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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 西南科技大學 機械制造與自動化專業(yè) 畢業(yè)設計（論文） 齒輪軸的加工工藝設計 學 院: 四川航天職業(yè)技術學院 系 部: 飛行器制造系 班 級: G11飛行器制造工藝套讀班 學生姓名: 準考證號: 指導教師（簽名）: 成績: 專心---專注---專業(yè) 摘　要 畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行

2、的.這是由我們大學三年學習課程的綜合分析而做出的設計,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,是我們用實際與理論的結合，因此,它是我們在社會上實習所做出的一份對大學三年的答卷。 這次設計的是齒輪軸，有零件圖、毛坯圖、裝配圖、夾具裝配圖各一張，機械加工零件工藝卡一張，設計說明書一份。首先我們要熟悉零件，題目所給的零件是齒輪軸。首先必須要了解齒輪軸的作用，接下來根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。然后我們再根據(jù)定位基準先確定精基準，后確定粗基準，最后擬定主動齒輪的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖，夾具體零件圖。 這就是我設計的基本過程。 齒輪軸是機械傳動中

3、的最主要部件，一般是電機通過帶傳動在大小齒輪間傳遞力矩以及調(diào)整好轉速最后達到所需要的轉速。各齒輪間相互齒合相互傳遞力矩，齒輪與筒體把合，齒輪的精度決定傳遞的準確性，而齒輪的熱處理工藝—加工工藝決定了齒輪的使用的壽命和承載的最大力矩。齒輪傳動很早以前就出現(xiàn)了，隨著科學技術的進步，出現(xiàn)了一系列的齒輪傳動形式，并形成了相應的齒輪嚙合理論、設計、加工方法，這些工作都豐富和發(fā)展了齒輪傳動理論體系。 齒輪是機械行業(yè)量大面廣的基礎件，廣泛應用于機床，汽車，摩托車，農(nóng)機，建筑機械，工程機械，航空，兵器，工具等領域，而且對加工精度，效率和柔性提出的要求越來越高。目前在國內(nèi)絕大部分仍采用普通機床加工齒輪，精度很

4、難提高。近幾年，我國齒輪加工技術在發(fā)展的過程中取得了一定的進，但是總體還遠遠落后與西方發(fā)達國家，很多東西都在格里森齒輪等基礎上發(fā)展過來的。隨著科學技術的發(fā)展，齒輪加工技術必定會朝著數(shù)控化、智能化、高速化、集成化、環(huán)?；姆较虬l(fā)展。 Abstract After the machine manufacture technology curriculum project was we studies university's complete basic course, the technical basic course as well as the majority

5、 of professional courses, carried on. This is we before carrying on the graduation project to studies various curricula a thorough comprehensive total review, is also a apply theory to reality training, therefore, it holds the important status in we four year university life. . What this design i

6、s a driving gear, has the detail drawing, the semifinished materials chart, assembly drawing each, the machine-finishing technological process card and with designs the jig to correspond that working procedure operation card each. First we must be familiar with the components, the components which t

7、he topic gives are the driving gear. Understands driving gear's function, then on basis components nature and detail drawing various end surfaces' roughness determination semifinished materials size and machining allowance. Then we determine the fine datum first again according to the localization d

8、atum, latter determines the thick datum, finally draws up driving gear's craft road map, works out this work piece clamp plan, draws the jig assembly drawing. This is the unit process which I design. 目 錄 1零件的分析 1.1 零件的作用

9、題目給定的零件是齒輪軸。齒輪軸通過連接兩個零件，起到連接、支撐傳遞動力等一系列作用，在工作中，由于受到彎應力和沖擊載荷，因此該零件應具有足夠的剛度、強度及韌性。以適應其工作環(huán)境變化。 （參考文獻1） 1.2 零件的工藝分析 零件的工藝分析就是通過對零件圖紙的分析研究，判斷該零件的結構和技術要求是否合理，是否符合工藝性要求。 （1）：審查零件圖紙 通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術要求齊全。 （2）：零件的結構工藝性分析 該零件比較簡單，沒有較復雜的結構和較高的加工要求。主要的加工有各個外圓表面、端面的車削、磨削等。各個待加工表面的加工精度和表面

10、粗糙度都不難獲得。 零件的材料為45#鋼，可鍛鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，。該主動齒輪結構比較簡單，屬典型的軸類零件，為實現(xiàn)其連接與傳遞動力的功能，加工精度要求較高。為保證其技術要求，增加耐磨性，對零件進行調(diào)質(zhì)處理，HBS179-229。 （參考文獻5，6） 1.3 審核齒輪軸的工藝性 該零件除主要工作表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過車削的粗加工，半精加工，精加工等就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用磨削的方法加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。 （參考文獻5，6） 1.4 確定生產(chǎn)類型 依設計題目知：Q=

