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1、成都锦城学院本科生毕业论文（设计）题R汽车传动轴的加工工艺设计及夹具设计二级学院智能制造学院专业汽车服务工程学生姓名杨献钦学号185090226年级20年指导教师秦琴、李三雁教务处制表2022年4月19日汽车传动轴的加工工艺设计及夹具设计专业：汽车服务工程学生：杨献牧指导老师：秦琴、李三雁摘要：本次课题主要是通过完成汽车传动轴零件的工艺分析和工艺设计，从而完成传动轴零件的整个工艺流程的设计以及夹具的设计，保证传动轴零件的加工精度以及加工的合理性，为传动轴零件的加工提供了理论参考。首先分析零件的加工工艺有哪些优缺点，确定毛坯的形成，确定定位基准，制定合理的加工工艺方案。确定每一个加工工序所使用的
2、机床、夹具和刀具等设备，设计特殊部位的工装夹具的时候，要在不影响加工表面精度的情况下，满足夹具的性能。通过计算夹具的切削力和夹紧力来保证夹具的可行性。通过详细和全面的计算，对于零件的加工和工艺进行全面的掌握，不断学习和完善专业的知识技能。关键词：传动轴；工艺；夹具设计；精度ProcessingtechnologydesignandfixturedesignofautomobiletransmissionshaftMajor:AutomotiveService:EngineeringStudent:YangXianqinSupervisor:QinQil1、LiSanyanAbstract:Th
3、istopicismainlythroughthecompletionoftheautomobiledriveshaftpartsoftheprocessanalysisandprocessdesign,soastocompletethedesignofthewholeprocessofthedriveshaftpartsandthedesignofthefixture,toensurethedriveshaftpartsoftheprocessingaccuracyandprocessingrationality,forthedriveshaftpartsoftheprocessingtop
4、rovideatheoreticalreference.Firstly,analyzetheadvantagesanddisadvantagesoftheprocessingtechnologyofparts,determinetheformationofblank,determinethepositioningbenchmark,anddevelopareasonableprocessingtechnologyscheme.Determinethemachinetools,fixturesandtoolsusedineachprocessingprocess,anddesignspecial
5、partsofthefixture,tomeettheperformanceofthefixturewithoutaffectingthemachiningsurfaceaccuracy.Bycalculatingthecuttingforceandclampingforceoffixturetoensurethefeasibilityofthefixture.Throughdetailedandcomprehensivecalculation,tothepartsoftheprocessingandprocessofacomprehensivemaster,continuetolearnan
6、dimproveprofessionalknowledgeandskills.KeyWords:Transmissionshaft;Process;Fixturedesign;precision目录1绪论11.1 课题背景11.2 研究现状11.3 工艺及夹具设计发展趋势21.4 传动轴工艺及夹具设计过程中的难点21.5 本课题拟解决的问题31.6 技术路线42零件分析51. 1汽车传动轴的作用52. 2零件的图形分析53. 3零件结构分析54. 4技术要求分析63毛坯的选择71. 1毛坯分析73. 2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量74汽车传动轴加工基准的选择104. 1定位以及定位的方法1
7、05. 2传动轴定位基准的选择105工艺系统的分析121.1 加工设备121.2 夹具的选择121.3 量具141.4 刀具166零件加工工艺过程176. 1工艺路线176.2编制工艺过程卡187零件加工工艺分析207. 1外圆加工207.2切削用量计算207. 2.1粗车左端208. 2.2粗车右端219. 2.3精车左端2210. 2.4精车右端2311. 2.5磨左端2412. 2.6磨右端258零件加工质量的分析2713. 1质量问题278. 2解决方法279右端3x2螺纹退刀槽的夹具设计289. 1夹具的作用289.2夹具设计的基本要求289.3右端3x2螺纹退刀槽的夹具设计289.
