工藝夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)5D85推土機(jī)齒輪工藝及刀具設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) I 摘 要 齒輪是機(jī)械系統(tǒng)中常用的一種傳動(dòng)零件，它可用來(lái)傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。它具有功率范圍大、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比較準(zhǔn)確、使用壽命長(zhǎng)、工作安全可靠等特點(diǎn)。當(dāng)前，國(guó)際國(guó)內(nèi)在汽車(chē)、拖拉機(jī)等行業(yè)的齒輪大批大量的生產(chǎn)中，常采用滾 -剃 -珩工藝。由于剃齒對(duì)齒輪齒形誤差的修正能力有限，因此備用的剃前齒輪精度一般都不低于 8 級(jí)，剃前滾刀的精度一般制成 A 級(jí)，插齒刀的精度大都也制成 A 級(jí)。 D85 推土機(jī)齒輪有大小兩個(gè)齒，根據(jù)該齒輪實(shí)際情況，大齒輪宜采用滾齒的加工方法，小齒輪采用插齒的加工方法，花鍵孔采用兩次拉削的加工方法。齒輪 滾刀是用于加工外嚙合直齒齒輪和斜齒齒輪最常用的刀具，滾齒加工方法的生產(chǎn)效率比插齒、磨齒等加工方法高。剃前滾刀的主要作用是加工符合剃齒要求的剃前齒輪，由于剃前滾刀齒形的特殊要求，使剃前滾刀的設(shè)計(jì)比普通齒輪滾刀設(shè)計(jì)復(fù)雜得多，其設(shè)計(jì)效率低，周期長(zhǎng)，計(jì)算工作量大，對(duì)設(shè)計(jì)者要求較高。拉刀也是機(jī)械加工中常用的一種刀具，拉削可加工內(nèi)表面（如各種型孔、鍵槽、花鍵孔等）和外表面（如平面、半圓弧面和組合表面等）拉削加工效率高，精度高?；ㄦI孔加工宜采用兩次拉削的方法，第一次采用梯形齒粗拉刀，第二次采用漸開(kāi)線齒拉刀。 關(guān) 鍵詞： 齒 輪 工藝 加工方法 漸開(kāi)線花鍵拉刀 剃前滾刀Abstract II Abstract Gear is a kind of transmission part of mechanical system.It can be used to transfer motion and power of any two axis in space.It has characteristics of large power extension,highdrive,efficiency,longlife,safeandcredibility and so on.Nowadays,generating process,shaving process and lapping with corundum process are used in the manufacture of car gears and tractor gears.As gear shaving is limited in amend tooth error, precision of preshaving gear ususlly no less than eight level , precision of preshaving hob usually be made to A level , precision of pinion shaped cutter also be made to A level.The gear of D85 bulldozer has two gears.One is large and the other is small according to the actual situation.The large one ought to used the method of hobbing and the small one ought to used the method of shaping.The spline aperture ought to used the method of draw hole.Hob is one familiar reamer that used to processs spur gears and helical gears.The efficiency of hobbing is higher than shaping and lapping,the main function of preshaving hob is to process the preshaving gears,which complies with the requirements of shaving gears.Because of the especial requirement of gear form of preshaving hob The design of preshaving hob is more comples than common gear hob.The design method is inefficience，takes much time,and requires highly of designers.Drawwing reamer is a common reamer it can process a lot kind of surface ,and the spline hole adopt the method of drawing. Keywords: gear technics Processing methods Involute Spline Broach preshaving hob 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 1 第 1 章 緒 論 本課題是“ D85”推土機(jī)齒輪的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制及工藝裝備的設(shè)計(jì)，齒輪是推土機(jī)上必不可少的傳動(dòng)部件，它有著傳動(dòng)平穩(wěn)的作用，因 此 在加工時(shí)，零件的配合部分需要精加工，保證其配合準(zhǔn)確，提高其推土機(jī)的綜合性能，又因?yàn)楸患庸ち慵慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜加工難度大，需進(jìn)行專(zhuān)用刀具、夾具的設(shè)計(jì)與裝配。