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1、 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計 湖南工業(yè)大學(xué)機 械 制 造 課 程 設(shè) 計資 料 袋 機械工程 學(xué)院（系、部） _2011 2012 學(xué)年第 1 學(xué)期 課程名稱 機械制造工藝學(xué) 指導(dǎo)教師 職稱 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)號 題 目 傳動軸的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 成 績 起止日期2011年_12月_19日2011年 12 月 26日目 錄 清 單序號材 料 名 稱資料數(shù)量備 注1課程設(shè)計任務(wù)書1張2課程設(shè)計說明書1本3課程設(shè)計圖紙1張零件圖4機械加工工藝過程卡片1張5機械加工工序卡片一套11張627湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書20112012 學(xué)年第 一 學(xué)期 機械工程 學(xué)院（系、部）機械工程及其自動化 專

2、業(yè) 機工091班級課程名稱： 機械制造工藝學(xué) 設(shè)計題目： 傳動軸的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 完成期限：自 2011年 12月 19 日 至 2011 年 12 月26 日共 1 周內(nèi)容及任務(wù)一、 設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù) 二、 設(shè)計任務(wù) 根據(jù)零件圖對零件進行工藝分析，編制工藝文件。三、設(shè)計工作量 根據(jù)零件圖對零件進行工藝分析 確定毛坯的種類 擬定加工路線 確實各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差 選擇各工序的機床設(shè)備及刀具、量具等工藝裝備 確定各工序的切削用量 編制工藝文件進度安排起止日期工作內(nèi)容2011年12月19日20111年12月20日分析零件、并且確定生產(chǎn)類型以及生產(chǎn)毛坯2011年12月21日2

3、011年12月23日工藝規(guī)程設(shè)計以及制作工藝卡2011年12月24日2011年12月26日整理、排版說明書以及準備答辯參考資料1、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)主編：陸名彰、胡忠舉 長沙：中南大學(xué)出版社，2004年8月2、機械制造工藝基礎(chǔ)主編：黃觀堯 天津：天津大學(xué)出版社，1999年1月3、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程主編：鄒青 北京：機械工業(yè)出版社，2004年9月4、工程材料及應(yīng)用主編：周鳳云 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004年9月5、機械加工工藝基礎(chǔ)主編：金問楷 北京：清華大學(xué)出版社，1990年9月6、金屬機械加工工藝人員手冊主編：金屬機械加工工藝人員手冊編寫組 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979

4、年1月指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計課題名稱： 傳動軸的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 班級： 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 成績： 機械工程學(xué)院2011 年12月目 錄一傳動軸工藝分析11.1零件的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用11.2傳動軸圖樣分析1二.毛坯的選擇3 2.1毛坯類型分析3 2.2確定機械加工余量，毛坯4三.選擇定位基準和裝夾43.1基準的選擇53.2工件的裝夾方法選擇5四.工序集中和分散考慮74.2工序分散 74.1工序集中7五.制訂零件的機械加工工藝規(guī)程 75.1選擇表面加工方式85.2制定工藝路線85.3傳動軸的工藝路線95.4熱處理工

5、序安排95.5軸類零件加工工藝過程105.6軸類零件加工的技術(shù)要求115.7軸類零件的熱處理11六、機床設(shè)備和工藝裝備的選用116.1選擇機床116.2 選用工藝設(shè)備11七工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計算12八、確定工序的切削用量 18九、 提高勞動生產(chǎn)率的方法 21十、課程設(shè)計體會 22十一、參考資料 22一 傳動軸的工藝分析1.1零件的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用 軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機器中主要用于支承齒輪，帶輪，凸輪以及連桿等傳動件，以及傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸，錐度分軸，空心軸，曲軸，凸輪軸，偏心軸，各種絲桿等。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承

6、受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面，圓錐面，內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。 圖示傳動軸零件屬于臺階軸零件，由圓柱面，軸肩，砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上的零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩。1.2傳動軸圖樣分析（1） 圖所示零件是傳動軸它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，并

