中间轴齿轮机械加工工艺设计

1、毕业设计（论文）中间轴齿轮机械加工工艺设计学 号: 姓 名: 专 业: 指导老师: 二零一一年五月摘 要 零件的结构千差万别，但基本都是由外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等组合很少有零件是由单一典型表面所组成的，其加工方法也较为复杂，轴齿轮是机械加工中常见的典型零件之一，而此设计是关于中间轴齿轮机械加工工艺的设计，把零件图作为设计导向,综合应用自己所学的机械设计相关专业课程知识,和结合生产实践分析,以及解决工程实际问题,其中包括零件图样分析,材料的分析，材料的选择, 零件的工艺分析，零件的结构工艺分析，技术要求，加工工艺性，毛坯的确定以及生产类型的确定，零件的基准选择，表面加工的选择，加工顺

2、序的安排，热处理的安排，工序的划分，重点工序的说明，工艺设备的选择，工艺路线的分析比较，加工余量的确定，各工序切削用量的选择及工时的计算,毛坯图,零件图的绘制以及数控加工工程序的编写等, 最终完成零件加工的所有需考虑加工工艺设计和计算方面的内容。关键词：轴齿轮 加工工艺 装夹   Take toParts of the structure differ in thousands of ways, but are basically by the outer circle, inner hole, plane, thread, tooth, curved surface and the

3、 combination of few parts are made of a single typical surface composition, the processing method is also complex, gear processing machinery is one of some typical parts, and this design is on the intermediate shaft gear machining process design, the parts of the map as a design oriented, comprehens

4、ive use of their school mechanical design is relevant and professional knowledge, and combining with production practice analysis, and solving the practical engineering problems, including parts pattern analysis, material analysis, the choice of materials, parts of the process analysis, part of the

5、structure of technology analysis, technology requirements, processing technology, the rough determination and production type determination, parts of the datum selection, the choice of surface processing, processing sequence of the arrangement, heat treatment process arrangement, classification, key

6、 process, equipment selection, process analysis, determination of machining allowance, the process of cutting selection and calculation of working hours, rough graph, component drawing and NC processing programming, finished parts Work all need to consider process design and computational aspects.Ke

7、y words: gear processing clamp中间轴齿轮机械加工工艺设计 图一 中间轴齿轮工程图 目 录摘 要II第一章绪 论1第二章 零件分析5§ 2.1零件的结构组成5§ 2.2零件的功用5§ 2.3零件材料的分析5§ 2.4零件的结构工艺分析6§ 2.5零件的工艺分析6§ 2.6技术要求6§ 2.7加工工艺性7第三章 毛坯的确定8§ 3.1 毛坯的选择8§ 3.2毛坯图的设计8第四章 基准的选择10§ 4.1 基准的概念和分类10§ 4.2 定位基准的选择10第五章

8、 制定加工工艺路线11§ 5.1 加工阶段的划分11§ 5.2各加工阶段的主要任务11§ 5.3 加工顺序的安排12§ 5.4工艺设备的选择12§ 5.5加工工艺设计14§ 5.6 工艺路线的分析与比较14§ 5.7各工序切削用量的选择及工时的计算15第六章 工序卡 28第七章 工艺卡 29结 束 语30致 谢31参考文献32第一章 绪 论选题背景及依据在现代机械生产中，轴齿轮的种类繁多，它包括有高速轴齿轮、中间轴齿轮、低速轴齿轮等。§ 1.1、现今国内使用情况：国内的各种减速器多以轴齿轮传动为主，但普遍都存在着传

9、动比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，使用的材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器中的齿轮轴问题更突出，使用寿命不长。现有的各类轴齿轮存在着消耗材料和能源较多，对于大传动比的减速器中的轴齿轮，该问题更为突出。由于减速装置在各部门中使用广泛，因此，人们都十分重视研究轴齿轮这个基础部件。不论在减小体积、减轻重量、提高效率、改善工艺、延长使用寿命和提高承载能力以及降低成本等等方面有所改进的话，都将会促进资源（包括人力、材料和动力）的节省。§ 1.2、需求状况：中间轴齿轮是减速器的重要部分需求量很大，我国机械制造工业正处于高速增长阶段。随着国际市场的进一步拓宽，而减速

