1、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
2、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
3、）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）32 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
4、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 IT1112 级（二）基准的选择根据零件图纸及零件的使用情况分析。知 32 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 32 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
5、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
6、 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
7、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 1.52mm，钻、镗花键底孔至尺寸 28H124 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 0.070.1mm9 插齿（Z=21）留余量 0.040.0610 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
8、过程卡及工序卡。见附表 1：机械工艺加过程卡,附表 215 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 每件毛坯制坯数零件生产批量 100 45 钢 零件外形尺寸第 一 页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1500.0220 车 钻镗花键孔至尺寸 28H12C6136（专）车 28孔夹具钻扩复合钻28 401-50mm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
9、上芯轴装夹高速钢外圆，端面及车槽刀游标卡尺1500.0260 铣 滚齿（Z=33)留剃余量0.07-0.12mmY3150E 上芯轴装夹高速钢剃前齿轮滚刀CD320G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
10、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 砂轮河南工业职业技术学院第 1 页工序简图工序名称 粗车外圆及端面机床名称 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（rmin）切削速度（mmin）进给量（mmrmin）刀具名称 量具名称10 粗车外圆及端面，留余量 1.5-2mm750 56.5 0.4 硬质合金车刀 游标卡尺150*0.02河南工业职业技术学院第 2 页工序名称工序简图钻镗花键孔机床名称 机床型号车床 C6136(专）毛坯材料 夹具名称45 钢 钻28孔夹具辅助夹具 冷却液序号工步内容 转数（rmin）切削速度（mmin）进给量（mmrmin）刀具名称 量具名称20 钻镗花键孔至尺寸28H12750 56.5 0.4 麻花钻，YG8 硬质合金镗刀0-250内径千分尺河南工业职业技术学院第 3 页工序简图工序名称拉花键孔至规格机床名称 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（rmin）切削速度（mmin）进给量（mmrmin）刀具名称 量具名称30 拉花键孔至规格 280 3.6 2.5 矩形花键拉刀花键量规
