傳動軸課程設(shè)計(jì)

#iiii-0.4表-0.6表①27+1.2-0.45-784+1.4-0.65-620+1.1-0.5設(shè)計(jì)毛坯圖零件毛坯圖如圖紙所示選擇加工方法，制定工藝路線1.定位基準(zhǔn)的選擇合理地選擇定位基準(zhǔn)，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個(gè)主要配合表面（N、M）及軸肩面（Q、P）對基準(zhǔn)軸線A-B均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。（1）傳動軸零件的精基準(zhǔn)傳動軸類零件的加工，以軸兩端的中心孔作為定位精基準(zhǔn)。因?yàn)檩S的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是中心線，這樣既符合基準(zhǔn)重合原則，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，還能在一次裝夾中最大限度地完成多個(gè)外圓及端面的加工，易于保證各軸頸間的同軸度以及端面的垂直度。（2）傳動軸零件的粗基準(zhǔn)軸類零件的粗加工，可選擇外圓表面作為定位粗基準(zhǔn)，以此定位加工兩端面和中心孔，為后續(xù)工序準(zhǔn)備精基準(zhǔn)。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾（有時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架），車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。2.零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有外圓、端面、槽、螺紋面等，材料為 45鋼。根據(jù)傳動軸零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面的粗糙度確定各加工方法，其加工方法選擇如下：表1-2軸零件各表面加工方法加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra（m）加工方法備注40h8外圓面81.6粗車一半精車一精車文獻(xiàn)（1）表3-1035h7外圓面70.8粗車一半精車一磨削文獻(xiàn)（1）表3-1030h6外圓面60.3粗車一半精車一粗磨一精磨文獻(xiàn)（1）表3-1030h7外圓面70.8粗車一半精車一磨削文獻(xiàn)（1）表3-1025h7外圓面70.8粗車一半精車一磨削文獻(xiàn)（1）表3-1020h7外圓面81.6粗車一半精車一精車文獻(xiàn)（1）表3-10左端面81.6粗車一半精車一精車文獻(xiàn)（1）表3-12右端面81.6粗車一半精車一精車文獻(xiàn)（1）表3-12軸肩面70.8粗車一半精車一磨削文獻(xiàn)（1）表3-10螺紋73.2車削文獻(xiàn)（1）表3-13左鍵槽83.2粗銑一精銑文獻(xiàn)（1）表3-12右鍵槽83.2粗銑一精銑文獻(xiàn)（1）表3-12（1）軸類零件外圓加工方法對于中小型鑄鐵和鍛件，可直接進(jìn)行粗車，經(jīng)過粗車后工件的精度可達(dá)到 IT10?IT12,表面粗糙度Ra值可12.5□?25“，粗車可切除毛坯的大部分余量。對經(jīng)過粗車的工件，采用半精車可達(dá)到IT9?IT10級精度，表面粗糙度Ra值可6.3卩0?12.5 對于中等精度的工件表面，半精車可作為終加工工序，也可作為磨削或精加工的預(yù)加工工序。精車可作為最終加工工序或光整工序的預(yù)加工，精車后工件表面可達(dá) IT7?IT8級精度，表面粗糙度Ra值可3.2口nr1.6a。（2） 鍵槽加工方法鍵槽是軸類零件上常見的結(jié)構(gòu)，其中以普通平鍵應(yīng)用最廣泛，通常在普通立式銑床上用鍵槽銑刀加工，我們不妨直接放到加工中心加工。（3） 主要表面的加工方法傳動軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的主要表面M、N、F的公差等級（IT7）較高，表面粗糙度Ra值（Ra=0.8um）較小，故車削后還需磨削。故主要夕卜圓表面的加工方案可為：粗車-半精車-磨削。制定工藝路線（1）劃分加工階段傳動軸主要表面的加工可劃分為粗加工、半精加工、精加工三個(gè)階段。該傳動軸加工劃分為三個(gè)階段：粗車（粗車外圓、鉆中心孔等），半精車（半精車各處外圓、臺階和次要表面等），粗、精磨（粗、精磨各處外圓）,各階段劃分大致以熱處理為界。（2）安排加工順序遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)——鉆中心孔及車表面的外圓。遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。遵循“先主后次”先加工主要表面——車外圓各個(gè)表面，后加工次要表面——銑鍵槽和加工各個(gè)小槽。遵循“先面后孔”原則，先加工左右端面，再加工各個(gè)臺階面。