EQ131汽车变速箱双联齿轮工艺文件制定及小齿轮插齿夹具设计--毕业设计.doc

湖南工业大学本科毕业设计（论文）摘 要本文主要对EQ131汽车变速箱双联齿轮的机械加工工艺过程，以及对其小齿轮的加工的夹具设计，进行了研究、设计，制定的一套合理的工艺方案，并设计出可行的夹具。其主要内容有：EQ131汽车变速箱双联齿轮零件的工艺分析、工艺要求，确定毛坯的制造形式，确定各表面加工方案，零件表面的加工的方法的选择，工艺路线的拟定，工序的合理安排，确定定位基准、粗基准的选择、精基准的选择，加工阶段的划分，确定零件上齿轮的偏差，以及各道工序提高零件加工精度的措施，查表确定机械加工的余量及零件毛坯的形状、尺寸，设计毛坯图，设计工艺路线，选择加工设备，设计工序顺序，确定工序尺寸，设计可行的小齿轮插齿夹具。机械制造工艺规程的制定，需要选择合理的机械加工余量，不同加工余量的选择，不仅影响机械零件的毛坯尺寸的选择，也会对设备的调整、材料的消耗、切削的用量有影响。根据力学性能等技术要求，选择使用零件材料为45钢，即选用模锻。先锻件成型毛坯，再进行表面热处理(正火、淬火、回火等)，用来消除锻件在锻造过程中的内应力。机械加工方案选定后，通过查阅相关夹具设计的书籍和相关的图例，最终完成小齿轮插齿的夹具设计。本文试图找出一种简单、实用的加工方法，以提高劳动生产率和降低生产成本，加快产品上市。关键词：双联齿轮；工艺分析；工艺路线设计；插齿夹具设计ABSTRACTThis paper mainly on EQ131 automobile gearbox double gear machining process, and the small gear machining fixture design, research, design, the formulation of a reasonable process scheme, and design feasible fixture. The main contents are: requirements analysis, process of EQ131 automobile gear box double gear parts of the process to determine the manufacture of blank forms, the surface processing scheme, method of processing parts of the surface of the selection of the process plan, reasonable arrangement process, determine the position of benchmark crude benchmark selection, fine selection of reference that division stage of processing, to determine the parts of gear deviation, and the measures to improve the machining accuracy of parts, look-up table to determine the shape and size of blank allowance and mechanical processing, design of blank drawings, design process, selection of processing equipment, design procedure, process to determine the size, the feasible design small gear tooth fixture. 机械制造工艺规程的制定，需要选择合理的机械加工余量，不同加工余量的选择，不仅影响机械零件的毛坯尺寸的选择，也会对设备的调整、材料的消耗、切削的用量有影响。根据力学性能等技术要求，选择使用零件材料为45钢，即选用模锻。先锻件成型毛坯，再进行表面热处理(正火、淬火、回火等)，用来消除锻件在锻造过程中的内应力。机械加工方案选定后，通过查阅相关夹具设计的书籍和相关的图例，最终完成小齿轮插齿的夹具设计。本文试图找出一种简单、实用的加工方法，以提高劳动生产率和降低生产成本，加快产品上市。