传动轴的加工工艺分析文档.docx

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1、传动轴的加工工艺分析文档目录摘要（3）关键词（3）一零件图样分析（3）二毛坯的确定（4）三工艺分析（5）四工艺路线的拟定（5）五切削用量的选择（6）六工序尺寸及其公差的确定（7）七机械加工程序（7）八结论（10）传动轴的加工工艺设计09级机械制造及自动化蒋仲金学号A093GZ021030136摘要：本设计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，编写了全面的机械加工工艺文件：工艺过程卡片与工序卡片。零件在加工中务必保证重要尺寸的精度与表面质量，并对零件在加工过程中使用的设备与工装进行说明。关键词：传动轴；尺寸；加工工艺一、零

2、件图样分析传动轴是某机器中的一个重要传输动力的零件，属于典型的轴类零件。其形状及结构如下图所示：84鼓木MWGBU459.5-A26.3献理：叫28T2HRI材机45外图一传动轴的零件简图从图可知，图的左端是一个普通螺纹M22,螺距为15,属于细牙螺纹。三处外圆公差较小，304.0Hmm外圆与03O_h“mm外圆的公差为0.O11mm,45外圆的公差值为0.025mm,表面粗糙度为Ra16.3O-o,1mm的外圆与3O_；o“mm的外圆有同轴度公差，公差值为0.011mm,基准分别是A与B；键槽有对称度要求，基准为A与B.图中以030QUmm的外圆与30.11mm的外圆公共轴线为基准，作为装配

3、要求，加工零件的其它外圆基准。030：.。“mm外圆与045_；.o25mm外圆轴线有跳动公差，公差值为0.03mm,零件表面粗糙度最小数值为Ra1.6m,零件使用材料为45号钢在加工过程中有调质的要求，这样有利于改善零件的加工综合性能，故加工过程中应适时转序。由于零件用于传动，因此普通螺纹M22公差配合代号为5g6g,加工表面为机械加工表面。二、毛坯的确定在制订工艺规程时，合理选择毛坯不仅影响到毛坯本身的制造工艺与费用，而且对零件机械加工工艺、生产率与经济性也有很大的影响。由于零件属于轴类，用来传递动力的要求有较好的韧性，加上径向尺寸变化较大，故使用锻件最为适宜，锻件的毛坯余量选择单边为3m

4、,相比棒料而言减少了加工余量。零件使用的是45钢，具有较好综合机械性能。为了提高生产率，降低成本，故在中批量生产中使用模锻制造毛坯，毛坯总长为196mm。三、工艺分析由零件图可知，该零件的材料为45钢，毛坯为锻件，由于45钢有良好的切削加工性，加工时不可能出现难加工现象。模锻毛坯表面光滑，余量分部均匀，不可能产生打刀现象，由于毛坯是锻件，在加工前应经正火处理改善加工性能后再进行加工。由图一可知该零件为回转体的轴类零件。零件的长径之比较小(1d=2404515),说明此零件不属于细长轴则刚性较好，因此在加工时不用采取增加零件刚性的措施，因此零件直接进行加工。由图一可知该零件为回转体的轴类零件。零

5、件的长径之比较小(1d=18816015),说明此零件不属于细长轴则刚性较好，因此在加工时不用采取增加零件刚性的措施，因此零件直接进行加工。从零件图能够看出，该零件上的03O_：oi】mm外圆与034omm外圆轴线为基准，而且有同轴度要求，即以两圆的公共轴线为基准的直径洲.025mm,3O,1,mm外圆的外圆。45，25mm外圆轴线有跳动要求，该零件的表面粗糙度最小数值为Ra1.6mo为了保证台阶的跳动要求可使用靠磨端面的方法解决。零件是轴类零件，在粗加工时可使用两顶尖定位的方法,以保证基准统一，则轴的最小端径为26mm,可使用A2的中心孔。表面粗糙度数值最小为Ra1.6m,确定加工方案为“粗

