齿轮机械加工工艺设计

毕毕业业设设计计 题题 目目齿轮轴机械加工工艺设计齿轮轴机械加工工艺设计 目录目录 摘要3 第一章零件图工艺分析4 1.1 零件的作用分析 4 1.2 零件的结构分析 4 1.3 零件的技术要求分析 4 1.4 工艺措施 4 第二章制定机械加工工艺方案5 2.1 毛坯的选择 5 2.2 定位基准的选择 5 2.3 热处理的选择及工序位置安排 6 2.4 制定机械加工工艺路线 7 第三章选择刀具及确定切削用量8 3.1 选择刀具 8 3.2 确定切削用量 8 第四章编制加工程序9 4.1 确定加工顺序及走刀路线 9 4.2 编制加工程序 9 结论错错误误! !未定义书签。未定义书签。 参考文献.16 致谢语错错误误! !未定义书签。未定义书签。 2 摘要摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的 一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提 高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无 论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定 加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工 路线等)也需做一些处理。 并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的 产品。本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工 装方案的确定，刀具和切削用量的选择， 确定加工顺序和加工路线，数控加工程 序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加 工效率，简化工序等方面的优势。 齿轮轴机械加工工艺设计齿轮轴机械加工工艺设计 第一章第一章零件图工艺分析零件图工艺分析 1.11.1 零件的作用分析零件的作用分析 轴是组成机器零件的主要零件之一。一切做回转运动的传动零件（例如：齿 轮，蜗轮等）都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此，轴的主要功 用是支撑回转零件和传递运动和动力。 1.21.2 零件的结构分析零件的结构分析 该零件由圆柱面、螺纹、齿轮、键槽、径向孔、退刀槽倒角及中心孔组成。 1.31.3零件的技术要求分析 零件的技术要求分析 该零件的尺寸的尺寸精度和表面粗糙度要求很高，该图尺寸标注完整，轮廓 描述清楚。材料为 45 钢，有热处理和硬度要求。齿轮轴有径向圆跳动要求，表 面粗糙度最小值为 0.8. 1.41.4工艺措施 工艺措施 通过以上描述，可以采取以下几点工艺措施： 1.对图样上给定的有精度要求的尺寸，因为公差数值很小，所以编程时不可 以取平均值，或者不能省去小数点后面的，要对好刀。 4 2.在轮廓曲线上，没有要进行间隙补偿的。但也要保证轮廓曲线的准确性。 第二章第二章制定机械加工工艺方案制定机械加工工艺方案 2.12.1 毛坯的选择毛坯的选择 由于该传动轴在工作过程中要承受交变负荷和冲击， 为增强其强度和冲击韧 度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。由于生产类型为单件小批量生产，且轮廓尺 寸较大，宜采用自由锻的方法来制造毛坯。 零件的材料为 45 钢，45 钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但 是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45 号钢可以淬硬至 HRC42~46。所以如果 需要表面硬度，又希望发挥45 钢优越的机械性能，常将45 钢表面渗碳淬火，这 样就能得到需要的表面硬度。 2.22.2 定位基准的选择定位基准的选择 2.2.1 精基准的选择原则 (1) 基准重合原则。为避免基准重合误差，方便编程，应选用设计基准作为 定位基准， 并使设计基准、 定位基准、 编程原点三者统一， 这是最佳考虑的方案。 因为当加工面的定位基准与设计基准不重合， 且加工面与设计基准不在一次安装 中同时加工出来的情况下，会产生基准重合误差。 (2) 基准统一原则。在多工序或多次安装中，选用相同的定位基准，这样既 可保证各加工表面间的相互位置精度，避免或减少因基准转换而引起的误差。 (3) 自为基准原则。精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，因此选择加 工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。 (4) 便于装夹原则。 所选精基准应能保证工件定位准确稳定， 装夹方便可靠， 夹具结构简单适用，操作方便灵活，能加工尽可能多的内容。 (5) 便于对刀原则。批量加工时，在工件坐标系已经确定的情况下，采用不 同的定位基准为对刀基准建立工件坐标系，会使对刀的方便性不同，有时甚至无 法对刀。这时就要分析此种定位方案是否能满足对刀操作的要求，否则原设工件 坐标系须重新设定。 2.2.2 粗基准的选择原则 5 (1) 非加工表面原则。为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不 加工面为粗基准。 (2) 加工余量最小原则。以余量最小的表面作为粗基准，以保证各加工表面 有足够的加工余量。 (3) 重要表面原则。为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加工面为 粗基准。 (4) 不重复使用原则。粗基准未经加工，表面比较粗糙且精度低，二次安装 时，其在机床上（或夹具中）的实际位置可能与第一次安装时不一样，从而产生 定位误差，导致相应加工表面出现较大的位置误差。因此， 粗基准一般不应重复 使用。 (5) 便于工件装夹原则。作为粗基准的表面，应尽量平整光滑，没有飞边、 冒口、浇口或其他缺陷，以便使工件定位准确、夹紧可靠。 确定坯件轴线和右端大端面（设计基准）为定位基准。 2.32.3 热处理的选择及工序位置安排热处理的选择及工序位置安排 正火将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只 是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的 零件作为最终热处理。 调质将钢材或钢件进行淬火及高温回火的复合热处理工艺。 使用于调质处理 的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢 淬火加回火叫调质处理，淬火时将工件加热到临界温度以上，然后通过介质 迅速冷却， 回火时根据工件要求的硬度不同将工件加热到临界温度以下某个温度 进行回火。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结 构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬 度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。渗碳处理一般用于表 面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质＋表面淬火高。经热处理后， 表面可以获得很高的硬度，芯部硬度低，耐冲击。所以调质处理是不可或缺的一 道重要工序。 根据零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能 达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下。可以考虑采用万能性机床配以专 用工卡具， 并且尽量使工序集中来提高生产率。 除此之外， 还应该考虑经济效果， 6 以便使生产成本尽量下降。 2.42.4 制定机械加工工艺路线制定机械加工工艺路线 根据零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能 达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下。可以考虑采用万能性机床配以专 用工卡具， 并且尽量使工序集中来提高生产率。 除此之外， 还应该考虑经济效果， 以便使生产成本尽量下降。 加工路线是： 1.加工零件右端 2