毕业设计（论文）-齿轮滚刀的设计与加工工艺.pdf

诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成 的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名：2015 年 06 月 1 日 太原工业学院毕业设计 毕业设计任务书 设计题目：齿轮滚刀的设计与加工工艺 系部： 机械工程系专业：机械设计制造及其自动化学号： 112011102 学生：裴迪指导教师（含职称） ：王建中（高工） 1课题意义及目标 学生应通过本次毕业设计， 综合运用所学过的基础理论知识， 深入了解 齿轮滚刀的设计及工艺设计掌握设计思路及思想，为以后的工作需要打好基础。 2主要任务 （1）根据参考文献资料，了解齿轮滚刀的研究目的意义，完成开题报告。 （2）广泛阅读相关文献，制定滚刀设计方案（包括滚刀的参数确定、尺寸计算、 强度校核、加工工艺设计等。 ） （3）对齿轮滚刀进行设计计算及加工工艺设计。 （4）绘制图纸及工艺卡片以及设计说明书。 （5）撰写毕业论文。 3主要参考资料 【1】四川省机械工业局编，复杂刀具设计手册，机械工业出版社， ，1979 【2】杨黎民等编，刀具设计手册，兵器工业出版社，1999 【3】孟少农主编，机械加工工艺手册，机械工业出版社，1992 4进度安排 设计各阶段名称起止日期 1 查阅文献，了解研究目的意义，完成开题报告2014.12.01 至 2014.12.31 2 广泛阅读相关文献，制定滚刀设计方案2015.01.01 至 2015.03.10 3 对齿轮滚刀参数的确定和尺寸及工艺等设计2015.03.11 至 2015.04.30 4 齿轮滚刀的图纸绘制及工艺卡片2015.05.01 至 2015.05.15 5 撰写毕业论文，准备答辩2015.05.16 至 2015.06.10 太原工业学院毕业设计 I 齿轮滚刀的设计与加工工艺 摘 要:齿轮滚刀是常用的加工外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时，齿 轮滚刀相当于一个有很大螺旋角的螺旋齿轮，其齿数就是滚刀的头数，工件相 当于另一个螺旋齿轮，互相按照一对螺旋齿轮做空间啮合，以固定的速比旋转， 由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。 在数控机床诞生之前，我国工具厂制造齿轮滚刀的主要设备是 C8955 和 CW8925 型铲磨床。这些设备精度较差，精度保持性较短，生产出的滚刀精度等 级不够高。近几年由于专用数控滚刀刃磨机床的普及和先进的工艺设备，从而 保证了滚刀品种结构的多样化和产品质量水平的不断提高。 关键词：齿轮滚刀，设计，工艺 The design and processing technology of the gear hob AbstractAbstract:Gear hob is commonly used to process the outer meshing straight teeth and helical cylindrical gear cutting tools. When machining, gear hob is equivalent to a large spiral Angle of helical gear, the gear hob is Numbers, workpiece is equivalent to another helical gear,to do a pair of helical gear space meshing with each other, at a fixed rotation , by cutting of each adjacent position of cutter tooth envelope into gear