轴的加工工艺课程设计毕业论文

贵州航天职业技术学院课程设计题目齿轮轴的加工工艺设计系别：机械工程系专业：班级：学生姓名：学号：指导教师：张宗固目录摘要···········································································1关键词········································································1一、零件图分析·······························································1二、毛坯的选择·······························································2三、工艺分析··································································3四、工艺路线的拟定··························································4五、工序尺寸及其公差的确定···············································5六、机械加工过程····························································6七、齿轮测量··································································7八、结论·······································································8附图：零件图········································································9毛坯图·······································································10齿轮轴工艺过程卡片·······················································11齿轮轴工序卡片1···························································12齿轮轴工序卡片2···························································13齿轮轴工序卡片3··························································14齿轮轴工序卡片4··························································15齿轮轴工序卡片5··························································16齿轮轴工序卡片6··························································17齿轮轴工序卡片7··························································18齿轮轴工序卡片8···························································19参考文献····································································20齿轮轴的加工工艺设计摘要：通过对齿轮轴零件图的工艺分析，确定了该零件的尺寸规格和毛坯材料，通过对零件的工艺分析，确定了该零件的工艺路线和加工方法，编写了详细的机械加工工艺文件：工艺过程卡片和工序卡片。并对零件在加工过程中出现的问题进行简单的分析。关键词：齿轮轴;加工精度;定位基准一、零件图分析齿轮轴在机器领域中应用很广泛，几乎所有的机器中都有齿轮轴的存在，所以齿轮轴在机器设备很常见，但也很重要。零件的形状及其结构如图1所示：图1齿轮轴简图1由图1可知，该零件以外圆Ø60h80046.0mm中心线为设计基准，键槽6N90030.0mm有对称度要求，对称度为0.05,。整个此轮轴外形不复杂，但精度要求较高，最表面粗糙度为1.6，最高精度为IT6。重点加工为齿轮Ø55mm、Ø60h80046.0mm外圆，外圆Ø35k6018.0002.0mm，外圆Ø20r6041.0028.0mm，特别是Ø60h80046.0mm齿轮，要保证齿轮内壁的粗糙度为1.6。齿轮轴为轴类零件，所以毛坯为棒料。材料为45。而且有热处理要求，为调质220～250，故加工过程中要转序。二、毛坯的选择在制订工艺规程时，合理选择毛坯不仅影响到毛坯本身的制造工艺和费用，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大的影响。齿轮轴是重要的轴类零件，而且材料为45号刚，所以毛坯采用棒料获得。图2齿轮轴毛坯图2三、工艺分析由齿轮轴零件图可知，该零件属于轴类零件，轴类零件的定位基准一。搬是外圆和中心孔。在选择车削步骤时，一般先以一端外圆为粗基准，车出一段外圆，端面并打出一个中心孔；然后以这一加工过的外圆为粗基准，车另一端端面和另一端中心孔。从零件图可以看出，该零件以外圆Ø60h80046.0mm中心线为设计基准，齿轮用以和其他齿轮配合，所以必须保证其精度和粗糙度。该零件属轴类零件，而且零件右端尺寸与左端相差较大，所以在加工右端时刚性较差，可用两顶尖孔定位的方法，以保证基准统一。因此轮轴最小端直径为Ø20r6041.0028.0mm，且工艺过程不长，故顶尖孔不宜过大，选择A2.5即可。零件材料为45号刚，毛坯为棒料。