中間軸齒輪機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)【說明書+CAD】

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學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì) 說 明 書 論文題目： 中間軸齒輪機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 專業(yè)年級(jí)： 指導(dǎo)教師： 職稱 2009年5月29日 目 錄 1 前 言 1 1.1 中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展簡(jiǎn)況 1 1.2 齒輪行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 1 1.3 齒輪零件加工概述 3 2 零件分析 4 2.1 零件的功用及結(jié)構(gòu)分析 4 2.2 零件工藝分析 4 2.3 毛坯制造 5 3 擬定中間軸齒輪的機(jī)械加工工藝路線 6 3.1 中間軸齒輪機(jī)械加工工藝方案設(shè)計(jì) 6 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 6 3.2.1 精基準(zhǔn)的選擇 6 3.2.2 粗基準(zhǔn)的選擇 7 3.3 加工路線的擬定 7 4 毛坯尺寸、工序尺寸及機(jī)械加工余量的確定 9 4.1 毛坯的外輪廓尺寸 9 4.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量 9 4.3 加工的工序尺寸及加工余量 10 4.4 確定切削用量及基本工時(shí) 10 5 夾具設(shè)計(jì) 25 5.1 功能分析與夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 5.1.1 夾具方案設(shè)計(jì) 25 5.1.2 夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 5.2 夾具設(shè)計(jì)計(jì)算 25 5.3 夾具制造與操作說明 26 6 總結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 29 致 謝 30 附錄 31 附錄一：表格 31 附錄二：英文及譯文 34 中間軸齒輪機(jī)械加工工藝過程卡片 目 錄 1 粗車B面機(jī)械加工工序卡片 1 2 粗車C面機(jī)械加工工序卡片 2 3 粗車D面機(jī)械加工工序卡片 3 4 粗車E面機(jī)械加工工序卡片 4 5 半精車B面機(jī)械加工工序卡 5 6 半精車C面機(jī)械加工工序卡 6 7 半精車D面機(jī)械加工工序卡 7 8 半精車E面機(jī)械加工工序卡 8 9 粗鏜φ62孔機(jī)械加工工序卡 9 10 半精鏜φ62孔機(jī)械加工工序卡 10 11 精鏜φ62孔機(jī)械加工工序卡 11 12 粗鏜φ65孔機(jī)械加工工序卡 12 13 半精鏜φ65孔機(jī)械加工工序卡 13 14 粗車φ130圓柱面機(jī)械加工工序卡 14 15 半精車φ130圓柱面機(jī)械加工工序卡 15 16 滾齒加工齒輪齒機(jī)械加工工序卡 16 17 齒輪齒倒角1×45°機(jī)械加工工序卡 17 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 機(jī)械加工工藝過程卡片 零件圖號(hào) 零件名稱 HTJ-04 中間軸齒輪 工 序 號(hào) 工序名稱及內(nèi)容 機(jī)床 夾具 刀具 量具 輔具 工時(shí) (min) 名稱 型號(hào) 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 01 鍛造 02 正火 03 粗車B面 臥式車床 CA6140 三爪自定 心卡盤 偏頭端 面車刀 90° 游標(biāo)卡尺 0.05/ 200 0.24 04 粗車C面 臥式車床 CA6140 三爪自定 心卡盤 偏頭端 面車刀 90° 游標(biāo)卡尺 0.05/ 200 0.15 05 粗車D面 臥式車床 CA6140 三爪自定 心卡盤 偏頭端 面車刀 90° 游標(biāo)卡尺 0.05/ 200 0.24 06 粗車E面 臥式車床 CA6140 三爪自定 心卡盤 偏頭端 面車刀 90° 游標(biāo)卡尺 0.05/ 200 0.13 07 半精車B面 臥式車床 CA6140 三爪自定 心卡盤 偏頭端 面車刀 90° 游標(biāo)卡尺 0.05/ 200 0.45 08 半精車C面 臥式車床 CA6140 三爪自定 心卡盤 偏頭端 面車刀 90° 游標(biāo)卡尺 0.05/ 200 0.24 09 半精車D面 臥式車床 CA6140 三爪自定 心卡盤 偏頭端 面車刀 90° 游標(biāo)卡尺 0.05/ 200 0.44 010 半精車E面 臥式車床 CA6140 三爪自定 心卡盤 偏頭端 面車刀 90° 游標(biāo)卡尺 0.05/ 200 0.23 011 沖孔φ60孔 模具 沖模 塞規(guī) 012 粗鏜φ62 落地鏜車床 C90 三爪自定 心卡盤 偏頭外 圓車刀 45° 塞規(guī) 61.8 0.23 013 半精鏜φ62 落地鏜車床 C90 三爪自定 心卡盤 偏頭外 圓車刀 45° 塞規(guī) 61.8 0.23 014 精鏜φ62 落地鏜車床 C90 三爪自定 心卡盤 偏頭外 圓車刀 45° 塞規(guī) 61.8 0.23 015 粗鏜φ65 落地鏜車床 C90 三爪自定 心卡盤 RNM25 0700-V4 45° 塞規(guī) 61.8 0.22 016 半精鏜φ65 落地鏜車床 C90 三爪自定 心卡盤 RNM25 0700-V4 45° 塞規(guī) 61.8 0.22 017 粗車φ130圓柱面 臥式車床 CA6140 氣動(dòng)可 脹心軸 外圓車刀 90° 游標(biāo)卡尺 0.05/ 200 0.74 018 半精車φ130圓柱面 臥式車床 CA6140 氣動(dòng)可 脹心軸 外圓車刀 90° 游標(biāo)卡尺 0.05/ 200 1.35 019 滾齒加工齒輪齒 滾齒機(jī)床 Y3150 氣動(dòng)可脹心軸 滾刀 分法線千分尺 25-50 滾刀桿 0.73 020 銑齒輪齒倒角 倒角機(jī) 氣動(dòng)可脹心軸 倒角刀 定位裝置 021 檢驗(yàn) 塞規(guī) 公法線千分尺 標(biāo)準(zhǔn)齒輪綜合檢查儀 φ62H 25-60 頂尖座 設(shè)計(jì)者 王興龍 指導(dǎo)教師 趙麗萍 共 頁 第 頁 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計(jì) 中間軸齒輪機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 中間軸齒輪機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生：王興龍 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師：趙麗萍 摘 要:本文首先闡述了中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展簡(jiǎn)況、齒輪行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)和齒輪零件加工概述；然后對(duì)零件的功用、結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析，制定了毛坯制造方法；通過擬定中間軸齒輪的機(jī)械加工工藝路線，分析了中間軸齒輪機(jī)械加工工藝方案，選擇了定位基準(zhǔn)；確定了中間軸齒輪零件的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸；最后以19工序所需夾具為例進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞:中間軸齒輪；加工工藝；夾具 Intermediate shaft gear machining process planning and fixture design Name:Wang Xinglong Major: Mechanical Design and Manufacturing Automation Tutor:Zhao Liping Abstract: This paper first described the development of China's construction machinery industry profiles, gear industry status, trends