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装备（生产纲领5000件）设计者：陈文涛指导老师：梁伟设计日期：2013.12.31评定成绩：桂林航天工业学院机械工程系目录一、前言……………………………………………………………………二、设计要求及参考………………………………………………………三、零件的分析……………………………………………………………四、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…………………………………………………五、主要参考文献…………………………………………………………六、致谢…………………………………………………………桂林航天工学院机械制在工艺学课程设计任务书题目设计内容：一、1、产品零件图 1张二、产品毛胚图 1张三、机械加工工艺过程卡片 1份四、机械加工工序卡 1套五、课程设计说明书 1份六、夹具设计装配图 1张七、夹具设计零件图 1~2张专业：数控技术班级学号：2012034z0216学生：陈文涛指导老师：梁伟2013年12月30日一、前言课程设计是高等工业学校教学中的一个主要组成部分, 是专业学习过程是一个主要的实践性的教学环节,是培养学生独立思考和科学工作方法重要的实践性的过程。

设计的目的和要求在于培养学生综合运用所学知识和技能去分析和解决机械工程实际问题的能力熟练生产技术的工作的一般方法,培养学生树立工程技术必备的全局观点,生产观点和经济观点。

树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度,培养学生调查研究,查阅技术文献资料,手册进行工程运筹,图样的绘制及编写技术文件的独立工作能力.毕业设计,通过到工厂的实际调研,对设计内容有了基本的了解,并仔细观察和了解各加工工序的加工过程,查阅了大量的资料,在梁伟老师的指导下完成了设计任务,并编写了设计说明书。

就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的技术工作打下一个良好的基础。

由于能力和经验的有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

二．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）三、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四、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45Cr，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、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拉平键孔2拉平键孔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=19）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=19）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：机械工艺加工过程卡,附表2—15机械加工工艺卡机械加工工艺过程卡零件名称双联齿轮锻造每件毛坯制坯数第一页零件生产批量100 45Cr 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1.5-2mm CA6140 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)留剃余量0.07-0.12mm Y3150E 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=19)留剃余量0.04-0.06mm Y5132 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=19)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第 1 页机床名称机床型号车床CA6140毛坯材料夹具名称45Cr 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∕（m m∕r∕min）刀具名称量具名称10 粗车外圆及端面，留余量1.5-2mm 750 56.5 0.4 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第 2 页机床名称机床型号车床C6136(专）毛坯材料夹具名称45Cr 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∕（m m∕r∕min）刀具名称量具名称20 钻镗花键孔至尺寸Φ28H12 750 56.5 0.4 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第 3 页机床名称机床型号拉床L6120毛坯材料夹具名称45Cr 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∕（m m∕r∕min）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工序简图工序名称钳工去毛刺第 4 页工具名称机床型号锉刀毛坯材料夹具名称45Cr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∕（m m∕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第 5 页机床名称机床型号车床CA6140毛坯材料夹具名称45Cr 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∕（m m∕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750 56.5 0.4 高速钢车刀游标卡尺100*0.02工序简图工序名称滚齿Z=33第 6 页机床名称机床型号滚齿机Y3150E毛坯材料夹具名称45Cr 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∕（m m∕r∕min）刀具名称量具名称60 滚齿（Z=33)留齿余量0.07-0.12mm64 32.4 2.5 高速钢滚刀工序简图工序名称插齿Z=19第7页机床名称机床型号插齿机Y5132毛坯材料夹具名称45Cr 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∕（m m∕r∕min）刀具名称量具名称70 插齿（Z=19)留齿余量0.04-0.06mm18.3 0.32 高速钢插刀工序简图工序名称车倒角第8 页机床名称机床型号车床CA6140毛坯材料夹具名称45Cr 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∕（m m∕r∕min）刀具名称量具名称80 车倒角（15o）750 56.5 0.4 45o外圆车刀游标卡尺工序简图工序名称钳工去毛刺第9页机床名称机床型号毛坯材料夹具名称45Cr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∕（m m∕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∕（m m∕r∕min）刀具名称量具名称100 剃齿（Z=33) 230 130 0.35 盘形剃齿刀工序简图工序名称剃齿Z=19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∕（m m∕r∕min）刀具名称量具名称110 剃齿（Z=19) 230 130 0.35 盘形剃齿刀工序简图工序名称推孔第12页机床名称机床型号毛坯材料夹具名称45Cr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∕（m m∕r∕min）刀具名称量具名称120 推孔工序简图工序名称珩齿第13页机床名称机床型号研磨机毛坯材料夹具名称45Cr 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∕（m m∕r∕min）刀具名称量具名称130 珩齿280 20 0．0068 砂轮工序简图工序名称齿部高频淬火第14页机床名称机床型号电阻加热炉毛坯材料夹具名称45Cr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∕（m m∕r∕min）刀具名称量具名称控温仪齿轮加工夹具示意图磨孔时一般以齿轮分度圆定心，如图9－20所示，这样可使磨孔后的齿圈径向跳动较小，对以后磨齿或珩齿有利。