45号刚有良好的切削加工性，加工时不会出现难加工现象。棒料表面光滑，余量均匀，不会产生打刀。因此，该零件的加工对刀具没有特殊要求。零件右端尺寸较小，刚性较差，切削时切削用量不宜过大。零件的最高精度为齿轮Ø55mm、Ø60h80046.0mm、外圆Ø35k6018.0002.0mm、外圆Ø20r6041.0028.0mm的圆柱表面，最高粗糙度为Ra1.6。键槽有对称度要求，对称度为0.05；据此，加工阶段应分为“粗车—半精车—铣—滚齿—粗磨—精磨”6个加工阶段，用精磨来保证加工质量，磨齿加工来保证齿轮加工质量。零件的调质处理安排在粗加工之后，办精加工之前进行。零件结构不复杂，且为中小批量生产，6个加工阶段分别完成不同3的加工内容：粗加工基本成形；半精车加工完成Ø40mm和Ø30mm的外圆及2×0.5的槽，并完成各倒角；铣6N90030.0mm键槽属半精加工，一般安排在半精车后，精车之前；滚齿加工完成Ø55mm至Ø55.10030.0的齿轮，粗磨和精磨加工完成Ø60h80046.0mm、Ø35k6018.0002.0mm和Ø20r6041.0028.0mm的外圆和Ø55mm的齿轮。磨外圆采用纵向磨削法，纵向磨削法磨削力小，散热条件好，可获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度。磨削深度较小，磨削力较小，适用于加工细长、精密或薄壁的工件。齿轮加工是该零件的重点加工部位，由于精度和表面粗糙度要求较高，应粗精分开，并安排在其他表面全部完成后进行精磨。经过6个加工阶段达到图纸要求后，要经过对零件的外圆、键槽、齿轮及端面的尺寸、表面粗糙度和形位公差进行检验，确定零件是否合格，在对零件清洗涂油入库。四、工艺路线的拟定工艺路线的拟定是否合理，不但影响加工质量和生产率，而且影响工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响成本。由于该齿轮轴加工精度较高，而且还有热处理要求，零件可以通过粗车和半精车达到部分尺寸要求，洗键槽可以单独进行，零件的最终尺寸公差和表面要求在精车和滚齿工序中完成，所以确定该齿轮轴的加工工艺路线为：下料——粗车——半精车——铣——滚齿——粗磨——精磨——检验——入库。4五、工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定方法有引用法、查表法和分析计算法。根据加工过程零件的加工余量大小对零件的加工质量、生产率和生产成本均有较大的影响，加工余量过大，不仅增加机械加工的劳动量，降低了生产率，而且增加材料，工具和电能等的消耗，从而增加市场成本。若零件的加工余量过小，零件在加工过程中不能保证消除前工序的各种误差和表面缺陷，甚至出现产品不合格。由零件图分析可知零件材料采用45，由于零件径向尺寸变化不大，所以毛坯采用棒料，直接下料外圆为Ø66mm长度为234mm。零件精度要求较高，表面粗糙度为1.6，最终加工采用精车，加工工艺路线为“粗车——半精车——铣——滚齿——粗磨——精磨”。零件的各工序余量为精磨余量为0.2mm，粗磨余量为0.3mm，磨齿加工余量为0.5mm，半精车余量为1.8mm，粗车余量为2.5mm，由此可知加工总余量为5.3mm。为了保证零件的尺寸公差，零件的最后一次加工精磨的公差即为设计尺寸公差HT6,其余工序尺寸公差按经济精度查表确定，并按“如体原则”确定偏差。则粗磨为IT8，半精车为IT9，粗车为IT11。根据引用法定该零件的工序尺寸及其公差如下：5表六工序尺寸及其公差毛坯粗加工半精加工粗磨加工精磨加工Ø60h80046.0外圆Ø66Ø62.10118.0Ø60.30003.0Ø60h80046.0Ø35k6018.0002.0外圆Ø66Ø37.10281.0Ø35.30121.0Ø35.20059.0Ø35k6018.0002.0Ø20r6041.0028.0外圆Ø66Ø22.10228,0Ø20.30098.0Ø20.20046.0Ø20r6041.0028.0Ø40外圆—Ø40———Ø30外圆—Ø30———五、机械加工过程粗车时夹Ø46mm并找正车端面见光即可，粗车外圆Ø35k6018.0002.0mm至Ø37.10281.0mm，长度为28mm，粗车外圆Ø60h80046.0mm至Ø62.10118.0mm，长度为60mm；夹Ø37.10281.0mm，半精车外圆Ø35k6018.0002.0mm至Ø35.30121.0mm，长度保证为26mm，半精车外圆Ø40mm至图纸尺寸，半精车外圆Ø60h80046.0mm至Ø60.30003.0mm，长度保证为60mm，切槽2×0.5，倒角C2，Ra3.2。调头夹Ø62.10118.0mm的外圆，平端面见光即可，打中心孔A2.5,粗车Ø20r6041.0028.0mm至Ø22.10228,0mm。长度为53mm,粗车外圆Ø35k6018.0002.0mm至Ø37.10281.0mm，长度为28mm；夹Ø60.30003.0mm，半精车Ø20r6041.0028.0mm至Ø20.30098.0mm,长度保证为53mm，半精车Ø30mm至图纸要求，半精车外圆6加工内容尺寸及公差设计名称Ø35k6018.0002.0mm至Ø35.30121.0mm，长度保证为26mm,半精车Ø40mm至图纸要求，切槽2×0.5。倒角C2，Ra3.2。铣键槽6N90030.0mm至图纸要求。磨齿Ø55mm至Ø55.10030.0mm。粗磨外圆Ø60h80046.0mm至图纸要求，粗磨外圆Ø35k6018.0002.0mm至Ø35.20059.0mm，长度保证为28mm，粗磨Ø20r6041.0028.0mm至Ø20.20046.0mm，长度保证为53mm。精磨Ø60h80046.0mm至图纸要求，精磨Ø35k6018.0002.0mm至图纸要求，精磨Ø20r6041.0028.0mm至图纸要求，精磨齿轮Ø55mm至图纸要求。七、齿轮测量齿轮精度项目繁多，因此齿轮测量比较复杂，