机械制造工艺学课程设计说明书 ——斜齿轮加工工艺设计 一：课程设计目的 机械制造工艺学主要围绕机械加工的工艺问题为研究对象，将机械的加工方面工艺的各门课程有机的结合在一起，实现了 知识的全面应用于迁移。通过此次课程设计主要可以锻炼我们：熟练运用机械制造工艺学的基本理论以及在理论联系实际中运 用到的机械工程材料，互换性与测量技术等专业基础知识，正确解决一个零件在加工中的定位，夹紧及其工艺路线等的安排， 从而正确确定零件工艺尺寸，保证零件加工质量，锻炼和提高学生理论联系实际的能力。 (1)分析零件图纸，进行工艺审查，其主要工作内容及大致步骤进程如下： 1、 对零件进行工艺分析。 2、 选择毛坯种类及制造方法绘制零件。 3、 拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备确定各工序切屑用量及工序尺寸。 4、 填写工艺卡片。 5、撰写设计说明书。 6、误差分析。 图1-1 二：零件的分析 1、零件的作用 在机械应用中，与直齿轮相比，斜齿轮承载能力大,用于大功率传动，传动平稳,冲击、噪声和振动大为减少,可用于高速 传动，使用寿命长.还可以安装在机床主轴上带动铣轴（镗轴）旋转使刀具和各类铣头附件完成多种切削加工。作为主轴上的 传动齿轮，是极其重要的零件，它的制造精度直接影响整机数项成品精度。 2、零件的工艺分析 零件工艺分析的目的是审查零件的结构形式及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙精度、材料及热处理等技术要求是否合 理，是否便于加工装配。通过工艺分析对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制定出合理的工艺流程。 1、由零件图可知斜齿轮的材料为40Cr，该材属于调质钢。调质钢一般指经过调至处理后使用的碳素结构钢和合金结构钢。 大多数调质钢属于中碳钢，调至处理后的组织为回火索氏体。调质钢具有钢的强度和良好的塑性和韧性，常用于制造一些要求 具有良好综合力学性能的重要零件，如轴类、齿轮等。 2、 将调质钢加热至约 850℃左右然后淬火。淬火介质可以根据钢件尺寸大小和钢的淬透性高低加以选择。一般合金调质 钢零件可以在油中淬火，合金元素的质量分数较高，淬透性特别大的钢件甚至在空冷中能获得马氏体组织，淬火后的调质钢必 须进行回火处理，以便消除应力，增加韧性。 3、 该零件毛坯为锻件。由于锻件的表面和中心的晶格条件不同，在锻件的截面上有三个不同特征的晶格区：表层细晶粒 区、柱状晶区及中心等轴晶区。锻件可消除一些铸造缺陷：如缩孔和缩松、化学成分偏析、气孔、夹杂、裂纹等。通过热加工 还可以把大部分缩松、气孔和微裂纹在加工过程中焊合提高了金属的致密度。对于内部的晶内偏析、粗大柱状晶体及大块碳化 物。还可以在压力的作用下使晶粒破碎，消除了成分析、粗大柱状晶及大块碳化物的不利影响。金属的力学性能得到提高。 4、 该零件的主要加工面为Ф192.21外圆、Ф182.209分度圆、Ф370圆、Ф50H7 内孔、空刀槽、键槽、40尺寸两端、左 右垂直度公差0.02mm 其本身粗糙度为Ra3.2 因为它作为以后机加工工序的辅助基准Ф50H7孔轴中心线为该零件的设计基 准。 5、 有该零件图中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述要求是可以达到的，零件的结构工艺也 是可行的。 三：确定毛坯 此件属于盘类大孔大直径齿轮，精度高，为了保证毛坯制造质量，选择锻件（可锻坯孔）同时内部纤维组织好，可消除 内部缺陷，锻后正火，消除锻造应力，细化组织，改善机械性能。如选圆钢，没有此规格；选钢板，不具备锻件的上述性能； 为此选择锻件为首选。 四：工艺规程设计 1：加工阶段的划分 综合图1-1中斜齿轮精度的要求，将加工分为五个阶段，毛胚准备阶段、粗加工阶段、半精加工阶段、热处理、精加工阶 段。 2：定位基准的选择和转换 选择中心孔作为斜齿轮的定位基准。因为斜齿轮的内外圆表面，键槽等的设计基准都是轴心线，根据基准重合原则和基准 统一原则，应选择中心孔定位。这样不同的表面在一次装夹中得到加工并且位置精度比较高。 3：零件加工顺序安排 本着“先粗后精”“先主后次”“先面后孔”“先基准后其他”的原则，零件的加工顺序如下： 先面后孔：先加工面后加工孔。有利于加工孔的定位安装、保证孔与面的位置精度，同时给控加工带来方便，刀具的初始 条件又得到改善。 先基准后其他：用作精基准的表面，要先加工出来。所以第一道工序一般进行定位基面的粗加工或半精加工，有时包括精加 工，然后以精基面定位加工其他表面。 车削孔时，要为制齿、滚齿、基准、淬火后磨孔要留余量。滚齿给磨齿留余量。键槽加工同样粗、精分开。淬火后磨孔 时，以齿和端面找正，待磨齿时则以孔为基准，体现了重要、主要，表面加工的“互为基准”的原则。 根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度 确定各表面的加工方法如下： Ф192.21外圆,粗车-半精车； Ф50H7 内孔,粗车-半精车-精车-磨; 齿外圆 粗车-半精车-精车-滚齿-磨齿; 尺寸两端面 粗车-半精车； 空刀槽 粗车-精车； 槽 粗插-精插； 透孔 钻； 具体的工序卡片如下： 机械加工工序卡 产品名称 产品图号 第 1 页 机械加工工序卡 零件名称 斜齿轮 零件图号 2154 共 12 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 1 铸造 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每个毛坯可制件数 每台件数 铸件 Φ220x50 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 工作液 工序工时 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 工步 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 工步工时 工步内容 工艺装备 进给次数 号 r/min m/min mm/r 度mm 机动 辅助 1 铸造毛坯 2 清沙，去浇注口 编制(日期) 校对（日期） 审核(日期) 批准（日期） 会签（日期） 机械加工工序卡 产品名称 产品图号 第 2 页 零件名称 斜齿轮 零件图号 2154 共 12 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 2 扩孔 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每个毛坯可制件数 每台件数 铸件 Φ220x50 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 ZK5215 1 夹具编号 夹具名称 工作液 工序工时 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 工步 工步内容 工艺装备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 进给 工步工时 号 r/min m/min mm/r 度mm 次数 机动 辅助 1 轮辐孔扩至Φ30mm 扩孔刀 89 5.6 0.6 1 1 2 扩中心孔至Φ45mm 扩孔刀 97 6.3 0.8 1 1 编制(日期) 校对（日期） 审核(日期) 批准（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 产品名称 产品图号 第 3 页 机械加工工序卡 零件名称 斜齿轮 零件图号 2154 共 12 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 3 拉孔 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每个毛坯可制件数 每台件数 铸件 Φ220x50 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 拉床 LYK6115 夹具编号 夹具名称 工作液 工序工时 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 工步 工步内容 工艺装备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 进给 工步工时 号 r/min m/min mm/r 度mm 次数 机动 辅助 1 拉中心孔至Φ50mm 拉刀 15 0.3 2 1 编 (日期) 校对（日期） 审核(日期) 批准（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 产品名称 产品图号 第 4 页 机械加工工序卡 零件名称 斜齿轮 零件图号 2154 共 12 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 4 粗车 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每个毛坯可制件数 每台件数 铸件 Φ220x50 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数

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