11、8000臺/年，齒輪軸重量為0.8kg，齒輪軸屬輕型零件。m=1件/臺，備品率a=3%,廢品率b=0.5%。代入公式N=Qm(1+a)*(1+b),求得N=8281.2件/年。查表得知該主動齒輪的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 （參考文獻7） 2.確定毛坯并繪制毛坯簡圖 2.1 確定毛坯種類 零件材料45#鋼，考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領為中批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率和鍛件精度，選用模鍛方法制造毛坯。 （參考文獻10） 2.2 確定毛坯的尺寸公差和加工余量 2

12、.2.1 公差等級 由于主動齒輪的功用和技術要求，可以確定該零件的公差等級為普通級。 2.2.2 鍛件質(zhì)量 已知機械加工后齒輪軸的重量為0.8kg，由此可初步估計機械加工前鑄件毛坯的重量為1kg。 2.2.3 鍛件的材質(zhì)系數(shù) 由于該主動齒輪材料為45#鋼，是碳的質(zhì)量分數(shù)大于0.65%的碳素鋼，該鑄件的采制系數(shù)屬M1級 。 齒輪軸鍛造毛坯尺寸公差及加工余量 鑄造重量/kg 包容體重量/kg 形狀復雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級 0.8 1 S2 M1 普通級 項目/mm 機械加工余量/mm 尺寸公差/mm 備注 直徑20 1.5-2

13、.0 1.2 表2-11 直徑35 1.5-2.0 1.4 表2-11 直徑40 1.5-2.0 1.4 表2-11 直徑60 1.5-2.0 1.6 表2-11 長度288 1.5-2.0 1.6 表2-11 3制定工藝路線 3.1 定位基準的確定 定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定粗基準，然后再確定精基準。 3.1.1 粗基準的選擇： 為了保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應以不加工表面作為定位基準。若工件上有多個不加工表面，應選其中與加工表面位置精度要求高的表面為粗基準。為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重

14、要表面為粗基準。應盡可能選擇光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。粗基準一般只在頭道工序中使用一次，應該盡量避免重復使用。在齒輪軸的加工中，首先選用左端面為粗基準，對右端面及內(nèi)圓φ40進行粗加工，?？傞L231mm,留出后面半精加工余量。 3.1.2 精基準的選擇： 應滿足基準重合，基準統(tǒng)一，自為基準，互為基準等原則。所選的精基準應能保證定位準確，夾緊可靠，夾具簡單，操作方便等。 本零件是軸類的零件，軸是其設計基準，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應選軸為定位基準。在加工中，選擇φ20外圓為加緊定位基準，并對鍵槽精加工。 3.2 表面加工方法的確

15、定 本零件的毛坯為鍛件，待加工面有端面，鍵槽，螺紋等。材料為45#鋼.公差等級及粗糙度要求參考零件圖。其加工方法的選擇如下： （1） 端面 本零件的端面大部分尺寸精度要求不高，很大部分無需去除材料。待加工的主要端面有零件的右端面和左端面，經(jīng)車削即可獲得。 （2）鍵槽 本零件主要加工鍵槽，銑鍵槽 （3）外圓 主動齒輪上有較多的外圓，根據(jù)不同的公差等級及粗糙度要求，選擇粗車，半精車，精車等加工方法，保證不同的技術要求。 （4）螺紋 對螺紋的加工需要專用的螺紋車刀。 3.3工序的集中與分散 選用工序集中原則安排連接軸的加工工序。該主動齒輪的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型

16、機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。 3.4工序順序的安排 （1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準——首先加工軸的右端面，保其總長，后車外圓。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——各外圓表面及錐面，后加工次要表面——螺紋的車削。 3.5確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，表列出了齒輪軸的工藝路線，如下： 工 序 號 工序名稱 工序內(nèi)容

17、 設 備 工 藝 裝 備 1 下料 鋸棒料φ65 長233 鋸床 鋸片 卡尺 2 車 車端面?？傞L231，粗車大外圓φ65 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 3 車 車端面?？傞L289，辦精車大外圓φ62 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 4 車 車端面保總長288.5，精車大外圓φ60 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 5 車 車端面保總長288,粗車倆端內(nèi)圓φ45 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 6 車 精車倆端內(nèi)圓φ40 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 7 車 粗車倆端次

