毕业设计---汽车变速箱双联齿轮加工工艺设计.doc

汽车变速器双联齿轮加工工业设计 43毕 业 设 计 说 明 书设计题目：汽车变速箱双联齿轮加工工艺设计学校：鄂东职业技术学院系别：机械工程系专业：机械设计与制造班级：机制1012设计者：向月明 张智杰 吴志攀 张治德 周勇指导老师：熊文学2013 年4月20日目 录开题报告部分一、课题研究 31.1本课题的研究意义 31.2齿轮在国内外研究现状水平和发展趋势 3二、整个设计过程中，我们将学习到更多的知识 4三、课题基本内容 43.1齿轮加工工艺的设计 43.2本课题包括两方面内容 5四、毕业设计工作进度计划 6双联齿轮设计说明书部分一、 零件图的分析 71.1齿轮的工作性质分析 71.2双联齿轮的结构分析及技术要求 7二、 双联齿轮的材料、毛坯及热处理 82.1材料的选择 82.2毛坯的选择 92.3热处理的选择 10三、定位基准的选择 10四、工艺路线 11五、工序余量工序尺寸的计算（公差，偏差） 13六、切削用量 156.1车削切削用量的计算 156.2齿加工切削用量的计算 17七、工时的计算 18八、工艺装备 20九、检验 20十、加工工序卡片 24十一、参考文献 38开题报告一、课题研究。1.1本课题的研究意义毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节，要求我们能综合运用大学三年所学的专业知识和理论知识，结合实际，独立解决本专业一般问题,树立为生产服务，扎实肯干，一丝不苟的工作作风，为将来在机械设计与制造工作打下良好的基础。为了综合训练我们的综合设计能力，进一步培养和提高科学的思维方式和正确的设计思想以及发现，分析，解决解决实际问题的能力，在老师的指导下解决一定的工程问题，完成专科教育中非常重要的实践教学环节。我选用了双联齿轮的加工工艺设计作为毕业设计课题，对其加工过程的工艺，每道工序进行分析。所谓工艺，就是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程；机械制造工艺是各种机械的制造方法和过程的总称。机械制造工艺的内容极其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等。但是研究的工艺问题则可归纳为质量、生产率和经济性三类。1）保证和提高产品的质量：产品质量包括整台机械的装配精度、使用性能、使用寿命和可靠性，以及零件的加工精度和加工表面质量。2）提高劳动生产率：提高劳动生产率的方法：一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削；二是改进工艺方法、创造新工艺；三是提高自动化程度，实现高度自动化。3）降低成本：要节省和合理选择原材料，研究新材料；合理使用和改进现有装备，研制新的高效设备等。对上述三类问题要辨证地全面地进行分析。要在满足质量要求的前提下，不断提高劳动生产率和降低成本。以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配，这样的工艺才是合理的和先进的工艺。1.2齿轮在国内外研究现状、水平和发展趋势。齿轮传动是机械设备中最基本的零件之一，各国都有数量众多的企业生产齿轮零部件。在国外，传动驱动零件的生产均以专业化为主，一般企业规模为中、小型，人员在数十至数百人；也有很多企业是全球性的，中国现在已跻身世界传动驱动零部件生产大国之列，但主要以中低端产品为主。纵观我国齿轮装置现状，可谓喜忧参半。喜的是齿轮模具生产已有一定基础，且塑料齿轮发展的大趋势会给齿轮模具带来更大的市场空间；忧的是国内生产齿轮模具的水平与世界先进水平还有一段距离，而且在齿轮行业尤其是塑料齿轮行业大发展的趋势下，国内对市场变化的反应不够敏锐，配套研究难以跟上市场需求。国际上，齿轮装置正沿着小型化、高速化、标准化方向发展.特殊齿轮的应用、行星齿轮装置的发展、低振动、低噪声齿轮装置的研制是齿轮设计方面的一些特点.为达到齿轮装置小型化目的，可以提高现有渐开线齿轮的承载推力。各国普遍采用硬齿面技术，提高硬度以缩小装置的尺寸；也可应用以圆弧齿轮为代表的特殊齿形。在大型船上采用大功率行星齿轮装置确有成效；现在冶金、矿山、水泥一轧机等大型传动装置中，行星齿轮以其体积小、同轴性好、效率高的优点而应用愈来愈多。