1、xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计1 目 录摘 要 .2Abstract.2一、绪论 .2（一）课题背景 .2（二）课题设计的目的及意义 .3二、工艺设计说明书 .3（一）零件图工艺性分析 .3（二）毛坯选择 .4（三）毛坯零件合图草图 .6（四）工序尺寸及其公差确定 10（五）设备及其工艺装备确定 12（六）切削用量及工时定额确定 13三、第 20 号工序夹具设计说明书 .15（一）工序尺寸精度分析 15（二）定位方案确定 15（三）定位误差分析计算 15（四）夹紧方案及元件确定 15（五）夹具总装草图 16四、第 10 号工序刀具设计说明书 .16（一）工序尺寸精度分析 16（二）
2、刀具类型确定 17（三）刀具设计参数确定（数据来源参考书3） .17（四）刀具工作草图 18五、第 40 号工序量具设计说明书 .18(一)工序尺寸精度分析 .18（二）量具类型确定 18（三）极限量具尺寸公差确定 19（四）极限量具尺寸公差带图 19（五）极限量具结构设计 20六、传动轴粗车、精车、切槽、车螺纹数控编程工序设计 20(一)数控加工工艺性分析 .20（二）走刀路线的确定 21（三）刀具及切削用量确定 21（四）数控车床的确定：数控车床 SK40P.21（五）数控系统的确定：980TD .21（六）编程原点的确定及数值计算 21七、总结 24参 考 文 献 .25致 谢 .26x
3、x 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计2 传动轴加工工艺及夹具设计作者:曾洪权摘 要: 轴类零件毕业设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。传动轴是组成机器零件的主要零件之一，一切做回转运动的传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必须安装在传动轴上才能进行运动及动力的传动，传动轴常用于变速箱与驱动桥之间的连接。这种轴一般较长，且转速高，只能承受扭矩而不能承受弯矩。应该使传动轴具有足够的强度和高临界转速，在强度计算中，由于所获取的安全系数较大，从而使轴的尺寸过
4、大。关键词：传动轴 零件 刚度 强度Abstract: Axial parts of graduation design is mechanical engineering specialty students complete the teaching plan last a very important practical teaching link is to make the students comprehensive use of basic theory, we learned the basic knowledge and skills to solve major probl
5、ems within the scope of the engineering technology and a basic training. Shift is composed of the main parts of the machine parts, all of the transmission parts motion (for example: gear, gear, etc.) must be installed in the transmission of power to exercise and shaft transmission, often used in the
6、 connection between the transmission and drive. The shaft generally is long, and the high speed, can withstand torque not inherit the moment. Should make the shaft has enough rigidity and high speed, strength calculation, because of the large safety factor, thus make shaft dimension.Keywords：Shaft p
