轴类零件机械加工工艺编制样本.docx
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轴类零件机械加工工艺编制样本
轴类零件机械加工工艺编制
●任务1分析轴类零件技术资料
●任务2拟定轴类零件生产类型
●任务3轴类零件毛坯类型及其制造办法
●任务4选取轴类零件定位基准和加工装备
●任务5拟定轴类零件工艺路线
●任务6设计轴类零件加工工序
●任务7填写轴类零件机械加工工艺文献
任务一分析轴类零件技术资料
教学目的
✧能看懂轴类零件零件图和装配图。
✧明确轴类零件在产品中作用,找出其重要技术规定。
✧拟定轴类零件加工核心表面。
一、看懂传动轴构造形状
如图1,零件图采用了主视图和移出断面图表达其形状构造。
从主视图可以
看出,主体由四段不同直径回转体构成,有轴颈、轴肩、键槽、挡圈槽、倒角等构造,由此可以想象出传动轴构造形状,如图2所示。
二、明确传动轴装配位置和作用
传动轴起支承齿轮、传递扭矩作用。
Ø30js6外圆(轴颈)用于安装轴承,ø35轴肩起轴承向定位作用。
Ø25f7、ø25g6及轴肩用于安装齿轮及齿轮轴向定位,采用普通平键连接,左轴端有挡圈槽,用于安装挡圈,以轴向固定齿轮。
三、拟定传动轴加工核心表面
(1)ø25f7、ø25g6轴头ø30js6轴颈都具备较高尺寸精度(IT7,IT6)和位
置精度(同轴度为0.02)规定,表面粗糙度(Ra值分别为0.8um)ø35轴肩两端面虽然尺寸精度规定不高,但表面精糙度规定较高(Ra值为1.6um);因此ø25f7、ø25g6轴头、ø30js6轴颈及ø35轴肩两端均为加工核心表面。
(2)键糟侧面(宽度)尺寸精度(IT9)规定中档,位置精度(对称度0.012)规定比较高,表面粗糙度(Ra值为3.2um)规定中档,键槽底面(深度)尺寸精度(21)和表面精糙度(Ra值为6.3um)规定都较低,因此键槽是次要加工表面。
(3)挡圈槽、左、右、倒角等别的表面,尺寸及表面精度规定都比较低,均为次要加工表面,如图3所示。
任务2拟定轴类零件生产类型
教学目的
✧掌握轴类零件生产大纲计算办法。
✧掌握轴类零件生产类型及其工艺特性拟定办法。
一、计算传动轴生产大纲
依照任务书知:
(1)产品生产大纲Q=150台/年;
(2)每台产品中传动轴数量n=1件/台;
(3)传动轴备品率a=5%;
(4)传动轴废品百分率b=0.5%;
传动轴生产大纲计算如下:
N=Qn(1+a)(1+b)
=150x1(1+5%)(1+0.5%)
=158(件/年)
二、拟定传动轴生产类型及其工艺特性
传动轴属于中型机械类零件。
依照生产大纲(158件/年)及零件类型(中型机械),由附表2《机加工工作各种生产类型生产大纲及工艺特点》可查出,传动轴生产类型为小批生产,工艺特性见表1
表1传动轴生产大纲和生产类型
生产大纲
生产类型
工艺特性
158件/年
小批生产
(1)毛坯采用自由锻造,精度低,余量大
(2)加工设备采用通用机床
(3)工艺装备采用通用夹具或组合夹具、通用刀具、通用量具、原则附件
(4)工艺文献需编制简朴加工工艺过程卡片
(5)加工采用画线、试切等办法保证尺寸,生产效率低,规定操作工人技术纯熟
任务3拟定轴类零件毛坯类型及其制造办法
教学目的
✧掌握轴类零件毛坯类型及其制造办法选取。
✧掌握轴类零件毛坯机械加工余量估算办法。
✧掌握轴类零件毛坯简图绘制办法。
2、选取传动轴毛坯类型及其制造办法
依照传动轴制造材料(45钢),查附表5《惯用毛坯类型》可拟定,毛坯类型可采用型材或锻件,传动轴毛坯选用锻件,而采用自由锻造法来制造。
2、绘制传动轴毛坯简图
1拟定传动轴毛坯简图
依照附表8《自由锻件机械加工余量计算公式》中阶梯轴自由锻造机械加工余量计算公式(D<65mm计算,L<300mm时,按300mm计算),传动轴锻件余量计算如下:
A=0.26L⁰.2D0.5
=0.26x3000.2x650.5
=6.65(mm)
2、绘制传动轴毛坯简图
传动轴毛坯简图绘制办法如图4所示
任务4选取轴类零件定位基准和加工装备
教学目的
✧掌握轴类零件精基准和夹紧方案选取办法。
