軸類零件機械加工工藝設(shè)計編制

1、 軸類零件機械加工工藝編制目錄l 任務(wù)1 分析軸類零件的技術(shù)資料l 任務(wù)2 確定軸類零件的生產(chǎn)類型l 任務(wù)3 軸類零件的毛坯類型及其制造方法l 任務(wù)4 選擇軸類零件的定位基準(zhǔn)和加工裝備l 任務(wù)5 擬定軸類零件的工藝路線l 任務(wù)6 設(shè)計軸類零件的加工工序l 任務(wù)7 填寫軸類零件的機械加工工藝文件任務(wù)一分析軸類零件的技術(shù)資料教學(xué)目標(biāo)² 能看懂軸類零件的零件圖和裝配圖。² 明確軸類零件在產(chǎn)品中的作用，找出其主要技術(shù)要求。² 確定軸類零件的加工關(guān)鍵表面。一、 看懂傳動軸的結(jié)構(gòu)形狀如圖1，零件圖采用了主視圖和移出斷面圖表達(dá)其形狀結(jié)構(gòu)。從主視圖可以看出，主體由四段不同直徑的回

2、轉(zhuǎn)體組成，有軸頸、軸肩、鍵槽、擋圈槽、倒角等結(jié)構(gòu)，由此可以想象出傳動軸的結(jié)構(gòu)形狀，如圖2所示。二、 明確傳動軸的裝配位置和作用傳動軸起支承齒輪、傳遞扭矩的作用。Ø30js6外圓（軸頸）用于安裝軸承，ø35軸肩起軸承向定位作用。Ø25f7、ø25g6及軸肩用于安裝齒輪及齒輪的軸向定位，采用普通平鍵連接，左軸端有擋圈槽，用于安裝擋圈，以軸向固定齒輪。三、 確定傳動軸的加工關(guān)鍵表面(1) ø25f7、ø25g6軸頭ø 30js6軸頸都具有較高的尺寸精度（IT7，IT6）和位置精度（同軸度為0.02）要求，表面粗糙度（Ra值分別為0

3、.8um）ø35軸肩兩端面雖然尺寸精度要求不高，但表面精糙度要求較高（Ra值為1.6um）；所以ø 25f7、ø 25g6軸頭、ø 30js6軸頸及ø 35軸肩兩端均為加工關(guān)鍵表面。(2)鍵糟側(cè)面（寬度）尺寸精度（IT9）要求中等，位置精度（對稱度0.012）要求比較高，表面粗糙度（Ra值為3.2um）要求中等，鍵槽底面（深度）尺寸精度（21）和表面精糙度（Ra值為6.3um）要求都較低，所以鍵槽是次要加工表面。(3)擋圈槽、左、右、倒角等其余表面，尺寸及表面精度要求都比較低，均為次要加工表面，如圖3所示。任務(wù)2 確定軸類零件的生產(chǎn)類型教學(xué)目標(biāo)

4、² 掌握軸類零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算方法。² 掌握軸類零件生產(chǎn)類型及其工藝特征的確定方法。一、 計算傳動軸的生產(chǎn)綱領(lǐng)根據(jù)任務(wù)書知：(1) 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)Q=150臺/年；(2) 每臺產(chǎn)品中傳動軸的數(shù)量n=1件/臺；(3) 傳動軸的備品率a=5；(4) 傳動軸的廢品百分率b=0.5；傳動軸的生產(chǎn)綱領(lǐng)計算如下： N=Qn(1+a)(1+b) =150x1(1+5)(1+0.5) =158(件/年)二、 確定傳動軸的生產(chǎn)類型及其工藝特征傳動軸屬于中型機械類零件。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)（158件/年）及零件類型（中型機械），由附表2機加工工作各種生產(chǎn)類型的生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特點可查出，傳動軸的生產(chǎn)類型

5、為小批生產(chǎn)，工藝特征見表1表1 傳動軸的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)類型工藝特征158件/年小批生產(chǎn)(1) 毛坯采用自由鍛造，精度低，余量大(2) 加工設(shè)備采用通用機床(3) 工藝裝備采用通用夾具或組合夾具、通用刀具、通用量具、標(biāo)準(zhǔn)附件(4) 工藝文件需編制簡單的加工工藝過程卡片(5) 加工采用畫線、試切等方法保證尺寸，生產(chǎn)效率低，要求操作工人技術(shù)熟練任務(wù)3 確定軸類零件的毛坯類型及其制造方法教學(xué)目標(biāo)² 掌握軸類零件毛坯的類型及其制造方法的選擇。² 掌握軸類零件毛坯的機械加工余量的估算方法。² 掌握軸類零件的毛坯簡圖的繪制方法。2、 選擇傳動軸毛坯類型及其制造方

