关 键 词：

ca6140 车床 齿轮 机械 加工 工艺 90 夹具 设计 附有 图纸

资源描述：

CA6140车床齿轮84002机械加工工艺3车90外圆夹具设计内附有图纸,ca6140,车床,齿轮,机械,加工,工艺,90,夹具,设计,附有,图纸

内容简介：

第四章 车90外圆夹具设计4.1 车床夹具设计要求说明车床夹具主要用于车90外圆。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。（1） 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪卡盘，花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。（2） 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具，所以零件在车床上加工用专用夹具。4.2车床夹具的设计要点（1）定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求当加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，则应以夹具的回转轴线为基准来确定定位元件的位置。工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转，故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外，整个夹具还要受到重力和离心力的作用，转速越高离心力越大，这些力不仅降低夹紧力，同时会使主轴振动。因此，夹紧机构必须具有足够的夹紧力，自锁性能好，以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具，夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。（2）夹具与机床主轴的连接车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此，要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。有的心轴则以中心孔与车床前、后顶尖安装使用。根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式：1)对于径向尺寸D140mm，或D(23)d的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧，如图1-a所示。这种连接方式定心精度较高。2)对于径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。图1-b所示的过渡盘，其上有一个定位圆孔按H7/h6或H7/js6与主轴轴颈相配合，并用螺纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开，可用压板将过渡盘压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按H7/h6或H7/js6装配在过渡盘的凸缘上，用螺钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度，可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构，如图1-c所示，过渡盘在其长锥面上配合定心，用活套在主轴上的螺母锁紧，由键传递扭矩。这种安装方式的定心精度较高，但端面要求紧贴，制造上较困难。图1-d所示是以主轴前端短锥面与过渡盘连接的方式。过渡盘推入主轴后，其端面与主轴端面只允许有0.050.1mm的间隙，用螺钉均匀拧紧后，即可保证端面与锥面全部接触，以使定心准确、刚度好。图1 车床夹具与机床主轴的连接过渡盘常作为车床附件备用，设计夹具时应按过渡盘凸缘确定专用夹具体的止口尺寸。过渡盘的材料通常为铸铁。各种车床主轴前端的结构尺寸，可查阅有关手册4.3 定位机构由零件图分析车90外圆的加工要求，必须保证孔轴向和径向的加工尺寸，得出，夹具必须限制工件的六个自由度，才可以达到加工要求。先设计夹具模型如下：选择定位元件为：三爪卡盘。支撑板限制了X,Y,Z方向的移动自由度，X,Y方向的转动自由度，限制了Z方向的转动自由度。可见，定位方案选择合理。4.4夹紧机构选择工件的夹紧方案，夹紧方案的选择原则是夹得稳，夹得劳，夹得快。选择夹紧机构时，要合理确定夹紧力的三要素：大小、方向、作用点。