bj130汽车变速箱二轴一二档齿轮工艺夹具正文

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1、摘要今天，随着市场全球化，经济一体化进程的加快，制造业中的竞争不断的加剧。为了赢得优势，汽车企业必须采用先进的设计和制造技术。在各种机械中应用最广泛的还是圆柱齿轮机构，它用来传递空间平行轴间的运动和动力。随着技术的发展对齿轮的加工精度要求越来越高。为了加工出符合要求的齿轮，齿轮的加工方法也不断提高。对于一些特殊齿轮，如汽车，拖拉机变速箱中双联齿轮，或者精度要求较高，表面粗糙度要求较小的齿轮，必须采用滚-剃-珩或插-剃-珩工艺。在齿轮加工过程中，刀具及夹具的设计也尤为重要。刀具的角度不仅在很大程度上决定了刀具的寿命，而且也决定加工的表面质量。刀具角度设计的一般性原则不因某种特殊刀具而改变。拉刀也

2、是机械加工中常用的一种刀具，拉削可加工内表面（如各种型孔、键槽花键孔等）和外表面（如平面、半圆弧面和组合表面等）拉削加工效率高，精度高。齿轮加工过程中也应用到一些特殊的夹具如：节圆夹具，其具有稳定的高的定心精度。关键词：齿轮工艺 夹具 刀具 花键孔 拉削加工ABSTRACTToday, as the course of market globalization and economic incorporation quicken competitions in manufacturing become serious. In order to win the competition, auto

3、mobile enterprise has to use the advanced technological and manufacturing technology. Column gear mechanisms are widely applied in multifarious machine; they are used to transfer drives and sports between arbitrary tow axes in space. With development of technology, it required that gear machining me

4、thods also continuously are higher. In order to produce qualified gear, machining methods also continuously are improved. For some specious gears, e.g. double-gear or gear with requirement of high surface roughness, we must machine it by pinion-shaped cutter. Especially, for those special volume-pro

5、duce gear in automobile and motor industry, generating process, shaving process and gear lapping with corundum process are often used. During the procedure, the design of grip and cutter is also important. Angles determine greatly not only tool life but finish quality as well. General principles upo

6、n which cutting tool angles are based do not depend on the particular tool. Broach also is a common cutter in mechanical working. It used to broach the surface and has inefficient, precision. Special grip are often used in working，. circle grip， which has stead and higher centering accuracy.Keywords

7、: gear technique fixture cutter spline hole Broaching processing绪 论1.1 制造业和制造技术在国民经济中的地位和作用制造业在众多国家尤其是发达国家的国民经济中占有十分重要的位置，是国民经济的支柱产业。美国68的财富来源于制造业，日本国民总产值的49是由制造业提供的。中国的制造业在工业总产值中也占有40的比例。可以说，没有发达的制造业就不可能有国家真正的繁荣和富强。制造技术是使原材料变成产品的技术的总称，是国民经济得以发展也是制造业本身赖以生存的关键基础技术。有资料表明，在最近几十年里，美国一度(约在70一80年代)把制造业视为“

8、夕阳工业”，放松了对它的重视。曾经在世界上独步一时的美国制造业因此直线衰落，很快降到了历史的最低点。其在国际上的竞乎力也遭到严重削弱，并导致了美国9()年代初的经济衰退，半导体、晶体管是美国发明的，由此而兴起的微电子工业也可以说纯粹是美国的首创工业，然而在不到10年的时间里，其半导体市场份额由60降到了40，消费电子产品(如电视机、摄像机、音响等)则几乎全军覆没。汽车的大批量生产方式出自于美国汽车工业也成为美国的最大工业。1955年美国的进口汽车还只占其总销售额的1，而在1987年则升至31还多。钢铁、纺织、机床、化工制品、民用飞机等其他美国工业也都处于类似的境地。“美国衰落”一时成为美国国内

9、外越来越响亮的声音。这一严重局面引起了美国政府的深刻反省，为增强其制造业的竞争力和促进国家经济的增长，80年代末到90年代初，美国率先提出了“先进制造技术”的概念，并先后制订和实施了系列振兴制造业和制造技术的计划(如美国先进制造技术计划、美国敏捷制造使能技术汁划等)。待别是将1994年定为美国的先进制造技术年，先进制造技术成为美国政府当年财政重点扶植的唯一领域。欧洲、日本和新兴工业国家也不甘落后，相继作出响应，纷纷制订了本国的先进制造技术发展计划，其中最具代表性的有日本的智能制造技术计划、德国的制造2000年计划，以及韩国的高级先进技术国家计划等。这些情况表明，加快发展先进制造技术已成为各国政

