齿轮类零件加工工艺分析及编制毕业论文.doc

襄阳职业技术学院（毕业）论文齿轮类零件加工工艺分析及编制专业班级： 机械设计与制造1002 姓 名： 学 号： 102140232指导教师： 教学单位： 汽车工程学院毕 业 届： 2013届毕 业 设 计（论 文）课 题 任 务 书 汽车工程学院 系（院） 机械设计与制造专业 1002 班 学生 毕业设计(论文)课题 ：齿轮类零件加工工艺分析与编制二、毕业设计(论文)工作自 2013年 1 月 2日起至 2013 年4月25 日止三、毕业设计(论文)进行地点 襄阳职业技术学院学院 四、毕业设计(论文)的内容要求我院机械制造专业的学生主要学习工艺设计和实施，工装设计制造与调试，机床安装、调试、使用、维护、改装及维修，机械加工质量分析与控制，计算机辅助绘图及设计，数控设备的编程、调试及操作，车间运行及企业管理等工作能力的技术应用型人才。要求在顶岗实习期间，根据自己所负责或参与维护的机房现状及使用情况和要求，对现有的机房维护方案进行分析、总结并完善，并将方案分析、总结、实行情况书写成毕业设计论文。五、教师指定的主要参考文献（期刊、书籍、网页）1于爱武，机械加工工艺编制，北京大学出版社，20082傅玲梅，机床夹具设计与制做，中国劳动社会保障出版社，20083魏兵，机械设计基础，清华大学出版社，20114. 黄丽荣，金属材料及热处理，大连理工大学出版社，2011指导教师： 学 生： 目录摘要4一 工艺编制的总体步骤51.1.分析零件的结构和技术要求5二 齿轮类零件加工工艺分析62.1分析齿轮类零件的结构特点和技术要求62.2明确毛坯尺寸92.3拟定加工工艺路线92.4设计工序内容10三 工艺卡片的填写11四 齿轮类零件加工工艺进行合理性分析12五 论文小结13六 致谢14参考文献15摘要齿轮类零件是典型零件之一，它在机械主要用于传动，齿轮类零件主要有齿轮齿轮轴，涡轮涡杆，在机械领域运用很广泛。按传动形式分圆柱类齿轮、锥齿轮、齿条等。按齿形状分：齿轮、齿、字齿等。按制作方法分：铸造齿轮、烧结齿轮、轧制齿轮等。我以齿轮加工工艺编制分析齿轮的加工要求，在生产实际中阐述齿轮的工艺过程，及工艺的合理性。夹具在机械加工中有举足轻重的作用，好的夹具才是保障零件加工的方法。我从夹具的分析、设计、计算、使用方面概述夹具的用途。关键词：齿轮、夹具、工艺、设计一 工艺编制的总体步骤1.1.分析零件的结构和技术要求（1）分析图样资料加工工艺表面的尺寸精度和形状精度各加工表面之间以及加工表面和不加工表面之间的位置精度加工表面的粗糙度及表面的其他要求热处理及其他要求 （2）零件的结构工艺分析。零件的结构工艺是指所设计的零件在满足性能的要求下，制造的经济性和可行性，包括整个工艺过程，有毛坯制作、切削加工、装配及维修等工艺。2.明确毛坯的状况 （1）零件的材料及热处理，零件应根据不同工作条件和使用要求选不同的材料和热处理方式，以获得一定的强度、韧性及耐磨性。 （2）毛坯的形状和尺寸的确定 （3）毛坯的选用3拟定工艺路线 （1）确定加工方案 （2）划分加工工段 （3）选择定位基准(4)加工顺序4.设计工序内容 （1）确定余量，工序尺寸及其公差 （2）选择设备及工装5.填写工艺卡完成以上工作后，按要求填写工序卡片。二 齿轮类零件加工工艺分析2.1分析齿轮类零件的结构特点和技术要求齿轮加工的过程由若干个工序组成，为了获得符合精度要求的齿轮，齿形加工是整个加工的关键。以直齿圆柱齿轮工艺为例。如下图：图2.1齿轮的加工方法很多，按加工中有无切削，可分为有切削和无切削加工两大类。其中无切削加工有：热轧齿轮、冷轧齿轮、精煅等新工艺。切削加工有：成形法、展成法。