车床主轴箱齿轮机械加工工艺过程设计

1、车床主轴箱齿轮机械加工工艺 过程设计研究性训练载体2-2：车床主轴箱齿轮机械加工工艺过程设计机电080108221025杨国军（一）问题提出：零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而机械加工工艺过程制定的是否 合理将直接影响零件的加工精度。针对车床主轴箱齿轮，应用所学的机械制造基 础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。（二）.专题研究的目的：（1）掌握零件主要部分技术要求的分析方法；（2）掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺；（3）掌握工艺分析方法；（4）掌握定位基准的选择方法；（5）掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法；（6）掌握制定出合理的零件加工路线的方

2、法。（三）.研究内容：图1所示为车床的一根传动轴车床主轴箱齿轮，完成该齿轮零件的机械加工 工艺过程设计。工艺设计的具体内容包括：1进行零件主要部分的技术要求分析研究； 齿轮的工作面为齿面，齿轮在传动过程中，接触的两齿面会产生一定相互滑动。 发生滑动摩擦，导致齿面发生磨损。磨损严重时，会加大齿侧间隙而引起传动不 平稳和冲击。为保证齿轮传动的平稳性，并且减小摩擦等要求，应采用较高的表 面粗糙度，此处选择2.5um； 齿轮（D40H7内孔表面与传动轴为过盈配合，并且其内孔表面为摩擦表面，应 采取较高的表面粗糙度要求，此处选择2. 5um； 齿轮端面和齿顶面为非工作表面，表面粗糙度要求较低，此处为5u

3、m。 齿轮端面采用端面圆跳动，这样同时保证了端面与基准轴的垂直度要求与齿轮 轴向的圆柱度要求。 O40H7内孔选用了直线度、垂直度、圆柱度等形位公差，保证了内孔对基准 轴的髙精度要求。2. 确定齿轮的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺； 选用齿轮的材料时，考虑到材料应满足加工要求，应具有好的综合力学性能， 所以材料要有高的硬度和好的耐磨性。另外应充分考虑经济性，选择材料应价格 相对便宜，降低零件的成本。综合考虑材料力学性能和价格之后，此处选用4才 钢。 毛坯制备方法锻造:下料-自由锻-正火处理。 热处理工艺(1).正火工艺:将齿轮放人炉中加热到840-880-C,保温约3 ho出炉空气中分

4、散冷却。目 的是充分消除锻造引起的内应力，细化晶粒，适当提髙齿轮的硬度，为以后的机 加工作性能准备。同时为后序的热处理作组织准备。.表面淬火+回火 表面淬火：通常利用感应加热淬火装置，只对轮齿部位进行局部感应加热表面 淬火。工艺：将齿轮置于感应器内，通入交流电，轮齿温度达到8609009后。 随后用水快速冷却，淬火后表面不得有裂纹。目的是提高轮齿表面硬度和耐磨性, 淬火后表面硬度可达到4853 HRC,淬硬层可达34mm. 回火工艺：将齿轮放人回火炉中加热到200-240C,保温约lh,出炉空气中冷 却。目的是消除在淬火时产生的内应力，防止齿轮在工作中的变形和开裂；获得 稳定的组织，保证尺寸的

5、稳定性；提高齿轮的韧性，调整齿轮的强度和硬度，获 得校好的综合力学性能.3. 进行加工工艺分析； 作为定位的基准内孔O40H7表面其粗糙度精度比基准端面的要求高，基准端面 的粗糙度较粗，为5um。但它对基准孔的端面圆跳动0. 018um,比一般精度的齿轮 要求高，因此在齿坯加工中，尚需留一定的余量进行精加工。 精加工孔和端面采用磨削的的加工方法。先以齿轮分度圆和端面作为定位基准 磨孔，再以孔位定位基准磨削面，控制端面圆跳动的要求，以确保齿形精加工用 的精基准的精确度。 该例齿轮精度要求较高，工序安排滚齿后应留有一定磨齿的加工余量。4. 确定定位基准；粗基准：毛坯外圆及端面精基准：内孔及端面5. 制定齿轮的加工顺序；齿轮下料后，一般先锻造，锻造后再进行去除锻造引起的内应力，然后车成合适 形状，先粗车，后精车，车后再滚齿，做出齿轮的形状后再进行提高齿轮表面强 度、硬度的热处理工艺，如表面淬火/回火去应力，再进行的是消除在淬火时产生 的内应力工序，最后再磨齿，磨到设计的粗糙度。6. 制定齿轮的加工路线； 加工工艺路线：下料一造毛坯正火一粗车一精车滚齿其他加工钳工 去毛剌一齿面的高频淬火一一回火一磨一磨齿总检入库 机床主轴箱齿轮机械加工工艺路线图匸序 手工序名称工序内容定位基准1下料奉料2锻毛坯锻造尺寸110mm X