18、內(nèi)圓φ37，保內(nèi)圓長8 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 8 車 精車倆端次內(nèi)圓φ35 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 9 車 粗車右端次外圓φ33，保次內(nèi)圓長28 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 10 車 精車右端次外圓φ30 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 11 車 粗車右端外圓φ25，保次外圓長43 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 12 車 精車右端外圓φ20，保長53 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 13 車 車螺紋 車床CA6140 車刀、卡尺、三爪卡盤 14 銑 銑鍵

19、槽 銑床 專用夾具、卡尺、銑刀 15 磨 磨至圖樣尺寸 磨床 頂裝、砂輪、卡尺 16 檢驗 塞規(guī)、百分表、卡尺等 1：切削用量 銑鍵槽 立式銑床：X5012，專用夾具。 （1）背吃刀量確定 i= h/ ap 通常i=1即一次銑削到規(guī)定深度ap=h=3.5mm （2）進給量確定 由表5-7按機床功率為1.5kw，工件-夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量為0.04 （3）銑削速度的計算 由表5-9按鑲齒銑刀d/z=80/10的條件選取，銑削速度v可取44.9m/ min。有公式5-1n=1000v/ πd可求得該工序銑刀轉速，n=178.

20、65r/min，參照表4-15所列X5012型立式銑床的主軸轉速，取主軸轉速n=188r/min再代入公式5-1，可求該工序實際銑削速度v=47.22m/min 2：基本時間 查《設計指南》表2-26 Tj=【（l+l1+l2）*i】/fmz L1=0.5d+（1~2）l2=1-3 有上述公式可得：tj=62.5s 4.夾具的設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。設計工序銑鍵槽專用夾具。本夾具將用于立式銑床X5012 4.1問題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計銑鍵槽工序的專用

21、夾具。本夾具將用于立式銑床X5012，來對工件進行加工。 本夾具主要用來鍵槽的加工，所以主要應該考慮，鍵槽的精度，勞動生產(chǎn)率，勞動強度等。 4.2夾具的設計 4.2.1定位基準的選擇 工件以左端面及φ20mm圓柱為定位基準，采用3組V型塊組成的定位方案。V型塊限制六個自由度,達到完全定位的目的。當六個自由度都被限制時，稱為完全定位。在夾緊方面，用螺釘與夾具體的作用來控制夾緊力的大小。 4.2.2.定位誤差的分析 由于V型塊的作用，軸向尺寸的設計基準與定位基準重合，故軸向尺寸無基準不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需

22、保證夾具的制造精度和安裝精度。 （參考文獻2，3，4） 小結： 為期三周的夾具課程設計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，我在老師的指導下，取得了可喜的成績，課程設計作為《機械制造基礎》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。 本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段，第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我們運用了基準選擇、機床選用等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。 經(jīng)過這三個星期的設計，我們基本掌握了零件的加工過程分析及工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟，學會了查找相關手冊

23、、說明書等，以及選擇使用工藝裝備等等。 總之，這次設計使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。 由于個人能力有限，所學知識還不能完全掌握，設計中還有許多錯誤和不足，請各位老師和同學們批評指正。 參考文獻： 1、機械制造技術基礎 黃健求主編 機械工業(yè)出版社 2005.11 2、機床夾具設計（第二版） 肖繼德、陳寧平主編 機械工業(yè)出版社 2000.5 3、機床夾具的現(xiàn)代設計方法 秦國華、張衛(wèi)紅主編 航空工業(yè)出版社 2006.11 4、機床夾具設

24、計 秦寶榮主編 中國建材工業(yè)出版社 1998.2 5、機械制造與模具制造工藝學 陳國香主編 清華大學出版社 2006.5 6、機械精度設計與檢測技術 李彩霞主編 上海交通大學出版社 2006.1 7、機械制造技術基礎 方子良主編 上海交通大學出版社 2005.1 8、敏捷夾具設計理論及應用 武良臣、郭培紅等主編 煤炭工業(yè)出版社 2003.9 9、機械制造工藝及專用夾具設計指導 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.12 10、機械制造技術基礎課程設計指導教程 鄒青主編 機械工業(yè)出版社 2004.8 11、機械制造技術基礎課程設計指南 崇凱主編

25、 化學工業(yè)出版社 2007.2 致謝 這次畢業(yè)設計能夠順利完成，在這里首先要感謝我的指導老師。老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的每個階段，從外出實習到查閱資料，設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計等整個過程中都給予了我悉心的指導。他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。此外，我也十分感謝四年來每一位給我們上課的任課教師，感謝你們不辭辛苦地給我們傳授知識。正因為有你們昨天的付出才換來了我們今天的成就！在這里真心的說一聲：謝謝！ 最后，我還要感謝四年來和我一起學習，一起成長的同學們。由于你們的幫助，我得以順利完成學業(yè)和此次畢業(yè)設計。