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************學院 減速箱傳動軸零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 說 明 書 設(shè)計（測繪）題目：減速器傳動軸零件機械加工工藝 規(guī)程設(shè)計與實施（單件小批生產(chǎn)） 學 生 姓 名： 班 級 學 號： 指 導 教 師： 完 成 日 期： 說明書編寫要求： 課設(shè)（測繪）說明書為手寫稿或打印稿，分量一般不少于7000字,其具體書寫格式及內(nèi)容如下: 1、標題 2、目錄 3、課設(shè)（測繪）摘要 摘錄本次課設(shè)（測繪）的要點及重點內(nèi)容，要求在100字左右。 4、前言 5、正文 要求正文右側(cè)留出3厘米的空間書寫主要計算結(jié)果和所選擇設(shè)備的型號。說明書必須做到敘述明確、文理通順、字跡標點清楚和數(shù)字準確。說明書中必須附有必要的簡圖和表格。計算要準確、并附有單位、計算結(jié)果應(yīng)予以標出。計算所用的重要公式及數(shù)據(jù)應(yīng)注明來源。 6、結(jié)論及體會 7、參考文獻 開列參考文獻的目的在于說明書依據(jù)，公式、數(shù)據(jù)與資料的來源，便于查考、審核。正確書寫的方式為： 書籍：作者、書名、版次、出版者、出版年代。 文獻：作者、篇名、刊物名稱、卷數(shù)或期數(shù)、頁數(shù)、出版年代。 前言 機械加工工藝與裝備課程設(shè)計是在我學完了大學的基礎(chǔ)課，專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是對我所學的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。 我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓練，從而為以后工作打下一個良好的基礎(chǔ)。 目 錄 前言 摘要 1 1、計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 2 2、審查零件圖樣的工藝性 2 3、選擇毛坯 2 4、工藝過程設(shè)計 3 4.1 定位基準的選擇 3 4.2零件表面加工方法的選擇 3 4.3制訂工藝路線 4 5、確定機械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計呸圖 4 5.1確定機械加工余量 5 5.2確定毛坯尺寸 5 6、工序設(shè)計 5 6.1選擇加工設(shè)備工藝裝備 5 6.1.1選擇機床 5 6.1.2選擇刀具 5 6.1.3選擇刀具 5 6.1.4選擇量具 6 6.2確定工序尺寸 6 6.2.1確定圓柱面的工序尺寸 6 6.2.2確定軸向工序尺寸 6 6.2.3確定銑槽的工序尺寸 7 7、 確定切削用量及基本時間（機動時間） 7 7.1切削用量 7 7.2粗車 7 7.3半精車 8 8、設(shè)計小結(jié) 12 參考文獻 13 摘要 傳動軸零件的主要作用是支撐回轉(zhuǎn)零件、實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動并傳遞轉(zhuǎn)矩和動力。傳動軸齒輪具備傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和使用壽命長等一系列優(yōu)點，是通用機械特別是工程機械傳動中的重要零件之一。傳動軸加工材料、熱處理方式、機械加工工藝過程的優(yōu)化，將對提高傳動軸的加工質(zhì)量及壽命有著重要借鑒意義。本設(shè)計首先分析了傳動軸零件的作用和加工工藝性，然后進行工藝規(guī)程設(shè)計。傳動軸零件的機械綜合性能要求較高，一般選擇鍛件作為毛坯。合理安排工藝路線，劃分加工階段對保證零件加工質(zhì)量至關(guān)重要。 設(shè)計上有許多不足之處，懇請老師給予指導。 設(shè)計減速器傳動軸零件機械加工 工藝規(guī)程設(shè)計與實施(單位小批生產(chǎn)）。 1、計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 設(shè)計題目給定的零件是減速器傳動軸零件，該傳動軸年產(chǎn)量為90個，設(shè)其備品率為3%，機械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為： （件/年） 減速器傳動軸零件的年產(chǎn)量為93件，從而查表1.1-2可知該產(chǎn)品為單件小批生產(chǎn)。 2、審查零件圖樣的工藝性 傳動軸零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。各表面粗糙度為Ra3.2,精度要求不高，易于加工，也達到使用要求。本零件各表面的加工并不困難，4段外圓面，用車床加工軸面。采用2次裝夾加工，保證各軸的精度要求。各軸段之間有C1.5的倒角，按車削步驟依次加工即可。