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潍坊学院本科毕业设计任务书 课题名称 : 高速切削加工陶瓷刀具寿命研究 课题类别： 工程设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 08 级 指导教师： 宋新玉 学生姓名： 罗云兵 2012 年 2 月 25 日 一、课题条件： 通过阅读大量的金属切削刀具的相关内容，总结多种计算刀具寿命的方法，并对多种方法分析、比较其优缺点。根据陶瓷刀具的材料特点以及陶瓷刀具适合加工的工件材料，推导分析出一种新的计算陶瓷刀具寿命的可行方法。 二、毕业设计主要内容： 主要完成以下内容 ： 1. 阅读大量的中、外文文献，并掌握其对刀具寿命的估算方法或者推导方法。 2. 分析各种方法的优缺点。 3. 确定陶瓷刀具的切削加工性能，并找出陶瓷刀具适合加工的工件材料。 4. 根据具体的陶瓷刀具以及具体的工件材料研究可行的刀具寿命的计算方法。 5. 撰写毕业论文。 三、计划进度： 两周 一周 析 三 周 一 周 三 周 两周 四、主要参考文献： 1余国琮 上册 )M2003 2余国琮 下册 )M2002 3刘力 M. 北京：高等教育出版社， 2000 4林明星 . 电气控制既可编程序控制器 M2004 5邓海燕 Z. 中国轮胎橡胶资源网， 6朱东华 ,樊智敏 ） M2004 7边文风 ,李晓玲 ） M2004 8李庆余 ,张佳 M2004 9韩 进宏，王长春 M. 中国林业出版社出版， 10成大先 1 篇） M2004 11成大先 5 篇） M2004 12成大先 6 篇） M2004 13成大先 7 篇） M2004 14成大先 18 篇） M2004 15吴宗泽 M出版， 2003 指导教师 教研室主任 年 月 日 年 月 日 326 F 22,4, at u, u, u, 100084 of of is to so as to of to of is of in . in to to it at to In in to of a is to as so is a of . .8 .4 no it is to to is or at it at 00F(300C)to of is to of it in as of be is 27 as a of 00F(300C)to is a of a of as 18 is by at by a of SS at up 100 F(600C). be or in to at a of 650F(900C)a be or it is in to of by or to of of 2 8 as a to by it is to of of of or to to is 0Rc,a at of up 850F (1000C). of or as is by of In or in or to of ,is by as up to a 200F(1100C)a of to be at to by to to of no 28 be to to of at of up 800ft/600m/of of a or as or in of as as in be of to to in a be he is to to it on it is is , a is , or a be , or is to . . It be of a of a be ; of a be of To a of be in of on a in a if or in a is in a to a of or A an if be to of a of be to in of It be to of on of to of 29 is a by of a of is in a as or be a of to a , or at a in of in to a of it be to a a we in is of a by be to a is to or to a by . do to a of of If it is to a on a of be of of is is by be of of on a of be of of is is by in a of 0 on of of to a is in or a is is is of of in in of a of is is a is a at 26 to of is in in a a 1) is a of as in to a of by a of (2)or is 30 87020 C in or is by 1 (3)is 2)3)in 4)(4)In )2)3)5)of of )2)3)of 2. 