齿轮轴的机械加工工艺规程及工艺装备设计

装配图

这次设计的是主动齿轮，有零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是主动齿轮。了解主动齿轮的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定主动齿轮的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图，夹具体零件图。

目录
摘要II
Abstract III
1．零件的分析1
1.1零件的作用1
1.2零件的工艺分析1
1.3审核齿轮轴的工艺性1
1.4确定生产类型2
2.确定毛坯并绘制毛坯简图2
2.1确定毛坯种类2
2.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量2
2.2.1.公差等级2
2.2.2锻件质量2
2.2.3.锻件的材质系数2
3.制定工艺路线3
3.1定位基准的确定3
3.1.1.粗基准的选择： 4
3.1.2.精基准的选择： 4
3.2表面加工方法的确定4
3.3工序的集中与分散5
3.4工序顺序的安排5
3.5确定工艺路线5
4.夹具的设计7
4.1问题的提出7
4.2夹具的设计7
4.2.1定位基准的选择7
4.2.2.定位误差的分析7
小结： 8
参考文献： 9

1.1零件的作用
题目给定的零件是齿轮轴。齿轮轴通过连接两个零件，起到连接、支撑传递动力等一系列作用，在工作中，由于受到弯应力和冲击载荷，因此该零件应具有足够的刚度、强度及韧性。以适应其工作环境变化。
（参考文献1）
1.2零件的工艺分析
零件的工艺分析就是通过对零件图纸的分析研究，判断该零件的结构和技术要求是否合理，是否符合工艺性要求。
（1）：审查零件图纸通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。
（2）：零件的结构工艺性分析该零件比较简单，没有较复杂的结构和较高的加工要求。主要的加工有各个外圆表面、端面的车削、磨削等。各个待加工表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。
零件的材料为45#钢，可锻铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，。该主动齿轮结构比较简单，属典型的轴类零件，为实现其连接与传递动力的功能，加工精度要求较高。为保证其技术要求，增加耐磨性，对零件进行调质处理，HBS179-229。
（参考文献5，6）
1.3审核齿轮轴的工艺性
该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过车削的粗加工，半精加工，精加工等就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用磨削的方法加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。
（参考文献5，6）
1.4确定生产类型
依设计题目知：Q=8000台/年，齿轮轴重量为0.8kg，齿轮轴属轻型零件。m=1件/台，备品率a=3%,废品率b=0.5%。代入公式N=Qm(1+a)*(1+b),求得N=8281.2件/年。查表得知该主动齿轮的生产类型为大批生产。
（参考文献7）
2.确定毛坯并绘制毛坯简图
2.1确定毛坯种类
零件材料45#钢，考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，且生产类型属大批生产，为提高生产效率和锻件精度，选用模锻方法制造毛坯。

2.2.1公差等级
由于主动齿轮的功用和技术要求，可以确定该零件的公差等级为普通级。
2.2.2锻件质量
已知机械加工后齿轮轴的重量为0.8kg，由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1kg。
2.2.3锻件的材质系数
由于该主动齿轮材料为45#钢，是碳的质量分数大于0.65%的碳素钢，该铸件的采制系数属M1级

夹具图

零件图

毛坯图