齿轮传动CAD技术的开发与应用已日趋完善，从优化设计到辅助绘图，从二维图形发展到三维实体造型，从齿轮零部件CAD到齿轮传动装置CAD，逐步建立了齿轮传动一体化的CAD集成系统。它包含了各类齿轮传动装置的零部件CAD。一般齿轮设计计算软件开发已较完整，在工程应用中已较普遍。目前，少数单位开发了典型齿轮零部件的参数化CAD绘图，效率很高。要把机械通用的CAD软件与齿轮专用的CAD软件结合起来，推动软件的商品化和集成化，建立齿轮的设计与工程的设计库，逐步过渡到齿轮传动的动态设计技术和仿真技术，以适应高参数与高性能齿轮装置的设计要求，进一步解决齿轮产品虚拟设计与制造技术中，三维可视图形，建模与仿真，动态设计与分析计算等现代设计技术问题。二、整个设计过程中，我们将学习到更多的知识。1） 我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图，培养我们独立视图能力，增强我们对零件图的认识和了解，通过对零件图的绘制，不仅能增强我们的绘图能力和运用CAD软件的能力。2） 制定工艺规程、确定加工余量、工序尺寸计算、工时定额计算、定位误差的分析等。每一个环节都非常重要的，通过这些设计，熟练掌握工艺路线的制订、毛坯、加工余量的确定、各工序尺寸及偏差的确定、分析加工误差产生的原因、工艺装备的选择与应用。这既是对以前学习过的只是的复习，也是对以后工作的一个铺垫。3） 在这个设计过程中，我们还必须考虑工件的安装和夹紧。安装的正确与否直接影响工件加工精度，安装是否方便和迅速，又会影响辅助时间的长短，从而影响生产率，夹紧是加工工件时，为完成某道工序，用来正确迅速安装工件的装置。它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的中点，也是一个难点。三、题的基本内容3.1齿轮加工工艺的设计制定齿轮的加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。再设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，齿轮是典型的盘类零件，了解其盘类零件的结构特点和相关的技术要求，对盘类零件的每一个细节，都应仔细的分析，如盘类零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是盘类零件的内孔和记住断面是齿轮加工、检验和安装的基准，齿坯加工的精度对齿轮加工和传动的精度均有很大的影响。齿坯公差主要包括基准孔的直径公差和基准端面的端面跳动等需要我们在制定加工工艺规程时给于足够的重视。由于该课题的要求汽车减速箱双联齿轮是大批量生产，所以为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。通过对该零件的定位基准的选择、切削力的计算、定位误差的分析，设计出专用夹具。3.2本课题包括两方面内容1）齿轮加工工艺的设计2）制定工艺规程的研究途径和可行性分析毛坯的选择： 根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件图上已有规定。对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒口位置和拔模斜度，一边在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。如果毛坯是棒料或型材，则按其标准确定尺寸规格，并决定每批加工件数。 毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。齿轮毛坯材料，承受重荷。采用模锻精化毛坯。并作喷丸处理，以便进行切削加工。定位基准的选择： 为保证齿轮的加工质量，齿形的加工时应根据“基准重合”原则，选择齿轮的装配基准和测量基准为定位基准，而且尽可能在整个加工过程中保持基准的统一。齿轮热处理： 为改善齿轮加工的工艺性，对锻造后的齿坯必须进行正火处理，为了保证齿轮有足够的耐磨性，齿面必须进行淬火处理。齿形加工方案的选择： 该齿轮为双联齿轮选择加工方案时，主要取决于齿轮的精度等级及齿轮的结构，生产批量。齿端加工： 齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去行刺等，经过齿端加工后齿轮便于进入啮合。精基准的修正： 精基准的的修正主要为保证齿形精加工的质量，对基准孔必须先加以修正，提高定位精度。减小误差。