夹紧装置的基本要求如下：1. 夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置；2. 夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中不移动、不转动、不震动，又不因夹紧力过大而使工件表面损伤、变形。3. 夹紧机构的操作应安全、方便、迅速、省力。4. 机构应尽量简单，制造、维修要方便。分析零件加工要素的性质，确定夹紧动力源类型为手动夹紧，夹紧装置为压板，压紧力来源为螺旋力。夹具的具体结构与参数见夹具装配图和零件图。4.5零件的车床夹具的加工误差分析工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差、夹具误差、夹具在主轴上的安装误差和加工方法误差的影响。如夹具图所示，在夹具上加工时，尺寸的加工误差的影响因素如下所述：（1）定位误差由于C面既是工序基准，又是定位基准，基准不重合误差为零。工件在夹具上定位时，定位基准与限位基准是重合的，基准位移误差为零。因此，尺寸的定位误差等于零。（2）夹具误差夹具误差为限位基面与轴线间的距离误差，以及限位基面相对安装基面C的平行度误差是0.01.（3）安装误差因为夹具和主轴是莫氏锥度配合，夹具的安装误差几乎可以忽略不计。（4）加工方法误差如车床主轴上安装夹具基准与主轴回转轴线间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给方向与主轴轴线的平行度或垂直度等。它的大小取决于机床的制造精度、夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的车床夹具总加工误差是： 精度储备：故此方案可行。4.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（3）应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。（4）应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。（5）在机床上的安装应稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。4.6 零件的车床专用夹具简单使用说明（1）夹具的总体结构应力力求紧凑、轻便，悬臂尺寸要短，重心尽可能靠近主轴。（2）当工件和夹具上个元件相对机床主轴的旋转轴线不平衡时，将产生较大的离心力和振动，影响工件的加工质量、刀具的寿命、机床的精度和安全生产，特别是在转速较高的情况下影响更大。因此，对于重量不对称的夹具，要有平衡要求。平衡的方法有两种：设置平衡块或加工减重孔。在工厂实际生产中，常用适配的方法进行夹具的平衡工作。（3）为了保证安全，夹具上各种元件一般不超过夹具的圆形轮廓之外。因此，还应该注意防止切削和冷却液的飞溅问题，必要时应该加防护罩。参考文献1、现代制造工艺设计方法。段明扬主编2007年1月。 广西师范大学出版社2、现代机械制造工艺设计实训教程。段明扬主编 2007年1月。 广西师范大学出版社3、机械制造工艺设计简明手册。李益民主编1999年10月 机械工业出版社4、切削用量简明手册。艾兴等编2000年3月 机械工业出版社5、机床夹具设计手册。王光斗等主编2000年11月 上海科学技术出版社6、金属机械加工工艺人员手册。上海科技出版社7、机床夹具设计原理。龚定安等主编8、机械制造技术基础。华楚生 主编2000年4月 重庆大学出版社 第 6 页 共 6 页/学院机械制造与设计毕业设计设计说明书题目：CA6140车床齿轮零件的工艺规程及夹具设计姓名： 班级： 指导老师： 23目 录1 前言22 零件的工艺分析及生产类型的确定42.1 零件的作用42.2 零件的工艺性分析42.3 零件的生产类型53 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯-零件合图63.1 选择毛坯63.2 确定机械加工余量63.3 确定毛坯尺寸63.4 确定毛坯尺寸公差73.5 绘制毛坯图74 选择加工方法，制定工艺路线84.1 定位基准的选择 84.2 零件表面加工方法的选择 94.3 制订工艺路线 95 工序设计115.1 选择加工设备与工艺装备115.2 确定工序尺寸126 确定切削用量及基本时间136.1 工序切削用量及基本时间的确定136.2 工序第、第、第、第切削用量及基本时间的确定187 夹具设计187.1 钻通孔专用夹具187.2 铣21x22mm槽口的专用夹具208 小结239 人员分配表2410 参考文献251 前言本次设计的主要目的是要得到以下几方面的锻炼：1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。