减速箱传动轴零件机械加工工艺规程设计.doc

*学院减速箱传动轴零件机械加工工艺规程设计说 明 书设计（测绘）题目：减速器传动轴零件机械加工工艺 规程设计与实施（单件小批生产）学 生 姓 名： 班 级 学 号： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 说明书编写要求：课设（测绘）说明书为手写稿或打印稿，分量一般不少于7000字,其具体书写格式及内容如下:1、标题2、目录3、课设（测绘）摘要摘录本次课设（测绘）的要点及重点内容，要求在100字左右。4、前言5、正文 要求正文右侧留出3厘米的空间书写主要计算结果和所选择设备的型号。说明书必须做到叙述明确、文理通顺、字迹标点清楚和数字准确。说明书中必须附有必要的简图和表格。计算要准确、并附有单位、计算结果应予以标出。计算所用的重要公式及数据应注明来源。6、结论及体会7、参考文献开列参考文献的目的在于说明书依据，公式、数据与资料的来源，便于查考、审核。正确书写的方式为：书籍：作者、书名、版次、出版者、出版年代。文献：作者、篇名、刊物名称、卷数或期数、页数、出版年代。前言机械加工工艺与装备课程设计是在我学完了大学的基础课，专业技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是对我所学的总复习，也是一次理论联系实际的训练。 我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从而为以后工作打下一个良好的基础。目 录前言摘要11、计算生产纲领，确定生产类型22、审查零件图样的工艺性23、选择毛坯24、工艺过程设计3 4.1 定位基准的选择3 4.2零件表面加工方法的选择3 4.3制订工艺路线45、确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计呸图4 5.1确定机械加工余量5 5.2确定毛坯尺寸56、工序设计5 6.1选择加工设备工艺装备5 6.1.1选择机床5 6.1.2选择刀具5 6.1.3选择刀具5 6.1.4选择量具6 6.2确定工序尺寸6 6.2.1确定圆柱面的工序尺寸6 6.2.2确定轴向工序尺寸6 6.2.3确定铣槽的工序尺寸77、 确定切削用量及基本时间（机动时间）7 7.1切削用量7 7.2粗车7 7.3半精车88、设计小结12参考文献13摘要 传动轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。传动轴齿轮具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。传动轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化，将对提高传动轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。本设计首先分析了传动轴零件的作用和加工工艺性，然后进行工艺规程设计。传动轴零件的机械综合性能要求较高，一般选择锻件作为毛坯。合理安排工艺路线，划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要。 设计上有许多不足之处，恳请老师给予指导。设计减速器传动轴零件机械加工工艺规程设计与实施(单位小批生产）。1、计算生产纲领、确定生产类型设计题目给定的零件是减速器传动轴零件，该传动轴年产量为90个，设其备品率为3%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：（件/年）减速器传动轴零件的年产量为93件，从而查表1.1-2可知该产品为单件小批生产。2、审查零件图样的工艺性传动轴零件图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。各表面粗糙度为Ra3.2,精度要求不高，易于加工，也达到使用要求。本零件各表面的加工并不困难，4段外圆面，用车床加工轴面。采用2次装夹加工，保证各轴的精度要求。各轴段之间有C1.5的倒角，按车削步骤依次加工即可。在齿轮连接轴上和飞轮连接轴上，分别有两个8720mm和5512mm的平键，需要用铣床铣削。3、 选择毛坯齿轮传动轴是最常用的传动件，要求具有一定的强度。该零件的材料为45钢，轮廓尺寸不大形状亦不复杂，又属单件小批量生产，故毛坯可采用棒料自由锻造。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以零件的的形状尽量接近。即外形做成台阶形，轴上键槽用铣床铣出。4、工艺过程设计4.1定位基准的选择本零件是实心轴类零件，端面是设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选14mm端面为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选14mm端面作为精基准。由于本传动轴全部表面都需加工，而14mm端面为精基准应先进行加工，因此应选14mm外圆及一端面为粗基准。4.2零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆、键槽、端面、倒角，材料为45钢。