6、法根據(jù)傳動軸的制造材料（45鋼），查附表5常用毛坯類型可確定，毛坯類型可采用型材或鍛件，傳動軸毛坯選用鍛件，而采用自由鍛造法來制造。2、 繪制傳動軸毛坯簡圖1確定傳動軸毛坯簡圖根據(jù)附表8自由鍛件機械加工余量計算公式中階梯軸的自由鍛造機械加工余量計算公式（D<65mm計算，L<300mm時，按300mm計算），傳動軸鍛件余量計算如下：A=0.26L.2D0.5=0.26x3000.2x650.5=6.65（mm）2、繪制傳動軸毛坯簡圖傳動軸毛坯簡圖的繪制方法如圖4所示任務(wù)4 選擇軸類零件的定位基準(zhǔn)和加工裝備教學(xué)目標(biāo)² 掌握軸類零件的精基準(zhǔn)和夾緊方案的選擇的方法。²

7、 掌握軸類零件的粗基準(zhǔn)和夾緊方案的選擇的方法。² 掌握傳動軸加工裝備的選擇方法。一、 選擇傳動軸的精基準(zhǔn)和夾緊方案根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，考慮選擇傳動軸的軸線作為定位精基準(zhǔn)是最理想的，即采用兩端中心孔作為精基準(zhǔn)，如圖5所示。二、 選擇傳動軸的粗基準(zhǔn)和夾緊方案選擇毛坯ø51外圓作為粗基準(zhǔn)，能方便地加工兩端面和中心孔，可以盡快獲得精基準(zhǔn)，如圖6所示。三、 選擇傳動軸的加工裝備 根據(jù)傳動軸的工藝特性，加工設(shè)備采用通用機床、即普通車床、立式銑床、萬能磨床。工藝裝備采用通用夾具（三爪卡盤及頂尖）、通用刀具（標(biāo)準(zhǔn)車刀、鍵槽銑刀、砂輪等）、通用量具（游標(biāo)卡尺、外徑千分尺等）。任務(wù)5 擬定軸類零

8、件的工藝路線教學(xué)目標(biāo)² 掌握選擇軸類零件各表面的加工方法。² 掌握初步擬定軸類零件機械加工工藝路線的方法。一、 確定各表面的加工方法根據(jù)加工表面的精度和表面粗糙度要求，查附表10外圓表面加工方案可得各加工表面的加工方案，詳見表2表2 各加工表面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra/um加 工 方 案Ø30js6外圓軸肩IT6IT11以上0.81.6粗車半精車精車粗磨精磨Ø25f7外圓軸肩IT7IT11以上0.81.6粗車半精車精車Ø25g6外圓軸肩IT6IT11以上0.81.6粗車半精車精車鍵槽側(cè)面8N9底面IT9IT11以上3.26.3粗

9、銑精銑擋圈槽23x2IT11以上12.5粗車各倒角IT11以上12.5粗車二、 初步擬定傳動軸機械加工工藝路線1、劃分加工階段根據(jù)以上相關(guān)知識和分析可知，傳動軸主要表面的加工可劃分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。2、安排加工順序 根據(jù)機械加工的安排原則，先安排基準(zhǔn)和主要表面的精加工，然后再安排基準(zhǔn)和主要表面的精加工。先以ø51作為作為基準(zhǔn)粗加工兩端中心孔（精基準(zhǔn)），加式兩端中心孔需車平兩端面。3初步擬定工藝路線 根據(jù)上述分析，初步擬定兩個機械加工工藝路線方案，見表3和表4供分析選擇。表3 傳動軸機械加工工藝路線一工序號工序名稱工序容定位基準(zhǔn)加工設(shè)備1鍛造鍛造毛坯2熱處理正火處理3

10、車鉆分別車兩端面、鉆兩端中心孔，總長車至145毛坯ø42外圓CK61404粗車分別粗車左、右端各處圓及軸肩端面，ø25、ø30外圓和軸肩端面均留余量，ø35車至尺寸兩中心孔CK61405熱處理調(diào)質(zhì)處理6研修研修中心孔7半精車、精車半精車右端ø25外圓及端肩端面，留磨削余量；調(diào)頭半精車左端ø25外圓及軸肩端面，留磨削余量；半精車、精車ø30js6外圓及軸肩端面、圓角至尺寸，車左端槽ø23x2至尺寸兩中心孔CK61408磨削粗、精磨左、右端及ø30js6外圓及軸肩至尺寸兩中心孔CK61409銑削粗、精銑鍵槽8

11、N9x20兩中心孔CK614010終檢按圖樣技術(shù)要求全部檢驗優(yōu)點：與方案二相比，工序少，ø25外圓只精車（不磨削），加工成本低缺點：ø25外圓的位置精度難保證表4 傳動軸機械加工工藝路線方案二工序號工序名稱工序容定位基準(zhǔn)加工設(shè)備1鍛造鍛造毛坯2熱處理正火處理3車鉆分別車兩端面、鉆兩端中心孔，總長車至145毛坯ø42外圓CK61404粗車分別粗車左、右端各外圓及軸肩端面，ø25、ø30外圓和軸肩端面均余量，ø35車至尺寸兩中心孔CK61405熱處理調(diào)質(zhì)處理兩中心孔6研修研修中心孔兩中心孔CK61407半精車分別半精車左、右端各外圓及軸肩