10、府的共识，一场以先进制造技术为中心的科技竞争正在同际间展开。1.2 机械制造学科的研究内容及特点机械工程科学是门有着悠久历史的学科，是国家建设和社会发展的支柱学科之。机械制造(冷加工)是机械工程的一个分支学科是一门研究各种机械制造过程和方法的科学。金屑切削机床、特种加上机床、机器人以及机械加工工艺系统中的其他工艺装备是机械制造的主要设备和工装，它们是机械制造赖以实现的重要手段。研究各种机械制造设备和工艺装备的设计和制造，发展新的设备和工装，是机械制造学科的一项重要内容。机械的制造工艺过程通常可区分为热加工工艺过程(包括铸造、塑性加工、焊接、热处理、表面改性等)及冷加工工艺过程，它们都是改变生产

11、对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使之成为成品或半成品的过程。第 2 章 BJ-130汽车变速箱二轴一 二档齿轮工艺规程的制定2.1 齿轮零件的分析2.1.1 零件的作用课题给出的是BJ-130汽车变速箱二轴一二档齿轮，该零件市场需求量大，但加工工艺比较复杂，要求有良好的抗冲击能力，良好的耐磨性。工作精度高的特点。当齿轮处在不同的工作状态下可以调整工作转速，能够有效的传递动力。2.1.2 零件的工艺分析2.1.2.1 零件技术要求：1.3毫米 表面硬度HRC5864，心部硬度HRC3245。（2）孔（3）矩形齿花键共8齿，对中心不平行度允差0.04/100。1.1，淬硬HR5864，心部硬度

12、HRC3245。2.1.3 零件主要尺寸（1）BJ-130汽车变速箱二轴一 二档齿轮是一双联齿轮，齿轮总长58mm,直径136mm。（2）齿轮小齿宽17mm，直径110mm，两个分别为6mm和8宽，直径86mm 和88mm的槽。（3）直径为62mm46-0.34mm的花键孔。740.2mm；长1mm直径740.2mm的止口。2.2 工艺规程的设计2.2.1 确定零件的生产类型零件的生产纲领为：N=Qn(1+a+b) (2-1)式中：N零件的计划年产量（件）Q产品年产量为5000件n每辆产品该零件数为1件a零件的备品率为4%b零件的废品率为1%N=50001（1+4%+1%）=5250件/年从计

13、算结果可知，该零件为大量生产。2.2.2 确定毛坯的制造形式零件的材料选用低碳合金钢 20CrMnTi ，因为齿轮材料直接影响齿轮寿命，也影响齿轮的制造，所以齿轮材料主要应根据齿轮的工作条件选择。变速箱齿轮属于闭式传动，润滑条件较好，转速不是太高，但承受较大的冲击载荷，其失效形式多为齿根折断，这就要求齿轮齿面有较高的硬度，心部有足够的强度和韧性。低碳合金钢20CrMnTi具有良好的切削性能，渗碳淬火时工件变形小，能使齿轮获得高的齿面硬度（淬火后硬度可达HRC58-63），心部又有足够的韧性和较高的抗弯曲疲劳强度的能力，残留奥氏体量也少，汽车变速箱齿轮选用20CrMnTi。齿轮的毛坯形式主要有棒

14、料，锻件，铸件。棒料用于尺寸小，结构简单，强度要求不高的齿轮。汽车变速箱主要用于传递动力，对轮齿强度要求高，又属于大量生产，为了提高生产率，减小切削加工时的劳动量，保证加工精度，所以采用模锻工艺制造毛坯。2.2.3 齿坯的设计2.2.3.1 分模面选择按选择分模面原则，确定在零件最大直径136的二分之一高度处分模。2.2.3.2 加工余量和尺寸公差确定由于该工件是材料为20GrMnTi，采用的是锤上模锻的制造工艺，根据零件上最大高度H=58mm，最大长度L=136mm，最大宽度B=136mm，L/B=12，查表机械加工工艺手册表2.3-13可知得到所有尺寸的单边余量皆为1.5mm，所有高度尺寸

