傳動軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計.doc

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1、 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī) 械 制 造 課 程 設(shè) 計資 料 袋 機(jī)械工程 學(xué)院（系、部） _2011 2012 學(xué)年第 1 學(xué)期 課程名稱 機(jī)械制造工藝學(xué) 指導(dǎo)教師 職稱 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)號 題 目 傳動軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 成 績 起止日期2011年_12月_19日2011年 12 月 26日目 錄 清 單序號材 料 名 稱資料數(shù)量備 注1課程設(shè)計任務(wù)書1張2課程設(shè)計說明書1本3課程設(shè)計圖紙1張零件圖4機(jī)械加工工藝過程卡片1張5機(jī)械加工工序卡片一套11張627湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書20112012 學(xué)年第 一 學(xué)期 機(jī)械工程 學(xué)院（系、部）機(jī)械工程及其自動化 專

2、業(yè) 機(jī)工091班級課程名稱： 機(jī)械制造工藝學(xué) 設(shè)計題目： 傳動軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 完成期限：自 2011年 12月 19 日 至 2011 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。三、設(shè)計工作量 根據(jù)零件圖對零件進(jìn)行工藝分析 確定毛坯的種類 擬定加工路線 確實各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差 選擇各工序的機(jī)床設(shè)備及刀具、量具等工藝裝備 確定各工序的切削用量 編制工藝文件進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容2011年12月19日20111年12月20日分析零件、并且確定生產(chǎn)類型以及生產(chǎn)毛坯2011年12月21日2

3、011年12月23日工藝規(guī)程設(shè)計以及制作工藝卡2011年12月24日2011年12月26日整理、排版說明書以及準(zhǔn)備答辯參考資料1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)主編：陸名彰、胡忠舉 長沙：中南大學(xué)出版社，2004年8月2、機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)主編：黃觀堯 天津：天津大學(xué)出版社，1999年1月3、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程主編：鄒青 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004年9月4、工程材料及應(yīng)用主編：周鳳云 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004年9月5、機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)主編：金問楷 北京：清華大學(xué)出版社，1990年9月6、金屬機(jī)械加工工藝人員手冊主編：金屬機(jī)械加工工藝人員手冊編寫組 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979

4、年1月指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計課題名稱： 傳動軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 班級： 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 成績： 機(jī)械工程學(xué)院2011 年12月目 錄一傳動軸工藝分析11.1零件的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用11.2傳動軸圖樣分析1二.毛坯的選擇3 2.1毛坯類型分析3 2.2確定機(jī)械加工余量，毛坯4三.選擇定位基準(zhǔn)和裝夾43.1基準(zhǔn)的選擇53.2工件的裝夾方法選擇5四.工序集中和分散考慮74.2工序分散 74.1工序集中7五.制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 75.1選擇表面加工方式85.2制定工藝路線85.3傳動軸的工藝路線95.4熱處理工

5、序安排95.5軸類零件加工工藝過程105.6軸類零件加工的技術(shù)要求115.7軸類零件的熱處理11六、機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選用116.1選擇機(jī)床116.2 選用工藝設(shè)備11七工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計算12八、確定工序的切削用量 18九、 提高勞動生產(chǎn)率的方法 21十、課程設(shè)計體會 22十一、參考資料 22一 傳動軸的工藝分析1.1零件的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用 軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機(jī)器中主要用于支承齒輪，帶輪，凸輪以及連桿等傳動件，以及傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸，錐度分軸，空心軸，曲軸，凸輪軸，偏心軸，各種絲桿等。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承

6、受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面，圓錐面，內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細(xì)長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。 圖示傳動軸零件屬于臺階軸零件，由圓柱面，軸肩，砂輪越程槽和鍵槽等組成。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。1.2傳動軸圖樣分析（1） 圖所示零件是傳動軸它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，并

7、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。根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣規(guī)定了主要軸頸，外圓以及軸肩有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關(guān)鍵工序是軸頸和外圓的加工。（2） 傳動軸的工藝性分析1.尺寸精度起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5IT7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6IT9）。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)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許

8、偏差。3相互位置精度 軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.010.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.0010.005mm。4表面粗糙度一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.50.63m，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.630.16m。5.主要技術(shù)要求如下： 根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣規(guī)定了主要軸頸外圓，以及軸肩有較高的尺寸，位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工

