减速器传动轴加工实用工艺

1、机械制造工艺学课程设计题 目减速器传动轴加工工艺学 院专 业学生姓名学 号年级指导教师职称年 月 日【摘要】：随着科技的不断发展，数控技术在企业中发挥越来越重 要的作用。本设计通过对数控加工的工艺特点、加工零件工艺性等进行 分析，选择了正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数 控加工的优质、高效、低成本的特点，将本传动轴的加工成本最大限度 的降低。设计说明书以数控车床车削轴类零件为例，根据被加工工件的 材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定优化加工方案，确 定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等，编写加工零 件的工序。【关键词】：减速器传动轴 加工工艺工艺路线 尺

2、寸链换算【abstract : with the continuous development of scieneeand tech no logy, nu merical con trol tech no logy in the en terprise play a more and more importa nt role. This desig n based on nc machi ningtech no logicalcharacteristics, process ing partsmanu facturability etc to carry on the an alysis,

3、select the correct process ing method, desig n reas on able process ing process, give full play to the nc machining of high quality, high efficiency and low cost characteristics, the drive shaft process ing cost reduced to the maximum. The design specification to numerical control lathe turning axia

4、l parts as an example,accordingto theprocessed workpiece materials, shape, the process ing precisi on of select ing a suitablemach ine,formulate optimizati onprocessingscheme, determine the parts processing sequenee,writeeach process used tool, fixture and cutt ingdosage,process ing parts process.【k

5、ey words : reducer drive shaft process ing tech no logy process route size cha in conversion目录前言 6.1. 生产纲领及类型 7.2.零件的分析 7.2.1 零件结构工艺性分析 7.2.2 零件技术要求分析 73.毛坯的选择 83.1 毛坯的选择 83.3 毛坯形状及尺寸的确定 84.定位基准的选择 95.零件表面加工方法的选择 96.工艺路线的拟定 1.17.工序余量和尺寸的确定 1.18.设备选择 1.49.刀具选择 1.410. 量具选择 1.411. 课程设计总结 1.412、致谢 1.513

6、 、参考文献 1.5.、八、一刖吞机械加工工艺规程，是规定零件机械加工工艺过程和操作方法的重 要工艺文件。它不仅是企业生产中重要的技术文件，也是机械制造过程 中用于指导生产、组织加工和管理工作的基本依据，还是新建和改建工 厂或车间的基本资料。本次课程设计是在学习了机械制造工艺学课程之后，我综合所 学的基础和专业知识，在陈慧老师的悉心指导下进行系统、全面的一次 综合性生产实践的检验。课程设计说明书概括性的介绍了设计过程，对设计中各部分内容作 了重点的说明、分析、论证和必要的计算，系统性整理、表达了在机械 加工工艺设计过程中涉及到的专业知识和基本要求，有条理的表达了自己对工艺规程作用的见解。本次设

7、计中，由于生产经验和专业知识有限，设计中一定存在较多 的缺点和错误，恳请老师批评指正。1. 生产纲领及类型由课程设计的给定题目可知该零件为中批生产。2. 零件的分析2.1 零件结构工艺性分析由实训题目可知，该轴是减速器的一个传动轴。传动轴与机构 中的其他零件通过间隙配合相结合，具有传递力矩，转矩和扭矩等 作用。从零件图上看，该零件是典型的轴类零件，结构比较简单， 结构呈阶梯状，属于阶梯轴，形状对称，尺寸精度，形位精度要求 均较高。 其主要加工的面有 20mm 、 32mm 、 40mm 、 35mm 和 25mm 的外圆柱面，及 1 个键槽。由于零件悬伸较长，因此刚 性较差，在车工件时应充分注