Machinery manufacturing process planning formulation, you need to select the reasonable machining allowance, the choice of different machining allowance, not only affects the selection of mechanical parts of the blank size, could also have affected the amount of the adjustment of the equipment, material consumption and cutting. According to the mechanical properties and other technical requirements, select the use of parts of the material for the 45 steel, that is, the selection of die forging. First forging blank forming, surface heat processing (normalizing, quenching and tempering, etc.), to eliminate the forging in forging process of the internal stress. The machining program is selected, by referring to the related jig design books and related legend, the final completion of small gear in gear fixture design. This paper attempts to find a simple and practical processing method to improve labor productivity and reduce production costs, to speed up the listing of products. 关键词：双联齿轮，工艺分析，工艺路线设计，插齿夹具设计Key words: double linked gear;process analysis;process design;fixture designI目 录第1章 绪论11.1选题社会背景、目标和意义11.1.1本次设计的社会背景11.1.2本次设计的目标11.1.3本次设计的意义21.2机械加工工艺现状21.3主要设计思路和内容2第2章 双联齿轮机械加工工艺规程设计42.1分析零件图42.1.1 零件的生产纲型领及生产类型52.1.2 零件的作用52.1.3 零件的加工工艺分析52.2确定毛坯类型72.2.1 确定毛坯的成形方法72.2.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差82.3机械加工工艺过程设计82.3.1 定位基准的选择82.3.2确定机械加工方法和余量及工序尺寸和公差92.3.3尺寸链的计算以及余量的校核112.3.4制订工艺路线122.4选择机床和工艺设备152.4.1选择机床152.4.2选择夹具152.4.3选择刀具162.4.4选择量具162.5确定切削用量及基本工时162.5.1 工序40、50、60、70粗车、半精车外圆表面及端面172.5.2 工序80、90、110、120钻花键底孔15、车花键底孔、拉花键242.5.3 工序150、160、170、180精车外圆表面及端面和花键孔圈倒角292.5.4 工序190小齿轮插齿322.5.5 工序200大齿轮滚齿332.5.6 工序210齿轮齿面倒角342.5.7 工序250大齿轮磨齿35第3章 专用夹具的设计363.1 专用夹具的设计要求363.2 确定专用夹具的结构方案373.2.1 确定定位方案373.2.2 确定定位方式及元件选择373.2.3 确定其他夹紧装置373.2.4 确定夹紧机构373.2.5定位误差分析计算393.2.6绘制夹具总图393.2.7夹具简要说明40结 论41参考文献42致 谢43III第1章 绪 论1.1选题社会背景、目标和意义1.1.1本次设计的社会背景机械制造加工工艺规程是制造车间生产、制订零件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。根据机械工艺规程，在生产制造产品之前就可以以此依据做好准备工作，选择原材料、制定毛坯的、购买必要的加工设备、设计专用夹具、人员的组织等。夹具在机械加工中具有重要的作用，它能保证加工精度，提高产品质量，减轻工人的劳动强度，避免伤害，加速劳动生产过程，最终以安全、高质、低能的工艺去完成零件的加工过程和组装产品。采用多工位加工，能使加工工序集中，从而减轻工人的劳动强度和提高生产水平。此次毕业设计包括EQ131汽车变速箱双联齿轮的机械加工工艺规程的设计和小齿轮的插齿专用夹具设计。