传动轴轴的加工工艺规程的设计

承德石油高等专科学校机械工程系机械加工工艺规程编制工程实践报告姓名：高武梁专业班级：机械制造与自动化1005学号：35机械工程系2012年5月10日1绪论所谓机械加工工艺规程，是指规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。因此，机械加工工艺规程的设计是一项十分重要而又非常严肃的工作。制订机械加工工艺规程的原则是：在一定的生产条件下，在保证质量和生产进度的前提下，能获得最好的经济效益。制订工艺规程时，应注意以下三方面的问题：1、技术上的先进性2、经济上的合理性3、有良的劳动条件，避免环境污染本机械加工工艺规程的编制通过传动轴零件图的分析，确定了该零件的毛坯材料及尺寸规格；通过对零件的加工工艺分析，确定了该零件的加工工艺路线，编写了详细的机械加工工艺文件：工艺过程卡片和工序卡片。关键字：传动轴、零件、刚度、强度、表面法兰2ABSTRACTTheso-calledmechanicalprocessingprocedure,itistopointtoprovisionsproductsorcomponentsinmachiningtechnologyprocessandoperationmethodofprocessdocuments.Thesizeoftheproduction,processoflevelandprocessproblemstosolveallthemethodsandmeansofthemachiningprocessplanningtoreflect.Therefore,themachiningprocessplanningdesignisaveryimportantandveryseriouswork.Makethemachiningprocessplanningprincipleis:incertainproductionconditions,thequantityandtheguaranteeproductionprogress,underthepremiseofthebesteconomicbenefit.Developtechnicalprocess,weshouldpayattentiontothefollowingthreeproblems:1,technicaladvanced2,economicrationality3,havegoodworkingconditions,andavoidthepollutionoftheenvironmentThismechanicalprocessingprocedureoftransmissionshaftpartsthroughtheanalysisofthegraph,determinethecomponentsoftheblankmaterialandsize;Throughtheanalysisofthetechnologyofpartsprocessing,todeterminethepartsprocessingprocessroute,writedetailedmachiningprocessdocuments:processcardandprocesscard.Keyword:driveshaft,parts,stiffness,strength,surfaceflange3目录一、传动轴的工艺分析及生产类型的确定......................41.1确定传动轴的生产类型.....................................41.2零件图样分析.............................................51.3精度分析.................................................51.4传动轴的工艺性分析.......................................5二、传动轴毛坯、定位粗精基准及装夹的选择.................72.1选择毛胚.................................................72.2定位粗精基准及装夹的选择.................................72.3装夹的选择...............................................72.4改进工件的装夹方式.......................................8三、拟定传动轴的加工原则及工艺路线........................103.1加工原则.................................................103.2工艺路线.................................................10四、机床设备及工艺装备的选用..............................144.1机械设备的选用...........................................144.2工艺装备的选用...........................................14五、加工余量、工序尺寸和公差的确定........................165.1端面加工余量.............................................165.2切削加工的切削用量的选择.................................175.3粗加工加工余量及偏差的选择...............................175.4半精加工加工余量及偏差的选择.............................185.5高速钢立铣刀铣键槽的用量.................................19六、收获与体会................................................20七、参考文献...................................................21附录............................................................214一、传动轴的生产类型及工艺分析的确定1.1生产类型依题目知：图1给定零件的生产纲领为年产10000件，查表1可得，传动轴属轻型零件，生产类型为大批生产。图1表1生产类型生产类型零件的年生产纲领/（台/年或件/年）轻型机械中型机械重型机械单件生产≤100≤20≤5小批生产100～50020～2005～100中批生产500～5000200～500100～300大批生产5000～50000500～5000300～1000大量生产5000005000100051.2零件图样分析该零件是XWD7.5-1/39-B3_01减速器中的传动轴（如图1所示）。从左端依次为：mm的外圆其外圆的公差为0.02mm，表面粗糙度为Ra=0.8；mm的外圆，表面粗糙度为Ra=3.2；mm的外圆公差值为0.025mm，表面粗糙度为Ra0.8；键槽的宽度为mm，公差值为0.036，深度为5；mm的外圆公差值为0.02mm，表面粗糙度为Ra=0.8；传动轴与机构中的其他零件通过间隙配合相结合，具有传递力矩，转矩和扭矩等作用。该零件为台阶类零件，形状对称，尺寸精度，形位精度要求均较高。Φ20，Φ35，Φ25为主要配合面，精度均要求较高，需通过磨削得到。1.3精度分析表2精度分析表面尺寸形状公差位置公差粗糙度IT等级Φ20外圆Φ20±0.1未注未注Ra0.8IT7Φ32外圆Φ32未注未注Ra12.5IT12Φ38外圆Φ38未注未注Ra12.5IT12Φ35外圆Φ35未注未注Ra0.8IT7Φ25外圆Φ25±0.01未注未注Ra0.8IT7键槽宽10未注未注侧面Ra3.2底面Ra6.3IT7退刀槽4×1未注未注Ra12.5IT12总长1501.4工艺性分析分析零件图1和表1表2可知，传动轴两端面和各阶梯轴端面均6要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了接触刚度；为了加工阶梯轴，需在加工前切出退刀槽，以方便在加工外圆表面时退刀，避免刮伤加工好的端面；在加工各重要外圆表面时，可以两端定位，通过粗车、半精车、粗磨、精磨来达到技术要求，加工起来比较方便；键槽加工也可以在车床上用铣刀铣出来，螺纹也可以方便的车出来。总体上，主要工作表面虽然加工精度和表面粗糙度要求相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。7二、传动轴毛坯、定位粗精基准及夹具的选择2.1选择毛胚大批量生产中应采用精度和出产率都较高的毛坯制造方法。铸件采用金属模机器造型和精密锻造优质毛坯，锻件用模锻铸造毛坯。由于该传动轴在工作过程中要承受交变负荷和冲击，为增强其强度和冲击韧度，获得纤维组织，故传动轴材料选择为45钢，属于强度和塑性较好材料。2.2定位粗精基准的选择粗基准的选择：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。精基准的选择：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。2.3夹具的选择夹具的选择:中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯的外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，8钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹，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。2.4改进工件的装夹方法粗加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。1采用跟刀架跟刀架是车削细长轴极其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，从而减少切削振动和工件变形，但必须注意仔细调整，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。2采用反向进给车削细长轴时，常使车刀向尾座方向作进给运动，这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，因而有使工件产生轴向伸长的趋势，而卡拉工具大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。3采用车削细长轴的车刀车削细长轴的车刀一般前角和主偏角较大，以使切削轻快，减小径向振动和弯曲变形。粗加工用车刀在前刀面上开有断屑槽，使断屑9容易。精车用刀常有一定的负刃倾角，使切屑流向待加工面。三、拟定传动轴的加工原则及工艺路线3.1加工原则1先粗后精粗加工阶段：粗车Φ20Φ32Φ38Φ35Φ25的外圆表面办精加工阶段：精车Φ20Φ35Φ25的外圆表面铣键槽，切退刀槽倒角精加工阶段：磨削Φ20Φ35Φ25的外圆表面2先基准后其他先加工中心孔再加工其他表面打中心孔，必须先加工端面，即当当将车端面钻中心孔应当第一道工序3先主后次主要表面：Φ20±0.01Φ350-0.025Φ25±0.01的外圆表面次要表面：Φ32Φ38的外圆面键槽、退刀槽、倒角等为次要加工表面，应在保证主要表面精度的前提下，根据具体情况来安排工序。3.2