变速器一轴的工艺流程.docx
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变速器一轴的工艺流程
表1-7
天津轻工职业技术学院
毕业设计（论文）
课题：
变速器一轴零件数控加工工艺
专业数控加工班级05数加3
学生姓名王博寅学生学号34
指导教师刘华
提交日期成绩
答辩日期答辩成绩
答辩教师
总评成绩
客家话感
.程序21
第一章工艺分析
该零件材料为20CrMnTi，毛坯为模锻件，硬度为156~207HBS，是国内某型号汽车变速器上的零件，为大量上产类型产品。
该零件由径向孔、内孔、外圆柱面、外援锥面、过度圆角、内外环槽等，适合在数控车床上加工
1.1技工技术要求分析
该零件在热处理前既有众多的精度要求：
打端内孔钻孔直径24，大端内控直径33，大端内孔倒角1.3x30度和1.1x45度,大端内孔里外两环槽底径34.5，小齿轮上外环槽底径45.2，小齿轮齿顶外圆直径47.5，大齿轮齿顶外圆直径66，右侧外圆轴颈直径36.4和直径36.4，大齿轮左侧外圆轴颈右环槽底径32.5和左环槽底径32，外圆锥小径及外圆轴颈直径32，圆锥角度5，小端轴颈17.4及倒角4.5x15度，倒角30度及小端轴颈直径25，小端过度圆弧R2，小径直径26.2，小端外圆轴颈和矩形花键外圆对基准A–B径向圆跳动0.04，右侧外圆轴颈直径36.4对基准A–B径向圆跳动0.03，大齿轮左、右端面对基准A–B端面圆跳动0.02，以及其他个轴向尺寸、粗糙度要求等。
1.2定为基准选择
该零件先在铣端面打中心孔机床上完成两端面及中心孔的加工，为下道工序的加工提供了定位基准，大端钻、车孔后，则以大端内孔倒角和小端中心孔为该零件的大多数工序的定为基准。
另有些工序的轴向定位基准为大齿轮左端面，径向定为基准为36.4外圆轴颈。
1.3工艺方案拟定
两端面和中心孔铣端面—钻中心孔
外表面各部粗车—精车
大端内孔钻孔直径24—扩孔直径32.25—32.15—倒角1.3*30度和1.1*45度—车内孔直径33-32.9
各内外环槽车
1.4加工设备选择
铣端面打中心孔采用铣端面打中心孔机床加工，外表面各部粗、精车采用数控车床，钻孔采用立式钻孔，扩孔、车端面及倒角采用数控车床，精车大端各部采用数控车床，倒两端齿形角采用齿形角采用齿形倒角机，钻油孔采用台式钻床，剃齿采用万能剃齿机。
有关加工顺序、工序尺寸及工序要求、夹具、刀具、量具及检具、切削用量、冷却润滑液等工艺问题详见变速器一轴工艺过程卡和工序卡（表7-1~7-10）。
第二章变速器一轴工艺过程卡和工序卡
表7-1变速器一轴工艺过程卡
零件名称
零件材料
毛胚种类
毛胚硬度
毛重/kg
净重/kg
车型
每车件数
变速器一轴
20CrMnTi
模锻件
156-207
HBS
3.8
3.2
工序号
工序名称
设备名称
夹具
进给量/（mm/r）
主轴转速/（r/min）
切削速度/（m/min）
冷却液
T单
负荷/%
1
铣端面打中心孔
铣端面打中心孔机床
专用夹具
0.3
0.15
300
1200
50
47.1
2
粗精车小端各部
数控车床
随即夹具
0.1~0.25
1000~2000
100.5~414.7
乳化液
3
钻孔
立式钻床
专用夹具
0.62
180
13.57
乳化液
4
扩孔、车端面及倒角
数控车床
专用夹具
0.3
850
62
乳化液
5
精车大端各部
数控车床
专用夹具
0.1~0.2
800~2000
108.4~295
乳化液
6
倒两端齿形角
齿形倒角机
随即夹具
YQ-15
7
钻油孔
台式钻床
专用夹具
手动
3150
24.7
乳化液
8
剃齿、去内孔毛刺
万能剃齿机
随即夹具
0.04粗剃
0.02精剃
702
5
YQ-15
9
清洗
清洗机
10J
热前检查
编制
审核
批准
共1页
第1页
表7-2变速器-轴工序卡
（工厂）
工序卡片
产品名陈和代号
零件名称
材料
零件图号
变速箱-轴
20CrMnTi
工序号
工序名称
