軸加工工藝 課程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)題 目 齒輪軸的加工工藝設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)械工程系專 業(yè)： 班 級： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 張宗固 目錄摘要1關(guān)鍵詞1一、零件圖分析1二、毛坯的選擇2三、工藝分析3四、工藝路線的擬定4五、工序尺寸及其公差的確定5六、機(jī)械加工過程6七、齒輪測量7八、結(jié)論8附圖：零件圖9毛坯圖10齒輪軸工藝過程卡片11齒輪軸工序卡片112齒輪軸工序卡片213齒輪軸工序卡片314齒輪軸工序卡片415齒輪軸工序卡片516齒輪軸工序卡片617齒輪軸工序卡片718齒輪軸工序卡片819參考文獻(xiàn)20齒輪軸的加工工藝設(shè)計(jì)摘要：通過對齒輪軸零件圖的工藝分析，確定了該零件的尺寸規(guī)格和毛坯材

2、料，通過對零件的工藝分析，確定了該零件的工藝路線和加工方法，編寫了詳細(xì)的機(jī)械加工工藝文件：工藝過程卡片和工序卡片。并對零件在加工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行簡單的分析。關(guān)鍵詞：齒輪軸;加工精度;定位基準(zhǔn) 一、 零件圖分析齒輪軸在機(jī)器領(lǐng)域中應(yīng)用很廣泛，幾乎所有的機(jī)器中都有齒輪軸的存在，所以齒輪軸在機(jī)器設(shè)備很常見，但也很重要。零件的形狀及其結(jié)構(gòu)如圖1所示： 圖1 齒輪軸簡圖 1由圖1 可知，該零件以外圓60h8mm中心線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，鍵槽6N9mm有對稱度要求，對稱度為0.05,。整個(gè)此輪軸外形不復(fù)雜，但精度要求較高，最表面粗糙度為1.6，最高精度為IT6。重點(diǎn)加工為齒輪55mm、60h8mm外圓，外圓35

3、k6mm，外圓20r6mm，特別是60h8mm齒輪，要保證齒輪內(nèi)壁的粗糙度為1.6。齒輪軸為軸類零件，所以毛坯為棒料。材料為45。而且有熱處理要求，為調(diào)質(zhì)220250，故加工過程中要轉(zhuǎn)序。二、 毛坯的選擇在制訂工藝規(guī)程時(shí)，合理選擇毛坯不僅影響到毛坯本身的制造工藝和費(fèi)用，而且對零件機(jī)械加工工藝、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性也有很大的影響。齒輪軸是重要的軸類零件，而且材料為45號剛，所以毛坯采用棒料獲得。圖2 齒輪軸毛坯圖 2三、 工藝分析由齒輪軸零件圖可知，該零件屬于軸類零件，軸類零件的定位基準(zhǔn)一。搬是外圓和中心孔。在選擇車削步驟時(shí)，一般先以一端外圓為粗基準(zhǔn)，車出一段外圓，端面并打出一個(gè)中心孔；然后以這一加工

4、過的外圓為粗基準(zhǔn)，車另一端端面和另一端中心孔。從零件圖可以看出，該零件以外圓60h8mm中心線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，齒輪用以和其他齒輪配合，所以必須保證其精度和粗糙度。該零件屬軸類零件，而且零件右端尺寸與左端相差較大，所以在加工右端時(shí)剛性較差，可用兩頂尖孔定位的方法，以保證基準(zhǔn)統(tǒng)一。因此輪軸最小端直徑為20r6mm，且工藝過程不長，故頂尖孔不宜過大，選擇A2.5即可。零件材料為45號剛，毛坯為棒料。45號剛有良好的切削加工性，加工時(shí)不會出現(xiàn)難加工現(xiàn)象。棒料表面光滑，余量均勻，不會產(chǎn)生打刀。因此，該零件的加工對刀具沒有特殊要求。零件右端尺寸較小，剛性較差，切削時(shí)切削用量不宜過大。零件的最高精度為齒輪55m

5、m、60h8mm、外圓35k6mm、外圓20r6mm的圓柱表面，最高粗糙度為Ra1.6。鍵槽有對稱度要求，對稱度為0.05；據(jù)此，加工階段應(yīng)分為“粗車半精車銑滾齒粗磨精磨”6個(gè)加工階段，用精磨來保證加工質(zhì)量，磨齒加工來保證齒輪加工質(zhì)量。零件的調(diào)質(zhì)處理安排在粗加工之后，辦精加工之前進(jìn)行。零件結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，且為中小批量生產(chǎn)，6個(gè)加工階段分別完成不同 3的加工內(nèi)容：粗加工基本成形；半精車加工完成40mm和30mm的外圓及20.5的槽，并完成各倒角；銑6N9mm鍵槽屬半精加工，一般安排在半精車后，精車之前；滾齒加工完成55mm至55.1的齒輪，粗磨和精磨加工完成60h8mm、35k6mm和20r6mm的

6、外圓和55mm的齒輪。磨外圓采用縱向磨削法，縱向磨削法磨削力小，散熱條件好，可獲得較高的加工精度和較小的表面粗糙度。磨削深度較小，磨削力較小，適用于加工細(xì)長、精密或薄壁的工件。齒輪加工是該零件的重點(diǎn)加工部位，由于精度和表面粗糙度要求較高，應(yīng)粗精分開，并安排在其他表面全部完成后進(jìn)行精磨。經(jīng)過6個(gè)加工階段達(dá)到圖紙要求后，要經(jīng)過對零件的外圓、鍵槽、齒輪及端面的尺寸、表面粗糙度和形位公差進(jìn)行檢驗(yàn)，確定零件是否合格，在對零件清洗涂油入庫。四、 工藝路線的擬定工藝路線的擬定是否合理，不但影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，而且影響工人、設(shè)備、工藝裝備及生產(chǎn)場地等的合理利用，從而影響成本。由于該齒輪軸加工精度較高，而且還