齿轮的检验： 依据图纸提出的技术要求对影响齿轮传动精度有影响的项目进行检验。 拟定工艺路线： 表示零件的加工顺序及加工方法，分出工序，安装或工位及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟定工艺路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。常常需要提出几个方案，进行分析比较后再确定四、毕业设计工作进度计划 我们初步设定毕业设计总共需要大约五周的时间左右（2013年3月21日至2013年4月25日）。第一阶段（2013年3月21日至2013年3月24日）：接受指导老师的毕业设计课题，做撰写开题报告的前期准备工作。撰写开题报告初稿，在指导老师的指导下，修改开题报告并定稿上交开题报告。第二阶段（2013年3月25日至2013年4月14日）：做毕业设计说明书。主要内容就是对齿轮工作性质分析，进行工艺分析，工序余量、工序尺寸的计算，机床、工具量具的选择与应用，工艺规程的设计、编织工艺规程卡片，各种定位简图和工艺图，加工时加工误差主要表现的环节，如何采取措施尽量减小误差。第三阶段（2013年4月15日至2013年4月19日）：完成零件图（1张）、毛坯图（1张）、机械加工工艺过程卡片（若干）、课程设计说明书（1份）。第四阶段（2013年4月20日至2013年4月25日）：准备毕业设计答辩。 双联齿轮设计说明书一、 零件图的分析1.1齿轮的工作性质分析此零件图是双联齿轮，这种双联齿轮在轮系中(变速器)被称为滑移齿轮,它的作用就是改变输出轴的转速或速度，具有较高的转矩，在滑移的工作过程中有较大的冲击。齿轮本身在工作中齿面产生塑性变形、磨损和载荷。为了保证齿轮的制造精度、整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命，齿轮传动应满足以下几个方面的要求1） 传递运动准确性要求齿轮较准确地传递运动，传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误差不超过一定范围，保证一转转角精度在一定范围内。而转角误差与以下几个因素有关：1，与每个传动件的加工精度有关，包括平面度直线度垂直度跳动度等等；2，与各个传动件的安装初始位置有关；3，与各个传动件的材料刚性有关，若是柔性材料制成的，显然自身在传动中存在变形误差；4，与传动件的数量有关，传动件的组成数量环节越多，对转角误差的影响就越大；5与温度因素有关，这和第三条有点关联，属于热胀冷缩产生的变形对转角误差造成影响。保证以上因素达标之后，才可以保证一转转角精度，进而保证运动的准确性。2）传递运动平稳性要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。提高齿轮平稳性精度需要在齿轮加工过程中严格控制齿坯加工精度、磨齿工装制造精度、工装调整精度、零件安装精度以及磨齿机对齿轮平稳性精度有影响部位的调整精度,同时要对齿轮进行修形加工3）载荷分布均匀性要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。4）传动侧隙的合理性要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。齿轮的制造精度和齿侧间隙主要根据齿轮的用途和工作条件而定。对于分度传动用的齿轮，主要要求齿轮的运动精度较高;对于高速动力传动用齿轮，为了减少冲击和噪声，对工作平稳性精度有较高要求;对于重载低速传动用的齿轮，则要求齿面有较高的接触精度，以保证齿轮不致过早磨损;对于换向传动和读数机构用的齿轮，则应严格控制齿侧间隙，必要时，须消除间隙。1.2双联齿轮的结构分析及技术要求 从零件图可知，该零件是回转体，其结构特点是径向尺寸较大，轴向尺寸相对较小；主要几何结构成表面有外圆、内孔、端面和沟槽。车削外圆及端面时，最高尺寸精度为IT10；钻、镗花键底孔时，尺寸精度为IT12；拉花键槽时，尺寸精度最高位IT7级。同时两端面的平行度为0.02，左端面与花键槽的外轮廓的垂直度公差为0.022。表面粗糙度方面，端面、齿面、花键槽有较高的表面粗糙度Ra1.6；其余的表面粗糙度为Ra3.2和Ra12.5。技术要求需要齿坯整体渗碳，齿面高频淬火至52HRC。零件图二、 双联齿轮的材料、毛坯及热处理。2.1材料的选择齿轮应按照使用时的工作条件选用合适的材料。