齿轮轴工艺设计

11纺机电 一、图纸分析 二、设计工艺流程 三、加工设备与工艺装备 一、图纸分析 零件图分析 1、结构：台阶轴右端有齿轮，靠近右端有一键槽,零件需要打一 8的孔 2、并且工件右端部分是一个外螺纹部件 3、材料：45钢 4、精度：最高IT8级精度，表面粗糙度 Ra1.6 12mm粗车，半精车 精车。 17mm粗车，半精车。 20mm粗车 半精车 精车。 40mm粗车 半精车 精车 20mm粗车 半精车 精车 需要钻孔8的孔 其余表面加工要求：粗车，半精车 毛坯选择 根据本零件的结构特点、使用要求及材料牌号，可选择铸件，硬度为235HBS。毛坯长度为60200mm 选择毛坯，考虑加工余量 工序名称 加工余量/mm 工序尺寸/mm 毛坯 8 48 粗车 6 42 半精车 2 41 返回 二、设计任务的分析 1） 孔8 mm可以通过钻、铰、扩削来完成。该孔的轴线方向的设计基准是键槽16mm的对称中心线，该尺寸精度由于是配做尺寸，所以通过钻模是完全可以保证的；孔8mm在径向方向的设计基准是12所在的B端面为基准，用夹具保证也是可以的。 2） 键槽16mm和12的以B为基准的端面是前已完成的工序，精度都是完全可以保证的。 3） 本工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式钻模。 流程表 工序号 工序名称 工序内容 设备 一 热处理 自由锻造60*150 正火处理 二 粗车 粗车右端面、钻中心孔、粗车右端20+8、40*8、M12*1.5 车床 三 热处理、调质处理 调头车左端面、钻中心孔、粗车左端20+8、40外圆 四 半精车、精车 1、 半精车右端20+8、40H8外圆、修研中心孔 车床 2、 精车右端20+8、40H8、割割槽、倒角 3、 调头半精车左端12、NN7、20+8、40H8外圆 4、 精车左端12、NN7、20+8外圆、割槽、车螺纹 五 齿轮、滚轮、惕齿 滚轮床、惕齿床 六 铣 铣键槽16*3*5 铣床 七 清洗、检验、上油入库 选择加工方法，制定工艺路线 1.定位基准的选择： 本零件是带齿轮的轴类零件，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选左端面为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。由于零件全部表面都需要加工，而齿轮和键槽作为精基准应先加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。 2、零件表面加工方法的选择 本零件表面加工面有外圆、齿轮内孔、端面、键槽，及外孔等，材料为HT200。以公差等级和表面粗糙度要求： （1） 20mm阶梯轴的右端面按Ra6.3um加工，需要粗车 （2） 17mm表面粗糙度为Ra3.2um需要粗车，半精车 (3) 12mm、 20mm、 40mm、 20 mm圆柱面按Ra1.6um需要粗车、半精车、精车 (4) 沟槽：本零件的右端、中间、左端分别有2x2、 2x0.5、2x0.5的沟槽，需要用卧式车床进行加工。 (5) 倒角：左端和右端进行C2的倒角，在中间的沟槽中，进行R0.5的倒圆角和C0.5的倒斜角。 （6）端面：本零件的端面为回转体端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度为Ra12.5um，达粗车。（7）165mm的槽Ra为3.2um,需要粗车车、半精车。 （8）铣外圆齿轮。 3、拟订加工工艺路线 按照先加工基准面及先粗后精的原则安排工序。 ：以40mm外圆端面定位，右端面粗车，粗车 12mm外圆及台阶端面，保证尺寸10mm。 粗车 17mm外圆及台阶端面，保证尺寸21mm 粗车 20mm外圆及台阶端面，保证尺寸50mm 粗车 20mm外圆及台阶端面，保证尺17mm ：调头找正夹紧，粗车右端面粗车 ：以粗车 半精车的 右端圆柱面为 定位加工左端齿轮。 :以12mm外圆定位，铣键槽，粗镗8mm孔。 返回 三、选择加工设备与工艺装备 1.选择机床： 1）.工序I,是粗车和半精车。选用卧式车床就能满足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，选用最常用的C620-1型卧式车床即可。 2.选用夹具： 本零件除钻削加工需要设计专用夹具，其他工序使用通用夹具即可，车床上用三爪自定心卡盘。 3.选择刀具： 1）.在车床上加工的工序，一般都采用硬质合金刀和铣刀，加工灰铸铁零件采用YG型硬质合金，粗加工采用YG6,半精加工用YG8，精加工和精细加工用YG10,切槽宜用高速钢。 2）.钻孔用麻花钻 六、确定切削用量 1、粗车外圆端面 加工余量：粗车1 切削深度：ap =2.5,走一次刀 进给量：f=1.9mm/r 计算切削速度：根据公式可得 输入参数：Cv=235 T=60 m=0.20 ap=2 Xv=0.15 f=0.8 Yv=0.45 得Vc=120.25m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=510r/min 按机床说明取n为500r/min ，所以实际切削速度 Vc=117.75m/min 3、半精车外圆 切削深度：ap =0.75 进给量：f=0.2mm/r 计算切削速度：根据公式可得 输入参数：Cv=291 T=60 m=0.20 ap=0.75 Xv=0.15 f=0.20 Yv=0.20 得Vc=180.06m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=971r/min 切削深度：ap =0.25 进给量：f=0.1mm/r 计算切削速度：根据公式可得 输入参数：Cv=291 T=60 m=0.20 ap=0.25 Xv=0.15 f=0.10 Yv=0.20 得Vc=198.89m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=1106r/min 精车外圆 切削深度：ap =1 进给量：f=0.1mm/r 计算切削速度：根据公式可得 输入参数：Cv=291 T=60 m=0.20 ap=1 Xv=0.15 f=0.10 Yv=0.20 得Vc=203.36mm/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=1080r/min 切削工时：t=（L+L1+L2）/nf L=（d-d1）/2=4 L1=4 L2=0 切84的槽 L= 4 L1=4 L2=0 取得t=0.074min 切槽 车螺纹 对右端的12的外圆进行外螺纹加工 要求尺寸为：M12X0.5 M12X1.5 6、钻 8mm的孔 切削深度：ap =12 进给量：f=0.3mm/r 确定主轴转速：n=1000v/3.14d=700r/min 切削工时：t=（L+L1+L2）/nf L=4 L1=2 L2=0 取得t=0.029min 10、滚齿、插齿 切削深度：ap =4.3 进给量：f=1mm/r 计算切削速度：Vc=60mm/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=367r/min 模数模数 m 2 齿数 z 18 齿形角 20 精度等级 766GM 齿厚 配对 图号 653 齿轮 齿数 25