传动齿轮零件机械加工工艺规程设计说明书

机械制造工艺学

课程设计说明书

设计题目：传动齿轮零件机械加工工艺规程设计

学生：

学号：机电工程学院

班级：机械设计制造及其自动化2012-4 指导教师：教授

目录

0 序言 (1)

1 零件的分析 (2)

1.1零件结构工艺性分析 (2)

1.2 零件的技术要求分析 (3)

2 毛坯的选择 (3)

2.1 毛坯种类的选择 (3)

2.2毛坯制造方法的选择 (3)

2.3毛坯形状及尺寸的确定 (3)

3 工艺路线的拟定 (4)

3.1 定位基准的选择 (4)

3.2零件表面加工方案的选择 (4)

3.3加工顺序的安排 (5)

3.3.1加工阶段的划分 (5)

3.3.2机械加工顺序的安排 (5)

3.3.3热处理工序的安排 (5)

3.3.4辅助工序的安排 (6)

4 工序设计 (6)

4.1 机床和工艺装备的选择 (6)

4.2工序设计 (6)

参考文献 (11)

序言

机械制造工艺学课程设计，是在学完大部分专业课之后进行的，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：

能熟练的运用所学知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制定工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

课程设计也是理论联系实际的过程，并学会使用手册查询相关资料，增强解决工程实际问题的独立工作能力。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，请老师给予指教。

1零件的分析

1.1 零件的工艺性分析

传动齿轮零件如图所示，该零件主要加工表面及技术要求分析如下。

（1）同轴孔φ35H7，φ49H7和同轴外圆φ92.55k7, φ66的同轴度、径向圆跳动公差等级为8～9级，表面粗糙度为Ra≤1.6μm.。加工时最好在一次装夹下将两孔或两外圆同时加工。

（2）与基准孔有垂直度要求的端面，其端面圆跳动公差等级为7级，表面粗糙度为Ra≤3.2μm。工艺过程安排时应注意保证其位置精度。

（3）距中心平面74.5mm的两侧面,表面粗糙度为Ra≤6.3μm。

（4）φ35孔的尺寸精度要保证，但孔轴线的同轴度共差等级为9级及两孔公共轴线对基准孔（A1-A2）位置度公差值为0.06μm，应予以重视。

（5）各外圆位置度公差为，齿轮轮齿轮的跳动公差要保证。

（6）该零件选用材料为20CrMnTi，这种材料具有低碳合金钢的特性，切削性能和工艺性均较好。

由各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的精度可知，该零件没有很难加工的表面，各表面的技术要求采用常规加工工艺均可达到。但是在加工过程中应注意齿轮端面的加工。

零件图见图1-1

图1-1传动齿轮零件图

1.2 零件的技术要求分析

见表1-2

表1-2 零件的技术要求

加工表面精度等级表面粗糙度形位精度

φ35内孔IT7 Ra 1.25

φ92.55左端面IT10 Ra 1.6

φ49右端面Ra 3.2 圆跳动0.05

φ20的外圆IT10 Ra 1.6 圆跳动0.01 齿形IT7

2毛坏的选择

生产纲领的计算与生产类型的确定

生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用.它决定了各工序所需专业化和自动化的程度以及所选用的工艺方法和工艺装备。零件生产纲领可按下式计算。

N=Qn(1+a%)(1+b%)

N-----零件的生产纲领（件/台）

Q-----产品的年产量（台/年）

n-----每台产品中，该零件的数量（件/台）

a%----零件的备品率

b% ---零件的平均废品率。

2.1 毛坏种类的选择

根据零件材料确定毛坯为锻件。根据其桔构形状、尺寸大小、生产类型和材料性能，毛坯的制造方法选用锻造。

2.2 毛坏制造方法的选择

根据生产类型为小批生产所以确定毛坏的制造方法为自由锻，因为自由锻造所用工具和设备简单，通用性好，成本低，符合要求。

2.3毛坏形状及尺寸的确定

毛坏的形状尺寸见表2-1、图2-1

表2-1

主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸

φ

35内孔35 3 32 φ92.55左端面47.4 3.6 51

齿厚20 3 23

图2-1

3工艺路线的拟定

3.1定位基准的选择

（1）粗基准的选择

选择内孔和端面定位元件.先加工外圆，采用齿面外圆为粗基准先加工内孔。

（2）精基准的选择

为了保证圆跳动要求，各主要圆柱表面均互为基准加工，并尽量遵守“基准重合”的原则。其余表面加工采用“一孔一端面的定位方式，即以端面及φ35H7内孔为精基准。这样，基准统一，定位稳定，夹具结构及操作也较简单。但必须提高这个内孔的精度，以保证定位精度。

3.2零件表面加工方案的选择

零件表面加工方案见表3-1

01 35内孔粗车-精车-粗磨

02 齿面外圆粗车-插-磨

03 左右两个端面粗车-半精车-粗磨-精磨

04 内圆粗车-半精车

05 齿轮端面粗车

06 阶梯端面粗车

07 齿形插-磨

3.3加工顺序的安排

3.3.1加工阶段的划分

（1）预加工阶段（加工余量大，用于粗加工前的去皮加工）

（2）粗加工阶段（用于切除大部分加工余量，加工精度低，表面粗糙度大。完成次要表面加工，例如钻孔，粗车外圆等）

（3）精加工阶段（使主要表面均达到图纸要求）

（4）光整加工阶段（进一步提高工件尺寸精度，降低表面粗糙度）

3.3.2机械加工顺序的划分

见表3-2

表3-2

3.3.3热处理工序安排

（1）去除内应力处理目的是消除内应力。包括自然时效和人工时效，用于粗加工前后，半精加工后精加工前。

（2）预备热处理目的是改善切削性能，消除内应力。包括退火、正火和调质，用在粗加工前后。其中退火和正火用在粗加工前，调质用于粗加工后。

（3）最终热处理目的是提高工件硬度和强度。包括淬火、渗碳、氮化等。其中淬火和渗碳用于半精加工后精加工前，氮化用于精加工后。

工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容

1 下料

2 锻造 自由锻

3 热处理 调质处理

4

车

粗车：夹φ92.55外圆，车φ35内孔， 车φ49端面，车φ49.55

右端面；掉头夹φ35内孔，车φ92.55外圆，车φ92.55左端面，车φ46端面。

5 车 精车：夹φ92.55外圆，车φ49端面，倒角，车φ92.55右端面；

掉头装夹φ35内孔，车φ92.55左端面，车φ92.55外圆，车φ46外圆，倒角。 6 磨 粗磨φ49端面 7 插键槽 插键槽到规定尺寸

8 制齿 插齿，给齿厚留磨削余量0.2mm 9 去毛刺

钳工去毛刺

10 表面处理 渗碳淬火碳层厚度0.6-1.0，保证齿面硬度HRC58-64.

11 磨 精磨φ35内孔，φ49和φ92.55端面 12

齿

磨齿