齿轮材料的合适与否对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。一般来说，对于低速重载的传力齿轮，齿面受压产生塑性变形和磨损，且轮齿易折断。应选用机械强度、硬度等综合力学性能较好的材料，如18CrMnTi；线速度高的传力齿轮，齿面容易产生疲劳点蚀，所以齿面应有较高的硬度，可用38CrMoAlA氮化钢；承受冲击载荷的传力齿轮，应选用韧性好的材料，如低碳合金钢18CrMnTi；非传力齿轮可以选用不淬火钢，铸铁、夹布胶木、尼龙等非金属材料。一般用途的齿轮均用45钢等中碳结构钢和低碳结构钢如20Cr、40Cr、20CrMnTi等制成。20CrMnTi材料的介绍：牌号：20CrMnTi执行标准：GB/T 3077-1999化学成份：碳C：0.170.23硅Si：0.170.37锰Mn：0.801.10铬Cr：1.001.30硫S：允许残余含量0.035磷P：允许残余含量0.035镍Ni：允许残余含量0.030铜Cu：允许残余含量0.030钛Ti：0.040.10力学性能：抗拉强度b (MPa)：1080(110)屈服强度s (MPa)：835(85)伸长率5 (%)：10断面收缩率 (%)：45冲击功Akv (J)：55冲击韧性值kv (J/cm2)：69(7)硬度：217HB试样尺寸：试样毛坯尺寸为15mmCrMnTi密度:7.8103kg/m3弹性模量:207GPa泊松比:0.25导热率:1.2610-51/材料特性：20CrMnTi是渗碳钢，渗碳钢通常为含碳量为0.17%-0.24%的低碳钢。汽车上多用其制造传动齿轮，是中淬透性渗碳钢中Cr Mn Ti 钢，其淬透性较高，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性。20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢。良好的加工性，加工变形微小，抗疲劳性能相当好2.2毛坯的选择我们通过查零件制造工艺与装配P95页的表3-6可知，锻造毛坯用于高强度要求、耐磨、耐冲击的齿轮，而且适合大批量生产，适用于锻造碳素钢、合金钢。同时我们查阅材料科学与工艺P99页的表3-9可知毛坯的尺寸计算，我们确定毛坯的尺寸如下图所示。 毛坯图通过对上面的材料20CrMnTi介绍满足双联齿轮力学性能等技术要求，所以可以选择20CrMnTi作为双联齿轮的材料，毛坯选用模锻。2.3热处理的选择齿轮加工过程中一般常安排两种热处理。1） 齿坯热处理：在齿坯粗加工前常安排预先热处理正火。正火安排在齿坯加工前，其目的是为了消除锻造内应力，改善材料的加工性能和提高综合力学性能。2） 齿面热处理：齿形加工后为提高齿面的硬度及耐磨性，根据材料与技术要求，常安排渗碳淬火、高频感应加热淬火及液体碳氮共渗等处理工序。这里我们选择渗碳淬火，同时，由于经渗碳淬火的齿轮变形较大，对高精度齿轮尚需进行齿形精加工。有键槽的齿轮，淬火后内孔经常出现椭圆形，为此键槽加工宜安排在齿面淬火之后。修正内孔，完成精基准修正之后，进行低温回火，达到降低内应力、减少脆性、保持淬火后高硬度和耐磨性。即热处理安排的先后顺序为 毛坯制造齿坯热处理齿坯加工齿形加工齿端加工齿面热处理精基准修正齿形精加工终结检验三、 定位基准的选择根据零件图的分析可知零件为回转体零件，两端面对孔的轴线都有较高的垂直度要求，并且两端面也有较高的平行度要求。由于是批量生产我们选用外圆和端面定位，用三爪自定心卡盘装夹余量小的一端，在车床加工。这样满足了一次装家中完成了外圆表面、切槽、钻孔、镗孔的加工，减少了装夹次数和定位误差，保证了尺寸精度。符合使用一次原则和余量最小原则，故选用外圆和端面作为准定位。由于该零件是带花键孔的盘齿类零件，需要拉床加工花键。加工过程中要保证花键的圆度和直线度。所以我们采用端面和拉到的导向部分作为定位基准来保证圆度和直线度要求。在齿形加工过程中，端面既是作为设计基准又是定位基准，符合“基准重合”原则，避免定位基准与设计基准不重合，产生定位误差，又能使齿形加工等工序基准统一。只要严格控制内孔精度，在专用心轴上定位时不需找正。故在大批量齿形加工过程之中，选用花键孔和端面作为定位基准。四、工艺路线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。