（3） 初步擬定工藝路線定位精基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小圓柱面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時(shí)，在考慮主要表面加工的同時(shí)，還要考慮次要表面的加工。在半精加工①40mm、①35mm、①35mm及M20mm外圓時(shí)，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個(gè)鍵槽應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時(shí)有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時(shí)破壞已精加工的外圓表面。工序I:以鍛件①42處外圓面以及右端面定位，粗車左端面，粗車①40軸段外圓以及臺階面。以左端面（基準(zhǔn)）和粗車之后的①40外圓定位，粗車右面。并以右端面為基準(zhǔn)，加工 ①40夕卜圓以右的各個(gè)臺階面，鉆中心孔。以①30處外圓以及右端面定位，粗車左斷面 ，以左端面為基準(zhǔn)，粗車①40外圓以左的各個(gè)臺階面的外圓。工序進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，硬度達(dá)到220?240HBS工序皿：以①30處外圓以及左端面定位，半精車①30①35①40軸段的的外圓，半精車左端面和①40軸段處左肩面，倒角。以①40軸段外圓以及右端面定位，半精車①30①25①20軸段的的外圓以及右端面和①40軸段處右肩面，倒角（不倒①20軸段處）。車砂輪越程槽。工序W:繼續(xù)以①40軸段外圓右端面定位，切①20軸段處的退刀槽，車螺紋，倒角?？紤]到銑鍵槽的定位基準(zhǔn)射階梯軸的肩面，要先加工基準(zhǔn)面，所以銑鍵槽要安排在半精加工之后。工序V:以零件①40處外圓在加工中心夾具上定位，以①40處外圓左肩面為對刀面銑左邊鍵槽（寬10）,以①30處外圓右肩面為對刀面銑右邊鍵槽（寬8）?？紤]到銑鍵槽可能會對已磨削的表面造成磨損，所以把磨削加工安排在銑鍵槽之后。工序以兩端中心孔作為定位基準(zhǔn)，精車①40軸段外圓。工序％:磨削各個(gè)表面粗糙度要求為0.8的表面及軸肩面。工序忸：精磨①30外圓軸段，要求表面粗糙度為0.3。工序區(qū)：終檢。4．熱處理工序安排（1）鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。（2）調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。（3）表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。（4）精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時(shí)效處理。傳動軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下：下料T車兩端面，鉆中心孔T粗車各外圓T調(diào)質(zhì)T修研中心孔T半精車各外圓，車槽，倒角T車螺紋T劃鍵槽加工線T銑鍵槽T修研中心孔T磨削T檢驗(yàn)。5．加工尺寸和切削用量小批量生產(chǎn)時(shí)傳動軸磨削余量可取0.3mm,半精車余量可選用2.0mm,精車余量用1.3mm一般可由《機(jī)械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。工序設(shè)計(jì)1.選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1） 選擇機(jī)床根據(jù)傳動軸的工藝特性，根據(jù)不同工藝選車窗床。工序I、皿、W是粗車和半精車，成批生產(chǎn)不需要很高的生產(chǎn)率，故選用普通臥式車床就可以。傳動軸輪廓尺寸不大（直徑最大為47，長度為222），選用C6140即可。為了加工方便一次安裝進(jìn)行粗、精銑。銑鍵槽在加工中心上最好。該零件磨削精度不高，選用一般的磨床即可，我們選用 H206。我們所選的加工設(shè)備采用通用機(jī)床，即普通車床、加工中心、萬能磨床。2） 選擇夾具該零件的加工工藝不需要專用夾具。工藝裝備采用通用夾具（三爪卡盤及頂尖）、通用刀具（標(biāo)準(zhǔn)車刀、鍵槽銑刀、砂輪等）、通用量具（游標(biāo)卡尺、外徑千分尺等）。3） 選擇刀具?在車床上加工的工序，一般選用硬質(zhì)合金刀。加工鋼制零件采用 YT類硬質(zhì)合金，粗車加工用YT5，半精加工用YT15。?切槽宜選用高速鋼。?銑刀選用直徑為6的銑刀，以方便粗精加工在一道工序內(nèi)完成。4） 量具的選擇本零件屬于成批生產(chǎn)，一般選用通用量具。根據(jù)零件要求、尺寸特點(diǎn)，參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-108選擇如下：外圓粗車和半精車選度數(shù)值0.05、測量范圍0~150游標(biāo)卡尺。量鍵槽選度數(shù)值0.05、測量范圍0~150游標(biāo)卡尺。

