齒輪軸零件的機(jī)械加工工藝和銑鍵槽專用夾具設(shè)計(jì)

齒輪軸零件的機(jī)械加工工藝和銑鍵槽專用夾具設(shè)計(jì),齒輪軸,零件,機(jī)械,加工,工藝,鍵槽,專用,夾具,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告 題目:齒輪軸零件的機(jī)械加工工藝 與夾具設(shè)計(jì) 1、 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r 1 齒輪軸零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.1 零件的技術(shù)要求分析 （1） 齒輪軸兩端面和聯(lián)接斜齒輪部位的兩Φ77 mm 圓柱面表面粗糙度 Ra 值均為 12.5μm，Φ77 mm圓柱面的尺寸精度要求也較低，屬于已加工表面。 （2） 齒輪軸右端的Φ 65圓柱面表面粗糙度Ra 值為1.6 μm，尺寸精度為6級(jí)對(duì)基準(zhǔn)軸線的圓跳動(dòng)為0.015 mm，圓柱度為0.005 mm。和Φ77 mm 圓柱面聯(lián)接部位R2 mm圓角，左臺(tái)階面的表面粗糙度 Ra 值為3.2μ m對(duì)基準(zhǔn)軸線的垂直度為 0.025，另一端 2 ×45°倒角。這一部分主要是要和軸承的內(nèi)圈相配合的，配合質(zhì)量的好壞將直接影響齒輪軸工作情況的好壞。 （3） 齒輪軸中間部位為斜齒輪部分，根據(jù)已知條件可計(jì)算出分度圓直徑d為73.894 mm，齒頂圓直徑為d a為 86.158 mm，齒根圓直徑為Φ68.158 mm，由圖可知齒頂圓的直徑為Φ 86.006h11 mm，直徑范圍為 86.006～86.226 mm，86.158 mm 在這一尺寸范圍內(nèi)。齒輪兩端沿齒廓倒 R2 mm 圓角，頂部沿齒向倒 R0.4 mm圓角，頂部沿輪齒周向倒 2×45°倒角。分度圓表面粗糙度 Ra值為0.8μm。齒輪部分是該軸的主要工作部分，對(duì)輪齒的硬度和強(qiáng)度要求較高。輪齒部分要進(jìn)行滲碳淬火和磨削，還要進(jìn)行磨削齒面探傷檢查，防止裂紋產(chǎn)生。齒輪的精度等級(jí)為7級(jí)。 （4） 齒輪軸左端Φ65 mm圓柱面的尺寸精度為6級(jí)，距離軸肩部位48 mm內(nèi)的圓柱面表面粗糙度Ra值為1.6μm，其余的為0.8μ m。圓柱面對(duì)基準(zhǔn)軸線的圓跳動(dòng)為0.015 mm，圓柱度為0.005mm。和軸肩聯(lián)接部位的臺(tái)階面表面粗糙度Ra值為3.2μ m，對(duì)基準(zhǔn)軸線的垂直度為0.025mm。左端面處有 R2 的圓角，表面粗糙度Ra值為6.3μ m。 （5） 齒輪軸最左端為Φ55 mm圓柱面表面粗糙度Ra值為3.2μ m ，尺寸精度為 6級(jí)，對(duì)基準(zhǔn)軸線的圓跳動(dòng)為0.015 mm，圓柱度為 0.005 mm，左端面倒 2 ×45°倒角。右端聯(lián)接處倒 R2 mm 圓角。 （6） 齒輪軸左端的鍵槽深為6 mm，寬為16N 9mm，兩側(cè)面的表面粗糙度Ra值為3.2μm。鍵槽內(nèi)側(cè)面對(duì)Φ65 mm 圓柱面基準(zhǔn)軸線的對(duì)稱度為0.02mm。軸的兩端均有兩個(gè)深20 mm 的相距30 mm的螺紋孔M10。 通過以上的分析可知，齒輪軸零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。各主要表面的尺寸精度、形狀精度和位置精度通過選擇合適的加工方法均可以滿足。（零件二維及三維圖另附） 1.2毛坯選擇與確定 （1） 毛坯選擇 該零件的材料為20CrMnMo，屬于合金結(jié)構(gòu)鋼。由于齒輪軸機(jī)械強(qiáng)度要求高，在使用過程中要承受重載荷、沖擊載荷或交變載荷，齒輪軸的毛坯宜選用鍛件。考慮到工藝性能要求、成本、生產(chǎn)規(guī)模等因素最終采用模鍛成型的方法制造毛坯。 （2） 加工余量及毛坯尺寸確定 通過查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)，確定機(jī)械加工余量如下表。 表1 齒輪軸鍛造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 項(xiàng)目 加工余量/ mm（單邊） 鍛件尺寸/ mm 尺寸公差/ mm Φ 55m6 3 Φ61 Φ65e6 3.5 Φ 72 Φ65k6 3.5 Φ72 Φ77 2.5 Φ 82 Φ86.006h11 3 Φ92.006 Φ77 2.5 Φ82 Φ65k6 3.5 Φ72 82 3 83 ±1.6 123 3 123 ±1.8 87 2.5 96 ±1.6 127 2.5 127 ±1.8 467 3 473 ±2.25 1.3 制定工藝路線 （1） 定位基準(zhǔn)的選擇 齒輪軸零件的精基準(zhǔn)選擇為軸兩端面的中心孔，滿足基準(zhǔn)重合的原則。最先進(jìn)行機(jī)械加工的是兩個(gè)端面，保證長(zhǎng)度要求，再就是兩個(gè)端面的中心孔，保證定位和夾緊。這時(shí)可選的夾緊方案為；用三爪卡盤固定一端，對(duì)另外一端面進(jìn)行平整加工，打中心孔；調(diào)頭加工另外一端面，打中心孔，保證長(zhǎng)度。由此可知，粗基準(zhǔn)即為兩端的外圓柱面。 （2） 齒輪軸零件主要表面加工方法確定 表2 齒輪軸各加工表面加工方案 需加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra（μm ） 加工方案 Φ55m6外圓面 IT6 3.2 粗車—半精車—精車 Φ65e6外圓面 IT6 0.8 粗車—半精車—磨削 Φ65k6外圓面 IT6 0.8 粗車—半精車—磨削 Φ77外圓面 IT14 12.5 粗車 齒圈外圓面 IT11 6.3 粗車—半精車 齒面 IT7 0.8 粗精滾齒—磨削 鍵槽 IT9、IT11 3.2、12.5 粗銑—精銑 端面 IT14 3.2、12.5 粗車—半精車 M10 螺紋孔 IT14 12.5 鉆孔—攻螺紋 （3）擬訂工藝路線 工序 1：下料。 工序 2：鍛造——模鍛成型。 工序 3：正火處理——正火后硬度達(dá)到 HB 171～229 工序 4：超聲波探傷（圖紙技術(shù)要求）。 工序 5：粗車——?jiǎng)澏嗣婕巴庑尉€，左端插入主軸孔，夾住 B 面，粗車 K 面鉆中心 孔，夾齒輪軸左端端部，頂 K 面中心孔，粗車各段的外圓面。夾齒輪軸右 端，車A面，鉆中心孔，頂 A 面中心孔，粗車 B 面剩余部分。E、I( 77 外 圓面)表面尺寸精度和表面粗糙度要求低，粗車即可。 工序 6：半精車——夾 J 面右端端部，頂 A 面中心孔，半精車 B、C、D、G 面及 D 和 I面右端面，掉頭后再半精車剩余部分。 工序 7：檢驗(yàn)。 工序 8：精車——夾 B 面左端端部，頂 K 面中心孔，精車 B、J 面。掉頭后再 精車剩余部分。精車完后，倒45斜角、R2mm 圓角。 工序 9：粗、精滾齒——用 AA 級(jí)單頭滾刀滾齒。 工序 10：粗、精銑鍵槽——鍵槽內(nèi)側(cè)面需精銑達(dá)到尺寸精度要求。 工序 11：鉆孔——軸兩端鉆孔，孔深 20 mm 。 工序 12：攻螺紋——用絲錐攻螺紋至 M10。 工序 13：去除毛刺。 工序 14：滲碳、淬火處理——淬火處理后低溫回火，對(duì)齒部滲碳淬火。 工序 15：校直。 工序 16：研磨中心孔。 工序 17：磨削C面、D面——消除淬火處理帶來的變形，使零件達(dá)到相應(yīng)精度要求。 工序 18：磨削齒面——采用 Y7131 磨齒機(jī)進(jìn)行磨削。 工序 19：檢驗(yàn)——檢驗(yàn)各部尺寸及精度。 工序 20：探傷——磨削齒面探傷檢查。 工序 21：入庫。 2 專用鉆夾具設(shè)計(jì) 本文是在軸上銑鍵槽的夾具設(shè)計(jì)。該輸入齒輪軸零件屬于階梯軸零件，選用軸的中心線作為定位基準(zhǔn)，可使定位基準(zhǔn)和部分工序基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，減小定位誤差。選用軸的Φ65mm外圓柱面作為定位基面，以90°短V形塊為定位元件。軸向定位用螺釘定位。此外，在機(jī)械加工過程中，工件會(huì)受到切削力、摩擦力等外力的作用，為了保證在這些外力的作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動(dòng)，可采用夾緊方案為螺旋夾緊。（夾具二維及三維圖另附） 夾具工作過程為：將工件平穩(wěn)地放在V型塊上，調(diào)節(jié)螺釘對(duì)工件進(jìn)行軸向定位，定好位后將兩壓板翻轉(zhuǎn)過來，使壓板的下面的短圓弧面和軸上的外圓面接觸，然后將兩活節(jié)螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)到合適的位置使墊圈下表面壓在壓板上，再用扳手分別擰緊兩螺母實(shí)現(xiàn)夾緊；銑刀位置借助對(duì)刀塊進(jìn)行定位。加工完工件后，用扳手?jǐn)Q松螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)活節(jié)螺釘?shù)綂A具體側(cè)面位置，再翻轉(zhuǎn)兩壓板到合適位置后即可取下工件。 二、存在問題及解決措施 （1）對(duì)于齒輪軸零件的定位基準(zhǔn)不好選擇。定位基準(zhǔn)通常應(yīng)優(yōu)先考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，并且盡可能的選擇加工面做基準(zhǔn)，不采用過多的毛坯面定位。 （2）完成零件工藝卡片時(shí)，所需采用的機(jī)床型號(hào)不好選擇?？梢圆檎覚C(jī)械加工手冊(cè)。（3）機(jī)床夾具設(shè)計(jì)精度難以把握?？梢杂镁C合分析公式計(jì)算出來。 （4）在熟悉整個(gè)加工工藝內(nèi)容的同時(shí)，要清楚殼體加工工序與普通零件加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點(diǎn)，從而保證質(zhì)量目標(biāo)及綜合以上原則。 （5）設(shè)計(jì)夾具時(shí)，首先要確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)；其次要確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊機(jī)構(gòu)；再者要確定刀具的對(duì)刀、導(dǎo)向方式，選擇對(duì)刀、導(dǎo)向元件。 