1) of of of l r)by it it at a in or a or (2)is 100) 0mm (3) 2) ) 4) ) 6) ) 8) ) 10) 1)n of by it to a it in to a or is (2)is 2)is 3)is by 4)(3) 2) 3)4)by or (5)ow is 0070C in a a of 0 4 n of of 31 of to be to 1 et of . 2006, 42(3): 3035. ( 2 et of . 2006, 2: 813. ( 3 of . of 2005, 36(2): 153154. ( 4 , . in . 1999, 91(3): 305318. 5 . 2002, 14(8): 978982. (刀具材料 吴志军，徐道春，冯平发，余丁文，张成龙 清华大学精密仪器与机械系， 1000084 中国北京 要： 随着切削加工技术的发展和日趋完善，对刀具的要求也越来越高，正确选择适合的刀具材料是切削加工成功的关键，从而对刀具材料的研究变得迫切 需要。本 文通过对刀具的了解，从刀具的种类、性能、加工工件材料进行了分析，得出制作刀具的材料 应具备 的条件。从刀具材料的选择、热处理、加工、制作成刀具 进行详细介绍。 关键词： 刀具 热处理 工件材料 一：刀具种类 为了在切削过程中有适当的功能，切削刀具必须有一定的机械性能，这些性能包括高的硬度，且在切削过程中产生高温时仍能保持其硬度，同时也要有好的韧性、抗蠕变及抗磨损，能承受大的支承压力。事实上，切削刀具的材料不同其机械性能也不同。因此，切削刀具材料应能适应不同的切削条件，如工件材料、切削速度（生产率）、所使用的 冷却剂等等。下面所列的是常用的切削刀具材料1。 碳素工具钢 碳素工具钢含碳量为 不含合金元素，通过热处理可提高其硬度。碳素钢在温度 600 F（ 300 C）以上时由于回火作用而丧失其硬度，因此，碳素工具钢只适合于制造手工工具或软金属材料的低速切削用刀具。 低合金工具钢：低合金工具钢的含碳量与碳素工具钢相似。然而，顾名思义，它含有一定的合金元素，低合金工具钢刀具也须进行热处理，并仅用于低速切削。切削温度也不能超过 600 F（ 300 C）以避免退火现象。 高速钢：高速钢（ 含有一定比 例合金元素的合金钢，如钨（ 18%），铬（ 4%）、钼、钒和钴。高速钢通过加热（分两个阶段），在空气中冷却，然后进行回火。由高速钢制成的刀具在温度高达 1100 F（ 600 C）时仍能保持其硬度，这类刀具用于切削速度相对较高的场合。除了高生产率切削加工用刀具外，单刃刀具、麻花钻及铣刀也通常由高速钢制造。 铸造硬合金：铸造硬合金既可能是黑色金属，也可能是有色金属，其含碳量约为 3%，它与金属反应形成非常硬的碳化物。这些碳化物即使在温度 1650 F（ 900 C）时仍保持其硬度。因为这种材料不可进行切削加工，所以，在陶瓷 模中铸成刀片，然后通过铜焊或机械方法将其固定在刀杆上。 烧结硬质合金刀片：烧结硬质合金是为克服铸造硬合金的缺陷（即脆性）而发展起来的。当初，其成分约 82%是非常硬的碳化钨颗粒及 18%的作为粘结剂的钴。烧结碳化硬质合金总是由粉末冶金技术（如压制和烧结）模压成型。从强度方面考虑，要将整把刀具由硬质合金来制造是不可能的，而只能制造成硬质合金刀片，然后将刀片用铜焊或机械方法固定在钢制刀杆上，而刀片具有所需的切削角度。 烧结硬质合金也称为“ 这个词来自德语“ 为“象金刚石”。这是因为 它具有极高的硬度，可达 在高达 1850 F（ 1000 C）的温度下仍能保持这一硬度。最近所研制的硬质合金是将碳化钨，碳化钛和碳化钼混合，而用钴或镍合金作为粘结剂。