7、arts stiffness strength一、绪论在我们的日常生活中，传动轴的运用十分广泛。传动轴的主要作用为，传递力矩和扭矩。传动轴又分为两种，转轴跟心轴，转轴既能承受转矩又能承受弯矩。心轴只能承受弯矩，不能承受转矩。而传动轴只能承受转矩不能承受弯矩。传动轴一般用来支撑齿轮等做回转运动的零件，所以对于传动轴有着严格的要求。传动轴的组织性能直接影响到轴的使用寿命；表面质量的好坏直接影响到他的传动效率，所以为了达到轴的使用性能，对于轴的制造要有着严格的工序。此次工艺设计就是为了解决这个难题。（一）课题背景传动轴是机械零件中重要零件之一，它起到连接支撑和传递转矩。就目前来看xx 职业技术师范大
8、学成人教育专科毕业设计3 传动轴存在的问题还是很多的，重要表面质量达不到要求，装配中密封不到位等，尤其是汽车方面。很多汽车生产商不得不把自己所产汽车召回，浪费了大量的人力物力，也给消费者带来了诸多麻烦，给自己企业造成了负面影响。（二）课题设计的目的及意义本文研究的目的是研究传动轴的设计工艺，从而培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。综合运用机械设计课程及其他有关已修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，主要内容是传动轴的如何选择材料，传动轴的分析和加工方法的选择，传动轴的加工方案的选择以及如何选择毛坯。通过计算设计出加工传动轴的加工时间，做到有
9、计划的利用时间去生产提高生产效率。增添了些表面处理防止传动轴生锈和腐蚀。二、工艺设计说明书（一）零件图工艺性分析表 1.3 生产类型和生产纲领的关系生产纲领（台/年或件/年）产生类型 小型机械或轻型机械中型机械或中型零件重型机械或重型零件工作地每月担负的工序数(工序数/每月)单件生产 100 10 5 不作规定小批生产 100-500 100-150 5-100 20-40中批生产 500-5000 150-500 100-300 10-20大批生产 5000-50000 500-5000 300-1000 1-10大量生产 50000 5000 1000 1根据设计任务书，本次设计的传动轴为
10、年产 5000 件，根据表 1.3 知属于大批生产。因此加工的对象固定不变，毛坯精度高，加工余量小，广泛采用专用机床，工件采用夹具安装，夹具广泛使用高效率的专用夹具和特种工具。1 零件结构功用分析从传动轴的受力分析可知，它受扭转一弯曲复合作用力，由于其承受中等载荷，工作又较平稳，冲击力很小，所以可采用优质碳素结构钢的 45 号钢，坯料用热轧圆钢。为了改善组织、提高力学性能，坯料要经过正火热处理2 零件技术条件分析外圆尺寸精度：30k6，30f7 两节，25k6，20h6，及 M24X1.5 的螺纹；外圆形状位置精度 ：要求为 30f7 两轴节相对 30k6，20h6，25k630f7 两轴节表
11、面需高频淬火；外圆表面质量：30k6，30f7 两节，25k6，20h6 的表面质量要求 Ra 均为 0.8um，xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计4 其它面 Ra 为 12.5um3 零件结构工艺性分析轴的锻件强度较高，形状比较简单，外轮廓尺寸不大，在轴径 30k6，30f7两节，25k6，20h6，及 M24X1.5 的螺纹上均开有键槽，且轴两端带有 B 型中心孔。结论：轴的结构较规则，在加工键槽和 B 型中心孔时，采用专用夹具定位和夹紧，螺纹加工安排在半精加工后，精加工前进行。（二）毛坯选择1 毛坯类型在传递力矩过程时要承受很强的冲击力和很大的交变载荷, 要求材料应有较高的强度、
12、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性,而且其轮廓形状不复杂,故采用锻件；零件尺寸不大，而且零件属于批量生产,故采用模锻。2 毛坯余量确定毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，可充分提高劳动生产率，降低成本，但是毛坯制造费用会提高，在确定毛坯时，应根据机械加工和毛坯制造两方面考虑。2.11）.锻件公差等级：由该零件的功能和技术确定其锻件公差等级为普通级；2）.锻件质量 Mf ：根据锻件成品质量 1.94g 估算；3）.分析锻件形状复杂系数 s：S=M f/Mn该零件为圆形，假设其最大直径 37 长为 375 则在：Mn=/4 d2 hS=Mf/Mn=Vf
