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1、 联接轴的加工工艺分析与设计分析零件图首先原始材料并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，其：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94直径16mm圆柱段为一典型细长轴，而且上面还要加工一难度极大的键槽，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。内表面：也由圆柱、圆锥、圆弧及键槽组成而且内圆锥的锥度为15，普通机床加工难度颇大，两内孔又是内大外小的倒“T”字型盲孔，大孔孔深也只有10 。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内孔上的键槽既有
2、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.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60的上下偏差错误应当是上偏差为“0”，下偏差为“-2”长度3.3mm的键槽深度偏差缺少下偏差“0”长度为10的内孔深度偏差缺少下偏差“0”。内键槽的圆弧半径偏差应该按偏差格式书写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。精度及技术要求分析：a精度分析：外表面精度分析，60的外圆柱表面除2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：0.018
3、mm；又有35的内孔的同轴度要求；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内孔中心线的对称度要求，加工难度也非常大。内表面精度分析，35内孔既有尺寸公差要求,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10的43的内孔它又有R1的要求加工相对容易。而内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。b.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。工艺措施：通过上述分析，采取以
4、下几点工艺措施：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。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。加工43长10的盲孔为了不使与孔底和35的内壁发生干涉，影响加工质量，选择10内孔切槽刀加工。加工宽10mm的内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。考虑工序集中原则，能够一次加工出35内孔和15内锥，采用数控车床而不采用普通车床。为了保证16外圆柱面的加工要求，考虑到基准先行原则，工序安排上应当先加工35的内孔后加工16外圆柱面。不宜机加工的M4螺纹，采取由钳工先钻螺纹底孔，再进行攻丝的办法加工。计算零件的生产纲
5、领，确定生产类型生产纲领：各种生产类型的规X表（表一）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X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。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
6、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X围内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。、选择毛坯类型和制造方法各种生产类型工艺过程的主要特点 （表二）工艺过程特点生产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
7、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
8、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。参照表一、表二，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，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。参照表一、表二，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44之多，而且长度又为90mmn。故加工时刀
9、具的空走刀时间会很长，生产效率太低，有因为内孔要去除去一35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，故采用胎膜锻比较合理。而本零件的重量只有2kg，零件的精度等级为 .而最大加工重量为100kg,而它的精度等级可以达到12-14IT,毛坯尺寸公差为0.00042.5mm,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+0.80.5, 故选择无砧座锤加工的锤上模锻
10、加工的35号钢锻件。单面留2.5的加工余量。、设计零件的机械加工工艺过程定位基准的选择：（重点考虑：如何较少误差，提高定位精度。）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，以及左端各内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。精基准的选择：右端：考虑到基准的重合原则，以设计基准35的内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。左端：考虑基准同
11、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、以及各内孔、内键槽，精基准亦以43外表面和60右端面作为定位基准。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：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
12、，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。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。内键槽由于内孔孔径小，加之槽的长度短，退刀槽仅有10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。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。加工顺序的安排：a.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
13、，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：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。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，再依次粗车内孔及孔口15倒角。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。调头以43已车好的外圆柱面和60的右端面为定位基准，依次半精车各内孔及孔口倒角。以已加工好的35内孔表面作为定位基准，精车16外圆柱面以
14、及右端其余各轮廓表面以43外圆柱面定位铣键槽。夹已经车好的43外圆柱面，粗、精插两内键槽。43外圆柱面定位铣16外圆柱面上的键槽。b.加工阶段的划分：为了保证零件加工质量（因为工件有内应力变形、热变形和受力变形，精度、表面质量只能逐步提高，）、利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理、有利于合理利用机床设备、便于穿插热处理工序：穿插热处理工序必须将加工过程划分成几个阶段，否则很难充分发挥热处理的效果。特将加工阶段划分为尽量切除大部分余量，主要为了提高生产效率的粗加工阶段和主要为主要表面的精加工做准备，并完成次要表面的终加工（钻孔、攻丝、铣键槽等）的半精加工阶段，和保证加工质量的精加工阶段。由于联接轴一典型阶梯轴，并且附带有内孔和键槽的特殊零件，切削（去除）开，可划分为粗加工、半精 加工和精加工三个阶段。16的外圆柱面；15、30、45的各锥面；32右端面；各键槽以及各内孔。c.热处理工序安排由于本零件设计时无其它技术要求，降低了加工难度，故安排热处理工序则考虑：毛坯锻造出来以后，为了消除它的锻造内应力、细化晶粒、降低硬度，改善切削性能安排回火热处理工序。由于粗加工完成以后要安排探伤工序检查毛坯是否合格，所以在探伤工序以后要安排一次时效热处理工序。d.辅助工序的安排（检验、划线、去毛刺、清洗、防锈等）
