傳動軸零件的機械加工工藝編制2015

軸類零件的機械加工工藝編制軸類零件是機器中最常見的一種零件，主要用于支承傳動零件和傳遞動力。套類零件一般安裝在軸上，起定位、聯(lián)接、傳動等作用。1．典型軸類零件（a）階梯軸（b）空心軸（c）曲軸2．軸類零件的結構特點常見軸類零件的基本形狀是階梯狀的回轉體，其長度大于直徑，主體由多段不同直徑的回轉體組成。軸上一般有軸頸、軸肩、鍵槽、螺紋、擋圈槽、銷孔、內孔、螺紋孔等要素，以及中心孔、退刀槽、倒角、圓角等機械加工工藝結構。3．軸類零件的材料軸類零件的制造材料一般多為碳鋼，其中45號優(yōu)質碳素鋼最常用。不重要或受力較小的軸，可采用Q235-A等普通碳素鋼。外形復雜的軸則一般采用高強度鑄鐵或球墨鑄鐵。機械加工工藝編制任務書任務名稱編制傳動軸機械加工工藝

編制依據1．相關技術文件和資料（1）傳動軸零件圖，如圖1-1所示。（2）產品裝配圖（局部），如圖1-2所示。每臺產品中傳動軸的數量1件。2．產品生產綱領（1）產品的生產綱領為150臺/年，成批生產。（2）傳動軸的備品百分率為5%、廢品百分率為0.5%。3．生產條件和資源（1）毛坯為外協(xié)件，生產條件可根據需要確定。（2）由機加工車間二班（兩班制）負責生產。（3）現可供選用的加工設備有：①CA6140×1000普通車床多臺；②M131W萬能外圓磨床1臺；③X5032普通立式銑床1臺。（3）各設備均達到機床規(guī)定的工作精度要求，不再增加設備。

