齿轮轴加工工艺设计 10班Word格式.docx

1、4.4 数控车床加工与普通车床加工的区别 74.5 拟定加工工艺路线方案 74.6 机械加工工艺卡 94.7 加工程序 15结束语 19参考文献 20致谢 21附图1 零件图 22附图2 毛坯图 23 附图3 三维图24前 言1、输出齿轮轴零件的工艺特点及基本工艺过程（1）工艺特点齿轮轴类件的工艺特点首先是它的形面特征多，在基于特征的零件信息描述中可以把它分为主特征：内外圆柱面、齿轮表面等；辅助特征：键槽、小平面、等。另外，齿轮轴类件加工所使用的机床多，材料及热处理种类也较多。再者，它的工艺特征如尺寸精度、形位公差、表面质量也要求较高。在机械加工中，每一种零件都有几种加工工艺方法与之对应，根据

2、生产规模、零件整体形状和轮廓尺寸、制造资源等，针对每一特征的加工精度、表面粗糙度及不同材料选择不同加工方法。（2）基本工艺过程1、下料-锯床 2、粗车-车床 3、热处理-箱式炉 4、精车-车床 5、铣键槽-铣床6、齿面淬火-高频淬火机床7、磨-外圆磨床 8、成品检验第一章 零件图分析1.1 零件的功用本零件为汽车变速箱中输出齿轮轴，其功用是传递动力和改变输出轴运动方向。轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：1.1 尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较

3、高（IT5IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6IT9）。1.2 几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。1.3 相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.010.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.0010.005mm。1.4 表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径

4、表面粗糙度为Ra2.50.63m，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.630.16m。1.2 零件的结构工艺分析从零件图上看，本零件为回转体零件，结构比较简单，其表面组成为：60、65、141、75、圆柱面、M161.5螺纹, 5218的槽。由于传动与装配的要求较高，对于60、65、141、75圆柱面有较高的同轴度要求，粗糙度方面表现在：对于60、 65圆柱表面有较高的要求为Ra0.8,其余为Ra1.6，这些在安排加工工艺时也需给予注意。第二章 毛坯的确定2.1 毛坯的选择毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相

5、组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，本零件的主要功用是传递动力，其工作时需承受较大的冲击载荷，要求有较高的强度和韧性，故毛坯应选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断。又由于年产量为5000件，达到了批量生产

6、的水平，且零件形状较简单，尺寸也不大，故应采用模锻。2.2 毛坯图的设计 毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查机械加工工艺手册 、机械零件工艺手册，再考虑到其所要加工的次数，知磨削余量，精车-粗车各余量,粗车余量可选用1mm，精车余量可选用0.5mm。传动轴磨削余量可取0.25mm。第三章 基准的选择3.1 基准的概念和分类零件是由若干表面组成的，各表面之间都有一定的尺寸和相互位置要求。用以确定零件上点、线、面间的相互位置关系所依据的点、线、面称为基准。基准按其作用不同，可分为设计基准和工艺基准。1. 设计基准设计图样上所采用的基准称为设计基准。如零件图上的轴心线是各外圆和孔的设计基准。2

7、. 工艺基准在工艺中采用的基准称为工艺基准。按用途可分为定位基准、测量基准和装配基准。定位基准 加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所使用的基准。 如零件在精车时，中心孔就是定位基准。测量基准 零件检验时，用于测量已加工表面尺寸及位置的基准。装配基准 装配时用已确定零件在部件或产品中位置的基准。零件图中的25、 40.35即为装配基准。3.2 定位基准的选择选择工件的定位基准，实际上是确定工件的定位基面。根据选定的基面加工与否，又将定位基准分为粗基准和精基准。在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。在选择定位基准时，

8、是从保证精度要求出发的，因此分析定位基准选择的顺序就应为精基准到粗基准。1粗基准的选择选择的原则是：（1）非加工表面原则（2）加工余量最小原则（3）重要表面原则（4）不重复使用原则（5）便于装夹原则。根据以上选择的原则，在加工时：（1）车左端时，以两端端面中心孔作为粗基准。（2）车右端时，以两端端面中心孔作为粗基准。2精基准的选择（1）基准重合原则（2）基准统一原则（3）自为基准原则（4）互为基准原则（5）便于装夹原则。 根据以上选择的原则，我们就可以选择端面的中心孔作为精基准。由于该传动轴的几个主要配合表面40圆柱面有较高的同轴度要求，对于86.30的两端面及35左端面50右端面有端面跳动要

