斜齿轮轴的加工工艺设计【含高清CAD图纸和文档】[更新]
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湖南农业大学机制教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类03车斜齿轮轴棒料设备名称及型号卧式车床CA6140夹具名称及编号三瓜卡盘材料牌号45规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计0.1400.0210.171冷却润滑液上道工序下道工序工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度01粗车30、24、16、20外圆面及端面车刀游标卡尺75010.80.702半精车30、24、16、20外圆面及端面车刀游标卡尺75010.80.203精车30、24、16、20外圆面及端面车刀 游标卡尺75010.80.1拟定日期指导日期第7 页共1 页湖南农业大学机制教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类04车斜齿轮轴棒料设备名称及型号卧式车床CA6140夹具名称及编号三瓜卡盘材料牌号45规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计0.4100.0620.500冷却润滑液上道工序下道工序工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度01粗车24、16、20、16、20、16外圆面及端面车刀游标卡尺75010.80.702半精车24、16、20、16、20、16外圆面及端面车刀游标卡尺75010.80.203精车24、16、20、16、20、16外圆面及端面车刀 游标卡尺75010.80.1拟定日期指导日期第7 页共2 页湖南农业大学机制教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类05钻斜齿轮轴棒料设备名称及型号卧式车床CA6140夹具名称及编号三瓜卡盘材料牌号45规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计0.4330.0650.528冷却润滑液上道工序下道工序工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度01钻孔至9.8孔麻花钻游标卡尺60010.254.902铰9.8孔至10H9铰刀游标卡尺19810.350.1 拟定日期指导日期第7 页共3 页湖南农业大学机制教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类06铣斜齿轮轴棒料设备名称及型号卧式铣床X62夹具名称及编号专用夹具材料牌号45规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计0.1790.0270.218冷却润滑液上道工序下道工序工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度01铣宽4的槽三面刃铣刀塞尺游标卡尺70010.22.0 拟定日期指导日期第7 页共4 页湖南农业大学机制教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类07铣斜齿轮轴棒料设备名称及型号立式铣床X51夹具名称及编号专用夹具材料牌号45规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计0.1920.0290.234冷却润滑液上道工序下道工序工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度01粗铣R20圆弧立铣刀塞尺游标卡尺130010.20.702半精铣R20圆弧立铣刀 塞尺游标卡尺130010.20.203精铣R20圆弧立铣刀塞尺游标卡尺130010.20.1拟定日期指导日期第7 页共5 页湖南农业大学机制教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类08钻斜齿轮轴棒料设备名称及型号立式钻床Z525夹具名称及编号专用夹具材料牌号45规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计0.1200.0180.146冷却润滑液上道工序下道工序工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度01钻2孔麻花钻钻套游标卡尺130010.251.002钻4孔麻花钻 钻套游标卡尺60010.252.0拟定日期指导日期第7 页共6 页湖南农业大学机制教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类09滚齿斜齿轮轴棒料设备名称及型号滚齿机Y3180H夹具名称及编号专用夹具材料牌号45规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计39.9405.99148.678冷却润滑液上道工序下道工序工歩号工歩内容刀具辅助工具量具转数/分走刀次数走刀量切削深度01滚齿滚刀游标卡尺100N0.251.0拟定日期指导日期第7 页共7 页机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称斜齿轮轴共1页第1页材 料 牌 号45毛 