减速箱传动轴的机械加工规程分析
减速箱传动轴的机械加工规程分析[20200123164919]
日期： 2012.10.15 【摘要】
轴是用来支承轴上的旋转零件（齿轮、带轮、联轴器等），传递运动和转矩。轴是组成机器的重要零件之一，根据轴的承载性质不同，可分为传动轴、心轴、转轴等。而减速器中的传动轴，主要用来传递转矩而不承受弯矩，或承受较小的弯矩，它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置；键槽用于安装键，以传递扭矩。
所需工序如下：1.备料 2.车两端面，钻中心孔 3.粗车外圆 4.热处理 5.修研中心孔 6.半精车外圆，倒角 7.划键槽加工线 8.铣键槽 9.再次修研中心孔 10.磨削 11.检验粗糙度及各项要求。
在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定，注意也可以先加工两个键槽，但容易夹伤表面，可采用纸质或者包裹零件表面，防止过度夹伤带来的表面粗糙度不合格，所以这里先加工键槽，最后检验粗糙度及各项要求。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控技术；传动轴的工艺；NX6.0CAM软件与自动编程
引言 1
一、 零件图纸的工艺分析 2
（一） 零件图 2
（二） 零件图的工艺分析 2
（三） 毛坯的选择（类型，余量及等级） 2
二、 零件结构与功能的分析 2
三、 轴的加工工艺方法和加工路线 3
（一） 传动轴的加工方法 3
（二） 传动轴的加工路线 3
（三） 传动轴的加工顺序 3
四、 确定定位装夹和划分阶段 4
（一） 轴类零件的常用定位基准的确定方法 4
（二） 传动轴的定位基准和工序划分 4
五、 热处理工序安排 5
（一） 金属热处理工艺和常用热处理方法介绍 5
（二） 减速箱传动轴热处理工艺路线方案 5
六、 制定工序流程 5
七、 加工与数控程序 7
（一） MASTERCAM仿真加工及程序 7
（二） NX 6.0 CAM(UG)仿真加工及程序 9
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
一、引言
迄今为止，制定典型零件加工工艺的方法较为普遍，而减速箱传动轴是一个典型的轴类零件，虽然制定加工工艺的方法较普遍，但也存在一些问题，因此有很大的探索空间。
学习了数控专业的相关知识后，我对于一些简单零件有了比较深刻的认识。于是我想要对一些零件的加工进行更深入的了解，了解零件的功能，性能，以及加工方法。
这是我对于减速箱传动轴的机械加工工艺规程和分析。我先对我要加工的传动轴零件图做了分析，查资料，根据零件的结构，功能等选用的毛坯材料，加工路线，加工机床，后处理，加工工艺等来加工出该零件。当然我查阅了许多书籍，资料，和论文，并上网查找相关内容。我运用了各种软件来加工该传动轴，例如用NX 6.0 CAD/CAM来制图，加工，并后处理出数控程序；用MASTERCAM来车削加工零件，后处理出数控程序，并比较了这两种软件在车削上的区别等。
二、零件图纸的工艺分析
（一）零件图（如图1-1）
图1-1 减速箱传动轴的零件图纸
（二）零件图的工艺分析
该零件加工表面由圆柱面、倒斜角、倒圆角以及键槽组成。个别圆柱面直径的精度要求较高，倒圆角都为R1.5，倒斜角都为1.5X45°；大部分的表面粗糙度为Ra1.8μm。因为该零件是传动轴，表面质量好，需要热处理。
（三）毛坯的选择（类型，余量及等级）
该轴属于一般传动轴， 45钢可满足其要求。
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，要材料应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性，而且其轮廓形状不复杂，故采用自由锻件。
毛坯余量：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。
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。
因为该轴属于中小传动轴，所以各直径外圆相差不大，所以选择自由锻件的45钢作为毛坯。
三、零件结构与功能的分析
轴的锻件强度较高，形状比较简单，外轮廓尺寸不大，定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小圆柱面的表面粗糙度值。
拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要加工面的同时，还要考虑次要加工表面的加工。在半精加工Φ60mm,Φ50mm,Φ42mm外圆时，应车到图样规定尺寸，满足其公差要求。