9、求，轴肩面对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。第四章 制定加工工艺路线4.1 加工阶段的划分工件的加工质量要求较高时，都应划分加工阶段，一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果加工精度和表面质量要求特别高，则还可增设光整加工和超密加工阶段。4.2 各加工阶段的主要任务（1）粗加工阶段的任务是切除毛坯大部分余量，使毛坯接近成品的形状和尺寸。（2）半精加工阶段的任务是留下精加工余量后使主要表面达到一定的精度，为精加工做好准备并完成一些次要表面的加工。 （3）精加工阶段的任务是保证各主要表面达到

10、规定的精度和表面粗糙度。4.3 加工顺序的安排（1）切削加工的安排原则：A.基准先行B.先粗后精 C.先主后次 D.先面后孔（2）热处理工序的安排： A.预备热处理的目的的改善工件的加工性能，消除残余内应力，改善金相组织，为最终热处理做好准备，如正火、退火和调质等。预备热处理一般安排在粗加工前，但调质常安排在粗加工后进行。B.消除残余应力处理的目的是消除毛坯制造和切削加工过程中产生的残余应力，如时效和退火。C.最终热处理的目的是提高零件的力学性能（如强度、硬度、耐磨性等），如调质、淬火、回火以及各种表面处理，一般安排在精加工前。本零件的主要功用是传递动力，其工作时需承受较大的冲击载荷，要求有较

11、高的强度和韧性，故需要进行渗碳淬火回火热处理。（3）辅助工序的安排：辅助工序包括检验、去毛刺、清洗、防锈等检验。除了工序中自检外，还需在下列场合单独安排检验工序：a.重要工序前后；b.送往外车间加工之前；c.全部加工工序完成、去毛刺之后。有些特殊去毛刺常安排在下列场合进行：a.淬火工序之前；b.全部加工工序结束之后。此零件为配合件，配合部位的精度要求比较高，为了达到图纸的精度要求，应该安排磨削工序，来达到精度要求和提高表面性能。4.4 数控车床加工与普通车床加工的区别本零件在粗加工阶段所使用的是C616型普通车床，这是一种小型车床，床身最大工件回转半径为160mm，最大加工长度为550mm。适

12、合批量较小，精度要求不高零件的加工。他的投资较数控车床的低，但对工人的技术要求较高。在精加工阶段使用的是CJK6132型数控车床，床身上最大工件回转直径：320mm,最大加工长度：600mm。精加工阶段使用数控车床加工的优势在于：数控车床的加工精度比普通车床的高，能满足零件设计的要求，而普通车床难以达到要求。再者数控车床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，是普通车床的 35 倍。但数控车床的投资大，使用费用高，生产准备工作复杂。由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复杂，包含工艺确定、程序编制等。综合考虑这些因素，所以在粗加工阶段所使用的是C616型普通车床

13、来加工，精加工阶段使用的是CJK6132型数控车床来加工。4.5 拟定加工工艺路线方案该零件是批量生产，可以采用机床配以专用夹具，工序以分散为主，某些工序可以适当集中应划分加工阶段，将粗加工和精加工分开；刀具和量具的选择可以专用的与适用的相结合，根据以上分析，初步拟订的工艺路线方案如下：1、毛坯锻造并正火160-200HB，2、两端同时铣端面钻中心孔，3、粗车左端外圆，4、粗车右端外圆，5、钻孔，6、扩孔倒角，7、攻丝，8、粗车检验，9、精车长头，10、精车短头，11、齿坯检验，12、滚齿，13、滚花键，14、倒棱去毛刺，15、剃齿，16、热前检验，17、热处理，18、研磨中心孔，19、磨外圆

14、端面，20、珩齿，21、成品检验，22、清洗、封油、包装、入库。综合考虑所要加工零件的尺寸及要加工表面所要达到的粗糙度，选择如下机床：普通车床：CA616数控机床：CJK6132A外圆磨床：M1432A端面铣床：GL2-X336台式钻床：Z4006A滚齿机：YM36084.6 机械加工工艺卡 学校三明职业技术学院产品型号零件名称零件号QH50-02输出齿轮轴60045632材料名称牌号机械性能渗碳钢20CrMnTib1080MPas835MPa毛坯种类尺寸模锻每一毛坯可制件数每台件数批量净重/kg1序号工序和工步内容加工面定位表面工艺装备名称及编号加工尺寸切削用量工时/min工序工步机床型号、

