小齒輪切削加工工藝設(shè)計

1、小齒輪切削加工工藝設(shè)計說明書課程設(shè)計題目：小 齒 輪前言齒輪是工業(yè)生產(chǎn)中的重要基礎(chǔ)零件， 其加工質(zhì)量和加工能力反映一個國家的工業(yè)水平。實現(xiàn)齒輪加工的數(shù)控化和自動化， 加工和檢測的一體化是目前齒輪加工的發(fā)展趨勢。 齒輪加工機床是加工各種圓柱齒輪、 錐齒輪和其他帶齒零件齒部的機床。齒輪加工機床的品種規(guī)格繁多， 有加工幾毫米直徑齒輪的小型機床， 加工十幾米直徑齒輪的大型機床， 還有大量生產(chǎn)用的高效機床和加工精密齒輪的高精度機床。齒輪加工機床廣泛應(yīng)用在汽車、 拖拉機、機床、工程機械、礦山機械、冶金機械、石油、儀表、飛機和航天器等各種機械制造業(yè)中。本課程設(shè)計的是小齒輪，其具體設(shè)計內(nèi)容下文將做詳細介紹。目

2、錄機械加工說明書 .1前言 .11.分析零件工作圖和產(chǎn)品裝配圖 .42.工藝審查 .43 確定毛坯的種類和制造方法 .44.擬定機械加工工藝路線 .54.1選擇定位基準(zhǔn) .54.3安排加工順序以及熱處理 .74.4檢驗 .85.確定各工序所需的機床和工藝設(shè)備.86.確定各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差.97.參考文獻 .101. 分析零件工作圖和產(chǎn)品裝配圖閱讀零件工作圖，以了解產(chǎn)品的用按在途、性能及工作條件，明確產(chǎn)品在零件中的位置、公用及其主要技術(shù)條件。該小齒輪是與齒數(shù)為129 的大齒輪配合使用，屬于高速級齒輪，其齒面受力較大，所以加工的時候需滿足有一定的強度要求。2. 工藝審查該小齒輪主

3、要技術(shù)參數(shù)有：齒輪類型屬于漸開式直齒圓柱齒輪，材料是40MnB，齒數(shù)為 24，模數(shù)為 6，壓力角為 20°，齒頂高系數(shù)為 1,頂隙系數(shù)為 0.25，制造精度 7-7-7GK，配對齒輪齒數(shù) 129，以及配對后的中心距為 459。材料需要調(diào)制處理。零件圖如上圖所示。分析零件圖可知， 齒輪的最高粗糙度要求為 Ra3.2,為零件圖所示齒輪右端面、內(nèi)孔面、鍵槽兩側(cè)面、輪齒齒面。為滿足零件的粗糙度要求，零件圖所示齒輪右側(cè)面需先進行粗車， 然后進行精車； 鍵槽兩側(cè)面的粗糙度要求， 在進行插鍵槽的過程中即可得到保證； 齒輪軸孔須經(jīng)半精鉸才可滿足粗糙度要求； 輪齒齒面的粗糙度要求需有粗磨予以滿足。 零

4、件圖上，軸孔左端面和齒輪齒頂?shù)拇植诙纫缶鶠?Ra6.3，根據(jù)各加工方法表面粗糙度表分析，需對這兩個表面進行半精車。其他面在粗車后即可滿足粗糙度要求。 綜上所述，除了齒輪齒面需要粗磨之外， 其他表面都可將精車、 半精車或精鉸作為終加工， 來滿足零件的粗糙要求。 切削齒輪需要用到的設(shè)備有車床、滾齒機、磨齒機、插床、鉗工臺等。3 確定毛坯的種類和制造方法對已如圖塊狀金屬一般選擇鑄造制作毛坯， 但是由于齒輪屬于特殊零件， 需要高強度要求，一般的經(jīng)濟鑄造無法滿足設(shè)計要求， 所以毛坯應(yīng)該選擇鍛造成型。各類毛坯的特點4. 擬定機械加工工藝路線4.1 選擇定位基準(zhǔn)選擇對保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工

5、面的位置關(guān)系具有重要作用，零件圖中的齒輪選擇的鋼坯難免心。 加工時若以圓加工表面作為粗基準(zhǔn)， 則內(nèi)孔以外圓以保持同軸，而且可以選擇精基準(zhǔn)后可以保證加工余量均勻。以鍛件毛坯外圓為粗基準(zhǔn)車右端面，擴、半精鉸齒輪軸孔； 以齒輪鍛件右端面為粗基準(zhǔn)粗車、精車齒輪左端面。以齒輪軸孔為精基準(zhǔn)粗車外圓面；以齒輪外圓面為精基準(zhǔn)半精鉸齒輪軸孔；以齒輪右端面為精基準(zhǔn)粗車齒輪左端面和軸孔左端面，同時半精車軸孔左端面；以齒輪外圓為精基準(zhǔn)， 插削鍵槽； 以齒輪外圓為精基準(zhǔn)磨削鍵槽兩側(cè)面；以齒輪軸孔為精基準(zhǔn)滾齒。加工工藝基準(zhǔn)表工序工序內(nèi)容粗糙度定位基準(zhǔn)1粗、半精車右端面Ra6.3外圓2鉆、粗?jǐn)U內(nèi)孔Ra5外圓3粗、半精車左端

