机械制造工艺学课程设计说明书设计题目设计“双联齿轮”零件的机械加工工艺规程及工艺设计者：指导老师：设计日期：2012年12月01日评定成绩：目录设计任务书 (2)一、序言 (4)二、零件的分析 (5)三、工艺规程的设计 (5)（一）确定毛坯的制作式 (5)（二）基准的选择 (5)（三）工艺路线的拟定及工艺方案的分析 (5)（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)（五）各工序的定位夹紧方案及切削用量的选择 (7)（六）各工序的基本工时 (9)四、专用夹具的选择 (10)五、课程设计总结 (11)六、参考文献 (11)七、机械制造工艺过程卡 (12)桂林航天工业学院机械制造工艺学课程设计任务书题目双联齿轮设计内容：1、产品零件图 1张2、产品毛坯图 1张3、机械加工工艺过程卡片 1份4、机械加工工序卡片 1张5、课程设计说明书 1份6、夹具设计零件图 1张7、夹具设计装配图 1张专业：机械制造与自动化班级学号：201003620116学生：陈受跃指导老师：梁伟序言两周的课程设计时间，说长不长说短不短，我觉得它在学习中是不可或缺的，虽然短却也是检验自己学习的成果的一个重要环节，可以为我的学习增添更强的实践操作意义。
《机械制造工艺与夹具》这门专业课在整个机械设计制造专业学习的过程中，起到了一个很重要的作用，它把我从前所学的工程力学、机械制造基础、公差测量与配合、机械设计基础、机械加工设备，包括现在所学的机械制造工艺与夹具、金属切削与刀具等等这些专业课知识都融合在一起，学会学以致用、融会贯通和举一反三。
在这段时间里，通过齿轮的对齿轮的加工工艺的设计让我更加了解到齿轮的发展历史和我国齿轮发展的现状，也让我更加明白在学习的过程中只能由一个小小的螺丝钉开始做起才有可能在以后的学习中获得更多，才能取得自己人生中的丰碑。
综上所述，机械制造工艺与夹具课程设计是我们完成大学的全部基础课以及大部分专业课之后所进行的一个综合性质的考验。
这也是在我们毕业设计之前的对所学知识的回顾和总结，也可以说是一个毕业设计前的热身设计。
通过这次课程设计，我希望能通过这次课程设计对我以后的工作起到非常积极的适应作用，是一次进入真正工作环节的强化训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，提高专业水平。
由于本人水平有限，设计难免有许多不足和不妥之处，恳切希望老师批评指正，以求改进。
二、零件分析（一）零件的作用双联齿轮是一些机械设备变速箱中，通过操作机构相结合，滑动齿轮，从而实现变速。
Φ32花键孔有较高精度。
（二）零件的工艺分析该零件时齿轮类零件，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，故对基准的选择应欲与分析(1)粗基准的选择按照粗基准的选择原则，为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故应分别选择AB端面为粗基准，在加工Φ32花键孔应选择花键孔以及B面为第二位毛基准。
（2）精基准的选择在加工完Φ32花键孔以后各工序则分别一面两孔为定位精基准。
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具、夹具、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=21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=21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=21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=21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，能否借用工具、夹具、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。
见附表机械工艺加工过程卡,附表机械加工工艺卡（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（五）各工序的定位夹紧方案及切削用量的选择1.粗车外圆及端面，钻镗花键底孔至尺寸φ28（1）已知φ87.5外圆长度方向上的加工余量为3mm,实际加工余量为 1.5mm,故分一次加工，长度加工公差为IT11级取-0.19mm（2）进给量《切削简明手册》当刀杆尺寸为16mm×25mm,ａｅ≤３mm时，以及工件直径为Φ87.5时，ƒ=0.6-0.8mm/ｒ按C３１６３－１车床说明书取ƒ=0.6mm/n。
由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85所以：实际进给量f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ按C３１６３－１车床说明书ƒ＝0.53ｍｍ／ｒ（3）计算切削速度。
按《切削简明手册》，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）刀具材料YG6V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Ko见《切削手册》kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81∴Vc =158/( 600.2·20.15·0.53 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97=46.9(m/min)（4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min）按C３１６３－１车床说明书ｎ＝200 r／min所以实际切削速度V=40.8m/minａ、按机床进给强度决定进给量： ,当σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可确定f=0.75。
按C3163-1车床说明书取 f=0.62mm/n.所以实际切削速度V=40.8m/minｂ、决定钻头磨钝标准及寿命当do=28mm、钻头最大磨损量取0.8 寿命T=45min.ｃ、切削速度由《切削用量简明手册》得Ｖ=21m/minn=1000V/D=334.4 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min ，取280n/min，取n=280m/min，实际Ｖ=17 m/min ｄ、基本工时，Tm=L/nf=(42+6)/280x0.62=0.28(min)入切量及超切量由表查出Ψ+△=6mm，所以Tm=L/nf=(42+6)/280x0.62=0.32 (min)2、扩孔刀具直径do=27mm；刀具几何参数同上。
由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上 Tm=0.32。
倒角刀具15°锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。
3、倒角刀具：专用刀具。
此工步使用到专用刀具与手动进给。
检验机床功率按《切削用量简明手册》表可以查出当σｂ＝160～245HBSａｐ≤2.8ｍｍ，ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ，Ｖｃ≤41ｍ／min ，Ｐｃ＝3.4kw按C３１６３－１车床说明书主电机功率Ｐ＝11ｋｗ可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求钻削功率检验按《切削用量简明手册》当ｄｏ＝27ｍｍｆ＝0.64 ｍｍ，查得转矩Ｍ＝61.8 N.M《切削用量简明手册》得功率公式ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x27=1.67km按C３１６３－１车床说明书主电机功率Ｐ＝11ｋｗ，可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要4 拉花键孔单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)切削工时 t=Z b lηk/1000vf z Z式中： Z b单面余量2.5mm(由Φ27mm拉削到Φ32mm)；L 拉削表面长度，42mm ；η 考虑校准部分的长度系数，取1.2； k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； v 拉削速度（m/min ）； f z 拉刀单面齿升；Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p ； P 拉刀齿距。