齿轮轴零件机械制造工艺规程Word文档格式.docx
《齿轮轴零件机械制造工艺规程Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《齿轮轴零件机械制造工艺规程Word文档格式.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
根据图1-1和计算式
---------------（1-2）
设锻件最大直径为
100mm，长为230mm，则
图1-1齿轮轴零件的锻件图
根据上述计算数据，查表可确定零件的形状复杂系数为s，属于简单级别。
而40Cr的含碳量为0.4%小于0.65%，故该零件的材料系数属于m1级。
锻件的分模线形状。
根据该零件的行为特点，本设计选择零件的水平面为分模面，属于直分模线。
零件表面粗糙度。
该零件仅有
50j5的外圆表面粗糙度为0.4μm，其余均大于等于1.6。
根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表1-1。
表1-1齿轮轴锻件毛坯尺寸公差级机械加工余量
锻件重量/kg
包容体重量/kg
形状复杂系数
材质系数
公差等级
5.61
14.17
S1
M1
普通级
项目
单边加工余量/mm
锻件尺寸/mm
尺寸公差/mm
备注
Ø
32h6
2.5
37
根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25、表2.2-13确定
50j5
3
56
55
2
59
84h8
90
50j3
80
81
±
1.25
11
1.0
43
1.1
20
24
45
210
215
1.65
本零件毛坯同轴度偏差允许值为1.2mm,残留飞边为1.2mm。
确定圆角半径。
外圆角半径r=0.05H+0.5（H为各段高度），内圆角半径R=2.5r+0.5.为简化起见，本锻件的内外圆角半径分别取相同的数值。
综合考虑取H=50mm，r=0.05×
50+0.5=3mm，R=3.5×
3+0.5=8mm。
1.3.2设计毛坯图
图1-2齿轮轴零件毛坯图
由表1-1所得结果，绘制如图1-2所示毛坯图（图中粗实线表示锻件的外形，双点划线表示零件轮廓）。
1.4选择加工方法，制定工艺过程
1.4.1基准选择
齿轮零件的精基准选择为轴两端面的中心孔，满足基准重合的原则。
最先进行机械加工的事两端面，保证长度要求。
再就是两个端面的中心孔，保证定位和夹紧。
这时可选的夹紧方案为：
用三爪卡盘固定一端，对另外一端面进行平整加工，打中心孔；
调头加工另一端面，打中心孔，保证长度。
由此可知，粗基准即两端面的外圆柱面。
1.4.2齿轮轴各加工表面的加工方案
齿轮轴各加工表面加工方案如下表1-2所示
表1-2齿轮轴各加工表面加工方案
需加工的表面
尺寸精度等级
表面粗糙度Ra（μm）
加工方案
IT7
3.2
粗车-半精车-精车
IT5
0.4
粗车-半精车-粗磨-精磨
55外圆面
IT14
12.5
粗车
齿圈外圆面
IT11
6.3
粗车-半精车
齿面
1.6
粗精滚齿-磨齿
M3孔
钻孔-攻螺丝
端面
3.2、12.5
粗车-半精车、粗车
切槽
IT8
1.4.3制定齿轮轴加工工艺过程卡
各主要加工面示意图如图1-3所示
图1-3主要加工面代号示意图
齿轮轴零件加工工艺过程卡如下表1-3所示。
表1-3齿轮轴零件加工艺过程卡
工序
工序名称
工序内容
设备
工装
1
模锻
锻造轴毛坯
毛坯检验
热处理
正火，硬度达171~200HB
车
1、粗车A、J两端面并打中心孔，孔深不超过5mm
2、粗车，半精车各面至要求的尺寸，E、C两面粗车至尺寸即可，F面半精车至图示尺寸，其余轴面车至长度尺寸，留精车余量或粗磨余量0.2~1.0mm
3、倒45°
斜角，按图示尺寸
4、切槽
5、检验
C6143车床
游标卡尺、硬质合金右偏车刀、硬质合金切槽刀、综合量规、车床夹具
4
1、渗碳s1.5，校直跳动量
2、检验
渗碳仪、轴类自动校直机
5
软爪中心架装夹工作
1、均匀车去两端面，取总长210mm
2、两顿打中心孔
3、精车B面至Ø
32mm
4、倒角，按图示尺寸
C6140车床
游标卡尺、硬质合金右偏车刀、综合量规、车床夹具
6
滚齿
1、在滚齿机Y3150上粗精滚齿至图示尺寸
Y3150滚齿机
型级滚刀、公法线百分尺
7
钻孔
1、在J面上按图示位置钻孔深16mm