tooth profile. Before the born of CNC machine tools，the main equipment for tool factory manufacturing gear hob is C8955 and CW8925 relieving grinding machiner in our country. These devices are less accuracy，precision and keep short，hob accuracy grade is not high enough. In recent years，due to the special CNC hob sharpening machine and popularization of advanced technology and equipment, thus ensure that the varieties of the structure of the hob and constantly improve the level of product quality. KeywordsKeywords：gear hob，design，technology 目录 太原工业学院毕业设计 II 1 绪论.1 1.1 齿轮滚刀的概述.1 1.2 齿轮滚刀研究的目的及意义.2 1.3 齿轮滚刀的发展概况和趋势.2 2 齿轮滚刀的设计计算.3 2.1 齿轮滚刀的齿形设计.3 2.2齿轮滚刀的结构参数.5 2.2.1滚刀的结构尺寸.5 2.2.2滚刀的切削角度.7 2.3 齿轮滚刀的设计步骤及计算过程.8 3 齿轮滚刀的加工工艺.12 3.1 齿轮滚刀的工艺性分析.12 3.2 选择加工方法，制定工艺路线.12 3.2.1 滚刀表面加工的选择.12 3.2.2 齿轮滚刀的工艺路线.13 3.3 确定工序尺寸及技术要求.14 3.4 编制加工工艺卡片.25 总 结.26 参考文献.27 致 谢.28 太原工业学院毕业设计 1 1 绪论1 绪论 齿轮滚刀是齿轮加工中应用最广泛的刀具。我国齿轮滚刀的生产除一些专业工具 厂外,汽车、重型、军工、拖拉机等行业的许多企业都生产自用的这类刀具。它对汽车、 机床、动力、重型、轻工等行业的齿轮加工效率、精度、经济性有着直接影响。齿轮 滚刀计算机辅助设计作为我国“七五”国家重点攻关课程之一，国内现已开发出齿轮 滚刀 CAD 应用软件，具有较强的人机对话功能，可完成多种结构和型式的滚刀结构 没计。但是由于起步晚，基础差，加上资金，专业人员的限制，在工具厂的应用尚未 普及。目前各工具厂仍以传统的经验设计为主要方法，效率低，适应性差。齿轮滚刀 就总体水平而言，与国外比存在一定的差距。 1.1 齿轮滚刀的概述1.1 齿轮滚刀的概述 齿轮滚刀相当于一个齿数很少， 螺旋角很大的斜齿轮其外貌呈蜗杆状。 一般情况下， 滚齿的生产率要比插齿高。 齿轮滚刀按模数大小，可分为小模数滚刀、中模数滚刀和大模数滚刀。按其结构 不同，可分为整体滚刀，焊接式滚刀，装配式滚刀，和端面键槽试滚刀等。按照加工 性质分为:精切滚刀，粗切滚刀，剃前滚刀，刮前滚刀，挤前滚刀，磨前滚刀，留磨滚 刀，倒角修圆滚刀，渐开线滚刀，凹凸圆弧滚刀，同步带轮滚刀，花键滚刀，摆线滚 刀，和双圆弧滚刀等 齿轮滚刀加工齿轮时的原理，就好比一对螺旋齿轮的啮合过程。滚刀是具有一定 切削角度的渐开线斜齿圆柱齿轮，滚刀的头数就相当于螺旋齿轮的齿数。像这种齿数 极少的、螺旋角很大的、牙齿能绕轴线很多圈的变位斜齿圆柱齿轮，实质就是一个蜗 杆。滚刀切削刃在此蜗杆的螺纹表面上，这种切削刃所在的蜗杆，称为滚刀的基本蜗 杆。 工业上一般采用易于制造和检验，而端截面的齿形又非常近似于渐开线的蜗杆， 作为滚刀的基本蜗杆。现在普遍采用的有两种，即阿基米德螺杆和法向直廓蜗杆。阿 基米德蜗杆的轴向截面为直线齿形，端截面的齿形为阿基米德螺旋线。