周 聰

(鎮(zhèn)江中福馬機械有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212016)

1 零件分析

傘齒輪是三塊車專機的關鍵零件，零件材料選擇45#中碳鋼，毛坯形式為鍛件，粗加工后進行調(diào)質處理，保證零件具有較高的強度和較好的切削加工性，并具有一定的韌性、塑性和耐磨性。傘齒輪零件圖如圖1所示。

1.1 基準選擇

對待加工零件而言，應盡可能選擇不加工的表面作為加工粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工要求相對位置精度較高的不加工表面作加工粗基準[1-3]。精基準的選擇主要應考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時要進行尺寸換算。銑齒或滾齒時，以已加工的粗糙度Ra6.3端面、φ30孔及鍵槽為精基準，粗糙度Ra6.3端面限制3個自由度，φ30孔限制2個自由度，鍵槽限制1個自由度。

1.2 確定生產(chǎn)類型

已知零件的生產(chǎn)綱領為1 200件/年，查《機械制造工藝及設備設計手冊》確定此類零件為中批量生產(chǎn)。

1.3 工藝設計依據(jù)

由于工件年產(chǎn)1 200件，屬中批量生產(chǎn)，且該零件結構復雜，尺寸精度和形位公差要求高，采用普通加工方法零件的尺寸精度和位置精度難以得到保證，加工效率低，加工質量差，廢品率高。故需對該零件進行工藝規(guī)程設計，編制零件工藝過程卡，繪制零件毛坯圖，編制零件機械加工工序卡，并設計零件加工的銑齒工裝和滾齒工裝，以提高工效。

2 工藝規(guī)程設計

2.1 零件工藝過程卡設計

零件工藝過程卡設計見表1。

其余 熱處理HB240-280齒數(shù)Z20模數(shù)m5齒協(xié)角β0°刀具的壓力角do20°刀具齒頂高系數(shù)ha*1變位系數(shù)X0全齒高h11精度等(JB180-60)9-8-8-De齒圈跳動公差Fr0.12周節(jié)差的公差fp0.048S7.846+0.018+0.001ha*標記處數(shù)更改文件號簽字日期設 計標準審查校 對審 定審 核批 準工藝審查日 期傘齒輪45圖樣標記重量比例0.251∶1共 頁第 頁

圖1 傘齒輪零件圖

工序一：鍛坯外協(xié)，正火處理；

工序二：粗車各部均留5 mm余量，臺階處大圓弧過渡(C620臥式車床)；

工序三：調(diào)質HB240-280(箱式爐)；

工序四：粗車外圓夾頭部達φ112(C620臥式車床)；

工序五：夾緊頭部，找正，車左端面，外圓φ60，臺階面，內(nèi)孔，并反車端面一段供調(diào)面找正，倒角(C620臥式車床)；

工序六：調(diào)面夾φ60外圓，找正，車右端各部達圖尺寸，倒角(C620臥式車床)；

工序七：插鍵槽(B5032插床)；

工序八：以φ30孔為基準，以左端面為定位面，銑齒部成形(X53立式銑床)。

2.2 零件毛坯圖設計

零件毛坯圖如圖2所示。

圖2 零件毛坯圖

表1 零件工藝過程卡設計

工 藝 過 程 卡 片第1頁共1頁產(chǎn)品名稱三塊車專機零件名稱傘齒輪每臺件數(shù)10毛坯種類鍛件每一毛坯零件數(shù)1產(chǎn)品型號零件圖號材料牌號45毛坯尺寸零件重量工序號車間名稱工種工 序 名 稱設備編號工藝裝備及編號工時定額基本準備備注1生產(chǎn)處外鍛坯外協(xié),正火處理2金工車間車粗車各部均留5 mm余量,臺階處大圓弧過渡C6203刀片分廠熱調(diào)質HB240-2804金工車間車粗車外圓夾頭部達?112(見工序卡1)C6205金工車間車夾夾頭部,找正,車左端面,外圓?60,臺階面,內(nèi)孔,并反車端面一段供調(diào)面找正,倒角(見工序卡2)6金工車間車調(diào)面夾?60外圓,找正,車右端各部達圖尺寸,倒角(見工序卡3)C6207金工車間插插鍵槽B50328金工車間銑以?30孔為基準,以左端面為定位面,銑齒部成形(見工序卡4)X53銑齒工裝檢轉裝修改標記文件編號簽字日期擬定校對工時會簽審核批準

