【正文】 傳動軸的 機(jī) 械加工工藝規(guī)程 設(shè)計 完成期限：自 2020 年 12 月 19 日 至 2020 年 12 月 26 日共 1 周 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 一、 設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù) 二、 設(shè)計任務(wù) 根據(jù)零件圖對零件進(jìn)行工藝分析，編制工藝文件。軸肩一般用來確定安裝在軸上的零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩。 2． 幾何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。因此，該傳動軸的關(guān)鍵是軸頸和外圓及軸肩的加工。 精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用 38CrMoAIA 氮化鋼。當(dāng)生產(chǎn)批量較小，毛坯精度要求較低時，鍛件一般采用自由鍛造法生產(chǎn)。 由于 介于 和 1 之間，故該鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為 S1 級。保證加工精度和安裝方便。 工件的裝夾方法 選擇 粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。 車削細(xì)長軸的車刀一般前角和主偏角較大，以使切削輕快，減小徑向振動和彎曲變形。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)時， 采用 工序集中，在一臺普通機(jī)床 上加工出盡量多的表面； 批量生產(chǎn)時，采用 工序分散 。 ② 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 2） 調(diào)制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。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點(diǎn)： （ 1）零件圖工藝分析中，需理解零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度、材質(zhì)、熱處理等技術(shù)要求，且要研究產(chǎn)品裝配圖，部件裝配圖及驗收標(biāo)準(zhǔn)。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準(zhǔn)。 軸類零件的熱處理 （ 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。 選用工藝設(shè)備 （ 1） 選擇夾具 該零件的加工工藝不需要專用夾具。外圓車刀 （ 2） 精車外圓 02 70176。 計算各項工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸 mm? ?? ，其表面粗糙 度為?？偧庸び嗔繛?。其加工路線為粗車 —— 半精車 —— 粗磨 — 精磨 。 2 2? ?? (4)對軸 中 端 + mm? ? 外圓表面，加工工藝路線為粗車 —— 半精車 —— 精車，盡由工序 20,40,70 組成。m) 工序基本尺寸 (mm) 尺寸、公差(mm) 精車 IT7 44 + mm? ? 半精車 IT9 +? ? 粗車 IT11 25 ? ?? 鍛造 177。 將上面的數(shù)據(jù)填入下表 （表 55） 表 55 工序名稱 工序余量（ mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（ mm） 表面粗糙度Ra(181。 粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級為 IT11，其公差值 T3=。 半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級 IT9，其公差值 T2=。粗車右端面；工步 2 是以右邊定位，粗 車左端面。 （ 2） 縮減輔助時間 直接縮減輔助時間，實現(xiàn)輔助動作的機(jī)械化和自動化可減少 輔助時間。 其次 通過課程設(shè)計我明白了 工藝路線的擬定是關(guān)鍵 ,在擬定工藝路線時 ,要在綜合分析零件加工個表面基礎(chǔ)上 ,首先分析確定零件各個表面的定位基準(zhǔn) ,加工方法 ,加工順序和加工階段的劃分 ,然后再提出初步的加工工藝方案 ,并進(jìn)行分析比較 ,最終確定一個合理的工藝方案 .這其中 ,定位基準(zhǔn)的選擇是基礎(chǔ) ,要學(xué)會對粗 ,精基準(zhǔn)選擇的條件進(jìn)行判斷和綜合分析 ,對加工工序順序的安排要始終考慮先加工基準(zhǔn)面在加工其他表面 ,先加工平面在加工孔 ,先加工主要表面后加工次要表面 ,先安排粗加工工序后安排精加工工序的原則 ,來擬定工藝路線 .相對來說工藝路線的擬定是關(guān)鍵 ,也是難點(diǎn) .在加工路線初步確定后 ,后續(xù)步驟雖然相對簡單 ,但是尺寸鏈的計算相對麻煩 .主要是要了解和掌握封閉環(huán)的概念 ,并能判斷尺寸鏈中的 封閉環(huán) 這也是本冊書的重要部分，所以我們一定要掌握。 