传动轴轴加工.docx
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传动轴轴加工
传动轴轴加工工艺规程的设计
专业
班级
组号
学生姓名
指导教师
完成日期年月日
目录
1．前言
2．确定生产纲领及类型
3．工艺规程设计
3.1零件分析
3.2毛坯选择
3.3定位基准确定
3.4工艺路线
3.5工序尺寸确定
4．工艺过程卡编制
4.1设备选择
4.2刀具选择
4．3量具选择
5．工序卡编制
6．课程设计总结
7．参考文献
8．附录
课程设计（论文）任务书
课程设计（论文）题目：
传动轴轴加工工艺规程的设计
专业：
高数控班级：
0821
组号：
06组长：
课程设计（论文）起止时间：
2010年4月13----2010年5月10日
毕业设计（论文）的内容要求：
⒈分析、抄画零件工作图样或计算机绘图设计；
⒉确定毛坯种类、余量、形状，并绘制毛坯图；
⒊编制机械加工工艺规程卡一套；
⒋机械加工工艺规程编制说明书一份。
生产类型：
单件小批量生产
指导教师：
2010年4月10日
前言
机械加工工艺规程，是规定零件机械加工工艺过程和操作方法的重要工艺文件。
它不仅是企业生产中重要的技术文件，也是机械制造过程中用于指导生产、组织加工和管理工作的基本依据，还是新建和改建工厂或车间的基本资料。
本次课程设计是在学习了机械制造技术课程之后，我们综合所学的基础和专业知识，在老师的指导下进行系统、全面的一次综合性生产实践的检验。
课程设计说明书概括性的介绍了设计过程，,对设计中各部分内容作了重点的说明、分析、论证和必要的计算，系统性整理、表达了在机械加工工艺设计过程中涉及到的专业知识和基本要求，有条理的表达了自己对工艺规程作用的独到见解。
传动轴的作用是传递扭矩。
本次设计中，由于生产经验和专业知识有限，设计中一定存在较多的缺点和错误，恳请老师批评指正。
2.生产纲领及类型
该零件为单件小批量生产
3．工艺规程设计
3．1零件分析
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。
Φ35，φ46，φ35为主要配合面，精度均要求较高，需通过磨削得到。
φ30，φ46两表面对两个φ35轴线的圆跳动误差0.0025mm，对φ35（上下偏差分别为-0.009,-0.025）有圆柱度要求。
由于零件悬伸长，因此刚性较差，在车工件时应充分注意这一点。
3．2毛坯选择
毛坯材料为20CrMnTi合金渗碳钢，要求强度较高，且工件的形状比较简单，毛坯精度低，加工余量大，生产类型为单件小批量生产。
综上考虑，采用锻件，其锻造方法为自由锻，毛坯的尺寸精度要求为IT12以下。
3.3定位基准确定
根据零件图纸及零件的使用情况分析：
1.粗基准的选择：
按照粗基准的选择原则，应选择次要加工表面为粗基准。
又考虑到台阶轴的工艺特点，所以选择φ62的外圆为基准面。
2.精基准的选择：
按照基准重合原则及加工要求，应选轴心线为基准。
3.4工艺路线
下料——锻造——预备热处理（目的：
消除内应力，改善切削加工性）
工序:
车端面——粗车——调质——半精车——精车——车端面——车螺纹——铣键槽——淬火——磨外圆——精磨——检验
传动轴的加工工艺规程
工序号
工序名称
工序内容
1
自由锻
2
热处理
正火
3
车端面
