X6232C齿轮加工工艺及其齿轮夹具和刀具设计

同时结合社会实践，金工实习，毕业实习的知识对机械加工制造的全面总结，也是我们在毕业之前对所学各课程的次深入的综合性的总复习，也是次理论联系实际的训练。

因此，它在我们四年的大学生活中有重要的地位。

就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来从事的工作进行次适应性的训练从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后的工作打下坚实的基础。

就工艺编制而言，加工工艺由零件特点，技术要求，加工工艺过程卡，工艺分析和质量评定等五个部分。

工艺分析中对过程卡的工艺路线，热处理安排及所用的夹具刀具进行合理的分析选用。

从而保证加工的各种精度要求。

就夹具设计而言，首先应该明确它的要求。

夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固夹紧。

夹具的设计是为了保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。

在夹具设计整个过程中，始终要贯穿这样的思想。

就刀具设计而言，刀具的全部结构要素都应以充分发挥刀刃的切削作用为目的。

刀具的结构是为刀刃服务的。

因而刀具结构的好坏是看其是否充分发挥了刀刃的切削性能。

结构要简明实用，工艺性好，便于制造，易于推广。

因此除要求联接环节，调节环节，接合面和各机构元件尽可能少外，还要考虑元件的制造工艺性整本说明书包含了工艺夹具设计刀具设计的所有详细过程，并附有公式计算的详尽过程和图表，使读者能够更清晰的了解夹具设计的全程。

编写这本说明书，参考了许多资料，并且得到了指导老师张良栋老师的细心指导，以及本班同学的相互探讨，还有机自教研室的其他老师的指导，在此致谢。

由于水平有限，错误和不足之处在所难免，恳请各位老师批评指正。

编者二七年五月第章齿轮的加工工艺.齿轮的工艺分析齿轮是铣床上重要的传动零件之，其零件尺寸小，结构也不是很复杂。

齿轮零件图样的视图正确完整，尺寸公差及技术要求齐全。

本零件各表面粗糙度在，所以各表面的加工并不困难。

关于位置在外圆柱面上宽度为和处的槽表面粗糙度没做要求，沟槽主要用做油槽用，位置精度不需要太高的要求，所以加工也不成问题。

基准孔要求.也很容易加工，对于螺纹用两端面定位，纵向不要求位置精度，加工亦没什么问题。

因为其尺寸精度几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。

.齿轮的工艺要求个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。

而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。

设计者要考虑加工工艺问题。

工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。

图齿轮零件图.确定毛坯的制造形式齿轮是铣床上主要传动零件之，可以传递空间平行两轴间的运动和动力，所以要求其具有定的强度。

零件材料为，轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，又属于小批量生产，所以可以选择自由锻毛坯。

毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。

.确定定位基准粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸位置符合图纸要求。

粗基准选择应当满足以下要求．粗基准的选择应以不加工表面为粗基准。

目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。

如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。

以求壁厚均匀外形对称少装夹等。

．选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。

例如齿轮的外圆面是重要表面。

因而在加工时选择外圆面作为粗基准，加工齿轮的端面，再以加工出的端面作为精基准加工外圆面。

这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。

．应选择加工余量最小的表面作为粗基准。

这样可以保证该面有足够的加工余量。

．应尽可能选择平整光洁面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。

有浇口冒口飞边毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。

．粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。

多次使用难以保证表面间的位置精度。

由于本齿轮零件全部表面都需要加工，而孔作为精基准应先加工，因此应选择外圆及端面为粗基准。

外圆处为分模面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准，所以应选择外面及左端面作为齿轮加工的粗基准。

精基准选择的原则．基准重合原则。

即尽可能选择设计基准作为定位基准。

这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。

．基准统原则，应尽可能选用统的定位基准。

基准的统有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统，从而可减少夹具设计和制造工作。

．互为基准的原则。

选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。

例如对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。

．自为基准原则。

有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。

此外，还应选择工件上精度高。

尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。

并考虑工件装夹和加工方便夹具设计简单等。

本零件属于圆柱齿轮，类型属于单联性，孔是其设计基准亦是装配基准和测量基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定为基准，即遵循“基准重合”的原则。

具体就是选择孔及左端面作为齿轮加工的精基准。

.确定各表面加工方案个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。

设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。

对于我们设计齿轮的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。

除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。

在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。

在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素．要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。

．根据生产类型选择，在大批量生产中可用高效率的设备。

在单件小批量生产中则常用通用设备和般的加工方法。

如齿轮内孔加工，在小批量生产时，采用钻扩铰加工方法而在大批量生产时采用拉削加工。

．要考虑被加工材料的性质。

．要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。

．此外，还要考虑些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。

零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆内孔端面齿面槽及螺纹孔，材料为，硬度。

由参考文献机械制造工艺设计简明手册有关资料可以确定其加工方法选择如下外圆面，表面粗糙度为.，需进行粗车半精车精车查参考文献表.。

沟槽和处沟槽，未注表面粗糙度，分析其作用主要做油槽用，所以粗车即可参考文献表.。

内孔，表面粗糙度为.，需进行钻孔扩孔铰孔参考文献表.。

螺纹孔为般精度的内螺纹，可采用高速钢机动丝锥来攻螺纹，需进行钻孔攻螺纹参考文献表.。

右端面表面粗糙度为.，需进行粗车半精车精车，左端面表面粗糙度为.，需进行粗车半精车参考文献表.。

齿面齿轮模数为.，齿数为，精度等级为，表面粗糙度为.，采用设计出的插齿刀具进行插齿加工参考文献表.。

槽槽的表面粗糙度为.，采用插槽刀进行插削加工。

参考文献表.工艺路线的拟订齿轮的加工工艺路线般是先进行齿坯的加工，再进行齿面的加工。

齿坯加工包括各圆柱面及端面的加工。

具体安排是按照先加工基准面及其先粗后精的原则加工。

后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。

工序的合理组合制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。

所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。

．工序集中的特点工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。

使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。

但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。

．工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。

便于采用通用设备。

简单的机床工艺装备。

生产准备工作量少，产品更换容易。

对工人的技术要求水平不高。

但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。

工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。

加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那种原则。

般情况下，像齿轮这种单件小批生产，为简化生产管理，多将工序适当集中。

但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。

结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。

由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。

加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段．粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。

粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。

般粗加工的公差等级为。

粗糙度为。

．半精加工阶段半精加工阶段是完成些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。

半精加工的公差等级为。

表面粗糙度为.。

．精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保证零件的形状位置几精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后，可防止或减少工件精加工表面损伤。

精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度般为，表面粗糙度为.。

．光整加工阶段对些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。

般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级般为，表面粗糙度为。

此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。

由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。

但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。

在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。

必须明确划分阶段是指