9、中給予保證。因此，該傳動軸的關(guān)鍵是軸頸和外圓及軸肩的加工。二.毛坯的選擇2.1毛坯類型分析機(jī)械加工常用的毛坯有鑄件、鍛件、型材及焊接件。不同的毛坯種類及毛坯的精度、粗糙度和硬度等對機(jī)械加工工藝過程有著直接的影響。還有毛坯的形狀和特性，直接會影響到機(jī)械加工的難易、材料的消耗等。軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)4552HRC。40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度

10、而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá)5058HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。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。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)后，可得到較好的切削性能，而且能夠獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，調(diào)質(zhì)后表面硬度可達(dá)220-240HBS。軸類毛

11、坯，常用圓棒料和鍛件，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。毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織表面均勻分布，獲得較高的抗拉，抗彎及抗扭強(qiáng)度；鍛造后的毛坯，能改善金屬內(nèi)部組織，提高其抗拉，抗彎等機(jī)械性能。同時，因鍛件的形狀和尺寸與零件相近，可以節(jié)約材料，減少切削加工的勞動量，降低生產(chǎn)成本。在選擇鍛件的制造方法時，并非是制造精度高就越好，需要綜合考慮機(jī)械加工成本和毛坯制造成本，以達(dá)到零件制造總成本最低的目的。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)。根據(jù)傳動軸的制造材料（45鋼），毛坯類型可采用型材和鍛件，現(xiàn)選用鍛件；毛坯采用自由鍛造。2.2確定機(jī)械加工

12、余量，毛坯尺寸和公差 (1) 公差等級 該鍛件的尺寸公差等級IT為13-15級，加工余量等級為普通級。故IT為15級，MA為普通級。 （2）鍛件質(zhì)量根據(jù)計算可得機(jī)械加工后零件的質(zhì)量為傳動軸的重量估計值為1.31Kg。由此可初步估計機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為2.5Kg。（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= L0.26*D0.2*0.5 = 4000.26* 650.2*0.5 =7.15mm取整數(shù)7mm。(4)鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)通過上面的計算知毛坯和零件的質(zhì)量，鍛件的

13、形狀復(fù)雜系數(shù)S=mt/mn=2.5/3.0=0.83 ，其中mn=472*215*10-6/4=3.0Kg。由于0.83介于0.63和1之間，故該鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為S1級。（5）鍛件的材質(zhì)系數(shù)M由于該傳動軸零件材料是45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M1。（6）零件表面的粗糙度由零件圖可知，該軸除III和V表面的粗糙度為1.6微米外，其它各加工表面的粗糙度均大于或等于6.3微米，鍵槽的表面粗糙度沒有標(biāo)出為一般要求。（7）確定機(jī)械加工余量根據(jù)鍛件質(zhì)量，零件表面粗糙度，形狀復(fù)雜系數(shù)查表2-9，由此查得單邊余量在厚度方向3.5mm，平方向亦為3.5mm。不妨取鍛件各

14、外徑的單邊余量為3.5mm，各軸向尺寸的單邊余量亦為3.5mm。（8）確定毛坯尺寸 零件尺寸單邊加工余量鍛件尺寸4635237445374453624036240302.53527435 （9）確定毛坯尺寸公公差 鍛件尺寸極限偏差鍛件尺寸極限偏差52+1.240+0.8-1.0-0.345+1.035+0.5-0.5-0.2三.選擇定位基準(zhǔn)和裝夾 3.1基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，及保證不加工表面與加工表面的尺寸、位置符合零件圖樣設(shè)計要求。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)。精基準(zhǔn)選擇考慮的重點是如何減少誤差。保證加工精度和安裝方便。軸齒

15、輪的設(shè)計基準(zhǔn)是內(nèi)孔，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，并同時考慮統(tǒng)一精基準(zhǔn)原則，選內(nèi)孔作為主要定位精基準(zhǔn)?？紤]定位穩(wěn)定可靠。選一大端面作為第二定位精基準(zhǔn)。在磨孔工序中。為保證齒面與孔的同軸度，選齒面作為定位基準(zhǔn)。在加工環(huán)槽工序中，為裝夾方便。選外圓表面作為定位基準(zhǔn)。3.2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。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡拉法可避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。精車時，采用雙頂尖法（此時尾座應(yīng)采用彈性頂尖）有利于提高精度，其關(guān)鍵是

