齿轮类零件加工工艺分析及夹具方案

齿轮类零件加工工艺分析及夹具设计

学校：襄阳职业技术学院

系院：汽车工程学院

班级：机械设计与制造1002

姓名：曾凯

指导老师：黄贞贞

目录

摘要 (4)

第一章齿轮类零件加工工艺规程编制概述 (5)

1.1工艺编制的总体步骤 (5)

第二章对齿轮类零件的加工工艺编制及分析 (6)

2.1分析齿轮类零件的技术要求 (6)

2.2明确毛坯尺寸 (8)

2.3拟定工艺路线 (8)

2.4设计工序内容 (10)

2.5填写工艺文件 (10)

第三章对齿轮类零件加工工艺进行合理性分析 (11)

第四章夹具设计的要求 (11)

4.1 了解夹具设计的总体要求 (11)

第五章夹具设计的特点 (12)

5.1确定夹具的类型 (12)

5.2钻模的主要类型 (12)

第六章工件夹紧计算及选择 (13)

6.1工件的夹紧 (13)

6.2 夹紧力的选择 (13)

6.3夹紧力的计算及精度分析 (14)

第七章夹具的结构分析及设计 (16)

7.1夹具的夹紧和定位 (16)

7.2夹具的导向 (17)

第八章夹具的总体分析 (17)

第九章致谢 (18)

摘要

齿轮类零件是典型零件之一，它在机械主要用于传动，齿轮类零件主要有齿轮．齿轮轴，涡轮涡杆，在机械领域运用很广泛。

按传动形式分圆柱类齿轮、锥齿轮、齿条等。

按齿形状分：齿轮、齿、字齿等。

按制作方法分：铸造齿轮、烧结齿轮、轧制齿轮等。

我以齿轮加工工艺编制分析齿轮的加工要求，在生产实际中阐述齿轮的工艺过程，及工艺的合理性。

夹具在机械加工中有举足轻重的作用，好的夹具才是保障零件加工的方法。我从夹具的分析、设计、计算、使用方面概述夹具的用途。

按专业化程度可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、成组夹具、标准夹具、随行夹具、组合机床夹具等。我这次设计的是盖板式钻夹具。这是一种专用夹具，专为一工件的一道工序而设计的夹具。

关键词：齿轮、夹具、工艺、设计

1.1工艺编制的总体步骤

1.分析零件的结构和技术要求

（1）分析图样资料

①加工工艺表面的尺寸精度和形状精度

②各加工表面之间以及加工表面和不加工表面之间的位置精度

③加工表面的粗糙度及表面的其他要求

④热处理及其他要求

（2）零件的结构工艺分析。零件的结构工艺是指所设计的零件在满足性能的要求下，制造的经济性和可行性，包括整个工艺过程，有毛坯制作、切削加工、装配及维修等工艺。

2.明确毛坯的状况

（1）零件的材料及热处理，零件应根据不同工作条件和使用要求选不同的材料和热处理方式，以获得一定的强度、韧性及耐磨性。

（2）毛坯的形状和尺寸的确定

（3）毛坯的选用

3．拟定工艺路线

（1）确定加工方案

（2）划分加工工段

（3）选择定位基准

(4)加工顺序

4.设计工序内容

（1）确定余量，工序尺寸及其公差

（2）选择设备及工装

5.填写工艺卡

完成以上工作后，按要求填写工序卡片

2.齿轮类零件加工工艺编制及分析

2.1分析齿轮类零件的结构特点和技术要求

齿轮加工的过程由若干个工序组成，为了获得符合精度要求的齿轮，齿形加工是整个加工的关键。以直齿圆柱齿轮工艺为例。如下图：

齿轮的加工方法很多，按加工中有无切削，可分为有切削和无切削加工两大类。其中无切削加工有：热轧齿轮、冷轧齿轮、精煅等新工艺。

切削加工有：成形法、展成法。

（1）齿轮类零件的结构特点和技术要求

①圆柱齿轮的结构特点，按加工角度分圆柱齿轮分，为轮体和齿圈两部分分，按轮齿的分布形式分直齿、斜齿、人字齿等等。

②圆柱齿轮的精度要求

根据齿轮的使用要求，对齿轮传动油以下几方面的要求：

A.运动精度，传动比恒定，要求齿轮在转一圈时，转角误差不超过一定的范围。

B．工作平稳性，要求齿轮运动平稳，冲击，振动和噪声小

C．载荷分布均匀性，为了不致因载荷分布不均匀使接触应力过大，引起齿面早起磨损，要求齿面接触要均匀，并保证一定的接触面积和接触位置。

D.合理的齿侧间隙，要求齿轮在传动时，要有一定的齿侧间隙。（2）分析结构和技术要求。

如图示，运动精度为7级，主要是公法线变动公差为Ｆw为0.0 036mm,径向公差为0.08mm,传动平稳性等级为6级，表面粗糙的为Ra1.6μm,端面与轴线有垂直度要求，齿轮表面需淬火，齿部硬度为52-54HRC.

2.2明确毛坯尺寸

（1）齿轮的材料与毛坯

根据齿轮的工作条件和失效形式，制造齿轮的齿轮有锻钢、铸钢，铸铁，特殊情况时有有色金属和非金属材料。

（2）齿轮的毛坯形式主要有棒料，锻件和铸件

（3）齿轮的热处理，齿轮粗加工前常安排预热处理，其目的是改善加工性能。本零件可运用正火，正火可以消除内应力，提高

强度和韧性，改善加工性能，齿轮毛坯正火一般在粗加工之前。正火处理后的硬度为160—220HBW。

2.3拟定加工工艺路线

根据齿轮材质和热处理要求，齿轮结构和尺寸大小，精度要求，生产批量和车间设备条件而定，一般工艺路线如下：

毛坯制造→毛坯热处理→齿坯加工→齿形加工→齿圈热处理→齿轮

定位表面热处理→齿圈的精整加工

（1）确定加工方案

A．齿坯加工：齿形加工中，主要保证基准孔的尺寸精度，位置精度，基准端面相对于基准孔的位置精度。齿形的公差及表面粗糙度如下表：

B．齿形加工：齿形加工一般采用滚齿，插齿，对于8级以下可以直接加工，6—7齿轮采用剃→垳齿，该齿轮采用滚齿，

该齿轮的精加工采用剃→垳齿

（2）划分加工阶段

齿轮的加工工艺阶段可分为：毛坯制造，毛坯热处理，齿坯加工，齿形加工，齿端加工，齿面热处理，齿轮定位表面精加工，齿形精加工。（3）选择定位基准

A．以内孔和端面定位：确定齿轮中心和轴向位置，并采用面向端面的夹紧方式。使设计基准，装配基准，测量基准重合，又使齿形加工等工序统一。

B，以外圆和端面定位：工件和夹具心轴间隙大时，采用千分表找正中心的方法；从另一端夹紧，也可以找正。

（4）加工顺序安排：