倒挡齿轮加工方案分析

1、二一二词082.5倒挡齿轮的加工方案分析机械制造技术基础大作业1.零件的工艺分析及生产类型确定1.1零件的作用题LI所给的零件是“倒挡齿轮”，它主要是用来传递运动和动力，改变转向 传递扭矩从而使汽车实现反向行驶。技术要求1.齿祁熾处理45 52HR(2-未注朋倒佃1 x 453齿問径问跳动公蛙为O.O&nm。4材料45“因轮埜李券数齿轮编E模数林45 _齿数Z1719压力角a2020*績度等级8GK8CJK 1. 2图纸的完整性和正确性本零件各表面的加工并不困难。齿轮零件图样山一个剖视图和一个局部视图 组成，视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。零件内、外轮廓描述清楚 完整，零件图

2、的粗实线、细实线、点化线的线型均符合于国家标准；有利于加工 时的数据分析和讣算，零件材料为45钢。1. 3零件的技术要求分析零件图的尺寸比较多，但尺寸的标注多而不乱。图纸当中有对齿面粗糙度和 孔面粗糙度的要求为3.2,齿部热处理45-52HRC,齿圈径向跳动公差为0.08mm, 还有一些技术要求倒角为C2.5、未标注为1*45° ,零件表面光洁、精度等级8GKo2.毛坯的选择2.1确定毛坯种类和制造方法输出轴为传动零件，要求有一定的强度，该零件的材料为45钢，轮廓尺寸 不大，形状并不复杂，属于大批生产，故毛坯可采用模锻成型。这对于提高生产 效率、保证加工质量也是有利的。毛坯尺寸通过确

3、定加工余量后决定。毛坯的形状2. 2毛坯的形状及加工总余量主要面尺寸尺寸（mm）余量（mm）毛坯尺寸（mm）"76外圆圆柱面76480<1>105外圆圆柱面1055110"40外圆圆柱面40545总长1001005105齿厚15520毛坯的总余量3选择加工方法，制定工艺路线3.1定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以 使加工质量得到保证、生产率得到提高。否则，不但加工工艺规程中的问题白出， 更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产不能正常进行。（1）精基准的选择本零件是带孔的双联齿轮，孔是其设汁基准和测量基准。为避免因基

4、准不重 合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。即选”20 的中心孔与<1）105的圆柱断面为定位精基准。（2）粗基准的选择由于本零件的表面都需要加工，而孔作为精基准应先加工，因此应先加工出 一外圆柱面和一个端面为粗基准。3. 2零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆、内孔、端面、齿面、键槽，材料为45钢。根据图 示公差等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，确定加工方法如下：（1）齿圈外圆面：未标注公差尺寸，根据互换性所学知识该处为一般公差 等级，表面粗糙度为Ra3. 2 P m,需粗车、半精车。（2）<l）40mm外圆面：未标注公差尺寸、表面粗糙度，只需粗车

5、即可。（3）<l>20mm内孔：公差等级为IT7,表面粗糙度Ra3. 2,加工方法选用钻、 扩、粗狡，精狡可以达到加工要求。（4）端面：本零件的端面为回转体端面，尺寸精度、表面粗糙度未作要求, 釆用粗车、半精车加工。（5）齿面：齿轮模数分别为4、5,齿数分别为17、19,精度都为8GK,采 用滚齿和剃齿可以达到要求。（6）键槽：槽宽和槽深的公差等级分别为IT9和IT12,需粗拉、精拉。以上有粗糙度要求的表面加工方法的确定参考金属切削手册表1-42 “各 种加工方法所能达到的表面粗糙度”。3. 3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的儿何形状，尺寸精度及位置精度等 技术要求

6、能得到合理的保证，在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑 采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使用工序集中来提高生产效率，除此之外, 应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。确定工艺路线如下：工序1：模锻毛坯工序2：正火热处理(正火LI的在于使晶体粒细化和碳化物分布均匀化， 消除材料内部应力，降低材料硬度。)工序3：粗车各外圆及各端面以及轴与齿轮连接处倒角R5工序4： <1)20mm孔，钻孔、粗较、精较、孔倒角C1工序5：粗拉键槽、精拉键槽工序6：半精车外圆105mm、<1)76mm及各端面工序7：滚齿轮、齿端加工、剃齿工序8：高频淬火(齿面硬化，加热深度为0. 5-2. 5

