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减速器输出轴设计说明书第六组


减速器输出轴设计说明书

组 系 专 班

别: 别: 业: 级:

第六组 自动化工程系 数控技术 2009 级二班 刘建岚

指导教师: 指导教师: 成

员: 刘宗孝,李华鑫,丁鹏 牟能波,吴章浩,杨勇

四川交通职业技术学院 2011 年 1 月 6



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一、输出轴的零件图和技术要求........... ..2 ..... .... .. . .3 二、毛坯的选择........... ..........3 ............. .......

三、输出轴的表面分析........... ..... .3 ............. ... 四、定位基准的选择........... ..... ..4 ............. .... 五、各表面加工路线的拟定........... ....4 . ....... .. .. . . 六、加工阶段的划分........... ..... ..5 ............. .... 七、热处理工序的安排........... ..... .6 ............. ... 八、输出轴加工工艺路线........... .....6 ....... .... .. . . 九、选择机床与工艺装备........... .....7 ....... .... .. . .
.7 十、各表面加工余量和工序尺寸的确定......... 7 .........

十一、 十一、键槽尺寸链的计算........... .....9 .. ....... .. . . . . 十二、 十二、输出轴加工工艺过程卡片........... . 11 ........ .... 十三、 十三、输出轴加工工序卡片........... ... 12 ........ ..... .

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一、输出轴的零件图和技术要求

3

二、毛坯的选择
1、选择材料:45 钢 生产类型:大批量生产 生产条件:中等 2、选择毛坯:模锻 毛坯尺寸:262×φ70 选择理由:①通过锻造生产的零件力学性能高,使用寿命长。 ②通过锻造能得到所需要的零件形状且尺寸和形状精度高。 ③生产效率高,操作过程简单,个人劳动强度低,技术要求低。

三、输出轴的表面分析
1、主要加工表面 ①φ55 +0.002 外圆面 Ra0.8 长 20 ②φ55 +0.002 外圆面 Ra0.8 长 37 ③φ60 +0.041 外圆面 Ra1.6 长 58 ④φ42 +0.034 外圆面 Ra1.6 长 65 ⑤φ50 外圆面 Ra1.6 长 66 ⑥φ68 右端面 Ra3.2 ⑦键槽 18 ?0.043 Ra3.2 高 53 ?0.200 Ra6.4 ⑧键槽 12 ?0.043 Ra3.2 高 37 ?0.200 Ra6.4 ⑨螺纹孔 2-M6-6H 2、次要加工表面 ①φ55 +0.002 长 20 的左端面
4
+0.021 0 0 0 0 +0.050 +0.060 +0.021 +0.021

②φ42 +0.034 右端面 ③φ68 外圆面 长 12 ④全部倒角 C1.5 ⑤全部圆角 R1.5

+0.050

四、定位基准的选择
粗基准的选择原则:⑴余量均匀原则;⑵保证不加工面位置正确的原则; ⑶粗基准只能有效使用一次的原则;⑷粗基准平整光 洁和定位可靠原则。 精基准的选择原则:⑴基准重合原则;⑵基准统一原则;⑶余量均匀原则; ⑷便于装夹原则。 1、选择粗基准:φ55 的外圆面和φ55 的端面 理由:①余量均匀原则;②保证不加工面位置正确的原则;③保 证不加工表面平整光洁、定位可靠的原则。 2、选择精基准:φ55 的轴心线 理由:①基准重合原则;②基准统一原则;③便于装夹原则。

五、各表面加工路线的拟定 1、φ55 +0.002 外圆面 Ra0.8 加工路线:粗车—半精车—粗磨—精磨 2、φ60 +0.041 外圆面 Ra1.6 长 58 加工路线:粗车—半精车—粗磨—精磨 3、φ42 +0.034 外圆面 Ra1.6 长 65
5
+0.050 +0.060 +0.021

加工路线:粗车—半精车—粗磨—精磨 4、φ50 外圆面 Ra1.6 长 66 加工路线:粗车—半精车—精车 5、φ68 右端面 Ra3.2 加工路线:粗车—半精车 6、键槽 18 ?0.043 Ra3.2 高 53 ?0.200 Ra6.4 加工路线:粗铣—精铣 7、键槽 12 ?0.043 Ra3.2 高 37 ?0.200 Ra6.4 加工路线:粗铣—精铣 8、螺纹孔 2-M6-6H 加工路线:钻孔—攻丝 9、φ68 外圆面 长 12 加工路线:粗车 10、φ42 +0.034 右端面 加工路线:粗车 11、φ55 +0.002 长 20 的左端面 加工路线:粗车
+0.021 +0.050 0 0 0 0