16、提高中心孔精度。1.采用跟刀架跟刀架是車削細(xì)長軸極其重要的附件。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。2.采用反向進(jìn)給車削細(xì)長軸時，常使車刀向尾座方向作進(jìn)給運動（此時應(yīng)安裝卡拉工具），這樣刀具施加于工件上的進(jìn)給力方向朝向尾座，因而有使工件產(chǎn)生軸向伸長的趨勢，而卡拉工具大大減少了由于工件伸長造成的彎曲變形。3.采用車削細(xì)長軸的車刀 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。粗加工用車刀在前刀面上開有斷屑槽，使斷屑容易。精車用刀常有一定的負(fù)刃傾角，使切屑流向待加。四.工序集中

17、和分散考慮4.1工序集中工序集中就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成，每道工序加工內(nèi)容多，工藝路線短。其主要特點是：1.可以采用高效機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)率高；2.減少了設(shè)備數(shù)量以及操作工人人數(shù)和占地面積，節(jié)省人力、物力；3.減少了工件安裝次數(shù)，利于保證表面間的位置精度；4.采用的工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整維修較困難，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。4.2工序分散 工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內(nèi)完成，每道工序加工的內(nèi)容少，工藝路線很長。其主要特點是：1.設(shè)備和工藝裝備比較簡單，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；2.可以采用最合理的切削用量，減少機(jī)動時間；3.所需設(shè)備和工藝裝備的數(shù)

18、目多，操作工人多，占地面積大。綜上所訴：工序集中或分散的程度，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模。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。綜上以及結(jié)合圖紙要求，采用工序分散。五.制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程5.1選擇表面加工方式1） 46H7外圓的考慮： 生產(chǎn)批量較大，應(yīng)采用高效加工方法； 零件熱處理會引起較大變形，要保證46H7面的精度和同軸度。2） 大小端面 采用粗車半精車精車加工方法。3） 鍵槽 采用銑削方法。5.2制定工藝路線（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。該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車（粗

19、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。（2）安排加工順序 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)鉆中心及車表面的外圓。 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”先加工主要表面車外圓各個表面，后加工次要表面銑鍵槽和加工各個小槽。 遵循“先面后孔”原則，先加工左右端面，再加工各個臺階面。（3）初步擬定工藝路線定位基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位基準(zhǔn)

20、面的精度和減少圓柱面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半精加工46mm，37mm，36mm，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。5.3傳動軸的工藝路線工序號工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具0鍛造毛坯雙面游標(biāo)卡尺10正火處理雙面游標(biāo)卡尺20車端面，鉆中心孔CA6140YT15雙面游標(biāo)卡尺30粗車左右端面，各外圓及46軸肩面CA6140YT1540調(diào)質(zhì)50修研中心孔雙面游標(biāo)卡尺60半精車左右

21、端面，各外圓及46軸肩面，倒角（不到27軸段）車砂輪越程槽CA6140YT15雙面游標(biāo)卡尺70切27軸段退刀槽，車螺紋，倒角CA6140YT15雙面游標(biāo)卡尺80銑左右邊鍵槽X516立式銑刀雙面游標(biāo)卡尺90精車46軸段，27軸段外圓CA6140YT15雙面游標(biāo)卡尺100修研中心孔110磨削36, 37, 27軸段各外圓M131W砂輪雙面游標(biāo)卡尺120精磨左右兩邊37軸段外圓M131W砂輪雙面游標(biāo)卡尺130終檢雙面游標(biāo)卡尺5.4熱處理工序安排（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。（2） 調(diào)制一般安排在粗車之后，半精車之前

22、，以獲得良好的物理力學(xué)性能。（3） 表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。（4）精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時效處理。傳動軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火，調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)制處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。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。5.5軸類零件加工工藝規(guī)程注意點軸類零件中工藝規(guī)程的制訂，直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合

23、理，在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點：（1）零件圖工藝分析中，需理解零件結(jié)構(gòu)特點、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)。 （2）滲碳件加工工藝路線一般為：下料鍛造正火粗加工半精加工滲碳去碳加工（對不需提高硬度部分）淬火車螺紋、鉆孔或銑槽粗磨低溫時效半精磨低溫時效精磨。 （3）粗基準(zhǔn)選擇：有非加工表面，應(yīng)選非加工表面作為粗基準(zhǔn)。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準(zhǔn)，同時，粗基準(zhǔn)不可重復(fù)使用。 （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)。符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原

24、則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準(zhǔn)。盡可能使定位基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準(zhǔn)。5.6軸類零件加工的技術(shù)要求（1）尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5IT7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為IT6IT9。 （2）幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。 （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