6、车一调质一精车工来确保加工质量，精加工使用磨削的方法保证零件的表面质量要求。零件的热处理要求为调质处理，加工过程中应安排在粗加工之后精加工之前进行。零件结构不复杂，且为中批量生产，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，在铳键槽后要去毛刺。在精加工阶段完成零件重要尺寸精度与表面粗糙度达到图纸要求。零件加工达到图纸尺寸要求后，要通过对零件的外圆、端面的尺寸、表面粗糙度与形位公差进行检验，确定零件是否合格，在对零件清洗涂油入库。四、工艺路线的拟定工艺路线的拟定是否合理，不但影响加工质量与生产率，而且影响工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响成本。从零件

7、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使用工序集中进行生产，零件能够通过粗车与半精车达到部分尺寸要求，由因此批量生产铳键槽能够单独的工序加工，零件的尺寸公差要求与表面要求在磨削工序中完成，因此确定该轴的加工工艺路线为：锻造一一粗车一一热处理一一精车一一铳一一磨一一检验一一入库。五、切削用量的选择合理选择切削用量，就是选择切削速度、进给量与被吃刀量的组合，使之在一定的生产条件下获得合格的加工质量,提高生产效率与降低生产成本。因此粗车时，选择切削用量如下：表一粗车切削用量切削速度(m/min)进给量(mmr)背吃量(mm)车左端面120手动1车外形12

8、00.52车右端面1200.51精车左端面1200.250.2精车左螺纹451.50.2铳时选择切削用量如下:表二铳削切削用量切削速度(m/min)进给量(mmmin)背吃量(mm)铳键槽24605.5磨时选择切削用量如下:表三磨削切削用量切二用.内二容切削速度（mmin）进给量(mmmin)背吃(mm)磨削三处Ra为1.6的外圆35ms1200.1六、工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定方法有引用法、查表法与分析计算法。根据加工过程零件的加工余量大小对零件的加工质量、生产率与生产成本均有较大的影响，加工余量过大，不仅增加机械加工的劳动量，降低了生产率，而且增加材料，工具与电能等的消耗

9、，从而增加成本。若零件的加工余量过小，零件在加工过程中不能保证消除前工序的各类误差与表面缺陷，甚至出现产品不合格。由零件图分析可知零件使用45钢，由于零件径向尺寸变化大，又是成批量生产，使用金属模锻，获得毛坯表面比较规则，因此零件毛坯单边余量为3mm,毛坯总长度为246mm,零件精度高，表面粗糙度最小数值为Ra1.6m,最终加工使用磨削，加工工艺路线为“粗一一精”。根据引用法定该零件的工序尺寸及其公差如下：表四工序尺寸及其公差（mm）毛坯粗加工精加工030.Mmmm外圆。3430.130-0.0.。45_；：。25外圆姬2网5。*5%七、机械加工过程1、根据图一及以上分析可知，为了确定加工方法

10、如下:粗车时以夹紧一端并找正车端面见光即可，打中心孔，调头夹紧另一端并找正车端面见光即可，打中心孔。以两顶尖定位装夹，车所有外圆留好余量为下一工序准备,0以顶尖与锥棒定位装夹，车部外圆至图纸尺寸要求，其余外圆车至为下一工序准备尺寸要求，零件上的倒角与退刀槽在本工序中加工完成。外圆尺寸加工至磨工序准备尺寸要求。铳削工序中运用V型块定位夹紧，铳键槽至图纸尺寸要求。磨削工序中以顶尖与锥棒定位装夹,磨45_：.O25mm的外圆至图纸尺寸要求，以O45*o25m外圆定位夹紧，夹紧时需垫铜片已免夹坏外圆表面，磨3-O.O11mm外圆至图纸尺寸要求。2、机床选择CA6140型机车的尾座上能安装顶尖、各类加工

