齿轮轴零件加工工艺设计说明书文档格式.docx
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1.2零件材料的分析…………………………………………………………2
1.3确定生产类型……………………………………………………………2
1.4毛培的确定………………………………………………………………3
1.5确定毛培的种类…………………………………………………………4
1.6绘制铸件零件图…………………………………………………………4
2.加工工艺过程分析…………………………………………………6
2.1加工工艺过程的组成……………………………………………………6
2.2定位基准的选择原则……………………………………………………6
2.3零件表面加工方法的选择………………………………………………8
2.4加工程序安排……………………………………………………………9
2.5热处理工序的安排………………………………………………………9
2.6工序划分…………………………………………………………………9
2.7加工余量及工序尺寸的确定……………………………………………10
3.选择加工设备及工艺设备…………………………………………13
3.1机床的作用………………………………………………………………13
3.2刀具的选择………………………………………………………………14
3.3夹具的确定………………………………………………………………17
3.4量具的选择………………………………………………………………19
4.工艺卡的选择………………………………………………………23
4.1工艺卡的拟定……………………………………………………………23
4.2问题的提出………………………………………………………………26
5.设计总结……………………………………………………………29
6.参考文献……………………………………………………………30
绪论
本课题的研究主要是加工工艺的注意点和改进的方法,通过总结零件的的加工,提高所加工工件的质量,完善产品,满足要求,提高经济效益和劳动生产率。
一般齿轮轴有两个支撑轴径,工作时通过轴径支撑在轴承上,这两个支撑轴径便是其装配基准,通常也是其他表面的设计基准,所以它的精度和表面质量要求较高。
对于一些重要的轴,支撑轴除规定较高的尺寸精度外,通常还规定圆度、圆柱度以及两轴径之间的同轴度等形状精度要求等。
对于其他工作轴径,如安装齿轮、带轮、螺母、轴套等零件的轴径,除了有本身的尺寸精度和表面粗糙度外,通常还要求其轴线与两支承轴径的公共线同轴,以保证轴上各运动部件的运动精度。
轴为支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。
一般为金属圆杆状,各段可以有不同的直径。
机器中作回转运动的零件就装在轴上。
根据轴线形状的不同,轴可以分为曲轴和直轴两类。
根据轴的承载情况,又可分为:
①转轴,工作时既承受弯矩又承受扭矩,是机械中最常见的轴,如各种减速器中的轴等;
②心轴,用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩,有些心轴转动,如铁路车辆的轴等,有些心轴则不转动,如支承滑轮的轴等;
③传动轴,主要用来传递扭矩而不承受弯矩,如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。
轴的材料主要采用碳素钢或合金钢,也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。
轴的工作能力一般取决于强度和刚度,转速高时还取决于振动稳定性。
本课题缩小到对齿轮轴的研究,本课题中的加工精度高,因此对技术也就会随之提高,包括尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度及表面粗糙度等。
使齿轮轴起到它的作用,更好的支撑传动部件、传递扭矩和承受载荷。
从而使产品更加畅销,寿命延续更长,具有长远的意义,齿轮轴机件的损坏、磨损、变形以及失去动平衡,严重时会导致相关部件的损坏。
1.零件的分析
该零件是齿轮轴,它属于台阶轴类零件,由圆柱面、轴肩、螺纹、和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置,各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置,并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便;
键槽用于安装键,以传递转矩;
螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
1.1零件的作用
1.1.1零件的作用
齿轮轴是转轴,,支撑作用,两端轴承支撑,中间安装轴承,一般键连接。
用来支撑传动零部件,传递扭矩和承受载荷,以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。
1.1.2零件的结构特点及技术要求
轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。
轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:
(1)尺寸精度
起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。
装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。
(2)几何形状精度
轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。
对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。
(3)相互位置精度
轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。
通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。
