變速箱中間軸課程設計說明書

1、課程名稱： 汽車制造工藝學課程設計 課程代碼：設計周數(shù)： 1 學 分： 1 設計單位： 機電學院 實訓地點： 機電學院 設計時間： 2013-06-24至 201306-28本欄目應包含以下內(nèi)容（由實訓生本人填寫） ：1、設計的任務；2、設計方法、步驟與內(nèi)容；3、設計的總結(jié)與體會一、 變速箱中間軸的加工工藝設計課程設計說明書1、設計的任務 主要從零件圖查閱資料，總結(jié)以往所學的知識，分析中間軸加工過程 中各部步驟的工藝過程，詳述半圓槽加工專用夾具的設計。從毛坯的選擇 到工件的最終加工完成，每一步都根據(jù)查閱資料，按照國家標準進行過程 設計，并選擇最優(yōu)方案達到節(jié)約成本，方便加工的要求。本設計根據(jù)理論

2、 分析結(jié)合實際操作完善加工的工藝。半圓槽的夾具設計中采用 V 型塊的定 位方式，手動偏心輪夾緊，使得零件加工方便，定位精準。 因此要求我們 起碼做到下面的三點要求：1、能運用汽車制造工藝學課程中基本理論， 正確地解決一個零件的制造加 工工藝，及工序內(nèi)容，設備，夾輔具等的選擇，保證零件的加工質(zhì)量。2、學會使用手冊及圖標資料， 掌握運用標準資料、 手冊查閱有關技術資料 的能力。3、學生獨立完成設計任務內(nèi)容， 利用計算機進行輔助設計， 設計資料符合 國家職業(yè)有關標準。二、 設計方法、步驟和內(nèi)容1. 機械加工工藝規(guī)程設計1.1 軸類零件的作用及結(jié)構(gòu)1該零件表面由圓柱面、外螺紋、齒輪、半圓槽等組成的。其

3、中多個徑向 尺寸和軸向尺寸有較高的尺寸精度、表面粗糙度和位置公差要求。零件圖 尺寸標注完整，符合數(shù)控加工尺寸標注要求。該零件屬于鍛件，毛坯尺寸 為70X395mm，切削工藝性良好。1.2 零件的工藝分析（1）根據(jù)加工余量算出背吃刀量，進行試切削，然后修正背吃刀量。正確 使用量具，必須檢查和調(diào)整零位，仔細計算工件的各部分尺寸，對留有磨 削余量的工件，銑半圓槽是留有余量。注意及時關閉機動進給或提前關閉 機動進給，用手動進給刀長度尺寸。認真看清圖樣尺寸要求，正確使用刻 度盤，看清刻度值。（2）車削前，找正后頂尖，使之與主軸軸線重合；調(diào)整車床主軸與床身導 軌的平行度；盡量減少工件的伸出長度，或另一端頂

4、尖支撐，增加裝夾剛 性；選擇合適的刀具材料，或適當降低切削速度。（ 3）消除或防止由于車床剛性不足而引起的震動； 增加車刀剛性和正確裝 夾車刀；同時增加工件的裝夾性；合理選擇車刀角度；進給量不宜太大， 精車余量和切削速度應該選擇恰當。（ 4）對于齒部加工應注意選擇基準面， 保證加工精度。 一般選擇軸端面和 軸的中心線為基準。選擇既是設計基準又是測量和裝配基準的內(nèi)孔作為定 位基準，既符合“基準重合”原則，又能使齒形加工等工序基準統(tǒng)一，只 要嚴格控制內(nèi)孔精度，在專用芯軸上定位時不需要找正。故生產(chǎn)率高，廣 泛用于成批生產(chǎn)中。滾齒加工后一般留有 0.07 0.10 mm的余量，為剃齒 加工。（ 5）對

