传动轴轴加工

机械课程项目研究报告

班级：机械0805

姓名：郑彤 张珣 王佳 窦雪龙 日期：2011年5月

1. 生产纲领及类型

该零件为单件中批量生产 2. 工艺规程设计 (1)零件分析

传动轴与机构中的其他零件通过间隙配合相结合，具有传递力矩，转矩和扭矩等作用。该零件为台阶类零件，形状对称，尺寸精度，形位精度要求均较高。Φ30，φ46，φ24 为主要配合面，精度均要求较高，需通过磨削得到。φ30，φ46两表面对A 、B 的圆跳动误差0.0025mm ，对键槽有对称度要求。由于零件悬伸长，因此刚性较差，在车工件时应充分注意这一点

轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项： (一) 尺寸精度

起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。 (二) 几何形状精度

轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。 (三) 相互位置精度

轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通

常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～0.03mm ，高精度轴（如主轴）通常为0.001～0.005mm 。 (四) 表面粗糙度

一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm ，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm 。 (2)毛坯选择

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 因此毛坯材料为45#，要求强度较高，且工件的形状比较简单，毛坯精度低，加工余量大，生产类型为单件中批量生产。综上考虑，采用锻件，其锻造方法为自由锻，毛坯的尺寸精度要求为IT12以下。 (3)定位基准确定

根据零件图纸及零件的使用情况分析：

1. 粗基准的选择：按照粗基准的选择原则，应选择次要加工表面为粗基准。又考虑到台阶轴的工艺特点，所以选择φ52的外圆为基准面。 2. 精基准的选择：按照基准重合原则及加工要求，应选轴心线为基准。 (4)工艺路线

下料——锻造——预备热处理（目的：消除内应力，改善切削加工性）

工序:车端面——粗车——调质——半精车——精车——车端面——车螺纹——铣键槽——磨外圆——精磨——检验 传动轴的加工工艺规程

3.5工序尺寸确定

工艺过程卡编制 1设备选择

该件最大尺寸为Φ52，259，CA6140加工范围为0—400，满足加工

精度要求，因此选择CA6140. 2刀具选择

因为该传动轴为阶梯轴，所以选用90度角偏头外圆车刀，材料为YT15. 3量具选择

因为该轴最大长度为259，所以选用量程0-300，精度0.05游标卡尺。 4. 工序卡编制 切削用量的选择

确定精车，粗磨，精磨，切削用量 工件材料：45# 加工要求：精车外圆 机床：CA6140

刀具：YT30的90°偏头外圆车刀（台阶轴）45°刀（倒角）和切槽刀（切槽） 车φ52外圆

(1)背吃刀量：ap=0.5mm,

(2)进给量：f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r (3)切削速vc=1.333～1.67取小值 =1.333m/s=79.98mm/min (4)主轴转速：n=1000vc/π d=410r/min 对照车床转速得实际转速为n=450r/min 则实际切削速度：v= πd n/1000=87.6mm/min

车φ46外圆

（1）背吃刀量：ap=0.25mm

（2）进给量：f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r (3)得切削速vc=1.333～1.67取小值 =1.333m/s=79.98mm/min (4) 主轴转速：n=1000vc/π d=714r/min 对照车床转速得实际转速为n=720r/min 则实际切削速度：v= πd n/1000=80.59mm/min 车φ35外圆

（1）背吃刀量：ap=0.3mm

（2）进给量：f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r (3)得切削速vc=1.333～1.67取小值 =1.333m/s=79.98mm/min (4) 主轴转速：n=1000vc/π d=84.9r/min 对照车床转速得实际转速为n=850r/min 则实际切削速度：v= πd n/1000=80.07mm/min 车φ24外圆

（1）背吃刀量：ap=0.3mm

（2）进给量：f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r (3)得切削速vc=1.333～1.67取小值 =1.333m/s=79.98mm/min (4) 主轴转速：n=1000vc/π d=84.9r/min

对照车床转速得实际转速为n=850r/min 则实际切削速度：v= πd n/1000=80.07mm/min 车φ35外圆

(1) 背吃刀量：ap=0.25mm

(2) 进给量：进给量：f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r

(3)得切削速vc=1.333～1.67取小值 =1.333m/s=79.98mm/min (4) 主轴转速：n=1000vc/π d=550r/min 对照车床转速得实际转速为n=560r/min 则实际切削速度：v= πd n/1000=81.5mm/min 车φ30外圆

（1）背吃刀量：ap=0.3mm

（2）进给量：f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r (3)得切削速vc=1.333～1.67取小值 =1.333m/s=79.98mm/min (4) 主轴转速：n=1000vc/π d=84.9r/min 对照车床转速得实际转速为n=850r/min 则实际切削速度：v= πd n/1000=80.07mm/min 车φ24外圆

（1）背吃刀量：ap=0.3mm

（2）进给量：f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r (3)得切削速vc=1.333～1.67取小值 =1.333m/s=79.98mm/min

(4) 主轴转速：n=1000vc/π d=84.9r/min 对照车床转速得实际转速为n=850r/min 则实际切削速度：v= πd n/1000=80.07mm/min 调质

淬火加回火叫调质处理，淬火时将工件加热到临界温度以上，然后通过介质迅速冷却，回火时根据工件要求的硬度不同将工件加热到临界温度以下某个温度进行回火。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质＋表面淬火高。经热处理后，表面可以获得很高的硬度，芯部硬度低，耐冲击。所以调质处理是不可或缺的一道重要工序。 精车

（1）背吃刀量：ap=0.3mm

（2）进给量：进给量：f=0.16～0.25mm/r，考虑刀杆材料的刚性则取f=0.16mm/r

（3）切削速vc=1.333～1.67取小值 =1.333m/s=79.98mm/min （4）主轴转速：n=1000vc/π d=1061r/min 对照车床转速得实际转速为n=1000r/min 则实际切削速度：v= πd n/1000=75.36mm/min 铣键槽

机床:立式铣床X53T 转速n=18r/min

纵向进给量为f1=10 mm/min 横向进给量为f2=10 mm/min 去毛刺

毛刺是冲裁后冲件断面边缘锋利的凸起。经过去毛刺处理后会使零件表面的精度大大提高。所以去毛刺是不可或缺的一道重要工序. 加工要求：粗磨外圆 机床：外圆磨床

刀具：砂轮（宽40mm ）（Ra ≥0.8mm ）

（双行程）vc ：25～50m/s,取vc=30m/s=1800m/min （1）工件的回转速度及转速 Vw=20～30mm/min 取Vw=20m/min nw=1.28r/s=76.8r/min

(2)纵向进给量fa=(0.3～0.7)B B=40mm取f=28mm/r

(3)横向进给量fr=0.015～0.05mm/双行程 取f=0.03mm、双行程 ①工件的回转速度及转速 Vw=20～60m/min 取Vw=40m/min

Nw=2.00～3.33r/s取Nw=2.00r/s=120r/min

②纵向进给量：fa=(0.3～0.4)B B=40mm取f=16mm/r ③横向进给量：fr=0.005～0.01mm/双行程 专用卡具：鸡心卡。