轴的加工工艺设计文档格式.docx

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制造毛胚的种类有很多，如1、型材2、锻造3、铸造，由于该输出轴要承受较大的冲击载荷和扭矩，为了增强其刚性和韧性，所以要选择锻件做为毛胚。

如果选用棒料，由于生产类型为大批，从经济上考虑，棒料要切削的余量太大，浪费材料，所以不选。

3.2毛胚的的简图

四、工艺路线的确定

4.1基准的选择

基准可以分为粗基准和精基准

4.11粗基准

由于此零件为轴类零件，为了保证精度，所以选择外圆作为粗基准面。

首先选用三爪卡盘自动找正原理，夹紧。

以外圆为粗基准面，加工外圆、端面、中心孔。

然后用已加工过的外圆作为基准，加工另一端面和钻中心孔，保证两个中心孔在同一直线上。

4.12精基准的选择

精基准的选择对一个零件加工完成后的精度非常重要。

此零件选用两端的中心孔作为精基准，所以用两端中心孔来对外圆精加工。

外圆加工完成后用外圆作为精基准，加工内圆，攻螺纹。

4.2工序集中和分散考虑

4.21工序集中

工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。

其主要特点是：

可以采用高效机床和工艺装备，生产率高；

减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力；

减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度；

采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。

4.22工序分散

工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。

其主要特点是

设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换,对工人的技术要求较低；

可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；

所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。

工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模。

一般情况下，单件小批生产时，采用工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多的表面；

批量生产时，采用工序分散。

终上以及结合图纸要求，采用工序分散。

4.3加工设备于工艺设备的的选择

4.31立式钻床

　　工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动，用于加工中小型工件。

4.32数控车床CAK6136V/750

CAK6136V/750,床身上最大回转直径：

ф360MM，滑板上最大回转直径：

ф180MM，滑板上最大切削直径：

ф180MM，最大加工长度：

650MM，主轴通孔直径：

ф53MM，主电机功率：

变频5.5KW，主轴转速范围：

200-3000R/MIN，X轴最大行程：

220MM，Z轴最大行程：

660MM，机床重复定位精度：

X轴：

0.007，Z轴：

0.01，加工精度：

IT6，粗糙度：

RA1.6，机床净重/毛重：

2030*3170KG，包装箱尺寸：

（长*宽*高）：

2500*1640*2145MM.

4.33普通外圆磨床

一般全天候外圆磨床实用于磨削圆柱形圆扇形的外圆和内孔,也棵磨削轴向端面,宜用来批量消费及各族机器加工程业运用,存正在精密度高、刚刚性强、磨削频率高、操作便当等特性，构造保守，造型美妙。

刀具特性：

钻床本系列刀具的任务台纵向挪动有液压和手动，砣子架和头架可回转，砣子架回转180度可用来内孔磨削，外圆砣子采纳400*40*203，进步了磨削频率及砣子耐费用。

一般全天候外圆磨床次要用来成批轴类整机的端面、外圆及圆锥面的精细磨削，是公共汽车启动机等事业的次要设施。

也实用于军工、航天、正常精细机器加工小组批量小，精密度请求高的轴类整机加工。

用来染色纺线事业，粗粗纱机，并条机，精梳机，加弹机等上皮辊加工。

五、加工顺序的安排

毛坯热处理退火（消除内应力）

数控车外圆作为粗基准粗车右端面，打中心孔和左端面，打中心孔

数控车中心孔定位粗车外圆

数控车外圆作为粗基准精加工左右端面，打中心孔

数控车中心孔作为精基准精加工外圆，车外圆螺纹

数控车粗磨，半精磨，精磨外圆

数控车以外圆为精基准钻两端孔，绞孔，攻M24螺纹。

六、工艺路线的确定

合理确定走刀路线对于保证被加工零件的加工精度和表面质量以及提高编程和加工效率起着非常重要的作用。

尤其是加工轴类零件。

应做到走刀路线短，刀具空行程少，这样才能提高工作效率。

6.1第一种方法

锻造毛坯—--外圆定位，加工左右端面，打中心孔，粗车外圆环—--中心孔定位，粗车外圆—--以外圆定位，精加工左右端面，打中心孔，半精车圆环---中心孔定位，半精加工外圆，车削外圆螺纹--—磨削外圆--—外圆定位，钻两端孔---绞右端孔，车左端内孔螺纹退刀槽—--攻左端内孔螺纹—淬火—去毛刺—检测

6.2第二种方法

锻造毛坯—--外圆定位，加工左右端面，打中心孔，车外圆环，精加工左右端面，打中心孔，精车圆环--—中心孔定位，粗车外圆，精加工外圆，车削外圆螺纹—--磨削外圆—--外圆定位，钻两端孔---绞右端孔，车左端内孔螺纹退刀槽—--攻左端内孔螺纹—淬火—去毛刺—检测