三、后期工作安排 9-10 周 夾具結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、力學(xué)校核； 11-12周 夾具總圖設(shè)計(jì)，繪制夾具零件圖； 13-14周 完成曲軸零件的加工工藝規(guī)程的編制； 15周 最后，對(duì)所有圖紙進(jìn)行校核，編寫設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目:齒輪軸零件的機(jī)械加工工藝 與夾具設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況） 1.1 題目背景 機(jī)械制造工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)、展示、運(yùn)輸?shù)取? 1.2 研究意義 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，所以應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個(gè)方面的作用：保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本；改善工人勞動(dòng)條件；在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。 本設(shè)計(jì)采用以齒輪軸為例進(jìn)行工藝分析及夾具設(shè)計(jì)。齒輪軸是組成機(jī)械的重要零件，也是機(jī)械加工中常見的典型零件之一。主要作用是支撐回轉(zhuǎn)零件、實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩和動(dòng)力。齒輪軸具備傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，是通用機(jī)械特別是工程機(jī)械傳動(dòng)中的重要零件之一。齒輪軸加工材料、熱處理方式、機(jī)械加工工藝過程的優(yōu)化，將對(duì)提高齒輪軸的加工質(zhì)量及壽命有著重要借鑒意義。 1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況： 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段:第一階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這時(shí)夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是使加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生了變化，它主要用于工件的定位和夾緊，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。 發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)：a現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，普遍采用計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；在加工技術(shù)方面，已實(shí)現(xiàn)了底層(車間層)的自動(dòng)化，包括廣泛地采用加工中心(或數(shù)控技術(shù))、自動(dòng)引導(dǎo)小車(AGV)等．近10余年來，發(fā)達(dá)國(guó)家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自動(dòng)化方面尋找出路，提出了一系列新的制造系統(tǒng)。如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)、并行工程、敏捷制造等；b機(jī)械加工工藝的未來發(fā)展趨勢(shì)， 集成化發(fā)展趨勢(shì)、 微納化發(fā)展趨勢(shì)、自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)、數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)。 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)張，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流。為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出了更高的要求。特別像推動(dòng)架零件的加工還處于落后的階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精度、高效、模塊組合、通用、經(jīng)濟(jì)等方向發(fā)展。 2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1主要內(nèi)容 首先認(rèn)真分析已給定的齒輪軸零件圖紙，明確相關(guān)技術(shù)要求和加工質(zhì)量要求，在讀懂圖紙的基礎(chǔ)上，利用solidworks 和CAD繪制該齒輪軸的三維模型以及二維工程圖；然后根據(jù)圖紙上相關(guān)要求等確定該零件的生產(chǎn)類型，本次設(shè)計(jì)的零件屬大批量生產(chǎn)。