齒輪傳動軸加工工藝

1、齒輪傳動軸的加工過程及工藝目的： 對于齒輪傳動軸加工工藝有很重要的意義。好的加工工藝能夠合理的使用和加工零件。所以對于零件的加工工藝分析很重要。其次也為了更好的檢測前一段時間的學習成果，和這門功課的掌握程度，更重要的是我們要學以致用，把課堂中學到的知識運行實際實踐當中。設計任務： 了解齒輪傳動軸的加工過程傳動軸的加工類型及方法 此軸在加工的過程中由于零件數(shù)量要求不多故其生產(chǎn)類別為單件小批生產(chǎn)，在機加工過程中使用通用機床便可完成此軸加工采用CA6140車床其工藝裝備為通用夾具（三爪卡盤、兩頂尖）及標準附件通用刀具和萬能量具游標卡尺、 螺旋測微器等零件的結構分析 1.合理的零件尺寸 為保證設計基準

2、與工藝基準的重合并符合尺寸鏈最短原則，使零件在被加工過程中能直接保證尺寸精度要求，并保證裝配時累積誤差最小，零件的尺寸標注不封閉，避免從一個加工表面確定幾個非加工表面的位置。 2.合理的零件結構 軸的相鄰表面間留 有退刀槽。 零件的技術要求分析1. 合理確定零件的加工精度與表面質(zhì)量 （1）粗糙度3.2、 粗糙度1.6、 粗糙度0.8的表面粗糙度需要進行粗車、半精車、精車，如果低于0.8需要進行精磨加工。加工精度過高會增加工序增加制造成本過低會影響機器的使用性能故必須確定恰當。 （2）保證其位置精度可能性 盡量使軸在一次加工的過程中加工多面，這樣就可以利用機床本身的精度來達到需要的位置精度。 2

3、技術要求 傳動軸的主要表面是軸頸與軸頸配合的表面稱為支承軸頸其精度要求最高與傳動件配合的表面稱為配合軸頸。尺寸精度支承軸頸為IT6其他軸頸尺寸精度為IT8。 齒輪傳動軸的加工過程分析 1、選擇毛坯 2、車（粗車、半精車、精車） 3、熱處理（正火、退火） 4、銑（粗銑、半精銑、精銑） 5、外磨（粗磨、半精磨、精磨） 說明： 傳動軸大多是回轉表面，主要是采用車削和外圓磨削。鍵槽采用銑床銑削。由于表面粗糙度值較?。≧a0.8m），最終加工應采用磨床磨削。一、選擇毛坯 此傳動軸采用綜合力學性能優(yōu)異且價格較為便宜的45鋼這種材料在經(jīng)過 熱處理后能得到一個較好的切屑性能、較高強度及需要的韌度在加工中非常適

4、合各種加工的需要。 由于此傳動軸為單件小批生產(chǎn)且精度不是很高故此傳動軸采用圓棒料毛坯圓棒 料毛坯成本較低加工方面也較方便。 得毛坯尺寸選取 長度250mm根據(jù)半精車及粗車端面余量算得 240+2x2+2x2=248mm接近的是 250mm故此長度選擇250mm。 查實用機械制造工藝設計手冊表2-11 二、刀具的選擇由于此軸材料為45鋼，在制造過程中會有較大的進給量與切削速度，故其刀具材料選擇硬質(zhì)合金，此材料強度高熱硬性優(yōu)良，為了最大的發(fā)揮出刀具的切削性能，提高生產(chǎn)率，車刀前角曲20，在粗加工階段選用后角為7的車刀，在精加工階段后角選為11，這是為了保證加工表面的質(zhì)量，主偏角選擇60這是為了保證

5、一個較長的刀具壽命，副偏角選擇5，刃傾角會影響刀頭的強度和切削流向，粗加工階段為增大刀頭強度，故選取-7，精加工階段為不使切屑劃傷已加工表面故選5 。綜上所述 前角后角主偏角 副偏角 刃傾角 粗車 2076057精車/半精車20116055 加工階段的劃分 此傳動軸在結構上可大致分為四個部分整個軸段的表面粗糙度為0.8兩個尺度不同的鍵槽。在加工上大致分為粗車半精車精車 銑削，以得到不同要求的加工面。 1.粗加工階段 在這一階段中要對整個圓棒料毛坯切除大量的加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上盡快接近成品，得到的已加工表面的表面粗糙度要達到12，為半精加工提供精基準。 2.半精加工階段 在這一階段中應

6、為主要表面的精加工做好準備并完成一些 次要表面的加工在完成這一步時所加工表面的表面粗糙度要求達到3.2。 3.精加工階段 保證各主要表面達到或基本達到圖樣規(guī)定的質(zhì)量要求完成表面粗糙度0.8的加工。 如此劃分加工階段的目的 1.利于保證加工質(zhì)量 粗加工階段中切除較多的加工余量產(chǎn)生的切削力和切削熱較大，因而工藝系統(tǒng)受力變形、受熱變形及工件內(nèi)應力變形較大不可能達到高的加工精度和表面質(zhì)量。 2.便于合理使用機床 ，粗加工時可采用功率大、精度低的高效率機床精加工時可采用相應的精加工機床，這樣不但發(fā)揮出來機床各自的性能特點，也延長了高精度機床的使用壽命。 3.便于安排熱處理工序 ，為了在機械加工工序中插入