8、3.1工序尺寸精度分析与定位方案确定289.3.2定位误差分析299.3.3切削力及夹紧力的计算299.3.4夹具的操作说明29结论31参考文献32致谢33附录34附录一34附录二34附录三34附录四34附录五34附录六341绪论1.1 课题背景目前.，随着精益生产以及产品更新的日渐频繁，产品设计逐渐向着高附加值高精度方向发展，这就对机加工水平提出了越来越高的要求,倒闭及加工行业向着高精度、低成本、高效率的方向发展。传动轴零件作为车床变速箱组件的一部分，因为整个车床变速箱组件往往精度要求非常高，所以组件中的每一个零件均具有较高的尺寸精度以及几何公差精度，所以传动轴零件作为精度组件的一部分，其也
9、具有较高的设计精度。本课题的目的是将书本上的理论与实际加工等结合起来，作为走向工作岗位的实训一部分，通过本次设计，能够掌握整个零件的工艺和夹具设计的整个流程，掌握工艺设计的关键点以及夹具设计的关键点，保证整个工艺设计的合理性以及较高的经济性，保证整个夹具设计的精度，间接保证零件在夹具上的定位精度。1.2 研究现状我国加工工艺的发展主要经历如下过程：第一阶段(1940-1965)：在此阶段，我国机加工主要采用车、铳、包h磨等几种机床来完成零件的加工，整个加工过程均由加工人员控制加工过程的精度以及把握零件的尺寸精度。此时数控机床因为价格昂贵，且缺乏足够的专业编程人员，所以整个机加工行业仅有少数比较
10、有实力的企业能够使用数控机床来完成零件的数控加工，大部分企业仍然以传统机床来完成零件的加工。第二阶段(1965-1990)：随着计算机的普及以及数控加工软件的发展和推广，此时数控机床加工已经在各个企业和厂家之间普及，并且得到了各个企业和厂家的广泛认可。几乎所有的高精密领域都使用数控机床来完成零件的CNe加工，以保证零件的加工精度。第三阶段(1990年以后)：CNC加工技术在我国很多加工领域已经全面普及，几乎所有的加工企业都采用CNC机床来完成零件的CNC加工，现在随着程序员的逐步发展而增加，整个中国国内市场已经足够支撑起使用数控机床来完成零件的加工能力。至此，在世界范围内，数控加工能力水平已经
11、彻底成为了衡量一个国家制造能力水平的一个标尺。1.3 工艺及夹具设计发展趋势目前，整个机加工行业的工艺及夹具设计的发展趋势如下：1）高效、高精度方向。机加工过程的主要目标就是实现低成本、高效率、高精度的加工，其自始至终就是整个机械加工行业的发展方向。随着计算机技术的发展，UG等软件三维建模以及数控编程和CAPP软件功能的逐渐实现，整个加工过程的从工艺设计到夹具设计到数控编程，均可以实现计算机辅助设计，通过在计算机上模拟加工过程、工艺设计的合理性、夹具的精度设计以及空间设计、数控编程以及程序验证，整个过程均能得到合理验证，大大缩短整个工艺和夹具设计的周期和流程，倒逼着机加工行业向着高效、高精度方
12、向的大跨度发展。2）柔性化方向。目前随着数控技术的应用，机加工己经从传统的车、钳、铳、刨、磨等分散专一化向着集成化发展，即采用数控既可以完成车、钳、铳、刨、磨等所有加工，保证零件的加工精度、尺寸精度和零件的几何公差要求。目前，数控加工机床主要有三轴、四轴、五轴加工中心，其可以直接在机床上完成铳、钻、镇等一系列加工，但是其柔性仍然具有局限性。整个高精度加工的数控机床价格昂贵，仍然难以实现整个加工行业的普及，所以大部分企业目前仍以价格较为低廉的三轴加工中心为主，仍然难以实现机械加工的柔性化。据此，数控加工的柔性化发展仍然是未来一段时间整个加工行业需要突破的方向。3）智能化方向。在现有加工过程中，整
13、个机械零件的加工过程的精度不可预测、定位过程精度难以检测、加工过程变形量以及零件的变形量等难以预估，导致整个加工过程处于失控状态。随着检测水平的提高，CAE辅助分析的应用，机床加工过程中已经可以实现零件的精度尺寸自动检测、加工过程零件的变形量的模拟预测，保证零件在整个加工过程可以实施监控，保证整个零件的加工处于智能检测过程，其大大加快了数控加工行业向着智能化发展的步伐。1.4 传动轴工艺及夹具设计过程中的难点1）传动轴零件建模。零件建模是整个工艺设计的最初始的工作，传动轴零件的建模精度直接影响后续的工艺设计以及夹具设计，所以如何保证传动轴零件的建模精度则是整个课题的难点。针对此零件分析，其结构
