齿轮轴零件机械制造工艺规程文档格式.docx

1、根据图1-1和计算式-（1-2）设锻件最大直径为100mm，长为230mm，则 图1-1 齿轮轴零件的锻件图根据上述计算数据，查表可确定零件的形状复杂系数为s，属于简单级别。而40Cr的含碳量为0.4%小于0.65%，故该零件的材料系数属于m1级。锻件的分模线形状。根据该零件的行为特点，本设计选择零件的水平面为分模面，属于直分模线。零件表面粗糙度。该零件仅有50j5的外圆表面粗糙度为 0.4m，其余均大于等于1.6。根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表1-1。表1-1 齿轮轴锻件毛坯尺寸公差级机械加工余量锻件重量/kg包容体重量/kg形状复杂系数材质系数公

2、差等级5.6114.17S1M1普通级项目单边加工余量/mm锻件尺寸/mm尺寸公差/mm备注32h62.537根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-25、表2.2-13确定50j53565525984h89050j380811.25111.0431.12024452102151.65 本零件毛坯同轴度偏差允许值为1.2mm,残留飞边为1.2mm。确定圆角半径。外圆角半径r=0.05H+0.5（H为各段高度），内圆角半径R=2.5r+0.5.为简化起见，本锻件的内外圆角半径分别取相同的数值。综合考虑取H=50mm，r=0.0550+0.5=3mm，R=3.53+0.5=8mm。 1.3.2设计毛

3、坯图图1-2 齿轮轴零件毛坯图由表1-1所得结果，绘制如图1-2所示毛坯图（图中粗实线表示锻件的外形，双点划线表示零件轮廓）。1.4 选择加工方法，制定工艺过程1.4.1 基准选择齿轮零件的精基准选择为轴两端面的中心孔，满足基准重合的原则。最先进行机械加工的事两端面，保证长度要求。再就是两个端面的中心孔，保证定位和夹紧。这时可选的夹紧方案为：用三爪卡盘固定一端，对另外一端面进行平整加工，打中心孔；调头加工另一端面，打中心孔，保证长度。由此可知，粗基准即两端面的外圆柱面。1.4.2 齿轮轴各加工表面的加工方案齿轮轴各加工表面加工方案如下表1-2所示表1-2 齿轮轴各加工表面加工方案需加工的表面尺

4、寸精度等级表面粗糙度Ra（m）加工方案IT73.2粗车-半精车-精车IT50.4粗车-半精车-粗磨-精磨55外圆面IT1412.5粗车齿圈外圆面IT116.3粗车-半精车齿面1.6粗精滚齿-磨齿M3孔钻孔-攻螺丝端面3.2、12.5粗车-半精车、粗车切槽IT81.4.3 制定齿轮轴加工工艺过程卡各主要加工面示意图如图1-3所示图1-3 主要加工面代号示意图齿轮轴零件加工工艺过程卡如下表1-3所示。表1-3 齿轮轴零件加工艺过程卡工序工序名称工序内容设备工装1模锻锻造轴毛坯毛坯检验热处理正火，硬度达171200HB车1、粗车A、J两端面并打中心孔，孔深不超过5mm2、粗车，半精车各面至要求的尺寸

5、，E、C两面粗车至尺寸即可，F面半精车至图示尺寸，其余轴面车至长度尺寸，留精车余量或粗磨余量0.21.0mm3、倒45斜角，按图示尺寸4、切槽5、检验C6143车床游标卡尺、硬质合金右偏车刀、硬质合金切槽刀、综合量规、车床夹具41、渗碳s1.5，校直跳动量2、检验渗碳仪、轴类自动校直机5软爪中心架装夹工作1、均匀车去两端面，取总长210mm2、两顿打中心孔3、精车B面至32mm4、倒角，按图示尺寸C6140车床游标卡尺、硬质合金右偏车刀、综合量规、车床夹具6滚齿1、在滚齿机Y3150上粗精滚齿至图示尺寸Y3150滚齿机型AA级滚刀、公法线百分尺 7钻孔1、在J面上按图示位置钻孔深16mm2、在

