减速箱传动轴零件机械加工基本工艺作业规程设计.doc

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减速箱传动轴零件机械加工工艺规程设计
说 明 书

设计（测绘）题目：减速器传动轴零件机械加工工艺
规程设计与实行（单件小批生产）
学 生 姓 名：
班 级 学 号：
指 导 教 师：
完 成 日 期：

阐明书编写规定：
课设（测绘）阐明书为手写稿或打印稿，分量普通不少于7000字,其详细书写格式及内容如下:
1、标题
2、目录
3、课设（测绘）摘要
摘录本次课设（测绘）要点及重点内容，规定在100字左右。
4、前言
5、正文
规定正文右侧留出3厘米空间书写重要计算成果和所选取设备型号。阐明书必要做到论述明确、文理通顺、笔迹标点清晰和数字精确。阐明书中必要附有必要简图和表格。计算要精确、并附有单位、计算成果应予以标出。计算所用重要公式及数据应注明来源。
6、结论及体会
7、参照文献
开列参照文献目在于阐明书根据，公式、数据与资料来源，便于查考、审核。对的书写方式为：
书籍：作者、书名、版次、出版者、出版年代。
文献：作者、篇名、刊物名称、卷数或期数、页数、出版年代。

前言
机械加工工艺与装备课程设计是在我学完了大学基本课，专业技术基本课以及大某些专业课之后进行。这是对我所学总复习，也是一次理论联系实际训练。
我但愿能通过这次课程设计对自己将来将从事工作进行一次适应性训练，从而为后来工作打下一种良好基本。

目 录

前言
摘要 1
1、计算生产大纲，拟定生产类型 2
2、审查零件图样工艺性 2
3、选取毛坯 2
4、工艺过程设计 3
4.1 定位基准选取 3
4.2零件表面加工办法选取 3
4.3制定工艺路线 4
5、拟定机械加工余量及毛坯尺寸，设计呸图 4
5.1拟定机械加工余量 5
5.2拟定毛坯尺寸 5
6、工序设计 5
6.1选取加工设备工艺装备 5
6.1.1选取机床 5
6.1.2选取刀具 5
6.1.3选取刀具 5
6.1.4选取量具 6
6.2拟定工序尺寸 6
6.2.1拟定圆柱面工序尺寸 6
6.2.2拟定轴向工序尺寸 6
6.2.3拟定铣槽工序尺寸 7
7、 拟定切削用量及基本时间（机动时间） 7
7.1切削用量 7
7.2粗车 7
7.3半精车 8
8、设计小结 12
参照文献 13

摘要

传动轴零件重要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。传动轴齿轮具备传动效率高、构造紧凑和使用寿命长等一系列长处，是通用机械特别是工程机械传动中重要零件之一。传动轴加工材料、热解决方式、机械加工工艺过程优化，将对提高传动轴加工质量及寿命有着重要借鉴意义。本设计一方面分析了传动轴零件作用和加工工艺性，然后进行工艺规程设计。传动轴零件机械综合性能规定较高，普通选取锻件作为毛坯。合理安排工艺路线，划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要。
设计上有许多局限性之处，恳请教师予以指引。

设计减速器传动轴零件机械加工
工艺规程设计与实行(单位小批生产）。

1、计算生产大纲、拟定生产类型
设计题目给定零件是减速器传动轴零件，该传动轴年产量为90个，设其备品率为3%，机械加工废品率为1%，则该零件年生产大纲为：
（件/年）
减速器传动轴零件年产量为93件，从而查表1.1-2可知该产品为单件小批生产。
2、审查零件图样工艺性
传动轴零件图样视图对的、完整，尺寸、公差及技术规定齐全。各表面粗糙度为Ra3.2,精度规定不高，易于加工，也达到使用规定。本零件各表面加工并不困难，4段外圆面，用车床加工轴面。采用2次装夹加工，保证各轴精度规定。各轴段之间有C1.5倒角，按车削环节依次加工即可。在齿轮连接轴上和飞轮连接轴上，分别有两个8×7×20mm和5×5×12mm平键，需要用铣床铣削。
3、 选取毛坯
齿轮传动轴是最惯用传动件，规定具备一定强度。该零件材料为45钢，轮廓尺寸不大形状亦不复杂，又属单件小批量生产，故毛坯可采用棒料自由锻造。
零件形状并不复杂，因而毛坯形状可以零件形状尽量接近。即外形做成台阶形，轴上键槽用铣床铣出。