2、在C的左端面上按图示位置钻孔深16mm
ZB6223多轴卧式钻床
深度游标卡尺、高速钢锥柄阶梯麻花钻
8
攻螺丝
在卧式钻床上攻螺纹M3
机动丝锥高速钢W18Cr4V
9
去毛刺
钳工台
平锉
10
1、调质处理，硬度达220~250HB
淬火机
磨削外圆面
1、粗、精磨C、I面（即Ø
55j5的外圆面）至设计尺寸
外圆磨床M1420
平形砂轮、游标卡尺
12
磨削齿面
磨齿面，Ra1.6
磨齿机YA7063
双斜边一号砂轮、齿轮检测仪、卡尺等
13
综合检验
千分表、量规、游标卡尺
14
探伤
探伤仪
15
入库
根据上述要求和方法，结合该齿轮轴零件的实际加工情况，现确定各轴段的外圆工序尺寸和公差。
如下列各表所示。
（1）Ø
32h6mm外圆面加工方案为粗车——半精车——精车。
查表可知粗车余量为2.5mm，半精车余量为1.5mm，精车余量为1mm，加工总余量为5mm。
精车后工序基本尺寸为32mm；
其他各工序的基本尺寸为：
半精车32mm+1mm=33mm，粗车33mm+1.5mm=34.5mm，毛坯34.5mm+2.5mm=37mm。
又查表可知，精车后为IT6，Ra3.2μm，半精车后为IT11，Ra6.3μm，粗车后为IT13，Ra12.5μm。
锻造毛坯的公差为2.2mm。
上述查询和计算结果列于下表1-4。
表1-4Ø
32h6外圆面工序尺寸、公差的确定
工序间余量（mm）
工序
工序基本尺寸（mm）
标注工序尺寸基本公差（mm）
经济精度（mm）
表面粗糙度（μm）
精车
IT6
32
330-0.016
半精车
1.5
33
330-0.16
IT13
34.5
34.50-0.039
毛坯
37±
（2）Ø
50j5mm外圆面加工方案为粗车——半精车——粗磨——精磨。
查表可知粗车余量为3.5mm，半精车余量为2mm，粗磨余量0.4mm，精磨余量0.1mm，总的加工余量6mm。
各工序的基本尺寸为：
精磨后50mm，粗磨后50.1mm，半精车后50.5mm，精车后52.5mm，毛坯56mm。
查表可知，精磨后为IT5，Ra0.4μm，粗磨后为IT8，Ra3.2μm，半精车后为IT11，Ra6.3μm，粗车后为IT13，Ra12.5μm。
锻造毛坯公差2.2。
上述查询和计算结果列于下表1-5。
表1-5Ø
50j5mm外圆面工序尺寸、公差的确定
精磨
0.1
50
500-0.007
粗磨
50.1
50.10-0.019
50.5
50.50-0.19
3.5
52.5
52.50-0.46
56±
（3）Ø
84mm外圆面加工方案为粗车——半精车。
查表可知粗车余量为4mm，半精车余量为2mm，总的加工余量为6mm。
半精车84mm，粗车后86mm，毛坯90mm。
查表可知，半精车后为IT11，Ra6.3μm，粗车后为IT13，Ra12.5μm。
锻造毛坯公差2.5。
上述查询和计算结果列于下表1-6。
表1-6Ø
84h8mm的齿圈外圆面工序尺寸、公差的确定
84
840-0.22
86
860-0.54
90±
（4）Ø
55mm外圆面加工方案为粗车。
查表可知粗车余量为4mm，总的加工余量为4mm。
粗车后55mm，毛坯59mm。
查表可知，粗车后为IT13，Ra12.5μm。
上述查询和计算结果列于下表1-7。
表1-7Ø
55mm外圆面工序尺寸、公差的确定
550-0.46
59±
（5）齿轮的加工方案为粗精滚齿——磨齿，其表面粗糙度为Ra3.2，现在专用滚齿机上进行粗精滚齿，再一般磨削即可。
2.齿轮轴零件的磨外圆夹具设计
2.1定位选择与定位误差的分析
2.1.1由于该加工表面的零件为轴类零件，所以选择鸡心夹对零件夹紧定位。
其中，选择两Ø
55的轴段的中心线为基准，这样也使得其基准不重合误差为零。
具体的定位方式及装夹方式见设计图纸。
2.1.2定位误差的分析
又定位方式可知，其基准不重合误差为零，而轴上四孔的设计基准是轴的中心线，故该定位方式不存在基准位移误差。
因此该定位方式的定位误差为零，满足定位要求。
2.2夹具设计
图2-1齿轮轴磨外圆夹具左剖视图
图中各部件名称：
14.加工零件2.鸡心夹具体3.螺钉4.垫片5.套筒
图2-2齿轮轴磨外圆夹具主视图
磨外圆时，先将零件的Ø
50轴段放在套筒上，然后用紧定螺钉拧紧，并将其装夹在机床的卡盘上锁紧。
用顶针顶住零件的另一端。
夹具的具体设计图纸见装配图和零件图。