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們學(xué)習(xí)完大學(xué)階段的機(jī)械類(lèi)基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)課以及專(zhuān)業(yè)課程 之后的一個(gè)綜合性的考查，它是將設(shè)計(jì)和制造知識(shí)有機(jī)的結(jié)合，并融合現(xiàn)階段機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況和較先進(jìn)成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，通過(guò)本次的訓(xùn)練，將有助于我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及今后的工作打下一定的基礎(chǔ)。 1.1 機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 制造業(yè)是將制造資源（物料、能源、設(shè)備、工具、技術(shù)、信息和人力 ） 通過(guò)制造過(guò)程轉(zhuǎn)化為可供人們使用與利用的工業(yè)品和生活消費(fèi)品的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)就是制造具有一之定形狀和尺寸的零件或產(chǎn)品，并把它們裝配成機(jī)械裝備的行為。 機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品即可以 直接供人們使用，也可以為其他行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，這些行業(yè)的產(chǎn)品再被人們所使用。社會(huì)的各行務(wù)業(yè)使用的各式各樣的機(jī)器、機(jī)械、儀器和工具等都是機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的日常生活中，從身上穿的，戴的、到吃的、用的都不開(kāi)機(jī)械制造業(yè)。因此，機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，是一個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱，特別是在發(fā)達(dá)國(guó)家，它創(chuàng)造了 1/4 1/3 的國(guó)民收入。在我國(guó)，工業(yè)（主體是制造業(yè)）占國(guó)民經(jīng)濟(jì)比重的 45%，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)。從某種意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的 重要指標(biāo)。 1.2 機(jī)械制造技術(shù)狀況 自 20 世紀(jì) 80 年代發(fā)展到 90 年代末到 21 世紀(jì)，制造技術(shù)，特別是自動(dòng)化制造技術(shù)向著柔性化、集成化、智能化方向發(fā)展；在超精加工技術(shù)方面，其加工精度已進(jìn)入納米級(jí)，表面粗糙度已成功地小于 0.0005Um;在切削速度方面，國(guó)外車(chē)削鋼最高已達(dá)915m/min；對(duì)于不斷出現(xiàn)的難加工材料、型腔以及微小深孔，通過(guò)特種加工方法得以解決。 我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)經(jīng)過(guò) 50 多年，特別是近 20 年的發(fā)展，已形成了品種繁多、門(mén)類(lèi)第 1章 緒論 2 齊、布局合理的機(jī)械制造工業(yè)體系。許多科研院所、大專(zhuān)院校和企業(yè)研制出了一大批成套技術(shù)裝備和 多種高精尖產(chǎn)品，有些已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。通過(guò)對(duì)這些產(chǎn)品的研發(fā)，我國(guó)已建立起了自己的人才培養(yǎng)和軟件控制技術(shù)開(kāi)發(fā)基地以及高精加工設(shè)備生產(chǎn)基地，從而使我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平迅速提高，國(guó)防尖端武器的生產(chǎn)、“神六號(hào)”的成功發(fā)射與回收、人們生活用品的質(zhì)量提高，有力地說(shuō)明了我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。 1.3 本章小結(jié) 本章首先對(duì)該課題做了簡(jiǎn)單介紹 ,然后對(duì)機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的地位，各機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r做了概述 .讓我們明白目前機(jī)械行業(yè)的發(fā)展情況，讓我們對(duì)我們所 從 事的這個(gè)行業(yè)有所了解，以及讓我們更好地在機(jī)械行 業(yè)中工作、學(xué)習(xí)、作好心理準(zhǔn)備。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 3 第 2 章 加工工藝規(guī)程的制訂 2.1 D85 推土機(jī)齒輪工藝分析 2.1.1 齒坯的加工方案分析 D85 推土機(jī)齒輪齒坯為模鍛件。齒坯可采用的加工方案有以下幾種： 1.車(chē) 車(chē) 拉方案。先粗車(chē)所有的端面和外圓，并以粗車(chē)后的端面和外圓為定位基準(zhǔn)，進(jìn)行精車(chē)。以精車(chē)后的外圓和端面為基準(zhǔn)，拉花鍵孔。這種加工方案工序不多，加工時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，但是粗車(chē)后的端面和外圓精度并不高，以此為定位基準(zhǔn)，進(jìn)行精車(chē)不妥，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)齒輪的精度不高，故不選用。 2.車(chē) 插 車(chē)方案。先粗車(chē)所有端面和外圓，以粗車(chē)后的端面和外圓為定位基準(zhǔn)，插花鍵孔，最后以?xún)?nèi)孔定位，精車(chē)端面和外圓。這種加工方案由于精車(chē)采用內(nèi)孔定位，定位精度較高，所以整個(gè)齒輪的精度較第一種方案加工出來(lái)的齒輪高。