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1、目录目录(2)摘要(3)关键词(3)一 零件件图样分分析 (3)二 毛坯坯的确定定 (4)三 工艺艺分析 (55)四 工艺艺路线的的拟定 (5)五 切削削用量的的选择(6)六 工序序尺寸及及其公差差的确定定(7)七 机械械加工程程序(7)八 结论论(10)传动轴的的加工工工艺设计计09级机机械制造造及自动动化 蒋仲金金 学学号A0093GGZ022103301336摘要:本本设计通通过传动动轴零件件图的分分析,确确定了该该零件的的毛坯材材料及尺尺寸规格格;通过过对零件件的加工工工艺分分析,确确定了该该零件的的加工工工艺路线线,编写写了详细细的机械械加工工工艺文件件:工艺艺过程卡卡片和工工序卡片
2、片。零件件在加工工中必须须保证重重要尺寸寸的精度度和表面面质量,并并对零件件在加工工过程中中使用的的设备和和工装进进行说明明。关键词: 传动动轴;尺寸;加工工工艺一、零件件图样分分析传动轴是是某机器器中的一一个重要要传输动力的零件件,属于于典型的的轴类零零件。其形状及结构如如下图所所示:图一 传动轴轴的零件件简图从图可知知,图的的左端是是一个普普通螺纹纹M222,螺距距为1.5,属属于细牙牙螺纹。三三处外圆圆公差较较小,mmm外圆圆与mmm外圆的公公差为00.0111mmm,mmm外圆的的公差值值为0.0255mm,表面粗粗糙度为为Ra11.6.mm的外外圆与mmm的外外圆有同同轴度公公差,公
3、公差值为为0.0011mmm,基准分分别是AA和B;键槽有有对称度度要求,基基准为AA和B.图中以以mm的外外圆与mmm的外圆公共共轴线为为基准,作作为装配配要求,加加工零件件的其它它外圆基基准。mmm外圆圆和mmm外圆轴轴线有跳跳动公差差,公差差值为00.033mm,零零件表面面粗糙度度最小数数值为RRa1.6mm,零件采采用材料料为455号钢在加工工过程中中有调质质的要求求,这样样有利于改改善零件件的加工工综合性性能,故故加工过过程中应应适时转转序。由由于零件件用于传传动,所所以普通通螺纹MM22公公差配合合代号为为5g66g,加加工表面面为机械械加工表表面。二、毛坯坯的确定定在制订工工艺
4、规程程时,合合理选择择毛坯不不仅影响响到毛坯坯本身的的制造工工艺和费费用,而而且对零零件机械械加工工工艺、生生产率和和经济性性也有很很大的影影响。由由于零件件属于轴轴类,用用来传递递动力的的要求有有较好的的韧性,加加上径向向尺寸变变化较大大,故采采用锻件件最为适适宜,锻锻件的毛毛坯余量量选择单单边为33mm,相比棒棒料而言言减少了了加工余余量。零零件采用用的是445钢,具具有较好好综合机机械性能能。为了提高高生产率率,降低低成本,故故在中批量量生产中中采用模模锻制造造毛坯,毛坯总长为196mm。三、工艺艺分析由零件图图可知,该该零件的的材料为为45钢钢,毛坯坯为锻件件,由于于45钢钢有良好好的
5、切削削加工性性,加工工时不会会出现难难加工现现象。模模锻毛坯坯表面光光滑,余余量分部部均匀,不不会产生生打刀现现象,由于毛毛坯是锻锻件,在在加工前前应经正正火处理理改善加加工性能能后再进进行加工工。由图一可可知该零零件为回回转体的的轴类零零件。零零件的长长径之比比较小(LL/d2400/455155),说说明此零零件不属属于细长长轴则刚刚性较好好,因此此在加工工时不用用采取增增加零件件刚性的的措施,所所以零件件直接进进行加工工。由图图一可知知该零件件为回转转体的轴轴类零件件。零件件的长径径之比较较小(ll/d1888/1660115),说说明此零零件不属属于细长长轴则刚刚性较好好,因此此在加工
