齿轮轴加工工艺卡

标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号A2产品名称减速器零件名称齿轮轴共7 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号1 车45#毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料150×Φ42 1 1设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140 1夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件工步号工步容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/min m/min mm/r mm 机动辅助用三爪夹盘夹持距工件左端95mm处，车端面见平三爪夹盘，45度偏刀700 50 1 0.5 1打中心孔，用尾架顶尖顶住中心钻、顶尖车倒角45度车刀设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号A2产品名称减速器零件名称齿轮轴共7 页第 2 页车间工序号工序名称材料牌号2 车外圆，退刀槽45#毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料150×Φ42 1 1设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140 1夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件工步号工步容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/min m/min mm/r mm 机动辅助1 粗车外圆至Φ40×590度偏刀700 50 1 1 12 粗车外圆至Φ30×3090度偏刀700 50 1 2 13 粗车外圆至Φ20×3090度偏刀700 50 1 2 14 粗车外圆至Φ15×40 90度偏刀700 50 1 2 15 在28mm处车退刀槽2×2切断刀700 50 1 2 1设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号A2产品名称减速器零件名称齿轮轴共7 页第 3 页车间工序号工序名称材料牌号3 换位，钻中心孔45#毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料150×Φ42 1 1设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140 1夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件工步号工步容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/min m/min mm/r mm 机动辅助1 将零件调转，定位夹紧三爪卡盘、顶尖2 车毛坯端面，钻中心孔三爪卡盘、中心钻、45度偏刀700设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号A2产品名称减速器零件名称齿轮轴共7 页第 4 页车间工序号工序名称材料牌号4 车外圆，45#毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料150×Φ42 1 1设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140 1夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件工步号工步容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/min m/min mm/r mm 机动辅助1 粗车外圆至Φ20×3090度偏刀700 50 12 1设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号A2产品名称减速器零件名称齿轮轴共7 页第 5 页车间工序号工序名称材料牌号5 铣键槽，45#毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料150×Φ42 1 1设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床 1夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件工步号工步容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/min m/min mm/r mm 机动辅助1 铣键槽90度偏刀700 50 1 1.5 2设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号A2产品名称减速器零件名称齿轮轴共7 页第 6 页车间工序号工序名称材料牌号6 磨，45#毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料150×Φ42 1 1设备名称设备型号设备编号同时加工件数磨床 1夹具编号夹具名称切削液顶针乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件工步号工步容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/min m/min mm/r mm 机动辅助1 将车好的阶梯轴用顶尖顶住顶针2 粗磨Φ20轴平行砂轮700 50 1 0.2 13 精磨Φ20轴平行砂轮800 60 1 0.05 1设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号A2产品名称减速器零件名称齿轮轴共7 页第7 页车间工序号工序名称材料牌号7 滚齿，45#毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料150×Φ42 1 1设备名称设备型号设备编号同时加工件数滚齿机 1夹具编号夹具名称切削液乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时(分) 准终单件工步号工步容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/min m/min mm/r mm 机动辅助。

齿轮轴加工工艺内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.齿轮轴的加工工艺（以45号钢为例）：一、毛坯下料二、粗车三、调质处理（提高齿轮轴的韧性和轴的刚度）四、精车齿坯至尺寸五、若轴上有键槽时，可先加工键槽等六、滚齿七、齿面中频淬火（小齿轮用高频淬火），淬火硬度HRC48-58（具体硬度值需要依据工况、载荷等因素而定）八、磨齿九、成品的最终检验细长轴的齿轮轴加工工艺（以45号钢为例）：一、毛坯下料二、调质处理（提高齿轮轴的韧性和轴的刚度）三、带跟刀架、用皂化液充分冷却的前提下，粗车齿轮轴四、去应力退火五、精车齿坯至尺寸（带跟刀架、用皂化液充分冷却）六、若轴上有键槽时，可先加工键槽等七、滚齿八、齿面高频淬火，淬火硬度HRC48-58（具体硬度值需要依据工况、载荷等因素而定）九、磨齿十、成品的最终检验注：细长轴搜索类零件的放置一定要垂吊放置（用铁丝系住，悬挂在挂架上），不得平放！用于中小型轧钢机传动箱体中的齿轮轴，设计上一般为软齿面，即小齿轮轴硬度为280～320HB，大齿轮轴硬度为250～290HB，模数mn=8～25，技术要求一般为调质处理。

