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1、联接轴的加工工艺分析与设计毕业论文目 录第一章 绪 言1第一节 通过原始材料并对零件进行工艺分析1第二节 轮廓几何要素的分析1第三节 精度及技术要求分析2第二章 计算零件的生产纲领与确定生产类型3第一节 生产纲领3第二节 确定生产类型3第三章 选择毛坯类型和制造方法4第四章 设计零件的机械加工工艺过程6第一节 定位基准的选择6第二节 确定各个表面的加工方法6第三节 加工顺序的安排7第五章 机床及工艺装备的选择10第一节 选择该零件加工机床应考虑的因素10第二节 工艺装备的选择10第六章 工艺的分析计算16第一节 确定加工余量16第二节 计算工序尺寸极其公差16第三节 确定切削用量18第七章 数
2、控加工程序清单20第一节 外轮廓粗精车循环程序20第二节 轮廓粗精车循环程序21第三节 外圆柱表面上的键槽铣削程序22第八章 填写工艺文件23结 论25致 谢25参考文献27第一章 绪 言连接轴涉及加工的精度和难度在目前的国加工实践中是不容易的，本论文的目的是从实践的加工角度对此类加工工艺和加工方法进行具体研究，希望能找到此类加工零件的加工共同点，积累加工工艺和方法。进行零件图的分析第一节 通过原始材料对零件进行工艺分析该零件为一典型的传递扭矩和动力的联接轴。一、外表面：由圆柱、圆锥、圆弧、键槽和螺纹等组成。其中圆柱直径变化大，且长94mm直径16mm圆柱段为一典型细长轴，而且上面还要加工一难
3、度极大的键槽，加工时易于弯曲变形，难于保证加工质量，另外M4的螺纹公称直径又太小不适宜机加工，给加工带来许多不便。二、表面：由圆柱、圆锥、圆弧及键槽组成而且圆锥的锥度为15，普通机床加工难度颇大，两孔又是大外小的倒“T”字型盲孔，大孔孔深也只有10mm。又增加了加工难度。显然车刀极易与孔底和小孔孔壁发生干涉，不易保证加工质量。另外，35孔上的键槽既有尺寸公差，又有位置公差，还有较高的表面粗糙度要求，亦不好加工。第二节 轮廓几何要素的分析该零件图给定的集合要素是比较充分和合理的，除了几处标注有问题外没有过大的尺寸错误，和加工工艺错误。它们是：1、60的上下偏差错误应当是上偏差为“0”，下偏差为“
4、-2”；2、长度3.3mm的键槽深度偏差缺少下偏差“0”；3、长度为10的孔深度偏差缺少下偏差“0”；4、键槽的圆弧半径偏差应该按偏差格式书写；5、AA剖视图缺少剖面线等五处错误经稍微修改后就没有其它问题了。第三节 精度及技术要求分析一、精度分析：1、外表面精度分析60的外圆柱表面除2mm尺寸公差外没有形位公差也与43外圆柱面无任何公差要求，加工容易。而16外圆柱面既有尺寸公差要求：0.018mm；又有35的孔的同轴度要求；还有表面粗糙度1.6的要求，难度大，而它上面的键槽也既有尺寸公差要求又有粗糙度要求还有相对与35孔中心线的对称度要求，加工难度也非常大。2、表面精度分析35孔既有尺寸公差要
5、求,还有表面粗糙度3.2的要求。加工难度相对于外圆柱面显得异常之大，长10mm的43的孔它又有R1的要求加工相对容易。而键槽它既有尺寸公差要求又有形位公差要求还有较高的粗糙度要求难度也相当大。二、技术要求分析：本零件为一典型联接轴，除零件材料要求用35钢和零件本身的一些尺寸、形位、粗糙度要求外再无任何热处理及其它辅助技术要求，降低了加工难度，提高了生产效率。1、工艺措施：通过上述分析，采取以下几点工艺措施：(1) 车削16细长轴时为防止弯曲变形，采用跟刀架，以便保证加工质量。(2) 加工16细长轴上5mm键槽时为保证轴弯曲采用辅助支撑加工。(3) 加工43长10mm的盲孔为了不使与孔底和35的