其结果是摩擦系数小，抗磨损性能好。事实上，不论是切削速度高还是进给量大的切削加工，都推荐采用硬质合金刀片刀具，且常用于大批量生产。近来，硬质合金刀比采用氮化物或氧化物涂层以增加其耐磨性及寿命。 陶瓷刀片陶瓷刀片基本上是由很细的氧化铝粉末（ 通过压制和烧结而成。陶瓷的硬度几乎与硬质合金相同，但在温度高达 2200 F（ 1100 C）时仍能保持其硬度，且导热系数很小。这种特性使得切削速度是用硬质合金刀片切削时的 2。陶瓷刀片也有极好的耐磨性并不致形成月牙洼磨损，且不需用冷却液。但其韧性和抗弯强度小，这影响抗蠕变载荷和振动的敏感性。因此，陶瓷刀片仅用于切削速度极高（达 1800ft/600m/的精密加工。下面是三种常用的陶瓷刀片： （ 1）氧化物刀片，主要由氧化铝组成，其颜色为白色且稍带粉红色或浅黄色。 （ 2）金属陶瓷刀片 它含有氧化铝或某些金属如钛或钼。其颜色呈黑灰色。 （ 3） 由氧化物及碳化物制成的刀片，呈黑色。 由于与氧的混合作用，陶瓷刀片不可用于加工铝材。 金刚石 金刚石可固连在钢制刀杆上，可用于精密切削加工，推荐用于加工铝、镁、钛、铜、橡胶及聚合物。当加工金属材料时，可达到镜面。 二： 工件材料 切削加工性一词常用于描述工件材料的加工性能，根据其切削过程有几种含义。如果说材料 A 比材料 B 可切削性好，这可能意味着切削材料 A 时刀具磨损率低，或者切削材料 A 可获得更小的表面粗糙度，或者切削加工材料 A 时所需的功率较小。很清楚，在精加工过程中，刀具的磨损及表面粗糙度都是最重要的因素，而对于粗加工而言，刀具磨损和功 率消耗是重要因素 2。 应该注意，所指的加工性只能是相对于所指的特定环境而言的。例如，在某一特定条件下，材料 A 可能比材料 B 可获得更小的表面粗糙度，但在其他条件下，若采用不同的刀具材料，其结果可能相反。对于可加工性的其他衡量指标，如刀具磨损率和功率消耗，情况也与此相似。为了进一步说明情况，将刀具磨损率相同的材料归为一类，但按照表面粗糙度或功率消耗来分的话这些材料又属不同的类型。很清楚，可加工性一词除降低了质量方面的要求外，并没有其他什么意义。 虽然可加工性降低了质量方面的要求，人们还是试图获得可加工性的定量 的衡量方法 可加工性指数或序号。若结果是有用的，则测得这一指数的方法是很有价值的，特别是对钢铁企业而言，它必须经验所生产材料的加工性，因此希望有一种快速而可靠的检测方法。已经提出了许多获取可加工性数据的有创造性的方法，有些至今仍在使用。虽然这些方法还有质疑，但它们可用了衡量相同材料加工性能的变化情况。虽然经验表明这些结果有一定的指导意义，但要证明这些包含了质量信息且具有实用价值的加工性能的测试结果的正确性是最困难的。 三：钢的热处理 热处理是热处理工作者用以改变金属物理性能的方法。钢热处理，有三种基本方 法：即淬火、回火和退火 3。 淬火是将钢加热到临界点以上，然后进行急冷。急冷是指（材料）才一合适的介质如水、盐水、油或其他液体中快速冷却。金属在淬硬后，必须进行回火处理。回火是将淬硬的钢重新加热到低于临界点的温度，从而获得所需的物理性能。 临界点或临界温度是指钢的物理性能发生某些变化的温度。这些临界点极为重要，因为要使钢很好地硬化就必须把钢加热到上临界温度以上。我们知道某一钢种的临界点后，就能较容易得控制炉温。煤气炉、油炉和电炉是金属热处理最普遍采用的炉子。 退火是将钢均匀地加热到通常的淬火温度以上，然后极缓慢地冷却。若工件过硬，无法机加工，或是要重新机加工已经淬硬的零件，这时可进行退火以使钢材软化。退火还可消除机加工时产生的内应力 4。 低碳钢由于含碳量低，因此在经受这种热处理时材质不可能变硬。若欲在低碳钢制成的零件表面获得硬的表面层，就须进行表面硬化处理。氰化是一种表面硬化方法。氰化时，将工作置入氰化钠的溶池中保温 530保温时间取决于工件的尺寸和所需的渗透深度）。工件经过这一处理后，再将其淬入水或油中，于是形成了一层厚度为 十分硬的表面层（ 这类工艺过程也称为表面淬火。 渗氮也是一种表面硬化法，它是将钢在热的氨气中放置数小时。在这一条件下，由氨气形成的氮渗入到金属的表面，从而性形成了极硬的表面层 5。 另一种表面硬化法是渗碳。将工件装入盛有渗碳剂（含碳很高的材料）的金属箱中，将箱子密封好并放入炉内，在 926 C 温度下在炉中保持若干小时。