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倒档齿轮课程设计说明书
机械制造工艺学
课程设计说明书
设计题目：
倒档齿轮零件机械加工工艺规程设计
学 生：
邓晓光
学 号：
机电工程学院
班 级：
机械设计09-4
指导教师：
付 敏 副教授
目 录
1零件的分析…………………………………………………………………………3
1.1零件结构工艺性分析……………………………………………………………3
1.2零件的技术要求分析……………………………………………………………3
2毛坯的选择………………………………………………………………………3
2.1毛坯种类的选择…………………………………………………………………3
2.2毛坯制造方法的选择……………………………………………………………3
2.3毛坯形状及尺寸的确定…………………………………………………………3
3工艺路线的拟 …………………………………………………………………4
3.1定位基准的选择…………………………………………………………………4
3.2零件表面加工方案的选择………………………………………………………5
3.3加工顺序的安排…………………………………………………………………5
3.3.1加工阶段的划分………………………………………………………………5
3.3.2机械加工顺序的安排 ………………………………………………………5
3.3.3热处理工序的安排……………………………………………………………5
3.3.4辅助工序的安排………………………………………………………………5
4工序设计…………………………………………………………………………5
4.1机床和工艺装备的选择…………………………………………………………6
4.2工序设计……………………………………………………………………6
4.3切削用量及工时定额计算………………………………………………………8
6结语………………………………………………………………………………11
参考文献
1零件的分析
1.1零件的结构公艺性分析
该零件的功能是传递动力和运动，该零件是一个双联齿轮零件，该零件是由两个不同的齿廓组成，一个为m=4,z=17的齿廓一个为m=5,z=19的齿廓，由外圆为φ40mm的圆柱连接在一起。
零件有φ20mm的孔和宽6mm，深2.8mm的键槽。
1.2零件的技术要求分析
主要技术要求：
齿部热处理45-52HRC，工作表面粗糙度为3.2，其余表面的粗糙度未作要求，齿圈径向跳动公差为0.08mm，有倒角C2.5和未注倒角C1*45°，材料为45钢。
2 毛坯的选择
2.1毛坯种类的选择
由于该工件的形状结构简单，尺寸较小，精度要求较低，力学性能要求较材
料为45钢，故采用锻件。
2.2毛坯制造方法的选择
毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。
自由锻造是靠人工操作来控制锻件的形状和尺寸的，所以锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率也不高，因此它主要应用于单件、小批量生产。
模锻是在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。
此方法生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构也比较复杂生产率高。
本零件的生产类型为大批，综合考虑确定采用模锻获得所需毛坯。
2.3毛坯形状及尺寸的确
毛坯的总余量如表2-1所示。
表2-1毛坯的总余量
主要面尺寸
零件尺寸（mm）
总余量（mm）
毛坯尺寸（mm）
φ76外圆
76
4
80
φ105外圆
105
5
110
φ40
40
5
45
100长
100
5
105
15厚
15
5
20
形状尺寸如图2-1所示。
图2-1毛坯形状尺寸
3 工艺路线的拟定
3.1 定位基准的选择。
（1）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
出一外圆及一个端面为粗基准。
（2）精基准的选择
本零件是带孔的双联齿轮，孔是其设计基准和测量基准。
为避免因基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
孔及一端面为精基准。
加工基准选择如表2-2。
表2-2各加工表面的基准的选择
序号
工序名称
工艺内容
定位基准
01
粗车
粗车φ76、φ105端面，φ76、φ105外圆φ76、φ105齿厚，φ40外圆
φ76、φ105外圆中心线
02
钻孔
扩孔
铰孔
钻孔φ20
扩孔φ20
精铰φ20
φ105端面、φ40外圆中心线
03
拉键槽
拉键槽6*2.8*100
φ40外圆轴线
04
半精车
半精车外圆φ76端面
半精车外圆φ76
半精车外圆φ105端面
