1、毕业设计说明书内江职业技术学院 机械工程系二一年十一月毕业设计说明书共 35 页 第 1 页 项 目 名 称 ： 齿轮轴的加工工艺与编程学 生 组 别 ：08 级数控一班 专 业： 数 控 技 术 应 用学 生 班 级：08 级数控大专（三年）一 班指 导 教 师： 熊 勇完 成 时 间： 2010 年 11 月 29 日毕业设计说明书共 35 页 第 2 页 目 录1 前言 .22.1 实训项目名称 .32.2 选用软件 .32.3 图形绘制 .33 机械加工工艺规程设计 .53.1 零件工艺分析 .53.2 零件技术要求分析 .53.3 零件毛坯选择 .63.4 工艺方案设计 .63.6
2、机床、夹具、刀具、量具和切削液的选择 .93.7 切削用量与工时定额的确定 .123.8 主要工序的技术要求和检验方法的确定 .134 生成 NC 代码程序及程序说明 .155 机械加工工文件 .157 综合实训工作小结 .188 致谢语 .199 参考文献 .2110 附录 .21毕业设计说明书共 35 页 第 3 页 1 前言数控加工工艺与编程课程综合实训是在学完数控加工工艺与编程课程后一个重要教学环节，是考核基础理论与专业知识、技术水平以及实际应用能力和文字、语言表达能力，是综合运用所学理论技能知识与生产实践相结合能力的重要依据，是培养和提高综合应用能力的重要环节。我们必须运用所学理论知
3、识和技能知识，并结合生产实践按要求完成数控加工工艺与编程课程综合实训任务书所规定的全部内容。毕业设计说明书共 35 页 第 4 页 2 设计内容与步骤2.1 实训项目名称齿轮轴的加工工艺与编程2.2 选用软件1、 CAD 软件、2、PRO/E 软件、3、CAXA 制造工程师4、CAXA 数车5、CAXA 工艺手册毕业设计说明书共 35 页 第 5 页 2.3 图形绘制图 1 CAD 二维图毕业设计说明书共 35 页 第 6 页 3 机械加工工艺规程设计3.1 零件工艺分析1零件结构形状分析如图所示该零件表面由圆柱面、外螺纹、螺纹孔、齿轮等组成的。其中多个径向尺寸和轴向尺寸有较高的尺寸精度、表面
4、粗糙度和位置公差要求。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整。该零件属于锻件，毛坯外形尺寸为 68212mm，切削工艺性良好。3.2 零件技术要求分析尺寸精度：该零件 3233、4050 这两段轴的尺寸精度为IT4，39 33 这段轴的尺寸精度为 IT6, 6465 这段齿轮轴的尺寸精度为IT8。形状精度：该零件无形状精度要求。位置精度：该零件有圆跳动和同轴度的位置公差要求，其同轴度即以齿轮轴 32 和 40 两处的轴线为基准，齿轮轴处与其基准的同轴度公差为0.03mm。其圆跳动即以轴 40 外圆处的轴线为基准，零件最左边外圆与该基准的圆跳动公差为 0.012mm。表面
5、粗糙度：3233、4050 外圆表面处粗糙度为 1.6，齿轮表面处的粗糙度为 3.2, 外螺纹表面粗糙度为 1.6,该零件其余表面粗糙度为 3.2。材料：轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。鉴于该零件有齿轮而且其直径相差太大，为了减少机械加工的工作量，所以该材料选用锻件。 热处理：热处理分为预备热处理和最终热处理两种。预备热处理的主要作用是消除毛坯内应力，改善材料的切削性能，高碳钢需要退火，以降低材料的硬度
