标准圆盘类工件加工与工艺分析
标准圆盘类工件加工与工艺分析[20200123182936]
【摘要】
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。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】传动轴,零件,刚度,强度
引言 1
一、零件的分析 3
（一）生产纲领 3
（二) 零件的作用 4
（三）零件的工艺分析 4
（四）零件表面加工方法的选择 5
二、加工方案的选择 7
三、确定毛坯 8
（一）确定毛坯种类 8
（二）确定锻件加工余量及形状 8
四、工艺规程设计 9
（一）定位基准的选择 9
（二）制定工艺路线 9
（三）夹具 15
附录1 17
附录2 18
附录3 20
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
大学三年的学习生涯已接近尾声，为了检验我三年以来的所学，毕业综合实践设计是最好的途径。三年以来，我学了数控加工工艺、数控编程、数控机床、机械制设计基础、数控机床控制技术与系统、公差测量与配合等相关专业课程以及UG 、CAD、AUTO CAD、MastercamX等绘图软件，并且实训了数控车床、加工中心等加工机床，而这次的毕业设计能很好的将这些软件、书本知识和实际生产结合运用起来，这对以后的工作有很大帮助。
本毕业综合实践设计是对课题零件的加工过程进行分析研究，使课题零件能够顺利的、完整的、正确的加工完成，并能够满足所有的尺寸，形位公差要求，从而能够投入日常生活中使用。
本毕业综合实践设计的课题名称叫做《传动轴的数控加工》，通过在校期间对传动轴的学习和认识对传动轴进行一下系统的分析和设计，支承传动件的零件称为轴。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，是使我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。
通过完成毕业综合实践设计，对我即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。
在我们的日常生活中，传动轴（见图1）的运用十分广泛。
图 1 传动轴
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（见下图2和图3），
图 2 转轴
图 3 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。
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
一、零件的分析
（一）生产纲领
1.下图1-1为传动轴的工件零件图
图 1-1 零件图
此图对所加工传动轴的各项尺寸及各面形位公差的要求做了详细的说明，对各表面粗糙度做了标注，通过此图可以得知此零件图的基本信息和如何进行工艺分析。
因为传动轴的年产量为360，由表1-1查得为小批量生产
表1-1 零件生产纲领明细表
生产类型 零件生产纲领
重型机械 中型机械 轻型机械
单件生产 <5 <20 <100
小批生产 >5-100 >20-200 >100-500
中批生产 >100-300 >200-500 >500-5000
大批生产 >300-1000 >500-5000 >5000-50000
2.传动轴的效果图（见图1-2）
图 1-2 效果图
此图客观的反应了所加工传动轴的形状及各面、键槽、齿轮的布局情况，
通过此图可以更直观的认识所加工零件。
（二) 零件的作用
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和传递运动和动力。
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。
（三）零件的工艺分析
零件的材料为45钢，45钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望发挥45钢优越的机械性能，常将45钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。
1.对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm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钻中心孔专用机床上进行。
3.中心孔是轴类零件加工全过程中使用的定位基准，其质量对加工精度有着重大影响。所以必须安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在车床上用金刚石或硬质合金顶尖加压进行。
4.轴上的花键、键槽等次要表面的加工，一般安排在外圆精车之后，磨削之前进行。因为如果在精车之前就铣出键槽，在精车时由于断续切削而易产生振动，影响加工质量，又容易损坏刀具，也难以控制键槽的尺寸。但也不应安排在外圆精磨之后进行，以免破坏外圆表面的加工精度和表面质量。
5.在轴类零件的加工过程中，应当安排必要的热处理工序，以保证其机械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯锻造后安排正火工序，而调质则安排在粗加工后进行，以便消除粗加工后产生的应力及获得良好的综合机械性能。淬火工序则安排在磨削工序之前。
（四）零件表面加工方法的选择
传动轴的加工面有键槽、端面、退刀槽、越程槽、切螺纹、小孔。因此主要采用车削和外圆磨削。常见的刀具及钻头如下所示：（图1-3、图1-4、图1-5、图1-6）
图1-3 外圆粗车刀
图1-4 键槽铣刀
图1-5 螺纹刀
【摘要】
