雙聯(lián)齒輪加工工藝與夾具設(shè)計(jì)(已修改)
2025-08-21 12:28 本頁(yè)面
【正文】 雙聯(lián)齒輪加工工藝及夾具設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)題目編制零件的工藝規(guī)程及設(shè)計(jì)夾具：雙聯(lián)齒輪如下圖所示，成批生產(chǎn)（每批100件），材料為40Cr鋼。編制此雙聯(lián)齒輪的工藝規(guī)程并為加工花鍵設(shè)計(jì)夾具。 要求：零件毛坯圖 夾具裝配圖（A0或A1） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（附有工藝卡和工序卡）二、雙聯(lián)齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與技術(shù)要求齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圓柱齒輪一般分為齒圈和輪體兩部分，根據(jù)齒輪輪體的結(jié)構(gòu)形狀來(lái)劃分可知圖1雙聯(lián)齒輪為盤(pán)類(lèi)齒輪，有兩個(gè)齒圈，在齒圈上切出直齒齒形，在輪體上帶有花鍵孔。齒輪的技術(shù)要求（1），主要是保證端面平整光滑，雙聯(lián)是利用花鍵軸和花鍵孔進(jìn)行配合定位，因此必須保證花鍵孔的尺寸精度。雙聯(lián)齒輪之間嚙合要求嚴(yán)格，要保證雙聯(lián)齒輪的齒形準(zhǔn)確及同軸度較高。（2）由于零件是雙聯(lián)齒輪，軸向距離較小，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)是選擇合理的加工工藝。（3）齒輪要求加工精度高，要嚴(yán)格控制好定位。（4）Φ32的花鍵孔是一比較重要的孔，也是以后機(jī)械加工各工序中的主要定位基準(zhǔn)。因此加工花鍵孔的工序是比較重要的。要在夾具設(shè)計(jì)中考慮保證到此孔精度及粗糙度要求。三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）、工藝過(guò)程分析圖1為一雙聯(lián)齒輪，材料為40Cr，精度為7FL級(jí)，齒部50HRC齒輪加工工藝過(guò)程大致要經(jīng)過(guò)如下幾個(gè)階段：毛坯熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒端加工、齒面熱處理、精基準(zhǔn)修正及齒形精加工等。加工的第一階段是齒坯最初進(jìn)入機(jī)械加工的階段。由于齒輪的傳動(dòng)精度主要決定于齒形精度和齒距分布均勻性，而這與切齒時(shí)采用的定位基準(zhǔn)(孔和端面)的精度有著直接的關(guān)系，所以，這個(gè)階段主要是為下一階段加工齒形準(zhǔn)備精基準(zhǔn)，使齒的內(nèi)孔和端面的精度基本達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。在這個(gè)階段中除了加工出基準(zhǔn)外，對(duì)于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。第二階段是齒形的加工。對(duì)于不需要淬火的齒輪，一般來(lái)說(shuō)這個(gè)階段也就是齒輪的最后加工階段，經(jīng)過(guò)這個(gè)階段就應(yīng)當(dāng)加工出完全符合圖樣要求的齒輪來(lái)。對(duì)于需要淬硬的齒輪，必須在這個(gè)階段中加工出能滿(mǎn)足齒形的最后精加工所要求的齒形精度，所以這個(gè)階段的加工是保證齒輪加工精度的關(guān)鍵階段。應(yīng)予以特別注意。加工的第三階段是熱處理階段。在這個(gè)階段中主要對(duì)齒面的淬火處理，使齒面達(dá)到規(guī)定的硬度要求。加工的最后階段是齒形的精加工階段。這個(gè)階段的目的，在于修正齒輪經(jīng)過(guò)淬火后所引起的齒形變形，進(jìn)一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達(dá)到最終的精度要求。在這個(gè)階段中首先應(yīng)對(duì)定位基準(zhǔn)面(孔和端面)進(jìn)行修整，因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會(huì)產(chǎn)生變形，如果在淬火后直接采用這樣的孔和端面作為基準(zhǔn)進(jìn)行齒形精加工，是很難達(dá)到齒輪精度的要求的。以修整過(guò)的基準(zhǔn)面定位進(jìn)行齒形精加工，可以使定位準(zhǔn)確可靠，余量分布也比較均勻，以便達(dá)到精加工的目的。（二）基準(zhǔn)的選擇零件在加工、測(cè)量和裝配過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)稱(chēng)為工藝基準(zhǔn)。零件的尺寸精度需通過(guò)正確的定位才能保證，故對(duì)基準(zhǔn)的選擇予以分析。（1）粗基準(zhǔn)的選擇 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇加工余量小的、較準(zhǔn)確的、表面質(zhì)量好的、面積較大的毛面作粗基準(zhǔn)。因此選擇毛坯大端面作為粗基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇 粗加工完成后，選擇一孔（花鍵孔）兩面（端面和圓面）作為精基準(zhǔn)。這樣就滿(mǎn)足了基準(zhǔn)重合的原則和互為基準(zhǔn)的原則。在加工某些表面時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合，這時(shí)需要進(jìn)行尺寸鏈的換算。（三）、齒端加工如圖2所示，齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱，和去毛刺等。倒圓、倒尖后的齒輪，沿軸向滑動(dòng)時(shí)容易進(jìn)入嚙合。倒棱可去除齒端的銳邊，這些銳邊經(jīng)滲碳淬火后很脆，在齒輪傳動(dòng)中易崩裂。圖2 齒端加工形式用銑刀進(jìn)行齒端倒圓，如圖3所示。倒圓時(shí)，銑刀在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿圓弧作往復(fù)擺動(dòng)(每加工一齒往復(fù)擺動(dòng)一次)。加工完一個(gè)齒后工件沿徑向退出，分度后再送進(jìn)加工下一個(gè)齒端。圖3 齒端倒圓加工形式齒端加工必須安排在齒輪淬火之前，通常多在滾(插)齒之后。(四)、精基準(zhǔn)修正齒輪淬火后基準(zhǔn)孔產(chǎn)生變形，為保證齒形精加工質(zhì)量，對(duì)基準(zhǔn)孔必須給予修正。對(duì)外徑定心的花鍵孔齒輪，通常用花鍵推刀修正。推孔時(shí)要防止歪斜，有的工廠采用加長(zhǎng)推刀前引導(dǎo)來(lái)防止歪斜，已取得較好效果。對(duì)圓柱孔
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