14、较为复杂，需要根据机械制图的相关知识对其整体结构进行分析，了解每一个视图的基本功能及整个零件的空间结构。2）传动轴零件的工艺流程设计。传动轴部件的技术工艺设计是整体工艺设计和夹具设计过程中的一项挑战。合理的工艺设计应综合考虑零件的加工程度和夹具设计。第一个流程应该重点关注处理的内容，以便您可以轻松找到第二个流程处理的功能。因此，整体零件的工艺设计是整体零件工艺装备设计的难点。3）固定装置的结构。在整个加工过程中，工件的卡合是一个很大的难题。该装置的主要功能是对工件进行定位和夹持。怎样确保部件的精准，保证零件的定位误差在较小范围内以及如何设计合理的夹紧力，保证零件的夹紧变形在较小范围内是整个夹具
15、设计的难点，也是整个工艺和夹具设计过程中需要重点解决的问题。4）刀具选型。刀具是在加工过程中起切削作用的工具，其主要功能是切削零件，使得零件的尺寸精度和几何精度满足图纸要求。如何选择合适的刀具，使得传动轴的加工符合图纸要求则是工艺设计的难点。在选择刀具时应该保证刀具应达到所要求的精度。综上所述，传动轴零件建模、工艺流程的设计、夹具的设计、刀具的选择是整个工艺设计及夹具设计过程中的难点。解决这些难点问题，则是保证工艺和夹具设计合理性的关键。1.5 本课题拟解决的问题本课题通过完成传动轴零件的工艺加工设计和零件的装夹设计，来拟解决以下问题：1）分析NX软件的设计流程。NX软件是一个用三维来建模的软
16、件，该软件建模过程较为复杂，如何用NX软件建模则是本课题拟解决的问题。本课题拟通过查阅资料，仔细了解NX建模流程以及建模过程中应该注意的问题，加强研究快速掌握NX建模的方法。2）完成传动轴零件的建模。此传动轴零件因为结构复杂，且传动轴零件的建模精度直接关系后续的工艺设计以及夹具设计，所以保证传动轴零件的建模精度则是本课题需要解决的问题。本课题拟采用NX软件完成此传动轴零件的三维建模，保证其在建模过程中各个部位的建模精度以及尺寸精度与图纸保持一致，确保后续工艺设计和夹具设计的合理性。3）工艺设计。如何展开传动轴零件的工艺设计，保证零件的尺寸精度和几何公差精度是此课题拟解决的问题。工艺设计的好坏直
17、接关系到夹具的设计、零件的加工精确度，所以合理的工艺设计应该考虑其夹具的设计、以及如何保证零件的加工精确度，最终来确保零件的尺寸精度和几何公差精度满足图纸要求。1.6 技术路线在此传动轴零件的工艺和夹具设计过程中，其技术路线如下：D传动轴零件三维建模。采用NX软件，画出传动轴零件的三维模型，保证其建模的精度符合图纸的要求。2)工艺设计。采用CAPP流程来完成传动轴零件的工艺设计，完成工艺卡和工序卡的编排，保证传动轴零件的加工精度以及加工的合理性，最终保证整个传动轴零件的成品精度要求。2零件分析2.1汽车传动轴的作用驱动轴是车辆驱动装置中最主要的传输元件。与齿轮箱和传动轴共同工作，把引擎的功率转
18、移到轮子上，从而驱动汽车。2.2零件的图形分析汽车传动轴的零件图图纸如下图2-1所示。I lllJ-/ r08图21零件图图纸2. 3零件结构分析轴零件作为变速箱组件的一部分，因为整个变速箱组件往往精度要求非常高，所以组件中的每一个零件均具有较高的尺寸精度以及几何公差精度，所以轴零件作为精度组件的一部分，其也具有较高的设计精度。轴零件的精度要求较高，整个流程不仅需要更加合理且精度较高的工艺设计，对于各个工序的夹具精度设计也提出了更高的要求，不仅要加工精度必须满足图纸设计要求，而且经济性必须良好，否则加工成本过多，使得产品竞争力很差，并且整个零件的功能性必须保证，即表明不能有磕碰,各个工序的尺寸