5、于半圓槽的加工采用 V型塊定位夾緊， 因為 V型塊具有對中性， 便 于加工時的定位。加工時應在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣 可保證銑鍵槽時有較精確的定位基準，又可避免在精磨后銑鍵槽時破壞已 精加工的外圓表面。1.3 零件毛坯的選擇類型；鍛件 理由：軸類毛坯常用圓棒料和鍛件； 大型軸或結(jié)構(gòu)復雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高 的抗拉、抗彎及抗扭強度。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由 鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時采用模鍛。材料； 18CrMnTi1.4 工藝方案設計1定位基準的選擇 定位基準的精度對半圓槽加工精

6、度有直接的影響。軸類加工一般選擇 頂尖孔定位， 半圓槽的加工定位一般選擇端面定位。 合理地選擇定位基準， 對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個 主要配合表面及軸肩面對基準軸線均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求， 它又是實心軸，所以應選擇兩端中心孔為基準，采用雙頂尖裝夾方法，以 保證零件的技術要求。粗基準采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝 夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛 坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個 端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準，用三爪自 定心卡盤裝夾 （

7、 有時在上工步已車外圓處搭中心架 ） ，車另一端面，鉆中心 孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。2. 零件加工流程方案的確定 中間軸的加工大致分為以下步驟：備料鍛造正火粗加工外圓表 面割槽磨削表面滾齒銑凹槽倒角剃齒銑端面和螺紋檢驗 鉗加工螺紋磨外圓清洗檢驗入庫加工的第一階段是通過鍛造選擇毛坯， 再對毛坯進行正火處理， 正火處 理的目的在于提高工件的且切削性能，細化晶粒，并安排在粗車各外圓之 后，半精車各外圓之前。加工的第二階段是毛坯最初進入機械加工的階段。各軸段粗加工半精 加工，基準表面的精加工切齒加工。由于下一階段進行半圓槽加工需要使 用端面基準，所以需要使得端面的精度達到規(guī)定的技術要

8、求。加工的第三階段是半圓槽的加工。采用 V 型塊定位，端面為基準。 加工的第四階段是剃齒加工。這個階段的目的，在于修正齒輪經(jīng)過淬 火后所引起的齒形變形，進一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達 到最終的精度要求。 在這個階段中首先應對定位基準面（孔和端面）進行修整， 因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會產(chǎn)生變形， 如果在淬火后直接采用這樣的孔和端面 作為基準進行齒形精加工， 是很難達到齒輪精度的要求的。 以修整過的基準面定位進 行齒形精加工， 可以使定位準確可靠， 余量分布也比較均勻， 以便達到精加工的目的。加工的第五階段是端面螺紋加工。這一階段主要加工螺紋面，注意選 擇端面為基準面，保證加工精度

9、。螺紋加工應該在精加工之后，假如在粗 加工之前加工螺紋會影響螺紋的精度。軸上的螺紋一般有較高的精度，如 安排在局部淬火之前進行加工，則淬火后產(chǎn)生的變形會影響螺紋的精度。 因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進行。加工的最后階段是精磨。這一階段精磨工件，使得符合工件的加工技 術要求。1.5 工藝過程10 鍛造鍛造成型20熱處理正火30校直校直 /0.5040洗鉆洗兩端面50粗車粗車短頭外圓60粗車粗車長頭外圓70精車精車短頭外圓80精車精 車長頭外圓90 車割3x 39.5 槽100 車 割 2X 29.5min 、 3X 44.5 、3X42.5 槽110 車 割 3X52.5 、 3X 49

10、 槽120 車 割 3X 52、 3X 51.5 槽130 磨 粗磨外圓至 51.8 及 30.3140 滾 夾左端 30k6 外圓頂右端中心孔150 去毛刺 去滾齒毛刺160 銑 銑 b=10 t=10 四槽170 銑 銑平面180 去毛 去齒輪左端毛刺190 倒角 到齒輪園腳200 去毛 去倒角毛刺210 剃 剃齒 m=4.25 z=13 a=20 220 銑 銑 M30X1.5-6g 螺紋230 鉗 打印廠標（右端面）240 檢驗 熱前檢驗250 熱 滲碳淬火260 校 校直270 研 研磨中心孔280 鉗 修正 M30X1.5 螺紋290 磨 粗磨各檔外圓300 磨 精磨各檔外圓及端面

