傳動(dòng)軸——課程設(shè)計(jì)說明書

湖南工業(yè)大學(xué)機(jī) 械 制 造 課 程 設(shè) 計(jì)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)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 職稱 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 題 目 傳動(dòng)軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 成 績 起止日期2011年_12月_19日2010年 12 月 25日目 錄 清 單序號(hào)材 料 名 稱資料數(shù)量備 注1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1張2課程設(shè)計(jì)說明書1本3課程設(shè)計(jì)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10張6湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)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(dòng)化 專業(yè) 機(jī)工091班級(jí)課程名稱： 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)題目： 傳動(dòng)軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 完成期限：自 2011年 12月 19 日 至 2011 年 12 月25 日共 1 周內(nèi)容及任務(wù)一、 設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù) 二、 設(shè)計(jì)任務(wù) 根據(jù)零件圖對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，編制工藝文件。三、設(shè)計(jì)工作量 根據(jù)零件圖對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 確定毛坯的種類和制造方法 確定毛坯的尺寸和公差 擬定加工路線 確實(shí)各工序的加工余量，計(jì)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2011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20日2011年12月24日工藝規(guī)程設(shè)計(jì)以及制作工藝卡2011年12月25日整理、排版說明書以及準(zhǔn)備答辯參考資料1、趙家奇,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(2版),機(jī)械工業(yè)出版社,2006年.2、曾志新,呂明主編,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),:武漢理工大學(xué)出版社,2001年.3、李益明主編,機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,1993年.4、肖詩綱主編,切削用量手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,1993年.5、金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編,機(jī)械工業(yè)出版社，1987年.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(jì)課題名稱： 傳動(dòng)軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 成績： 機(jī)械工程學(xué)院目 錄一機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)的目的1二生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定11.生產(chǎn)類型的確定12.生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算2三傳動(dòng)軸的工藝性分析31.軸的工作原理32.零件圖樣分析33.零件的工藝分析44傳動(dòng)軸的表面粗糙度、形狀和位置精度要求5審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性四選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖51毛坯的選擇52確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量6五選擇傳動(dòng)軸的加工方法，制定工藝路線91定位基準(zhǔn)的選擇92零件表面加工方法的確定93.加工階段的劃分104.工序的集中與分散105.加工順序的安排116.傳動(dòng)軸工藝路線的確定12六機(jī)床設(shè)備的選用131機(jī)床設(shè)備的選用132工藝裝備的選用13七工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計(jì)算13八確定工序的切削用量18九課程設(shè)計(jì)體會(huì)20十參考文獻(xiàn)21一機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)的目的1.加強(qiáng)對(duì)課堂知識(shí)的理解。通過課程設(shè)計(jì)可以使我們更熟悉書本知識(shí)，能更加熟練地運(yùn)用書本知識(shí)。2.培養(yǎng)工程意識(shí)。