7、使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩。根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣規(guī)定了主要軸頸，外圓以及軸肩有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關(guān)鍵工序是軸頸和外圓的加工。（2） 傳動軸的工藝性分析1.尺寸精度起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5IT7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6IT9）。2幾何形狀精度軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標注其允許

8、偏差。3相互位置精度 軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.010.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.0010.005mm。4表面粗糙度一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.50.63m，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.630.16m。5.主要技術(shù)要求如下： 根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣規(guī)定了主要軸頸外圓，以及軸肩有較高的尺寸，位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工

9、中給予保證。因此，該傳動軸的關(guān)鍵是軸頸和外圓及軸肩的加工。二.毛坯的選擇2.1毛坯類型分析機械加工常用的毛坯有鑄件、鍛件、型材及焊接件。不同的毛坯種類及毛坯的精度、粗糙度和硬度等對機械加工工藝過程有著直接的影響。還有毛坯的形狀和特性，直接會影響到機械加工的難易、材料的消耗等。軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達4552HRC。40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度

10、而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機械性能。軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達5058HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。精密機床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)后，可得到較好的切削性能，而且能夠獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，調(diào)質(zhì)后表面硬度可達220-240HBS。軸類毛

11、坯，常用圓棒料和鍛件，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織表面均勻分布，獲得較高的抗拉，抗彎及抗扭強度；鍛造后的毛坯，能改善金屬內(nèi)部組織，提高其抗拉，抗彎等機械性能。同時，因鍛件的形狀和尺寸與零件相近，可以節(jié)約材料，減少切削加工的勞動量，降低生產(chǎn)成本。在選擇鍛件的制造方法時，并非是制造精度高就越好，需要綜合考慮機械加工成本和毛坯制造成本，以達到零件制造總成本最低的目的。當生產(chǎn)批量較小，毛坯精度要求較低時，鍛件一般采用自由鍛造法生產(chǎn)。根據(jù)傳動軸的制造材料（45鋼），毛坯類型可采用型材和鍛件，現(xiàn)選用鍛件；毛坯采用自由鍛造。2.2確定機械加工

12、余量，毛坯尺寸和公差 (1) 公差等級 該鍛件的尺寸公差等級IT為13-15級，加工余量等級為普通級。故IT為15級，MA為普通級。 （2）鍛件質(zhì)量根據(jù)計算可得機械加工后零件的質(zhì)量為傳動軸的重量估計值為1.31Kg。由此可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為2.5Kg。（3）確定傳動軸毛坯的余量根據(jù)階梯軸的自由鍛造機械加工余量的計算公式（D65mm時，按65mm計算，L400mm時，按400mm計算），傳動軸鍛件余量計算如下： A= L0.26*D0.2*0.5 = 4000.26* 650.2*0.5 =7.15mm取整數(shù)7mm。(4)鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)通過上面的計算知毛坯和零件的質(zhì)量，鍛件的

13、形狀復(fù)雜系數(shù)S=mt/mn=2.5/3.0=0.83 ，其中mn=472*215*10-6/4=3.0Kg。由于0.83介于0.63和1之間，故該鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為S1級。（5）鍛件的材質(zhì)系數(shù)M由于該傳動軸零件材料是45鋼，是碳的質(zhì)量分數(shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M1。（6）零件表面的粗糙度由零件圖可知，該軸除III和V表面的粗糙度為1.6微米外，其它各加工表面的粗糙度均大于或等于6.3微米，鍵槽的表面粗糙度沒有標出為一般要求。（7）確定機械加工余量根據(jù)鍛件質(zhì)量，零件表面粗糙度，形狀復(fù)雜系數(shù)查表2-9，由此查得單邊余量在厚度方向3.5mm，平方向亦為3.5mm。不妨取鍛件各

