1. 零件圖分析
1.1 零件的功用
本零件為拖拉機變速箱中倒速中間軸齒輪，其功用是傳遞動力和改變輸出軸運動方向。
1.2 零件工藝分析
本零件為迴轉體零件，其最主要加工面是φ62h7孔和齒面，且兩者有較高的同軸度要求，是加工工藝需要重點考慮的問題。其次兩輪轂端麵由於裝配要求，對φ62h7孔有端麵跳動要求。最後，兩齒圈端麵在滾齒時要作為定位基準使用，故對φ62h7孔也有端麵跳動要求。
這些在安排加工工藝時也需給予注意。
2. 確定毛坯
2.1 確定毛坯製造方法
本零件的主要功用是傳遞動力，其工作時需承受較大的衝擊載荷，要求有較高的強度和韌性，故毛坯應選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷。又由於年產量為5000件，達到了批量生產的水平，且零件形狀較簡單，尺寸也不大，故應採用模鍛。
2.2 確定總餘量
由表s-1確定直徑上總餘量為6mm，高度（軸向）方向上總餘量為5mm。
2.3 繪製毛坯圖（圖s0-2）
3. 制定零件工藝規程
3.1 選擇表面加工方法
1） φ62h7孔參考表s－2，並考慮：① 生產批量較大，應採用高效加工方法；② 零件熱處理會引起較大變形，為保證φ62h7孔的精度及齒面對φ62h7孔的同軸度，熱處理後需對該孔再進行加工。故確定熱前採用擴孔－拉孔的加工方法，熱後採用磨孔方法。
2） 齒面根據精度8-7-7的要求，並考慮生產批量較大，故採用滾齒－剃齒的加工方法（表s-3）。
3） 大小端麵採用粗車－半精車－精車加工方法（參考表s－4）。
4） 環槽採用車削方法。
3.2 選擇定位基準
1） 精基準選擇齒輪的設計基準是φ62h7孔，根據基準重合原則，並同時考慮統一精基準原則，選φ62h7孔作為主要定位精基準。考慮定位穩定可靠，選一大端麵作為第二定位精基準。
在磨孔工序中，為保證齒面與孔的同軸度，選齒面作為定位基準。
在加工環槽工序中，為裝夾方便，選外圓表面作為定位基準。
2） 粗基準選擇重要考慮裝夾方便、可靠，選一大端麵和外圓作為定位粗基準。
3.3 擬定零件加工工藝路線
方案1：
1）擴孔（立式鑽床，氣動三爪卡盤）；
2）粗車外圓，粗車一端大、小端麵，一端內孔倒角（多刀半自動車床，氣動可脹心軸）；
3）半精車外圓，粗車另一端大、小端麵，另一端內孔倒角（多刀半自動車床，氣動可脹心軸）；
4）拉孔（臥式拉床，拉孔夾具）；
5）精車外圓，精車一端大、小端麵，一端外圓倒角（普通車床，氣動可脹心軸）；
6）精車另一端大、小端麵，另一端外圓倒角（普通車床，氣動可脹心軸）；
7）車槽（普通車床，氣動三爪卡盤）；
8）中間檢驗；
9）滾齒（滾齒機，滾齒夾具）；
10）一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；
11）另一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；
12）剃齒（剃齒機，剃齒心軸）；
13）檢驗；
14）熱處理；
15）磨孔（內圓磨床，節圓卡盤）；
16）最終檢驗。
方案2：
1）粗車一端大、小端麵，粗車、半精車內孔，一端內孔倒角（普通車床，三爪卡盤）；
2）粗車、半精車外圓，粗車另一端大、小端麵，另一端外圓、內孔倒角（普通車床，三爪卡盤）；
3）精車內孔，車槽，精車另一端大、小端麵，另一端外圓倒角（普通車床，三爪卡盤）；
4）精車外圓，精車一端大、小端麵（普通車床，可脹心軸）；
5）中間檢驗；
6）滾齒（滾齒機，滾齒夾具）；
7）一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；
8）另一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；
