齿轮轴的加工工艺设计毕业论文

1、贵州航天职业技术学院齿轮轴的加工工艺设计系 别： 机械工稈系专 业： 班 级： 学生姓名： 学 号：指导教师： 张宗固目录摘要关键词1一、零件图分析1二、毛坯的选择2三、工艺分析3四、工艺路线的拟定4五、工序尺寸及其公差的确定5六、机械加工过程6七、齿轮测量7八、结论8附图：零件图9毛坯图10齿轮轴工艺过程卡片11齿轮轴工序卡片112齿轮轴工序卡片213齿轮轴工序卡片314齿轮轴工序卡片415齿轮轴工序卡片516齿轮轴工序卡片617齿轮轴工序卡片718齿轮轴工序卡片819参考文献20齿轮轴的加工工艺设计摘要：通过对齿轮轴零件图的工艺分析，确定了该零件的尺寸规格和毛坯材料，通过对零件的工艺分析，

2、确定了该零件的工艺路线和加工方法， 编写了详细的机械加工工艺文件：工艺过程卡片和工序卡片。并对零件 在加工过程中出现的问题进行简单的分析。关键词：齿轮轴;加工精度;定位基准一、零件图分析齿轮轴在机器领域中应用很广泛， 几乎所有的机器中都有齿轮轴的 存在，所以齿轮轴在机器设备很常见，但也很重要。零件的形状及其结 构如图1所示：H-ZX图1齿轮轴简图由图1可知，该零件以外圆?60h80o.O46mm中心线为设计基准，键槽 6N9；03Omn有对称度要求，对称度为0.05,。整个此轮轴外形不复杂，但 精度要求较高，最表面粗糙度为 1.6，最高精度为IT6。重点加工为齿 轮?55mm ?6Oh80O.

3、O46mm外F圆，外圆?35k60.012mm 外圆?20r6 0.041 mm 特 别是？60h80n.046 mm齿轮，要保证齿轮内壁的粗糙度为 1.6。齿轮轴为轴 类零件，所以毛坯为棒料。材料为45。而且有热处理要求，为调质220 250,故加工过程中要转序。二、毛坯的选择在制订工艺规程时，合理选择毛坯不仅影响到毛坯本身的制造工艺 和费用，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大的影响。齿轮轴是重要的轴类零件，而且材料为45号刚，所以毛坯采用棒2三、工艺分析由齿轮轴零件图可知，该零件属于轴类零件，轴类零件的定位基准。搬是外圆和中心孔。在选择车削步骤时，一般先以一端外圆为粗基准， 车

4、出一段外圆，端面并打出一个中心孔；然后以这一加工过的外圆为粗 基准，车另一端端面和另一端中心孔。从零件图可以看出，该零件以外圆?60h8O,.O46 mm中心线为设计基准， 齿轮用以和其他齿轮配合，所以必须保证其精度和粗糙度。该零件属轴 类零件，而且零件右端尺寸与左端相差较大，所以在加工右端时刚性较 差，可用两顶尖孔定位的方法，以保证基准统一。因此轮轴最小端直径 为？20r6 0.041 mm且工艺过程不长，故顶尖孔不宜过大，选择 A2.5即可。零件材料为45号刚，毛坯为棒料。45号刚有良好的切削加工性， 加工时不会出现难加工现象。棒料表面光滑，余量均匀，不会产生打刀。 因此，该零件的加工对刀

5、具没有特殊要求。零件右端尺寸较小，刚性较差，切削时切削用量不宜过大。零件的最高精度为齿轮？55mm?60h8；Q46mm外圆？35k60.002 mm外圆？20r6 0.021 mm 的圆柱表面，最高粗糙度为Ra1.6。键槽有对称度要求，对称度为0.05 ； 据此，加工阶段应分为“粗车一半精车一铣一滚齿一粗磨一精磨”6个加工阶段，用精磨来保证加工质量，磨齿加工来保证齿轮加工质量。零 件的调质处理安排在粗加工之后，办精加工之前进行。零件结构不复杂，且为中小批量生产，6个加工阶段分别完成不同的加工内容：粗加工基本成形；半精车加工完成？40mn和？30mm勺外圆及2X 0.5的槽，并完成各倒角；铣6

6、N9,o3omn键槽属半精加工，一 般安排在半精车后，精车之前；滚齿加工完成 ？55mmg ?55.1 j.030的齿 轮，粗磨和精磨加工完成 ？6Oh80o.o46 mm ?35k60.012 mm和?20r6 0.021 mmH勺外 圆和？55mrr的齿轮。磨外圆采用纵向磨削法，纵向磨削法磨削力小，散热条件好，可获 得较高的加工精度和较小的表面粗糙度。磨削深度较小，磨削力较小， 适用于加工细长、精密或薄壁的工件。齿轮加工是该零件的重点加工部位，由于精度和表面粗糙度要求较 高，应粗精分开，并安排在其他表面全部完成后进行精磨。经过6个加工阶段达到图纸要求后，要经过对零件的外圆、键槽、 齿轮及端

