減速器傳動(dòng)軸加工工藝

1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)題題目目減速器傳動(dòng)軸加工工藝減速器傳動(dòng)軸加工工藝學(xué)學(xué)院院專專業(yè)業(yè)學(xué)生姓名學(xué)生姓名學(xué)學(xué)號(hào)號(hào)年級(jí)年級(jí)指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職稱職稱年年月月日日無【摘要【摘要】 ：隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。本設(shè)計(jì)通過對(duì)數(shù)控加工的工藝特點(diǎn)、加工零件工藝性等進(jìn)行分析，選擇了正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點(diǎn)，將本傳動(dòng)軸的加工成本最大限度的降低。設(shè)計(jì)說明書以數(shù)控車床車削軸類零件為例，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床，制定優(yōu)化加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等，編寫加工零件的工

2、序。【關(guān)鍵詞【關(guān)鍵詞】 ：減速器 傳動(dòng)軸 加工工藝 工藝路線 尺寸鏈換算【 abstractabstract 】 : : with the continuous development of scienceand technology, numerical control technology in the enterpriseplay a more and more important role. This design based on ncmachiningtechnologicalcharacteristics,processingpartsmanufacturability etc

3、to carry on the analysis, select the correctprocessing method, design reasonable processing process, givefull play to the nc machining of high quality, high efficiencyand low cost characteristics, the drive shaft processing costreduced to the maximum. The design specification to numericalcontrol lat

4、he turning axial parts as an example, according to theprocessed workpiece materials, shape, the processing precisionofselectingasuitablemachine,formulateoptimizationprocessing scheme, determine the parts processing sequence, each無process used tool, fixture and cutting dosage, write processingparts p

5、rocess.【 keykey wordswords 】 : : reducer drive shaft processing technologyprocess route size chain conversion無目 錄前言.51. 生產(chǎn)綱領(lǐng)及類型.52.零件的分析.52.1 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析.52.2 零件技術(shù)要求分析.63.毛坯的選擇.63.1 毛坯的選擇.63.3 毛坯形狀及尺寸的確定.74.定位基準(zhǔn)的選擇.75.零件表面加工方法的選擇.76.工藝路線的擬定.97.工序余量和尺寸的確定.108.設(shè)備選擇.129.刀具選擇.1210.量具選擇.1211.課程設(shè)計(jì)總結(jié).1212、致謝

6、.1313、參考文獻(xiàn).13無前言前言機(jī)械加工工藝規(guī)程，是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法的重要工藝文件。它不僅是企業(yè)生產(chǎn)中重要的技術(shù)文件，也是機(jī)械制造過程中用于指導(dǎo)生產(chǎn)、組織加工和管理工作的基本依據(jù)，還是新建和改建工廠或車間的基本資料。本次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)了機(jī)械制造工藝學(xué)課程之后，我綜合所學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)，在陳慧老師的悉心指導(dǎo)下進(jìn)行系統(tǒng)、全面的一次綜合性生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)。課程設(shè)計(jì)說明書概括性的介紹了設(shè)計(jì)過程，對(duì)設(shè)計(jì)中各部分內(nèi)容作了重點(diǎn)的說明、分析、論證和必要的計(jì)算，系統(tǒng)性整理、表達(dá)了在機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)過程中涉及到的專業(yè)知識(shí)和基本要求，有條理的表達(dá)了自己對(duì)工藝規(guī)程作用的見解。本次設(shè)計(jì)中，由于生

7、產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)有限，設(shè)計(jì)中一定存在較多的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。1.生產(chǎn)綱領(lǐng)及類型生產(chǎn)綱領(lǐng)及類型由課程設(shè)計(jì)的給定題目可知該零件為中批生產(chǎn)。2.零件的分析零件的分析2.1 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件結(jié)構(gòu)工藝性分析由實(shí)訓(xùn)題目可知，該軸是減速器的一個(gè)傳動(dòng)軸。傳動(dòng)軸與機(jī)構(gòu)中的其他零件通過間隙配合相結(jié)合，具有傳遞力矩，轉(zhuǎn)矩和扭矩等作用。從零件圖上看，該零件是典型的軸類零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，無結(jié)構(gòu)呈階梯狀，屬于階梯軸，形狀對(duì)稱，尺寸精度，形位精度要求均較高。其主要加工的面有20mm、32mm、40mm、35mm 和25mm的外圓柱面，及 1 個(gè)鍵槽。由于零件懸伸較長，因此剛性較差，在車工件時(shí)應(yīng)充分注意這

