传动轴齿轮的加工工艺设计
传动齿轮轴的加工工艺设计说明书

摘要齿轮轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。
齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点,是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。
齿轮轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化,将对提高齿轮轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。
本设计首先分析了齿轮轴零件的作用和零件的材料,之后把加工传动齿轮轴所用的材料和生产类型确定下来。
然后确定毛坯的种类,绘制铸件零件图。
接下来设计零件的加工工艺性,包括零件表面的加工方法及热处理方法等。
最后进行工艺规程设计,选定加工所用的机床,刀具,夹具等。
齿轮轴零件的机械综合性能要求较高,一般选择锻件作为毛坯。
合理安排工艺路线,划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要.关键词: 齿轮轴;工艺分析;工艺规程设计AbstractThe main function of the gear shaft is to support rotating parts, achieve rotary mo tion and transfer torque and power. Gear shaft has a series of advantages, such as high transmission efficiency, compact structure, long service life and so on. It is one of the important parts in the general machinery, particularly the engineering machinery tran smission. The optimization of the gear shaft’s machining materials, thermal treatmen t method and machining process will have great significance on the machining quality of the gear shaft and the service life.The first design of the gear shaft parts and parts of the material, then fix the processing gear shaft of the materials used and the type of production. And then determine the blank type, drawing casting parts diagram. The processing of the next design of parts, including the components surface processing method and heat treatment method. Finally, technological process design ,selection of the machine tool, cutting tool, fixture etc…Comprehensive mechanical performance requirements higher gear shaft parts, as general forging blank. Reasonable arrangements for the process, dividing the processing stage is very important to ensure the machining quality of parts.Keywords gear shaft; process analysis; process planning