通過課程設(shè)計(jì)，綜合生產(chǎn)實(shí)際，貼近就業(yè)崗位，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決機(jī)械制造工程的實(shí)際問題，培養(yǎng)工程意識(shí)，做到學(xué)以致用。3.訓(xùn)練基本技能。通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)備設(shè)計(jì)的方法和步驟，初步具備設(shè)計(jì)工藝規(guī)程和工藝裝備的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、繪圖、計(jì)算和編寫技術(shù)文件的基本技能。4.培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)。技術(shù)設(shè)計(jì)是根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求而進(jìn)行的，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，充分考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。通過課程設(shè)計(jì)，可強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)協(xié)調(diào)技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的矛盾。5.培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)。通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生養(yǎng)成遵守國家標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣，學(xué)會(huì)使用與設(shè)計(jì)有關(guān)的手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。二生產(chǎn)類型的確定與生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算機(jī)械加工的工藝規(guī)程的詳細(xì)程度與生產(chǎn)類型有關(guān)，不同的生產(chǎn)類型由產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)來區(qū)別。1.生產(chǎn)類型的確定（1）零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制定具有決定性的影響。機(jī)械制造的生產(chǎn)類型一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)分為大批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、和小批生產(chǎn)。產(chǎn)量越大生產(chǎn)專業(yè)化程度越高。按重型機(jī)械、中型機(jī)械、和輕型機(jī)械的年生產(chǎn)量列出了不同的生產(chǎn)類型的規(guī)范如表1表1 各種生產(chǎn)類型的規(guī)范生產(chǎn)類型零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)/件/年重型機(jī)械中型機(jī)械輕型機(jī)械單件生產(chǎn)520100小批生產(chǎn)510020200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000500050000(2)生產(chǎn)類型的劃分要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)還得考慮產(chǎn)品本身的大小及其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。2.生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算（1）生產(chǎn)綱領(lǐng)是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝規(guī)程起著很重要的作用，它決定了各工序所需的專業(yè)化和自動(dòng)化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備。（2）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算方式N=Qn(1+%+%)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際：零件的備品率%和零件的平均廢品率%分別取4%和6%，產(chǎn)品的年產(chǎn)量Q要求為200件/年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為1件/臺(tái)。所以綜合以上數(shù)據(jù)代入上式中得：N=221件（3）減速箱輸出軸的體積估計(jì)為零件的質(zhì)量估計(jì)為m=3.1kg查表1可得其屬于輕型零件，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。三傳動(dòng)軸的工藝性分析1.傳動(dòng)軸的工作原理軸上的兩個(gè)齒輪或是帶輪均置于箱體外，作用是傳遞動(dòng)力，所以材料具有較高的抗彎強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。2.零件圖樣分析（1）該零件軸段的安排是呈階梯型，中間粗兩端細(xì)，符合強(qiáng)度外形原則，便于安裝和拆卸。其加工精度要求較高，要有較高的形位公差，表面粗糙度最高達(dá)到了1.6m。零件的中心軸是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。（2）mm對(duì)公共軸線的圓跳動(dòng)為0.012mm。