倒檔齒輪加工工藝

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)（論文）題目 倒檔齒輪加工工藝 規(guī)程制定 學(xué)生姓名_ _ _班級(jí) 07機(jī)電14____ 專(zhuān)業(yè) ____ _機(jī)電一體化______________ 指導(dǎo)教師_ __輔導(dǎo)教師________ （完成日期） 2009 年 月 日 前言 根據(jù)高等職業(yè)教育的方針政策，高等職業(yè)教育要培養(yǎng)一批高技能應(yīng)用型人才。不僅要有過(guò)硬的理論知識(shí)，而且要具備高的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。本人積極響應(yīng)院領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)業(yè)教師

2、的號(hào)召，竭盡全力完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，練就自己的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)期間學(xué)完專(zhuān)業(yè)所有課程后所要進(jìn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這是我們對(duì)所學(xué)課程的一次深入的全面的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在幾年的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。是利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力的具體體現(xiàn)。此次設(shè)計(jì)既是對(duì)我們的一次鍛煉，也是一次挑戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)搜集和整理相關(guān)資料、查閱大量的手冊(cè)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)政策，不僅使我們?cè)鲩L(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，也開(kāi)闊了視野。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的課程也是一次綜合性的理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練過(guò)程，是我們從學(xué)校走向工作崗位的一個(gè)過(guò)度環(huán)節(jié)。我希望能夠通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)將來(lái)要從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)

3、練，希望在設(shè)計(jì)中能夠鍛煉自己獨(dú)立工作和綜合分析的能力，為今后工作打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，樹(shù)立一個(gè)良好的開(kāi)端，這個(gè)階段也將在我的大學(xué)生活中留下深刻的印象。 就我而言，希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)自己今后從事的工作，進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，通過(guò)設(shè)計(jì)鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ) 由于能力所限，設(shè)計(jì)中尚有許多不足之處，希望各位教師給予批評(píng)指教，敬請(qǐng)尊敬的院領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)業(yè)教師提出寶貴意見(jiàn)和建議！ 設(shè)計(jì)人:張曉亮 2010年 月 日 目錄 一、零件圖的分析…………………………………………………… 1.1零

4、件的功用…………………………………………………… 1.2圖紙的完整性和正確性………………………………………… 1.3零件的技術(shù)要求分析…………………………………………… 1.4零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析………………………………………… 二、毛坯的選擇…………………………………………………… 2.1確定毛坯種類(lèi)及制造方法……………………………………… 2.2毛坯的形狀及加工總余量……………………………………… 三、定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………… 3.1精基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………… 3.2粗基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………

5、 四、工藝路線(xiàn)的擬定………………………………………………… 4.1表面加工方法的選擇……………………………………………… 4.2確定加工工藝路線(xiàn)（要求兩套工藝方案）………………………… 4.3工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析……………………………………… 五、確定工序加工余量、工序尺寸及公差…………………………… 5.1選擇工序加工余量…………………………………………… 5.2計(jì)算工序尺寸及公差…………………………………………… 六、確定切削用量及工時(shí)定額……………………………………… 七、設(shè)計(jì)體會(huì)與收獲………………………………………………… 八、參考文獻(xiàn)書(shū)目…………………………………

6、………………… 一、 零件圖的分析 1. 1零件的功用 用來(lái)傳遞的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，改變轉(zhuǎn)向傳遞扭矩從而使汽車(chē)實(shí)現(xiàn)反向行使 1.2圖紙的完整性和正確性 本零件各表面的加工并不困難。 齒輪零件圖樣由兩個(gè)剖視圖組成，視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。零件內(nèi)、外輪廓描述清楚完整，零件圖的粗實(shí)線(xiàn)、細(xì)實(shí)線(xiàn)、點(diǎn)化線(xiàn)的線(xiàn)型均符合于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；有利于加工時(shí)的數(shù)據(jù)分析和計(jì)算，零件材料為45鋼。 1.3零件的技術(shù)要求分析 零件圖的尺寸比較多，但尺寸的標(biāo)注多而不亂。圖紙當(dāng)中有對(duì)齒面粗糙度和孔面粗糙度的要求為3.2，

7、齒部熱處理45-52HRC，齒圈徑向跳動(dòng)公差為0.08mm，還有一些技術(shù)要求倒角為C2.5、未標(biāo)注為1*450，零件表面光潔、精度等級(jí)8GK。 1.4零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1.4.1零件結(jié)構(gòu) 本產(chǎn)品是一個(gè)雙聯(lián)齒輪零件，該零件是由兩個(gè)不同的齒廓組成，一個(gè)為m=4,z=17的齒廓一個(gè)為m=5,z=19的齒廓，由φ40mm的圓柱的連接在一起。零件有φ20mm的孔和寬6mm的鍵槽。 1.4.2結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿(mǎn)足使用要求的前提下，制造的方便性、可行性和經(jīng)濟(jì)性，即零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)方便加工時(shí)工件的裝夾、對(duì)刀、測(cè)量，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單,工藝性越好。結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡(jiǎn)化。 可以

