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内容简介：

宁XX大学毕业设计(论文)低速重载齿轮工艺设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要随着科技技术的不断进步，生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。这就要求企业的生产在体现人性化的基础上降低工人的生产强度和提高工人的生产效率，降低企业的生产成本。现代的生产和应用设备多数都采用机电一体化、数字控制技术和自动化的控制模式。在这种要求下齿轮零件越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。特别是近年来与微电子、计算机技术相结合后，使齿轮零件进入了一个新的发展阶段。在齿轮零部件是最重要部分，因需求的增加，所以生产也步入大批量化和自动化。为适应机械设备对齿轮加工的要求，对齿轮加工要求和技术领域的拓展还需要不断的更新与改进。关键词：工艺设计，齿轮零件，齿轮传动3AbstractAlong with the science and technology unceasing progress, toward the production of automation, specialization and a large number of direction. This will require the enterprises production in the embodiment of humanity on the basis of reducing worker production intensity and improve the working efficiency, reduce the production cost of enterprises. Modern production and application of the majority of equipment with mechanical and electrical integration, digital control technology and automation control mode. Under this requirement of gear parts increasingly reflects its broad application areas and market prospects. Especially in recent years and microelectronics, computer technology integration, so that the gear drive has entered a new stage of development. In the gear parts is the most important part, because of increased demand, so the production has entered a large number of quantization and automation.To meet the mechanical equipment to gear machining requirements, gear on the design requirements and technical fields is also expanding the need to constantly update and improve.Key Words: Technological design of parts, gear, gear transmission目 录摘 要2Abstract3目 录4第1章 绪论51.1 机械加工工艺概述51.2机械加工工艺流程51.3毕业设计工艺要求的基本任务和要求61.3.1工艺设计的基本任务61.3.2设计要求6第2章 齿轮的加工工艺规程设计72.1 零件的作用72.2零件的工艺分析72.3工艺规程设计82.3.1确定毛坯的制造形式82.3.2基面的选择82.3.3 确定工艺路线92.3.4确定切削用量及基本工时12结 论17参考文献18致 谢19低速重载齿轮工艺毕业设计（论文）第1章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3毕业设计工艺要求的基本任务和要求1.3.1工艺设计的基本任务 (1)绘制零件工作图一张 (2)绘制毛坯-零件合图一张 (3)编制机械加工工艺规程卡片一套 (4)编写设计说明书一份1.3.2设计要求 (1)保证零件加工质量,达到图纸的技术要求 (2)在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率 (3)要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全 (4)在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备 (5)工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求19 第2章 齿轮的加工工艺规程设计2.1 零件的作用低速重载齿轮,，它是齿轮的一个主要一种，其功用是传递运动和运动方向，以适应传动机构运动的需要。