齿轮轴工艺课程设计

1、机械制造工艺学课程设计设计题目：齿轮轴工艺规程设计班 级：09机制学 号：姓 名：指导教师：支新涛滁州学院2012年 5月 日12目 录机械制造工艺学课程设计任务书i齿轮轴零件图i设计要求ii课程设计说明书1 零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工艺分析12 零件的生产类型12.1生产纲领12.2生产类型及工艺特征13 毛坯的确定23.1确定毛坯类型及其制造方法23.2估算毛坯的机械加工余量23.2绘制毛坯简图，如图124 定位基准选择34.1选择精基准34.2选择粗基准35 拟定机械加工工艺路线35.1选择加工方法35.2拟定机械加工工艺路线，如表346 加工余量及工序尺寸的确定56.

2、1确定齿轮轴各平面的加工余量及工序尺寸57、设计总结15机械加工工艺卡片16参考文献28机械与电子工程学院 2009 级 机制工艺 课程设计任务书、课程设计名称：机制工艺课程设计、课题名称：齿轮轴工艺规程设计、课程设计使用的原始资料(数据)及设计技术要求： 1，绘制齿轮轴零件图。 2，生产纲领：大批量。 3，编制齿轮轴加工工艺规程。 4，撰写设计说明书。 机械与电子工程学院 09机械设计制造及其自动化 专业 学生（签名）： 日期： 自 2012 年 5 月 14 日 至 2012 年 5 月 27 日评分： 指导教师（签名）： 齿轮轴零件图设 计 要 求要求编制一个夹具定位轴销的机械加工工艺规

3、程，并编写设计说明书。具体内容如下：1、 零件的分析及毛胚的确定。2、 拟定机械加工工艺过程。3、 合理选择各工序的定位定位基准。4、 确定各工序所用的加工设备。5、 确定一个加工表面的工序余量和总余量。6、 确定一个工序的切削用量。7、 确定工序尺寸，正确拟定工序技术要求。8、 编写工艺文件。9、 编写设计说明书。机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：齿轮轴工艺规程设计 班级：09机制（本）学号：姓名：指导教师：支新涛滁州学院2012年 5月 日 一. 齿轮轴的作用 齿轮轴是传动系配件，作用是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

4、。机器中作回转运动的零件就装在轴上。 齿轮轴是传动系配件，作用是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。 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（也就是底扭矩级）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）二. 齿轮轴图样分析 l） 6

5、0k6mm、141.78mm、60k6mm三处轴径外圆对公共轴心线ab圆跳动公差为0.025mm。 2）18n9mm键槽对65r6mm轴心线的对称度公差为0.02mm。 3）齿轮轴材料40cr。 4）热处理：调质处理2832hrc。 2、齿轮轴机械加工工艺过程卡 (表2-28) 3、工艺分析 1）工序安排热处理调质处理后，再进行精车、磨削加工，以保证加工质量稳定。 2）精车、粗磨、精磨工序均以两中心孔定位装夹工件，其定位基准统一，可以更好保证零件的加工质量。 3）以工件两中心孔为定位基准，在偏摆仪上检查，60mm、141.78mm、60mm三处轴径外圆对公共轴心线ab的圆跳动0.025mm。4

6、）工序14对组合夹具应要求备有键槽对称度检查基准，可供加工对刀及加工后检查使用。三、工艺规程的设计（一）确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。零件的最大和最小的尺寸相差比较大。采用棒料浪费材料，而且零件在工作中经常承受较大的冲击性载荷，因此应选用锻件。由于零件为大量生产，而且零件的轮廓也较简单，故采用模锻成型。这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。 由于零件结构简单，尺寸较小，且有台阶轴，力学性能要求较高，精度较高且要进行大量生产所以选用模锻件，其加工余量小，表面质量好，机械强度高，生存率高。工件材料选用45cr，毛坯的尺寸精度要求为it1112级二、工艺规程设计（一）毛坯的制造形式零件材

7、料为45钢。零件的最大和最小的尺寸相差比较大。采用棒料浪费材料，而且零件在工作中经常承受较大的冲击性载荷，因此应选用锻件。由于零件为大量生产，而且零件的轮廓也较简单，故采用模锻成型。这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。（二）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1、毛坯外圆表面直径的确定外圆 30mm只要粗加工就可以达到要求，而外圆25k6和30mm锻一样的直径，查参考文献4表2-15可知直径加工余量为2mm，考虑实际加工时，因锻造表面较硬而加工余量少可能难加工，所以取毛坯直径为35mm。15r6与20mm锻一样的直径，而20mm只要粗加工就可以达到要求，参考文献4表2-15可知直径加工

8、余量为2mm，同上，所以取毛坯直径为25mm。57mm要经过粗加工和精加工，参考文献4表2-15可知直径加工余量为2mm+1.5mm=3.5mm,考虑实际加工时，因锻造表面较硬而加工余量少可能难加工，所以取毛坯直径为65mm。长度方向的余量查参考文献2，其余量值规定2.0-2.5mm，取2.0mm。2、加工余量尺寸项目15r6mm20mm25k6mm30mm57 mm粗车余量（直径）9.259.257半精车余量（直径）0.50.6精车余量（直径）0.30.40.4磨削余量（直径）0.4总余量（直径）1052.458产品毛坯图： 图1（三）选择定位基准1）精基准的选择由零件的工艺分析可以知道，此