8、一點(diǎn)。2.2 零件技術(shù)要求分析零件技術(shù)要求分析從該傳動(dòng)軸零件圖可知，兩支承軸徑分別為200.07mm 和250.07mm、 配合軸頸350-0.017是零件的 3 個(gè)重要表面。 該零件的主要技術(shù)要求為：（1） 兩支軸承徑分別為200.07mm 和250.07mm，表面粗糙度 Ra0.8um。（2）配合軸頸350-0.017mm,表面粗糙度 Ra0.8um，且與支承軸徑的同軸度公差為0.02mm。（3）鍵槽 80.018mm.表面粗糙度 Ra1.6um,鍵槽深度為310-0.2mm。（4）鍵槽對(duì)20mm 和25mm 的外圓軸線的對(duì)稱度為 0.03mm。（5）零件需要調(diào)質(zhì)處理到 28HRC32HR

9、C，保持均勻。3.毛坯的選擇毛坯的選擇3.1 毛坯的選擇毛坯的選擇軸類零件最常用的毛坯是棒料和鍛件，只有某些大型或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸（如曲軸） ，在質(zhì)量允許下采用鍛件。由于毛坯經(jīng)過加熱，鍛造后能使金屬內(nèi)部的纖維組織表面均與分布，可獲得較高的抗拉，抗彎及抗扭無強(qiáng)度，所以除光軸外直徑相差不大的階梯軸可使用熱軋棒料或冷軋棒料，一般比較重要的軸大部分都采用鍛件，這樣既可以改善力學(xué)性能，又能節(jié)約材料，減少機(jī)械加工量。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的大小，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛。自由鍛多用于中小批量生產(chǎn)。模鍛適用于大批量生產(chǎn)，而且毛坯制造精度高，加工余量小，生產(chǎn)效率高，可以鍛造形狀復(fù)雜的毛坯。故綜合考慮本設(shè)計(jì)實(shí)際情況，選用

10、冷軋圓鋼作為毛坯。3.3 毛坯形狀及尺寸的確定毛坯形狀及尺寸的確定分析零件圖可知，軸為階梯軸，沒有斜度，傳動(dòng)軸的外圓直徑相差不大（最小端為20mm，最大端為 40mm） ，故選用棒料。從生產(chǎn)類型來看為中批生產(chǎn)，因此綜合考慮選用45mm 的，長度為 160mm 的冷軋圓鋼作為毛坯。4.定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇（1）粗基準(zhǔn)的選擇：按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，應(yīng)選擇次要加工表面為粗基準(zhǔn)。又考慮到臺(tái)階軸的工藝特點(diǎn)，所以選擇外圓端面為粗基準(zhǔn)面。（2）精基準(zhǔn)的選擇：按照基準(zhǔn)重合原則及加工要求，故選擇兩中心孔作為統(tǒng)一的精基準(zhǔn)。5.零件表面加工方法的選擇零件表面加工方法的選擇當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),往往不可

11、能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,無零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個(gè)階段。（1）粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。此零件即加工20mm、32mm、40mm、35mm和25mm的外圓柱面。（2）半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備。此零件即加工20mm、32mm、40mm、35mm和25mm的外圓柱面、孔等。（3） 精加工階段： 其任務(wù)就

12、是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量?；嫦刃性瓌t該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加工， 因?yàn)樽蠖嗣婧?0外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工無的要求時(shí)，則要安排半精車，以此為精

13、車做準(zhǔn)備。先面后孔對(duì)該零件應(yīng)該先加工圓柱表面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對(duì)于傳動(dòng)軸來講先加工35 外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。工序劃分的確定工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利于采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每道工序只包括一簡(jiǎn)單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比

14、較簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整工作簡(jiǎn)化，對(duì)操作工人的技術(shù)水平也要求低些。綜上所述，考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，則采用工序分散。另外根據(jù)零件圖可以看出， 由于兩支承軸頸和軸頸配合的精度要求較高，最終加工方法為磨削。磨外圓前要進(jìn)行粗車半精車，并完成其他次要表面的加工。鍵槽的加工，雖然精度要求不高，但表面粗糙度要求較高，要粗、精銑來達(dá)到要求。輔助工序安排去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn)等。6.工藝路線的擬定工藝路線的擬定根據(jù)以上分析，該零件的加工路線為：下料車一端面、中心無孔，調(diào)頭車另一端面、中心孔粗車外圓、車槽和倒角調(diào)質(zhì)俢研中心孔半精車各外圓銑鍵槽粗、精、磨 3 個(gè)主要表面外圓手工去毛刺檢驗(yàn)。7.工序余

