传动轴的机械加工工艺规程设计

传动轴的机械加工工艺规程设计内容摘要：

选择表面加工方式 1） φ 46H7外圆的 考虑： ① 生产批量较大，应采用高效加工方法； ② 零件热处理会引起较大变形， 要 保证 φ 46H7面 的精度 和同轴度。 机 械制造 工艺学 课程设计 11 2） 大小端面 采用粗车－半精车－精车加工方法。 3） 键槽 采用 铣 削方法。 制定工艺路线 （ 1）划分加工阶段 传动轴主要表面的加工可划分为粗加工，半精加工，精加工三个阶段。 该传动轴加工划分为三个阶段：粗车（粗车外圆，钻 中心孔等），半精车（半精车各处外圆，台阶和次要表面等），粗，精磨（粗，精磨各处外圆），各阶段划分大致以热处理为界。 （ 2）安排加工顺序 ① 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 —— 钻中心及车表面的外圆。 ② 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 ③ 遵循“先主后次”先加工主要表面 —— 车外圆各个表面，后加工次要表面 —— 铣键槽和加工各个小槽。 ④ 遵循“先面后孔”原则，先加工左右端面，再加工各个台阶面。 （ 3）初步拟定工艺路线 定位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基准面的精度和减少圆柱面的表面粗糙度值。 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。 在半精加工Φ 46mm，Φ 37mm，Φ 36mm，Φ 30mm 外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽，倒角；两个键槽应该在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可以保证铣键槽时有精确的定位基准，又可避免在磨削后铣键槽时破坏已精工的外圆表面。 传动轴的工艺路线 工序号 工序名称 机床设备 刀 具 量具 机 械制造 工艺学 课程设计 12 0 锻造毛坯 双面游标卡尺 10 正火处理 双面游标卡尺 20 车端面，钻中心孔 CA6140 YT15 双面游标卡尺 30 粗车左右端面，各外圆及Φ46 轴肩面 CA6140 YT15 40 调质 50 修研中心孔 双面游标卡尺 60 半精车左右端面，各外圆及Φ 46 轴肩面，倒角（不到Φ27轴段）车砂轮越程槽 CA6140 YT15 双面游标卡尺 70 切 Φ 27轴段退刀槽，车螺纹，倒角 CA6140 YT15 双面游标卡尺 80 铣左右边键槽 X51 Φ 6 立式铣 刀 双面游标卡尺 90 精车Φ 46 轴段，Φ 27 轴段外圆 CA6140 YT15 双面游标卡尺 100 修研中心孔 110 磨削Φ 36, Φ 37, Φ 27 轴段各外圆 M131W 砂轮 双面游标卡尺 120 精磨左 右两 边Φ 37 轴段外圆 M131W 砂轮 双面游标卡尺 130 终检 双面游标卡尺 热处理工序安排 （ 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） 调制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。 机 械制造 工艺学 课程设计 13 （ 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。 传动轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。 对于传动轴，正火，调质和表面淬火用得较多。 该轴要求调制处理，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，传动轴的工艺路线如下： 下料 —— 车两端面，钻中心孔 —— 粗车 —— 调制 —— 修研中心孔 —— 半精车—— 车槽，倒角，车螺纹 —— 划键槽加工线 —— 铣键槽 —— 精车 —— 修研中心孔 —— 磨削 —— 检验。 轴 类零件加工工艺规程注意点 轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。 一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点： （ 1）零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。 （ 2）渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。 （ 3）粗基 准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。 对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。 且选择平整光滑表面，让开浇口处。 选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。 （ 4）精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。 符合基准统一原则。 尽可能在多数工序中用同一个定位基准。 尽可能使定位基准与测量基准重合。 选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。 轴类零件加工的技术要求 （ 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IT5～ IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为 IT6~IT9。 （ 2）几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。 其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规 机 械制造 工艺学 课程设计 14 定其几何形状精度。 （ 3）相互位置精度包括内、外表面，重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 （ 4）表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济 性来确定。 轴类零件的热处理 （ 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。 六、机床设备 和工艺装备 的选用 选择机床 根据传动轴的工艺特性，根据不同工艺选车床。 工序 3， 4， 7是粗车和半精车， 成批生产不需要很高的生产率，故选用普通卧式车床就可以，此选用 CA6140。 铣床选用 X51。 该零件磨削精度不高，选用一般的磨床即可，选用 M131W。 选用工艺设备 （ 1） 选择夹具 该零件的加工工艺不需要专用夹具。 工艺装备采用通用夹具（三爪卡盘及顶尖）。 （ 2） 选择刀具 刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响零件的加工质量。 应考虑以下方面： （ 1） 根据零件材料的切削性能选择刀具。 （ 2） 根据零件的加工阶段选择刀具。 （ 3） 根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。 由于我们要加工的零件材料要求为 45 钢，根据要求，选择 硬质合金刀。 机 械制造 工艺学 课程设计 15 （ 1） 粗车外圆： 01 90176。 外圆车刀 （ 2） 精车外圆 02 70176。 外圆车刀 （ 3） 端面： 03 90176。 端面车刀 （ 4） 打孔钻头： 0 05 φ 1φ 45 高速钢钻 （ 5） 内圆 06 90176。 内孔刀 （ 6） 键槽 07 *13 键槽铣刀 *13 粗车，半精车采用 YT5，精车用 YT15 类车刀，铣刀采用直径为 6mm 的立式铣刀，切槽选用高速钢。 （ 3）选择量具 车削及键槽采用测量范围为 0400mm，规格为 300* 的双面游标卡尺，磨削采用测量范围为 2550mm，读数值为 的外径千分尺。 七．工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算 （ 1）对轴左端 mm  外圆表面加工工艺路线为：粗车 —— 半精车 —— 精车。 由工序 20,40,70 组成，查表可得 各个 工序余量：精车余量为 ,半精车余量为 ， 粗车余量为。 总加工余量为。 计算各项工序尺寸：精车后达到图纸上的尺寸 mm  ，其表面粗糙 度为。 精车前尺寸： 28+= 半精车前尺寸：。