半精车外圆φ105
半精车φ76齿厚
半精车外圆φ40
半精车φ105齿厚
φ40内孔中心线
05
齿加工
插齿Z=17m=4，α=20°精度等级8GKRa3.2
滚齿Z=19m=5，α=20°精度等级8GKRa3.2
φ40内孔中心线
09
倒角
齿端倒角C2.545°，φ20孔倒角C145°，其余未注倒角1X45。
φ40内孔中心线
10
铰孔
铰孔修正
φ105端面、φ105外圆中心线
3.2零件表面加工方案的选择
零件的加工面有外圆、内孔、端面、齿面、键槽，材料为45钢。
加工方法
选择如下：
（1）齿圈外圆面：
公差等级为IT14，表面粗糙度为
，需粗车、半精
车。
（2）φ40mm外圆面：
公差等级为IT14，表面粗糙度为
，需粗车、半
精车。
（3）
mm内孔：
公差等级为IT7，表面粗糙度
，，需钻、扩、
精铰。
（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，只
需粗车。
（5）齿面：
齿轮模数分别为4、5，齿数分别为17、19，精度都为8GK，由于
尺寸的大小不同，齿轮1需插齿，齿轮2需滚齿。
（6）键槽：
槽宽和槽深的公差等级分别为IT9和IT12，直接用拉刀拉。
3.3 加工顺序的安排
3.3.1加工阶段的划分
该工件的尺寸较小，加工余量小，加工质量要求不高，因此划分的加工阶段较少，主要划分为粗加工阶段和半精加工阶段
3.3.2 机械加工顺序的安排
根据基准先行，先粗后精，先主后次，先面后孔等原则，先粗加工端面，在车外圆，然后打孔，最后再半精加工
3.3.3 热处理工序的安排
毛坯制造——正火——粗加工——调制——半精加工
3.3.4 辅助工序安排
在粗加工之后进行一次检测，在全部加工工序完成后进行一次质量检测
4 工序设计
4.1 机床和工艺方装备的选择
由于是大批生产，因此所有的机床都是数控机床，夹具都为专用夹具。
4.2 工序设计
零件的设计尺寸一般都要经过多道工序加工才能得到，工序尺寸及偏差标注应符合“入体原则”。
工序尺寸及偏差确定的基本方法为：
（1）最后一道工序的工序尺寸及公差按零件图纸确定；
（2）其余工序的工序尺寸及公差按工序加工方法的经济加工精度确定；
（3）各工序的工序余量应当合理；
（4）工序尺寸及公差的确定过程是逐步推算的过程，推算方向是从最后一道工序向前依次推算。
下面列举各个加工表面的工序尺寸计算方法。
毛坯的锻造，见表4-1
表4-1工序一
工序
加工设备
加工余量（直径）
工序尺寸
IT值
公差
毛坯进行锻造
锻压机
单边余量5mm
毛坯的正火，见表4-2
表4-2工序二
工序
加工设备
加工余量（直径）
工序尺寸
IT值
公差
正火
粗车各表面，见表4-3 表4-3工序三
工序
加工设备
加工余量（直径）
工序尺寸
IT值
公差
粗车φ76端面
CkA61360
2mm
103mm
11
粗车φ76外圆
CkA61360
3mm
77mm
13
粗车φ105端面
CkA61360
2mm
101mm
11
粗车φ105外圆
CkA61360
4mm
101mm
13
粗车φ76齿厚
CkA61360
2mm
16mm
1
粗车φ40mm外圆
CkA61360
4mm
41mm
13
粗车φ105齿厚
CkA61360
2mm
16mm
钻φ20孔,见表4-4
表4-4工序四
工序
加工设备
加工余量（直径）
工序尺寸
IT值
公差
钻孔φ20
Z4019
18mm
18mm
13
粗铰φ20
Z4019
2mm
20mm
10
插键槽,见表4-5
表4-5工序五
工序
加工设备
加工余量（直径）
工序尺寸
IT值
公差
插键槽6*2.8*100
Y54A
半精车,见表4-6
表4-6工序六
工序
加工设备
加工余量（直径）
工序尺寸
IT值
公差
半精车外圆φ76端面
CkA61360
0.5mm
100.5mm
9
半精车外圆φ76
CkA61360
1mm
76mm
10
半精车外圆φ105端面
CkA6360
0.5mm
100mm
9
半精车外圆φ105
CkA6360
1mm
105mm
10
半精车φ76齿厚
CkA61360
0.5mm
15mm
半精车外圆φ40
CkA61360
1mm
40mm
10
半精车φ105齿厚
CkA61360
0.5mm
15mm
检验,见表4-7
表4-7工序七
工序
加工设备
加工余量（直径）
工序尺寸
IT值
公差
检验
插齿,见表4-8
表4-8工序八
工序
加工设备
加工余量（直径）
工序尺寸
IT值
公差
插齿Z=17m=4，精度等级8Ra3.2
Y54A
插齿Z=19m=5，α=20°精度等级8GKRa3.2
Y54A
去毛刺见表4-9
表4-9工序九
工序
加工设备
加工余量（直径）
工序尺寸
IT值
公差
去毛刺
倒角,见表4-10
表4-10工序十
工序
加工设备
加工
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