and an overview of gear parts processing; and then the function of components, structure and process analysis, manufacturing methods developed rough; through the development of intermediate shaft gear machining process line, analysis of the intermediate gear axis machining technology program, select the positioning base; set the intermediate shaft gear allowance of mechanical parts, processes and rough size dimensions; processes required for the final fixture 19 to fixture design as an example. Key words: Gear intermediate shaft; Processing Technology; Fixture I 1 前 言 主要介紹中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)近年來的發(fā)展?fàn)顩r，齒輪行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì)，齒輪零件的加工概況。 1.1 中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展簡(jiǎn)況 中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)，經(jīng)過50年的發(fā)展，已形成能生產(chǎn)18大類、4500多種規(guī)格型號(hào)的產(chǎn)品，基本能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的、具有相當(dāng)規(guī)模和蓬勃發(fā)展活力的重要行業(yè)。2005年中國(guó)生產(chǎn)工程機(jī)械產(chǎn)品規(guī)模以上的企業(yè)約有1000家，其中外商獨(dú)資合資企業(yè)130家；年銷售額1000萬以上企業(yè)有300家；億元以上企業(yè)有100家，年銷售額940億元，占全行業(yè)的75%；10億元以上的企業(yè)有23家，年銷售額占全行業(yè)的50%。 　　2006年工程機(jī)械市場(chǎng)比較火爆，總體穩(wěn)步上升，生產(chǎn)銷售指標(biāo)保持30%以上的速度增長(zhǎng)。2006年1－12月我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值991.13億元，同比增長(zhǎng)37.14%；實(shí)現(xiàn)銷售收入969.96億元，同比增長(zhǎng)34.17%。在國(guó)內(nèi)外兩個(gè)市場(chǎng)旺盛需求的拉動(dòng)下，2007年中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展迅速，全行業(yè)產(chǎn)品銷售收入達(dá)2223億元（人民幣），比2006年的1620億增長(zhǎng)了37%；利潤(rùn)總額175億，提高了48%。2008年1-8月，工程機(jī)械行業(yè)銷售產(chǎn)值增速穩(wěn)定，同比增長(zhǎng)45.60%；實(shí)現(xiàn)銷售收入1471.68億元，同比增長(zhǎng)48.05%；行業(yè)毛利率為17.58%。但與國(guó)外工程機(jī)械同行比較而言，中國(guó)的工程機(jī)械企業(yè)仍存在以下問題，主要是：控制技術(shù)差距大；相應(yīng)基礎(chǔ)件（零配、部件）未達(dá)標(biāo)；人機(jī)工程考慮欠缺；研發(fā)費(fèi)用投入少。 　　對(duì)于工程機(jī)械行業(yè)，在發(fā)展中調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵，首先要圍繞國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求進(jìn)行，同時(shí)發(fā)展在國(guó)際市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。對(duì)于原已占有市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，要增加新品種，以滿足多種多樣的不同地區(qū)和不同氣候的工作環(huán)境。在產(chǎn)品開發(fā)上，要著眼于國(guó)際市場(chǎng)水平和國(guó)內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目以及農(nóng)村發(fā)展的需要，多做用戶調(diào)研和市場(chǎng)分析。另外就是應(yīng)特別注重工程機(jī)械配套發(fā)動(dòng)機(jī)和關(guān)鍵零部件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整及發(fā)展，提高配套件水平是產(chǎn)品上水平的關(guān)鍵之一。 　　工程機(jī)械產(chǎn)品需求及增長(zhǎng)幅度與GDP、基本建設(shè)投資規(guī)模具有較強(qiáng)的相關(guān)性，行業(yè)景氣度與固定資產(chǎn)投資的增幅基本上呈同步正相關(guān)的關(guān)系?！笆濉逼陂g中國(guó)工程機(jī)械消費(fèi)額平均每年占全社會(huì)固定資產(chǎn)額的1.9％，“十一五”固定資產(chǎn)投資增速變緩，市場(chǎng)容量擴(kuò)充相對(duì)不足，行業(yè)的發(fā)展將逐步趨于理性。 2008年爆發(fā)了全球性的金融危機(jī)，國(guó)內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)受到了不同程度的影響，然而我國(guó)政府隨后出臺(tái)了十大投資措施和4萬億元投資規(guī)劃，再一次表明了政府通過加大投資促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的決心，有利于工程機(jī)械的國(guó)內(nèi)需求。在四萬億投資計(jì)劃的刺激下，預(yù)計(jì)2009年工程機(jī)械將恢復(fù)增長(zhǎng)。 1.2 齒輪行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 齒輪及齒輪產(chǎn)品是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件，絕大部分機(jī)械成套設(shè)備的主要傳動(dòng)部件都是齒輪傳動(dòng)。因此從某種程度上說，中國(guó)的齒輪行業(yè)是我國(guó)機(jī)械業(yè)的基礎(chǔ)，齒輪行業(yè)的發(fā)展對(duì)我國(guó)機(jī)械行業(yè)有著至關(guān)重要的作用。 1.2.1 發(fā)展?fàn)顩r 中國(guó)齒輪行業(yè)基本由三部分組成：工業(yè)齒輪、車輛齒輪和齒輪裝備。其中，車輛齒輪其市場(chǎng)份額達(dá)到60%；工業(yè)齒輪由工業(yè)通用、專用、特種齒輪構(gòu)成，其市場(chǎng)份額分別為18%、12%、8%；齒輪裝備占市場(chǎng)份額的2%。 ?經(jīng)過近20年的發(fā)展，中國(guó)齒輪行業(yè)已經(jīng)形成100億元產(chǎn)值的配套規(guī)模，進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，再次成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的熱點(diǎn)和亮點(diǎn)。預(yù)計(jì)今后10年，中國(guó)齒輪傳動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)需求將翻一番。2007年1-5月，中國(guó)全部齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值17898696千元，比上年同期增長(zhǎng)31.79％；實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入17389397千元，比上年同期增長(zhǎng)33.26％；實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤(rùn)總額1002019千元，比上年同期增長(zhǎng)37.62％。