用这种近似蜗 杆作为基本蜗杆的滚刀称为阿基米德滚刀。法向直廓蜗杆又分为齿纹法向直廓蜗杆和 太原工业学院毕业设计 2 齿槽法向直廓蜗杆，二者的法向截面都是直线齿形，而端面的齿形为延长渐开线。用 这种近似蜗杆作为基本蜗杆的滚刀，称为法向直廓滚刀。 1.2 齿轮滚刀研究的目的及意义1.2 齿轮滚刀研究的目的及意义 机械制造的主要加工方法是切削加工， 而刀具是机床实现切削加工的直接执行者， 没有刀具，机床就无法工作。切削加工硬件系统中刀具最小，投入比机床要少的多。 但刀具也是最活跃，最灵活多样的，对加工质量、成本、效率影响十分显著。古人云： “工欲善其事，必先利其器” 。在研究和设计刀具时，就是要选择与加工材料匹配的优 质刀具材料和先进的刀具结构，使其有助于提高加工齿轮的生产率、刀具的耐用度、 齿轮的加工精度和实现齿轮制造工艺的现代化。 1.3 齿轮滚刀的发展概况和趋势1.3 齿轮滚刀的发展概况和趋势 自从十九世纪下半叶发明齿轮滚刀以来，滚切法获得了极大的发展。至今，其加 工范围不仅限于齿轮与蜗轮，而且已扩展到各种花键轴、棘轮等特形工件。特别是齿 轮滚刀，其桔构有了极大的改进。在齿轮加工中，滚切法一直占有重要的地位。 随着机械工业的发展，对蜗杆的传动性能要求愈来愈高,蜗轮加工技术有了飞跃性 进展。近几十年来一些新的蜗轮精加工方法(如磨齿法、珩齿法等)的出现和采用，使 蜗轮的制造精度有了很大的提高。另一方面，由于采用了新的滚刀材料，滚刀桔构的 改进和制造精度的提高，以及新的蜗轮淬硬工艺低温氮化技术的掌握等，因而用滚 刀来加工蜗轮的方法，又有了新的重要的发展。 随着蜗轮加工要求的提高，用普通高速纲制造的滚刀已不能满足要求。因此，近 十多年来，很多国家都致力于寻求新品种的滚刀材料，其目的在于： （1)提高滚刀的耐用度。 （2)提高滚刀的生产率。 （3)用来精加工难加工材料及淬硬齿轮。 迄今为止，先后进行过试验和已研究成功的新品种滚刀材料有两大类，即优质高 速钢与硬质合金。提高了滚刀的切削性能，对提高滚齿生产率、被加工齿轮的精度以 及使滚刀作为精密齿轮的精加工刀具等都有重大的意义。所以，研究改进滚刀材料的 性能是一项极为重要的工作。 太原工业学院毕业设计 3 改进滚刀桔构的目的，一方面在于提高滚刀的切削性能、滚齿生产率和齿轮的加 工精度，另一方面在于改善滚刀的制造工艺。刀具桔构的改进与齿轮生产工艺的现代 化、新桔构滚齿机的设计有着密切的联系。 齿轮滚刀设计的发展趋势： （1）齿轮滚刀 CAD 系统的集成化、智能化、网络化。 （2）齿轮滚刀设计中的虚拟现实技术的应用。 （3）绿色制造是齿轮滚刀设计中的一个发展方向。 2 齿轮滚刀的设计计算2 齿轮滚刀的设计计算 2.1 齿轮滚刀的齿形设计2.1 齿轮滚刀的齿形设计 滚刀的切削刃是前刀面与刀齿侧铲面的交线。 （1）阿基米德滚刀的轴向齿形角阿基米德滚刀的齿形是指其在轴向截面的齿形， 是一条直线。 k k x P KZ cotcot x 式中 k Z 滚刀容屑槽数 k P滚刀容屑槽导程 K滚刀径向铲削量 x 滚刀基本蜗杆轴向齿形角 公式中的正负号是用于右旋滚刀与左旋滚刀的。对于零度前角直槽滚刀， k P=。 轴向齿形角 x 是以渐开线蜗杆轴向截面在分度圆处切线的斜角作为其轴向齿形角的， 其值用下式求得： 0 cos tan tan z n x 式中 0z 滚刀在分度圆处的螺旋升角 太原工业学院毕业设计 4 n 被切齿轮分度圆处法向压力角 （2）滚刀的齿距 1）法向齿距 nn mp 0 式中 n m 被切齿轮的模数 2）轴向齿距 0 0 0 cos z n x p p （3）滚刀的齿厚 1）法向齿厚 对精加工滚刀： nnn sps 00 式中 n s 被切齿轮在分度圆处的法向齿厚。 