減速器大齒輪的加工工藝分析

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1、畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文系（部）系（部） 機(jī)機(jī) 電電 工工 程程 系系 專專 業(yè)業(yè) 數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù) 班班 級(jí)級(jí) 0808 數(shù)控一班數(shù)控一班 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 呂虹霖呂虹霖 姓 名 薛緣鳳 學(xué)號(hào) 200814081030018煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文減速器大齒輪的加工工藝分析減速器大齒輪的加工工藝分析摘摘 要要機(jī)械制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)，減速器大齒輪是減速器中的重要零件，本文就我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及技術(shù)特點(diǎn)，以減速器的大齒輪為例對(duì)其加工工藝進(jìn)行分析。大齒輪是減速器的重要組成零件之一，其毛坯件常采用鍛造的方法，加工方法有成形

2、法和展成法，成形法是所用刀具的齒形形狀與加工的齒輪的輪槽形狀相同，進(jìn)行銑齒、剃齒、磨齒等，其精度較差，生產(chǎn)效率較高。展成法使用齒輪嚙合的原理來(lái)進(jìn)行加工的，具體方法有滾齒、插齒、剃齒、磨齒等。展成法的生產(chǎn)效率和加工精度都比較高，適合我們的題目要求。本文通過(guò)用 CAD、UG 等軟件對(duì)減速器大齒輪進(jìn)行繪制，對(duì)其毛坯的選擇、鍛造、熱處理等進(jìn)行分析，因?yàn)楹侠淼倪x擇毛坯能有效地提高其強(qiáng)度、硬度、耐磨性等，從而減少加工事故的發(fā)生。其次對(duì)其零件圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，接著確定其加工路線，合理的路線能有效地提高生產(chǎn)效率。確定其裝夾方式，合理的裝夾方式能有效地減少誤差的產(chǎn)生。關(guān)鍵詞：大齒輪，關(guān)鍵詞：大齒輪， 滾齒，滾齒，

3、 展成法，展成法， CAD， UG煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文目錄目錄1 1 緒論緒論.1 11.1 減速器的概述.11.2 減速器大齒輪的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀.11.3 減速器的工作原理.22 2 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析零件的結(jié)構(gòu)工藝分析.4 42.1 零件的材料分析.42.2 零件的結(jié)構(gòu)分析.52.3 零件的工藝分析.53 3 毛坯的選擇毛坯的選擇.7 73.1 材料的機(jī)械性能要求.73.2 材料的工藝性能要求.73.3 材料的經(jīng)濟(jì)要求.73.4 零件的形狀尺寸要求.74 4 工藝規(guī)程的制定工藝規(guī)程的制定.9 94.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及設(shè)計(jì)任務(wù).94.2 零件圖.94.3

4、 選擇設(shè)備及工藝裝備.104.4 選擇表面加工方法.114.5 加工順序安排.125 5 設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)小結(jié).1414參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).1515致謝致謝.1616附錄一附錄一.1717附錄二附錄二.1818附錄三附錄三.1919附錄四附錄四.2020煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文11 1 緒論緒論1.11.1 減速器的概述減速器的概述齒輪減速器作為一種通用的傳動(dòng)機(jī)械，具有傳動(dòng)比大，體積小，效率高，噪聲低，傳動(dòng)穩(wěn)，壽命長(zhǎng)，同軸輸出等特點(diǎn)。齒輪減速器是采用齒輪齒合傳動(dòng)原理設(shè)計(jì)而成的一種傳動(dòng)機(jī)械；已廣泛地應(yīng)用到汽車、航空、數(shù)控、起重運(yùn)輸、紡織印刷、工程機(jī)械、食品工業(yè)、電子電視各個(gè)領(lǐng)域。

5、減速器結(jié)構(gòu)因其類型、用途不同而異。但無(wú)論何種類型的減速器，其基本結(jié)構(gòu)都是由軸系部件、箱體及附件三大部分組成。1.1.2 2 減速器大齒輪的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀減速器大齒輪的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀20 世紀(jì) 70 年代末以來(lái)，世界減速器技術(shù)有了新的發(fā)展。產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢(shì)是小型化、高速化、低噪聲和高可靠性；技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是硬齒面技術(shù)、功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)。到 80 年代，國(guó)外硬齒面技術(shù)已日趨成熟。采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件、滲碳淬火磨齒的硬齒面齒輪，綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的 34 倍，為軟齒面齒輪的 45 倍。一個(gè)中等規(guī)格的硬齒面減速器的重量?jī)H為中硬齒面減速器的 1/3 左右，且噪聲低、效率高、

