减速器传动轴加工工艺分析

减速器主动轴齿轮传统加工工艺分析报告单姓名工号组别课程名称主动齿轮轴、圆柱齿轮工艺分析任务编号SK-CL-0402撰写目的了解主动齿轮轴、圆柱齿轮传统加工工艺附图（要求：用铅笔按比例绘制，图纸工整、清晰）主动齿轮轴如下图：一、零件图样分析上图所示为减速器的传动轴。它属于台阶轴类零件，由齿轮、圆柱面、圆锥面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。根据工作性能与条件，该传动轴图样规定了主要轴颈￠12±0.0055两处、外圆￠10、轴肩￠14两处有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是两处轴颈￠12±0.005。二、毛坯选择该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠35mm的热轧圆钢作毛坯。三、选定设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选定数控车床为CK6140；根据机床说明书，其数控系统为FANUC，加工齿轮需用通用的滚齿机。四、确定表面加工方法传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面￠12±0.005的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8um)较小，故车削后还需磨削。外表面加工方案可为：粗车—半精车—磨削五、确定零件的定位基准和装夹方式合理选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面￠12±0.005、￠10及轴肩￠14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，所以应选择坯件轴线和外圆为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘加紧，以保证零件的技术要求。粗基准采用热轨圆钢的毛坯外圆，先加工一个端面，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作为精基准，车另一端面。注意齿轮需用滚齿机加工，故车齿轮外圆至尺寸要求￠30mm。六、划分阶段对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆)，半精车(半精车各处外圆、台阶和及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。各阶段划分大致以热处理为界。七、热处理工艺安排轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。该轴要求调质处理，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。八、确定加工工艺路线下料→车两端面→粗车各外圆→调质→半精车各外圆，车槽，倒角→车螺纹→划键槽加工线→铣键槽→磨削→滚齿机加工齿轮→检验。九、确定切削用量（1）背吃刀量：粗车时，确定其背吃刀量为1mm左右；半精车是为0.5mm。（2）主轴转速1）车直线轮廓时的主轴转速。参考表并根据实践经验确定其切削速度为90m/min；粗车时确定其主轴转速为800r/min,精车时确定主轴转速为1000r/min。编程中还可以对直线采用不同的主轴转速。2）车螺纹时的主轴转速。主轴转速为320r/min。（3）进给速度：粗车时，按式Vf=nf可选择Vf1=100mm/min；精车时，选择Vf2=50mm/min；短距离空行程的Vf3=300mm/min。十、工艺卡片十一、编制程序O0001T0101M03S800G00X60Z2G71U0.5R0.5P1Q2X0.5Z0F100N1G01X8F60Z1G01X12.5Z-1.25Z-9X14Z-14X21X25Z-16X34N2G01Z-38G00X100Z100M30O0002T0202M03S800G00X60Z2编写日期：第页共页G71U0.5R0.5P1Q2X0.5Z0F100N1G01X4Z1G01X8Z-1Z-10X10.005Z-25Z-44X11.5X12.5Z-44.75Z-52X14Z-57X21X25Z-59N2G01X35Z-59G00X100Z100M30教师评语：减速器圆柱齿轮传统加工工艺分析报告单（续页）编写日期：第页共页续页要求：可增加文字主要内容或附图，需同该报告单第1页装订在一起，以便查阅。上图为减速器圆柱齿轮。从中可以看出，编制齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段：1)齿轮毛坯的形成：锻件、棒料或铸件；2)粗加工：切除较多的余量；3)半精加工：车、钻孔、镗孔、滚、插齿；4)热处理：调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等5)精加工：精修基准、精加工齿形一、齿轮加工工艺过程分析1、零件图样分析该零件主要有键槽、孔以及齿轮所组成。齿轮齿面及齿坯基准面的粗糙度，对齿轮的寿命和传动中的噪声有一定的影响。对6~8级精度的齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为3.2um，基准孔为1.6um，基准端面为3.2um，齿顶圆柱面为3.2um。2、基准的选择对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。带轴齿轮主要采用顶点孔定位；对于空心轴，则在中心内孔钻出后，用两端孔口的斜面定位；孔径大时则采用锥堵。顶点定位的精度高，且能作到基准重合和统一。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。（1）以内孔和端面定位这种定位方式是以工件内孔定位，确定定位位置，再以端面作为轴向定位基准，并对着端面夹紧。这样可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适合于批量生产。但对于夹具的制造精度要求较高。（2）以外圆和端面定位当工件和加剧心轴的配合间隙较大时，采用千分表校正外圆以确定中心的位置，并以端面进行轴向定位，从另一端面夹紧。这种定位方式因每个工件都要校正，故生产率低；同时对齿坯的内、外圆同轴要求高，而对夹具精度要求不高，故适用于单件、小批生产。综上所述，为了减少定位误差，提高齿轮加工精度，在加工时应满足以下要求：1)应选择基准重合、统一的定位方式；2)内孔定位时，配合间隙应近可能减少；3)定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来，以保证垂直度要求。所以根据零件的图样分析知，应采用以外园和端面为定位基准。3、齿轮毛坯的加工齿坯孔加工的主要方案如下：1）钻孔—扩孔—铰孔—插键槽2）钻孔—扩孔—拉键槽—磨孔3）车孔或镗孔—拉或插键槽—磨孔齿面加工前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工过程中占有很重要的地位。因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来，同时齿坯加工所占工时的比例较大，无论从提高生产率，还是从保证齿轮的加工质量，都必须重视齿轮毛坯的加工。在齿轮图样的技术部要求中，如果规定以分度圆选齿厚的减薄量来测定齿侧间隙时，应注意齿顶圆的精度要求，因为齿厚的检测是以齿顶圆为测量基准的。齿顶圆精度太低，必然使测量出的齿厚无法正确反映出齿侧间隙的大小，所以，在这一加工过程中应注意以下三个问题：1)当以齿顶圆作为测量基准时，应严格控制齿顶圆的尺寸精度；2)保证定位端面和定位孔或外圆间的垂直度；3)提高齿轮内孔的制造精度，减少与夹具心轴的配合间4、齿形及齿端加工齿形加工是齿轮加工的关键，其方案的选择取决于多方面的因素，如设备条件、齿轮精度等级、表面粗糙度、硬度等齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。如下图所示。经倒圆、倒尖后的齿轮在换档时容易进入啮合状态，减少撞击现象。倒棱可除去齿端尖角和毛刺。下图是用指状铣刀对齿端进行倒圆的加工示意图。倒圆时，铣刀告诉旋转，并沿圆弧作摆动，加工完一个齿后，工件退离铣刀，经分度再快速向铣刀靠近加工下一个齿的齿端。齿端倒圆齿端加工必须在淬火之前进行，通常都在滚（插）齿之后，剃齿之前安排齿端加工。5、传统加工工艺路线下料锻造粗精车钻孔、镗孔制齿（滚齿、插齿等）调质磨齿挖槽表面淬火检验5、毛坯的选择及选定设备该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢（热轨钢）可满足其要求，选择毛坯尺寸为￠120x20mm。根据加工的要求和条件，应选择数控车床CK6140，数控铣床XK7132，数控系统均为FANUC以及通用的滚齿机。6、工艺卡片