变速箱慢速轮的工艺设计Word文件下载.docx

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工艺工作从企业实际出发，采用最经济，最有效的制造方式与方法，生产出符合质量标准和质量要求达到用户满意的产品来的产品来。

二、课题设计（论文）提纲：

1学习工艺编制的基础知识，查找相关资料。

2根据相关资料认真学习基础知识，绘制简单的毛坯图。

3了解各种机床加工设备的特点，各种工具、量具的选用及加工余量的选择。

4根据相关资料制定工艺，工时及考虑必要的工装夹具

5编写毕业论文

6设计（论文）答辩

三、课题实际（论文）思路方法及进度

第一周：

依照毕业设计任务书查找工艺编制基础知识知识的相关资料认真阅读。

第二周：

继续查找阅读基础知识相关资料，绘制简单毛坯图

第三周：

通过阅读基础知识，认真了解各种机床的加工及特点，精度了解各种工具量具的选用和加工余量的选择

第四周：

根据相关质量制定工艺，工时节所考虑必要的工装

第五周：

编写毕业论文并准备答辩

第六周：

毕业设计（论文）答辩

四、课题设计（论文）参考文献

1、孟少农主编《机械加工工艺手册》机械工业出版社

1991年第一版北京第一次印刷

2、国家工艺委员会主编《量具，刀具产品样本》机械工业出版社1998年2月第一版

3、艾兴，肖诗纲主编《切削用量手册》机械工业出版社

1995年11月第一版

4、王光斗，王春、福敏主编《机床夹具手册》上海科学技术出版社1981年11月第一版1988年第二版

5、《金属机械加工工艺人员手册》增订主编，上海科学技术出版社出版1981年11月第一版

6上海金属切削及时学会编《金属切削手册》上海科学技术出版社1984年4月第一版。

前言

机械制造业为人类的生存，生产生活提供各种设备是国民经济中及其重要的基础产业。

机械制造的关键在与产品的制造，产品制造的重点是零件的制造。

零件制造的实质是用适当的方法使原材料发生符合要求的改变，产品制造着者的任务是在制造角度研究和分析零件，安排并实施合理的制造工艺，机械制造工艺的内容及其广泛，包括零件的毛坯制造、机械加工、热处理和产品的装配等诸多方面。

毕业设计（论文）着重培养学生独立思考问题及创新能力，同时也是对所学知识的总结和综合应用。

提高解决实际工程和科学研究中实际问题的能力，为以后从事专业技术工作积累经验，打好基础。

本文主要介绍工艺过程、工艺规程作用及其组成，圆柱齿轮的应用及加工工艺。

本毕业设计（论文）由杨和林老师全心指导，在此表示衷心的感谢；

并感谢在毕业设计（论文）中引用文献的所有作者和出版社，为毕业设计（论文）提供了翔实的资料。

目录

第一部分工艺概述

（一）工艺过程及其组成

（二）工艺过程的基本概念

（三）结构工艺性

（四）、工艺规程的制定

第二部分　机床和工艺装备的选择

（一）机床的选择原则

（二）工艺装备主要包括夹具、刀具和量具。

第三部分变速箱慢速齿轮的加工工艺

（一）齿轮概述

（二）齿轮的材料

（三）齿轮的热处理

（四）齿坯加工

（五）圆柱齿轮齿形加工方法和加工方案

（六）变速箱慢速齿轮加工工艺分析实例

第四部分总结

第五部分参考文献

第一部分工艺概述

（1）工艺过程及其组成

将材料转变为成品的全过程为生产过程，在生产过程中直接改变生产过程对象（如原材料，毛坯，零件或部件等）的形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。

如毛坯制造、机械加工、装配等。

（2）工艺过程的基本概念

在许多情况下，工艺过程并不是唯一的，但在一定的生产条件下总是有着一个（或几个）相对最佳的合理方案，通常将比较合理的工艺过程确定下来写成工艺文件，作为组织生产和进行技术准备的依据，这种规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的文件，称为工艺规程。

