传动轴的工艺分析与加工
传动轴的工艺分析与加工[20200123181602]
摘要 1
一、传动轴的工艺分析 2
（一）传动轴的CAD零件图分析 2
（二）传动轴的NX实体效果图分析 2
（三）毛坯的选择 4
（四）划分工序 5
（五）确定加工方案 5
（六）热处理 5
二、机床的选择 6
三、刀具及切削用量的选择 7
（一）刀具选择 7
（二）切削用量选择 8
（三）加工工序 8
四、程序的编制 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
摘 要
在现代的机械生产中，传动轴起着非常重要的作用，中间轴的种类繁多，它包括有高速轴、中间轴、低速轴等。中间轴零件是旋转体零件，其长度大于直径，通常由外圆柱面、退刀槽等表面结构构成，主要用来支承传动零件齿轮，传递运动与扭矩。
本文通过对传动轴的特点、作用等各方面的研究，则重点介绍了传动轴的加工过程和工艺分析并进行了程序的编制。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】传动轴；加工工艺；程序的编制
引言 1
引言
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）都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要功用是支撑回转零件的传递运动和动力。 按照承受载荷的不同，轴可以分为转轴，心轴和传动轴三类。工作中，既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。这类轴在各种机器中最为常见。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。心轴又分为转动心轴和固定心轴两种。只能承受扭矩而不承受弯矩的轴叫传动轴。传动轴的应用非常广泛，它在生产生活的作用也就不言而喻，因此如何加工好一根传动轴就显的尤为重要。传动轴因为它的用处不同，在材料上有多种选择，如果是在玩具或者模型中可以用塑料或木材制造，在工艺品中可以用玻璃水晶制造，在工厂里大部分用的是金属材料，钢材是金属材料中的首选，钢材价格相对便宜，在制造过程中经过热处理可以达到相应的加工要求。汽车传动轴系统一般由中间传动轴及支承、传动轴带滑动叉组成，将来自发动机、变速箱的输出扭矩和旋转运动传递到驱动桥，驱动车轮转动。并能适应因路面不平和车轮上下跳动引起的传递距离和角度的变化。中间传动轴的前端与变速箱的输出法兰盘相连接，中间支承悬挂在车架的横梁下（用“U”形托架固定），中间支承轴承可以轴向微量滑动，以此来补偿轴向位置安装误差和允许汽车在运行时轴承前后微量窜动，减少轴承的轴向受力。轴承座在蜂窝形橡胶垫环内，橡胶垫环能够吸收传动轴的部分振动，降低噪音，并能适应传动轴安装的误差，减少轴承的附加载荷。本文是在详细说明一根传动轴如何由毛坯加工成型的全过程，确定传动轴的工艺性，根据不同的要求做加工方法说明。说明在加工过程中的难点并强调应注意问题。整个工艺规程必须确保加工质量，可靠的达到产品图样所提出的全部技术条件，提高生产率，减少人力和物力的消耗，降低生产成本，尽可能的减少工人的劳动强度。介绍工艺规程的组成、工用和制定程序，说明零件的机械加工结构工艺性，结合生产实例重点分析定位基准的选择、零件表面加工方法的选择、加工顺序的安排、工序集中与分散的处理、加工阶段的划分、机床和工艺装备的选择、加工余量和工序尺寸及公差的确定、工艺尺寸链的分析与解算等工艺过程设计和工序设计中的主要问题，简介计算机辅助工艺过程设计和工艺过程优化的基本知识，以理解和掌握机械加工工艺规程设计的基本原理和基本方法。
一、传动轴的工艺分析
工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响。为了编制出一个合理的、实用的加工程序，要求编程者不仅要了解数控车床的工作原理、性能特点及结构。其主要内容有：根据图纸分析零件的加工要求及其合理性；确定工件在数控车床上的装夹方式；各表面的加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。
计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。 在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
（一）传动轴的CAD零件图分析
此传动轴由φ17mm、φ20mm、φ25mm、φ35mm、的外圆以及2X1mm、1.3X1mm的退刀槽组成，两个φ20mm外圆表面粗糙度要求为0.8μm,中间φ25mm的外圆粗糙度为1.6μm，其余的粗糙度要求为3.2μm，两个φ20mm的外圆和轴承配合，其相对于中心线的圆跳度要求较高为0.02mm，φ25mm的外圆因为要和齿轮啮合，所以尺寸公差要求较高。根据对该传动轴的一些参数的要求，我们可以从下面的
CAD图纸更清晰的认知该传动轴
图1 传动轴的CAD图
（二）传动轴的NX实体效果图分析
