蜗杆加工工艺技术模板.doc

蜗杆加工工艺

学院：机械工程学院
班级：机械设计及其自动化
姓名：
学号：

目 录
一、零件分析………………………………………………
二、工艺规程设计…………………………………………
（一）确定毛坯制作形式…………………………………
（二）基准选择……………………………………………
三、蜗杆加工工艺过程卡片……………………………………
四、蜗杆加工工序卡片…………………………………………
五、零件图………………………………………………………
六、经典工序加工用量计算……………………………………
七、附表…………………………………………………………
八、参考文件……………………………………………………

一：零件分析
（一）零件作用和结构特点
蜗杆关键用于部分机械设备变速箱中，经过和操作机构结合，和涡轮搭配从而实现变速。通常分为蜗杆和涡轮两部分。在减速过程中，因为单级传动比比较大，故适适用于需要减速大场所。不过因为蜗杆传动功率较低，所以产热比较大，所以，要注意它散热，不然会因为温度过高，产生胶合等失效。
（二）零件工艺分析
该零件属于轴类零件，形状规则，尺寸精度和形位精度要求均较高，零件关键技术分析以下：
（1） 蜗杆端面对准A圆跳动公差不超出0.02mm，关键是确保端面平整光滑。
（2） 因为零件轴向距离较小，依据生产纲领是选择合理加工工艺。
（3）蜗杆要求加工精度高，要严格控制好定位
（4）8mm键槽是一比较关键键，所以加工键槽工序是比较关键。要在夹具设计中考虑确保到此孔精度及粗糙度要求。
二：加工工艺规程确实定
（一）确定毛坯制造形式
因为零件结构简单，尺寸较小，且有台阶轴，力学性能要求较高，精度较高且要进行大量生产所以选择模锻件，其加工余量小，表面质量好，机械强度高，生存率高。工件材料选择45钢，毛坯尺寸精度要求为IT11—12级
（二）基准选择
(1)粗基准选择
粗基准选择：对蜗杆轴这么回转体零件来说，选择好粗基准是至关关键。对回转体零件我们通常以外圆作为粗基准。
（2）精基准选择
在加工完左右圆以后各工序则以两端外圆为定位精基准。这么就满足了基准重合标准和互为基准标准。在加工一些表面时，可能会出现基准不重合，这时需要进行尺寸链换算。

三：蜗杆加工工艺过程卡片

机械工程学院
机械加工工艺过程卡片
产品型号

零件图号

产品名称

零件名称
蜗杆
共
3
页
第
2
页
材 料 牌 号
45
毛 坯 种 类
模锻
毛坯外形尺寸

每毛坯件数
1
每 台 件 数
1
备 注

工
序
号
工 名

序 称
工 序 内 容
车

间
工

步
设 备
工 艺 装 备
工 时
准终
单件
07
车
半精车左端各外圆，倒角
机加

外圆车刀、游标卡尺、三爪卡盘

08
车
成形蜗杆
机加

成形车刀、专用卡尺、三爪卡盘

09
磨
磨成形蜗杆.

专用夹具

10
铣
铣键槽
机加

高速钢立铣刀、分度盘，顶尖

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）
标识
处数
更改文件号
签 字
日 期
标识
处数
更改文件号
签 字
日 期

机械工程学院
机械加工工艺过程卡片
产品型号

零件图号

产品名称

零件名称
蜗杆
共
3
页
第
3
页
材 料 牌 号
45
毛 坯 种 类
模锻
毛坯外形尺寸

每毛坯件数
1
每 台 件 数
1
备 注

工
序
号
工 名

序 称
工 序 内 容
车

间
工

步
设 备
工 艺 装 备
工 时
准终
单件
11
磨
磨φ25，φ45，φ52外圆。磨键槽。
机加

专用夹具，专用卡规

12
钳
去毛刺

13
检
终检

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）
标识
处数
更改文件号
签 字
日 期
标识
处数
更改文件号
签 字
日 期

四：蜗杆加工工序卡片

产品名称

零件名称
蜗杆
共
10
页
第
01
页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号
机加
01
车
45
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
模锻

1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
专用铣床

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹
游标卡尺、专用机床

2
车两端面
400
25.12
1
1.5

3
钻中心孔

4

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

机械工程学院
机械加工工序卡片
产品型号

零件图号

产品名称

零件名称
蜗杆
共
10
页
第
02
页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号
机加
02
车
45
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
模锻

1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧式车床
CA6140

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹
外圆车刀、游标卡尺、三爪卡盘

2
粗车右端外圆
400
25.12
1
1.5

3

4

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

产品名称

零件名称
蜗杆
共
10
页
第
03
页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号
机加
03
车
45
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
模锻

1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧式车床
CA6140

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹
外圆车刀、游标卡尺、三爪卡盘，

2
车左端外圆
450
28.26
1
1.2

3

450

1
1.2

4

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号

产品名称

零件名称
蜗杆
共
10
页
第
04
页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号
机加
04
车
45
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
模锻