10、器机在出口数量、品种、产品档次、创汇额上将会有重大突破。特别是平动轴齿轮减速器由于体积小，重量轻，传动效率高，将会节省可观的原料和能源。§ 1.3、发展前景： 中国齿轮轴工业在“十五”期间得到了快速发展： 2008年1-10月，中国全部齿轮轴、传动和驱动部件制造企业实现累计工业总产值144529138千元，中国齿轮轴制造业与发达国家相比还存在自主创新能力不足、新品开发慢、市场竞争无序、企业管理薄弱、信息化程度低、从业人员综合素质有待提高等问题。现阶段齿轮行业应通过市场竞争与整合，提高行业集中度，形成一批大、中、小规模企业，通过技改，实现现代化齿轮轴制造企业转型。十一五”末期，中国齿轮

11、轴制造业年销售额可达到1300亿元，在世界行业排名中达到世界第二。到2010年，中国齿轮制造业应有各类机床总数约40万台，数控化率25%（高于机械制造全行业平均值17%）。十二五时期是中国齿轮行业发展的黄金期，未来十年，齿轮轴行业应加快朝由大变强的目标迈进，调结构、上水平是重要任务，也是目前行业亟待扭转的关键问题。我国齿轮轴企业必须要在竞争中走向成熟。未来的竞争格局将是集团化趋势明显，行业集中度提高;国际大企业重心转移，应采取有效措施，用信息技术改造提升齿轮轴行业，改变我国齿轮轴产品档次低和经济效益不高的状况，推动计算机集成制造系统等在齿轮轴行业的应用，形成强大的先进装备制造体系等。确保我国自

12、主创新技术的适用性和领先性。目前低碳化已成为制造业发展的主题。随着越来越多的国家主体做出低碳化承诺，节能减排将是企业下一步技术发展的方向。§ 1.4、选题目的及意义：改革开放30多年来，中国汽车齿轮轴市场从小到大、从总量快速扩张到结构明显升级，逐步形成了有中国特色的多样化、多层次的汽车齿轮轴市场。但是进入2010年，特别是在“后危机时代”一系列新问题日益凸现，近年来由于机械生产相关技术得到了飞速发展，发展的快慢和技术的高低已是一个国家工业现代化水平高低的重要标志，在柔性、精确性、可靠性、集成性和宜人性各方面功能越来越完善，已成为现代机械生产的基础。本文就中间轴齿轮的加工进行了设计。轴

13、齿轮传动具有承载能力大、传动效率高、允许速度高、结构紧凑、寿命长等优点。经过理论与实学习培养理论联系实际的设计思想，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识；通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求，达到了解和掌握机械零件工艺过程；进行设计基本技能的训练，培养自己分析和解决生产技术问题的能力，使自己初步掌握设计工艺规程和机床夹具的基本方法，并巩固、深化已学得的理论知识，进一步培养学生熟悉和运用有关图册、图表等技术资料的能力，训练学生识图、制图、运算及编制技术文件的基

14、本技能。践地学习培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力。§ 1.4、零件的工艺特点及基本工艺过程:§ 1.4.1工艺特点轴齿轮类零件的工艺特点首先是它的形面特征多及形状复杂，加工难，基于零件的特征可以把它分为主特征：圆柱表面、齿轮加工等；辅助特征：键槽、轴肩、轴环等。另外，中间轴齿轮加工所使用的机床多，材料及热处理要求高、材料种类也较多。工艺特征：如尺寸精度、形位公差、表面质量也要求较高。在机械加工中，零件加工方法多，根据生产规模、设备状况和技术条件，零件的形状和轮廓尺寸等，从而针对加工的精度和技术要求

15、，选择不同加工方法。§ 1.4.2基本工艺过程 中间轴齿轮机械加工工艺过程，主要从以下几个方面分析1、毛坯下料-锯床 2、粗车-车床 3、调质处理（提高齿轮轴的韧性和轴的刚度）-箱式炉 4、精车-车床 5、铣键槽-铣床6、滚齿-滚齿机7、齿面淬火-高频淬火机床8、磨齿-外圆磨床9、外圆轴承位置磨削-磨床10、检验成品第一章 课题设计总体1设计题目中间轴齿轮机械加工工艺设计图1.2 二级中间轴齿轮实体图图1.3 二级中间轴齿轮图1.4 中间轴齿轮工程图第二章 零件图样分析 图 2.1§ 2.1零件的结构及组成 该零件是由轴承，齿轮、轴肩 、键槽轴和轴环等组成。§ 2