NX包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。NX设计图如今制造业所面临的挑战是，通过产品开发的技术创新，在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。为了真正地支持革新，必须评审更多的可选设计方案，而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做出关键性的决策。NX是UGS PLM新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。NX独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。NX可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。NX 建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。通过再一次将注意力集中于跨越整个产品生命周期的技术创新，NX 的成功已经得到了充分的证实。这些目标使得NX通过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具，把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中。
根据传动轴的尺寸，我们利用NX软件得出此传动轴的实体图。
图2 NX实体图
图3 NX的实体部件1
中间φ20mm的外圆尺寸要求较高，表面粗糙度要求为0.8μm，其中外圆表面相对于传动轴中心线的圆跳动要求也较高为0.02mm，主要用于与轴承的配合。
图4 NX的实体部件2
此φ20mm的外圆尺寸要求也较高，表面粗糙度要求为0.8μm，其中外圆表面相对于传动轴中心线的圆跳动要求也较高为0.02mm，主要用于也是与轴承的配合。
图5 NX的实体部件3
此φ25mm的要求精度相对较高，表面粗糙度要求为1.6μm,表面的同心度相对于传动轴的中心线为0.025mm，要求也较高，此部分的作用主要是和齿轮的配合。
（三）毛坯的选择
该零件因为需要在数控车床上两次装夹加工完成，所以选择毛坯时应该略大于要求尺寸的要求，毛坯选择φ40x110mm的棒料，材料为45钢，45钢为优质碳素结构用钢 ,它是一种中碳钢，硬度不高易切削加工,45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。
鉴于传动轴的加工要求，得出下面毛坯棒料的实体图。
图3 零件的毛坯
（四）划分工序
由于此传动轴加工时需要调头两次装夹，所以划分为两道加工工序，第一道工序是先加工φ17mm、φ20mm、φ25mm、φ35mm的外圆，进行粗、精加工，其次进行2X1mm、1.3X1mm退刀槽的精加工，然后调头装夹，进行第二道工序加工，完成φ20mm外圆及2X1mm退刀槽的加工。
摘要 1
一、传动轴的工艺分析 2
（一）传动轴的CAD零件图分析 2
（二）传动轴的NX实体效果图分析 2
（三）毛坯的选择 4
（四）划分工序 5
（五）确定加工方案 5
（六）热处理 5
二、机床的选择 6
三、刀具及切削用量的选择 7
（一）刀具选择 7
（二）切削用量选择 8
（三）加工工序 8
四、程序的编制 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
摘 要
在现代的机械生产中，传动轴起着非常重要的作用，中间轴的种类繁多，它包括有高速轴、中间轴、低速轴等。中间轴零件是旋转体零件，其长度大于直径，通常由外圆柱面、退刀槽等表面结构构成，主要用来支承传动零件齿轮，传递运动与扭矩。
本文通过对传动轴的特点、作用等各方面的研究，则重点介绍了传动轴的加工过程和工艺分析并进行了程序的编制。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】传动轴；加工工艺；程序的编制
引言 1
引言
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）都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要功用是支撑回转零件的传递运动和动力。 按照承受载荷的不同，轴可以分为转轴，心轴和传动轴三类。工作中，既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。这类轴在各种机器中最为常见。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。心轴又分为转动心轴和固定心轴两种。只能承受扭矩而不承受弯矩的轴叫传动轴。传动轴的应用非常广泛，它在生产生活的作用也就不言而喻，因此如何加工好一根传动轴就显的尤为重要。传动轴因为它的用处不同，在材料上有多种选择，如果是在玩具或者模型中可以用塑料或木材制造，在工艺品中可以用玻璃水晶制造，在工厂里大部分用的是金属材料，钢材是金属材料中的首选，钢材价格相对便宜，在制造过程中经过热处理可以达到相应的加工要求。汽车传动轴系统一般由中间传动轴及支承、传动轴带滑动叉组成，将来自发动机、变速箱的输出扭矩和旋转运动传递到驱动桥，驱动车轮转动。并能适应因路面不平和车轮上下跳动引起的传递距离和角度的变化。中间传动轴的前端与变速箱的输出法兰盘相连接，中间支承悬挂在车架的横梁下（用“U”形托架固定），中间支承轴承可以轴向微量滑动，以此来补偿轴向位置安装误差和允许汽车在运行时轴承前后微量窜动，减少轴承的轴向受力。