6、可靠性高。對(duì)通用減速器而言，除普遍采用硬齒面技術(shù)外，模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)已成為其發(fā)展的一個(gè)主要方向。它在追求高性能的同時(shí)，即可能減少零部件及毛坯的品種規(guī)格和數(shù)量，以便于組織生產(chǎn)，形成批量，降低成本，獲得規(guī)模效益。同時(shí)，利用基本零件，增加產(chǎn)品的型式和花樣，如由一個(gè)通用系列派生出多個(gè)專用系列；擺脫了傳統(tǒng)地單一有底座實(shí)心軸輸出地安裝方式，增添了空心軸輸出的無(wú)底座懸掛式、多方位安裝面等不同行式，擴(kuò)大了使用范圍。改革開放以來(lái)，我國(guó)陸續(xù)引進(jìn)先進(jìn)加工裝備，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和科研攻關(guān)，開始掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。材料和熱處理質(zhì)量級(jí)齒輪加工精度都有較大提高，高速齒輪的制造精度可

7、穩(wěn)定在 45 級(jí)。我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的高速齒輪裝置的功率已達(dá) 44000kW，齒輪圓周速度達(dá) 168m/s。80 年代末至 90 年代初，我國(guó)相繼制訂了近 100 個(gè)齒輪和蝸桿減速器的標(biāo)準(zhǔn)，研制煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文2了許多新型減速器，大體上實(shí)現(xiàn)了通用減速器的更新?lián)Q代。許多產(chǎn)品達(dá)到了 80 年代的國(guó)際水平。部分減速器采用硬齒面厚，體積和重量明顯減小，承載能力、使用壽命、傳動(dòng)效率和可靠性有了大幅度提高，對(duì)節(jié)能和提高主機(jī)的總體水平起到明顯的作用，為發(fā)展我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品作出了貢獻(xiàn)。進(jìn)入 90 年代中后期，國(guó)外又陸續(xù)推出了更新?lián)Q代的減速器，不但更突出了模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，而且，在承載

8、能力、總體水平，外觀質(zhì)量方面又有明顯提高。面對(duì)這方面差距，我們的對(duì)策應(yīng)該是：有條件的企業(yè)應(yīng)該瞄準(zhǔn)國(guó)際最先進(jìn)的水平，盡快研究開發(fā)面向 21 世紀(jì)的新產(chǎn)品。要研究出更好的模塊化設(shè)計(jì)方法，以期形成較大的批量，求得規(guī)模效益?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)有的企業(yè)已經(jīng)先走了一步，開發(fā)出這類產(chǎn)品。研究、開發(fā)、推廣成本較低而承載能力又能接近硬齒面的中硬齒面滾齒的新齒形和新結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)多年來(lái)使用行之有效的雙圓弧齒輪、三環(huán)減速器和已成功應(yīng)用的點(diǎn)線嚙合齒輪等技術(shù)、應(yīng)不斷完善，大力推廣。加快漸開線行星齒輪減速器的更新?lián)Q代，擴(kuò)大其市場(chǎng)占有率。產(chǎn)品的發(fā)展應(yīng)著重提高內(nèi)在質(zhì)量，嚴(yán)格控制材料熱處理、幾何加工精度和裝配實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，以提高產(chǎn)品的

9、可靠性和無(wú)重大故障的工作壽命。企業(yè)應(yīng)制訂高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。改進(jìn)外觀設(shè)計(jì)幾何涂漆質(zhì)量、杜絕滲漏油現(xiàn)象。提高配套件如：潤(rùn)滑冷卻裝置、風(fēng)扇、逆止器、油泵、制動(dòng)器等的質(zhì)量。1.31.3 減速器的工作原理減速器的工作原理齒輪減速器有圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器。該論文用圓柱齒輪減速器，齒輪減速器的基本原理：當(dāng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速?gòu)闹鲃?dòng)軸輸入后，帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而小齒輪帶動(dòng)大齒輪運(yùn)動(dòng)，而大齒輪的齒數(shù)比小齒輪多，大齒輪的轉(zhuǎn)速比小齒輪慢，再由大齒輪的軸（輸出軸）輸出，從而起到輸出減速的作用。煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文3圖 1-1 減速器爆炸圖課題要求該減速