这种零件在无感应加热淬火设备的工厂中加工时，其加工工艺路线为:锻毛坯→粗加工→调质→精加工→制齿→磨轴颈。

按这样的工艺流程生产出来的模数mn≤10的齿轮轴，使用情况基本良好，但模数mn≥12时，使用寿命短。

突出表现为轮齿不耐磨，使用半年以后，齿面已有明显磨痕，当发生较大冲击时，还会出现断齿现象。

针对这种情况，我们对原有工艺进行了分析，找出工艺路线中所存在的缺陷，并提出了新的制作工艺方法。

1原工艺路线存在的问题原加工工艺路线中的粗加工，即粗车毛坯的外圆及轴向长度。

%)b %)(1a (1m Q N ++=1.齿轮轴零件的机械制造工艺规程1.1 零件工艺分析和确定生产类型1.1.1拟定工艺路线由给定的零件图可以看出，该零件图的是齿轮轴类零件，部分加工表面的精度等级达到5级，粗糙度达到0.4μm ，因此先大致拟定如下工艺路线：①锻造毛坯，正火 ②对整个毛坯件进行粗车 ③对整个毛坯件进行半精车 ④热处理 ⑤精车 ⑥滚齿 ⑦钻孔，攻丝 ⑧调质处理⑨对φ50mm 处进行磨削 1.1.2确定零件的生产类型根据下式计算--------（1-1） 式中N----零件的生产纲领 Q----产品的年产量m----每台（辆）产品中该零件的数量a%----备品率，一般取2%-4% b%----废品率，一般取0.3%-0.7%根据上式就可以计算求得该零件的年生产纲领，在通过查表，就能确定该零件的生产类型。

本设计中，Q=5000，m=1件/台，备品率和废品率为3%和0.5%，将数据代入上式得N=5176件/年，查表可知该零件为轻型零件，本设计中齿轮轴零件的生产类型为大批量生产。

1.2毛坯的选择，绘制毛坯图1.2.1选用锻件为毛坯，采用模锻成型的方法制造毛坯。

1.2.2确定毛坯尺寸及机械加工余量本锻件采用普通级，根据零件图的基本尺寸查表可初步得粗车，半精车，粗磨和精磨外圆的单边加工余量分别为6mm ，1.1mm ，0.4mm 和0.1mm 。

又粗精加工分开时，对于粗车外圆的余量允许小于原表中余量的70%，故可取粗车余量为4.8mm ，总的的余量为6.4mm 。

再根据手册即可得锻件机械加工余量和公差为：单边加工余量半径a r =6±2,长度方向a L =5±2。

于是，可初步得锻件图的尺寸，如图1-1所示（图中粗实线表示锻件的外形，双点划线表示零件轮廓）。

1.3毛坯图的确定1.3.1计算毛坯加工余量和尺寸公差⑴根据图1-1和计算式ρπ⨯⨯⨯=l 2r m ---------------（1-2）设锻件最大直径为φ100mm ，长为230mm ，则5.61kg =4）3096+8867+2262+8044107.853.14=m 22223÷⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯（锻图1-1 齿轮轴零件的锻件图根据上述计算数据，查表可确定零件的形状复杂系数为s ，属于简单级别。

