传动轴的加工工艺分析文档模板.doc

目录目录 (2)摘要（3）关键词（3）一 零件图样分析 （3）二 毛坯确实定 （4）三 工艺分析 （5） 四 工艺路线确实定 （5）五 切削用量选择 （6）六 工序尺寸及其公差确实定 （7）七 机械加工程序 （7）八 结论 （10）传动轴加工工艺设计09级机械制造及自动化 蒋仲金 学号A093GZ摘要：本设计经过传动轴零件图分析，确定了该零件毛坯材料及尺寸规格；经过对零件加工工艺分析，确定了该零件加工工艺路线，编写了具体机械加工工艺文件：工艺过程卡片和工序卡片。零件在加工中必需确保关键尺寸精度和表面质量，并对零件在加工过程中使用设备和工装进行说明。关键词： 传动轴；尺寸；加工工艺一、零件图样分析 传动轴是某机器中一个关键传输动力零件，属于经典轴类零件。其形状及结构以下图所表示：图一 传动轴零件简图从图可知，图左端是一个一般螺纹M22，螺距为1.5，属于细牙螺纹。三处外圆公差较小，mm外圆和mm外圆公差为0.011mm，mm外圆公差值为0.025mm，表面粗糙度为Ra1.6. mm外圆和mm外圆有同轴度公差，公差值为0.011mm，基准分别是A和B；键槽有对称度要求，基准为A和B.图中以mm外圆和mm外圆公共轴线为基准，作为装配要求，加工零件其它外圆基准。mm外圆和mm外圆轴线有跳动公差，公差值为0.03mm，零件表面粗糙度最小数值为Ra1.6m，零件采取材料为45号钢在加工过程中有调质要求，这么有利于改善零件加工综合性能，故加工过程中应适时转序。因为零件用于传动，所以一般螺纹M22公差配合代号为5g6g，加工表面为机械加工表面。 二、毛坯确实定在制订工艺规程时，合理选择毛坯不仅影响到毛坯本身制造工艺和费用，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大影响。因为零件属于轴类，用来传输动力要求有很好韧性，加上径向尺寸改变较大，故采取锻件最为适宜，锻件毛坯余量选择单边为3mm,相比棒料而言降低了加工余量。零件采取是45钢，含有很好综合机械性能。为了提升生产率，降低成本，故在中批量生产中采取模锻制造毛坯，毛坯总长为196mm。三、工艺分析由零件图可知，该零件材料为45钢，毛坯为锻件，因为45钢有良好切削加工性，加工时不会出现难加工现象。模锻毛坯表面光滑，余量分部均匀，不会产生打刀现象，因为毛坯是锻件，在加工前应经正火处理改善加工性能后再进行加工。由图一可知该零件为回转体轴类零件。零件长径之比较小（L/d240/4515），说明此零件不属于细长轴则刚性很好，所以在加工时不用采取增加零件刚性方法，所以零件直接进行加工。由图一可知该零件为回转体轴类零件。零件长径之比较小（l/d188/16015），说明此零件不属于细长轴则刚性很好，所以在加工时不用采取增加零件刚性方法，所以零件直接进行加工。从零件图能够看出，该零件上mm外圆和mm外圆轴线为基准，而且有同轴度要求，即以两圆公共轴线为基准直径 mm，mm外圆外圆mm外圆轴线有跳动要求，该零件表面粗糙度最小数值为Ra1.6m。为了确保台阶跳动要求可采取靠磨端面方法处理。零件是轴类零件，在粗加工时可采取两顶尖定位方法，以确保基准统一，则轴最小端径为26mm，可采取A2中心孔。表面粗糙度数值最小为Ra1.6m,确定加工方案为 “粗车调质精车工来确保加工质量，精加工采取磨削方法确保零件表面质量要求。零件热处理要求为调质处理，加工过程中应安排在粗加工以后精加工之前进行。零件结构不复杂，且为中批量生产，粗加工中完成外圆抵达图纸尺寸要求，倒角,退刀槽加工全部是为精加工作准备，在铣键槽后要去毛刺。