其次，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，確定毛坯類型和制造方法，齒輪軸的材料為20CrMnMo,擬采用以鍛造的形式進(jìn)行毛坯的制造，然后設(shè)計(jì)兩套不同的工藝路線方案，分析兩套方案的優(yōu)劣并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件和相關(guān)要求確定最終方案，完成機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)，進(jìn)行必要地經(jīng)濟(jì)分析。最后，對(duì)銑鍵槽或者齒輪部位進(jìn)行夾具裝配圖及主要零件圖的設(shè)計(jì)，對(duì)夾具進(jìn)行精度校核并對(duì)其設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。 2.2研究方案: 如下圖所示的輸入齒輪軸，屬于階梯軸類零件，由圓柱面、軸肩、鍵槽、齒輪等不同形式的幾何表面及幾何實(shí)體組成。零件的材料為 20CrMnMo，屬于合金結(jié)構(gòu)鋼。它的強(qiáng)度高于 15CrMnMo，塑性及韌性稍低，淬透性及力學(xué)性能比 20CrMnTi 高，淬火低溫回火后具有良好的綜合力學(xué)性能和低溫沖擊韌度。滲碳淬火后具有較高的抗彎強(qiáng)度和耐磨性能，但磨削時(shí)易產(chǎn)生裂紋。焊接性不好，適于電阻焊接，焊前需預(yù)熱，焊后需回火處理，切削加工性和熱加工性良好。常用于制造高硬度、高強(qiáng)度、高韌性的較大重要滲碳件（其要求均高 15CrMnMo），如曲軸、凸輪軸、連桿、齒輪軸、齒輪、銷軸，還可代替 12Cr2Ni4 使用?！褒X輪軸的精度要求高，輸入齒輪軸的加工難度大，必須對(duì)齒輪軸加工過程中的一些重要問題，如材料、基準(zhǔn)、熱處理和齒形加工等做出正確的選擇和分析，才能保質(zhì)保量地完成批量齒輪軸的加工。以此輸入齒輪軸為例，其多數(shù)外圓表面尺寸精度達(dá)IT6,表面粗糙度值 Ra 為 6.3～1.6，而位置精度則通常應(yīng)為尺寸精度數(shù)值的 1/3～1/5；齒輪的精度等級(jí)為 7 級(jí)。 在綜合考慮上述各因素基礎(chǔ)上，現(xiàn)初步擬定了兩套工藝路線方案，如下： （1） 工藝路線方案一 工序 1：下料。 工序 2：鍛造——模鍛成型。 工序 3：6正火處理——正火后硬度達(dá)到 HB 171～229 工序 4：超聲波探傷（圖紙技術(shù)要求）。 工序 5：粗車——?jiǎng)澏嗣婕巴庑尉€，左端插入主軸孔，夾住 B 面，粗車 K 面鉆中心孔，夾齒輪軸左端端部，頂 K 面中心孔，粗車各段的外圓面。夾齒輪軸右端，車A面，鉆中心孔，頂 A 面中心孔，粗車 B 面剩余部分。E、I( 77 外圓面)表面尺寸精度和表面粗糙度要求低，粗車即可。 工序 6：半精車——夾 J 面右端端部，頂 A 面中心孔，半精車 B、C、D、G 面及 D 和 I面右端面，掉頭后再半精車剩余部分。 工序 7：檢驗(yàn)。 工序 8：精車——夾 B 面左端端部，頂 K 面中心孔，精車 B、J 面。掉頭后再精車剩余部分。精車完后，倒45斜角、R2mm 圓角。 工序 9：粗、精滾齒——用 AA 級(jí)單頭滾刀滾齒。 工序 10：粗、精銑鍵槽——鍵槽內(nèi)側(cè)面需精銑達(dá)到尺寸精度要求。 工序 11：鉆孔——軸兩端鉆孔，孔深 20 mm 。 工序 12：攻螺紋——用絲錐攻螺紋至 M10。 工序 13：去除毛刺。 工序 14：滲碳、淬火處理——淬火處理后低溫回火，對(duì)齒部滲碳淬火。 工序 15：校直。 工序 16：研磨中心孔。 工序 17：磨削C面、D面——消除淬火處理帶來的變形，使零件達(dá)到相應(yīng)精度要求。 工序 18：磨削齒面——采用 Y7131 磨齒機(jī)進(jìn)行磨削。 工序 19：檢驗(yàn)——檢驗(yàn)各部尺寸及精度。 工序 20：探傷——磨削齒面探傷檢查。 工序 21：入庫。 （2） 工藝路線方案二 工序 1：下料。 工序 2：鍛造——模鍛成型。 工序 3：正火處理——正火后硬度達(dá)到 HB 171～229。 工序 4：超聲波探傷（圖紙技術(shù)要求）。 工序 5：粗車——?jiǎng)澏嗣婕巴庑尉€，左端插入主軸孔，夾住 B 面，粗車 K 面,鉆中心孔，夾齒輪軸左端端部，頂 K 面中心孔，粗車各段的外圓面及端面。夾齒輪軸右端，車 A 面，鉆中心孔，頂 A 面中心孔，粗車 B 面剩余部分。I(77外圓面)表面尺寸精度和表面粗糙度要求低，粗車即可。 工序 6：粗滾齒——用 AA 級(jí)單頭滾刀滾齒。 工序 7：檢驗(yàn)。 工序 8：調(diào)質(zhì)。 工序 9：精車——夾 B 面左端端部，頂 K 面中心孔，精車 B、J 面。調(diào)頭后再精車剩余部分。精車完后，倒45斜角、R2mm 圓角。 工序 10：精滾齒——用 AA 級(jí)單頭滾刀滾齒。 工序 11：粗、精銑鍵槽——鍵槽內(nèi)側(cè)面需精銑達(dá)到尺寸精度要求。 工序 12：鉆孔——軸兩端鉆孔，孔深 20 mm 。 工序 13：攻螺紋——用絲錐攻螺紋至 M10。 工序 14：去除毛刺。 工序 15：滲碳淬火處理——對(duì)齒部滲碳淬火，淬火后低溫回火。 工序 16：研磨中心孔。 工序 17：磨削C面/D面——消除淬火處理帶來的變形，使零件達(dá)到相應(yīng)精度要求。 工序 18：磨削齒面——采用 Y7131 磨齒機(jī)進(jìn)行磨削。 工序 19：檢驗(yàn)——檢驗(yàn)各部尺寸及精度。 