但是插削的生產(chǎn)效率不夠高， D85 齒輪是年產(chǎn) 5 萬(wàn)件，屬成批量生產(chǎn)。這樣的生產(chǎn)效率是不可行的，故不采用。 3.車(chē) 拉 車(chē)方案。先粗車(chē)所有端面和外圓，再以加工后的端面和外圓為定位基準(zhǔn)，拉花鍵孔，最后以?xún)?nèi)孔定位，精車(chē)端面和外圓。這種加工方案用內(nèi)孔定位進(jìn)行精車(chē)，保證了加工精度。拉削不但加工精度很高，生產(chǎn)效率很高。這種方案兼顧了加工精度和生產(chǎn)效率，是切實(shí)可行的方案，故選用該方案進(jìn)行加 工。 2.1.2 齒形加工方案分析 D85 推土機(jī)齒輪有大小兩個(gè)齒，齒形的加工方案有以下幾種： 1.磨削。直接用磨削的方法加工大小兩個(gè)齒輪。磨削的加工精度很高，可以直接保證齒輪的加工精度，但是，磨削的生產(chǎn)效率很低，對(duì)這種中批量生產(chǎn)的零件來(lái)說(shuō)，是不切合實(shí)際的，故不予選用。 2.插 剃 珩方案。先進(jìn)行插齒，再剃齒，最后珩磨。這種方案也能夠保證足夠的加工精度，但是依舊面臨和第一種方案一樣的問(wèn)題，插齒的生產(chǎn)效率依舊不是很高。不選用這種方案。 3.滾（兩齒） 剃 珩方案。即先用滾齒的方法加工大小兩個(gè)齒輪，再剃齒，最后進(jìn)行珩磨。這種 方案看上去是兼顧了生產(chǎn)效率和加工精度，但是滾小齒輪的時(shí)候會(huì)，由于大齒輪離得太近，會(huì)滾傷大齒輪，故這種方案不可行。 4.滾（大齒） 剃 珩方案。即先滾大齒輪，再插小齒輪，再剃齒，最后進(jìn)行珩第 2章 加工工藝規(guī)程的制定 4 磨。這種方案兼顧了生產(chǎn)效率和加工精度，且不存在滾傷另一個(gè)齒的問(wèn)題，是一個(gè)切實(shí)可行的方案，故選用該方案進(jìn)行加工。 2.2 D85 推土機(jī)齒輪工藝規(guī)程的步驟 2.2.1 零件圖分析 D85 推土機(jī)齒輪大齒輪的外徑為 179.03mm，小齒輪外徑為 141.29mm，槽直徑120mm，齒輪總長(zhǎng) 98 0.5mm，花鍵內(nèi)孔外徑 85mm，內(nèi)徑 75mm。齒輪熱處理按KES04.015.2 標(biāo)準(zhǔn) 2929522632 規(guī)范進(jìn)行，硬化層深 1.1 1.7mm，表面硬度 HRC6264，齒端倒角尺寸應(yīng)按 JB/ZQ3838-86 的規(guī)定。 2.2.2 零件的功用 題目所給零件是“ D85”推土機(jī)用齒輪，它以花鍵孔與相配，齒輪表面經(jīng)氮碳共滲處理，使其表面層硬度達(dá)到 HB217 314，該齒輪通過(guò)漸開(kāi)線花鍵孔與軸相配合，齒輪可在軸上左、右，滑移，從而與其不同的齒輪之間相嚙合，來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸各檔位的變速。 2.2.3 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型 1、 所給任務(wù)的零件如圖紙所示，該推土機(jī)年產(chǎn)量為 48000 臺(tái) /年，且每臺(tái)機(jī)器 僅有一件該零件，其中該零件備品率 1%，機(jī)械加工廢品率 2% 則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為： N Q（ 1+a%+b%）件 /年 50000 件 由此可知該零件屬于機(jī)體類(lèi)小零件，因此可以確定其生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。 2、 度工作時(shí)間：兩班制的情況下 t 制度 =（ 365-2 52-7）天 /年 2 班 /天 8 小時(shí) /班 60 分鐘 /小時(shí) =243840 分鐘。 365-2 52-7：一年 365 天減去 52 周的雙休日，再減去國(guó)家法定假日，即春節(jié)三天、五一一天、國(guó)慶兩天、元旦一天共七天 。 3、 有效利用系數(shù)：指扣除設(shè)備維修和班內(nèi)休息時(shí)間（喝水、抽煙 、上廁所、重體力勞動(dòng)休息一定時(shí)間）以后的有效工作時(shí)間與制度工作時(shí)間的比值，一般為 0.960.94。在多品種流水線上由于增加設(shè)備調(diào)整時(shí)間，有效利用系數(shù)還要小，一般為 0.90.85（上限用于通用設(shè)備，下限用于專(zhuān)用設(shè)備）故流水線生產(chǎn)節(jié)拍為： t 節(jié) =計(jì)劃有效時(shí)間（ min） /計(jì)劃年產(chǎn)量 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 5 =制度工作時(shí)間有效利用系數(shù)計(jì)劃年產(chǎn)量 =243840 0.95 25000=0.92644 2.2.4 零件的工藝性分析和零件圖的審查 該零件圖的視圖正確，完整、尺寸、公差及技術(shù)都符合要求，但是，零件的加工過(guò)程需要有較高的垂直度要求，某些 地方需要較高的表面粗糙度，各裝配基面要求有一定的尺寸精度，否則會(huì)影響該齒輪在傳遞動(dòng)動(dòng)和力時(shí)的平穩(wěn)性。 由于零件的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，加工時(shí)需要用到夾具才能準(zhǔn)確定位可以通過(guò)內(nèi)孔用定位心軸定位，可以利用外圓表面定位，同時(shí)在基準(zhǔn)在的選擇也是很重要的，總之在加工過(guò)程中，應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)，從而減少安裝時(shí)帶來(lái)的裝夾誤差。 從零件圖上可以看出，該齒輪的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，加工的表面多，且輪齒的加工精度要求高，其主要加工表面可以分為四個(gè)部份： 1、 零件的左、右端面，以及中間臺(tái)階面。 2、 零件的外圓表面加工 04.029.141 、 04.003.179 外圓面以及 R1 的圓角。 3、 漸開(kāi)線花鍵孔 87 深 26mm 孔（用于加工齒輪時(shí)的精基準(zhǔn)加工其他表面）以及 1 045 的倒角、 015 倒角 。 4、 滾、剃、磨 m=4,z=33,B=40mm 的圓柱齒輪 A 和 m=4,z=42,B=25mm 的圓柱齒輪 B，以及齒部的倒角。 