19、以及几何公差精度必须满足要求。此零件的结构为传动轴，其尺寸从左到右分别为D30k6、D60h6、D45h6、D30k60通过结构分析，发现此传动轴的外圆精度要求较高，它们都为6级精度，加工时需要粗车、精车和磨削，以保证尺寸精度和表面粗糙度要求。表面的粗糙是指在工件的平面上有很小的不平整。在切削时的抖动、刀具划出的划痕、刀具与工件的摩擦力都会使工件的加工面出现一定的波峰和低洼。即使是光滑的磨削表面，放大后也会发现高低不同的微小峰谷。表面粗糙度的符号为Ra,表面粗糙度单位为um。除外观需要外，一般情况在满足使用要求的情况下，选用较低要求的表面粗糙度以降低成本。联接输出轴零件外圆43OO-O.O33
20、X15、外圆6220-0.03321和螺纹M1616的表面粗糙度要求为Ra3.2um,其余未注表面粗糙度表面按Ra6.3um加工，如左右两端面、退刀槽3X2、退刀槽4X2和5处倒角Cl。3. 4技术要求分析此轴的技术要求如下：1 .未注尺寸公差按照GB/T1804-M执行2 .倒角C1.5针对这两个技术要求，其中第一条技术要求指的是其未注尺寸的公差需要采用国家标准规定的M级别标准，而针对此轴，其没有尺寸公差要求的尺寸即为其长度要求，所以针对此轴的长度方向的尺寸公差，一般默认采用此标准执行；第二个技术要求指的是针对轴没有标注倒角尺寸的大小按照C1.5来执行，即位轴的各个倒角大小均为Cl.5。3毛
21、坯的选择3.1毛坯分析针对此轴的毛坯分析，毛坯为圆钢。此轴的最大外径为D60k6,所以其毛坯外径应大于此尺寸。通常情况，圆钢规格都是以5mm作为递增尺寸，所以针对此圆钢毛坯的外径尺寸其应为D65mm,保证加工时有足够的加工余量来保证将此轴的尺寸加工到符合要求。毛坯的长度则根据零件的长度来确定。此轴总长为205mm,所以其毛坯的长度选择为210mm,保证两处端面各有2.5mm的加工余量。毛坯图图纸如下图3-1所示。210图毛坯图图纸4. 2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量表31尺寸公差等级表序号基本尺寸mm加工余量等级加工余量mm选择理由和选择过程说明1137G双侧余量3.0根据成批生产的加工余
22、量等级(表2.8)为G级，尺寸公差等级为CTI0,查表2-10,双侧加工余量为3mm,即尺寸为143mm,S表27,等尺寸公差为3.6mm,该尺寸及公差为(1431.8)mm260G双侧余量2.5根据成批生产的加工余量等级(表2.8)为G级，尺寸公差等级为CTI0,查表2C0,双侧加工余量为2.5mm,即尺寸为65mm,查表2-7,等尺寸公差为3.2mm,该尺寸及公差为(651.6)mm317G单侧余量3.5根据成批生产的加工余量等级(表2.8)为G级，尺寸公差等级为CTl0,查表2/0,单侧加工余量为3.5mm,即尺寸为17+3.0-35=16.5mm,查表2-7,等尺寸公差为2.4mm,该
23、尺寸及公差为(16.51.2)mm480G双侧余量2.5根据成批生产的加工余量等级(表2.8)为G级，尺寸公差等级为CTl0,查表2C0,双侧加工余量为2.5mm,即尺寸为85mm,查表2-7,等尺寸公差为3.2mm,该尺寸及公差为(851.6)mm530G单侧余量3.5根据成批生产的加工余量等级(表2.8)为G级，尺寸公差等级为CTl0,查表210,单侧加工余量为3.5mm,即尺寸为30+3.0+3.5=36.5mm,查表2-7,等尺寸公差为3.2mm,该尺寸及公差为(36.5+1.6)mm6100G双侧余量2.5根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CTl0,查表21