夹具
使用设备
车间
1
铣端面打中心孔
专用夹具
铣端面打中心孔机床
工步号
工步内容
刀具
量具及检具
进给量/（mm/r）
主轴转速
/（mm/r）
切削速度
/（mm/r）
1
铣端面：
保证轴线尺寸直径38.5267.75~267.45
圆盘铣刀
（2）
0~300；0.02深度尺样板
0.3
300
50
2
打中心孔：
保证尺寸5~5.1直径4直径12.560度120度
中心孔钻
（2）
0.15
1200
47.1
编制
审核
批准
共1页
第1页
表7-3变速箱-轴工序卡
（工厂）
工序卡片
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号
变速箱轴
20CrMnTi
工序号
工序名称
夹具
使用设备
车间
2
粗精车小端各部
专用夹具
数控车床
工步号
工步内容
刀具
量具及检具
进给量/（mm/r）
主轴转速/（r/min）
切削速度/（m/min）
I刀位（保证下列各尺寸
1
直径17.4~直径17.3Ra3.24.5X15度
机夹车刀TNMG220408
LFKC935
刀片
17.4-17.3V卡规
0.25
2000
109.3
2
直径2530度R2
0~150；0.02游标卡尺
0.25
2000
157
3
直径36.4~直径36.35Ra1.6
36.4-36.35IV卡规
0.25
2000
228.6
4
直径32直径505度
0~150；0.02游标卡尺
0.25
2000
201
314
5
直径36.4~直径36.3Ra1.6
36.436.3V卡规
0.25
2000
228.6
6
直径66~直径65.86轴向231.25~230.7192..23~191.774.5466436.7~36.5
卡规0300；0.02深度尺样板0~150；0.02游标卡尺
0.25
2000
414.7
II刀位
7
4
直径32~直径31.9
机夹车刀
N151.2-400-40-5G/526刀片
0-150；0.02游标卡尺
0.1
1000
100.5
III刀位
8
1.7-1.8直径32.5~直径32.4
22.5~22.56
Ra1.6
机夹车刀L154.0G-16CC01-169/1020刀片
1.7~1.8VII塞板卡规
量规
0.1
1000
102
编制
审核
批准
共1页
第1页
表7-4速箱-轴工序卡
（工厂）
工序卡片
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号
变速箱轴
20CrMnTi
工序号
工序名称
夹具
使用设备
车间
3
钻孔
专用夹具
立式钻床
工步号
工步内容
刀具
量具及检具
进给量/（mm/r）
主轴转速/（r/min）
切削速度/（m/min）
1
保证下列尺寸;36.4~36.7
24Ra12.5
24GB1438~85钻头
0~200；0.02深度尺
0~150；0.02游标卡尺
0.62
180
13.57
编制
审核
批准
共1页
第1页
表7-5速箱-轴工序卡
（工厂）
工序卡片
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号
变速箱轴
20CrMnTi
工序号
工序名称
夹具
使用设备
车间
4
扩孔、车端面及倒角
专用夹具
数控车床
工步号
工步内容
刀具
量具及检具
进给量/（mm/r）
主轴转速/（r/min）
切削速度/（m/min）
1
保证下列尺寸;32~32.15Ra3.2深26
倒角1.5x45
内孔车刀
0~150；0.02游标卡尺
0~200；0.02深度尺
0.3
850
62
编制
审核
批准
共1页
第1页
表7-6变速器一轴工序卡
（工厂）
工序卡片
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号
变速箱轴
20CrMnTi
工序号
工序名称
夹具
使用设备
车间
5
精车小端各部
