减速箱传动轴的工艺设计及仿真加工(附件)【字数：5681】
本设计以传动轴零件作为研究对象，通过对其图纸的分析，从工序的分析和划分、加工设备的选择、装夹方案的选择等配合实际生产加工。并通过运用NX10.0软件辅助进行三维建模，图纸绘制，加工模拟来辅助传动轴的加工。
目录
一、 传动轴的建模 3
（一）传动轴的图纸分析 3
（二）传动轴三维建模 3
二、 传动轴的加工工艺设计 6
（一）工序的总体划分 6
（二）工序1、2分析和装夹方式 7
（三）工序3、4分析和装夹方式 8
（四）工序5分析和装夹方式 8
（五）工序6分析和装夹方式 8
（六）工序7分析和装夹方式 9
（七）工序8分析和装夹方式 10
（八）刀具选择 10
（九）加工设备的选择 10
三、 传动轴的加工程序的编制 11
（一）加工几何体的设置 11
（二）加工刀具的创建 13
（三）程序的编制 15
四、 传动轴的加工 18
（一）加工仿真 18
（二）传动轴实际加工 19
五、 传动轴的测量 20
总 结 22
参考文献 23
致 谢 24
引言
传动轴在现代化机械中有着广泛的运用，虽然工艺本身并不复杂，但其制造过程涉及了数控机床加工工艺的多个方面，具有一定的代表性。本设计就以传动轴为例，针对传动轴在数控加工过程中的经常出现的质量、工艺安排不合理等问题，运用所学专业知识对传动轴在数控机床加工过程中的工艺流程、装夹方式、选择刀具及切削参数，尺寸精度的控制等进行探讨。
传动轴的建模
传动轴的图纸分析
如图11传动轴零件图样，这是一种典型的回转类零件，主要特征有外圆、沟槽，倒角和键槽等。该类零件可以通过创建草图，然后一步一步拉伸完成，最后在轴向创建草图，再利用拉伸除料完成整个实体的建模。但对于这样的回转类零件这样建模会比繁琐，建立的草图多，出错率也高。所以该零件的建模合理的选择是直接创建截面图，然后通过选择旋转功能进行建模，最后再画出键槽。
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图11 传动轴零件图
传动轴三维建模
第一步；根据图11传动轴机加零件图创建零件轴向截面图，在XY平面中创建草图，如图12所示。
图1 2 轴向截面草图
第二步；接着在任务栏中单击旋转功能键，在选择曲线中选择所画草图作为选择曲线。并指定旋转矢量为中心线（也就是最长这条线），设置开始旋转角度为0，终止选择角度为360度，单击确定即可生成实体，如图 13 所示。
图1 3 旋转特征
第三步；以传动轴的中心线建立基准平面，并在该平面上创建草图。如图14（创建基准平面）和15（创建草图所示）。
图14 创建基准平面
图15 创建草图
第4步；在图15的草图中创建键槽草图，再用拉伸功能创建键槽。拉伸限制距离开始为0终止为36，布尔选择球差，如图16所示。
图16 创建键槽
第5步；调整键槽高度，选择移动面功能，大键槽数值为8.5，小键槽数值为4.如图17和18所示；最终完成此零件的建模。
图17 大键槽移动面 图18小键槽移动面
传动轴的加工工艺设计
（一）工序的总体划分
以传动轴最大外圆为分界，把传动轴分为左右两端，并分别对左端和右端进行粗车、精车加工。如图21所示，工件分为左外圆和右外圆。
图21 零件加工示意图
轴类零件加工工序安排基本原则为：
根据粗精区分的原则；对于毛坯加工余量大或者加工精度要求高的零件，应该把粗车和精车分开，使其分成两个以上的工序。
（2）先主后次原则；先加工图纸上精度要求较高的面、重要的面等优先加工，然后再加工如键槽、光孔和螺纹孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小。又常与主要表面有位置精度要求，所以一般放在主要表面的粗加工之后，精加工之前进行。
（3）基准面优先原则；作为零件精基准面，要先安排加工。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。
结合上述原则和基于对于传动轴的特点和要求，基本加工工序为车左端面、打中心孔→粗车左端面外圆→车右端面、打中心孔→粗车右端面外圆→精车左端面外圆→精车左端面外圆→铣5mm键槽→铣8mm键槽→检验。具体见表格21 （传动轴的加工工艺过程）。
表21 工序划分表
序号
工序名称
工序内容
定位及夹紧
1
车左端面、打中心孔
粗车左端面、打中心孔
三爪，毛坯夹持长度49mm
2
粗车左端面外圆
粗车左端面外圆
三爪，毛坯夹持长度49mm
3
车右端面、打中心孔