10、器為運(yùn)輸機(jī)的單級(jí)圓柱齒輪減速器，年產(chǎn)量為 5000 臺(tái)，大批量生產(chǎn)。在工作中承受中等載荷等，上圖是它的 UG 爆炸圖：它主要是由齒輪、軸、軸承、箱蓋、箱體等組成。本論文要設(shè)計(jì)的是該減速器的大齒輪。煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文42 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析零件的結(jié)構(gòu)工藝分析2.12.1 零件的材料分析零件的材料分析 圖 2-1 減速器大齒輪的零件圖大齒輪是動(dòng)力機(jī)械中的重要零件之一，它主要功能是傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。在動(dòng)力傳輸過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生較大的彎矩又承受轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生的應(yīng)力多為變應(yīng)力，所以失效多為疲勞損壞，因此大齒輪的材料應(yīng)有足夠的疲勞強(qiáng)度、較小的應(yīng)力集中、敏感性和良好的加工性能。所以該零件材

11、料選用 45 號(hào)圓鋼，調(diào)質(zhì)處理 200HBS。45 號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，是一般齒輪類零件常用的材料。經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合力學(xué)性能，齒輪表面經(jīng)過(guò)局部淬火后再回火，表面硬度可達(dá)到HRC4552。煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文52.22.2 零件的結(jié)構(gòu)分析零件的結(jié)構(gòu)分析該大齒輪采用的是腹板式結(jié)構(gòu)，齒輪零件的結(jié)構(gòu)包括輪體和齒圈，齒輪參數(shù)：z=74、m=1.5、a=20、da=114mm。Dh=1.6dmm(d是內(nèi)孔直徑) 、腹板的厚度c=8mm。該齒輪有鍵槽、內(nèi)孔、減重槽、倒角。鍵槽兩側(cè)面粗糙度為 Ra1.6 、齒輪的外圓粗糙度為 Ra3.2

12、、 減重槽底面粗糙度為 Ra6.3 、內(nèi)孔倒角為 C2、外圓倒角為C1.5、內(nèi)孔粗糙度為 Ra1.6 、左右端面粗糙度為 Ra3.2 。2.3 零件的工藝分析零件的工藝分析1.齒輪的工藝分析零件結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用要求的前提下零件加工的可行性和經(jīng)濟(jì)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型并且成本低、效率高。1)齒輪齒輪要求精度等級(jí)為 8 級(jí)，查閱機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，齒面粗糙度為 Ra1.6 ，采用滾齒機(jī)進(jìn)行：粗-半精滾來(lái)加工，以達(dá)到加工要求。2)鍵槽鍵槽精度要求為 Ra1.6 ，通常采用粗-半精-精插削即可達(dá)到精度要求。3)兩端面兩端面精度要求均為 Ra3.2 ，所以都采用粗-半精車即可達(dá)到

13、要求精度。4)孔用 30 的麻花鉆鉆出后再用內(nèi)圓車刀加工即可。5)減重槽用 20 的銑刀銑出即可。 2齒輪毛坯的加工分析 齒面加工前的齒輪毛坯加工，在整個(gè)齒輪加工過(guò)程中占有很重要的地位。因?yàn)辇X面加工和檢測(cè)所用的基準(zhǔn)必須在此階段加工出來(lái)，同時(shí)齒坯加工所占工時(shí)的比例較大，無(wú)論從提高生產(chǎn)率，還是從保證齒輪的加工質(zhì)量，都必須重視齒輪毛坯的加工1。在齒輪圖樣的技術(shù)要求中，如果規(guī)定以分度圓選齒厚的減薄量來(lái)測(cè)定齒側(cè)間隙時(shí)，應(yīng)注意齒頂圓的精度要求，因?yàn)辇X厚的檢測(cè)是以齒頂圓為測(cè)量基準(zhǔn)的。齒頂圓精度太低，必然使測(cè)量出的齒厚無(wú)法正確反映出齒側(cè)間隙的大小，所以，在這一加工過(guò)程中應(yīng)注意煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué)

14、 院 論 文6以下三個(gè)問(wèn)題： 1)當(dāng)以齒頂圓作為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制齒頂圓的尺寸精度； 2)保證定位端面和定位孔或外圓間的垂直度； 3)提高齒輪內(nèi)孔的制造精度，減少與夾具心軸的配合間隙； 3齒形及齒端加工分析 齒形加工是齒輪加工的關(guān)鍵，其方案的選擇取決于多方面的因素，如設(shè)備條件、齒輪精度等級(jí)、表面粗糙度、硬度等。齒形加工的方法有成形法和展成法，成形法是所用刀具的齒形形狀與加工的齒輪的輪槽形狀相同，進(jìn)行銑齒、剃齒、磨齒等，其精度較差，生產(chǎn)效率較高。展成法使用齒輪嚙合的原理來(lái)進(jìn)行加工的，具體方法有滾齒、插齒、剃齒、磨齒等。展成法的生產(chǎn)效率和加工精度都比較高，適合我們的題目要求4。齒輪的齒端加工有