专用夹具
数控车床
工步号
工步内容
刀具
量具及检具
进给量/（mm/r）
主轴转速/（r/min）
切削速度/（m/min）
I刀位（保证下列各尺寸）
1
22.16~22.10
直径47.457~直径47.207
机夹车刀
TNMG220408
LFKC935
刀片
0-25；0.01千分尺卡规
0.2
2000
295
2
1*45度36.36~36.10Ra6.3
0~150；0.02游标卡尺
II刀位
3
保证
322.16~22.10
直径40.5
机夹车刀
N151.2-300-400-5G/525刀片
0-150；0.02
游标卡尺
0-25；0.01千分尺
0.15
1000
147
III刀位
4
保证：
11.15~11.05
直径45.2~直径44.95
1.2~1.3Ra3.2
2*R0.2（刀具保证）
机夹车刀
N154.0G-16
CC01-110/1020
刀片
卡板
卡规
塞规
0.1
800
125.6
IV刀位
5
保证：
直径33~直径32.90
1.31.160度90度
Pa3.2深26
机夹车刀
CNMG090308-PM4025
塞规
32.90-33塞规
0-200；0.02
深度尺
0.1
2000
198
V刀位
6
保证；26.50~26.80直径34..53Ra3.2
焊接车刀
0-200：
0.02深度尺
VI刀位
7
保证；19.30~19.511.3~1.2
直径34.50~直径34.60
Ra6.3
机夹车刀
R154.0G-16CC
01-110-1020
刀片
量规
塞板
0.15
1000
108.4
直径17.04~直径17.3
直径36.4~直径36.3外径处
对基准A—B径跳；0.04
偏摆仪
0-10；0.01
百分表
VI刀位
直径36.4~直径36.35轴径处
对基准A—B径跳：
0.03
22.16~22.10两端面
对基准A—B端跳：
0.02
大顶尖
小顶尖
编制
审核
批准
共1页
第1页
表7-7变速箱–轴工序卡
（工厂）
工序卡片
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号
变速器—轴
20CrMnTi
工序号
工序名称
夹具
使用设备
车间
9
倒两端齿形角
随机夹具
齿形倒角机
工步号
工步内容
刀具
量具及检具
进给量
/（mm/r）
主轴转速
/（mm/min）
切削速度
/（mm/min）
1
保证（两端）1x45度沿齿廓倒去锐角去掉端面毛刺
倒棱刀
左刮刀
有刮刀
编制
审核
批准
共1页
第1页
表7-8变速箱–轴工序卡
（工厂）
工序卡片
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号
变速器—轴
20CrMnTi
工序号
工序名称
夹具
使用设备
车间
10
钻油孔
专用夹具
台式铣床
工
步
号
工步内容
刀具
量具及检具
进给量
/（mm/r）
主轴转速
/（mm/min）
切削速度
/（mm/min）
1
保证轴向尺寸43x直径2.5均布
直径2.5GB1436—78钻头
0~150；0.02游标卡尺
手动
3150
24.7
编制
审核
批准
共1页
第1页
表7-9变速箱–轴工序卡
（工厂）
工序卡片
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号
变速器—轴
20CrMnTi
工序号
工序名称
夹具
使用设备
车间
11
剃齿去油孔毛刺
随机夹具
数控剃齿机
工
步
号
工步内容
刀具
量具及检具
进给量
/（mm/r）
主轴转速
/（mm/min）
切削速度
/（mm/min）
1
保证齿数：
21
法向模数：
2.5
法向压力角:
20螺旋角：
29度旋向：
左
公法线长度：
27.26~27.22
跨齿数：
4
径向综合公差：
0.05
齿廓公差：
0.01
螺旋线公差：
0.01
齿轮螺旋线修形范围:
0.005~0.