其中机械加工工艺规程的制订必须可靠地保证所有技术要求的实现；充分利用前提、创造前提在确保产品质量的前提下，争夺最佳的经济效益。本次夹具的设计，由于零件中两个齿轮之间的距离很近，退刀槽较窄，故只能选择用插齿加工小齿轮。这样的插齿夹具的设计，提高了加工效力、保证了工件加工的精度。毕业设计培养了我们阐发和处理机械加工手艺相关题目的本领，使我们进一步把握机制工艺规程和机床夹具计划的根本方式，并牢固、深化已学得的理论知识，深一步培育我们熟习和应用设计图册、图表等手艺资料的本领，练习我们识图、制图、运用及编写手艺文件的基础技能，培育我们的专业技术技能水平。1.1.2本次设计的目标（1） 培养学生综合运用机械制造工艺学及相关专业课程（机械原理、机械设计、互换性与测量技术）的理论知识，巩固专业课程的理论知识，结合电工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（2） 可以按照被加工零件的技术要求，应用在夹具设计中必备的基本原理和方法，学会设置夹具方案，完成夹具结构设计，初步具备设计能够保证加工质量的高效、省力、经济合理的专用夹具的能力。（3）使学生能够熟练运用各种技术资料，指导学生分析零件加工的技术要求和企业具备的加工条件，掌握从事工艺设计的方法和步骤。（4）进一步培养学生机械制图、设计计算、结构设计和编写技术文件的能力。（5）培养学生养成耐心细致、科学分析、周密思考、吃苦耐劳的良好习惯。1.1.3本次设计的意义本次设计为我们大学所学基础课程的一次综合性设计，要求我们运用先前所学的知识进行工艺及夹具的设计，通过这次毕业设计让自己对以往所学的知识和实习中所获得的经验进行融会，从而锻炼自己分析问题、解决问题的能力，并且更深入理解课本知识，很好的应用自己所学的专业知识，为以后更好地胜任自己的工作岗位打好基础。1.2机械加工工艺现状随着机械制造业的快速发展和现今科学技术的不断进步，机械制造工艺的水平和面貌正逐步发生着些许改变，当前技术发展形势主要可列出以下三点：1.新型加工方法的逐步发展和不断出现：各种新型加工方法及工艺，包括精密加工、超精密加工、特种加工与复合加工等现代加工方法的产生正一步一步的代替传统的加工工艺。2.常规工艺的不断优化：常规工艺的不断优化可以达到高效化、轻量化，以达到优质、高效、低耗、无污染的目的；也实现了工艺设备、辅助工艺、工艺材料、检测系统的成套工艺服务，这样一来，优化的工艺更加会受到企业的青睐。3.工艺与自动化技术的紧密结合：计算机加上自动化还有工艺以及设备相结合，使以往传统的工艺面貌发生了巨大的改变。1.3主要设计思路和内容本毕业设计主要内容包括：1. 对EQ131汽车变速箱双联齿轮零件的使用及技术条件进行分析；2. EQ131汽车变速箱双联齿轮零件材料以及毛坯尺寸大小的选择；3. EQ131汽车变速箱双联齿轮零件加工工艺及热处理工艺的确定；4. 各工序余量、工差、尺寸链的计算；5. 面切削用量的计算及刀具、夹具、量具的选择；6.夹具的选择及小齿轮插齿夹具设计。毛坯尺寸与零件尺寸之差称为加工总余量。每一工序所切除的金属层厚度成为工序余量。根据机械制造技术基础加工总余量与工序余量之间的关系可以用下面的公式表示： （1.1）式中， 加工总余量；工序余量；机械加工工序数目。其中，为第一道加工工序的加工余量。它与毛坯的制造精度有关，实际上和毛坯的制造方法有关。看毛坯适合采用何种制造方法，然后相应的选择合适的加工余量。总的技术路线是： 调查、翻阅相关文献资料，了解当前EQ131汽车变速箱双联齿轮零件加工工艺最新发展形势。分析EQ131汽车变速箱双联齿轮使用及技术条件，选择材料及毛坯；确定双联齿轮零件加工工艺，确定工序尺寸、工序公差、切削用量，并绘制详细的加工工艺卡片，最后再进行优化设计。第2章 双联齿轮机械加工工艺规程设计2.1分析零件图2.1.1 零件的生产纲型领及生产类型在制定机械加工工艺规程中，合理地选择毛坯的种类和形式具有很大的生产、经济意义。毛坯种类的选择，不仅影响着毛坯制造的工艺、设备及制造费用，而且对零件的机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额有很大的影响。一般来说，提高毛坯的质量可以减少机械加工劳动量，提高工件材料利用率，降低企业生产成本，但同时却会增加了毛坯的制造成本，两者是相互矛盾的。这需要我们根据零件的生产类型和毛坯车间的具体情况综合考虑。毛坯的种类很多，同一种毛坯又有很多可以采用的制造方式。常用的毛坯种类主要有5：（1）轧制件 其主要包括各种热轧和六角钢、冷拉圆钢、方钢等型材。（2）锻件 锻件适用于制造强度要求高、形状较简单的毛坯。（3）铸件 铸件适用于形状较复杂的毛坯。（4）焊接件 焊接件是将型材或板料焊接成毛坯，其主要优点是简单方便，生产周期短，不需要专用的装备。