3 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。能够顺利的完成这次毕业设计，首先得助于王老师的悉心指导。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在我们小组成员的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感王老师的细心指导，感谢其他同学的热心帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不断提高自己。随着科学技术的发展，各料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向高质量、高生产率和低成本方向发展。电火花、电解、超声波、种新材激光、电子束和离子束加工等工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的出现，提高了更新频繁的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，大大推进了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。目前，数控机床的工艺功能已由加工循环控制、加工中心，发展到适应控制。加工循环控制虽可以实现每个加工工序的自动化，但不同的工序中刀具的更换及工件的重新装夹，仍须人工来完成。加工中心是一种高度自动化的多工序机床，能自动完成刀具的更换，工件的转位和定位，主轴和进给量的变换等，使工件在机床上只安装一次就能完成全部加工。因此，他可以显著缩短辅助时间，提高生产率，改善劳动条件，适应控制数控机床是一种具有“随机应变”功能的机床，他能在加工中，根据切削条件的变化，自动调整切削条件，是机床保持最佳状态下进行加工，因而有效提高加工效率，扩大品种，更好的保证了加工质量，并达到最大的经济效率。夹具的发展趋势工艺装备的设计、制造、使用和管理，体现着一个企业的工艺技术水平，夹具设计与制造又是制造环境中的生产准备周期时间和加工成本的重要因素，工装设计水平的高低，很大程度上反映出企业制造能力的高低。夹具设计与制造是机电产品设计与制造的一项重要步骤，传统的夹具设计制造时需大量的工时消耗和金属材料的消耗。目前，基于特征参数化技术已在机电产品设计与制造的各个阶段得到广泛的应用，夹具设计也必须向标准化、系统化、参数化方向发展。而且，为了适应我国加入WTO后机电产品的创新能力和尽快机电产品设计制造的全程仿真，快速组合夹具的发展正是适应了这种要求。 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。本说明书主要是关于CA6140车床齿轮的有关工艺规程的设计说明,由于本身及小组成员能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，2 零件的工艺分析及生产类型的确定2.1 零件的作用所给定的零件是CA6140车床主轴箱中运动输入轴轴上的一个离合器齿轮。它位于轴上，用于接通或断开主轴的反转传动路线，与其他零件一起组成摩擦片正反转离合器。主运动传动链由电机经过带轮传动副130 mm/230 mm传至主轴箱中的轴。在轴上装有双向多片摩擦离合器M1，使主轴正转、反转或停止。当压紧离合器左部的摩擦片时，轴的运动经齿轮副56/38或51/43传给轴，使轴获得2种转速。压紧右部摩擦片时，经齿轮50、轴上的空套齿轮34传给轴上的固定齿轮30。这时轴至轴间多一个中间齿轮34，故轴的转向相反，反转转速只有1种。当离合器处于中间位置时，左、右摩擦片都没有被压紧，轴运动不能传至轴，主轴停转。此零件借助两个滚动轴承空套在轴上，只有当装在轴上的内摩擦片和装在该齿轮上的外摩擦片压紧时，轴才能带动该齿轮转动。该零件68K7 mm的孔与两个滚动轴承的外圈相配合，71 mm沟槽为弹簧挡圈卡槽，94 mm的孔容纳内、外摩擦片，421 mm槽口与外摩擦片的翅片相配合使其和该齿轮一起转动，51.5 mm沟槽和45 mm的孔用于通入冷却润滑油。2.2 零件的工艺性2.2.1 主要技术要求：零件图上的主要技术要求为： 模数： 2.25 齿数： 50精度: 7-6-6-FL JB179-83 热处理： 齿部G52 2.2.2 加工表面的尺寸及要求：1、 左端 68K7 外圆表面精度等级为IT7，表面粗糙度为Ra0.8。并且槽相对68K7 孔的轴线成90度均匀分布。2、 21 mm宽槽口相对68K7孔的轴线成90均匀分布，其径向设计基准是68K7 mm孔的轴线，轴向设计基准是106.5 mm外圆柱的左端平面。3、 45 mm孔在51.5 mm沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面的距离为3 mm，圆锥角度为90度。