典型齿轮零件加工工艺分析教案资料

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。

序言《机械制造工艺学》课程设计是在《机械制造工艺学》等专业课程所学的理论知识，发展专业知识解决时间生产问题的依次实践训练。

通过这次设计以巩固我们所学的理论知识和专业技能，提高自己解决实际生产问题的能力。

在设计中能逐步掌握查阅手册，查阅有关书籍的能力。

在设计中逐步培养了我们一丝不苟的工作态度，严谨的工作作风，对我们今后参加工作有极大的帮助。

一.零件分析1.零件的作用零件图：零件是CA6140卧式车床齿轮，它位于车床变速箱传动轴，主要作用是传递力矩，改变速度进而实现调速作用。

1.11审查零件的工艺性齿轮零件的图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。

但基准孔φ68K7mm 要求Ra0.8μm有些偏高。

本零件各表面的加工并不困难。

关于4个φ5mm的小孔，其位置是在外圆柱面上6mmX1.5mm的沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面距离为3mm。

由于加工时不能选用沟槽的侧面为定位基准，故要较精确地保证上述要求比较困难。

分析该小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要钻到沟槽之内，即能使油路畅通，因此4个φ5mm的孔加工亦不成问题。

1.12零件的工艺性分析1、ø68K7外圆表面精度等级为IT7,表面粗糙度为Ra0.8。

并且槽相对ø68K7孔的轴线成90度均匀分布。

2、16mm宽槽口相对ø68K7孔的轴线成90度均匀分布，其径向设计基准是ø68K7mm 孔的轴线，轴向设计基准是ø106.5mm外圆的左端平面。

3、4×ø5mm孔在6×1.5mm沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面的距离是3mm。

圆锥角度为90度。

4个ø5mm孔分别与16mm槽宽错开45度均匀分布。

4、由于加工时不能选用沟槽的侧面定位基准，故要精确地保证上述要求比较空难，但这些小孔为油孔，位置要求不高，只要钻到沟槽之内接通油路就可，加工不难。

5、ø90外圆表面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra3.2.6、左端外圆表面ø106.50-0。

第一章 零件的分析1.1零件的工作状态及工作条件汽车行驶时，齿轮始终在重载荷、高转速中工作。

在换挡时，还承受冲击载荷，所以要求齿轮具有较高的耐磨性和抗冲击性。

在齿轮加工中，为保证齿轮能满足以上要求，应对齿轮在滚齿之后采取磨齿，对齿轮的热处理应采用渗碳淬火，在最终加工中还应采取磷化处理以提高齿轮的防腐性能。

第五速齿轮从结构上来分析属于多联齿轮，由结合齿和传动齿组成。

为使润滑用能充分的起到润滑作用，在齿轮钻出3个油孔。

换挡时为减少齿轮的冲击，在齿轮大端加工出四个止口。

1.2零件的技术条件分析齿轮加工分为齿坯和齿轮轮齿加工。

齿轮的加工部位有轮缘、轮辐、轮毂和内孔。

齿坯的加工精度对齿轮的加工、检验和装配精度影响很大，所以其加工精度应满足GB10095-88的要求。

齿轮轮齿的加工部位有齿形和倒角，同时还要进行热处理，以提高承载能力和使用寿命。

热处理后还要进行内孔、内孔端面的磨削加工和齿形的精整加工。

综上所述，零件的技术条件主要分以下两种： 1.零件的表面粗糙度和加工精度如零件图所示：齿面的粗糙度Ra 0.8，加工精度IT5~IT6; 齿轮内孔尺寸ø025.0030+,由于齿轮与第二轴上的轴承有配合要求，故其不仅加工经济公差等级比较高而且其表面粗糙度为Ra 0.4。

一般载货汽车变速器和拖拉机变速箱齿轮的精度一般是6到7级精度，表面粗糙度不大于Ra 3.2. 2.各表面间的位置精度如零件图所示，零件的D 、E 、F 面三处具有形位公差要求；D 面对于定位基面φ029.001.070++的定位基准垂直度为0.015，平面度为0.01；E 面对于内孔的定位基准的垂直度为0.05，端面的平面度为0.01；F 面对于内孔的定位基准的垂直度为0.03；1.3零件的其它技术要求1.未注明倒角1X45○2.应除去加工时产生的毛刺，夹角平滑。

3.强力喷丸处理（磨齿后）。

4.热处理：渗碳淬火表面硬度650~800HV;以大端齿根部为准，渗碳层厚度为0.4~1.0mm；心部硬度513HV。

齿轮零件的机械加工工艺过程及进行滚齿加工用的夹具设计第一部份齿轮零件的机械加工工艺过程1、定位基准的选择在零件的加工过程中,合理的选择定位基准对保证零件的尺寸精度和位置度有着决定性的作用。

根据工件加工要求确定工件应限制的自由度数后，某一方向自由度的限制往往会有几个定位基准可选择，则提出了如何正确选择定位基准的问题。

定位基准有粗基准和精基准之分。

1.1. 粗基准的选择原则：（1）尽量选择不要求加工的表面作为粗基准.这样可使加工表面与不加工表面之间的位置误差量最小,同时还可以在一次装夹中加工出更多的表面。

（2）若零件的所有表面都要加工,应选择加工余量和公差最小的表面作为粗基准.这样可保证作为粗基准的表面在加工时,余量均匀。

（3）选择光洁、平整、面积足够大、装夹稳定的表面作为粗基准。

（4）粗基准一般只在第一到工序中用,以后应避免重复使用。

1.2．精基准的选择原则:基准重合的选择原则。

尽可能的用设计基准作为定位基准,这样可避免因定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差,以保证加工表面与设计基准间的位置精度。