就市場(chǎng)需求與生產(chǎn)規(guī)模而言，中國(guó)齒輪行業(yè)在全球排名已超過意大利，居世界第四位。 1.2.2 制約齒輪行業(yè)發(fā)展的因素 但是，當(dāng)前中國(guó)齒輪行業(yè)和國(guó)外相比，還有很大的差距:離齒輪傳動(dòng)裝置模塊化設(shè)計(jì)尚遠(yuǎn)，齒輪傳動(dòng)裝置技術(shù)性能趕不上先進(jìn)國(guó)家，齒輪動(dòng)力學(xué)分析軟件水平不高，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還沒有和國(guó)際接軌，國(guó)產(chǎn)鋼材質(zhì)量不穩(wěn)定，企業(yè)工藝裝備落后，信息化水平低、低水平生產(chǎn)過剩、無序競(jìng)爭(zhēng)激烈、重復(fù)引進(jìn)和對(duì)外國(guó)技術(shù)依賴嚴(yán)重等諸多問題。 現(xiàn)階段齒輪行業(yè)應(yīng)通過市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與整合，提高行業(yè)集中度，形成一批擁有幾十億元、5億元、1億元資產(chǎn)的大、中、小規(guī)模企業(yè)；通過自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，形成一批車輛傳動(dòng)系（變速箱、驅(qū)動(dòng)橋總成）牽頭企業(yè)，用牽頭企業(yè)的配套能力整合齒輪行業(yè)的能力與資源；實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化配套，形成大批有特色的工藝、有特色的產(chǎn)品和有快速反應(yīng)能力的名牌企業(yè)；通過技改，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化齒輪制造企業(yè)轉(zhuǎn)型。 1.2.3 齒輪趨勢(shì)走向 國(guó)際上，齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。特殊齒輪的應(yīng)用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動(dòng)、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪設(shè)計(jì)方面的一些特點(diǎn)．為達(dá)到齒輪裝置小型化目的，可以提高現(xiàn)有漸開線齒輪的承載推力。各國(guó)普遍采用硬齒面技術(shù)，提高硬度以縮小裝置的尺寸；也可應(yīng)用以圓弧齒輪為代表的特殊齒形。英法合作研制的艦載直升飛機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)采用圓弧齒輪后，使減速器高度大為降低。隨著船舶動(dòng)力由中速柴油機(jī)代替的趨勢(shì)，在大型船上采用大功率行星齒輪裝置確有成效；現(xiàn)在冶金、礦山、水泥一軋機(jī)等大型傳動(dòng)裝置中，行星齒輪以其體積小、同軸性好、效率高的優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用愈來愈多。 (1) 齒輪制造工藝 齒輪制?造工藝的發(fā)展很大程度上表現(xiàn)在精度等級(jí)與生產(chǎn)效率的提高。自七十年代以來各種齒輪的制造精度，普遍提高一級(jí)左右。有的甚至2～3級(jí)．一般低速齒輪精度由過去的8～9級(jí)提高到7～8級(jí)。機(jī)床齒輪由6～8級(jí)提高到4～6級(jí)。軋機(jī)齒輪由7～8級(jí)提高到5～6級(jí)。對(duì)于模數(shù)不大的中小規(guī)格齒輪，由于高性能滾齒機(jī)的開發(fā)，加上刀具材料的改善，滾齒效率有了顯著提高。采用多頭滾刀，在大進(jìn)給且條件下，可達(dá)到切削速度為90m/s。如用超硬滾刀加工模數(shù)3左右的調(diào)質(zhì)鋼齒輪，切削過度可達(dá)200m／s。提高插齒效率，要受到插齒機(jī)刀具往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的限制。最近在開發(fā)采用刀具卸載，使用靜壓軸承，增強(qiáng)刀架與立柱剛性等新結(jié)構(gòu)后，效率有明顯提高。新型插齒機(jī)的沖程數(shù)可達(dá)到2000次／分。? (2) 齒輪用鋼 齒輪用鋼的發(fā)展趨勢(shì)；一是含Cr，Ni，Mo的低合金鋼；二是硼鋼；三是碳氮共滲用鋼；四是易切削鋼。由于我國(guó)缺乏Ni、Cr，常用20CrMnTi滲碳鋼或用含硼加稀土鋼。重型機(jī)械常用18CrMnNiMo滲碳鋼或中碳合金鋼。機(jī)床行業(yè)食用40Cr，38CrMoAl等鋼以及高速齒輪用25Cr2MoV鋼進(jìn)行氮化。? (3) 信息化趨勢(shì)? 人們利用計(jì)算機(jī)能對(duì)各種可能的設(shè)計(jì)方實(shí)進(jìn)行計(jì)算、分析和比較，并通過優(yōu)選，取得較為理想的結(jié)果。例如在分析齒面接觸區(qū)，求嚙合線與相對(duì)速度夾角中，對(duì)彈流潤(rùn)滑計(jì)算以及幾何參數(shù)計(jì)算等方面編制了程序。還有，在齒輪修形計(jì)算與齒輪承載能力計(jì)算方面都編有程序。我國(guó)已編制了GB3480-83漸開線圓柱齒輪承載能力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的程序軟件,供生產(chǎn)應(yīng)用。在齒輪加工方面，可以利用計(jì)算機(jī)控制整個(gè)切齒過程。使制造質(zhì)量穩(wěn)定可靠。目前，國(guó)內(nèi)在研究應(yīng)用微機(jī)對(duì)弧齒錐齒輪的切齒調(diào)整卡進(jìn)行計(jì)算，可對(duì)加工偏差及時(shí)調(diào)整。使齒面接觸達(dá)到比較理想的位置，并大大提高了工效。此外，根據(jù)數(shù)控原理，應(yīng)用微機(jī)對(duì)環(huán)面蝸桿螺旋齒面進(jìn)行拋物線修形，已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)。雖然這方面的工作在國(guó)內(nèi)還處于起步階段，但它對(duì)提高齒輪制造質(zhì)量和技術(shù)水平具有重要意義。 1.3 齒輪零件加工概述 在各類機(jī)器中，最常見的是齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，使用壽命長(zhǎng)。齒輪傳動(dòng)的功率可達(dá)幾萬千瓦，速度高大200m/s,應(yīng)用范圍廣泛。齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是制造和安裝的精度要求較高，不適合大中心距傳動(dòng)。 鍛造是齒輪機(jī)械制造中常用的成形方法。通過鍛造能消除金屬的鑄態(tài)疏松、焊合孔洞，鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。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。鍛造按坯料在加工時(shí)的溫度可分為冷鍛和熱鍛。 一般鑄鋼在性能上較脆，而且不能進(jìn)行熱處理；鍛鋼的組織較細(xì)膩，韌性和強(qiáng)度都很好，并且能進(jìn)行各種熱處理。 相對(duì)來說，同樣的化學(xué)成分，鍛鋼更致密，韌性和強(qiáng)度都更好。 鍛造時(shí)，金屬經(jīng)過塑性變形，有細(xì)化晶粒的做用，切纖維連續(xù)，因此常用于重要零件的毛丕制造，例如軸、齒論等。 鑄造對(duì)被加工才料有要求，一般鑄鐵、鋁等的鑄造性能較好。鑄造不具備鍛造的諸多優(yōu)點(diǎn)，但它能制造形狀復(fù)雜的零，因此常用于力學(xué)性能要求不高的支稱件的毛丕制造。例如機(jī)床外殼等。 通過對(duì)齒輪這一最關(guān)鍵零件的全部加工工序及加工內(nèi)容的分析研究，并結(jié)合國(guó)內(nèi)同行業(yè)各生產(chǎn)廠家齒輪件加工方法的優(yōu)劣對(duì)比，設(shè)計(jì)一條齒輪件加工流水線，該流水線將實(shí)現(xiàn)流程順暢、布局緊湊、生產(chǎn)高效。 2 零件分析 本零件通過對(duì)其在功用、結(jié)構(gòu)、工藝分析基礎(chǔ)上，確定毛坯制造方法。 2.1 零件的功用及結(jié)構(gòu)分析 本零件其主要功用是傳遞動(dòng)力和改變輸出軸運(yùn)動(dòng)方向。 