11、310 珩 頂兩中心孔珩齒320 洗 清洗330 檢 成品檢驗，各外圓軸向尺寸及跳動齒形部分為 fa-0.16340 入庫 上油、包裝、入庫。2. 專用夾具設計2.1.1 工件的定位方案設計變速箱的中間軸，以此軸的中心軸線為定位基準，可使誤差趨近于零。 由于銑半圓鍵槽，采用活動 V 形塊控制凸輪與鍵槽的相對位置。工件外圓 及端面在 V 形塊 1.2 和擋板上定位。2.1.2 確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式銑床常用的通用夾具主要是平口虎鉗、液壓虎鉗、卡盤等，它們都適 合裝夾形狀規(guī)則的小型工件。對專用夾具則需要根據(jù)零件的具體形狀，依 據(jù)“六點定位”原理進行專門的設計。其中，夾緊機構(gòu)具有通用性，比較 常見的有

12、以下幾種：（ 1）螺旋夾緊機構(gòu)。采用螺旋直接夾緊或采用螺旋與其他元件組合實現(xiàn)夾 緊的機構(gòu)，稱為螺旋夾緊機構(gòu)。螺旋夾緊機構(gòu)包括螺釘夾緊和螺帽夾緊兩 類單螺旋夾緊機構(gòu)。在螺釘頭上加了擺車床動壓塊，以增大接觸面積，防 止已加工表面受到傷害。此外，螺旋夾緊機構(gòu)還可與壓板結(jié)合，形成復合 夾緊機構(gòu)。螺旋央緊機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、增力比較人、自鎖性好、夾緊行 程不受限制和制造方便等優(yōu)點，很適用于手動夾緊，圃而在機床夾具中得 到廣泛的應用。缺點是夾緊動作費時、效率低，因此在機動夾緊機構(gòu)中應用較少。（ 2）斜楔夾緊機構(gòu)。 斜楔夾緊機構(gòu)能改變夾緊力的方向， 月扁構(gòu)簡單、 可 靠、增力作用顯著，常與汽缸、油缸等聯(lián)用實現(xiàn)

13、自動夾緊；缺點是行程較 小。為增大夾緊行程，在實際應用中常做成雙角楔塊。設計中，選擇楔角 既要考慮自鎖，又要考慮夾緊行程。（ 3）偏心夾緊機構(gòu)。是內(nèi)偏心夾緊元件直接夾緊工件或與其他元件組合快 速夾緊工件的機構(gòu)，稱為偏心夾緊機構(gòu)。偏心夾緊元件有圓偏心和曲線偏 心兩種形式，曲線偏心制造田難，因此生產(chǎn)巾多用圓偏心夾緊機構(gòu)。圓偏 心夾緊機構(gòu)動作迅速、效串高，而且結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，車床在夾具中 應用廣泛。缺點是夾緊行程小，自鎖性能不穩(wěn)定，僅適用于夾緊表面形狀 規(guī)矩尺寸變化小和加工中無振動的場合。本夾具可選用偏心夾緊機構(gòu)，符合工件的加工要求。三、 設計的總結(jié)與體會 經(jīng)過一個星期的學習和查閱資料， 我終于完成了汽車變速器中間軸承的 設計。從開始接觸課程題目到設計方案的確定，再到課程設計任務書的完 成，每走一步對于我來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)。這也是我在大學期間獨立 完成的較大的項目。 在這段時間里， 我學到了很多知識也有也有很多感受。通過這次設計我開始獨立的學習和探索， 查看相關資料和書籍， 讓自己 頭腦從模糊到逐漸清晰，使自己的設計逐步完善起來，每一次改進都使我 受益頗豐。