齿轮轴工艺设计课程设计汇本说明书

机械制造技术课程设计

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指导老师：李老师

目录

一、零件加工技术安排 (1)

二、分析零件毛坯 (1)

三、关键工艺步骤分析 (1)

四、工艺过程 (2)

五、工艺计算 (3)

一、零件加工技术安排

由零件的工艺分析可以知道，此零件的设计基准是Ø25k6mm和Ø15r6mm 的轴线，根据基准重合选择，应选择设计基准为精基准，即以Ø25k6mm和Ø15r6mm的轴线为精基准，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，选择左端Ø30mm的未加工外圆柱面作为粗基准。

图1 齿轮轴二维图

二、分析零件毛坯

零件材料为45钢。零件的最大和最小的尺寸相差比较大。采用棒料浪费材料，而且零件在工作中经常承受较大的冲击性载荷，因此应选用锻件。由于零件为大量生产，而且零件的轮廓也较简单，故采用模锻成型。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所以选用模锻件，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45Cr，毛坯的尺寸精度要求为IT11—12级。

三、关键工艺步骤分析

加工零件过程中，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Ø25k6mm，Ø15r6mm 表面，铣键槽，斜齿轮的加工，磨削两Ø25k6mm外圆面。

四、工艺过程

方案一

1、下料：成型铸件，棒料尺寸为φ120mm×300mm

2、热处理：正火处理

3、粗车：①夹一端车，另一端及端面（见平面即可），车外圆，直径与长度均留加工余量5mm

②倒头装夹，车另一端端面及余下外径各部，直径与长度均留加工余量5mm，保证总长尺寸为315mm

4、热处理：调质处理28~32HRC

5、精车：①夹一端，车端面，保证总长尺寸312.5mm，钻中心孔B6.3

②倒头装夹，车端面，保证总长尺寸310mm，钻中心孔B6.3

③以两中心孔定位装夹工件，精车右端各部尺寸，其直径方向留磨量0.6mm，倒角2.3×45°

④倒头，以两中心孔定位装夹工件，精车余下各部尺寸，其直径方向留磨量0.6mm，倒角2.3×45°

6、磨：①以两中心孔定位装夹工件，粗、精磨各部及圆角R2至图样要求尺寸

②倒头，以两中心孔定位装夹工件，粗、精磨余下外圆及圆角R5，至图样要求尺寸

7、划线：划键槽线

8、铣：以两φ60K6mm轴颈定位装夹工件，铣18N9mm 键槽至图样尺寸及精度要求

9、滚齿：以φ65r6mm轴颈定位装夹工作，滚齿。

10、钳：去毛刺

方案二

1、下料：成型铸件，棒料尺寸为φ120mm×300mm

2、热处理：正火处理

3、粗车：①夹一端车，另一端及端面（见平面即可），车外圆，直径与长度均留加工余量5mm

②倒头装夹，车另一端端面及余下外径各部，直径与长度均留加工余量5mm，保证总长尺寸为315mm

4、热处理：调质处理28~32HRC

5、精车：①夹一端，车端面，保证总长尺寸312.5mm，钻中心孔B6.3

②倒头装夹，车端面，保证总长尺寸310mm，钻中心孔B6.3

6、磨：以两中心孔定位装夹工件，粗、精磨各部及圆角R2至图样要求尺寸

7、精车：①以两中心孔定位装夹工件，精车右端各部尺寸，其直径方向留磨量0.6mm，倒角2.3×45°

②倒头，以两中心孔定位装夹工件，精车余下各部尺寸，其直径方向留磨量0.6mm，倒角2.3×45°

8、磨：倒头，以两中心孔定位装夹工件，粗、精磨余下外圆及圆角R5，至图样要求尺寸

9、划线：划键槽线

10、铣：以两φ60K6mm轴颈定位装夹工件，铣18N9mm 键槽至图样尺寸及精度要求

11、滚齿：以φ65r6mm轴颈定位装夹工作，滚齿。

12、钳：去毛刺

方案优缺点：

方案一较方案二工件装夹次数减少，易于保证表面间位置精度，还能减少工序间运输量，缩短生产周期。工序数目少，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可简化生产计划和生产组织工作。

五、 工艺计算

粗车外圆Ø25k6mm ：

1） 背吃刀量：单边余量Z=4.6mm,可三次切除。背吃刀量为1.8mm 。 2） 进给量：根据参考文献2表1.1-47取

r mm f /4.0=。

3） 切削速度:根据参考文献2表1.1-46取min /65m v c =。 4） 确定主轴转速：

min /4.591min /35

14.36510001000r r d v n w c s

=⨯⨯==π

按机床选取min /710r n =。所以实际切削速度为

min /03.78min /1000

710

351000

m m dn

=⨯⨯=

=

ππυ

6）切削工时：

nf

l l l t 2

1++=

式中，,4,5.2,1521===l l l

所以

m in

076.0m in 4

.07104

5.21521=⨯++=++=

nf l l l t