15、偏差皆为毫米，查表得：水平尺寸公差毫米。按零件尺寸确定锻件尺寸直径136处 136+21.5=139直径98处 98 +21.5=101直径110处 110+21.5=113孔 56处 56-21.5=53全 长 22+24+16=622.2.3.3 模锻斜度确定按选取模锻斜度方法：在110处 根据L/b=110/110=10.21；在98处 根据L/b=98/98=1h/b=16/980.16；在136处 根据L/b=136/136=1锤上模锻外斜度通常为5，7，最大为10，选择为5。锤上模锻内斜度一般要比外斜度要大，选择为7。2.2.3.4 圆角半径确定r=单面余量+零件圆角半径或倒角在0

16、.21 r=1.5+1在98处 h/b=16/980.16 r=1.5+1在0.07 r=1.5+16mm2.2.3.5 冲孔连皮的确定零件上孔56处 56-2+2.0 h0.57d 由图5-14可确定平底冲孔连皮厚度为6mm2.2.3.6 其他出锻件沿周边的残余毛刺为0.8-1.0mm 锻件沿分模面的错移量为0.8-1.0mm，锻件表面的缺陷，加工表面不大于锻件实际余量的1/22.2.3.7 热处理 正火处理锻件2.2.4 定位基面的选择定位基面的选择是以中心部位的孔作为主要精基准，具体应用时有以下几种情况。（1）在一次装夹中精车齿轮坯的孔、大外圆和大端面，以保证这些表面的位置精度要求， （

17、2）先精加工孔，然后以孔作为精基准，加工其他各表面。（3）外圆与孔互为基准。齿轮零件，因小端外圆和孔的精度以及小端外圆对孔的同轴度要求都很高，表面粗糙度要求很低，在车削后均须磨削。车削后可先以外圆和小端面作为精基准，用百分表找正后磨孔；再以孔作为精基准，用心轴装夹磨外圆。由于内、外圆互为基准，每一工序都为下一工序准备了精度更高的定位基准，因此可以得到较高的同轴度要求。精基准的选择：选择花键内孔和端面作为精基准面，加工各档外圆表面、槽和齿轮面。粗基准的选择：为了加工出上述的精基准面，应以外圆和一端面作为粗基准面，车、镗、拉花键孔。2.2.5 零件表面加工方法的选择零件各表面加工方法和方案的选择，

18、根据零件每个加工表面（特别是主要表面）的精度、粗糙度及技术要求，选择合理的加工方案，确定每个表面的加工方法和加工次数。该工件毛坯已经模锻成型，孔以锻出。其各表面加工方法选择如下：56Dmm长46mm的花键孔: 粗镗-精镗花键孔： 粗镗-精镗-拉削-校正磨孔各外圆表面、两槽、左右端面： 粗车-精车 齿轮齿形： 滚/插-剃齿-珩齿740.2槽孔： 粗镗-精镗2.2.6 零件表面加工顺序的确定2.2.6.1 加工阶段的划分为了达到规定的技术要求，该双联齿轮可分为以下几个加工阶段：粗加工阶段。其主要目的是切除绝大部分余量。主要是车外圆、车端面、粗镗内孔及拉花键孔。半精加工阶段。使次要表面达到图纸要求，

19、并为主要表面的精加工提供基准。主要是以拉成的花键孔为主要基准，精车外圆、内孔、端面、粗滚/插齿、精镗740.2槽孔。精加工阶段。保证各主要表面达到图纸要求。剃齿后再校正花键内孔，并以校正的花键内孔为精基准，进行珩齿加工。机械加工顺序的安排根据在安排机械加工工序时，必须遵循基准先行、先粗后精、先主后次等几项原则。所以先安排外圆、端面的加工再进行内孔的粗加工。由于花键孔是以后各个表面加工的精基准，所以接着安排花键孔的拉销。花键孔加工好了以后，再以花键孔为主要的精基准，精车各档外圆、端面和槽，滚/插齿、剃齿；最后安排花键内孔的校正，进行珩齿加工。2.2.6.2 热处理工序的安排主要热处理工序为：汽车

20、变速箱齿轮齿坯热处理采用正火。正火是将锻造后的齿坯加热到相变临界点以上3050，保温后从炉中取出，在空气中冷却至室温。这种热处理过程了细化晶粒，改善切削加工性能，减小淬火时的开裂倾向，还可以消除锻造应力。汽车变速箱齿轮采用渗碳淬火低温回火的热处理工艺。先将齿坯放在渗碳介质中，在9209401.05，然后预冷至840860直接淬火（油淬）。淬火后低温回火（回火温度200），回火后轮齿表面硬度HRC5864，心部硬度HRC3245。辅助热处理工序为：检验工序。在热处理工序安排中间检验工序，最后进行终检工序。其他辅助热处理工序主要还有车、镗槽及滚/插齿后去毛刺。安排清洗、涂油、入库。2.2.7 工序