但常需经过时效处理消除应力后才能进行机械加工。（5）其它的毛坯 例如塑料压制件、粉末冶金以及冲压件等。在选择毛坯时需要考虑以下几个因素：（1）零件的材料及力学性能要求；（2）零件的形状与尺寸；（3）生产纲领；（4）生产的条件；（5）新技术、新工艺、新材料性能；生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。在毕业设计题目中，EQ131汽车变速箱双联齿轮的生产纲领为40000件/年。生产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。EQ131汽车变速箱双联齿轮零件的结构简单，尺寸较小，且有台阶轴，力学性能要求较高，精度要求较高，且要求进行大量生产。所以，零件选择模锻件，其加工余量小，表面质量较好，强度搞，生产率搞。因此，零件材料选用45钢，零件毛坯的尺寸精度要求为IT11-IT12级，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于大批生产。2.1.2 零件的作用毕业设计任务书给定的课程设计题目是，EQ131汽车变速箱双联齿轮的工艺文件的制订及小齿轮插齿夹具设计。双联齿轮就是两个齿轮连接成一体，这种双联齿轮在轮系中(变速箱)被称为滑移齿轮。通过操作机构相结合，滑动齿轮，从而实现变速。考虑到双联齿轮零件本身的作用，其在运行过程中会经常的、反向转动，并经常“离”、“合”，故零件在工作过程中经常承受交变及冲击性载荷，齿轮面也应该有较强的硬度。要求配合精度较高，力学性能较好，且生产纲领是大批量生产，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。40花键孔有较高精度。2.1.3 零件的加工工艺分析零件图如下图2.1所示。图2.1 EQ131汽车变速箱双联齿轮零件图三维图如下图2.2所示。图2.2 EQ131汽车变速箱双联齿轮三维图该零件是齿轮类零件，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.确定主要表面加工方法双联齿轮端面对准A的圆跳动公差不超过0.018mm，主要是保证端面平整光滑，双联齿轮是利用花键轴和花键孔进行配合定位，因此必须保证40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.加工阶段的划分由于零件是双联齿轮，轴向距离较小，对齿轮加工时，应根据生产纲领选择合理的加工工艺。3.位置度要求小齿轮加工只能选择用插齿，要严格控制好定位。传动轴各个加工面有其位置度要求：一是分别以大小齿轮两个外圆为基准的加工面，这组加工面包括各个端面和钻花键底孔、车花键底孔、磨花键底孔和拉花键；二是以花键孔为基准的加工面，这组加工面主要是各个外圆、端面和大小齿轮的加工。齿轮要求加工精度高，又由于双联齿轮的大齿轮与小齿轮的轮缘间的轴向距离较小，小齿轮齿形的加工就不能用滚齿了，所以只能选择用插齿。4.热处理工序安排该双联齿轮为毛坯锻件，需首先进行正火处理，然后在磨削加工前，都必须安排淬火处理。5.加工顺序安排除了按照“先粗后精、先主后次”等加工原则，还应注意：双联齿轮外圆表面加工顺序为，先加工大齿轮外圆后加工小齿轮外圆，以免降低了工件的刚度。双联齿轮的同轴度要求较高，大小齿轮外圆及两端面的精加工安排在花键孔加工完成后。2.2确定毛坯类型2.2.1 确定毛坯的成形方法双联齿轮类零件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，齿面受压力易产生磨损及塑性变形，且轮齿也易折断。因此，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。该零件选择材料为45钢，零件毛坯的尺寸精度要求为IT11-IT12级，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于大批生产。双联齿轮毛坯图如图2.3所示。图2.3 双联齿轮毛坯图2.2.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差双联齿轮是一些设备变速箱中，通过与操纵机构相结合，滑动齿轮，从而实现变速。考虑到双联齿轮零件本身的作用，其在运行过程中会经常的、反向转动，并经常“离”、“合”，故零件在工作过程中经常承受交变及冲击性载荷，齿轮的齿面也应该有较强的硬度。要求配合精度较高，力学性能较好，且生产纲领是大批量生产，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。根据机械加工工艺手册，锻件的机械加工余量与公差按GB/T15826.7-1995确定。