典型轴类零件工艺夹具设计.doc

1、摘 要：针对车床对零件的加工工艺特点,本说明书对轴类零件的加工工艺的设计进行说明。机械加工工艺规程是车间中一切从事生产的工作人员都要严格认真执行的工艺技术文件，按照它来组织生产，螺纹轴类零件的加工是机器加工中经常遇到的典型零件之一。螺纹轴由于牙型高度深,精度高,牙型两侧面表面粗糙度值较小、车削难度较大等特点,高速车削时不能很好地保证螺纹的表面粗糙度,达不到加工的要求,低速车削时生产效率又很低,而直接从高速变为低速车削时则会导致螺纹乱牙。相对来说对车刀的刃磨、车削方法及测量检查方法等加工工艺要求较高。解决螺纹轴零件在实际加工中存在的刚性低、易变形、易磨损、易伤刀、精度不容易保证等困难，就可以使各

2、工序科学的衔接，实现优质高产和低能耗。本设计主要内容包括进行零件的工艺性审查，进行毛坯的选择，选择基准，拟定机械加工工艺路线的，确定机械加工余量、工序尺寸及公差，选择机床及工艺设备，确定切削用量（确定背吃刀量、进给量、切削速度、主轴转速），填写工艺文件，填写机械加工工艺卡片。关键词：轴 螺纹 加工工艺目录第一章 前言 6第一节 轴类零件 6第二节 机械加工工艺 6第二章 零件的工艺性审查 9第一节 零件的结构特点 9第二节 主要技术要求 9第三节 加工表面及其要求 9 第四节 零件材料 10第三章 进行毛坯的选择 11第一节 确定毛坯类型及制造方法 11第二节 确定毛坯的形状尺寸及公差 11第

3、三节 毛坯的技术要求 11第四章 选择基准 12第一节 粗基准选择 12第二节 精基准选择 12第三节 定位基准选择 12第五章 拟定机械加工工艺路线 13第六章 确定机械加工余量、工序尺寸 14第七章 选择机床及工艺设备 15第一节 选择机床 15第二节 选择工艺设备 15第八章 确定切削用量 17第一节 背吃刀量 17第二节 进给量 17第三节 主轴转速 18第九章 机械加工工艺卡片 19第十章 毕业总结 29第十一章 致谢 30第十二章 参考文献 31第一章 前言第1节 轴类零件“轴”是穿在轴承中间或者齿轮中间的圆柱形物件，不过也有少部分是方型的。轴是带动转动零件且与之一起回转以传递运动

4、、扭矩或弯矩的机械零件。轴一般以圆柱形为主，不同的台阶有着不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。 常见的轴有曲轴、直轴和软轴三种。直轴又可分为：转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁等。轴的工作能力一般取决于强度和刚度，转速高时还取决于振动稳定性。轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步

5、骤。它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输，对轴的变形等因素有关。设计者可根据轴的具体要求进行设计，必要时可做几个方案进行比较，以便选出最佳设计方案，以下是一般轴结构设计原则：1、节约材料，减轻重量，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状； 2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整； 3、采用各种减少压力集中和提高强度的结构措施； 4、便于加工制造和保证精度。第2节 机械加工工艺 机械加工工艺流程就是零件在制造中的顺序，为清楚地描述机械加工工艺知识、提高工艺知识检索和查询的效率

6、、提高工艺知识管理水平,本论文采用机械加工的方法，从而改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。列如一个零件的加工工艺流程是粗加工半精加工装配检验包装，这就是一个零件加工的顺序。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变加工零件的形状、尺寸、相对位置和性质等，使它成为成品或半成品，也是每个步骤，每个流程的详细说明，如上面所述，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工就可能分为车，钳工，铣床，每个步骤必须有详细的数据了，就像公差要达到多少，粗糙度要达到多少。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规

7、程。 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等多种的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把比较合理的工艺过程和操作方法，按照通俗易懂的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程任务过程中，可能会出现始料未及的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修改和完善。第二章 零件的工艺性审查第1节 零

8、件的结构特点 轴类零件是机器中通常遇到的最为典型的零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、光轴、空心轴、曲轴、偏心轴、各种丝杠等。其主要用来支承传动零部件和传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，它长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹以及相应的端面所构成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等等。第2节 主要技术要求 轴类零件的主要技术要求是支承轴颈和配合轴颈的径向尺寸精度与形位精度，轴向一般要求不高。它的几何形状精度主要是圆度和圆柱度，一般要求限制在直径公差范围之内。其相互位

9、置精度主要是同轴度和圆跳动；保证配合轴颈对于支承轴颈的同轴度，是轴类零件位置精度的普遍要求之一。图为特殊零件，径向和轴向公差和表面精度要求较高。第3节 加工表面及其要求几何形状的精度主要是指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度等等。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴一类的，需在零件图上另行规定其几何形状精度。相互位置精度主要包括内、外表面，重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般依据加工的可能性和经济性来确定。第4节 零件材料 轴类零件材料往往采用45钢，精度较高的轴可采用40Cr、轴承钢GC

10、r15、弹簧钢65Mn，或者也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，也可选用20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢等。45钢是轴类零件的通常材料，它价格便宜经过调质（或正火）以后，可以获得较好的切削性能，而且能获得较高的强度与韧性等综合机械性能，淬火以后表面硬度可以达4552HRC。40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达5058HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。第三章

11、进行毛坯的选择第1节 确定毛坯类型及制造方法 1.毛坯类型 通常采用圆棒料和锻件作为毛坯。毛坯经过加热和锻造以后，可以使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯以及抗扭强度。根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。 2.制造方法传动轴大部分都是回转表面，往往采用车削与外圆磨削成形。表面粗糙度Ra值较小，那么车削后还需要磨削加工达到要求。外圆表面的加工方案可为：粗车半精车磨削。第2节 确定毛坯的形状尺寸及公差本设计的传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择120*50mm的热轧圆钢作毛坯，公差等级为IT6

12、-IT8。第3节 毛坯的技术要求尺寸精度轴类零件主要为两类，一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT5IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为IT6IT9。第四章 选择基准第1节 粗基准选择在有非加工表面的情况下，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需要加工的铸件轴，应根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选择牢固可靠表面为粗基准，于此同时，粗基准不可以重复使用。第2节 精基准选择如果要符合基准重合原则，应该尽可能的选择设计基准或装配基准作为其定位基准。符合基准统一原则。尽可能多的在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。第3节 定位基准选择 合理地选择和利用定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度起着至关重要的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面及轴肩面对基准轴线A有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择中心孔为基准，采用三爪卡盘装夹方法