在齒輪連接軸上和飛輪連接軸上，分別有兩個8720mm和5512mm的平鍵，需要用銑床銑削。 3、 選擇毛坯 齒輪傳動軸是最常用的傳動件，要求具有一定的強度。該零件的材料為45鋼，輪廓尺寸不大形狀亦不復雜，又屬單件小批量生產(chǎn)，故毛坯可采用棒料自由鍛造。 零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以零件的的形狀盡量接近。即外形做成臺階形，軸上鍵槽用銑床銑出。 4、工藝過程設(shè)計 4.1定位基準的選擇 本零件是實心軸類零件，端面是設(shè)計基準，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選14mm端面為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。具體而言，即選14mm端面作為精基準。 由于本傳動軸全部表面都需加工，而14mm端面為精基準應(yīng)先進行加工，因此應(yīng)選14mm外圓及一端面為粗基準。 4.2零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、鍵槽、端面、倒角，材料為45鋼。參考機械制造工藝設(shè)計簡明手冊有關(guān)資料，其加工方法選擇如下： （1） 14外圓面：公差等級IT7，表面粗糙度為，需粗車、半精車。 （2） 20外圓面：公差等級IT7，表面粗糙度為，需粗車、半精車。 （3） 28外圓面：公差等級IT7，表面粗糙度為，需粗車、半精車。 （4） 20外圓面：公差等級IT7，表面粗糙度為，需粗車、半精車。 （5） 端面：本零件的端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度為要求。端面粗車和半精車即可。 （6） 槽：槽寬和槽深的公差等級為IT9，表面粗糙度分別為，需采用平低銑刀，粗銑、半精銑。 4.3制訂工藝路線 傳動軸的加工工藝路線一般是先進行端面的加工，再進行外圓面的加工。按照先加工基準面及先粗后精的原則，傳動軸加工可按下述工藝進行： 工序Ⅰ:車14mm端面，以14mm端面定位，粗車外圓14mm及臺階面，粗車外圓20mm和28mm。 工序Ⅱ：以14mm端面定位，半精車外圓14mm及臺階面，半精車外圓20mm和28mm，各臺階處倒角。 工序Ⅲ：固定長度切斷，調(diào)頭裝夾，車20mm端面，以14mm端面定位，保證軸總長尺寸。 工序Ⅵ：粗車20mm外圓及臺階面。 工序Ⅴ：半精車20mm外圓及臺階面、倒角。 工序Ⅵ：以28mm和14mm右端面定位，粗銑8720mm鍵槽和5512mm鍵槽。 工序Ⅶ：以28mm和14mm右端面定位，半精銑8720mm鍵槽和5512mm鍵槽。 工序Ⅷ：鉗工去毛刺。 工序Ⅸ：終檢。 5、 確定機械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 5.1確定毛坯余量（機械加工總余量）、毛坯尺寸及其公差，設(shè)計、繪制毛坯圖： 鋼質(zhì)自由鍛件的機械加工余量按JB3834-85和JB3835-85確定。確定時，根據(jù)零件重量來初步估算零件毛坯鍛件的重量，加工表面的加工精度，形狀復雜系數(shù)，由《工藝手冊》表2.2-25查得除孔以外各內(nèi)外表面的加工總余量（毛坯余量）。表2.2-25中的余量值為單邊余量。 本零件材料為45鋼，硬度207～241HBS，毛坯重量估算約為0.5KG，生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)，采用自由鍛造毛坯，鍛件材質(zhì)系數(shù)為M1（表2.2-11）。 ①機械加工余量：加工表面形狀比較簡單，取鍛件形狀復雜系數(shù)為S1；由鍛件重量為0.5kg，加工精度為F1、形狀復雜系數(shù)為S1，查《工藝手冊》表2.2-25得直徑余量1.5～2mm。各外圓表面加工余量確定為1.5mm。 5.2確定毛坯尺寸 外圓表面（14mm20mm及28mm）毛坯余量：加工表面形狀比較簡單，取鍛件形狀復雜系數(shù)為S1；由鍛件重量為0.5kg，加工精度為F1、形狀復雜系數(shù)為S1，且表面粗糙度都為，需精加工，因而，直接取各毛坯直徑為、、棒料，已能滿足粗車加工要求。 6工序設(shè)計 6.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備 6.1.1選擇機床 （1） 工序Ⅰ～Ⅶ是粗車和半精車，各工序的工步不多，故選用臥式車床就能滿足要求，本零件外廓尺寸不大，精度要求一般，選用最常用的C620-1型臥式車床即可。 （2） 工序Ⅷ~Ⅸ是用平低銑刀粗銑及半精銑槽，應(yīng)選臥式銑床?？紤]本零件屬單件小批生產(chǎn)，所選機床使用范圍較廣為宜，故選常用的X62型能滿足加工要求。6.1.2選擇夾具 本零件除粗銑及半精銑槽需要專用夾具外，前七道車床工序用三爪卡盤。 6.1.3選擇刀具 （1） 在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀鏜刀。加工鋼質(zhì)零件采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工采用YT5，精加工用YT30。 （2） 在銑床加工的工序，選用平低銑刀。 6.1.4選擇量具 本零件屬單件生產(chǎn)，一般均采用通用量具。鍵槽精度等級IT9為各外圓面的精度等級為IT7=0.21mm,根據(jù)要求取分度值0.02mm的游標卡尺即可滿足要求。 6.2確定工序尺寸 確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序尺寸按零件圖樣的要求標注。當無基準轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序 （或工步）的加工余量有關(guān)。當基準不重合時，工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。 6.2.1確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面根據(jù)有關(guān)資料已查出本零件各圓柱面的總加工余量（毛坯余量),應(yīng)將總加工余量分為各工序加工余量，然后由往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。 本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如表所示： 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 28外圓 1.5 1 20外圓 1.5 1 14外圓 1.5 1 6.2.2確定軸向工序尺寸 本零件各工序的軸向尺寸如圖所示： 6.2.3確定銑槽的工序尺寸 半精銑可達到零件圖樣的要求，則該工序尺寸：槽寬;槽深7mm和槽寬;槽深5mm。粗銑時，為半精銑留有加工余量：槽寬雙邊余量為2mm;槽深余量2mm。則粗銑的工序尺寸：槽寬為6mm;3mm,槽深5mm;3mm。 7、確定切削用量及基本時間（機動時間） 7.1切削用量 本工序為粗車端面、外圓。已知加工材料為45鋼，，鍛件，有外皮;機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定卡盤中。 確定粗車外圓的切削用量，所選刀具為Y15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1。 加工條件： 工件材料：45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，σb=630-700Mpa. 加工要求：粗車 夾工件長度為74mm，再車端面， 毛坯 Φ30mm粗車外圓至Φ28.00mm,Ra3.2. 數(shù)控車床：工件裝夾在 車床專用夾具上。 7.2粗車 （1）選擇刀具： 選擇45彎頭外圓車刀（可轉(zhuǎn)位車刀），參看《工藝手冊》表3.1-1或3.1-2）由于C620-1臥式車床中心高200mm，參看《切削用量簡明手冊》表1.1，選取刀桿尺寸為25mm25mm（寬高），刀片厚度4.5mm，粗車棒毛坯（45鋼），選擇YT5硬質(zhì)合金刀具材料，選擇車刀幾何形狀，前刀面形狀為平面帶倒棱型，前角r。=25，后角a。=8 . （2）確定切削深度 由于單邊余量僅為1.5mm，若考慮模鍛斜度及公差，其最大單邊余量為2mm,可在一次走刀內(nèi)切完，故 切削時的修正系數(shù)為（見表1.29-2）故實際進給力為 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 f=0.4mm/r 的進給量可用。 （3）選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，車刀壽命T=60mim。 （4）確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表1.10當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工 切削速度的修正系數(shù)為（均見表1.28），故 根據(jù)車床說明書，選擇610r/min 這時實際切削速度為 （5）校驗機床功率 車削時的功率可由《切削手冊》表1.24（或1.25）查出，也可按公式計算出?，F(xiàn)采用查表法 由《切削手冊》表1.24，當σb=650mpa,HBS580～970,ap<2.4,vc<58m/min,切削功率pc=1.2KW. 由于實際車削過程使用條件的改變，根據(jù)《切削手冊》表1.29-2,切削功率的修正系數(shù)為kkrpc=1,kropc=1,krofc=1：，故實際的切削時的功率為：PC實=1.211=1.2(KW) 根據(jù)C620-1車床說明書，當時，車床軸允許功率 因Pc實﹤PE，故所選擇的切削用量可在車床進行。 （6）計算基本工時 式中L=l+y+Δ,l=74mm，根據(jù)表1.26，車削時的切量及超切量y+Δ=4.3mm，則L=74+4.3mm=77.3mm，故 7.3半精車 （1）選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號選為，車刀幾何形狀為(表1.3)：r。=30,后角a。=12 （2）切削用量選擇 1.