对粗加工滚刀： ssps nnn 00 式中s被切齿轮的精加工留量（见下表） n m s n m s 2-40.48-101.0 4-60.610-141.2 6-80.814-201.5 2）轴向齿厚 z n x s s cos 0 0 （4）滚刀的齿高滚刀的齿顶高 0a h 应该与被切齿轮的的齿根高 f h相等，即 太原工业学院毕业设计 5 fa hh 0 滚刀的齿根高 0f h等于被切齿轮的齿顶高 a h 加上一个顶隙 c( n mcc * ),即 naf mchh * 0 式中 * c 顶隙系数。 （5）齿顶圆弧半径 1 r一般情况下取 n mr)3 . 02 . 0( 1 （6）齿根圆弧半径 2 r在 o n a20时，一般取 n mr)3 . 02 . 0( 2 2.2齿轮滚刀的结构参数 2.2.1滚刀的结构尺寸 2.2齿轮滚刀的结构参数 2.2.1滚刀的结构尺寸 （1）滚刀的外径 0a d滚刀选取外径的原则是，在要求精度较高或者齿数较多时， 滚刀的外径应选大一些，但一般情况下，应在保证刚度满足条件下，尽量减小外径。 （2）滚刀的长度 L滚刀的最小长度应满足以下两个条件： 1）滚刀能完整的切除整个齿形 2）滚刀边缘刀齿的符合不宜太重。 事实上，在确定滚刀长度 L 时，还应考虑窜刀量，以便延长两次重磨间的使用寿命。 为了使滚刀能完全切出整个齿形，首先滚刀滚切齿轮左右两侧的有效啮合线长度均 应处于滚刀的本体。这也是所要求的滚刀的最小长度。用下式计算 nnnnn n nn chch m L sinsin)(cos1)sincos1)(cos4 sincos1 costan 2 1 2* 00 22* 0 0 22 0 00 sincos z 太原工业学院毕业设计 6 式中 * n h 被切齿轮法向齿高系数 0 滚刀分度圆螺旋角 * c 被切齿轮顶隙系数。 （3）滚刀的分度圆直径与螺旋升角 1）滚刀的分度圆直径 0 d因为齿轮滚刀的直径会随着滚刀的刃磨而减小，所以用 以下式子计算分度圆直径 0 d )(2 . 02 0000aaa dKhdd 式中 0a d滚刀外径公差。 2）滚刀的分度圆螺旋升角 0z 0 0 0 sin d Zmn z 式中 0 Z 滚刀螺纹头数。 （4）滚刀的容屑槽滚刀的容屑槽分为螺旋槽和直槽两种 滚刀的容屑槽一般是直槽形式，这样既能提高制造和刃磨精度，有可以便于检查。 当滚刀的螺旋升角 0z o 5 时，容屑槽做成螺旋槽；当 o z 5 0 时，做成直槽。 螺旋槽导程 k p 的求法： 0 0 tan z k d P （5） 滚刀的切削锥度在加工大直径的齿轮时， 需要的滚刀长度很长。 若长度不够， 则其边缘上切人工件的第一个刀齿载荷将很重。此时，为了减轻第一个刀齿的载荷， 可将滚刀边缘刀齿作出切削锥。 在加工较大螺旋角的齿轮时，滚刀的安装角就较大，此时要求滚刀的长度较长。但 可能滚刀的实际长度不够，所以在滚刀上做出切削锥。切削锥的部位应依据滚刀的螺 旋方向，被切齿轮的螺旋方向及切削方式而定。 太原工业学院毕业设计 7 2.2.2滚刀的切削角度2.2.2滚刀的切削角度 （1） 滚刀的前角标准滚刀和精加工滚刀为了便于测量与制造， 一般都采用零度前 角。 （2）滚刀的侧刃后角和顶刃后角滚刀的侧刃后角和顶刃后角应保持一定的关系， 是重磨后的滚刀所切出的齿轮仍能保证齿高和齿厚的准确。同时，还要保证滚刀的最 小侧后角，使滚刀不易磨损，滚刀侧刃的铲削量应等于顶刃的铲削量，用下式计算其 值： 0 0 tan k Z d K 式中K滚刀径向铲削量； 0 滚刀顶刃后角 0 一般取 oo 1210 。当 K 值圆整后，验算侧刃后角 0c 大小，其值应大于或等于 3， 按下式计算 n k c d KZ sintan 0 0 需要磨齿的滚刀，须进行双重铲削，第二铲削量 1 K 用下式计算 KK)5 . 13 . 1 ( 1 K 和 1 K 的值都要符合铲床凸轮的升距。 