4、工艺过程设计
4.1定位基准选取
本零件是实心轴类零件，端面是设计基准，为避免由于基准不重叠而产生误差，应选Ø14mm端面为定位基准，即遵循“基准重叠”原则。详细而言，即选Ø14mm端面作为精基准。
由于本传动轴所有表面都需加工，而Ø14mm端面为精基准应先进行加工，因而应选Ø14mm外圆及一端面为粗基准。
4.2零件表面加工办法选取
本零件加工面有外圆、键槽、端面、倒角，材料为45钢。参照机械制造工艺设计简要手册关于资料，其加工办法选取如下：
（1） Ø14外圆面：公差级别IT7，表面粗糙度为，需粗车、半精车。
（2） Ø20外圆面：公差级别IT7，表面粗糙度为，需粗车、半精车。
（3） Ø28外圆面：公差级别IT7，表面粗糙度为，需粗车、半精车。
（4） Ø20外圆面：公差级别IT7，表面粗糙度为，需粗车、半精车。
（5） 端面：本零件端面尺寸精度规定不高，表面粗糙度为规定。端面粗车和半精车即可。
（6） 槽：槽宽和槽深公差级别为IT9，表面粗糙度分别为，需采用平低铣刀，粗铣、半精铣。
4.3制定工艺路线
传动轴加工工艺路线普通是先进行端面加工，再进行外圆面加工。按照先加工基准面及先粗后精原则，传动轴加工可按下述工艺进行：
工序Ⅰ:车Ø14mm端面，以Ø14mm端面定位，粗车外圆Ø14mm及台阶面，粗车外圆Ø20mm和Ø28mm。
工序Ⅱ：以Ø14mm端面定位，半精车外圆Ø14mm及台阶面，半精车外圆Ø20mm和Ø28mm，各台阶处倒角。
工序Ⅲ：固定长度切断，调头装夹，车Ø20mm端面，以Ø14mm端面定位，保证轴总长尺寸。
工序Ⅵ：粗车Ø20mm外圆及台阶面。
工序Ⅴ：半精车Ø20mm外圆及台阶面、倒角。
工序Ⅵ：以Ø28mm和Ø14mm右端面定位，粗铣8×7×20mm键槽和5×5×12mm键槽。
工序Ⅶ：以Ø28mm和Ø14mm右端面定位，半精铣8×7×20mm键槽和5×5×12mm键槽。
工序Ⅷ：钳工去毛刺。
工序Ⅸ：终检。

5、 拟定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯图

5.1拟定毛坯余量（机械加工总余量）、毛坯尺寸及其公差，设计、绘制毛坯图：
钢质自由锻件机械加工余量按JB3834-85和JB3835-85拟定。拟定期，依照零件重量来初步估算零件毛坯锻件重量，加工表面加工精度，形状复杂系数，由《工艺手册》表2.2-25查得除孔以外各内外表面加工总余量（毛坯余量）。表2.2-25中余量值为单边余量。
本零件材料为45钢，硬度207～241HBS，毛坯重量估算约为0.5KG，生产类型为单件小批量生产，采用自由锻造毛坯，锻件材质系数为M1（表2.2-11）。
①机械加工余量：加工表面形状比较简朴，取锻件形状复杂系数为S1；由锻件重量为0.5kg，加工精度为F1、形状复杂系数为S1，查《工艺手册》表2.2-25得直径余量1.5～2mm。各外圆表面加工余量拟定为1.5mm。
5.2拟定毛坯尺寸
外圆表面（Ø14mmØ20mm及Ø28mm）毛坯余量：加工表面形状比较简朴，取锻件形状复杂系数为S1；由锻件重量为0.5kg，加工精度为F1、形状复杂系数为S1，且表面粗糙度都为，需精加工，因而，直接取各毛坯直径为、、棒料，已能满足粗车加工规定。