（3）29mm的左端面對(duì)公共軸線的圓跳動(dòng)度為0.015mm。（4）mm40mm鍵槽對(duì)基準(zhǔn)B的對(duì)稱度為0.012mm。（5）mm20mm鍵槽對(duì)基準(zhǔn)C的對(duì)稱度為0.012mm。 （6）零件的材料為45鋼。（7）調(diào)質(zhì)處理，表面硬度為220-250HBS。（8）mm為軸承配合，所以軸表面的精度，配合要求較高，Ra為1.6m。（9）各軸肩處過渡圓角R=1.5mm。（10）軸端加工出45倒角，是為了便于裝配。3.零件的工藝分析（1）零件的毛坯材料為45，是典型的軸用材料，綜合機(jī)械性能良好。該材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理之后具有良好的力學(xué)性能和切削加工性能。經(jīng)淬火加高溫回火后具有良好的綜合力學(xué)性能，具有較高的強(qiáng)度、較好的韌性和塑性。（2）該軸式階梯軸，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般。根據(jù)表面粗糙度要求和生產(chǎn)類型，表面加工分為粗加工和精加工。加工時(shí)應(yīng)把精加工和粗加工分開，這樣經(jīng)多次加工以后逐漸減少零件的變形誤差。（3）此零件的毛坯為模鍛件，外形不需要加工。（4）該軸的加工以車削為主，車削時(shí)應(yīng)保證外圓的同軸度。（5）在精車前安排了熱處理工藝，以提高軸的疲勞強(qiáng)度和保證零件的內(nèi)應(yīng)力減少，穩(wěn)定尺寸、減少零件變形。并能保證工件變形之后能在半精車時(shí)糾正。（6）同一軸心線上各軸孔的同軸度誤差會(huì)導(dǎo)致軸承裝置時(shí)歪斜，影響軸的同軸度和軸承的使用壽命。所以在車削磨削過程中，要保證其同軸度。4 .傳動(dòng)軸的表面粗糙度、形狀和位置精度要求見表2表2加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等級(jí)表面粗糙度Ra（m）形位公差主軸左軸面IT73.20.025A主軸左軸面3512.5主軸左軸面IT61.60.012A0.00445軸面4512.5主軸右軸面 IT61.60.012A0.004主軸右軸面3512.5主軸右端面IT73.20.025A8740鍵8740IT76.30.012B8720鍵8720IT76.30.012C5審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性（1）結(jié)構(gòu)力求簡單、對(duì)稱，橫截面尺寸不應(yīng)該有突然地變化。（2）應(yīng)有合理的模面和圓角半徑（3）45剛具有良好的鍛性四選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖1毛坯的選擇因?yàn)閭鲃?dòng)軸在工作過程中要承受沖擊載荷、扭轉(zhuǎn)力矩,且載荷比較大。為增強(qiáng)它的抗扭強(qiáng)度和沖擊韌度，毛坯應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)低碳鋼。因?yàn)樯a(chǎn)類型屬于小批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率宜采用模鍛方法制造毛坯。2確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量（1） 公差等級(jí)根據(jù)零件圖各個(gè)部分的加工精度要求，鍛件的尺寸公差等級(jí)為8-12級(jí)，加工余量等級(jí)為普通級(jí)，故取IT=12級(jí)。（2） 鍛件的質(zhì)量估算與形狀復(fù)雜系數(shù)S的確定。鍛件的質(zhì)量為 =3.1kg形狀系數(shù)S等于mf/mn其中mf為鍛件的質(zhì)量，mn為相應(yīng)的鍛件外廓包容體質(zhì)量，S=3.1/3.9=0.786根據(jù)S值查相關(guān)文獻(xiàn)可知鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為S1級(jí)，即簡單級(jí)。（3） 零件表面粗糙度根據(jù)零件圖可知該軸各加工表面的粗糙度至少為1.6m。（4） 毛坯加工余量的確定根據(jù)上面估算的鍛件的質(zhì)量、形狀復(fù)雜系數(shù)與零件的長度，查表可得單邊余量的范圍為1.72.2mm。由于零件為階梯軸，可以把臺(tái)階相差不大的軸的毛坯合成為同一節(jié)。 對(duì)軸左端和35的外圓端面，為了提高加工效率，可以作為同一臺(tái)階。根據(jù)外圓表面粗糙度3.2m的要求，對(duì)其加工方案為粗車半精車精車。由工藝手冊(cè)查得：精車的加工余量為1.1，半精車的加工余量為1.5，粗車的加工余量為4.5，所以總加工余量為7.1，取加工余量為10，修正粗車余量為7.4 。精車后工序的基本尺寸為26，其他各工序的基本尺寸為:精車：29+1.1=30.1半精車：30.1+1.5=31.6粗車：31.6+7.4=39確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度：精車后為IT7，Ra3.2m，半精車后為IT8，Ra6.3m ，粗車后為IT11，Ra12.5m。對(duì)35的外圓端面，加工方案為粗車。粗車的加工余量為4.0，其工序尺寸為粗車：35+4.0=39 對(duì)軸左端的外圓端面，根據(jù)其表面粗糙度為1.6m，確定其加工方案為：粗車半精車磨削。查工藝手冊(cè)得：磨削的加工余量為0.4,半精車的加工余量為1.5，粗車的加工余量為4.5，總的加工余量為6.4，取總的加工余量為7，將粗車的加工余量修正為5.1 。磨削后工序的基本尺寸為35mm，其它各工序的基本尺寸為：磨削：36+0.4=36.4半精車：36.4+1.5=37.9粗車：37.9+5.1=43確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度：磨削后為IT6，Ra為1.6m。半精車后為IT8,Ra為6.3m，粗車后為IT11,Ra為12.5m。 