design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论............................................................................................................. - 1 -第2章零件的分析 (2)2.1零件的作用 (2)2.1.1零件的作用 (2)2.1.2零件的结构特点及技术要求 (2)2.2零件材料分析 (3)2.3确定生产类型 (3)2.4毛坯的确定 (4)2.5绘制铸件零件图 (4)2.6本章小节 (5)第3章加工工艺过程分析 (5)3.1加工工艺过程的组成 (6)3.2定位基准的选择原则 (6)3.2.1基准的概念 (6)3.2.2 定位基准的选择 (7)3.2.3 定位基准的确定 (8)3.3零件表面加工方法的选择 (10)3.4加工工序安排 (10)3.5热处理工序的安排 (11)3.6工序的划分 (11)3.7加工余量及工序尺寸的确定 (12)3.7.1 加工余量的概念 (12)3.7.2 加工余量的确定方法 (12)3.8本章小结 (13)第4章选择加工设备及工艺设备 (14)4.1各机床的作用 (14)4.1.1车床的作用 (14)4.1.2铣床的作用 (15)4.1.3 磨床的作用 (16)4.1.4 零件加工中各机床的确定 (17)4.2刀具的选择 (17)4.2.1 刀具材料的确定 (17)4.2.2 刀具的分类 (17)4.2.3 常用车刀刀具的用途 (18)4.2.4 铣刀 (19)4.2.5 磨削 (20)4.2.6 加工零件刀具的确定 (20)4.3夹具的确定 (20)4.3.1 夹具的组成及作用 (20)4.3.2 夹具的分类 (21)4.3.3 选择夹具 (22)4.4量具的选择 (22)4.5本章小结 (23)第5章齿轮轴的工艺卡拟定 (24)5.1工艺卡的拟定 (24)5.2问题的提出 (28)5.3本章小结 (29)总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第1章绪论本文设计的主要是齿轮轴的加工工艺,通过总结零件的的加工,提高所加工工件的质量,完善产品,满足要求,提高经济效益和劳动生产率。
齿轮轴加工工艺规程设计

课程设计齿轮轴加工工艺规程设计教学单位: 机电工程学院专业: 机械设计制造及其自动化班级: 机械09C(本)学号: …………学生姓名: XXX指导教师: XXX(讲师)完成时间: 2013年5月5日电子科技大学中山学院机电工程学院摘要机械加工工艺规程设计能力是从事机械制造专业的科研、工程技术人员必须具备的基本素质之一。
机械加工工艺规程设计作为高等工科院校教学的基本科目,在实践中占有极其重要的地位,工艺流程设计在加深对专业课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题的能力培养方面所发挥的作用是显而易见的。
本设计是齿轮轴的加工工艺规程设计,其结构虽然规则,但是精度要求比较高,所以工艺要求比较复杂。
需要粗车、精车、铣车、磨销,其中精车是加工关键。
车床加工工艺是以机械制造中的工艺基本理论为基础,结合车床的特点,综合运用多方面的知识解决车床加工过程中面临的工艺问题。
工艺规程是保证机械产品高质量、低成本的一种重要的工艺依据,工艺规程设计在机械加工中就显得更为突出,因此中小型零件加工的规程设计常被选作毕业设计的主要内容之一。
关键字:工艺规程;齿轮轴I目录1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 设计的内容及要求 (1)2 零件分析 (3)2.1齿轮轴的概述 (3)2.2零件的结构工艺分析 (4)2.3零件的校核 (5)3齿轮轴的工艺规程分析 (10)3.1毛坯的选择 (10)3.2制定工艺路线 (11)3.2.1 基本加方案 (11)3.2.2 工艺路线的设定 (11)3.2.3 加工工艺过程内容 (12)3.3基准的选择 (13)3.3.1 粗基准的选择 (13)3.3.2 精基准的选择 (14)3.4 机械加工工艺过程分析 (15)3.4.1 加工阶段的划分及划分加工阶段的原因 (15)3.4.2 加工顺序的安排 (15)3.4.3 机床的选择 (16)3.5 切削用量 (16)3.5.1 粗加工时切削用量的选择原则 (16)3.5.2 精加工时切削用量的选择原则 (17)3.5.3 选择切削用量 (18)3.6 确定加工余量、工序尺寸及公差 (19)3.7基本工时 (20)4 结束语 (22)参考文献 (23)致谢 (24)I I1绪论1.1引言机械设计在机械工程中十分重要,它是理论联系实际的重要纽带。