6、C的左端面上按图示位置钻孔深16mmZB6223多轴卧式钻床深度游标卡尺、高速钢锥柄阶梯麻花钻8攻螺丝在卧式钻床上攻螺纹M3机动丝锥高速钢W18Cr4V9去毛刺钳工台平锉101、调质处理，硬度达220250HB淬火机磨削外圆面1、粗、精磨C、I面（即55j5的外圆面）至设计尺寸外圆磨床M1420平形砂轮、游标卡尺12磨削齿面磨齿面，Ra1.6磨齿机YA7063双斜边一号砂轮、齿轮检测仪、卡尺等13综合检验千分表、量规、游标卡尺14探伤探伤仪15入库根据上述要求和方法，结合该齿轮轴零件的实际加工情况，现确定各轴段的外圆工序尺寸和公差。如下列各表所示。（1）32h6mm外圆面加工方案为粗车半精车精

7、车。查表可知粗车余量为2.5mm，半精车余量为1.5mm，精车余量为1mm，加工总余量为5mm。精车后工序基本尺寸为32mm；其他各工序的基本尺寸为：半精车32mm+1mm=33mm，粗车33mm+1.5mm=34.5mm，毛坯34.5mm+2.5mm=37mm。又查表可知，精车后为IT6，Ra3.2m，半精车后为IT11，Ra6.3m，粗车后为IT13，Ra12.5m。锻造毛坯的公差为2.2mm。上述查询和计算结果列于下表1-4。表1-4 32h6外圆面工序尺寸、公差的确定工序间余量（mm） 工序工序基本尺寸（mm）标注工序尺寸基本公差（mm）经济精度（mm）表面粗糙度（m）精车IT6323

8、30-0.016半精车1.533330-0.16IT1334.534.50-0.039毛坯37（2）50j5mm外圆面加工方案为粗车半精车粗磨精磨。查表可知粗车余量为3.5mm，半精车余量为2mm，粗磨余量0.4mm，精磨余量0.1mm，总的加工余量6mm。各工序的基本尺寸为：精磨后50mm，粗磨后50.1mm，半精车后50.5mm，精车后52.5mm，毛坯56mm。查表可知，精磨后为IT5，Ra0.4m，粗磨后为IT8，Ra3.2m，半精车后为IT11，Ra6.3m，粗车后为IT13，Ra12.5m。锻造毛坯公差2.2。上述查询和计算结果列于下表1-5。表1-5 50j5mm外圆面工序尺寸、

9、公差的确定精磨0.150500-0.007粗磨50.150.10-0.01950.550.50-0.193.552.552.50-0.4656（3）84mm外圆面加工方案为粗车半精车。查表可知粗车余量为4mm，半精车余量为2mm，总的加工余量为6mm。半精车84mm，粗车后86mm，毛坯90mm。查表可知，半精车后为IT11，Ra6.3m，粗车后为IT13，Ra12.5m。锻造毛坯公差2.5。上述查询和计算结果列于下表1-6。表1-6 84h8mm的齿圈外圆面工序尺寸、公差的确定84840-0.2286860-0.5490（4）55mm外圆面加工方案为粗车。查表可知粗车余量为4mm，总的加工余

10、量为4mm。粗车后55mm，毛坯59mm。查表可知，粗车后为IT13，Ra12.5m。上述查询和计算结果列于下表1-7。表1-7 55mm外圆面工序尺寸、公差的确定550-0.4659（5）齿轮的加工方案为粗精滚齿磨齿，其表面粗糙度为Ra3.2，现在专用滚齿机上进行粗精滚齿，再一般磨削即可。2.齿轮轴零件的磨外圆夹具设计2.1 定位选择与定位误差的分析2.1.1 由于该加工表面的零件为轴类零件，所以选择鸡心夹对零件夹紧定位。其中，选择两55的轴段的中心线为基准，这样也使得其基准不重合误差为零。具体的定位方式及装夹方式见设计图纸。2.1.2定位误差的分析又定位方式可知，其基准不重合误差为零，而轴