6、工时不用用采取增增加零件件刚性的的措施,所所以零件件直接进进行加工工。从零件图图可以看看出,该该零件上上的mmm外圆和和mm外圆圆轴线为为基准,而而且有同同轴度要要求,即即以两圆圆的公共共轴线为为基准的的直径mmm,mm外圆圆的外圆圆mm外圆圆轴线有有跳动要要求,该该零件的的表面粗粗糙度最最小数值值为Raa1.66m。为为了保证证台阶的的跳动要要求可采采用靠磨磨端面的的方法解解决。零零件是轴轴类零件件,在粗粗加工时时可采用用两顶尖尖定位的的方法,以以保证基基准统一一,则轴轴的最小小端径为为26mmm,可采用用A2的中中心孔。表表面粗糙糙度数值值最小为Raa1.66m,确定加加工方案案为 “粗车
7、调质精车工来来确保加加工质量量,精加加工采用用磨削的的方法保保证零件件的表面面质量要要求。零零件的热处理理要求为为调质处处理,加加工过程程中应安安排在粗粗加工之之后精加加工之前前进行。零件结构构不复杂杂,且为为中批量量生产,粗加工中完成外圆到达图纸尺寸要求,倒角,退刀槽的加工都是为精加工作准备,在铣键槽后要去毛刺。在精加工阶段完成零件重要尺寸精度和表面粗糙度达到图纸要求。零件加工工达到图图纸尺寸寸要求后后,要经经过对零零件的外外圆、端端面的尺尺寸、表表面粗糙糙度和形形位公差差进行检检验,确确定零件件是否合合格,在在对零件件清洗涂涂油入库库。四、工艺艺路线的的拟定工艺路线线的拟定定是否合合理,不
8、不但影响响加工质质量和生生产率,而而且影响响工人、设设备、工工艺装备备及生产产场地等等的合理理利用,从从而影响响成本。从零件图可知该轴的加工精度要求高,而且在加工阶段之间安排有热处理工序,由于零件是中批量生产采用工序集中进行生产,零件可以通过粗车和半精车达到部分尺寸要求,由于是批量生产铣键槽可以单独的工序加工,零件的尺寸公差要求和表面要求在磨削工序中完成,所以确定该轴的加工工艺路线为:锻造粗车 热处理精车铣磨检验入库。五、切削削用量的的选择合理选择择切削用用量,就就是选择择切削速速度、进进给量和和被吃刀刀量的组组合,使使之在一一定的生生产条件件下获得得合格的的加工质质量,提提高生产产效率和和降
9、低生生产成本本。所以以粗车时时,选择择切削用用量如下下:表 一 粗粗车切削削用量切削用量加工内容切削速度度(m/mmin)进给量(mm/r)背吃量 (mm)车左端面面120手动1车外形1200.52车右端面面1200.51精车左端端面1200.2550.2精车左螺螺纹451.50.2铣时选择择切削用用量如下下:表 二铣铣削切削削用量切削用量加工内容切削速度度(m/mmin)进给量(mm/minn)背吃量 (mm)铣键槽24605.5磨时选择择切削用用量如下下:表 三磨磨削切削削用量切削用量加工内容切削速度度(m/ miin)进给量(mm/minn)背吃量 (mm)磨削三处处Ra为为1.66的外
10、圆圆35m/s1200.1六、工序序尺寸及及其公差差的确定定工序尺寸寸及其公公差的确确定方法法有引用用法、查查表法和和分析计计算法。根根据加工工过程零零件的加加工余量量大小对对零件的的加工质质量、生生产率和和生产成成本均有有较大的的影响,加加工余量量过大,不不仅增加加机械加加工的劳劳动量,降降低了生生产率,而而且增加加材料,工工具和电电能等的的消耗,从从而增加加成本。若若零件的的加工余余量过小小,零件件在加工工过程中中不能保保证消除除前工序序的各种种误差和和表面缺缺陷,甚甚至出现现产品不不合格。由由零件图图分析可可知零件件采用445钢,由由于零件件径向尺尺寸变化化大,又又是成批批量生产产,采用