24、0,双侧加工余量为2.5mm,即尺寸为105mm,查表2-7,等尺寸公差为3.6mm,该尺寸及公差为中（1051.8）mm715G单侧余量3.5根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CTl0,查表2/0,单侧加工余量为3.5mm,即尺寸为15+3.0+3.5=21.5mm,查表2-7,等尺寸公差为2.4mm,该尺寸及公差为（21.51.2）mm由表3-1可知：该传动轴的尺寸公差等级为10级，加工余量等级为G级，故CT=Io级，MA为G级。表3-2加工余量表件直径（D）工件长度L车刃的割刀量和车削二端面的余量（每件）7071-120121-200201-300301-450
25、直径上加工余量32122345-1033-60233454-661-100344454-6101-200455564-6由表3-2可知：该传动轴的加工余量在4-6之间。4汽车传动轴加工基准的选择5. 1定位以及定位的方法在加工之前，将工件放在机器或固定架上的位置叫做“定位:由于该产品通过特殊的设备被定位和固定，因此在处理期间将其置于适当的状态叫做夹持工艺。这种夹持工艺被称为夹持。有三个位置的方式。1）采用机器上的刻度计或百分尺等仪器（设备）进行的直接定位，被称作“直接中心2）刻线对齐是指根据制程图纸绘制出工件的中心线、对称线及加工部位线，然后用刻线方法将零件的定位线与刻线对齐。这样才能找到解决
26、问题的办法。该工艺效率低下，准确度较差，一般在少量的产品中使用。当所选用的毛坯为形状较复杂的、尺寸偏差较大的铸件或锻件时，在加工阶段的初期，为了合理分配加工余量，经常采用划线找正定位法。3）利用夹具定位法中批以上生产中广泛采用专用夹具定位。关于夹具设计及应用的情况定位基准选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证,提高了生产效率。置于工件夹中，是指相同批号的工件能保持相同的定位，从而确保与托架及机器的适当移动。在工装上，工件的位置是由与工装的工作表面相接触，或者找到一个参照的位置来完成的。工件的定位涉及分析、分析和研究确定自由度、选择方法，无论是定制工件的加工工艺还是设计夹具，都必须限于非常重要
27、的问题。工件的位置基准面，如何根据位置识别准则选择合适的光源，并对其位置的偏移进行测量，并根据工件的加工过程需要，对其进行测量。4. 2传动轴定位基准的选择根据图纸及零件的使用情况分析：汽车传动轴件各侧的设计准则为中间件的中轴线，而对其进行加工的基准为两个中间孔洞。采用两个中孔点作为基准，可以同时加工多个外圆端表面，并确保各外圆轴的共轴性及与轴的垂直性。在外圆粗加工和长轴类零件加工中，常采用一体式一塔法来提高工件的刚性。即夹住传动轴外圆的一端，另一端夹在尾座顶部，握住中心孔，外圆和中心孔与定位座相同。粗基准的选择:以毛胚的表面为粗基准车端面，再通过一夹一顶的方式粗车外圆。精基准的选择:根据基准
28、统一原则，采用两端的中心孔作为其精基准。5工艺系统的分析4.1 加工设备加工传动轴零件所需设备为CA6140水平板，参数如表5-1所示。CA6140卧式车床应用范围广泛，经常用于加工各种轴、套筒和圆盘的旋转表面。同时，它还具有以下特点：1、机床刚性好，抗振性好，可在高速下进行强力切削和重切削。2、进给量小，加工精度高，表面粗糙度值小；传动轴零件属于轴类，在CA6140卧式车床的加工范围内，所有此次选用CA6140卧式车床来作为加工设备。图表5-1CA6140卧式车床参数分析表CA6140卧式车床外观图床身最大工件回转直径400mm刀架最大工件回转直径210mm中心高205mm纵向快移速度4mm
29、inaKlr横向快移速度2mmin车螺纹范围（米制44种）车螺纹范围（寸制20种）主轴转速（正转24级）1192mm224牙/in101400rmin主轴转速（反转12级）141580rmin5. 2夹具的选择车削加工时，必须让零件在车床夹具中定位并且夹紧，使它在整个车削过程中始终保持正确的位置。连接输出轴的零件，其装夹是否可靠将直接影响加工质量和生产率。选择零件的治具时，应考虑以下几点：一是选择可调治具、配套治具等常用治具，不要使用专用治具，以缩短生产准备时间。二是方便装卸零件,避免使用特殊紧固件。减少机器停机时间，力求夹具结构简单。三是夹具在车床上安装准确可靠，确保零件在正确的位置。轴零件
