齿轮轴零件机械制造工艺规程

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?50mm处进行磨削 1.1.2确定零件的生产类型

根据下式计算

N?Qm(1?a%)(1?b%)--------（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ar=6±2,长度方向aL=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

2m???r?l??---------------⑴根据图1-1和计算式（1-2）

m锻= 3.14?7.85?103?（442?80+622?22+672?88+962?30）?4=5.61kg设锻件最大直径为?100mm，长为230mm，则

图1-1 齿轮轴零件的锻件图

2m外包??（60/2）?23?7.85?14.17kg

S?5.61?0.414.17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。

⑵而40Cr的含碳量为0.4%小于0.65%，故该零件的材料系数属于m1级。

⑶锻件的分模线形状。根据该零件的行为特点，本设计选择零件的水平面为分模面，属于直分模线。

⑷零件表面粗糙度。该零件仅有?50j5的外圆表面粗糙度为 0.4μm，其余均大于等于1.6。

根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表1-1。

表1-1 齿轮轴锻件毛坯尺寸公差级机械加工余量

锻件重量/kg 包容体重量/kg 形状复杂系数 材质系数 公差等级 普通级 备注 5.61 项目 14.17 单边加工余量/mm S1 锻件尺寸/mm M1 尺寸公差/mm ?32h6 ?50j5 ?55 ?84h8 ?55 ?50j3 80 11 43 20 45 210 2.5 3 2 3 2 3 2.5 2.5 2 2 2 2.5 ?37 ?56 ?59 ?90 ?59 ?56 81 11 43 24 45 215 ? 2.2? 2.2?2.5? 2.2? 2.2?2.2?1.5?0.7?1.5?0.7?1.5?0.7?1.7?0.8?1.5?0.7?1.5?0.7??????±1.25 ±1.0 ±1.1 ±1.0 ±1.1 ±1.65 根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25、表2.2-13确定 本零件毛坯同轴度偏差允许值为1.2mm,残留飞边为1.2mm。

⑸确定圆角半径。外圆角半径

r=0.05H+0.5（H为各段高度），内圆

角半径R=2.5r+0.5.为简化起见，本锻件的内外圆角半径分别取相同的数值。综合考虑取H=50mm，r=0.05×50+0.5=3mm，R=3.5×3+0.5=8mm。