在精加工阶段完成零件关键尺寸精度和表面粗糙度达成图纸要求。零件加工达成图纸尺寸要求后，要经过对零件外圆、端面尺寸、表面粗糙度和形位公差进行检验，确定零件是否合格，在对零件清洗涂油入库。四、工艺路线确实定工艺路线确实定是否合理，不仅影响加工质量和生产率，而且影响工人、设备、工艺装备及生产场地等合理利用，从而影响成本。从零件图可知该轴加工精度要求高，而且在加工阶段之间安排有热处理工序，因为零件是中批量生产采取工序集中进行生产，零件能够经过粗车和半精车达成部分尺寸要求，因为是批量生产铣键槽能够单独工序加工，零件尺寸公差要求和表面要求在磨削工序中完成，所以确定该轴加工工艺路线为：铸造粗车 热处理精车铣磨检验入库。五、切削用量选择合理选择切削用量，就是选择切削速度、进给量和被吃刀量组合，使之在一定生产条件下取得合格加工质量，提升生产效率和降低生产成本。所以粗车时，选择切削用量以下：表 一 粗车切削用量切削用量加工内容切削速度（m/min）进给量(mm/r)背吃量 (mm)车左端面120手动1车外形1200.52车右端面1200.51精车左端面1200.250.2精车左螺纹451.50.2铣时选择切削用量以下：表 二 铣削切削用量切削用量加工内容切削速度（m/min）进给量(mm/min)背吃量 （mm）铣键槽24605.5磨时选择切削用量以下：表 三 磨削切削用量切削用量加工内容切削速度（m/ min）进给量(mm/min)背吃量 （mm）磨削三处Ra为1.6外圆35m/s1200.1六、工序尺寸及其公差确实定工序尺寸及其公差确实定方法有引使用方法、查表法和分析计算法。依据加工过程零件加工余量大小对零件加工质量、生产率和生产成本全部有较大影响，加工余量过大，不仅增加机械加工劳动量，降低了生产率，而且增加材料，工具和电能等消耗，从而增加成本。若零件加工余量过小，零件在加工过程中不能确保消除前工序多种误差和表面缺点，甚至出现产品不合格。由零件图分析可知零件采取45钢，因为零件径向尺寸改变大，又是成批量生产，采取金属模锻，取得毛坯表面比较规则，所以零件毛坯单边余量为3mm，毛坯总长度为246mm，零件精度高，表面粗糙度最小数值为Ra1.6m，最终加工采取磨削，加工工艺路线为“粗精”。依据引使用方法定该零件工序尺寸及其公差以下： 表 四 工序尺寸及其公差 （mm）加工内容尺寸及公差设计名称毛坯粗加工精加工mm外圆外圆七、机械加工过程1、依据图一及以上分析可知，为了确定加工方法以下： 粗车时以夹紧一端并找正车端面见光即可，打中心孔，调头夹紧另一端并找正车端面见光即可，打中心孔。以两顶尖定位装夹，车全部外圆留好余量为下一工序准备，。 以顶尖和锥棒定位装夹，车部外圆至图纸尺寸要求，其它外圆车至为下一工序准备尺寸要求，零件上倒角和退刀槽在本工序中加工完成。外圆尺寸加工至磨工序准备尺寸要求。 铣削工序中利用V型块定位夹紧，铣键槽至图纸尺寸要求。 磨削工序中以顶尖和锥棒定位装夹，磨mm外圆至图纸尺寸要求，以mm外圆定位夹紧，夹紧时需垫铜片已免夹坏外圆表面，磨mm外圆至图纸尺寸要求。2、机床选择CA6140型机车尾座上能安装顶尖、多种加工孔刀具。机床上能加工最大直径为400mm，在刀架上加工最大直径为210mm，主轴可经过棒料直径为48mm，工艺范围大可车内外圆柱面、圆锥表面、车端面、拉槽、切槽、切断等。则从零件图可知零件是回转体，而零件最大直径为45mm，总长度240mm，在零件加工最大外圆为mm,而加工外圆有mm、mm ，零件上需要车M22细牙螺纹，所以选择CA6140车床能完成外圆、螺纹、端面、退刀槽和倒角加工。