本零件的結(jié)構(gòu)分析主要確定齒輪的輪齒、齒輪端面、齒輪軸心孔及輪轂的結(jié)構(gòu)形式和尺寸大小。結(jié)構(gòu)分析通常要考慮齒輪的幾何尺寸、材料、使用要求、工藝性及經(jīng)濟(jì)性等因素，確定適合的結(jié)構(gòu)型式，再按設(shè)計(jì)手冊(cè)薦用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定結(jié)構(gòu)尺寸，為更好的完成零件加工做好充分的準(zhǔn)備。 2.2 零件工藝分析 本零件為回轉(zhuǎn)體零件，其最主要加工面如圖2-1是B面、C面、D面、E面、φ65孔、φ62H7孔和齒面，且齒面對(duì)φ62H7孔有較高的同軸度要求，是加工工藝需要重點(diǎn)考慮的問題。其次兩輪轂端面出于材料的節(jié)約對(duì)加工精度要求不高。最后，兩齒圈端面在滾齒時(shí)要作為定位基準(zhǔn)使用，故對(duì)φ62H7孔也有端面跳動(dòng)要求。這些在安排加工工藝時(shí)也需給予注意。 圖2-1 中間軸齒輪 Figure 2-1 Gear intermediate shaft 2.3 毛坯制造 根據(jù)中間軸齒輪零件材料為合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr號(hào)鋼，且力學(xué)性能要求較高，則毛坯制造選為鍛造；由于零件的年產(chǎn)量在5000件/年為中型零件，以達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，通常采用模鍛。毛坯的精度較高，毛坯的加工余量可適當(dāng)減少。 鍛造是利用鍛壓機(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、一定形狀和尺寸的鍛件的加工方法。鍛造是機(jī)械制造中常用的成形方法。通過鍛造能消除金屬的鑄態(tài)疏松、焊合孔洞，鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。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。 鍛造按成形方法則可分為自由鍛、模鍛、冷鐓、徑向鍛造、擠壓、成形軋制、輥鍛、輾擴(kuò)等。鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼，其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金。材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。一般的中小型鍛件都用圓形或方形棒料作為坯料。棒料的晶粒組織和機(jī)械性能均勻、良好，形狀和尺寸準(zhǔn)確，表面質(zhì)量好，便于組織批量生產(chǎn)。只要合理控制加熱溫度和變形條件，不需要大的鍛造變形就能鍛出性能優(yōu)良的鍛件。 模鍛是將加熱后的坯料放到鍛模的模腔內(nèi)，經(jīng)過鍛造，使其在模腔所限制的空間內(nèi)產(chǎn)生塑性變形，從而獲得鍛件的鍛造方法叫做模型鍛造，簡(jiǎn)稱模鍛。模鍛的生產(chǎn)率高，并可鍛出形狀復(fù)雜、尺寸準(zhǔn)確的鍛件，適宜在大批量生產(chǎn)條件下，鍛造形狀復(fù)雜的中、小型鍛件。 3 擬定中間軸齒輪的機(jī)械加工工藝路線 根據(jù)零件的材料、形狀、尺寸和技術(shù)要求擬定機(jī)械加工工藝方案，由于加工表面不單一，所以有很多加工方案，通過對(duì)比及零件要求滿足條件確定機(jī)械加工工藝方案，正確選擇定為基準(zhǔn)，擬定加工路線。 3.1 中間軸齒輪機(jī)械加工工藝方案設(shè)計(jì) 方案一 (1)以中間軸齒輪軸線為粗基準(zhǔn)加工B、C、D、E面；（2）以B面為定位基準(zhǔn)，中間軸齒輪軸線為加工基準(zhǔn)，加工φ62孔和φ65孔；（3）以B面為基準(zhǔn)，加工φ130柱面；（4）以B面為定位基準(zhǔn)，中間軸齒輪軸線為加工基準(zhǔn)，加工中間軸齒輪輪齒及輪齒倒角。 方案二 （1）以中間軸齒輪軸線為粗基準(zhǔn)加工B、C、D、E面；（2）以B面為基準(zhǔn)，加工φ130圓柱面；（3）以B面為定位基準(zhǔn)，中間軸齒輪軸線為加工基準(zhǔn)，加工φ62孔和φ65孔；（4）以B面為定位基準(zhǔn)，中間軸齒輪軸線為加工基準(zhǔn)，加工中間軸齒輪輪齒及輪齒倒角。 通過比較，方案一和方案二的不同，在于φ130圓柱面與φ62孔和φ65孔的加工先后順序有異，根據(jù)中間軸齒輪的加工要求，齒面相對(duì)φ62孔有同軸度要求，所以選擇先加工φ62孔在加工φ130圓柱面，故選擇方案一為中間軸齒輪的加工工藝方案。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 定為基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn)。 　　定位基準(zhǔn)的精度對(duì)齒形加工精度有直接的影響。軸類齒輪的齒形加工一般選擇頂尖孔定位，某些大模數(shù)的軸類齒輪多選擇齒輪軸頸和一端面定位。盤套類齒輪的齒形加工常采用兩種定位基準(zhǔn)。 ?。?）內(nèi)孔和端面定位　　選擇既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是測(cè)量和裝配基準(zhǔn)的內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，既符合“基準(zhǔn)重合”原則，又能使齒形加工等工序基準(zhǔn)統(tǒng)一，只要嚴(yán)格控制內(nèi)孔精度，在專用芯軸上定位時(shí)不需要找正。故生產(chǎn)率高，廣泛用于成批生產(chǎn)中。 ?。?）外圓和端面定位　　齒坯內(nèi)孔在通用芯軸上安裝，用找正外圓來決定孔中心位置，故要求齒坯外圓對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)要小。因找正效率低，一般用于單件小批生產(chǎn)。 3.2.1 精基準(zhǔn)的選擇 中間軸齒輪的端面B面、D面和重要孔φ62軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。以他們?yōu)榫鶞?zhǔn)能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。其他的面和孔也可通過他們?yōu)榛鶞?zhǔn)達(dá)到加工要求，同時(shí)使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。 3.2.2 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求。第一，在保證各加工表面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；第二，在裝夾工件加工精基準(zhǔn)時(shí)，確保使其定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。通過對(duì)零件的圖的分析，選擇φ62孔的軸線為粗基準(zhǔn)。 3.3 加工路線的擬定 整個(gè)加工過程分為三個(gè)階段：第一階段主要是完成面的加工；第二階段主要完成孔的加工；第三階段完成圓柱面的加工；第四階段完成對(duì)齒輪齒的加工。根據(jù)表面加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)要求，確定各個(gè)工序的加工方法如下：第一階段完成面的粗加工階段：粗車面B面、C面、D面、E面；面的精加工階段：半精車面B面、C面、D面、E面則面的加工已滿足加工要求。第二階段孔的加工：φ62孔粗鏜—半精鏜—精鏜，φ65孔粗鏜—半精鏜。第三階段對(duì)圓柱面的加工：φ130圓柱面粗車—半精車。第四階段齒輪輪齒加工：齒輪齒滾刀加工，齒輪齒倒角1×45°加工銑。所設(shè)計(jì)的中間軸齒輪的工藝過程見表3-1。 表3-1 中間軸齒輪的工藝過程 Table 3-1 Gear intermediate shaft process 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 毛坯鍛造 2 正火 消除內(nèi)應(yīng)力 3 粗車 粗車端面B面，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ62的中心線定位，粗車B面。保證加工尺寸43mm。 臥式車床 CA6140 4 粗車 粗車面C面，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ62的中心線定位，粗車C面。