6、面Ra6.3右端面4粗車外圓Ra10內(nèi)孔4.2 零件表面加工方法的選擇分析零件各加工面粗糙度和精度等級確定各加工面的加工方法。 本課程設(shè)計中，齒輪機加工的毛坯件為鍛件， 由于在鍛造過程中有氧化皮的產(chǎn)生， 故在機加工過程中每個面都需要加工。 對于沒有特殊要求的表面， 可把粗加工工序作為其終加工。下面依據(jù)齒輪零件圖給出齒輪各表面的加工方法及齒輪的熱處理方法。描述中涉及到的方位均以附錄中的零件圖為依據(jù)。本課程設(shè)計齒輪的制造精度為7-7-7GB。粗車的加工經(jīng)濟度為 IT12IT12，切粗糙度為 1080m；半精車的加工經(jīng)濟度為 IT10IT11，粗糙度為 2.510 m；精車的加工經(jīng)濟度 IT7IT8

7、，粗糙度為 1.255 m。鉆 15mm 以下的孔的加工經(jīng)濟度為 IT11IT13，粗糙度為 580 m；鉆 15mm 以上的孔的加工經(jīng)濟度為 IT10IT12，粗糙度為 2080m。粗?jǐn)U的加工經(jīng)濟度為 IT12IT13，粗糙度為 520 m；一次擴孔的加工經(jīng)濟度為 IT11IT12，粗糙度為 1040m；半精鉸的加工經(jīng)濟度為 IT8IT9，粗糙度為 1.2510m；精擴的加工經(jīng)濟度為 IT9IT10，粗糙度為 1.2510m。精鉸的加工經(jīng)濟度為 IT6IT7，粗糙度為 0.323.2m。插削加工的粗糙度為 2.520m。平磨中粗磨的加工經(jīng)濟度為 IT8IT10，粗糙度為 1.2510。零件圖

8、要求左右表面的粗糙度為Ra6.4，所以方法為 :粗車精車?？椎谋砻娲植诙纫鬄镽a3.2，考慮到鍛造車的孔，所以加工方法為：粗?jǐn)U精擴。齒輪軸孔處的鍵槽，其頂面的粗糙度為 12.5m，插削鍵槽之后即可滿足其粗糙度要求。 而兩側(cè)面的粗糙度為 Ra3.2，故在插削之后安排粗磨工藝， 以滿足其粗糙度要求。齒輪輪齒面的粗糙度為Ra3.2，在滾齒機上滾齒之后即可達到其粗糙度要求，故滾齒之后不再對其安排其他切削工藝。4.3 安排加工順序以及熱處理1）齒輪右端面：粗車精車；2）齒輪外圓：粗車精車；3）齒輪左端面：粗車；4）齒輪軸孔左端面：粗車半精車；5）齒輪軸孔：鉆粗?jǐn)U半精鉸；6）鍵槽：插削粗磨半精磨；7）齒

9、輪輪齒：滾壓。綜上所述，齒輪的切削加工工藝路線為：工藝路線加工內(nèi)容1粗車2精擴3粗車4粗車5半精車6調(diào)質(zhì)7精車8半精車9畫線10插削11粗磨12滾齒粗車齒輪右端面精擴齒輪軸孔齒輪左端面及軸孔左端面外圓半精車外圓調(diào)質(zhì)工件齒輪右端面齒輪軸孔左端面劃鍵槽加工線插削鍵槽鍵槽兩側(cè)面滾齒13倒角車削倒角機倒圓角4.4 檢驗檢驗各工藝要求是否達標(biāo)。5. 確定各工序所需的機床和工藝設(shè)備精擴、半精鉸齒輪內(nèi)孔在車床上進行，夾具為三爪卡盤， 刀具為擴孔鉆和鉸刀，測量工具為游標(biāo)卡尺。粗車外圓在車床上進行， 夾具為心軸和撥盤以及軸向固定裝置，刀具為 90°切刀，測量工具為游標(biāo)卡尺。粗車、精車齒輪右端面，粗車齒

10、輪左端面，粗車半精車齒輪軸孔左端面，均在車床上進行，夾具均為三爪卡盤，測量工具均為游標(biāo)卡尺。熱處理調(diào)質(zhì)在電磁爐中進行，夾具為鉗頭夾具。插削鍵槽在插床上進行， 粗磨鍵槽兩側(cè)面在平磨磨床上進行，插削時刀具為插刀，磨削時刀具為砂輪。6. 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差根據(jù)上表， 采用分析計算法可以算出工序余量。但是分析計算法切丁加工余量的過程較為復(fù)雜， 多用于大批量生產(chǎn)或者貴重材料零件加工。對于成批單件生產(chǎn)，目前大部分工廠都采用查表法或者經(jīng)驗法來確定加工余量。查表法時采用 機械加工工藝手冊提供的資料查處各表面的總余量，但表中的余量不一定與實際相符，一般偏大，多以加工時工廠更具自身情況可做適當(dāng)調(diào)整。上圖為余量表之一。根據(jù)機械加工手冊最后得出各工序的加工余量，工序步驟工序余量（ mm）精度等級粗車齒輪外圓3.8IT11IT12精車齒輪外圓0.2IT6IT7粗車齒輪右端面3.5IT11IT12精車齒輪右端面0.5IT7IT6粗車齒輪左端面9IT12IT11粗車齒輪軸孔左端面3IT12IT11半精車齒輪左端面1IT8IT10鉆5IT12IT11粗?jǐn)U內(nèi)孔1IT12半精鉸內(nèi)孔0.015IT8IT7插削4&