以上各表面的主要技術(shù)要求如下： 1、 零件的左、右端面粗糙度為 Ra3.2,以及左端面 030 的斜面各右端面 045 的圓周斜面。 2、 A 齒輪外圓需要達(dá) 04.029.141 的公差，以及左端面與基準(zhǔn) C 有垂直度 0.05 和B 齒外圓達(dá)到 04.003.179 和端面與 C 基準(zhǔn)的垂直度達(dá)到 0.05，其它外圓表面粗糙度達(dá)到 Ra3.2。 3、 漸開(kāi)線花鍵孔的加工，花鍵孔齒頂達(dá)到 022.085，齒底達(dá)到 19.001175 H的公差，其孔各表面粗糙度達(dá)到 Ra3.2。 4、 A、 B 齒的加工，其三個(gè)公差組精度等級(jí) 7 6 6 齒輪表面粗糙度為 Ra0.8,齒面經(jīng)碳、氮共滲處理其中 A 齒硬化層深 1.1 1.7mm， HB217 314， B 齒部硬化層深1.1 1.7mm， HB217 302 其中齒根部達(dá)到 0.8mm 以上，其中 A、 B 齒形修正按零件圖紙上的修正圖要求對(duì)其磨齒修正和齒部 1 045 倒角。 由以上分析可知，對(duì)于以上幾組加工表而來(lái) 講，可以選擇其中一組表面并保證它們之間的相對(duì)位置精度。 第 2章 加工工藝規(guī)程的制定 6 2.3 零 件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.3.1 確定零件生產(chǎn)類(lèi)型 由年生產(chǎn)綱領(lǐng)可知 Q 50000 件 /年，為大批量生產(chǎn) 2.3.2 確定零件毛坯的制造形式 零件材料為 20CrMnTi,在工作時(shí)齒輪可通過(guò)花鍵軸與之相配可以左、右滑動(dòng)，與其它齒輪經(jīng)常嚙合、脫開(kāi)，所以零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受交變載荷和沖擊載荷，要求有較高的強(qiáng)度、因此應(yīng)選擇鍛件毛坯由于零件的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)綱領(lǐng)已達(dá)到成批生產(chǎn)的水平，可采用模鍛成型，這對(duì)于提高生產(chǎn)率、減少切削加工的勞動(dòng)量保證加工精度都是有利的（附鍛件毛坯的制訂過(guò)程） 2.3.3 擬定零件的機(jī)械加工工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件 的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在一產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使用工序集中的原則來(lái)提高生產(chǎn)效率，除此之外，應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 2.3.3.1 定位基準(zhǔn)面的選擇 定位基面的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線，確定加工方案首先要做的工作，基面選擇得正確、合理與否，將直接影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。在選擇定位面時(shí)需要同時(shí)考慮以下三下問(wèn)題： 以哪一個(gè)表面作為加工時(shí)的精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，才能保證加工精度使整個(gè)機(jī)械加工工藝過(guò)程順利地進(jìn)行。 為加工上 述精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)應(yīng)該采用哪一個(gè)表面作為粗基準(zhǔn)。 是否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥獾募庸ひ?，需要采用統(tǒng)一基準(zhǔn)以外的精基面，精基面的選擇根據(jù)精基面的選擇原則，首先應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)根據(jù)工件的特點(diǎn)和加工要求，選擇花鍵孔和端面作為精基面，加工各檔外圓表面，各斜端面、齒輪時(shí)以花鍵孔左端面作為定位基面，加工花鍵孔時(shí)以外圓表面定位。 粗基面的選擇：為了加工出上述精基面，很顯然，應(yīng)以外圓和一個(gè)端面作為粗基面，鏜拉內(nèi)孔。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 7 2.3.3.2 零件主要表面加工方法的選擇 零件各表面加工方法 和方案的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糧度的要求，另外還需考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性方面的要求，在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點(diǎn)和技術(shù)要求慎重決定。 該工件毛坯經(jīng)模鍛成型其各表面加工方法選擇如下： 75mm、 85mm 的孔：粗車(chē)半精車(chē) 85 15 5 花鍵孔：拉 校正 各檔外圓表面，臺(tái)階面、端面：粗車(chē)精車(chē) 齒輪 A、 B：滾齒剃齒磨齒 2.3.3.3 零件加工順序的 安排 1. 加工階段的劃分 為了達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求，該齒輪的加工分為如下三個(gè)加工階段： 粗加工階段：車(chē)外圓 、端面、粗車(chē)內(nèi)孔、拉花鍵孔 。 半精加工階段：以拉出的花鍵孔為主要精基準(zhǔn)，精車(chē)外圓端面、滾齒、剃齒。 精加工階段：校正花鍵孔，并以校正好的花鍵孔為主要精基準(zhǔn)對(duì)對(duì)經(jīng)過(guò)碳氮共滲處理的齒輪進(jìn)行磨齒修正 。 2. 加工順序的安排 機(jī)械加工順序的安排 根據(jù)機(jī)械加工順序安排時(shí)應(yīng)該遵守的原則，考慮到工件的具體特點(diǎn)先安排外圓、端面、內(nèi)孔的加工，由于花鍵孔是以后各表面加工的主要精基準(zhǔn)，所以接著安排花鍵孔的拉削，花鍵孔加工好以后，以花鍵孔為主要精基準(zhǔn)，粗車(chē)、外圓、端面、然后安排花鍵孔的校正，最后，滾齒、剃齒、磨齒。 3. 