15、倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。經(jīng)倒圓、倒尖后的齒輪在換檔時(shí)容易進(jìn)入嚙合狀態(tài)，減少撞擊現(xiàn)象。倒棱可除去齒端尖角和毛刺。倒圓時(shí)，銑刀高速旋轉(zhuǎn)，并沿圓弧作擺動(dòng)，加工完一個(gè)齒后，工件退離銑刀，經(jīng)分度圓，銑刀再快速靠近工件加工下一個(gè)齒的齒端。 齒端加工必須在淬火之前進(jìn)行，通常都在滾（插）齒之后，剃齒之前安排齒端加工。 4齒輪的熱處理工藝分析 在齒輪加工工藝過(guò)程中，熱處理工序的位置安排十分重要，它直接影響齒輪的力學(xué)性能及切削加工性能。一般在齒輪加工中進(jìn)行兩種熱處理工序，即毛坯熱處理和齒面熱處理 。1）毛坯熱處理：在齒坯加工前后安排預(yù)先熱處理正火或調(diào)質(zhì)，其主要目的是消除殘余應(yīng)力、改善材料的可切削性和提高綜

16、合力學(xué)性能。在齒輪毛坯加工前后通常安排正火或調(diào)質(zhì)等預(yù)熱處理。2）齒面熱處理：齒形加工后，為提高齒面的硬度和耐磨性，常進(jìn)行滲碳淬火、高頻淬火、碳氮共滲和滲氮等熱處理工序。一般安排在滾齒、插齒、剃齒之后，磨齒之前。高頻淬火可以形成比普通淬火稍高硬度的表層，并保持了芯部的強(qiáng)度與韌性。 因此，該減速器大齒輪毛坯需要進(jìn)行正火處理、調(diào)至處理、齒面進(jìn)行高頻淬火。煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文73 3 毛坯的選擇毛坯的選擇3.1 材料的機(jī)械性能要求材料的機(jī)械性能要求材料的機(jī)械性能包括強(qiáng)度、硬度、塑性及韌性等，反映材料在使用過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的特性。齒輪在嚙合時(shí)齒面接觸處有接觸應(yīng)力，齒根部有最大彎

17、曲應(yīng)力，可能產(chǎn)生齒面或齒體強(qiáng)度失效。齒面各點(diǎn)都有相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生磨損。齒輪主要的失效形式有齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面塑性變形和輪齒折斷等。因此要求齒輪材料有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度，齒面要有足夠的硬度和耐磨性，芯部要有一定的強(qiáng)度和韌性。3.2 材料的工藝性能要求材料的工藝性能要求材料的工藝性能是指材料本身能夠適應(yīng)各種加工工藝要求的能力。齒輪的制造要經(jīng)過(guò)鍛造、切削加工和熱處理等幾種加工，因此選材時(shí)要對(duì)材料的工藝性能加以注意。一般來(lái)說(shuō)，碳鋼的鍛造、切削加工等工藝性能較好，其機(jī)械性能可以滿足一般工作條件的要求。但強(qiáng)度不夠高，淬透性較差。而合金鋼淬透性好、強(qiáng)度高，但鍛造、切削加工性能較差。我們可以

18、通過(guò)改變工藝規(guī)程、熱處理方法等途經(jīng)來(lái)改善材料的工藝性能。3.3 材料的經(jīng)濟(jì)要求材料的經(jīng)濟(jì)要求所謂經(jīng)濟(jì)性是指用最小的耗費(fèi)取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。在滿足使用性能的前提下，選用齒輪材料還應(yīng)注意盡量降低零件的總成本。3.4 零件的形狀尺寸要求零件的形狀尺寸要求齒輪毛坯形式主要有棒料、鍛件和鑄件。棒料用于小尺寸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且對(duì)強(qiáng)度要求不太高的齒輪。當(dāng)齒輪強(qiáng)度要求高，并要求耐磨損、耐沖擊時(shí)，多用鍛件毛坯。當(dāng)齒輪的直徑大于 400600 時(shí)，常用鑄造齒坯。為了減少機(jī)械加工量，對(duì)大尺寸、低精度的齒輪，可以直接鑄出輪齒9；對(duì)于小尺寸，形狀復(fù)雜的齒輪，可以采用精密鑄造、壓力鑄造、精密鍛造、粉末冶金、熱軋和冷擠等新工藝制

