机械制造工艺学课程设计——设计“齿轮轴”零件的机械加工工艺规程#知识学习

1、机械制造技术课程设计设计说明书设计“齿轮轴”零件机械加工工艺规程开始日期： 2011年12月19日至2011年12月25日学生的名字班学习学问成阶级号令成绩导师(签名)机械工程学院2011年12月19日- 1 -优选推荐#。机械制造工艺学课程设计书2011年至2012年第一学期机械工程学院机械工程及其自动化专业机械制造技术课程设计机械工091班课程名称：设计主题：设计“齿轮轴”零件的机械加工工艺规程完成期限： 2011年12月19日至2011年12月25日一周一、课程概要课程名称：机械制造技术课程设计总学时数：周课程类别：必修专业课课程专业：机械设计制造和自动化专业培训课程：机械制图、机械设计

2、、互换性和技术测量、机械制造技术学等二、本课程的目的和任务本课程的设计是学生修完机械制造技术课程，进行生产实习后的一项课程作为综合性和实践性强的教育的一环，学生可以通过课程设计，综合运用所学的基本理论以生产实习中学到的实践知识为基础进行技术和结构设计的基本训练，掌握机械制提高制造过程中的加工方法、加工装置等基本知识，解决学生的分析和实际工程问题的能力为后续课程的学习和今后从事科学研究、工程技术奠定了坚实的基础基础。三、课程设计的基本内容(1)对零件(中等复杂性)进行过程分析，绘制零件图。(2)选择空白的制造方法。(3)制定零部件机械加工技术规程1 .选择加工方案，制定工艺路线2 .选择定位基准

3、3 .选择各工序中使用的机床设备和工艺设备(工具、夹具、测定器等)- 2 -4 .确定加工馀量、工序间尺寸和公差5 .切削量的确定(4)填写程序文件1 .填写机械加工工艺卡2 .填写机械加工工序卡。(5)制作设计说明书。四、课程设计的基本要求(1)通过本课程的设计，学生应在以下方面接受训练：1 .可以灵活运用机械制造技术学课程中的基本理论和生产实习中学到的实践正确解决知识、一个零件在加工中的定位、夹具及工艺安排、技术存在尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2 .掌握手册和图标资料。 掌握有关本设计的各种资料的名称和使用中途很好地运用。(二)在规定时间内完成以下任务：1 .一张机械加工工艺卡2

4、.一套机械加工工序卡3 .设计说明书的一部分。五、设计说明书的要求设计说明书是用统一纸写的。 内容包括设计事务书、零件分析、加工技术规章设计等。 建议的建立顺序如下所示(1)设计说明书的封面(2)设计事务书(3)目录(4)零件的分析(5)加工工艺规程设计(6)总结- 3 -一、零件的分析此零件的零件图如图1所示为齿轮轴，主要用于传递运动和扭矩。 假说这个零件的生产类型是单体小批量生产(500件)。 这个零件的加工表面主要是台阶由轴的外周面、外螺纹面、锥面、普通的平键槽和齿轮面等部分构成。图11 )台阶轴的外周面台阶轴的外周面有两个200.0065mm的外周面，一个24mm的外周表面由21 mm

5、的外周表面和18 mm的外周表面构成。2 )外螺纹面此齿轮轴的外螺纹为公称直径12mm的粗齿普通螺纹，螺距为1.75mm毫米，螺钉长度为10毫米。3 )锥形面该锥形面的大端直径为18mm，锥形为1:10。 锥形面的轴向长度为28mm。- 4 -另外，该锥面绕共同基准线A-B旋转，圆抖动公差为0.012mm，公差等级为it级别7。4 )通常的平键槽与这个齿轮轴配合的是普通的平键a型，其尺寸是5mm22mm，作业面是的表面粗糙度为Ra3.2m。 键槽在轴上的深度t 3.0 mm。.5 )齿轮表面这个齿轮是标准圆筒正齿轮。 其齿数z1=15、模块m=2、压力角=20。分度圆直径是30mm，齿顶圆的直