保證加工尺寸23mm。 臥式車床 CA6140 5 粗車 粗車端面D面，以B端面為基準(zhǔn)，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ62的中心線定位，粗車D面。保證加工42mm。 臥式車床 CA6140 6 粗車 粗車面E面，以B端面為基準(zhǔn)，以中間軸齒輪鍛件重要加工孔φ62的中心線定位，粗車E面。保證加工尺寸22mm。 臥式車床 CA6140 7 半精車 半精車端面B面，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ62的中心線定位，半精車B面。保證加工尺寸41mm。 臥式車床 CA6140 8 半精車 半精車面C面，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ62的中心線定位，半精車C面。保證加工21mm。 臥式車床 CA6140 9 半精車 半精車端面D面，以B端面為基準(zhǔn)，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ62的中心線定位，半精車D面。保證加工40mm。 臥式車床 CA6140 10 半精車 半精車面E面，以B端面為基準(zhǔn)，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ130的中心線定位，半 精車E面。保證加工尺寸20mm。 臥式車床 CA6140 11 沖孔 沖孔φ60，以中間軸齒輪鍛件軸的重要加工孔φ62的中心線為基準(zhǔn)，以B、D面為定位基準(zhǔn)，沖孔φ60，加工余量φ4.0mm,保證加工尺寸φ60mm。 模具 12 粗鏜 粗鏜孔φ62孔，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ62的中心線為基準(zhǔn)，以B端面為定位基準(zhǔn)。粗鏜孔φ62孔，加工余量φ1.8mm。保證加工尺寸φ61.8mm。 落地鏜車床 C90 13 半精鏜 半精鏜孔φ62孔，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ62的中心線為基準(zhǔn)，以B端面為定位基準(zhǔn)。粗鏜孔φ62孔，加工余量φ0.1mm。保證加工尺寸φ61.9mm。 落地鏜車床 C90 14 精鏜 精鏜孔φ62孔，以中間軸齒輪鍛件軸的中心線為基準(zhǔn)，以B端面為定位基準(zhǔn)。粗鏜孔φ62孔，加工余量φ0.1mm。保證加工尺寸φ62mm。 落地鏜車床 C90 15 粗鏜 粗鏜孔φ65孔，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ62的中心線為基準(zhǔn)，以B端面為定位基準(zhǔn)。粗鏜孔φ65孔，加工余量φ2.8mm。保證加工尺寸φ64.8mm。 落地鏜車床 C90 16 半精鏜 半精鏜孔φ65孔，以中間軸齒輪鍛件的重要加工孔φ62的中心線為基準(zhǔn)，以B端面為定位基準(zhǔn)。粗鏜孔φ65孔，加工余量φ0.1mm。保證加工尺寸φ65mm。 落地鏜車床 C90 17 粗車 粗車φ130圓柱面，以中間軸齒輪φ62孔軸線為基準(zhǔn)，以B端面為定位基準(zhǔn)。粗車φ130圓柱面，加工余量φ3.0mm，保證尺寸φ131mm。 臥式車床 CA6140 18 半精車 半精車φ130圓柱面，以中間軸齒輪φ62孔軸線為基準(zhǔn)，以B端面為定位基準(zhǔn)。粗車φ130圓柱面，加工余量φ1.0mm，保證尺寸φ130mm。 臥式車床 CA6140 19 滾齒 中間軸齒輪齒滾齒加工，以B端面為定位基準(zhǔn)，齒厚加工余量為1.05mm。 滾齒機(jī)床 Y3150 20 銑倒角 銑齒輪倒角1×45° 倒角機(jī) 4 毛坯尺寸，工序尺寸及機(jī)械加工余量的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下。 4.1 毛坯的外輪廓尺寸 考慮其加工外輪廓尺寸為40×130×130mm，表面粗糙度要求Ra為3.2μm，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]，P3-38見表3.1-56確定外表面加工余量為2mm，P3-39見表3.1-57確定內(nèi)孔直徑的機(jī)械加工余量為2mm,按公差等級(jí)8-10級(jí)，取8級(jí)，加工余量等級(jí)取H級(jí)確定，毛坯外輪廓尺寸如圖4-1。 毛坯長(zhǎng)：40+2×2=44mm 寬：130+2×2=134mm 高：130+2×2=134mm 圖4-1 中間軸齒輪毛坯 Figure 4-1 Intermediate shaft gear blank 4.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量 為了保證加工后工件的尺寸，在車削工件表面時(shí)，工序3、4、5、6、8、9、10、11的車削深度根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P3-57 和P3-67（附錄一表4-1和表4-2）確定為a=1.0mm。 4.3 加工的工序尺寸及加工余量 （1）沖孔φ60mm 沖孔：φ60mm 2Z=4mm ap=2mm （2）鏜φ62mm孔 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[2]P68（附錄一表4-4） 粗鏜：φ61.8mm 2Z=1.8mm ap=0.9mm 半精鏜：φ61.9mm 2Z=0.1mm ap=0.05mm 精鏜：φ62mm 2Z=0.1mm ap=0.05mm （3）鏜φ65mm孔 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[2]P68（附錄一表4-4） 粗鏜：φ64.9mm 2Z=2.9mm ap=1.45mm 半精鏜：φ65mm 2Z=0.1mm ap=0.05mm （4）車φ130mm圓柱面 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P3-57（附錄一表4-3） 粗車：φ131mm 2Z=3.0mm ap=1.5mm 半精車：φ130mm 2Z=1.0mm ap=0.5mm （5）齒輪齒根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P3-74（附錄一表4-5） 滾齒：齒厚余量為1.05mm 齒輪齒倒角：1×45° 4.4 確定切削用量及基本工時(shí) 4.4.1 工序3粗車B面 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：粗車中間軸齒輪B端面 機(jī)床：臥式車床CA6140 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，刀具相對(duì)切削性能Kr=1.7，裝TN型刀片的90°偏頭端面車刀，車刀長(zhǎng)度L=80mm。 量具：游標(biāo)卡尺 （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為43mm，最大加工余量為Z=1.0mm，可一次車削，切削深度ap =1.0mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-146，表8.4-1確定進(jìn)給量f=0.7mm/r。 確定切削速度：確定V=121m/min=20 ns==≈287.57r/min 取nw=320r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×134×320）/1000=134.64m/min 當(dāng)nw= 320r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.7×1×320=224mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=43+ 1+2=46mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=46÷224 ≈0.20min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.2 =0.03min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.2+0.03）=0.0138min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.2+0.03+0.0138=0.24138min 4.4.2 工序4粗車C面 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：粗車中間軸齒輪C面 機(jī)床：臥式車床CA6140 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，刀具相對(duì)切削性能Kr=1.7，裝TN型刀片的90°偏頭端面車刀，車刀長(zhǎng)度L=80mm。 