3 夾具設計

3.1 傘齒輪銑齒工裝

傘齒輪為直齒，模數(shù)為5，齒數(shù)為20，通過工裝上把手的旋轉帶動工裝軸系及動分度盤旋轉，利用插銷實現(xiàn)工件的分度，采用成形銑刀分別銑傘齒輪的20個齒形。

3.1.1 傘齒輪銑齒工裝結構

傘齒輪銑齒工裝結構如圖3所示。

圖3 傘齒輪銑齒工裝1.把手φ12；2.平面軸承51100；3.蓋板；4、5.軸承61810；6.軸承座；7.軸承61809；8.靜分度盤；9.動分度盤；10、14.螺栓M5×10；11.連接套；12、13.鍵10×32；15.主軸；16.擋板；17.插銷

3.1.2 傘齒輪銑齒工裝的工作原理

將傘齒輪銑齒工裝放置在X53立式銑床工作臺上，用表找正軸承座底板的側面，用鍵將工裝定位在銑床工作臺的T型槽內(nèi)，并用壓板壓緊；以工件φ30孔為基準，以工件左端面為定位面，將工件組裝在工裝上，并用擋板壓緊，通過把手的旋轉帶動軸系及動分度盤的旋轉，插入插銷實現(xiàn)工件的分度，分別銑傘齒輪20個齒形。

通過使用這種自行設計的傘齒輪銑齒工裝加工出的傘齒輪齒部，達到圖紙要求的尺寸精度要求，保證了批量生產(chǎn)的一致性，解決了加工效率低的問題，提高了工效和產(chǎn)品各項性能指標。

3.1.3 傘齒輪銑齒工裝的主要零件設計

(1)軸承座。軸承座設計如圖4所示，該零件為工裝的基礎零件，在其上分別組裝靜分度盤、蓋板、螺栓、軸承等零件。為保證工件的尺寸精度和位置精度，在軸承座設計上標注有安裝軸承61809孔的尺寸精度為φ58K7，由于軸承外圓精度為正公差，所以裝軸承的孔與軸承的配合為過盈配合；裝軸承61810孔的尺寸精度為φ65K7，由于軸承外圓精度為正公差，所以安裝軸承的孔與軸承的配合為過盈配合。φ58K7、φ65K7孔的表面粗糙度為Ra3.2，工藝需安排精鏜孔。軸承座材料選擇HT200灰口鑄鐵件進行退火處理，要求毛坯不得有氣孔、縮松等鑄造缺陷，保證軸承座有一定的機械強度及減振性。

圖4 軸承座

(2)靜分度盤。靜分度盤設計如圖5所示，該零件用于工件的分度和定位，與軸承座、插銷、螺栓連接。在靜分度盤設計上有20-φ5H7銷孔公差要求，由于插銷外圓公差為φ5g6，所以靜分度盤分度銷孔與插銷的配合為間隙配合，便于插銷的裝拆定位；20-φ5H7銷孔孔位直徑為φ160±0.01，所以工藝需安排在加工中心上一次裝夾下加工20-φ5H7銷孔。20-φ5H7內(nèi)孔表面粗糙度為Ra3.2，所以工藝需安排鉸孔。靜分度盤材料選擇45#中碳調(diào)質結構鋼，經(jīng)調(diào)質處理后具有較高的強度和較好的切削加工性，并具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