21、的组合在制订工艺路线时，是采用工序集中，还是采用工序分散，要根据下列条件确定：（1）生产类型。单件、小批量生产时，采用工序集中原则；大批、大量生产时，采用工序分散原则，有利于组织流水线生产。（2）工件的尺寸和重量。对于大尺寸和大重量的工件，由于安装和运输的问题，一般采用工序集中原则。（3）工艺设备条件。自动化程度高的设备一般采用工序集中原则，如加工中心、柔性制造系统。结合该工件的加工类型以及结构特点与技术条件，为了尽可能的减少工件的安装次数，在一次安装中加工多个表面，以便与保证高的表面相互位置精度。考虑最终使用通用机床配以专用夹具，并采用工序集中的原则来组合工序。2.2.8 零件的工艺路线的选

22、择与确定方案一：工序号 工序内容10 模锻制坯 20 正火处理30 粗车大端端面和大齿外圆40 车内孔 预制孔及另一端50 车端面、 止口并倒角60 拉花键孔70 车端面80 精车外圆及端面，倒角90 切槽 、 倒角100 检验110 滚齿（Z=32）120 插齿（Z=25）130 倒圆角140 钳工去毛刺150 剃齿160 清洗170 热处理前检验180 渗碳处理190 淬火处理200 回火210 喷丸220 推花键孔230 磨内孔240 磨拨叉槽250 珩齿260 清洗270 终检280 入库方案二：工序号 工序内容10 下料20 模锻制坯 30 正火处理40 粗车大端外圆、端面、粗镗孔5

23、0 调头粗车小端外圆、端面、精镗孔60 检验70 拉花键孔80 钳工去毛刺90 上心轴，精车各档外圆、端面及外圆沟槽，倒角100 镗74110 检验120 滚齿（Z=32）130 插齿（Z=25）140 倒齿部圆角150 钳工去毛刺160 剃齿170 清洗180 热处理前检验190 渗碳淬火处理200 低温回火210 校正磨花键内孔220 珩齿230 清洗240 终检250 做防锈处理260 入库方案比较：方案一、二都是采用 车-拉-车 的加工思路，两种加工方案皆可行，比较起来，第二种方案加工设备条件要求不高，加工简单方便，尽可能的减少了工件的安装次数，在一次安装中加工了多个表面，保证了比方案

24、一高的表面相互位置精度。既保证了加工精度，又兼顾了生产效率，故选用第二种加工方案。既保证了加工精度，又兼顾了生产效率，故选用第二种加工方案。2.3 齿轮加工工艺数据的确定2.3.1 选择或设计、制造机床设备设备的选择原则1.设备规格和零件大小适应；2.精度满足工件的加工要求；3.生产率满足生产纲领的需要。由于该工件的生产规模为大量生产，根据工件的特点和技术要求，选用通用机床与专用夹具较为合适。2.3.2 计算和确定加工余量110mm外圆工序尺寸及公差计算查机械加工工艺实用手册P647表8-10可得。表1-1 110mm外圆工序尺寸及公差工序名称工序余量达到精度等级工序尺寸工序尺寸及偏差精车h8

25、110110粗车h12毛坯11131131980.2 mm外圆工序尺寸及公差计算。查机械加工工艺实用手册P647表8-10可得。表1-2 980.2 mm外圆工序尺寸及公差工序名称工序余量达到精度等级工序尺寸工序尺寸及偏差精车h129898粗车h13毛坯11011011136外圆大端工序尺寸及公差计算。查机械加工工艺实用手册表8-10可得。表1-3 136外圆大端工序尺寸及公差工序名称工序余量达到精度等级工序尺寸工序尺寸及偏差精车h9136136粗车h12毛坯1139139156Dmm工序尺寸及公差计算 ；查机械加工工艺手册P495表2.3-48可得。表1-4 56Dmm工序尺寸及公差工序名称

26、工序余量达到精度等级工序尺寸工序尺寸及偏差校正孔H75656精镗孔H8粗镗孔H9毛坯孔1535312.3.3 确定切削用量及工时定额2.3.3.1 工序10：下料1. 毛坯质量的确定查表可知20GrMnTi的密度为8.5gcmV总=V1+V2+V3 (2-2)V1=()h 代入数据V1=()V2=()h 代入数据V2=()22=125363.6 mmV3=()h 代入数据V3=()24=66027.4 mmV总=V1+V2+V3=27981.67+125363.6+66027.4=219372.7 mmm=219.4=1864.9(g)则毛坯的总质量为1.86kg 实际取M=2kg2.3.3.