车断头及端面保证端面尺寸φ123，钻中心孔；调头车另一断头及端面保证端面尺寸φ82，钻中心孔；
4
粗车
粗车φ64.5外圆，以其为基准面，依次粗车φ48.5外圆；粗车φ37.8；粗车外圆φ26.8；调头再以φ64.5为基准粗车外圆；粗车外圆φ37.8，φ31.8
5
调质
6
半精车
半精车φ62.5外圆；以其为基准依次半精车φ35.9外圆；半精车φ35.9外圆；半精车φ24.3外圆；调头再以φ62.5外圆为基准半精车φ35.9外圆；半精车φ30.3外圆
7
精车
用调整法找正以顶尖中心线为基准精车φ35外圆；精车φ46外圆;割槽深0.5的2个槽深1.5的1个，倒角；调头精车φ30外圆；精车φ35外圆；割槽深0.5的2个，倒角；
8
车端面
车端面保持长120；车另一端面保持全长232
9
车螺纹
车螺纹M24；倒角
10
铣键槽
铣宽12键槽；铣宽8键槽
11
淬火
12
粗磨
粗磨φ46外圆；粗磨φ35外圆；调头粗磨φ35
13
精磨
精磨φ46外圆；精磨φ35.9外圆；调头精磨φ35.9外圆
14
检验
3.5工序尺寸确定
加工表面
工序名称
工序余量
余量来源
工序尺寸“（）”内分别为上下偏差
精度等级
Φ62
精车
0.5
表8-10
Φ62
半精车
2
表8-9
Φ62.5（0，-0.074）
IT9
精车
2.5
Φ64.5（0，-0.019）
IT11
φ46（-0.009，-0.025）
精磨
0.1
表8-10
φ46（-0.009，-0.025）
IT6
粗磨
0.25
φ46.1（0，-0.025）
IT7
精车
0.25
φ46.35（0，-0.03）
IT8
半精车
2.2
表8-9
φ46.6（0，-0.062）
IT9
粗车
2.3
φ48.8（0，-0.16）
IT11
Φ35（-0.009，-0.025）
精磨
0.4
表8-10
Φ35（-0.009，-0.025）
IT6
粗磨
0.25
Φ35.4（0，-0.025）
IT7
精车
0.25
表8-10
Φ35.65（0，-0.039）
IT8
半精车
2.1
表8-9
Φ35.9（0，-0.062）
IT9
粗车
4
Φ37.8（0，-0.16）
IT11
Φ35（±0.008）
精磨
0.4
表8-10
Φ35（±0.008）
IT6
粗磨
0.25
Φ35.4（0，-0.025）
IT7
精车
0.25
Φ35.65（0，-0.039）
IT8
半精车
2.1
表8-9
Φ35.9（0，-0.062）
IT9
粗车
3
Φ37.8（0，-0.16）
IT11
Φ30（-0.001，-0.02）
精车
0.3
表8-9
Φ30（-0.001，-0.02）
IT6
半精车
1.5
Φ30.3（0，-0.025）
IT7
粗车
9
Φ31.8（0，-0.16）
IT11
Φ24（0，-0.03）
精车
0.3
表8-9
Φ24（0，-0.03）
IT8
半精车
1.5
Φ24.3（0,-0.032）
IT9
粗车
9
Φ26.8（0,-0.013）
IT11
（总余量，根据机械制造基础154页查得）
注：
“（）”内分别为上下偏差
毛坯图见下：
4．工艺过程卡编制
4.1设备选择
该件最大尺寸为Φ62，232，CA6140加工范围为0—400，满足加工精度要求，因此选择CA6140.
4.2刀具选择
因为该传动轴为阶梯轴，所以选用90度角偏头外圆车刀，材料为YT15.