015去内孔毛刺Ra0.8
CS520~252~09/1126
剃齿刀
25~50;0.01千分尺双齿仪0~10；
0.01百分表
标准轮齿形齿向测量机
0.04粗剃
0.02精剃
702
5
编制
审核
批准
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表7-10变速箱–轴工序卡
（工厂）
工序卡片
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号
变速器—轴
20CrMnTi
工序号
工序名称
使用设备
车间
12J
热前检查
序号
检验内容
设备及检具
量具及标准号
量具名称
热前检查，外观检查检查零件表面有无磕碰、划伤、漏序现象，检查零件表面毛刺是否干净及有无明显缺陷
2
直径17.4~直径17.3
17.4~17.3
卡规
3
直径36.4~直径36.35
36.4~36.35
卡规
4
22.5~22.56
专用
量规
5
22.1~22.16
0~25；0.01
千分尺
6
直径32.9~直径33
32.9~33
塞规
7
11.15~11.05
专用
卡规
8
19.3~19.51
专用
量规
9
直径36.4~直径36.35轴颈径跳0.03
偏摆仪
0~10；0.01
百分表
10
50~750.01直径4.9
外径千分尺量棒
11
径跳检查仪
0~1；0.001
千分表
12
25~50；0.01
千分尺
13
径跳检查仪
0~1；0.001
千分表
14
综合量具
0~25；0.01
千分尺
15
双齿仪
25~50；0.01
0~10；0.01
千分尺
百分表
编制
审核
批准
共1页
第1页
第1页
常见G代码含义
G指令
G指令的含义
G00
定位（指刀具以快速进给移动到定位点）
G01
直线插补（指令刀具以指定的进给速度直线移动到目
标位置，其移动速度由程序段中心的F代码确定
G02
圆弧顺时针方向插补指令
G03
圆弧逆时针方向插补指令
G04
暂停
G40
刀具半径补偿取消
G41
刀具半补左侧补偿
G42
刀具半径右侧补偿
G98
固定循环返回到起始点
G90
绝对值编程
G91
增量编程
G73
孔钻削循环
G85
镗孔循环
M09
冷却液关
M30
程序结束
G80
固定循环取消
M05
主轴停止
M03
主轴正传
谢辞
经过一段时间的准备、查找资料、在工作当中所学习和积累的工作经验、自己动手实践，自己的毕业设计终于大功告成了。
通过做这个课题，让我更进一步理解了所学的知识，提高了自己动手解决实际问题的能力，使我对机械制造这个行业有了更深的认识和了解，并且对二维绘图软件有了更深的理解，对数控机床的操作熟练更是让我感受到现代机加工行业的快捷，对数控技术这个专业充满憧憬，为我自己今后的学习和工作打下一个坚实而良好的的基础。
参考文献：
《机械制造工艺与机床夹具》刘守勇主编机械工业出版社
《数控机床及其应用》李善术主编机械工业出版社
《数控机床操作与编程》刘雄伟主编机械工业出版社
《AutoCAD工程绘图》曾令宜主编高等教育出版社
《机械制造工艺书》赵家齐主编机械工业出版社
七.程序
%0024
N100M03S800
N200M08
N300G54G90G00X62Z2.0
N400G01X17.4F100
N500Z0
N600X40.5Z-14
N700X66Z-34
N800X40.5Z-36
N900X36.4Z-56.8
N1000X32Z-58.5
N1100X36.4Z-62
N1200X32Z-66
N1300X36.4Z-100
N1400X32Z-120
N1500X32Z-170
N1600X36.4Z-182
N1700X36.4Z-190
N1800X25Z-192
N1900X17.4Z-226.5
N2000X15.4Z-231
N2100G01X20
N2200G00Z2.0
N2300M09
N2400M30
%0025
打中心钻
N100G54G90G00X8.7Y8.7Z100
N200M03S800
N300M08
N400G81G98R3Z-30F30
N500Y8.7
N600X8.7
N700Y-8.7
N800G80
N900M05
N1000M09
N1100M30
%0026（数铣床）
打中心钻
N100G54G90G00X33Y33Z100
N200M03S800
N300M08
N400G81G98R3Z-30F30
N500Y33
N600X33
N700Y-33
N800G80
N900M05
N1000M09
N1100M30
%0027
钻孔（直径22）
N100G54G90G00X-33Y-33Z100
N200M03S500
N300M08
N400G73G98R3Q2.0Z-36F20
N500Y33
N600X33
N700Y-33
N800G80
N900M05
N1000M09
N1100M30
%0028（直径24铰刀）
N100G54G90G00X-33Y-33Z100
N200M03S30
N300M08
N400G85G98R3Z-36F20
N500Y33
N600X33
N700X-33
N800G80
N900M05
N1000M09
N1100M30
课题设计要求
设计题目
指
导
教
师
综
合
阅
评
意
见
平时成绩0~20
材料成绩0~30
指导教师
升级会员 