传动轴工艺规程及夹具设计说明书

1目录第一部分概述一、课程设计的目的........................................3二、课程设计的内容和要求..................................3第二部分传动轴工艺说明书一、零件的分析............................................31.1零件的工艺分析.....................................31.2零件生产类型.......................................3二、确定毛坯并绘制毛坯简图.................................42.1确定毛坯种类.......................................42.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量.......................52.2.1公差等级.....................................52.2.2锻件质量.....................................52.2.3锻件的形状复杂系数..........................52.2.4锻件的材质系数..............................6三、制定工艺路线..........................................73.1定位基准的确定.....................................73.1.1.粗基准的选择：...............................73.1.2.精基准的选择：...............................73.2表面加工方法的确定.................................83.3工序的集中与分散...................................83.4工序顺序的安排.....................................93.5确定工艺路线.......................................9四、切削用量及基本时间计算................................12一、工序40切削用量...................................122二、工序90切削用量...................................13三、工序100铣轴槽切削用量及基本时间计算..............14第三部分铣用夹具设计说明书一、夹具作用......................................................15二、设计任务.............................................15三、铣床夹具的设计特点...................................16四、定位原理的几种情况..................................16第四部分小结一、小结.................................................17第五部分参考文献一、参考文献..............................................18中北大学课程设计3第一部分概述一、课程设计的目的通过《机械制造工程原理》课程设计，锻炼学生查阅资料、查阅国际手册的能力；培养学生创新能力，提高工艺设计能力、动手能力和初步的科学研究能力；为以后得毕业设计和工作奠定基础。二、课程设计的内容和要求提供零件图1张，材料：45，生产纲领：500件/年，根据图纸参数、技术要求等编制工艺规程，并设计铣用夹具，绘制设计图纸。第二部分传动轴工艺说明书一、零件的分析1.1零件的工艺分析零件图：（下页）零件的工艺分析就是通过对零件图纸的分析研究，判断该零件的结构和技术要求是否合理，是否符合工艺性要求。（1）：审查零件图纸通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，完整，公差及技术要求齐全。（2）：零件的结构工艺性分析该零件比较简单，没有较复杂的结构和较高的加工要求。主要的加工有两个∅30，一个∅58，的外圆表面的车削以及端面的车削、磨削等，其中∅30的外圆表面的加工要4求较高，表面粗糙度要求Ra0.8μm，其余待加工表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。零件设计以左端∅30轴线及右端∅30轴线为基准，在零件同轴度要求较高，加工时采用互为基准进行加工。综上，该零件的工艺性较好。1.2零件的生产类型依设计题目知：该零件的生产纲领N=500件/年，查《机械制造工程原理》表7-4可知，该生产类型为中批量生产。二.确定毛坯并绘制毛坯简图2.1确定毛坯种类零件材料45#钢，考虑到此零件的工作过程中经常承受交变载荷和冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于零件生产纲领为500件/年，属于中批量生产，而且零件的轮廓尺寸不太大，可采用模锻成形，为提高生产效率和锻件精度，选用模锻方法制造毛坯。52.2确定毛坯的尺寸公差和锻件机械加工余量钢质模锻件的公差及机械加工余量按照GB/T12362-2003确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素：2.2.1锻件公差等级由传动轴的功用及技术要求，可以确定该零件的公差等级为普通级。2.2.2锻件质量由零件图估算零件质量：mt=3.14×(（11×152+14.52×2）×2+292×74)×7.85×10－6=1.677kg估算锻件质量：mf=2.5kg错误!未找到引用源。2.2.3锻件的形状复杂系数该锻件为圆形，假设其最大直径为∅60mm，长110mm，可计算出锻件外轮廓包容体质量为:mn=4×582×110×7.68×10-6=2.23kg由S=mt/mn=23.2677.1=0.756查上表得，该零件的形状复杂系数为S1级。