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齿轮轴加工工艺

重庆电子工程职业学院

机械加工工艺与装备课程设计任务书

题目：

齿轮轴零件加工工艺规程设计

所属系部：

机电系

专业班级：

数控编程1302班

学生姓名：

廖浩

指导教师：

陈科

2014年12月8日

机械加工工艺与装备课程设计任务书

设计者：

廖浩班级学号：

数控1302班所在系部：

机电学院

题目：

齿轮轴零件机械加工工艺规程设计

任务内容

1绘制齿轮轴零件的二维及三维图形并完整地标注尺寸2张2齿轮轴零件毛坯-零件合图1张

3齿轮轴零件机械加工工艺规程卡片1张

4齿轮轴零件机械加工工序卡1套

5课程设计说明书1份

技术参数和撰写要求

齿轮轴零件图样附后，技术要求：

齿轮轴数量5件，毛坯：

锻件；材料为：

45钢。

（1）©18外圆的径向圆跳动不大于0.01:

;©15外圆、©31.5外圆（齿轮分度圆）与©18外圆同轴度误差分别不超过0.03和0.05。

（2）①18和©15外圆的尺寸精度要求较高，且其表面粗糙度为Ra1.6卩m。

设计说明书撰写要求：

说明书重点要对加工工艺方案进行论证和分析，充分表达在制定过程中考虑各种问题的出发点和最后选择的依据以及有关的计算和说明。

具体应有以下几部分内容：

目录、设计任务书、零件的分析、工艺路线的制定、加工余量的确定与工序尺寸计算、切削用量与工时定额的确定、指定夹具的定位

等的简单说明、附参考书和参考资料目录。

技术手册参考资料

指导教师签字：

陈科2014年12月19日

机电学院

机械加工工艺与装备课程设计

题目：

齿轮轴零件机械加工工艺规程

设计

指导书

机电学院机械工程系编制

2014年12月9日

一、设计目的

机械加工工艺与装备课程设计是机械类专业教学过程中极为关键的环节。

该

教学环节的实施，应使学生在机械制图、机械制造工艺、夹具设计等方面进行一次较为全面的系统性训练，使学生掌握各种机床装备应用的基本技能，加强对机械制造技术的认识，熟悉机械零件从毛坯到成品的生产过程，具备在生产第一线从事机械加工技术的中等应用型人才的能力。

二、考核内容与要求

考核内容包括下述部分。

i•编制零件机械加工工艺规程

（1）分析零件三维立体结构，进行工艺分析、确定生产类型。

（2）选择毛坯并确定其总余量，绘制零件-毛坯综合图。

（3）拟定机械加工工艺规程。

（4）计算和填写机械加工工艺卡片。

2.绘制机械加工工序简图

3.选择机床工艺装备

4.填写机械加工工艺卡片

5.撰写机械加工工艺及装备课程设计说明书

6.答辩

三、设计步骤

学生从工艺方法上分析零件，画零件图对进行工艺分析零件包括以下几个内容：

1•分析零件图样，明确零件结构形状，计算绘制零件图

2.根据零件图样，分析零件的工艺特点及主要加工表面和主要技术要求

3.计算生产纲领

4.选择毛坯和绘制零件-毛坯综合图

5.确定零件上各种的加工方法

6.正确定位

7.安排加工顺序

8.选择加工设备

9.确定加工余量

10.确定各种工序的工序简图

11.通用夹具

12.填写机械加工工艺规程卡和工序卡

13.撰写课程设计说明书

四、考核作业组成

1.绘制三维零件-毛坯综合图

2.机械加工工艺文件

3.撰写说明书

1前言

2.零件的分析

2.1零件的作用

2.2零件的工艺分析

2.3零件的生产类型

3选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯图

3.1选择毛坯

3.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差

3.3确定机械加工余量

3.4确定毛坯尺寸

3.5确定毛坯尺寸公差

3.6绘制毛坯图

4选择加工方法，制定工艺路线

4.1定位基准

4.2零件表面加工方法的选择

4.3制定工艺路线

5工序选择

5.1选择加工设备与工艺设备

5.2确定工序尺寸

6确定切削用量

7夹具

8小结

9参考文献

齿轮轴零件机械加工工艺规程设计

及夹具设计

1前言

机械加工工艺与装备课程设计是在我学完了大学的基础课，专业技术基础课以及大部分专业课之后进行的。

这是对我所学的总复习，也是一次理论联系实际的训练。

我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适

应性训练，从而为以后工作打下一个良好的基础。

设计上有许多不足之处，恳请老师给予指导。

2.零件的分析

题目所给的是一个齿轮轴，如图:

2.2零件的工艺分析

通过图可知，该零件为回转体零件，切削加工表面较少，加工精度和粗糙精度较易获得，各键槽可使零件装配时有一个正确位置，并使加工中磨削外圆时方便退刀。

总的来说，这个零件的工艺性较好。

3.选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯图

3.1选择毛坯

该毛胚材料为45钢，选取锻件。

3.2确定毛坯尺寸

查《金属机械加工工艺人员手册》，要确定一下参数。

（1）锻件公差等级

（2）锻件质量m

（3）锻件复杂系数S。

（4）锻件材质系数M。

（5）表面粗糙程度。

3.3确定机械加工余量

根据锻件质量，零件表面粗糙度、形状复杂系数查《金属机械加工工艺人员手册》中锻件内外加工表面余量表，查的单边余量为2mm,锻件中心孔的单面余量按手册中锻件内孔直径的单面机械加工余量，可查的。