27、2 工序40：粗车大端外圆、端面、粗镗孔 图2-1 粗车大端外圆、端面、粗镗孔工序图工步1：粗车外圆139至1. 确定加工余量2. 机床、夹具、量具选择机床：CA6140卧式机床。夹具：通用三角爪盘。量具：游标卡尺。3. 刀具选择YT15外圆车刀。刀具尺寸：BH= 1625 kr=90 =15=124. 选取车削用量a)车削深度：ap5. 确定车削速度，车削功率v= (2-3)kv= KmvKtvKkrvKTVKSV式中修正系数，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18）Cv=242，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81，KSV=0.8，KTV=1，yv=0.35，T=60则代

28、入数据得：v=1.825 m/s取：v确定机床主轴转速：=251r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18，选n=400 r/min故实际切削速度为：=6. 机床功率主切削力 查式中系数nfz=-0.15，cfz=270，xfz=1，yfz=0.75，nfz=-0.15，kfz则 = =773.4 N切削时损耗功率为：PC=1.4 KW由机械加工工艺手册表3.1-18中机床说明书可知CA6140机床主电机功率为7.5KV,切削功率在主电机功率范围内,所以可以正常加工。7. 校验机床进给系统强度已知主切削力=773.2 N径向切削力F查式中系数nfy=-0.3，cfy=199，xfy=0.9，

29、yfy=0.6，kfy则 F=316.6 N横向切削力F查式中系数nfx=-0.4，cfy=294，xfy=1.0，yfx=0.5，kfx则 Fx=170.24 N 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数为=0.1，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力：F= Fx+（+ F）=170.24+0.1（773.4+316.6）=279.24 N 查表可知，选择CA6140机床合适。8. 切削工时计算查机械加工工艺手册表2.5-3可知，切削工时： (2-4)查表取式中系数为：l=20 tj=工步2 粗车A端面1. 确定加工余量由加工工序尺寸及公差计算表可知，双面余量2Z=2mm2. 选取车削用量：a)车

30、削深度：ap=1mmb)确定进给量：取f3确定车削速度，车削功率由公式2-3，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18）知：Cv=242，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81，KSV=0.8，KTV=1，yv=0.35，T=60，k=1.18。则有：v=取：v119.5 m/min确定机床主轴转速：=274 r/min查机械加工工艺手册表3.1-18，选n=400r/min。故实际切削速度为：=由机械加工工艺手册表3.1-18中机床说明书可知CA6140机床主电机功率为7.5KV,切削功率在主电机功率范围内,所以可以正常加工。4切削工时计算查机械加工工艺手册表2.5-3，切削工

31、时： （2-5） 其中L= 查出式中系数 tj=工步3 粗车B端面1确定加工余量由加工工序尺寸及公差计算表可知，双面余量2Z=3mm2选取车削用量：a)车削深度：apb)确定进给量：取f3确定车削速度，车削功率由公式2-3； 查机械加工工艺手册表（2.4-17-18）Cv=242，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81，Ksv=0.8，KTv=1，yv=0.35，T=60，k则v=取：v119 m/min确定机床主轴转速：=333 r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=400r/min故实际切削速度为=4切削工时计算由公式2-5 查机械加工工艺手册表2.5-3，查出

32、式中系数 则：tj=工步4 粗车外圆113至1. 确定加工余量2选取车削用量：a)车削深度：apb)确定进给量：取f3 确定车削速度，车削功率由公式2-3，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18）可知：Cv=242，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81，Ksv=0.8，KTv=1，yv=0.35，T=60则代入数据得：v=1.61 m/s 取：v确定机床主轴转速：=272r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=400 r/min故实际切削速度为=4切削工时计算得出式中系数l=25.5 tj=工步5 粗镗孔53至1. 确定加工余量由加工工序尺寸及公差计算表可知，双面

