双联齿轮机械加工工艺规程

《机械加工工艺与夹具》课程设计说明书题目：双联齿轮工艺设计目录一、设计要求及参考………………………………………………………二、零件的分析……………………………………………………………三、工艺规程的设计………………………………………………………（一）确定毛坯的制作形式………………………………………………（二）基准的选择…………………………………………………………（三）工艺路线的拟定及工艺方案的分析………………………………（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定……………………（五）各工序的定位夹紧方案及切削用量的选择………………………（六）各工序的基本工时…………………………………………………四、总结……………………………………………………………………五、主要参考文献…………………………………………………………六、设计总结………………………………………………………………………一．编制零件的工艺规程及设计夹具：双联齿轮如下图所示，成批生产（每批100件），材料为40Cr钢。编制此双联齿轮的工艺规程并为加工花键设计夹具。要求：零件毛坯图夹具装配图（A0或A1）设计说明书（附有工艺卡和工序卡）二、零件分析（一）零件的作用与结构特点双联齿轮主要用于一些机械设备变速箱中，通过与操作机构的结合，滑动齿轮从而实现变速。圆柱齿轮一般分为齿圈和轮体两部分，根据齿轮轮体的结构形状来划分可知上图中的双联齿轮为盘类齿轮，有两个齿圈，在齿圈上切出直齿齿形，在轮体上带有花键孔。（二）零件的工艺分析该零件属于齿轮类零件，形状规则，尺寸精度和形位精度要求均较高，零件的主要技术分析如下：（1）齿轮端面对准A的圆跳动公差不超过0.05mm，主要是保证端面平整光滑，双联是利用花键轴和花键孔进行配合定位，因此必须保证花键孔的尺寸精度。双联齿轮之间啮合要求严格，要保证双联齿轮的齿形准确及同轴度较高。（2）由于零件是双联齿轮，轴向距离较小，根据生产纲领是选择合理的加工工艺。（3）齿轮要求加工精度高，要严格控制好定位（4）Φ32的花键孔是一比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中的主要定位基准。因此加工花键孔的工序是比较重要的。要在夹具设计中考虑保证到此孔精度及粗糙度要求。三、工艺规程的设计（一）确定毛坯的制造形式由于零件结构简单，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用模锻件，其加工余量小，表面质量好，机械强度高，生存率高。工件材料选用45钢，毛坯的尺寸精度要求为IT11—12级（二）基准的选择根据零件图纸及零件的使用情况分析。知Φ32花键孔，端面圆跳动，平行度等均应通过正确的定位才能保证，故对基准的选择应进行分析。(1)粗基准的选择粗基准的选择：对双联齿轮这样的回转体零件来说，选择好粗基准是至关重要。对回转体零件我们通常以外圆作为粗基准。（2）精基准的选择在加工完Φ32花键孔以后各工序则以花键孔为定位精基准。这样就满足了基准重合的原则和互为基准的原则。在加工某些表面时，可能会出现基准不重合，这时需要进行尺寸链的换算。（三）工艺路线的拟定（1）工艺路线的拟定为保证达到零件的几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为批量生产，所以采用通用机床配以专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。工艺路线一：工艺路线二锻造、正火锻造、正火1粗车外圆及端面1粗车外圆及端面2拉花键孔2拉花键孔3去毛刺3去毛刺4精车外圆、端面4精车外圆及端面5检验5检验6滚齿6滚齿7插齿7倒角8倒角8去毛刺9去毛刺9剃齿10剃齿10齿部高频淬火11齿部高频淬火11推孔12推孔12衍齿13衍齿13总检14总检两个工艺方案中除第七道工序不同外，其他的工序都相同，二这道工序都是为了获得Z=19的切削加工。方案一是对Z=33的齿形进行滚齿加工后再对Z=19的齿轮进行插齿加工，这样能保证切削加工顺利地进行下去。方案二是对Z=33的齿坯进行滚齿加工后继续对Z=19的齿轮进行滚齿加工，由于该零件是双联齿轮，两齿轮间隔很小，若再对Z=19的齿坯进行滚齿加工需得有专门的设备，增加了成本和加工难度另外，选择方案时还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工、夹、量具等、本次设计选择工艺路线方案一。根据工序方案一制定出详细的工序划分如下所示:毛坯为锻件，清理后进行正火处理，以消除内应力机械切削加工性能，在毛坯车间，对其认真检验分析，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工1毛坯锻造2正火3粗车外圆及端面，留余量1.5~2mm，钻、镗花键底孔至尺寸Φ28H124拉花键孔5钳工去毛刺6上心轴，精车外圆，端面及槽至要求7检验8滚齿（Z=33）留余量0.07~0.1mm9插齿（Z=21）留余量0.04~0.0610倒角11钳工去毛刺12剃齿（Z=33）公法线长度至尺寸上限13剃齿（Z=21）采用螺旋角度为5度的剃齿刀，剃齿后公法线长度至尺寸上限14齿部高频淬火15推孔16衍齿17总检入库根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡及工序卡。