减速器传动轴加工工艺分析
减速器主动轴齿轮传统加工工艺分析报告单姓名工号组别
主动齿轮轴、圆柱齿轮工艺课程名称任务编号 SK-CL-0402 分析
撰写目的了解主动齿轮轴、圆柱齿轮传统加工工艺
附图(要求:用铅笔按比例绘制，图纸工整、清晰)
主动齿轮轴如下图:
一、零件图样分析
上图所示为减速器的传动轴。
它属于台阶轴类零件，由齿轮、圆柱面、圆锥面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便;键槽用于安装键，以传递转矩;螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
根据工作性能与条件，该传动轴图样规定了主要轴颈,12?0.0055两处、外
圆,10、轴肩,14两处有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。
这些技术要求必须在加工中给予保证。
因此，该传动轴的关键工序是两处轴颈,12?0.005。
二、毛坯选择
该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。
本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择,35mm的热轧圆钢作毛坯。
三、选定设备
根据被加工零件的外形和材料等条件，选定数控车床为CK6140;根据机床说明书，其数控系统为FANUC，加工齿轮需用通用的滚齿机。
四、确定表面加工方法传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。
由于该传动轴的主要表面,12?0.005的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。
外表面加工方案可为:粗车—半精车—磨削五、确定零件的定位基准和装夹方式
合理选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
由于该传动轴的几个主要配合表面,12?0.005、,10及轴肩,14面对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择坯件轴线和外圆为定位基准。
左端采用三爪自定心卡盘加紧，以保证零件的技术要求。
粗基准采用热轨圆钢的毛坯外圆，先加工一个端面，车出一端外圆;然后以已车过的外圆作为精基准，车另一端面。
注意齿轮需用滚齿机加工，故车齿轮外圆至尺寸要求,30mm。
六、划分阶段
对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。
该传动轴加工划分为三个阶段:粗车(粗车外圆)，半精车(半精车各处外圆、台阶和及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。
各阶段划分大致以热处理为界。
七、热处理工艺安排
轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。
对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。
该轴要求调质处理，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。
八、确定加工工艺路线
下料?车两端面?粗车各外圆?调质?半精车各外圆，车槽，倒角?车螺纹?划键槽加工线?铣键槽?磨削?滚齿机加工齿轮?检验。
九、确定切削用量
(1)背吃刀量:粗车时，确定其背吃刀量为1mm左右;半精车是为0.5mm。
(2)主轴转速
1)车直线轮廓时的主轴转速。
参考表并根据实践经验确定其切削速度为
90m/min;粗车时确定其主轴转速为800r/min,精车时确定主轴转速为1000r/min。
编程中还可以对直线采用不同的主轴转速。
2)车螺纹时的主轴转速。
主轴转速为320r/min。
(3)进给速度:粗车时，按式Vf=nf可选择Vf1=100mm/min;精车时，选择
Vf2=50mm/min;短距离空行程的Vf3=300mm/min。
十、工艺卡片
十一、编制程序 O0001
T0101
M03S800
G00X60Z2
G71U0.5R0.5P1Q2X0.5Z0F100 N1G01X8F60
Z1
G01X12.5Z-1.25 Z-9
X14
Z-14
X21
X25Z-16
X34
N2G01Z-38
G00X100Z100 M30
O0002
T0202
M03S800
G00X60Z2
G71U0.5R0.5P1Q2X0.5Z0F100 N1G01X4
Z1
G01X8Z-1
Z-10
X10.005Z-25 Z-44
X11.5
X12.5Z-44.75 Z-52
X14
Z-57
X21
X25Z-59