机械制造工艺学专业课程设计--CA6140车床齿轮机械加工工艺规程设计

序言《机械制造工艺学》课程设计是在《机械制造工艺学》等专业课程所学的理论知识,发展专业知识解决时间生产问题的依次实践训练。
通过这次设计以巩固我们所学的理论知识和专业技能,提高自己解决实际生产问题的能力。
在设计中能逐步掌握查阅手册,查阅有关书籍的能力。
在设计中逐步培养了我们一丝不苟的工作态度,严谨的工作作风,对我们今后参加工作有极大的帮助。
一.零件分析1.零件的作用零件图:零件是CA6140卧式车床齿轮,它位于车床变速箱传动轴,主要作用是传递力矩,改变速度进而实现调速作用。
1.11审查零件的工艺性齿轮零件的图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。
但基准孔φ68K7mm 要求Ra0.8μm有些偏高。
本零件各表面的加工并不困难。
关于4个φ5mm的小孔,其位置是在外圆柱面上6mmX1.5mm的沟槽内,孔中心线距沟槽一侧面距离为3mm。
由于加工时不能选用沟槽的侧面为定位基准,故要较精确地保证上述要求比较困难。
分析该小孔是做油孔之用,位置精度不需要太高,只要钻到沟槽之内,即能使油路畅通,因此4个φ5mm的孔加工亦不成问题。
1.12零件的工艺性分析1、ø68K7外圆表面精度等级为IT7,表面粗糙度为Ra0.8。
并且槽相对ø68K7孔的轴线成90度均匀分布。
2、16mm宽槽口相对ø68K7孔的轴线成90度均匀分布,其径向设计基准是ø68K7mm 孔的轴线,轴向设计基准是ø106.5mm外圆的左端平面。
3、4×ø5mm孔在6×1.5mm沟槽内,孔中心线距沟槽一侧面的距离是3mm。
圆锥角度为90度。
4个ø5mm孔分别与16mm槽宽错开45度均匀分布。
4、由于加工时不能选用沟槽的侧面定位基准,故要精确地保证上述要求比较空难,但这些小孔为油孔,位置要求不高,只要钻到沟槽之内接通油路就可,加工不难。
5、ø90外圆表面精度等级为IT14,表面粗糙度为Ra3.2.6、左端外圆表面ø106.50-0。
传动齿轮加工工艺

传动齿轮加工工艺主要包括以下步骤:
1.铣齿:采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿,属于成形法加工。
2.滚齿:属于展成法加工,其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。
3.剃齿:在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。
剃齿还可形成鼓形齿,用以改善齿面接触区位置。
4.插齿:插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。
5.珩齿:珩齿原理与剃齿相似,珩轮与工件类似于一对螺旋齿轮
呈无侧隙啮合,利用啮合处的相对滑动,并在齿面间施加一定
的压力来进行珩齿。
传动轴的加工工艺流程

传动轴的加工工艺流程
一、前期准备
1. 确定传动轴的工作条件和使用要求,包括负载、转速、扭矩等参数。
2. 根据使用要求选择材料,如碳钢、合金钢等。
3. 制定加工图纸和工艺卡,确定加工尺寸和公差等要求。
二、材料准备
1. 按照加工图纸要求,选取符合标准的材料。
2. 对材料进行表面处理,如去除氧化皮、锈蚀等。
三、车削加工
1. 将材料锁定在车床上,并进行粗车、精车和镗孔等加工。
2. 根据加工图纸的要求,对传动轴进行切割或切断。
四、铣削加工
1. 将传动轴装夹在铣床上,并进行面铣、端铣和齿轮铣削等加工。
2. 对齿轮进行齿形修整和齿间隙调整。
五、热处理
1. 对传动轴进行淬火或回火处理,提高其硬度和强度。
2. 进行表面处理,如渗碳或氮化等。
六、检验和组装
1. 对传动轴进行尺寸、形位和表面质量等方面的检验。
2. 对传动轴进行配合和组装,确保其符合使用要求。
七、表面处理
1. 对传动轴进行抛光或喷漆等表面处理。
2. 进行包装和标识,以便于运输和使用。
八、成品出库