见附表1：机械工艺加过程卡,附表2—15机械加工工序卡机械加工工艺过程卡零件名称双联齿轮《二》锻造每件毛坯制坯数第一页零件生产批量10045钢零件外形尺寸工序号工种工序名称机床型号夹具名称刀具名称辅助名称量具10车粗车外圆及端面留余量1.5-2mmCA6140车夹具高速钢车刀游标卡尺150×0.0220车钻镗花键孔至尺寸Φ28H12C6136（专）车Φ28孔夹具钻扩复合钻Φ28×Φ401-50mm内径千分尺30拉拉花键孔至规格L6120拉夹具矩形花键拉刀拉夹头花键量规40钳去毛刺50车上芯轴，精车外圆，端面及槽至要求CA6140上芯轴装夹高速钢外圆，端面及车槽刀游标卡尺150×0.0260铣滚齿（Z=33)Y3150E上芯轴装高速钢CD320G留剃余量0.07-0.12mm夹剃前齿轮滚刀光栅式多能单面啮合检查仪70铣插齿（Z=21)留剃余量0.04-0.06mmY5132上芯轴装夹盘形直齿插齿刀CD320G光栅式多能单面啮合检查仪80车倒角（1,2齿15o牙角）CA6140上芯轴装夹75o外圆车刀90钳去毛刺100铣剃齿（Z=33)公法线长度至尺寸上限Y4232C上芯轴装夹盘形剃齿刀CD320G光栅式多能单面啮合检查仪110铣剃齿（Z=21)公法线长度至尺寸上限Y4232C上芯轴装夹盘形剃齿刀CD320G光栅式多能单面啮合检查仪120铣推孔130铣珩齿砂轮工序简图工序名称粗车外圆及端面河南工业职业技术学院第1页机床名称机床型号车床CA6140毛坯材料夹具名称45钢三爪卡盘辅助夹具冷却液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称10粗车外圆及端面，留余量1.5-2mm75056.50.4硬质合金车刀游标卡尺150*0.02工序名称工序简图钻镗花键孔河南工业职业技术学院第2页机床名称机床型号车床C6136(专）毛坯材料夹具名称45钢钻Φ28孔夹具辅助夹具冷却液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称20钻镗花键孔至尺寸Φ28H1275056.50.4麻花钻，YG8硬质合金镗刀0-250内径千分尺工序简图工序名称拉花键孔至规格河南工业职业技术学院第3页机床名称机床型号拉床L6120毛坯材料夹具名称45钢拉夹具辅助夹具冷却液乳化液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称30拉花键孔至规格2803.62.5矩形花键拉刀花键量规工序简图工序名称钳工去毛刺河南工业职业技术学院第4页工具名称机床型号锉刀毛坯材料夹具名称45钢辅助夹具冷却液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称40钳工去毛刺锉刀工序简图工序名称精车外圆河南工业职业技术学院第5页机床名称机床型号车床CA6140毛坯材料夹具名称45钢三爪卡盘辅助夹具冷却液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称50上芯轴精车外圆、端面及槽至要求75056.50.4高速钢车刀游标卡尺100*0.02工序简图工序名称滚齿Z=33河南工业职业技术学院第6页机床名称机床型号滚齿机Y3150E毛坯材料夹具名称45G上芯轴装夹辅助夹具冷却液乳化液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称60滚齿（Z=33)留齿余量0.07-0.12mm6432.42.5高速钢滚刀工序简图工序名称插齿Z=19河南工业职业技术学院第7页机床名称机床型号插齿机Y5132毛坯材料夹具名称45G上芯轴装夹辅助夹具冷却液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称70插齿（Z=21)留齿余量0.04-0.06mm18.30.32高速钢插刀工序简图工序名称车倒角河南工业职业技术学院第8页机床名称机床型号车床CA6140毛坯材料夹具名称45G上芯轴装夹辅助夹具冷却液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称80车倒角（15o）75056.50.445o外圆车刀游标卡尺工序简图工序名称钳工去毛刺河南工业职业技术学院第9页机床名称机床型号毛坯材料夹具名称45G辅助夹具冷却液序号工序内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称90钳工去毛刺锉刀工序简图工序名称剃齿Z=33河南工业职业技术学院第10页机床名称机床型号剃齿机Y4232C毛坯材料夹具名称45G上芯轴装夹辅助夹具冷却液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称100剃齿（Z=33)2301300.35盘形剃齿刀工序简图工序名称剃齿Z=19河南工业职业技术学院第11页机床名称机床型号剃齿机Y4232C毛坯材料夹具名称45G上芯轴装夹辅助夹具冷却液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称110剃齿（Z=21)2301300.35盘形剃齿刀工序简图工序名称推孔河南工业职业技术学院第12页机床名称机床型号毛坯材料夹具名称45钢辅助夹具冷却液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称120推孔工序简图工序名称珩齿河南工业职业技术学院第13页机床名称机床型号研磨机毛坯材料夹具名称45钢上心轴装夹辅助夹具冷却液序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称130珩齿280200．0068砂轮工序简图工序名称齿部高频淬火河南工业职业技术学院第14页机床名称机床型号电阻加热炉毛坯材料夹具名称45钢淬火件挂钩辅助夹具淬火介质水序号工步内容转数∕（r∕min）切削速度∕（m∕min）进给量∕（mm∕r∕min）刀具名称量具名称140控温仪（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定1、毛坯尺寸的确定，画毛坯图双联齿轮室一些设备变速箱中，通过与操纵机构相结合，滑动齿轮，从而实现变速。要求配合精度较高，力学性能较好，且生产纲领是成批生产，所以毛坯选用模锻件，再给以正火处理，以消除锻件在锻造过程中的内应力。由文献1，该种锻件的工差等级为CT7~9级，故取CT为9级。由文献1可用查表法确定各表面的总余量，但由于用查表法所确定的总余量与生产实际情况有些差距，故还应根据工厂具体情况进行适当的调整。由文献1可查出锻件主要尺寸的公差，先将调整后的主要毛坯尺寸及公差，如下表所示主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸φ87.5外圆87.5592.5Φ57.5外圆57.5461.5Φ424254742长4254718厚1832120厚2032