工序 20：探傷——磨削齒面探傷檢查。 工序 21：入庫。 兩種工藝路線方案分析如下：兩種工藝路線的前 5 道工序和后面 6 道工序是一樣的，不同的是在中間的幾道工序。方案一是將軸的外形尺寸精加工完成后再進(jìn)行粗精滾齒，方案二是軸的外形粗加工和齒形粗加工一起完成后再進(jìn)行精加工。經(jīng)分析兩種方案均可以達(dá)到零件的加工精度要求。但方案二中間的粗精加工工序較為分散，不利于大批量生產(chǎn)模式下生產(chǎn)效率的提高。方案一的工序較集中適合于大批量生產(chǎn)和生產(chǎn)效率的提高。 綜上分析，本零件選擇方案一作為最終加工工藝路線。 三、本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作 3.1重點(diǎn)及難點(diǎn)： 工藝及夾具的設(shè)計(jì)，并且分析和計(jì)算定位誤差、夾緊力等，然后進(jìn)行繪制CAD二維圖，solidworks三維圖。 3.2前期已開展的工作： 1.查閱相關(guān)資料，積累基礎(chǔ)知識(shí)； 2.對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，擬定工藝路線； 3.初步了解常規(guī)夾具的設(shè)計(jì)及加工方法； 4.運(yùn)用CAD、solidworks等繪圖軟件進(jìn)行制圖。 四、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫） 1．明確設(shè)計(jì)要求，收集資料，文獻(xiàn)綜述；（1-2周） 2.進(jìn)行零件圖的二維和三維繪制，確定工藝總體方案 （3周） 3. 進(jìn)行工藝規(guī)程方案設(shè)計(jì)，撰寫開題報(bào)告。 (4-5周) 4. 填寫工藝文件，完成中期答辯。 (7-9周) 5. 各夾具的設(shè)計(jì)計(jì)算，定位分析，設(shè)計(jì)中存在的問題。 (10-12周) 6. 繪制各夾具的三維裝配圖、部分零件工程圖。 (13-14周) 7. 編寫設(shè)計(jì)說明書，總體修改。 （15周） 8. 末期答辯。（15周） 指導(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 參考文獻(xiàn) [1] 趙如福等．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002． [2] 王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006． [3] 鄒青．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004． [4] 李益民．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004． [5] 孫麗媛等．機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M] ．北京：冶金工業(yè)出版社，2006． [6] 孫已德．機(jī)床夾具圖冊(cè)[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983． [7] 林陳彪．工程機(jī)械齒輪軸加工工藝分析與優(yōu)化[J] ．機(jī)電技術(shù)，2008(4)：42-44． [8] 艾興．切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004． [9] 李潤(rùn)蓮．ZSY450 硬齒面減速器高速齒輪軸加工工藝的改進(jìn)[J] ．礦業(yè)快報(bào)，2005(7)：50-51． [10] 陳日曜．金屬切削原理[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002． [11] 趙如福等．金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M] ．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006． [12] 王光斗，王春福．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] ．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000． [13] 陳宏鈞．實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第二版）[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004． [14]劉?。听X輪軸滾齒夾具[J] ．機(jī)械工人冷加工，2001(12)：19-20． [15] 秦寶榮等．