倒档齿轮加工工艺

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1、 毕业设计说明书 设计（论文）题目 倒档齿轮加工工艺 规程制定 学生姓名_ _ _班级 07机电14____ 专业 ____ _机电一体化______________ 指导教师_ __辅导教师________ （完成日期） 2009 年 月 日 前言 根据高等职业教育的方针政策，高等职业教育要培养一批高技能应用型人才。不仅要有过硬的理论知识，而且要具备高的动手能力和创新意识。本人积极响应院领导和专业教师

2、的号召，竭尽全力完成毕业设计，练就自己的动手能力和创新意识！ 毕业设计是我们在大学期间学完专业所有课程后所要进行的一个重要环节，这是我们对所学课程的一次深入的全面的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在几年的学习中占有重要的地位。是利用所学知识解决实际问题能力的具体体现。此次设计既是对我们的一次锻炼，也是一次挑战。在设计过程中，通过搜集和整理相关资料、查阅大量的手册、国家标准和相关技术政策，不仅使我们增长了见识，也开阔了视野。 毕业设计的课程也是一次综合性的理论联系实际的训练过程，是我们从学校走向工作岗位的一个过度环节。我希望能够通过这次毕业设计，对将来要从事的工作进行一次适应性训

3、练，希望在设计中能够锻炼自己独立工作和综合分析的能力，为今后工作打下一个坚实的基础，树立一个良好的开端，这个阶段也将在我的大学生活中留下深刻的印象。 就我而言，希望通过这次课程设计，对自己今后从事的工作，进行一次适应性训练，通过设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础 由于能力所限，设计中尚有许多不足之处，希望各位教师给予批评指教，敬请尊敬的院领导和专业教师提出宝贵意见和建议！ 设计人:张晓亮 2010年 月 日 目录 一、零件图的分析…………………………………………………… 1.1零

4、件的功用…………………………………………………… 1.2图纸的完整性和正确性………………………………………… 1.3零件的技术要求分析…………………………………………… 1.4零件的结构工艺性分析………………………………………… 二、毛坯的选择…………………………………………………… 2.1确定毛坯种类及制造方法……………………………………… 2.2毛坯的形状及加工总余量……………………………………… 三、定位基准的选择……………………………………………… 3.1精基准的选择…………………………………………………… 3.2粗基准的选择……………………………………………………

5、 四、工艺路线的拟定………………………………………………… 4.1表面加工方法的选择……………………………………………… 4.2确定加工工艺路线（要求两套工艺方案）………………………… 4.3工艺方案的技术经济分析……………………………………… 五、确定工序加工余量、工序尺寸及公差…………………………… 5.1选择工序加工余量…………………………………………… 5.2计算工序尺寸及公差…………………………………………… 六、确定切削用量及工时定额……………………………………… 七、设计体会与收获………………………………………………… 八、参考文献书目…………………………………

6、………………… 一、 零件图的分析 1. 1零件的功用 用来传递的运动和动力，改变转向传递扭矩从而使汽车实现反向行使 1.2图纸的完整性和正确性 本零件各表面的加工并不困难。 齿轮零件图样由两个剖视图组成，视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。零件内、外轮廓描述清楚完整，零件图的粗实线、细实线、点化线的线型均符合于国家标准；有利于加工时的数据分析和计算，零件材料为45钢。 1.3零件的技术要求分析 零件图的尺寸比较多，但尺寸的标注多而不乱。图纸当中有对齿面粗糙度和孔面粗糙度的要求为3.2，

7、齿部热处理45-52HRC，齿圈径向跳动公差为0.08mm，还有一些技术要求倒角为C2.5、未标注为1*450，零件表面光洁、精度等级8GK。 1.4零件的结构工艺性分析 1.4.1零件结构 本产品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φ40mm的圆柱的连接在一起。零件有φ20mm的孔和宽6mm的键槽。 1.4.2结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的方便性、可行性和经济性，即零件的结构应方便加工时工件的装夹、对刀、测量，结构越简单,工艺性越好。结构形式应尽量简化。 可以

8、提高切削效率等。根据零件的外形尺寸Φ105×100mm，所以选择Φ110*105的毛坯。 钻孔结构相对简单，选择合适的转速和进给速率，就可以将此结构作出 为了便于装配零件并去掉毛刺，轴端应制出45°的倒角。 零件表面硬度的分析 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。调质45-52HRC，该钢具有较高的硬度和耐磨性，淬火时变形较小。具有良好的冲载能力，使用时进行热处理。 二、 毛坯的选择 2.1确定毛坯种类及制造方法 输出轴为传动零件，要求有一定的强度，该零件的材料为45钢，轮廓尺寸不大，形状并不复杂，又属于大批生产，故毛

9、坯可采用模锻成型。这对于提高生产效率、保证加工质量也是有利的。 毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。 2.2毛坯的形状及加工总余量 毛坯的形状 毛坯的总余量 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 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 三、 定位基准的选择 基面的选择是工艺规程的设计中重要工作之一。基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则就会使加工工艺规程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，是生产无法进行。 3

10、.1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。 3.2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。 四、 工艺路线的拟定 4.1表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆、内孔、端面、齿面、键槽，材料为45钢。参考《机械制造工艺设计简明手册》，加工方法选择如下： （1） 齿圈外圆面：为标注公差尺寸，根据GB1800-97规定其公差等级为IT14，表面粗糙度为，需粗车、半精车（表1.4-6） （2）φ