33、余量2Z=2.8 mm2刀具选择： 查机械加工工艺手册表4.2-6，采用刀具材料为YT15的内孔车刀进行镗孔。刀具尺寸：BH= 1616 L=80mm kr=60(装在镗杆上60的斜孔里，构成 了kr=90的内孔车刀。 3选取镗削用量：a) 镗削深度：apb)确定进给量：查机械加工工艺手册表2.4-4，取f4确定镗削速度v= (2-6)查机械加工工艺手册表（2.4-17-18）,式中修正系数 ： Cv=291 Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81，Ksv=0.8，KTv=1，yv=0.2，T=60则代入数据得：v=2.36m/s 取：V142 m/min确定机床主轴转速：=84

34、1r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=560r/min故实际切削速度为=5切削工时计算得出式中系数l=60.5 tj=2.3.3.3 工序50：调头粗车小端外圆、端面、精镗孔 图2-2 调头粗车小端外圆、端面、精镗孔工步1 调头粗车A端面1确定加工余量由加工工序尺寸及公差计算表可知，双面余量2Z=3mm2机床、夹具、量具选择机床：CA6140卧式机床。夹具：通用三角爪盘。量具：游标卡尺。3刀具选择YT15的90车刀。刀具尺寸：BH= 12 kr=90 =15=124选取车削用量a)车削深度：apb)确定进给量：查机械加工工艺手册表2.4-4，取f5确定车削速度 由公式2-3 ；

35、 查机械加工工艺手册表（2.4-17-18）Cv=242，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81，Ksv=0.8，KTv=1，yv=0.35，T则v=2.1m/s 取：v126 m/min确定机床主轴转速：=289 r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=400r/min故实际切削速度为=V,切削功率在主电机功率范围内,所以可以正常加工。4切削工时计算得出式中系数 tj=工步2 调头粗车B端面1确定加工余量由加工工序尺寸及公差计算表可知，双面余量2Z=3mm2选取车削用量a)车削深度：apb)确定进给量：查机械加工工艺手册表2.4-4，取f3确定车削速度 由公式2-3

36、，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18），式中修正系数 Cv=242，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81，Ksv=0.8，KTv=1，yv=0.35，T则v=取：v118 m/min确定机床主轴转速：=372 r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=400r/min故实际切削速度为=由机械加工工艺手册表3.1-18中机床说明书可知CA6140机床主电机功率为7.5KV,切削功率在主电机功率范围内,所以可以正常加工。4切削工时计算得出式中系数 ： tj=工步3 调头粗车小端外圆101至1确定加工余量2选取车削用量a)车削深度：apb)确定进给量：查机械加工工艺手

37、册表2.4-4，取f3确定车削速度由公式2-3，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18），式中修正系数 ： Cv=242，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81， KTv=1，yv=0.35，T=60则代入数据得：v=取v103 m/min确定机床主轴转速：=325r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=400 r/min故实际切削速度为=4切削工时计算得出式中系数：l=16 tj=工步4 精镗孔至1确定加工余量2机床、夹具、量具选择机床：CA6140卧式机床。夹具：通用三角爪盘。量具：游标卡尺。3刀具选择YT15机夹式陶瓷精镗车刀。刀具尺寸：BH= 3030 kr

38、=75 kr=15 L=250mm4选取车削用量a)车削深度：apb)确定进给量：查机械加工工艺实用手册表15-2，取f5确定车削速度由公式2-3可知，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18） Cv=291，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81， KTv=1，yv=0.2，T=60，k=0.9 则代入数据得：v=5.1 m/sv306 m/min确定机床主轴转速：=1746r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=710 r/min故实际切削速度为：=6切削工时计算得出式中系数l=59.5 tj=2.3.3.4 工序 70 拉花键孔图2-3 拉花键孔1机床、夹具、量

39、具选择 选择 L6140A 拉床，工作状况为良好。夹具：通用三角爪盘。量具：游标卡尺。2刀具选择由于工件加工工艺的要求，选择专用拉刀3确定拉削的进给量（齿升量） 查机械加工工艺手册表2.4-117 f4确定拉削速度根据金属切削刀具课程设计指导资料20GrMnTi的心部硬度为HB=220300抗拉强度选用拉刀材料为W18Cr4V。选用余量切削方式为：倒角-花键式切除顺序，分层拉削渐成式切削方式。查组适合。再查60.08m/s。选择W18Cr4V时速度选择最大值，所以拉削速度V=0.116m/s。拉削力和拉削功率查机械加工工艺手册表2.4-120 得拉刀切削刃每mm长度的单位切削力F=245N/m

