摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
中间轴齿轮的加工工艺规程及其车床的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺；工序；切削用量；夹紧；定位；误差AbstractThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft；the working procedure；the cutting specifications；clamp；the localization；the error目录1.设计任务 (4)2.零件图分析 (5)2.1、零件的功用 (5)2.2、零件功用分析 (5)3.确定毛坯 (6)3.1、确定毛坯制造方法 (6)3.2、确定总余量 (6)3.3、绘制毛坯图 (7)4.制定零件工艺规程 (8)4.1、选择表面加工方法 (8)4.2、选择定位基准 (12)4.3、拟定零件加工工艺路线 (12)4.4、选择各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具 (13)4.5、填写工艺过程卡片 (16)4.6、机械加工工序设计 (17)4.7、机械加工工序设计（续） (21)5.夹具设计 (30)5.1、功能分析与夹具总体结构设计 (30)5.2、夹具设计计算 (30)5.3、夹具制造与操作说明 (32)6.小结 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1、设计任务"中间轴齿轮"零件（图1）机械加工工艺规程及某一重要工序的夹具。
年产5000件图S0-1 中间轴齿轮2.零件图分析2.1、零件的功用向。
2.2、零件工艺分析φ62H7孔和齿面，且两者有较高的同轴度要求，是加工工艺需要重点考虑的问题。
其次两轮毂端面由于装配要求，对φ62H7孔有端面跳动要求。
最后，两齿圈端面在滚齿时要作为定位基准使用，故对φ62H7孔也有端面跳动要求。
这些在安排加工工艺时也需给予注意。
3确定毛坯3.1、确定毛坯制造方法度和韧性，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。
3.2、确定总余量表S-1确定直径上总余量为6mm，高度（轴向）方向上总余量为5mm。
3.3、绘制毛坯图（图2）图2 中间轴齿轮毛坯图4、制定零件工艺规程4.1、选择表面加工方法1）φ62H7孔参考表S-7考虑：①生产批量较大，应采用高效加工方法；②零件热处理会引起较大变形，为保证φ62H7孔的精度及齿面对φ62H7孔的同轴度，热处理后需对该孔再进加工。
故确定热前采用扩孔－拉孔的加工方法，热后采用磨孔方法。
2）齿面根据精度8-7-7的要求，并考虑生产批量较大，故采用滚齿－剃齿的加工方法（表S-3）。
3）大小端面采用粗车－半精车－精车加工方法（参考表S－4）。
4）环槽采用车削方法。
4.2、选择定位基准1）精基准选择齿轮的设计基准是φ62H7孔，根据基准重合原则，并同时考虑统一精基准原则，选φ62H7孔作为主要定位精基准。
考虑定位稳定可靠，选一大端面作为第二定位精基准。
在磨孔工序中，为保证齿面与孔的同轴度，选齿面作为定位基准。
在加工环槽工序中，为装夹方便，选外圆表面作为定位基准。
2）粗基准选择重要考虑装夹方便、可靠，选一大端面和外圆作为定位粗基准。
4.3、拟定零件加工工艺路线方案1：1）扩孔（立式钻床，气动三爪卡盘）；2）粗车外圆，粗车一端大、小端面，一端内孔倒角（多刀半自动车床，气动可胀心轴）；3）半精车外圆，粗车另一端大、小端面，另一端内孔倒角（多刀半自动车床，气动可胀心轴）；4）拉孔（卧式拉床，拉孔夹具）；5）精车外圆，精车一端大、小端面，一端外圆倒角（普通车床，气动可胀心轴）；6）精车另一端大、小端面，另一端外圆倒角（普通车床，气动可胀心轴）；7）车槽（普通车床，气动三爪卡盘）；8）中间检验；9）滚齿（滚齿机，滚齿夹具）；10）一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；11）另一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；12）剃齿（剃齿机，剃齿心轴）；13）检验；14）热处理；15）磨孔（内圆磨床，节圆卡盘）；16）最终检验。
方案2：1）粗车一端大、小端面，粗车、半精车内孔，一端内孔倒角（普通车床，三爪卡盘）；2）粗车、半精车外圆，粗车另一端大、小端面，另一端外圆、内孔倒角（普通车床，三爪卡盘）；3）精车内孔，车槽，精车另一端大、小端面，另一端外圆倒角（普通车床，三爪卡盘）；4）精车外圆，精车一端大、小端面（普通车床，可胀心轴）；5）中间检验；6）滚齿（滚齿机，滚齿夹具）；7）一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；8）另一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；9）剃齿（剃齿机，剃齿心轴）；10）检验；11）热处理；12）磨孔（内圆磨床，节圆卡盘）；13）最终检验。
方案比较：2工序相对集中，便于管理，且由于采用普通机床，较少使用专用夹具，易于实现。
方案1则采用工序分散原则，各工序工作相对简单。
考虑到该零件生产批量较大，工序分散可简化调整工作，易于保证加工质量，且采用气动夹具，可提高加工效率，故采用方案1较好。
4.4 选择各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具（表S－5，表S －6）4.5 填写工艺过程卡片工艺过程卡片4.6、机械加工工序设计工序021）刀具安装由于采用多刀半自动车床，可在纵向刀架上安装一把左偏刀（用于车削外圆）和一把45°弯头刀（用于车倒角）；可在横刀架上安装两把45°弯头刀（用于车削大、小端面）。
加工时两刀架同时运动，以减少加工时间（图S0-3）。
图S0-3 工序02排刀图2）走刀长度与走刀次数以外圆车削为例，若采用75°偏刀，则由表15－1可确定走刀长度为25＋1＋2＝28mm；一次走刀可以完成切削（考虑到模角及飞边的影响，最大切深为3－4mm）。
3）切削用量选择首先确定背吃刀量：考虑到毛坯为模锻件，尺寸一致性较好，且留出半精车和精车余量后（直径留3 mm），加工余量不是很大，一次切削可以完成。
取：a P =（140－133）/2 - 12.5×tan（7°）＝ 3mm；考虑毛坯误差，取：a P = 4 mm；②确定进给量：参考表S-7，有：f＝ 0.6 mm/ r；③最后确定切削速度：参考表S-8，有：v = 1.5m/s，n = 212r/min。
4）工时计算计算基本时间：t m = 28 /（212×0.6）= 0.22min（参考式S－3）；考虑多刀半自动车床加工特点（多刀加工，基本时间较短，每次更换刀具后均需进行调整，即调整时间所占比重较大等），不能简单用基本时间乘系数的方法确定工时。
可根据实际情况加以确定：T S = 2.5min。
该工序的工序卡片见表。
机械制造与自动化机械加工工艺卡片工序名称粗车工序号02零件名称中间轴齿轮零件图号45-1082零件重量同时加工零件数1材料毛坯牌号硬度型式重量20CrHRc58-64模锻件设备夹具辅助工具名称型号气动可胀心轴纵向刀架横向刀架多刀半自动车床C7620工序号工步内容刀具量具走刀长度m m走刀次数背吃刀量mm进给量mm/r主轴转数r/mm切削速度m/s工时min1 2 粗车外圆,保证尺寸φ140倒角3︒⨯45粗车大、小，保证23.5±0.3和尺寸10±0.2左偏刀︒45弯头刀︒45弯头刀游标卡尺0-200游标卡尺0-200302511320.60.62122121.51.5设计者杨洪源指导老师隆文革共 4 页第1 页4.7、机械加工工序设计（续）工序061）刀具安装由于在普通车床上加工，尽量减少刀具更换次数，可采用一把45°弯头刀（用于车削大、小端面）和一把75°左偏刀（用于倒角），见图S0-4。