（3）结构工艺性

1、零件的结构工艺性

零件结构工艺性是指在满足使用要求的前提下自造该零件的可行性和经济性，它由结构要素的工艺性和零件整体结构的工艺性两部分组成。

（1）零件结构要素的工艺性组成零件的各加工表面称为结构要素，主要表现在以下几个方面:

第一各要素形状尽量简单面积尽量小规格尽量统一和标准以减少加工时调整刀具的次数。

第二能采用普通刀具进行加工,刀具易进入退出和顺利通过，避免内端面加工，防止碰撞以加工面。

第三加工面与非加工面用明显分开，应使加工时有较好的切削条件，以提高刀具的寿命和保证加工质量。

2、零件整体的结构工艺性

（1）尽量采用标准件、通用件和相似件。

（2）有位置精度要求的表面尽量能在一次安装下加工出来。

（3）零件应有足够的刚性以防止在加工过程中变形，影响加工精度。

（4）有便于装夹的基准和定位面。

3、产品的结构工艺性

（1）独立的装配单元。

（2）便于装配和拆卸。

（3）尽量减少在装配时机械加工和修配工作。

（四）、工艺规程的制定

（1）分析零件图和产品装配图

（2）确定毛坯的制造方法和形状

（3）拟定工艺路线

（4）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差

（5）确定各工序所用的设备、刀具、夹具、量具和辅助工具

（6）确定各工序的切削用量及时间定额

（7）确定各主要工序的技术要求及检验方法

（8）填写工艺文件

第二部分　机床和工艺装备的选择

（一）机床的选择原则：

1）机床的加工规格范围应与零件的外部形状尺寸相适应。

2）机床的精度应与工序要求的加工精度相适应。

3）机床的生产率与工件的生产类型相适应。

4）采用数控机床加工的可能性。

5）机床的选择应与现有的生产条件相适应。

（二）工艺装备主要包括夹具、刀具和量具。

1、夹具的选择

在单件小批生产中，应尽量选用通用夹具或组合夹具，在大批生产中，则应根据加工要去设计制造专用夹具。

2、刀具的选择

合理地选用刀具是保证产品质量和提高切削效率的重要条件，选择刀具形式和结构时，要考虑以下因素：

　　1）在生产类型和生产率、单件小批生产时，一般选用标准刀具，早大批大量生产时广泛采用专用夹具、复合刀具等提高生产率。

　　2）工艺方案和机床类型。

　　3）工件的材料、形状、尺寸和加工要求。

3、量具的选择

选择量具时应使量具的精度与工件加工精度相适应，量具的量程与工件的被测尺寸大小相适应。

量具的类型与被测要素的性质和生产类型相适应。

第三部分变速箱慢速齿轮的加工工艺

（一）齿轮概述

齿轮传动广泛应用于机床、汽车、飞机、船舶及精密仪器等行业中，因此，在机械制造中，齿轮生产占有极其重要的位置。

其功用是按规定的速比传递运动和动力。

（二）齿轮的材料

齿轮应按照使用时的工作条件选用合适的材料。

齿轮材料的选择对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。

速度较高的齿轮传动，齿面容易产生疲劳点蚀，应选择齿面硬度较高而硬层较厚的材料；

有冲击载荷的齿轮传动，轮齿容易折断，应选择韧性较好的材料；

低速重载的齿轮传动，轮齿容易折断，齿面易磨损，应选择机械强度大，齿面硬度高的材料。

45钢热处理后有较好的综合机械性能。

经过正火或调质可改善金相组织和材料的可切削性，降低加工后的表面粗糙度，并可减少淬火过程中的变形。

因为45钢淬透性差　整体淬火后材料变脆，变形也大，所以一般采用齿面表面淬火，硬度可达HRC52-58。

适合于机床行业，7级精度以下的齿轮。

40Cr是中碳合金钢，和45钢相比，少量铬合金的加入可以使金属晶粒细化，提高强度、改善淬透性，减少了淬火时的变形。

使齿轮获得高的齿面硬度而心部又有足够韧性和较高的抗弯曲疲劳强度的方法是渗碳淬火，一般选用低碳合金钢18CrMnTi，它具有良好的切削性能，渗碳时工件的变形小，淬火硬度可达到HRC56-62，残留的奥氏体量也少，多用于汽车，、拖拉机中承载大而有冲击的齿轮。