熱處理 工序的安排 由于毛坯為模鍛件、在機(jī)械加工之前，應(yīng)該安排正火處理、以削除鍛造內(nèi)應(yīng)力，改善金屬組織、細(xì)化晶粒、降低硬度、改善切削加工性。在粗加工后安排第二次熱處理調(diào)質(zhì)處理以獲得均勻細(xì)致的回火索氏體，提高零件的綜合力學(xué)性能，最后根據(jù)零件的技術(shù)要求規(guī)定、對(duì)輪齒進(jìn)行碳氮共滲處理，以得到較高的表面硬度，提高其耐磨性。 4. 輔助工序的安排 檢驗(yàn)工序：在熱處理工序后安排中間檢驗(yàn)工序，最后安排終結(jié)，檢驗(yàn)工序。 其他輔助工序：在各加工工序后，應(yīng)安排鉗工去毛刺，在最終檢驗(yàn)前，應(yīng)安排清洗工序，最后將零件涂以 KP 9 防銹油，將零 件油封入庫(kù)。 第 2章 加工工藝規(guī)程的制定 8 5、工序的組合 在確定加工順序后，根據(jù)該工件的生產(chǎn)地，規(guī)模以及工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與技術(shù)條件，為了盡量減少工件的安裝次數(shù)，在一次裝夾中加工多個(gè)表面，以便保證高的表面相互位置精度，考慮使用通通機(jī)床配以專(zhuān)用刀具、夾具，并采用工序集中的原則來(lái)組合工序。這樣一來(lái)確定了兩套該工件的加工工藝路線方案 。 方案一，見(jiàn)表 2-1。 表 2-1 D85 推土機(jī)齒輪加工工藝方案一 工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 定位基準(zhǔn) 10 毛坯鍛造 20 正火處理 30 粗車(chē)外圓及端面、留余量 1-1.5mm，粗、半精鏜花鍵底孔至尺 寸 75mm、 85mm 外圓及端面 40 拉花鍵孔 179.03mm 外圓 50 鉗工去毛刺 60 上心軸粗車(chē)外圓、端面至尺寸 花 鍵 孔 70 檢驗(yàn) 80 滾齒（ Z 42， Z=33）留剃余量 0.07 0.10mm, 花 鍵 孔 90 齒部倒角、及各 R1 角 花鍵孔及端面 100 鉗工去毛刺 110 剃齒（ Z 42， Z 33）齒公法線長(zhǎng)度至尺寸 花 鍵 孔 120 齒部碳氮共滲處理 KES04.015.2 標(biāo)準(zhǔn) 292952263 規(guī)范，硬化層深 1.1 1.7mm，表面硬化 HRC62 64 130 推孔 140 磨齒至修正圖尺寸要求 150 表面涂 KP 9 防銹油 160 總檢入庫(kù) 方案二 ， 見(jiàn)表 2-2。 表 2-2 D85 推土機(jī)齒輪加工工藝方案二 工序號(hào) 工序名 工 序 內(nèi) 容 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 9 10 下料 20 鍛造 鍛造并退火檢查 30 正火處理 調(diào)質(zhì) 250HB 并檢查 40 粗車(chē) 粗車(chē)大端外圓 50 粗車(chē) 用卡爪夾住 04.003.179 粗車(chē)后的外圓表面，車(chē)端面尺寸 98 0.5 至 990.5，粗車(chē)外圓 04.029.141 至 142.29，粗車(chē)小端外圓、端面、沉孔、內(nèi)孔、漸開(kāi)線花鍵孔倒角 60 粗車(chē) 三爪卡盤(pán)夾 04.029.141 毛坯外圓，校正車(chē)端面、粗車(chē)外圓 04.003.179 至 180.03，粗車(chē)大端端面、沉孔、內(nèi)孔、通孔、漸開(kāi)線花鍵孔倒角尺寸 25至 26 70 拉 拉花鍵孔至尺寸及其左端 1X 045 倒角，右端深至 50mm 處倒 015 角 80 精車(chē) 套花鍵心軸裝夾于二頂間，精車(chē)大端外 圓、端面、沉孔、內(nèi)孔、齒輪倒角 , 精車(chē)小端外圓、端面、沉孔、齒輪倒角 ； 精車(chē)外圓 141.29 至圖紙尺寸，精車(chē)外圓 179.03 至尺寸，車(chē)兩端面、中間臺(tái)階面至尺寸，長(zhǎng)度 98 0.5保證尺寸 40mm、 25mm, 90 車(chē) 切中間槽 33mm 100 檢 齒坯檢驗(yàn) 110 滾齒 工件以花鍵孔定位于心軸上，校正心軸按圖紙要求滾 Z=42 齒。 120 插齒 插 Z=33 的小齒 130 剃齒 工件以花鍵孔定位于心軸上，校正心軸按圖紙要求剃 Z=42,Z=33 的齒。 140 齒部倒角 工件以花鍵孔定位于心軸上，校正按 圖紙要求齒部倒角。 150 檢 清洗、熱處理前檢驗(yàn) 160 熱處理 對(duì) A、 B 齒部進(jìn)行碳氮共滲處理 KE04.015.2 標(biāo)準(zhǔn) 2929522632 規(guī)范進(jìn)行，硬化層深 1.1 1.7mm 表面硬度 HRC62 64 使其達(dá)到零件圖紙要求 170 推 校正花鍵孔 180 磨齒 工件以花鍵孔定位于花鍵心軸上分別對(duì)其 A、 B 齒按其圖紙上所給要求地其磨齒修正至尺寸，檢查。 190 鉗 去毛刺、清洗、表面涂 KP 9 防銹油 200 檢 總檢入庫(kù) 6、工藝方案的比校與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一將工序分散，在對(duì)輪 齒 A、 B 用了滾、插、第 2章 加工工藝規(guī)程的制定 10 剃，雖然這樣呆以達(dá)到該齒的精度，但是增加了加工工序和機(jī)械裝備的數(shù)量，總體上來(lái)說(shuō)就增加了該工件的制造成本，另外就是在對(duì)該齒進(jìn)行碳、氮共滲處理后， A、 B齒的齒形變形較大，需要對(duì)其按零件圖紙有所給了的齒形修正細(xì)進(jìn)行磨齒修正，方案二中采用了工序集中的原則，在粗車(chē)外圓、以及端面，鏜、半精鏜孔時(shí)都可在車(chē)床上進(jìn)行，同時(shí)減少了裝夾次數(shù)，減少了加工誤差，也減少了機(jī)械加工裝備，而且該工序集中，在齒形進(jìn)行了熱處理后，按排了磨齒加工工序，經(jīng)過(guò)二套方案的比較，以及對(duì)其綜合加工性的比較，選擇方案二最為適合。 2.4 工序設(shè) 計(jì) 根據(jù)各原始資料、零件機(jī)械加工工藝路線擬定后還需要對(duì)每一工序進(jìn)行設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容包括：確定毛坯圖的制訂過(guò)程，確定每一工步的加工余量，計(jì)算各工序尺寸及公差，選擇各工序所使用的機(jī)床及工藝裝備、確定切削用量、計(jì)算工時(shí)定額等。 