7、面的尺寸、表面粗糙度和形位公差进行检验，确定零件是否合 格，在对零件清洗涂油入库。四、工艺路线的拟定工艺路线的拟定是否合理，不但影响加工质量和生产率，而且影响 工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响成本。由于 该齿轮轴加工精度较高，而且还有热处理要求，零件可以通过粗车和半 精车达到部分尺寸要求，洗键槽可以单独进行，零件的最终尺寸公差和 表面要求在精车和滚齿工序中完成，所以确定该齿轮轴的加工工艺路线为：下料一一粗车一一半精车一一铣一一滚齿一一粗磨一一精磨一一检验入库4五、工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定方法有引用法、查表法和分析计算 法。根据加工过程零件的加工余量大小对

8、零件的加工质量、生产率 和生产成本均有较大的影响，加工余量过大，不仅增加机械加工的 劳动量，降低了生产率，而且增加材料，工具和电能等的消耗，从 而增加市场成本。若零件的加工余量过小，零件在加工过程中不能 保证消除前工序的各种误差和表面缺陷，甚至出现产品不合格。由 零件图分析可知零件材料采用 45，由于零件径向尺寸变化不大， 所 以毛坯采用棒料，直接下料外圆为 ？66mm长度为234mm。零件精 度要求较高，表面粗糙度为 1.6，最终加工采用精车，加工工艺路 线为“粗车半精车铣滚齿粗磨精磨” 。零件的各工序余量为精磨余量为 0.2mm,粗磨余量为0.3mm, 磨齿加工余量为0.5mm,半精车余量

9、为1.8mm,粗车余量为2.5mm， 由此可知加工总余量为5.3mm。为了保证零件的尺寸公差，零件的 最后一次加工精磨的公差即为设计尺寸公差HT6,其余工序尺寸公差按经济精度查表确定, 并按“如体原则”确定偏差。则粗磨为 IT8, 半精车为IT9，粗车为IT11。根据引用法定该零件的工序尺寸及其 公差如下：表六工序尺寸及其公差Yy内容V尺寸及公X 称厶差毛坯粗加工半精加工粗磨加工精磨加工?60h8；46 外圆?66?62.1 爲8?60.3 打.003?60h8打.046？35k6 0.002 外圆?66?37.1 00.281?35.3 打.121?35.2為59?35k60.008?20r

10、6 0.028 外圆?66?22.1二28?20.3為98?20.2；046?20r6 0.021?40外圆?40?30外圆?30五、机械加工过程粗车时夹？46mn并找正车端面见光即可，粗车外圆？35k60.01：mm至？37.1 .281 mm长度为 28mm粗车外圆?62.1 爲8mm长度为60mm 夹？37.1 .281 mm 半精车外圆？35k6 0.012 mm至 ?35.3隽2imm长度保证为26mm半精车外圆？40mn至图纸尺寸，半精车外圆？60h80omm至 ？60.3 Oomm长度保证为60mm切槽2X 0.5，倒角 C2, Ra3.2。调头夹？62.1 bi* mm的外圆，

11、平端面见光即可，打中心孔A2.5,粗车 ？20r6 0.021 mm至？22.1 ：228 mm 长度为 53mm粗车外圆 ？35k6 0.012 mm至 ？37.1 二81 mm 长度为 28mm 夹？60.3 人03 mm 半精车 ？20r6 0.048 mm至 ?20.3：098 mm长度保证为53mm半精车？30mn至图纸要求，半精车外圆6?35k60.012mn至？35.3；.121mm长度保证为26mm半精车？40mn至图纸要求， 切槽 2X 0.5。倒角 C2, Ra3.2。铣键槽6N90o.o3omm至图纸要求。磨齿？55mn至?55.1 _0.o3omm粗磨外圆 ?60h80

12、0046 mm至图纸要求，粗磨外圆？35k60.012mm至?35.20Q059 mm 长度保证为 28mm 粗磨？20r6 0.0：8mn至？20.2；46mm 长度 保证为53mm精磨?60h80n.046 mm至图纸要求，精磨？35k60.0；8 mm至图纸要求，精磨 ?20r6 0.048 mm至图纸要求，精磨齿轮 ？55mn至图纸要求。七、齿轮测量齿轮精度项目繁多，因此齿轮测量比较复杂，现将几种常用的齿轮 精度测量列于表七和表八。表七齿轮公差组公差组公差与极限偏差项目误差特性对传动性能的主要影响IF i Fp FpK F r F w以齿轮转为周期的误差传递运动的准确性II?，?K i

13、 f pt pb? R iPP在齿轮一周内，多次周期地重复出现的误差运动的平稳性、噪音、振动IIIF p F px Fb齿向的误差载荷分布的均匀性7Fi 切向综合误差FP 齿距积累误差Fpk K个齿距积累公F i径向综合公差F r 齿圈径向跳动公差Fw 工法线长度变动8公差? i 切向综合公差? f 齿形误差? pt 齿距极限偏差Pb基节极限偏差? i齿径向综合公差? p；螺旋线波度公差Fi：；.齿向公差F px 轴向齿距极限偏差pxF b 接触线误差表八 直齿圆柱齿轮基节理论值（mm）模数m基节？ pb2.57.3803八、结论工艺设计的过程中使我发现很多新问题， 也使我学到以前没学到的 知识。在工艺设计过程中不断学习不断进步，使自己的知识结构不断完 善，为以后的学习打下更好的基础。按照本工艺设计加工出来的齿轮轴完全能达到