7、有熱處理要求，零件可以通過粗車和半精車達(dá)到部分尺寸要求，洗鍵槽可以單獨(dú)進(jìn)行，零件的最終尺寸公差和表面要求在精車和滾齒工序中完成，所以確定該齒輪軸的加工工藝路線為：下料粗車半精車銑滾齒粗磨精磨檢驗(yàn)入庫。 4五、工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定方法有引用法、查表法和分析計(jì)算法。根據(jù)加工過程零件的加工余量大小對零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本均有較大的影響，加工余量過大，不僅增加機(jī)械加工的勞動量，降低了生產(chǎn)率，而且增加材料，工具和電能等的消耗，從而增加市場成本。若零件的加工余量過小，零件在加工過程中不能保證消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至出現(xiàn)產(chǎn)品不合格。由零件圖分析可知零件材料采用4

8、5，由于零件徑向尺寸變化不大，所以毛坯采用棒料，直接下料外圓為66mm長度為234mm。零件精度要求較高，表面粗糙度為1.6，最終加工采用精車，加工工藝路線為“粗車半精車銑滾齒粗磨精磨”。零件的各工序余量為精磨余量為0.2mm，粗磨余量為0.3mm，磨齒加工余量為0.5mm，半精車余量為1.8mm，粗車余量為2.5mm，由此可知加工總余量為5.3mm。為了保證零件的尺寸公差，零件的最后一次加工精磨的公差即為設(shè)計(jì)尺寸公差HT6,其余工序尺寸公差按經(jīng)濟(jì)精度查表確定，并按“如體原則”確定偏差。則粗磨為IT8，半精車為IT9，粗車為IT11。根據(jù)引用法定該零件的工序尺寸及其公差如下： 5表六 工序尺寸

9、及其公差加工內(nèi)容尺寸及公差設(shè)計(jì)名稱毛坯粗加工半精加工粗磨加工精磨加工 60h8外圓6662.160.360h8 35k6外圓6637.135.335.235k6 20r6外圓6622.120.320.220r6 40外圓40 30外圓30 五、 機(jī)械加工過程粗車時(shí)夾46mm并找正車端面見光即可，粗車外圓35k6mm至37.1mm，長度為28mm，粗車外圓60h8mm至62.1mm，長度為60mm；夾37.1mm，半精車外圓35k6mm至35.3mm，長度保證為26mm，半精車外圓40mm至圖紙尺寸，半精車外圓60h8mm至60.3mm，長度保證為60mm，切槽20.5，倒角C2，Ra3.2。調(diào)

10、頭夾62.1mm的外圓，平端面見光即可，打中心孔A2.5,粗車20r6mm至22.1mm。長度為53mm,粗車外圓35k6mm至37.1mm，長度為28mm；夾60.3mm，半精車20r6mm至20.3mm,長度保證為53mm，半精車30mm至圖紙要求，半精車外圓 635k6mm至35.3mm，長度保證為26mm,半精車40mm至圖紙要求，切槽20.5。倒角C2，Ra3.2。銑鍵槽6N9mm至圖紙要求。磨齒55mm至55.1mm。粗磨外圓60h8mm至圖紙要求，粗磨外圓35k6mm至35.2mm，長度保證為28mm，粗磨20r6mm至20.2mm，長度保證為53mm。精磨60h8mm至圖紙要求

11、，精磨35k6mm至圖紙要求，精磨20r6mm至圖紙要求，精磨齒輪55mm至圖紙要求。七、齒輪測量齒輪精度項(xiàng)目繁多，因此齒輪測量比較復(fù)雜，現(xiàn)將幾種常用的齒輪精度測量列于表七和表八。 表七 齒輪公差組公差組公差與極限偏差項(xiàng)目誤差特性對傳動性能的主要影響 IF F F F F以齒輪一轉(zhuǎn)為周期的誤差傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性 II 在齒輪一周內(nèi)，多次周期地重復(fù)出現(xiàn)的誤差運(yùn)動的平穩(wěn)性、噪音、振動IIIF F F齒向的誤差載荷分布的均勻性 7F切向綜合誤差 F齒距積累誤差 FK個(gè)齒距積累公差F徑向綜合公差 F齒圈徑向跳動公差 F工法線長度變動公差切向綜合公差 齒形誤差 齒距極限偏差基節(jié)極限偏差 齒徑向綜合公差 螺旋線波度公差F齒向公差 F軸向齒距極限偏差 F接觸線誤差 表八 直齒圓柱齒輪基節(jié)理論值（mm） 模數(shù)m 基節(jié) 2.5 7.3803八、 結(jié)論工藝設(shè)計(jì)的過程中使我發(fā)現(xiàn)很多新問題，也使我學(xué)到以前沒學(xué)到的知識。在工藝設(shè)計(jì)過程中不斷學(xué)習(xí)不斷進(jìn)步，使自己的知識結(jié)構(gòu)不斷完善，為以后的學(xué)習(xí)打下更好的基礎(chǔ)。按照本工藝設(shè)計(jì)加工出來的齒輪軸完全能達(dá)到圖紙的設(shè)計(jì)要求?？赡芷渲羞€有不合理的地方，待有更好