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。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】传动轴,零件,刚度,强度
引言 1
一、零件的分析 3
（一）生产纲领 3
（二) 零件的作用 4
（三）零件的工艺分析 4
（四）零件表面加工方法的选择 5
二、加工方案的选择 7
三、确定毛坯 8
（一）确定毛坯种类 8
（二）确定锻件加工余量及形状 8
四、工艺规程设计 9
（一）定位基准的选择 9
（二）制定工艺路线 9
（三）夹具 15
附录1 17
附录2 18
附录3 20
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
大学三年的学习生涯已接近尾声，为了检验我三年以来的所学，毕业综合实践设计是最好的途径。三年以来，我学了数控加工工艺、数控编程、数控机床、机械制设计基础、数控机床控制技术与系统、公差测量与配合等相关专业课程以及UG 、CAD、AUTO CAD、MastercamX等绘图软件，并且实训了数控车床、加工中心等加工机床，而这次的毕业设计能很好的将这些软件、书本知识和实际生产结合运用起来，这对以后的工作有很大帮助。
本毕业综合实践设计是对课题零件的加工过程进行分析研究，使课题零件能够顺利的、完整的、正确的加工完成，并能够满足所有的尺寸，形位公差要求，从而能够投入日常生活中使用。
本毕业综合实践设计的课题名称叫做《传动轴的数控加工》，通过在校期间对传动轴的学习和认识对传动轴进行一下系统的分析和设计，支承传动件的零件称为轴。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，是使我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。
通过完成毕业综合实践设计，对我即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。
在我们的日常生活中，传动轴（见图1）的运用十分广泛。
图 1 传动轴
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（见下图2和图3），
图 2 转轴
图 3 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。
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
一、零件的分析
（一）生产纲领
1.下图1-1为传动轴的工件零件图
图 1-1 零件图
此图对所加工传动轴的各项尺寸及各面形位公差的要求做了详细的说明，对各表面粗糙度做了标注，通过此图可以得知此零件图的基本信息和如何进行工艺分析。
因为传动轴的年产量为360，由表1-1查得为小批量生产
表1-1 零件生产纲领明细表
生产类型 零件生产纲领
重型机械 中型机械 轻型机械
单件生产 <5 <20 <100
小批生产 >5-100 >20-200 >100-500
中批生产 >100-300 >200-500 >500-5000
大批生产 >300-1000 >500-5000 >5000-50000
2.传动轴的效果图（见图1-2）
图 1-2 效果图
此图客观的反应了所加工传动轴的形状及各面、键槽、齿轮的布局情况，
通过此图可以更直观的认识所加工零件。
（二) 零件的作用
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和传递运动和动力。
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。
（三）零件的工艺分析
零件的材料为45钢，45钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望发挥45钢优越的机械性能，常将45钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。
1.对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm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钻中心孔专用机床上进行。
3.中心孔是轴类零件加工全过程中使用的定位基准，其质量对加工精度有着重大影响。所以必须安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在车床上用金刚石或硬质合金顶尖加压进行。
4.轴上的花键、键槽等次要表面的加工，一般安排在外圆精车之后，磨削之前进行。因为如果在精车之前就铣出键槽，在精车时由于断续切削而易产生振动，影响加工质量，又容易损坏刀具，也难以控制键槽的尺寸。但也不应安排在外圆精磨之后进行，以免破坏外圆表面的加工精度和表面质量。
5.在轴类零件的加工过程中，应当安排必要的热处理工序，以保证其机械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯锻造后安排正火工序，而调质则安排在粗加工后进行，以便消除粗加工后产生的应力及获得良好的综合机械性能。淬火工序则安排在磨削工序之前。
（四）零件表面加工方法的选择
传动轴的加工面有键槽、端面、退刀槽、越程槽、切螺纹、小孔。因此主要采用车削和外圆磨削。常见的刀具及钻头如下所示：（图1-3、图1-4、图1-5、图1-6）
图1-3 外圆粗车刀
图1-4 键槽铣刀
图1-5 螺纹刀
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