浅谈机械加工工艺过程设计5764.pdf

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1、 机械加工工艺过程设计 题 目：机械加工工艺过程设计 专 业：模具设计与制造 班 级：模具 092 姓 名：张海林 王真 王龙 指导老师：李永全 时 间 ：2011 年 12 月 1 日 1零件图样分析 图 A-1 阶梯轴 图 A-1 所 示零件是一个传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、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时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩。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 I,G，外圆 M，J 以及轴肩 N,H 有较高的尺寸、位置精度和

2、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 I,G，外圆 M，J 的加工。2确定毛坯 在制订工艺规程时，合理选择毛坯不仅影响到毛坯本身的制造工艺和费用，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大的影响。由于零件属于轴类，用来传递动力的要求有较好的韧性，加上径向尺寸变化较大，故采用锻件最为适宜，锻件的毛坯余量选择单边为 3mm,相比棒料而言减少了加工余量。零件采用的是 45 钢，具有较好综合机械性能。为了提高生产率，降低成本，故在中批量生产中采用模锻制造毛坯，毛坯总长为 160.3确定主要表面的加工方法 工艺路线的拟定是否合理，不但影

3、响加工质量和生产率，而且影响工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响成本。从零件图可知该轴的加工精度要求高，而且在加工阶段之间安排有热处理工序，由于零件是中批量生产采用工序集中进行生产，零件可以通过粗车和半精车达到部分尺寸要求，由于是批量生产铣键槽可以单独的工序加工，零件的尺寸公差要求和表面要求在磨削工序中完成，所以确定该轴的加工工艺路线为：锻造粗车 热处理精车铣磨检验入库。粗车时以夹紧一端并找正车端面见光即可，打中心孔，调头夹紧另一端并找正车端面见光即可，打中心孔。以两顶尖定位装夹，车所有外圆留好余量为下一工序准备，。以顶尖和锥棒定位装夹，车部外圆至图纸尺寸要求，其余外圆车至为下

4、一工序准备尺寸要求，零件上的倒角和退刀槽在本工序中加工完成。外圆尺寸加工至磨工序准备尺寸要求。铣削工序中运用 V 型块定位夹紧，铣键槽至图纸尺寸要求。磨削工序中以顶尖和锥棒定位装夹，磨07.007.0200017.03507.007.025的外圆至图纸尺寸要求。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(I,G，M，J)及轴肩面(N,H)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

5、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、精车(半精车、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

6、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，精车各外圆之前。综合上述分析，传动轴的工艺路线如下：模锻车端面，钻中心孔粗车各外圆调质修研中心孔半精车、精车各外圆，车槽，倒角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 2mm，半精车余量可选用 1mm。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

7、。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 42，37,，27 外圆表面时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角；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、检查工程及检验方法的确定。综上所述，所确定的该传动轴加工工艺过程见表 1。参考文献 1 王茂元.机械制造技术M.北京：机械工业出版社，2001.2 晋其纯 张秀珍.车铣工艺学M.北京大学出版社，2010.3 包锦阳.大学生毕业论文（设计）写作指导M.北京大学出版社，2009 4 徐灏.新编机械手册M.北京：机械工业出版社，1995 5 钟智.输出轴的加工工艺 6 张宏，彭林中.机械切削刀具及应用速查手册M.北京：化学工业出版社，2008