1. 对传动轴进行最终检验,确认其符合要求后进行出库。
2. 进行记录和归档,以便于追溯和质量管理。
传动轴加工工艺课程设计

辽源职业技术学院课程设计论文传动轴轴加工工艺规程的设计专业机电一体化班级0931组号第七组学生姓名******指导教师******完成日期 2011年 10月 28日目录前言1、计算生产纲领,确定生产类型 (6)2、零件分析 (6)2.1、材料分析 (6)2.2、精度等级的选择 (6)2.3、热处理要求 (6)3、毛坯的确定 (6)3.1、毛皮种类可分五种 (6)3.2、零件毛皮的确定 (7)3.3、零件毛坯图 (7)4、定位基准 (7)5、工艺路线 (8)5.1、零件表面的加工方法 (8)5.2、加工路线的确定 (8)5.3、加工工艺路线 (8)6、余量与工艺尺寸的确定 (9)7、选择加工设备及工艺装备 (11)7.1选择加工设备 (11)7.2选择夹具 (11)7.3选择量具 (11)8、切削用量的确定 (11)9、工艺过程、工序 (11)总结 (12)附录: (13)课程设计(论文)任务书课程设计(论文)题目:传动轴轴加工工艺规程的设计专业:机电一体化班级: 0931 组号: 7 组长: ****** 课程设计(论文)起止时间: 2011.10.3——2011.10.23毕业设计(论文)的内容要求:⒈分析、抄画零件工作图样或计算机绘图设计;⒉确定毛坯种类、余量、形状,并绘制毛坯图;⒊编制机械加工工艺规程卡一套;⒋机械加工工艺规程编制说明书一份。
指导教师: *******2011年10月 28日前言机械加工工艺是我们在生产工作中最基本,最重要的环节之一,是工作人员加工零件的前提。
所以在学校的时候要把机械加工工艺的理论知识学好,在课程设计中加以实践,把自己从中学到是知识和经验有效的利用到实践中去。
本课程设计是我们在将要走到工作岗位之前的一次最好的锻炼,为我们在今后的工作中打下良好的经验基础。
由于第一次参加课程设计,对相关知识不太了解希望老师给予帮助教育指导。
1、计算生产纲领,确定生产类型经分析工件为单件小批量2、零件分析2.1、材料分析本课程设计的轴为40Cr钢40Cr钢用于较重要的调质零件,如汽车的转向节、连杆、螺栓、进气阀、重要齿轮、轴、曲轴、曲柄、汽轮发电机环形锻件。
齿轮传动轴加工工艺及过程

加工后的立体图形
参考文献:
• 机械制造技术基础(韩秋实 王红军主编 机械工业出版社)
• 实用机械制造工艺设计手册(王凡主编 机 械工业出版社)
• 机械制造工艺学(王宪逵)
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前角 后角 主偏角 副偏角 刃倾角
• 粗车 20° 7° 60° 5° 7° • 精车/半精 • 车 20° 11° 60° 5° 5°
•
加工阶段的划分
• 粗糙度为0.8
• 1.粗加工阶段 在这一阶段中要对整个圆棒料毛坯切除大量 的加工余量,使毛坯在形状和尺寸上尽快接近成品,得到 的已加工表面的表面粗糙度要达到12,为半精加工提供精 基准。
钻中心孔 三爪夹持
粗车φ25外圆及φ30右端面 三爪夹持
粗车φ30外圆φ35右端面 三爪夹持
粗车左端面 三爪一顶
粗车φ30及φ35左端面
三爪一顶
半精车φ30及φ35左端面 三爪一顶
半精车φ25外圆及φ30右端面
半精车φ30外圆φ35右端面 三爪一顶
倒角、切槽 三爪夹持
铣键槽
精车φ30 三爪一顶
精车φ35 三爪一顶
车11车右端面三爪夹持?毛坯外圆?2钻中心孔三爪夹持?毛坯外圆?3粗车25外圆及30右端面三爪夹持?毛坯外圆?4粗车30外圆35右端面三爪夹持?毛坯外圆?2调头1粗车左端面三爪一顶?2粗车30及35左端面三爪一顶?3车11半精车30及35左端面三爪一顶?2调头1半精车25外圆及30右端面三爪一顶?2半精车30外圆35右端面三爪一顶?4车倒角切槽三爪夹持?5铣铣键槽?6车11精车30三爪一顶?2调头1精车35三爪一顶?2精车30三爪一顶?3精车25三爪一顶?7钳工去毛刺四铣?铣床可以加个平面沟槽螺旋型表面以及齿轮还可以加个回转体表面内孔等
传动轴工艺毕业设计毕业论文