量具：游標(biāo)卡尺 （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為23mm，最大加工余量為Z=1.0mm，可一次車削，切削深度ap =1.0mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-146，表8.4-1確定進(jìn)給量f=0.7mm/r。 確定切削速度：確定V=121m/min ns==≈287.57r/min 取nw=320r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×134×320）/1000=134.64m/min 當(dāng)nw= 320r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.7×1×320=224mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=23+ 1+2=26mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=26÷224 ≈0.12min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.12 =0.018min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.12+0.018）=0.00828min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.12+0.018+0.00828=0.14628min 4.4.3 工序5粗車D面 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：粗車中間軸齒輪D端面 機(jī)床：臥式車床CA6140 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，刀具相對(duì)切削性能Kr=1.7，裝TN型刀片的90°偏頭端面車刀，車刀長(zhǎng)度L=80mm。 量具：游標(biāo)卡尺 （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為42mm，最大加工余量為Z=1.0mm，可一次車削，切削深度ap =1.0mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-146，表8.4-1確定進(jìn)給量f=0.7mm/r。 確定切削速度：確定V=121m/min ns==≈287.57r/min 取nw=320r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×134×320）/1000=134.64m/min 當(dāng)nw=320r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.7×1×320=224mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=42+ 1+2=45mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=45÷224 ≈0.20min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.2 =0.03min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.20+0.03）=0.0138min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.20+0.03+0.0138=0.2438min 4.4.4 工序6粗車E面 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：粗車中間軸齒輪E面 機(jī)床：臥式車床CA6140 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，刀具相對(duì)切削性能Kr=1.7，裝TN型刀片的90°偏頭端面車刀，車刀長(zhǎng)度L=80mm。 量具：游標(biāo)卡尺 （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為22mm，最大加工余量為Z=1.0mm，可一次車削，切削深度ap =1.0mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-146，表8.4-1確定進(jìn)給量f=0.7mm/r。 確定切削速度：確定V=121m/min ns==≈287.57r/min 取nw=320r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×134×320）/1000=134.64m/min 當(dāng)nw= 320r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.7×1×320=224mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=22+ 1+2=25mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=25÷224 ≈0.11min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.11 =0.0165min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.11+0.0165）=0.00759min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.11+0.0165+0.00759=0.13409min 4.4.5 工序7半精車B端面 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：半精車中間軸齒輪B端面 機(jī)床：臥式車床CA6140 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，刀具相對(duì)切削性能Kr=1.7，裝TN型刀片的90°偏頭端面車刀，車刀長(zhǎng)度L=80mm。 量具：游標(biāo)卡尺 （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為41mm，最大加工余量為Z=1.0mm，可一次車削，切削深度ap =1.0mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-146，表8.4-2確定進(jìn)給量f=0.3mm/r。 確定切削速度：確定V=162m/min ns==≈390.85r/min 取nw=400r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×132×400）/1000=165.792m/min 當(dāng)nw= 400r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.3×1×400=120mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=41+ 1+2=44mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=44÷120 ≈0.37min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.37 =0.0555min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.37+0.0555）=0.02553min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.37+0.0555+0.02553=0.45103min 4.4.6 工序8半精車C面 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：半精車中間軸齒輪C面 機(jī)床：臥式車床CA6140 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，刀具相對(duì)切削性能Kr=1.7，裝TN型刀片的90°偏頭端面車刀，車刀長(zhǎng)度L=80mm。 