齿轮轴零件的机械制造工艺规程概念.docVIP

齿轮轴零件的机械制造工艺规程 1.1 零件工艺分析和确定生产类型 1.1.1拟定工艺路线 由给定的零件图可以看出，该零件图的是齿轮轴类零件，部分加工表面的精度等级达到5级，粗糙度达到0.4μm，因此先大致拟定如下工艺路线： ①锻造毛坯，正火 ②对整个毛坯件进行粗车 ③对整个毛坯件进行半精车 ④热处理 ⑤精车 ⑥滚齿 ⑦钻孔，攻丝 ⑧调质处理 ⑨对50mm处进行磨削 1.1.2确定零件的生产类型 根据下式计算 --------（1-1） 式中N----零件的生产纲领 Q----产品的年产量 m----每台（辆）产品中该零件的数量  a%----备品率，一般取2%-4% b%----废品率，一般取0.3%-0.7% 根据上式就可以计算求得该零件的年生产纲领，在通过查表，就能确定该零件的生产类型。本设计中，Q=5000，m=1件/台，备品率和废品率为3%和0.5%，将数据代入上式得N=5176件/年，查表可知该零件为轻型零件，本设计中齿轮轴零件的生产类型为大批量生产。 1.2毛坯的选择，绘制毛坯图 1.2.1选用锻件为毛坯，采用模锻成型的方法制造毛坯。 1.2.2确定毛坯尺寸及机械加工余量 本锻件采用普通级，根据零件图的基本尺寸查表可初步得粗车，半精车，粗磨和精磨外圆的单边加工余量分别为6mm，1.1mm，0.4mm和0.1mm。又粗精加工分开时，对于粗车外圆的余量允许小于原表中余量的70%，故可取粗车余量为4.8mm，总的的余量为6.4mm。再根据手册即可得锻件机械加工余量和公差为：单边加工余量半径ar=6±2,长度方向aL=5±2。于是，可初步得锻件图的尺寸，如图1-1所示（图中粗实线表示锻件的外形，双点划线表示零件轮廓）。 1.3毛坯图的确定 1.3.1计算毛坯加工余量和尺寸公差 ⑴根据图1-1和计算式---------------（1-2） 设锻件最大直径为100mm，长为230mm，则  图1-1 齿轮轴零件的锻件图 根据上述计算数据，查表可确定零件的形状复杂系数为s，属于简单级别。 ⑵而40Cr的含碳量为0.4%小于0.65%，故该零件的材料系数属于m1级。 ⑶锻件的分模线形状。根据该零件的行为特点，本设计选择零件的水平面为分模面，属于直分模线。 ⑷零件表面粗糙度。该零件仅有50j5的外圆表面粗糙度为 0.4μm，其余均大于等于1.6。 根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表1-1。 表1-1 齿轮轴锻件毛坯尺寸公差级机械加工余量 锻件重量/kg 包容体重量/kg 形状复杂系数 材质系数 公差等级 5.61 14.17 S1 M1 普通级 项目 单边加工余量/mm 锻件尺寸/mm 尺寸公差/mm 备注 ?32h6 2.5 ?37 根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25、表2.2-13确定 ?50j5 3 ?56 ?55 2 ?59 ?84h8 3 ?90 ?55 2 ?59 ?50j3 3 ?56 80 2.5 81 ±1.25 11 2.5 11 ±1.0 43 2 43 ±1.1 20 2 24 ±1.0 45 2 45 ±1.1 210 2.5 215 ±1.65 本零件毛坯同轴度偏差允许值为1.2mm,残留飞边为1.2mm。 ⑸确定圆角半径。外圆角半径r=0.05H+0.5（H为各段高度），内圆角半径R=2.5r+0.5.为简化起见，本锻件的内外圆角半径分别取相同的数值。综合考虑取H=50mm，r=0.05×50+0.5=3mm，R=3.5×3+0.5=8mm。 1.3.2设计毛坯图 图1-2 齿轮轴零件毛坯图 由表1-1所得结果，绘制如图1-2所示毛坯图（图中粗实线表示锻件的外形，双点划线表示零件轮廓）。 1.4 选择加工方法，制定工艺过程 1.4.1 基准选择 齿轮零件的精基准选择为轴两端面的中心孔，满足基准重合的原则。最先进行机械加工的事两端面，保证长度要求。再就是两个端面的中心孔，保证定位和夹紧。这时可选的夹紧方案为：用三爪卡盘固定一端，对另外一端面进行平整加工，打中心孔；调头加工另一端面，打中心孔，保证长度。由此可知，粗基准即两端面的外圆柱面。 1.4.2 齿轮轴各加工表面的加工方案 齿轮轴各加工表面加工方案如下表1-2所示 表1-2 齿轮轴各加工表面加工方案 需加工的表面 尺寸精度等级 表面粗糙度Ra（μm） 加工方案 ?32h6 IT7 3.2 粗车-半精车-精车 ?50j5 IT5 0.4 粗车-半精车-粗磨-精磨 ?55