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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上     畢   業(yè)   設(shè) 計(jì)        題目：變速器倒擋齒輪加工工藝設(shè)計(jì)       系 別： 專  業(yè)： 班  級(jí)： 學(xué)  號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：

2、 審 閱： 年 月 日 專心---專注---專業(yè) 摘 要 齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用極為廣泛的零件之一。汽車變速器齒輪起著改變輸出轉(zhuǎn)速傳遞扭矩的作用，所以加工齒輪的要求相對(duì)要嚴(yán)格一些。變速器倒擋齒輪應(yīng)具有經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)高，耐磨等特點(diǎn)，以提高齒輪的使用壽命和傳動(dòng)效率，齒輪在工作時(shí)傳動(dòng)要平穩(wěn)而且噪聲要小，結(jié)合時(shí)沖擊不宜過(guò)大。齒輪的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)精度、工作平穩(wěn)性、接觸精度和齒側(cè)間隙四個(gè)方面。一般，汽車的齒輪采用的是6到7級(jí)精度，根據(jù)齒輪不同的技術(shù)要求選擇不同的加工路線。以及選擇毛坯的鍛造方法，和

3、毛坯的加工余量及毛坯的公差，加工路線的制定，為了保證零件的質(zhì)量，在加工之前需要制定兩條加工路線。兩者進(jìn)行比對(duì)，從中選出最有利于加工和保證質(zhì)量的加工方法進(jìn)行加工。同時(shí)還有相關(guān)工序的機(jī)床夾具量具的選取，工藝尺寸公差，位置公差，以及粗糙度的確定，同軸度，圓度及垂直度的選取。 關(guān)鍵詞：齒輪毛坯，加工工藝，工藝性分析，加工余量。 Abstract Gear is one of the most widely used parts of mechanical transmission gear transmission gear change the output speed tr

4、ansfer torque the role of gear transmission gear should have a high degree of economic accuracy and wear resistance and other characteristics in order to improve the service life and transmission efficiency gear in the work to be stable and noise should not be too big. Gear economic indicators mainl

5、y performance for the accuracy of the work, contact precision and tooth side clearance 6. Processing route. And selection method for forging blank, tolerance and rough machining allowance and rough, formulation of processing route, in order to assure the quality, before processing need develop two p

6、rocessing routes. Comparison between the two, from which to select the most conducive to the process and ensure the quality of processing method for processing. Fixture measuring machine tools and process selection, process dimension tolerance, position tolerance, and roughness determined, coaxialit

7、y, Roundness and the verticality of the selection. Key words:Gear blank, processing technology, process analysis, machining allowance. 目 錄 緒論 隨著中國(guó)汽車業(yè)的飛速發(fā)展，汽車的需求量也日益增加。而齒輪最為汽車上不可缺少的部分，其需求量自然而然的隨之增加，近年來(lái)，中國(guó)齒輪行業(yè)快速發(fā)展

8、，行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，齒輪行業(yè)已成為中國(guó)機(jī)械基礎(chǔ)件中規(guī)模最大的行業(yè)。 本次論文設(shè)計(jì)的內(nèi)容是變速器中的倒擋齒輪的加工。變速器是汽車傳動(dòng)系中最主要的部件之一，它是在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一定的情況下，輸出不同的轉(zhuǎn)速，并且可以控制轉(zhuǎn)向。在低轉(zhuǎn)速時(shí)可以輸出較大的扭矩，在高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)有比較好的效率，但扭矩較低。所以機(jī)器在啟動(dòng)的時(shí)候，要在低轉(zhuǎn)速啟動(dòng)，運(yùn)行起來(lái)后在切換的高轉(zhuǎn)速，保持效率。同時(shí)變速器還能實(shí)現(xiàn)空擋和倒擋行駛，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸一般都是只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，而汽車有時(shí)需要能倒退行駛，因此，往往利用變速器設(shè)置的倒檔來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車倒車行駛。汽車上正是有了倒擋齒輪，汽車的操作方式才有了更多的變化，故而倒擋齒輪的作用非

