机械制造工艺设计说明书

湘潭医卫职业技术学院

课

程

设

计

班级：

姓名：

指导教师：刘中华

年月日

课程设计

项目说明书

设计题目：******批量生产机械加工工艺设计专业：***********

班级：*******

学号：*******

设计者：******

指导教师：刘中华

完成时间：******

湘潭医卫职业技术学院医电学院

目录

前言

一、零件的分析 (5)

1、零件的作用 (5)

2、零件的工艺分析 (5)

二、工艺分析 (6)

1、确定生产类型 (6)

2、选择毛坯制造形式 (6)

3、选择定位基准 (6)

4、零件表面加工方法选择 (7)

5、制造工艺路线 (8)

6、确定机械加工余量与毛坯尺寸 (8)

7、加工设备与工艺装备的选择 (10)

8、确定切削用量及基本工时 (11)

总结

参考文献

致谢

前言

本次课程设计是进给箱齿轮轴的设计，这是机械制造工程这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。我们在完成课程设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下了坚实的基础。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。

设计题目：进给箱齿轮轴零件的机械加工工艺规程

零件的分析

1.零件的作用

题目给定的零件是进给箱齿轮轴，其主要作用是支撑传动零部件，实现回转运动，并传递扭矩和动力，以及承受一定的载荷。齿轮轴零件是将齿轮部分和轴做成一体无需键配合的一种常见机械零件。齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴Φ26圆柱面处有圆弧形的键槽和圆孔，主要是通过键和其他部件相连。轴的左端部位为齿轮部分，主要传递运动和动力。

2.零件的工艺分析

从零件图上看，该零件是典型的零件，结构简单，属于阶梯轴类零件，由圆柱面、轴肩、键槽、齿轮等不同形式的几何表面及几何实体组成。其主要加工的表面有以齿轮轴左右端面为中心的Φ60、Φ45、Φ30、Φ29、Φ26、Φ24的外圆柱面，以Φ26的外圆柱面和左右台阶面为中心的加工30×8×4的键槽、Φ8的孔，左右两端的端面，以及齿轮轴左端的齿轮加工。其多数表面的尺寸精度等级在7～11之间，表面粗糙度值为1.6μm～12.5μm，齿轮的精度等级为8。其中位置要求较严格的,主要是保证加工Φ60的外圆柱面与整个齿轮轴的中心轴线的同轴度在Φ0.25范围内,以及保证Φ30的外圆柱面与整个齿轮轴的中心轴线的同轴度在Φ0.02范围内。

通过分析，该零件布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。经过对以上加工表面的分析，对于这几组加工表面而言，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，并且保证它们的位置精度。

工艺规程设计

1.确定生产类型

按设计书，进给箱齿轮轴的年产量为5000件/年。若备品率为5%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为

%)%1(βα++=Qn N =5000×1×（1+51%)=5300件/年

可见，进给箱齿轮轴的年生产量为5300件。因此，根据表5-8，有生产纲领与生产类型的关系可确定该零件为大批生产。

2.确定毛坯的制造形式

毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。由于齿轮轴机械强度要求高，在使用过程中要承受重载荷、冲击载荷或交变载荷，因此推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。本零件生产批量为大批量，所以综上所叙选择锻件中的模锻成型的方法制造毛坯。毛坯材质为45钢，既可以保证强度也保证经济。

3.选择定位基准

基准面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。基准面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

1、粗基准的选择

对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以本零件可以以两端的外圆柱面作为粗基准。

2、精基准的选择

精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。而本零件的精基准可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是两个端面，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；调头加工另外一端面，打中心孔，保证长度。

4、零件表面加工方法的选择

零件表面的加工方法，主要取决于加工表面的技术要求，而且要考虑每种加工方法的加工经济精度范围，工件的结构形状和尺寸大小等。本零件的加工表面有外圆柱面、端面、齿面、键槽及孔，材料为45钢。参考《机械加工工艺手册》，该零件的表面加工方法选择如下：

（1）Φ60齿圈外圆面：加工的公差等级50μm，尺寸精度等级为8～10，需进行粗车-半精车-精车；

（2）Φ54齿面，齿数为18，精度为8级，表面粗糙度值3.2μm，采

用级单头滚刀滚齿即可达到要求；

（3）Φ45外圆面，表面粗糙度值12.5μm，尺寸精度等级为11以

下，需进行粗车；

（4）Φ30外圆面，表面粗糙度值1.6μm，尺寸精度等级为7～8，

需进行粗车-半精车-精车；

（5）Φ29外圆面，表面粗糙度值12.5μm，尺寸精度等级为11以

下，需进行粗车；

（6）Φ26外圆面，表面粗糙度值1.6μm，尺寸精度等级为7～8，

需进行粗车-半精车-精车；

（7）Φ24外圆面，表面粗糙度值1.6μm，尺寸精度等级为7～8，

需进行粗车-半精车-精车；

（8）30×8槽，表面粗糙度值12.5μm，尺寸精度等级为11以下，

需进行粗铣；

（9）Φ8的孔，精度及表面粗糙度要求不高，直接钻孔可行；