30、在结构上没有特殊性，由一些外圆、螺纹和退刀槽等组成，故选用通用夹具即可。在CA6140卧式车床中常用的通用夹具有三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖、中心架和跟刀架等，它们又往往被称为车床附件。本零件结合自身外形结构，并从装卸方便情况和停机时间等综合考虑，可供选择的夹具由三个爪形的自动对心卡和中心组成。三爪自动对中卡盘用三个移动卡头沿半径方向的移动实现对工件的夹取与定位，适用于夹持圆形、正三角形和正六边形的零件，该夹具能自动定心并且装夹迅速。顶尖作用是确定中心、承受零件的重力和切削力，按位置分为前塔和后塔。这部分选用的旋转塔，是因为它克服了固定塔的缺点，可以在高速下正常运转，使塔与中心孔之间的滑
31、动摩擦变成内轴承的滚动摩擦。粗精车外圆时采用三爪定心卡盘进行装夹，其余表面加工采用三爪定心卡盘和回转顶尖配合装夹。本传动轴的加工根据其表面粗糙度以及尺寸精度分析，其需要经过车和磨两种不同类型的加工方式，所以其也有不同的夹具来完成其加工过程的定位和夹紧。1)车夹具车床夹具的主要功能是确保轴能够准确定位并固定在车床上，最终保证工件相对于车床的相对定位精度。针对上述需求，所以车床夹具采用通用夹具三爪卡盘来实现工件的夹紧，保证工件在定位夹紧过程中的定位精度以及加工过程中不会出现位置的移动。三爪卡盘的结构如图5-1所示。图5-1三爪卡盘2)磨夹具磨床夹具的主要作用是保证轴在车床上能够准确定位并实现夹紧，
32、最终保证工件相对于磨床的相对定位精度。磨床夹具主要是采用2个顶尖来实现工件的两端的顶紧，保证工件能够实现较高的重复定位精度以及检测精度。顶尖的结构如图5-2所示。图5-2顶尖结构5.3量具量具的主要作用是检测工件的加工精度，来保证其加工过程中的尺寸的合理性以及便于及时调整结构参数，最终保证加工出来的零件符合图纸要求。卡尺。卡尺的作用主要是粗检测，其通常用于检测零件的公差大于0.1mm的尺寸，所以对于此轴的粗加工后的尺寸通常采用卡尺来实现检测，其检测过程便捷，适用性强。卡尺结构如图53所示。图5-3卡尺千分尺。千分尺的作用主要是高精度检测，其有外径检测和内径检测两种不同的功能，检测的零件的误差在
33、0.005mm的范围内，所以其通常用于检测零件精度很高的场合。对于此轴，其外径尺寸通常在0.03mm以内，所以为了保证其外径检测的准确性，需要使用千分尺完成其外径尺寸检测。千分尺结构如图5-4所示。图5-4千分尺结构粗糙度样块。粗糙度样块用于粗糙度的对比检测；通常对于粗糙度的检测都是采用肉眼观察工件的表面粗糙度情况进而对比加工件来给出其粗糙度大小的评判。所以粗糙度的检测通常情况下需要肉眼观察，而量具则需要借助粗糙度样块来进行评判。粗糙度样块如图5-5所示。图5-5粗糙度样块表52传动轴加工所需量具总结表量具号量具名具体测量表面以及尺寸1钢直尺测量零件下料尺寸、测量零件装夹伸出长度2游标卡尺测量
34、外圆（p30、外圆60外圆45粗车外径和长度等3外径千分尺测量外圆（p30、外圆（p60、外圆455.4刀具在加工该传动轴零件当中，需要用到的刀具有45。车刀、90。车刀和车槽刀以及磨盘，现以表格形式表达传动轴所需刀具及刀具具体加工表面，见表53。表53传动轴加工所需刀具总结表刀具号刀具名具体加工表面以及尺寸1450车刀粗车外圆（p30、粗车外圆60、粗车外圆（P45、平端面和倒角Cl290。车刀精车外圆（p30、精车外圆（p60、精车外圆453车槽刀车退刀槽3x2、车退刀槽4x24磨盘磨削轴外圆3060456零件加工工艺过程6. 1工艺路线1）工艺方案一工艺方案一采用热处理后先精车后精磨的加