六、加工阶段的划分
该轴的加工质量要求较高,需要很多工序逐步才能达到所要求的加工精度, 因此需要分为三个加工阶段即粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段。 1、粗加工阶段:主要任务是切除毛坯上大部分余量,使毛坯在形状和尺寸
6

上接近零件成品。即车φ55 和φ42 的端面,钻两端面的中心孔和粗车全部外圆 面。 2、半精加工阶段:主要任务是使主要表面达到一定的精加工余量。即半精 车所有外圆面,精车φ50 外圆面,钻螺纹孔以及攻丝和粗精铣键槽。 3、精加工阶段:主要任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度,即粗 磨以及精磨φ55、φ60、φ42 各外圆面。

七、热处理工序的安排
1、粗加工前对模锻进行正火处理。 2、半精加工前对零件进行调质处理后表面硬度 220-250HBS。 3、精加工前对φ55、φ60、φ42 各表面进行渗氮处理。

八、输出轴加工工艺路线
1、 备料 2、 锻造 3、 热处理 45 钢 。 模锻。 正火处理。 车φ55 和φ42 的端面,钻两端面的中心孔。

4、 车端面钻中心孔 5、 粗车

粗车所有外圆面以及φ68 右端面和所有倒角以 及倒圆角。

6、 热处理 7、 半精车

调质处理后表面硬度 220-250HBS。 半精车所有外圆面以及φ68 右端面。

8、 钻孔攻丝 钻 2-M6-6H 螺纹孔以及攻丝。 9、 精车 10、粗铣 11、精铣 精车φ50 外圆面。 粗铣键槽 18 和键槽 12。 精铣键槽 18 和键槽 12。
7

12、热处理 13、粗磨 14、精磨 15、检验

对φ55、φ60、φ42 各表面进行渗氮处理。 粗磨φ55、φ60、φ42 各外圆面。 精磨φ55、φ60、φ42 各外圆面。 按图样技术要求项目检查。

九、选择机床与工艺装备
1、选择机床 ①工序 4、5、7、和 9 是粗车、半精车和精车。生产类型是大批量生产,故 选用卧式车床 CA6140 就能满足加工要求。 ②工序 8 是钻孔和攻丝。工序工步简单,故可选用立式钻床 Z5725A。 ③工序 10 和 11 是粗精铣键槽。故可选用铣床 X61W 就能满足要求。 ④工序 13 和 14 是粗磨和精磨。工序工步简单,故可选常用万能外圆磨床 M1412 就能满足加工要求。 2、选择夹具 车销工序需要用三爪自定心卡盘和顶尖夹具,其他各工序都使用通用夹具 即可。 3、选择刀具 由于零件材料为 45 钢,车销时使用的是硬质合金刀具,即车端面使用 45 度硬质合金刀,车外圆面使用 93 度硬质合金刀。铣削时使用的刀具是φ12 和φ 18 硬质合金立铣刀。钻削时使用φ5 的高速钢钻头。磨削时使用的刀具是砂轮 WA60L5V。

十、各表面加工余量和工序尺寸的确定
1、φ55 +0.002 外圆面 Ra0.8
工序名称 工序余量 经济精度 表面粗糙度 工序间尺寸 尺寸公差
+0.021

8

精磨 粗磨 半精车 粗车 毛坯

0.1 0.3 1.8 2.8

h6( + 0 .002 ) h8( 0 0.046 ) ? h10( ?0.120 ) h12( 0 0.300 ) ?
0

+ 0 . 021

Ra0.8 Ra2.5 Ra3.2 Ra12.5

55 55.1 55.4 57.2 60

φ55 + 0 ..021 + 0 002 φ55.1 0 0.046 ? φ55.4 0 0.120 ? φ57.2 00.300 ? φ60±2

2、φ60 +0.041 外圆面 Ra1.6 长 58
工序名称 精磨 粗磨 半精车 粗车 毛坯 工序余量 0.1 0.3 1.8 2.8 经济精度 h6( + 0 ..060 ) + 0 041 h8( 0 0.046 ) ? h10( ?0.120 ) h12( 0 0.300 ) ?
0

+0.060

表面粗糙度 Ra0.8 Ra2.5 Ra3.2 Ra12.5

工序间尺寸 60 60.1 60.4 62.2 65

尺寸公差

φ60 + 0 ..060 + 0 041 φ60.1 0 0.046 ? φ60.4 00.120 ? φ62.2 0 0.300 ? φ65±2

3、φ42 +0.034 外圆面 Ra1.6 长 65
工序名称 精磨 粗磨 半精车 粗车 毛坯 工序余量 0.1 0.3 1.8 2.8 经济精度 h6( + 0 ..050 ) + 0 034 h8( ? 0.046 ) h10( ?0.120 ) h12( ?0.300 )
0 0 0