11、上四孔的设计基准是轴的中心线，故该定位方式不存在基准位移误差。因此该定位方式的定位误差为零，满足定位要求。2.2 夹具设计图2-1 齿轮轴磨外圆夹具左剖视图图中各部件名称：14.加工零件 2.鸡心夹具体 3.螺钉 4.垫片 5.套筒图2-2 齿轮轴磨外圆夹具主视图磨外圆时，先将零件的50轴段放在套筒上，然后用紧定螺钉拧紧，并将其装夹在机床的卡盘上锁紧。用顶针顶住零件的另一端。夹具的具体设计图纸见装配图和零件图。2.3 夹具的精度校核与质量评估夹具的主要功能是保证零件的位置精度，使用夹具加工时，影响被加工零件位置精度的误差主要有三个方面。（1）定位误差 工件安装在夹具上位置不正确户不一致行用DW

12、 表示。（2）夹具制造与安装误差 包括夹具制造误差、夹紧误差、导向误差。该项误差用ZZ表示。（3）加工过程误差 在加工过程中由于工艺系统的几何误差，受力变形、热变形、磨损以及各种随机因素所造成的加工误差，用GC表示。 为了保证零件的加工精度，应使:（2-1） 式中，T为零件有关的位置公差。通常要求留给GC三分之一的零件公差，即应使夹具有关误差限定在零件公差2/3的范围内。当零件生产批量较大时，为了保证夹具的使用寿命，在制定夹具公差是，还应考虑留有一定夹具磨损公差。总结本次课程设计中，首先是对给定的工件进行机械加工工艺规程的制定。在工艺规程这一部分的设计中，我所设计的工艺规程没有过多的考虑到企业

13、的实际生产条件的限制。工艺路线还是比较传统的那种，并没有引入像数控加工这样的先进的生产方法。而这种先进的加工方法已经是目前机械加工的普遍趋势。此次设计中，我用到了，AutoCAD 2007和SolidWorks 2014等计算机辅助设计软件。通过SolidWorks的强大的建模能力，是我能较快速的建好夹具体模型，然后导出工程图，并在AutoCAD上进行修改。本次设计对我来说，收获颇多，学会了很多机械夹具设计的知识，了解了很过国家标准，掌握了一套较为快捷的家具设计方案。当然收获之余也有些许不足之处，知识量太少，设计缺陷考虑不周等等，当然这些也会是我继续学习的动力，会让我在今后的实践中考虑更加周全

14、，创造更大的价值。参考文献1何瑛 欧阳八生等. 机械制造工艺学. 长沙：中南大学出版社，20152于涛 杨俊茹 王素玉. 机械制造技术基础. 北京：清华大学出版社，20123李益民. 机械制造工艺设计简明手册. 北京：机械工艺出版社，20034李必文. 机械精度设计与检测. 长沙：中南大学出版社，20125陈兴和 周益民. 机械制造工艺与专用夹具设计.镇江：江苏大学出版社，2014 机械工艺课程设计 之齿轮轴工艺规程及50轴段磨外圆夹具设计说明书姓 名：_班 级：学 号：指导老师：1. 齿轮轴零件的机械制造工艺规程.11.1 零件工艺分析和确定生产类型.11.1.1拟定工艺路线.1 1.1.2确定零件的生产类型.11.2毛坯的选择，绘制毛坯图.21.3毛坯图的确定.2 1.3.1计算毛坯加工余量和尺寸公差.2 1.3.2设计毛坯图.51.4 选择加工方法，制定工艺过程.5 1.4.1 基准选择.5 1.4.2 齿轮轴各加工表面的加工方案.6 1.4.3 制定齿轮轴加工工艺过程卡.62.齿轮轴零件的钻孔夹具设计.72.1 定位选择与定位误差的分析.122.2 夹具设计.122.3 夹具的精度校核与质量评估.13总结.15参考文献.16附设计图纸及工艺卡片