4个5 mm孔分别与21mm槽宽错开45度均匀分布。4、 由于加工时不能选用沟槽的侧面为定位基准，故要精确地保证上述要求比较困难，但这些小孔为油孔，位置要求不高，只要钻到沟槽之内接通油路就可，加工不难。5、 90外圆表面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra3.2。6、 左端外圆表面106.5 精度等级为IT12，表面粗糙度为Ra6.3。7、 94外圆表面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra6.3。8、 71内孔槽内圆表面精度等级为IT11，表面粗糙度为Ra3.2。9、 117h11龄轮外圆表面 IT11 Ra3.2，齿面Ra11,齿部热处理G52.10、 右端面Ra3.2，左端面Ra6.3。11、 倒（圆）角。2.3 零件的生产类型零件材料是45钢，零件年产量5000已经是大批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内圆需要铸造出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯-毛坯零件图3.1 选择毛坯正确地选择毛坯是工艺技术员应该高度重视的问题。零件加工过程中工序的内容或工序数目、材料消耗、热处理方法、零件制造费用等都与毛坯的材料、制造方法、毛坯的误差及其余量有关。机械加工中常用的毛坯种类很多，主要有铸件、锻件、型材、焊接件、冷冲压件、其它（工程材料、粉末冶金等）。在相同材料的条件下，锻件的机械强度和冲击韧性比铸件高，对于承受重载荷、交变载荷和冲击载荷工作的零件常选用锻件。该零件材料为45钢，而且属于薄壁的圆盘类中小型零件，考虑加工工序较多，会经常承受交变载荷及冲击载荷，因此应该选用锻件，可得到连续和均匀的金属纤维组织，保证零件工作可靠。又由于零件年产量为5000件，属大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成形，可获得较好的尺寸精度和较高的生产率。模锻毛坯具有以下特点：1. 其轮廓尺寸接近零件的外形尺寸，加工余量及材料消耗均大量减少；2. 其制造周期短，生产率高，保证产品质量。3.2 确定机械加工余量根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查金属机械加工工艺人员手册中锻件内外表面加工余量表，查得单边余量在厚度方向为1.72.2mm，水平方向为1.72.2mm。锻件中心两孔的单面余量按手册中锻件内孔直径的单面机械加工余量表，可查得为2.5mm。3.3 确定毛坯尺寸根据查得的加工余量适当选择稍大点即可，只有68K7mm孔，因为表面粗糙度要求达到Ra0.8，考虑磨削孔前的余量要大，可确定精镗孔单面余量为0.5mm。其他槽、孔随所在平面锻造成实体。具体加工余量的选择大小如表7-1所示。3.4 确定毛坯尺寸公差3.4.1 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。3.4.2 锻件质量m。 根据零件成品质量1.36kg，估算毛坯质量为mf=2.5kg。3.4.3 零件表面粗糙度。由零件图知，除68K7mm孔以外，其余各加工表面为Ra1.6。毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从手册中查锻件的长度、宽度、高度、厚度公差表可得。具体如表3-1所示。表3-1零件尺寸单面加工余量锻件尺寸偏差117H112121106.51.75110942899029468K73626426894孔深31mm1.829.220121121.813.83.5 绘制毛坯图根据确定的毛坯尺寸和加工余量，可绘制毛坯-零件合图，外圆角半径为R6，内圆角半径为R3；内、外模锻斜度分别为7、5。如图所示。4 选择加工方法，制定工艺路线4.1 定位基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。加4.1.1 精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。本零件是带圆盘状齿轮，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则，即精基准选68K7mm的孔及其端面。4.1.2 粗基准的选择由于CA6140车床齿轮所有表面都要加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选94外圆及其端面为粗基准。