倒擋齒輪端面加工解讀

1、摘要齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用極為廣泛的零件之一。齒輪，汽車(chē)行業(yè)主要的基礎(chǔ)傳動(dòng)元件，通 常每輛汽車(chē)中有1830個(gè)齒輪，齒輪的質(zhì)量直接影響汽車(chē)的噪聲與平穩(wěn)性以及使用壽命。汽車(chē)變速器齒輪起著改變輸出轉(zhuǎn)速傳遞扭矩的作用，所以加工齒輪的要求相對(duì)要嚴(yán)格一 些。變速器倒擋齒輪應(yīng)具有經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)高，耐磨等特點(diǎn)，以提高齒輪的使用壽命和傳動(dòng) 效率，齒輪在工作時(shí)傳動(dòng)要平穩(wěn)而且噪聲要小，結(jié)合時(shí)沖擊不宜過(guò)大。根據(jù)齒輪不同的技 術(shù)要求選擇不同的加工路線。包括如何去選取毛坯的鍛造方法，和毛坯的加工余量及毛坯 的公差，工藝路線的制定，相關(guān)工序的機(jī)床夾具量具的選取，工藝尺寸公差，位置公差， 以及粗糙度的選取，同軸度和垂直度的選取。

2、關(guān)鍵詞：齒輪毛坯設(shè)計(jì)，加工工藝路線，工藝性分析，加工的余量及其公差，裝夾夾具， 量具，加工機(jī)床。AbstractMechanical transmission gear is extremely extensive one part. Gear, automotive industry, mainly on the basis of the transmission element, usually every car in 18 to 30 gears, gear direc tly affec t the qual ity of the noise and the cars st abi

3、lity and service life.Automobile transmission gear change output speed transmission torque plays a role, it requires working gear are relatively stringent. Transmission reverse gear should have economic high level of accuracy, wear characteristics, in order to improve the service life and efficiency

4、 of the transmission gear, the gear drive at work to have a smooth and noise to be small, the impact is not too large when combined. Choose different processing routes based on different technical requirements gears. Including how to select the method of forging blank, blank and blank allowances and

5、 tolerances, process route development, jigs and fixtures related to the process of measuring the selection process dimension tolerance, position tolerance, as well as the selection of the roughness, concentricity and vertical Degree.Keywords: gear blank design, process route, process analysis, proc

6、essingmargin and tolerances, clamping fixtures, measuring tools, machine tools.目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 摘要IAbs trac tII緒論IV HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第一章齒輪零件的分析1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1.1零件圖（零件的正面剖視圖和俯視圖）1 HYPERLINK l bookmark6 o Cur

7、rent Document 1.2零件的作用2 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 1.3圖紙的完整性的準(zhǔn)確性2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.4零件技術(shù)要求分析3 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 1.5零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析31.5.1零件結(jié)構(gòu)31.5.2結(jié)構(gòu)工藝性分析31.5.3零件表面硬度分析4 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 1.6零件生產(chǎn)綱領(lǐng)4 HYPERLINK l bookma

8、rk16 o Current Document 1.7零件生產(chǎn)類(lèi)型4第二章毛坯的選擇和制造方法52.1毛坯的選擇原則5 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2.2毛坯的制造方法6 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 2.3毛坯的形狀及加工總余量7 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 第三章定位基準(zhǔn)的選擇9 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 3.1定位基準(zhǔn)9 HYPERLINK l bookmark32

9、o Current Document 3.2粗基準(zhǔn)10 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 3.3精基準(zhǔn)10 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 第四章加工工藝路線的制定及工藝裝備的選擇11 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 4.1表面加工方法的選擇11 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 4.2確定加工工藝路線11 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 4

10、.3設(shè)備及工藝裝備的選擇134.3.1設(shè)備的選擇134.3.2工藝裝備的選擇13 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 第五章 加工余量、尺寸及公差155.1工序加工余量15第六章切削端面16 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 6.1切削78mm端面16 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 6.2切削105mm端面17 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 6.3編輯工序卡片18 HYPERLINK l b