35、工工序安排，保证了轴的尺寸精度以及表面粗糙度。工艺方案一如下所示：（1）锻造（2）粗车左端（3）粗车右端（4）热处理（5）精车左端（6）精车右端（7）磨左端（8）磨右端（9）去毛刺（10）终检（11）入库2）工艺方案二工艺方案二将精车工序去掉，缩短了轴零件的工艺路线。工艺方案二如下方式:（1）锻造（2）粗车左端（3）粗车右端（4）热处理（5）磨左端（6）磨右端（7）去毛刺（8）终检（9）入库3）方案对比通过对比方案一和方案二，方案二直接热处理后磨削，缩短了工序，节约了车床的使用，但是方案二在磨削时加工余量大,延长了轴的加工时间。方案一虽然工序长，占用了较多的车床，但是其精磨的余量小，提高了加工
36、效率。综上所述，因为轴零件的加工批量大，效率作为首要考虑因素，所以选择工艺方案一作为最终的工艺方案。6. 2编制工艺过程卡工艺卡片功能是编排整个零件所要经历过的加工工序，其包括车、钳、铳、包k磨等工序。通常情况下，不同类型的加工就能够完成整个零件的加工过程，保证零件的加工精度符合图纸要求。且工艺卡片作为零件的工艺过程，能够便于加工人员从中观察切削参数和加工内容，保证整个加工过程顺畅，保证整个零件的加工精度符合图纸要求。零件的工艺卡包括加工工艺卡和工艺卡。工艺卡主要包含一个零件所经历的各种过程，一个零件的工艺卡包含加工过程、切削参数、夹具编号、切削液的类型等关键内容，其应涵盖所有加工过程所涉及的
37、所有项目，保证整个加工过程的有条不紊的执行。根据以上的分析，得出传动轴零件加工工艺过程卡如表61所示。表61传动轴零件加工工艺过程卡机械零件加工工艺过程卡产品名称/材料牌号45钢图号42零件名称传动轴毛坯尺寸65205共1页第1页序工种工步工艺内容设备夹具刀具量具1车下料65205CA6I40钢直尺2车卡盘夹毛坯外圆CA6140三爪卡盘45。车刀中心钻钢直尺游标卡尺(1)粗车左侧平端面(2)钻左侧中心孔(3)粗车左侧毛坯外圆，留余量0.5mm3车调头装夹粗车右侧外圆CA6140三爪卡盘45。车刀90。车刀钢直尺游标卡尺(1)车右侧平端面(2)钻右侧中心孔中心钻外径千分尺(3)粗车右侧毛坯外圆，
38、留余量0.5mm4热处理热处理到HRC30加热炉卡爪4车调头夹精车左侧外圆CA6140一夹一顶45。车刀90。车刀车槽刀钢直尺游标卡尺外径千分尺(1)精车左侧平端面，尺寸到要求(2)精车左侧外圆，留余量0.1mm(3)倒角C2(4)切槽，尺寸到图纸要求5车调头夹精车右侧外圆CA6140一夹一顶45。车刀90。车刀车槽刀钢直尺游标卡尺外径千分尺(1)精车右侧平端面，尺寸到要求(2)精车右侧外圆，留余量0.1mm(3)倒角C2(4)切槽，尺寸到图纸要求6磨调头夹右侧磨左端MT586一夹一顶磨盘千分尺游标卡尺(1)磨左侧外圆，尺寸到要求6磨调头夹左侧磨右端MT586一夹一顶磨盘千分尺游标卡尺(1)磨
39、右端外圆，尺寸到要求7检验检验零件尺寸千分尺卡尺7零件加工工艺分析7. 1外圆加工此零件的结构为传动轴，其尺寸从左到右分别为D30k6、D60h6、D45h6、D30k60通过结构分析，可以看出，这些轴的外圆精度都有很高的尺寸要求，是六级精度，加工时需要粗车、精车和磨削，以保证尺寸精度和表面粗糙度要求。所以对于此轴的外圆加工，需要采用“粗车、精车、磨削”三种工序来实现其外圆的加工，保证其外圆粗糙度为0.8mm。针对外圆的加工，其需要使用的刀具为450车刀、90车刀、车槽刀、磨盘。其中45车刀主要用于粗车外圆30mm粗车外圆60mm粗车外圆（p45mm、平端面和倒角Ck90车刀其主要应用于精车外