6、壁发生干涉，影响加工质量，选择10孔切槽刀加工。(4) 加工宽10mm的键槽为保证加工质量，不能采用铣削、镗削、车削加工。只有选择在卧式插床上进行插削加工。 .专业.专注. 第二章 确定零件的生产纲领与生产类型第一节 生产纲领各种生产类型的生产纲领如表2.1所示。表2.1 各种生产类型的生产纲领表生产类型零件的年生产纲领（件/年）重型机械中型机械小型机械单件生产5件20件1000件5000件50000件该零件图明细表中要求的数量为15件、重量为2kg。参照上边各种生产类型的规表则很容易确定本零件的生产类型为成批生产中的小批量生产。 又因为该零件只有270mm长，最大直径也只有60mm所以适合在
7、小型机械上进行加工，那么该零件加工的生产纲领根据上表适合定位在一年生产100200件。具体根据工厂实际情况而定。第二节 确定生产类型由上反映出不同的生产类型，其生产过程和生产组织、车间的机床布置、毛坯的制造方法、采用的工艺装备、加工方法以及工人的熟练程度等都有很大的不同。根据生产纲领的大小，生产可分为三种类型：单件生产、成批生产、大量生产。而本零件图纸说明它的数量在5100件的围所以他属于成批生产中的小批量生产，产品的种类比较繁多，对工人技术要求高。 第三章 选择毛坯类型和制造方法第一节选择毛坯类型各种生产类型工艺过程的主要特点见表3.1表3.1 各种生产类型工艺过程的主要特点工艺过程特点生产
8、类型单件生产成批生产大批量生产工件的互换性一般是配对制造，没有互换性，广泛用钳工修配大部分有互换性，少数用钳工修配全部有互换性。某些精度较高的配合件用分组选择装配法毛坯的制造方法及加工余量铸件用木模手工造型；锻件用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属模；部分锻件用模锻。毛坯精度中等，加工余量中等铸件广泛采用金属模机器造型，锻件广泛采用模锻，以及其他高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小机床设备通用机床。或数控机床，或加工中心数控机床加工中心或柔性制造单元。设备条件不够时，也采用部分通用机床、部分专用机床专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线或数控机床夹 具多用标准附件，极少采用
9、夹具，靠划线及试切法达到精度要求广泛采用夹具或组合夹具，部分靠加工中心一次安装广泛采用高生产率夹具，靠夹具及调整法达到精度要求刀具与量具采用通用刀具和万能量具。可以采用专用刀具及专用量具或三座标测量机广泛采用高生产率刀具和量具，或采用统计分析法保证质量对工人的要求需要技术熟练的工人需要一定熟练程度的工人和编程技术人员对操作工人的技术要求较低，对生产线维护人员要求有高的素质工艺规程有简单的工艺路线卡有工艺规程，对关键零件有详细的工艺规程有详细的工艺规程参照表2.1、表3.1，结合本零件实际情况考虑选择毛坯的类型为：由于该零件为35号优质碳素结构钢：有良好的承受转矩和动力。而且具有非常好的可塑性，
10、故首先考虑到用锻造的方法获得毛坯；又由于零件为一典型回转体零件本考虑用适合做形状简单零件的锻造毛坯。第二节 选择毛坯的制造方法参照表2.1、表3.1，结合本零件实际情况确定该零件毛坯的制造方法：由于零件为一典型回转体零件本考虑用锻造棒料。但最大直径60，而最小直径仅有16之大相差44mm之多，而且长度又为90mmn。故加工时刀具的空走刀时间会很长，生产效率太低，有因为孔要去除去一35的柱体也是得不偿失，而且如果是实心棒料要安排打中心孔、钻孔、扩孔等工序，工序繁杂，加工难度相对于外轮廓来说有大大增加，效率更生显得不高而且是做了许多无用功、为了避免这种失误。提高生产效率，保证零件加工质量，故采用胎
