低速轴说明书

低速轴的加工工艺设计摘要:的顺序逐步实现零件设计的,它由一系列工序、安装、工位和工步等组成，其中轴类零件是机电一体化及机械设备中最常用的零件之一,通常也是最关键的零件,外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。关键词低速轴加工方案工艺设计一、零件图的分析图一轴的零件图1、由图所知这是一个典型的轴类零件，本零件为回转体零件，其结构比较简单。由Φ36、Φ30、Φ45、30、Φ36、32、Φ25的圆柱面及两个宽5.5深10的键槽。中间和左端各有一个双头圆形键槽，键槽有对称度要求，基准面分别是C和Φ45的外圆有对基准面A和BRa1.6.1两个Φ25，Φ45和Ra0.8的外圆有公差要求。2、零件材料种类：45号钢，是普通常用的碳素结构钢。3、零件所有未注的倒角为C2.二、毛坯的确定零件的结构不复杂，因为零件材料为45号钢，属于强度和塑性较好材料，零件采用锻件毛坯。因其属于一般轴类零件，45号钢又是一种中碳钢，含碳量45%，广泛用于机械制造，机械性能很好。45号钢调质处理后零件具有良好的综合力学性能，广泛应用于制造要求高强度、高塑性、高韧性的重要零件，特别边3mm。三、工艺分析1.零件类型：它属于台阶轴类零件，由圆柱面、键槽组成。根据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，零件上有切槽尺寸精度。2、确定毛坯：零件的长度与直径的比值较小，不属于细长轴，有较好的刚性和韧性，因此采用锻件比较适宜。锻件的毛坯余量选单边3mm。在加工时可以不采取增加刚性的措施，切削时按常规进行操作。3、热处理要求：调质28～32HRC.4、键槽采用铣削加工，有对称度要求。545号钢，45难加工的现象。6、图纸上的三处外圆，即表面粗糙度为Ra1.6和Ra0.8的外圆，采用两端顶中心孔的办法磨削而成。四、工艺过程的拟定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粗糙度值。拟定低速轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在半精加工36、Φ30、Φ45、等外圆时，应车到图样规定2的尺寸，同时加工出各退刀槽和倒角。铣键槽时也要铣到图样规定尺寸。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1、确定主要表面的加工方法面公差等级较高，表面粗糙度Ra值(Ra=1.6um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案可为：锻造—粗车—调质—精车—铣键槽—磨削—检验。为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，左端的圆柱面依次相连，且右端尺寸较长，所以左端应留在最后加工，应铣床上采用分度头来装夹，一夹一顶的来铣键槽至规定要求。零件上精度比较高度表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的该零件的要求，有两种加工方案：1、在车床上是直接用三爪卡盘装夹、调头加工。2、在铣床上是用分度头的三爪卡盘装夹夹紧和回转顶尖加工。经试验论证两种装夹方案，都能够保证其技术要求。2、基准的选择1、粗基准选择原则为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。粗基准应避免重复使用。选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。2、精基准选择原则基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则综合上述，粗精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上只需用三爪自定心卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴线上，以毛坯外圆Φ52的锻件的轴线和右端面作为定位基准。3合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。孔，车端面、车外圆。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。3、热处理工序安排轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。对于低速轴，正火、调质和表面淬火用得较多。该轴要求调质处理，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。综合上述分析，低速轴的工艺路线如下：锻造→调质→车端面→钻中心孔→粗车各外圆→调质→半精车各外圆→倒角→铣键槽→磨削→检验4、切削用量的选择合理选择切削用量，就是选择切削速度、进给量和被吃刀量的组合，使之在一定的生产条件下获得合格的加工质量，提高生产效率和降低生产成本。切削深度的选择原则：在粗加工中，往往是在工艺系统允许的前提下，尽量一次切削完，但是在需要做两次切削的情况下，第一次切削去掉加工余量的2/3～3/4，采用递减的原则。考虑切削深度还要考虑工件材料的易切削加工性及刀具材料的性能。所以此零件粗加工时余量为2mm。切削速度的选择：切削速度越大、可以提高加工效率，但刀具的耐用度越低；当切削塑性材料时，如果切削速度较低时最容易产生积屑瘤，增加工件的粗糙度，应该避免在这个区间内选择切削速度。因为刀具材料为硬质合金，切削速度可以比高速钢刀具更高，硬质合金刀具的红硬性更好。工件材料的切削程度较容易，可以采用较高的速度切削。