为此我们给出两种方案如下：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渗碳及齿部高频淬火11渗碳及齿部高频淬火 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，这二道工序都是为了获得Z=44的切削加工。方案一是对Z=51的齿形进行滚齿加工后再对Z=44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=51的齿坯进行滚齿加工后继续对Z=44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=44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故从经济方面考虑我们选择方案一，根据工序方案一制定出详细的工序划分如下所示:序号工序内容定位基准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50H12外圆及端面4拉花键孔 50H12孔及右端面5钳工去毛刺6 上心轴，精车外圆、端面及槽至尺寸要求花键孔及右端面7检验8滚齿（Z=51）留余量0.10.2mm花键孔及右端面9插齿（Z=44）留余量0.070.10mm花键孔及右端面10倒角（、齿轮10角）花键孔极端面11钳工去毛刺12剃齿（z=51），公法线长度至尺寸上限花键孔及右端面13剃齿（z=44），公法线长度至尺寸上限花键孔及右端面14渗碳、淬火（52HRC）、低温回火15推孔花键孔及右端面16珩齿（、）至尺寸要求花键孔及右端面17总检入库五、工序余量工序尺寸的计算（公差，偏差）该双联齿轮的加工是大批量生产，其加工余量的确定我们选用查表修正法，我们以159h6外圆加工为例，我们通过查HB6077-2008模锻件公差及机械加工余量手册来确定其加工余量。模锻件的公差及机械加工余量按HB6077-2008模锻件公差及机械加工余量手册确定。要确定机械加工余量，应先确定如下各项因素：1）锻件公差等级 由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通级。2）锻件质量 估算为10kg3）锻件形状复杂系数S S=/其中为锻件外廓包容体质量该锻件为圆形，其最大直径为165mm，长38mm，则由公式mN=/4*dhp =6.138S=10/6.138=1.629查HB6077-2008模锻件公差及机械加工余量手册该零件的形状复杂系数S属级（一般）。4）锻件材质系数M 由于该零件材料为合金结构钢（20CrMnTi），是碳的质量分数小于0.20的碳素钢，查HB6077-2008模锻件公差及机械加工余量手册故该锻件的材质系数属级。5）零件表面粗糙度 由零件图可知，165mm表面粗糙度为Ra3.2。 根据锻件质量、零件表面粗糙度（加工精度）、形状复杂系数查HB6077-2008模锻件公差及机械加工余量手册该双联齿轮的加工是大批量生产，其加工余量的确定我们选用查表修正法，我们以159h6外圆加工为例，我们通过查HB6077-2008模锻件公差及机械加工余量手册可知，如下表：基本尺寸工序双边余量（mm）165粗车半精车4.51.5该零件的内外圆表面加工遵循基准重合同意原则，我们以50H12花键底孔和159h6外圆表面加工为例，如下表：加工表面加工内容加工余量(mm)精度等级工序基本尺寸(mm)工序尺寸及偏差(mm)表面粗糙度（um）50H12毛坯IT1450钻48IT120+48=4848 0+0.25 12.5粗镗2IT110+48+2=5050 0+0.16 6.3159h6毛坯IT141651650.5 50粗车4.5IT11165-4.5=161.5161.5 0-0.29 12.5半精车1.5IT8165-4.5-1.5=159159 0-0.062 3.2六、切削用量6.1车削切削用量的计算：加工刀具参数的确定：1）确定粗加工刀具类型及刀具参数：选择YT15硬质合金焊接式车刀，刀具耐用度T=60in，刀杆尺寸按表2-25选择1625，刀片厚度为6，r0=10,r01=-5,kr=75,kr=15, S=0,a0=a0=60,r=1.0mm.2）确定半精加工刀具类型及道具参数：选择YT15硬质合金刀片，刀杆尺寸1625，刀具耐用度T=60min,r0=20,r01=-3,kr=60,kr=10, S=3, a0=a0=6.3） 钻孔及镗孔刀具的选择：选用高速钢钻头钻孔，镗孔用YT15硬质合金车刀1.