滚刀常用铲削量分为I型和II型，见下表： 滚刀常用铲削量（滚刀常用铲削量（I 型）型） 第一铲背量22.533.544.555.5 第二铲背量344.55.5677.58.5 第一铲背量66.5789101112 太原工业学院毕业设计 8 第二铲背量91010.51213.51516.518 滚刀常用铲削量（滚刀常用铲削量（II 型）型） 第一铲背量K 2，2.5，3，3.54,4.5,5,5.56,6.5,7,8,9,10,12 第二铲背量 1 K 0.60.70.70.80.80.9 2.3 齿轮滚刀的设计步骤及计算过程2.3 齿轮滚刀的设计步骤及计算过程 标准齿轮滚刀基本尺寸表标准齿轮滚刀基本尺寸表 模数 系列 I型II型 12 0a d L D min a k Z 0 da L D min a min Z 1 636327 5 16 50 32 22 5 12 1.2540 1.5 7171 32 6350 27 1.75 2 8080 14 2.25 71 56 2.5 9090 40 63 2.75 3 100100 8071 32 3.25 3.5 3.75 90 80 4 112112 4.590 太原工业学院毕业设计 9 10 5 125125 50 12 100100 5.5 112112 40 6 140140 6.5 118 118 7125 8160160 60 125132 9180180140150 1020020015017050 齿轮滚刀表面粗糙度参数及其数值表齿轮滚刀表面粗糙度参数及其数值表 检查表面表面粗糙度 参数 滚刀的精等级 AAABC 表面粗糙度 内孔表面 a R 0.320.320.631.25 轴台表面 a R 0.630.630.631.25 轴台外径 a R 0.630.631.251.25 刀齿前面 a R 0.630.630.631.25 刀齿侧面 a R 0.320.630.631.25 刀齿顶面及 圆角部分 z R 3.203.206.306.30 齿轮滚刀的设计及计算过程见下表： 已 知 条 件 被加工齿轮 参数 法向模数 5 n m 分度圆法向压力角 20 n 太原工业学院毕业设计 10 齿高系数h=1 容屑槽数 12 k Z 径向间隙系 数 25 . 0 c* 分度圆法向弧齿厚 854 . 7 n s 分度圆螺旋 角 0 精度等级8 级 序 号 计算项目代号计算公式或选取方法计算精 度 计算示例 1滚刀精度等 级 按齿轮精度等级选定滚刀精 度等级 A 级 2 基本尺寸 1）外径 2）孔径 3）全长 4）容屑槽数 0a d D L k Z 按标准齿轮滚刀基本尺寸表 选取 125 0 a d 50D 125L 12 k Z 3 法向齿形尺 寸 1）齿顶高 2）齿根高 3）全齿高 4）法向齿距 5）法向齿厚 0a h 0f h 0 h 0n p 0n s na mchh)( * 0 nf mchh)( * 0 0f0a0 hhh n0n mp 2 n n m s 0.01 0.01 0.01 0.001 0.01 25 . 6 0 a h 25 . 6 0 f h 5 . 12 0 h 708.15 0 n p 85 . 7 n s 4 切削部分 1）铲削量 2）侧刃后脚 3）容屑槽深 K 1 K 0c H 0 k 0a tan d Z K 查滚刀常用铲削量表 n 0a k c0 sin d tan KZ 0c 应不小于3 圆整到 0.5 7K 5 . 10 1 K 0 24o c 8 . 21H 太原工业学院毕业设计 11 度 4）槽底圆角 半径 5）槽型角 R ）（15 . 0 2 h 1 0 KK H k 0a 10 2d Z H R ）（ 一般情况下 25 2R o 25 5分度圆直径 0 dK2 . 0h2dd 0a0a0 0.001 5 . 110 0 d 6分度圆螺旋 线导程角 0z 0 n 0z d nm sin 1 0 582o z 7容屑槽螺旋 角 k 5 0z ， 0 k 直槽 8容屑槽导程 k P 0 k ， k P k P 9轴向齿形尺 寸 1）轴向齿距 2）轴向齿厚 3）齿顶圆角 半径 4）齿根圆角 半径 0 x p 0 x s 1 r 2 r z0 0n 0 x cos p p 0z 0n 0 x cos s s n1 m3 . 