1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧式车床
CA6140

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹
专用量具，专用夹具

2
半精车右端各外圆，倒角
450
39.56
1
1.2

3

4

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

产品名称

零件名称
蜗杆
共
10
页
第
05
页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号
机加
05
车
45
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
模锻

1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧式车床
CA6140

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹
外圆车刀、游标卡尺、三爪卡盘，顶尖

2
半精车左端外圆，倒角
500
31.4
0.5
0.5

3

4

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

产品名称

零件名称
蜗杆
共
10
页
第
06
页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号
机加
06
车
45
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
模锻

1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧室车床
CA6140

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹
专用量具，成型车刀，顶尖

2
成形蜗杆
200
6.28
1
1.5

3

4

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

产品名称

零件名称
蜗杆
共
10
页
第
07
页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号
机加
07
铣
45
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
模锻

1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
立式铣床
X52W

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹
专用夹具，高速钢立铣刀
游标卡尺

2
铣键槽（粗铣）
200
3.77
1
1.5

3

4

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

产品名称

零件名称
蜗杆
共
10
页
第
08
页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号
机加
08
铣
45
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
模锻

1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
立式铣床
X52W

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹
专用夹具，高速钢立铣刀
游标卡尺

2
铣键槽（精铣）
200
3.77
1
1.5

3

4

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

产品名称

零件名称
蜗杆
共
10
页
第
09
页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号
机加
09
磨
45
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
模锻

1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
磨床
M250

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹
专用夹具，专用卡规

2
磨右端外圆
200
3.77
1
1.5

3

300
6.59
1
1.5

4

500
12.56
0.5
0.5

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

产品名称

零件名称
蜗杆
共
10
页
第
10
页

车间
工序号
工序名称
材 料 牌 号
机加
10
磨
45
毛 坯 种 类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每 台 件 数
模锻

1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
磨床
M250

1
夹具编号
夹具名称
切削液

工位器具编号
工位器具名称
工序工时 (分)
准终
单件

工步号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/min
mm/r
mm
机动
辅助
1
装夹
专用夹具，专用卡规

2
磨左端外圆
200
3.77
1
1.5

3

300
6.59
1
1.5

4

500
12.56
0.5
0.5

设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）

五：零件图
六:经典工序加工用量计算
【已知】加工材料#45，=647M，锻件，有外皮
工件尺寸 D=60mm,车削后d=55mm，加工长度350mm，
加工要求 车削后表面粗糙度为10,
车床C6140
解：
【1】选择刀具
因为工件时锻件毛坯，加工余量为2mm，一次走刀即可完成。粗车加工余量为2mm。
（1） 选择刀具，依据表1.1，因为C6140车床中心高为360mm,故选刀杆尺寸BxH=20x20,厚度5.5mm。
（2） 依据表1.2，粗车带外皮锻件毛坯，可选择YT5牌号硬质合金。
【2】计算切削用量
（1） 确定切削深度 因为粗加工余量为2mm，可在一次走刀完成，故
=mm=2mm
(2) 确定进给量f 依据表1.4，在粗车时，刀杆尺寸20mmx20mm,3mm和工件直径为30~50mm,
时 f=0.3~0.5mm/r 可选择f=0.4mm/r
(3) 选择车刀磨钝标注及寿命 依据表1.9，车刀后刀面最大磨损量为1mm,车刀寿命T=60min.
(4) 确定切削速度v 依据表1.10，使用YT15硬质合金刀具加工=630~700M、7mm、f0.54mm/r，切削速度=109m/min。
切削速度修正系数为=0.65，=0.92，=0.8，=1.0，=1.0（均可由表1.28查出），故
V==109x0.65x0.92x1.0x1.0=52.1m/min
n===276r/min
依据车床说明书，选择=320r/min
这时实际切削速度= =m/min=60r/min
(5) 检验机床功率
由表1.24，当=580~970M，4mm、f0.6mm/r，70r/min,=3.5kw。
切削功率修正系数=0.94，=1.0
所以切削时功率=3.5x0.94=3.29kw。
依据C6140说明书，在转速320r/min时，主轴许可功率大于3.29kw，所以满足。
最终决定=2mm,f=0.4mm/r,n=320r/min,=60r/min
【3】计算基础工时
=
式中 L=l+ƴ+,l=330mm,依据表1.26，车削时入切量及超切量ƴ+=4.4mm,则L=334.4mm,
故=min=2.61min
七:附表

八:参考文件
1 《机械制造技术基础》 李凯岭主编
2 《机械加工工艺手册》 李洪主编
3 《切削用量简明手册》 艾兴，肖诗纲主编
4 《金属机械加工工艺人员手册》 赵如福主编
5 《金属切削加工和刀具》 武友德、张跃平主编
6 《机械制图》 廖希亮主编