武汉大学动机学院机械系工艺实习记录卡片(二工厂名称洛阳第一拖拉机厂第1 页专业机械自动化机械加工工艺过程综合卡分厂或车间齿轮厂第页产品名称圆锥齿轮轴产品型号零件名称齿轮轴零件号材料用两V形块定位,端部用卡盘夹紧产品型号零件名称零件号工序名称铣端面,打中心孔工序号 5 材料名称材料牌号机械性能40CrMnTi HB170-210机床夹具名称型号编号名称代号卧式铣钻床16B029 5028-080 卡盘同时加工件数工人等级准备/终结时间单件时间1工步号工步内容走刀次数切削用量机动时间辅助时间工具名称工具代号切削深度进给量每分转数或双行程数切削速度1 同时铣两端面端面铣刀2 打中心孔钻头武汉大学动机学院机械系工艺实习记录卡片(二工厂名称洛阳第一拖拉机厂第2 页专业机械自动化机械加工工艺过程综合卡分厂或车间齿轮厂第页产品名称圆锥齿轮轴产品型号零件名称齿轮轴零件号材料两顶尖定位,左边端部用卡盘夹紧产品型号零件名称零件号工序名称车外圆、端面工序号10 材料名称材料牌号机械性能40CrMnTi HB170-210机床夹具名称型号编号名称代号仿形车床车1720 卡盘同时加工件数工人等级准备/终结时间单件时间1工步号工步内容走刀次数切削用量机动时间辅助时间工具名称工具代号切削深度进给量每分转数或双行程数切削速度1 粗车外圆面、端面车刀2 精车外圆面、端面车刀武汉大学动机学院机械系工艺实习记录卡片(二工厂名称洛阳第一拖拉机厂第3 页专业机械自动化机械加工工艺过程综合卡分厂或车间齿轮厂第页产品名称圆锥齿轮轴产品型号零件名称齿轮轴零件号材料两顶尖定位,左边端部用卡盘夹紧产品型号零件名称零件号工序名称车锥面工序号15 材料名称材料牌号机械性能40CrMnTi HB170-210机床夹具名称型号编号名称代号仿形车床车1720 卡盘同时加工件数工人等级准备/终结时间单件时间1工步号工步内容走刀次数切削用量机动时间辅助时间工具名称工具代号切削深度进给量每分转数或双行程数切削速度1 粗车圆锥面 1 车刀2 精车圆锥面 1 车刀武汉大学动机学院机械系工艺实习记录卡片(二工厂名称洛阳第一拖拉机厂第4 页专业机械自动化机械加工工艺过程综合卡分厂或车间齿轮厂第页产品名称圆锥齿轮轴产品型号零件名称齿轮轴零件号材料用三角卡盘定位夹紧产品型号零件名称零件号工序名称打油孔工序号20 材料名称材料牌号机械性能40CrMnTi HB170-210机床夹具名称型号编号名称代号摇臂钻床立式三爪卡盘1工步号工步内容走刀次数切削用量机动时间辅助时间工具名称工具代号切削深度进给量每分转数或双行程数切削速度1 钻油孔通孔钻头武汉大学动机学院机械系工艺实习记录卡片(二工厂名称洛阳第一拖拉机厂第5 页专业机械自动化机械加工工艺过程综合卡分厂或车间齿轮厂第页产品名称圆锥齿轮轴产品型号零件名称齿轮轴零件号材料顶尖定位,右半部分用夹具夹紧产品型号零件名称零件号工序名称铣圆柱面上的花键工序号25 材料名称材料牌号机械性能40CrMnTi HB170-210机床夹具名称型号编号名称代号花键铣床Y631K 卡箍同时加工件数工人等级准备/终结时间单件时间1工步号工步内容走刀次数切削用量机动时间辅助时间工具名称工具代号切削深度进给量每分转数或双行程数切削速度1 铣圆柱面上的花键滚齿铣刀091-0056武汉大学动机学院机械系工艺实习记录卡片(二工厂名称洛阳第一拖拉机厂第6 页专业机械自动化机械加工工艺过程综合卡分厂或车间齿轮厂第页产品名称圆锥齿轮轴产品型号零件名称齿轮轴零件号材料齿轮轴用卡盘定位夹紧产品型号零件名称零件号工序名称粗铣圆弧锥齿工序号30 材料名称材料牌号机械性能40CrMnTi HB170-210机床夹具名称型号编号名称代号螺旋伞齿轮铣齿机格里森116卡箍同时加工件数工人等级准备/终结时间单件时间1工步号工步内容走刀次数切削用量机动时间辅助时间工具名称工具代号切削深度进给量每分转数或双行程数切削速度1 粗铣圆弧锥齿铣齿刀5138661/小粗武汉大学动机学院机械系工艺实习记录卡片(二工厂名称洛阳第一拖拉机厂第7 页专业机械自动化机械加工工艺过程综合卡分厂或车间齿轮厂第页产品名称圆锥齿轮轴产品型号零件名称齿轮轴零件号材料齿轮轴用卡盘定位夹紧产品型号零件名称零件号工序名称精切凹面齿工序号35 材料名称材料牌号机械性能40CrMnTi HB170-210机床夹具名称型号编号名称代号螺旋伞齿轮铣齿机格里森116卡箍同时加工件数工人等级准备/终结时间单件时间1工步号工步内容走刀次数切削用量机动时间辅助时间工具名称工具代号切削深度进给量每分转数或双行程数切削速度1 精切凹面齿铣齿刀武汉大学动机学院机械系工艺实习记录卡片(二工厂名称洛阳第一拖拉机厂第页专业机械自动化机械加工工艺过程综合卡分厂或车间齿轮厂第页产品名称圆锥齿轮轴产品型号零件名称齿轮轴零件号材料齿轮轴用卡盘定位夹紧产品型号零件名称零件号工序名称精切凸面齿工序号40 材料名称材料牌号机械性能40CrMnTi HB170-210机床夹具名称型号编号名称代号螺旋伞齿轮铣齿机格里森116卡箍同时加工件数工人等级准备/终结时间单件时间1工步号工步内容走刀次数切削用量机动时间辅助时间工具名称工具代号切削深度进给量每分转数或双行程数切削速度1 精切凸面齿铣齿刀武汉大学动机学院机械系工艺实习记录卡片(二工厂名称洛阳第一拖拉机厂第9 页专业机械自动化机械加工工艺过程综合卡分厂或车间齿轮厂第页产品名称圆锥齿轮轴产品型号零件名称齿轮轴零件号材料产品型号零件名称零件号工序名称热处理工序号45材料名称材料牌号机械性能40CrMnTi HB170-210机床夹具名称型号编号名称代号同时加工件数工人等级准备/终结时间单件时间工步号工步内容走刀次数切削用量机动时间辅助时间工具名称工具代号切削深度进给量每分转数或双行程数切削速度1 加热2 渗碳3 淬火4 回火武汉大学动机学院机械系工艺实习记录卡片(二工厂名称洛阳第一拖拉机厂第10 页专业机械自动化机械加工工艺过程综合卡分厂或车间齿轮厂第页产品名称圆锥齿轮轴产品型号零件名称齿轮轴零件号材料顶尖定位,齿轮锥面用卡盘夹紧产品型号零件名称零件号工序名称磨外圆、端面工序号50 材料名称材料牌号机械性能40CrMnTi HB170-210机床夹具名称型号编号名称代号端面外圆磨床MBA1632卡盘同时加工件数工人等级准备/终结时间单件时间1 工步号工步内容走刀次数切削用量机动时间辅助时间工具名称工具代号切削深度进给量每分转数或双行程数切削速度1 粗磨外圆、端面砂轮2 精磨外圆、端面砂轮卡规。