9、常重要。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容圍繞如何加工出倒擋齒輪而展開(kāi)，步驟包括對(duì)生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定、倒擋齒輪零件的分析、齒輪毛坯的確定、和工藝規(guī)程的制定、磨內(nèi)孔工具的確定以及在加工過(guò)程中各種機(jī)床、夾具的選擇。同時(shí)由于齒輪是一個(gè)較復(fù)雜的幾何體，加工過(guò)程較為復(fù)雜，加工精度難以確定。因此如何確定齒輪的精度等級(jí)以及依據(jù)其精度等級(jí)確定相關(guān)控制參數(shù)的公差值，是齒輪設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)用類比法，結(jié)合查表及大量繁雜的公式計(jì)算。這樣的方法工作量大，且很難保證齒輪精度設(shè)計(jì)的合理性。因此需要借助計(jì)算機(jī)輔助軟件對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，對(duì)齒輪精度的設(shè)計(jì)及其相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，使齒輪精度的設(shè)計(jì)達(dá)到快速、準(zhǔn)

10、確。同時(shí)將計(jì)算出的數(shù)據(jù)在CAD圖紙上進(jìn)行標(biāo)注，這樣才能制定出正確的加工工藝及程序，制造出合格的產(chǎn)品。 第1章 齒輪零件的分析 1.1零件圖的分析（下圖為倒擋齒輪的剖面圖） 圖1-1 （a) 圖1-1 (b) 1.2零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)產(chǎn)品的品種、規(guī)格及產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期通常為1年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也通常稱為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。 生產(chǎn)綱領(lǐng)的公式： 對(duì)于零件而言，產(chǎn)品的產(chǎn)量除了制造機(jī)器所需要的數(shù)量之外，還要包括一定的廢品和備品，因此零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)應(yīng)按下式計(jì)算： N=Qn(1+a%+b%) 式中： N-----零件的年產(chǎn)量（

11、件/年）; Q-----產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/件）; n-----每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）; a%-----該零件的備品率（備品百分率）; b%-----該零件的廢品率（廢品百分率）; 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，可分為三種不同的類型： 1. 單件生產(chǎn)：少量的制造不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)。如新產(chǎn)品的試制，專用設(shè)備的制造等。 2. 成批生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量較大，一年中分批的制造相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。 3. 大量生產(chǎn)：當(dāng)一種零件或產(chǎn)品數(shù)量很大，而在大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常是重復(fù)性的進(jìn)行相同的工序。 倒擋齒輪零件的年產(chǎn)量為50000件/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，其備品率為10%，廢品率為1

12、%，根據(jù)零件生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算公式可得： N=Qn(1+a%+b%); =50000(1+10%+1%); =55500件/年； 由此可知，該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 1.3齒輪工藝設(shè)計(jì)的要求 （1） 應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙上提出的各項(xiàng)技術(shù)要求。在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率并降低消耗，同時(shí)要盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 （2） 在充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能的采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)。 （3） 工藝規(guī)程的內(nèi)容應(yīng)正確、完整、統(tǒng)一、清晰。工藝規(guī)程的編寫應(yīng)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。工藝規(guī)程的格式與填寫方法以及所用的術(shù)語(yǔ)、符號(hào)等應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 1.

13、4齒輪的工作轉(zhuǎn)態(tài)分析及工作條件 變速器倒擋齒輪轉(zhuǎn)速較高，溫度和壓力也很大。負(fù)責(zé)著傳輸動(dòng)力的重任，是變速器中非常重要的部分，還需要承受較大的外力，必須有一定的抗沖擊能力，正由于變速器齒輪這種特殊的工作狀態(tài)，變速器的齒輪必須有較高的強(qiáng)度剛度，而且在高速工作中，需要能承受循環(huán)載荷的能力。為了適應(yīng)這種特殊的工作環(huán)境，需要在齒輪加工過(guò)程中，需要進(jìn)行滲碳淬火與表面磷化等處理工序，以達(dá)到表面硬而心部韌的效果。還因?yàn)樽兯倨鼾X輪齒齒面強(qiáng)度要求較高，必須對(duì)齒面進(jìn)行強(qiáng)力噴丸處理，通過(guò)冷作硬化的效果，從而提高了變速器齒輪的疲勞強(qiáng)度，消除了表面缺陷的問(wèn)題。 1.5齒輪的結(jié)構(gòu)分析 分析零件可知，該零件為一個(gè)