11、膜锻比较合理。零件的重量只有2kg，零件的精度等级为IT 12。而最大加工重量为100kg，而它的精度等级可以达到IT14IT 12，毛坯尺寸公差为2.50.0004mm，最小壁厚为2.5mm，所以采用10kn夹板锤、高度方向1.25mm误差，水平方向1.25mm误差，锻件公差：高度方向+0.80.5mm，故选择无砧座锤加工的锤上模锻加工的35号钢锻件，单面留2.5mm的加工余量。第四章 设计零件的机械加工工艺过程第一节 定位基准的选择重点考虑：如何较少误差，提高定位精度。一、粗基准的选择由于毛坯为35号优质碳素结构钢的锻件1、右端16、43外圆柱表面、右端面、右端锥面及其30锥度的锥面的粗基
12、准都选择不加工表面60外圆柱表面，采用三爪自定心卡盘自动找中心线作为粗基准。2、左端面60的外圆柱面，以及左端各孔的粗基准则选择已知已加工表面既无尺寸公差要求也无粗糙度要求的43的外圆柱表面作为粗基准。二、精基准的选择 1、右端：考虑到基准的重合原则，以设计基准35的孔表面采用可胀芯轴作为加工16的定位基准，以及各附带表面的精基准。2、左端：考虑基准同意原则，用已加工过的43的外圆柱表面作为粗基准。能够一次加工60外圆柱面、左端面、以及各孔、键槽，精基准亦以43外表面和60右端面作为定位基准。第二节 确定各个表面的加工方法不同的加工表面选用各不相同，所能达到的精度和表面粗糙度也大不一样。即使是
13、同一种加工方法，在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一样，这是因为在加工过程中，将有各种因素对精度和粗糙度产生影响： 一、各外圆柱表面采用车削加工方法各外圆柱表面采用车削加工方法显然比较经济，尤其是粗加工，而精加工和半精加工中以及外圆轮廓上的锥面、圆弧面则采用数控车削。要节约财力、物力、生产效率高。由于胎膜锻锻造的毛坯，加工余量小，而要求有较高。则采用粗车半精车精车的加工方法，进行车削加工，由于孔口为15锥面则采用数控车床加工尤为重要。二、采用三坐标数控铣床加工16外圆柱面上的键槽适合铣床加工，为保证加工质量，节省工时。宜采用三坐标数控铣床加工。三、采用卧式插床加工键槽由于孔孔径小
14、，加之槽的长度短，退刀槽仅有10mm宽极易发生干涉，甚至产生事故，故采用卧式插床，分粗、精插插削加工，以便保证加工质量，顺利加工。四、进行手工攻丝的方法加工M4螺纹因为螺纹公称直径太小，不宜采用机械加工，故采用钳工在立式钻床上先钻出螺纹底孔，在进行手工攻丝的方法加工，较为简单。第三节 加工顺序的安排一、机械加工工序的安排由于机械工序的安排是要保证加工加工质量，所以：先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工其它表面，既先基准面后其它表面；粗、精加工分开，即粗加工在前，精加工在后，粗精分开；如果主要表面是指装配表面、工作表面，次要表面是指键糟、联接用的光孔等，则采用显著要表面后次要表面加工；故机械工序的安排为：1、夹未加工的60外圆柱表面，一次装夹车右端面至要求，再依次粗车 16外圆柱表面、30锥面、车43外圆柱表面以及60左端面至要求。2、调头以43已经车好的外圆柱表面，作为定位基准，采用自定心三爪卡盘夹紧、找正，先粗车出左端面、60外圆柱表面，再依次粗车孔及孔口15倒角。3、夹已加工过的表面依次半精车各外圆柱表面、圆锥面、圆弧面。4、调头以43已车好的外圆柱面和60的右端面为定位基准，依次半精车各孔及孔口倒角。5、以已加工好的35孔表面作为定位基准，精车16外圆柱面以及右端其余各轮廓表面6、以43外圆