传动轴工艺毕业设计毕业论文目录第一章绪论 (1)第二章传动轴工艺分析 (1)一、传动轴的工作零件图分析 (1)二、传动轴效果图 (2)三、零件装配图 (3)四、传动轴的加工类型及方法 (4)五、零件的结构分析 (4)六、零件的技术要求分析 (4)第三章毛坯及刀具的选择 (6)一、毛坯的选择 (6)二、刀具的选择 (6)三、加工阶段的划分 (7)(一)加工阶段的划分 (7)(二)如此划分加工阶段的目的 (7)(三)热处理 (8)第四章确定加工工艺路线 (10)一、加工次序分析 (10)二、主要加工工序 (10)第五章加工余量、工序尺寸及其公差 (12)一、径向工序尺寸及偏差的确定 (12)二、轴向工序尺寸及偏差的确定 (16)第六章切削用量的确定 (20)第七章工时定额的确定 (23)参考文献 (25)致谢 (26)传动轴工艺分析第一章绪论本设计为传动轴的工艺设计, 本文从传动轴的选材、加工方法、加工过程中余量的确定、工艺规程、互换性与公差等方面对传动轴做了细致的分析, 针对其肯能在加工中出现的问题通过数据的形式加以强调。
在现代机加工中虽已不用此工艺过程, 但作为学习而言, 经典的工艺路线的练习对如何去更好的掌握机械加工这一项技术是非常重要的。
故本文虽是用旧的技术加工零件, 但其中的原理还是很值得去讨论研究的。
本设计在起草的过程中多次前往工厂与相关技术人员讨论, 发现了很多理论与实际有出入的地方, 在这些方面会尽力去把理论与实际相结合, 力争做到最合适。
第二章传动轴工艺分析一、传动轴的工作零件图分析此图对所加工传动轴的各项尺寸及各面形位公差的要求做了详细的说明, 对各表面粗糙度做了标注, 通过此图可以得知此零件的基本信息和如何进行工艺分析。
二、传动轴效果图此图客观的反应了所加工轴的形状及各面各键槽的布局情况, 通过此图可以更直观的认识所加工零件。
三、零件装配图此图对所加工轴在实际工作情况中的配合情况做了详细的说明, 通过此图可以让人清楚的知道此传动轴的工作情况, 更直观的认识此轴在机器中的作用, 从而可以更好的对此轴制定更合理的工艺规程。
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《机械制造技术》研究性教学报告车床传动轴机械加工工艺过程设计车床主轴箱齿轮机械加工工艺过程设计单位学院专业班级姓名学号车床传动轴机械加工工艺过程设计1.问题提出:零件的几何精度直接影响零件的使用性能,而机械加工工艺过程制定的是否合理将直接影响零件的加工精度。
针对车床传动轴,应用所学的机械制造基础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。
2.专题研究的目的:(1)掌握零件主要部分技术要求的分析方法;(2)掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺;(3)掌握工艺分析方法;(4)掌握定位基准的选择方法;(5)掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法;(6)掌握制定出合理的零件加工路线的方法。
3.研究内容:图1所示为车床的传动轴,轴上开有键槽用来安装齿轮以传递运动和动力,两端是安装滚动轴承的支承轴颈。
完成该传动轴零件的机械加工工艺过程设计。
工艺设计的具体内容包括:(1)进行零件主要部分的技术要求分析研究;(2)确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺;(3)进行加工工艺分析;(4)确定定位基准;(6)制定传动轴的加工顺序;(7)制定传动轴的加工路线;4.设计过程:(1)进行零件主要部分的技术要求分析研究;4.1.1 该轴需要的精度比较高,故采用粗加工品尼高,半精加工,精加工三个阶段。
所以采用粗车、数控车、铣车、磨销,其中数车是加工关键。
4.1.2钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件,锻件的内部组织均匀,强度比较好,重要的轴、大尺寸或阶梯尺寸变化较大的轴,应采用锻制毛坯,对直径较小的轴,可直接用圆钢加工。
由于碳钢比合金钢价廉,对应力集中的敏感性较低,同时也可以用热处理的办法提高耐磨性和抗疲劳强度4.1.3 本零件是传动轴,传动过程中只传递转矩而不承受弯矩,可以通过热处理方法提高轴的耐磨性和抗疲劳强度。
此传动轴的形状简单,属于对称零件,同时阶梯轴很少,而且各段直径相差不太大。
4.1.4 为便于装配,轴端应有倒角。
轴肩高度不能妨碍零件的拆卸。
对于阶梯轴一般设计成两端小中间大的形状,以便于零件从两端装拆。
4.1.5 传动轴上的各个键槽开在同一母线的位置上,便于加工。