14、雙聯(lián)齒輪，由兩個(gè)不同的齒廓組成。一個(gè)為m=4，z=17的齒廓，一個(gè)為m=5,z=19的齒廓。由Φ40㎜的圓柱連接在一起，零件有Φ20㎜的孔和寬6㎜的鍵槽。內(nèi)孔為光孔，表面粗糙度要較高，而且要求有一定的光潔度。 1.6齒輪的結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，制造的方便性，可行性和經(jīng)濟(jì)性。即零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)方便加工時(shí)工件的裝夾、對(duì)刀、測(cè)量，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，工藝性越好。結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，同時(shí)提高切削效率。 根據(jù)零件的外形尺寸Φ105×100㎜，所以選擇Φ110×105㎜的毛坯。鉆孔結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，選擇合適的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速率，就可以將此結(jié)構(gòu)

15、做出，為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)做出45°的倒角。 1.7齒輪的加工工藝分析 （1) 零件的內(nèi)腔與外形應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸尤其是加工面轉(zhuǎn)接處的凹圓弧半徑，一根軸上直徑差不大的各軸肩處的退刀槽寬度等最好統(tǒng)一尺寸。 （2) 內(nèi)槽及緣板之間的轉(zhuǎn)接圓角半徑不應(yīng)過(guò)小，這是因?yàn)榇颂巿A角半徑大小決定了刀的直徑，而刀具直徑的大小與被加工工件輪廓的高低影響著工件加工工藝性的好壞。 （3）零件結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，零件的部分加工面精度要求較高，所以此零件的加工有一定難度。從零件的尺寸和形狀位置要求來(lái)看主要保證工件的表面粗糙度。對(duì)于端面及齒面的加工，采用數(shù)控車床進(jìn)行粗車和精車可以達(dá)到

16、加工要求。 第2章齒輪毛坯的設(shè)計(jì) 2.1毛坯材料的確定及制造方法 在設(shè)計(jì)汽車變速器倒擋齒輪時(shí)，常用的加工材料有；20CrMnTi、20CrMo、20CrMnVB，40Cr、40MnB、45號(hào)鋼等，在本次設(shè)計(jì)中選用20CrMnTi。 20CrMnTi是滲碳鋼，滲碳鋼通常為含碳量為0.17%到0.24%的低碳鋼。汽車上多用其制造傳動(dòng)齒輪。其淬透性較高，在保證淬透情況下，具有較高的強(qiáng)度和韌性，特別是具有較高的低溫沖擊韌性。20CrMnTi表面滲碳硬化處理用鋼。良好的加工性，特加工變形微小，抗疲勞性能相當(dāng)好。硬度低但切削變形小，屬于易加工材料。從材料角度看，符合此零件加工的基本要求，切

17、削加工性好。 20CrMnTi是一種應(yīng)用廣泛、用量很大的合金鋼，是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高，經(jīng)滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅(jiān)韌的心部，具有較高的低溫沖擊韌性，焊接性中等，正火后可切削性良好。用于制造變速器的齒輪、齒圈等。 由于倒擋齒輪傳輸動(dòng)力，要求具有一定的強(qiáng)度，其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。輪廓尺寸不大，形狀并不復(fù)雜，所以毛坯可采用模鍛成型。這對(duì)于提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量也是有利的。 毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后決定。 2.2毛坯加工余量及公差 加工余量是指加工過(guò)程中，所切去的金屬層厚度。加工余量有工序余量和加工總余量（毛坯余量）之分。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸

18、之差；加工總余量（毛坯余量）是毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差。 2.3毛坯的形狀 圖2-1 齒輪毛坯圖 表2-1 毛坯總余量 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 Ф78外圓 78 4 82 Ф105外圓 105 5 110 Ф40 40 40 100長(zhǎng) 100 5 105 15厚 15 3 18 第3章 齒輪加工工藝規(guī)程的制定 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 在倒擋齒輪加工中的定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇有兩個(gè)出發(fā)點(diǎn)：一是保證各表面有足夠且均勻的加工余量；二是保證不加工表面與

19、加工表面間的尺寸和位置符合設(shè)計(jì)要求。精基準(zhǔn)的選擇主要考慮以下幾個(gè)方面：一是盡可能選擇用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)：二是盡可能選用同一組定位基準(zhǔn)加工各個(gè)表面，即遵守“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則：三是應(yīng)保證工件的裝夾穩(wěn)定可靠，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾操作方便。根據(jù)上述基準(zhǔn)的選擇原則，粗基準(zhǔn)用未加工過(guò)的毛坯表面做基準(zhǔn)，基準(zhǔn)用以加工過(guò)的表面做基準(zhǔn)。具體基準(zhǔn)的選擇如下： 粗車小端面以大端外圓軸線作為基準(zhǔn)夾緊，以大端端面作為軸向的定位基準(zhǔn) 粗車大端面以大端外圓軸線作為基準(zhǔn)夾緊，以小端端面作為軸向的定位基準(zhǔn) 粗車內(nèi)孔時(shí)以大端外圓軸線作為基準(zhǔn)夾緊，以大端外圓軸線作為定位基準(zhǔn) 精車與粗車的基準(zhǔn)選擇一致 滾齒