13、/Vn=229712.195 mm /316300.05mm =0.72633由于 0.726 介于 0.63 和 1 之间，故该零件的形状复杂系数 S 属 S 1 级。4）.锻件材质系数 M：由于该零件材料为 45 钢，是碳的质量分数小于 0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属 M 1 级； 5）.零件表面粗糙度 由零件图知，除 30k6，30f7 两节，25k6，20h6 的表面质量 Ra 为 0.8um外，其余各加工表面 Ra 为 12.5um；2.2 初步确定机加工余量及毛坯尺寸，初选毛坯尺寸公差根据毛坯尺寸公差，锻件质量，材质系数，形状复杂系数，初步确定本零件毛坯尺寸允许偏差，根据
14、锻件质量，零件表面粗糙度，形状复杂系数查参考书1中表 5-9，由此查得单边余量：零件尺寸初选厚度方向单边加工余量初选水平方向单边加工余量确定厚度方向单边加工余量确定水平方向单边加工余量初选锻件尺寸 偏差xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计5 30k6 1.72.22.02.5 2 34 +1.2 -0.630f7 两节1.72.22.02.5 2 34 +1.2 -0.629 1.72.2 2.02.5 2 34 +1.2 -0.625k6 1.72.22.02.5 2 29 +1.1 -0.5 24 1.72.2 2.02.5 2 29 +1.1 -0.5115 1.72.2 2.02
15、.5 2.5 115 +1.4 -0.620h6 1.72.22.02.5 2 24 +1.1 -0.532 1.72.2 2.02.5 2.5 33 +1.2 -0.633 1.72.2 2.02.5 2 37 +1.2 -0.6370 1.72.2 2.02.5 2.5 375 +1.7 -0.85 1.72.2 2.02.5 2.5 10 +1.1 -0.52.3 验证上述余量是否满足要求计算同上得，锻件形状复杂系数 s= S=Mf/Mn=Vf/Vn=229712.195 mm /316300.05mm =0.72633，S 属于 S 1 级；查表得，机械加工余量与上述相同，满足要求。x
16、x 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计6 （三）毛坯零件合图草图机加工工艺路线确定1 加工方法分析确定（1）30k6 外圆-粗车（IT12 级，Ra12.5um）-半精车（IT9 级，Ra3.2um）-铣键槽（IT9 级，Ra12.5um）-粗磨（IT8 级，Ra0.8um）-精磨（IT6 级，Ra0.8um）（2）25k6 外圆-粗车（IT12 级，Ra12.5um）-半精车（IT9 级，Ra3.2um）-铣键槽（IT9 级，Ra12.5um）-粗磨（IT8 级，Ra0.8um）-精磨（IT6 级，Ra0.8um）（3）20h6 外圆-粗车（IT12 级，Ra12.5um）-半精车（IT9
17、 级，Ra3.2um）-铣键槽（IT9 级，Ra12.5um）-粗磨（IT8 级，Ra0.8um）-精磨（IT6 级，Ra0.8um）（4）30f7 外圆-粗车（IT12 级，Ra12.5um）-半精车（IT9 级，Ra3.2um）- 热处理（30f7 两节外圆表面局部高频淬火）-磨削（IT7 级，Ra0.8um）（5）2M24X1.5 螺纹-粗车（IT12 级，Ra12.5um）-半精车（IT9 级，Ra3.2um）-铣键槽（IT9 级，Ra12.5um）-车螺纹（配螺母）2 加工顺序的安排xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计7 铣端面钻中心孔保证总长 370mm，粗车各外圆和台阶端面