键槽和齿轮通过与键配合,实现动力的传递。
4.1.6 Φ17圆柱表面为支撑轴颈与滚动轴承相配合,对其要求圆柱度公差则可控制横剖面和轴剖面内的各种形状误差。
4.1.7 Φ24圆柱面要与齿轮配合,为保证其平稳性和减少噪音,对其表面有径向全跳动的要求。
4.1.8 Φ24和Φ32轴段处的轴肩用于定位,防止其端面圆跳动产生偏心。
4.1.9 轴上键槽有对称度要求,一般来说键槽都有对成度公差。
4.1.10 传动过程中只传递转矩而不承受弯矩,可以通过热处理方法提高轴的耐磨性和抗疲劳强度。
(2)确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺;4.2.1 应选用机械制造用钢,考虑到轴的选材经常用调制钢,具有良好的综合力学性能。
故选用市场上最常见的45钢。
4.2.2 由于此车床传动轴是一般的阶梯轴,并且各阶梯的直径相差小,则可以直接以热轧圆柱棒料做毛坯。
4.2.3 热处理:调制处理(加热至Ac3+30~50度淬火,500~650度高温回火),之后在进行表面淬火,低温回火。
(3)进行加工工艺分析;4.3.1 与轴承配合处上下偏差均为正值。
键槽无上偏差、下偏差为负。
与齿轮配合处偏差也均为正值。
最终选择Φ24和Φ17的公差等级均为IT6,键槽的公差等级也为6 。
4.3.2 形状精度要保证轴的直线度、圆度、圆柱度以及接触轴承或齿轮的端面的平面度。
此零件中涉及Φ17、Φ24两段的圆柱度。
轴肩工作端面的平面度。
圆柱度影响零件传动、轴与轴承的配合以及对中性。
左端直径为mm的轴需要与右端直径为mm的轴分别相对于A-B轴线的圆柱度公差为0.003mm。
4.3.3 位置精度要保证轴线的平行度、端面的垂直度以及轴的同轴度。
此零件中涉及Φ17和Φ24两段与基本轴线的同轴度。
轴肩端面与基本轴线的垂直度。
还有键槽对所在轴轴线的对称度。
左端直径为mm的轴与右端直径为mm的轴分别相对于A-B轴线的度公差为0.010mm。
4.3.4 Φ24的轴要与齿轮配合,故应提出圆柱度的以及与主轴的同轴度,以保证传动平稳,防止偏心。
综上选择径向全跳动要求以满足设计需要。
公差等级取8级,公差值取0.025mm。
4.3.5 中间的轴肩起定位作用,且两面与轴承接触,故对其靠近轴承的端面应提出平面度要求,同时需要提出与轴线的垂直度要求,防止产生偏心。
综上选择圆跳动要求以满足设计需要。
公差等级取7级,设计公差值取0.015mm。
4.3.6 轴肩处尺寸突变产生应力集中,易发生疲劳破环,为此可以采用凹圆角以增大过度圆角半径降低应力集中(4)确定定位基准;4.4.1 粗基准的选择。
为保证不加工表面与加工表面之间的位置要求应选用不加工表面为粗基准;如果零件上有不需加工的表面,则应选择该面作粗基准;当零件上有几个不需加工的表面时,应选择与加工表面之间相互位置精度要求较高的表面作粗基准;为保证工件某重要表面的余量均匀,选择该表面为粗基准,选择重要表面或加工余量最小的表面作为粗基准;若工件所有表面都需加工,应选择工件上的重要表面或加工余量最小的表面作为粗基准,可使各加工表面都有足够的加工余量,并使重要表面的余量均匀;选择较为平整光洁、面积较大的表面作粗基准。
依据以上原则本设计粗车时以外圆和两端面为粗基准。
4.4.2 精基准的选择。
用工序基准做精基准,实现基准重合,以免产生基准不重合误差;当用一组精基准定位可以较方便加工其它各表面时,应尽可能多采用此组精基准定位,实现基准统一,减少工装费用,避免基准转换误差;当精基准要求加工余量小而且均匀时,应选择加工表面自身为精基准,实现自为基准原则;为获得均匀的加工余量或较高的位置精度,可遵循互为基准,反复加工原则;选择定位准确、稳定、夹紧可靠,使夹具结构简单原则。
依据以上原则本设计精车时以两侧端面中心孔为精基准。
(6)制定传动轴的加工顺序;μ,需进行粗车、4.6.1 轴Φ24和Φ17:其公差等级为IT7,表面粗糙度为0.8m半精车、磨削;μ,需进行粗车、半精车、4.6.2 轴:其公差等级为IT6,表面粗糙度为1.6m精车。
(7)制定传动轴的加工路线;锻造热轧—车端面和钻中心孔—粗车—半精车—粗磨—铣键槽—精车—精磨外圆—去毛刺—调质—表面淬火+低温回火。
具体工序:图1 传动轴车床主轴箱齿轮机械加工工艺过程设计1.问题提出:零件的几何精度直接影响零件的使用性能,而机械加工工艺过程制定的是否合理将直接影响零件的加工精度。