對(duì)45和右端的外圓端面的毛坯加工余量的確定：由于臺(tái)階相差較小，在確定毛坯時(shí)可處于同一臺(tái)階面。對(duì)45的外圓端面，加工方案為粗車。粗車的加工余量為2.0，其工序尺寸為粗車：45+2.0=47以右端為對(duì)象，其外圓的表面粗糙度Ra為1.6m ,確定其加工方案為：粗車半精車磨削。查工藝手冊(cè)得：磨削的加工余量為0.4,半精車的加工余量為1.5，粗車的加工余量為4.5，總的加工余量為6.4，取總的加工余量為7，將粗車的加工余量修正為5.1 。磨削后的尺寸為35，其它各工序的基本尺寸為：磨削：36+0.4=36.4半精車：36.4+1.5=37.9粗車：37.9+5.1=43確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度：磨削后為IT6，Ra為1.6m。半精車后為IT8,Ra為6.3m，粗車后為IT11,Ra為12.5m。 對(duì)軸右端35和的外圓端面，為了提高加工效率，可以作為同一臺(tái)階。根據(jù)外圓表面粗糙度3.2m的要求，對(duì)其加工方案為粗車半精車精車。由工藝手冊(cè)查得：精車的加工余量為1.1，半精車的加工余量為1.5，粗車的加工余量為4.5，所以總加工余量為7.1，取加工余量為10，修正粗車余量為7.4 。精車后工序的基本尺寸為26，其他各工序的基本尺寸為:精車：26+1.1=27.1半精車：27.1+1.5=28.6粗車：28.6+7.4=36確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度：精車后為IT7，Ra3.2m，半精車后為IT8，Ra6.3m ，粗車后為IT11，Ra12.5m。對(duì)35的外圓端面，加工方案為粗車。粗車的加工余量取為2.0，其工序尺寸為粗車：35+2.0=37 對(duì)軸端面加工余量的確定：根據(jù)軸的尺寸長度與零件直徑，查工藝手冊(cè)得端面的加工余量為2 。五 選擇傳動(dòng)軸的加工方法，制定工藝路線1定位基準(zhǔn)的選擇正確的選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程中的一項(xiàng)重要的內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵，定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)，以下為定位基準(zhǔn)的選擇。（1）粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置精度，合理分配各加工面的余量，為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。所以為了便于定位、裝夾和加工，可選軸的外圓表面為粗基準(zhǔn)，或用外圓表面和頂尖孔共同作為粗基準(zhǔn)。用外圓表面定位時(shí)，因基準(zhǔn)面加工和工件裝夾都比較方便，一般用卡盤裝夾。為了保證重要表面的粗加工余量小而均勻，應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)，并且要保證工件加工面與其它不加工表面之間的位置精度。（2）精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)傳動(dòng)軸的技術(shù)要求和裝配要求，應(yīng)選擇軸左端面和為精基準(zhǔn)。零件上的很多表面都可以以兩端面作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工?？杀苊饣鶞?zhǔn)轉(zhuǎn)化誤差，也遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。兩端的中心軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用中心軸線為定位基準(zhǔn)，可保證表面最后的加工位置精度，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合。由于兩軸面的精加工工序要求余量小且均勻，可利用其自身作為基準(zhǔn)。2零件表面加工方法的確定 根據(jù)零件圖上各表面的加工要求以及材料性質(zhì)等因素，以車削加工為主，由于兩個(gè)端面的粗糙度Ra為1.6m，采用磨削加工。傳動(dòng)軸各表面的具體加工方法如表3表3加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra（m）加工方法外圓面IT73.2粗車半精車精車35外圓面IT1212.5粗車外圓面IT61.6粗車半精車磨削45外圓面IT1212.5粗車外圓面IT61.6粗車半精車磨削35外圓面IT1212.5粗車外圓面IT73.2粗車半精車精車8740鍵槽IT76.3粗銑8720鍵槽IT76.3粗銑3.加工階段的劃分劃分的原因：保證加工質(zhì)量合理，劃分加工階段能合理地使用機(jī)床設(shè)備，便于熱處理工序的安排，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，保護(hù)精加工過后的表面。階段的劃分：傳動(dòng)軸的加工質(zhì)量要求較高，其中表面粗糙度要求最高為Ra 1.6m，另外幾處圓跳動(dòng)也有較高的位置精度要求。精加工方案的確定，可將加工階段分為粗加工，半精加工和精加工等幾個(gè)階段。粗加工階段主要是為了切除各加工表面上的大部分余量，提高生產(chǎn)量。將左端26mm和35mm的精基準(zhǔn)的粗加工完成，可以保證后續(xù)工序都采用精基準(zhǔn)進(jìn)行定位加工，從而保證其它表面的精度要求，粗車左右端面。在半精加工階段，是為各主要表面的精加工做準(zhǔn)備，完成、35、45軸表面的加工。在精加工階段，對(duì)進(jìn)行加工。使其達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求。車削加工完成后則對(duì)鍵槽進(jìn)行銑削。4.工序的集中與分散 該軸的生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般，但有較高的技術(shù)要求，可選用工序集中原則安排軸的加工工序。