参考机械制造工艺设计简明手册有关资料，其加工方法选择如下：（1） 14外圆面：公差等级IT7，表面粗糙度为，需粗车、半精车。（2） 20外圆面：公差等级IT7，表面粗糙度为，需粗车、半精车。（3） 28外圆面：公差等级IT7，表面粗糙度为，需粗车、半精车。（4） 20外圆面：公差等级IT7，表面粗糙度为，需粗车、半精车。（5） 端面：本零件的端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度为要求。端面粗车和半精车即可。（6） 槽：槽宽和槽深的公差等级为IT9，表面粗糙度分别为，需采用平低铣刀，粗铣、半精铣。4.3制订工艺路线传动轴的加工工艺路线一般是先进行端面的加工，再进行外圆面的加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，传动轴加工可按下述工艺进行：工序:车14mm端面，以14mm端面定位，粗车外圆14mm及台阶面，粗车外圆20mm和28mm。工序：以14mm端面定位，半精车外圆14mm及台阶面，半精车外圆20mm和28mm，各台阶处倒角。工序：固定长度切断，调头装夹，车20mm端面，以14mm端面定位，保证轴总长尺寸。工序：粗车20mm外圆及台阶面。工序：半精车20mm外圆及台阶面、倒角。工序：以28mm和14mm右端面定位，粗铣8720mm键槽和5512mm键槽。工序：以28mm和14mm右端面定位，半精铣8720mm键槽和5512mm键槽。工序：钳工去毛刺。工序：终检。5、 确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯图5.1确定毛坯余量（机械加工总余量）、毛坯尺寸及其公差，设计、绘制毛坯图：钢质自由锻件的机械加工余量按JB3834-85和JB3835-85确定。确定时，根据零件重量来初步估算零件毛坯锻件的重量，加工表面的加工精度，形状复杂系数，由工艺手册表2.2-25查得除孔以外各内外表面的加工总余量（毛坯余量）。表2.2-25中的余量值为单边余量。本零件材料为45钢，硬度207241HBS，毛坯重量估算约为0.5KG，生产类型为单件小批量生产，采用自由锻造毛坯，锻件材质系数为M1（表2.2-11）。机械加工余量：加工表面形状比较简单，取锻件形状复杂系数为S1；由锻件重量为0.5kg，加工精度为F1、形状复杂系数为S1，查工艺手册表2.2-25得直径余量1.52mm。各外圆表面加工余量确定为1.5mm。5.2确定毛坯尺寸外圆表面（14mm20mm及28mm）毛坯余量：加工表面形状比较简单，取锻件形状复杂系数为S1；由锻件重量为0.5kg，加工精度为F1、形状复杂系数为S1，且表面粗糙度都为，需精加工，因而，直接取各毛坯直径为、棒料，已能满足粗车加工要求。6工序设计6.1选择加工设备与工艺装备6.1.1选择机床（1） 工序是粗车和半精车，各工序的工步不多，故选用卧式车床就能满足要求，本零件外廓尺寸不大，精度要求一般，选用最常用的C620-1型卧式车床即可。（2） 工序是用平低铣刀粗铣及半精铣槽，应选卧式铣床。考虑本零件属单件小批生产，所选机床使用范围较广为宜，故选常用的X62型能满足加工要求。6.1.2选择夹具本零件除粗铣及半精铣槽需要专用夹具外，前七道车床工序用三爪卡盘。6.1.3选择刀具（1） 在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀镗刀。加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工采用YT5，精加工用YT30。（2） 在铣床加工的工序，选用平低铣刀。6.1.4选择量具本零件属单件生产，一般均采用通用量具。键槽精度等级IT9为各外圆面的精度等级为IT7=0.21mm,根据要求取分度值0.02mm的游标卡尺即可满足要求。6.2确定工序尺寸确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序 （或工步）的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。6.2.1确定圆柱面的工序尺寸圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面根据有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量（毛坯余量),应将总加工余量分为各工序加工余量，然后由往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如表所示：加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精28外圆1.5120外圆1.5114外圆1.516.2.2确定轴向工序尺寸本零件各工序的轴向尺寸如图所示：6.2.3确定铣槽的工序尺寸半精铣可达到零件图样的要求，则该工序尺寸：槽宽;槽深7mm和槽宽;槽深5mm。粗铣时，为半精铣留有加工余量：槽宽双边余量为2mm;槽深余量2mm。则粗铣的工序尺寸：槽宽为6mm;3mm,槽深5mm;3mm。7、确定切削用量及基本时间（机动时间）7.1切削用量本工序为粗车端面、外圆。