在課程設(shè)計的過程中 我 體會到 : 機(jī) 械制造 工藝學(xué) 課程設(shè)計 25 首先要做好工藝編制 的認(rèn)真思考，明白每一步工藝規(guī)程的意義 。 工序 70,80，精車外圓面 ①背吃刀量的確定： 根據(jù)加工余量，精車背吃刀量 pa = ② 進(jìn)給量的確定： 本設(shè)計采用的 是硬質(zhì)合金車刀，工件材料是 45 鋼，查表取進(jìn)給量 f＝③ 切削速度的計算： 機(jī) 械制造 工藝學(xué) 課程設(shè)計 23 硬質(zhì)合金車刀切削 45鋼時，取切削速度 Vc為 ，根據(jù)公式 c1000n=dV? ?，可得 所需 車床 最大 轉(zhuǎn)速 1 0 0 0 2 .0n = = 2 4 .9 r /s= 1 4 9 4 r /m in3 .1 4 2 5 .5??，查表 CA6140 的主軸轉(zhuǎn)速范圍 為 10~1400， 1400~1580（ r/min），符合要求 ， 取 1500r/min。最后根據(jù)公式確定最佳切削速度。 計算各項工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸 mm? ? ，其表面粗糙度為。 精車前尺寸： 34+= 機(jī) 械制造 工藝學(xué) 課程設(shè)計 20 半精車前尺寸： += 粗車前尺寸： += 按照各工序所得到的經(jīng)濟(jì)精度所對應(yīng)的值 精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級 IT7，其公差值 T1=。 精磨 前尺寸： 35+= 粗磨前尺 寸： += 半精車前尺寸： += 粗車前尺寸： += 按照 各工序所得到的經(jīng)濟(jì)精度所對應(yīng)的值 精磨的 經(jīng)濟(jì)精度公差等級 IT6，其公差值 T1= 粗磨的 經(jīng)濟(jì)精度公差等級 IT8，其公差值 T2= 半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級 IT9，其公差值 T3=。 粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級為 IT11，其公差值 T3=。 將上面的數(shù)據(jù)填入下表 （表 53）： 表 53 工序名稱 工序余量（ mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（ mm） 表面粗糙度Ra(181。m) 工序基本尺寸 (mm) 尺寸、公差(mm) 精車 IT7 34 + mm? 機(jī) 械制造 工藝學(xué) 課程設(shè)計 17 半精車 IT9 +? ? 粗車 IT11 25 ? ?? 鍛造 177。 2 2? ?? (2)對軸左端 + mm? 外圓表面，加工工藝路線為粗車 —— 半精車 —— 精車，盡由工序 20,40,70 組成。由工序 20,40,70 組成，查表可得 各個 工序余量：精車余量為 ,半精車余量為 ， 粗車余量為 。 由于我們要加工的零件材料要求為 45 鋼，根據(jù)要求，選擇 硬質(zhì)合金刀。銑床選用 X51。 （ 3）相互位置精度包括內(nèi)、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。 （ 4）精基準(zhǔn)選擇：要符合基準(zhǔn)重合原則，盡可能選設(shè)計基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下： 下料 —— 車兩端面，鉆中心孔 —— 粗車 —— 調(diào)制 —— 修研中心孔 —— 半精車—— 車槽，倒角，車螺紋 —— 劃鍵槽加工線 —— 銑鍵槽 —— 精車 —— 修研中心孔 —— 磨削 —— 檢驗。在半精加工Φ 46mm，Φ 37mm，Φ 36mm，Φ 30mm 外圓時，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時加工出各退刀槽，倒角；兩個鍵槽應(yīng)該在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可以保證銑鍵槽時有精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在磨削后銑鍵槽時破壞已精工的外圓表面。該傳動軸加工劃分為三個階段：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。其主要特點(diǎn)是 ： ，便于調(diào)整，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換 ,對工人的技術(shù)要求較低 ； ，減少機(jī)動時間； ，操作工人多，占地面積大。采用跟刀架能抵消加工時徑向切削分力的影響，從而減少切削振動和工件變形，但必須注意仔細(xì)調(diào)整，使跟刀架的中心與機(jī)床頂尖中心保持一致。在加工環(huán)槽工序中，為裝夾方 便。還要考慮裝夾方便、可靠，選一大端面和外圓作為定位粗基準(zhǔn)。 （ 3） 確定傳動軸毛坯的余量 根據(jù)階梯軸的自由鍛造機(jī)械加工余量的計算公式（ D65mm 時，按 65mm 計算， L400mm 時，按 400mm 計算），傳動軸鍛件余量計算如下： A= ** = * *