9）剃齒（剃齒機，剃齒心軸）；
10）檢驗；
11）熱處理；
12）磨孔（內圓磨床，節圓卡盤）；
13）最終檢驗。
方案比較：
方案2工序相對集中，便於管理，且由於採用普通工具機，較少使用專用夾具，易於實現。方案1則採用工序分散原則，各工序工作相對簡單。考慮到該零件生產批量較大，工序分散可簡化調整工作，易於保證加工質量，且採用氣動夾具，可提高加工效率，故採用方案1較好。
3.4 選擇各工序所用工具機、夾具、刀具、量具和輔具（表s－5，表s－6）
3.5 填寫工藝過程卡片（表s0-5）
3.6 機械加工工序設計
工序02
1）刀具安裝由於採用多刀半自動車床，可在縱向刀架上安裝一把左偏刀（用於車削外圓）和一把45°彎頭刀（用於車倒角）；可在橫刀架上安裝兩把45°彎頭刀（用於車削大、小端麵）。加工時兩刀架同時運動，以減少加工時間（圖s0-3）。
圖s0-3 工序02排刀圖
2）走刀長度與走刀次數以外圓車削為例，若採用75°偏刀，則由表15－1可確定走刀長度為25＋1＋2＝28mm；一次走刀可以完成切削（考慮到模角及飛邊的影響，最大切深為3－4mm）。
3） 切削用量選擇
① 首先確定背吃刀量：考慮到毛坯為模鍛件，尺寸一致性較好，且留出半精車和精車餘量後（直徑留3 mm），加工餘量不是很大，一次切削可以完成。取：
ap =（136－133）/2 + 12.5×tan（7°）＝ 3mm；考慮毛坯誤差，取：ap = 4 mm；
② 確定進給量：參考表s-7，有：f ＝ 0.6 mm/ r；
③ 最後確定切削速度：參考表s-8，有：v = 1.5m/s，n = 212r/min。
4） 工時計算
① 計算基本時間：tm = 28 /（212×0.6）= 0.22min（參考式s－3）；
② 考慮多刀半自動車床加工特點（多刀加工，基本時間較短，每次更換刀具後均需進行調整，即調整時間所佔比重較大等），不能簡單用基本時間乘係數的方法確定工時。可根據實際情況加以確定：ts = 2.
5min。
該工序的工序卡片見表表s0-6。
工序06
1）刀具安裝由於在普通車床上加工，儘量減少刀具更換次數，可採用一把45°彎頭刀（用於車削大、小端麵）和一把75°左偏刀（用於倒角），見圖s0-4。圖s0-4 工序06刀具安裝示意圖
2）走刀長度與走刀次數考慮大端麵，採用45°彎頭刀，由表s－9可確定走刀長度為27.5＋1＋1≈30mm；因為是精車，加工餘量只有0.5 mm，一次走刀可以完成切削。
小端麵和倒角也一次走刀完成。
3）切削用量選擇
① 首先確定背吃刀量：精車餘量0.5mm，一次切削可以完成。取：ap = 0.5mm；
② 確定進給量：參考表s-10，有：f ＝ 0.2 mm/ r；
③ 最後確定切削速度：參考表s-8，有：v = 1.8m/s，n = 264r/min。
4）工時計算
① 計算基本時間：tm =（30 +8 + 3）/（264×0.2）≈ 0.8 min（參考式s－3）；
② 考慮到該工序基本時間較短，在採用基本時間乘係數的方法確定工時，係數應取較大值（或輔助時間單獨計算）。可得到：ts = 2×tm = 1.6 min。
該工序的工序卡片見表表s0-7。
工序09
1）工件安裝由於滾齒加工時切入和切出行程較大，為減少切入、切出行程時間，採用2件一起加工的方法（見圖s0-5）。
圖s0-5 工序09工件安裝示意圖
2）走刀長度與走刀次數滾刀直徑為120mm，則由圖s0-5可確定走刀長度為：
走刀次數：1
3）切削用量選擇
① 確定進給量：參考表s-11，有：f ＝ 1.2 mm/工件每轉；
② 確定切削速度：參考表s-12，有：v = 0.6m/s，計算求出n = 96r/min；
