齒輪軸的加工工藝本科畢業(yè)論文

1、貴州航天職業(yè)技術(shù)學院齒輪軸的加工工藝設(shè)計系 別： 機械工稈系專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 學 號：指導教師： 張宗固目錄摘要關(guān)鍵詞1一、零件圖分析1二、毛坯的選擇2三、工藝分析3四、工藝路線的擬定4五、工序尺寸及其公差的確定5六、機械加工過程6七、齒輪測量7八、結(jié)論8附圖：零件圖9毛坯圖10齒輪軸工藝過程卡片11齒輪軸工序卡片112齒輪軸工序卡片213齒輪軸工序卡片314齒輪軸工序卡片415齒輪軸工序卡片516齒輪軸工序卡片617齒輪軸工序卡片718齒輪軸工序卡片819參考文獻20齒輪軸的加工工藝設(shè)計摘要：通過對齒輪軸零件圖的工藝分析，確定了該零件的尺寸規(guī)格和毛坯材料，通過對零件的工藝分析，

2、確定了該零件的工藝路線和加工方法， 編寫了詳細的機械加工工藝文件：工藝過程卡片和工序卡片。并對零件 在加工過程中出現(xiàn)的問題進行簡單的分析。關(guān)鍵詞：齒輪軸;加工精度;定位基準一、零件圖分析齒輪軸在機器領(lǐng)域中應用很廣泛， 幾乎所有的機器中都有齒輪軸的 存在，所以齒輪軸在機器設(shè)備很常見，但也很重要。零件的形狀及其結(jié) 構(gòu)如圖1所示：H-ZX圖1齒輪軸簡圖由圖1可知，該零件以外圓?60h80o.O46mm中心線為設(shè)計基準，鍵槽 6N9；03Omn有對稱度要求，對稱度為0.05,。整個此輪軸外形不復雜，但 精度要求較高，最表面粗糙度為 1.6，最高精度為IT6。重點加工為齒 輪?55mm ?6Oh80O.

3、O46mm外F圓，外圓?35k60.012mm 外圓?20r6 0.041 mm 特 別是？60h80n.046 mm齒輪，要保證齒輪內(nèi)壁的粗糙度為 1.6。齒輪軸為軸 類零件，所以毛坯為棒料。材料為45。而且有熱處理要求，為調(diào)質(zhì)220 250,故加工過程中要轉(zhuǎn)序。二、毛坯的選擇在制訂工藝規(guī)程時，合理選擇毛坯不僅影響到毛坯本身的制造工藝 和費用，而且對零件機械加工工藝、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性也有很大的影響。齒輪軸是重要的軸類零件，而且材料為45號剛，所以毛坯采用棒2三、工藝分析由齒輪軸零件圖可知，該零件屬于軸類零件，軸類零件的定位基準。搬是外圓和中心孔。在選擇車削步驟時，一般先以一端外圓為粗基準， 車

4、出一段外圓，端面并打出一個中心孔；然后以這一加工過的外圓為粗 基準，車另一端端面和另一端中心孔。從零件圖可以看出，該零件以外圓?60h8O,.O46 mm中心線為設(shè)計基準， 齒輪用以和其他齒輪配合，所以必須保證其精度和粗糙度。該零件屬軸 類零件，而且零件右端尺寸與左端相差較大，所以在加工右端時剛性較 差，可用兩頂尖孔定位的方法，以保證基準統(tǒng)一。因此輪軸最小端直徑 為？20r6 0.041 mm且工藝過程不長，故頂尖孔不宜過大，選擇 A2.5即可。零件材料為45號剛，毛坯為棒料。45號剛有良好的切削加工性， 加工時不會出現(xiàn)難加工現(xiàn)象。棒料表面光滑，余量均勻，不會產(chǎn)生打刀。 因此，該零件的加工對刀