粗加工： 1)车165端切削用量的计算：用YT15硬质合金车刀加工，刀杆截面尺寸为1625,刀具参数为：厚度为6，r0=10,r01=-5,kr=75,kr=15, S=0,a0=a0=60,r=1.0mm.已知加工余量为4.5mm（双边总余量）。d=165mm 即 背吃刀量ap=2.25mm。 查表零件制造工艺与装备表C-1（以下简称零件制造)，可知 进给量f=0.91.2mm/r，查表零件制造C-3、C-7可确定 进给量f=1.02mm/r。 切削速度Vc=128m/min； 根据公式Vc=dn/1000, 可知机床转速n=1000/d 所以n=1000*128/(3.14*165)=247.057r/min。查表C-7确定n=250r/min;所以实际切削速度为Vc=dn/1000=129.53m/min。 2)车144端切削用量的计算： 同理 d=144mm 背吃刀量为ap=2.25mm； 进给量f=1.02mm,切削速度为Vc=128m/min 机床转速n=283.086r/min，取n=320r/min。 所以实际切削速度为Vc=113.04m/min。2.半精加工： 1）车165端切削用量的计算： 同理 已知d=(165-4.5)mm=160.5mm 加工余量为1.5mm。背吃刀量ap=0.75mm， 查表切削余量简明手册（以下简称切削手册）表1.6可知进给量f=0.33mm/r。确定切削速度为Vc=176m/min. 可知机床转速为n=349.227r/min 查零件制造表C-7 取n=400r/min;实际切削速度Vc=201.588m/min. 2）车144端切削用量的计算：同理 已知d=(144-4.5)mm=139.5mm 加工余量为1.5mm。 背吃刀量ap=0.75mm 查表切削手册表1.6可知 进给量f=0.33mm/r 切削速度为Vc=176m/min. 机床转速为n=401.799m/min查表 去n=450r/min 故实际切削速度为Vc=236.536m/min。3.孔的加工要加工50空，加工方法为：先钻25孔 钻48孔 粗镗50孔 1）钻25孔切削用量的确定 ： 查表切削手册表2.16 初步确定 进给量f=0.45mm/r 切削速度Vc=12.5m/min 主轴转速n=160r/min查表零件制造表C-7确定 进给量f=0.46mm/r 切削速度Vc=12.56m/min 2）钻48孔切削用量的确定： 同理 查表切削手册表2.16 可知 进给量f=0.5mm/r 切削速度Vc=12m/min 主轴转速n=115r/min 查表零件制造表C-7 确定 进给量f=0.51mm/r 主轴转速n=125r/min 故 实际切削用量Vc=18.84m/min。 3）确定粗镗50mm孔的切削用量： 所选刀具为YT5硬质合金、直径为50mm的圆形镗刀。 双边余量为50-48=2mm，背吃刀量ap=1mm根据表切削手册1.5，镗刀直径为50mm，2mm，镗刀伸出长度为90mm时，大致确定进给量f=0.150.30mm按CA6140车床的进给量（表C-7），选择进给量 f=0.20mm/r确定切削速度 根据公式 Vc= 式中=291，=0.15，=0.2，m=0.20,T=60min，=0.90.8=0.72， 所以切削速度为 Vc= 132.27 m/minn=1000*132.27/3.14*50=842r/min 查表C-7 工件转速为n=900r/min .6.2齿加工切削用量的计算： 1）滚齿加工切削用量的计算： 用Y3150E滚齿机，使用高速钢单头滚刀加工，机床功率为4Kw，刀具寿命为480min。 查切削手册（第四部分齿轮加工切削用量的选择）表4.2确定进给量f=2.63mm/r取f=2.6mm/r切削深度ap=ha*m=1*3=3mm。 切削速度计算公式 式中Cv=281 T=480min Mv=0.33 Yv=0.5 Xv=0 m=3 Kv=0.9*0.8*0.6=0.432 所以V=9.82m/min 工件转速n=20r/min2） 插齿加工切削用量的计算; 用Y5132插齿机，使用高速钢插齿刀，机床功率7.5Kw 刀具寿命400min。 