12、端面，均磨削余量兩中心孔CK61408磨削粗、精磨左、右端ø25、ø30外圓及軸肩端面、圓角至尺寸兩中心孔CK61409銑削粗、精銑鍵槽8N9x20 ，去毛刺兩中心孔M131W10車削車左端槽ø23x2至尺寸，去毛刺兩中心孔X503211終檢按圖樣技術(shù)要求全部檢驗優(yōu)點：ø25f7及ø25g6外圓的尺寸和位置精度容易保證缺點：比方案一多一道工序，又磨削ø25f7及ø25g6外圓，加工成本比方案一稍高 傳動軸為小批生產(chǎn)，應(yīng)優(yōu)先考慮其尺寸和位置精度的難易，其次才考慮加工成本，所以選擇方案二。任務(wù)6 設(shè)計軸類零件的加工工藝教學(xué)目標(biāo)&

13、#178; 掌握軸類零件工序加工余量及尺寸的確定方法。² 掌握軸類零件工序加工時定額的計算方法一、確定傳動軸各工序加工余量及工序尺寸傳動軸的加工過程、各工序尺寸及其公差、毛坯尺寸見表5，并如圖7所示。表5 各工序加工余量及工序尺寸工序外圓尺寸及公差加工余量端面（長度）尺寸加工余量磨削Ø25f7Ø25g6Ø30js60.3（查附表18磨削外圓的加工余量及偏差）707280.3（查附表19磨削外圓的加工余量及偏差）半精車Ø25.3h11Ø25.3h11Ø30.3h111.3（查附表16粗車及半精車外圓的加工余量及偏差）707.6

14、27.71（查附表17半精車軸端面加工余量及偏差）粗車Ø26.6h13Ø26.6h13Ø31.6h1332-26.6=5.432-26.6=5.437-31.6=5.4709.626.7毛坯Ø32Ø32Ø37d圖8 傳動軸的加工過程（a） 毛坯；（b）粗車；（c）半精車；（d）磨削二、計算傳動軸各工序工時定額 因傳動軸為小批生產(chǎn)，因此可以采用經(jīng)驗估算法計算各工序的工時定額。主要利用經(jīng)過實踐而積累的統(tǒng)計數(shù)據(jù)及進(jìn)行部分計算來確定，計算結(jié)果見表6。在實際生產(chǎn)中，時間定額需要不斷修正。表6 傳動軸各工序時間估算表工序號工序名稱工序工時（分）工

15、序號工序名稱工序工時（分）3車鉆88磨削114粗車129銑削156研修1010車削57半精車9合 計70任務(wù)7 填寫軸類零件的機械加工工藝文件 教學(xué)目標(biāo)² 掌握軸類零件工序加工余量及尺寸的確定方法。² 掌握軸類零件工時定額的計算方法。 根據(jù)上述任務(wù)結(jié)果，按機械加工工藝文件中各欄的填寫要求，詳細(xì)填寫傳動軸機械加工工藝過程卡片。因傳動軸的生產(chǎn)類型是小批生產(chǎn)，故只需編制機械加工工藝過程卡片，但過程卡片的編制容比只有較詳細(xì)，才能用于指導(dǎo)生產(chǎn)，完成填寫的傳動軸機械加工工藝卡片見表7表7傳動軸機械加工工藝過程卡片 (企業(yè)名稱)機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號05001共1頁產(chǎn)

16、品名稱零（部）件名稱傳動軸材料牌號45毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸Ø42x159每毛坯可制作數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工序容車間工段設(shè)備工藝裝備工時準(zhǔn)終單件1鍛造鍛造毛坯2熱處理正火處理3車鉆分別車兩端、鉆兩端A6.3中心孔，總長車到145CK6140三爪卡盤、端面車刀、中心鉆、游標(biāo)卡尺84粗車分別粗車左、右端各外圓及軸肩端面，ø25、ø30外圓和軸肩端面均余量，ø35車至尺寸機加工二班CK6140三爪卡盤、頂尖、外圓車刀、游標(biāo)卡尺85熱處理調(diào)質(zhì)處理126研修研修中心孔機加工二班CK6140頂尖、研修頂尖、游標(biāo)卡尺107半精車(1)半精車右端ø25外圓及軸肩，外圓車至ø25.3，長度車至27.7（2）調(diào)頭半精車左端ø25和ø30外圓及軸肩端面，外圓車至ø25.3h11、ø30.3h11，長度車至70、7.6機加工二班CK6140夾頭