11、ookmark54 o Current Document 結(jié)論20 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 致謝21參考文獻(xiàn)22緒論隨著中國(guó)汽車(chē)業(yè)的飛速發(fā)展，汽車(chē)的需求量也日益增加。而齒輪最為汽車(chē)上不可缺少 的部分，其需求量自然而然的隨之增加，近年來(lái)，中國(guó)齒輪行業(yè)快速發(fā)展，行業(yè)規(guī)模不斷 擴(kuò)大，齒輪行業(yè)已成為中國(guó)機(jī)械基礎(chǔ)件中規(guī)模最大的行業(yè)。本次論文設(shè)計(jì)的內(nèi)容是齒輪中 的倒擋齒輪的加工，汽車(chē)上正是有了倒擋齒輪，汽車(chē)的操作方式才有了更多的變化，因此 倒擋齒輪的作用非常重要。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容圍繞如何加工出倒擋齒輪而展 開(kāi)，步驟包括對(duì)生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定、

12、倒擋齒輪零件的分析、齒輪毛坯的確定、工藝規(guī)程的制 定、磨內(nèi)孔工具的確定以及在加工過(guò)程中各種機(jī)床、夾具的選擇。同時(shí)由于齒輪是一個(gè)較 復(fù)雜的幾何體，加工過(guò)程較為復(fù)雜，加工精度難以確定。因此如何確定齒輪的精度等級(jí)以 及依據(jù)其精度等級(jí)確定相關(guān)控制參數(shù)的公差值，是齒輪設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)用類(lèi)比法，結(jié)合查表及大量繁雜的公式計(jì)算。這樣的方法工作量大，且很難保 證齒輪精度設(shè)計(jì)的合理性。因此需要借助計(jì)算機(jī)輔助軟件對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，對(duì)齒輪精度的設(shè) 計(jì)及其相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，使齒輪精度的設(shè)計(jì)達(dá)到快速、準(zhǔn)確。同時(shí)將計(jì)算出的 數(shù)據(jù)在CAD圖紙上進(jìn)行標(biāo)注，這樣才能制定出正確的加工工藝及程序，制造出

13、合格的產(chǎn)品。第一章齒輪零件的分析1.1零件圖（零件的正面剖視圖和俯視圖）mot0,39-|1-| +DiOE7乍U 0mot0,39-|1-| +DiOE7乍U 00105 -H.14L78 h坨038圖1-1倒檔齒輪主視圖F圖1-2倒檔齒輪截面圖1.2零件的作用汽車(chē)變速器倒擋齒輪是汽車(chē)變速器齒輪組合中眾多齒輪之一，起著改變轉(zhuǎn)向，傳遞扭矩，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的反向行駛。使汽車(chē)的變速器到設(shè)置的倒擋來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的倒擋行駛1.3圖紙的完整性的準(zhǔn)確性本零件各表面加工并不困難，齒輪零件圖的尺寸由兩個(gè)剖視圖組成，分別為齒輪正面 剖視圖以及零件俯視圖。視圖完整、尺寸、公差都必須得到保證，因?yàn)殛P(guān)系這后續(xù)的工藝 和成型齒輪

14、的尺寸。零件內(nèi)、外輪廓描述清楚完整，零件圖的粗實(shí)線、細(xì)實(shí)線、點(diǎn)化線的 線型均符合于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。有利于加工時(shí)的數(shù)據(jù)分析和計(jì)算。1.4零件技術(shù)要求分析零件圖的尺寸比較多，但尺寸的標(biāo)注必須多而不亂，這樣有利于后續(xù)的工序。圖紙當(dāng) 中有對(duì)齒面粗糙度和孔面粗糙度的要求為3.2,齒部熱處理45-52HRC，齒圈經(jīng)向跳動(dòng)公差 為0.08mm。還有一些技術(shù)要求，如還有一些技術(shù)要求，倒角為c2.5、未標(biāo)注為1*45度， 零件表面光潔等。1.5零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析1.5.1零件結(jié)構(gòu)本零件是一個(gè)雙連齒輪零件，該零件是由兩個(gè)不同齒廓組成，一個(gè)為m=4, z=17的齒 廓，一個(gè)為m=5，z=19的齒廓，由中40mm的圓柱連