0r n2 m3 . 0r 0.001 0.01 724.15 0 x P 86 . 7 0 x s 5 . 1 1 r 5 . 1 2 r 10 轴向齿形角 x 0z n x cos tan tan 1 0220o x 11轴台尺寸 1）直径 2）高度 1 D a ）（212d 0a1 HD 54a 4 . 80 1 D 5a 依照上面的计算结果，并查阅“齿轮滚刀的通用技术条件”绘制出零件图。 太原工业学院毕业设计 12 3 齿轮滚刀的加工工艺 3.1 齿轮滚刀的工艺性分析 3 齿轮滚刀的加工工艺 3.1 齿轮滚刀的工艺性分析 滚刀的精度等级为 A 级，材料为 W6Mo5Cr4V2，毛坯为高速钢，采用锻坯成形处 理。根据锻坯后的尺寸来确定毛坯尺寸为mm135125。 1、两端 0 6 . 1 - 80轴台外圆径向圆跳动不大于 0.019，两端面圆跳动不大于 0.003，表 面粗糙度0.63Ra。 2、 009 . 0 0 50内孔表面粗糙度0.32Ra。 3、刀齿前面表面粗糙度63 . 0 a R。 4、刀齿侧面表面粗糙度63 . 0 a R。 5、倒角 6、容屑槽深度 21.8 mm，表面粗糙度0.63Ra。 7、刀齿的径向圆跳动不大于 0.030，齿形表面表面粗糙度0.63Ra。 3.2 选择加工方法，制定工艺路线 3.2.1 滚刀表面加工的选择 3.2 选择加工方法，制定工艺路线 3.2.1 滚刀表面加工的选择 滚刀的主要加工表面有外圆、内孔、端面、槽、倒角、齿形等，其加工方法选择 如下表所示： 太原工业学院毕业设计 13 表 3-1 主要加工表面加工方法的选择 位置粗糙度(Ra/m)加工方法 端面0.63粗车一精车一磨 轴台 0 6 . 1 - 800.63粗车一精车一磨 外径 25 . 0 15 . 0 - 1250.63粗车一精车一磨 内孔4812.5镗孔 内孔凹槽500.32钻孔一精镗孔一研磨 键槽12.09512.5拉 倒角6.30车 容屑槽6.30铣 齿形0.63粗车一精车一铲磨 3.2.2 齿轮滚刀的工艺路线3.2.2 齿轮滚刀的工艺路线 齿轮滚刀的加工工艺路线一般先进行外圆、轴台及内孔的加工， 在进行齿形加工。 齿形加工以内孔为基准，其加工工艺路线如表 3-2 所示： 表 3-2 加工工艺路线 工序号工序名工序内容设备 1锯料锯料mm135125金属带锯床 2锻坯锻坯mm125125锻锤 3退火退火处理焖火炉 4粗车 粗车一端外圆、端面及轴台 C620-1 卧式车床 5粗车及钻孔粗车另一端外圆、端面、轴台及钻孔C620-1 卧式车床 6精镗孔精镗孔47.65mmC620-1 卧式车床 7精车精车轴台外圆、端面及倒角C620-1 卧式车床 8镗内孔凹槽镗内孔凹槽50C620-1 卧式车床 9拉键槽拉键槽12.095拉床 10倒角修键槽毛刺及倒角钳工台、台钻 太原工业学院毕业设计 14 11精车精车外圆及螺纹C620-1 卧式车床 12铣容屑槽铣容屑槽深度 21.8 mmX62W 铣床 13调质、清洗调质、清洗处理盐浴炉 14铲外圆及齿形铲外圆mm125及齿形C8955 铲床 15剔余齿、修光剔余齿、修光钳工台 16打标志打标志钳工台 17粗磨两端面轻微粗磨两端面M612K 工具磨床 18热处理、喷砂热处理、喷砂处理喷砂机 19磨内孔磨内孔47.97mmM2120 内圆磨床 20研磨内孔研磨内孔48mm研磨机 21磨轴台及端面磨轴台外圆及端面HG1432 磨床 22磨前刀面磨前刀面达到图样要求M6420B 磨床 23铲磨齿形铲磨齿形达到图样要求CW8925 铲床 24清洗、包装按要求清洗包装生产部 3.3 确定工序尺寸及技术要求3.3 确定工序尺寸及技术要求 通过查阅太原工具厂齿轮刀具工艺资料， 确定各个工序尺寸、公差和技术要求等。 工序 1：锯料 图 3-1 锯料 技术要求： 1根据滚刀成品L尺寸及规格,确定 0 L的尺寸。 