由文献12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。（1）EQ131汽车变速箱双联齿轮由台阶轴类锻件机械加工余量与公差表，得锻件毛坯的总尺寸为长38 mm、大齿轮直径为87.6mm、小齿轮直径为75.6mm、退刀槽直径为57mm。（2）确定锻件的热处理方式：锻件应安排正火，以消除锻件在锻造过程中的内应力，减少变形与裂纹倾向，改善加工工艺性。齿部整体淬火：提高齿部的硬度，提高齿轮的使用寿命。由文献12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2.1所示表2.1 零件毛坯尺寸及公差 mm主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸84外圆 843.4 87.672外圆 723.4 75.657退刀槽 574 5733总长 334 3813厚 133 15.513厚 132 15.52.3机械加工工艺过程设计2.3.1 定位基准的选择定位基准的选择在工艺规程制定中，会直接影响到工序安排顺序，工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。（1）精基准的选择原则为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度，则应以不加工表面为粗基准。若工件上有很多个不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次，应尽量避免重复使用（2）精基准的选择原则“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。基准面的选择是工艺规程设计中的重要组成部分，正确合理的选择基准面，不仅可以使加工质量得到保证，而且还能是生产率得到提高。主要考虑的是基准的重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，我们应该进行尺寸换算。故所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便8。双联齿轮零件的定位基准，最常用的是双联齿轮零件的花键孔。因为双联齿轮是利用花键轴和花键孔进行配合定位，因此必须保证40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。而这些表面的设计基准一般都是齿轮的花键孔中心线，采用花键孔定位能符合基准重合原则。对同轴度要求较高的端面和表面加工，都采用花键孔作为定位基准，能达到齿形准确和同轴度的要求，所以符合基准统一原则。2.3.2 确定机械加工方法和余量及工序尺寸和公差根据毕业设计任务书要求及机械加工工艺，确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及公差如表2.2所示：表2.2 端面 工序尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的确定端面/mm毛坯/mm加工方法加工余量/mm工序尺寸/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m大齿轮端面粗车端面1.6L13.9IT1312.5大齿轮端面半精车端面0.6L13.3IT106.3大齿轮端面精车端面0.3L13IT71.6小齿轮端面粗车端面1.6L13.9IT1312.5小齿轮端面半精车端面0.6L13.3IT106.3小齿轮端面精车端面0.3L13IT71.6表2.2 外圆 工序尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的确定(续表)外圆/mm毛坯/mm加工方法加工余量/mm工序尺寸/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m大齿轮外圆粗车外圆1.1585.3IT1312.5大齿轮外圆半精车外圆0.584.3IT106.3大齿轮外圆精车外圆0.1584IT71.6小齿轮外圆粗车外圆1.1573.3IT1312.5小齿轮外圆半精车外圆0.572.3IT106.3小齿轮外圆精车外圆0.1572IT71.6表2.2 花键 工序尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的确定(续表)花键/mm毛坯/mm加工方法加工余量/mm工序尺寸/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m花键底孔钻花键底孔15IT1312.5花键底孔粗车花键底孔17.732.7IT106.3花键底孔半精车花键底孔0.533.7IT71.6花键底孔磨花键底孔0.1534IT50.8花键孔粗拉花键孔63438.4H106H9IT103.2花键孔精拉花键孔0.1563440H106H9IT70.8表2.2 