传动轴机械加工工艺

传动轴机械加工工艺 机制10-1 指导教师：张俊纪 冯胡飞（组长）：切削用量的计算、检查、审核 胡祥波：加工余量计算、检查、审核 姜 波：制作工艺卡 李思源：CAD制图 薛 凯：文档制作与输入 2012年1月6日1、零件图样分析22确定毛坯33确定主要表面的加工方法44确定定位基准45划分阶段56热处理工序安排57加工尺寸和切削用量58拟定工艺过程69、切削用量的计算710、加工余量计算：1411、传动轴加工工序简图16传动轴机械加工工艺 轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。 1、零件图样分析图A-1 传动轴图A-1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。 根据工作性能与条件，该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。2确定毛坯 该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。 本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择60mm的热轧圆钢作毛坯。3确定主要表面的加工方法 传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为：粗车半精车磨削。4确定定位基准 合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。 粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。5划分阶段 对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。 该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻中心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。各阶段划分大致以热处理为界。6热处理工序安排 轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。该轴要求调质处理，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。 综合上述分析，传动轴的工艺路线如下： 下料车两端面，钻中心孔粗车各外圆调质修研中心孔半精车各外圆，车槽，倒角车螺纹划键槽加工线铣键槽修研中心孔磨削检验。7加工尺寸和切削用量 传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。 车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由机械加工工艺手册或切削用量手册中选取。8拟定工艺过程 定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在半精加工52mm、44mm及M24mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。 在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定。综上所述，所确定的该传动轴加工工艺过程见表A-1。9、切削用量的计算机械加工车削工序卡产品型号零件图号共 页产品名称零件名称第 页材料牌号45号钢毛坯种类圆棒外形c尺寸件数5备注步号工 步内 容工 艺装 备主轴转速rmin切削速度mmin进给量背吃刀量进给次数工时定额机动辅助1车端面见平C6140车床6401200.472转中心孔0.0253粗车46mm外圆至48mm，长118mm硬质合金刀具6401200.564粗车35mm外圆至37mm，长66mm硬质合金刀具8001200.45.55粗车M24外圆至26mm，长14mm硬质合金刀具10301200.45.56车另一端面，保证总长250mm硬质合金刀具6401200.487钻中心孔0.0258粗车52mm外圆至54mm硬质合金刀具7401400.539粗车35mm外圆至37mm，长93mm硬质合金刀具7101200.48.510粗车30mm硬质合金刀具8601000.42.511粗车M24mm外圆至26mm,长16mm硬质合金刀具11701100.4312检验机械加工半精车削工序卡产品型号零件图号共 页产品名称零件名称传动轴第 页材料牌号45号钢毛坯种类圆棒外形c尺寸件数5备注工步号工 步内 容工 艺装 备主轴转速rmin切削速度mmin进给量背吃刀量进给次数工时定额机动辅助1半精车46mm外圆至46.5mm，长120mm硬质合金刀具530800.212半精车35mm外圆至35.5mm，长68mm硬质合金刀具690800.513半精车M24mm外圆至240.10.2 mm，长16mm硬质合金刀具690800.150.54半精车23mm0.5mm环槽硬质合金刀具570800.11.55半精车3mml.5mm环槽硬质合金刀具1200800.11.56倒外角1mm45,3处7半精车35mm外圆至35.5mm,长A5mm硬质合金刀具690800.21.58半精车30mm外圆至30.5mm长38mm800800.21.59半精M24mm外圆至240.10.2 mm mm,长18mm硬质合金刀具980800.15210半精车44mm至尺寸，长4mm硬质合金刀具550800.2211车23 mm0.5mm环槽硬质合金刀具570800.20.512车3mml.5mm环槽硬质合金刀具1200800.20.5 机械加工工艺卡产品名称图 号零件名称传动轴共 1页第 1 页毛坯种类圆 钢材料牌号45钢毛坯尺寸60mm265mm6车双顶尖装夹1车M24mml.5mm6g至尺寸车床硬质合金刀具调头，双顶尖装夹2车M24mm1.5mm6g至尺寸3检验7钳划两个键槽及一个止动垫圈槽加工线8铣用V形虎钳装夹，按线找正1铣键槽12mm36mm，保证尺寸4141.25mm立铣硬质合金铣刀背吃刀量切削速度进给量300.0252铣键槽8mml6mm，保证尺寸2626.25mm硬质合金铣刀400.0553铣止动垫圈槽6mml6mm，保证20.5mm至尺寸800.0250254检验259钳修研两端中心孔车床10磨1磨外圆350.008mm至尺寸外圆磨床0.01200.52磨轴肩面I3磨外圆300.0065mm至尺寸0.5200.014磨轴肩面H0.02200.01调头，双顶尖装夹5磨外圆P至尺寸0.0098300.016磨轴肩面G0.022200.017磨外圆N至尺寸0.01200.020228磨轴肩面F0.022200.019检验车M24*1.5-6g螺纹 ：大径：24-0.13p=23.805螺纹深度：0.6495p=0.97425小径：23.805-2*0.6495p=21.8565切削用量:走刀切削次数123.45切削深度0.40.30.20.074250.07425每次走刀螺纹加工直径23.40523.10522.90522.830522.8307510、加工余量计算：350.008的加工工序为：粗车调质半精车粗磨半精磨一 查表得各工序余量和公差：（1）Z半精磨=0.1mm ( p248 、表4-10、第二种半精磨折算长度为200)T精磨=0.016mm (p11表-18其基本尺寸为30-50mm 查表为IT6)（2）同理可得：z精磨=0.5mm T精磨=0.039（IT8） （3）Z半精车=1.5mm T半精车=0.1mm（IT10） （4）Z毛坯=25mm T毛坯=1.9mm （IT6） （5） Z粗车=25-1.5-0.5-0.1=22.9mm T粗车=0.39（IT13） 二 工序余量和公差图：460.008的加工工序：粗车调质半精车粗磨半精磨（1）查表得各工序余量和公差（折算长度200-400mm）Z半精磨=0.15mm T半精磨=0.016mm（IT6）Z粗磨=0.5mm T粗磨=0.039mm（IT8） Z半精车=1.9mm T半精车=0.1mm（IT10） Z毛坯=14mm T毛坯=1.9mm （IT6） Z粗车=14-0.15-0.51.9=11.45mm T粗车=0.39（IT13） （2）工序余量和公差图：、11、传动轴加工工序简图工序2工序4工序5工序6工序8工序9工序10