19、造出具有輪齒的齒坯，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料。大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵作為齒輪材料。中等或中等以煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文8下尺寸要求較高的齒輪常選用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而又要求不高時(shí)，可選用圓鋼作毛坯。由減速器大齒輪的零件圖可知，該齒輪的齒頂圓直徑114mm，齒面寬 26mm，兩端均需車倒角，所以本文中大齒輪零件的材料選用 120mm，長(zhǎng) 31mm 的 45 號(hào)圓鋼作為加工毛坯。煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文94 4 工藝規(guī)程的制定工藝規(guī)程的制定4.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及設(shè)計(jì)任務(wù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及設(shè)計(jì)

20、任務(wù) 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過(guò)程起著重要作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備11。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算： N=Qn（1+a%）（1+b%）式中：N-零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/臺(tái)） Q-產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年） n-每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺(tái)） a%-零件的備用率 b%-零件的平均廢品率本零件年產(chǎn)量 Q5000（件/年），該零件在每臺(tái)產(chǎn)品中的數(shù)量 n=1（件/臺(tái)），廢品率 3，備品率 5。 所以 N50001（135）=5400 查表（機(jī)制工藝生產(chǎn)實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)中表 61）確定的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。4.2 零件圖零件圖圖 4-1 大齒輪二

21、維圖煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文104.3 選擇設(shè)備及工藝裝備選擇設(shè)備及工藝裝備1機(jī)床的選擇不同類型的機(jī)床有著不同的用處，在選用機(jī)床的之前，因?qū)ζ漕愋?、?guī)格、性能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍進(jìn)行深入細(xì)致的研究，才能選擇最合適的加工該零件的機(jī)床。零件的精加工和生產(chǎn)效率在很大程度上是由機(jī)床的使用性能決定的在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，主要是選擇機(jī)床的類型和型號(hào)，選擇時(shí)參照相關(guān)手冊(cè)，產(chǎn)品樣品，遵循以下原則：（1） 機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外輪廓尺寸相適應(yīng)；（2） 機(jī)床生產(chǎn)類型應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)；（3） 機(jī)床的精度應(yīng)與工件的精度要求相適應(yīng)；因此，通過(guò)對(duì)減速器大齒輪的結(jié)構(gòu)以及功用的分析得知用 CA61

22、40 車床，銑床，YM3608 滾齒機(jī)，B5020E 插床就能完成。2基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn) 加工時(shí)工件定位所用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。作為定位基準(zhǔn)的表面（或線、點(diǎn)），在第一道工序中只能選擇未加工的毛坯表面，這種定位表面稱粗基準(zhǔn).在以后的各個(gè)工序中就可采用已加工表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位表面稱精基準(zhǔn)。對(duì)于齒輪加工基準(zhǔn)的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同而有所差異。帶軸齒輪主要采用頂尖孔定位；頂尖定位的精度高，且能作到基準(zhǔn)重合和統(tǒng)一。對(duì)帶孔齒輪在齒面加工時(shí)常采用以下定位、夾緊方式1：以內(nèi)孔和端面定位 這種定位方式是以工件內(nèi)孔定位，確定定位位置，再以端面作為軸向定位基準(zhǔn)，并對(duì)著端面夾緊。這樣可使定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)

23、基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)重合，定位精度高，適合于批量生產(chǎn)。但對(duì)于夾具的制造精度要求較高。 為了減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時(shí)應(yīng)滿足以下要求： (1)應(yīng)選擇基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一的定位方式； (2)內(nèi)孔定位時(shí)，配合間隙應(yīng)近可能減少； (3)定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來(lái)，以保證垂直度要求。因此，通過(guò)分析得知減速器大齒輪的基準(zhǔn)安排如下：平右端面，以右端面為基準(zhǔn)加工外圓，再加工孔、鍵槽，掉頭以剛加工的外圓為基準(zhǔn)調(diào)整同軸度定總長(zhǎng)。3刀具的選擇由于刀具材料的切削直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度和表面質(zhì)量，所以正確選煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文11擇刀具材料是加工工藝的一