(3)動分度盤。動分度盤設計如圖6所示，該零件用于工件的分度和定位，與連接套、插銷、螺栓連接。在動分度盤設計上有20-φ5H7銷孔公差要求，由于插銷外圓公差為φ5g6，所以動分度盤分度銷孔與插銷的配合為間隙配合，便于插銷的裝拆定位；20-φ5H7銷孔孔位直徑為φ160±0.01，所以工藝需安排在加工中心上一次裝夾下加工20-φ5H7銷孔。20-φ5H7內(nèi)孔表面粗糙度為Ra3.2，所以工藝需安排鉸孔。動分度盤材料選擇45#中碳調(diào)質結構鋼，經(jīng)調(diào)質處理后具有較高的強度和較好的切削加工性，并具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

圖5 靜分度盤

圖6 動分度盤

(4)連接套。連接套設計如圖7所示，該零件用于連接動分度盤、主軸、螺栓、鍵等零件，在連接套設計上有與主軸配合孔的尺寸精度為φ38H7，由于主軸外圓尺寸精度為φ38h6，所以與主軸連接的孔與主軸的配合為過渡配合；鍵槽尺寸精度為10(-0.015/-0.051)，由于鍵的尺寸精度為0位，所以鍵槽與鍵的配合為過盈配合。φ38H7孔的表面粗糙度為Ra3.2，工藝安排磨削加工。連接套材料選擇HT200灰口鑄鐵件退火處理，要求毛坯不得有氣孔、縮松等鑄造缺陷，保證連接套有一定的機械強度及減振性。

2.2.1 術中監(jiān)測 心律失?？砂l(fā)生于安裝起搏器任何時期，術中護士應密切觀察患者生命體征及心電監(jiān)護情況，尤其是起搏電極進入心腔，醫(yī)師在尋找最佳起搏位置時，醫(yī)師的注意力集中在推送電極導線上，此時護士應密切觀察心電變化，及時把病情告知醫(yī)師，以便隨時調(diào)整電極導線。對持續(xù)性室速，按醫(yī)囑予利多卡因50 mg靜脈推注，室速消失后方可繼續(xù)手術，若癥狀仍未改善，以利多卡因4 mg/min靜脈滴注，控制室速后再繼續(xù)手術［15］;對伴血流動力學改變的持續(xù)性室速或室顫需配合醫(yī)師行電擊復律。

(5)主軸。主軸設計如圖8所示，該零件為工裝的關鍵零件，與連接套、螺栓、蓋板、鍵、軸承、把手連接。在主軸設計上有φ30g6的外圓公差要求，由于工件上與其連接的孔公差為φ30H7，所以工件與主軸的配合為間隙配合，便于工件的裝拆；在主軸設計上有φ38h6外圓公差要求，由于連接套上與其連接的孔公差為φ38H7，所以連接套與主軸的配合為過渡配合；在主軸設計上有φ45h6、φ50h6外圓公差要求，由于軸承上與其連接的孔公差為負公差，所以主軸與軸承的配合為過盈配合；在主軸設計上有φ12k6外圓公差要求，由于把手與其連接的孔公差為φ12H7，所以把手與主軸的配合為過盈配合。同時，設計要求φ30g6、φ38h6、φ45h6、φ50h6、φ12k6外圓的同軸度為0.03 mm。φ30g6、φ38h6、φ45h6、φ50h6、φ12k6外圓表面粗糙度為Ra3.2，所以工藝安排磨削加工。主軸材料選擇45#中碳調(diào)質結構鋼，經(jīng)調(diào)質處理后具有較高的強度和較好的切削加工性，并具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

圖7 連接套

圖8 主軸

(6)擋板。擋板設計如圖9所示，該零件用于工件的緊固，與工件和螺栓連接。擋板材料選擇Q235-A普通碳鋼，經(jīng)濟性較好。

(7)插銷。插銷設計如圖10所示，該零件為工件分度的定位件，其分別與定分度盤、動分度盤等零件連接。插銷設計有φ5g6外圓尺寸公差，與其配合的動、定分度盤上的孔尺寸公差為φ5H7，所以插銷與動、定分度盤的配合為間隙配合，便于插銷的定位。插銷外圓φ5g6的表面粗糙度為Ra3.2，所以工藝安排磨削加工，且插銷外圓表面需滾花。插銷材料選擇45#中碳調(diào)質結構鋼，經(jīng)調(diào)質處理后具有較高的強度和較好的切削加工性，并具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