40、m 拉削功率P=27 kw5计算拉刀的最大拉削力查金属切削刀具课程设计指导资料表6-22，拉削力的计算公式：F= FZkkkk10 KN （2-7）其中=Zb -为花键齿时 =Z（b+2f） -为倒角齿时查金属切削刀具课程设计指导资料表6-7可知，确定拉刀齿距及同时工作齿数粗切齿时 P=（1.31.6）；则粗切齿和过渡齿的P=11mm;精切齿时 P=（0.60.8）；则精切齿和校准齿的P=6mm。同时工作Z=5 则Z=5+1=6满足 的技术要求。6查修正系数查金属切削刀具课程设计指导资料表6-23切削刃状态修正系数： k刀齿磨损状况修正系数： k=1切削液状况修正系数 ： 刀齿前角状况修正系数

41、 ： k=1刀齿后角状况修正系数 ： k=17校正拉床载荷及功率查金属切削刀具课程设计指导资料表6-22倒角齿 F= F Z（b+2f）Zkkkk10264 KN花键齿 F= F ZbZkkkk10229 KN所以 F=264 KN机床允许拉力F=4000.8=320 KNF F 故选用L6140机床合适。8拉削功率验算P=27P=40 KN 合适。9拉削工时计算：查机械加工工艺手册表2.5-20 tj= ZbLK/1000vfZ （2-8）其中：=1 K=1.2 Z=6代入公式得出 tj= 10 (s)2.3.3.5 工序90 上花键心轴，精车各档外圆、端面及外圆沟槽，倒角图2-4上花键心轴

42、，精车各档外圆、端面及外圆沟槽，倒角工步 1 精车至136的外圆1确定加工余量机床、夹具、量具选择机床：CA6140卧式机床。夹具：通用三角爪盘。量具：游标卡尺。2刀具选择YT15的90车刀。刀具尺寸：BH= 12 kr=90 =15=123选取车削用量a)4确定车削速度 由公式2-3可知，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18） 得出式中修正系数：Cv=291，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81， KTv=1，yv=0.2，T=60 v=3.78m/s 取：v226 m/min确定机床主轴转速：=529 r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=560r/min

43、故实际切削速度为=5切削工时计算得出式中系数l=19.5 tj=工步 2 精车 到 1101确定加工余量2机床、夹具、量具选择机床：CA6140卧式机床。夹具：通用三角爪盘。量具：游标卡尺。3刀具选择：同上。4选取车削用量a)车削深度：apb)确定进给量：查机械加工工艺手册表2.4-4，取f5确定车削速度 由公式2-3可知，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18），式中修正系数 Cv=291，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81， KTv=1，yv=0.2，T=60则v=3.78m/s 取：v226min确定机床主轴转速：=654 r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18

44、 选n=710r/min故实际切削速度为：=6切削工时计算查出式中系数l=23 tj=0.14 min工步3 精车981确定加工余量2机床、夹具、量具选择机床：CA6140卧式机床。夹具：通用三角爪盘。量具：游标卡尺。3刀具选择同上。4选取车削用量a)车削深度：apb)确定进给量：查机械加工工艺手册表2.4-4，取f5确定车削速度 由公式2-3可知，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18），式中修正系数 Cv=291，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81， KTv=1，yv=0.2，T=60 则v=v210m/min确定机床主轴转速：=682 r/min 查机械加工工艺手册表

45、3.1-18 选n=710r/min故实际切削速度为=6切削工时计算查出式中系数l=16 tj=0.1 min工步4 精车A端面并倒741mm的右槽及145角1确定加工余量由加工工序尺寸及公差计算表可知，双面余量2Z=1mm2机床、夹具、量具选择同上。3刀具选择同上。4选取车削用量a)车削深度：apb)确定进给量：查机械加工工艺手册表2.4-4，取fmm/r 5确定车削速度 由公式2-3可知，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18），式中修正系数： Cv=242，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81， KTv=1，yv=0.35，T=60，k则v=v169min确定机床主轴转

46、速：=489 r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=560r/min故实际切削速度为：=6切削工时计算由公式2-5可知，查机械加工工艺手册表2.5-3，其中L=查出式中系数 tj=为了缩短工时，取倒槽角的主轴转速与车端面时的速度一样；则倒槽所需的工时为tj=所以此工步共用时tj=0.23 min工步5 精车B端面及倒7mm15角1确定加工余量由加工工序尺寸及公差计算表可知，双面余量2Z=1mm2机床、夹具、量具选择 同上。3刀具选择 同上。4选取车削用量a)车削深度：apb)确定进给量：查机械加工工艺手册表2.4-4，取f5确定车削速度 由公式2-3可知，查机械加工工艺手册表（2

