倒档齿轮课程设计说明书

机械制造工艺学

课程设计说明书

设计题目：倒档齿轮零件机械加工工艺规程设计学生

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目录

1零件的分析 (3)

1.1零件结构工艺性分析 (3)

1.2 零件的技术要求分析 (3)

2 毛坯的选择 (4)

2.1 毛坯种类的选择 (4)

2.2毛坯制造方法的选择 (4)

2.3毛坯形状及尺寸的确定 (4)

3 工艺路线的拟 (6)

3.1 定位基准的选择 (6)

3.2零件表面加工方案的选择 (7)

3.3加工顺序的安排 (7)

3.3.1加工阶段的划分 (7)

3.3.2机械加工顺序的安排 (7)

3.3.3热处理工序的安排 (7)

3.3.4辅助工序的安排 (7)

4 工序设计 (8)

4.1 机床和工艺装备的选择 (8)

4.2工序设计 (6)

4.3切削用量及工时定额计算 (10)

5 结语 (12)

参考文献

1零件的分析

1.1 零件的结构公艺性分析

该零件的功能是传递动力和运动，该零件是一个双联齿轮零件，该零件是由两个不同的齿廓组成，一个为m=3,z=17的齿廓一个为m=3,z=23的齿廓，由外圆为φ40mm的圆柱连接在一起。零件有φ20mm的孔。

1.2 零件的技术要求分析

主要技术要求：齿部热处理58-64HRC，心部35-38HRC，工作表面粗糙度为3.2，其余表面的粗糙度未作要求，齿圈径向跳动公差为0.05mm，有倒角C1*45°，材料为20CrMnTi。

2 毛坯的选择

2.1 毛坯种类的选择

由于该工件的形状结构简单，尺寸较小，精度要求较高，力学性能要求较材料为20CrMnTi，故采用锻件。

2.2毛坯制造方法的选择

毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。自由锻造是靠人工操作来控制锻件的形状和尺寸的，所以锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率也不高，因此它主要应用于单件、小批量生产。模锻是在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。此方法生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构也比较复杂生产率高。本零件的生产类型为大批，综合考虑确定采用模锻获得所需毛坯。

2.3 毛坯形状及尺寸的确

毛坯的总余量如表2-1所示。

表2-1 毛坯的总余量

主要面尺寸零件尺寸(mm) 总余量(mm) 毛坯尺寸(mm)

Φ58.9外圆58.9 5.1 64

Φ75.3外圆75.3 4.7 80

φ40 40 5 45

49长49 5 54

15厚15 5 20

形状尺寸如图2-1所示。

图2-1毛坯形状尺寸

3 工艺路线的拟定

3.1 定位基准的选择。

（1）粗基准的选择

由于本零件的表面都需要加工，而孔作为精基准应先加工，因此应先加工 出一外圆及一个端面为粗基准。

（2）精基准的选择

本零件是带孔的双联齿轮，孔是其设计基准和测量基准。为避免因基准不重

合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。即选012

.0019

.025+-Φ孔及一端面为精基准。加工基准选择如表2-2 。

表2-2 各加工表面的基准的选择

序号 工序名称 工艺内容

定位基准 01

粗车 半精车

粗车φ58.9、φ75.3端面，φ58.9、φ75.3外圆φ58.9、φ75.3齿厚，φ40外圆

φ58.9、φ75.3外圆中心线

02

钻孔 扩孔 铰孔

钻孔φ25 扩孔φ25 精铰φ25

Φ75.3端面、φ40外圆中心线

03

半精车

半精车外圆φ75.3端面 半精车外圆φ75.3 半精车外圆φ58.9端面 半精车外圆φ58.9 半精车φ75.3齿厚 半精车外圆φ40 半精车φ58.9齿厚

φ40内孔中心线

04

齿加工

插齿 Z=17 m=3，α=20°精度等级8GK Ra3.2 滚齿Z=23 m=3，α=20°精度等级8GK Ra3.2

φ40内孔中心线 05 倒角 齿端倒圆R3，φ20孔倒角C1 45°， 其余未注倒角1X45。

φ40内孔中心线 06

铰孔

铰孔修正

Φ75.3端面、φ75.376外圆中心线

3.2 零件表面加工方案的选择

零件的加工面有外圆、内孔、端面、齿面、键槽，材料为20CrMnTi 。加工方法 选择如下：

（1） 齿圈外圆面：公差等级为IT8，表面粗糙度为m R a μ6.1，需粗车、半精 车。

（2）φ40mm 外圆面：公差等级为IT8，表面粗糙度为m R a μ5.12，需粗车、半 精车。

（3）027

.0020+Φmm 内孔：公差等级为IT7，表面粗糙度m R a μ6.1，，需钻、扩、

精铰。

（4）端面：本零件的端面为回转体端面，公差等级为IT8，表面粗糙度m R a μ3.6需粗车、半精车。

（5）齿面：齿轮模数分别为3、3，齿数分别为17、23，精度都为8GK ，由于 尺寸的大小不同，齿轮1需插齿，齿轮2需滚齿。

3.3 加工顺序的安排 3.3.1加工阶段的划分

该工件的尺寸较小，加工余量小，加工质量要求不高，因此划分的加工阶段较少，主要划分为粗加工阶段和半精加工阶段

3.3.2 机械加工顺序的安排

根据基准先行，先粗后精，先主后次，先面后孔等原则，先粗加工端面，在车外圆，然后打孔，最后再半精加工

3.3.3 热处理工序的安排

毛坯制造——正火——粗加工——调制——半精加工

3.3.4 辅助工序安排

在粗加工之后进行一次检测，在全部加工工序完成后进行一次质量检测