坯 种 类棒料毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件01备料棒料02热处理调质处理03车粗车、半精车、精车30、24、16、20外圆面及端面金工CA6140车刀、游标卡尺04车粗车、半精车、精车24、16、20、16、20、16外圆面及端面金工CA6140车刀、游标卡尺05钻钻、铰10H9金工CA6140麻花钻、铰刀、游标卡尺06铣铣宽4的槽金工X62三面刃铣刀、游标卡尺07铣粗铣、半精铣、精铣R20圆弧金工X51立铣刀、游标卡尺08钻钻4孔、2孔金工Z525麻花钻、游标卡尺09滚齿滚齿金工Y3180H滚刀、游标卡尺10去毛刺去毛刺钳工11质检检验至图纸要求12入库入库设 计（日 期）校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期湖南农业大学工学院（东方科技学院）课程设计说明书课程名称： 斜齿轮轴的工艺设计 题目名称： 班 级：20 级 专业 班姓 名： 学 号： 指导教师： 评定成绩：教师评语： 指导老师签名： 20 年 月 日摘要计算生产纲领，确定生产类型；分析产品装配图，对零件图样进行审查；确定毛坯的种类、形状、尺寸及精度；拟定工艺路线（划分工艺过程的级成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序、选择机床设备等）；进行工序设计（确定各工序余量、切削用量、工序尺寸及公差，选择工艺装备，计算时间定额等）；确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。根据生产、技术条件和对产品的使用要求，从工艺的角度出发，对零件图样进行如下 内容的审查：零件图样的视图、尺寸、公差和技术要求的完整性与正确性；加工要求的合理 性；零件结构的工艺性等。关键词：工序，工艺，工序余量，公差AbstractCalculations of the production program, determine the type of production; analysis of product assembly drawing, the drawings are reviewed; rough determine the type, shape, size and precision; the proposed process route ( dividing the process into the locating datum, choose, select parts of the surface processing methods, processing order of arrangement, selection of machine tools and other equipment ); working procedure design ( the process of determining residual, cutting dosage, process dimension and tolerance, selection of process equipment, computing time quota ); determine process technical requirement and test method of process documents, fill in.According to the production, technical conditions and the use of the product requirements, from the technology point of view, the part drawings for the following review: drawings view, size, tolerance and technology request of completeness and correctness; processing requirements of the reasonable parts as well as the technology of structure. Keyword: Process, process, procedure allowance, tolerance2目录第1章 前言1第2章 零件的工艺分析22.1 零件的工艺分析22.2 确定毛坯的制造形式2第3章 拟定斜齿轮轴的工艺路线 43.1 定位基准的选择4 3.1.1 粗基准的选择 43.1.2精基准的选择 43.2 加工路线的拟定4第4章 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6第5章 确定切削用量及基本工75.1 工序03粗车、半精车、精车30、24、16、20外圆面及端面 75.2 工序04粗车、半精车、精车24、16、20、16、20、16外圆面及端面 8 5.3 工序05钻、铰10H995.4 工序06铣宽4的槽 105.5 工序07粗铣、半精铣、精铣R20圆弧 115.6 工序08钻4孔、2孔115.7 工序09滚齿 13结 论 14致 谢 15参考文献 16第1章 前言齿轮轴指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。 在设计中，齿轮轴的运用一般无外乎一下几种情况： 1、齿轮轴一般是小齿轮（齿数少的齿轮）2、齿轮轴一般是在高速级（也就是低扭矩级）3、齿轮轴一般很少作为变速的滑移齿轮，一般都是固定运行的齿轮，一是因为处在高速级，其高速度是不适进行滑移变速的。 