齿轮 工序尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的确定(续表)齿轮/mm毛坯/mm加工方法加工余量/mm工序尺寸/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m小齿轮粗插齿小齿轮公法线长23.16IT93.2小齿轮精插齿小齿轮公法线长23.06IT61.6大齿轮滚齿大齿轮公法线长23.63IT96.3大齿轮粗磨大齿轮公法线长23.33IT73.2大齿轮精磨大齿轮公法线长23.23IT50.82.3.3 尺寸链的计算以及余量的校核我们设计了工序但是我们不知道所设计的工序怎么样，是否不可行，这样尺寸链是我们很好分析工序加工的一个工具，如下图2.4为车大齿轮端面的过程，工艺安排为：（1）粗车大齿轮端面保证尺寸为13.90.25mm，（2）半精大齿轮端面保证尺寸为13.30.1mm图2.4 半精车大齿轮端面尺寸该工序的尺寸链图为：显而易见位封闭环， 为减环，为增环。 封闭环的基本尺寸为：封闭环上偏差为：封闭环下偏差为显然封闭环 图2.4 半精车大齿轮端面工艺尺寸链所以进过校核该工序没有问题，能保证切削量，其余工序经过分析也没有问题2.3.4 制订工艺路线双联齿轮加工工艺过程见下表2.3。表2.3 工艺过程表工序号工序名称工序内容10锻件20热处理1正火30检验140粗车大外圆及端面夹小外圆，粗车大外圆85.30.54，夹小外圆，粗车大外圆端面至13.90.2550粗车小外圆及端面夹大外圆，粗车小外圆至73.30.3，夹大外圆，粗车小外圆端面至13.90.2560半精车大外圆及端面夹小外圆，半精车大外圆至84.30.14，夹小外圆，半精车大外圆端面至13.30.170半精车小外圆及端面夹大外圆，半精车小外圆至72.30.12，夹大外圆，半精车小外圆端面至13.30.180钻花键底孔钻花键底孔90粗车花键底孔半精车花键底孔夹小外圆，粗车花键底孔至，夹小外圆，半精车花键底至100热处理2正火110磨花键底孔磨花键底孔120粗拉花键孔精拉花键孔粗拉花键孔63438.4H106H9，精拉花键孔63440H106H9130去毛刺1钳工去毛刺140检查2检查所有加工内容是否合格150精车大外圆用芯轴工件装夹，精车大外圆至表2.3工艺过程图（续前表）160精车小外圆用芯轴装夹，精车小外圆至170精车大外圆端面大外圆端面花键孔圈倒角夹小外圆，精车大外圆端面至130.027，夹小外圆，花键孔圈倒角115180精车小外圆端面小外圆端面花键孔圈倒角夹大外圆，精车小外圆至130.027，夹大外圆，花键孔圈倒角115190小齿轮粗插齿小齿轮精插齿用芯轴工件装夹，小齿轮粗插齿，公法线长度23.06，用芯轴工件装夹，小齿轮精插齿，公法线长度23.06200大齿轮滚齿用芯轴工件装夹，大齿轮滚齿，公法线长度23.23210倒角用芯轴工件装夹，小齿轮外圆倒角115，用芯轴工件装夹，大齿轮外圆倒角115220去毛刺2钳工去毛刺230检查3检查所有加工内容是否合格240热处理3齿部整体淬火，45-50HRC250大齿轮磨齿用芯轴工件装夹，大齿轮粗磨齿，公法线长度23.23，用芯轴工件装夹，大齿轮精磨齿，公法线长度23.23260清洗、烘干270终检280打油、包装、入库2.4选择机床和工艺设备2.4.1 选择机床根据该EQ131汽车变速箱双联齿轮零件本身的特点，以及考虑到经济效益问题，所以选用通用机床以减少加工成本。但为使加工方便在有些情况下也选用了专用机床对零件进行加工，如表2.4机床的选择所示。表2.4 各工序机床的选择工序号所选机床40 CA6140卧式车床50 CA6140卧式车床60CA6140卧式车床70CA6140卧式车床80CA6140卧式车床90CA6140卧式车床110M1432A磨床120L6120拉床150CA6140卧式车床160CA6140卧式车床170CA6140卧式车床180 CA6140卧式车床190Y5120A插齿机200Y3150E滚齿机210齿轮倒角机250Y7125磨齿机2.4.2 选择夹具为了使劳动生产效率增高，保证加工质量和加工水平，同时降低劳动强度，所以在加工该零件时所用的夹具大部分应是专用夹具。根据经验对于成批量生产的零件，大多数采用专用夹具，在保证加工质量，操作方便，高效性的前提下，也可采用通用夹具。2.4.3 选择刀具根据双联齿轮本身的特点，以及其加工的工艺方法，在双联齿轮的加工中，采用了车、钻、磨、插齿，滚齿等多种加工方式。