使工序集中、生产率高。X52型铣床工作台宽度为320mm，长度为1325mm，铣刀安装在主轴上，工件在垂直于铣刀轴线方向直线运动切削加工方法，铣床性能提升，于是可采取较大切削用量进行切削加工，使生产效率得到提升。能够铣削键槽，花键，直槽等。零件是铣削轴上mm键槽,所以选择X52铣床。M1432A万能磨床属于一般精度级，加工精度可达IT6IT7，而磨削最大外圆直径为320mm，能加工最大长度为mm，内孔磨削范围为30100mm，内孔最大磨削长度为125mm，则零件有外圆、内孔、端面要进行磨削，全部能在M1432A磨床完成，则零件要经磨削外圆有mm、mm，则轴端面也要进行磨削，所以选择M1432A磨床使工序集中，在一台机床上完成能降低搬运，节省时间和成本。3、刀具选择零件材料为45号钢，属于强度和塑性很好材料，零件采取锻件毛坯。粗加工时进给量和背吃刀量较大，为了减小切削变形，提升刀具耐用度，选择较小前角为1015。精加工时，选择背吃刀量和进给量较小，切削力小，为了使刃口锋利，确保加工质量，可选择较大前角为1520。后角关键依据切削厚度大小选择，粗加工时进给量和切削厚度较大，后角取小值为57，精加工时进给量和切削厚度较小，后角取大值68。副偏角减小会增加副切削刃和已加工表面接触长度，能减小表面粗糙度数值，并能提升刀具耐用度，但过小副角会引发振动，所以取1015。粗加工中刃倾角应选负值，精加工中刃倾角应选正值。则刀具前刀面型式为正前角曲面倒棱型，能粗加工或精加工塑性材料刀具。粗车加工零件端面和倒角可选择主偏角为45，副偏角为15，因为车端面粗加工和精加工全部由一把车刀完成则前角为15，后角为6，刃倾角可取负值为-345YT15弯头车刀。零件为阶梯轴则粗车加工时选择主偏角为90、副偏角为10、前角为10、后角为5，因为是粗车刃倾为负取-390YT15外圆车刀。半精车加工时选择主偏角为90、副偏角为15、前角为20、后角为8，在精加工中刃倾角为正取590YT15外圆车刀。 零件上有键槽需要进行铣削，而键槽铣刀和立铣刀相同，不一样是它周围只有两个螺旋刀齿，其端面刀齿刀刃延伸至中心，所以在铣削两端不通键槽时，能够作适量轴向进给。由零件图可知轴上键槽为mm，所以选择mm铣刀。 4、量具选择游标卡尺测量精度较高工件，测量工件外径，长度，宽度、高度键槽长度、键槽深度，孔内径。则零件需要测量尺寸有mm、mm外圆，加工中个工序尺寸，所以选择2000.02mm游标卡尺。千分尺测量精度较高工件，测量工件外径，长度，宽度、孔内径。选择550mm公法线千分尺、2550mm外径千分尺和4500.05mm毫米卡尺用于测量磨削外圆尺寸mm、mm外圆尺寸，M221.55g6g螺纹环规测量M221.5螺纹，10H9mm键槽综合量规测量键槽，达成测量尺寸要求。零件mm外圆和mm外圆有同轴度要求，mm外圆台阶面有跳动要求，即表面粗糙度Ra1.6，则可选择百分表和千分表。八、 结论根据本工艺设计加工出来传动轴完全能达成图纸设计要求。而且能充足利用现有一般车床、一般铣床及磨床等设备加工传动轴。选择合理工艺路线提升生产效率，缩短生产周期，降低生产成本。参考文件1 王茂元.机械制造技术M.北京：机械工业出版社，.2 晋其纯 张秀珍.车铣工艺学M.北京大学出版社，.3 包锦阳.大学生毕业论文（设计）写作指导M.北京大学出版社，4 徐灏.新编机械手册M.北京：机械工业出版社，19955 钟智.输出轴加工工艺6 张宏，彭林中.机械切削刀具及应用速查手册M.北京：化学工业出版社，