24、個(gè)重要的部分。刀具應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和韌性，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性等，刀具的選擇取決于各工序的加工方法及所用機(jī)床的性能。8選擇刀具時(shí)應(yīng)滿足以下要求：（1）良好的切削性能（2）精度高（3）可靠性高（4）斷屑及性能好 （5）刀具的長(zhǎng)度在滿足使用要求的前提下盡可能的短（6）同一把刀具多次插入機(jī)床主軸錐孔內(nèi)時(shí)刀刃的位置重復(fù)不變綜上所述加工減速器大齒輪應(yīng)選用 90外圓車刀、45端面車刀、麻花鉆、插刀、內(nèi)孔車刀、20 立銑刀、滾齒刀等。4量具的選擇測(cè)量器具選擇是根據(jù)被測(cè)零件的數(shù)量、材質(zhì)特性、公差大小以及幾何形狀特點(diǎn)等。在確保測(cè)量精度的前提下，顧及測(cè)量工藝實(shí)施可能

25、性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)選擇量具和測(cè)量?jī)x。測(cè)量器具的精度應(yīng)該與被測(cè)量零件的公差大小相適應(yīng)。被測(cè)零件的公差等級(jí)高，公差值小，則選用的量具精度高一些，反之亦然。具體結(jié)合大齒輪的要求應(yīng)該選用以下量具：測(cè)量長(zhǎng)度方向用游標(biāo)卡尺，測(cè)量直徑用外徑千分尺、內(nèi)徑百分表、測(cè)量齒用齒厚游標(biāo)卡尺。5夾具的選擇夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。當(dāng)零件加工批量不大時(shí)應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及其他普通夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用；成批生產(chǎn)時(shí)考慮專用夾具3。零件的裝卸要方便、可靠、迅速、以縮短機(jī)床的停頓時(shí)間。夾具要敞開，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)和其他元件不得影響加工中的走刀。因此，加工該減速器大齒輪所用的夾具有:三爪卡盤、中心套筒等。4.4

26、選擇表面加工方法選擇表面加工方法機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)形狀是多種多樣的，但都是有平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面或復(fù)雜曲面、成形面等基本表面組成。每一種表面都有多種加工方法，選擇原則是保證加工表面煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文12的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法有許多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和熱處理，加工方法等全面考慮。根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，選擇零件主要的加工方法與方案如下：首先用 45車刀平端面，再用外圓車刀車外圓面，留精加工余量，提高轉(zhuǎn)速精車外圓面達(dá)到公差要求。再用 30 的麻花鉆鉆孔，換上內(nèi)孔車刀粗

27、車內(nèi)孔，留精車余量提高轉(zhuǎn)速精車內(nèi)孔達(dá)到公差要求。再用插刀插鍵槽，用 45車刀倒上右端面所有倒角。然后掉頭裝夾工件以剛加工的外圓面為基準(zhǔn)調(diào)整同軸度，夾緊工件定總長(zhǎng)，用 45車刀去余料。再倒上左端面上所有倒角。用銑床加工出減重槽。卸下工件把工件裝在滾齒機(jī)上進(jìn)行滾齒然后進(jìn)行高頻淬火。最后用銼刀打磨去毛刺。4.5 加工順序安排加工順序安排1) 切削加工順序的安排10先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位置精度要求，所以一

28、般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。先面后孔 對(duì)于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時(shí)也給孔加工帶來(lái)方便?；嫦刃?用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來(lái)。所以，第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。通過(guò)分析減速器大齒輪的加工方法如下：用端面刀精加工右端面以右端面為精基準(zhǔn)-粗車外圓面精車外圓面用麻花鉆鉆孔粗車內(nèi)孔-精車內(nèi)孔插鍵槽掉頭定總長(zhǎng)銑減重槽滾齒打磨。(2) 熱處理工序的安排熱處理可以提高材料的力學(xué)性能，改善金屬

29、的切削性能以及消除殘余應(yīng)力。在制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的技術(shù)要求和材料的性質(zhì)，合理地安排熱處理工序4。1退火與正火 退火或正火的目的是為了消除組織的不均勻，細(xì)化晶粒，改善金煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文13屬的加工性能。對(duì)高碳鋼零件用退火降低其硬度，對(duì)低碳鋼零件用正火提高其硬度，以獲得適中的較好的可切削性，同時(shí)能消除毛坯制造中的應(yīng)力。退火與正火一般安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行。2調(diào)質(zhì) 對(duì)零件淬火后再高溫回火，能消除內(nèi)應(yīng)力、改善加工性能并能獲得較好的綜合力學(xué)性能。一般安排在粗加工之后進(jìn)行。對(duì)一些性能要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。3淬火、滲碳淬火和滲氮 它們的主要目的是提高零