基准同一原则.一尽可能多的表面加工都用同一个定位基准,这样有利于保证各加工面之间的位置精度。

选择面积大、精度较高、安装稳定的表面作为精基准,而且所选的基准使夹具结构简单,装夹和加工方便。

综合上面的粗基准和精基准的选择原则,为使基准同一和基准重合,齿轮加工时常选内孔和端面作为精基准加工外圆和齿轮,用作精基准的端面和内孔要在一次装夹中加工出来以保证两者之间的垂直度,但是在加工大型齿轮时可用外圆作找正基准,但此时应保证内孔与外圆同轴。

所以加工本设计齿轮用齿轮外圆和端面作为粗基准,用内孔和端面作为精基准。

2.、装夹方法在加工齿轮时在滚齿机上一般用心轴装夹,滚齿心轴夹具3.、加工工艺问题(1)、基准修正齿形表面淬火后,内孔会受到影响而变形:一般的孔直径会缩小0.01-0.05mm,因此淬火后应安排精基准修正工序.修正的方法有推孔和磨孔,也可以用镗孔。

齿轮零件的加工工艺流程如下：
选择合适的材料（如20CrMnTi或40Cr等）→对材料进行热处理→根据设计图纸确定齿轮的形状和尺寸→将毛坯放入车床中央并夹紧→使用车刀将毛坯车出所需形状和尺寸→根据设计图纸确定齿面的形状和尺寸→将车好的毛坯放入铣床中央并夹紧→使用铣刀将齿面铣出所需形状和尺寸→根据设计图纸确定孔的位置和尺寸→使用钻头在毛坯上钻出所需孔洞→将铣好齿面的毛坯放入滚齿机中央并夹紧→使用滚轮将齿轮齿面滚出所需形状和尺寸→对齿轮进行精密磨削→对孔进行内圆磨削或外圆磨削→使用测量仪器对齿轮的尺寸和形状进行检测→使用硬度计对齿轮的硬度进行检测。

传动齿轮轴的加工工艺 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】摘要齿轮轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。

齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。

齿轮轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化，将对提高齿轮轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。

本设计首先分析了齿轮轴零件的作用和加工工艺性，然后进行工艺规程设计。

齿轮轴零件的机械综合性能要求较高，一般选择锻件作为毛坯。

合理安排工艺路线，划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要。

关键词：齿轮轴；工艺分析；工艺规程设计；目录齿轮轴加工工艺设计 (4)绪论本文研究的目的和意义本设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术课程以及全部专业课之后进行的。

此次的设计是对大学期间所学各课程及相关绘图软件的一次深入的综合性复习，也是使我们综合运用所学过的基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。

因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下了坚实的基础。

本次设计的目的在于：（1）培养综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学知识。

（2）培养树立正确的设计思想、设计思维，掌握工程设计的一般程序、规范和方法的能力。

（3）培养正确地使用技术知识、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力。

（4）培养自己进行调查研究、面向实际、面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度、工作作风和工作方法。

（5）熟悉齿轮轴零件加工工艺过程的方法步骤，为以后从事相关的技术性工作打下坚实的基础。

重庆电子工程职业学院机械加工工艺与装备课程设计任务书题目:齿轮轴零件加工工艺规程设计所属系部：机电系专业班级：数控编程1302班学生姓名：廖浩指导教师：陈科2014年12月8日机械加工工艺与装备课程设计任务书设计者：廖浩班级学号：数控1302班所在系部：机电学院题目：齿轮轴零件机械加工工艺规程设计任务内容1绘制齿轮轴零件的二维及三维图形并完整地标注尺寸2张2齿轮轴零件毛坯-零件合图1张3齿轮轴零件机械加工工艺规程卡片1张4齿轮轴零件机械加工工序卡1套5课程设计说明书1份技术参数和撰写要求齿轮轴零件图样附后，技术要求：齿轮轴数量5件，毛坯：锻件；材料为：45钢。

（1）φ18外圆的径向圆跳动不大于0.01:；φ15外圆、φ31.5外圆（齿轮分度圆）与φ18外圆同轴度误差分别不超过0.03和0.05。

（2)Φ18和φ15外圆的尺寸精度要求较高，且其表面粗糙度为Ra1.6μm。

设计说明书撰写要求：说明书重点要对加工工艺方案进行论证和分析，充分表达在制定过程中考虑各种问题的出发点和最后选择的依据以及有关的计算和说明。

具体应有以下几部分内容：目录、设计任务书、零件的分析、工艺路线的制定、加工余量的确定与工序尺寸计算、切削用量与工时定额的确定、指定夹具的定位等的简单说明、附参考书和参考资料目录。

技术手册参考资料【金属机械加工工艺人员手册】上海科学技术出版社指导教师签字：陈科2014年12月19日机电学院机械加工工艺与装备课程设计题目：齿轮轴零件机械加工工艺规程设计指导书机电学院机械工程系编制2014年12月9日一、设计目的机械加工工艺与装备课程设计是机械类专业教学过程中极为关键的环节。

该教学环节的实施，应使学生在机械制图、机械制造工艺、夹具设计等方面进行一次较为全面的系统性训练，使学生掌握各种机床装备应用的基本技能，加强对机械制造技术的认识，熟悉机械零件从毛坯到成品的生产过程，具备在生产第一线从事机械加工技术的中等应用型人才的能力。