3.4确定毛坯尺寸

只有©18和©15外圆表面粗糙度要求达到Ra1.6,留磨削余量0.3~0.4mm。

3.5确定毛坯尺寸公差

毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从手

册中查锻件的长度、宽度、高度、厚度公差表可得。

如图：

齿轮轴毛坯（锻件）尺寸及公差（单位：

mm）

零件尺寸

单面加工余量

锻件尺寸

偏差

①31.5

2

35

0

-0.16

①18

2

22

0

-0.043

①15

2

18

0

-0.43

①12

2

15

0

-0.03

4.选择加工方法、制定工艺路线

因为该轴为实心轴，所以选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装

夹方法，以保证零件技术要求。

4.2零件表面加工方法的选择

该零件主要有外圆、端面、齿面、槽、螺纹，其加工方法如下表

序号

零件工表面

精度等级

表面粗糙度

加工方法

1

①31.5

IT14

Ra1.6

粗车和精车

2

①18

IT14

Ra1.6

粗车和精车

3

①15

IT14

Ra1.6

粗车和精车

4

端面

Ra1.6

粗车

5

齿面

8FL

Ra1.6

A级单头滚刀滚齿

6

槽

IT13

Ra3.2

二面刃铣刀，粗车

7

螺纹

Ra1.6

粗车和精车

4.3制定工艺路线

工序号

工序内容

1

粗车各个外圆，留余量2mm

2

粗车$31.5和$18外圆

3

粗车$31.5的端面和外圆接着精车这个外圆

4

半精车$18和$15外圆，留磨削余量0.3~0.4

5

车$12外圆

6

切槽

7

精车$31.5端面

8

车M12三角螺纹

9

铳齿轮

10

磨$18和$15外圆

11

检查各个尺寸

5工序设计

根据不同的工序选择机床、刀具、量具，如表:

工序号

加工方法

加工机床

刀具

夹具

量具

1

粗车

CA6140卧

YT5

三爪卡盘

测量范围0~150

式车床

游标卡尺

2

粗车、精车

CA6140卧

YT5、

三爪卡盘

测量范围0~150

式车床

YT30

游标卡尺

3

粗车、精车

CA6140卧

YT5、

三爪卡盘

测量范围0~150

式车床

YT30

游标卡尺

4

粗车、精车

CA6140卧

YT5、

三爪卡盘

测量范围0~150

式车床

YT30

游标卡尺

5

粗车、精车

CA6140卧

YT5、

三爪卡盘

测量范围0~150

式车床

YT30

游标卡尺

6

粗车

CA6140卧

高速

三爪卡盘

测量范围0~150

式车床

钢

游标卡尺

7

粗铣

X62卧式铣

三面

专用夹具

测量范围0~150

床

刃铣

游标卡尺

刀

8

磨削

M1432磨床

磨具

专业夹具

5.2确定工序尺寸

该零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸、表面粗糙度如表:

加工表面

工序余量（mm）

工序尺寸及公差（mm）

表面粗糙度（卩m）

①31.5

粗车

2.5

半精精车

1.5—

粗车

0

-.56

半精

0

-0.16

精车

粗车

Ra3.2

半精精车

Ra1.6—

①18

4

0

-0.043

—

—

Ra1.6

①15

4

0

-0.043

—

—

Ra1.6

①12

2.5

0-0.03

—

—

Ra1.6

6确定切削用量

切削用量包括背吃刀量ap、进给量f和切削速度Vc。

先确定ap、f、在确定Vc。

7夹具设计

本夹具是工序7用三面刃铣刀纵向进给粗铣的专用夹具。

（1）定位方案

（2）加紧机构

（3）对刀装置

（4）夹具与机床连接元件

（5）夹具体

（6）使用说明

齿轮轴的机械加工工艺规程卡

机械加工工艺规程卡

产品型号产品名称

CA6140

车床

零件图号零件名称

001

齿轮轴

共1业

材料牌号

45钢

毛胚种类锻件

毛胚外形尺寸

115mmx35mm

每毛胚可制件

数1

每件台数

1

备注

工序号

工序名称

工序类容

设备

工艺装备

工时（s）

1

粗车

粗车外圆31.5、18、

15、12

CA6140卧式车床

三爪卡盘

350

2

半精车

半精车外圆31.5、

18

CA6140卧式

车床

三爪卡盘

70

3

粗车

切各个槽

CA6140卧式车床

三爪卡盘

50

4

精车

精车外圆31.5端面

CA6140卧式

车床

三爪卡盘

20

5

精车

精车M12螺纹

CA6140卧式

车床

三爪卡盘

7

6

铣削

铣齿轮

X62卧式铣床

专用夹具

120

7

磨削

磨削外圆18、15平

面

M1432磨床

专业夹具

90

8

检杳

按零件图样要求全面检杳

9

清洗

清洗后入库

设计（日期）

2014年12月

13号

校对（日期）

审核（日期）

标记

处数

签字日期标记

标准化（日期）

会签（日期）

8小结

经过多天的努力，在这次课程设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个设计人员，设计一个零件，也因此,我了解了设计人员的思想，每一个零件，每件产品都是先设计出来，再加工的。

因此，作为一个设计人员，在设计的过程中一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。

而且，各种标准都要严格按照国家标准和国际标准，查阅大量资料，而且设计一个零件，需要花好长时间。

亲自上阵后我才知道，做每件是都不是简简单单就能完成的，是要付出大量代价的。

因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思，这样才能像他们一样设计出好的作品。

9参考文献

（1）赵家奇.机械制造工艺学课程设计指导书（第二版）【M】北京.机械工业出版社

（2）金属机械加工工艺人员手册【M】上海科学技术出版社

（3）徐圣群.简明加工工艺手册【M】•上海：

科学技术出版社