齿轮的生产过程一．齿轮的主要加工面1.齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面，后者包括带孔齿轮的基准孔、切齿加工时的安装端面，以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准的齿顶圆柱面。

2．齿轮的材料和毛坯常用的齿轮材料有15钢、45钢等碳素结构钢；速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢，如20Cr，40Cr，38CrMoAl，20CrMnTiA等。

齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。

二、直齿圆柱齿轮的主要技术要求，1．齿轮精度和齿侧间隙GBl0095《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级。

其中，1～2级为超精密等级；3—5级为高精度等级；6～8级为中等精度等级；9～12级为低精度等级。

用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。

按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿轮的各项公差和极限偏差分为三个公差组(表13—4)。

根据齿轮使用要求不同，各公差组可以选用不同的精度等级。

齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时，两非工作齿面沿法线方向的距离(即法向侧隙)，侧隙用以保证齿轮副的正常工作。

加工齿轮时，用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。

2．齿轮基准表面的精度齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。

因此GBl0095附录中对齿坯公差作了相应规定。

对于精度等级为6～8级的齿轮，带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6-IT7，用作测量基准的齿顶圆直径公差为IT8；基准面的径向和端面圆跳动公差，在11-22μm之间(分度圆直径不大于400mm的中小齿轮)。

3．表面粗糙度齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度，对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定的影响。

6～8级精度的齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为0．8—3．2μm，基准孔为0．8—1．6 μm，基准轴颈为0．4—1．6μm，基准端面为1．6～3．2μm，齿顶圆柱面为3．2μm。

八、锥齿轮轴
见图2-42
技术要求
1、渗碳淬火硬度58~63HRC ； 3、未注明倒角为2×45°
渗碳深度0.7~1.1mm 。

4、未注明圆角为R2 m=3.5 α=20° 2、两轴端中心孔为A5/10.6 5、材料20CrMnTi. Z=19 精度等级8GK
1、零件图样分析
1）齿轮轮齿外表面对轴心线的圆跳动公差为0.025mm 。

2）φ45013
.0002.0++mm 右端面对轴心线的圆跳动公差为0.010mm 。

3）渗碳淬火硬度58~63HRC ；渗碳深度过0.7~1.1mm 。

4）齿轮精度等级8GK 。

5）材料20CrMnTi 。

2、锥齿轮轴机械加工工艺过程卡（表2-33）
表2-33 锥齿轮轴机械加工工艺过程卡
3、工艺分析
1）该齿轮精度较低，所以工序安排在刨齿渗碳淬火后，不再进行磨齿，如果齿轮精度要求高于7级，应增加磨齿工序，因在渗碳淬火后，有产生齿部变形的可能。

2）末标注轴径各处R2，在磨削时加工。

φ45013
.0002.0++mm 轴径右端面，
靠磨后 (工厂俗称 “一刀下”)可保证有端面圆跳动公差。

3）齿轮轮齿外表面对轴心线的圆跳动；φ45013.0002.0++mm 右端面对轴心线的圆跳动的
检查，可采用两中心孔定位装夹在偏摆仪上进行检测。

4）锥齿轮的锥角可用游标万能角度尺或专用样板进行检查。