7、必要的熱處理工序，同時使熱處理發(fā)揮充分的效果，這就自然而然地把機械加工工藝過程劃分為幾個階段，并且每個階段各有其特點及應該達到的目的。軸的加工工藝路線 生產(chǎn)中，該主軸的加工工藝路線為，下料正火粗切削加工調(diào)制半精切削加工銑鍵槽鍵槽高頻淬火、回火精切削加工表面粗糙度為0.8的軸。 熱處理熱處理是用來改善材料的性能及消除內(nèi)應力的。熱處理工序在本工藝路線中的安排，主要取決于軸的材料和熱處理的目的要求。 1. 預備熱處理 ，預備熱處理安排在機械加工之前，以改善切削性能、消除毛坯制造時的內(nèi)應力為主要目的。對于碳的質(zhì)量分數(shù)超過0.5%的碳鋼一般采用退火，對于碳的質(zhì)量分數(shù)小于0.5%的碳鋼一般采用正火，以提高

8、材料的硬度，使切削時切屑不粘刀，表面光滑。通過調(diào)制可使零件獲得細密均勻的回火索氏體組織、也用作預備熱處理。 2. 去除應力處理 ，安排在粗加工之后，精加工之前，如人工時效、退火。但為了避免過多的運輸工作量，對于精度要求不太高的零件，一般把去除內(nèi)應力的人工時效和退火放在毛坯進入機械加工車間之前進行。此傳動軸的精度要求一般故在此環(huán)節(jié)工作量較小。 3. 最終熱處理 最終熱處理安排在半精加工以后，主要用于提高材料的強度和硬度。由于淬火后材料的塑性和韌性很差，有很大的內(nèi)應力，易于開裂，組織不穩(wěn)定，材料的性能和尺寸要發(fā)生變化等原因，所以淬火后必須進行回火。 調(diào)制處理能使鋼材既獲得一定的強度、硬度，又有良好

9、的沖擊韌性等綜合力學性能。 二、車（粗車、半精車、精車） 先用車床的三爪卡盤夾住工件，車端面見平，在其一端打中心孔，然后用尾架頂端頂住。 1、粗車（表面粗糙度Ra為1080） 注：直徑和長度均留余量2mm 2、半精車（表面粗糙度Ra為2.510） 注：直徑和長度均留余量0.5mm 3、精車（表面粗糙度Ra為1.255） 注：直徑和長度均留余量0.1mm主要加工工序工序安裝工步工序內(nèi)容定位方法1.備料11準備尺寸為的圓棒料2.車11車右端面三爪夾持毛坯外圓2鉆中心孔三爪夾持毛坯外圓 3粗車25外圓及30右端面 三爪夾持毛坯外圓4粗車30外圓35右端面三爪夾持毛坯外圓2調(diào)頭1粗車左端面三爪一頂2粗

10、車30及35左端面三爪一頂3車11半精車30及35左端面三爪一頂2調(diào)頭1半精車25外圓及30右端面三爪一頂2半精車30外圓35右端面 三爪一頂4車倒角、切槽三爪夾持5銑銑鍵槽6車11精車30三爪一頂2調(diào)頭1精車35三爪一頂2精車30三爪一頂3精車25三爪一頂7鉗工去毛刺四、銑 銑床可以加個平面、溝槽、螺旋型表面以及齒輪，還可以加個回轉體表面、內(nèi)孔等。 軸上矩形花鍵的加工，通常采用銑削和磨削加工，如經(jīng)過淬火而使花鍵扭曲變形過大時，也要對側面進行磨削加工。以內(nèi)徑定心的花鍵，其內(nèi)徑和鍵側均需進行磨削加工。 粗銑（表面粗糙度Ra為1080） 注：直徑和長度均留余量2mm 半精銑（表面粗糙度Ra為2.510） 注：直徑和長度均留余量0.5mm 精銑（表面粗糙度Ra為1.2525） 注：直徑和長度均留余量0.1mm外磨（粗磨、半精磨、精磨） 磨床主要用于零件的精加工，可用于磨削內(nèi)、外圓柱面、和圓錐面、平面、螺旋面等等。 粗磨 表面粗糙度Ra為1.2510 半精磨 表面粗糙度Ra為0.632.5 精磨 表面粗糙度Ra為0.161.25加工后的立體圖形參考文獻： 機械制造技術基礎（韓秋實 王紅軍主編 機械工業(yè)出版社） 實用機械制造工藝設計手冊（王凡主編 機械工業(yè)出版社） 機械制造工