14、外徑的單邊余量為3.5mm，各軸向尺寸的單邊余量亦為3.5mm。（8）確定毛坯尺寸 零件尺寸單邊加工余量鍛件尺寸4635237445374453624036240302.53527435 （9）確定毛坯尺寸公公差 鍛件尺寸極限偏差鍛件尺寸極限偏差52+1.240+0.8-1.0-0.345+1.035+0.5-0.5-0.2三.選擇定位基準和裝夾 3.1基準的選擇粗基準選擇考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，及保證不加工表面與加工表面的尺寸、位置符合零件圖樣設(shè)計要求。還要考慮裝夾方便、可靠，選一大端面和外圓作為定位粗基準。精基準選擇考慮的重點是如何減少誤差。保證加工精度和安裝方便。軸齒

15、輪的設(shè)計基準是內(nèi)孔，根據(jù)基準重合原則，并同時考慮統(tǒng)一精基準原則，選內(nèi)孔作為主要定位精基準?？紤]定位穩(wěn)定可靠。選一大端面作為第二定位精基準。在磨孔工序中。為保證齒面與孔的同軸度，選齒面作為定位基準。在加工環(huán)槽工序中，為裝夾方便。選外圓表面作為定位基準。3.2工件的裝夾方法選擇粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡拉法可避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。精車時，采用雙頂尖法（此時尾座應(yīng)采用彈性頂尖）有利于提高精度，其關(guān)鍵是

16、提高中心孔精度。1.采用跟刀架跟刀架是車削細長軸極其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工時徑向切削分力的影響，從而減少切削振動和工件變形，但必須注意仔細調(diào)整，使跟刀架的中心與機床頂尖中心保持一致。2.采用反向進給車削細長軸時，常使車刀向尾座方向作進給運動（此時應(yīng)安裝卡拉工具），這樣刀具施加于工件上的進給力方向朝向尾座，因而有使工件產(chǎn)生軸向伸長的趨勢，而卡拉工具大大減少了由于工件伸長造成的彎曲變形。3.采用車削細長軸的車刀 車削細長軸的車刀一般前角和主偏角較大，以使切削輕快，減小徑向振動和彎曲變形。粗加工用車刀在前刀面上開有斷屑槽，使斷屑容易。精車用刀常有一定的負刃傾角，使切屑流向待加。四.工序集中

17、和分散考慮4.1工序集中工序集中就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成，每道工序加工內(nèi)容多，工藝路線短。其主要特點是：1.可以采用高效機床和工藝裝備，生產(chǎn)率高；2.減少了設(shè)備數(shù)量以及操作工人人數(shù)和占地面積，節(jié)省人力、物力；3.減少了工件安裝次數(shù)，利于保證表面間的位置精度；4.采用的工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整維修較困難，生產(chǎn)準備工作量大。4.2工序分散 工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內(nèi)完成，每道工序加工的內(nèi)容少，工藝路線很長。其主要特點是：1.設(shè)備和工藝裝備比較簡單，便于調(diào)整，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換,對工人的技術(shù)要求較低；2.可以采用最合理的切削用量，減少機動時間；3.所需設(shè)備和工藝裝備的數(shù)

18、目多，操作工人多，占地面積大。綜上所訴：工序集中或分散的程度，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模。一般情況下，單件小批生產(chǎn)時，采用工序集中，在一臺普通機床上加工出盡量多的表面；批量生產(chǎn)時，采用工序分散。綜上以及結(jié)合圖紙要求，采用工序分散。五.制訂零件的機械加工工藝規(guī)程5.1選擇表面加工方式1） 46H7外圓的考慮： 生產(chǎn)批量較大，應(yīng)采用高效加工方法； 零件熱處理會引起較大變形，要保證46H7面的精度和同軸度。2） 大小端面 采用粗車半精車精車加工方法。3） 鍵槽 采用銑削方法。5.2制定工藝路線（1）劃分加工階段傳動軸主要表面的加工可劃分為粗加工，半精加工，精加工三個階段。該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車（粗

19、車外圓，鉆中心孔等），半精車（半精車各處外圓，臺階和次要表面等），粗，精磨（粗，精磨各處外圓），各階段劃分大致以熱處理為界。（2）安排加工順序 遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準鉆中心及車表面的外圓。 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”先加工主要表面車外圓各個表面，后加工次要表面銑鍵槽和加工各個小槽。 遵循“先面后孔”原則，先加工左右端面，再加工各個臺階面。（3）初步擬定工藝路線定位基準面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位基準

20、面的精度和減少圓柱面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半精加工46mm，37mm，36mm，30mm外圓時，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時加工出各退刀槽，倒角；兩個鍵槽應(yīng)該在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可以保證銑鍵槽時有精確的定位基準，又可避免在磨削后銑鍵槽時破壞已精工的外圓表面。5.3傳動軸的工藝路線工序號工序名稱機床設(shè)備刀具量具0鍛造毛坯雙面游標卡尺10正火處理雙面游標卡尺20車端面，鉆中心孔CA6140YT15雙面游標卡尺30粗車左右端面，各外圓及46軸肩面CA6140YT1540調(diào)質(zhì)50修研中心孔雙面游標卡尺60半精車左右

21、端面，各外圓及46軸肩面，倒角（不到27軸段）車砂輪越程槽CA6140YT15雙面游標卡尺70切27軸段退刀槽，車螺紋，倒角CA6140YT15雙面游標卡尺80銑左右邊鍵槽X516立式銑刀雙面游標卡尺90精車46軸段，27軸段外圓CA6140YT15雙面游標卡尺100修研中心孔110磨削36, 37, 27軸段各外圓M131W砂輪雙面游標卡尺120精磨左右兩邊37軸段外圓M131W砂輪雙面游標卡尺130終檢雙面游標卡尺5.4熱處理工序安排（1） 鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。（2） 調(diào)制一般安排在粗車之后，半精車之前

22、，以獲得良好的物理力學(xué)性能。（3） 表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。（4）精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進行低溫時效處理。傳動軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火，調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)制處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下：下料車兩端面，鉆中心孔粗車調(diào)制修研中心孔半精車車槽，倒角，車螺紋劃鍵槽加工線銑鍵槽精車修研中心孔磨削檢驗。5.5軸類零件加工工藝規(guī)程注意點軸類零件中工藝規(guī)程的制訂，直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合

23、理，在制訂機械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點：（1）零件圖工藝分析中，需理解零件結(jié)構(gòu)特點、精度、材質(zhì)、熱處理等技術(shù)要求，且要研究產(chǎn)品裝配圖，部件裝配圖及驗收標準。 （2）滲碳件加工工藝路線一般為：下料鍛造正火粗加工半精加工滲碳去碳加工（對不需提高硬度部分）淬火車螺紋、鉆孔或銑槽粗磨低溫時效半精磨低溫時效精磨。 （3）粗基準選擇：有非加工表面，應(yīng)選非加工表面作為粗基準。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準，同時，粗基準不可重復(fù)使用。 （4）精基準選擇：要符合基準重合原則，盡可能選設(shè)計基準或裝配基準作為定位基準。符合基準統(tǒng)一原

24、則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準。5.6軸類零件加工的技術(shù)要求（1）尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5IT7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為IT6IT9。 （2）幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。 （3）相互位置精度包括內(nèi)、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面

25、對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。 （4）表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟性來確定。5.7軸類零件的熱處理（1）鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 （2）調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。 （3）表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。 （4）精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進行低溫時效處理。六、機床設(shè)備和工藝裝備的選用 6.1選擇機床 根據(jù)傳動軸的工藝特性，根據(jù)不同工藝選車床。工序3，4，7是粗車和半精車，成批生產(chǎn)不需要很

26、高的生產(chǎn)率，故選用普通臥式車床就可以，此選用CA6140。銑床選用X51。該零件磨削精度不高，選用一般的磨床即可，選用M131W。 6.2 選用工藝設(shè)備（1） 選擇夾具該零件的加工工藝不需要專用夾具。工藝裝備采用通用夾具（三爪卡盤及頂尖）。（2）選擇刀具刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。應(yīng)考慮以下方面：（1） 根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。（2） 根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。（3） 根據(jù)加工區(qū)域的特點選擇刀具和幾何參數(shù)。由于我們要加工的零件材料要求為45鋼，根據(jù)要求，選擇硬質(zhì)合金刀。（1） 粗車外圓： 01 90外圓車刀（2） 精車

27、外圓 02 70外圓車刀（3） 端面： 03 90端面車刀（4） 打孔鉆頭： 04、05 18、45高速鋼鉆（5） 內(nèi)圓 06 90內(nèi)孔刀（6） 鍵槽 07 3.0*13鍵槽銑刀3.0*13粗車，半精車采用YT5，精車用YT15類車刀，銑刀采用直徑為6mm的立式銑刀，切槽選用高速鋼。（3）選擇量具車削及鍵槽采用測量范圍為0-400mm，規(guī)格為300*0.05的雙面游標卡尺，磨削采用測量范圍為25-50mm，讀數(shù)值為0.01mm的外徑千分尺。七工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計算（1）對軸左端外圓表面加工工藝路線為：粗車半精車精車。由工序20,40,70組成，查表可得各個工序余量：精車余量為

28、0.5mm,半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm。總加工余量為5.9mm。計算各項工序尺寸：精車后達到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra6.3m。精車前尺寸：28+0.5=28.5mm半精車前尺寸：28.5+1.4=29.9mm粗車前尺寸：29.9+4.0=33.9mm按照各工序所得到的經(jīng)濟精度所對應(yīng)的值精車的經(jīng)濟精度公差等級IT7，其公差值T1=0.021mm。半精車的經(jīng)濟精度公差等級IT9，其公差值T2=0.052mm。粗車的經(jīng)濟精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.13mm。將上面的數(shù)據(jù)填入下表（表5-1）：表5-1工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟精度（mm）表面粗糙度Ra(m

29、)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精車0.5IT76.328半精車1.4IT912.528.5粗車4.0IT112529.9鍛造231.9(2)對軸左端外圓表面，加工工藝路線為粗車半精車精車，盡由工序20,40,70組成。查表可得各個工序余量：精車余量為0.5mm,半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm?？偧庸び嗔繛?.9mm。計算各項工序尺寸：精車后達到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra6.3m。精車前尺寸：34+0.5=34.5mm半精車前尺寸：34.5+1.4=35.9mm粗車前尺寸：35.9+4.0=39.9mm按照各工序所得到的經(jīng)濟精度所對應(yīng)的值精車的經(jīng)濟精度公差等級IT7

30、，其公差值T1=0.025mm。半精車的經(jīng)濟精度公差等級IT9，其公差值T2=0.062mm。粗車的經(jīng)濟精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表（表5-2）表5-2工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精車0.5IT76.334半精車1.4IT912.534.5粗車4.0IT112535.9鍛造239.9（3）軸左端外圓表面。其加工路線為粗車半精車粗磨精磨。由工序20,40,130,140組成，查表可得各個工序余量：精磨余量為0.2mm,粗磨余量為0.4mm，半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0m

31、m?？偧庸び嗔繛?.0mm。計算各項工序尺寸：精車后達到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra1.6m。精磨前尺寸：35+0.2=35.2mm粗磨前尺寸：35.2+0.4=35.6mm半精車前尺寸：35.6+1.4=37.0mm粗車前尺寸：37.0+4.0=41.0mm按照各工序所得到的經(jīng)濟精度所對應(yīng)的值精磨的經(jīng)濟精度公差等級IT6，其公差值T1=0.016mm粗磨的經(jīng)濟精度公差等級IT8，其公差值T2=0.034mm半精車的經(jīng)濟精度公差等級IT9，其公差值T3=0.062mm。粗車的經(jīng)濟精度公差等級為IT11，其公差值T4=0.16mm。將上面的數(shù)據(jù)填入下表（表5-3）：表5-3工序名稱工序余量（

32、mm）加工經(jīng)濟精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精磨0.2IT61.635粗磨0.4IT86.335.2半精車1.4IT912.535.6粗車4.0IT112537.0鍛造241.0 (4)對軸中端外圓表面，加工工藝路線為粗車半精車精車，盡由工序20,40,70組成。查表可得各個工序余量：精車余量為0.5mm,半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm。總加工余量為5.9mm。計算各項工序尺寸：精車后達到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra6.3m。精車前尺寸：44+0.5=44.5mm半精車前尺寸：44.5+1.4=35.9mm粗車前尺寸：45.9+4.0=

33、49.9mm按照各工序所得到的經(jīng)濟精度所對應(yīng)的值精車的經(jīng)濟精度公差等級IT7，其公差值T1=0.025mm。半精車的經(jīng)濟精度公差等級IT9，其公差值T2=0.062mm。粗車的經(jīng)濟精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表（表5-4）表5-4工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精車0.5IT76.344半精車1.4IT912.544.5粗車2.0IT112545.9鍛造249.9（5）軸右端外圓表面。其加工路線為粗車半精車粗磨精磨。由工序20,40,130,140組成，查表可得各個工序余量：精磨余量為

34、0.2mm,粗磨余量為0.4mm，半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm?？偧庸び嗔繛?.0mm。計算各項工序尺寸：精車后達到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra1.6m。精磨前尺寸：35+0.2=35.2mm粗磨前尺寸：35.2+0.4=35.6mm半精車前尺寸：35.6+1.4=37.0mm粗車前尺寸：37.0+4.0=41.0mm按照各工序所得到的經(jīng)濟精度所對應(yīng)的值精磨的經(jīng)濟精度公差等級IT6，其公差值T1=0.016mm粗磨的經(jīng)濟精度公差等級IT8，其公差值T2=0.034mm半精車的經(jīng)濟精度公差等級IT9，其公差值T3=0.062mm。粗車的經(jīng)濟精度公差等級為IT11，其公差值T4

35、=0.16mm。將上面的數(shù)據(jù)填入下表（表5-5）表5-5工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精磨0.2IT61.637粗磨0.4IT86.337.2半精車1.4IT912.537.6粗車4.0IT112539.0鍛造241 （6）對軸右端外圓表面，加工工藝路線為粗車半精車精車，盡由工序20,50,80組成。查表可得各個工序余量：精車余量為0.5mm,半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm?？偧庸び嗔繛?.9mm。計算各項工序尺寸：精車后達到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra6.3m。精車前尺寸：34+0.5=34.5mm半精

36、車前尺寸：34.5+1.4=35.9mm粗車前尺寸：35.9+4.0=39.9mm按照各工序所得到的經(jīng)濟精度所對應(yīng)的值精車的經(jīng)濟精度公差等級IT7，其公差值T1=0.025mm。半精車的經(jīng)濟精度公差等級IT9，其公差值T2=0.062mm。粗車的經(jīng)濟精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表（表5-6）表5-6工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精車0.5IT76.334半精車1.4IT912.534.5粗車4.0IT112535.9鍛造239.9（7）對軸右端外圓表面加工工藝路線為：粗車半精車精車。

37、由工序工序20,50，80組成，查表可得各個工序余量：精車余量為0.5mm,半精車余量為1.4mm，粗車余量為4.0mm?？偧庸び嗔繛?.9mm。計算各項工序尺寸：精車后達到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra6.3m。精車前尺寸：25+0.5=25.5mm半精車前尺寸：25.5+1.4=26.9mm粗車前尺寸：26.9+4.0=30.9mm按照各工序所得到的經(jīng)濟精度所對應(yīng)的值精車的經(jīng)濟精度公差等級IT7，其公差值T1=0.021mm。半精車的經(jīng)濟精度公差等級IT9，其公差值T2=0.052mm。粗車的經(jīng)濟精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.13mm。將上面的數(shù)據(jù)填入下表（表5-7）表5-7

38、工序名稱工序余量（mm）加工經(jīng)濟精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精車0.5IT76.325半精車1.4IT912.525.5粗車4.0IT112526.9鍛造230.9（8）的左端有31mm的槽，由工序90，粗糙度為6.3m。（9）與上有8x7,6x6的兩個鍵槽，由工序100,110完成八、確定工序的切削用量確定切削用量的原則：首先應(yīng)選去盡可能大的背吃刀量，其次在機床動力和剛度允許的條件下，又滿足以加工表面粗糙度的情況下，選取盡可能大的進給量。最后根據(jù)公式確定最佳切削速度。1、 工序10，粗車軸的左右端面 該工序為兩個工步，工步1是以左邊定位。粗車右端面；

39、工步2是以右邊定位，粗車左端面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工完成的，故其選用的切削用量相同。背吃刀量的確定：粗車背吃刀量=2mm 進給量的確定：本設(shè)計采用的是硬質(zhì)合金車刀，工件材料是45鋼，查表取進給量f0.4mm/r 切削速度的計算：硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度Vc為2.5m/s，根據(jù)公式，可得車床轉(zhuǎn)速，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范圍為101400，14001580（r/min），符合要求。取1425r/min。2、工序20，粗車各外圓面背吃刀量的確定：根據(jù)加工余量，可知單邊總余量為2.95mm，留0.7mm作為半精車余量，留0.25作為精車余量，粗車背吃刀量=2mm

40、進給量的確定：本設(shè)計采用的是硬質(zhì)合金車刀，工件材料是45鋼，查表取進給量f0.4mm/r 切削速度的計算：硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度Vc為2.5m/s，根據(jù)公式，可得車床轉(zhuǎn)速，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范圍為101400，14001580（r/min），符合要求，取1425r/min。3、工序40,50，半精車各外圓面背吃刀量的確定：根據(jù)加工余量，留0.25mm作為精車余量，半精車背吃刀量=0.7mm 進給量的確定：本設(shè)計采用的是硬質(zhì)合金車刀，工件材料是45鋼，查表取進給量f0.8mm/r 切削速度的計算： 硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度Vc為1.7m/s，根據(jù)公式，可得所需車

41、床最大轉(zhuǎn)速，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范圍為101400，14001580（r/min），符合要求，取1200r/min。4、工序70,80，精車外圓面背吃刀量的確定：根據(jù)加工余量，精車背吃刀量 =0.25mm 進給量的確定：本設(shè)計采用的是硬質(zhì)合金車刀，工件材料是45鋼，查表取進給量f0.45mm/r切削速度的計算： 硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度Vc為2.0m/s，根據(jù)公式，可得所需車床最大轉(zhuǎn)速，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范圍為101400，14001580（r/min），符合要求，取1500r/min。5、工序90，車槽，倒圓角背吃刀量的確定：根據(jù)加工余量，背吃刀量 =3.0mm 進

42、給量的確定：本設(shè)計采用的是硬質(zhì)合金車刀，工件材料是45鋼，查表取進給量f0.10mm/r 切削速度的計算： 硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度Vc為1.76m/s，可得所需車床最轉(zhuǎn)速，取1350r/min6、工序100，110銑鍵槽對8740mm鍵槽 粗銑：每一行程ap =0.3mm Vc為1.5m/s根據(jù)公式，可得所需車床最轉(zhuǎn)速 fm=350 m/min半精銑：每一行程ap =0.2mm Vc為1.6根據(jù)公式，可得所需車床最轉(zhuǎn)速,取1100r/min f=300 m/min對6620mm鍵槽 粗銑：每一行程ap =0.3mm Vc為1.5m/s根據(jù)公式，可得所需車床最轉(zhuǎn)速，取1150r/m

43、in f=350 m/min 半精銑：每一行程ap =0.2mm Vc為1.6m/s跟據(jù)公式，可得所需車床最轉(zhuǎn)速,取1225r/min f=300 m/min7、工序130,140磨削外圓面 查表取磨削縱向進給量為粗磨時0.05mm精磨時0.03mm磨削橫向進給量為粗磨時0.02mm精磨時0.01mm 工件的運動速度為粗磨時15m/min，精磨時20m/min， 背吃刀量等于磨削余量粗磨時0.2mm，精磨時0.1mm九、 提高勞動生產(chǎn)率的方法 1.縮短單件時間定額 （1） 縮短基本時間 提高切削用量，減少切削行程，合并工步，多件加工都可以縮短基本時間。 （2） 縮減輔助時間 直接縮減輔助時間，

44、實現(xiàn)輔助動作的機械化和自動化可減少輔助時間。間接縮減輔助時間，使輔助時間與基本時間部分或全部重合，從而減少輔助時間。 2.采用先進工藝方法 （1） 對特硬，特脆，特韌材料及復(fù)雜型面采用特種加工來提高生產(chǎn)率。 （2） 在毛坯制造中廣泛采用冷擠壓，熱擠壓，粉末冶金，失蠟鑄造，壓力鑄造，精鍛和爆炸成型等新工藝，能提高毛坯精度，實現(xiàn)少，無切削加工，節(jié)約原材料，經(jīng)濟效果十分顯著。 （3） 改進加工方法3. 進行高效及自動化加工 自動化是提高勞動生產(chǎn)率的一個極為重要的方向。十、課程設(shè)計體會 通過對傳動軸的機械加工工藝過程的課程設(shè)計,可以知道編制零件的的工藝規(guī)程,是一項實踐性很強的工作,需要熟練掌握工藝規(guī)程

45、制定的原則。在課程設(shè)計的過程中我體會到:首先要做好工藝編制的認真思考，明白每一步工藝規(guī)程的意義;要熟悉零件的結(jié)構(gòu)特點,技術(shù)要求,所用材料,生產(chǎn)批量,和零件的作用和工作環(huán)境,這些方面直接決定了零件的加工工藝規(guī)程并且要學(xué)會最基本的機械加工手冊的查詢。其次通過課程設(shè)計我明白了工藝路線的擬定是關(guān)鍵,在擬定工藝路線時,要在綜合分析零件加工個表面基礎(chǔ)上,首先分析確定零件各個表面的定位基準,加工方法,加工順序和加工階段的劃分,然后再提出初步的加工工藝方案,并進行分析比較,最終確定一個合理的工藝方案.這其中,定位基準的選擇是基礎(chǔ),要學(xué)會對粗,精基準選擇的條件進行判斷和綜合分析,對加工工序順序的安排要始終考慮先

46、加工基準面在加工其他表面,先加工平面在加工孔,先加工主要表面后加工次要表面,先安排粗加工工序后安排精加工工序的原則,來擬定工藝路線.相對來說工藝路線的擬定是關(guān)鍵,也是難點.在加工路線初步確定后,后續(xù)步驟雖然相對簡單,但是尺寸鏈的計算相對麻煩.主要是要了解和掌握封閉環(huán)的概念,并能判斷尺寸鏈中的封閉環(huán)這也是本冊書的重要部分，所以我們一定要掌握。.最后通過本次課程設(shè)計也體會到了自己的專業(yè)知識不是很全面太狹窄了，機械加工工藝的制定過程中要對各種機床和夾具熟悉了解并知道其運用的方法,這點對于我們是很不利的，因為我們很少接觸到這些機械設(shè)備，所以要多為自己創(chuàng)造這樣的機會。同時在學(xué)習(xí)時一定要扎實的掌握所學(xué)的專業(yè)知識。十一、參考資料1、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)主編：陸名彰、胡忠舉 長沙：中南大學(xué)出版社，2004年8月2、機械制造工藝基礎(chǔ)主編：黃觀堯 天津：天津大學(xué)出版社，1999年1月3、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程主編：鄒青 北京：機械工業(yè)出版社，2004年9月4、工程材料及應(yīng)用主編：周鳳云 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004年9月5、機械加工工藝基礎(chǔ)主編：金問楷 北京：清華大學(xué)出版社，1990年9月6、金屬機械加工工藝人員手冊主編：金屬機械加工工藝人員手冊編寫組 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979年1月