15、接在一起。零件中有中20mm的孔和寬 6mm的鍵槽。1.5.2結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，制造的方便性，可行 性和經(jīng)濟(jì)性。即零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)方便加工時(shí)工件的裝夾、對(duì)刀、測(cè)量，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，工藝性 越好。結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，同時(shí)提高切削效率。根據(jù)零件的外形尺寸105 X 100 mm，所以選擇110X 105 mm的毛坯。鉆孔結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn) 單，選擇合適的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速率，就可以將此結(jié)構(gòu)做出，為了便于裝配零件并去掉毛刺， 軸端應(yīng)做出45 的倒角。1.5.3零件表面硬度分析硬度表示材料抵抗硬物壓入其表面的能力，它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一， 一般硬度越高，耐磨性越好

16、。調(diào)質(zhì)45-52HRC，該鋼具有較高的硬度和耐磨性，淬火時(shí)變形 較小，具有良好沖裁能力，使用時(shí)進(jìn)行熱處理。1.6零件生產(chǎn)綱領(lǐng)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)（常指一年）生產(chǎn)的汽車(chē)總量稱(chēng)為汽車(chē)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（Q） 汽車(chē)零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算N=Qn （l + a%+b%）式中N汽車(chē)零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）；Q汽車(chē)產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺(tái)/年）；n每臺(tái)汽車(chē)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）；a%-汽車(chē)零件的備品率，是指用于維修的備品件數(shù)占裝車(chē)件數(shù)的比例；b%-汽車(chē)零件的廢品率，是指廢品件數(shù)占投入生產(chǎn)件數(shù)的比例。生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織形式和零件加工過(guò)程契合重要的作用，它決定了生產(chǎn)的規(guī) 劃及工序的專(zhuān)業(yè)化和自動(dòng)

17、化程度，決定了所選應(yīng)用的工藝方法和工藝裝備。倒擋齒輪零件的年產(chǎn)量為50000件/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，其備品率為10%,廢品率為1%, 根據(jù)零件生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算公式可得：N=Qn（1+a%+b%）;=50000（1+10%+1%）;=55500 件/年；1.7零件生產(chǎn)類(lèi)型生產(chǎn)類(lèi)型通常按照汽車(chē)零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，及生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度，把汽車(chē)零 件的生產(chǎn)類(lèi)型劃分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)（每批生產(chǎn)的數(shù)量稱(chēng)為批量）和大量生產(chǎn)三紅類(lèi) 型。三種生產(chǎn)類(lèi)型的特點(diǎn)如下：?jiǎn)渭a(chǎn):生產(chǎn)的汽車(chē)零件種類(lèi)繁多，每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少，而且很少重復(fù) 生產(chǎn)。成批生產(chǎn)：分批地生產(chǎn)相同的汽車(chē)零件，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。大量生產(chǎn)：產(chǎn)量大、品種單

18、一，企業(yè)工作場(chǎng)地長(zhǎng)期重復(fù)地進(jìn)行某個(gè)汽車(chē)零件的某一道 工序的加工。由上面的汽車(chē)變速器倒擋齒輪的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和汽車(chē)倒擋齒輪的品種單一得出結(jié)論：汽車(chē) 變速器倒擋齒輪生產(chǎn)類(lèi)型采用大量生產(chǎn)。第二章毛坯的選用21毛坯的選擇方法選擇毛坯時(shí)應(yīng)該考慮如下幾個(gè)方面的因素。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)零件的工藝性零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸現(xiàn)有的生產(chǎn)條件在設(shè)計(jì)汽車(chē)變速器倒擋齒輪時(shí)，常用的加工材料有；20CrMnTi、20CrMo、20CrMnVB, 40Cr、 40MnB、45號(hào)鋼等，在本次設(shè)計(jì)中選用20CrMnTi。20CrMnTi是滲碳鋼，滲碳鋼通常為含碳量為0.17%到0.24%的低碳鋼。汽車(chē)上多用其制造 傳動(dòng)齒輪。其淬透性較高，在