20、和插齒時(shí)以內(nèi)孔軸線作為定位基準(zhǔn)，小端端面作為基準(zhǔn)夾緊 磨削內(nèi)孔及端面止口時(shí)以大齒分度圓圓心作為定位基準(zhǔn)，大端面做基準(zhǔn)夾緊 3.2制定倒擋齒輪加工工藝路線 3.2.1齒輪表面的加工方法 （1） 齒圈外圓面：為標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-97規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為Ra3.2µm,需要粗車、半精車。 （2） Φ40㎜外圓面：為標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-97規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為Ra3.2µm，需要粗車、半精車。 （3） Φ20㎜內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為Ra3.2µm，加工方法選用鉆、粗鉸、精鉸。 （

21、4） 端面：本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度、表面粗糙度沒(méi)有要求，只需要粗車即可。 （5） 齒面：齒輪模數(shù)分別為4、5，齒數(shù)分別為17、19。精度都為8GK，用銑刀銑齒即可。 （6） 鍵槽：槽寬和槽深的公差等級(jí)分別為IT9和IT12，需要粗插鍵槽、精插鍵槽。 3.2.2制定齒輪加工工藝路線 為了保證達(dá)到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項(xiàng)技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，應(yīng)盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。

22、 齒輪的加工工藝路線，一般是先進(jìn)行齒坯的加工，然后在進(jìn)行齒面的加工。齒坯的加工包括各個(gè)圓柱表面及端面的加工，按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，齒坯加工可按下述工藝路線進(jìn)行： 工藝方案一： 工序10：毛坯進(jìn)行正火熱處理 工序20：粗車各端面 工序30：粗車各外圓 工序40：鉆孔Φ20㎜ 工序50：粗鉸Φ20㎜ 工序60：調(diào)質(zhì) 工序70：精鉸Φ20㎜ 工序80：半精車外圓Φ105㎜、Φ78㎜、Φ40㎜及各端面 工序90：銑齒輪 工序100：粗插鍵槽 工序110：精插鍵槽 工序120：高頻淬火 工序130：修正 工序140：終檢 工藝方案二： 工序10：毛坯進(jìn)

23、行正火熱處理 工序20：銑平面 工序30：鉆孔Φ20㎜ 工序40：粗鉸Φ20㎜ 工序50：粗車各外圓 工序60：調(diào)質(zhì) 工序70：半精車外圓Φ105㎜、Φ78㎜、40㎜及各端面 工序80：精鉸Φ20㎜ 工序90：粗插鍵槽 工序100：精插鍵槽 工序110：銑齒輪 工序120：高頻淬火 工序130：修正 工序140：終檢 工藝方案比較分析 第二條工藝路線不同于第一條工藝路線是把平面銑出來(lái)，并將孔與外圓柱面的加工進(jìn)行了互換，其它的先后順序均沒(méi)有變化。零件的基準(zhǔn)有所變化， 第1條 工藝路線，直接車出端面，有利于保證精度減小誤差，節(jié)省拆裝時(shí)間；再者先加工孔，確定了精基

24、準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則，有利于提高其他部分的加工精度。 第二條工藝路線，增加了銑平面，要換床，拆裝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生誤差，先加工外圓柱面再加工孔，改變了精基準(zhǔn)，以外圓柱面為精基準(zhǔn)，違反了基準(zhǔn)重合原則。 從保證精度的前提下，選擇第一條工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)。 3.3選擇設(shè)備和工藝裝備 3.3.1機(jī)床的選擇原則 （1） 機(jī)床的尺寸規(guī)格應(yīng)與倒擋齒輪尺寸相適應(yīng)。 （2） 機(jī)床的加工精度應(yīng)與倒擋齒輪加工精度相適應(yīng)。 （3） 機(jī)床的選用要節(jié)省投資和適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展。 （4） 要充分使用現(xiàn)有設(shè)備 3.3.2工藝裝備的選擇原則 （1） 量具的選擇；正確合理的選用量具是保證產(chǎn)品零件質(zhì)量的重要條件之一