针对车床主轴箱齿轮,应用所学的机械制造基础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。
2.专题研究的目的:(1)掌握零件主要部分技术要求的分析方法;(2)掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺;(3)掌握工艺分析方法;(4)掌握定位基准的选择方法;(5)掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法;(6)掌握制定出合理的零件加工路线的方法。
3.研究内容:图1所示为车床的一根传动轴车床主轴箱齿轮,完成该齿轮零件的机械加工工艺过程设计。
工艺设计的具体内容包括:(1)进行零件主要部分的技术要求分析研究;(2)确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺;(3)进行加工工艺分析;(4)确定定位基准;(6)制定齿轮的加工顺序;(6)制定齿轮的加工路线;4.设计过程:(1)进行零件主要部分的技术要求分析研究;4.1.1 齿轮内孔与轴配合,为保证传动平稳无噪音,且减少轴孔间的磨损,孔内粗糙度要求精度高。
内孔与轴配合,故需考虑圆柱度、轴线直线度,由尺寸标注可以看出配合为基孔制。
4.1.2 齿轮工作时与模数相同的齿轮啮合,因此要求材料具有良好的综合力学性能,即较高的硬度和较好的耐磨性。
4.1.3 轮齿工作过程中与对应的轮齿啮合,因此表面要求精度高,较少齿面磨损,实现传动平稳。
4.1.4 齿轮两端面可能与轴肩接触,故对其平面度以及对轴线的垂直度均有要求。
防止出现偏心。
4.1.5 齿轮端面和齿顶面为非工作表面,表面粗糙度要求较低,此处为3.2um。
齿轮端面采用端面圆跳动,这样同时保证了端面与基准轴的垂直度要求与齿轮轴向的圆柱度要求。
4.1.6 Φ40H7内孔选用了直线度、垂直度、圆柱度等形位公差,保证了内孔对基准轴的高精度要求。
4.1.7 基准面的端面圆跳动和径向圆跳动分别为0.010mm和0.018mm。
(2)确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺;4.2.1 应选用机械制造用钢,考虑到轴的选材经常用调制钢,具有良好的综合力学性能。
故选用市场上最常见的45钢。
4.2.2 毛坯制备方法:采用锻造,自由锻。
下料-自由锻-正火处理。
4.2.3 热处理:调制处理(加热至Ac3+30~50度淬火,500~650度高温回火),之后在进行表面淬火,加低温回火。
(3)进行加工工艺分析;4.3.1 作为定位的基准内孔Φ40H7表面其粗糙度精度比基准端面的要求高,基准端面的粗糙度较粗,为5um。
但它对基准孔的端面圆跳动0.018um,比一般精度的齿轮要求高,因此在齿坯加工中,尚需留一定的余量进行精加工。
4.3.2 精加工孔和端面采用磨削的的加工方法。
先以齿轮分度圆和端面作为定位基准磨孔,再以孔位定位基准磨削面,控制端面圆跳动的要求,以确保齿形精加工用的精基准的精确度。
4.3.3 该例齿轮精度要求较高,工序安排滚齿后应留有一定磨齿的加工余量。
(4)确定定位基准;4.4.1 粗基准的选择。
为保证不加工表面与加工表面之间的位置要求应选用不加工表面为粗基准;如果零件上有不需加工的表面,则应选择该面作粗基准;当零件上有几个不需加工的表面时,应选择与加工表面之间相互位置精度要求较高的表面作粗基准;为保证工件某重要表面的余量均匀,选择该表面为粗基准,选择重要表面或加工余量最小的表面作为粗基准;若工件所有表面都需加工,应选择工件上的重要表面或加工余量最小的表面作为粗基准,可使各加工表面都有足够的加工余量,并使重要表面的余量均匀;选择较为平整光洁、面积较大的表面作粗基准。
依据以上原则本设计粗车时以外圆和两端面为粗基准。
4.4.2 精基准的选择。
用工序基准做精基准,实现基准重合,以免产生基准不重合误差;当用一组精基准定位可以较方便加工其它各表面时,应尽可能多采用此组精基准定位,实现基准统一,减少工装费用,避免基准转换误差;当精基准要求加工余量小而且均匀时,应选择加工表面自身为精基准,实现自为基准原则;为获得均匀的加工余量或较高的位置精度,可遵循互为基准,反复加工原则;选择定位准确、稳定、夹紧可靠,使夹具结构简单原则。
依据以上原则本设计精车时以内孔和端面为精基准。