19、保證淬透情況下，具有較高的強(qiáng)度和韌性，特別是具有較高 的低溫沖擊韌性。20CrMnTi表面滲碳硬化處理用鋼。良好的加工性，特加工變形微小，抗 疲勞性能相當(dāng)好。硬度低但切削變形小，屬于易加工材料。從材料角度看，符合此零件加 工的基本要求，切削加工性好。20CrMnTi是一種應(yīng)用廣泛、用量很大的合金鋼，是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高，經(jīng)滲 碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅(jiān)韌的心部，具有較高的低溫沖擊韌性，焊接性中等，正 火后可切削性良好。用于制造變速器的齒輪、齒圈等。毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后決定。2.2毛坯的制造方法鍛造是一種利用鍛壓機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī) 械性能

20、、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一。通過(guò) 鍛造能消除金屬在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于保存 了完整的金屬流線，鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高、工作 條件嚴(yán)峻的重要零件，除形狀較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。鑄造是指將室溫中為液態(tài)但不久后將固化的物質(zhì)倒入特定形狀的鑄模待其凝固成形 的加工方式。其優(yōu)點(diǎn)為：可以生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零件，尤其是復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯；適應(yīng)性廣， 工業(yè)常用的金屬材料均可鑄造，幾克到幾百噸；原材料來(lái)源廣，價(jià)格低廉，如廢鋼、廢件、 切屑等；鑄件的形狀尺寸與零件非常接近，減少了切削量

21、，屬于切削加工；應(yīng)用廣泛，農(nóng) 用機(jī)械中40%70%、機(jī)床中70%80%的重量都是鑄件。缺點(diǎn)為：機(jī)械性能不如鍛件，如組 織粗大，缺陷多等；砂型鑄造中，單件、小批量生產(chǎn)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大；鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定, 工序多，影響因素復(fù)雜，易產(chǎn)生許多缺陷。沖壓，是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形 或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）的成形加工方法。沖壓件與鑄件、鍛 件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)；其缺點(diǎn)為只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖 壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益的。但隨著板料強(qiáng)度的提高，傳統(tǒng) 的冷沖壓工藝在成型過(guò)程中容易產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，無(wú)法

22、滿足高強(qiáng)度鋼板的加工工藝要求。通過(guò)上訴鍛件、鑄件、沖壓件的制造方法及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比，可知鑄件的結(jié)構(gòu)組織沒(méi)有鍛 件的緊密，塑性與力學(xué)性能差與鍛件。沖壓件雖然具有薄、勻、輕、強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是其不 符合對(duì)于齒輪要求，所以最終選擇的毛坯制造方法為鍛造。2.3毛坯的形狀及加工總余量毛坯外形圖2-1毛坯總余量主要面尺寸零件尺寸毛坯余量毛坯尺寸76外圓786820105外圓10551114040040100長(zhǎng)100610615厚15318表2-2由于現(xiàn)在毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求越來(lái)越高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過(guò)機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù) 要求。毛坯尺寸

23、與零件樣圖上的尺寸之差稱(chēng)為毛坯余量。毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定，應(yīng)盡量與零件相接近，力求達(dá)到少或無(wú)屑加工，以減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量。所以確定了上述的毛坯形狀以及毛坯尺寸。第三章定位基準(zhǔn)的選擇31定位基準(zhǔn)合理地選擇工件的定位基準(zhǔn)是制定機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)需要解決的一個(gè)十分重要的問(wèn) 題。它不僅影響加工順序的安排，而且影響加工質(zhì)量、成本乃至生產(chǎn)率。3.2粗基準(zhǔn)在機(jī)械加工工藝過(guò)程剛開(kāi)始時(shí)，粗基準(zhǔn)的使用是不可避免的。在選擇的時(shí)候需要遵循的 原則有以下幾個(gè)。（1）保證位置精度的原則（2）保證余量足夠的原則（3）保證余量均勻的原則（4）保證金屬切除量最下的原則（5）

24、不重復(fù)使用的原則在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，除了要遵循上述的原則之外，所選的基準(zhǔn)面應(yīng)平整、光潔。但在實(shí)際 應(yīng)用時(shí)，往往難于兼顧，甚至可能出現(xiàn)相互矛盾的情況。這時(shí)，應(yīng)該通盤(pán)考慮，具體分 析，靈活運(yùn)用，確保最主要的要求。3.3精基準(zhǔn)已經(jīng)加工過(guò)的定位基面所體現(xiàn)的定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為精基準(zhǔn)，用精基準(zhǔn)定位比用粗基準(zhǔn)定位 有利于保證加工質(zhì)量。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，要遵循下面的一些原則。（1）基準(zhǔn)重合的原則（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則 遵循這一原則，就是要在盡量多的工序中，選用相同的定位基準(zhǔn)（3）互為基準(zhǔn)的原則對(duì)于位置精度要求較高的兩個(gè)表面，應(yīng)相互作為精基準(zhǔn)，交替使 用，反復(fù)加工，以保證這兩個(gè)表面間的位置精度及加工余量均勻（4）自為基準(zhǔn)的原