车端面，钻中心孔
三爪，夹持直径20mm外圆长度74mm
4
粗车右端面外圆
目录
一、 传动轴的建模 3
（一）传动轴的图纸分析 3
（二）传动轴三维建模 3
二、 传动轴的加工工艺设计 6
（一）工序的总体划分 6
（二）工序1、2分析和装夹方式 7
（三）工序3、4分析和装夹方式 8
（四）工序5分析和装夹方式 8
（五）工序6分析和装夹方式 8
（六）工序7分析和装夹方式 9
（七）工序8分析和装夹方式 10
（八）刀具选择 10
（九）加工设备的选择 10
三、 传动轴的加工程序的编制 11
（一）加工几何体的设置 11
（二）加工刀具的创建 13
（三）程序的编制 15
四、 传动轴的加工 18
（一）加工仿真 18
（二）传动轴实际加工 19
五、 传动轴的测量 20
总 结 22
参考文献 23
致 谢 24
引言
传动轴在现代化机械中有着广泛的运用，虽然工艺本身并不复杂，但其制造过程涉及了数控机床加工工艺的多个方面，具有一定的代表性。本设计就以传动轴为例，针对传动轴在数控加工过程中的经常出现的质量、工艺安排不合理等问题，运用所学专业知识对传动轴在数控机床加工过程中的工艺流程、装夹方式、选择刀具及切削参数，尺寸精度的控制等进行探讨。
传动轴的建模
传动轴的图纸分析
如图11传动轴零件图样，这是一种典型的回转类零件，主要特征有外圆、沟槽，倒角和键槽等。该类零件可以通过创建草图，然后一步一步拉伸完成，最后在轴向创建草图，再利用拉伸除料完成整个实体的建模。但对于这样的回转类零件这样建模会比繁琐，建立的草图多，出错率也高。所以该零件的建模合理的选择是直接创建截面图，然后通过选择旋转功能进行建模，最后再画出键槽。
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图11 传动轴零件图
传动轴三维建模
第一步；根据图11传动轴机加零件图创建零件轴向截面图，在XY平面中创建草图，如图12所示。
图1 2 轴向截面草图
第二步；接着在任务栏中单击旋转功能键，在选择曲线中选择所画草图作为选择曲线。并指定旋转矢量为中心线（也就是最长这条线），设置开始旋转角度为0，终止选择角度为360度，单击确定即可生成实体，如图 13 所示。
图1 3 旋转特征
第三步；以传动轴的中心线建立基准平面，并在该平面上创建草图。如图14（创建基准平面）和15（创建草图所示）。
图14 创建基准平面
图15 创建草图
第4步；在图15的草图中创建键槽草图，再用拉伸功能创建键槽。拉伸限制距离开始为0终止为36，布尔选择球差，如图16所示。
图16 创建键槽
第5步；调整键槽高度，选择移动面功能，大键槽数值为8.5，小键槽数值为4.如图17和18所示；最终完成此零件的建模。
图17 大键槽移动面 图18小键槽移动面
传动轴的加工工艺设计
（一）工序的总体划分
以传动轴最大外圆为分界，把传动轴分为左右两端，并分别对左端和右端进行粗车、精车加工。如图21所示，工件分为左外圆和右外圆。
图21 零件加工示意图
轴类零件加工工序安排基本原则为：
根据粗精区分的原则；对于毛坯加工余量大或者加工精度要求高的零件，应该把粗车和精车分开，使其分成两个以上的工序。
（2）先主后次原则；先加工图纸上精度要求较高的面、重要的面等优先加工，然后再加工如键槽、光孔和螺纹孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小。又常与主要表面有位置精度要求，所以一般放在主要表面的粗加工之后，精加工之前进行。
（3）基准面优先原则；作为零件精基准面，要先安排加工。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。
结合上述原则和基于对于传动轴的特点和要求，基本加工工序为车左端面、打中心孔→粗车左端面外圆→车右端面、打中心孔→粗车右端面外圆→精车左端面外圆→精车左端面外圆→铣5mm键槽→铣8mm键槽→检验。具体见表格21 （传动轴的加工工艺过程）。
表21 工序划分表
序号
工序名称
工序内容
定位及夹紧
1
车左端面、打中心孔
粗车左端面、打中心孔
三爪，毛坯夹持长度49mm
2
粗车左端面外圆
粗车左端面外圆
三爪，毛坯夹持长度49mm
3
车右端面、打中心孔
车端面，钻中心孔
三爪，夹持直径20mm外圆长度74mm
4
粗车右端面外圆
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