转向轴工艺.doc

德州科技职业学院毕业论文 确定毛坯三、工艺分析该零件的材料为45钢，毛坯为锻件，由于45钢有良好的切削加工性，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，由于毛坯是锻件，在加工前应经正火处理改善加工性能后再进行加工。零件是轴类零件，在粗加工时可采用两顶尖定位的方法，以保证基准统一，则轴的最小端径11.5mm，可采用A2的中心孔。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，精加工采用磨削的方法保证零件的表面质量要求。零件的热处理要求为调质处理，加工过程中应安排在粗加工之后精加工之前进行。零件结构不复杂，粗加工中完成外圆到达图纸尺寸要求，倒角,退刀槽的加工都是为精加工作准备，在铣键槽后要去毛刺。在精加工阶段完成零件重要尺寸精度和表面粗糙度达到图纸要求。零件加工达到图纸尺寸要求后，要经过对零件的外圆、端面的尺寸、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、工艺路线的拟定工艺路线的拟定是否合理，不但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的合理利用，从而影响成本。转向轴的加工精度要求高，而且在加工阶段之间安排有热处理工序，零件可以通过粗车和半精车达到部分尺寸要求，零件的尺寸公差要求和表面要求在磨削工序中完成，所以确定该轴的加工工艺路线为：锻造粗车 热处理精车磨检验入库。六、工序尺寸及其公差的确定零件采用45钢，由于零件径向尺寸变化大，采用金属模锻，获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452mm，零件精度高，表面粗糙度最小数值为Ra1.6m，最终加工采用磨削，加工工艺路线为“粗精”。 七、机械加工过程1、确定加工方法如下： 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，车所有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，其余外圆车至为下一工序准备尺寸要求，零件上的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。 5.4加工顺序的安排（2）加工工艺路线为：下料锻造正火粗加工调质半精加工淬火精加工粗磨 低温时效精磨低温时效检验。5.5制定工艺路线根据零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下。可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并且尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应该考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。加工条件：加工材料采用45钢，经调质处理后的锻件 工序1 粗车轴的两端面，打中心孔机床：采用组合车床加专用夹具 刀具：YT6硬质合金外圆车刀工序2 粗车外圆大小端各外径机床：CA6140卧式车床 刀具： YT6硬质合金外圆车刀，主偏角为90，后刀面最大磨损限度1.01.4, 端面加工 毛坯22 段加工15.17 从22切削至16.57，背吃刀量ap=1.8mm;切削长度L= 24mm; 加工14.5 从22切削至15.9，背吃刀量ap=1.65mm 切削长度L=4mm 加工18 从22切削至19.4，背吃刀量ap=1.65mm 切削长度L=14.6mm 毛坯22段加工13.05 从22切削至14.45，背吃刀量ap=4.3mm 切削长度L=17mm 加工15.86 从22切削至17.26，背吃刀量ap=2.05mm 切削长度L=17mm 加工14.3 从22切削至15.7，背吃刀量ap=2.05mm 切削长度L=3mm 加工18 从22切削至19.4，背吃刀量ap=2.05mm 切削长度L=40mm 加工20 从22切削至21.4，背吃刀量ap=2.05mm 切削长度L=118mm 工序3 半精车，倒角加工15.17 从16.57切削至15.67，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=24mm 加工14.5 从15.9切削至15，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=4mm加工18 从19.4切削至18.5，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=14.6mm 加工13.05 从14.45切削至13.55， 背吃刀量 ap=0.45mm 切削长度L=17mm 加工15.86 从17.26切削至16.36， 背吃刀量 ap=0.45mm 切削长度L=17mm 加工14.3 从15.7切削至14.8， 背吃刀量 ap=0.45mm 切削长度L=3mm 加工18 从19.4切削至18.5， 背吃刀量 ap=0.45mm 切削长度L=40mm 加工20 从21.4切削至20.5， 背吃刀量 ap=0.45mm 切削长度L=118mm 车倒角 车刀 选用kr=45的直头通切车刀车45倒角工序4 精车，切退刀槽加工15.17 从15.67切削至15.17，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=24mm 加工14.5 从15切削至14.5，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=4mm加工18 从18.5切削至18，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=14.6mm 加工13.05 从13.55切削至13.05，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=17mm 加工15.86 从16.36切削至15.86，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=17mm 加工14.3 从14.8切削至14.3，背吃刀量ap=0.25mm 切削长度L=3mm 加工18 从18.5切削至18，背吃刀量ap=0.25mm 切削长度L=40mm 加工20 从20.5切削至20，背吃刀量ap=0.25mm 切削长度L=118mm 工序5 调质淬火加回火叫调质处理，淬火时将工件加热到临界温度以上，然后通过介质迅速冷却，回火时根据工件要求的硬度不同将工件加热到临界温度以下某个温度进行回火。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质表面淬火提高零件表面硬度。渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质表面淬火高。经热处理后，表面可以获得很高的硬度，芯部硬度低，耐冲击。所以调质处理是不可或缺的一道重要工序。工序7 去毛刺毛刺是冲裁后冲件断面边缘锋利的凸起。经过去毛刺处理后会使零件表面的精度大大提高。所以去毛刺是不可或缺的一道重要工序.工序8 磨削 机床:万能外圆磨床M131W 5 工艺规程设计5.1定位基准的选择 （1）粗基准的选择：由于本传动轴全部表面均需加工，而轴的中心线作为精基准，应该选择该传动轴的一端面作为主要的定位粗基准。 （2）精基准的选择：本零件是传动轴，孔是其设计基准亦是其装配基准和测量基准，为避免由于基准不重合而造成的误差且考虑到要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，应该选择传动轴的中心线以及粗加工后的端面为主要的定位精基准。5.2热处理（1）锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 （2）调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。 （3）表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。 （4）精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理5.3拟定工艺规程定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定。4.2 传动轴材料轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。 45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达4552HRC。 40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。 轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达5058HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。一般在满足使用要求的前提下，尽量采用国家资源丰富的材料 工序1 车轴一端打中心孔工序2 车轴另一端打中心孔工序3 半精车倒角工序 4 精车，切退刀槽工序5 调质工序6 去毛刺工序7 磨削本设计的加工方法如下： 25左外圆表面：公差等级IT7，表面粗糙度为Ra1.6m，需进行粗车，半精车，精车。 30外圆表面：公差等级IT7，表面粗糙度为Ra12.5m，需进行粗车，半精车，精车。25右外圆表面：公差等级IT6，表面粗糙度为Ra1.6m，需要进行粗车，半精车或磨削加工。3.2加工的技术要求（1）尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类，一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT5IT7；另一类为与各类传动