9在刀具的选择中，应尽量选用通用刀具。综合考虑这两者，选用刀具如表2.5。表2.5 各工序刀具的选择工序号刀具40、50、60、70、150、160YG6高速钢90度外圆车刀8015高速钢麻花钻钻头90高速钢90度内圆车刀110内圆磨具120矩形花键拉刀170、180YG6高速钢90度外圆车刀、高速钢75度内圆车刀190盘形直齿插齿刀200高速钢齿轮滚刀210高速钢75度外圆车刀250珩磨轮2.4.4 选择量具量具主要根据生产类型和所检验的精度来选择。在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和一些高生产率的专用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：（1） 加工面的量具用读数值为0.02mm的游标卡尺测量。（2） 选择加工孔量具。因为孔的加工精度介于IT7IT9之间，选择测量范围为1-50mm的内径千分尺即可。花键孔量具选择花键量规。2.5确定切削用量及基本工时2.5.1 工序40、50、60、70粗车、半精车外圆表面及端面2.5.1.1 粗车外圆表面和粗车外圆端面切削用量及基本时间的确定（1）加工条件 机床：CA6140卧式车床刀具：YG6高速钢90度外圆车刀1）粗车84h7大外圆表面 确定外圆的最大加工余量已知84外圆直径方向上的加工余量为2.3mm，实际加工余量为1.15mm；故粗车外圆一次加工即可完成，外圆直径加工公差等级为IT13级，取-0.54mm 确定进给量f根据参考文献14表3.29，当刀杆尺寸为16mm25mm，3mm以及工件直径为84时，=0.6-0.8mm/r，取=0.6 mm/r 计算切削速度按参考文献14，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min），刀具材料YG6（m/s） 其中：=158 =0.15 =0.4 =0.2外圆纵车：=1.0；=3m/s 确定机床主轴转速n=623r/min按照机床使用说明书，与623r/min相近的机床转速为560r/min及710r/min，现选取560r/min。所以实际切削速度=2.7m/s 计算切削工时按参考文献14查表12.1车削基本时间的计算=21mm =0 =0 =0=0.063min2）粗车84h7大外圆端面 确定端面的最大加工余量已知84外圆宽为15.5mm，其端面的加工余量为1.6mm。由于是粗车，可粗车一次完成，外圆端面加工公差等级为IT13级，取-0.25mm 确定进给量f根据参考文献14表3.29，当刀杆尺寸为16mm25mm，3mm以及工件直径为84时，=0.6-0.8mm/r，取=0.6 mm/r 计算切削速度按参考文献14，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min），刀具材料YG6其中：kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81=0.87(m/s) 确定机床主轴转速n=181r/min按照机床使用说明书，与181r/min相近的机床转速为160r/min及200r/min，现选取200r/min。所以实际切削速度=0.96m/s 计算切削工时按参考文献14查表12.1车削基本时间的计算 =3 =3 =0=0.363min3）粗车72h7小外圆表面 确定外圆的最大加工余量已知72外圆直径方向上的加工余量为2.3mm，实际加工余量为1.15mm；故粗车外圆一次加工即可完成，外圆直径加工公差等级为IT13级，取-0.3mm 确定进给量f根据参考文献14表3.29，当刀杆尺寸为16mm25mm，3mm以及工件直径为72时，=0.6-0.8mm/r，取=0.6 mm/r 计算切削速度按参考文献14，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min），刀具材料YG6（m/s）其中：=158 =0.15 =0.4 =0.2外圆纵车：=1.0；=3m/s 确定机床主轴转速n=623r/min按照机床使用说明书，与623r/min相近的机床转速为560r/min及710r/min，现选取560r/min。所以实际切削速度=2.7m/s 计算切削工时按参考文献14查表12.1车削基本时间的计算=21mm =0 =0 =0=0.063min4）粗车72h7小外圆端面 确定端面的最大加工余量已知72外圆宽为15.5mm，其端面的加工余量为1.6mm。