16、.2零件的功用本零件为各类减速器的中间轴齿轮及功用为支承转动零件和承受扭矩或弯矩并与之轴上零件一起回转，是传递动力和改变力的传递运动方向。§ 2.3零件材料的分析轴齿轮零件的选材一般为 45 号钢, 牌号是 45, 45 为优质碳素结构钢,含 C0.420.50%、Mn0.500.80%、Si0.170.37% 45 钢材料有如下特点： （1）由于该零件结构特点和承受载荷的分析，故选择45号钢，它的硬度为HB200，抗拉强度 b 为640MPa，容易切削；淬火钢的硬度达HRC5565，抗拉强度 b 达21002600MPa，它的切削加工性就很好。 （2）由于该零件最常用中碳调质钢，综

17、合力学性能良好，淬透性低，宜采用调质处理。（3）由于该零件主要用于制造强度较高的运动件，如拖拉机减速箱、发动机、重型载货汽车以及各类减速器等。§ 2.4零件的结构分析 从零件图上看，本零件为回转体零件，结构比较简单，两端是由直径为24的轴承，左端轴承长为31，右端轴承为12.8，齿轮的厚度为3.77，全齿高为5.4，齿面5.6，轴环所在的圆柱直径为44，长度为7.2，键槽为40X11.2，深度为4，所在的圆柱直径为40长为46，其主要加工的面有24、40的外圆柱面及齿面和一个键槽，由于传动与装配的要求较高，对于24、40圆柱面有较高的同轴度要求，对于24、36、40、44圆柱面及64

18、齿面均有径向圆跳动要求，对于64的两端面及36左端面40右端面有端面跳动要求。§ 2.5零件的工艺分析此轴是轴类零件中常见的，是动力机械中的主要零件之一，他的主要功能是传递运动和动力。在动力传输过程中，会产生较大的既受弯矩又承受转矩工作是产生的应力多为变应力，所以失效多为疲劳损坏，因此轴的材料应具有足够的疲劳强度、较小的应力集中敏感性和良好的加工性能。该零件材料为45 钢，调质处理200HBS。45 号钢是一般轴类零件常用的材料，经过调质可以得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合力学性能，重要表面经过局部淬火后再回火，表面硬度可以达到HRC4552。该齿轮轴由圆柱、阶梯

19、轴、内孔、退刀槽、倒角、齿轮的传递动力的组成其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求（IT7 IT8），还有一处同轴度要求和一处全跳动度要求。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。§ 2.6技术要求（1）.轴的内圆与外圆的圆跳度不大于0.03。（2）.毛坯要经过调至热处理，提高力学性能。（3）.齿部表面要进行淬火处理，硬度为HRC45-48。（4）.轴承位置根据设计要求需热处理，经外圆磨床加工。（5）.调质241-286HBS（6）.未标注的圆角为R2.倒角为C2§ 2.7加工工艺性此零件的技术要求不高，用车床、铣床、滚齿机就可以加工出。精度要求一般是7级或8级，而且表面粗

20、糙度的要求也不是很高，零件较好加工。第三章 毛坯的确定§ 3.1 毛坯的选择毛坯的种类有主要有：型材、铸件、锻件和半成品四种。因为零件在数控加工中，由于加工过程自动化使得余量不大，以及装夹问题在毛坯设计时就要考虑好。并且毛坯的种类以及不同制造方法对零件的质量、加工方法，材料利用率、机械加工劳动量和制造成本等都有很大影响。因此在选择毛坯时应注意以下因素： § 3.1.1、零件材料对加工工艺性能和力学性能的要求 一般零件材料选定后，毛坯的种类和工艺方法也就基本上确定了。例如，材料是铸铁，因为其具有良好的铸造性能应选择材铸件毛坯，对于尺寸较小，形状不复杂的钢质零件，力学性能要求也

21、不太高时可以直接采用型材作为毛坯，而重要的钢制零件为了保证其足够的能学性能，应选择铸件毛坯。§ 3.1.2、零件的形状和尺寸 零件的形状和尺寸对选择毛坯有重要的影响，常见一般用途的钢质轴类零件，如各台阶的直径相差不大，可以采用棒料作为毛坯；如个台阶直径相差较大，则采用锻件作毛坯。套类零件可以采用铸造等方法成型，尺寸大的零件，因受设备限制一般用自由锻；中、小型零件可以选用模锻。模座零件一般以铸件为毛坯，承受较大载荷的箱体可以用铸钢件作为毛坯。§ 3.1.3、生产类型 大量生产应当选用精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降