9、零件的设计基准是25k6mm和15r6mm的轴线，根据基准重合选择，应选择设计基准为精基准，即以25k6mm和15r6mm的轴线为精基准，由于多数工序的定位基准都是中心孔，符合基准统一原则，且能保证工件定位准确，装夹方便，夹具结构简单。所以精基准选择中心孔。2）粗基准的选择选择左端30mm的未加工外圆柱面作为粗基准（四）、选择加工方法根据各表面加工要求和各加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：尺寸25k6mm：粗车精车磨削尺寸30mm：粗车尺寸57mm:粗车半精车精车尺寸20mm:粗车尺寸15r6mm：粗车半精车精车尺寸宽为5mm深为3mm长为32的键槽：粗铣大径为57的斜齿轮：

10、滚齿剃齿或粗滚齿精滚齿根据先粗后精，基准先行，以及先主后次的原则，加工顺序：两端面和中心孔的加工，粗车各外圆表面，精车外圆25k6mm，15r6mm表面，铣键槽，斜齿轮的加工，磨削两25k6mm外圆面。表2-28 齿轮轴机械加工工艺过程卡工序号工序名称工序内容工艺装备1下料棒料尺寸120mm300mm锯床2锻锻造尺寸分别为85mm55mm、150mm135mm、87mm135mm3热处理正火处理4粗车夹一端车，另一端及端面（见平面即可），车外圆，直径与长度均留加工余量5mmc6205粗车倒头装夹，车另一端端面及余下外径各部，直径与长度均留加工余量5mm，保证总长尺寸为315mmc6206热处理

11、调质处理2832hrc7精车夹一端，车端面，保证总长尺寸312.5mm，钻中心孔b6.3c6208精车倒头装夹，车端面，保证总长尺寸310mm，钻中心孔b6.3c6209精车以两中心孔定位装夹工件，精车右端各部尺寸，其直径方向留磨量0.6mm，倒角2.345c62010精车倒头，以两中心孔定位装夹工件，精车余下各部尺寸，其直径方向留磨量0.6mm，倒角2.34511磨以两中心孔定位装夹工件。粗、精磨各部及圆角r2至图样要求尺寸m143212磨倒头，以两中心孔定位装夹工件。粗、精磨余下外圆及圆角r5，至图样要求尺寸m143213划线划键槽线14铣以两60k6mm轴颈定位装夹工件。铣18n9mm

12、键槽至图样尺寸及精度要求x53k组合夹具15滚齿以65r6mm轴颈定位装夹工作。滚齿、其基本参数见图2-39y318016钳去毛刺12检验检查零件各部尺寸及精度13入库入库（六）确定切削用量和基本工时工序1：粗车外圆粗车外圆25k6mm：1） 背吃刀量：单边余量z=4.6mm,可三次切除。背吃刀量为1.8mm。2） 进给量：根据参考文献2表1.1-47取。3） 切削速度:根据参考文献2表1.1-46取。4） 确定主轴转速： 按机床选取。所以实际切削速度为 5） 验证机床功率：主切削力按机械工艺手册表1.1-57所示公式计算 式中， ,所以切削时消耗功率为 由ca6140机床说明书可知，ca61

13、40的主电机功率为7.8kw，当主轴转速为560r/min时，主轴传递最大功率为5.5kw，所以机床功率足够，可以正常加工。6）切削工时： 式中，所以工序2：滚齿1） 背吃刀量：根据参考文献7表11-13可知，。2） 进给量：根据参考文献7表11-16取。3） 切削速度：根据参考文献7表11-14取。根据修正公式：式中查参考文献1表6.1-39可得：所以4） 确定主轴转速： 按机床选取5） 切削工时： 式中，所以 三、总结在这次课程设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了。使我真正感受到了知识的重要性。这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备

14、、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。在课程设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。在课程设计中还用到了cad制图和一些计算机软件，因为学的时间长了，因此在开始画图的时候有很多问题，而且不熟练，需参阅课本。但不久就能熟练的画了。cad制图不管是现在，对以后工作也是有很大的帮助的。因此，这次课程设计真正将以前所学的联系到实际应用中来了。在这次课程设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个

15、设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件，每件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员，在设计的过程中一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。而且，各种标准都要严格按照国家标准和国际标准，查阅大量资料，而且设计一个零件，需要花好长时间。亲自上阵后我才知道，做每件是都不是简简单单就能完成的，是要付出大量代价的。因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思，这样才能像他们一样设计出好的作品。在这次课程设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。收获：（1）能把以前所学的各种知识，综合的运用的这次课程设计中，巩固了以前所学的知识。（2）学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册。（3）学会了，分析问题，解决问题的能力。不足之处：（1）有些步骤，问题解决的方法不是很好，需在以后的学习、实践中进一步改进。（2）有些工艺路线制定的不是太好，而且余量、切削用量设计不是很精确，需在以后的实践中积累经验，进一步改进。四、参考文献1、机械加工工艺手册齿轮、蜗杆蜗轮、花键加工 王先逵主编3版.北京：机械出版社， 2008.62、机械加工工艺手册车削、镗削加工