11、孔的刀具。机床上能加工最大直径为400mm,在刀架上加工最大直径为210mm,主轴可通过的棒料直径为48mm,工艺范围大可车内外圆柱面、圆锥表面、车端面、拉槽、切槽、切断等。则从零件图可知零件是回转体，而零件最大直径为45mm,总长度240mm,在零件加工最大外圆为。45mm,而加工的外圆有30mm、03()mm,零件上需要车M22的细牙螺纹，因此选择CA6140车床能完成外圆、螺纹、端面、退刀槽与倒角的加工。使工序集中、生产率高。X52型铳床工作台宽度为320mm,长度为1325mm,铳刀安装在主轴上,工件在垂直于铳刀轴线方向的直线运动的切削加工方式，铳床性能的提高，因此可使用较大的切削用量

12、进行切削加工，使生产效率得到提高。能够铳削键槽，花键，直槽等。零件是铳削轴上O1Omm键槽,因此选择X52铳床。M1432A万能磨床属于普通精度级，加工精度可达IT6IT7,而磨削最大外圆直径为320mm,能加工最大长度为2000mm,内孔磨削范围为30IOOmrn,内孔最大磨削长度为125mm,则零件有外圆、内孔、端面要进行磨削，都能在M1432A磨床完成，则零件要经磨削外圆有03Oo”mm、451025mm,则轴的端面也要进行磨削，因此选用M1432A磨床使工序集中，在一台机床上完成能减少搬运，节约时间与成本。3、刀具选择零件材料为45号钢，属于强度与塑性较好材料，零件使用锻件毛坯。粗加工

13、时进给量与背吃刀量较大,为了减小切削变形,提高刀具耐用度,选择较小前角为10。15。精加工时，选择的背吃刀量与进给量较小，切削力小，为了使刃口锋利，保证加工质量，可选取较大的前角为15。20。后角要紧根据切削厚度大小选择，粗加工时进给量与切削厚度较大，后角取小值为5。7。，精加工时进给量与切削厚度较小，后角取大值6。8。副偏角减小会增加副切削刃与已加工表面的接触长度，能减小表面粗糙度数值，并能提高刀具耐用度，但过小的副角会引起振动，因此取10。15。粗加工中刃倾角应选负值，精加工中刃倾角应选正值。则刀具的前刀面型式为正前角曲面倒棱型，能粗加工或者精加工塑性材料的刀具。粗车加工零件的端面与倒角可

14、选用主偏角为45。，副偏角为15。，由于车端面的粗加工与精加工都由一把车刀完成则前角为15。，后角为6,刃倾角可取负值为-3的450YT15弯头车刀。零件为阶梯轴则粗车加工时选用主偏角为90。、副偏角为10。、前角为10。、后角为5。，由因此粗车刃倾为负取-3。的9(TYT15外圆车刀。半精车加工时选用主偏角为90。、副偏角为15。、前角为20后角为8。，在精加工中刃倾角为正取5。的90oYT15外圆车刀。零件上有键槽需要进行铳削，而键槽铳刀与立铳刀相似，不一致的是它周围只有两个螺旋刀齿，其端面刀齿的刀刃延伸至中心，因此在铳削两端不通的键槽时，能够作适量的轴向进给。由零件图可知轴上键槽为。IO

15、mm,因此选取O1Omm的铳刀。4、量具选择游标卡尺测量精度较高的工件，测量工件外径，长度，宽度、高度键槽长度、键槽深度，孔内径。则零件需要测量尺寸有030上。“mm、*5工25mm外圆，加工中个工序尺寸，因此选择200x0.02mm游标卡尺。千分尺测量精度较高的工件，测量工件外径，长度，宽度、孔内径。选择550mm公法线千分尺、2550mm外径千分尺与4500.05mm毫米卡尺用于测量磨削外圆尺寸30So11mm、45,025mm外圆尺寸，M22x1.55g6g螺纹环规测量M22x1.5螺纹，10H9mm键槽综合量规测量键槽，达到测量尺寸要求。零件的H1mm外圆与045jo25nm外圆有同轴度要求，03Otmmm外圆的台阶面有跳动要求，即表面的粗糙度Ra1.6,则可选取百分表与千分表。八、结论按照本工艺设计加工出来的传动轴完全能达到图纸的设计要求。同时能充分利用现有的普通车床、普通铳床及磨床等设备加工传动轴。选择的合理工艺路