22、低来弥补，单件小批量生产应采用木模手工造型或自由锻。 § 3.1.4、具体生产条件 确定毛坯必须结合具体生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等。有条件时，应积极组织地区专业化生产，统一供应毛坯，有利于保证毛坯质量和提高经济效益。§ 3.1.5、充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性 为了节约材料和能源，随着毛坯制造向专业化生产发展，目前毛坯制造方面的新工艺，新技术和新材料的发展很快，有时甚至可不再进行机械加工，其经济效益明显提高。零件材料为45 钢，考虑到传动齿轮轴经常承受交变冲击载荷，因此应选用锻件。还要有良好的塑性、韧性、同时金相组织、内部晶体分布

23、均匀，才能满足使用要求。而零件的轮廓尺寸不太大，棒料。这从提高生产效率，保证加工质量方面考虑也是应该的。从轴的受力分析可知，它受扭转弯曲复合作用力，由于其承受中等载荷，工作又较平稳，冲击力很小，所以可采用优质结构钢的45号钢，坯料用热轧圆钢。为了改善组织，提高力学性能，坯料要经过正火热处理毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性

24、质以及在生产中获得可能性，根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，本零件的主要功用是传递动力，其工作时需承受较大的冲击载荷，要求有较高的强度和韧性，故毛坯应选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断。又由于年产量为5000件，达到了批量生产的水平，且零件形状较简单，尺寸也不大，故应采用模锻。由于热轧钢是从炼钢厂直接出来的，所以尺寸是固定的。轴的精度要求不高，精车就可以达到要求。在车外圆采用粗车半精车精车的加工工艺。表3-1：毛坯的加工工艺工序名称工序间余量/mm经济精度/m表面粗糙度/m工序基本尺寸/mm标

25、注工序尺寸公差/mm毛坯67070粗车4h12Ra1432066半精车1.7h10Ra2.51064.3精车0.3h8Ra0.62.564由以上工序加工余量分析，毛坯的尺寸选在70×186即可。§ 3.2 毛坯图的设计毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查机械加工工艺手册 、机械零件工艺手册，再考虑到其所要加工的次数，知磨削余量，精车-粗车各余量,粗车余量可选用1mm，精车余量可选用0.5mm。传动轴磨削余量可取0.25mm。所以应选择的毛坯尺寸为186×70mm。第四章 基准的选择§ 4.1 基准的分类零件是由若干表面组成的，各表面之间都有一定的尺寸

26、和相互位置要求，然而基准又分为：1. 设计基准2. 工艺基准§ 4.2定位基准的选择定位精准包括粗精准和精基准，选择工件的定位基准，实际上是确定工件的定位基面。在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。在选择定位基准时，是从保证精度要求出发的，因此分析定位基准选择的顺序就应为精基准到粗基准。§ 4.2.1、粗基准的选择:粗基准的选择对工件主要考虑两个方面的问题，一是影响工件上加工上表面与不加工表面的相互位置，二是不加工表面的尺寸、位置均应符合图样要求。§ 4.2.2、精基准的选择:选择精基准

27、应要保证加工精度，并使零件装夹方便，准确。在选用粗基准的时候，根据以上原则，为了保证各柱面之间的位置精度，外圆柱面的车削磨削之前先加工出中心孔，为后继工序提供可靠的定位基准，和选择齿轮轴的左端面作为粗基准，因为他们是齿轮轴的设计基准，这样能够使加工遵循基准重合的原则，同时以加工中心线定位可以加工多处表面，便于在不同的工序中都使用中心线定位，这也符合基准统一原则。又因为齿轮轴的主要加工表面是齿轮面和外圆表面，同轴度也要求较高，所以是以齿轮轴的左端作为基准。该轴齿轮毛坯是热轧圆钢。在一开始粗加工的时候，是选用车床加工外圆、三爪自定心卡盘进行夹紧定位的，然后用双顶尖装置进行夹紧加工，粗车是选用圆钢的

28、外圆作为基准的。在选用精基准时，采用互为基准进行两端的外圆进行加工，在钻孔时采用基准统一原则，加工孔时的工艺路线采用钻扩铰的加工路线，镗油槽时采用齿轮端进行定位，在加工齿轮时可采用轴心和键槽定位。由于该传动轴的几个主要配合表面24、36圆柱面有较高的同轴度要求，对于64的两端面及36左端面40右端面有端面跳动要求，轴肩面对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。 第五章 加工工艺设计 图5.1§ 5.1 加工阶段的划分工件的加工质量要求较高时，都应划分加工阶段，一般可分为粗加工、半精