8、提高切削效率等。根據(jù)零件的外形尺寸Φ105×100mm，所以選擇Φ110*105的毛坯。 鉆孔結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，選擇合適的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速率，就可以將此結(jié)構(gòu)作出 為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)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體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高，耐磨性越好。調(diào)質(zhì)45-52HRC，該鋼具有較高的硬度和耐磨性，淬火時(shí)變形較小。具有良好的沖載能力，使用時(shí)進(jìn)行熱處理。 二、 毛坯的選擇 2.1確定毛坯種類(lèi)及制造方法 輸出軸為傳動(dòng)零件，要求有一定的強(qiáng)度，該零件的材料為45鋼，輪廓尺寸不大，形狀并不復(fù)雜，又屬于大批生產(chǎn)，故毛

9、坯可采用模鍛成型。這對(duì)于提高生產(chǎn)效率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后決定。 2.2毛坯的形狀及加工總余量 毛坯的形狀 毛坯的總余量 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 φ76外圓 76 4 80 φ105外圓 105 5 110 φ40 40 5 45 100長(zhǎng) 100 5 105 15厚 15 5 20 三、 定位基準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)中重要工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則就會(huì)使加工工藝規(guī)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 3

10、.1精基準(zhǔn)的選擇 本零件是帶孔的雙聯(lián)齒輪，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)。為避免因基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。即選孔及一端面為精基準(zhǔn)。 3.2粗基準(zhǔn)的選擇 由于本零件的表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先加工，因此應(yīng)先加工出一外圓及一個(gè)端面為粗基準(zhǔn)。 四、 工藝路線(xiàn)的擬定 4.1表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、齒面、鍵槽，材料為45鋼。參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，加工方法選擇如下： （1） 齒圈外圓面：為標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-97規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為，需粗車(chē)、半精車(chē)（表1.4-6） （2）φ

11、40mm外圓面：為標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-97規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為，需粗車(chē)、半精車(chē)（表1.4-6） （3）mm內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度，根據(jù)表1.4-7，加工方法選用鉆、粗鉸、精鉸。 （4）端面：本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度、表面粗糙度未作要求，只需粗車(chē)即可。 （5）齒面：齒輪模數(shù)分別為4、5，齒數(shù)分別為17、19，精度都為8GK螺旋圓錐齒輪刀盤(pán)銑齒即可（表1.4-16、表1.4-17）。 （6）鍵槽：槽寬和槽深的公差等級(jí)分別為IT9和IT12，需粗插、精插（表1.4-17） 4.2確定加工工藝路線(xiàn)（要求兩套工藝方案） 工藝路線(xiàn)的擬訂，為了

12、保證達(dá)到零件的幾何形狀、尺寸精度、置精度及各項(xiàng)技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線(xiàn)。制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。 齒輪的加工工藝路線(xiàn)一般是先進(jìn)行尺坯的加工，然后在進(jìn)行齒面的加工。齒坯加工包括個(gè)圓柱表面及端面的加工，按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，齒坯加工可按下述工藝路線(xiàn)進(jìn)行： 工藝路線(xiàn)方案一： 工序10:毛坯進(jìn)行正火熱處理 工序20：粗車(chē)各外圓及各端面 工序30：鉆孔φ20mm 工序40：粗鉸φ20mm

13、工序50：調(diào)質(zhì) 工序60：精鉸φ20mm 工序70：半精車(chē)外圓 及各端面 工序80：銑齒輪 工序90：粗插鍵槽 工序100: 精插鍵槽 工序110: 高頻淬火 工序120：修正 工序130：終檢 工藝路線(xiàn)方案二： 工序10:毛坯進(jìn)行正火熱處理 工序20:銑平面 工序30：鉆孔 工序40粗鉸 工序50：粗車(chē)各外圓 工序60：調(diào)質(zhì) 工序70：半精車(chē)外圓 及各端面 工序80：精鉸φ20mm 工序90：粗插鍵槽 工序100：精插鍵槽 工序110: 銑齒輪 工序120: 高頻淬火 工序130：修正 工序140：終檢 工藝路線(xiàn)的比較分析： ?? 第二