工作結果1．傳動軸毛坯簡圖；2．傳動軸機械加工工藝過程卡。

傳動軸零件圖

產品（傳動軸部分）裝配示意圖步驟1.1分析傳動軸1.看懂傳動軸的零件圖和裝配圖，明確傳動軸在產品中的作用。2.找出其主要技術要求，確定傳動軸的加工關鍵表面。任務目標任務實施1.1.1看懂傳動軸的結構形狀零件圖采用了主視圖和移出斷面圖表達其形狀結構。從主視圖可以看出，主體由四段不同直徑的回轉體組成，有軸頸、軸肩、鍵槽、擋圈槽、倒角、圓角等結構，由此可以想象出傳動軸的結構形狀。1.1.2明確傳動軸的裝配位置和作用由產品（傳動軸部分）裝配圖可知，傳動軸起支承齒輪、傳遞扭矩的作用。兩Ф30js6外圓（軸頸）用于安裝軸承,Ф37軸肩起軸承軸向定位作用。Ф24g6外圓及軸肩用于安裝齒輪及齒輪軸向定位，采用普通平鍵聯(lián)接，左軸端有擋圈槽，用于安裝檔圈，以軸向固定齒輪。1．Ф30js6、Ф24g6軸頸都具有較高的尺寸精度（IT6）和位置精度（圓跳動分別為0.01、0.02）要求，表面粗糙度（Ra值分別為0.8μm、1.6μm）要求也較高；Ф37軸肩兩端面雖然尺寸精度要求不高，但表面粗糙度要求較高（Ra值分別為1.6μm、3.2μm）；圓角R1精度要求并不高，但需與軸頸及軸肩端面一起加工，所以Ф30js6、Ф24g6軸頸、Ф37軸肩端面、圓角R1均為加工的關鍵表面。1.1.3確定傳動軸的加工關鍵表面2．鍵槽側面（寬度）尺寸精度（IT9）要求中等，位置精度（對稱度0.025約為8級）要求比較高，表面粗糙度（Ra值為3.2μm）要求中等，鍵槽底面（深度）尺寸精度（20）和表面粗糙度（Ra值為6.3μm）要求都較低，所以鍵槽是次要加工表面。1.1.3確定傳動軸的加工關鍵表面3．擋圈槽、左、右端面、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。1.1.3確定傳動軸的加工關鍵表面任務結果名稱結果關鍵加工表面Ф30js6、Ф24g6軸頸及軸肩兩端面次要加工表面其余表面?zhèn)鲃虞S的加工關鍵表面步驟1.2確定生產類型1．計算傳動軸的生產綱領；2．確定傳動軸的生產類型及工藝特征。任務目標1．產品的生產綱領是指企業(yè)在一年的計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。零件的生產綱領是指該零件(包括備品和廢品在內)的年生產總量。2．零件的產量和產品的產量不一定相同。每臺產品中相同零件的數量可能不止一件，所以在中批生產產品的企業(yè)，也有可能有大批生產零件的車間。3．零件的生產綱領按下式計算：N＝Qn（1＋a）（1＋b）式中N——零件的生產綱領（件/年）；Q——產品的年生產綱領（臺/年）；n——每臺產品中該零件的數量（件/臺）；a——零件的備品百分率；b——零件的廢品百分率。4．零件生產類型的確定，主要取決于產品的生產綱領，但也要考慮零件質量的大小和結構的復雜程度。輕型和重型的零件、結構簡單和結構復雜的零件，它們的加工難度和工藝技術都有很大差別。5．不同生產類型的零件，其加工過程、加工設備和工藝裝備等都有很大差別。各種機加工生產類型的生產綱領及工藝特點見附表2相關知識根據任務書已知：（1）產品的生產綱領Q＝150臺/年；（2）每臺產品中傳動軸的數量n＝1件/臺；（3）傳動軸的備品百分率a＝5%；（4）傳動軸的廢品百分率b＝0.5%；傳動軸的生產綱領計算如下：N＝Qn（1＋a）（1＋b）＝150×1（1＋5%）（1＋0.5%）＝158件/年任務實施1.2.1計算傳動軸的生產綱領1.2.2確定傳動軸的生產類型及工藝特征傳動軸屬于中型機械類零件。根據生產綱領（158件/年）及零件類型（中型機械），由附表2可查出，傳動軸的生產類型為小批生產。任務結果名稱結果生產綱領158件/年生產類型小批生產工藝特征（1）毛坯采用自由鍛造，精度低，余量大（2）加工設備采用通用機床（3）工藝裝備采用通用夾具或組合夾具、通用刀具、通用量具、標準附件；（4）工藝文件需編制簡單的加工工藝過程卡片（5）加工采用劃線、試切等方法保證尺寸，生產效率低，要求操作工人技術熟練傳動軸的生產綱領和生產類型步驟1.3確定傳動軸的毛坯類型及其制造方法1．選擇傳動軸的毛坯的類型及其制造方法；2．繪制傳動軸的毛坯簡圖。任務目標根據傳動軸的制造材料（45鋼），查表可確定，毛坯類型可采用型材或鍛件，現選用鍛件；毛坯采用自由鍛造法。任務實施1.3.1選擇傳動軸毛坯類型及其制造方法1.3.2繪制傳動軸毛坯簡圖1．確定傳動軸毛坯的余量查表，根據階梯軸的自由鍛造機械加工余量計算公式（D<65mm時，按65mm計算,L<300mm時，按300mm計算），傳動軸鍛件余量計算如下：A＝0.26L0.2D0..5＝0.26×3000.2×650.5＝6.56mm取整數7mm。2．繪制傳動軸毛坯簡圖步驟圖例（1）用雙點劃線畫出傳動軸的主視圖。只畫主要結構，次要細節(jié)簡化不畫，非毛坯制造的孔不畫。（2）將加工總余量按尺寸用粗實線畫在加工表面上。（3）標注毛坯的主要尺寸。任務結果名稱結果毛坯的類型及其制造方法（1）毛坯類型為鍛件（2）制造方法采用自由鍛造毛坯的機械加工余量及毛坯的尺寸偏差、毛坯簡圖傳動軸的毛坯類型及其制造方法步驟1.4