29、加工和精加工三个阶段。如果加工精度和表面质量要求特别高，则还可增设光整加工和超精密加工阶段。§ 5.2 各加工阶段的主要任务（1）粗加工阶段的任务是切除毛坯大部分余量，使毛坯接近成品的形状和尺寸。（2）半精加工阶段的任务是留下精加工余量后使主要表面达到一定的精度，为精加工做好准备并完成一些次要表面的加工。（3）精加工阶段的任务是保证各主要表面达到规定的精度和表面粗糙度。（4）轴承位置根据设计要求需热处理，经外圆磨床加工。§ 5.3 加工顺序的安排§ 5.3.1切削加工的安排原则：A.基准先行B.先粗后精 C.先主后次 D.先面后孔§ 5.3.2热处理工序

30、的安排： A.预备热处理的目的的改善工件的加工性能，消除残余内应力，改善金相组织，为最终热处理做好准备，如正火、退火和调质等。预备热处理一般安排在粗加工前，但调质常安排在粗加工后进行。B.消除残余应力处理的目的是消除毛坯制造和切削加工过程中产生的残余应力，如时效和退火。C.最终热处理的目的是提高零件的力学性能（如强度、硬度、耐磨性等），如调质、淬火、回火以及各种表面处理，一般安排在精加工前。本零件的主要功用是传递动力，其工作时需承受较大的冲击载荷，要求有较高的强度和韧性，故需要进行渗碳淬火回火热处理。§ 5.3.3辅助工序的安排：辅助工序包括检验、去毛刺、清洗、防锈等检验。除了工序中

31、自检外，还需在下列场合单独安排检验工序：a.重要工序前后；b.送往外车间加工之前；c.全部加工工序完成、去毛刺之后。有些特殊去毛刺常安排在下列场合进行：a.淬火工序之前；b.全部加工工序结束之后。此零件为配合件，配合部位的精度要求比较高，为了达到图纸的精度要求，应该安排磨削工序，来达到精度要求和提高表面性能。§ 5.4工艺设备的选择 § 5.4.1、机床的选择零件的加工精度和生产效率在很大程度上是由机床的使用性能决定的，在设计工艺规程时，主要是选机床种类及型号，选项择时间参照相关手册，产品样品，遵循以下原则： (1) 机床的加工尺寸范围应与零件的外轮廓尺寸相适应； (2)

32、机床的精度应与工件的精度要求相适应； (3) 机床生产类型应与零件的生产类型相适应。 (4)选择刀具应结合现在有的实际情况。当在车间没有相适应的机床设备时，就需要对已有的机床进行设备的改装，使其成为专用机床。在此，应根据具体要加工的零件的要求提出设计任务书，包括：一些必要参数、精度要求，产品要求，产品质量、经济效益等。 零件齿轮轴需经过车、钻、铰、滚齿等工序加工完成。根据我们学校现有的设备具体安排如下: a.粗车两端面，各部分外圆面选用CA6140 普通车床 b.半精车、精车外圆轮廓，钻、镗、选用CK7150A 数控车床 c.齿轮加工选用滚齿机； CK7150A 数控车床 FANUC OI-T

33、B 数控系统 最大回转直径500mm 主轴转速302000r/min(无级调速) X、Z 行程260×1100mm 刀盘装刀数8 把 主轴电动机功率7.5KW 滚齿机YW3150 参数：最大工件直径X 最大模数（mm）滚刀至工作台最小中心距（mm）工作台尺寸（mm）主轴转速级数范围（转 /min）800X1050690945-280电机外形尺寸长X 宽X 高（mm）工作精度主电机总电容台数等级粗糙度Ra7.516.0373050X960X21505-6-72.5CA6140 普通车床 床身上最大工件回转直径:400MM 刀架上最大工件回转直径:210MM 最大棒料直径:47MM 最大

34、工件长度:750、1000、1500、2000 四种 最大加工长度：650、900、1400、1900 主轴转速范围 正转 101400 转/分、24 级 反转 14。51600 转/分、12 级 进给量范围 纵向 0.0286.33 毫米/转，共64 级 横向 0.0143.16 毫米/转，共64 级 螺纹加工范围 米制螺纹 P=1-192MM，44 种 英制螺纹 A=24 牙/IN，37 种 模数制螺纹 M=0.2548MM，39 种 径直制螺纹 DP=196 牙/IN，37 种 主电动机 7.5KW，1450 转/分 机床外形尺寸（长×宽×高）对于最大工件长度 150