25、。但選擇量具要考慮多方面的因素。例如，測(cè)量誤差和加工誤差之間的分配，被測(cè)對(duì)象的精度要求，結(jié)構(gòu)尺寸的大小、形狀、重量和所用的材料，加工的工藝條件、批量、使用測(cè)量器具的精確度和經(jīng)濟(jì)性等等。因此選擇量具是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。要正確合理地選用量具，必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析。本次設(shè)計(jì)以保證測(cè)量精度為前提，并考慮經(jīng)濟(jì)，操作使用方便等問(wèn)題，并根據(jù)大批量生產(chǎn)類型，所以選擇高生產(chǎn)率的專用檢查儀。 （2） 刀具的選擇；主要取決于各工序所采用的加工方法、工件材料、加工精度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。20CrMnTi屬于易加工合金鋼，硬度較低，各種機(jī)床所帶有的通用刀具就可以滿足加工需求。 （3） 夾

26、具的選擇；數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求，一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能防調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。除此之外，重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)。 1. 單件小批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先選用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。 2. 在成批生產(chǎn)時(shí)，才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 3. 零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停頓時(shí)問(wèn)。 4. 夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各表面的加工，即夾具要敞開(kāi)，其定位、關(guān)緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等）。 5. 為提高數(shù)控加工的效率，批量較大的零件加工可以采用多工位、氣動(dòng)成液壓夾具。

27、 此外，為了提高數(shù)控加工的效率，在成批生產(chǎn)中還可以采用多位、多件夾具。 在此零件的加工過(guò)程中，除了滾齒，插齒與各個(gè)面的磨削加工需要設(shè)計(jì)專用的夾具外，其他加工工序只需要通用夾具即可（如三爪卡盤）。 第4章倒擋齒輪加工工藝的計(jì)算及工藝文件 4.1倒擋齒輪各工序加工余量、工序尺寸及公差的確定 表4-1 倒擋齒輪各工序加工余量、工序尺寸及公差表 工序 加工余量 （余量） 工序尺寸 IT 公差 粗車ф78mm端面 3mm 103mm 11 +0.22 0 粗車ф78mm外圓 3.9mm Ф78.1mm 13 +0.46 0 粗車ф40mm外圓 4mm Ф

28、41mm 13 +0.39 0 粗車ф78mm齒厚15mm 2mm 16mm 11 +0.11 0 粗車ф105mm端面 2mm Ф101mm 11 +0.22 0 粗車ф105mm外圓 3.9mm Ф107.1mm 13 +0.54 0 粗車ф105mm齒厚15mm 2mm 16mm 11 +0.11 0 鉆孔ф20mm 18mm Ф18mm 13 0 -0.33 粗絞ф20mm 1.94mm Ф19.94mm 10 0 -0.084 精絞ф20mm 0.06mm Ф20mm 8 +0.027 0 半

29、精車外圓ф78mm端面 0.5mm 100.5mm 9 +0.087 0 半精車外圓ф78mm 1.1mm Ф78mm 10 0 -0.12 半精車外圓ф40mm 1mm Ф40mm 10 0 -0.1 半精車ф78mm齒厚15mm 1mm 15mm 9 +0.043 0 半精車外圓ф105mm端面 0.5mm 100mm 9 +0.087 0 半精車外圓ф105mm 1.1mm Ф105mm 10 0 -0.14 半精車ф105mm齒厚15mm 1mm 15mm 9 +0.043 0 粗拉鍵槽 5.6&

30、#215;2.4 5.6×2.4 精拉鍵槽 0.4×0.4 6×2.8 4.2計(jì)算外圓切削用量及工時(shí)定額 4.2.1粗車外圓的基準(zhǔn)選擇 所謂基準(zhǔn)，就是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn).線.面。按其功用不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1. 所謂設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指設(shè)計(jì)圖樣上采用的標(biāo)準(zhǔn)，它是標(biāo)注設(shè)計(jì)尺寸的起點(diǎn)。設(shè)計(jì)圖樣上標(biāo)注的尺寸均稱為設(shè)計(jì)尺寸，本次設(shè)計(jì)中，倒擋齒輪的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是兩個(gè)凸臺(tái)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓。 2. 工序基準(zhǔn)就是在工序圖上，用來(lái)標(biāo)定本工序被加工表面尺寸、形狀和位置所采用的基準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)中