25、則對(duì)于要求加工余量小而均勻精加工工序，應(yīng)選擇加工表面本身為 定位基準(zhǔn)。第四章加工工藝路線的制定及工藝裝備的選擇4.1表面加工方法的選擇齒圈外圓面：為標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-97規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙 度為Ra3.2Mm，需要粗車(chē)、半精車(chē)。0 40 mm外圓面：為標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-97規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗 糙度為Ra3.2Pm，需要粗車(chē)、半精車(chē)。0 20 mm內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為Ra3.2Mm，加工方法選用鉆、粗鉸、 精鉸。端面：本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度、表面粗糙度沒(méi)有要求，只需要粗車(chē) 即可。齒面：齒輪模數(shù)分別為4、5,齒數(shù)

26、分別為17、19。精度都為8GK，用銃刀銃齒即可。鍵槽：槽寬和槽深的公差等級(jí)分別為IT9和IT12，需要粗插鍵槽、精插鍵槽。4.2確定加工工藝路線加工路線的的擬定，為了保證達(dá)到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項(xiàng)技術(shù)要 求，必須制定合理的工藝路線。制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸 精度、位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下, 盡量使工序集中，來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以降低生產(chǎn)成本。變 速器倒擋齒輪的加工工藝路線一般是先進(jìn)行毛坯的加工，然后在進(jìn)行齒面的加工。齒批加 工包括圓柱表面及端面的加工，按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精

27、的原則，齒坯加工可按照下 述工藝路線進(jìn)行： 工藝路線方案一：工序10：毛坯進(jìn)行正火熱處理工序20：粗車(chē)各外圓及各端面工序30：鉆孔中20mm工序40：粗絞中20mm工序50：調(diào)質(zhì)工序60：精絞中20mm工序70：半精車(chē)外圓中105mm,中78mm,中40mm及各端面工序80：銃齒輪工序90：粗插鍵槽工序100：精插鍵槽工序110：高頻淬火工序120：修正工序130：終檢工藝方案二：工序10：毛坯進(jìn)行正火熱處理工序20：銃平面工序30：鉆孔工序40：粗絞工序50：粗車(chē)各外圓工序60：調(diào)質(zhì)工序70:半精車(chē)外圓中105mm，中78mm，中40mm及各端面工序80：精絞中20mm工序90:粗插鍵槽工序

28、100：精插鍵槽工序110：銃齒輪工序120：高頻淬火工序130：修正工序140：終檢工藝方案比較分析：第二條工藝路線，不同于第一條工藝路線是把平面銃出來(lái)，并將孔與外圓柱面的加工進(jìn) 行了互換，其它的先后順序均沒(méi)有變化。零件的基準(zhǔn)有所變化，第一條工藝路線，直接車(chē)出端面，有利于保證精度減小誤差，節(jié)省拆裝時(shí)間；再者先加 工孔，確定了精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則，有利于提高其他部分的加工精度。第二條工藝路線，增加了銃平面，要換床，拆裝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生誤差，先加工外圓柱面再 加工孔，改變了精基準(zhǔn)，以外圓柱面為精基準(zhǔn)，違反了基準(zhǔn)重合原則。從保證精度的前提下，選擇第一條工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)。4.3設(shè)備及工藝裝備的選擇4