35、0MM 的机床为 3168mm×1000mm×1267mm § 5.4.2、刀具的选择 由于刀具材料的切削性能直接影响着生产效率，工件的加工精度和表面质量，所以正确选择刀具材料是数控加工工艺的一个重要的部分.刀具应该具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性等，刀具的选择取决于各工序的加工方法及所用机床的性能。 (1) 良好的切削性能 (2) 精度高 (3) 可靠新性高 (4) 用度高 (5) 断屑及性能好 (6) 刀具的长度在满足使用要求的前提下尽可能的短 (7) 同一把刀具多次表入机床主轴锥孔时刀刃的位置应

36、重复不变 综上所述.该齿轮轴加工时应选用硬质合金材料刀具YT15，CA6140 普通车床 上选用90°外圆车刀、45°端面车刀，CK7150A 数控车床上选用72.5° 直头外圆车刀、端面车刀、铣刀，滚齿机上选用衮齿刀等。§ 5.4.3、量具的选择 测量器具选择是根据被测零件的数量、材质特性、公差大小以及几何形状特点等。在确保测量精度的前提下,顾及测量工艺实施可能性和经济性来选择量具和量仪。 测量器具的精度应该与被测零件的公差大小相适应。 被测零件的公差等级高,公差值小,则选用的测量器具的精度要高一些,反之亦然。 具体结合输出轴的的要求,应用到以下量具:

37、 测量长度方向尺寸用游标卡尺,025 深度千分尺,2050，内径千分尺，通止规。（GB1214-85）卡尺：0125mm、0200mm。(0.1、0.05、0.02mm)三种。§ 5.4.4、夹具的选择 合理地选择夹具,能够保证加工精度,提高生产率,减轻工人的劳动强度. 应考虑: A、是否可用机床备有的各种通用夹具和附件。 B、生产类型。 C、夹具应尽量敞开。 D、自动换刀具和换工作台时不能与夹具或工件发生干涉。 该输出轴为中大批量生产对同轴度的要求很高，应以专用夹具为主，该零件为回转零件选用双顶尖装置，即可满足加工要求。§ 5.5加工工艺设计该零件是批量生产，可以采用机床

38、配以专用夹具，工序以分散为主，某些工序可以适当集中应划分加工阶段，将粗加工和精加工分开；刀具和量具的选择可以专用的与适用的相结合，根据以上分析，初步拟订的工艺路线方案如下：1、毛坯锻造并正火160-200HB，2、两端同时铣端面钻中心孔，3、粗车左端外圆，4、 粗车右端外圆，5、倒角，6、粗车检验，7、精车长头，8、精车短头9、铣键槽，10齿坯检验，11、滚齿，12、倒棱去毛刺，13、剃齿，14、热前检验，15、热处理，16、研磨中心孔，19、磨外圆端面，20、珩齿，21、成品检验，22、清洗、封油、包装、入库。综合考虑所要加工零件的尺寸及要加工表面所要达到的粗糙度，选择如下机床：普通车床：C

39、A6140外圆磨床：M1432A端面铣床：GL2-X336滚齿机：YM3608§ 5.6工艺路线的分析与比较方案一： 工序一 粗车、半精车、精车A端面，钻中心孔。工序二 粗车、半精车、精车毛坯外圆至70mm,长度为186。粗车、半精车、精车外圆至64mm，长度为65 mm。倒角C1。工序三 换头夹紧、粗车、半精车、精车B端面，钻中心孔。工序四 粗车、半精车、精车外圆44. 粗车、半精车、精车外圆40至36mm， 倒角C1.粗车、半精车、精车外圆至24mm，长度为12.8mm。倒角C1。 工序五 检验。工序六 洗键槽。工序七 齿轮加工。工序九 磨削处理，A、B端面各磨削0.2至规定长度

40、尺寸182mm。磨削两端24至规定尺寸。方案二： 工序一 粗车、半精车、精车A端面，钻中心孔。工序二 粗车、半精车毛坯外圆至70mm,长度为186mm。粗车、半精车外圆至64mm，长度为65 mm。倒角C1。工序三 换头夹紧、粗车、半精车、精车B端面，钻中心孔。工序四 粗车、半精车外圆44. 粗车、半精车、精车外圆40至36mm,倒角C1.粗车、半精车外圆至24mm，长度为12.8mm。倒角C1。工序五 洗键槽。 工序六 精车外圆64、24至图纸要求。工序七 检验。工序八 齿轮加工。工序九 磨削处理，A、B端面各磨削0.2至规定长度尺寸182mm。磨削两端24至规定尺寸。通过工艺路线二违反了先