磨削是用度數(shù)值0.01，測量范圍25~50外徑千分尺。2?確定工序尺寸1）確定圓柱面的工序尺寸表5-32粗車外圓余量加工直徑d<50>50?100>100?300>300?500>500零件長度L直徑余量aV10005666>1000?1600777>1600?25008888注：端面留量為直徑之半，即a/2表5-33粗車外圓后精車外圓余量軸的直徑d零件長度L<100>100?250>250?500>500?800>800?1200>1200?2000粗車外圓的公差直徑余量a<100.60.81.0>10?180.70.91.01.1--0.18>18?300.91.01.11.31.4-0.21>30?501.01.01.11.31.51.70.25>50?801.11.11.21.41.61.80.30注：在單件或小批生產(chǎn)時(shí)，本表的數(shù)值應(yīng)乘上系數(shù) 1.3,并化成一位小數(shù)，這時(shí)的粗車外圓公差帶為 IT15參考表（5-32）粗車外圓余量可知：工序間尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的確定①40軸段外圓的加工:工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m工序基本尺寸/mm公差/mm精車1.3h81.640.00-0.039

半精車2.0h96.341.30-0.062粗車3.7h11Rz>=5043.30-0.16鍛造247.0①35軸段外圓的加工:工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m工序基本尺寸/mm公差/mm磨削0.3h70.835.0±).008半精車2.0h96.335.30-0.062粗車9.7h11Rz>=5037.30-0.16鍛造247.0左端①30軸段外圓的加工:工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m工序基本尺寸/mm公差/mm精磨0.1h60.330.0±0065粗磨0.3h70.430.10-0.021半精車2.0h96.330.40-0.052粗車4.6h11Rz>=5032.40-0.13鍛造237.0

右端①35軸段外圓的加工:工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度RJm工序基本尺寸/mm公差/mm磨削0.3h70.835.0±).008半精車2.0h96.335.30-0.062粗車9.7h11Rz>=5037.30-0.16鍛造247.0右端①30軸段外圓的加工:工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m工序基本尺寸/mm公差/mm磨削0.3h70.830.0-0.02-0.072半精車2.0h96.330.30-0.052粗車4.7h11Rz>=5032.30-0.13鍛造237.0

①25軸段外圓的加工:工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度RJm工序基本尺寸/mm公差/mm磨削0.3h70.825.00-0.013半精車2.0h96.325.30-0.052粗車9.7h11Rz>=5027.30-0.13鍛造237.0M20X1.5螺紋的加工:工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度RJm工序基本尺寸/mm公差/mm車螺紋h73.220.00-0.021半精車2.0h96.320.00-0.052粗車5h11Rz>=5022.00-0.13鍛造227.0確定切削用量1、確定各工序的切削用量切削用量包括背吃刀量環(huán)、進(jìn)給量f、和切削速度V。確定順序是先確定ap、f，再確定V。我們這里就只確定粗車左端①30處的切削用量：切削用量的計(jì)算：本工序?yàn)榇周?。已知加工材料?5鋼，cb=670Mpa，鍛件有外皮；機(jī)床為C6140車床，工件裝卡在三抓自定心卡盤中。選用YT5的硬質(zhì)合金刀，選用刀杠尺寸BXH=16mm25mm,刀片厚度為4.8mm。、背吃刀量ap的確定：粗車雙邊余量為5.1mm,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊3》表19.1-17,粗車背吃刀量ap很顯然在所要求的范圍之內(nèi)。ap即為單邊余量=5.1/2=2.505、根據(jù)參考資料《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-114,我們加工的ap范圍是0.3~0.4mm/r,進(jìn)給量的確定f=0.3mm/r。、通過《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表 5-120確定的切削速度V=109m/min.