齿轮轴的制造工艺规程设计(2013).

机械制造工艺学

课程设计

设计题目：齿轮轴的制造工艺规程设计

班级：10机械本B班

学号：2010210279

姓名：云大宝

指导教师：支新涛

日期：2013.06.16

1齿轮轴的分析 (1)

1.1齿轮轴的作用 (1)

1.2齿轮轴的工艺分析 (1)

2零件的生产类型 (1)

2.1生产纲领 (1)

2.2生产类型及工艺特征 (1)

3工艺规程的设计 (2)

3.1毛坯的确定 (2)

3.2选择定位基 (2)

3.3制定工艺路线 (3)

3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4)

3.5确定切削用量和基本工时 (5)

4设计总计 (7)

附录：轴的机械加工工艺卡 (8)

参考文献 (17)

课程设计说明书

1、齿轮轴分析

1.1齿轮轴的作用

齿轮轴是传动系配件，作用是指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。 1.2零件工艺分析

1）工序安排热处理调质处理后，再进行精车、磨削加工，以保证加工质量稳定。

2）精车、粗磨、精磨工序均以两中心孔定位装夹工件，其定位基准统一，可以更好保证零件的加工质量。

3）以工件两中心孔为定位基准，在偏摆仪上检查，φ60021

.0002.0++mm 、φ141.780063.0-mm 、φ60021

.0002.0++mm 三处轴径外圆对公共轴心线A —B 的圆跳动0.025mm 。

4）工序14对组合夹具应要求备有键槽对称度检查基准，可供加工对刀及加工后检查使用。

2、零件的生产类型

2.1生产纲领

根据任务书已知：

⑴产品的生产纲领为379台/年，每台产品齿轮轴数量2件 ⑵齿轮轴的备品百分率为％，废品百分率为0.4％。 齿轮轴生产纲领计算如下： N=Qn(1+a)(1+b)

=379x2(1+4％)(1+0.4％) =791.47≈792（件/年) 2.2生产类型及工艺特征

查表确定齿轮轴属于大批量生产零件，工艺特征见表（如下）：

379台/年

大量生产

（1）毛坯采用铸造，精度适中，加工余量相对较大 （2）加工设备采用车床、铣床、钻床、锯床 （3）加工设备采用组合夹具

（4）工艺需编制详细的加工工艺过程卡片和工序卡片 （5）生产效率低，对人工的技术要求高

各种生产类型的工艺过程特点

3、工艺规程的设计

3.1毛坯的确定

1）零件材料为45钢。零件的最大和最小的尺寸相差比较大。由于零件为大量生产，而且零件的轮廓也较简单，故采用棒料。这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。

由于零件结构简单，尺寸较小，且有台阶轴，力学性能要求较高，精度较高且要进行大量生产，其加工余量小，表面质量好，机械强度高，生存率高。工件材料选用45#钢，毛坯的尺寸精度要求为IT11—12级。

2）绘制产品毛坯图：

毛坯图

3.2选择定位基准

1）精基准的选择

由零件的工艺分析可以知道，此零件的设计基准是φ60021

.0002.0++mm 、

φ141.780063.0-mm 、φ60021

.0002.0++mm 三处轴径外圆对公共轴心线，根据基准重合选择，应选择设计基准为精基准，即以φ60021.0002.0++mm 、φ141.780063.0-mm 、φ60021.0002.0++mm 三处

轴径外圆对公共轴心线为精基准，由于多数工序的定位基准都是中心孔，符合基

准统一原则，且能保证工件定位准确，装夹方便，夹具结构简单。所以精基准选择中心孔。

2）粗基准的选择

选择左端Ø65mm 的未加工外圆柱面作为粗基准。 3.3制定工艺路线

1）根据各表面加工要求和各加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：

工序2 尺寸Ø60mm ： 粗车 尺寸φ141.78

063

.0-mm: 粗车→半精车→精车

工序3 尺寸Ø60mm: 粗车

工序4 尺寸φ80021

.0002.0++mm ： 粗车→精车→磨削 工序5 尺寸φ75021.0002.0++mm ： 粗车→半精车→精车

工序6 尺寸宽为18mm 深为7mm 长为70的键槽：粗铣 工序7 大径为Ø57的斜齿轮：滚齿→剃齿或粗滚齿→精滚齿

根据先粗后精，基准先行，以及先主后次的原则，加工顺序：两端面和中心

孔的加工，粗车各外圆表面，精车外圆φ60021.0002.0++mm ，φ60021

.0002.0++mm 表面，铣键槽，

斜齿轮的加工，磨削两φ141.780063.0-mm 外圆面。

2）表面加工方法的确定

本零件的毛坯为棒料，待加工面有端面，键槽等。材料为45钢.公差等级及粗糙度要求参考零件图。其加工方法的选择如下：

（1） 端面 本零件的端面大部分尺寸精度要求不高，很大部分无需去除材料。待加工的主要端面有零件的右端面和左端面，经车削即可获得。 （2）键槽 本零件主要加工键槽，铣键槽

（3）外圆 主动齿轮上有较多的外圆，根据不同的公差等级及粗糙度要求，选择粗车，半精车，精车等加工方法，保证不同的技术要求。

3）确定工艺路线

工序I 下棒料φ150mm x320mm

工序II 夹紧毛坯一端外圆，粗车外圆尺寸至φ60mm ，并控制长度为 35mm;保证端面平整，继续车外圆尺寸至φ141.78mm ，粗糙度为Ra1.6μm 。