渗碳层的深度取决于工件在炉中的保温时间。将工件在某种液体中淬火后，其表层硬而心部软。 渗碳、渗氮和氰化 （ 1）定义：渗碳是将碳原子渗入固态的铁基合金（如低 碳钢）中，以便获得的表面的一种方法。 渗碳是通过吸收和扩散两个过程来增加钢表面的含碳量。 （ 2）工艺过程：将低碳钢（约 或更少）加热到 870925 C 后与气体、固体或液体的含碳物质接触若干小时。用上述方法获得的高碳钢表面在 上的温度淬火使之硬化。 （ 3）特点：表面层深度约为 热处理后的硬度为 由渗碳而引起的工件尺寸变化极微小。 在热处理过程中有可能产生变形。 （ 4）典型用途：齿轮的表面硬化。 凸轮轴的表面硬化。 轴承的表面硬化。 （ 5）方法：根据渗碳 介质的不同，有三种常用的渗碳法即： 固体渗碳法 用固体渗碳剂。 气体渗碳法 用合适的碳氢化合物气体。 液体渗碳法 用熔融的渗碳盐浴。 定义：渗氮是将钢加热，并在某一合适温度下保温，使与部分分解的氨或其他合适的介质保持接触，从而将氮原子渗入到某些钢种（如含有 表面。用这种方法获得的硬化表层不需灾进行淬火或其他任何进一步的热处理。 特点：表面深度约为 硬度极高（维氏硬度为 1100）。 工件在渗氮过程中尺寸增大 渗氮层的耐腐蚀性得到改善。 典型用途：阀座导轨齿轮量规导套滚珠轴承座圈航空发动机零件航空发动机气缸航空发动机曲轴、飞机螺旋桨轴曲柄销和轴颈 定义：氰化是将钢加热到合适温度。并使它与熔融的氰化物保持接触，使碳和氮原子同时渗入钢的表面，在形成微薄的表面层后，接着进行淬火硬化。 方法特点：表面层硬度约为 硬度约为 氰化引起尺寸变化极微小。 热处理过程中可能产生变形。 典型用途：丝杆。 螺帽和螺栓。 小齿轮。 通常用氰化法硬化的金属：含碳约为 普通碳素钢或合金钢。 氰化工艺过程：将低碳钢置于熔融的氰化钠盐浴炉中加热到 800870 C。根据氰化层所需的深度不同，保温时间可从 30 分钟直到三个小时之久。 四：结论 在近三十年的发展历程中， 刀具 材料 技术已发生很大变化，高速切削对刀具性能不断提出要求，新材料新工艺不断出现，刀具综合性能不断提高，高速切削时应合理使用刀具，以降低生产成本，提高生产率。 五：参考 1 et of . 2006, 42(3): 3035. ( 2 et of . 2006, 2: 813. ( 3 of . of 2005, 36(2): 153154. ( 4 , . in . 1999, 91(3): 305318. 5 . 2002, 14(8): 978982. ( 潍坊学院学生毕业设计（论文） 外 文 译 文 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 本二 学生姓名 罗云兵 学 号 08011140241 学生成绩 机电与车辆工程学院 译 文 要 求 1. 外文翻译必须使用钢笔，手工工整书写，或用 打印。 2. 所选的原文内容必须与课题或专业方向紧密相关，注明详细出处。 3. 外文翻译书文本后附原文（或复印件），译文不少于 3000 字符。 译 文 评 阅 评阅要求： 应根据学校“译文要求”，对学生译文的准确性、翻译数量以及译文的文字表述情况等作具体的评价。 指导教师评语： 指导教师签名 2012 年 5 月 日 毕 业 实 习（调研）报 告 专业班级 机制本二 姓 名 罗云兵 学 号 08011140241 机电与车辆工程学院 毕业论文 题目 高速切削加工陶瓷刀具的寿命研究 指导教师 宋新玉 实习单位（ 1 2 个） 1. 潍柴动力股份有限公司 实习（调研）目的及实习内容、实习期间应掌握的关键技术 （由指导教师根据设计题目要求填写） 毕业生产实习的目的和要求 本次毕业生产 实习的目的是： 从生产实际中去了解问题，发现问题和解决 问题 ，把我们所学的知识真正的应用于生产过程 ，学习生产技术和管理知识，巩固所学 基本理论，获取本专业的实际知识，培养初步的实际工作能力和专业技能 。同时， 增强 自己的 劳动 理念 和社会主义事业心，责任感 ，为将来的事业打下坚实的基础。 具体要求如下 ： 1 了解实习 企业的 一般情况， 扩大自己的视野，了解社会发展形式，行业动态，增加对本专业学科范围的感性认识 和理性认识 。 