機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題[M] 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軸類自動(dòng)校直機(jī) 075 研磨中心孔 整體式研具 080 磨削重要外表面 磨削Φ65e6、Φ65k 6外圓面消除淬火處理帶來的變形 外圓磨床 M1420 平形砂輪、游標(biāo)卡尺 085 磨削齒面 分度圓表面粗糙度 Ra值為 0.8μm 磨齒機(jī) YA7063 雙斜邊一號(hào)砂輪、齒輪檢測(cè)儀、卡尺等 090 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)各部尺寸及精度 千分表、量規(guī)、游標(biāo)卡尺等 095 探傷 磨削齒面探傷檢查 探傷儀 100 入庫 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 設(shè)計(jì)（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo) 記 處 數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 1 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 025 粗車 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 C6140 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 三爪卡盤和頂尖 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車右端面和鉆中心孔 C6140 125 36.1 0.66 2.0 1 2 頂右端中心孔粗車外圓φ65k6mm（右端） C6140 125 36.1 0.66 1.9 1 37.8 3 粗車外圓φ77mm C6140 125 36.1 0.66 2.5 1 96s 4 粗車外圓φ86.006h11mm C6140 125 36.1 0.66 2.0 1 73.1s 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 2 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 025 粗車 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 C6140 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 三爪卡盤和頂尖 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車左端面和鉆中心孔 C6140 125 36.1 0.66 1.4 1 32.5s 2 粗車外圓φ55m6 C6140 125 36.1 0.66 1.4 1 63.3s 3 粗車外圓φ65e6 C6140 150 36.1 0.66 2.3 1 57.5s 4 粗車外圓φ65k6 C6140 125 36.1 0.66 1.9 1 37.8s 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 3 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 030 半精車車 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 C6140 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 三爪卡盤和頂尖 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 半精車外圓φ55m6 C6140 320 88.4 0.30 1.0 1 53.1s 2 半精車外圓φ65e6 C6140 320 88.4 0.30 1.0 1 48.8s 3 半精車外圓φ65k6 C6140 320 88.4 0.30 1.0 1 36.9s φ77mm左臺(tái)階面 C6140 320 88.4 0.30 1.0 1 5.0s 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 4 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 030 精車 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 C6140 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 三爪卡盤和頂尖 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 半精車外圓φ86.006h11mm C6140 320 88.4 0.30 1.0 1 51.6s 2 半精車外圓φ65k6(右端) C6140 320 88.4 0.30 1.0 1 31.9s φ77mm右臺(tái)階面 C6140 320 88.4 0.30 1.0 1 5.0s 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 5 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 040 精車 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 C6140 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 三爪卡盤和頂尖 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 