11、用金属模模锻,获获得毛坯坯表面比比较规则则,所以以零件毛毛坯单边边余量为为3mmm,毛坯坯总长度度为2446mmm,零件件精度高高,表面面粗糙度度最小数数值为RRa1.6m,最最终加工工采用磨磨削,加加工工艺艺路线为为“粗精”。根据引引用法定定该零件件的工序序尺寸及及其公差差如下: 表 四四 工序序尺寸及及其公差差 (mmm)加工内容尺寸及公差设计名称毛坯粗加工精加工mm外圆圆外圆七、机械械加工过过程1、根据据图一及及以上分分析可知知,为了了确定加加工方法法如下:粗车时以以夹紧一一端并找找正车端端面见光光即可,打打中心孔孔,调头头夹紧另另一端并并找正车车端面见见光即可可,打中中心孔。以以两顶尖
12、尖定位装装夹,车车所有外外圆留好好余量为为下一工工序准备备,。以顶尖和和锥棒定定位装夹夹,车部部外圆至至图纸尺尺寸要求求,其余余外圆车车至为下下一工序序准备尺尺寸要求求,零件件上的倒倒角和退退刀槽在在本工序序中加工工完成。外圆尺寸加工至磨工序准备尺寸要求。铣削工序序中运用用V型块块定位夹夹紧,铣铣键槽至至图纸尺尺寸要求求。 磨削工工序中以以顶尖和和锥棒定定位装夹夹,磨mmm的外外圆至图图纸尺寸寸要求,以以mm外圆圆定位夹夹紧,夹夹紧时需需垫铜片片已免夹夹坏外圆圆表面,磨磨mm外圆圆至图纸纸尺寸要要求。2、机床床选择CA61140型型机车的的尾座上上能安装装顶尖、各各种加工工孔的刀刀具。机机床上
13、能能加工最最大直径径为4000mmm,在刀刀架上加加工最大大直径为为2100mm,主主轴可通通过的棒棒料直径径为488mm,工艺范范围大可可车内外外圆柱面面、圆锥锥表面、车车端面、拉拉槽、切切槽、切切断等。则则从零件件图可知知零件是是回转体体,而零零件最大大直径为为45mmm,总长长度2440mmm,在零零件加工工最大外外圆为mmm,而而加工的的外圆有有mm、mm,零件上上需要车车M222的细牙牙螺纹,所所以选择择CA661400车床能能完成外外圆、螺螺纹、端端面、退退刀槽和和倒角的的加工。使使工序集集中、生生产率高高。X52型型铣床工工作台宽宽度为3320mmm,长长度为113255mm,铣
14、铣刀安装装在主轴轴上,工工件在垂垂直于铣铣刀轴线线方向的的直线运运动的切切削加工工方式,铣铣床性能能的提高高,于是是可采用用较大的的切削用用量进行行切削加加工,使使生产效效率得到到提高。可可以铣削削键槽,花花键,直直槽等。零零件是铣铣削轴上上mm键键槽,所所以选择择X522铣床。M14332A万万能磨床床属于普普通精度度级,加加工精度度可达IIT6IT77,而磨磨削最大大外圆直直径为3320mmm,能能加工最最大长度度为20000mmm,内内孔磨削削范围为为301000mm,内内孔最大大磨削长长度为1125mmm,则则零件有有外圆、内内孔、端端面要进进行磨削削,都能能在M14332A磨磨床完成