+0.050

表面粗糙度 Ra0.8 Ra2.5 Ra3.2 Ra12.5

工序间尺寸 42 42.1 42.4 44.2 47

尺寸公差

φ42 + 0 ..050 + 0 034 φ42.1 0 0.046 ? φ42.4 00.120 ? φ44.2 00.300 ? φ47±2

4、φ50 外圆面 Ra1.6 长 66
工序名称 精车 半精车 工序余量 0.4 1.8 经济精度 h7( ?0.030 ) h10( 0 0.120 ) ?
0

表面粗糙度 Ra1.6 Ra3.2

工序间尺寸 50 50.4

尺寸公差

φ50 φ50.4 00.120 ?

9

粗车 毛坯

2.8

h12( 0 0.300 ) ?

Ra12.5

52.2 55

φ52.2 00.300 ? φ55±2

5、键槽 18 ?0.043 Ra3.2 高 53 ?0.200 Ra6.4
工序名称 精铣 粗铣
0

0

0

工序余量 0.4 6.8

经济精度 h10 ? 0 .043 ) ( h12 ?0.180 ) (
0
0
0

表面粗糙度 Ra3.2 Ra6.4

工序间尺寸 7.2 6.8

尺寸公差 7.2 +0.0205 6.8 ?0.180
0 +0.170

6、键槽 12 ?0.043 Ra3.2 高 37 ?0.200 Ra6.4
工序名称 精铣 粗铣 工序余量 1.2 4.8 经济精度 ( h10 ? 0 .043 ) h12 ? 0.180 ) (
0
0

表面粗糙度 Ra3.2 Ra6.4

工序间尺寸 5.2 4.8

尺寸公差 5.2 +0.017 4.8 ?0.180
0 +0.165

十一、 十一、键槽尺寸链的计算
1、键槽 18 ?0.043 Ra3.2 高 53 ?0.200 Ra6.4
0 0

+0.060 0 +0.260 因为 A0 = 60+0.041 ? 53?0.200 = 7 +0.041 mm

A2 = 30+0..030 mm + 0 0205

A3 = 30.20 0.060 mm ?

因为 所以

A0 = A1 + A2 ? A3
A1 = A0 + A3 ? A2 = 7 + 30.2 ? 30 = 7.2mm
10

因为 所以 因此 所以 求得

ESA0 = ESA1 + ESA2 ? EIA3
ESA1 = ESA0 + EIA3 ? ESA2 = 0.260 ? 0.060 ? 0.030 = +0.170mm

EIA0 = EIA1 + EIA2 ? ESA3
EIA1 = EIA0 + ESA3 ? EIA2 = 0.041 + 0 ? 0.0205 = +0.0205mm
A1 = 7.2+0..170 mm +0 0205
0 0

2、键槽 12 ?0.043 Ra3.2 高 37 ?0.200 Ra6.4

+0.050 0 +0.250 因为 A0 = 42+0.034 ? 37 ?0.200 = 5+0.034 mm

A2 = 21+0..025 mm + 0 017

A3 = 21.20 0.060 mm ?

因为 A0 = A1 + A2 ? A3 所以 A1 = A0 + A3 ? A2 = 5 + 21.2 ? 21 = 5.2mm 因为 ESA0 = ESA1 + ESA2 ? EIA3 所以 ESA1 = ESA0 + EIA3 ? ESA2 = 0.250 ? 0.060 ? 0.025 = +0.165mm 因此 EIA0 = EIA1 + EIA2 ? ESA3 所以 求得

EIA1 = EIA0 + ESA3 ? EIA2 = 0.034 + 0 ? 0.017 = +0.017mm

A1 = 5.2+0..165 mm + 0 017

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十二、 十二、输出轴加工工艺过程卡片
产品型号 零件图号 减速器 262×φ70 工 段 设 备 零件名称 每毛坯件数 工 1 艺 输出轴 每台件数 装 备 共 1 页 1 第 1 页 备注 工 时 准终 单件