但因为外圆121mm上有分模面，表面不平整，有飞边等缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。4.2 零件表面加工方法的选择该零件的主要加工表面有外圆、内孔、端面、齿面、孔及槽，其加工方法选择如表4-1所示。表4-1位置公差等级粗糙度（Ra/um）加工方法90IT143.2粗车半精车117h11IT113.2粗车半精车106.5 IT126.3粗车半精车68K7IT70.8粗镗半精镗精镗94IT146.3粗镗端面IT1463粗车齿面IT1132粗车半精车5小孔IT1450钻槽IT1332粗铣半精铣4.3 制订工艺路线制定工艺路线的出发点，应当适时零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。由于生产类型为大批生产，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。齿轮的加工工艺路线一般是先进行齿坯的加工，再进行齿面加工。齿坯加工包括各圆柱表面及端面的加工。根据零件的结构形状和技术要求，现初步制定两种工艺路线方案：4.3.1工艺路线方案一：1、工序10粗车、半精车、精车外圆90 右端面及倒角。2、工序20粗车、半精车、精车外圆 106.5 117 外环槽51.5粗车、半精车、精车内圆68 94 内环槽2.771左端面及倒角。3、工序30 钻孔45。4、工序40 粗铣、精铣2122 槽。5、工序50 滚齿 模数2.2 齿数50。6、工序60 检验。4.3.2工艺路线方案二：1、工序10 粗车117 90及其端面，粗镗68 71内表面。2、工序20 掉头粗车106.5及端面，粗镗94内孔表面3、工序30 半精车117和90外圆及其端面，半精镗68内孔表面和71圆槽内表面。倒右端的角（圆角）。4、工序40 掉头半精车106.5及台阶面，半精镗94内孔表面，倒角（圆角）。5、工序50 滚齿6、工序60 铣槽7、工序70 精镗68内孔。8、工序80 钻45孔。工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的主要特点在于：方案一是在车外圆和镗孔时将粗精加工安排在一道工序内，完成经过两次就将外圆和镗孔加工至图纸要求，工序30、40是钻孔和铣槽，并且先加工45孔，再铣2122 槽，在钻孔和铣槽前就将68内孔镗到图纸要求。这种方法首先不能保证外圆以及68等孔的高精度要求，另外孔与端面的垂直度也不能得到保证。工序30、40中先钻孔后铣槽首先应该考虑定位的方便，主要是孔加工比较困难，种种安排不利于钻孔的定位。68内孔的精加工安排在铣槽前面，在铣槽时需要用孔定位会影响68内孔表面的精度。 方案二主要解决了方案一中的不足之处，加工出的齿轮零件工艺更精确。 因此，最后的加工路线确定如下：。序号工序内容设备10粗车右端117和90外圆及其端面，粗镗右端68孔内表面和71圆槽内表面。C620-1型卧式车床20掉头粗车左端106.5及端面，粗镗左端94内孔表面C620-1型卧式车床30半精车右端117和90外圆及其端面，半精镗右端68内孔表面和71圆槽内表面。倒右端的角（圆角）。C620-1型卧式车床40掉头半精车左端106.5及台阶面，半精镗左端94内孔表面，倒左端的角（圆角）。C620-1型卧式车床50滚齿轮。Y3150型滚齿机60铣槽X62W卧式铣床70精镗68内孔表面C620-1型卧式车床80钻5孔，锪沉头孔。Z525型立式钻床90热处理100淬火110钳工去毛刺120终检5 工序设计5.1 选择加工设备与工艺装备5.1.1根据不同的工序选择机床、刀具、检验量具。如下表5-1所示：表5-1工步设备选择刀具选择量具选择粗车C620-1车床YT5 90偏刀游标卡尺半精车C620-1车床YT30游标卡尺粗镗C620-1车床YT5 镗刀内径千分尺半精镗C620-1车床YT30内径千分尺滚齿Y3150滚齿机A级单头滚刀公法线千分尺铣槽X62W卧式铣床160mm三面刃铣刀游标卡尺钻孔Z525立式钻床复合钻5.1.2 机床的选择工序30、40、60、70，粗车和半精车又或者粗镗和半精镗。 各工序的加工步数不多，且不要求很高的生产率，精度要求不高，选用C620-1型卧式车床滚齿 先用Y3150型滚齿机较合适三面刃铣刀粗铣及精铣槽。用专用夹具加工，选用X62W卧式铣床钻5小孔 采用专用分度夹具在立式钻床上加工 选用Z525型立式钻床5.1.3 刀具的选择加工钢质零件采用YT类硬质后金。粗加工用YT5，精加工用YT30。选用转位车刀。切槽刀宜用高速钢。滚齿采用A级单头滚刀达8级精度，选模数为2.25mm.铣刀选用三面刃铣刀，铣刀直径为160mm。钻小孔用复合钻一次钻出。