11、40mm外圆面：为标注公差尺寸，根据GB1800-97规定其公差等级为IT14，表面粗糙度为，需粗车、半精车（表1.4-6） （3）mm内孔：公差等级为IT7，表面粗糙度，根据表1.4-7，加工方法选用钻、粗铰、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，只需粗车即可。 （5）齿面：齿轮模数分别为4、5，齿数分别为17、19，精度都为8GK螺旋圆锥齿轮刀盘铣齿即可（表1.4-16、表1.4-17）。 （6）键槽：槽宽和槽深的公差等级分别为IT9和IT12，需粗插、精插（表1.4-17） 4.2确定加工工艺路线（要求两套工艺方案） 工艺路线的拟订，为了

12、保证达到零件的几何形状、尺寸精度、置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，尽量使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。 齿轮的加工工艺路线一般是先进行尺坯的加工，然后在进行齿面的加工。齿坯加工包括个圆柱表面及端面的加工，按照先加工基准面及先粗后精的原则，齿坯加工可按下述工艺路线进行： 工艺路线方案一： 工序10:毛坯进行正火热处理 工序20：粗车各外圆及各端面 工序30：钻孔φ20mm 工序40：粗铰φ20mm

13、工序50：调质 工序60：精铰φ20mm 工序70：半精车外圆 及各端面 工序80：铣齿轮 工序90：粗插键槽 工序100: 精插键槽 工序110: 高频淬火 工序120：修正 工序130：终检 工艺路线方案二： 工序10:毛坯进行正火热处理 工序20:铣平面 工序30：钻孔 工序40粗铰 工序50：粗车各外圆 工序60：调质 工序70：半精车外圆 及各端面 工序80：精铰φ20mm 工序90：粗插键槽 工序100：精插键槽 工序110: 铣齿轮 工序120: 高频淬火 工序130：修正 工序140：终检 工艺路线的比较分析：    第二

14、条工艺路线不同于第一条工艺路线是把平面铣出来，并将孔与外圆柱面的加工进行了互换，其它的先后顺序均没有变化。零件的基准有所变化， 第一条工艺路线，直接车出端面，有利于保证精度减小误差，节省拆装时间；再者先加工孔，确定了精基准，符合基准重合原则，有利于提高其他部分的加工精度。     第二条工艺路线，增加了铣平面，要换床，拆装过程中会产生误差，先加工外圆柱面再加工孔，改变了精基准，以外圆柱面为精基准，违反了基准重合原则。 从保证精度的前提下，我们选择了第一条工艺路线进行生产。  4.3工艺方案的技术经济分析 齿圈外圆面及φ40mm 外圆和两端面都未标注公差尺寸，根据GB1800-97规

15、定其公差等级为IT14，表面粗糙度为，粗车、半精车（表1.4-6）即能达到要求，φ20mm孔为公差等级为IT工方法选用钻、粗铰、精铰（表1.4-7）即能达到要求；和键槽槽宽和槽深的公差等级分别为IT9和IT10，需粗插、精插（表1.4-17）即能达到要求，两齿部齿面精度都为8GK螺旋圆锥齿轮刀盘铣齿即可（表1.4-16、表1.4-17）。从经济性分析不需要过精的加工即可， 五、 确定工序加工余量、工序尺寸及公差 5.1选择工序加工余量 工序 加工余量（直径） 工序尺寸 IT 公差 粗车φ76mm端面 2mm 103mm 11 +0.22 0 粗车φ76m 2

16、.9mm φ77.1mm 13 +0.46 0 粗车φ40mm 4mm φ41mm 13 +0.39 0 粗车φ76mm齿厚15mm 2mm 16mm 11 +0.11 0 粗车φ105mm端面 2mm φ101mm 11 +0.22 0 粗车φ105mm 3.9mm φ106.1mm 13 +0.54 0 粗车φ105mm齿厚15mm 2mm 16mm 11 +0.11 0 钻孔φ20mm 18mm φ18mm 13 0 -0.33 粗铰φ20mm 1.94mm φ19.94mm 10 0 -

17、0.084 精铰φ20mm 0.06mm φ20mm 8 +0.027 0 半精车外圆φ76mm端面 0.5mm 100.5mm 9 +0.087 0 半精车外圆φ76mm 1.1mm φ76mm 10 0 -0.12 半精车外圆φ40mm 1mm φ40mm 10 0 -0.1 半精车φ76mm齿厚15mm 0.5mm 15mm 9 +0.043 0 半精车外圆φ105mm端面 0.5mm 100mm 9 +0.087 0 半精车外圆φ105mm 1.1mm φ105mm 10 0 -0.14 半精车φ

18、105mm齿厚15mm 0.5mm 15mm 9 +0.043 0 粗插键槽 5.6*2.4 5.6*2.4 精插键槽 0.4*0.4 6*2.8 5.2计算工序尺寸及公差 粗车φ76端面：L=105-2=103IT为11公差为 粗车φ76mm ：φ=80-3.9=77.1 IT为13 公差为 粗车φ40mm外圆：φ=45-4=41IT 为13公差为 粗车φ76齿厚15：L=18-2=16IT为11公差为 粗车φ105齿厚：L=18-2=16IT为11公差为 粗车φ105端面：L=103-2=101IT为11公差为 粗车φ105：

19、φ=110-3.9=106.1IT为13公差为 钻孔φ20：φ=0+18=18IT为13公差为 粗铰φ20：φ=18+1.94=19.94IT为10公差为 精铰φ20：φ=19.94+0.06=20IT为8公差为 半精车外圆φ76端面：L=101-0.5=100.5IT为9公差为 半精车外圆φ76：φ=77.1-1.1=76IT为10公差为 半精车外圆φ40：φ=41-1=40IT为10公差 为 半精车φ76齿厚15：L=15.5-0.5=15IT为9公差为 半精车φ105齿厚：L=15.5-0.5=15IT为9公差为 半精车外圆φ105端面：L=100.5-0.5=100IT为9公差为 半精车外圆φ105：φ=106.1-1.1=105IT为10公差为 粗插键槽 精插键槽