6.3工艺比较

综合上述两种方法，第一种方法工序比较分散，可以保证莫氏4锥度的圆跳动小于0.04，适合于大批量生产。

而第二种方法，工序集中，必须依靠工人师傅的技术和耐心来保证圆跳动，适合小批量生产。

所以选择第一种加工方法，生产效率高。

加工程序：

O1234

%1000

T0101

G00X52Z2M08S800F1000

G01X0Z0M03

G71U1R1P1Q2E0.2S1600

N1G01X0Z0

G01X30.319

X31.6Z-50

X20

Z-75

X33.545

G02X33.545Z-95

G01X20

Z-110

X40

X42Z-111

Z-139

X40Z-140

Z-145

N2G01X52

T0202

G00X40Z3S150

G82X41.8Z-140F1.5

X40.6

X40.2

X40.16

G00Z100

M05

M30

七、刀具的选择

刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响零件的加工质量。

应考虑以下方面：

（1）根据零件材料的切削性能选择刀具。

（2）根据零件的加工阶段选择刀具。

（3）根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。

由于我们要加工的零件材料要求为45钢，根据要求，选择硬质合金刀。

（1）粗车左右端面，打中心孔，粗车外圆环：

90°

端面车刀中心孔钻头

（2）粗车外圆：

90°

外圆车刀

（3）半精车左右端面，打中心孔，精车圆环：

端面车刀中心孔钻头

（4）半精加工外圆，车削外圆螺纹：

70°

外圆车刀螺纹车刀

（5）磨削外圆：

砂轮

（6）钻两端孔：

φ20、φ13高速钢钻

（7）绞右端面孔：

绞孔刀

（8）内圆镗刀：

内孔刀

（9）内螺纹刀

八、切削用量的选择

所谓合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。

制订切削用量，就是要在已经选择好刀具材料和几何角度的基础上，合理地确定背吃刀量、进给量。

机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：

零件材料为45钢，硬度207~241HBS。

生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。

根据上诉原始资料及加工工序，分别确定加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1.外圆表面（Φ50mm与锥面）

考虑其加工长度为190mm，其外圆不存在非加工表面，Φ50mm与锥面表面粗糙度为0.8，要求，粗加工、精加工各一次。

取其外圆表面Φ50mm部分直径Φ53.2mm，锥面大端表面的取其毛坯直径34.8mm。

此时，直径余量2Z=3.2mm。

毛坯Φ53.2mm

粗车Φ50.2mm2Z=3.0mm

半精车Φ50mm2Z=3.2mm

2、外圆表面沿轴线长度方向的加工余量

考虑其加工长度为190mm，为使其加工之后满足190mm~190.2mm，查《机械制造工艺设计简明手册》，选取毛坯长度191.6mm。

参照《互换性与测量技术基础》端面的表面精度要求为IT7，此时，加工余量取1.6mm.

毛坯192.4mm

粗车190.9mmZ=1.5mm

粗磨190.1mmZ=0.8mm

精磨190mmZ=0.1mm

3、外圆表面Φ40×

12mm

Φ40×

12mm处表面粗糙度为1.6mm,精度要求界于IT8-IT9,粗磨就可以满足。

参照《互换性与测量技术基础》确定工序尺寸及余量为：

毛坯Φ44.6mm

粗车Φ41.6mm2Z=3.0mm

粗磨Φ40mm2Z=1.6mm

4、外螺纹（Φ42mm）

外螺纹处加工的表面粗糙度和精度的要求都体现在对外圆表面的加工上，粗社和半精车就可以满足要求，外螺纹大径=Φ42mm,取其毛坯直径=Φ46.6mm。

尺寸余量2Z=4.6mm。

毛坯Φ44.5mm

粗车Φ42.2mm2Z=2.5mm

精车Φ42mm2Z=0.2mm

5、Φ20mm及Φ20

0.1mm

Φ20mm处只需粗车、半精车达到其精度和表面粗糙度。

毛坯Φ24.6mm

粗车Φ21.6mm2Z=3.0mm

半精车Φ20mm2Z=1.6mm

Φ20

0.1mm处有其表面粗糙度和精度要求，参照《互换性与测量技术基础》其精度要求IT10-IT11，粗车就可以达到要求。

毛坯Φ23mm

粗车Φ20mm2Z=3.0mm

为了锻压时方便，可选两处的直径相当,取直径=24.6mm。

6、Φ35mm

此处加工时表面粗糙度要求为3.2mm，粗车，半精车可达表面粗糙度和精度要求IT8-IT11。

毛坯Φ39.6mm

粗车Φ36.6mm2Z=3.0mm

精车Φ35mm2Z=1.6mm

九、参考文献

【1】王健石机械加工常用刀具数据速查手册机械工业出版社2006

【2】运强机械切削工人常用计算手册化学工业出版社2006

西安文理学院

产品型号

机械加工工艺过程

零件编号

第页

零件名称

轴

共页

材料

名称

型号及规格

毛坯种类

毛坯尺寸

毛重/Kg

净重/Kg

序号

工序名称

工序内容

设备

工艺装备名称与编号

工时定额（小时）

夹具

量具

刃具

辅具

准备

操作

单件

1

锻造毛坯

各边留2.4mm加工余量

2

粗车左右端面，打中心孔，粗车外圆环

外圆定位，粗车左右端面，加工余量2.0，打中心孔，粗车外圆环

CAK6136/750

三角卡盘

游标卡尺

端面刀

3

粗车外圆

中心孔定位，粗车外圆，加工余量3.0

顶尖

外圆刀

4

精车左右端面，打中心孔，精车圆环

中心孔定位，精车左右端面，加工余量0.8，打中心孔，精车圆环

5

精加工外圆，车削外圆螺纹

中心孔定位，精加工外圆，加工余量1.1，车削外圆螺纹

游标尺

6

磨削外圆

粗磨精磨外圆，加工余量为0.3和0.1

普通磨床

砂轮

7

钻两端孔

以外圆定位，钻两端面孔

立式钻床

V型铁

千分尺

钻头

8

绞右端孔，车左端内孔螺纹退刀槽

以外圆定位，绞右端孔，加工余量0.1

立式钻和CAK6136/750

绞孔刀和内镗刀

9

攻左端内孔螺纹

以外圆为定位基准，攻螺纹M24

外螺纹刀

修改记录

标记

学号

学生姓名

指导老师

完成日记

签名

郭瑞彪

何斌锋