根據(jù)表2-9的修正系數(shù)ksV=0.8 ktV=0.65kkTV=0.81kTV=1.15 kMV=kkV=1.0車床C6140的主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/nd=300r/min根據(jù)公式v=109X0.8>0.65迥.81X.15=52.8m/min所以 n=1000v/nd=139r/mi選擇轉(zhuǎn)速為120r/min，計(jì)算的實(shí)際切削速度為45.7。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)心得體會這兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)令讓我感慨良多。通過這次機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，讓我進(jìn)一步了解了課程設(shè)計(jì)的方法以及對零件的工藝分析。要綜合考慮各種設(shè)計(jì)方案，最后選出最優(yōu)方案。我剛開始認(rèn)為，課程設(shè)計(jì)一下子就可以搞定，然而事與愿違，在開始的幾天里，我都沒有一點(diǎn)頭緒，不知道要怎么去做，主要是不知道從哪里開始動手。經(jīng)過查看各種參考資料，我慢慢的理出了自己的思路。這次課程設(shè)計(jì)是對我的一種鍛煉，知識的積累，能力的提高。不管怎樣，我把這個(gè)當(dāng)作基礎(chǔ)，掌握了這些最基礎(chǔ)的，才可以更進(jìn)一步，取得更好的成績，今后的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)才能更好的獨(dú)立完成。而且，這對于我們將來的發(fā)展也有很大的幫助。在此過程中，我通過不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。雖然我們的課程設(shè)計(jì)帶有一定的盲目性，有點(diǎn)無從下手，但是我們會以更加積極地態(tài)度對待我們的學(xué)習(xí)、對待我們的生活，會更加努力的去彌補(bǔ)自己的缺點(diǎn)，發(fā)展自己的優(yōu)點(diǎn)，去充實(shí)自己，只有在了解了自己的長短之后，我們會更加珍惜擁有的，更加努力的去完善它。只有不斷的挑戰(zhàn)自己，才能擁有更多的成功和快樂！盡管課程設(shè)計(jì)是在期末才開始，我們的教材已經(jīng)學(xué)習(xí)完畢，我們也掌握了許多知識，但是還有很多地方理解領(lǐng)悟不到位。這次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)星期，通過這兩個(gè)星期的學(xué)習(xí)，我發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高。綜上所述，課程設(shè)計(jì)給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時(shí)又是一門辯思課，給了我很多思考的空間。人生感悟：生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。雖然這只是一次極簡單的課程設(shè)計(jì)，可是平心而論，也耗費(fèi)了我不少的心血。通過這次課程設(shè)計(jì)，我感覺知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。也讓我明白了學(xué)無止境的道理，我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！對設(shè)計(jì)的建議：我希望老師在我們動手制作之前應(yīng)先告訴我們一些關(guān)于所做的課程設(shè)計(jì)的具體的方法，這樣會有助于我們進(jìn)一步的進(jìn)入狀況，更好地完成設(shè)計(jì)。

初步擬定兩個(gè)機(jī)械加工工藝路線方案:傳動軸機(jī)械加工工藝路線方案一工序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)加工設(shè)備1鍛造鍛造毛坯2熱處理正火處理3車鉆分別車兩端面、鉆兩端中心孔，總長車至 215毛坯①47外圓CA6140]4粗車分別粗車左、右端各外圓及軸肩端面， ①40①35①30①2'外圓和軸肩端面均留余量）兩中心孔CA61405熱處理調(diào)質(zhì)處理6研修研修中心孔兩中心孔CA614017半精、精車半精車右端①35①30外圓及軸肩端面，留磨削余量；調(diào)頭半精車左端①35外圓及軸肩端面，留磨削余量；半精車、精車①40h外圓及軸肩端面至尺寸，半精車左端①30外圓，留精磨余量5兩中心孔CA61408磨削粗、精磨左端①30h6外圓及軸肩端面至尺寸兩中心孔M131W9銑削銑鍵槽至尺寸，去毛刺兩中心孔X503210終檢按圖樣技術(shù)要求全部檢驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：與方案二相比，工序少，只精車