25、對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。 （4）表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來確定。5.7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。 （2）調(diào)質(zhì)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。 （3）表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。 （4）精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時效處理。六、機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選用 6.1選擇機(jī)床 根據(jù)傳動軸的工藝特性，根據(jù)不同工藝選車床。工序3，4，7是粗車和半精車，成批生產(chǎn)不需要很

26、高的生產(chǎn)率，故選用普通臥式車床就可以，此選用CA6140。銑床選用X51。該零件磨削精度不高，選用一般的磨床即可，選用M131W。 6.2 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。工藝裝備采用通用夾具（三爪卡盤及頂尖）。（2）選擇刀具刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。應(yīng)考慮以下方面：（1） 根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。（2） 根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。（3） 根據(jù)加工區(qū)域的特點選擇刀具和幾何參數(shù)。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。（1） 粗車外圓： 01 90外圓車刀（2） 精車

27、外圓 02 70外圓車刀（3） 端面： 03 90端面車刀（4） 打孔鉆頭： 04、05 18、45高速鋼鉆（5） 內(nèi)圓 06 90內(nèi)孔刀（6） 鍵槽 07 3.0*13鍵槽銑刀3.0*13粗車，半精車采用YT5，精車用YT15類車刀，銑刀采用直徑為6mm的立式銑刀，切槽選用高速鋼。（3）選擇量具車削及鍵槽采用測量范圍為0-400mm，規(guī)格為300*0.05的雙面游標(biāo)卡尺，磨削采用測量范圍為25-50mm，讀數(shù)值為0.01mm的外徑千分尺。七工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計算（1）對軸左端外圓表面加工工藝路線為：粗車半精車精車。由工序20,40,70組成，查表可得各個工序余量：精車余量為

28、0.5mm,半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm?？偧庸び嗔繛?.9mm。計算各項工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra6.3m。精車前尺寸：28+0.5=28.5mm半精車前尺寸：28.5+1.4=29.9mm粗車前尺寸：29.9+4.0=33.9mm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=0.021mm。半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級IT9，其公差值T2=0.052mm。粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.13mm。將上面的數(shù)據(jù)填入下表（表5-1）：表5-1工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度Ra(m

29、)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精車0.5IT76.328半精車1.4IT912.528.5粗車4.0IT112529.9鍛造231.9(2)對軸左端外圓表面，加工工藝路線為粗車半精車精車，盡由工序20,40,70組成。查表可得各個工序余量：精車余量為0.5mm,半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm?？偧庸び嗔繛?.9mm。計算各項工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra6.3m。精車前尺寸：34+0.5=34.5mm半精車前尺寸：34.5+1.4=35.9mm粗車前尺寸：35.9+4.0=39.9mm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

30、，其公差值T1=0.025mm。半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級IT9，其公差值T2=0.062mm。粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表（表5-2）表5-2工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精車0.5IT76.334半精車1.4IT912.534.5粗車4.0IT112535.9鍛造239.9（3）軸左端外圓表面。其加工路線為粗車半精車粗磨精磨。由工序20,40,130,140組成，查表可得各個工序余量：精磨余量為0.2mm,粗磨余量為0.4mm，半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0m

31、m?？偧庸び嗔繛?.0mm。計算各項工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra1.6m。精磨前尺寸：35+0.2=35.2mm粗磨前尺寸：35.2+0.4=35.6mm半精車前尺寸：35.6+1.4=37.0mm粗車前尺寸：37.0+4.0=41.0mm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=0.016mm粗磨的經(jīng)濟(jì)精度公差等級IT8，其公差值T2=0.034mm半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級IT9，其公差值T3=0.062mm。粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級為IT11，其公差值T4=0.16mm。將上面的數(shù)據(jù)填入下表（表5-3）：表5-3工序名稱工序余量（

32、mm）加工經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精磨0.2IT61.635粗磨0.4IT86.335.2半精車1.4IT912.535.6粗車4.0IT112537.0鍛造241.0 (4)對軸中端外圓表面，加工工藝路線為粗車半精車精車，盡由工序20,40,70組成。查表可得各個工序余量：精車余量為0.5mm,半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm?？偧庸び嗔繛?.9mm。計算各項工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra6.3m。精車前尺寸：44+0.5=44.5mm半精車前尺寸：44.5+1.4=35.9mm粗車前尺寸：45.9+4.0=