采用通用機(jī)床和部分高生產(chǎn)率專用設(shè)備，配用專用夾具，與部分劃線法達(dá)到精度，以減少工序數(shù)目，縮短工藝路線，提高生產(chǎn)效率。采用工序集中原則，有利于保證各加工面之間的位置精度要求，節(jié)省安裝工件的時(shí)間，減少工件的搬動(dòng)次數(shù)，使生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)組織工作得到簡化，工作裝夾次數(shù)減少，輔助時(shí)間縮短。5.加工順序的安排（1）機(jī)械加工工序 按先基準(zhǔn)平面后其他的原則：機(jī)械加工工藝安排是總是先加工好定位基準(zhǔn)面，所以應(yīng)先安排為后續(xù)工序準(zhǔn)備好定為基準(zhǔn)。先加工精基準(zhǔn)面，然后車表面外圓。按先粗后精的原則：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求較高的各主要表面，后安排精加工。按先主后次的原則:先加工主要表面，如車外圓各個(gè)表面，端面等。后加工次要表面，如銑鍵槽等。先外后內(nèi)，先大后小原則：加工階梯外圓時(shí)先加工直徑較大的后加工直徑小的。次要表面的加工安排：鍵槽等次要表面的加工通常安排在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。對(duì)于加工質(zhì)量要求較高的表面，安排在后面，并在前幾道工序中注意形位公差，在加工過程中不斷調(diào)整、保證其形位公差。先面后孔原則：先加工端面，再銑鍵槽。（2）熱處理工序的安排 在切削加工前宜安排正火處理，以提高改善軸的硬度，消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，改善其切削性能。在粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，能提高軸的綜合性能。最終熱處理安排在半精車之后磨削加工之前。這樣能夠提高材料強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性。在精加工之前安排表面淬火，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形，提高表面耐磨性。（3）輔助工序的安排 在粗加工和熱處理后，安排校直工序。在半精車加工之后安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該軸的工序安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工主要表面粗加工熱處理主要表面半精加工主要表面的精加工（磨削）銑鍵槽去毛刺、淬火回火等。6.傳動(dòng)軸工藝路線的確定根據(jù)以上的加工工藝過程的分析確定零件的工藝路線如表4表4工序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具10粗車左右端面及45倒角CA614045刀游標(biāo)卡尺20粗車外圓CA614090刀游標(biāo)卡尺30調(diào)質(zhì)處理40半精車外圓CA614090刀游標(biāo)卡尺、尺規(guī)50校 正游標(biāo)卡尺60精車外圓CA614090刀游標(biāo)卡尺70磨削M1412砂輪游標(biāo)卡尺80銑鍵槽銑床X083銑刀游標(biāo)卡尺90車槽CA6140切斷刀游標(biāo)卡尺100去毛刺手錘110清洗120最終熱處理卡尺 塞規(guī)130檢查游標(biāo)卡尺，卡規(guī)，塞規(guī)，直尺六機(jī)床設(shè)備的選用 1機(jī)床設(shè)備的選用在本方案中，傳動(dòng)軸的生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，可以選用較高效率的專用機(jī)床和通用機(jī)床。根據(jù)該軸尺寸的大小要求，選用臥式銑床CA6140，外圓磨M1412。2工藝裝備的選用 在小批量生產(chǎn)的條件下，所用的刀具有通用道具和特殊刀具，量具有游標(biāo)卡尺、卡尺、塞規(guī)等。另外還要用到夾具。七工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計(jì)算（1）對(duì)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、60組成，查表可得各個(gè)工序余量：精車余量為1.1mm,半精車余量為1.5mm，修正后的粗車余量為7.4mm?？偧庸び嗔繛?0mm。計(jì)算各項(xiàng)工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra3.2m。精車前尺寸：29+1.1=30.1mm半精車前尺寸：30.1+1.5=31.6mm粗車前尺寸：31.6+7.4=39mm按照各工序所得到的經(jīng)濟(jì)精度所對(duì)應(yīng)的值精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT7，其公差值T1=0.021mm。半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT8，其公差值T2=0.033mm。粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT11，其公差值T3=0.13mm。將上面的數(shù)據(jù)填入下表：表7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1.1IT73.229半精車1.5IT86.330.130.10-0.033粗車7.4IT1112.531.631.60-0.13鍛造2392用計(jì)算法對(duì)精車徑向的工序量進(jìn)行分析：查表=1.1mm，則半精車的基本尺寸為=29+1.1=30.1mm。半精加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)達(dá)到IT8級(jí)。