量具：游標(biāo)卡尺 （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為21mm，最大加工余量為Z=1.0mm，可一次車削，切削深度ap =1.0mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-146，表8.4-1確定進(jìn)給量f=0.3mm/r。 確定切削速度：確定V=162m/min ns==≈390.85r/min 取nw=400r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×132×400）/1000=165.792m/min 當(dāng)nw= 400r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.3×1×400=120mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=21+ 1+2=24mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=24÷120 =0.2min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.2 =0.03min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.2+0.03）=0.0138min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.2+0.03+0.0138=0.2438min 4.4.7工序9半精車D端面 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：半精車中間軸齒輪D端面 機(jī)床：臥式車床CA6140 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，刀具相對(duì)切削性能Kr=1.7，裝TN型刀片的90°偏頭端面車刀，車刀長(zhǎng)度L=80mm。 量具：游標(biāo)卡尺 （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為40mm，最大加工余量為Z=1.0mm，可一次車削，切削深度ap =1.0mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-146，表8.4-1確定進(jìn)給量f=0.3mm/r。 確定切削速度：確定V=162m/min ns==≈390.85r/min 取nw=400r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×132×400）/1000=165.792m/min 當(dāng)nw= 400r/min ，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.3×1×400=120mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=40+ 1+2=43mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=43÷120 ≈0.36min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.36 =0.054min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.36+0.054）=0.02484min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.36+0.054+0.02484=0.43884min 4.4.8工序10半精車E面 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：半精車中間軸齒輪E面 機(jī)床：臥式車床CA6140 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，刀具相對(duì)切削性能Kr=1.7，裝TN型刀片的90°偏頭端面車刀，車刀長(zhǎng)度L=80mm。 量具：游標(biāo)卡尺 （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為20mm，最大加工余量為Z=1.0mm，可一次車削，切削深度ap =1.0mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-146，表8.4-1確定進(jìn)給量f=0.3mm/r。 確定切削速度：確定V=162m/min ns==≈390.85r/min 取nw=400r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×132×400）/1000=165.792m/min 當(dāng)nw=400r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.3×1×400=120mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=20+ 1+2=23mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=23÷120 ≈0.19min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.19 =0.0285min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.19+0.0285）=0.01311min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.19+0.0285+0.01311=0.23161min 4.4.9 工序11沖孔φ60mm孔 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：沖中間軸齒輪φ60mm孔 工藝設(shè)備：模具 刀具：沖裁模 沖裁力F： F=LT=60×40×400=960KN 4.4.10 工序12粗鏜φ62mm孔 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：粗鏜中間軸齒輪φ62mm孔,留加工余量1.0mm，加工1.0mm 機(jī)床：落地鏜車床C90 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：采用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，裝SN、SP型刀片的45°偏頭外圓車刀。 量具：塞規(guī) （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為φ61.8mm，最大加工余量為2Z=1.8mm，可一次鏜削，切削深度ap =0.9mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-148，表8.4-3確定進(jìn)給量f=0.5mm/r。 確定切削速度：確定V=137m/min ns===335.62r/min 取nw=400r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×130×400）/1000=163.28m/min 當(dāng)nw= 400r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.5×1×400=200mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=34.1+ 1+2=37.1mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=37.1÷200≈0.19min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.19 =0.0285min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.19+0.0285）=0.01311min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.19+0.0285+0.01311=0.23161min 4.4.11 工序13半精鏜φ62mm孔 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：半精鏜中間軸齒輪φ62mm孔 機(jī)床：落地鏜車床C90 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：采用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，裝SN、SP型刀片的45°偏頭外圓車刀。 