18、，半精车各段外圆和切各段 3X0.5 退刀槽，加工 30k6，25k6，20h6，及 24 各段的键槽，随后车 M24X1.5 的螺纹，局部热处理 30f7 两节表面进行高频淬火，最后粗精磨 30k6，25k6，20h6外圆及 30f7 两节外圆表面，保证表面质量 Ra 为 0.8um。3 定位基准选择(1)粗基准的选择：粗车时以外圆和两侧端面为粗基准；(2)精基准的选择：以两侧端面中心孔为精基准定位。4 加工阶段的划分说明加工阶段分为：粗加工阶段为工序 3、5、10；半精加工阶段为工序15，20，25，30；精加工阶段为工序 35，40；方案讨论：M24X1.5 的螺纹加工安排在半精加工后，
19、精加工前进行，故放到半精加工阶段来实现。5 主要机加工工序简图及其简述工序 3.铣左端面，钻中心孔本工序需要保证传动轴长度及中心孔的质量，着断面不平测钻中心孔的钻上的两切削刃受力不均钻头可能引片而折断，因此要采用先面后孔的原则。中心孔除影响传动轴质量分布外，它还是传动轴加工的重要基准贯穿整个传动轴加工始终，因而直接影响传动轴加工精度。钻削力矩的计算根据机械加工工艺手册可查得：钻削力矩的计算公式为：M=0.21D2f0.8Km其中M切削力矩（N.M） ；D钻头直径（mm） ；F每转进给量（mm） ；Km 修正系数，查表；查表得：D=8；F=0.1；Km=0.74；带入得：M=0.21D2f0.8
20、Km=0.21x82x0.10.8x0.74=2.744Nmxx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计8 工序 5.铣右端面，钻中心孔 工序 10. 粗车各段外圆及端面工序 15 半精车各段外圆及端面工序 20 铣 30k6，25k6，20h6，24 各段外圆的键槽xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计9 工序 25. 车 M24X1.5 的螺纹工序 30.30f7 两节外圆表面需高频淬火 hrc40-45工序 35.粗磨 30k6，25k6，20h6，30f7 两节，各段外圆工序 40 精磨 30k6，25k6，20h6 ，各段外圆xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计10 工序 4
21、5 去毛刺；工序 50 检验；工序 55 入库.（四）工序尺寸及其公差确定1 工序尺寸确定工序余量（双边） 工序尺寸及公差 表面粗糙度/um加工表面粗 半精 粗磨 精磨 粗 半精 粗磨 精磨 粗 半精 粗磨 精磨30k6外圆2.6 1.0 0.3 0.131.4150 -0.3930.4150 -0.06230.1150 -0.02530.0150 -0.013Ra12.5Ra3.2Ra0.8Ra0.825k6外圆2.6 1.0 0.3 0.126.4150 -0.3325.4150 -0.05225.1150 -0.02125.0150 -0.013Ra12.5Ra3.2Ra0.8Ra0.8
22、20h6外圆2.6 1.0 0.3 0.121.40 -0.3320.40 -0.05220.10 -0.021200 -0.013Ra12.5Ra3.2Ra0.8Ra0.830f7外圆2.6 1.0 0.331.380 -0.4630.380 -0.05229.980 -0.021Ra12.5Ra3.2Ra0.8xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计11 工序余量（双边） 工序尺寸及公差 表面粗糙度/um加工表面粗车半精车半精车粗车 半精 车 半精 车 粗车半精车半精车29 2.6 1.0 1.431.40 -0.4630.40 -0.062290 -0.052Ra12.5 Ra3.2
23、Ra3.224 2.6 1.0 1.426.40 -0.3325.40 -0.052240 -0.052Ra12.5 Ra3.2 Ra3.21151.5（单边）1.0（单边）1140 -0.541150 -0.54 Ra12.5Ra3.2321.5（单边）1.0（单边）310 -0.39320 -0.39 Ra12.5Ra3.251.5（单边）1.0（单边）60 -0.1850 -0.18 Ra12.5Ra3.2370 2.5 3700 -0.89 Ra12.52 轴向尺寸的工序尺寸链图xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计12 （五）设备及其工艺装备确定1 选择机床和夹具(1）工序 03
