中间轴齿轮机械加工工艺设计讲解

东华理工大学长江学院课程设计报告

课程设计题目：制造基础综合实践

学生姓名：

班级：1230102

专业：机械工程及自动化

指导教师：

2015年1月13

目录

第一章零件的工艺特点及基本工艺过程§ 1.1工艺特点

§ 1.2基本工艺过程

第二章零件图样分析

§ 2.1零件的结构及组成

§ 2.2零件的功用

§ 2.3零件材料的分析

§ 2.4零件的结构分析

§ 2.5零件的工艺分析

§ 2.6技术要求

§ 2.7加工工艺性

第三章毛坯的确定

§ 3.1 毛坯的选择

§ 3.2 毛坯图的设计

第四章基准的选择

§ 4.1 基准的分类

§ 4.2定位基准的选择

第五章加工工艺设计

§ 5.1 加工阶段的划分

§ 5.2 各加工阶段的主要任务

§ 5.3 加工顺序的安排

§ 5.4工艺设备的选择

§ 5.5加工工艺设计

§ 5.6工艺路线的分析与比较

课程设计评分表

第一章零件的工艺特点及基本工艺过程

§ 1.1工艺特点

轴齿轮类零件的工艺特点首先是它的形面特征多及形状复杂，加工难，基于零件的特征可以把它分为主特征：圆柱表面、齿轮加工等；辅助特征：键槽、轴肩、轴环等。另外，中间轴齿轮加工所使用的机床多，材料及热处理要求高、材料种类也较多。工艺特征：如尺寸精度、形位公差、表面质量也要求较高。在机械加工中，零件加工方法多，根据生产规模、设备状况和技术条件，零件的形状和轮廓尺寸等，从而针对加工的精度和技术要求，选择不同加工方法。

§ 1.2基本工艺过程

中间轴齿轮机械加工工艺过程，主要从以下几个方面分析

1、毛坯下料----锯床

2、粗车----车床

3、调质处理（提高齿轮轴的韧性和轴的刚度）----箱式炉

4、精车----车床

5、铣键槽----铣床

6、滚齿-----滚齿机

7、齿面淬火---高频淬火机床

8、磨齿---外圆磨床

9、外圆轴承位置磨削---磨床

10、检验成品

第二章零件图样分析

§ 2.1零件的结构及组成

该零件是由轴承，齿轮、轴肩、键槽轴和轴环等组成。

§ 2.2零件的功用

本零件为各类减速器的中间轴齿轮及功用为支承转动零件和承受扭矩或弯矩并与之轴上零件一起回转，是传递动力和改变力的传递运动方向。

§ 2.3零件材料的分析

轴齿轮零件的选材一般为 45 号钢, 牌号是 45, 45 为优质碳素结构钢,含C0.42~0.50%、Mn0.50~0.80%、Si0.17~0.37% 45 钢材料有如下特点：

（1）由于该零件结构特点和承受载荷的分析，故选择45号钢，它的硬度为HB200，抗拉强度σ b 为640MPa，容易切削；淬火钢的硬度达HRC55～65，抗拉强度σ b 达2100～2600MPa，它的切削加工性就很好。

（2）由于该零件最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，宜采用调质处理。

（3）由于该零件主要用于制造强度较高的运动件，如拖拉机减速箱、发动机、重型载货汽车以及各类减速器等。

§ 2.4零件的结构分析

从零件图上看，本零件为回转体零件，结构比较简单，两端是由直径为Φ24的轴承，左端轴承长为31，右端轴承为12.8，齿轮的厚度为3.77，全齿高为5.4，齿面5.6，轴环所在的圆柱直径为Φ44，长度为7.2，键槽为40X11.2，深度为4，所在的圆柱直径为Φ40长为46，其主要加工的面有Φ24、Φ40的外圆柱面及齿面和一个键槽，由于传动与装配的要求较高，对于Φ24、Φ40圆柱面有较高的同轴度要求，对于Φ24、Φ36、Φ40、Φ44圆柱面及Φ64齿面均有

径向圆跳动要求，对于Φ64的两端面及Φ36左端面Φ40右端面有端面跳动要求。

§ 2.5零件的工艺分析

此轴是轴类零件中常见的，是动力机械中的主要零件之一，他的主要功能是传递运动和动力。在动力传输过程中，会产生较大的既受弯矩又承受转矩工作是产生的应力多为变应力，所以失效多为疲劳损坏，因此轴的材料应具有足够的疲劳强度、较小的应力集中敏感性和良好的加工性能。该零件材料为45 钢，调质处理200HBS。45 号钢是一般轴类零件常用的材料，经过调质可以得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合力学性能，重要表面经过局部淬火后再回火，表面硬度可以达到HRC45~~52。该齿轮轴由圆柱、阶梯轴、内孔、退刀槽、倒角、齿轮的传递动力的组成其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求（IT7～ IT8），还有一处同轴度要求和一处全跳动度要求。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。

§ 2.6技术要求

（1）.轴的内圆与外圆的圆跳度不大于0.03。

（2）.毛坯要经过调至热处理，提高力学性能。

（3）.齿部表面要进行淬火处理，硬度为HRC45-48。

（4）.轴承位置根据设计要求需热处理，经外圆磨床加工。

（5）.调质241-286HBS

（6）.未标注的圆角为R2.倒角为C2

§ 2.7加工工艺性

此零件的技术要求不高，用车床、铣床、滚齿机就可以加工出。精度要求一般是7级或8级，而且表面粗糙度的要求也不是很高，零件较好加工

第三章毛坯的确定

§ 3.1 毛坯的选择

毛坯的种类有主要有：型材、铸件、锻件和半成品四种。

由以上工序加工余量分析，毛坯的尺寸选在Φ70×186即可。

§ 3.2 毛坯图的设计

图3.2.1

毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查《机械加工工艺手册》、《机械零件工艺手册》，再考虑到其所要加工的次数，知磨削余量，精车----粗车各余量,粗车余量可选用1mm，精车余量可选用0.5mm。传动轴磨削余量可取0.25mm。所以应选择的毛坯尺寸为186×Φ70mm。