从而改变机器运行的转速，实现传动功能。图2-1 齿轮零件图2.2零件的工艺分析从零件图上可以看出，该零件的结构加工表面比较多，且轮齿的加工精度比较高。其主要加工表面可以分为三个部分：一、主要加工表面的尺寸：1) 以外圆柱齿轮为中心的一组加工面。这一组加工表面包括：m=5mm、z=38、B=40mm的圆柱齿轮及两端245度的倒角，外圆。2) 以花键孔为中心的一组加工面。这一组加工面包括：花键孔及其倒角，mm的孔。3) 左、右端面。这一组加工表面主要是左、右表面。二、以上加工表面的主要技术要求：（1） 齿轮三个公差组精度等级为7-7-7，轮齿表面粗糙度为1.6，齿面要求淬硬到HRC4550，并且齿面与孔中心轴线要保证同轴度0.018mm（2） 花键孔，内径定心，要有10个等分的花键齿，并保证齿侧壁粗糙度为1.6。（3） 除两端面的粗糙度为12.5，其余表面粗糙度为6.3。由以上分析可知。对于这三组加工表面来讲，可以先选择其中一组加工表面进行加工，然后以加工过的表面为基准，加工其他两组表面，并保证它们之间的相互位置。2.3工艺规程设计2.3.1确定毛坯的制造形式 由生产计划可知，该零件为成批生产。零件材料为20CrMnTi钢，由于零件本身的作用，考虑到其在运行过程中会经常的行驶，故零件在工作过程中经常承受冲击性载荷，齿轮面也应该有较强的硬度，因此应该选用锻件，以便金属纤维不被切断，保证零件的工作可靠性。由于零件为大批生产，而且零件的尺寸不大，可以采用模锻成型，从而提高生产率，保证加工精度。2.3.2基面的选择 定位基准的选择是拟定零件加工路线的、确定法加工方案前的重要工作。基准选择的合理、可靠，直接影响到加工质量和生产效率。对于保证零件的尺寸精度和位置精度有着决定性的作用，同时可以使生产率得以提高。反之，就会出现各种问题，更有甚者还会造成大批废品零件，使生产无法正常进行。我们在选择基准的时候通常考虑下面几个问题：以哪一个表面作为精基面或统一基准，可以保证加工精度和高的生产效率；为加工精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基准；是否有特殊表面需要采用统一基准以外的精基面。 在选择基准的时候，应尽量做到设计基准与定位基准重合。对于离合齿轮这样的盘套类零件，根据该零件的工作特点和加工要求，选择定位面基准如下：粗基面：以外圆和一个端面作为粗基面，镗、拉内孔。精基面：齿轮基圆的基准是内孔82的内圆表面，所以精基准为内孔82+0.16 0mm的内圆表面，选择花键孔和一个端面作为精基面，加工齿轮，以花键孔和右端面作为定位基面；加工以花键孔和左端面作为主要定位基面。2.3.3 确定工艺路线制定工艺路线是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。尤其在这种大批量生产纲领时，采用合理的工艺路线可以大大提高生产率，使生产成本降低，并获得可观的经济效益。一、加工方法的确定零件各表面加工方法的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，然后需要考虑生产率和经济性方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求综合考虑。该工件毛坯经模锻成型，孔已铸出。其各表面加工方法如下：左、右端面： 粗车各外圆表面： 粗车半精车mm等内孔： 粗镗半精镗齿轮： 滚齿剃齿珩齿花键槽： 粗镗半精镗拉键槽校正二、零件各表面加工顺序的确定1、加工阶段的划分 为了达到规定的技术要求，该离合齿轮的加工可以分为上个加工阶段l 粗加工阶段 车外圆、端面，镗内孔、花键孔；l 半精加工阶段 以拉出的花键孔为主要精基准，精车外圆，滚齿、剃齿；l 精加工阶段 校正花键孔，并以校正好的花键孔为精基准，珩齿。2、 加工顺序的安排l 机械加工顺序的安排 根据机械加工顺序安排时应遵循的原则，考虑到该工件的具体特点，先安排外圆、端面、内孔的加工。由于花键孔是后面各表面加工的主要精基准，所以接着安排花键孔的拉削。花键孔加工好以后，以花键孔为精基准，精车外圆，铣铣238mm的槽和剃齿，然后安排花键孔的校正，珩齿。l 热处理的安排 由于毛坯为模锻件，在机械加工之前应进行真货处理，消除锻造应力，境地硬度，改善切削性能。