1、河北机电职业技术院毕业设计传动轴的价格工艺与编程系 别 机械制造工程系 专 业 数控设备应用与维护 班 级 1201 班 姓 名 高磊 学 号 500323120308 指导教师 张勇 完成日期 2015 年 5 月 20 日河北机电职业技术院毕业设计摘 要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟
2、定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。对数控机床的特点进行了研究。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。关键词 工艺分析 加工方案 机床加工 控制尺寸 工艺编程河北机电职业技术院毕业设计背景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
3、动。传动轴的主要作用为，传递力矩和扭矩。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，从而使轴的尺寸过大，本文讨论的传动轴工艺设计方法，并根据现代规范增添了些表面处理的方法比如表面发蓝。主要内容是传动轴的如何选择材料，传动轴的分析和加工。河北机电职业技术院毕业设计目 录摘要- I背景-II第 1 章 工艺方案的分析-第 1 页1.1 零件图-第 1 页1.2 零件图分析-第 1 页1.3 零件的工艺分析-第 2 页1.4 确定加工方法-第 2 页1.5 确定加工方案-第
4、 2 页第 2 章 工件的装夹-第 4 页2.1 定位基准的选择-第 4 页2.2 定位基准选择的原则-第 4 页2.3 确定零件的定位基准-第 4 页2.4 装夹方式的选择-第 4 页2.5 数控车床常用的装夹方式-第 4 页2.6 确定合理装夹方式-第 5 页第 3 章 刀具及切削用量-第 6 页3.1 选择数控刀具的原则-第 6 页3.2 选择数控车削刀具-第 7 页3.3 设置刀点和换刀点-第 7 页3.4 确定切削用量-第 8 页河北机电职业技术院毕业设计第 4 章传动轴零件的加工-第 9 页4.1 传动轴零件加工工艺分析-第 9 页4.2 传动轴零件加工工艺-第 12 页4.3 加
5、工坐标系设置-第 14 页4.4 保证加工精度方法-第 17 页第 5 章 数控加工程序-第 18 页第 6 章 设计总结-第 28 页参考文献 -第 29 页附 录-第 30 页河北机电职业技术院毕业设计第 0 页第 1 张工艺方案分析1.1 零件图1.2 零件图分析该零件属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。尺寸完整， 该传动轴材料为 45 钢，因其属于一般传动轴，故选 45 钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择60mm 的热轧圆钢作毛坯。河北机电职业技术院毕业设计第 1 页1.3 零件的工艺分析 （1）对于
6、7 级精度、表面粗糙度 Ra0.80.4m 的一般传动轴，其工艺路线是：正火车端面钻中心孔粗车各表面精车各表面铣花键、键槽热处理修研中心孔粗磨外圆精磨外圆检验。 （2）轴类零件一般采用中心孔作为定位基准，以实现基准统一的方案。在单件小批生产中钻中心孔工序常在普通车床上进行。在大批量生产中常在铣端面1.4 确定加工方法加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和行为公差要求等全面考虑。图上几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时没有取平均值，而取其基本尺寸。通过上图数据分
7、析，考虑加工效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，考虑该零件为中批量加工，故加工设备采用数控车床。根据加工零件的外形和材料以及环境条件，故选用 CA6140 数控机床。1.5 确定加工方案方案一工序 1 铣轴的两端面，打中心孔 工序 2 粗车外圆大小端各外径 工序 3 半精车，倒角 工序 4 铣键槽 工序 5 精车，切退刀槽 工序 河北机电职业技术院毕业设计第 2 页6 调质 工序 7 去毛刺 工序 8 磨削方案二工序 1 车轴一端打中心孔 工序2 车轴另一端打中心孔 工序3 半精车倒角 工序 4 精车，切退刀槽 工序5 调质 工序6 铣键槽 工序7 去毛刺 工序8 磨削比较上面两方案，
8、方案一在加工两中心孔时存在同轴度误差，若把铣键槽放在精车之前，在精车时断续车削容易引起振动，影响加工质量。综上所述方案二合理 本设计的加工方法如下： 1 两端面：公差等级 IT12，表面粗糙度 Ra12.5m,需进行铣削加工。 2 25 左外圆表面：公差等级 IT7，表面粗糙度为 Ra1.6m，需进行粗车，半精车，精车。 3 30 外圆表面：公差等级 IT7，表面粗糙度为 Ra12.5m，需进行粗车，半精车，精车。4 25 右外圆表面：公差等级 IT6，表面粗糙度为 Ra1.6m，需要进行粗车，半精车或磨削加工。河北机电职业技术院毕业设计第 3 页第 2 章 工件的装夹2.1 定位基准的选择在
9、制定零件加工的工艺规程时，正确的选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。合理选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。2.2 定位基准选择的原则1）基准重合原则。 为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者统一。2）便于装夹原则。 所选择的定位基准应能保证定位的准确、可靠，定位夹紧机构简单、易操作、敞开性好，能够加工尽可能多的表面。3）便于对刀的原则。 批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性。2.
10、3 确定零件的定位基准以左右端大端面为定位基准。2.4 装夹方式的选择为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确位置，需将工件压紧夹牢。合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率、加工成本及操作安都有直接影响。2.5 数控车床常用的装夹方式1) 在三爪自定心卡盘上装夹。 三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。该卡盘装夹工件方便，省时，但夹紧力小，河北机电职业技术院毕业设计第 4 页适用于装夹外形规则的中、小型工件。2）在两顶尖之间装夹。 对于尺寸较大或加工工序较多的轴类工件，为了保证每次装夹时的装夹精度，可用两顶尖装夹。该装夹方式适用于多序加工或精加工。3）用卡盘和顶尖装夹。 当车削质量较大的工件时，要一段用卡盘夹住，另一段用后顶尖支撑。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位基准，应用较广泛。4）用心轴装夹。 当装夹面为螺纹时再做个与之配合的螺纹进行装夹，叫心轴装夹。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好轴向定位准确。2.6 确定合理的装夹方式装夹方法：先用三爪自定心卡盘毛坯右端，加工左端达到工件精度要求，再工件调头加工，用三爪自定心卡盘卡住毛坯左端32，再加工左端达到工件精度要求。