2.4.1 鍛件圖坯的制訂 1、確定機(jī)械加工余量：鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按有關(guān)標(biāo)注確定時(shí)，根據(jù)估算鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由附表可查得除孔以外各內(nèi)、外表在的加工余量。 鍛件質(zhì)量根據(jù)零件成品質(zhì)量 6.8Kg，估算為 7.8Kg。 加工精度 :零件除孔以外的各表面為一般加工精度。 鍛件形狀 復(fù)雜系數(shù) S 為 S m 鍛件 /m 外輪廓包容體 假設(shè)的最大直徑為 183.43，長(zhǎng) 103mm 則 M 外輪廓包容體 3.14 2R ld 密度 3.14 （ 18.32 ） 2 10.3 7.85 21255g21.25Kg。 M 鍛件 2.2Kg 所以 ： S 2.221.25 0.104 按表 2-3 查得形狀復(fù)雜系數(shù) S4，一般級(jí)別為 F 表 2-3 鍛件形狀復(fù)雜系 數(shù) S4 級(jí)別 S 數(shù)值范圍 級(jí)別 S 數(shù)值范圍 簡(jiǎn)單 S10.631 S3 0.160.32 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 11 一般 S20.320.63 S4 表 2.5-3 T=nf lll 21其中 1l =4, 2l =0,l =28 所以： T=8.0 200 428=0.2min 2.4.4.2 粗車(chē)外圓粗車(chē)外圓 04.029.141 到 142.29 粗車(chē)外圓粗車(chē)外圓 04.029.141 到 142.29 時(shí)pa=1mm,f=0.5mm/r 查 表 1.6Ra=6.3,刀尖圓弧半徑 , sr =0.8mm 切削速度 Vc= Cv 8.060 2.0T pa Xv YvfKv 其中Cv=242,vy=0.35,m=0.2.T=60 Kv=MVKTVKKVK=0.69 0.87 0.7=0.42 查 表 (2.4-17-18-19)將以上各參數(shù)代入 (2-1)式 v=129m/min n= dv14.31000 = 29.14514.3 1291000 =283r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=320r/min,則此時(shí) v=100014.3 dn=1000 32029.14514.3 =146m/min 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 T=nf lll 21其中 l=43， 1l =4， 2l =0， T=5.0320 443X=0.29min 第 2章 加工工藝規(guī)程的制定 18 2.4.4.3 粗車(chē)中間臺(tái)階面 粗車(chē)中間臺(tái)階面時(shí)pa=1.5,f=0.05mm/r 查 表 2.4-7,Ra=6.3,切削速度 ： Vc= Cv 8.060 2.0T pa Xv YvfKv 其中 Cv=291vy=0.2,m=0.2.T=60, Kv=MVKTVKKVK=0.69 0.87 0.7 =0.42 查 表 (2.4-17-18-19)以上各參數(shù)代 入 (2-1)v=3.49m/s=209m/min n= dv14.31000 =6.12314.3 2091000=539r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=560r/min,則此時(shí) V=100014.3 dn=1000 5606.12314.3 =217m/min 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 特性車(chē)削 : t=fnLL=d 1d /2+1l ,其中 d=141.29, 1d =120, 1l =4, T=56005.0 418.10 =0.5min 2.4.4.4 車(chē)左端面 車(chē)左端面時(shí)pa=1.5,f=0.8mm/r查 表 2.4-3,Ra=3.2-6.3,切削速度 ： Vc= Cv 8.060 2.0T pa Xv YvfKv 其中 Cv=235vy=0.45,m=0.2.T=60, Kv=MVKTVKKVK=0.69 0.87 0.7 =0.42 查 表 (2.4-17-18-19)將上各參數(shù)代 入 (2-1)v =1.7m/s=102m/min n= Xdv14.31000 =29.14214.3 1021000 =228r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=250r/min,則此時(shí) v =100014.3 dn=1000 25029.14214.3 =112m/min 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 19 特性車(chē)削 : t=fnLL=d/2+ 1l + 2l +3l,其中 d=142.29, 1l =4, 2l =3, 3l=5 所以 T=2508.0 1214.71 =0.41min 2.4.4.5 車(chē)與水平面成 030 角 ,d= 113 0.5 距左端面 4mm 的端面時(shí) 車(chē)與水平面成 030 角 ,d= 113 0.5 距左端面 4mm 的端面時(shí) , 同樣選用pa=1.5,f=0.8mm/r 查 表 2.4-3,Ra=3.2-6.3,切削速度 ： Vc = Cv 8.060 2.0T pa Xv YvfKv 其中 Cv=235vy=0.45,m=0.2.T=60 Kv=MVKTVKKVK=0.69 0.87 0.7=0.42 查 表 (2.4-17-18-19)將上各參數(shù)代 入 (2-1)V=1.7m/s=102m/min n= dv14.31000 =11314.3 1021000=290r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=320r/min,則此時(shí) V=100014.3 dn=1000 32011314.3 =114m/min 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 特性車(chē)削 : t=fnLL=d/2+ 1l + 2l +3l,其中 d=110, 1l =4, 2l =3, 3l=0 所以T=3208.0 75.56=0.25min 2.4.4.6 粗車(chē)外圓到 180.03 粗車(chē)外圓到 180.03 時(shí)選用pa=1.5,f=0.5mm/r 查 表2.4-3,Ra=3.2-6.3,切削速度 