2.2.4锻件材质系数由于该零件材料为45钢，是碳的质量分数大于0.65%的碳素钢，该铸件的采制系数属M1级。根据锻件质量、零件表面粗糙度和形状复杂系数查得，锻件单边余量在厚度方向、水平方向为、各轴向尺寸的单边余量为1.5—2.0mm，锻件重量/kg包容体重量/kg形状复杂系数材质系数公差等级备注15.595S3M1普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm表面粗糙度Ra/μm锻件尺寸/mm直径301.7-2.21.62.14.0-3.2∅35直径581.7-2.22.05.15.0-3.2∅60直径301.5-2.01.49.05.00.8∅44长度1001.7-2.22.04.16.0/1107查得的加工余量适用于Ra1.6μm。Ra1.6μm的表面，余量要适当增大。三.制定工艺路线3.1定位基准的确定定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定粗基准，然后再确定精基准。3.1.1粗基准的选择：为了保证加工表面与不加工表面之间的位置精度，则应以不加工表面作为定位基准。若工件上有多个不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求高的表面为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽可能选择光滑平整表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次，应该尽量避免重复使用。在皮带轮轴的加工中，首先选用左端面及为粗基准，对右端面及外圆进行粗加工，保总长103mm,留出后面半精加工余量。3.1.2精基准的选择：应满足基准重合，基准统一，自为基准，互为基准等原则。所选的精基准应能保证定位准确，夹紧可靠，夹具简单，操作方便等。本零件是轴类的零件，轴线是其设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选轴线为定位基准实现基准重合。在加工中，要保证较高同轴度，选择左右两轴端∅30轴线为基准，互为基准进行加工实现各加工表面的加工精度，并对键槽和外圆进行加工。83.2表面加工方法的确定本零件的毛坯为锻件，待加工面有端面，退刀槽，外圆等。材料为45#钢，公差等级及粗糙度要求参考零件图。考虑其加工经济精度，加工方法的选择如下：（1）端面本零件的端面为回转体端面，大部分尺寸精度要求不高，待加工的主要端面有零件的右端面和左端面，表面粗糙度Ra3.2μm，经45°端面车刀粗车即可获得。（2）外圆主动齿轮上有较多的外圆，根据不同的公差等级及粗糙度要求，选择粗车，半精车，精车等加工方法，保证不同的技术要求。a、∅30±0.0105mm外圆面。表面粗糙度为Ra0.8μm，公差等级为IT7级，查参考文献【1】p345，选用粗车-半精车-精车即可达到技术要求。b、∅580-0.12mm外圆面。表面粗糙度Ra3.2mm，只需粗车即可。（3）轴槽本零件主要加工轴槽，铣轴槽3.3工序的集中与分散选用工序集中原则安排连接轴的加工工序。该主动齿轮的生产类型为小批生产，可以采用万能型机床配以专用工具、夹具，以提高生产率及加工成本；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。在安排工序时，应将粗精加工分开，先完成表面粗加工，再完成表面的半精加工和精加工，而主要表面的精加工则放在最后进行。3.4工序顺序的安排（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——首先加工轴9的右端面，保其总长，后车外圆。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，即先车外圆，后铣键槽。3.5确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了传动轴的工艺路线，如下：工序0：下料工序1：锻造工序2：热处理工序2：粗车右端面及外圆（以左端外圆面及端面定位）1、粗车右端面渐平保证有效总长103mm2、粗车∅35外圆至∅33长12mm3、钻中心孔工序3：调头，粗车左端面并加工中心孔1、粗车端面渐平2、钻中心孔3、粗车∅35外圆至∅33mm长12mm工序4：检验工序5：热处理调质HBS197—227工序6:：研磨顶尖孔去除两端60°锥面的氧化皮工序7：半精车外圆面（以双顶尖固定，两轴端面为基准）1、半精车左∅33外圆面至∅30.2长13mm2、半精车右∅33外圆面至∅30.2长13mm103、半精车∅60外圆面至58.3mm4、切1.7×2退刀槽并倒角工序9：铣轴槽工序10：检验工序11：磨削外圆面1、将∅30.2外圆面磨到∅30mm2、将∅58.3外圆面磨到∅58mm工序12：洗涤工序13：总检工序14：油封入库工序号工序名称工序内容设备工艺装备1下料锯棒料φ60长110mm锯床锯片卡尺2锻造3热处理正火处理箱式电阻炉4车以左端外圆面及端面定位，粗车另一端面，粗车各外圆面并钻中心孔车床CA6140三爪卡盘、中心钻、车刀、卡尺5车以粗车后右端∅33外圆面及端面定位，粗车左端面及其余外圆面，并钻中心孔车床CA6140车刀、中心钻、卡尺、三爪卡盘，尾顶尖116热处理调制HBS197—227箱式电阻炉7研磨顶尖孔去除两端60°锥面的氧化皮C618三爪卡盘、60°锥面铸铁研具8车以左端面及左∅33外圆面为基准1、半精车右∅33外圆面至∅30.2长13mm2、半精车左∅33外圆面至∅33.2mm长13m3、切退刀槽并倒角车床CA6140车刀、卡尺、三爪卡盘、双顶尖9铣铣轴槽铣床X52K车刀专用铣用夹具11检验12磨磨至图样尺寸磨床M1432A卡尺、通用夹具、双顶尖13热处理零件表面发黑14洗涤1、用汽油清洗整个零件表面2、压缩空气吹干15总检按零件图塞规、百分12表、卡尺等16油封入库1、用黄油涂抹整个零件表面2、油蜡纸包装、入库四.切削用量及基本时间的计算切削用量包括切削深度，切削速度和进给量。确定顺序是先确定ap、f，再确定v。