24、、05 是铣端面和钻中心孔，可采用专用夹具在 X53K 铣床上加工；(2）工序 10、15、25 是粗车、半精车、车螺纹各工序的工步数不多，成批生产，不要求很高的生产率，故选用卧式车床能够满足使用要求，又由于要求的精度较高，表面粗糙度值较小，需选用较精密的车床才能满足要求，因此选用 C620-1，使用通用夹具（两顶尖）装夹；(3）工序 20 是铣键槽，可采用专用夹具在立式铣床上加工，故选 X53K；(4）工序 40，45 是磨削外圆， 使用专用磨床夹具，选用卧式磨床 M1432；2 选择刀具(1）工序 03、05 在铣床上加工，一般都选用硬质合金端铣刀；(2）工序 10、15、25 在车床上加
25、工，一般都选用硬质合金车刀，加工刚质零件采用YT 类硬质合金，粗加工用 YT5，半精加工用 YT15，为了提高生产率及经济性，选用90 度车刀，螺纹车刀和镗刀，切槽刀宜选用高速钢；(3）工序 20 铣键槽，零件要求铣切宽度分别为 5h9，6h9，8h9 故所选直柄键槽铣刀分别为 5e8 GB/T1112.1-1997，6e8 GB/T1112.1-1997，8e8GB/T1112.1-1997 ；3 选择量具本零件属于成批生产，一般采用通用量具工序 加工面尺寸 尺寸公差 选择量具xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计13 31.4 0.39粗加工外圆26.4 0.33116 0.5433
26、0.39粗加工轴向尺寸6 0.18115 0.5432 0.39半精加工轴向尺寸5 0.18读数值 0.02，测量范围 0150 游标卡尺30.4 0.06225.4 0.052半精加工外圆20.4 0.052读数值 0.01，测量范围 75100外径千分尺30k6 0.01325k6 0.01320h6 0.013粗，精磨外圆30f7 0.021选用单头双限卡规（GB632286）（六）切削用量及工时定额确定工序 10（参考书1）本道工序为粗车（车台阶面和外圆）已知加工材料为 45 钢，b=670Mpa，锻件有外皮，机床为 SK40P，工件采用两顶尖装夹。1.确定粗车外圆 33 的切削用量，
27、所选刀具为 YT5 硬质合金车刀，刀杆尺寸BXH=16mmX25mm刀片厚为 4.5mm，根据1表 5-113，选择刀具几何角度 s=0 0,o=12 0,o=6 0,o=4 0 r=90 0，r=10 0， =0.8mma.确定被吃刀量 ap 粗车双边余量为 2.6mm，则 ap =1.3mmb.确定进给量 f 根据表 5-114 在粗车钢料，刀杆尺寸 16X25mm，a p3mm，工件直径在 2040mm 时 f=0.30.5mm/r，按 C620-1 车床的进给量 f=0.33mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构的强度要求，故需进行校验：根据表 5-55，C620-1 车床进给机构允
28、许的进给力 Fmax=3530N根据表 5-123，当钢料 b=570670Mpa，a p 2mm，f0.75mm/r，r=45 0，V=65m/min 时，进给力 Ff=760N。Ff 的修正系数为 Kr。Ff=1.0，KsFf=1.0， KkTFf=1.17 故实际进给力为Ff=760X1.17=889.2NFfFmax，所选的进给量 f=0.33mm/r 可用。C .选择车刀磨钝标准及耐用度根据表 5-119，车刀后刀面最大磨损量取 1m，车刀的耐用度为 T=60min。d .确定切削速度 Vc根据表 5-120，当用 YT5 硬质合金车刀加工 6b=600700Mpa，钢料xx 职业技
29、术师范大学成人教育专科毕业设计14 ap3mm，f0.75mm/r，V=109m/min 切削速度的修正系数为 Ksv=0.8, Ktv=0.65, KKTv=0.81, KTv=1.0, Kmv=Kkv=1，n=1000v/3.14d=1000X45.9/3.14X37=395.1r/min按 C620-1 车床的转速，选择 n=380 r/min，则实际切削速度 V=44.1m/mine.校验机床功率：由表 5-125，当 6b=580970mpa，HBS=166277，a p2mm，f0.75mm/r，V c=44.1m/min 时，Pc=1.7KW切削功率的修正系数为 KTrPc=1.