5、具沒有特殊要求。零件右端尺寸較小，剛性較差，切削時切削用量不宜過大。零件的最高精度為齒輪？55mm?60h8；Q46mm外圓？35k60.002 mm外圓？20r6 0.021 mm 的圓柱表面，最高粗糙度為Ra1.6。鍵槽有對稱度要求，對稱度為0.05 ； 據(jù)此，加工階段應分為“粗車一半精車一銑一滾齒一粗磨一精磨”6個加工階段，用精磨來保證加工質(zhì)量，磨齒加工來保證齒輪加工質(zhì)量。零 件的調(diào)質(zhì)處理安排在粗加工之后，辦精加工之前進行。零件結(jié)構(gòu)不復雜，且為中小批量生產(chǎn)，6個加工階段分別完成不同的加工內(nèi)容：粗加工基本成形；半精車加工完成？40mn和？30mm勺外圓及2X 0.5的槽，并完成各倒角；銑6

6、N9,o3omn鍵槽屬半精加工，一 般安排在半精車后，精車之前；滾齒加工完成 ？55mmg ?55.1 j.030的齒 輪，粗磨和精磨加工完成 ？6Oh80o.o46 mm ?35k60.012 mm和?20r6 0.021 mmH勺外 圓和？55mrr的齒輪。磨外圓采用縱向磨削法，縱向磨削法磨削力小，散熱條件好，可獲 得較高的加工精度和較小的表面粗糙度。磨削深度較小，磨削力較小， 適用于加工細長、精密或薄壁的工件。齒輪加工是該零件的重點加工部位，由于精度和表面粗糙度要求較 高，應粗精分開，并安排在其他表面全部完成后進行精磨。經(jīng)過6個加工階段達到圖紙要求后，要經(jīng)過對零件的外圓、鍵槽、 齒輪及端

7、面的尺寸、表面粗糙度和形位公差進行檢驗，確定零件是否合 格，在對零件清洗涂油入庫。四、工藝路線的擬定工藝路線的擬定是否合理，不但影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，而且影響 工人、設(shè)備、工藝裝備及生產(chǎn)場地等的合理利用，從而影響成本。由于 該齒輪軸加工精度較高，而且還有熱處理要求，零件可以通過粗車和半 精車達到部分尺寸要求，洗鍵槽可以單獨進行，零件的最終尺寸公差和 表面要求在精車和滾齒工序中完成，所以確定該齒輪軸的加工工藝路線為：下料一一粗車一一半精車一一銑一一滾齒一一粗磨一一精磨一一檢驗入庫4五、工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定方法有引用法、查表法和分析計算 法。根據(jù)加工過程零件的加工余量大小對

8、零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率 和生產(chǎn)成本均有較大的影響，加工余量過大，不僅增加機械加工的 勞動量，降低了生產(chǎn)率，而且增加材料，工具和電能等的消耗，從 而增加市場成本。若零件的加工余量過小，零件在加工過程中不能 保證消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至出現(xiàn)產(chǎn)品不合格。由 零件圖分析可知零件材料采用 45，由于零件徑向尺寸變化不大， 所 以毛坯采用棒料，直接下料外圓為 ？66mm長度為234mm。零件精 度要求較高，表面粗糙度為 1.6，最終加工采用精車，加工工藝路 線為“粗車半精車銑滾齒粗磨精磨” 。零件的各工序余量為精磨余量為 0.2mm,粗磨余量為0.3mm, 磨齒加工余量為0.5mm,半精車余量

9、為1.8mm,粗車余量為2.5mm， 由此可知加工總余量為5.3mm。為了保證零件的尺寸公差，零件的 最后一次加工精磨的公差即為設(shè)計尺寸公差HT6,其余工序尺寸公差按經(jīng)濟精度查表確定, 并按“如體原則”確定偏差。則粗磨為 IT8, 半精車為IT9，粗車為IT11。根據(jù)引用法定該零件的工序尺寸及其 公差如下：表六工序尺寸及其公差Yy內(nèi)容V尺寸及公X 稱厶差毛坯粗加工半精加工粗磨加工精磨加工?60h8；46 外圓?66?62.1 爲8?60.3 打.003?60h8打.046？35k6 0.002 外圓?66?37.1 00.281?35.3 打.121?35.2為59?35k60.008?20r