2.3夹具的精度校核与质量评估
夹具的主要功能是保证零件的位置精度，使用夹具加工时，影响被加工零件位置精度的误差主要有三个方面。
（1）定位误差工件安装在夹具上位置不正确户不一致行用ΔDW表示。
（2）夹具制造与安装误差包括夹具制造误差、夹紧误差、导向误差。
该项误差用ΔZZ表示。
（3）加工过程误差在加工过程中由于工艺系统的几何误差，受力变形、热变形、磨损以及各种随机因素所造成的加工误差，用ΔGC表示。
为了保证零件的加工精度，应使:
—————（2-1）
式中，T为零件有关的位置公差。
通常要求留给ΔGC三分之一的零件公差，即应使夹具有关误差限定在零件公差2/3的范围内。
当零件生产批量较大时，为了保证夹具的使用寿命，在制定夹具公差是，还应考虑留有一定夹具磨损公差。
总结
本次课程设计中，首先是对给定的工件进行机械加工工艺规程的制定。
在工艺规程这一部分的设计中，我所设计的工艺规程没有过多的考虑到企业的实际生产条件的限制。
工艺路线还是比较传统的那种，并没有引入像数控加工这样的先进的生产方法。
而这种先进的加工方法已经是目前机械加工的普遍趋势。
此次设计中，我用到了，AutoCAD2007和SolidWorks2014等计算机辅助设计软件。
通过SolidWorks的强大的建模能力，是我能较快速的建好夹具体模型，然后导出工程图，并在AutoCAD上进行修改。
本次设计对我来说，收获颇多，学会了很多机械夹具设计的知识，了解了很过国家标准，掌握了一套较为快捷的家具设计方案。
当然收获之余也有些许不足之处，知识量太少，设计缺陷考虑不周等等，当然这些也会是我继续学习的动力，会让我在今后的实践中考虑更加周全，创造更大的价值。
参考文献
［1］何瑛欧阳八生等.机械制造工艺学.长沙：
中南大学出版社，2015
［2］于涛杨俊茹王素玉.机械制造技术基础.北京：
清华大学出版社，2012
［3］李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京：
机械工艺出版社，2003
［4］李必文.机械精度设计与检测.长沙：
中南大学出版社，2012
［5］陈兴和周益民.机械制造工艺与专用夹具设计.镇江：
江苏大学出版社，2014
机械工艺课程设计
之
齿轮轴工艺规程及Ø
50轴段磨外圆夹具设计说明书
姓名：
____________________
班级：
学号：
指导老师：
1.1零件工艺分析和确定生产类型............................1
1.1.1拟定工艺路线.....................................1
1.1.2确定零件的生产类型...............................1
1.2毛坯的选择，绘制毛坯图..................................2
1.3毛坯图的确定...........................................2
1.3.1计算毛坯加工余量和尺寸公差........................2
1.3.2设计毛坯图........................................5
1.4选择加工方法，制定工艺过程.............................5
1.4.1基准选择.........................................5
1.4.2齿轮轴各加工表面的加工方案.......................6
1.4.3制定齿轮轴加工工艺过程卡.........................6
2.齿轮轴零件的钻孔夹具设计................................7
2.1定位选择与定位误差的分析.............................12
2.2夹具设计.............................................12
2.3夹具的精度校核与质量评估.............................13
总结.....................................................15
参考文献.................................................16
附设计图纸及工艺卡片
升级会员 