已知加工材料为45钢，锻件，有外皮;机床为C620-1型卧式车床，工件装卡在三爪自定卡盘中。确定粗车外圆的切削用量，所选刀具为Y15硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1。 加工条件：工件材料：45号钢，调质处理，b=630-700Mpa.加工要求：粗车 夹工件长度为74mm，再车端面， 毛坯 30mm粗车外圆至28.00mm,Ra3.2.数控车床：工件装夹在 车床专用夹具上。7.2粗车（1）选择刀具：选择45弯头外圆车刀（可转位车刀），参看工艺手册表3.1-1或3.1-2）由于C620-1卧式车床中心高200mm，参看切削用量简明手册表1.1，选取刀杆尺寸为25mm25mm（宽高），刀片厚度4.5mm，粗车棒毛坯（45钢），选择YT5硬质合金刀具材料，选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角r。=25，后角a。=8 .（2）确定切削深度 由于单边余量仅为1.5mm，若考虑模锻斜度及公差，其最大单边余量为2mm,可在一次走刀内切完，故切削时的修正系数为（见表1.29-2）故实际进给力为由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选f=0.4mm/r的进给量可用。（3）选择车刀磨钝标准及寿命 根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，车刀寿命T=60mim。（4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。根据表1.10当用YT15硬质合金车刀加工切削速度的修正系数为（均见表1.28），故根据车床说明书，选择610r/min这时实际切削速度为（5）校验机床功率车削时的功率可由切削手册表1.24（或1.25）查出，也可按公式计算出。现采用查表法由切削手册表1.24，当b=650mpa,HBS580970,ap2.4,vc50m/min,f=0.250.30mm/r根据车床说明书，选择0.30mm/r3.选择车刀磨钝标准及寿命 根据1.9车刀后刀面最大磨损量为0.4mm，刀具寿命T=60min4.决定切削速度根据表1.10,当b=650mpa，ap1.4,mm,f0.38mm/r时，vt=156m/min切削速度的修正系数均为1，故vc=156m/min.根据C620-1车床说明书，选择nc=156m/min.根据C620-1车床说明书，选择这时实际切削速度为5.校验机床功率 根据表1.24,当b=630-700map,ap2mm,f0.3mm/r,vt=198m/min,Pc=1.2kw根据C620-1车床说明书，当时，车床轴允许功率 因Pc实PE，故所选择的切削用量可在车床进行。即ap=1,f=0.3,n=1200r/min,vc=130m/min(3)计算基本工时式中L=l+y+,l=74mm，根据表1.26，车削时的切量及超切量y+=2mm，则L=74+2mm=76.4mm，故半精加工第二步（同上）洗键槽，夹28外圆，先铣深度3mm，再铣1mm,用键槽刀，铣床选择V600.8、设计小结机械制造工艺设计是学生第一次较全面的设计能力训练。其基本目的是：1、培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械制造方面的知识；2、通过制定设计方案合理选择传动机构零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求，进行结构设计，达到了解和掌握机械制造设计过程和方法；3、进行设计基本技能的训练。例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。在本课程设计鼓励采用计算机绘图。 这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在老师的谆谆教导，和同学们的热情帮助下，使我们找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，其实正向老师说得一样，机械制造的课程设计没有那么简单，者你想自己胡乱因为你的每一个数据都要从机械制造与工艺书上找到出处。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我们有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。十几天的机械制造与工艺设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化。最后，要感谢我们的指导老师对我们悉心的指导，感谢老师给我们的帮助。在设计过程中，我们通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。 9、参考文献机械制造工艺与装备 倪森涛公差配合与量测实训 机械制造工艺设计简明手册 李益民现代机械制造工艺设计实训教程 段明扬切削用量简明手册 艾兴 肖诗钢 数控加工技术 樊雄共 页 第 页发 给 日 期： 年 月 日要求完成日期： 年 月 日指导教师对 专业 班级学 生 课设（测绘）的评 语成 绩 评 定： 指导教师签名： 年 月 日