10、6 0.028 外圓?66?22.1二28?20.3為98?20.2；046?20r6 0.021?40外圓?40?30外圓?30五、機械加工過程粗車時夾？46mn并找正車端面見光即可，粗車外圓？35k60.01：mm至？37.1 .281 mm長度為 28mm粗車外圓?62.1 爲8mm長度為60mm 夾？37.1 .281 mm 半精車外圓？35k6 0.012 mm至 ?35.3雋2imm長度保證為26mm半精車外圓？40mn至圖紙尺寸，半精車外圓？60h80omm至 ？60.3 Oomm長度保證為60mm切槽2X 0.5，倒角 C2, Ra3.2。調(diào)頭夾？62.1 bi* mm的外圓，

11、平端面見光即可，打中心孔A2.5,粗車 ？20r6 0.021 mm至？22.1 ：228 mm 長度為 53mm粗車外圓 ？35k6 0.012 mm至 ？37.1 二81 mm 長度為 28mm 夾？60.3 人03 mm 半精車 ？20r6 0.048 mm至 ?20.3：098 mm長度保證為53mm半精車？30mn至圖紙要求，半精車外圓6?35k60.012mn至？35.3；.121mm長度保證為26mm半精車？40mn至圖紙要求， 切槽 2X 0.5。倒角 C2, Ra3.2。銑鍵槽6N90o.o3omm至圖紙要求。磨齒？55mn至?55.1 _0.o3omm粗磨外圓 ?60h80

12、0046 mm至圖紙要求，粗磨外圓？35k60.012mm至?35.20Q059 mm 長度保證為 28mm 粗磨？20r6 0.0：8mn至？20.2；46mm 長度 保證為53mm精磨?60h80n.046 mm至圖紙要求，精磨？35k60.0；8 mm至圖紙要求，精磨 ?20r6 0.048 mm至圖紙要求，精磨齒輪 ？55mn至圖紙要求。七、齒輪測量齒輪精度項目繁多，因此齒輪測量比較復雜，現(xiàn)將幾種常用的齒輪 精度測量列于表七和表八。表七齒輪公差組公差組公差與極限偏差項目誤差特性對傳動性能的主要影響IF i Fp FpK F r F w以齒輪轉(zhuǎn)為周期的誤差傳遞運動的準確性II?，?K i

13、 f pt pb? R iPP在齒輪一周內(nèi)，多次周期地重復出現(xiàn)的誤差運動的平穩(wěn)性、噪音、振動IIIF p F px Fb齒向的誤差載荷分布的均勻性7Fi 切向綜合誤差FP 齒距積累誤差Fpk K個齒距積累公F i徑向綜合公差F r 齒圈徑向跳動公差Fw 工法線長度變動8公差? i 切向綜合公差? f 齒形誤差? pt 齒距極限偏差Pb基節(jié)極限偏差? i齒徑向綜合公差? p；螺旋線波度公差Fi：；.齒向公差F px 軸向齒距極限偏差pxF b 接觸線誤差表八 直齒圓柱齒輪基節(jié)理論值（mm）模數(shù)m基節(jié)？ pb2.57.3803八、結(jié)論工藝設(shè)計的過程中使我發(fā)現(xiàn)很多新問題， 也使我學到以前沒學到的 知識。在工藝設(shè)計過程中不斷學習不斷進步，使自己的知識結(jié)構(gòu)不斷完 善，為以后的學習打下更好的基礎(chǔ)。按照本工藝設(shè)計加工出來的齒輪軸完全能達到