確定公差值為0.033mm,所以=（30.1+0.02）mm。工序最大余量=(30.1+0.02)-(29+0.034)=1.086mm工序最小余量=（30.1-0.02）-（29+0.05）=1.03mm.(2)對(duì)軸左端35外圓表面，加工工藝路線為粗車，盡由工序20組成。查表可得粗車余量為4.0mm。取粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT11，查表可確認(rèn)其公差值為0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表表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)粗車4IT1112.53535鍛造239392（3）軸左端外圓表面。其加工路線為粗車半精車磨削。由工序20、40、70組成，據(jù)之前查到的加工余量得磨削余量為0.4 ，半精車為1.5 ，經(jīng)修正后的粗車余量為5.1 。確定總加工余量為7 。 計(jì)算各工序尺寸： 磨削前：36+0.4=36.4 半精車之前：36.4+1.5=37.9 粗車前：37.9+5.1=43 按照加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度給各工序尺寸確定公差,查工藝手冊(cè)可知每道工序的經(jīng)濟(jì)精度所對(duì)應(yīng)的值為： 取磨削的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT6，其公差值為T1=0.016mm。 取半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT8，其公差值為T2=0.039mm。 取粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT11，其公差值為T3=0.16mm。 其數(shù)據(jù)如下表表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)磨削0.4IT61.636半精車1.5IT86.336.436.40-0.039粗車5.1IT1112.537.937.90-0.16鍛造 243432 現(xiàn)用計(jì)算法對(duì)磨削徑向的工序量進(jìn)行分析：查表得=0.4mm。則半精車基本尺寸為=36+0.4=36.4mm，半精加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)為IT8級(jí)?？纱_認(rèn)其公差值0.039mm，故取=（36.40.02）mm。 工序最大余量=36.42-36.008=0.412mm 工序最小余量=(36.4-0.02)-(36+0.025)=0.365mm(4)對(duì)軸中端45外圓表面，加工工藝路線為粗車，盡由工序20組成。查表可得粗車余量為2.0mm。取粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT11，查表可確認(rèn)其公差值為0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表表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)粗車2IT1112.54545鍛造247472（5）對(duì)軸右端mm外圓表面，加工工藝路線為：粗車半精車磨削。由工序20、40、70組成。查工藝手冊(cè)得各加工余量：磨削余量為0.4 ，半精車為1.5 ，經(jīng)修正后的粗車余量為5.1 ，確定總加工余量為7。磨削前：36+0.4=36.4半精車之前：36.4+1.5=37.9粗車前：37.9+5.1=43取磨削的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT6，公差值為T1=0.016mm。取半精車的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT8，公差值為T2=0.039mm。取粗車的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT11，公差值為T1=0.16mm。將以上數(shù)據(jù)填入表格表8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)磨削0.4IT60.836半精車1.5IT86.336.436.40-0.039粗車4.1IT1112.537.937.90-0.16鍛造243432（6）對(duì)軸右端35外圓表面，加工工藝路線為粗車，盡由工序20組成。查表可得粗車余量為2.0mm。取粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT11，查表可確認(rèn)其公差值為0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表表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)粗車2IT1112.53535鍛造237372（7）對(duì)軸右端外圓表面加工工藝路線為：粗車半精車精車。由工序20、40、60組成，查表可得各個(gè)工序余量：精車余量為1.1mm,半精車余量為1.5mm，修正后的粗車余量為7.4mm?？偧庸び嗔繛?0mm。計(jì)算各項(xiàng)工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra3.2m。精車前尺寸：26+1.1=27.1mm半精車前尺寸：27.1+1.5=28.6mm粗車前尺寸：28.6+7.4=36mm按照各工序所得到的經(jīng)濟(jì)精度所對(duì)應(yīng)的值精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT7，其公差值T1=0.021mm。半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT8，其公差值T2=0.033mm。粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT11，其公差值T3=0.13mm。將上面的數(shù)據(jù)填入下表：表7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1.1IT73.226半精車1.5IT86.327.127.10-0.033粗車7.4IT1112.528.628.60-0.13鍛造2362用計(jì)算法對(duì)精車徑向的工序量進(jìn)行分析：查表=1.1mm，則半精車的基本尺寸為=26+1.1=27.1mm。半精加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)達(dá)到IT8級(jí)。確定公差值為0.033mm,所以=（27.1+0.02）mm。工序最大余量=(27.1+0.02)-(26+0.034)=1.086mm工序最小余量=（27.1-0.02）-（26+0.05）=1.03mm。（8）的左端有31mm的槽，粗糙度為6.3m，工序?yàn)?9。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(dòng)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?yàn)閮蓚€(gè)工步，工步1是以左邊定位。粗車右端面；工步2是以右邊定位，粗車左端面。由于這兩個(gè)工步是在一臺(tái)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：根據(jù)加工余量，工步1和工步2的北吃刀量都為2.5mm 進(jìn)給量的確定：本設(shè)計(jì)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f0.86mm/r 切削速度的計(jì)算：硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時(shí)，取切削速度V為60m/min，根據(jù)公式n=1000Vc/d，可得車床轉(zhuǎn)速n=100060/35r/min，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范偉為101400，14001580（r/min），符合要求。2、工序20粗車及工序40半精車 該工序?yàn)楣げ?粗車和工步2半精車，則進(jìn)給量依次為ap1=z=1.7mm， ap2=z=0.8mm查表得 粗車 f1=0.86mm/r半精車，取Vc為90m/min，則n=819r/min (n=1000Vc/d)粗車，取Vc為60m/min，則n=546r/min3、工序40、工序60的過渡面部分 粗車尺寸為42軸段與35軸段的過渡端面其切削用量與上述結(jié)論類似，不再計(jì)算4、其余工序粗車加工時(shí)，取f=0.81mm/r Vc=60m/min n=546 r/min半精車加工時(shí)，取f=0.51mm/r Vc=90m/min n=819 r/min精加工時(shí)，取f=0.2mm/r Vc=120m/min n=955 r/min皆符合要求。5、磨削加工軸段兩端查表取磨削深度進(jìn)給量為0.032mm 工件的運(yùn)動(dòng)速度為15m/min 背吃刀量等于磨削余量0.3mm6、工序80，銑鍵槽對(duì)8740mm鍵槽 粗銑：每一行程ap1 =0.3mm Vc=22mm/min fm=350 m/min對(duì)8720mm鍵槽 粗銑，每一行程ap1=0.3mm Vc=21mm/min fm=370 mm/min7、工序90，車退刀槽取Vc為60m/min，則n=546r/min九.課程設(shè)計(jì)體會(huì) 轉(zhuǎn)眼間，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲了。在老師的指導(dǎo)下，我收獲很多。通過此次設(shè)計(jì)，使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、機(jī)床的選擇等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等，加深了我對(duì)理論知識(shí)的理解。在這次設(shè)計(jì)過程中，我也看到自己的不足之處，以前上課沒有學(xué)到的知識(shí)，在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中也涉及到了，使我真正感受到了知識(shí)的重要性。以下是我的收獲和不足之處：收獲：（1）能把以前所學(xué)的各種知識(shí)，綜合的運(yùn)用的這次設(shè)計(jì)中，鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)。（2）學(xué)會(huì)了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊(cè)。（3）學(xué)會(huì)了，分析問題，解決問題的能力。不足之處：（1）有些步驟，問題解決的方法不是很好，需在以后的學(xué)習(xí)、實(shí)踐中進(jìn)一步改進(jìn)。（2）有些工藝路線制定的不是太好，而且余量、切削用量設(shè)計(jì)不是很精確，需在以后的實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步改進(jìn)?？偟膩碚f，這次設(shè)計(jì)，使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我思考、解決問題的能力。使我從中學(xué)到了以前在課內(nèi)根本就學(xué)不到的東西，讓我受益匪淺！十參考資料1 鄒青機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20082 崇凱機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007 3 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