能取得大些，最好在一次加工行程中车完粗车余量，进给速度可提高些，这样能提高工作效率。通常背吃刀量在3～12mm，进给量在0.3～1.15mm/r，中碳4钢V=50～70m/min。精加工时进给速度应选择慢，如果采用高速精车，高的切C削速度（V＞120m/min）和小的进给量（f＜0.2mm/r,和较小的背吃刀量，这C样可以能提高表面粗糙度。5，加工余量的确定方法a.经验估计法，一般情况下，为防止因余量过小而产生废品，所以估计的余量一般偏大。常用于单件小批量生产。b.料数据为基准，结合实际加工情况进行修订来确定加工余量的方法。这种方法应用广泛，查表时应注意表中数据是公差值，对称表面的余量是双边的，比如半精车余量为1mm、粗车余量为2mm，由此可知加工总余量为3mm。为了保其余工序尺寸公差按经济精度查表确定，并按“入体原则”确定偏差。根据引用法定该零件的工序尺寸及其公差。6、工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定方法有引用法、查表法和分析计算法。根据加工工零件采用45钢，由于零件径向尺寸变化不大，又是成批量生产，采用锻件，获得毛坯表面比较规则，所以零件毛坯余量为3mm，毛坯总长度为204mm，零件精度较高，表面粗糙度最小数值为Ra0.8μm，最终加工采用磨削。五、机械加工过程根据图一及以上分析可知，该零件加工的工序较少，具体加工方法如下：粗加工时是以零件的左端面为粗基准，并以粗基准定位，右端面为精基准。图中以Φ25、Φ45、Φ36的外圆精度要求最高，是加工其他端面的基准。零件的表面粗糙度为Ra1.6um和Ra0.8。所以采用磨削来保证零件的精度要求。在铣削键槽师要保证其对称度。零件为中小批量生产，在四个加工阶段分别完成的5加工及零件的重要尺寸精度和表面粗糙度达到图纸要求。达到图纸尺寸要求。确定零件合格后在涂油入库。（2）机床、刀具及量具的选择1、机床的选择CA6140型机车的尾座上能安装顶尖、各种加工孔的刀具。机床上能加工最大直径为400mm，在刀架上加工最大直径为210mm，主轴可通过的棒料直径为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、车螺纹等。则从零件图可知零件是回转体，所以选CA6140车床车外圆、切槽、车螺纹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、车刀结构简单，刃磨和安装都很方便，生产准备时间短，生产成本较低。X52铣床是铣刀安装在主轴上，工件在垂直于铣刀轴线方向的直线运动的切T形槽等。它的结构比较完善，变速范围大，钢性较好，操作方便，有纵向进给间隙自动调节装置。铣削主要用于粗加工和半精加工，铣削加工的精度等级为1～IT8，表面粗糙度为Ra1.6～6.3um。铣削主要用于加工各种平面，如水平平面和垂直平面以及斜面，除此以外还可以铣削直槽、台阶、T型槽、键槽、分齿零件和曲面等。M1432A－IT7,而，磨削最大外圆直径为320mm，能加工最大长度为2000mm表面粗糙度可达Ra0.08，磨削时的切削深度较小，每次行程中所能切除的金属层较薄，可磨削M1432A磨床使工序集中，在一台机床上完成能减少搬运，节约时间和成本2.刀具的选择刀具的选择是机械加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选刀具通常要考虑机床的加工能力、工序6尺寸和形状相适应。接合零件轮廓相对还是较复杂，所以具体选刀如下：粗加工时进给量和背吃刀量较大，为了减小切削变形，提高刀具耐用度，选择较小前角为10º～15º为了使刃口锋利，保证加工质量，可选取较大的前角为15º～20º。后角主要根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5º～7º，精加工时进给量和切削厚度较小，后角取大值6º～8º。副偏角减小会增加副切削刃小的副角会引起振动，所以取10º～15º。粗加工中刃倾角应选负值，精加工中刃性材料的刀具。粗车和半精车为了减少刀具选择，在加工零件的端面和倒角可选用主偏角为45，副偏角为15˚，由于车端面的粗加工和精加工都由一把车刀完成则前角为15，后角为6，刃倾角可取负值为的45YT15端面车刀。因为图中零件为阶梯轴，则粗车加工时选用主偏角为90、副偏角为10º、前角为10º、后角为5º，由于是粗车刃倾为负取-3º的90YT15外圆车刀。半精车加工时选用主偏角为90º〡副偏角为15、前角为20、后角为8，在精加工中刃倾角为正取5的90YT15外圆车刀。所以平端面、车外圆可以选用YT1590°的外圆车刀。粗车、精车都选择一把硬质合金端面外圆车刀。1º～2º.切槽时由于零件中槽宽4mm，一般都选刀宽4mm,刀杆25×25mm材料为高速钢W18CrV4R的切断刀，切槽时选用4mm刀宽即可。5.5mm深10mm,一般选用10mm的键槽铣刀。在铣削两端不通的键槽时，可以作适量的轴向进给。3.量具的选择游标卡尺测量精度较高的工件，测量工件外径，长度，宽度、高度、键槽长度、键槽深度、孔内径。根据零件要求尺寸所以选用长度为200×0.02mm的毫米游标卡尺和450x0.05的毫米游标卡尺，257V形/2ah/（d-h沿键槽长﹦Rh/2度方向测量，取长向两点的最大读数差为长向对称度误差：△=a-a，取两低长高个方向误差值最大者为该零件的对称度误差。（2）同轴度的检验工量具：平板、百分表、移动表架、专用量块、标准V形块。A和B的任何一端放在V的45的面接触，移动表架，当轴在V形块上转动一圈，则百分表的变动量就是该零件的同轴度误差。七、结论了做任何事情要细心、认真、有耐心，考虑每一个细节问题要全面周到。【1】裘维涵主编.机械制造基础【M】.北京：工业出版社，1993【2