29、.3.1設(shè)備的選擇選擇設(shè)備時(shí)，要遵循以下的原則。（1）設(shè)備的工作區(qū)域尺寸應(yīng)該與工件的輪廓尺寸相適應(yīng)。（2）設(shè)備的加工精度、功率、剛度及切削用量范圍應(yīng)該與工件工序的加工性質(zhì)相適應(yīng)（3）設(shè)備的生產(chǎn)率應(yīng)該與加工零件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)（4）要充分利用現(xiàn)有的設(shè)備（5）合理選用數(shù)控機(jī)床、加工中心等先進(jìn)制造設(shè)備和成組加工。設(shè)備確定后，有時(shí)還需 根據(jù)其負(fù)荷率對(duì)工藝路線進(jìn)行修訂，對(duì)工序的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。4.3.2工藝裝備的選擇工藝裝備包括機(jī)床、夾具、切削工具和檢量具等，工藝裝備的選用不僅影響工件的加工 質(zhì)量和生產(chǎn)效率，而且會(huì)影響工序的經(jīng)濟(jì)效益。（1）量具的選擇；正確合理的選用量具是保證產(chǎn)品零件質(zhì)量的重要條件之

30、一。但選擇量 具要考慮多方面的因素。例如，測(cè)量誤差和加工誤差之間的分配，被測(cè)對(duì)象的精度要求， 結(jié)構(gòu)尺寸的大小、形狀、重量和所用的材料，加工的工藝條件、批量、使用測(cè)量器具的精 確度和經(jīng)濟(jì)性等等。因此選擇量具是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。要正確合理地選用量具，必須 根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析。本次設(shè)計(jì)以保證測(cè)量精度為前提，并考慮經(jīng)濟(jì)，操作使用方 便等問(wèn)題，并根據(jù)大批量生產(chǎn)類(lèi)型，所以選擇高生產(chǎn)率的專(zhuān)用檢查儀。（2）刀具的選擇；主要取決于各工序所采用的加工方法、工件材料、加工精度、生產(chǎn)率 和經(jīng)濟(jì)性等，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。20CrMnTi屬于易加工合金鋼，硬度較低，各種機(jī)床所帶 有的通用刀具就可以滿足加工需求。（3

31、）夾具的選擇；數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求，一是保證夾具的坐標(biāo)方 向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能防調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。除此之外，重點(diǎn) 考慮以下幾點(diǎn)。1單件小批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先選用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí) 間和節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。2在成批生產(chǎn)時(shí)，才考慮采用專(zhuān)用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停頓時(shí)問(wèn)。4夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各表面的加工，即夾具要敞開(kāi)，其定位、關(guān)緊機(jī)構(gòu) 元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等）。5為提高數(shù)控加工的效率，批量較大的零件加工可以采用多工位、氣動(dòng)成液壓夾具。此外，為了提高數(shù)控加工的效率，

32、在成批生產(chǎn)中還可以采用多位、多件夾具。在此零件的加工過(guò)程中，除了滾齒，插齒與各個(gè)面的磨削加工需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用的夾具外，其 他加工工序只需要通用夾具即可（如三爪第五章加工余量、尺寸及公差各主要加工面的工序余量用查表法和經(jīng)驗(yàn)估算法綜合確定。因毛坯總余量已 由毛坯在設(shè)計(jì)階段定出，故粗加工工序余量減去精加工，半精加工余量之和而得 出。工序尺寸由后續(xù)加工的工序尺寸加上名義工序余量簡(jiǎn)單求得。工序加工余量（余量）工序尺寸IT公差粗車(chē)中78mm端面3 mm103mm11+0.220粗車(chē)中78mm外圓3.9mme 78.1mm13+0.460粗車(chē)中40mm外圓4mme 41mm13+0.390粗車(chē)中78mm齒厚15

33、mm2mm16mm11+0.110粗車(chē)中105mm端面2mme 101mm11+0.220粗車(chē)中105mm外圓3.9mme 107.1mm13+0.540粗車(chē)中105mm齒厚15mm2mm16mm11+0.110鉆孔中20mm18mme 18mm130-0.33粗絞中20mm1.94mme 19.94mm100-0.084精絞中20mm0.06mme 20mm8+0.0270半精車(chē)外圓中78mm 端面0.5mm100.5mm9+0.0870半精車(chē)外圓中78mm1.1mme 78mm100-0.12半精車(chē)外圓中40mm1mme 40mm100-0.1半精車(chē)中78mm齒厚15mm1mm15mm9+