圖9 擋板

圖10 插銷

(8)蓋板。蓋板設計如圖11所示，該零件為工裝的緊固件，其分別與軸承座、螺栓、平面軸承等零件連接。蓋板材料選擇Q235-A普通碳鋼，經(jīng)濟性較好。

圖11 蓋板

3.2 傘齒輪滾齒工裝

傘齒輪為直齒，模數(shù)為5，齒數(shù)為20，設計的滾齒工裝通過滾齒機上工作臺的旋轉帶動，工裝及工件進行旋轉，利用滾齒刀和工件的展成運動分別滾20個齒形。

3.2.1 工裝結構

傘齒輪滾齒工裝結構如圖12所示，其主要由蓋板、芯軸、套筒、工作臺、螺母M5等組成。

圖12 傘齒輪滾齒工裝1.螺母M5；2.蓋板；3.芯軸；4.套筒；5.工作臺

在滾齒機工作臺上組裝芯軸和套筒，將工件組裝在芯軸上，工件一端面與套筒接觸，再將蓋板壓在工件上，用螺母將工件夾緊，并使芯軸錐面與工作臺錐孔貼合，通過滾刀與工件的展成運動加工傘齒輪的齒形。

通過使用這種自行設計的傘齒輪滾齒工裝加工出的傘齒輪齒部，達到圖紙要求的尺寸精度，保證了批量生產(chǎn)的一致性，解決了加工效率低的問題，提高了工效和產(chǎn)品各項性能指標。

3.2.3 傘齒輪滾齒工裝的主要零件設計

(1)蓋板。蓋板設計如圖13所示，該零件為工件的緊固件，分別與芯軸、工件、螺母等零件連接。蓋板材料選擇Q235-A普通碳鋼，經(jīng)濟性較好。

圖13 蓋板

(2)芯軸。該零件既是工裝與機床的定位件，又是工件與工裝的定位件，其分別與蓋板、套筒、工作臺、螺母等零件連接。芯軸設計有φ30g6外圓尺寸公差，與其配合的工件上孔及套筒上的孔尺寸公差均為φ30H7，所以芯軸與工件和套筒的配合均為間隙配合。芯軸外圓φ30g6、1∶10錐面的表面粗糙度為Ra1.6，且其徑向跳動均為0.01 mm，所以工藝安排在一次裝夾下磨削加工。芯軸材料選擇45#中碳調(diào)質結構鋼，經(jīng)調(diào)質處理后具有較高的強度和較好的切削加工性，并具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

(3)套筒。該零件為工件的軸向定位件，其分別與芯軸、工作臺、工件等零件連接。套筒設計有φ30H7內(nèi)孔尺寸公差，與其配合的芯軸外圓尺寸公差為φ30g6，所以套筒與芯軸的配合為間隙配合。套筒內(nèi)孔φ30H7的表面粗糙度為Ra3.2，所以工藝安排磨削加工。套筒材料選擇45#中碳調(diào)質結構鋼，經(jīng)過調(diào)質處理后具有較高的強度和較好的切削加工性，并具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

(4)工作臺。工作臺設計如圖14所示，該零件用于連接芯軸、套筒等零件，為工裝的基礎件。工作臺材料選擇HT200灰口鑄鐵件進行退火處理，要求毛坯不得有氣孔、縮松等鑄造缺陷，保證工作臺有一定的機械強度及減振性。

4 小結

通過零件分析、工藝規(guī)程設計及工裝夾具設計，經(jīng)生產(chǎn)使用表明，不僅提高了傘齒輪的加工精度，還 降低了操作人員的勞動強度，縮短了生產(chǎn)周期，大大提高了生產(chǎn)率，保證了產(chǎn)品質量。

圖14 工作臺