33、49.9mm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=0.025mm。半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級IT9，其公差值T2=0.062mm。粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表（表5-4）表5-4工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精車0.5IT76.344半精車1.4IT912.544.5粗車2.0IT112545.9鍛造249.9（5）軸右端外圓表面。其加工路線為粗車半精車粗磨精磨。由工序20,40,130,140組成，查表可得各個工序余量：精磨余量為

34、0.2mm,粗磨余量為0.4mm，半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm。總加工余量為6.0mm。計算各項工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra1.6m。精磨前尺寸：35+0.2=35.2mm粗磨前尺寸：35.2+0.4=35.6mm半精車前尺寸：35.6+1.4=37.0mm粗車前尺寸：37.0+4.0=41.0mm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=0.016mm粗磨的經(jīng)濟(jì)精度公差等級IT8，其公差值T2=0.034mm半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級IT9，其公差值T3=0.062mm。粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級為IT11，其公差值T4

35、=0.16mm。將上面的數(shù)據(jù)填入下表（表5-5）表5-5工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精磨0.2IT61.637粗磨0.4IT86.337.2半精車1.4IT912.537.6粗車4.0IT112539.0鍛造241 （6）對軸右端外圓表面，加工工藝路線為粗車半精車精車，盡由工序20,50,80組成。查表可得各個工序余量：精車余量為0.5mm,半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm?？偧庸び嗔繛?.9mm。計算各項工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra6.3m。精車前尺寸：34+0.5=34.5mm半精

36、車前尺寸：34.5+1.4=35.9mm粗車前尺寸：35.9+4.0=39.9mm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=0.025mm。半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級IT9，其公差值T2=0.062mm。粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表（表5-6）表5-6工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精車0.5IT76.334半精車1.4IT912.534.5粗車4.0IT112535.9鍛造239.9（7）對軸右端外圓表面加工工藝路線為：粗車半精車精車。

37、由工序工序20,50，80組成，查表可得各個工序余量：精車余量為0.5mm,半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm。總加工余量為5.9mm。計算各項工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra6.3m。精車前尺寸：25+0.5=25.5mm半精車前尺寸：25.5+1.4=26.9mm粗車前尺寸：26.9+4.0=30.9mm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=0.021mm。半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級IT9，其公差值T2=0.052mm。粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.13mm。將上面的數(shù)據(jù)填入下表（表5-7）表5-7

38、工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精車0.5IT76.325半精車1.4IT912.525.5粗車4.0IT112526.9鍛造230.9（8）的左端有31mm的槽，由工序90，粗糙度為6.3m。（9）與上有8x7,6x6的兩個鍵槽，由工序100,110完成八、確定工序的切削用量確定切削用量的原則：首先應(yīng)選去盡可能大的背吃刀量，其次在機(jī)床動力和剛度允許的條件下，又滿足以加工表面粗糙度的情況下，選取盡可能大的進(jìn)給量。最后根據(jù)公式確定最佳切削速度。1、 工序10，粗車軸的左右端面 該工序為兩個工步，工步1是以左邊定位。粗車右端面；

39、工步2是以右邊定位，粗車左端面。由于這兩個工步是在一臺機(jī)床上經(jīng)一次走刀加工完成的，故其選用的切削用量相同。背吃刀量的確定：粗車背吃刀量=2mm 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f0.4mm/r 切削速度的計算：硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度Vc為2.5m/s，根據(jù)公式，可得車床轉(zhuǎn)速，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范圍為101400，14001580（r/min），符合要求。取1425r/min。2、工序20，粗車各外圓面背吃刀量的確定：根據(jù)加工余量，可知單邊總余量為2.95mm，留0.7mm作為半精車余量，留0.25作為精車余量，粗車背吃刀量=2mm

40、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f0.4mm/r 切削速度的計算：硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度Vc為2.5m/s，根據(jù)公式，可得車床轉(zhuǎn)速，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范圍為101400，14001580（r/min），符合要求，取1425r/min。3、工序40,50，半精車各外圓面背吃刀量的確定：根據(jù)加工余量，留0.25mm作為精車余量，半精車背吃刀量=0.7mm 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f0.8mm/r 切削速度的計算： 硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度Vc為1.7m/s，根據(jù)公式，可得所需車