41、主后次的加工原则，中间轴齿轮表面加工难度大容易报废，放在前阶段进行，可以减少工时浪费，工艺路线采用了先主后次的加工原则，面有一定的相对位置要求，一般安排在主要加工表面之后。故应先精加工回转体面，况且没有必要增加装夹次数，故加工工艺路线确定采用方案一。§ 5.7各工序切削用量的选择及工时的计算工序一：以70外圆为粗基准，粗车、半精车毛坯的端面并钻中心孔 1.加工条件工件材料：热轧钢（45）机床：CA6140型卧式车床夹具：三爪自定心卡盘刀具：YT5硬质合金可转位车刀 量具：游标卡尺2.确定背吃刀量：根据下料尺寸，粗车分一次走刀。粗车时，取=1.3mm。f=0.60.7mm/r，取f=0

42、.6mm/r。切削速度的计算公式为：V=； Kv= K料V Kkv K前v K皮v K刀v K方v因为 >f，取刀具的主偏角Kr=45°，Kr'=0°. Cv=292, Xv=0.15, Yv=0.3, m=0.18, t=2700,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9 >=588Mpa，取 =670Mpa。所以V=35.9m/min3.确定机床主轴转速n=206.8(r/min)半精车断面时分一次走刀。取=0.7mm。V=71.8m/minn=413.6(r/min)4. 工时计算：

43、粗车：60/2/206.8=8.7s 半精车：60/2/413.6=4.35s工序二：粗车外圆至66mm1.加工条件工件材料：热轧钢（45）机床：CA6140卧式车床夹具：三爪自定心卡盘量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀2.确定背吃刀量，粗车双边余量为2.8mm，显然为单边余量，=2.8/2=1.4mm。3.确定进给量，在粗车钢料刀杠尺寸为B×H=20mm×30mm,ap 3 mm，工件直径为60mm时，f=0.6-0.7mm/r，选择 f=0.6mm/r。4.切削速度的计算公式为：V=；>f，取刀具的主偏角Kr=45°，Kr'=0

44、6;.Cv=292, Xv=0.15, Yv=0.3, m=0.18, t=2700,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9V=12.8m/minn=76.8(r/min)5.工时的计算：需要转20/0.6=33.3r T=33.3/76.8=0.45min半精车，精车外圆至64mm1.加工条件工件材料：热轧钢（45）机床：CA6140卧式车床夹具：三爪自定心卡盘量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀 ，尺寸20X30。吃刀量：=0.8/2=0.4mm， f=0.2-0.3mm/r,取f=0.3mm/r。Cv=227,

45、Xv=0.15, Yv=0.35, m=0.2, t=3600,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9V=147.2m/minn=1060.7(r/min)2.工时计算：20/0.3=33.3r T=33.3/1060.7=0.8s工序三：粗车外圆至45mm 1.加工条件工件材料：热轧钢（45）机床：CA6140卧式车床夹具：双顶尖装置量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀 ，尺寸20X30。吃刀量：=4/2=2mm， f=0.4-0.5mm/r,取f=0.5mm/r。Cv=227, Xv=0.15, Yv=0.35,

46、m=0.2, t=3600,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9V=24.6m/minn=186.7(r/min)2.工时计算：60/0.5=120r T=120/186.7=38.6s精车，半精车至外圆44mm1.加工条件工件材料：热轧钢（45）机床：CA6140卧式车床夹具：双顶尖装置量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀 ，尺寸20X30。吃刀量：=2/2=1mm， f=0.2-0.3mm/r,取f=0.3mm/r。Cv=227, Xv=0.15, Yv=0.35, m=0.2, t=3600,K料v=735/,

47、 Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9V=58.8m/minn=468.8(r/min)2.工时计算：40/0.5=80r T=80/468.8=10.2s工序四：粗车外圆41mm1.件加工条工件材料：热轧钢（45）机床：CA6140卧式车床夹具：双顶尖装置量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀 ，尺寸20X30。2.吃刀量：=1/2=0.5mm， f=0.4-0.5mm/r,取f=0.5mm/r。Cv=227, Xv=0.15, Yv=0.35, m=0.2, t=3600,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮

48、v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9V=24.7m/minn=174.8(r/min)3.工时计算：21/0.5=42r T=42/174.8=14.4s半精车,精车外圆40mm1.加工条件工件材料：热轧钢（45）机床：CA6140卧式车床夹具：双顶尖装置量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀 吃刀量：=0.5/2=0.25mmf=0.2-0.3mm/r,取f=0.2mm/r。Cv=292, Xv=0.15, Yv=0.3, m=0.18, t=2700,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9V=399.7m/m

49、inn=2415(r/min)需要转80/0.2=400r T=400/2415=9.93s粗车外圆37mm1.件加工条工件材料：热轧钢（45）机床：CA6140卧式车床夹具：双顶尖装置量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀 ，尺寸20X30。2.吃刀量：=1/2=0.5mm， f=0.4-0.5mm/r,取f=0.5mm/r。Cv=227, Xv=0.15, Yv=0.35, m=0.2, t=3600,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9V=24.7m/minn=174.8(r/min)3.工时计算：30/0.5=

50、60r T=60/174.8=20.1s半精车，精车外圆361.加工条件工件材料：热轧钢（45）机床：CA6140卧式车床夹具：双顶尖装置量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀 ，尺寸20X30。吃刀量：=0.2/2=0.1mm， f=0.2-0.3mm/r,取f=0.3mm/r。Cv=227, Xv=0.15, Yv=0.35, m=0.2, t=3600,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9V=588.8m/minn=4261.7(r/min)2.工时计算：21/0.3=70r T=70/4261.7=0.98s工

51、序五 ：粗车外圆26mm1.加工条件工件材料：热轧钢（45）机床：CA6140卧式车床夹具：双顶尖装置量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀 ，尺寸20X30。吃刀量：=4/2=2mm， f=0.4-0.5mm/r,取f=0.5mm/r。Cv=227, Xv=0.15, Yv=0.35, m=0.2, t=3600,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9V=24.6m/minn=186.7(r/min)2.工时计算：30/0.5=60r T=60/186.7=19.3s半精车，精车外圆24mm1.加工条件工件材料：热轧钢

52、（45）机床：CA6140卧式车床夹具：双顶尖装置量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀 ，尺寸20X30。吃刀量：=2/2=1mm， f=0.2-0.3mm/r,取f=0.3mm/r。Cv=227, Xv=0.15, Yv=0.35, m=0.2, t=3600,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9V=58.8m/minn=468.8(r/min)2.工时计算：17/0.3=56r T=56/4261.7=0.79s工序六：粗车、半精车端面使齿轮宽为12mm，倒角1X45°1.加工条件工件材料：热轧钢（45

53、）机床：CA6140型卧式车床夹具：双顶尖装置量具：游标卡尺刀具：YT5硬质合金可转位车刀 2.确定背吃刀量，根据下料尺寸，粗车分一次走刀。粗车时，取=2mm。f=0.60.7mm/r，取f=0.6mm/r。切削速度的计算公式为：V=；>f，取刀具的主偏角Kr=45°，Kr'=0°.Cv=292, Xv=0.15, Yv=0.3, m=0.18, t=2700,K料v=735/, Kkv=1.0, K前v=1.05, K皮v=1.0, K刀v=1.0,K方v=1.9所以，V=35.9m/min3.确定机床主轴转速n=206.8(r/min)半精车断面时分一次走

54、刀。取=1mm。V=71.8m/minn=413.6(r/min)4.工时计算：粗车：22/2/206.8=3.2s 半精车：22/1/413.6=3.2s5.倒角时，换主偏角为45°的车刀，吃刀量1mm，一次走刀完成。工序七：铣键槽1.加工条件工件材料：热轧钢（45）机床：X52K型立式铣床夹具：专用夹具量具：游标卡尺 外径千分尺刀具：键槽铣刀取=2.0mm，选择进给量 fz=0.03mm/z 转速 n=200r/min所以：f=fz*z*n=0.03*2*200=12mm/min2.工时计算：t=11.2/12=0.9min工序八：齿轮加工1.加工条件工件材料：热轧钢（45）机床：Y5120A型插齿机夹具：专用夹具量具：游标卡尺刀具：插齿刀齿轮齿面粗糙度Ra=3.2，属于7-8级精度。选择加工方案：插齿-齿端加工-淬火选择圆周进给量： f=0.4mm/dst选择切削速度： V