常见的齿轮加工方法序号加工方法加工范围1滚齿机滚齿可以加工8模数以下的斜齿2铣床铣齿可以加工直齿条3插床插齿可以加工内齿4冷打机打齿可以无屑加工5刨齿机刨齿可以加工16模数大齿轮6精密铸齿可以大批量加工廉价小齿轮7磨齿机磨齿可以加工精密母机上的齿轮8压铸机铸齿多数加工有色金属齿轮9剃齿机是一种齿轮精加工用的金属切削机床图2.2（1）齿轮类零件的结构特点和技术要求圆柱齿轮的结构特点，按加工角度分圆柱齿轮分，为轮体和齿圈两部分分，按轮齿的分布形式分直齿、斜齿、人字齿等等。圆柱齿轮的精度要求根据齿轮的使用要求，对齿轮传动油以下几方面的要求：A.运动精度，传动比恒定，要求齿轮在转一圈时，转角误差不超过一定的范围。B工作平稳性，要求齿轮运动平稳，冲击，振动和噪声小C载荷分布均匀性，为了不致因载荷分布不均匀使接触应力过大，引起齿面早起磨损，要求齿面接触要均匀，并保证一定的接触面积和接触位置。D.合理的齿侧间隙，要求齿轮在传动时，要有一定的齿侧间隙。（2）分析结构和技术要求。如图示，运动精度为7级，主要是公法线变动公差为w为0.0036mm,径向公差为0.08mm,传动平稳性等级为6级，表面粗糙的为Ra1.6m,端面与轴线有垂直度要求，齿轮表面需淬火，齿部硬度为52-54HRC.齿轮各项公差与极限偏差的分组：公差组公差与极限偏差对传动性能的主要影响误差特性A齿圈径向跳动公差Fr传递运动的准确性径向单项指标以齿轮转一周 为周期径向综合公差Fr公法线长度变动公差Fw待添加的隐藏文字内容1综合指标切向综合公差Fi齿距累计公差B基节极限偏差传递的平稳性、噪声、振动单项指标在齿轮一周内多次周期出现的误差齿形公差螺纹线坡度公差（斜齿轮）C齿向公差载荷单项指标齿向误差图2.32.2明确毛坯尺寸（1）齿轮的材料与毛坯根据齿轮的工作条件和失效形式，制造齿轮的齿轮有锻钢、铸钢，铸铁，特殊情况时有有色金属和非金属材料。（2）齿轮的毛坯形式主要有棒料，锻件和铸件（3）齿轮的热处理，齿轮粗加工前常安排预热处理，其目的是改善加工性能。本零件可运用正火，正火可以消除内应力，提高强度和韧性，改善加工性能，齿轮毛坯正火一般在粗加工之前。正火处理后的硬度为160220HBW。2.3拟定加工工艺路线根据齿轮材质和热处理要求，齿轮结构和尺寸大小，精度要求，生产批量和车间设备条件而定，一般工艺路线如下：毛坯制造毛坯热处理齿坯加工齿形加工齿圈热处理齿轮定位表面热处理齿圈的精整加工（1） 确定加工方案A 齿坯加工：齿形加工中，主要保证基准孔的尺寸精度，位置精度，基准端面相对于基准孔的位置精度。齿形的公差及表面粗糙度如下表：精度等级345678910孔0.20.20.4-0.20.81.6-0.81.63.23.2颈端0.10.2-0.10.20.40.81.61.61.6端面顶圆0.2-0.10.4-0.20.6-0.406-0.31.6-0.83.2-1.63.21.6图2.4B齿形加工：齿形加工一般采用滚齿，插齿，对于8级以下可以直接加工，67齿轮采用剃垳齿，该齿轮采用滚齿，该齿轮的精加工采用剃垳齿（2）划分加工阶段齿轮的加工工艺阶段可分为：毛坯制造，毛坯热处理，齿坯加工，齿形加工，齿端加工，齿面热处理，齿轮定位表面精加工，齿形精加工。（3）选择定位基准A以内孔和端面定位：确定齿轮中心和轴向位置，并采用面向端面的夹紧方式。使设计基准，装配基准，测量基准重合，又使齿形加工等工序统一。（采用心轴定位）B，以外圆和端面定位：工件和夹具心轴间隙大时，采用千分表找正中心的方法；从另一端夹紧，也可以找正。（4）加工顺序安排：工艺路线：毛坯制造正火齿轮毛坯粗，精车滚齿齿圈淬火齿轮定位表面内锥孔磨削垳齿2.4设计工序内容A确定工序尺寸，粗车各端面，外圆，内孔按图样加工尺寸每部留1.5mm余量；精加工，内锥孔磨削和垳齿加工到图样规定尺寸，满足其技术要求。B选择设备工装，C6132，CA6140，滚齿机齿轮加工夹具，心轴，节圆专用夹具 标准公差数值表（节录）基本尺寸IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12>50801319304674120190300>801201522355487140220350>120180182540563100160250400图2.5由国家标准推荐的各公差等级的应用范围可知：IT5IT12级用于配合尺寸公差。