6、径是34 .毫米。除上述部分外，此齿轮轴还有4个尺寸C1和2个尺寸C2的倒角由尺寸为2mm18mm和尺寸为2mm10mm的退刀槽构成。零件图如图2所示。图2- 5 -二、空白的确定(1)素材的选择这个齿轮轴零件的材料是45钢，是轴系零件。 根据设计要求，需要硬度调查了达到220250HBS，45号热轧的硬度在241HBS以下。由于该齿轮轴的外圆直径变化不大，加工简单，而且机械性能不太高要求是，不要选锻件，只要选棒材就行了。 调质处理(淬火温度： 820840淬火介质：水回火温度： 560600，冷却介质：空气)，硬度220250HBS满足设计要求(黑色145 )。 材料选择45号热轧，然后进行

7、调质处理。(2)空白机械的加工馀量的确定从部件图可以看出，部件的长度为154mm，部件的最大直径为34mm，两者都是其比为4.53，通过查找表(蓝色1034 )确认空白的直径为38mm。 又来了布料经45号热轧切断，所以经过查找表(蓝1038 )和计算，是一个部件的空白长度lnk2nb154167mm。 切断后得到长161mm、直径38mm的棒材。(3)空白的尺寸图像(图3 )图3- 6 -三、流程规程设计(一)制定工艺路线1 )定位基准的选定这个零件是轴类零件，主要加工面是外周面。 请先使用棒材的外周面在粗加工基准中，车削轴的两端面同时钻孔中心孔，以中心孔为精加工基准车削车削棒木材的外周。

8、轴向尺寸的基准是键槽以两端面和肩为基准的定位以右端面为精度基准。2 )热处理工序的安排为了消除材料的内应力，在切削加工材料前配置火。为了改善材料的切削性能，获得良好的机械综合性能，粗加工后半加工前安排调质处理。为了提高齿面硬度，在对齿轮进行粗加工后，在进行精加工前先安排齿面的局部淬火。为了消除淬火中的应力和防锈，增加金属表面的美观，用机械加工完成安排发青。3 )加工方法的选定因为零件部分表面的加工精度要求很高，所以要求零件的过程在粗加工阶段、中加工阶段、加工阶段，能够提高后续的加工精度合理使用设备，配置人才，提高产品质量。在粗加工阶段，必须用横型车床将空白的外圆表面做成粗车的外圆、粗车的圆锥面

9、。根据相关技术手册(白758黑320 )，有用粗车圆锥面转动小刀架的车锥身体是模板车的锥体，偏移尾座车的锥体和宽刃车的锥体。 这个零件是单品少量生产，圆锥长短，但锥面的位置公差和表面质量要求高采用了旋转小型刀架的粗轮锥体的加工方法。- 7 -在半完成阶段，相对高精度的卧式床进入了表面品质要求高的表面开半终点车，其中表面粗糙度Ra3.2m的两端面不是半终点车就达不到表面要求表面粗糙度，齿顶面和锥形面也要半加工。 另外，还需要切开逃跑沟倒角。半加工后，需要加工齿轮。 因为齿面的精度等级是8级，是齿面的钟表。表面粗糙度为Ra1.6m，所以先加工牙齿的顶面。 这样就能满足齿顶表面的品质如果在加工后对齿

10、轮进行加工，还要求能够避免加工完毕的外周面被破坏的可能性的情况。 齿面加工采用滚刀加工，可以进行刀片加工、剃须加工和滚刀加工请求(白色735 )。 滚刀加工应用广泛，效率高，因此滚刀加工适合加工双联轴器、联轴器、齿圈比较合适，所以选择滚刀加工。 为了满足要求工作的精度，首先需要进行粗辊。 齿面的局部淬火是经过精加工的，因为它是在齿面粗加工之后进行的如果工时持续采用滚刀加工，齿面硬，无法加工，因此精加工时请采用剃须加工。可使用铣削、镶件和切削方法加工键槽，此锥形键槽是可选的合适的钥匙铣刀加工方便。 因为要求键槽的工作面的表面粗糙度Ra3.2m之前，可进行粗加工和半精加工两步铣削。键槽加工完成后，