6、；低碳钢需要正火，以提高材料的硬度。为消除应力，铸件、锻件、焊件需要退火。预备热处理的方法有退火、正火、调质、时效等。鉴于该零件的材料是锻件，所以在锻件之后选用退火的热处理办法来消除应力。然后再进行粗毕业设计说明书共 35 页 第 7 页 加工，在粗加工之后再进行调质，调质处理表面硬度 220250HBS。在齿轮轴加工成型后再进行齿轮表面渗碳，再进行齿轮面的研磨。2.加工（技术）难点与工艺（措施）处理加工技术的难点是：（1） 、整个零件的尺寸精度达不到要求（2） 、外圆圆柱度的超差（3） 、工件的表面粗糙度达不到要求。工艺（措施）处理：（1） 、根据加工余量算出背吃刀量，进行试切削，然后修正背
7、吃刀量。正确使用量具，必须检查和调整零位，仔细计算工件的各部分尺寸，对留有磨削余量的工件，车槽时应考虑磨削余量。注意及时关闭机动进给或提前关闭机动进给，用手动进给刀长度尺寸。认真看清图样尺寸要求，正确使用刻度盘，看清刻度值。（2） 、车削前，找正后顶尖，使之与主轴轴线同轴：调整车床主轴与床身导轨的平行度；尽量减少工件的伸出长度，或另一端用顶尖支承，增加装夹刚性；选择适合的刀具材料，或适当降低切削速度。（3） 、消除或防止由于车床刚性不足而引起的振动（如调整车床各部件的间隙） ；增加车刀刚性和正确装夹车刀；同时增加工件的装夹性；合理选择车刀角度（如适当增大前角，选择合理的前角、后角和主偏角） ；
8、进给量不宜太大，精车余量和切削速度应选择恰当。3.3 零件毛坯选择类型：锻件材料：45 钢状态：锻造3.4 工艺方案设计1定位基准的选择在粗基准工序中，只能使用工件上未加工的毛坯表面来定位，所以装夹在 毛坯右端长 1100mm 处。毕业设计说明书共 35 页 第 8 页 在精基准工序中，采用经过加工的表面来定位，所以装夹在工件左端 39外圆处，装夹时垫上铜皮预防装夹时夹坏外圆表面。2零件各表面加工方法和加工方案的确定（加工阶段划分、工序顺序安排、辅助工序的安排）加工阶段划分：（1）备料：下料、毛坯处理、锻造、退火（2）粗加工阶段：车端面、外圆、钻中心孔、钻孔、车内外螺纹、铣键槽和滚齿等。（3）
9、精加工阶段：精车外圆、精车外螺纹、精铣键槽和磨齿。工序顺序安排：（1）备料 （2）锻造（3）退火（4）粗加工外圆表面（5）钻孔（6）粗车内外螺纹（7）铣键槽（8）滚齿（9）调质处理（10）精加工外圆表面（11）精车内外螺纹（12）齿轮表面渗碳（13）磨齿（14）检验（15）入库3零件总体加工工艺路线设计（加工方案和工艺流程）加工方案：锻造退火粗精车外圆、端面及螺纹钻孔铣键槽滚齿磨毕业设计说明书共 35 页 第 9 页 齿检验入库工艺流程： 1、夹持工件右端，车左端面2、用 2.5 的中心钻钻中心3、用 18 的麻花钻钻 20 的孔至尺寸要求4、粗车 39、36、32 的外圆，留 0.2mm 精
10、车余量5、精车 39、32 的外圆至尺寸要求6、车 52 的退刀槽7、精车 36 的外圆至尺寸要求，倒角 2458、粗车 M362 的外螺纹9、精车 M362 的外螺纹10、车 M202 内螺纹及螺纹孔倒角11、调头夹持工件左端，车右端面至尺寸要求12、粗车 64、40 外圆，留 0.2mm 精车余量13、精车 64、40 外圆至尺寸要求，倒角 24514、用 2.5 的中心钻钻中心孔15、用 7 的麻花钻钻 8 的孔16、用 7.75 的扩孔钻扩孔17、用 8 的铰刀铰孔至尺寸要求 18、在铣床上粗铣 R6 键槽留 0.2mm 余量19、精铣 R6 键槽至尺寸要求20、滚 64 的齿轮21、磨齿3.5 工序尺寸及公差的确定1加工余量的确定车外圆留 0.2mm 精车余量铣键槽留 0.2mm 精铣余量2中间工序尺寸的确定
