齿轮零件说明书Word文档格式.docx
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1、基准的选择
对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。
(1)带轴齿轮主要采用顶点孔定位:
对于空心轴,则在中心内孔钻出后,用两端孔口的斜面定位;
孔径大时则采用锥堵。
顶点定位的精度高,且能作到基准重合和统一。
对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。
(2)以内孔和端面定位这种定位方式是以工件内孔定位,确定定位位置,再以端面作为轴向定位基准,并对着端面夹紧。
这样可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合,定位精度高,适合于批量生产。
但对于夹具的制造精度要求较高。
(3)以外圆和端面定位当工件和加剧心轴的配合间隙较大时,采用千分表校正外圆以确定中心的位置,并以端面进行轴向定位,从另一端面夹紧。
这种定位方式因每个工件都要校正,故生产率低;
同时对齿坯的内、外圆同轴要求高,而对夹具精度要求不高,故适用于单件、小批生产。
综上所述,为了减少定位误差,提高齿轮加工精度,在加工时应满足以下要求:
1)应选择基准重合、统一的定位方式;
2)内孔定位时,配合间隙应近可能减少;
3)定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来,以保证垂直度要求。
2、零件的技术条件主要分以下两种:
1)零件的表面粗糙度和加工精度
齿面的粗糙度Ra,左端面、Φ20外圆表面及内孔Φ10mm的粗糙度为,加工精度IT7~IT8;
2)各表面间的位置精度如零件图所示
左端面对于定位基面Φ20的定位基准垂直度为。
齿轮的齿顶圆对于定位基准面Φ20的定位基准圆跳动为。
3)定形尺寸要求
齿轮最大圆满足Φ,宽度满足
mm
内孔尺寸满足Φ10H7
工件长度满足
3、齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段:
(1)齿轮毛坯的形成:
锻件、棒料或铸件;
(2)粗加工:
切除较多的余量;
(3)半精加工:
车、滚、插齿;
(4)精加工:
精修基准、精加工齿形
二、工艺规程的设计
(一)毛坯的确定
从轴的受力分析可知,它受扭转——弯曲复合作用力,由于其承受中等载荷,工作又较平稳,冲击力很小,所以可采用优质结构钢的45号钢,坯料用热轧圆钢。
为了改善组织,提高力学性能,坯料要经过正火热处理。
由于热轧钢是从炼钢厂直接出来的,所以尺寸是固定的。
轴的精度要求不高,精车就可以达到要求。
在车外圆采用粗车——精车的加工工艺。
毛坯的加工工艺
工序名称
工序间余量/mm
经济精度/um
表面粗糙度/um
工序基本尺寸/mm
标注工序尺寸公差/mm
精车
H8
~
粗车
H10
Ra14~320
毛坯
35
(二)制定工艺路线
制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
生产纲领已确定为大批生产的情况下,可以采用万能机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产效率。
除此之外还应当考虑经济效果,以便使生产成本净量下降。
(三)重点工序的说明
本零件的加工表面有个外圆、端面、孔、齿轮等,材料为45钢,以公差等级和粗糙度选择加工工艺。
外圆加工工序:
粗车→精车
因为毛坯选用的是热轧钢,Φ20mm的外圆未标注公差尺寸,根据GB1800-79规定其公差等级为IT8。
钻孔工序:
钻孔→扩孔→铰孔
Φ10mm的孔,未标注公差等级,公差等级按IT7,表面粗糙度为,需要先钻孔再扩孔,钻孔为通孔。
(四)工艺路线的制定
工序一:
以Φ35外圆为粗基准,粗车、精车毛坯的端面
工序二:
粗车外圆至Φ
工序三:
精车外圆至Φ
工序四:
工序五:
精车外圆至Φ20mm
工序六:
加工倒角
工序七:
切断
工序八:
粗车,精车端面使齿轮宽为15mm,倒角2X45°
工序九:
钻孔Φ8mm
工序十:
扩孔至Φ
工序十一:
铰孔至Φ10mm,深度为通孔
工序十二:
齿轮加工
(五)加工余量的确定
工艺路线拟定以后,应该定每道工序的加工余量、工序尺寸及其公差。
工序尺寸是工件加工过程中,各个工序应保证的加工尺寸,工序尺寸允许的变动范围就是工序尺寸公差。
工序尺寸的确定与工序的加工余量有密切关系。
零件图上的尺寸和公差就是最终工序的尺寸和公差。
可以用“倒推”的办法,将此尺寸加上此工序的余量,就是上一工序的工序尺寸。
如图可知,最大直径为Φ,其公差为IT8,由于坯料石热轧圆钢,其直径便不能随意拟定一个尺寸,必须根据型材规格表选取合适的直径。
查表2-74,选用坯料直径Φ35mm。
总的加工余量为=.
考虑到粗、精加工分阶段进行,在粗车时应切去大部分余量,故取粗车的加工余量为,那么精车的加工余量为总得加工余量减去粗车的加工余量,即。
三、各工序切削用量的选择及工时的计算
(1)加工条件
工件材料:
热轧钢(45)
机床:
CA6140型卧式车床
夹具:
三爪自定心卡盘
刀具:
YT5硬质合金可转位车刀
(2)确定背吃刀量
:
根据下料尺寸,粗车分一次走刀。
粗车时,取
=。
查表,f=~r,取f=r。
查表,切削速度的计算公式为:
;
Kv=K料VKkvK前vK皮vK刀vK方v
因为
>
f,取刀具的主偏角Kr=45°
,Kr'
=0°
查表,Cv=292,Xv=,Yv=,m=,t=2700,K料V=735/
Kkv=,K前v=,K皮v=,K刀v=,K方v=
查表1-1,
>
=588Mpa,取
=660Mpa。
所以,
=(m/min)
(3)确定机床主轴转速
=(r/min)
精车端面时分一次走刀。
取
V
=
=(m/min)
CA6140卧式车床
YT5硬质合金可转位车刀
粗车双边余量为,显然
为单边余量,
=2=。
(3)确定进给量
在粗车钢料刀杠尺寸为B×
H=20mm×
30mm,ap≤3mm。
查表,工件直径为60mm时,f=,选择f=r。
(4)切削速度的计算公式
.
查表,Cv=292,Xv=,Yv=,m=,t=2700,
K料V=735/
=min
=2=
查表,f=取f=r。
Kkv=,K前v=,K皮v=,K刀v=,K方v=;
(r/min)
YT5硬质合金可转位车刀,尺寸20X30。
查表,Cv=227,Xv=,Yv=,m=,t=3600,
(3)工时计算
49/=98r
98/=56s
=2/2=1mm
n
倒C2的角共四处,未标注倒角C1
YT5硬质合金切断刀,取刀杆尺寸12X20,刀宽度5mm,刀头长度35mm。
Vc=62m/min,
=2mm。
f=~r,取f=r。
切削速度的计算公式为:
所以,
半精车端面时分一次走刀。
=1mm。
硬质合金YG8钻头
查表,选择进给量f=r;
选择切削速度V=min;
高速钢钻头W18Cr4V
查表,选择进给量f=r
选择切削速度V=min
硬质合金机铰刀
选择切削速度V=24m/min
Y5120A型插齿机
专用夹具
插齿刀
齿轮齿面粗糙度Ra=,属于7-8级精度。
(2)选择加工方案
插齿-齿端加工-淬火
查表,选择圆周进给量:
f=dst
查表,选择切削速度:
V=s