31、，外圓的工序基準(zhǔn)為其中心線。 3. 定位基準(zhǔn)，在加工中確定工件在機(jī)床上或機(jī)床夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)，用未經(jīng)加工過(guò)的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)的，稱為粗基準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)中，工件外圓與卡盤的卡爪接觸，確定了工件的徑向位置，因此倒擋齒輪外圓是徑向定位的定位基面。 4. 測(cè)量基準(zhǔn)就是用來(lái)確定被測(cè)量尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)，即測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)中，用卡尺來(lái)測(cè)量外圓面的尺寸，卡尺量爪與外圓面接觸的量點(diǎn)就是測(cè)量基準(zhǔn)。 5. 裝配基準(zhǔn)就是用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)中，倒擋齒輪的中心線既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)，又是工序基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，此所謂為基準(zhǔn)重合

32、。 6. 對(duì)刀基準(zhǔn)就是在加工過(guò)程中調(diào)整刀具與機(jī)床夾具相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)稱為對(duì)刀基準(zhǔn)，在本次設(shè)計(jì)中，車床的主軸軸線就是粗車外圓的對(duì)刀基準(zhǔn)。 4.2.2粗車Φ78外圓 1.切削深度 單邊余量?？梢淮吻谐? 2.進(jìn)給量 根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》，選用 3.計(jì)算切削速度，根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》，確定 4.確定主軸轉(zhuǎn)速，按機(jī)床說(shuō)明書選取所以實(shí)際切削速度 5.切削工時(shí) 4.2.3粗車Φ40外圓 1.進(jìn)給量，根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》，選用 2.計(jì)算切削速度，根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》，確定 3.確定主軸轉(zhuǎn)速，按機(jī)床說(shuō)明書選取，所以實(shí)際切削速度 4.切削工

33、時(shí) 4.2.4粗車Φ105外圓 1.切削深度 單邊余量，可一次切除 2.進(jìn)給量，按《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》，選用 3.計(jì)算切削速度，見(jiàn)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》，確定 4.確定主軸轉(zhuǎn)速，按機(jī)床說(shuō)明書選取，所以實(shí)際切削速度 5.切削工時(shí) 4.3編寫工藝過(guò)程卡及工序卡片 表4-2 倒擋齒輪工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共兩頁(yè) 產(chǎn)品名 稱 倒擋齒 輪 零（部）件名稱 倒 擋 齒 輪 第一頁(yè) 材料牌號(hào) 20CrMnTi 毛坯種類 鍛件 毛坯尺寸 毛坯件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序

34、名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 加工設(shè)備 工 藝 裝 備 工時(shí)（min） 夾具名稱及型號(hào) 刀具名稱及型號(hào) 量具與檢測(cè) 10 熱處理 正火處理 1 1 2.6 20 粗車各端面 （1）粗車Φ78㎜端面 （2）粗車Φ105㎜端面 1 1 CA6140 組合夾具 外圓車刀 專用塞規(guī) 4.5 30 粗車各外圓 （1）粗車Φ78㎜外圓柱面 （2）粗車Φ78㎜齒厚 （3）粗車Φ40㎜外圓柱面 （4）粗車Φ105㎜外圓柱面 （5）粗車Φ105㎜齒厚 1 1 CA6140 組合夾具

35、外圓車刀 專用塞規(guī) 4.5 40 鉆孔 鉆孔Φ18㎜ 1 1 CA6140 組合夾具 麻花鉆頭 專用塞規(guī) 4.5 50 粗鉸 鉸孔Φ19.8㎜ 1 1 CA6140 組合夾具 鉸刀 專用塞規(guī) 3.1 60 調(diào)質(zhì) 1 1 CA6140 組合夾具 2.3 70 精鉸 鉸孔Φ20㎜ 1 1 CA6140 組合夾具 鉸刀 專用塞規(guī) 2.8 80 半精車外圓 （1） 半精車Φ78㎜外圓柱面 （2） 半精車Φ78㎜齒厚 （3） 半精車Φ40㎜外圓柱面 （4） 半精車Φ105㎜外圓柱面 （5） 半精車