精車外圓φ65k6（右端） C6140 710 126.9 0.26 0.6 1 24.2s 2 倒外圓φ65k6（右端）C2倒角 C6140 710 126.9 0.26 0.6 1 2.7s 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 6 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 040 精車 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 C6140 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 三爪卡盤和頂尖 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 精車外圓φ55m6 C6140 710 126.9 0.26 0.6 1 27.6s 倒C2斜角、R2mm圓角 C6140 710 126.9 0.26 0.6 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 7 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 045 滾齒 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 Y3150 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 雙V型塊 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗滾齒 Y3150 84 23.7 2.15 1 656s 2 精滾齒 Y3150 204 57.6 0.70 1 829.5s 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 8 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 050 銑鍵槽 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 X51 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 壓板、V型塊和定位螺釘 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗銑鍵槽 X51 725 31.9 0.057mm/z 5 44.7s 2 精銑鍵槽 X51 725 31.9 0.03mm/z 6 48.1s 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 9 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 055 鉆孔 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 Z525 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 V型塊 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆孔 立式鉆床 Z525 392 10.5 0.13 20 30.6s 2 攻螺紋 立式鉆床 Z525 7.6 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 10 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 085 磨削圓面 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 M1420 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 雙頂尖 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗磨φ55e6、φ55k6外圓面 外圓磨床 M1420 97 30 1 33.2s 精磨φ55e6、φ55k6外圓面 外圓磨床 M1420 195 16 1 21s 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 齒輪軸 零件名稱 齒輪軸 共 11 頁 第 11 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 090 磨削齒面 20CrMnMo 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) ?車床 YA7063 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 雙頂尖 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 切削深度 （mm） 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗磨 磨齒機(jī) YA7063 0.08 3 53.1min 2 半精磨 磨齒機(jī) YA7063 0.04 1 3 精磨 磨齒機(jī) YA7063 0.015 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期