5.1.4 量具的选择外圆表面的测量中，除117的尺寸公差为0.22最小要用到外径千分尺外，其它均可用游标卡尺68K7 内径百分表精镗67K7孔时，用三牙锁紧式圆柱塞规轴向游标卡尺5.2 确定工序尺寸5.2.1 确定圆柱面的工序尺寸。圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。该零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如表5.2所示。加工面工序余量精度等级工序尺寸工序尺寸公差117H11齿面粗车25IT1111850-0.220半精车15IT91170-0.087106.5外圆粗车35IT111080-0.220半精车1.5IT9106.50-0.08790外圆粗车25IT1191.50-0.220半精车15IT9900-0.08794孔粗镗2.5IT119468K7孔粗镗3IT1170+0.1900半精镗2IT969+0.0740精镗1IT768+0.03006 确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量ap、进给量f、和切削速度Vc。确定顺序是先确定ap、f再确定Vc。6.1 工序切削用量及基本时间的确定本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔）。已知加工材料为45钢，锻件，有外皮；机床为CA6140卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。切削用量包括背吃刀量a进给量f和切削速度v。6.1.1 工序切削用量及基本时间的确定 切削用量 本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔）。己知加工材料为45钢。1） 确定粗车外圆的切削用量。选用刀的刀杠尺寸BH=16mm25mm, 确定背吃刀量，粗些车双边余量为2.5mm,显然为单边余量： 确定进给量f ，根据背吃力量 工件的直径为100-400mm时，查表书本附表1得：f=0.60mm/r 确定切削速度v。粗车速度取n=130r/min，根据公式 得45号钢为 优质碳素结构钢，根据GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa，当加工600-700Mpa钢料、时，切削速度v=109m/min。确定的切削用量为： f=0.60mm/r, n=130r/min,v=45.5m/min。车削时间：L为车削路程33mm.2) 确定粗车外圆91.5mm 、端面及台阶面的切削用量。采用车外圆的刀具加工这些表面。车外圆车外圆91.5mm的端面及台阶面的.车外圆91.5mm的f=.60mm/r,车端面及台阶面的f=0.52mm/r。主轴转速与车外圆118.5mm相同。切削速度：粗车91.5时间：3) 确定粗镗孔的切削用量。所用刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。 确定背吃力量，双边余量为3mm，显然为单边余量： 确定进给量f 根据表得，当粗镗料、镗刀直径为20mm、镗刀出长度为100mm时，f=0.15-0.3mm/r按CA6140车床的进给量，选择f=0.2mm/r 确定切削速度v，根据公式： 查表得系数为：所以经查C6140车床的转速，选择=370r/min。确定粗镗孔的基本时间，选镗刀的主偏角。其中，。所以：确定粗车端面的基本时间： 式中，所以：4) 确定粗车台阶面的基本时间：，其中所以： 确定工序的时间：各工序参数见下表6.1.2 工序切削用量及基本时间的确定本工序还是为粗车（车端面、外圆、台阶面、镗孔和车沟槽），己知与工序相同。采用工序确定切削用量和切削时间的方法，得本工序的切削用量及基本时间见下表：6.1.3 工序切削用量及基本时间的确定（1） 切削用量 本工序为钻孔，刀具选用高速钢复合钻头，直径d=5mm；钻4个通孔；使用切削液。 确定进给量f。由于孔径和深度均很小，宜采用手动进给。 选择钻头磨钝标准及耐用度。钻头后刀面最大磨损量为0.8mm；耐用度T=15min。 确定切削速度V。670MPa的45钢加工性属5类。 暂定进给量f=0.16mm/r。可查得V=17m/min，n=18r/s。（2）基本时间 钻4个的通孔，基本时间约为20s。 6.1.4 工序切削用量及基本时间的确定 切削用量 本工序为铣槽，所选刀具为高速钢三面刃铣刀。机床选用X62型卧式机床。共铣4个槽。 确定切削速度和工作台每分钟进给量.查表得公式：查表得： V= =39.84m/minn= =10.15r/s根据铣床工作台进给量表，选择=0.063mm/s，=75mm/min 基本时间，根据 T=式中： l=7.5mm; T=166s车床转速（n）r/s进给量(fz)mm/r切削速度(v)mm/s加工时间(Ti)/s10.150.06339.841666.2 工序第、第、第、第切削用量及基本时间的确定将前面进行的工作所得的结果，填入工艺文件。