47、.4-17-18），式中修正系数： Cv=291，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81， KTv=1，yv=0.35，T=60，k则V=v169 m/min确定机床主轴转速：=396 r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=560r/min故实际切削速度为：=6切削工时计算由公式2-5可知，查机械加工工艺手册表2.5-3，其中L=查出式中系数 tj= 精车C端面并倒7mm15角为了缩短工时，取精车C端面的主轴转速与车B端面时的转速一样；则所需的工时为tj=工步6 精车D端面（总长确定）并倒145角为了缩短工时，取精车C端面的主轴转速与车A端面时的转速一样；则所需的工

48、时为tj=工步7 切B端面宽11mm的槽和倒145角1确定加工余量由加工工序尺寸及公差计算表可知，双面余量2Z=22mm2机床、夹具、量具选择 同上。3刀具选择 YT5的45的车刀4选取车削用量a)车削深度：apb)确定进给量：查机械加工工艺手册表2.4-4，取f5确定车削速度由公式2-3可知，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18），式中修正系数 Cv=38，Kmv=0.57，Ktv=0.65，Kkrv=0.81， KTv=1.15，yv=0.8，T=30，k则v=v56m/min确定机床主轴转速：=162 r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=250r/min故实际切削速度

49、为：=6切削工时计算由公式2-5可知，查机械加工工艺手册表2.5-3，其中L=查出式中系数：l1=11, l2=2, i=5tj=1.2 min工步8 切C端面深宽=6mm8mm的槽为了缩短工时，取精车C端面槽的主轴转速与车B端面时的转速一样；则切削工时计算由公式2-5可知，查机械加工工艺手册表2.5-3，其中L=查出式中系数：l1=6, l2=2, i=3tj=倒角的主轴转速取n=560 r/min2.3.3.6 工序100 镗74图2-5 镗74工步1 镗741确定加工余量由加工工序尺寸及公差计算表可知，Z=9 mm2机床、夹具、量具选择 CA6140车床、三角爪盘、薄铜皮、游标卡尺3刀具

50、选择 YT15车刀，刀尖圆弧半径为1mm的90度偏刀。4选取车削用量：a)车削深度：ap=3mmb)确定进给量：查机械加工工艺手册表2.4-4，取f5确定镗削速度 由公式2-3可知，查机械加工工艺手册表（2.4-17-18），式中修正系数 Cv=242，Kmv=0.57，Ktv=1.0，Kkrv=0.81， KTv=1.0，yv=0.35，T=60，k则v=v116m/min确定机床主轴转速：=499 r/min 查机械加工工艺手册表3.1-18 选n=560r/min故实际切削速度为：=6切削工时计算由公式2-4可知，tj=为了缩短工时，取倒角的主轴转速与镗74的转速一样。 n=560 r/

51、min工序120 滚齿（Z=32；m=4）1滚齿的工作原理滚齿是利用一对轴线互相交叉的圆柱螺旋齿轮相啮合的原理来进行加工的。所用的刀具称齿轮滚刀，简称滚刀。滚刀的形状应是具有切削刃（前角和后角）的渐开线斜齿圆柱齿轮。由于齿轮滚刀的齿数较少，螺旋角较大，所以其外形象是开了槽的渐开线蜗杆（蜗杆头数即为该渐开线斜齿圆柱齿轮的齿数），这个蜗杆就是滚刀的产形蜗杆，也称为滚刀的基本蜗杆。在生产实践中，由于渐开线蜗杆的滚刀制造困难，因此都采用“近似造形法”的滚刀，即采用轴线截形为直线形的阿基米德蜗杆的滚刀（阿基米德滚刀）或法向截形为直线形的法向直廓蜗杆的滚刀（法向直廓滚刀） 图2-6 滚齿（Z=32;m=4）2选择滚齿机 Y3150滚齿机3确定滚齿速度 v= （2-9）其式中修正系数查机械加工工艺手册P645表（2.4-125）得kv0.8=0.792 T=14400 s 则v=v32m/min确定机床主轴转速：=113 r/min 查机械加工工艺手册表3.1-58 选n=135r/min故实际滚齿速度：=查表验算工作功率，达到设计要求。6滚齿工时计算查机械加工工艺手册表2.5-16 （2-10）其中：B=18.5mm Z=32 q=1 l=28.5mm l=3mm =2.65mm 代入公式得出