11、请在上半加工后的圆锥面上安装直径10的螺钉完成外圆和直径20的两个外圆。 直径20外周面粗糙因为粗糙度的要求是Ra1.6m，精度等级是IT6级，所以先精车后钻石车和先粗磨削后精炼的方法。 为了便于加工，降低对设备和工人的要求而采用先粗磨削后精磨的方法。 圆锥面要求的公差等级为7级，表面粗糙度为Ra1.6m在精加工时可以进行精车和粗磨削和半精磨削。 这里采用粗磨削和半精磨削的方法获得得到高加工精度。 因为螺纹外圆的加工不要求精度，所以只需粗磨削即可。外螺纹的加工是在机械加工的最后，目的是在加工其他表面时不破裂加工完毕的螺丝的表面不好。 其尺寸为M12-6g，公称直径比较小，经检针表(难)。19

12、)、用车削螺纹，可采用定位螺纹和滚筒螺纹的加工方法。 因为这个零件是单体的。在少量生产中，车削螺纹的方式比较合适。- 8 -4 )制定工艺路线序列号。工序名工序内容定位基准设备05准备材料热处理正火十辆车的两端面十五辆卡车在粗轮的齿轮轴的两端面上开一个中心孔粗车各处的外圆和1:10圆锥面调质处理空白外周中心孔20热处理二十五钳培训中心大厅30半完成半完整车各处的外圆和圆锥面，切开退刀槽的中心孔和倒角35精轮的齿的上面40滚刀加工45热处理50剃刀加工55米尔键槽60粗研精轮34齿顶面中心孔滚刀粗加工30齿轮表面齿面部分淬火剃须精加工30齿轮表面米尔522键槽对2处20的外周进行粗磨削，形成1:

13、10圆锥面M12-6g螺钉的外周65半精炼七十精炼75车螺丝八十夹板85热处理九十检定95入库半精研1:10圆锥面精炼两处20的外周汽车M12-6g螺钉中心孔中心孔中心孔锐边倒角、去毛刺带蓝色根据零件图进行检查涂防锈油- 9 -(2)机械加工馀量、工序尺寸的确定1 )沿轴线方向两端面的长度加工馀量(蓝307 )工序工序名工序间馀量/mm工序基本尺寸填写工序尺寸经济精度/mm表面粗糙度/m/毫米公差/毫米154粗车粗车空白符号3.53.5IT12IT12Ra6.3Ra6.3154154 3.5=157.5157.5 3.5=1611611612 )直径34mm的齿顶面加工馀量(蓝1039 )工序

14、工序名工序间馀量/mm工序基本尺寸填写工序尺寸经济精度/mm表面粗糙度/m/毫米公差/毫米.精车半完成粗车0.51.32.2h8Ra1.6Ra3.2Ra6.33434.34.h1034 0.5=34.534.5 1.3=35.835.8 2.2=3834.5.h12系列35.8.空白符号38.383 )直径24mm的外周表面加工馀量工序工序基本尺寸填写工序尺寸工序名工序间馀量/mm经济精度/mm表面粗糙度/m/毫米24公差/毫米半完成粗车1.3h10系列Ra3.2Ra6.324.24.10.5h12系列24 1.3=25.325.3 10.5=35.825.3.35.8.4 )齿轮左侧直径20mm的外周面加工馀量(白色1118 )- 10 -工序间馀量/毫米0.03工序尺寸标注工序尺寸公差/毫米工序名工序基本尺寸/mm经济精度/mm表面粗糙度/m精炼粗刨js6 0.0065js8 0.0165js10 0.042js12 0.105Ra0.8Ra1.6Ra3.2Ra6.32020 0.006520.03 0.016520.38 0.04221.68 0.1050.3520 0.03=20.0320.03 0.35=20.3820.38 1.