(见附表)7 夹具设计在机械加工过程中，为了保证工件的加工精度，使之相对于机床、刀具占有确定的位置，并能迅速、可靠地夹紧工件，以接受加工或检测的工艺装备称为夹具，在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。机床夹具的功用：机床夹具是机床上用以装夹工件的一种装置，它使工件相对于机床或刀具获得正确的位置（定位），并在加工过程中保持位置不变（夹紧）。7.1 钻通孔专用夹具为提高劳动生产效率，保证加工质量，降低劳动生产强度，需设计专用夹具。7.1.1 设计主旨本夹具主要用来钻四个通孔5钻床夹具。本夹具将用立式钻床。刀具为直径5的麻花钻，这4个通孔的相互关系是均匀分布成90角。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产效率，降低劳动强度，同时要保证精度要求。7.2 铣21x22mm槽口的专用夹具本夹具是工序用三面刃铣刀纵向进给粗铣21mm槽口的专用夹具，在X62W卧式铣床上加工离合器齿轮一个端面上的两条互成90的十字槽。7.2.1 夹具的定位方案 以端面及68K7mm 孔为定位基准，采用平面在定位盘的短圆柱面及台阶面上定位。中间圆柱用夹紧工件，圆柱于台阶面上方处沿夹具45开孔用于固定工件孔与x、y轴方向45偏差。其中台阶平面限制3个自由度，短圆柱台限制2个自由度。7.2.2 夹紧机构旋紧上部螺母，运用手动夹紧可以满足。采用螺母压紧压板夹紧工件，压板夹紧主要防止工件在铣销力下产生倾覆和振动，手动螺旋夹紧可。7.2.3 误差分析 定位盘的直径与内孔68配合间隙误差分析。（1） 间隙计算定位盘加工直径尺寸为68f7，则其与孔的配合为。内孔68K7经查表得68，公差值为0.009-（-0.021）=0.03mm。定们盘68f7经查表得，公差值为0.03mm。它们的最大间隙为：68.009-67.94=0.069mm。最小间隙为：67.979-67.97=0.009mm。其间隙范围为：0.0090.069mm。(间隙是孔的尺寸减去相配合轴的尺寸之差为正，所以68为间隙配合)（2） 误差分析该工件的定位基准圆心将由于配合状态的不同可能在最大范围内变动，如图所示为0.069是工件圆心的变动范围而形成了定位误差。其理想定位基准为O点，则它们的间隙为0.009mm，由于安装工件后，在工件套上压力板，并锁上螺母，这样把工件装在夹具上的倾斜度减得很小，几乎为0。所以不需要考虑工件的倾斜度误差。定位误差是由于工件定位不准或定位盘与工件配合有间隙。（间隙越大误差值则越大）（3） 误差计算对于间隙范围尺寸0.009-0.069误差计算：在铣床上加工，其平均经济精度为级，查表得0.05。 定位销与工件角度误差分析（1） 角度与间隙分析在工件与夹具间套上一根定位销，此时工件只沿定位销直线串动，串动范围为0.069mm，或在销与工件孔的间隙变动，而其它变动范围很小，大小主要由定位销与工件配合间隙来定的。（2） 计算两者的间隙配合的间隙误差为了它们的角度更准，在能加工与配合的情况下它们的间隙应尽量的小，由表查得定位销的尺寸为5s6比较适合，5g6为5mm，公差为0.008mm,所以它们配合最大间隙为0.012mm,最小间隙为0.004mm,间隙范围为：0.004-0.012mm（3） 角度计算它们的偏移的最大角度为：arctan A=0.007经查表夹具上45角公差取T0.5 (是定位误差的一部分)。铣床平均加工经济精度10级，查表得0.08 所以角的定位误差为： 减少误差的方法：这些误差影响差工件加工的精度，我们应该尽量减少这些误差。若不能满足加工精度要求时，可采用下述方法解决：（1） 减小销子与孔的配合间隙，销子直径选6g5或6h6。（2） 采用活动锥形定位销，使孔与销无间隙配合。 （3） 底板的平面度精度要高。（4） 定位盘与工件孔68配间隙应尽量的小。（5） 定位盘与工件孔68的同轴度允值应最小。7.2.4 夹紧力的计算夹紧力的作用点位置和方向确定以后，还需要合理地确定夹紧力的大小，夹紧力不足便会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动，夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有的变型或表面损伤，因此，应对所需的夹行计算。理论上，夹紧力的大小应与作用在工紧力进件上的其他力相平衡；实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、夹紧机