選擇定位基準和加工裝備1．確定傳動軸的粗基準和夾緊方案：2．確定傳動軸的精基準和夾緊方案。任務目標根據基準重合原則，考慮選擇傳動軸的軸線作為定位精基準是最理想的，即采用兩端中心孔作為精基準，如圖所示。任務實施1.4.1選擇傳動軸的精基準和夾緊方案1．以毛坯表面作為定位基準，稱為粗基準。2．粗基準選擇要考慮下列原則：（1）選用的粗基準必須便于加工精基準，以盡快獲得精基準。（2）粗基準應選用面積較大，平整光潔，無澆口、冒口、飛邊等缺陷的表面，這樣工件定位才穩(wěn)定可靠。（3）當有多個不加工表面時，應選擇與加工表面位置精度要求較高的表面作為粗基準。（4）當工件的加工表面與某不加工表面之間有相互位置精度要求時，應選擇該不加工表面作為粗基準。（5）當工件的某重要表面要求加工余量均勻時，應選擇該表面作為粗基準。（6）粗基準在同一尺寸方向上應只使用一次。3．軸類零件的粗加工，可選擇外圓表面作為定位粗基準，以此定位加工兩端面和中心孔，為后續(xù)工序準備精基準，加工方法見附表23。相關知識1．零件已加工的表面作為定位基準，這種基準稱為精基準。合理選擇定位精基準是保證零件加工精度的關鍵。2．選擇精基準首先根據零件關鍵表面的加工精度（尤其是有位置精度要求的表面），同時還要考慮所選基準的裝夾是否穩(wěn)定可靠、操作方便。3．選定精基準所需用的夾具結構是否簡單。4．精基準的選擇原則：（1）基準重合原則盡量選擇設計基準作為精基準，避免基準不重合而引起的定位誤差。（2）基準統(tǒng)一原則盡量選擇多個加工表面共享的定位基準面作為精基準，以保證各加工面的相互位置精度，避免誤差，簡化夾具的設計和制造。（3）自為基準原則精加工或光整加工工序應盡量選擇加工表面本身作為精基準，該表面與其它表面的位置精度則由先行工序保證。（4）互為基準原則當兩個表面相互位置精度以各自的形狀和尺寸精度都要求很高時，可以采取互為基準原則，反復多次進行加工。相關知識5．在選擇基準時不能同時遵循各選擇原則（甚至相互矛盾）時。應根據具體情況具體分析，以保證關鍵表面為主，兼顧次要表面的加工精度。6．軸類零件的精基準（1）軸類零件的加工，多以軸兩端的中心孔作為定位精基準。因為軸的設計基準是中心線，這樣既符合基準重合原則，又符合基準統(tǒng)一原則，還能在一次裝夾中最大限度地完成多個外圓及端面的加工，易于保證各軸頸間的同軸度以及端面的垂直度。（2）當不能用兩端中心孔定位（如帶內孔的軸）時，可采用外圓表面或外圓表面和一端孔口作精基準。相關知識選擇毛坯Ф51外圓作為粗基準，能方便地加工兩端面和中心孔，可以盡快獲得精基準，如圖所示。任務實施1.4.2選擇傳動軸的粗基準和夾緊方案根據傳動軸的工藝特性，加工設備采用通用機床，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（標準車刀、鍵槽銑刀、砂輪等）、通用量具（游標卡尺、外徑千分尺等任務實施1.4.3選擇加工裝備任務結果名稱結果精基準粗基準加工裝備（1）加工設備采用通用機床；（2）夾具主要采用三爪卡盤及頂尖；（3）刀具采用標準車刀、鍵槽銑刀、砂輪；（4）量具采用游標卡尺、外徑千分尺等。傳動軸的基準及其加工設備步驟1.5擬定傳動軸機械加工工藝路線

1．選擇各表面的加工方法；2．初步擬定傳動軸機械加工工藝路線。任務目標任務實施1.5.1確定各表面的加工方法加工表面精度要求表面粗糙度Ra/μm加工方案Ф30js6外圓軸肩及圓角IT6IT11以上0.81.6粗車→半精車→精車→粗磨→精磨Ф24g6外圓軸肩及圓角IT6IT11以上1.63.2粗車→半精車→精車鍵槽側面8N9底面IT9IT11以上3.26.3粗銑→精銑擋圈槽22.9×1.3IT11以上12.5粗車各倒角IT11以上12.5粗車1.切削加工順序的安排原則：（1）按“先基面、后其他”的順序，先加工基準表面，后加工其它表面。（2）按“先主后次、先粗后精”的原則，先加工主要表面（指裝配基面、工作表面等），后加工次要表面（指沉孔、螺孔等），先安排粗加工工序，后安排半精加工、精加工工序。（3）對于與主要表面有位置要求的次要表面，應安排在主要表面加工之后加工。（4）熱處理工序參照按附表？來安排。（5）除各工序操作者自檢外，零件全部加工結束之后應單獨安排檢驗工序。相關知識2．軸類零件鍵槽加工方法鍵槽是軸類零件上常見的結構，其中以普通平鍵應用最廣泛，通常在普通立式銑床上用鍵槽銑刀加工。鍵槽一般都放在外圓精車或粗磨之后、精加工之前進行。如果安排在精車之前銑鍵槽，在精車時由于斷續(xù)切削而產生振動，既影響加工質量，又容易損壞刀具。另一方面，鍵槽的尺寸也較控制，如果安排在主要表面的精加工之后，則以會破壞主要表面的已有的精度。相關知識1．劃分加工階段傳動軸主要表面的加工可劃分為粗加工、半精加工、精加工三個階段。任務實施1.5.2初步擬定傳動軸機械加工工藝路線2．安排加工順序根據機械加工的安排原則，先安排基準和主要表面的粗加工，然后再安排基準和主要表面的精加工。3.初步擬定工藝路線初步擬定兩個機械加工工藝路線方案。傳動軸為小批生產，應優(yōu)先考慮確保達到尺寸和位置精度要求，所以選擇方案二。傳動軸機械加工工藝路線方案一工序號工序名稱工序內容定位基準加工設備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140毛坯Ф51外圓CA61404粗車分別粗車左、右端各外圓及軸肩端面，Ф30、Ф24外圓和軸肩端面均留余量，Ф37車至尺寸兩中心孔CA614