在粗加工之后，安排第二次热处理调质处理，提高零件的综合力学性能，最后根据零件的技术要求，对轮齿表面进行淬火处理，以得到较高的表面硬度，提高其耐磨性。l 辅助工序的安排 检验工序：在热处理之后安排中间检验工序，最后安排终检工序，还有安排钳工去毛刺，安排清晰工序，最后还要将零件油封，库存。3、工序的组合根据零件的生产规模以及零件的结构特点还有加工方法，为了尽可能减少安装次数，在一次加工中安排多面加工，以保证高的表面相互位置精度，考虑使用通用机床夹具，并采用工序集中的原则来组合工序。4、工艺路线的确定由于生产纲领为批量生产，所以采用通用机床配以专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。 工艺路线一： 工艺路线二锻造、正火 锻造、正火1粗车外圆及端面 1粗车外圆及端面2拉花键孔 2拉花键孔 3去毛刺 3去毛刺 4精车外圆、端面 4精车外圆及端面5检验 5检验6滚齿 6滚齿8倒角 7倒角9去毛刺 8去毛刺9去毛刺 9剃齿 10剃齿 10齿部高频淬火11齿部高频淬火 13总检14总检 两个工艺方案中除第七道工序不同外，其他的工序都相同，二这道工序都是为了获得切削加工。另外，选择方案时还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工、夹、量具等、本次设计选择工艺路线方案一。根据工序方案一制定出详细的工序划分如下所示: 毛坯为锻件，清理后进行正火处理，以消除内应力机械切削加工性能，在毛坯车间，对其认真检验分析，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工1）锻造毛坯2）正火3）车右端面4）车外圆5）车左端面6）粗镗mm孔，半精镗mm孔，倒角；7）拉花键孔，8）滚齿9）钳工去毛刺10）剃齿11）轮齿表面渗碳淬火12）清洗13）检验14）油封、库存。以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。工序确定零件机械加工工艺路线拟定后还需要对每一工序进行设计。其主要内容包括：确定每一工步的加工余量、计算各工序的工序尺寸及公差、选择各工序所选用的机床及工艺装备、确定切削余量、计算工时定额。（1）加工余量的确定机械加工余量对工艺过程有一定的影响，余量不够，不能保证零件的加工精度，余量过大，不但增加机械加工劳动量，而且增加了材料、刀具、能源的消耗，从而增加了成本，所以必须合理地安排加工余量。根据零件毛坯条件：材料为20CrMnTi钢，生产类型为成批生产，采用在锻模上得到模锻毛坯。本设计采用查表修正法和经验估值法相结合确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸。1) 轴向长度方向加工余量该零件的端面我们只用到了粗车，查表余量为2mm，所以毛坯长度40+33=46。2) 外圆表面加工余量圆查表得：精车，Z=1，2Z=2；粗车Z=2，2Z=4 毛坯为 3)内孔表面加工余量 工件内孔为阶梯孔，其中花键孔的精度要求比较高，故锻造时取统一内径，加工余量按内孔查表得：半精镗时，2Z=1.1，公差为+0.16，粗镗时2Z=2.0，公差为+0.22；综合以上，得毛坯为长度46mm，直径，内有中孔为直径。图2-2 锻件毛坯图2.3.4确定切削用量及基本工时1） 车右端面端面车刀，刀具根据加工余量和机床刚度，选择吃刀深度。一次走刀。进给量刀具耐用度理论切削速度: 确定机床主轴转速:选择所以实际切削速度切削工时：取所以2）车外圆 采用外圆车刀因此一次走刀进给量理论切削速度: 确定机床主轴转速:为了加工工人操作方便,依然选择机床转速所以实际切削速度切削工时：切入长度: 3）车左端面进给量理论切削速度: 确定机床主轴转速:选择机床转速所以实际切削速度切入长度: 4）粗镗mm孔，半精镗mm孔，倒角2Z=2.2 用YT15镗刀伸出的长度100mm理论切削速度: 机床主轴转速:为了方便，仍选择机床转速实际切削速度切削工时： 半精镗时, 2Z=1.1 为了方便，仍选择机床转速实际切削速度切削工时： 5）拉花键孔单面余量h=5mm拉削长度l=40mm取考虑校准部分的长度系数考虑机床返回行程系数K=1.40拉刀齿升切削速度拉刀齿距： 因此6）滚齿由艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册.北京.机械工业出版社表10-174V=312/T0.33S0.5N=0.124s0.9m1.7/D又由文献2表10-175,10-177S=2.5，T=240min，m=4代入上式得V=32.4m/min，N=0.27kw7）齿部高频淬火8）珩齿精磨工件，砂轮宽度b=2mm纵向进给量：工作台单行程的横向进给量9）清洗10）检验11）油封、库存。结 论本次设计从零件的毛坯生产到最终成品，中间经过了铣、镗、钻、攻螺纹、打毛刺等