20CrMnTi是应用最广泛的的渗碳合金钢，可用来制造汽车、摩托车、拖拉机的变速齿轮，

38CrMoAlA氮化钢经氮化处理后，比渗碳淬火的齿轮具有更高的耐磨性与耐腐蚀性，变形很小，可以不磨齿，多用来作为高速传动中需要耐磨的齿轮材料。

铸铁容易铸成复杂的形状，容易切削，成本低，但其抗弯强度、耐冲击和耐磨性能差。

故常用于受力不大、无冲击、低速的齿轮，

有色金属作为齿轮材料的有黄铜HPB59-1青铜QSNP10-1和铝合金LC4。

非金属材料中的夹布胶木、尼龙、塑料也常用于制造齿轮。

这些材料具有易加工、传动噪声小、耐磨、减振性好等优点，使用于轻载、需减振、低噪声、润滑条件差的场合。

（三）、齿轮的热处理

1.齿坯热处理

钢料齿坯最常用的热处理为正火或调质。

正火安排在铸造或锻造之后，切削加工之前。

这样可以消除钢件中残留的铸造或锻造内应力，并且使铸造或锻造后组织上的不均匀性通过重新结晶得到细化而均匀的组织，从而改善了切削性能和表面粗糙度，还可以减少淬火时变形和开裂的倾向。

调质同样起到了细化晶粒和均匀组织的作用，只不过它可以使齿坯韧性更高些，但切削性能差一些。

对于棒料齿坯，正火或调质一般安排在粗车之后，这样可以消除粗车形成的内应力。

2.轮齿热处理

轮齿常用的热处理为高频淬火、渗碳、氮化。

高频淬火可以形成比普通淬火稍高硬度的表层，并保持了心部的强度与韧性。

渗碳可以使齿轮在淬火后表面具有高硬度且耐磨，心部依然保持一定的强度和较高的韧性。

氮化是将论置于氨气中并加热到520-560度，使活性氮原子渗入轮齿表面层，形成硬度很高的氮化物薄层。

在齿轮生产中，热处理质量对齿轮加工精度和表面粗糙度影响很大。

往往因热处理质量不稳定，引起齿轮定位基面及齿面变形过大或表面粗糙度太大而大批报废，成为齿轮生产中的关键问题。

3.齿轮毛坯的制造

齿轮毛坯形式主要有棒料、锻件、铸件。

棒料用于小尺寸、结构简单而且对强度要求低的齿轮。

锻件多用于齿轮要求强度高、耐冲击和耐磨。

当齿轮直径大于400-600毫米时，常用铸造方法铸造齿坯。

为了减少机械加工量，对大尺寸、低精度齿轮，可以直接铸出轮齿；

压力铸造，精密铸造、粉末冶金、热扎和冷挤等新工艺，可制造出具有轮齿的齿坯等新工艺，可制造出具有轮齿的齿坯，以提高劳动生产率，节约原材料。

（四）、齿坯加工

齿坯加工，在齿轮的整个加工过程中占有重要的位置。

齿轮的孔、端面或外圆常作为齿形加工的定位、测量和装配的基准，其加工精度对整个齿轮的精度有着重要的影响。

另外，齿坯加工在齿轮加工总工时中占有较大的比例，因此吃皮加工在整个齿轮加工中占有重要的地位。

（五）、圆柱齿轮齿形加工方法和加工方案

1.概述

齿形加工方法可分为无屑加工和切削加工两类。

无屑加工主要有热扎、冷扎、压铸、注塑、粉末冶金等，无屑加工生产率高，材料消耗小，成本低，但由于受到材料塑性和加工精度低的影响，目前尚未广泛应用。

齿形切削加工加工精度高，应用广，按照加工原理，可分为成形法和展成法。

成形法采用与被加工齿轮