2 初步了解所学专业在 社会 建设中地位、作用和发展趋势 ，培养自己的专业兴趣 。 3 巩固、深化所学理论知识， 理论联系实际，提高动手能力 ， 培养分析和解决工程实际问题的初步能力。 4 熟悉工程专业技术人员的工作职责和工作程序，获得组织和管理生产的初步知识。 5 了解典型零件的机械加工工艺过程，注重学习与本毕业设计有关的零部件加工原理，制造方法和工作原理，为毕业设计的圆满完成作好准备。 毕业生 产实习是 我们机械设计制造及其自动化 专业教学计划规定的教学环节之一，培养理论联系实际工程项目人才的重要措施，借以检验学生利用所学的知识，在实际工作中进行运用的素质，以提高学生的组织与管理，分析与解决问题的能力 ，创新能力 。 实习（调研）报告 （含实习场所介绍、结合设计内容所作具体工作、针对课题的调查及相关分析） 毕业实习 的目的 ，一方面是 对大学期间所学 专业基础知识的复习和巩固，另一方面是为随后的毕业设计做铺垫 。在 学校精心组织安排下，我们 2009 级专升本的机械设计制造及其自动化专业全体同学到潍柴动力股份有限公司进行了为期两周的毕业实习。在指导老师的带领下，通过这两周的实习，不仅使我们对课本上的专业知识有了更深入的了解，也使我们学到了许多课外实践知识。让我们毕业生更多的了解机电产品、设备，提高对机电工程制造技术的认识，加深对机电在工业各领域应用的 感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺。老师特意安排了我们到潍柴，这个拥有较多类型的先进机电一体化设备，高端生产技术的工厂进行生产实习 . 在为期两周的生产实习中，我们了解了这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。通过这次生产实习，进一步巩固和深化了所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足 ,为毕业设计打下了坚实的基础 . 一 企业简介 潍柴动力股份有限公司 ,是由潍坊柴油机厂作为主发起人联合境内外投资者共同发起设立的符合现代企业制度的企业， 是国家内燃机研 发、制造、销售重点骨干企业。 其产品广泛应用于重型汽车、大客车、工程机械、船用、发电等大功率动力配套市场。 公司致力于内燃机科技产业的发展，产品开发能力居国内同行业前列，总体工艺装备水平居国内领先地位。公司生产的 油机在重型汽车、工程机械市场的平均占有率达到 60%以上， 满足欧排放标准的斯太尔柴油机已提前法规要求投放市场，近年来 10L/12 公司具有强大的研发能力，专业技术人员超过 160人。公司拥有现代化的研发中心及国内一流水平的产品实验室，与欧 洲著名的柴油机研发机构签订了合作研发协议，确保技术水平国际领先。 公司以“为用户提供超值产品和服务”为目标，在全国范围内建立了 37 个维修服务中心和 480 个特约维修站，采用潍柴动力发动机计算机诊断监测网络系统，使国内各维修站接收的服务信息能够得以及时反馈公司。 公司重视人力资源开发，多年来与清华大学、同济大学、天津大学、山东大学等高等院校进行项目合作开发， 共建产品实验室、合作培养在职高层次专业人才；同时，国家人事部批准在公司设立了博士后工作站， 每年与欧洲科研机构进行人才交流培训，为企业各类人员成材创造 有利条件。与德国合作的双元制教育，注意理论与实践的有机结合， 确保了生产岗位合格技术工人的需要。 公司在国内同行业率先通过 量体系认证，以高技术、高性能、高质量的产品和一流的服务饮誉国内外。 潍柴集团的使命：民族动力，国际潍柴。 山东潍坊拖拉机厂集团有限公司（简称山潍拖集团）是国家定点生产拖拉机的国 有大型一类企业，位于山东省潍坊市区，东靠青岛，西连省会济南，交通便利，地理位置优越 平方米，现有员工 5000余人，总资产 元人民币，下设 13个全资 (控股 )子公 司 。 二企业主要产品介绍 1 列工程机械用柴油机 化吸收国外先进技术而发展创新的，现已成为工程机械的新型动力，主要用于运机械等工程机械领域。 套齐全，外形更美观，具有更高的可靠性和更好的配套适应性。 