14、條工藝路線(xiàn)不同于第一條工藝路線(xiàn)是把平面銑出來(lái)，并將孔與外圓柱面的加工進(jìn)行了互換，其它的先后順序均沒(méi)有變化。零件的基準(zhǔn)有所變化， 第一條工藝路線(xiàn)，直接車(chē)出端面，有利于保證精度減小誤差，節(jié)省拆裝時(shí)間；再者先加工孔，確定了精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則，有利于提高其他部分的加工精度。 ? ? 第二條工藝路線(xiàn)，增加了銑平面，要換床，拆裝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生誤差，先加工外圓柱面再加工孔，改變了精基準(zhǔn)，以外圓柱面為精基準(zhǔn)，違反了基準(zhǔn)重合原則。 從保證精度的前提下，我們選擇了第一條工藝路線(xiàn)進(jìn)行生產(chǎn)。 ?4.3工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 齒圈外圓面及φ40mm 外圓和兩端面都未標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-97規(guī)

15、定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為，粗車(chē)、半精車(chē)（表1.4-6）即能達(dá)到要求，φ20mm孔為公差等級(jí)為IT工方法選用鉆、粗鉸、精鉸（表1.4-7）即能達(dá)到要求；和鍵槽槽寬和槽深的公差等級(jí)分別為IT9和IT10，需粗插、精插（表1.4-17）即能達(dá)到要求，兩齒部齒面精度都為8GK螺旋圓錐齒輪刀盤(pán)銑齒即可（表1.4-16、表1.4-17）。從經(jīng)濟(jì)性分析不需要過(guò)精的加工即可， 五、 確定工序加工余量、工序尺寸及公差 5.1選擇工序加工余量 工序 加工余量（直徑） 工序尺寸 IT 公差 粗車(chē)φ76mm端面 2mm 103mm 11 +0.22 0 粗車(chē)φ76m 2

16、.9mm φ77.1mm 13 +0.46 0 粗車(chē)φ40mm 4mm φ41mm 13 +0.39 0 粗車(chē)φ76mm齒厚15mm 2mm 16mm 11 +0.11 0 粗車(chē)φ105mm端面 2mm φ101mm 11 +0.22 0 粗車(chē)φ105mm 3.9mm φ106.1mm 13 +0.54 0 粗車(chē)φ105mm齒厚15mm 2mm 16mm 11 +0.11 0 鉆孔φ20mm 18mm φ18mm 13 0 -0.33 粗鉸φ20mm 1.94mm φ19.94mm 10 0 -

17、0.084 精鉸φ20mm 0.06mm φ20mm 8 +0.027 0 半精車(chē)外圓φ76mm端面 0.5mm 100.5mm 9 +0.087 0 半精車(chē)外圓φ76mm 1.1mm φ76mm 10 0 -0.12 半精車(chē)外圓φ40mm 1mm φ40mm 10 0 -0.1 半精車(chē)φ76mm齒厚15mm 0.5mm 15mm 9 +0.043 0 半精車(chē)外圓φ105mm端面 0.5mm 100mm 9 +0.087 0 半精車(chē)外圓φ105mm 1.1mm φ105mm 10 0 -0.14 半精車(chē)φ

18、105mm齒厚15mm 0.5mm 15mm 9 +0.043 0 粗插鍵槽 5.6*2.4 5.6*2.4 精插鍵槽 0.4*0.4 6*2.8 5.2計(jì)算工序尺寸及公差 粗車(chē)φ76端面：L=105-2=103IT為11公差為 粗車(chē)φ76mm ：φ=80-3.9=77.1 IT為13 公差為 粗車(chē)φ40mm外圓：φ=45-4=41IT 為13公差為 粗車(chē)φ76齒厚15：L=18-2=16IT為11公差為 粗車(chē)φ105齒厚：L=18-2=16IT為11公差為 粗車(chē)φ105端面：L=103-2=101IT為11公差為 粗車(chē)φ105：

19、φ=110-3.9=106.1IT為13公差為 鉆孔φ20：φ=0+18=18IT為13公差為 粗鉸φ20：φ=18+1.94=19.94IT為10公差為 精鉸φ20：φ=19.94+0.06=20IT為8公差為 半精車(chē)外圓φ76端面：L=101-0.5=100.5IT為9公差為 半精車(chē)外圓φ76：φ=77.1-1.1=76IT為10公差為 半精車(chē)外圓φ40：φ=41-1=40IT為10公差 為 半精車(chē)φ76齒厚15：L=15.5-0.5=15IT為9公差為 半精車(chē)φ105齒厚：L=15.5-0.5=15IT為9公差為 半精車(chē)外圓φ105端面：L=100.5-0.5=100IT為9公差為 半精車(chē)外圓φ105：φ=106.1-1.1=105IT為10公差為 粗插鍵槽 精插鍵槽