N2G01X35Z-59 G00X100Z100 M30
教师评语:
编写日期: 第页共页
减速器圆柱齿轮传统加工工艺分析报告单(续页) 编写日期: 第页共页续页要求:可增加文字主要内容或附图，需同该报告单第1页装订在一起，以便查阅。
上图为减速器圆柱齿轮。
从中可以看出，编制齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段:
1)齿轮毛坯的形成:锻件、棒料或铸件;
2)粗加工:切除较多的余量;
3)半精加工:车、钻孔、镗孔、滚、插齿;
4)热处理:调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等
5)精加工:精修基准、精加工齿形
一、齿轮加工工艺过程分析
1、零件图样分析
该零件主要有键槽、孔以及齿轮所组成。
齿轮齿面及齿坯基准面的粗糙度，对
齿轮的寿命和传动中的噪声有一定的影响。
对6~8级精度的齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为3.2um，基准孔为1.6um，基准端面为3.2um，齿顶圆柱面为3.2um。
2、基准的选择
对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。
带轴齿轮主要
采用顶点孔定位;对于空心轴，则在中心内孔钻出后，用两端孔口的斜面定位;孔径
大时则采用锥堵。
顶点定位的精度高，且能作到基准重合和统一。
对带孔齿轮在齿
面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。
(1)以内孔和端面定位这种定位方式是以工件内孔定位，确定定位位置，再以
端面作为轴向定位基准，并对着端面夹紧。
这样可使定位基准、设
计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适合于批量生产。
但对于夹
具的制造精度要求较高。
(2)以外圆和端面定位当工件和加剧心轴的配合间隙较大时，采用千分表校正
外圆以确定中心的位置，并以端面进行轴向定位，从另一端面夹紧。
这种定位方式
因每个工件都要校正，故生产率低;同时对齿坯的内、外圆同轴要求高，而对夹具
精度要求不高，故适用于单件、小批生产。
综上所述，为了减少定位误差，提高齿轮加工精度，在加工时应满足以下要求:
1)应选择基准重合、统一的定位方式;
2)内孔定位时，配合间隙应近可能减少;
3)定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来，以保证垂直度要求。
所以根据零件的图样分析知，应采用以外园和端面为定位基准。
3、齿轮毛坯的加工
齿坯孔加工的主要方案如下:
1)钻孔—扩孔—铰孔—插键槽
2)钻孔—扩孔—拉键槽—磨孔
3)车孔或镗孔—拉或插键槽—磨孔
齿面加工前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工过程中占有很重要的地位。
因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来，同时齿坯加工所占工时的比例较大，无论从提高生产率，还是从保证齿轮的加工质量，都必须重视齿轮毛坯的加工。
在齿轮图样的技术部要求中，如果规定以分度圆选齿厚的减薄量来测定齿侧间隙时，应注意齿顶圆的精度要求，因为齿厚的检测是以齿顶圆为测量基准的。
齿顶圆精度太低，必然使测量出的齿厚无法正确反映出齿侧间隙的大小，所以，在这一加工过程中应注意以下三个问题:
1)当以齿顶圆作为测量基准时，应严格控制齿顶圆的尺寸精度;
2)保证定位端面和定位孔或外圆间的垂直度;
3)提高齿轮内孔的制造精度，减少与夹具心轴的配合间
4、齿形及齿端加工
齿形加工是齿轮加工的关键，其方案的选择取决于多方面的因素，如设备条件、齿轮精度等级、表面粗糙度、硬度等
齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。
如下图所示。
经倒圆、倒尖后的齿轮在换档时容易进入啮合状态，减少撞击现象。
倒棱可除去齿端尖角和毛刺。
下图是用指状铣刀对齿端进行倒圆的加工示意图。
倒圆时，铣刀告诉旋转，并沿圆弧作摆动，加工完一个齿后，工件退离铣刀，经分度再快速向铣刀靠近加工下一个齿的齿端。
齿端倒圆
齿端加工必须在淬火之前进行，通常都在滚(插)齿之后，剃齿之前安排齿端加工。
5、传统加工工艺路线
下料锻造粗精车钻孔、镗孔制齿(滚齿、插齿等) 调质磨齿挖槽表面淬火检验
5、毛坯的选择及选定设备
该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢(热轨钢)可满足其要求，选择毛坯尺寸为,120x20mm。
根据加工的要求和条件，应选择数控车床
CK6140，数控铣床XK7132，数控系统均为FANUC以及通用的滚齿机。
6、工艺卡片。