产品 竞争优势： （ 1）可靠性高 轴箱与七道主轴承盖铸为一体 ，整体锻造的氮化曲轴和优质合金钢锻造连杆以及采用柔性设计制造的强力螺栓等，均保证了柴油机各运动件的高可靠性；设计合理的高次方函数凸轮轴型线，使柴油机配气系统具有更高的可靠性和更低的机械振动噪音。充分考虑工程机械的使用特点，各系统配置和零部件设计留有足够的安全系数和可靠性系数。根据计算，试验室以及市场检验表明，柴油机一般平均故障间隔时间为两千小时以上，平均大修期可达一万小时以上。 （ 2）动力性好、扭矩储备大 该系列柴油机采用波许 程式调速器配低惯量多孔喷油器，通过供油特性校正和高效增压器的 合理匹配，动力性能好，扭矩储备大于 20%，能够满足各种工程机械对功率和扭矩的要求。进排气管置于两侧，高压油泵和油管在进气管侧，使燃油系统和进气系统免受排气高温影响。 （ 3）经济性好、燃油消耗和机油消耗低 三道新结构活塞环，最佳配缸间隙，新型燃烧室和最佳涡流比匹配，干式缸套，平台珩磨网纹，避免了漏水漏气，确保缸孔几何形状更加完美，降低了燃油消耗率和机油消耗率，增压中冷机型最低燃油耗达到 194g/油燃油消耗比小于 （ 4）有良好的高原适应能力 新型增压器具有进气回流功能，拓宽了柴油机高效 工作区范围，能补偿高原动力损失。有良好的高原适应性，柴油机设计海拔高度2000m，在此海拔高度柴油机功率不需降低。经过优化匹配及西宁高原工程机械研究所试验验证，在海拔 4000率下降不大于 3%。 （ 5）绿色、环保型 无石棉气缸垫设计，无公害。 主体采用无衬垫结构，框架式曲轴箱、冲压式油底壳、高精度齿轮和扭转棒齿轮传动，确保了柴油机的低噪音污染。烟度、废气排放大大低于国家标准规定，绿色环保。增压机型可达到欧 I 排放标准。增压中冷型可达到欧 别适合于隧道、仓库、船舱等 空间受到限制的场合作业。 （ 6）有良好的配套适应性 有多种规格和不同型号的空滤器、消声器、发电机、起动马达、空压机、风扇、冷却水箱、外置式机油冷却器、油门转换机构、电动停车机构、冷起动装置等可供选配。也可以根据用户的要求进行特殊设计配置。 （ 7）结构合理、操作维修方便 单体式气缸盖，体积小、工艺性好、互换性强。零部件通用化、标准化、系列化程度高，易于大批量组织生产，降低了制造、维修成本。 （ 8）制造工艺先进、质量稳定可靠 铸造采用先进的 高压 造型线，熔化采用冲天炉 工频炉双联熔炼及西德产有芯工频保温炉。曲轴采用得古沙公司盐溶氮化设备，奥地利制造的内铣床，日本进口的曲轴磨床，曲轴动平衡采用申克公司的动平衡机。凸轮轴精磨是在进口日本磨床上进行。连杆大小头孔的精加工是在进口奥地利 缸体精铣工序采用进口瑞典山多维克刀盘，缸孔加工在进口奥地利 缸盖的枪铰机床是从美国进口的。关键设备的应用确保了 2 潍拖 产品 山潍拖集团是中国小四轮拖拉机的发源地，经过近四十年的发展 ，企业规模不断扩大，装备水平不断提高，现主要生产 “ 潍拖 ” 牌 、 、 三大系列中小马力拖拉机、 00 型大马力拖拉机及农机配套产品，年生产能力 20万台。 “ 潍拖 ” 牌小四轮拖拉机是全国同类产品唯一荣获国家最高质量奖银质奖的产品，成为行业第一品牌，并荣获中国机械工业名牌产品称号和中国国际农 业博览会名牌产品称号， “ 潍拖 ” 牌商标在小四轮中唯一被列入国家重点商标保护名录，企业在同行业中首家通过 001 质量体系认证。产品畅销全国 24 个省市自治区，并拥有自营进出口权，产品出口到 30 多个国家和地区。 三 企业车间介绍 键轴铣床 1型号 最大加工直径 80长度 L=600 图 键轴铣床 2铣 主轴刀具旋转； 3滑油，机油 作用：冷却，润滑作用； 4紧方式：一夹一顶，工件也旋转； 5工健数 =铣刀转速 /工件转速； 6高速钢 工件材料 4020 7 能升降台铣床 型号： B*L=320*150 夹紧方式：一撞一顶。 型号： 最大加工直径 125 L=500用机油冷却；铣键的侧面和底面；刀的外径必须与键距相同；刀号： 8 38； 8 工件键数； 38 工件外径；一种刀只能加工一种工件。 另有半自动万能花键轴铣床，型号： 125 L=100型号： 800 m=15用机油润滑；刀具旋转；螺旋锥齿轮铣齿机；型号： 800 m=18 型号： 320 L=1500圆磨床 型号： 250 深 2502120 200 深 2002120 100 深 150型号： 500夹紧后 X、 是否合格。 