6工序设计
6.1选取加工设备与工艺装备
6.1.1选取机床
（1） 工序Ⅰ～Ⅶ是粗车和半精车，各工序工步不多，故选用卧式车床就能满足规定，本零件外廓尺寸不大，精度规定普通，选用最惯用C620-1型卧式车床即可。
（2） 工序Ⅷ~Ⅸ是用平低铣刀粗铣及半精铣槽，应选卧式铣床。考虑本零件属单件小批生产，所选机床使用范畴较广为宜，故选惯用X62型能满足加工规定。6.1.2选取夹具
本零件除粗铣及半精铣槽需要专用夹具外，前七道车床工序用三爪卡盘。
6.1.3选取刀具
（1） 在车床上加工工序，普通都选用硬质合金车刀镗刀。加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工采用YT5，精加工用YT30。
（2） 在铣床加工工序，选用平低铣刀。
6.1.4选取量具
本零件属单件生产，普通均采用通用量具。键槽精度级别IT9为各外圆面精度级别为IT7=0.21mm,依照规定取分度值0.02mm游标卡尺即可满足规定。
6.2拟定工序尺寸
拟定工序尺寸普通办法是，由加工表面最后工序往前推算，最后工序尺寸按零件图样规定标注。当无基准转换时，同一表面多次加工工序尺寸只与工序 （或工步）加工余量关于。当基准不重叠时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。
6.2.1拟定圆柱面工序尺寸
圆柱表面多次加工工序尺寸只与加工余量关于。前面依照关于资料已查出本零件各圆柱面总加工余量（毛坯余量),应将总加工余量分为各工序加工余量，然后由往前计算工序尺寸。中间工序尺寸公差按加工办法经济精度拟定。
本零件各圆柱表面工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如表所示：

加工表面
工序双边余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
粗
半精
精
粗
半精
精
粗
半精
精
Ø28外圆
1.5
1

Ø20外圆
1.5
1

Ø14外圆
1.5
1

6.2.2拟定轴向工序尺寸
本零件各工序轴向尺寸如图所示：
6.2.3拟定铣槽工序尺寸
半精铣可达到零件图样规定，则该工序尺寸：槽宽;槽深7mm和槽宽;槽深5mm。粗铣时，为半精铣留有加工余量：槽宽双边余量为2mm;槽深余量2mm。则粗铣工序尺寸：槽宽为6mm;3mm,槽深5mm;3mm。

7、拟定切削用量及基本时间（机动时间）

7.1切削用量
本工序为粗车端面、外圆。已知加工材料为45钢，，锻件，有外皮;机床为C620-1型卧式车床，工件装卡在三爪自定卡盘中。
拟定粗车外圆切削用量，所选刀具为Y15硬质合金可转位车刀。依照《切削用量简要手册》第一某些表1.1。
加工条件：
工件材料：45号钢，调质解决，σb=630-700Mpa.
加工规定：粗车 夹工件长度为74mm，再车端面， 毛坯 Φ30mm粗车外圆至Φ28.00mm,Ra3.2.
数控车床：工件装夹在 车床专用夹具上。
7.2粗车
（1）选取刀具：
选取45°弯头外圆车刀（可转位车刀），参看《工艺手册》表3.1-1或3.1-2）由于C620-1卧式车床中心高200mm，参看《切削用量简要手册》表1.1，选用刀杆尺寸为25mm×25mm（宽×高），刀片厚度4.5mm，粗车棒毛坯（45钢），选取YT5硬质合金刀具材料，选取车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角r。=25°，后角a。=8° .

（2）拟定切削深度 由于单边余量仅为1.5mm，若考虑模锻斜度及公差，其最大单边余量为2mm,可在一次走刀内切完，故

切削时修正系数为（见表1.29-2）故实际进给力为

由于切削时进给力不大于车床进给机构容许进给力，故所选
f=0.4mm/r
进给量可用。
（3）选取车刀磨钝原则及寿命 依照表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，车刀寿命T=60mim。
（4）拟定切削速度切削速度可依照公式计算，也可直接由表中查出。
依照表1.10当用YT15硬质合金车刀加工
切削速度修正系数为（均见表1.28），故

依照车床阐明书，选取610r/min
这时实际切削速度为

（5）校验机床功率
车削时功率可由《切削手册》表1.24（或1.25）查出，也可按公式计算出。现采用查表法
由《切削手册》表1.24，当σb=650mpa,HBS580～970,ap<2.4,vc<58m/min,切削功率pc=1.2KW.