30、13, KkrPc=1.17，Kr。Pc=KMPc=KkPc=1.0，KSPc=0.8，KtPc=0.65，故实际切削时的功率为 Pc=0.72KW根据表 5-29，当 n=120r/min 时，机床主轴允许功率 PE=5.9KW，PcPE，故所选切削用量在 C620-1 车床上进行最后确定的切削用量为：a p =1.3mm，f=0.33mm/r，V=44.1m/min，n=380 r/min。2. 确定粗车外圆 31.4mm 及台阶面的切削用量，采用车外圆 33 的刀具加工这些表面，加工余量皆可一次走刀切除，车外圆 31.4mm 的 ap =1.3mm，f1=0.33mm/r，台阶面的 ap
31、 =1.5mm，f2=0.30mm/r，主轴转速与车外圆 33 的转速相同。3.确定粗车外圆 26.4mm 及台阶面的切削用量，采用车外圆 33 的刀具加工这些表面，加工余量皆可一次走刀切除，车外圆 26.4mm 的 ap =1.3mm，f1=0.33mm/r，台阶面的 ap =1.5mm，f2=0.30mm/r，主轴转速与车外圆 33 的转速相同。4. 确定粗车外圆 21.4mm 及台阶面的切削用量，采用车外圆 33 的刀具加工这些表面，加工余量皆可一次走刀切除，车外圆 21.4mm 的 ap =1.3mm，f1=0.33mm/r，台阶面的 ap =1.5mm，f2=0.30mm/r，主轴转
32、速与车外圆 33 的转速相同。基本时间确定粗车外圆 33 的基本时间，根据表 2-21 车外圆基本时间：Tj1=（L+L1+L2+L3）*i/nf，L=7.5mm,L1=ap/tanKr+(2-3),Kr=900,L1=2mm,L2=0,L3=0,f=0.33mm/r,n=380 r/min,i=1Tj1=7.5+2/0.33*380=4.5s确定粗车外圆 31.4 的基本时间，根据表 2-21 车外圆基本时间：Tj2=（L+L1+L2+L3）*i/nf，L=250mm,L1=ap/tanKr+(2-3),Kr=900,L1=2mm,L2=0,L3=0,f1=0.33mm/r,f2=0.30m
33、m/r，n=380r/min,i=1Tj2=(250+2)/0.33*380+(2.5+2)/0.30*380=122.97s确定粗车外圆 26.4 的基本时间，根据表 2-21 车外圆基本时间：Tj3=（L+L1+L2+L3）*i/nf，L=83mm,L1=ap/tanKr+(2-3),Kr=900,L1=2mm,L2=0,L3=0,f1=0.33mm/R,f2=0.30mm/r，n=380 r/min,i=1Tj3=(83+2)/0.33*380+(2.5+2)/0.30*380=43.04s确定粗车外圆 21.4 的基本时间，根据表 2-21 车外圆基本时间：Tj4=（L+L1+L2+L
34、3）*i/nf，xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计15 L=29.5mm,L1=ap/tanKr+(2-3),Kr=90 0 ,L1=2mm,L2=0,L3=0, f1=0.33mm/r，f2=0.30mm/r，n=380 r/min, i=1Tj4=(29.5+2)/0.33*380+(2.5+2)/0.30*380=17.44s确定工序 10 的基本时间：Tj= Tj1+ Tj2+ Tj3+ Tj4=（4.5+122.97+43.04+17.44）s=187.95s三、第 20 号工序夹具设计说明书（一）工序尺寸精度分析工序加工要在轴 25.40 -0.052 的外圆表面上铣键槽保
35、证尺寸 20.50 -0.52，键槽宽为 6h9mm；无其它技术要求，该工序在立式铣床上加工，零件属中批量生产。（二）定位方案确定理论上限制自由度分析：槽宽由定尺寸刀具保证；保证槽深应限制：x 移动、y转动;保证键槽长度应限制：x 移动；保证键槽对称度应限制：y 移动,z 转动；综合结果限制：x 移动、y 移动、y 转动、z 转动,z 移动；实际上限制自由度分析：V 形块定位 30.40 -0.052 限制：y 移动、z 移动、y转动、z 转动，大头端面用定位销定位限制：x 移动；综合结果实际限制：x 移动、y 移动、y 转动、z 转动、z 移动；（三）定位误差分析计算工件采用 V 形块定位，
36、对称度分析：基准不重合误差为：jb=0.02mm，基准位移误差为：db=0则：dw=jb+db=0.02mm对尺寸 20.50 -0.52 分析：基准不重合误差为：jb=0.02+0.026=0.046mm基准位移误差为：db=0.707T（d）=0.707X0.062=0.044mm则：dw=jb+db=0.09mm由于 T=0.52 mm，T/3=0.173mm,即dwT/3，故该夹具能够满足加工要求.（四）夹紧方案及元件确定本套夹具采用铰链压板夹紧；工件在加工时所受的力主要是切削力 F，由机床夹具设计手册表 1-2-7 得切削力的计算公式：Fx=667Ds Kp=667x7x700 x6