15、成,则零零件要经经磨削外外圆有mmm、mm,则则轴的端端面也要要进行磨磨削,所所以选用用M14332A磨磨床使工工序集中中,在一一台机床床上完成成能减少少搬运,节节约时间间和成本本。3、刀具具选择零件材料料为455号钢,属属于强度度和塑性性较好材材料,零零件采用用锻件毛毛坯。粗加工时时进给量量和背吃吃刀量较较大,为为了减小小切削变变形,提提高刀具具耐用度度,选择择较小前前角为11015。精加加工时,选选择的背背吃刀量量和进给给量较小小,切削削力小,为为了使刃刃口锋利利,保证证加工质质量,可可选取较较大的前前角为11520。后角主主要根据据切削厚厚度大小小选择,粗粗加工时时进给量量和切削削厚度较
16、较大,后后角取小小值为557,精精加工时时进给量量和切削削厚度较较小,后后角取大大值68。副副偏角减减小会增增加副切切削刃与与已加工工表面的的接触长长度,能能减小表表面粗糙糙度数值值,并能能提高刀刀具耐用用度,但但过小的的副角会会引起振振动,所所以取11015。粗加工工中刃倾倾角应选选负值,精精加工中中刃倾角角应选正正值。则则刀具的的前刀面面型式为为正前角角曲面倒倒棱型,能能粗加工工或精加加工塑性性材料的的刀具。粗车加工工零件的的端面和和倒角可可选用主主偏角为为45,副偏偏角为115,由于于车端面面的粗加加工和精精加工都都由一把把车刀完完成则前前角为115,后角角为6,刃倾倾角可取取负值为为-
17、3的455YT115弯头头车刀。零件为阶阶梯轴则则粗车加加工时选选用主偏偏角为990、副偏偏角为110、前角角为100、后后角为55,由由于是粗粗车刃倾倾为负取取-3的90YT115外圆圆车刀。半精车加加工时选选用主偏偏角为990、副偏偏角为115、前角角为200、后角角为8,在精精加工中中刃倾角角为正取取5的900YT115外圆圆车刀。 零件件上有键键槽需要要进行铣铣削,而而键槽铣铣刀与立立铣刀相相似,不不同的是是它周围围只有两两个螺旋旋刀齿,其其端面刀刀齿的刀刀刃延伸伸至中心心,因此此在铣削削两端不不通的键键槽时,可可以作适适量的轴轴向进给给。由零零件图可可知轴上上键槽为为mm,所所以选取
18、取mm的的铣刀。4、量具具选择游标卡尺尺测量精精度较高高的工件件,测量量工件外外径,长长度,宽宽度、高高度键槽槽长度、键键槽深度度,孔内内径。则则零件需需要测量量尺寸有有mm、mm外圆圆,加工工中个工工序尺寸寸,所以以选择22000.002mmm游标卡卡尺。千分尺测测量精度度较高的的工件,测测量工件件外径,长长度,宽宽度、孔孔内径。选选择550mmm公法法线千分分尺、2550mmm外径千千分尺和和45000.05mm毫米米卡尺用用于测量量磨削外外圆尺寸寸mm、mm外圆圆尺寸,M221.55g6g螺纹环规测量M221.5螺纹,10H9mm键槽综合量规测量键槽,达到测量尺寸要求。零件的mmm外圆圆
19、和mm外圆圆有同轴轴度要求求,mmm外圆的的台阶面面有跳动动要求,即即表面的的粗糙度度Ra11.6,则则可选取取百分表表和千分分表。八、结论论按照本工工艺设计计加工出出来的传传动轴完完全能达达到图纸纸的设计计要求。并并且能充充分利用用现有的的普通车车床、普普通铣床床及磨床床等设备备加工传传动轴。选择的的合理工工艺路线线提高生生产效率率,缩短短生产周周期,降降低生产产成本。参考文文献1王王茂元.机械制制造技术术M.北京京:机械械工业出出版社,220011.2晋晋其纯 张秀秀珍.车车铣工艺艺学MM.北北京大学学出版社社,20010.3包包锦阳.大学生生毕业论论文(设设计)写写作指导导M.北京京大学出出版社,2200994徐徐灏.新新编机械械手册M.北京:机械工工业出版版社,1199555钟钟智.输输出轴的的加工工工艺6张张宏,彭彭林中.机械切切削刀具具及应用用速查手手册MM.北北京:化化学工业业出版社社,2000813