太原工业学院毕业设计 15 2根据滚刀成品 eg D 尺寸及原料规格，确定 0e d的尺寸。 工序 2：锻坯 图 3-2 锻坯 技术要求： 1按锻造工艺规程操作，碳化物的不均匀度等级小于或等于 4 级。 2成品外径 eg D100 mm时，锻坯后直径 2 10 (6) eeg dD 成品长度L 100 mm时，锻坯后的长度 2 10 (L 4)L 工序 3：退火 技术要求： 1退火硬度：HB 255。 2按高速钢退火工艺规程操作。 工序 4：粗车 图 3-3 粗车 技术要求： 太原工业学院毕业设计 16 1粗车外圆时， 2 L尺寸由操作者掌握，车一端面时，车平为宜。 2工序尺寸 （1） 1 (1.5)0.5dd，d一成品轴台外圆基本尺寸 （2） 2 (4)0.5 e dd， e d一成品外径基本尺寸 （3） 0.5 10 (a 1)a ，a 一成品轴台长度基本尺寸 工序 5：粗车及钻孔 图 3-4 粗车及钻孔 技术要求： 工序尺寸 （1） 1 (1.5)0.5dd，d一成品轴台外圆基本尺寸 （2） 2 (4)0.5 e dd， e d一成品外径基本尺寸 （3） 0.5 10 (a 1)a ，a 一成品轴台长度基本尺寸 （4） 0.3 10 (2)DD ，D一成品孔径基本尺寸 （5） 0 10.5 (1.5)LL ，L一成品长度基本尺寸 工序 6：精镗孔 图 3-5 精镗孔 太原工业学院毕业设计 17 技术要求： 1两端喇叭口不得超过内孔公差的 1.2 倍。 2每端超出公差的喇叭口长度不大于 6mm。 3当成品孔径22D 时， 0.052 20 21.65D 。 工序 7：精车 图 3-6 精车 技术要求： 1工序尺寸 （1） 1 (0.3)CC，C一成品倒角尺寸 （2） 0 31.0 (0.2)dd ，d一轴台外圆成品基本尺寸 （3） 0 20.4 (a 0.8)a ，a 一成品轴台长度基本尺寸 (4) 0 30.5 (0.5)LL ，L一成品长度基本尺寸 2轴台外圆、端面圆跳动： （1）径向圆跳动：0.1 （2）端面圆跳动：0.03 3本工序所列工装不能满足要求时，应另行设计 太原工业学院毕业设计 18 工序 8：镗内孔凹槽 图 3-7 镗内孔凹槽 技术要求： l尺寸按成品图要求加工。 3 D 尺寸按成品图要求加工。 工序 9：拉键槽 图 3-8 拉键槽 技术要求： 1工序尺寸 0.1 10 (0.18)tt ，t一成品尺寸 2圆角r 和键槽宽 1 b 按成品图要求加工。 3. 所列工装不能满足要求时，应重新设计。 太原工业学院毕业设计 19 工序 10：倒角 图 3-9 倒角 工序 11：精车外圆及螺纹 图 3-10 精车外圆及螺纹 技术要求： 1齿高h、齿顶高 a h 及齿形角 n 按成品图要求加工。 2外径尺寸 4 (1.8)0.15 e dd， e d一成品外径尺寸。 3齿距尺寸 1 (0.002)0.10 xxx PPP， x P 一成品法向齿距尺寸。 4齿厚尺寸 0.15 10 (0.7) nn SS ， n S一成品法向齿厚尺寸。 5外圆径向跳动不大于 0.10，全长上的锥度不大于 0.15 太原工业学院毕业设计 20 工序 12：铣容屑槽 图 3-11 铣容屑槽 技术要求： 1. 工序尺寸 （1） 0.5 10 () 2 HH ，H一成品图容屑槽深度，一精车后的余量。 （2）R 尺寸和角度均按成品图要求。 （3）导程偏差比成品图偏差放大 10%。 工序 13：调质、清洗 技术要求： 1. 按热处理工艺规程进行操作。 2. 滚刀成品外径65 时进行调质处理。 工序 14：铲外圆及齿形 图 3-12-1 铲外圆及齿形 太原工业学院毕业设计 21 图 3-12-2 铲外圆及齿形 技术要求： 1工序尺寸 （1） 0.20 50 (0.80) e dd ， e d一成品外径基本尺寸 （2） 2 0.30 nn SS, n S一成品法向齿厚尺寸 (3) 2 0.002 nnn PPP， n P 一成品法向齿距尺寸 （4） 2 0.002 xxx PPP， x P 一成品轴向齿距尺寸 2轴向齿距偏差 0.04，三个齿距长度内累计偏差 0.06。 