4.3量具选择
因为该轴最大长度为232，所以选用量程0-300，精度0.05游标卡尺。
5.工序卡编制
切削用量的选择
确定精车，粗磨，精磨，切削用量（参阅机械加工工艺设计手册）
工件材料：
20CrMnTi
加工要求：
精车外圆
机床：
CA6140
刀具：
YT30的90°偏头外圆车刀（台阶轴）45°刀（倒角）和切槽刀（切槽）
工步1，精车φ62外圆
（1）背吃刀量：
ap总=0.5mm,二次走刀完成
（2）进给量：
f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r（表9-16）
（3）查表9-16得切削速vc=1.333～1.67取小值=1.333m/s=79.98mm/min
（4）主轴转速：
n=1000vc/paid=410r/min
对照车床转速得实际转速为n=450r/min
则实际切削速度：
v=paidn/1000=87.6mm/min
工步2.精车φ35.65（0，-0.039）外圆
（1）背吃刀量：
ap=0.25mm
（2）进给量：
f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r（表9-16）
（3）查表9-16得切削速vc=1.333～1.67取小值=1.333m/s=79.98mm/min
（4）主轴转速：
n=1000vc/paid=714r/min
对照车床转速得实际转速为n=720r/min
则实际切削速度：
v=paidn/1000=80.59mm/min
工步3.精车φ30（-0.001，-0.02）外圆
（1）背吃刀量：
ap=0.3mm
（2）进给量：
f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r（表9-16）
（3）查表9-16得切削速vc=1.333～1.67取小值=1.333m/s=79.98mm/min
（4）主轴转速：
n=1000vc/paid=84.9r/min
对照车床转速得实际转速为n=850r/min
则实际切削速度：
v=paidn/1000=80.07mm/min
工步4.精车φ46.35外圆
（1）背吃刀量：
ap=0.25mm
（2）进给量：
进给量：
f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r（表9-16）
（3）查表9-16得切削速vc=1.333～1.67取小值=1.333m/s=79.98mm/min
（4）主轴转速：
n=1000vc/paid=550r/min
对照车床转速得实际转速为n=560r/min
则实际切削速度：
v=paidn/1000=81.5mm/min
工步5.精车
（1）背吃刀量：
ap=0.3mm
（2）进给量：
进给量：
f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r（表9-16）
（3）查表9-16得切削速vc=1.333～1.67取小值=1.333m/s=79.98mm/min
（4）主轴转速：
n=1000vc/paid=1061r/min
对照车床转速得实际转速为n=1000r/min
则实际切削速度：
v=paidn/1000=75.36mm/min
加工要求：
粗磨外圆
机床：
外圆磨床（表9-74）
刀具：
砂轮（宽40mm）（Ra≥0.8mm）
（双行程）vc：
25～50m/s,取vc=30m/s=1800m/min
（1）工件的回转速度及转速
Vw=20～30mm/min取Vw=20m/min
nw=1.28r/s=76.8r/min
（2）纵向进给量fa=（0.3～0.7）BB=40mm取f=28mm/r
（3）横向进给量fr=0.015～0.05mm/双行程取f=0.03mm、双行程（表9-75）
①工件的回转速度及转速
Vw=20～60m/min取Vw=40m/min
Nw=2.00～3.33r/s取Nw=2.00r/s=120r/min
②纵向进给量：
fa=（0.3～0.4）BB=40mm取f=16mm/r
③横向进给量：
fr=0.005～0.01mm/双行程
课程设计小结
此次课程设计,让我们受益非浅,不仅培养了我们发现问题、分析问题、解决问题的逻辑思维能力,更重要的是学会了熟悉运用机械制造工艺学中的基本理论实际知识解决零件在加工中的定位，夹紧，以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题保证加工质量。
通过这次轴的设计,让我们从机械基础到公差配合、从机械制图、计算机绘图到机床设备应用，把机械制造过程中的各种知识综合整理，又有了更高层次的理解和发现。
通过对传动轴轴加工的工艺设计以及设计说明书的编写,进一步培养了我们分析、总结和表达的能力,巩固、深化了在设计中所获得的知识,让我们更加贴近于生产实际,让我们更加清晰的看到了理论与实际在设计中的差别,通过设计使我们能够综合、灵活、有条理地应用机械制造方面的知识,熟练掌握机械加工工艺规程的制定,充分表达自己对工艺的理解和发现。
在设计中,老师的细心指导,让我们了解了自己在学习过程中的缺陷,使我们进一步熟悉及应用机械制造中的理论研究,培养了我们一丝不苟、严谨认真的工作作风和良好习惯!
课程设计是我们所学知识的总结及运用,同时也让我们进一步熟悉了计算机的操作,让我们为毕业后上岗有了信心。
在此,感谢老师的认真指导!
参考资料：
《机械加工工艺设计手册》
《机械制造基础》
附录
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