轴承座在蜂窝形橡胶垫环内，橡胶垫环能够吸收传动轴的部分振动，降低噪音，并能适应传动轴安装的误差，减少轴承的附加载荷。本文是在详细说明一根传动轴如何由毛坯加工成型的全过程，确定传动轴的工艺性，根据不同的要求做加工方法说明。说明在加工过程中的难点并强调应注意问题。整个工艺规程必须确保加工质量，可靠的达到产品图样所提出的全部技术条件，提高生产率，减少人力和物力的消耗，降低生产成本，尽可能的减少工人的劳动强度。介绍工艺规程的组成、工用和制定程序，说明零件的机械加工结构工艺性，结合生产实例重点分析定位基准的选择、零件表面加工方法的选择、加工顺序的安排、工序集中与分散的处理、加工阶段的划分、机床和工艺装备的选择、加工余量和工序尺寸及公差的确定、工艺尺寸链的分析与解算等工艺过程设计和工序设计中的主要问题，简介计算机辅助工艺过程设计和工艺过程优化的基本知识，以理解和掌握机械加工工艺规程设计的基本原理和基本方法。
一、传动轴的工艺分析
工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响。为了编制出一个合理的、实用的加工程序，要求编程者不仅要了解数控车床的工作原理、性能特点及结构。其主要内容有：根据图纸分析零件的加工要求及其合理性；确定工件在数控车床上的装夹方式；各表面的加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。
计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。 在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
（一）传动轴的CAD零件图分析
此传动轴由φ17mm、φ20mm、φ25mm、φ35mm、的外圆以及2X1mm、1.3X1mm的退刀槽组成，两个φ20mm外圆表面粗糙度要求为0.8μm,中间φ25mm的外圆粗糙度为1.6μm，其余的粗糙度要求为3.2μm，两个φ20mm的外圆和轴承配合，其相对于中心线的圆跳度要求较高为0.02mm，φ25mm的外圆因为要和齿轮啮合，所以尺寸公差要求较高。根据对该传动轴的一些参数的要求，我们可以从下面的
CAD图纸更清晰的认知该传动轴
图1 传动轴的CAD图
（二）传动轴的NX实体效果图分析
NX包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。NX设计图如今制造业所面临的挑战是，通过产品开发的技术创新，在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。为了真正地支持革新，必须评审更多的可选设计方案，而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做出关键性的决策。NX是UGS PLM新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。NX独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。NX可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。NX 建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。通过再一次将注意力集中于跨越整个产品生命周期的技术创新，NX 的成功已经得到了充分的证实。这些目标使得NX通过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具，把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中。
根据传动轴的尺寸，我们利用NX软件得出此传动轴的实体图。
图2 NX实体图
图3 NX的实体部件1
中间φ20mm的外圆尺寸要求较高，表面粗糙度要求为0.8μm，其中外圆表面相对于传动轴中心线的圆跳动要求也较高为0.02mm，主要用于与轴承的配合。
图4 NX的实体部件2
此φ20mm的外圆尺寸要求也较高，表面粗糙度要求为0.8μm，其中外圆表面相对于传动轴中心线的圆跳动要求也较高为0.02mm，主要用于也是与轴承的配合。
图5 NX的实体部件3
此φ25mm的要求精度相对较高，表面粗糙度要求为1.6μm,表面的同心度相对于传动轴的中心线为0.025mm，要求也较高，此部分的作用主要是和齿轮的配合。
（三）毛坯的选择
该零件因为需要在数控车床上两次装夹加工完成，所以选择毛坯时应该略大于要求尺寸的要求，毛坯选择φ40x110mm的棒料，材料为45钢，45钢为优质碳素结构用钢 ,它是一种中碳钢，硬度不高易切削加工,45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。
鉴于传动轴的加工要求，得出下面毛坯棒料的实体图。
图3 零件的毛坯
（四）划分工序
由于此传动轴加工时需要调头两次装夹，所以划分为两道加工工序，第一道工序是先加工φ17mm、φ20mm、φ25mm、φ35mm的外圆，进行粗、精加工，其次进行2X1mm、1.3X1mm退刀槽的精加工，然后调头装夹，进行第二道工序加工，完成φ20mm外圆及2X1mm退刀槽的加工。
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