其中（1）IT5（孔到IT6）级用于高精度和重要的配合处； （2）IT6（孔到IT7）级用于要求精密配合的情况；（3）IT7（孔到IT8）级用于一般精度要求的配合。2.5填写工艺文件（ 如下表）三 工艺卡片的填写直齿圆柱齿轮加工工艺卡片工序号工序内容定位基准设备1锻造2正火3粗车各部，均留1.5mm余量外圆、端面转塔车床4粗车各部，内部至锥孔塞规线外露68mm,达图样要求外圆、内孔端面CA61405滚齿内孔、端面BY31506倒角内孔、端面B倒角机7插键槽达图样要求外孔、端面B插床8去毛刺9剃齿内孔、端面BY571410热处理11磨内孔外圆、端面BM22012垳齿其他达图样要求内孔、端面BY571413检验图3.1四 齿轮类零件加工工艺进行合理性分析4.1A 严格安照了典型零件加工的工艺过程进行工艺编制，条例清晰，五大步骤，路线明确B 遵循了基准重合，基准统一原则，在2.3（3）选择定位基准时，以内孔和端面定位，这种方式可使定位基准、设计基准、装配基准、测量基准重合，又能够使齿形加工等工序基准统一。提高了定位精度。 C 严格按照了先粗后精、先主后次的加工工序安排。D 科学有序的安排工艺，合理的安排了工时，运用普通机床，减少了成本。五 论文小结一个月的毕业论文终于结束了，我的大学生活也将随之结束，有太多的怀念与不舍。在这短短的一个多月里，我付出了许多，也收获了许多，回想起来还真有不少的体会。我的论文题题目：齿轮类零件加工工艺分析与编制，经过了2次修改。从开始的空洞，条例不清楚，经过黄老师的讲解，指导，到后来条例清晰，格式规范，这一幕幕都历历在目。在此，谨向恩师致以我最衷心的感谢。刚拿到题目时，我对课题充满了新鲜感，在老师的指导下我查阅了大量关于课题的文献，也使我对自己的课题产生了浓厚的兴趣。黄贞贞老师在整个论文的完成及答辩中给了我极大的帮助和支持，她一丝不苟的治学态度，清晰的思路和认真、负责、勤快的工作作风深深的影响并感染了我，使我铭记于心并将永远的学习。在论文准备的一个月中，黄老师多次与我交流实验进度和解答我在写论文过程中的疑惑，还经常牺牲自己的休息时间和我们一起讨论问题。在整理论文阶段，黄老师不辞辛苦的反复为我修改论文，并为我的答辩提出了许多建议。六 致谢大学三年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。    感谢我的家人对我大学三年学习的默默支持；感谢我的母校襄阳职院了我在大学三年深造的机会，让我能继续学习和提高；感谢襄阳职院的老师和同学们三年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲；同学们在学习中的认真热情，生活上的热心主动，所有这些都让我的三年充满了感动。 这次毕业论文设计我得到了很多老师和同学的帮助，其中我的论文指导老师黄师对我的关心和支持尤为重要。每次遇到难题，我最先做的就是向黄老师寻求帮助。黄老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀，在此谨向黄老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 机械1002 参考文献1于爱武，机械加工工艺编制，北京大学出版社，20082傅玲梅，机床夹具设计与制做，中国劳动社会保障出版社，20083魏兵，机械设计基础，清华大学出版社，20114. 黄丽荣，金属材料及热处理，大连理工大学出版社，20115.李芬，机械制图，华中科技大学出版社，20086.董燕 ，公差配合与测量技术，武汉理工大学出版社，2010