机 型号： 610 m=8 500 m=10 齿轮厂 齿机 型号： 图 最大工件直径 500 m=8 采用机油润滑 工件竖放、压紧、刀具卧式； 工序：毛坯 钻孔 粗车外圆 拉键槽 精车外圆 滚齿 倒角 去毛刺。 剃齿机： 型号： 500 m=8齿机： 型号： 500 m=12工内齿轮：型号： 320 m=6工内齿轮：型号： 320 m=6速箱的组装 1 2 个 6305轴袋 轴上 5个齿轮； 2.安装右视图 上锥齿轮配合安装上端盖； 3.安装左视图 齿轮） 2个 6305轴袋加端盖，一端螺纹固定； 4处加特用端盖； 5处安装带齿轮的轴，用两个 6305固定 ； 6个轴承 6305； 7处放入差速器； 8轴用两个 6305固定； 9轴，用一个 307，其中 轴的 不同侧； 10. 安装 4、 5轴端盖安装差速器端盖； 11紧螺母，穿入铁丝固定； 12轴，一端上端盖 6307轴承，一端上端盖 6305轴承； 13个拨叉轴，铁丝固定螺母； 14 15、 2、 3轴连体端盖，小轴中空； 16动力输出拨叉； 17个 6305轴承固定； 18. 加右视图上 加右视图上 19上盖； 20轴套总成”和后牵连； 21 22 23 体总成 1 2身、方向盘连杆、油门支架、上电瓶筐按电瓶； 3 4油机发动机、方向盘、操作装置的安装 . 四 典型零件加工工艺分析 1 齿轮 加工工艺分析 柱齿轮加工工艺 过 程的内容和要求 圆柱齿轮的加工工艺程一般应包括以下内容：齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面的的精加工。在编制工艺过程中，常因齿轮结构、精度等级、生产批量和生产环境的不同，而采取各种不同的工艺方案。 如图 表一 列出了该齿轮机械加工工艺过程。从中可以看出，编制齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段： 1)齿轮毛坯的形成：锻件、棒料或铸件； 2)粗加工：切除较多的余量； 3)半精加工：车、滚、插齿； 4)热处理：调质、渗碳淬 火、齿面高频感应加热淬火等 5)精加工：精修基准、精加工齿形 图 齿圆柱齿轮 轮加工工艺过程分析 1基准的选择 对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。带轴齿轮主要采用顶点孔定位；对于空心轴，则在中心内孔钻出后，用两端孔口的斜面定位；孔径大时则采用锥堵。顶点定位的精度高，且能作到基准重合和统一。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。 （ 1）以内孔和端面定位 这种定位方式是以工件内孔定位，确定定位位置，再以端面作为 轴向定位基准，并对着端面夹紧。这 样可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适合于批量生产。但对于夹具的制造精度要求较高。 （ 2）以外圆和端面定位 当工件和加剧心轴的配合间隙较大时，采用千分表校正外圆以确定中心的位置，并以端面进行轴向定位，从另一端面夹紧。这种定位方式因每个工件都要校正，故生产率低；同时对齿坯的内、外圆同轴要求高，而对夹具精度要求不高，故适用于单件、小批生产。 综上所述，为了减少定位误差，提高齿轮加工精度，在加工时应满足以下要求： 1)应选择基准重合、统一的定位方式； 2)内孔定位时，配合间隙应近 可能减少； 3)定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来，以保证垂直度要求。 2 齿轮毛坯的加工 齿面 加工前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工过程中占有很重要的地位。因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来，同时齿坯加工所占工时的比 例较大，无论从提高生产率，还是从保证齿轮的加工质量，都必须重视齿轮毛坯的加工。 在齿轮图样的技术部要求中，如果规定以分度圆选齿厚的减薄量来测定齿侧间隙时，应注意齿顶圆的精度要求，因为齿厚的检测是以齿顶圆为测量基准的。