机械加工工艺过程卡片
产品名称 材 料 牌 号 工序号 工序名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 备料 锻造 热处理 车端面钻 中心孔 粗车 热处理 半精车 钻孔攻丝 精车 粗铣 45 钢 毛 坯 种 类 工 序 45 钢 模锻 正火处理 车φ55 和φ42 的端面,钻两端面的中心孔 粗车所有外圆面以及φ68 右端面和所有倒角以及倒圆角 调质处理后表面硬度 220-250HBS 半精车所有外圆面以及φ68 右端面 钻 2-M6-6H 螺纹孔以及攻丝 精车φ50 外圆面 粗铣键槽 18 和键槽 12 卧式车床 CA6140 立式钻床 Z5725A 卧式车床 CA6140 铣床 X61W 93 度硬质合金刀 φ5 钻头,丝锥 93 度硬质合金刀 φ12 和φ18 硬质合金立铣刀 卧式车床 CA6140 卧式车床 CA6140 φ6 中心钻和 45 度硬质合金刀 93 度硬质合金刀 内 模锻 容 毛坯外形尺寸 车 间

工序号 工序名称 11 12 13 14 15 精铣 热处理 粗磨 精磨 检验









车 间

工 段

设 备 铣床 X61W









工 时 准终 单件

精铣键槽 18 和键槽 12 对φ55、φ60、φ42 各表面进行渗氮处理 粗磨φ55、φ60、φ42 各外圆面 精磨φ55、φ60、φ42 各外圆面 按图样技术要求项目检查

φ12 和φ18 硬质合金立铣刀

万能外圆磨 床 M1412 万能外圆磨 床 M1412

砂轮 WA60L5V 砂轮 WA60L5V

设 计(日 期) 第六组

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审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)

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字 日

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十三、 十三、输出轴加工工序卡片
12

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称 减速器 车间

零件图号 零件名称 工序号 4 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 卧式车床 夹具编号 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 CA6140 夹具名称 输出轴 工序名称 车端面钻中心孔 每坯件数 1 设备编号 共 9 页 第 1 页

材料牌号 45 钢 每台件数 1 同时加工件数 1 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 1 2

















主轴转速 r/min 600 300

切削速度 m/min 70 25

进给量 mm/r 0.2 0..2

切削深度 mm 2 6

进给次数 1 2

工步工时 机动 辅助

车Ф55 和Ф42 的端面 钻两端面的中心孔

45 度硬质合金刀 Ф6 中心钻

设 计(日 期) 吴章浩

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

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字 日

期 标记 处数 更改文件号 签

字 日



13

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 卧式车床 夹具编号

零件图号 零件名称 工序号 5 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 CA6140 夹具名称 输出轴 工序名称 粗车 每坯件数 1 设备编号 共 9 页 第 2 页 45 钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液

材料牌号

工位器具编号

工位器具名称

工序工时 (分) 准终 单件

工步号 1 2 3 4 5

















主轴转速 r/min 600 600 600 600 600 600

切削速度 m/min 70 70 70 70 70 70

进给量 mm/r 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

切削深度 mm 1 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4

进给次数 2 1 2 2 2 2

工步工时 机动 辅助

粗车Ф55,长 20 的外圆面 粗车Ф68,长 12 的外圆面 粗车Ф60,长 58 的外圆面 粗车Ф55,长 37 的外圆面 粗车Ф50,长 66 的外圆面 粗车Ф42,长 65 的外圆面

93 度硬质合金刀 93 度硬质合金刀 93 度硬质合金刀 93 度硬质合金刀 93 度硬质合金刀 93 度硬质合金刀

6

设 计(日 期) 吴章浩

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

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字 日

期 标记 处数 更改文件号 签

字 日


14

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 卧式车床 夹具编号

零件图号 零件名称 工序号 7 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 CA6140 夹具名称 输出轴 工序名称 半精车 每坯件数 1 设备编号 共 9 页 第 3 页

材料牌号 45 钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时 (分) 准终 单件 工步工时 机动 辅助

工位器具编号

工位器具名称

工步号 1 2 3 4

















主轴转速 r/min 800 800 800 800 800

切削速度 m/min 90 90 90 90 90

进给量 mm/r 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

切削深度 mm 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

进给次数 2 2 2 2 2

半精车Ф55,长 20 的外圆面 半精车Ф60,长 58 的外圆面 半精车Ф55,长 37 的外圆面 半精车Ф50,长 66 的外圆面 半精车Ф42,长 65 的外圆面

93 度硬质合金刀 93 度硬质合金刀 93 度硬质合金刀 93 度硬质合金刀 93 度硬质合金刀

5

设 计(日 期) 牟能波

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审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

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字 日

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字 日


15

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称 减速器 车间

零件图号 零件名称 工序号 8 毛 坯 种 类 模锻 设备名称
立式钻床

输出轴 工序名称 钻孔攻丝 每坯件数 1 设备编号

共 9 页

第 4 页 材料牌号 45 钢 每台件数 1 同时加工件数 1

毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 Z5725A

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 1 2

















主轴转速 r/min 600

切削速度 m/min 25

进给量 mm/r 0.2

切削深度 mm 12

进给次数 5

工步工时 机动 辅助

钻两个Ф5 孔 攻 2-M6-6H 螺纹

Ф5 钻头 丝锥

设 计(日 期) 李华鑫

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审 核(日期) 标准化(日期)