同时加工出倒斜角和倒圆角，两个键槽应在半精加工后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精准的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。
由于轴的结构较规则，在加工键槽和B型中心孔后采用专用夹具定位和夹紧
这样可以保证轴有较好的表面质量和较高的精度。
四、轴的加工工艺方法和加工路线
（一）传动轴的加工方法
一般传动轴的加工常用方法有车削，对于精度要求较高的则需要进行外圆磨削。所以这里就采用车削加工成型后根据精度要求进行外圆磨削加工。
（二）传动轴的加工路线
下料→车两端面，钻中心孔→粗车各外圆→热处理→修研中心孔→半精车各外圆，倒角→划键槽加工线→铣键槽→再次修研中心孔→磨削→检验粗糙度及其各项要求
（三）传动轴的加工顺序
加工顺序为先粗车后精车，粗车留0.25mm的余量；工步顺序按由近到远（由右到左）的原则进行。
图3-1 轴的粗加工刀轨
1．粗车外圆（如上图3-1）
粗车外圆，基本采用阶梯切削路线，粗车Φ69mm、Φ60mm、Φ55mm、Φ50mm、Φ42mm的外圆柱，留2mm余量。
2．半精车外圆
自右向左半精车Φ42mm、Φ50mm、Φ55mm、Φ60mm、Φ69mm、Φ55mm的圆柱面及其各倒角，留0.25mm余量。
3．精车外圆（车到零件图标示尺寸公差内）
传动轴右端倒角→Φ42mm圆柱面→R1.5倒圆角→Φ50mm外圆柱面→R1.5倒圆角→Φ55mm圆柱面→R1.5倒圆角→Φ60mm圆柱面→ R1.5倒圆角→Φ69mm圆柱面→R1.5左端倒圆角→Φ55mm圆柱面→1.4X45°倒斜角
4．铣键槽
划键槽加工线→铣键槽(铣床上加工，铣床专用夹具）
五、确定定位装夹和划分阶段
（一）轴类零件的常用定位基准的确定方法
轴类零件的常用定位基准的方法（如表4-1)所示：
表4-1 不同生产类型下，轴加工定位的基准选择
工序名称定位基准面
大批生产小批生产
加工顶尖孔毛坯外圆划线
粗车外圆顶尖孔顶尖孔
钻深孔粗车后的支承轴颈夹一端，托另一端
半精车和精车两端锥堵得顶尖孔夹一端，顶另一端
粗、精磨外锥两端锥堵得顶尖孔两端锥堵得顶尖孔
粗、精磨外圆两端锥堵得顶尖孔两端锥堵得顶尖孔
粗、精磨外孔两支承轴颈外表面或靠近两支承轴颈的外圆表面夹小端，托大端
（二）传动轴的定位基准和工序划分
合理的选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着至关重要的作用，若定位基准选择错误，小则尺寸无法得到保证，严重的则会损坏零件。
日期： 2012.10.15 【摘要】
轴是用来支承轴上的旋转零件（齿轮、带轮、联轴器等），传递运动和转矩。轴是组成机器的重要零件之一，根据轴的承载性质不同，可分为传动轴、心轴、转轴等。而减速器中的传动轴，主要用来传递转矩而不承受弯矩，或承受较小的弯矩，它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置；键槽用于安装键，以传递扭矩。
所需工序如下：1.备料 2.车两端面，钻中心孔 3.粗车外圆 4.热处理 5.修研中心孔 6.半精车外圆，倒角 7.划键槽加工线 8.铣键槽 9.再次修研中心孔 10.磨削 11.检验粗糙度及各项要求。
在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定，注意也可以先加工两个键槽，但容易夹伤表面，可采用纸质或者包裹零件表面，防止过度夹伤带来的表面粗糙度不合格，所以这里先加工键槽，最后检验粗糙度及各项要求。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控技术；传动轴的工艺；NX6.0CAM软件与自动编程
引言 1
一、 零件图纸的工艺分析 2
（一） 零件图 2
（二） 零件图的工艺分析 2
（三） 毛坯的选择（类型，余量及等级） 2
二、 零件结构与功能的分析 2
三、 轴的加工工艺方法和加工路线 3
（一） 传动轴的加工方法 3
（二） 传动轴的加工路线 3
（三） 传动轴的加工顺序 3
四、 确定定位装夹和划分阶段 4
（一） 轴类零件的常用定位基准的确定方法 4
（二） 传动轴的定位基准和工序划分 4
五、 热处理工序安排 5
（一） 金属热处理工艺和常用热处理方法介绍 5
（二） 减速箱传动轴热处理工艺路线方案 5
六、 制定工序流程 5
七、 加工与数控程序 7
（一） MASTERCAM仿真加工及程序 7
（二） NX 6.0 CAM(UG)仿真加工及程序 9
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
一、引言
迄今为止，制定典型零件加工工艺的方法较为普遍，而减速箱传动轴是一个典型的轴类零件，虽然制定加工工艺的方法较普遍，但也存在一些问题，因此有很大的探索空间。
学习了数控专业的相关知识后，我对于一些简单零件有了比较深刻的认识。于是我想要对一些零件的加工进行更深入的了解，了解零件的功能，性能，以及加工方法。