4、齿轮轴是轴和齿轮合成一个整体的，但是，在设计时，还是要尽量缩短轴的长度，太长了一是不利于上滚齿机加工，二是轴的支撑太长导致轴要加粗而增加机械强度（如刚性、挠度、抗弯等）第2章 零件工艺的分析2.1 零件的工艺分析零件共有七组加工表面，现分述如下：1 30、24、16、20外圆面及端面2 424、16、20、16、20、16外圆面及端面3 10H94 宽4的键槽5R20圆弧64孔、2孔7.斜齿2.2 确定毛坯的制造形式锻造毛坯图的设计步骤：阅读零件图样，了解零件材料、结构特点、使用要求；审核零件结构的模锻工艺性，协调基准，工艺凸台等冷、热加工工艺要求；选择锻造方法和分模位置；绘制图形，加放余量、确定起模角、圆角、孔腔形状；校核壁厚。锻件技术条件：1、锻件热处理及硬度要求，测定硬度的位置。2、需要取样检查试件的金相组织和机械性能时，应注明取样位置。3、未注明的起模角、圆角半径、尺寸公差。4、锻件表面质量要求，清理氧化皮方法，表面允许缺陷深度等。5、锻件外形允许的偏差，分模面上，上、下模允许的错差，允许的残留飞边宽度，锻件允许的弯曲和翘曲量，允许的壁厚差等。6、锻件质量。7、锻件内在质量要求。8、锻件检验等级及验收的技术条件。9、打印零件号和熔批号的位置等。第3章 拟定导轨滑座加工的工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准分为粗基准、精基准和辅助基准。3.1.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由上及对斜齿轮轴的分析可知，选用20外圆面作为定位粗基准。3.1.2精基准的选择精基准选择应当满足以下要求：1） 用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2） 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3） 当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4） 为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5） 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由上及零件图知，选用20r6外圆面作为定位精基准。3.2 加工路线的拟定工序号工序名称工 序 内 容工艺装备01备料棒料02热处理调质处理03车粗车、半精车、精车30、24、16、20外圆面及端面CA614004车粗车、半精车、精车24、16、20、16、20、16外圆面及端面CA614005钻钻、铰10H9CA614006铣 铣宽4的槽X6207铣 粗铣、半精铣、精铣R20圆弧X5108钻钻4孔、2孔Z52509滚齿 滚齿Y3180H10去毛刺去毛刺11检验检验至图纸要求12入库入库 第4章 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下： 零件材料属于45，毛坯为棒料，根据机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）查表2.2-25及表2.2-24，知工件机械加工余量Z=1.0mm1. 30、24、16、20外圆面及端面，表面粗糙度分别为Ra6.3 um、Ra1.6 um，根据工艺手册，表2.2-36知，加工余量Z=1.0mm，需要经过粗车半精车精车方可满足精度要求。粗 车 单边余量Z=0.7mm半精车 单边余量Z=0.2mm精 车 单边余量Z=0.1mm2. 2.24、16、20、16、20、16外圆面及端面，表面粗糙度分别为Ra6.3 um、Ra1.6 um，根据工艺手册，表2.2-36知，加工余量Z=1.0mm，需要经过粗车半精车精车方可满足精度要求。粗 车 单边余量Z=0.7mm半精车 单边余量Z=0.2mm精 车 单边余量Z=0.1mm3.10H9，粗糙度Ra3.2 um，根据工艺手册，表2.3-9知，孔的直径较小，故采用实心棒料，需经钻铰二步加工，即可满足其要求。钻 单边余量2Z=9.8mm铰 单边余量2Z=0.2mm4.宽4的键槽，粗糙度Ra12.5 um，根据工艺手册，表2.2-36知，采用实心棒料。5R20圆弧，粗糙度Ra1.6 um，根据工艺手册，表2.2-36知，采用实心棒料。64孔、2孔，表2.3-9知，孔的直径较小，故采用实心棒料，需经钻铰二步加工，即可满足其要求。7.斜齿，根据工艺手册，表2.2-36知，采用实心棒料。第5章 确定切削用量及基本工时5.1 工序03粗车、半精车、精车30、24、16、20外圆面及端面（1）加工条件： 工件材料：45加工要求：粗车、半精车、精车30、24、16、20外圆面及端面机床：卧式车床CA6140刀具：采用车刀量具：游标卡尺 （2）计算车削用量 1) 切削深度 单边余量为Z=1mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时， t=i ;其中l=27mm; =1mm; =0mm; t=i=0.140(min)辅助时间为： tf=0.15tm=0.150.140=0.021min其他时间计算： tb+tx=6%(0.140+0.021)=0.010min故工序03加工工时： tdj=tm+tf+tb+tx =0.140+0.021+0.010=0.171min 5.2 工序06粗车、半精车、精车30、24、16、20外圆面及端面（1）加工条件： 