由于是粗车，可粗车一次完成，外圆端面加工公差等级为IT13级，取-0.25mm 确定进给量f根据参考文献14表3.29，当刀杆尺寸为16mm25mm，3mm以及工件直径为72时，=0.6-0.8mm/r，取=0.6 mm/r 计算切削速度按参考文献14，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min），刀具材料YG6 其中：kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81=0.87(m/s) 确定机床主轴转速n=181r/min按照机床使用说明书，与181r/min相近的机床转速为160r/min及200r/min，现选取200r/min。所以实际切削速度=0.96m/s 计算切削工时按参考文献14查表12.1车削基本时间的计算 =3 =3 =0=0.363min2.5.1.2 半精车外圆表面和半精车外圆端面切削用量及基本时间的确定（1）加工条件 机床：CA6140卧式车床刀具：YG6高速钢90度外圆车刀 1）半精车84h7大外圆表面 确定外圆的最大加工余量已知84外圆直径方向上的加工余量为1.0mm，实际加工余量为0.5mm；故半精车外圆一次加工即可完成，外圆直径加工公差等级为IT10级，取-0.14mm 确定进给量f根据参考文献14表3.29，当刀杆尺寸为16mm25mm，3mm以及工件直径为84时，=0.6-0.8mm/r，取=0.6 mm/r 计算切削速度按参考文献14，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min），刀具材料YG6（m/s） 其中：=158 =0.15 =0.4 =0.2外圆纵车：=1.0；=3m/s 确定机床主轴转速n=623r/min按照机床使用说明书，与623r/min相近的机床转速为560r/min及710r/min，现选取560r/min。所以实际切削速度=2.7m/s 计算切削工时按参考文献14查表12.1车削基本时间的计算=21mm =0 =0 =0=0.063min2）半精车84h7大外圆端面 确定端面的最大加工余量已知84外圆端面的加工余量为0.6mm。半精车可一次完成，外圆端面加工公差等级为IT10级，取-0.1mm 确定进给量f根据参考文献14表3.29，当刀杆尺寸为16mm25mm，3mm以及工件直径为84时，=0.6-0.8mm/r，取=0.6 mm/r 计算切削速度按参考文献14，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min），刀具材料YG6 其中：kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81=0.87(m/s) 确定机床主轴转速n=181r/min按照机床使用说明书，与181r/min相近的机床转速为160r/min及200r/min，现选取200r/min。所以实际切削速度=0.96m/s 计算切削工时按参考文献14查表12.1车削基本时间的计算 =3 =3 =0=0.363min3）半精车72h7小外圆表面 确定外圆的最大加工余量已知72外圆直径方向上的加工余量为1.0mm，实际加工余量(单边)为0.5mm；故半精车外圆一次加工即可完成，外圆直径加工公差等级为IT10级，取-0.12mm 确定进给量f根据参考文献14表3.29，当刀杆尺寸为16mm25mm，3mm以及工件直径为72时，=0.6-0.8mm/r，取=0.6 mm/r 计算切削速度按参考文献14，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min），刀具材料YG6（m/s） 其中：=158 =0.15 =0.4 =0.2外圆纵车：=1.0；=3m/s 确定机床主轴转速n=623r/min按照机床使用说明书，与623r/min相近的机床转速为560r/min及710r/min，现选取560r/min。所以实际切削速度=2.7m/s 计算切削工时按参考文献14查表12.1车削基本时间的计算=21mm =0 =0 =0=0.063min4）半精车72h7小外圆端面 确定端面的最大加工余量已知72外圆端面的加工余量为0.6mm。由于是半精车，可半精车一次完成，外圆端面加工公差等级为IT10级，取-0.1mm 确定进给量f根据参考文献14表3.29，当刀杆尺寸为16mm25mm，3mm以及工件直径为72时，=0.6-0.8mm/r，取=0.6 mm/r 计算切削速度按参考文献14，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min），刀具材料YG6 其中：kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81=0.87(m/s) 确定机床主轴转速n=181r/min按照机床使用说明书，与181r/min相