同理 确定进给量f=0.40.5mm/r 取f=4.5mm/r 切削深度ap=1*3mm=3mm 切削速度公式 式中Cv=49 T=400min Mv=0.2 Yv=0.5 Xv=0.3 m=3 Kv=0.9*0.8*0.6=0.432 求的Vc=2.17m/min 珩齿切削用量的选择： 精磨工件，砂轮宽度b=2mm 纵向进给量： 七、工时的计算：1）基本时间： 根据公式： T=(L+L1+L2)*i/nf 粗车165时的基本时间为： 式中 L=165 L1=2.25 L2=0 T=(165+2.25)*1/250*1.02=0.69min 粗车144外圆的基本时间为： 式中L=144 L1=2.25 L2=0 T=(144+2.25)/320*1.02=0.57min 半精车165时的基本时间为： 同理 L=160.5 L1=0.75 L2=0 T=(160.5+0.75)/400*0.33=1.22min 半精车144时的基本时间为： T=(139.5+0.75)/450*0.33=0.94min 钻25孔的基本时间为： 式中 L=90 L1=0 L2=12.5 T=(90+12.5/160*0.45=1.43min 钻48孔的基本时间为： 式中 L=90 L1=0 L2=11.5 T=(90+11.5/125*0.51=1.59min 镗50孔的基本时间为： 式中 L=90 L1=0 L2=1 T=(90+1)/900*0.2=0.51min 滚齿（159端）齿轮的基本时间： T=(L+L1+L2)*i/nf=0.634min 插齿（138端）齿轮的基本时间： T=(L+L1+L2)*i/nf=1.46min 珩齿齿轮的基本时间： T=(L+L1+L2)*i/nf=1.2min.2)辅助时间： 开停车 0.015min 升降钻杆 0.015min 主轴运转 0.02min 清楚铁屑 0.04min 卡尺测量 0.10min 装卸工件时间取1min 所以辅助时间 Ta=（0.015+0.015+0.02+0.04+0.1+1）min=1.19min3) 布置工作地时间： 一般按作业时间T作的百分数%（约2%7%)。 取T布=4%4） 休息和生理需要时间T休： 按操作时间的百分数%（一般取2%） 5） 准备终结时间： 在大量生产中，每个工作的完成固定的一个工序，不需要准备终结时间所以其单件时间定额为：T=(1+(+)/100)T作 T=12.12min。八、工艺装配工序名称设备名称设备型号工艺装备粗车外圆及端面普通车床CA6140车刀、游标卡尺、三爪卡盘钻孔普通车床CA6140麻花钻镗孔普通车床CA6140镗刀拉花键孔拉床L6120花键拉刀钳工去毛刺锉刀精车外圆、端面、槽数控车床CA6140车刀、切槽刀、游标卡尺、专用芯轴滚齿（Z=51）滚齿机Y3150E齿轮滚刀(由齿轮模数51、齿形角和精度等级7级确定)、专用芯轴插齿（Z=44）插齿机Y5132插齿刀(由齿轮模数44、齿形角和精度等级7级确定)、专用芯轴倒角普通车床CA6140车刀、专用芯轴钳工去毛刺锉刀剃齿（、齿轮）剃齿机Y4232C盘形剃齿刀(由分度圆螺旋角和齿轮精度等级确定)、专用芯轴推孔手压机长孔推刀、推孔夹具珩齿珩齿机Y4820珩磨轮九、检验序号检测项目检测仪器1齿圈径向跳动齿圈径向跳动仪2齿距误差齿距仪3基节误差基节仪、万能测齿仪、显微镜4齿形误差渐开线检查仪（单盘渐开线测量仪和万能渐开线测量仪）、齿形齿向测量仪5齿向误差径向跳动仪、杠杆千分尺、光学分度头、万能工具显微镜6齿厚误差外径千分尺、齿厚游标卡尺、光学测齿仪、齿厚卡规7公法线长度标准校对棒（或量块）、公法线千分尺、公法线杠杆千分尺8综合测量测量齿轮（或测量蜗杆）、双啮仪、单啮仪9整体测量测量齿轮（或测量蜗杆）、单啮仪、测头式齿轮整体误差测量仪1）齿圈径向跳动测量以被测齿轮轴心线定位，利用带有球形测头或锥角等于 2倍齿形角的圆锥形测头的测微仪，使测头位于齿高中部与齿廓双面接触。测头相对于齿轮轴心线的最大变动量即齿圈径向跳动。测量齿圈径向跳动的仪器是齿圈径向跳动仪。2）齿距误差测量 绝对测量法：被测齿轮与圆光栅长度传感器同轴安装。测量时，被测齿轮缓慢回转，当电感式长度传感器的测头与齿面达到预定接触位置时，电感式长度传感器发出计数开始信号，利用电子计算机计算由圆光栅长度传感器发出的经过处理后得到的电脉冲数，直至测头与下一齿面达到预定接触位置为止。如此逐齿进行，测出相当于各实际齿距的电脉冲数，经电子计算机处理后即可得出齿距偏差和齿距累积误差。相对测量法：利用两电感式长度传感器的测头安置组成相当于被测齿轮任一实际齿距，以此逐齿与所有其他各实际齿距比较。测得的差值经过电子线路和电子计算机处理，即可得出齿距偏差和齿距累积误差。