36、Φ105㎜齒厚 1 1 CA6140 組合夾具 外圓車刀 專用塞規(guī) 0.41 90 銑齒輪 （1） 銑齒z=17,m=4 （2） 銑齒z=19,m=5 1 1 組合夾具 銑刀 專用塞規(guī) 1.3 100 粗拉鍵槽 粗拉鍵槽5.6×2.4×100㎜ 1 1 組合夾具 鍵槽拉刀 專用塞規(guī) 0.6 110 精拉鍵槽 精拉鍵槽6×2.8×100㎜ 1 1 組合夾具 鍵槽拉刀 專用塞規(guī) 0.5 120 淬火 1 1 0.5 130 修正 1

37、1 組合夾具 0.5 140 終檢 1 1 專用塞規(guī) 0.5 編制日期 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 表4-3 倒擋齒輪外圓加工工序卡 機(jī)械加工工藝卡片 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 倒檔齒輪 車 間 工 序 號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 30 粗車外圓 20CrMnTi 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)

38、 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) 臥式車床 CA6140 1 夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱 切 削 液 專用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn) 終 單 件 64 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/n) 切削深度(mm) 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)

39、 1 粗車Φ78外圓柱面及齒厚 高速鋼面車刀 500 119 0.5 1.5 1 6 2 粗車Φ40圓柱面 高速鋼面車刀 1400 159 0.5 1 1 6.5 3 粗車Φ105圓柱面及齒厚 高速鋼面車刀 400 132 0.5 1 1 7.8 設(shè)計(jì)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

40、 結(jié) 論 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們掌握了相關(guān)基礎(chǔ)課程如：理論力學(xué)、材料力學(xué)、零件設(shè)計(jì)和制造及專業(yè)課程如：零件構(gòu)造、零件制造等后所做的一次綜合性的設(shè)計(jì)，不僅是對(duì)我們大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)檢驗(yàn)，更是一次實(shí)戰(zhàn)練兵。使我們對(duì)所學(xué)的一些基本理論得到了培養(yǎng)，并且使我們更加理解本專業(yè)的一些原理、設(shè)計(jì)方法和思路，為我們以后在自己專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 在本次設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)的是變速器倒擋齒輪的加工，采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。 變速器倒擋齒輪用來(lái)傳遞的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，改變轉(zhuǎn)向傳遞扭矩從而使汽車實(shí)現(xiàn)反向行使，在汽車中的作用非

41、常大。 這次設(shè)計(jì)到現(xiàn)在基本是結(jié)束了，但是對(duì)于倒擋齒輪的認(rèn)識(shí)還有待提高，由于過(guò)去的理論中缺乏這方面知識(shí)的培養(yǎng)，所以對(duì)于很多的倒擋齒輪原理的認(rèn)識(shí)不是很透徹，這就給設(shè)計(jì)本身帶來(lái)了困難，所以設(shè)計(jì)的倒擋齒輪可能在某些方面存在有漏洞和不足，但是它是對(duì)我自身能力的一種鍛煉，從中得到理論知識(shí)以外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲頗豐。 致 謝 本論文設(shè)計(jì)在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的，從課題選擇到具體的寫作過(guò)程，無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)論文寫作期間，老師為我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒(méi)有這樣的幫助和關(guān)懷，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)論文。在此向老師表

42、示深深的感謝和崇高的敬意。 我還要感謝老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我的種種幫助與關(guān)懷，以及耐心的指導(dǎo)，使我學(xué)到了很多專業(yè)的知識(shí)，并運(yùn)用到我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，增加了亮點(diǎn)。 在臨近論文完成之際，我還要借此機(jī)會(huì)向給予了我?guī)椭椭笇?dǎo)的所有老師表示由衷的謝意，感謝他們的辛勤栽培和教育。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 同時(shí)，我還要感謝同組的各位同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見(jiàn)，對(duì)于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝。 最后，在論文寫作過(guò)程中，我還參考了有關(guān)的

43、書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。 參考文獻(xiàn) 1.宋新萍.汽車制造工藝學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社 2003 2.周保牛.黃俊桂. 數(shù)控編程與加工技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社 2013 3.楊書子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社 2004 4.李洪.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社 1990 5.方昆凡.公差與配合手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社 1999 6.吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 1987 7.黃如林.切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社 2004 8.王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社 2006 9.吳明友.數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)[M].東南大學(xué)出版社 2000 10.樂(lè)兌謙.金屬切削刀具[M].機(jī)械工業(yè)出版社 2005