由于实际车削过程使用条件变化，依照《切削手册》表1.29-2,切削功率修正系数为kkrpc=1,kropc=1,krofc=1：，故实际切削时功率为：PC实=1.2×1×1=1.2(KW)
依照C620-1车床阐明书，当时，车床轴容许功率
因Pc实﹤PE，故所选取切削用量可在车床进行。
（6）计算基本工时

式中L=l+y+Δ,l=74mm，依照表1.26，车削时切量及超切量y+Δ=4.3mm，则L=74+4.3mm=77.3mm，故

7.3半精车
（1）选取刀具
车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相似。半精车刀片牌号选为，车刀几何形状为(表1.3)：r。=30°,后角a。=12°
（2）切削用量选取
1.决定切削深度ap=30-28/2=1mm
2.决定进给量
半精加工进给量重要受加工表面粗糙度限制。依照1.6表
面粗糙度为Ra3.2,rΣ=0.5mm,v>50m/min,f=0.25～0.30mm/r
依照车床阐明书，选取0.30mm/r

3.选取车刀磨钝原则及寿命 依照1.9车刀后刀面最大磨损量为0.4mm
，刀具寿命T=60min
4.决定切削速度依照表1.10,当σb=650mpa，ap<1.4,mm,f<0.38mm/r时，vt=156m/min切削速度修正系数均为1，故vc=156m/min.
依照C620-1车床阐明书，选取nc=156m/min.

依照C620-1车床阐明书，选取

这时实际切削速度为

5.校验机床功率 依照表1.24,当σb=630-700map,ap
<2mm,f<0.3mm/r,vt=198m/min,Pc=1.2kw
依照C620-1车床阐明书，当时，车床轴容许功率
因Pc实﹤PE，故所选取切削用量可在车床进行。即
ap=1,f=0.3,n=1200r/min,vc=130m/min
(3)计算基本工时

式中L=l+y+Δ,l=74mm，依照表1.26，车削时切量及超切量y+Δ=2mm，则L=74+2mm=76.4mm，故

半精加工第二步（同上）

洗键槽，夹Φ28外圆，先铣深度3mm，再铣1mm,用键槽刀，铣床选取V600.

8、设计小结
《机械制造工艺设计》是学生第一次较全面设计能力训练。其基本目是：
1、培养理论联系实际设计思想，训练综合运用机械设计和关于先修课程理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题能力，巩固、加深和扩展关于机械制造方面知识；
2、通过制定设计方案合理选取传动机构零件类型，对的计算零件工作能力、拟定尺寸和选取材料，以及较全面考虑制造工艺、使用和维护等规定，进行构造设计，达到理解和掌握机械制造设计过程和办法；
3、进行设计基本技能训练。例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、原则和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和解决数据能力。在本课程设计勉励采用计算机绘图。
这次课程设计，由于理论知识局限性，再加上平时没有什么设计经验，一开始时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在教师谆谆辅导，和同窗们热情协助下，使咱们找到了信心。当前想想其实课程设计当中每一天都是很累，其实正向教师说得同样，机械制造课程设计没有那么简朴，者你想自己胡乱由于你每一种数据都要从机械制造与工艺书上找到出处。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免咱们有些疏忽和漏掉地方。完美总是可望而不可求，不在同一种地方跌倒两次才是最重要。抱着这个心理我一步步走了过来，最后完毕了我任务。
十几天机械制造与工艺设计结束了，在这次实践过程中学到了某些除技能以外其她东西,领略到了别人在解决专业技能问题时显示出先进品质,更深切体会到人与人之间那种互相协调合伙机制,最重要还是自己对某些问题看法产生了良性变化。
最后，要感谢咱们指引教师对咱们悉心指引，感谢教师给咱们协助。在设计过程中，咱们通过查阅大量关于资料，与同窗交流经验和自学，并向教师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作能力，树立了对自己工作能力信心，相信会对此后学习工作生活有非常重要影响。并且大大提高了动手能力，使我充分体会到了在创造过程中摸索艰难和成功时喜悦。虽然这个设计做也不太好，但是在设计过程中所学到东西是这次课程设计最大收获和财富，使我终身受益。

9、参照文献
《机械制造工艺与装备》 倪森涛
《公差配合与量测实训》
《机械制造工艺设计简要手册》 李益民
《当代机械制造工艺设计实训教程》 段明扬
《切削用量简要手册》 艾兴 肖诗钢
《数控加工技术》 樊雄

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