3）基节误差测量（1）根据被测量齿轮的模数，算出公称基节尺寸，选择合适的量块组。（2）将量块组两面分别研上校对块，将其放在块规座内。（3）按照说明调整仪器的零位，反复摆动量仪数次检查零件的稳定性。（4）沿圆周均布测量5个齿的左右两个齿面，将结果记录下来。（5）根据被测零件公差，做出测量结论。4)齿形误差测量（1）展成法：基圆盘的直径等于被测渐开线理论基圆直径。当直尺带动与它紧密相切的基圆盘和与基圆盘同轴安装的被测齿轮转动时，与直尺工作面处于同一平面上的测量杠杆的刀口相对于被测齿轮回转运动的轨迹是一理论渐开线。以它与被测渐开线齿形比较，即可由测微仪指示出齿形误差。利用此法测量齿形误差的工具有单盘渐开线测量仪和万能渐开线测量仪 。（2）坐标法：按齿形形成原理列出齿廓上任一点的坐标方程式,然后计算出齿廓上若干点的理论坐标值,以此与实际测得的被测齿形上相应点的坐标值比较，即可得到被测齿形误差。有直角坐标法和法线展开角坐标法两种。前者的测量原理是被测齿廓上各点的坐标值(x、y)分别由X 和Y 方向的光栅测量系统(见光栅测长技术)测出，经电子计算机计算后得出齿形误差。此法适用于测量大型齿轮的齿形。法线展开角坐标法用于测量渐开线齿形。当与被测齿轮同轴安装的圆光栅转动一个展开角时，由长光栅测量系统测出被测渐开线基圆的展开弧长，由电子计算机按计算式r0（式中r0为基圆半径）计算出被测弧长与理论弧长之差值。按需要在齿廓上测量若干点，由记录仪记录出齿形误差曲线图。5)齿向误差测量（1）把检测芯轴顶在万能工具显微镜光学分度头两顶尖间，无轴向和径向跳动，找出芯轴的检测中心线，在物镜处装卡杠杆千分表。（2）把装有被测齿轮的芯轴顶在光学分度头两顶尖间。（3）转动万能工具显微镜悬臂升降手轮，使杠杆千分表测头与齿轮宽度B的一端接触在分度圆上，旋转光学分度头手轮，杠杆千分表测头受力，使杠杆千分表指针指在一个定值零位上，读取第一次光学分度头角度值为；第一次纵向滑台投影读数为m。移动纵向滑台，使杠杆千分表测头接触在齿轮宽度B的另一端，杠杆千分表指针任然指在同一个定值零位上，读取第二次光学分度头角度值为；第二次纵向投影读数为n。两次角度值之差为（），两次纵向投影之差为（mn）,检测齿轮分度圆螺旋角的转角为（），齿轮宽度B的检测长度为（mn）。根据测量结果，计算出分度圆螺旋角误差及齿向误差，比较是否符合要求。6)齿厚误差测量（1）用外径千分尺测量齿顶圆的实际直径。 （2） 计算分度圆处弦齿高和和弦齿厚。 （3）按弦齿高调整齿厚游标卡尺的垂直游标尺。 （4）将齿厚游标卡尺置于被测齿轮上，使垂直游标卡尺的高度尺与齿顶相接触。然后，移动水平游标卡尺的卡脚，使卡脚靠紧齿廓。从水平游标卡尺上读出弦齿厚的实际尺寸（用透光法判断接触情况）。（5）分别在圆周上间隔相同的几个轮齿上进行测量。 （6）按齿轮图样标注的技术要求，确定齿厚上偏差Es和下偏差Ei，判断被测齿厚是否符合要求。7)公法线长度测量公法线长度变动FW是指在齿轮一周范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差。公法线平均长度偏差FW是指在齿轮一周范围内，公法线实际长度的平均值与公称值之差。 测量时，要求测头的测量平面在齿轮分度圆附近与左、右齿廓相切，因此跨齿数k不是任取得。当齿形角=20，齿数为z时，取K=Z/9+0.5的整数（四舍五入）的整数（四舍五入）。 对于直齿圆柱齿轮，公法线长度的公称值W可按下式计算： W=mcos(k-0.5)+zinv+2xmsin 式中： m被测齿轮模数； 齿形角；z齿数；k跨齿数； x变位系数；渐开线函数inv()=tan()- 当=20，变位系数x = 0时，W=m1.476(2k-1)+0.014z W 和k值也可查表得出。公法线长度测量方法及步骤 ：（1）根据被测齿轮的，m，z值，按公式计算或查表确定被测齿轮的跨齿数k和公法线公称长度W。 （2）用标准校对棒或量块校对所用千分尺的零位。 （3）用左手捏住公法线千分尺，将两测头伸入齿槽，夹住齿侧测量公法线长度，齿轮不动，左右摆动千分尺，同时用右手旋动千分尺套筒，使两测头合拢，直到手感到测头夹紧齿侧后，从千分尺的标尺上读数，此数即为公法线长度。 （4）依次测量齿轮上均布的六处公法线长度，记下各读数。 （5）计算公法线长度变动FW。取六个测得值中的最大值（Wmax）与最小值（Wmin）之差，即FW = Wmax Wmin 。（6）计算公法