車(chē)床主軸箱齒輪機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)

1、.研究性訓(xùn)練載體2-2：車(chē)床主軸箱齒輪機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)機(jī)電0801 08221025楊 國(guó) 軍（一）問(wèn)題提出： 零件的幾何精度直接影響零件的使用性能，而機(jī)械加工工藝過(guò)程制定的是否合理將直接影響零件的加工精度。針對(duì)車(chē)床主軸箱齒輪，應(yīng)用所學(xué)的機(jī)械制造基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行一次加機(jī)械工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的綜合性工程應(yīng)用訓(xùn)練。（二）專(zhuān)題研究的目的：（1）掌握零件主要部分技術(shù)要求的分析方法；（2）掌握零件材料的選擇方法和確定毛坯的制備方法及工藝；（3）掌握工藝分析方法；（4）掌握定位基準(zhǔn)的選擇方法；（5）掌握制定出合理的零件加工順序的原則和方法；（6）掌握制定出合理的零件加工路線的方法。（三）研究?jī)?nèi)容： 圖1所示為

2、車(chē)床的一根傳動(dòng)軸車(chē)床主軸箱齒輪，完成該齒輪零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)。工藝設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容包括：進(jìn)行零件主要部分的技術(shù)要求分析研究； 齒輪的工作面為齒面，齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，接觸的兩齒面會(huì)產(chǎn)生一定相互滑動(dòng)。發(fā)生滑動(dòng)摩擦，導(dǎo)致齒面發(fā)生磨損。磨損嚴(yán)重時(shí)，會(huì)加大齒側(cè)間隙而引起傳動(dòng)不平穩(wěn)和沖擊。為保證齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性，并且減小摩擦等要求，應(yīng)采用較高的表面粗糙度，此處選擇2.5um； 齒輪40H7內(nèi)孔表面與傳動(dòng)軸為過(guò)盈配合，并且其內(nèi)孔表面為摩擦表面，應(yīng)采取較高的表面粗糙度要求，此處選擇2.5um； 齒輪端面和齒頂面為非工作表面，表面粗糙度要求較低，此處為5um。 齒輪端面采用端面圓跳動(dòng)，這樣同時(shí)保證了端面與

3、基準(zhǔn)軸的垂直度要求與齒輪軸向的圓柱度要求。 40H7內(nèi)孔選用了直線度、垂直度、圓柱度等形位公差，保證了內(nèi)孔對(duì)基準(zhǔn)軸的高精度要求。確定齒輪的材料、毛坯的制備方法及工藝、熱處理工藝； 選用齒輪的材料時(shí)，考慮到材料應(yīng)滿足加工要求，應(yīng)具有好的綜合力學(xué)性能，所以材料要有高的硬度和好的耐磨性。另外應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)性，選擇材料應(yīng)價(jià)格相對(duì)便宜，降低零件的成本。綜合考慮材料力學(xué)性能和價(jià)格之后，此處選用45#鋼 。 毛坯制備方法鍛造:下料-自由鍛-正火處理。熱處理工藝.正火工藝:將齒輪放人爐中加熱到840-880，保溫約3 h。出爐空氣中分散冷卻。目的是充分消除鍛造引起的內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，適當(dāng)提高齒輪的硬度，為以后

4、的機(jī)加工作性能準(zhǔn)備。同時(shí)為后序的熱處理作組織準(zhǔn)備。. 表面淬火+回火表面淬火：通常利用感應(yīng)加熱淬火裝置，只對(duì)輪齒部位進(jìn)行局部感應(yīng)加熱表面淬火。工藝：將齒輪置于感應(yīng)器內(nèi)，通入交流電，輪齒溫度達(dá)到860900后。隨后用水快速冷卻，淬火后表面不得有裂紋。目的是提高輪齒表面硬度和耐磨性，淬火后表面硬度可達(dá)到4853 HRC，淬硬層可達(dá)34mm.回火工藝：將齒輪放人回火爐中加熱到200-240，保溫約1h，出爐空氣中冷卻。目的是消除在淬火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止齒輪在工作中的變形和開(kāi)裂；獲得穩(wěn)定的組織，保證尺寸的穩(wěn)定性；提高齒輪的韌性，調(diào)整齒輪的強(qiáng)度和硬度，獲得較好的綜合力學(xué)性能.進(jìn)行加工工藝分析；作為定位

5、的基準(zhǔn)內(nèi)孔40H7表面其粗糙度精度比基準(zhǔn)端面的要求高，基準(zhǔn)端面的粗糙度較粗，為5um。但它對(duì)基準(zhǔn)孔的端面圓跳動(dòng)0.018um，比一般精度的齒輪要求高，因此在齒坯加工中，尚需留一定的余量進(jìn)行精加工。精加工孔和端面采用磨削的的加工方法。先以齒輪分度圓和端面作為定位基準(zhǔn)磨孔，再以孔位定位基準(zhǔn)磨削面，控制端面圓跳動(dòng)的要求，以確保齒形精加工用的精基準(zhǔn)的精確度。該例齒輪精度要求較高，工序安排滾齒后應(yīng)留有一定磨齒的加工余量。確定定位基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)：毛坯外圓及端面精基準(zhǔn): 內(nèi)孔及端面制定齒輪的加工順序；齒輪下料后，一般先鍛造，鍛造后再進(jìn)行去除鍛造引起的內(nèi)應(yīng)力，然后車(chē)成合適形狀，先粗車(chē)，后精車(chē)，車(chē)后再滾齒，做出齒

6、輪的形狀后再進(jìn)行提高齒輪表面強(qiáng)度、硬度的熱處理工藝，如表面淬火/回火去應(yīng)力，再進(jìn)行的是消除在淬火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力工序，最后再磨齒，磨到設(shè)計(jì)的粗糙度。制定齒輪的加工路線；加工工藝路線：下料鍛造毛坯正火 粗車(chē)精車(chē)滾齒其他加工鉗工去毛刺齒面的高頻淬火回火磨磨齒總檢入庫(kù)機(jī)床主軸箱齒輪機(jī)械加工工藝路線圖工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1下料棒料2鍛毛坯鍛造尺寸110mm×38mm外圓及端面3熱處理正火外圓及端面4粗車(chē)粗車(chē)各部分，考慮各部分加工量，留余量1.5-2mm內(nèi)孔及端面5精車(chē)精車(chē)各部分，內(nèi)孔至40.1H8，總長(zhǎng)留加工余量0.2mm，其余至尺寸內(nèi)孔及端面6滾齒齒厚留磨加工余量0.10-0.15mm內(nèi)孔及端面7其他加工倒角內(nèi)孔8鉗工去毛