15、夹具、刃具、量具、辅具直径或宽度、长度、每边余量背吃刀量ap/mm进给量mm/r或mm/r切削速度v/m*r-1机动时间辅助时间准备时间合计01外购按图鍛造并正火处理背吃刀量ap/mm进给量mm/r或mm/r切削速度v/m*r-1计机动时间05两端同时铣端面钻中心孔夹大圆，铣左右端面，保证长度，钻两中心孔，加工面：端面、两中心孔定位表面：141大外圆机床型号：夹具：液压夹具刃具：铣刀钻头量具：游标卡尺铣至长310背吃刀量：0.2-0.8进给量：1.0切削速度：460-600机动时间：30辅助时间：10准备时间：合计：50背吃刀量ap/mm 进给量mm/r或mm/r 切削速度v/m*r-1粗车短

16、头外圆采用双顶尖装夹方法，一次装夹车60、65、141外圆，倒角1X45度加工表面：60141外圆、两端中心孔CJK6140顶尖90度刀、外径千分尺加工直径：26.7536.5、87.8外圆加工长度 615mm每边余量：0.5mm 0.2-0.8 460-600828 背吃刀量ap/mm进给量mm/r或mm/r切削速度v/m*r115粗车右端外圆采用双顶尖装夹方法车75圆柱面、141右端面、倒角1X45度75圆柱面141右端面三爪卡盘90度刀外径千分尺、75加工长度：170mm 0.30.25 260-3002040工艺装备名称及编号 加工尺寸 工时/min 工序机床型号、夹具、刃具、量具、辅

17、具 直径或宽度、长度、每边余量 合计 精车长头车141圆柱面及5218的槽6552机床型号:精车刀3100.1-0.60.540-8035精车短头75、倒角2X45度75、25mm4.7 加工程序右侧圆柱面的加工O0001N10 T0101N20 M03 S800N30 G00 X150.0 Z2.0N40 G94 X-1.0 Z0 F0.1N50 G71 U0.2 R1.0N60 G71 P70 Q170 U3.0 W3.0 F0.5N70 G00 X52.0N80 G01 X60.0 Z-2.0 N90 Z-52.0N100 X65.0 Z-66.0N110 Z-127.5N120 G02

18、 X70.0 Z-130.0 R2.5N130 G01 X80.0N140 Z-133.0N150 G02 X90.0 Z-138.0 R5.0N160 G01 X133.78 N170 X141.78 Z-140.0N180 M03 S1200N190 G42 G00 X149.0 Z2.0N200 G70 P70 Q170 F0.2N210 G40 G00 X200.0 Z100.0N220 M05N230 M30左端外圆柱面的加工O0002N60 G71 P70 Q150 U4.0 W3.0 F0.5N80 G01 X60.0 Z-2.0N90 Z-35.0N100 X75.0N120

19、Z-43.0N130 G02 X85.0 Z-48.0 R0.5N140 G01 X133.78N150 X133.78 Z-45.0N160 M03 S1200N170 G42 G00 X149.0 Z2.0N180 G70 P70 Q150 F0.2N190 G40 G00 X200.0 Z100.0N200 M05N210 M30键槽的加工O0003N10 G90 G21 G40 G49 G17N20 G91 G28 Z0N30 T0202 M06N40 G90 G54 G00 X26.0 Y0N50 S900 M03N60 G43 Z5.0 H01N70 G01 Z0 F10.0N80

20、 M98 P40004N90 G90 Z-1.0 F50N100 G01 X26.0 F20.0N110 G90 Z-1.5 F50.0N120 G41 G01 X-34.0 Z-2.0 D02 F100N130 G03 X-26.0 Y-9.0 R8.0N140 G01 X26.0N150 G03 X26.0 Z-9.0 R9.0N160 G01 X-26.0N170 G03 X-18.0 Y-1.0 R8.0N190 G01 G40 X-26.0 Y0N200 G00 Z20.0N210 G28 G49 Z50.0键槽的加工子程序O0004N10 G91 G01 Z-0.75 F50N20 G90 G01 X-26.0 F100N30 G91 G01 Z-0.75 F50N40