✧掌握轴类零件粗基准和夹紧方案选取办法。
✧掌握传动轴加工装备选取办法。
一、选取传动轴精基准和夹紧方案
依照基准重叠原则,考虑选取传动轴轴线作为定位精基准是最抱负,即采用两端中心孔作为精基准,如图5所示。
二、选取传动轴粗基准和夹紧方案
选取毛坯ø51外圆作为粗基准,能以便地加工两端面和中心孔,可以尽快获得精基准,如图6所示。
三、选取传动轴加工装备
依照传动轴工艺特性,加工设备采用通用机床、即普通车床、立式铣床、万能磨床。
工艺装备采用通用夹具(三爪卡盘及顶尖)、通用刀具(原则车刀、键槽铣刀、砂轮等)、通用量具(游标卡尺、外径千分尺等)。
任务5拟定轴类零件工艺路线
教学目的
✧掌握选取轴类零件各表面加工办法。
✧掌握初步拟定轴类零件机械加工工艺路线办法。
一、拟定各表面加工办法
依照加工表面精度和表面粗糙度规定,查附表10《外圆表面加工方案》可得各加工表面加工方案,详见表2
表2各加工表面加工方案
加工表面
精度规定
表面粗糙度
Ra/um
加工方案
Ø30js6外圆
轴肩
IT6
IT11以上
0.8
1.6
粗车→半精车→精车→粗磨→精磨
Ø25f7外圆
轴肩
IT7
IT11以上
0.8
1.6
粗车→半精车→精车
Ø25g6外圆
轴肩
IT6
IT11以上
0.8
1.6
粗车→半精车→精车
键槽侧面8N9底面
IT9
IT11以上
3.2
6.3
粗铣→精铣
挡圈槽23x2
IT11以上
12.5
粗车
各倒角
IT11以上
12.5
粗车
二、初步拟定传动轴机械加工工艺路线
1、划分加工阶段
依照以上有关知识和分析可知,传动轴重要表面加工可划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
2、安排加工顺序
依照机械加工安排原则,先安排基准和重要表面精加工,然后再安排基准和重要表面精加工。
先以ø51作为作为基准粗加工两端中心孔(精基准),加式两端中心孔需车平两端面。
3初步拟定工艺路线
依照上述分析,初步拟定两个机械加工工艺路线方案,见表3和表4供分析选取。
表3传动轴机械加工工艺路线一
工序号
工序名称
工序内容
定位基准
加工设备
1
锻造
锻造毛坯
2
热解决
正火解决
3
车钻
分别车两端面、钻两端中心孔,总长车至145
毛坯ø42外圆
CK6140
4
粗车
分别粗车左、右端各处圆及轴肩端面,ø25、ø30外圆和轴肩端面均留余量,ø35车至尺寸
两中心孔
CK6140
5
热解决
调质解决
6
研修
研修中心孔
7
半精车、精车
半精车右端ø25外圆及端肩端面,留磨削余量;调头半精车左端ø25外圆及轴肩端面,留磨削余量;半精车、精车ø30js6外圆及轴肩端面、圆角至尺寸,车左端槽ø23x2至尺寸
两中心孔
CK6140
8
磨削
粗、精磨左、右端及ø30js6外圆及轴肩至尺寸
两中心孔
CK6140
9
铣削
粗、精铣键槽8N9x20
两中心孔
CK6140
10
终检
按图样技术规定所有检查
长处:
与方案二相比,工序少,ø25外圆只精车(不磨削),加工成本低
缺陷:
ø25外圆位置精度难保证
表4传动轴机械加工工艺路线方案二
工序号
工序名称
工序内容
定位基准
加工设备
1
锻造
锻造毛坯
2
热解决
正火解决
3
车钻
分别车两端面、钻两端中心孔,总长车至145
毛坯ø42外圆
CK6140
4
粗车
分别粗车左、右端各外圆及轴肩端面,ø25、ø30外圆和轴肩端面均余量,ø35车至尺寸
两中心孔
CK6140
5
热解决
调质解决
两中心孔
6
研修
研修中心孔
两中心孔
CK6140
7
半精车
分别半精车左、右端各外圆及轴肩端面,均磨削余量
两中心孔
CK6140
8
磨削
粗、精磨左、右端ø25、ø30外圆及轴肩端面、圆角至尺寸
两中心孔
CK6140
9
铣削
粗、精铣键槽8N9x20
,去毛刺
两中心孔
M131W
10
车削
车左端槽ø23x2至尺寸,去毛刺
两中心孔
X5032
11
终检
按图样技术规定所有检查
长处:
ø25f7及ø25g6外圆尺寸和位置精度容易保证
缺陷:
比喻案一多一道工序,又磨削ø25f7及ø25g6外圆,加工成本比喻案一稍高
传动轴为小批生产,应优先考虑其尺寸和位置精度难易,另一方面才考虑加工成本,因此选取方案二。
任务6设计轴类零件加工工艺
教学目的
✧掌握轴类零件工序加工余量及尺寸拟定办法。
✧掌握轴类零件工序加工时定额计算办法
一、拟定传动轴各工序加工余量及工序尺寸
传动轴加工过程、各工序尺寸及其公差、毛坯尺寸见表5,并如图7所示。
表5各工序加工余量及工序尺寸
工序
外圆尺寸及公差
加工余量
端面(长度)尺寸
加工余量
磨削
Ø25f7
Ø25g6
Ø30js6
0.3(查附表18《磨削外圆加工余量及偏差》)
70
7
28
0.3(查附表19《磨削外圆加工余量及偏差》)
半精车
Ø25.3h11
Ø25.3h11
Ø30.3h11
1.3(查附表16《粗车及半精车外圆加工余量及偏差》)
70
7.6
27.7
1(查附表17《半精车轴端面加工余量及偏差》)
粗车
Ø26.6h13
Ø26.6h13
Ø31.6h13
32-26.6=5.4
32-26.6=5.4
37-31.6=5.4
70
9.6
26.7
毛坯
Ø32
Ø32
Ø37
d
图8传动轴加工过程
(a)毛坯;(b)粗车;(c)半精车;(d)磨削
二、计算传动轴各工序工时定额
因传动轴为小批生产,因而可以采用经验估算法计算各工序工时定额。
重要运用通过实践而积累记录数据及进行某些计算来拟定,计算成果见表6。
在实际生产中,时间定额需要不断修正。
表6传动轴各工序时间估算表
工序号
工序名称
工序工时(分)
工序号
工序名称
工序工时(分)
3
车钻
8
8
磨削
11
4
粗车
12
9
铣削
15
6
研修
10
10
车削
5
7
半精车
9
合计
70
任务7填写轴类零件机械加工工艺文献
教学目的
✧掌握轴类零件工序加工余量及尺寸拟定办法。
✧掌握轴类零件工时定额计算办法。
依照上述任务成果,按机械加工工艺文献中各栏填写规定,详细填写传动轴《机械加工工艺过程卡片》。
因传动轴生产类型是小批生产,故只需编制机械加工工艺过程卡片,但过程卡片编制内容比只有较详细,才干用于指引生产,完毕填写传动轴机械加工工艺卡片见表7
表7传动轴机械加工工艺过程卡片
(公司名称)
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零(部)件图号
05001
共1页
产品名称
零(部)件名称
传动轴
材料牌号
45
毛坯种类
锻件
毛坯外形尺寸
Ø42x159
每毛坯可制作数
1
每台件数
1
备注
工序号
工序名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
1
锻造
锻造毛坯
2
热解决
正火解决
3
车钻
分别车两端、钻两端A6.3中心孔,总长车到145
CK6140
三爪卡盘、端面车刀、中心钻、游标卡尺
8
4
粗车
分别粗车左、右端各外圆及轴肩端面,ø25、ø30外圆和轴肩端面均余量,ø35车至尺寸
机加工
二班
CK6140
三爪卡盘、顶尖、外圆车刀、游标卡尺
8
5
热解决
调质解决
12
6
研修
研修中心孔
机加工
二班
CK6140
顶尖、研修顶尖、游标卡尺
10
7
半精车
(1)半精车右端ø25外圆及轴肩,外圆车至ø25.3,长度车至27.7
(2)调头半精车左端ø25和ø30外圆及轴肩端面,外圆车至ø25.3h11、ø30.3h11,长度车至70、7.6
机加工
二班
CK6140
夹头、顶尖、外圆车刀、游标卡尺
9
8
磨削
粗磨、精磨ø25f7、ø25g6、ø30js6外圆及轴肩端面、保证外圆及长度尺寸符合图纸规定
机加工
二班
M131W
夹头、机尖、外径千分尺、深度游标卡尺
11
9
铣削
粗铣键槽至7x22,精铣键槽8h9x21
机加工
二班
X5032
三爪卡盘、顶尖、ø7立铣刀、ø8键槽铣刀、游标卡尺
15
10
车削
车左端槽ø23x2至尺寸,去毛刺
机加工
二班
X5032
三爪卡盘、顶尖、切槽车刀、游标卡尺
5
11
终检
按图样技术规定所有检查
质检处
共计
70