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字 日

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产品型号

零件图号 减速器 车间 零件名称 工序号 9 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 卧式车床 夹具编号 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 CA6140 夹具名称 输出轴 工序名称 精车 每坯件数 1 设备编号 共 9 页 第 5 页

机械加工工序卡片

产品名称

材料牌号 45 钢 每台件数 1 同时加工件数 1 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 1

















主轴转速 r/min 1000

切削速度 m/min 145

进给量 mm/r 0.1

切削深度 mm 0.2

进给次数 1

工步工时 机动 辅助

精车Ф50,长 66 的外圆面

93 度硬质合金刀

设 计(日 期) 刘宗孝

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审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

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17

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称 减速器 车间

零件图号 零件名称 工序号 10 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 铣床 夹具编号 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 X61W 夹具名称 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 输出轴 工序名称 粗铣 每坯件数 1 设备编号 共 9 页 第6 页

材料牌号 45 钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 极压乳化液 工序工时 (分) 准终 单件

工步号 1 2

工 粗铣 18 键槽 粗铣 12 键槽















主轴转速 r/min 1500 1500

切削速度 m/min 195 195

进给量 mm/r 0.2 0.2

切削深度 mm 6.8 4.8

进给次数 4 3

工步工时 机动 辅助

Ф18 硬质合金立铣刀 Ф18 硬质合金立铣刀

设 计(日 期) 杨 勇

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审 核(日期) 标准化(日期)

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字 日



18

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称 减速器 车间

零件图号 零件名称 工序号 11 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 铣床 夹具编号 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 X61W 夹具名称 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 输出轴 工序名称 精铣 每坯件数 1 设备编号 共 9 页 第 7 页

材料牌号 45 钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 极压乳化液 工序工时 (分) 准终 单件

工步号 1 2

工 精铣 18 键槽 精铣 12 键槽















主轴转速 r/min 2000 2000

切削速度 m/min 265 265

进给量 mm/r 0.1 0.1

切削深度 mm 0.4 0.4

进给次数 2 2

工步工时 机动 辅助

Ф18 硬质合金立铣刀 Ф12 硬质合金立铣刀

设 计(日 期) 杨 勇

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

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字 日

期 标记 处数 更改文件号 签

字 日


19

机械加工工序卡片

产品型号 产品名称 减速器 车间

零件图号 零件名称 工序号 13 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 万能外圆磨床 夹具编号 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 M1412 夹具名称 输出轴 工序名称 粗磨 每坯件数 1 设备编号 共 9 页 第 8 页

材料牌号 45 钢 每台件数 1 同时加工件数 1 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 1 2 3 4

















主轴转速 r/min 1400 1400 1400 1400

切削速度 m/min 240 240 240 240

进给量 mm/r 0.2 0.2 0.2 0.2

切削深度 mm 0.15 0.15 0.15 0.15

进给次数 1 1 1 1

工步工时 机动 辅助

粗磨Φ55,长 20 的外圆面 粗磨Φ60,长 58 的外圆面 粗磨Φ55,长 37 的外圆面 粗磨Φ42,长 65 的外圆面

砂轮 WA60L5V 砂轮 WA60L5V 砂轮 WA60L5V 砂轮 WA60L5V

设 计(日 期) 丁 鹏

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

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机械加工工序卡片

产品型号 产品名称 减速器 车间

零件图号 零件名称 工序号 14 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 万能外圆磨床 夹具编号 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 M1412 夹具名称 输出轴 工序名称 精磨 每坯件数 1 设备编号 共 9 页 第 9 页

材料牌号 45 钢 每台件数 1 同时加工件数 1 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 1 2 3 4

















主轴转速 r/min 1800 1800 1800 1800

切削速度 m/min 340 340 340 340

进给量 mm/r 0.1 0.1 0.1 0.1

切削深度 mm 0.05 0.05 0.05 0.05

进给次数 1 1 1 1

工步工时 机动 辅助

精磨Φ55,长 20 的外圆面 精磨Φ60,长 58 的外圆面 精磨Φ55,长 37 的外圆面 精磨Φ42,长 65 的外圆面

砂轮 WA60L5V 砂轮 WA60L5V 砂轮 WA60L5V 砂轮 WA60L5V

设 计(日 期) 丁 鹏

校 对(日期)

审 核(日期) 标准化(日期)

会 签(日期)

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