普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。
(4)表面粗糙度
一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra0.63~2.5μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.16~0.63μm。
1.2零件材料分析
一般轴类零件常用45号钢,根据不同的工件条件采用不同的热处理规范(如正火、调质、淬火等),以获得一定的强度、韧度和耐磨性。
淬火后表面硬度可达45~52HRC。
对中等精度而转速较高的轴类零件,可选用40Cr等合金钢。
这类刚经调质和表面淬火处理后,具有较高的综合力学性能。
精度较高的轴,有时还用轴承钢GCr15和弹簧钢65MnT等材料,它们通过调质和表面淬火处理后,具有更高耐磨性和耐疲劳性能。
表面硬度可达50~58HRC。
对于高转速、重载荷等条件下工作的轴,可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金或38CrMoAlA氮化钢。
精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAl氮化钢,这种钢经调质和氮化后,不仅能获得较高的表面硬度,而且能保持较软的芯部,因此耐冲击韧性好,与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形小、硬度更高的特点。
1.3确定生产类型
生产纲领是指某种产品(或零件)包括备品或废品在内的年产量。
根据生产的产品特征,如产品的尺寸外形、质量等,以及生产纲领中年产量的不同,其生产可分为单件生产、成批生产和大量生产三种生产类型。
①单件生产单个地生产不同结构和尺寸的产品,并且很少重复。
例如重型机器制造、专用设备制造及新产品试制等。
②成批生产一年中分批地制造相同的产品,制造过程有一定的重复性。
每批制造的相同产品的数量称为批量。
根据批量的大小,成批生产又可分为小批生产、中批生产和大批生产。
机床制造属于成批生产。
各种生产类型的工艺过程特点,如下表1-1所示。
表1-1各种生产类型的工艺过程特点
工艺过程特点
生产类型
单件生产
成批生产
大量生产
工件的互换性
基本上没有互换性,广泛用钳工
修配
大部分有互换性,少
数用钳工修配
全部有互换性
毛坯制造方法
及加工余量
铸件用木模手工造型,锻造用自
由锻,毛坯精度低,加工余量大
部分采用金属模铸
造和模锻
铸件广泛采用金属模机械
造型,锻件广泛采用模锻
毛坯精度高,余量小
机床设备
通用机床“机群式”排列
部分通用机床,部分
专用机床
广泛采用高生产率的专用
机床及自动线,机床按流
水线式排列
夹具
多用标准附件,极少采用夹具,
靠划线及试切法达到精度要求
广泛采用夹具,部分
靠划线法达到精度要求
广泛采用高生产率夹具,
靠夹具及调整法达到精度
要求
刀具与余量
采用通用刀具和万能量具
较多采用专用刀具
和量具
刀量具
工人
技术熟练
一定的熟练程度
普通的操作工和技术较高
的调整工
工艺文件
有简单的工艺路线卡
过程卡、工艺卡、关
键工序有工序卡
过程卡、详细的工序卡、
检验卡
该零件轴为小批量生产。
1.4毛坯的确定
轴类毛坯常用圆棒料和锻件。
大型轴或结构复杂的轴采用铸件,毛坯经过热处理后,可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布,获得较高的硬度及较好的综合力学性能。
根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。
中小批量生产多采用自由锻,大批量生产时采用模锻。
1.5确定毛坯种类
该齿轮轴材料为45号钢,因其属于一般齿轮轴,故选45号钢可满足其要求。
本例齿轮轴属于中、小齿轮轴,并且各外圆直径尺寸相差不大。
由m=3,z=9根据公式d=mz可知d=27,故选择
40mm的热轧圆钢作毛坯。
1.6绘制铸件零件图
零件图如图1-1所示。
设计目的:
能对零件进行加工工艺分析,设计该零件的加工工艺与加工路线,及所用的刀具,夹具。
附加工图样:
如图所示为主动齿轮轴图样。
m=3,z=9。
图1-1主动齿轮轴
2.加工工艺过程分析
机器的生产过程是指将原材料转变为成品之间的所有劳动和。
为了降低生产成本和便于生产组织,许多机器不一定完全有一个工厂单独生产,而常常由很多专业化的工厂生产不同的零、部件来共同完成。
在生产中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质,使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
如毛坯制造工艺过程、机械加工工艺过程、惹处理工艺过程及装配工艺过程等。
在许多情况下,工艺过程不是一成不变的,但在一定的生产条件下,应尽量使工艺过程制定得最为合理,最符合生产实际。
轴类零件的加工是练习车削技能的最基本也是最重要的项目,但最后完工工件的质量总是很不理想,主要是对轴类零件的工艺分析规程制定不够合理。
轴类零件中工艺规程的制定,直接关系到工件质量,劳动生产率和经济效益。
2.1加工工艺过程的组成
加工工艺过程的组成:
①工序工序是组成工艺过程的基本单元。
工序是指一个(或一组)工人,在一个工作地(或一台设备)上,对同一个(或同时对几个)工件所连续完成的那一部分工艺过程。
划分工序的主要依据是工作地点是否改变及加工是否连续完成。
②工步工步是指加工表面不变、加工工具不变和切削用量(转速及进给量)不变的情况下所连续完成的那一部分工序。
③走刀在一个工步中,若加工余量较大,可分几次切削,每次切削称为一次走刀。
④安装工件一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。
一道工序可以有一次安装,也可以有几次安装。
⑤工位在一次安装中,工件在机床上所占的每个位置上所完成的那一部分工序称为工位。
2.2定位基准的选择原则
2.2.1基准的概念
零件是由若干个要素(点、线、面)组成,各要素之间都有一定的尺寸
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- 关 键 词:
- 齿轮轴 零件 加工 工艺 设计 说明书