車床主軸箱齒輪機械加工工藝過程設計

1、.研究性訓練載體2-2：車床主軸箱齒輪機械加工工藝過程設計機電0801 08221025楊 國 軍（一）問題提出： 零件的幾何精度直接影響零件的使用性能，而機械加工工藝過程制定的是否合理將直接影響零件的加工精度。針對車床主軸箱齒輪，應用所學的機械制造基礎知識進行一次加機械工工藝過程設計的綜合性工程應用訓練。（二）專題研究的目的：（1）掌握零件主要部分技術要求的分析方法；（2）掌握零件材料的選擇方法和確定毛坯的制備方法及工藝；（3）掌握工藝分析方法；（4）掌握定位基準的選擇方法；（5）掌握制定出合理的零件加工順序的原則和方法；（6）掌握制定出合理的零件加工路線的方法。（三）研究內容： 圖1所示為

2、車床的一根傳動軸車床主軸箱齒輪，完成該齒輪零件的機械加工工藝過程設計。工藝設計的具體內容包括：進行零件主要部分的技術要求分析研究； 齒輪的工作面為齒面，齒輪在傳動過程中，接觸的兩齒面會產(chǎn)生一定相互滑動。發(fā)生滑動摩擦，導致齒面發(fā)生磨損。磨損嚴重時，會加大齒側間隙而引起傳動不平穩(wěn)和沖擊。為保證齒輪傳動的平穩(wěn)性，并且減小摩擦等要求，應采用較高的表面粗糙度，此處選擇2.5um； 齒輪40H7內孔表面與傳動軸為過盈配合，并且其內孔表面為摩擦表面，應采取較高的表面粗糙度要求，此處選擇2.5um； 齒輪端面和齒頂面為非工作表面，表面粗糙度要求較低，此處為5um。 齒輪端面采用端面圓跳動，這樣同時保證了端面與

3、基準軸的垂直度要求與齒輪軸向的圓柱度要求。 40H7內孔選用了直線度、垂直度、圓柱度等形位公差，保證了內孔對基準軸的高精度要求。確定齒輪的材料、毛坯的制備方法及工藝、熱處理工藝； 選用齒輪的材料時，考慮到材料應滿足加工要求，應具有好的綜合力學性能，所以材料要有高的硬度和好的耐磨性。另外應充分考慮經(jīng)濟性，選擇材料應價格相對便宜，降低零件的成本。綜合考慮材料力學性能和價格之后，此處選用45#鋼 。 毛坯制備方法鍛造:下料-自由鍛-正火處理。熱處理工藝.正火工藝:將齒輪放人爐中加熱到840-880，保溫約3 h。出爐空氣中分散冷卻。目的是充分消除鍛造引起的內應力，細化晶粒，適當提高齒輪的硬度，為以后

4、的機加工作性能準備。同時為后序的熱處理作組織準備。. 表面淬火+回火表面淬火：通常利用感應加熱淬火裝置，只對輪齒部位進行局部感應加熱表面淬火。工藝：將齒輪置于感應器內，通入交流電，輪齒溫度達到860900后。隨后用水快速冷卻，淬火后表面不得有裂紋。目的是提高輪齒表面硬度和耐磨性，淬火后表面硬度可達到4853 HRC，淬硬層可達34mm.回火工藝：將齒輪放人回火爐中加熱到200-240，保溫約1h，出爐空氣中冷卻。目的是消除在淬火時產(chǎn)生的內應力，防止齒輪在工作中的變形和開裂；獲得穩(wěn)定的組織，保證尺寸的穩(wěn)定性；提高齒輪的韌性，調整齒輪的強度和硬度，獲得較好的綜合力學性能.進行加工工藝分析；作為定位

5、的基準內孔40H7表面其粗糙度精度比基準端面的要求高，基準端面的粗糙度較粗，為5um。但它對基準孔的端面圓跳動0.018um，比一般精度的齒輪要求高，因此在齒坯加工中，尚需留一定的余量進行精加工。精加工孔和端面采用磨削的的加工方法。先以齒輪分度圓和端面作為定位基準磨孔，再以孔位定位基準磨削面，控制端面圓跳動的要求，以確保齒形精加工用的精基準的精確度。該例齒輪精度要求較高，工序安排滾齒后應留有一定磨齒的加工余量。確定定位基準；粗基準：毛坯外圓及端面精基準: 內孔及端面制定齒輪的加工順序；齒輪下料后，一般先鍛造，鍛造后再進行去除鍛造引起的內應力，然后車成合適形狀，先粗車，后精車，車后再滾齒，做出齒

6、輪的形狀后再進行提高齒輪表面強度、硬度的熱處理工藝，如表面淬火/回火去應力，再進行的是消除在淬火時產(chǎn)生的內應力工序，最后再磨齒，磨到設計的粗糙度。制定齒輪的加工路線；加工工藝路線：下料鍛造毛坯正火 粗車精車滾齒其他加工鉗工去毛刺齒面的高頻淬火回火磨磨齒總檢入庫機床主軸箱齒輪機械加工工藝路線圖工序號工序名稱工序內容定位基準1下料棒料2鍛毛坯鍛造尺寸110mm×38mm外圓及端面3熱處理正火外圓及端面4粗車粗車各部分，考慮各部分加工量，留余量1.5-2mm內孔及端面5精車精車各部分，內孔至40.1H8，總長留加工余量0.2mm，其余至尺寸內孔及端面6滾齒齒厚留磨加工余量0.10-0.15mm內孔及端面7其他加工倒角內孔8鉗工去毛