工件材料：45加工要求：粗车、半精车、精车30、24、16、20外圆面及端面机床：卧式车床CA6140刀具：采用车刀量具：游标卡尺 （2）计算车削用量 1) 切削深度 单边余量为Z=1mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时， t=i ;其中l=27mm; =1mm; =0mm; t=i=0.140(min)辅助时间为： tf=0.15tm=0.150.140=0.021min其他时间计算： tb+tx=6%(0.140+0.021)=0.010min故工序04加工工时： tdj=tm+tf+tb+tx =0.140+0.021+0.010=0.171min5.3 工序05钻、铰10H9（1）加工条件： 工件材料：HT200加工要求：钻、铰3-8孔机床：摇臂钻床Z3025刀具：采用麻花钻量具：游标卡尺 （2）计算钻削用量 工步一：钻孔至9.8确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工9.8孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据CA6140机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为辅助时间为： tf=0.15tm=0.150.238=0.036min其他时间计算： tb+tx=6%(0.238+0.036)=0.016min故工步一加工工时： tdj=tm+tf+tb+tx =0.238+0.036+0.016=0.290min工步二：铰9.8孔至10根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为辅助时间为： tf=0.15tm=0.150.437=0.066min其他时间计算： tb+tx=6%(0.437+0.066)=0.030min故工步二的加工工时： tdj=tm+tf+tb+tx =0.437+0.066+0.030=0.533min5.4工序6：铣宽4的槽（1）加工条件： 工件材料：45加工要求：铣宽4的槽机床：卧式铣床X62刀具：三面刃铣刀量具：游标卡尺 （2）计算铣削用量 1） 决定每次进给量及切削速度 根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取2） 计算工时切削工时：，则机动工时为辅助时间为： tf=0.15tm=0.150.236=0.035min其他时间计算： tb+tx=6%(0.236+0.035)=0.016min故工序07加工工时： tdj=tm+tf+tb+tx =0.236+0.035+0.016=0.287min5.5工序7粗铣、半精铣、精铣R20圆弧（1）加工条件： 工件材料：45加工要求：粗铣、半精铣、精铣R20圆弧机床：立式铣床X51刀具：立铣刀量具：游标卡尺 （2）计算铣削用量 3） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1300当1300r/min时按机床标准选取4） 计算工时切削工时：，则机动工时为辅助时间为： tf=0.15tm=0.150.192=0.029min其他时间计算： tb+tx=6%(0.192+0.029)=0.013min故工序07加工工时： tdj=tm+tf+tb+tx =0.192+0.029+0.013=0.234min5.6 工序08钻4孔、2孔（1）加工条件： 工件材料：45加工要求：钻4孔、2孔机床：立式钻床Z525刀具：采用麻花钻量具：游标卡尺 （2）计算钻削用量 工步一：钻2孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工2孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为辅助时间为： tf=0.15tm=0.150.052=0.008min其他时间计算： tb+tx=6%(0.052+0.008)=0.004min故工步一加工工时： tdj=tm+tf+tb+tx =0.052+0.008+0.004=0.064min工步二：钻4孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工4孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为辅助时间为： tf=0.15tm=0.150.120=0.018min其他时间计算： tb+tx=6%(0.120+0.018)=0.008min故工步二加工工时： tdj=tm+tf+tb+tx =0.120+0.018+0.008=0.146min5.7 工序09滚齿（1）加工条件： 工件材料：45加工要求：滚齿机床：滚齿机Y3180H刀具：采用滚刀量具：游标卡尺 （2）计算滚削用量 已知毛坯最大加工余量为Zmax=3.37mm，粗糙度为Ra1.6根据表4.2-49，Y3180H，加工齿轮模数m=1.25,齿形角a=20、齿数21、法向齿厚21、变位系数0、齿距极限偏差0.014、螺旋角15、齿形公差0.008、齿圈径向跳动0.023，主轴转速n=63318r/min,取n=100r/min;f=0.11.13mm/r,取f=0.25mm/rL=12.26mmT=39.940min辅助时间为： tf=0.15tm=0.1539.94 min=5.991min其他时间计算： tb+tx=6%(39.940+5.99
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