41、床最大轉(zhuǎn)速，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范圍為101400，14001580（r/min），符合要求，取1200r/min。4、工序70,80，精車外圓面背吃刀量的確定：根據(jù)加工余量，精車背吃刀量 =0.25mm 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f0.45mm/r切削速度的計算： 硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度Vc為2.0m/s，根據(jù)公式，可得所需車床最大轉(zhuǎn)速，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范圍為101400，14001580（r/min），符合要求，取1500r/min。5、工序90，車槽，倒圓角背吃刀量的確定：根據(jù)加工余量，背吃刀量 =3.0mm 進(jìn)

42、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f0.10mm/r 切削速度的計算： 硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度Vc為1.76m/s，可得所需車床最轉(zhuǎn)速，取1350r/min6、工序100，110銑鍵槽對8740mm鍵槽 粗銑：每一行程ap =0.3mm Vc為1.5m/s根據(jù)公式，可得所需車床最轉(zhuǎn)速 fm=350 m/min半精銑：每一行程ap =0.2mm Vc為1.6根據(jù)公式，可得所需車床最轉(zhuǎn)速,取1100r/min f=300 m/min對6620mm鍵槽 粗銑：每一行程ap =0.3mm Vc為1.5m/s根據(jù)公式，可得所需車床最轉(zhuǎn)速，取1150r/m

43、in f=350 m/min 半精銑：每一行程ap =0.2mm Vc為1.6m/s跟據(jù)公式，可得所需車床最轉(zhuǎn)速,取1225r/min f=300 m/min7、工序130,140磨削外圓面 查表取磨削縱向進(jìn)給量為粗磨時0.05mm精磨時0.03mm磨削橫向進(jìn)給量為粗磨時0.02mm精磨時0.01mm 工件的運動速度為粗磨時15m/min，精磨時20m/min， 背吃刀量等于磨削余量粗磨時0.2mm，精磨時0.1mm九、 提高勞動生產(chǎn)率的方法 1.縮短單件時間定額 （1） 縮短基本時間 提高切削用量，減少切削行程，合并工步，多件加工都可以縮短基本時間。 （2） 縮減輔助時間 直接縮減輔助時間，

44、實現(xiàn)輔助動作的機(jī)械化和自動化可減少輔助時間。間接縮減輔助時間，使輔助時間與基本時間部分或全部重合，從而減少輔助時間。 2.采用先進(jìn)工藝方法 （1） 對特硬，特脆，特韌材料及復(fù)雜型面采用特種加工來提高生產(chǎn)率。 （2） 在毛坯制造中廣泛采用冷擠壓，熱擠壓，粉末冶金，失蠟鑄造，壓力鑄造，精鍛和爆炸成型等新工藝，能提高毛坯精度，實現(xiàn)少，無切削加工，節(jié)約原材料，經(jīng)濟(jì)效果十分顯著。 （3） 改進(jìn)加工方法3. 進(jìn)行高效及自動化加工 自動化是提高勞動生產(chǎn)率的一個極為重要的方向。十、課程設(shè)計體會 通過對傳動軸的機(jī)械加工工藝過程的課程設(shè)計,可以知道編制零件的的工藝規(guī)程,是一項實踐性很強(qiáng)的工作,需要熟練掌握工藝規(guī)程

45、制定的原則。在課程設(shè)計的過程中我體會到: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;要熟悉零件的結(jié)構(gòu)特點,技術(shù)要求,所用材料,生產(chǎn)批量,和零件的作用和工作環(huán)境,這些方面直接決定了零件的加工工藝規(guī)程并且要學(xué)會最基本的機(jī)械加工手冊的查詢。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

46、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.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。.最后通過本次課程設(shè)計也體會到了自己的專業(yè)知識不是很全面太狹窄了，機(jī)械加工工藝的制定過程中要對各種機(jī)床和夾具熟悉了解并知道其運用的方法,這點對于我們是很不利的，因為我們很少接觸到這些機(jī)械設(shè)備，所以要多為自己創(chuàng)造這樣的機(jī)會。同時在學(xué)習(xí)時一定要扎實的掌握所學(xué)的專業(yè)知識。十一、參考資料1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)主編：陸名彰、胡忠舉 長沙：中南大學(xué)出版社，2004年8月2、機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)主編：黃觀堯 天津：天津大學(xué)出版社，1999年1月3、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程主編：鄒青 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004年9月4、工程材料及應(yīng)用主編：周鳳云 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004年9月5、機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)主編：金問楷 北京：清華大學(xué)出版社，1990年9月6、金屬機(jī)械加工工藝人員手冊主編：金屬機(jī)械加工工藝人員手冊編寫組 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979年1月