8、意这一点。2.2 零件技术要求分析从该传动轴零件图可知，两支承轴径分别为20 0.07mm 和25 0.07mm 、配合轴颈 35 0-0.017 是零件的 3 个重要表面。该零 件的主要技术要求为：（1） 两支轴承径分别为 20 0.07mm 和 25 0.07mm ，表 面粗糙度 Ra 0.8um 。（2 ）配合轴颈 35 0-0.017 mm, 表面粗糙度 Ra 0.8um ，且与支 承轴径的同轴度公差为 0.02mm 。（ 3）键槽 80.018mm. 表面粗糙度 Ra 1.6um, 键槽深度为 31 0-0.2 mm 。（ 4 ）键 槽对 20mm 和 25mm 的 外圆轴线 的对称

9、度为 0.03mm 。（5 ）零件需要调质处理到 28HRC32HRC ，保持均匀。3. 毛坯的选择3.1 毛坯的选择轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件， 只有某些大型或结构复杂的 轴（如曲轴），在质量允许下采用锻件。由于毛坯经过加热，锻造后能 使金属内部的纤维组织表面均与分布，可获得较高的抗拉，抗弯及抗扭 强度，所以除光轴外直径相差不大的阶梯轴可使用热轧棒料或冷轧棒 料，一般比较重要的轴大部分都采用锻件，这样既可以改善力学性能， 又能节约材料，减少机械加工量。根据生产规模的大小，毛坯的锻造方 式有自由锻和模锻。自由锻多用于中小批量生产。模锻适用于大批量生 产，而且毛坯制造精度高，加工余量小，生

10、产效率高，可以锻造形状复 杂的毛坯。故综合考虑本设计实际情况，选用冷轧圆钢作为毛坯。3.3 毛坯形状及尺寸的确定 分析零件图可知，轴为阶梯轴，没有斜度，传动轴的外圆直径相差 不大（最小端为 20mm ，最大端为 40mm ），故选用棒料。从生产类 型来看为中批生产， 因此综合考虑选用 45mm 的，长度为 160 mm 的 冷轧圆钢作为毛坯。4. 定位基准的选择（1）粗基准的选择：按照粗基准的选择原则，应选择次要加工表 面为粗基准。又考虑到台阶轴的工艺特点，所以选择外圆端面为粗基准 面。（2）精基准的选择：按照基准重合原则及加工要求，故选择两中 心孔作为统一的精基准。5. 零件表面加工方法的选

11、择当零件的加工质量要求较高时 ,往往不可能用一道工序来满足要求 而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力 零件的加工过程通常按工序性质不同 ,可以分为粗加工 ,半精加工 ,精加工 三个阶段。（1）粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状 和尺寸上接近零件成品，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及 外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准。此零件即加工20mm 、 32mm 、 40 mm 、 35mm 和 25mm 的外圆柱面。（2）半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备。此零件即加工20mm 、 32 mm

12、、40mm 、 35mm 和 25 mm 的外圆柱面、孔等。（3）精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度， 留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并可完成一些次 要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质 量。基面先行原则该零件进行加工时，要将端面先加工，再以左端面、外圆柱面为基 准来加工，因为左端面和 20 外圆柱面为后续精基准表面加工而设定 的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其 余部分加工出来。先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内 将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一

13、方面 满足精车的余量均匀性要求， 若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工 的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备。先面后孔对该零件应该先加工圆柱表面，后加工孔，这样安排加工顺序，一 方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面 上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于传动轴来讲先 加工 35 外圆柱面，做为定位基准再来加工其余各孔。工序划分的确定工序集中与工序分散： 工序集中是指将工件的加工集中在少数几道 工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就 减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利于采用 高生产率的机床。工序分散是将工件

14、的加工分散在较多的工序中进行， 每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可 使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作 工人的技术水平也要求低些。综上所述，考虑到工件是中批量生产的情 况，则采用工序分散。另外根据零件图可以看出， 由于两支承轴颈和轴颈配合的精度 要求较高，最终加工方法为磨削。磨外圆前要进行粗车半精车，并 完成其他次要表面的加工。键槽的加工，虽然精度要求不高，但表 面粗糙度要求较高，要粗、精 铣来达到要求。辅助工序安排去毛刺， 倒棱角，清洗，除锈，退磁，检验等。6. 工艺路线的拟定根据以上分析，该零件的加工路线为：下料车一端面、中心孔，调头