这是我对于减速箱传动轴的机械加工工艺规程和分析。我先对我要加工的传动轴零件图做了分析，查资料，根据零件的结构，功能等选用的毛坯材料，加工路线，加工机床，后处理，加工工艺等来加工出该零件。当然我查阅了许多书籍，资料，和论文，并上网查找相关内容。我运用了各种软件来加工该传动轴，例如用NX 6.0 CAD/CAM来制图，加工，并后处理出数控程序；用MASTERCAM来车削加工零件，后处理出数控程序，并比较了这两种软件在车削上的区别等。
二、零件图纸的工艺分析
（一）零件图（如图1-1）
图1-1 减速箱传动轴的零件图纸
（二）零件图的工艺分析
该零件加工表面由圆柱面、倒斜角、倒圆角以及键槽组成。个别圆柱面直径的精度要求较高，倒圆角都为R1.5，倒斜角都为1.5X45°；大部分的表面粗糙度为Ra1.8μm。因为该零件是传动轴，表面质量好，需要热处理。
（三）毛坯的选择（类型，余量及等级）
该轴属于一般传动轴， 45钢可满足其要求。
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，要材料应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性，而且其轮廓形状不复杂，故采用自由锻件。
毛坯余量：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。
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。
因为该轴属于中小传动轴，所以各直径外圆相差不大，所以选择自由锻件的45钢作为毛坯。
三、零件结构与功能的分析
轴的锻件强度较高，形状比较简单，外轮廓尺寸不大，定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小圆柱面的表面粗糙度值。
拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要加工面的同时，还要考虑次要加工表面的加工。在半精加工Φ60mm,Φ50mm,Φ42mm外圆时，应车到图样规定尺寸，满足其公差要求。
同时加工出倒斜角和倒圆角，两个键槽应在半精加工后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精准的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。
由于轴的结构较规则，在加工键槽和B型中心孔后采用专用夹具定位和夹紧
这样可以保证轴有较好的表面质量和较高的精度。
四、轴的加工工艺方法和加工路线
（一）传动轴的加工方法
一般传动轴的加工常用方法有车削，对于精度要求较高的则需要进行外圆磨削。所以这里就采用车削加工成型后根据精度要求进行外圆磨削加工。
（二）传动轴的加工路线
下料→车两端面，钻中心孔→粗车各外圆→热处理→修研中心孔→半精车各外圆，倒角→划键槽加工线→铣键槽→再次修研中心孔→磨削→检验粗糙度及其各项要求
（三）传动轴的加工顺序
加工顺序为先粗车后精车，粗车留0.25mm的余量；工步顺序按由近到远（由右到左）的原则进行。
图3-1 轴的粗加工刀轨
1．粗车外圆（如上图3-1）
粗车外圆，基本采用阶梯切削路线，粗车Φ69mm、Φ60mm、Φ55mm、Φ50mm、Φ42mm的外圆柱，留2mm余量。
2．半精车外圆
自右向左半精车Φ42mm、Φ50mm、Φ55mm、Φ60mm、Φ69mm、Φ55mm的圆柱面及其各倒角，留0.25mm余量。
3．精车外圆（车到零件图标示尺寸公差内）
传动轴右端倒角→Φ42mm圆柱面→R1.5倒圆角→Φ50mm外圆柱面→R1.5倒圆角→Φ55mm圆柱面→R1.5倒圆角→Φ60mm圆柱面→ R1.5倒圆角→Φ69mm圆柱面→R1.5左端倒圆角→Φ55mm圆柱面→1.4X45°倒斜角
4．铣键槽
划键槽加工线→铣键槽(铣床上加工，铣床专用夹具）
五、确定定位装夹和划分阶段
（一）轴类零件的常用定位基准的确定方法
轴类零件的常用定位基准的方法（如表4-1)所示：
表4-1 不同生产类型下，轴加工定位的基准选择
工序名称定位基准面
大批生产小批生产
加工顶尖孔毛坯外圆划线
粗车外圆顶尖孔顶尖孔
钻深孔粗车后的支承轴颈夹一端，托另一端
半精车和精车两端锥堵得顶尖孔夹一端，顶另一端
粗、精磨外锥两端锥堵得顶尖孔两端锥堵得顶尖孔
粗、精磨外圆两端锥堵得顶尖孔两端锥堵得顶尖孔
粗、精磨外孔两支承轴颈外表面或靠近两支承轴颈的外圆表面夹小端，托大端
（二）传动轴的定位基准和工序划分
合理的选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着至关重要的作用，若定位基准选择错误，小则尺寸无法得到保证，严重的则会损坏零件。
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