37、50/7261083N7.07.0实际所需加紧力与计算加紧力之间的关系为：(K 由表 1-2-2 查得为 1.15)F=KFx=1.15X1083=1245.45Nxx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计16 （五）夹具总装草图 AXmJBTVMXx1.587四、第 10 号工序刀具设计说明书（一）工序尺寸精度分析粗车轴各段外圆保证尺寸 33，31.4，26.4，21.4 公差等级为 IT12。xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计17 （二）刀具类型确定此道工序保证的尺寸精度要求不高可用游标卡尺测量，属粗加工，因此可用 90度外圆车刀。（三）刀具设计参数确定（数据来源参考书3）序号 项
38、目 数据来源或公式计算 采用值1 车刀外行 表 2-6、2-7 焊接式 900 强力外圆车刀刀片材料 YT52 刀杆材料 45 钢3 几何角度 表 2-8、2-9s=00 o=120 o=60o=40 r=90 0 r=100=0.8mm4 断削参数前面型式 表 2-11、2-12（f=0.33mm/r）带倒棱曲面圆弧卷削槽前面Ln=8.5m,o 1= -200 br1=0.6 qn=9.35 过渡刃 表 2-13（ ap=1.3mm） 直线过渡刃 Kre=450 b=16 刀片型号 表 2-3A420L=20 ,B=12 ,C=7,R=12.5,r=1 e=0.87 车刀外型结构尺寸 表 2
39、-1、2-2、2-5 BxH=20x30 L=150M=8(900 弯头车刀)8刀槽型式表 2-4Sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443c=o- j=120 -18.30Hc=H+(12)-cCoso/Cos(o+ c)=30+1-7Cos5/Cos(50 +6.30 )=31-7x1/1=24Bc=B-C*tg(o+c)=12-7tg(60 +5.30 )=10.6Lc=L-CCoso/Cos(o+c)*tgo=20-7.Cos5/Cos(60 +5.30 )*tg5 j= 18.30 c= 5.30Hc=24mmBc=10.6mmLc=19.4mmxx 职业技术师范大学成
40、人教育专科毕业设计18 =20-7x0.08=19.4（四）刀具工作草图 技 术 条 件（ 1） 、 刀 片 材 料 ， 刀 杆 45钢 ；（ 2） 、 刀 片 型 号 ： ；（ 3） 、 使 用 0号 焊 料 ， 焊 缝 不 大 于 0.2（ 4） 、 刃 口 不 得 有 崩 刀 ， 刀 面 不 得 有 裂 纹 。五、第 40 号工序量具设计说明书(一)工序尺寸精度分析对轴外圆 30k6 选基孔制，首先确定被测轴的极限偏差，查4公差书第三章极限与配合标准得 30k6 的上偏差 es= -0.009mm,下偏差 ei= -0.025mm。公差等级为 IT6。（二）量具类型确定轴的外圆 30k6
41、 的量具用卡规，量具测量面的材料用硬质合金，测量面的硬度为 58-65HRC，其它部分的材料为 45 钢。xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计19 （三）极限量具尺寸公差确定1 确定工作量规的制造公差和位置要素值，由公差书表 6-1 得 IT6 尺寸 30k6的量规公差为 T=0.0024mm,位置要素 Z=0.0028mm.。2 计算工作量规的极限偏差：30k6通规：上偏差=es-Z+T/2=-0.009-0.0028+0.0012=-0.0106mm下偏差=es-Z-T/2=-0.009-0.0028-0.0012=-0.013mm磨损极限= es=-0.009mm止规：上偏差=ei
42、+T=-0.025+0.0024=-0.0226mm下偏差=ei=-0.025mm（四）极限量具尺寸公差带图xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计20 （五）极限量具结构设计六、传动轴粗车、精车、切槽、车螺纹数控编程工序设计(一)数控加工工艺性分析零件选用的材料为 45 钢，45 钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能较好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45 号钢可以淬硬至 HRC4246。所以如果需要表面硬度，又希望发挥 45 钢优越的机械性能，将 45 钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。零件结构工艺性,是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它包括零件