34、0.0430半精車(chē)外圓中105mm端面1mm100mm9+0.0870半精車(chē)外圓中105mm2.1mme 105mm10+-0.14半精車(chē)中105mm齒厚 15mm1mm15mm9+0.0430粗拉鍵槽5.6 X 2.45.6 X 2.4精拉鍵槽0.4X0.46X2.85.1工序加第六章切削端面6.1切削78mm端面切削深度 單邊余量Z=3mm，分4次切削，每次1mm(第一刀走空刀)刀具的選擇，型號(hào)為MCLNL2525M12N。(95。復(fù)合壓緊式克轉(zhuǎn)位左偏外圓車(chē) 刀)刀片的選擇，信號(hào)為CNMG120404FLCF(80菱形刀片)刀尖半徑為0.4mm車(chē)床的選擇，型號(hào)為CA620-1.2.進(jìn)給量f

35、根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)(以下稱(chēng)簡(jiǎn)明手冊(cè))表1.4當(dāng)?shù)?f=0.50.7 mm/r按CA620-1車(chē)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)切削手冊(cè)表1.30)，取f=0.5mm/r確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1000v 1000*108.6n = c =沁 455 (r/min)sKdw76兀按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)工藝手冊(cè)表4.2-8)與455r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 450 及 500r/min，現(xiàn)取n =450r/min。如果選n =500r/min，則轉(zhuǎn)速損失太大，所以主軸切削速ww度 v=450r/min工序過(guò)程如下：第一次走刀，走空刀所有刀具與毛坯沒(méi)有接觸，毛坯尺寸為106mm。第二次走刀，走刀深度為z=1mm，所以剩下的毛坯

36、尺寸為105mm。第三次走刀，走到深度為z=1mm，剩下的毛坯尺寸為104mm。第四次走刀，走刀深度為z=1mm，剩下的毛坯尺寸為103mm。刀具返回原位，取下毛坯檢查是否合格。重新裝夾毛坯為后續(xù)工序作準(zhǔn)備。6.2切削105mm端面切削深度 單邊余量Z=3mm，分4次切削，每次1mm(第一刀走空刀)刀具的選擇，型號(hào)為MCLNL2525M12N。(95。復(fù)合壓緊式克轉(zhuǎn)位左偏外圓車(chē) 刀)刀片的選擇，信號(hào)為CNMG120404FLCF(80菱形刀片)刀尖半徑為0.4mm車(chē)床的選擇，型號(hào)為CA620-1.2.進(jìn)給量f根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)(以下稱(chēng)簡(jiǎn)明手冊(cè))表1.4當(dāng)?shù)?f=0.50.7 mm/r按CA6

37、20-1車(chē)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)切削手冊(cè)表1.30)，取f=0.5mm/r確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1000v 1000*108.6n = c =沁 455 (r/min)sKdw76兀按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)工藝手冊(cè)表4.2-8)與455r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 450 及 500r/min，現(xiàn)取n =450r/min。如果選n =500r/min，則轉(zhuǎn)速損失太大，所以主軸切削速ww度 v=450r/min工序過(guò)程如下：第一次走刀，走空刀所有刀具與毛坯沒(méi)有接觸，毛坯尺寸為103mm。第二次走刀，走刀深度為z=1mm，所以剩下的毛坯尺寸為102mm。第三次走刀，走到深度為z=1mm，剩下的毛坯尺寸為101mm。第四次走刀，走刀深度為z=1mm，剩下的毛坯尺寸為100mm。刀具返回原位，取下毛坯檢查是否合格。6.3編輯工序卡片表6-1工藝卡11L生產(chǎn)區(qū)設(shè)備名 稱(chēng)臥式銃 床編 號(hào)CA620-1夾具名 稱(chēng)三爪卡 盤(pán)編 號(hào)夾輔 具名 稱(chēng)編 號(hào)工具名 稱(chēng)扳手編 號(hào)工位器具名 稱(chēng)工作臺(tái)編 號(hào)6-2工序卡編 號(hào)裝 夾工 步內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速 (r/min)進(jìn)給次數(shù)切削速度 (m/min)進(jìn)給量 (mm/min)切削 深度 (mm)刀具、刀輔 具代 號(hào)名稱(chēng)雙頂針01粗車(chē)76mm端面450r/min40.5402粗車(chē)105mm端面450r/min40.540304