齿顶圆精度太低，必 然使测量出的齿厚无法正确反映出齿侧间隙的大小，所以，在这一加工过程中应注意以下三个问题： 图 1)当以齿顶圆作为测量基准时，应严格控制齿顶圆的尺寸精度； 2)保证定位端面和定位孔或外圆间的垂直度； 3)提高齿轮内孔的制造精度，减少与夹具心轴的配合间隙； 3、齿形及齿端加工 齿形加工是齿轮加工的关键，其方案的选择取决于多方面的因素，如设备条件、齿轮精度等级、表面粗糙度、硬度等。常用的齿形加工方案在上节已有讲解，在此不再叙述。 齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。如图 9倒圆、倒尖后的齿轮在换档时容易进入啮合状态，减少撞击现象。倒棱可除去齿端尖角和毛刺。图 圆时，铣刀告诉旋转，并沿圆弧作摆动，加工完一个齿后，工件退离铣刀，经分度再快速向铣刀靠近加工下一个齿的齿端。 图 端倒园 齿端加工必须在淬火之前进行，通常都在滚（插）齿之后，剃齿之前安排齿端加工。 4、轮加工过程中的热处理要求 在齿轮加工工艺过程中，热处理工序的位置安排十分重要，它直接 影响齿轮的力学性能及切削加工性。一般在齿轮加工中进行两种热处理工序，即毛坯热处理和齿形热处理 表 4 图 （ 1） 齿轮机械加工工艺过程 序号 工 序 内 容 及 要 求 定位基准 设 备 1 锻造 2 正火 3 粗车各部，均放余量 外圆、端面 转塔车床 4 精车各部，内孔至锥孔塞规刻线外露 6 8余达图样要求 外圆、内孔、端面 床 5 滚齿 i =f i = =W= 面 内孔、 B 端面 齿机 6 倒角 内孔、 B 端面 倒角机 7 插键槽达图样要求 内孔、 B 端面 插床 8 去毛刺 9 剃齿 内孔、 B 端面 10 热处理，齿部 5132 11 磨内锥孔，磨至锥孔塞规小端平 外圆、 B 端面 12 珩齿达图样要求 内孔、 B 端面 13 终结检验 2 常用齿轮刀具 轮刀具的分类 齿轮 刀具是用于加工齿轮齿形的刀具，由于齿轮的种类很多，其生产批量和质量的要求以及加工方法又各不相同，所以齿轮刀具的种类也很多，通常按下列方法来分类： 1、按照加工的齿轮类型来分，有以下三类刀具； (1)圆柱齿轮刀具 它也可以分为两类 渐开线圆柱齿轮刀具 如盘形齿轮铣刀、指形齿轮铣刀、齿轮滚刀、插齿刀和剃齿刀等 非渐开线圆柱齿轮刀具 如圆弧齿轮滚刀、摆线齿轮滚刀和花键滚刀等 (2）蜗轮刀具 如蜗轮滚刀、蜗轮飞刀等 (3）锥齿轮刀具 2、按刀具的工作原理分，有以下两类刀具 (1)成形齿轮刀具 这类刀 具的切削刃廓形与被加工齿轮端剖面内的槽形相同。如盘形齿轮铣刀、指壮齿轮铣刀等。 (2)展成齿轮刀具 这类刀具加工齿轮时，刀具本身就是一个齿轮，它和被加工齿轮各自按啮合关系要求的速比转动，而由刀具齿形包络出齿轮的齿形。如齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀等。 五 主轴箱 技术的现状与发展前景 我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件。 由于组合机床是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量 、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。 在国外，制造业为了具有更快的市场反应速度，组合机床正在向模块化方向发展，在制造不同的产品时只要更换不同的部件，就能适应不同的生产需要。这样能够使生产的反应速度更快，制造成本更低，更能适应市场的需求 六 本课题的背景及意义 近几年来组合机床在许多部门获得广泛的使用，一些中小批量生产部门也开始推广使用。今后组合机床及其自动线将获得更加迅速的发展。其发展方 向为：改善机床的布局，增加同时工作的刀具，减少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性以及缩短辅助时间等。为减少自动线的停车损失，提高自动线的柔性，采用电子计算机进行自动线的管理。现在组合机床及其自动线一般已不是完成一个工件的某几道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。为了使自动线能稳定地保证加工