③ 確定工件轉速：滾刀頭數為1，工件齒數為25，工件轉速為：nw = 96/25≈4 r/min。
4）工時計算
① 計算基本時間：tm =136 / [（4×1.2）×2 ] ≈ 14 min（參考式s－3）；
② 考慮到該工序基本時間較長，在採用基本時間乘係數的方法確定工時，係數應取較小值（或輔助時間單獨計算）。可得到：ts = 1.4×tm ≈ 20 min。
該工序的工序卡片見表表s0-8。
工序13
1）走刀長度與走刀次數走刀長度取：l=l=40mm；走刀次數：0.2/0.01＝20（雙行程）。
2）切削用量選擇（參考表s-13）
① 確定砂輪速度：取砂輪直徑d ＝50 mm，砂輪轉速n = 10000r/min，可求出砂輪線速度：
v = 26m/s；
② 確定工件速度：取vw = 0.12 m/s；可計算出工件轉數nw = 36 r/min；
③ 確定縱向進給量：取fl = 3m/min；
④ 確定橫向進給量：取fr= 0.01mm/雙行程；
⑤ 確定光磨次數：4次/雙行程。
3）工時計算
① 計算基本時間：tm =（40×2/（3×1000））×（20＋4）×k
k是加工精度係數，取k＝2，得到：tm = 1.28 min；
② 考慮到該工序基本時間較短，在採用基本時間乘係數的方法確定工時，係數應取較大值（或輔助時間單獨計算）。可得到：ts = 2.4×tm = 3 min。
該工序的工序卡片見表表s0-9。
表s0-14 中間軸齒輪15工序機械加工工序卡片
4 夾具設計（以06工序夾具為例進行說明）
4.1 功能分析與夾具總體結構設計
本工序要求以φ61.6h8孔（4點）和已加工好的大端麵（1點）定位，精車另一大、小端麵及外圓倒角（5×15°），並要求保證尺寸20±0.2和10±0.
2以及大、小端面對φ61.6h8孔的跳動不大於0.05mm。
其中端麵跳動是加工的重點和難點，也是夾具設計需要著重考慮的問題。
夾具方案設計
工件以孔為主要定位基準，多採用心軸。而要實現孔4點定位和端麵1點定位，應採用徑向夾緊。可有以下幾種不同的方案：
1） 採用脹塊式自動定心心軸；
2） 採用過盈配合心軸；
3） 採用小錐度心軸；
4） 採用彈簧套可脹式心軸；
5） 採用液塑心軸。
根據經驗，方案1定位精度不高，難以滿足工序要求。方案2和3雖可滿足工序要求，但工件裝夾不方便，影響加工效率。方案4可行，即可滿足工序要求，裝夾又很方便。
方案5可滿足工序要求，但夾具製造較困難。故決定採用方案4。
夾具總體結構設計
1） 根據車間條件（有壓縮空氣管路），為減小裝夾時間和減輕裝夾勞動強度，宜採用氣動夾緊。
2） 夾具體與工具機主軸採用過渡法蘭連線，以便於夾具製造與夾具安裝。
3） 為便於製造，彈簧套採用分離形式。
4.2 夾具設計計算
切削力計算（參考切削用量手冊）
課程設計說明書 參考
課程名稱 道路勘測課程設計 課程 8503891 題目 丘陵區 公路勘測設計 學院 直屬系 建築與土木工程學院 年級 專業 班 2009級交通土建2班 學生姓名段浩 學號 312009 指導教師 黃敬林 開題時間 2009 年 5 月 18 日 完成時間 2009 年 6 月 5 日 目錄 概述2 ...
《模具CADCAM》課程設計說明書正文格式
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指導教師 2014年12月22日 目錄第1章可調直流穩壓電源的製作與除錯 2 1.1 設計任務 2 1.1.1 設計目的 2 1.1.2 設計要求及技術指標 2 1.2 總體設計方案 2 1.2.1 直流穩壓電源的基本原理 2 1.3系統分析與設計 3 1.3.1 整流 濾波電路 3 1.3.2 電...