43、的各个制造过程中的工艺性，如零件的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和加工工艺性等。由此可见，零件结构工艺性涉及面很广，具有综合性，必须全面综合分析。在制定机械加工工艺时，主要进行机械加工工艺分析。在审查零件结构工艺性时应注意两点 。1、根据具体的生产类型和生产条件来分析。2、必须从毛坯制造、机械加工、热处理和装配几个方面全面的综合评价零件的结构工艺性。零件结构工艺性，既要满足设计要求，又要便于加工。轴的锻件强度较高，形状比较简单，外轮廓尺寸不大，在轴径 30k6，30f7两节，25k6，20h6，及 M241.5 的螺纹上均开有键槽，且轴两端带有 B 型中心孔。xx 职业技术师范大学成人教育专科
44、毕业设计21 结论：轴的结构较规则，在加工键槽和 B 型中心孔时，采用专用夹具定位和加紧，螺纹加工安排在半精加工后，精加工前进行。（二）走刀路线的确定1、粗车外圆：粗车各外圆至 33、31.5、29、26.5、25.5、21.52、精车外圆：精车各外圆至图纸要求尺寸3、切槽：5-31.14、车螺纹：M241.5（三）刀具及切削用量确定本零件的加工刀具及切削用量分别如表 5.1 和表 5.2 所示。表 5.1 数控加工刀具卡片表 5.2 切削用量的选择加工表面 加工刀具 主轴转速（r/min） 进给速度(mm/min) 背吃刀量 mm粗车外轮廓 T0101 874 86.4 3切槽 T0303
45、589 50 3精车外轮廓 T0202 527 50 0.14车螺纹 T0404 610 46T0101：90 o外圆粗车刀T0202：90 o外圆精车刀T0303：切槽刀T0404：螺纹车刀刀具号 刀具名称 刀具规格 刀具材料 加工表面T0101 外圆粗车刀 93o YT15 粗车外圆及端面T0202 外圆精车刀 55o YT15 精车外圆及端面T0303 切槽刀 YT15 切槽T0404 螺纹刀 60o YT15 车螺纹xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计22 （四）数控车床的确定：数控车床 SK40P（五）数控系统的确定：980TD（六）编程原点的确定及数值计算该零件属于轴对称零件
46、，因此选择零件的端面中心为编程原点。依据二维图软件自动生成，数值计算如下：x z1 18 02 20 -13 20 -324 22 -325 24 -336 24 -637 25 -648 25 -112xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计23 （七）程序编写及说明9 28 -11510 30 -11611 30 -36512 33 -36513 33 -36914 33 -36915 31 370xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计24 粗车外圆M03 T0101 S500 GO X35 Z2 G71 U2 R1 G71 P1 Q2 U1 F150 N1 G0 X20 G1 Z-
47、32 X24 Z-60 X25 Z-115 X30 Z-365 N2 X35 G0 X100 Z100M05精车外圆M03 T0202 S1000 G0 X35 Z2X19G1 ZO F80 X20.2 Z-1 Z-32X23X23.8 Z-33Z-60X25.2 Z-61Z-115X29X30.2 Z-116Z-180X29.2 Z-181Z-271X30.2 Z-272Z-370X35GO X100 Z100MO5切槽 M03 TO3O3 S300G0 X33 Z2Z-32G1 X18 F100G0 X33Z-60G1 X22 F100G0 X33 Z-115G1 X23 F100G0 X
48、33Z-333G1 X28 F100G0 X33 Z-365G1 X28 F100G0 X100 Z100 M05车螺纹M03 TO4O4 S1200 GOO X33 Z-30G1 X24 F80G92 X23.5 Z-59 P1.5X23 X22.5 G0 X100Z100M30七、总结在本次设计研究过程中我们主要完成了传动轴加工工艺过程的编制，让我们充xx 职业技术师范大学成人教育专科毕业设计25 分了解了传动轴的加工流程，从而使我对传动轴的加工及测量都有了较深的理解。但由于经验不足对所学知识掌握不透，因此，还存在以下问题：（一）实际工厂经验缺乏，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。（