3R 、Zk、 a h 、h、k、 n 按成品图尺寸要求。 4刀齿径向圆跳动不大于 0.12，外圆锥度不大于 0.12。 工序 15：剔余齿、修光 图 3-13 剔余齿、修光 太原工业学院毕业设计 22 技术要求： 1齿根厚小于正常齿根厚 1/3 的齿应全部锉掉。 2齿根厚为正常齿根厚 1/31/2 的齿切去齿顶为全齿高的 2/3 为止。 3齿根厚为正常齿根厚 1/22/3 的齿切去齿顶为全齿高的 1/3 为止。 4不完整的齿顶逐渐圆滑过渡。 工序 16：打标志 图 3-14 打标志 技术要求： 1人面向前刀面为准，在滚刀左端面打标志，字迹必须清楚。 2标志内容：按成品图纸内容要求打字。 3普通高速钢不打材料号。 4生产顺序打在边齿上。 工序 17：粗磨两端面 图 3-15 粗磨两端面 太原工业学院毕业设计 23 技术要求： 1. 两端面轻轻磨起即可。 2. 工装不能满足要求时，重新设计。 工序 18：热处理、喷砂 技术要求： 1. 热处理硬度：HRC6466。 2. 具体操作按热处理工艺和喷砂工艺。 工序 19：磨内孔 图 3-16 磨内孔 技术要求： 1磨内孔后滚刀外径径向圆跳动不大于 0.12。 2磨孔后中间不得过大，要保证具有最小研磨量。锥度和圆度为本工序公差的 1/2。 3工序尺寸 0.021 30 21.97D 4工装不能满足要求时，重新设计。 工序 20：研磨内孔 图 3-17 研磨内孔 太原工业学院毕业设计 24 技术要求： 1研磨杆和滚刀之间的接触要保持压力均匀一致，要调头研磨，以免产生锥度。 2研磨后内孔表面不得有严重的痕迹，研孔后用煤油进行清洗。 3内孔尺寸 4 D 按成品图要求。 4粗糙度按成品图纸要求。 5工装不能满足要求时，重新设计。 工序 21：磨轴台 图 3-18 磨轴台 技术要求： 1轴台外圆、端面粗糙度，径向圆跳动和端面圆跳动，尺寸L、a、d均按成品 图要求。 2铲磨用芯轴可作检查芯轴用。 3现有工装不能满足要求时，重新设计。 工序 22：磨前刀面 图 3-19 磨前刀面 太原工业学院毕业设计 25 技术要求： 1前刀面粗糙度、径向性偏差、导程偏差，容屑槽相邻周节差、最大累积误差均 按成品图要求。 2工装不能满足要求时，重新设计。 3前刀面不得有磨退火迹象，不允许有崩刃和毛刺。 工序 23：铲磨齿形 图 3-20 铲磨齿形 技术要求： 1粗糙度、 n P 、 x P 、 n S、R 、 1 R 、 2 R 、h、 a h 、 n 、 e d及k按成品图尺寸要求。 2按轴向齿距 x P 计算挂轮。 3工装不能满足要求时，重新设计。 工序 24：清洗、包装 技术要求： 1按包装工艺进行清洗、包装。 2包装盒上应标志：产品名称、工具厂、模数 、精度等级、材料、制造年 月、生产许可证编号等。 3.4 编制加工工艺卡片3.4 编制加工工艺卡片 根据确定的工序尺寸和技术要求，编制滚刀的加工工艺卡片。 太原工业学院毕业设计 26 总 结总 结 本次毕业设计到此已接近尾声，通过本次设计，提高了我对所学知识的综合运用 能力，掌握了齿轮滚刀的工作原理及其设计步骤，了解了齿轮滚刀加工工艺以及对工 艺卡片的编制。本次毕业设计也是我在大学生涯里做的最后一次设计，回想起这几个 月来紧张而有序的设计工作, 使我受益匪浅。 第一，它考验了我运用知识的能力，是否真的牢固掌握了全部所学的专业知识， 以及是否能用广泛的视角来处理机械方面的问题。对我而言，本次毕业设计，使我深 深感觉到如果基础知识掌握的不牢固，就还不可以很灵活的解决所遇到的各种问题， 就会在本次毕业设计中表现出这样或那样的不足和漏洞，这些就说明了基本功的不扎 实。但所幸我得到了老师和同学们的热情帮助和耐心指导，使这些问题得到了一一的 解决，这将对我以后的学