30、件的硬度和耐磨性，常安排在精加工(磨削)之前進(jìn)行，其中滲氮由于熱處理溫度較低，零件變形很小，也可以安排在精加工之后。該 45 號(hào)圓鋼下料后先進(jìn)行正火，然后進(jìn)行機(jī)械加工，粗車齒坯后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，滾齒之后，進(jìn)行齒面高頻淬火。(3) 輔助工序的安排檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，除每道工序由操作者自行檢驗(yàn)外，在粗加工之后，精加工之前，零件轉(zhuǎn)換車間時(shí)，以及重要工序之后和全部加工完畢、進(jìn)庫(kù)之前，一般都要安排檢驗(yàn)工序。除檢驗(yàn)外，其它輔助工序有：表面強(qiáng)化和去毛刺、倒棱、清洗、防銹等。正確地安排輔助工序是十分重要的。如果安排不當(dāng)或遺漏，將會(huì)給后續(xù)工序和裝配帶來(lái)困難，甚至影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以必須給予重視。煙 臺(tái) 汽

31、車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文145 5 設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)小結(jié)在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)到了很多東西，也發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題。機(jī)械加工不是簡(jiǎn)單的將零件的外形加工出來(lái)就可以的。它里面含有很多知識(shí)要從實(shí)踐中得到。這次設(shè)計(jì)將我在課本上學(xué)的機(jī)械制造工藝與裝配、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料、ug 等知識(shí)綜合運(yùn)用、既讓我鞏固了以前的知識(shí)，又讓我學(xué)到了很多新的知識(shí)。真正的零件加工不同于我們做仿真，在仿真中可以忽略的地方，在實(shí)際加工中卻不可忽略。如在實(shí)際加工中我們要考慮零件的各種性能，要對(duì)零件進(jìn)行一些熱處理。還使我學(xué)會(huì)了工藝卡片的使用，車床、銑床、滾齒機(jī)的使用，以及如何查閱相關(guān)資料。機(jī)械零件加工設(shè)計(jì)、加工不是憑空想象的，每

32、一個(gè)設(shè)計(jì)都有理有據(jù)，需要嚴(yán)格按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，查閱相關(guān)數(shù)據(jù)資料，制定合理的加工工藝，再進(jìn)行機(jī)械加工將零件加工出來(lái)。煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文15參考文獻(xiàn)1. 張耀宸. 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè), 航空工業(yè)出版社, 1993.2. 張煜. 主編機(jī)械制圖, 蘇州大學(xué)出版社, 2004.3. 揚(yáng)黎明主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè), 國(guó)防工業(yè)出版社, 1996.4. 孟少龍主編. 機(jī)械加工工藝手冊(cè), 機(jī)械工業(yè)出版社, 1992.5. 蘇春主編. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì), 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.6. 王曉東, 孫延娟主編. 數(shù)控加工工藝與刀具. 高等教育出版社, 2005.7. 郭世勇,

33、 賀江, 姜人好主編. UG6 數(shù)控編程, 機(jī)械工業(yè)出版社, 2010.8. 陸劍中, 孫佳寧主編. 金屬切削原理與刀具, 機(jī)械工業(yè)出版社, 2006.9. 季明善主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ), 高等教育出版社, 2009. 10. 王曉東, 孫延娟主編. 數(shù)控加工工藝與刀具, 高等教育出版社, 2008.11. 陳宏鈞主編. 典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例, 機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文16致謝大學(xué)生活即將匆匆忙忙地過(guò)去，經(jīng)過(guò)四個(gè)多月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了減速器大齒輪的加工工藝分析的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。在這里我十分感謝呂虹霖老師，謝謝你對(duì)我的支持和幫助。從開始接

34、到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，我對(duì)所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)際操作技能得到了綜合檢查和提升。設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到數(shù)控加工工藝、機(jī)械制圖、UG 繪圖、 。使我再次熟悉有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的運(yùn)用，進(jìn)一步鍛煉了識(shí)圖、計(jì)算機(jī)制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和修改，無(wú)不凝聚著呂虹霖老師的心血和汗水。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。在此我衷心地感謝她，在她的細(xì)心指導(dǎo)和不懈的支持下，我從開始收集資料、分析計(jì)算、到編寫工藝文件及說(shuō)