15、量和尺寸的確定工序余量和尺寸的確定由機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)課查得：（1）調(diào)制后半精車余量 2.5mm3mm,本例取 3mm.（2）半精車后200.07mm、250.07mm、350-0.017mm 3 段外圓留磨削余量 0.4mm,半精車公差取-0.150。根據(jù)倒推法，可得半精車工序該 3 尺寸的相應(yīng)工序尺寸分別為20.40-0.15mm、25.40-0.15mm、35.40-0.15mm. 粗磨后留余量 0.1mm,若粗磨公差取-0.10，則相應(yīng)粗磨工序尺寸分別為：20.10-0.10mm、25.10-0.10mm和35.10-0.10mm。精磨工序尺寸即為設(shè)計(jì)尺寸，200.07mm、250.

16、07mm 和350-0.017mm。（3）在350-0.017mm 外圓半精車后銑鍵槽的深度尺寸的確定，因后續(xù)還需要磨削，310-0.2mm 的保證涉及多尺寸同時(shí)保證必須經(jīng)過工藝尺寸鏈計(jì)算才能確定。具體計(jì)算如下：根據(jù)加工過程建立尺寸鏈如圖所示：無判斷組成環(huán)的性質(zhì)尺寸 310-0.2mm 是磨削加工后最后得到的，故為封閉環(huán)；R170-0.085mm 和 A 為增環(huán)，R17.70-0.075mm 為減環(huán)。由尺寸鏈計(jì)算由式（3.3）得A=17+31-17.7=30.3 （mm)由式（3.6）得ES(A)=0+0-(-0.075)=0.075(mm)由式（3.7）得EI(A)=0-0.2+0.0085

17、=-0.1915(mm)故A=30.3+0.075- 0.1915按照“入體原則”標(biāo)注為 A=30.3750-0.2665mm.綜合以上各項(xiàng)可得傳動(dòng)軸的工藝過程如表 1 所示。序號(hào)序號(hào)工序名稱工序名稱工序內(nèi)容工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)設(shè)備設(shè)備1備料45160鋸床2車端面三角夾持， 車一端端面、 鉆中心孔B1， 調(diào)頭三角爪夾持， 車一端端面，鉆中心孔 B245 外圓毛坯車床3車端面雙頂尖裝夾， 車一端外圓、 車槽和倒角，粗車250.07、350-0.017外圓，留余量 3mm兩端中心孔車床4車端面雙頂尖裝夾，調(diào)頭車另一端外圓、車槽和倒角，32 到尺寸，粗車200.07，留余量 3mm兩端中心孔車床

18、5熱處理調(diào)質(zhì) HRC2528車床6車端面修研中心孔外圓車床7車端面半精車250.07、350-0.017、兩端中心孔車床無表 1傳動(dòng)軸加工工藝過程8.設(shè)備選擇設(shè)備選擇該零件最大尺寸為40mm，160mm。CA6140 加工范圍為 0400mm，滿足加工精度要求，因此選擇 CA6140。9.刀具選擇刀具選擇因?yàn)樵搨鲃?dòng)軸為階梯軸，所以選用 90 度角偏頭外圓車刀，材料為YT15。10.量具選擇量具選擇因?yàn)樵撦S最大長度為 160mm，所以選用量程 0-300mm，精度 0.05mm的游標(biāo)卡尺。11.課程設(shè)計(jì)總結(jié)課程設(shè)計(jì)總結(jié)此次課程設(shè)計(jì),讓我受益非淺,不僅培養(yǎng)了我們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的邏輯思維能力,更重要的是學(xué)會(huì)了熟悉運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論實(shí)際知識(shí)解決零件工藝路線安排，工藝尺寸確定等問200.07 外圓，留磨量 0.4mm8銑鍵槽粗、 精銑鍵槽， 保證尺寸 80.018和表面粗糙度Ra1.6mm,310-0.2鍵槽深度200.07 外圓和另一端中心孔銑床9磨端面雙頂尖裝夾，粗磨外