15、车另一端面、中心孔f粗车外圆、车槽和倒角f调质f修 研中心孔f半精车各外圆f铣键槽f粗、精、磨3个主要表面外圆f手工去毛刺f检验。7. 工序余量和尺寸的确定由机械加工工艺人员手册课查得：（1 ）调制后半精车余量 2.5mm3mm, 本例取 3m m.（2）半精车后 20 0.07mm 、 25 0.07mm 、 350-0.017 mm 3 段外圆留磨削余量 0.4mm, 半精车公差取 -0.150 。根据倒推法， 可得半精车工序该 3 尺寸的相应工序尺寸分别为20.4 0-0.15 mm 、25.4 0-0.15 mm 、35.4 0-0.15 mm. 粗磨后留余量 0.1mm, 若粗磨公差

16、取 -0.10 ，则相应粗磨工序尺寸分别为：20.1 0-0.10 mm 、25.1 0-0.10 mm 和 35.1 0-0.10 mm 。精磨工序尺寸即为设计尺寸，20 0.07mm、25 0.07mm 和 35-o.oi7 mm。（3）在35 o-o.oi7 mm 外圆半精车后铣键槽的深度尺寸的确定，因后续还需要磨削，310-0.2 mm的保证涉及多尺寸同时保证必须经过工艺尺寸链计算才能确定。具体计算如下：根据加工过程建立尺寸链如图所示:V丿035-DD.017r0.035,4-0.15.ll -Ir1icd判断组成环的性质尺寸31o-o.2mm 是磨削加工后最后得到的，故为封闭环;R1

17、7o-o.o85 mm 和 A 为增环，R17.7 o-o.o75 mm 为减环。由尺寸链计算由式（3.3 ）得由式（3.6 ）得由式（3.7 ）得 故A=17+31-17.7=3o.3( mm)ES(A)=o+o-(-o.o75)=o.o75(mm)EI(A)=o-o.2+o.oo85=-o.1915(mm)A=3o.3+o.o75-o.1915按照“入体原则”标注为 A=3o.375 o-o.2665 mm.综合以上各项可得传动轴的工艺过程如表1所示序号工序名称工序内容定位基准设备1备料45 X160锯床2车端面二角夹持，车一端端面、钻中心孔B1，调头三角爪夹持，车一端端面，钻中心孔B24

18、5外圆毛坯车床3车端面双顶尖装夹，车一端外圆、车槽和倒角，粗车 25 0.07、35o-o.oi7外圆，留余量3mm两端中心孔车床4车端面双顶尖装夹，调头车另一端外圆、车槽和倒角，32到尺寸，粗车20 0.07，留余量 3mm两端中心孔车床5热处理调质 HRC2528车床6车端面修研中心孔外圆车床7车端面半精车25 0.07、350-0.017、20 0.07夕卜圆，留磨量0.4mm两端中心孔车床8铣键槽粗、精铣键槽，保证尺寸8 0.018和表面粗糙度 Ra1.6mm,31 0-0.2键槽深度20 0.07夕卜圆和另一端中心孔铣床9磨端面双顶尖装夹，粗磨外圆20 0.07、25 0.07 和 350-0.017，留精磨余量0.1mm,精磨尺寸，研磨三外圆台阶两端中心孔外圆磨床10检验精度为0.05mm的游标卡尺表1传动轴加工工艺过程8. 设备选择该零件最大尺寸为 40mm , 160mm 。 CA6140加工范围为0400mm，满足加工精度要求，因此选择 CA6140。9. 刀具选择因为该传动轴为阶梯轴，所以选用 90度角偏头外圆车刀，材料为YT1510.量具选择因为该轴最大长度为160mm，所以选用量程0-300mm，精度0.05mm的游标卡尺。11. 课程设计总结此次课程设计，