40、圆30mm精车外圆（p60mm、精车外圆45mm0而磨盘的主要作用是磨削轴的外圆30mm（p60mm、45mm,检查轴外圆的尺寸精度和表面粗糙度，最终确保轴加工符合图纸要求。7.2切削用量计算切削参数主要由切削深度、进给量、转速组成。合适的切削参数会减小切削过程中的震动，减小接刀纹的产生，延长刀具寿命，防止闷车等影响切削质量或者影响机床正常运行的情况发生，所以选择合理的切削参数对于切削过程的影响至关重要。7. 2.1粗车左端被加工材料：45毛坯性质：锻件。毛坯硬度：HB230机床：CA6140车床。夹具：三爪。刀具：硬质合金车刀，前角3。，刃倾角15,后角5。，主倾角25。精度要求：留余量05
41、mm加工工步：粗车。（1）切削参数计算粗车的主要目的是大量去除材料，减少精加工的加工量，从而提高加工效率，缩短加工时间。根据资料金属切削手册，粗车吃刀量最大取4mm,根据毛坯的余量，此处吃刀量确定为2.5mm,为精车留0.5mm的切削余量。根据资料金属切削手册，切削速度为150-200mmin,确定其切削速度为200mmino据此计算转速如下：-1)据此计算出转速为2123rmin根据资料金属切削手册,每齿的进给量为0.20.4mmr,确定进给量为0.3mmr,据此计算进给的速度如下：=nz0.3(72)据此计算出进给速度为637mmmin(2)工时计算切削加工的工时计算至关重要。工时计算涉及
42、到成本校核,对于后期的成本计算,节拍优化等都具有重要的参考意义，所以做好工时计算对于切削加工过程优化至关重要。本工序刀具走刀长度为L=I40mm,上一节计算出了进给速度，辅助装卸活时间为2min,所以工时计算按照下式：1.t=-+2(7-3)据此，计算出工时为2.22min07. 2.2粗车右端被加工材料：45毛坯性质：锻件。毛坯硬度：HB230机床：CA6140车床。夹具：三爪。刀具：硬质合金车刀，前角3,刃倾角15,后角5,主倾角25。精度要求：留余量0.5mm加工工步：粗车。(1)切削参数计算粗车的主要目的是大量去除材料，减少精加工的加工量，提高加工效率，缩短加工时间。根据资料金属切削手
43、册，粗车吃刀量最大取4mm,根据毛坯余量，此处吃刀量确定2.5mm,为精车留0.5mm切削余量。根据资料金属切削手册,切削速度为150-200mmin,确定切削速度为200mmin0据此计算转速如下：-4)据此计算出转速为2123rmin0根据资料金属切削手册，每齿进给量为0.2-0.4mmr,确定进给量为0.3mmr,据此计算进给速度如下：=nz0.3(75)据此计算出进给速度为637mmminc(2)工时计算切削加工的工时计算至关重要。工时计算涉及到成本校核，对于后期的成本计算,节拍优化等都具有重要的参考意义，所以做好工时计算对于切削加工过程优化至关重要。本工序刀具走刀长度为L=65mm,
44、上一节计算出了进给速度，辅助装卸活时间为2min,所以工时计算按照下式：1.t=-+2(7-6)据此，计算出工时为2.1Omin。7.2.3精车左端被加工材料：45毛坯性质：锻件。毛坯硬度：HRC30机床：CA6140车床。夹具：三爪。刀具：硬质合金车刀，前角3。，刃倾角15,后角5。，主倾角25。精度要求：留余量0.1mm加工工步：精车。精车的目的是加工零件的表面粗糙度可以提高加工精度，保证尺寸精度和形位公差精度要求，最终达到设计图纸要求。根据资料金属切削手册，精车吃刀量最大取0.5mm,根据毛坯余量，此处精加工切削深度为0.4mm。根据资料金属切削手册，切削速度为Ioo-200mmin,确定其切削速度为150mmino据此计算转速如下：据此计算出转速为1592rmin.根据资料金属切削手册，每齿的进给量为0.05-0.15mmr,确定进给量为0.1mmr,据此计算进给速度如下：=nz0.1(78)据此计算出进给速度为159mmmin0(2)工时计算切削加工的工时计算至关重要。工时计算涉及到成本校核，对于后期的成本计算,节拍优化等都具有重要的参考意义，所以做好工时计算对于切削加工过程优化至关重要。本工序刀具走刀长度为L=140mm,上一节计算出了进给速度，辅助装卸活时间为2min,所以工时计算按照下式：1.t=+2(7-9)据此，计算出工时为2.88min07. 2.4精车右端