Vc= Cv 8.060 2.0T pa Xv YvfKv 其中 Cv=242vy=0.35,m=0.2.T=60 Kv=MVKTVKKVK=0.69 0.87 0.7 =0.42 查 表 (2.4-17-18-19)將上各參數(shù)代 入 (2-1)v =2m/s=120m/min n= dv14.31000 =03.18014.3 1201000 =209r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=200r/min,則此時(shí) v = 100014.3 dn =1000 20003.18014.3 =114m/min 第 2章 加工工藝規(guī)程的制定 20 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 特性車(chē)削 : t=fnLL= 1l +l,其中 1=28, 1l =4 所以 T=2005.0 428X=0.32min 2.4.4.7 車(chē) 右端面 車(chē)右端面 時(shí)選用pa=1.5,f=0.8mm/r查 表 2.4-3,Ra=3.2-6.3,切削速度 Vc= Cv 8.060 2.0T pa Xv YvfKv 其中 Cv=235vy=0.45,m=0.2.T=60 Kv=MVKTVKKVK=0.69 0.87 0.7 =0.42 查 表 (2.4-17-18-19)將上各參數(shù)代 入 (2-1)v =1.7m/s=102m/min n=dv14.31000=03.18114.3 1021000 =180r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=200r/min,則此時(shí) v =100014.3 dn=1000 20003.18114.3 =114m/min 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 特性車(chē)削 : t=fnLL=d/2+ 1l + 2l +3l,其中 d=181.03, 1l =4, 2l =3, 3l=0 所以T=2008.0 7015.90 =0.56min 2.4.4.8 車(chē)與水平面成 045 角 d= 152 0.5 距右端面 8mm的端面 車(chē)與水平面成 045 角 d= 152 0.5距右端面 8mm的端面時(shí)選用pa=1.5,f=0.8mm/r查 表 2.4-3,Ra=3.2-6.3,切削速度 Vc= Cv 8.060 2.0T pa Xv YvfKv 其中 Cv=235vy=0.45,m=0.2.T=60 Kv=MVKTVKKVK=0.69 0.87 0.7 =0.42 查 表 (2.4-17-18-19)將上各參數(shù)代 入 (2-1)v =1.7m/s=102m/min n=dv14.31000= 15214.3 1021000 =216r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=200r/min,則此時(shí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 21 v =100014.3 dn=1000 20015214.3 =95m/min 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 特性車(chē)削 : t=fnLL=d/2+ 1l + 2l +3l,其中 d=152, 1l =4, 2l =3, 3l=0 所以T=2008.0 776=0.51min 2.4.4.9 車(chē)與水平面成 045 角 d= 107 0.5 距右端面 18mm 的端面 車(chē) 與 水 平 面 成 045 角 d= 107 0.5 距 右 端 面 18mm 的 端 面 時(shí) 選 用pa=1.5,f=0.8mm/r 查 表 2.4-3,Ra=3.2-6.3,切削速度 Vc= Cv 8.060 2.0T pa Xv YvfKv 其中 Cv=235vy=0.45,m=0.2.T=60 Kv=MVKTVKKVK=0.69 0.87 0.7 =0.42 查 表 (2.4-17-18-19)將上各參數(shù)代 入 (2-1)v =1.7m/s=102m/min n= dv14.31000 =10714.3 1021000=307r/min 按 機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=320r/min,則此時(shí) v =100014.3 dn=1000 32010714.3 =108m/min 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 特性車(chē)削 : t=fnLL=d/2+ 1l + 2l +3l,其中 d=107, 1l =4, 2l =3, 3l=0 所以T=3208.0 75.53=0.24min 2.4.4.10 車(chē)孔至 75 深 50 的孔 車(chē) 孔至 75深 50的孔時(shí)查切削手冊(cè)pa=6.5,f=0.15mm/r 切削速度 : 根據(jù) 表 15-37 查得切削速度 v =2.2m/S=122m/min,所n= dv14.31000 =7514.3 1221000=517r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=500r/min,則此時(shí) v = 100014.3 dn =1000 5007514.3 =118m/min 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 特性車(chē)削 : t=fnLL=l+1l + 2l 其中 l=76, 1l + 2l =10 所以 T=50015.0 1050=0.8min 2.4.4.11 車(chē)孔至 87 深 26 的孔 車(chē) 孔至 87深 26的孔時(shí)查切削手冊(cè)pa=6.5,f=0.15mm/r切削速度 :根據(jù) 表 15-37 查 得 切 削 速 度 v =2.2m/S=122m/min, 所以 n= Xdv14.31000 =8714.3 1221000 XX=446r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=400r/min,則此時(shí) v =100014.3 dn=1000 4008714.3 =118m/min 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 特性車(chē)削 : t=fnLL=l+1l + 2l 其中 