35、明書，一步步的慢慢組織起來(lái)，最終順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。在此向機(jī)電系全體老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙?lái)的辛勤栽培。煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文17煙臺(tái)汽車工程職業(yè)學(xué)院機(jī)械加工工藝過(guò)程卡產(chǎn)品名稱非標(biāo)圓柱齒輪減速器零件名稱齒輪軸共（ ）頁(yè)第（ ）頁(yè)材料牌號(hào)45毛坯種類圓鋼毛坯外型尺寸12031每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工步工序內(nèi)容設(shè) 備夾 具量具刃具10下料選取 120mm31mm的毛坯車床三爪卡盤 游標(biāo)卡尺20熱處理正火30平端面平右端面

36、車床三爪卡盤45車刀40粗車粗車毛坯外圓至 116CA6140車床三爪卡盤外徑千分尺車刀50精車精車外圓至 114CA6140車床三爪卡盤外徑千分尺車刀60鉆孔鉆孔 30車床三爪卡盤 游標(biāo)卡尺麻花鉆70粗車粗車內(nèi)孔至 31車床內(nèi)徑百分表車刀80精車精車內(nèi)孔至 32車床內(nèi)徑百分表車刀90倒角倒出右面輪廓所有倒角車床45車刀100插鍵槽插鍵槽插床虎鉗游標(biāo)卡尺插刀110定總長(zhǎng)定總長(zhǎng)車床三爪卡盤 游標(biāo)卡尺 45車刀120倒角倒出左面輪廓所有倒角車床45車刀130銑減重槽減重槽銑床三爪卡盤 游標(biāo)卡尺20 立銑刀140滾齒在 114 外圓上滾齒，保證加工尺寸滾齒機(jī)：YM3608滾齒夾具150熱處理齒面高頻

37、淬火160鉗打去毛刺銼刀170檢驗(yàn)檢驗(yàn)零件是否達(dá)到要求煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文18附錄一附錄二產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號(hào)煙臺(tái)汽車工程職業(yè)學(xué)院機(jī)械加工工序卡片非標(biāo)準(zhǔn)減速器減速器大齒輪9材料名稱毛坯種類毛坯尺寸零件重每臺(tái)件數(shù)卡片編號(hào)第 頁(yè)材料45 鋼圓鋼1203111共 頁(yè)加工工序圖 工序號(hào)40工序名滾齒設(shè) 備CA6140夾具三爪卡盤，頂尖工量具20 分度游標(biāo)卡尺刃具車刀工步工步內(nèi)容及要求主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削轉(zhuǎn)度(m/min)軸向進(jìn)給量(mm/r)徑向進(jìn)給量(mm)走刀次數(shù)1粗車外圓至 116mm900870.082煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文19工藝編

38、制學(xué)號(hào)審 定會(huì) 簽工時(shí)定額校 核執(zhí)行時(shí)間批 準(zhǔn)附錄三產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號(hào)煙臺(tái)汽車工程職業(yè)學(xué)院機(jī)械加工工序卡片非標(biāo)準(zhǔn)減速器齒輪軸9材料名稱毛坯種類毛坯尺寸零件重每臺(tái)件數(shù)卡片編號(hào)第 頁(yè)材料45 鋼圓鋼1203112共 頁(yè)加工工序圖 工序號(hào)100工序名滾齒設(shè) 備插床夾具三爪卡盤，頂尖工量具20 分度游標(biāo)卡尺刃具插刀工步工步內(nèi)容及要求主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削轉(zhuǎn)度(m/min)軸向進(jìn)給量(mm/r)徑向進(jìn)給量(mm)走刀次數(shù)1插鍵槽560870.22煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文20工藝編制學(xué)號(hào)審 定會(huì) 簽工時(shí)定額校 核執(zhí)行時(shí)間批 準(zhǔn)附錄四產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號(hào)煙臺(tái)汽車工程職業(yè)學(xué)院機(jī)械加工工序卡片非標(biāo)準(zhǔn)減速器齒輪軸9材料名稱毛坯種類毛坯尺寸零件重每臺(tái)件數(shù)卡片編號(hào)第 頁(yè)材料45 鋼鍛件1203113共 頁(yè)加工工序圖 工序號(hào)140工序名滾齒設(shè) 備YM3608 滾齒機(jī)夾具三爪卡盤，頂尖工量具20 分度游標(biāo)卡尺刃具滾齒刀工步工步內(nèi)容及要求主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削轉(zhuǎn)度(m/min)軸向進(jìn)給量(mm/r)徑向進(jìn)給量(mm)走刀次數(shù)1滾齒（z=74，m=1.5，a=20）560870.22煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文21工藝編制學(xué)號(hào)審 定會(huì) 簽工時(shí)定額校 核執(zhí)行時(shí)間批 準(zhǔn)