量具：塞規(guī) （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為φ61.9mm，最大加工余量為2Z=0.1mm，可一次鏜削，切削深度ap =0.05mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-148，表8.4-3確定進(jìn)給量f=0.5mm/r。 確定切削速度：確定V=137m/min ns===335.62r/min 取nw=400r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×130×400）/1000=163.28m/min 當(dāng)nw= 400r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.5×1×400=200mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=34.05+ 1+2=37.05mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=37.05÷200≈0.19min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.19 =0.0285min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.19+0.0285）=0.01311min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.19+0.0285+0.01311=0.23161min 4.4.12 工序14精鏜φ62mm孔 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：精鏜中間軸齒輪φ62mm孔 機(jī)床：落地鏜車床C90 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：采用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，裝SN、SP型刀片的45°偏頭外圓車刀。 量具：塞規(guī) ﹙2﹚計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為φ62mm，最大加工余量為2Z=0.1mm，可一次鏜削，切削深度ap =0.05mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-148，表8.4-3確定進(jìn)給量f=0.5mm/r。 確定切削速度：確定V=137m/min ns===335.62r/min 取nw=400r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×130×400）/1000=163.28m/min 當(dāng)nw= 400r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.5×1×400=200mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=34+ 1+2=37mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=37÷200≈0.19min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.19 =0.0285min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.19+0.0285）=0.01311min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.19+0.0285+0.01311=0.23161min 4.4.13 工序15粗鏜φ65mm孔 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：粗鏜中間軸齒輪φ62mm孔 機(jī)床：落地鏜車床C90 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：采用硬質(zhì)合金圓形、0°法向后角、單面有v型斷屑槽刀片，RNM250700-V4，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-71表8.2-37。 量具：塞規(guī) （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為φ64.9mm，最大加工余量為2Z=2.9mm，可一次鏜削，切削深度ap =1.45mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-148，表8.4-3確定進(jìn)給量f=0.5mm/r。 確定切削速度：確定V=137m/min ns===335.62r/min 取nw=400r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×130×400）/1000=163.28m/min 當(dāng)nw= 400r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.5×1×400=200mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=32.55+ 1.45+2=36mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=36÷200≈0.18min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.18 =0.027min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.18+0.027）=0.01242min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.18+0.027+0.01242=0.219421min 4.4.14 工序16半精鏜φ65mm孔 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：半精鏜中間軸齒輪φ65mm孔 機(jī)床：落地鏜車床C90 夾具：專業(yè)夾具（三爪自定心卡盤） 刀具：采用硬質(zhì)合金圓形、0°法向后角、單面有v型斷屑槽刀片，RNM250700-V4，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-71表8.2-37。 量具：塞規(guī) （2）計(jì)算車削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為φ65mm，最大加工余量為2Z=0.1mm，可一次鏜削，切削深度ap =0.05mm 。 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]P8-148，表8.4-3確定進(jìn)給量f=0.5mm/r。 確定切削速度：確定V=137m/min ns===335.62r/min 取nw=400r/min 故實(shí)際切削速度為：V=πdnw=（3.14×130×400）/1000=163.28m/min 當(dāng)nw= 400r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznw=0.5×1×400=200mm/r 切削時(shí)由于是粗車，故整個(gè)車刀刀盤不必車過整個(gè)工件，則行程為： L=l+l1+l2=32.5+ 1.45+2=35.95mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間： tm=L/ fm=35.95÷200≈0.18min 輔助時(shí)間： tf=0.15tm=0.15×0.18 =0.027min 其他時(shí)間計(jì)算： tb+tx=6%×（tm+ tf）=6%×（0.18+0.027）=0.01242min 故工序3的單件時(shí)間： tdj= tm + tf + tb + tx=0.18+0.027+0.01242=0.219421min 4.4.15 工序17粗車φ130mm圓柱面 （1）加工條件： 工件材料：合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr 加工要求：粗銑中間軸齒輪φ130mm圓柱面 機(jī)床：臥式車床CA6140 夾具：氣動(dòng)可脹心軸夾具 刀具：采用硬質(zhì)合金鋼裝TP型刀片的90°偏頭外圓車刀，L=100m