l=26, 1l = 2l =5 所以 T=40015.0 1026=0.6min 2.4.4.12 拉花漸開(kāi)線花鍵孔 85 15 5 拉花漸開(kāi)線花鍵孔 85 15 5查機(jī)加工工藝手冊(cè)表 2.4-117-118-1219得其拉削進(jìn)給量 f=0.04.zb=0.08 切削速度 V=0.1m/s Z取 5齒 ,y=1.17,k=1.14,l=50 切削工時(shí) : t=vfzzzblyk1000= 504.01.01 0 0 0 14.117.15008.0 =0.27min 2.4.4.13 將花鍵孔左倒角 1 045 ,右端倒角 015 2.4.4.14 精車(chē)外圓到 04.029.141 通過(guò)花鍵軸定位 ,精車(chē)外圓到 04.029.141 時(shí)查 表 2.4-4 pa=1mm,f=0.35mm/r 查 表 2.4-3,Ra=3.2-6.3,切削速度 Vc= Cv 8.060 2.0T pa Xv YvfKv 其中 Cv=242vy=0.35,m=0.2.T=60, Kv=MVKTVKKVK=0.69 0.87 0.7=0.42 查 表 (2.4-17-18-19)將上各參數(shù)代 入 (2-1)v =2.4m/s=147m/min n= dv14.31000 =29.14214.3 1471000 =329r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=320r/min,則此時(shí) v = 100014.3 dn =1000 32029.14214.3 =143m/min 切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 特性車(chē)削 : t=fnL切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 T=nf lll 21其中 l=40, 1l =4, 2l =0 T=35.0320 440=0.38min 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 23 2.4.4.15 調(diào)頭精車(chē)外圓至 04.003.179 調(diào) 頭 精 車(chē) 外 圓 至 04.003.179 時(shí)查 ， 表 2.4-4 pa=1mm,f=0.35mm/r 查 表 2.4-3,Ra=3.2-6.3,切削速度 Vc= Cv 8.060 2.0T pa Xv YvfKv 其中 Cv=242vy=0.35,m=0.2.T=60, Kv=MVKTVKKVK=0.69 0.87 0.7 =0.42 查 表 (2.4-17-18-19)將以上各參數(shù)代 (2-1)v =2.4m/s=147m/min n= dv14.31000 =03.18014.3 1471000 =260r/min 按機(jī)床說(shuō)明 表 3.1-18 取 n=250r/min,則此時(shí) v =100014.3 dn=1000 25003.18014.3 =141m/min 切削工時(shí)查 .表 2.5-3 特性車(chē)削 : t=fnL切削工時(shí) 查 .表 2.5-3 T=nf lll 21其中 l=25, 1l =4, 2l =0 T=35.0250 425=0.33min 2.4.4.16 插 m=4,z=33 的齒形 插 m=4,z=33 的齒形查 表 2.4-122 F=2.15mm/r, v =0.54m/s=32.4m/min,pm=0.99kw(表 2.4-124) 所以 n= dv14.31000 =9014.3 4.321000 =114r/min 查 表 3.1-58 選取 n=103r/min,則此時(shí) v =100014.3 dn=1000 1039014.3 =29m/min 削工時(shí) : jt=qnfa ZLLBB )21cos/( (2-4) L1= )( hDh +(23),L2=25mm,cosB=0.94,B=40 Z=33,D=90,h=ha+hf=9(按齒輪參數(shù)計(jì)算 ) q=1,fa=2.15mm/r 將以上參數(shù)代入 式得jt=15.21031 33)4.3094.0/40( =11.4min 第 2章 加工工藝規(guī)程的制定 24 2.4.4.17 粗滾切 m=4,z=42 的齒形 粗滾切 m=4,z=42 的齒形查 表 2.4-122 F=2.15mm/r, v =0.54m/s=32.4m/min,pm=0.99kw(表 2.4-124) 所以 n= dv14.31000 =9014.3 4.321000 =114r/min 查 表 3.1-58 選取 n=103r/min,則此時(shí) V=100014.3 dn=1000 1039014.3 =29m/min 削工時(shí) : jt=qn fa ZLLBB )21co s/( (2-4) L1= )( hDh +(23),L2=25mm,cosB=0.94,B=25 Z=33,D=90,h=ha+hf=9(按齒輪參數(shù)計(jì)算 ) q=1,fa=2.15mm/r 將以上參數(shù)代入 (2-4)式得 jt=15.21031 42)5.3094.0/25( =11.68min 2.4.4.18 A、 B 齒形磨齒校正 分別對(duì)滲碳處理后的 A,B 齒形進(jìn)行磨齒校正 ,根據(jù)粗滾 A ,B 齒形后留有的磨齒加工余量查 表 2.4-142-143,得分度圓單邊加工余量 Z=0.22mm,粗加工 ,半精加工 ,精加工行程次數(shù)分別為 211,每一雙行程的切削深度分別為 0.075,0.065,0.045,每一雙行程橫向進(jìn)給量 f(mm)對(duì)于 A 形齒來(lái)說(shuō) f=2.7mm,對(duì) B 形齒來(lái)說(shuō) f=3.3mm,由工作行程長(zhǎng)度 Lp(mm)查得磨頭每分鐘雙行程數(shù)為 133. Lp=L+(510)mm,L 為齒的長(zhǎng)度 (由表2.5-18)查出 .由表 2.5-16 可算出磨齒加工的機(jī)動(dòng)時(shí)間 : jt=hdL2(11fti+21ft+21ft)+2 2t (i1+2)Z 所以 A 形齒切削工時(shí) ： Ajt=133452( 7.22 + 7.21 + 7.21 )+2 0.04 (2+2) 33 =55.7min 所以 B 形齒切削工時(shí) ： Bt = 133252 ( 3.32 + 3.31 + 3.31 )+2 0.045 (2+2) 42 =41.16min 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū)