减速器后桥十字轴说明书Word文件下载.docx
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3.1、定位基准的选择……………………………………………………………………5
3.2、拟定工艺路线………………………………………………………………………5
3.3、加工设备及工艺装备的选用………………………………………………………6
3.4、加工余量、工序尺寸和公差………………………………………………………7
3.5、切削用量的计算……………………………………………………………………7
3.6、时间定额的计算……………………………………………………………………10
四、小结
五、主要参考文献
1．零件分析
1.1零件的作用
十字轴是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。
其零件图如图所示：
1.2零件的工艺分析
由于零件承受较大动载荷，故毛坯采用强度和韧性都较好的18GrMnTi。
后桥减速器十字轴零件的图样的φ图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。
4个轴颈是重要的加工表面，精度要求都很高。
以毛坯十字轴端面M和φ90外圆面为粗基准，可保证四轴颈平面位于同一平面的偏差满足要求。
同时这也符合便于装卡的原则。
为了避免多次装卡，引起误差以及造成工时的损耗，故采用一次装卡同时加工四轴轴颈端面与钻轴端中心孔。
以轴向中心孔为精基准的加工表面，这一组加工表面包括：
四轴轴颈外圆、轴颈凸台端面、切圆角槽。
轴颈是最重要的加工表面，由于十字轴的刚性较差，毛坯的圆柱度误差很容易反映到工件上来，造成工件的圆柱度误差，四轴的垂直度误差允许值为0.075，要求较高，故轴颈安排了粗车，半精车，磨削，这样毛坯误差复映到工件的误差就明显减小，从而保证了零件的加工精度。
2.确定毛坯类型绘制毛坯简图
2.1选择毛坯
零件的材料为18GrMnTi，形状不复杂，又属于成批生产。
考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷，因此选用锻件，从而使金属纤维尽量不被切断，保证零件可靠工作。
此外考虑到生产性质为中等较大批量，所以采用效率和精度等级都比较高的模锻成型加工工艺。
由锻件的尺寸公差等级为一般精度，锻件质量大约为6kg。
锻件形状复杂系数S由：
l=195mm，b=195mm，h=38mm。
S=mt/mN=6/（lbhρ）=6kg/（195mm×
195mm×
38mm×
7.8×
10-6kg/mm3）=0.53.
由于0.53介于0.32和0.63之间，故该锻件的形状复杂系数属S2级。
锻件材质系数：
因十字轴是碳的质量分数小于0.65%的合金钢，故该锻件的材质系数属于M1级。
十字轴锻件为对称锻件，分模线属于平直分模线。
由零件图可知，该十字轴各表面的粗糙度Ra均大于等于0.8μm.
根据上述诸因素，该锻件的尺寸公差和机械加工余量见表：
加工表面
零件尺寸
机械加工余量
毛坯公差
毛坯尺寸
轴颈端面
2mm
轴颈凸台端面
轴颈外圆
6mm
2.2绘制十字轴模锻毛坯图
由表所得，绘制毛坯图简图如下图2.1所示：
3工艺规程设计
3.1定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。
（1）精基准的选择
十字轴轴颈端两中心孔轴线是轴颈端面和外圆面的设计基准。
选用十字轴轴颈端两中心孔轴线作为精基准定位加工轴颈外圆面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。
（2）粗基准的选择
以毛坯十字轴轴端端面M和轴端外圆φ90为粗基准的加工表面，可保证它们的加工余量均匀，并防止加工余量不够而导致废品产生，使四轴颈平面位于同一平面的偏差值满足要求，同时这也符合便于装卡的原则。
3.2拟定工艺路线
1.表面加工方法的确定
根据零件图上各表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表经济精度和表面粗糙度，确定十字轴零件各表面的加工方法，如下表：
表面加工
尺寸及偏差
尺寸精度
表面粗糙度
加工方案
十字轴轴颈端面
IT12
Ra6.3
粗铣
十字轴轴颈外圆
IT7
Ra0.8
粗车—半精车—磨削
十字轴凸台端端面
粗车
十字轴轴颈切平面
27
2.加工阶段的划分
该十字轴外圆表面加工质量要求较高。
可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和磨削几个阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准（十字轴四轴颈中心轴线）准备好，后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；
然后粗车四轴轴颈外圆、轴颈凸台端面。
在半精加工阶段，完成轴颈外圆的加工、切圆角槽、轴颈剪切平面的铣削。
在精加工阶段，完成轴颈外圆的磨削加工。
3.工序集中与分散
选中工序集中原则安排十字轴的加工工序。
该十字轴的生产类型为大批量。
可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；
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，而且由于一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
4.工序顺序安排
（1）机械加工工序
遵循“先基准后其他”原则，首先加工十字轴四周轴颈端面得到基准中心孔，遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序。
后安排精加工工序；
遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——轴颈外圆面，轴颈凸台端面，后加工次要表面——轴颈圆角槽，轴颈剪切面。
（2）辅助工序
半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；
精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。
5.热处理工序安排
半加工完成后，为保证四轴颈外圆便面硬度要求，需进行渗碳和淬火热处理工序。
使其表面硬度达到HRC58~63，心部HRC30~42要求。
6.确定加工路线
在综合考虑上述工序安排的原则的基础上，拟定十字轴的机械加工工艺路线，见表：
工序号
工序内容
10
粗铣四轴轴颈端面并倒角后钻中心孔
20
粗车四轴颈外圆、轴颈凸台端面
30
半精车四轴轴颈外圆
40
车圆角槽
50
粗铣四轴颈剪切平面
60
去毛刺
70
中检
80
热处理（渗碳、淬火）
90
磨削四轴轴颈外圆
100
清洗
110
终检
3.3加工设备及工艺装备的选用
机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产成本。
十字轴的生产类型为大批生产。
可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备，所选用的夹具均为专用夹具。
各工序加工设备及工艺装备的选用如下表：
加工设备
工艺装备
检查毛坯
卡尺
粗铣车四轴颈端面，倒角后钻中心孔
卧式万能铣床X60
高速钢套式面铣刀、游标卡尺、中心钻
卧式车床C620-1
高速刚45°
外圆车刀，端面车刀、游标卡尺
高速钢45°
外圆车刀、游标卡尺
切槽刀、卡尺
立式铣床X51
高速钢套式面铣刀
钳工台
平锉
渗碳、淬火机等
磨削四轴颈外圆
外圆磨床M135
砂轮，千分尺
清洗机
120
千分尺、卡尺
3.4加工余量、工序尺寸和公差
确定工序尺寸的一般方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件的要求标注。
当无基准转换，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序的加工余量有关。
有基准转换是，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。
工序
加工余量
/mm
工序尺寸
Ra/μm
粗铣四轴轴颈端面、倒角后钻中心孔
2
6.3
粗车四轴颈外圆
4
粗车轴颈凸台端面
1
3.2
0.9
2×
R1.5
0.5
0.35
0.8
3.5切削用量的计算
1.粗铣轴颈端面、倒角
（1）背吃刀量
ap1=2mm
（2）进给量
X60型卧式万能铣床功率为2.8kW，查表5.6高速钢套式面铣刀粗细平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度我中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.05mm/z
（3）铣削速度
本工序采用高速钢镶齿铣刀、dw=80mm、齿数z=10。
查表5.8铣削速度vc=48.4m/min,则
ns===385.2r/min
由本工序采用X60型万能卧式铣床，查表，取转速nw=380r/min，故实际铣削速度。
Vc===47.74r/min
当nw=380r/min时，工作台的每分钟进给量fm=fzznw=0.05×
10×
380=190mm/min。
查表3.7得机床进给量为180mm/min。
2.粗车轴颈外圆
ap2=2mm
此工序采用高速刚车刀，由σ=0.7GPa。
由表5.1查得粗车该工序每转进给量取f=0.8mm/r。
（3）车削速度
表5.2查得粗车vc=15m/min。
而dw=34mm。
则
ns===140.5r/min
本工序采用卧式车床C620-1，查表，取转速nw=120r/min，故实际铣削速度
Vc===12.81m/min
当nw=450r/min时，工作台的每分钟进给量fm=fnw=0.8×
120=96mm/min。
3.粗车轴颈凸台端面
由表5.2查得粗车该工序每转进给量取f=0.4mm/r。
Vc===12.8m/min
当nw=450r/min时，工作台的每分钟进给量fm=fnw=0.4×
120=48mm/min。
4.半精车轴颈外圆
ap2=0.5mm
由表5.2查得粗车该工序每转进给量取f=0.2mm/r。
表5.1查得半精车车vc=30m/min。
而dw=28mm。
ns===341.2r/min
本工序采用卧式车床C620-1，查表，取转速nw=304r/mi
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