決定切削深度ap=30-28/2=1mm 2.決定進給量 半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)1.6表 面粗糙度為Ra3.2,rΣ=0.5mm,v>50m/min,f=0.25～0.30mm/r 根據(jù)車床說明書，選擇0.30mm/r 3.選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)1.9車刀后刀面最大磨損量為0.4mm ，刀具壽命T=60min 4.決定切削速度根據(jù)表1.10,當σb=650mpa，ap<1.4,mm,f<0.38mm/r時，vt=156m/min切削速度的修正系數(shù)均為1，故vc=156m/min. 根據(jù)C620-1車床說明書，選擇nc=156m/min. 根據(jù)C620-1車床說明書，選擇 這時實際切削速度為 5.校驗機床功率 根據(jù)表1.24,當σb=630-700map,ap <2mm,f<0.3mm/r,vt=198m/min,Pc=1.2kw 根據(jù)C620-1車床說明書，當時，車床軸允許功率 因Pc實﹤PE，故所選擇的切削用量可在車床進行。即 ap=1,f=0.3,n=1200r/min,vc=130m/min (3)計算基本工時 式中L=l+y+Δ,l=74mm，根據(jù)表1.26，車削時的切量及超切量y+Δ=2mm，則L=74+2mm=76.4mm，故 半精加工第二步（同上） 洗鍵槽，夾Φ28外圓，先銑深度3mm，再銑1mm,用鍵槽刀，銑床選擇V600. 8、設(shè)計小結(jié) 《機械制造工藝設(shè)計》是學生第一次較全面的設(shè)計能力訓練。其基本目的是： 1、培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展有關(guān)機械制造方面的知識； 2、通過制定設(shè)計方案合理選擇傳動機構(gòu)零件類型，正確計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面的考慮制造工藝、使用和維護等要求，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到了解和掌握機械制造設(shè)計過程和方法； 3、進行設(shè)計基本技能的訓練。例如計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料（手冊、圖冊、標準和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)的能力。在本課程設(shè)計鼓勵采用計算機繪圖。 這次課程設(shè)計，由于理論知識的不足，再加上平時沒有什么設(shè)計經(jīng)驗，一開始的時候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導，和同學們的熱情幫助下，使我們找到了信心?，F(xiàn)在想想其實課程設(shè)計當中的每一天都是很累的，其實正向老師說得一樣，機械制造的課程設(shè)計沒有那么簡單，者你想自己胡亂因為你的每一個數(shù)據(jù)都要從機械制造與工藝書上找到出處。雖然種種困難我都已經(jīng)克服，但是還是難免我們有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的，不在同一個地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這個心理我一步步走了過來，最終完成了我的任務(wù)。 十幾天的機械制造與工藝設(shè)計結(jié)束了，在這次實踐的過程中學到了一些除技能以外的其他東西,領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問題時顯示出的優(yōu)秀品質(zhì),更深切的體會到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機制,最重要的還是自己對一些問題的看法產(chǎn)生了良性的變化。 最后，要感謝我們的指導老師對我們悉心的指導，感謝老師給我們的幫助。在設(shè)計過程中，我們通過查閱大量有關(guān)資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學到的東西是這次課程設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。 9、參考文獻 《機械制造工藝與裝備》 倪森濤 《公差配合與量測實訓》 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 李益民 《現(xiàn)代機械制造工藝設(shè)計實訓教程》 段明揚 《切削用量簡明手冊》 艾興 肖詩鋼 《數(shù)控加工技術(shù)》 樊雄 共 頁 第 頁 發(fā) 給 日 期： 年 月 日 要求完成日期： 年 月 日 指導教師對 專業(yè) 班級 學 生 課設(shè)（測繪）的 評 語 成 績 評 定： 指導教師簽名： 年 月 日