7、mm,多用于中小型零件)工序9：齿轮淬火后修正工序10：终检4确定加工设备、刀具及定位夹紧方案4.1工序3：设备选用最常见的CA6140型卧式车床(1)粗车76mm端面和4> 105mm端面刀具选用90°端面车刀，材料为YT5硬质 合金，刀杆尺寸选取16*25；对于端面的加工, 需要限制5个自由度，釆用端面和外圆柱面定 位，可以釆用三爪卡盘夹紧(若为大批量生产, 则需考虑设计专用夹具)。(2)粗车 4>76mm、4)40mm 和 105 外圆刀具选用70：外圆车刀，材料为YT5硬质合金，刀杆尺寸选取16*25,定位夹紧方案与粗车端面相同。4. 2工序4：钻孔和狡孔设备同样

8、选用最常见的CA6140型卧式车床，工件用三爪卡盘夹紧<l> 105mm圆柱面，钻头安装在机床尾座上进行钻孔。4. 3其他工序：拉键槽选用L515A立式内拉床；半精车各外圆及端面选用CA6140 型卧式车床，刀具材料选择YT15,釆用 心轴定位；I滚齿加工选用Y3150E滚齿机，以端面和中心孔为定位基准，夹紧在工作台上；剃齿选用YWA4232剃齿机，以中心孔为定位基准基准采用心轴和两边顶尖的形式夹紧。5.确定各工序加工余量和切削用量5.1各工序余量加工内容加工余量（mm）加工后尺寸（mm）粗车<|）76mm端面2103粗车<|）76mm外圆2.2<l>77.

9、 8粗车<l> 40mm外圆5<1>40粗车1)76mm处齿厚216粗车|)105mm端面2101粗车1)105mm外圆3.2“ 106. 8粗车4)105mm处齿厚216钻 <1)20mm 孔18<1>18粗狡1)20mm孔1.94“19. 94精较1)20mm孔0.06<l)20H7半精车l 76mm端面0.5100.5半精车4 76mm外圆1.8<1>76半精车|)76mm处齿厚115半精车l 105mm端面0.5100半精车4 105mm外圆1.8"105半精车1)105mm处齿厚115粗拉键槽5. 6*2. 45.

10、 6*2. 4精拉键槽0. 4*0. 46*2.8以上表中各余量根据简明金属机械加工工艺手册中“工序件加工余量”各表中数据适当选取。52确定切削用:(1) 粗车l 76mm端面：根据课本表2-7 “硬质合金及高速钢车刀粗车外圆和端面时的进给量”选择 进给量为f二0. 5mm/r,选择机床转速为n=500r/min；计算切削速度为 ve= it Dn/1000二 125. 6mm/min(2) 粗车l)76mm外圆：粗车"76mm外圆时加工余量为2.2mm, 次走刀即可完成，背吃刀量为 ap=l. lmm,山课本表2-7选择进给量为f二0. 6mm/r；参考简明金属机械加工工艺手册表6

11、-24 “硬质合金车刀车外圆时切削 速度参考值”选取切削速度为v=120mm/"min；计算机床转速n=1000vc/ Ji D=470r/min,取机床转速为500r/mino(3) 粗车1)40mm外圆：粗车|)40mm外圆时加工余量为5mm,单边余量为2. 5mm,选用两次走刀完成, 第一次背吃刀量为色二1.75mm，查表选择进给量f=0. 4mm/r ；切削速度为 v=100mm/min：计算机床转速 n=1000vc/ n D=700r/min,取机床转速为 710r/min。第二次走刀背吃刀量为6二0.75mm,查表选择进给量f二0. 3mm/r；切削速度 vc=100m

12、m/min：计算机床转速 n=1000v£/n D=767r/min,取机床转速为 710r/min。(4) 粗车1)105mm端面：加工余量为2mm,按表取进给量f=0. 6mm/r，机床转速取500r/min,计算切 削速度为 X二 Ji Dn/1000二 172.(5) 粗车4)105mm外圆：加工余量为3.2mm,单边余量为1.6mm, 次走刀即可完成；背吃刀量为 %二1. 6mm,查表选择进给量f二0. 6mm/r,切削速度为vc=100mm/min计算机床转速n二lOOOvc/ n D=290r/min,取机床转速为320r/min。(6) 半精车| 76mm外圆：加工余量为1.8mm,单边余量为0.9mm；即背吃刀量为ap=0. 9mm为了达到表面粗糙度的要求，查简明金属机械加工工艺手册表6-23 “按 表面粗糙度选择进给量”选进给量为f二0. 16mm/r,切削速度为vc=90mm/min：计算机床转速n二lOOOvc/ n D=370r/mi