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1、肇庆科技职业技术学院机械制造技术基础课程设计任务书工业自动化系数控技术专业学生组组长姓名:题目：传动轴机械加工工艺规程设计（生产纲领：10000件）制作人:学生提交设计（论文）期限:2.设计所用原始资料：零件图（见附图）3.设计内容:毛坯图机械加工工艺卡机械加工工序卡设计说明书（应进行工艺方案的比较与分析）就2统技术要求月月处量Z20-24JHB；*佳俐自34吨TI加呼卜B/f.S离心机主轴零件图指导老师（签名）：学生组长（签名）：邙永开组员（签名）：邙永开04何梓桦，关浩文，邓浩钧，梁柱坤，曹伟健，韩始明，李海华，陈旭东，郭志杰，李建辉，李鸿昌离心机主轴(一)、离心机主轴工艺分析及生产类型确
2、定：因为离心机主轴的生产纲领为10000件，参考文献机械制造技术基础表2.3和2.4所得，所以生产类型为大批量生产，零件型别为轻型零件锻件重量：已知：45钢密度p=7.8g/mm3,长度L=990mm,直径D=150mm,没有通孔时质量计算如下：口M1=*错误!未找到引用源。(15尸*140+1铲*80+氏*475+150,*45+二3*60+1052*45+1362*145)*7.8=132.1kg由零件图可知，加工前零件没有通孔，可以计算出通孔的质量如下：TTM2；*(852*120+552*665+852*160+1052*42)*7.8=27.76kgM=M1-M2=132.1-27.
3、76=104.34kg根据计算可得机械加工后零件的质量为离心机主轴的重量估计值为104.3kg。由M1可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为160kg。(二)零件的分析1 .零件的结构分析(1)该传动轴属于多阶梯带通孔的空心轴零件(2)该传动轴长径比990/167=5.928(3)右端面带键梢锥度配合面。(4)螺纹加工面。(5)起程梢。(6)退刀梢。(7)两顶尖孔定位网而处理22Q-24OEES: 未注制自孑词 和也4挪.就,二二7二 口085 A-BHO推或壮。|0OQ2A-S0M82 .零件的技术要求分析1）支承轴颈尺寸精度要求：150里为IT7级0.02八皿ih-O002a-3位置精度要求
4、：J11表面粗糙度要求：Ra值手支承轴颈的各项技术要求最高，是本传动轴的关键技术要求2）装夹表面传动零件的装夹表面尺寸精度要求：。1500-000,为IT7级位置精度要求：40.02A-B表面粗糙度要求：Ra值更3）键槽尺寸精度要求：115,为IT12级位置精度要求：无表面粗糙度要求:Ra值4）其他技术要求该传动轴零件的材料选用综合性能优异，且价格比较便宜的45钢，零件应经过调质处理（淬火加高温回火），将其硬度达到220-240HBS。使传动轴得到较好的切削性能以及较高的强度和一定的韧性，具有较好的综合力学性能，以保证传动轴的寿命。（三）确定毛坯、绘制毛坯简图：根据零件材料为45钢，确定毛坯为
5、锻件，又已知零件生产纲领为10000件/年，该零件机械加工前锻件毛坯的重量为160kg。可知，生产类型为大批量生产。1.锻件尺寸公差（GB6414-86）锻件尺寸公差分为16级，参考文献机械制造工艺设计简明手册2.2-12、确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量：(1)、公差等级由离心机主轴的功用和技术要求，查表确定该零件的公差等级为普通级。(5)、零件表面的粗糙度粗糙度分为两种：Ra言.6pm和Rg.6pm,读零件图可知：除了外圆左端一部分长度和右端锥面、以及外圆中间小部分为Ra=0&mr1.6m,其他的各表面的粗糙度均Ra高.6小。(6)、毛坯图如下图所示：(四)选择加工设备及工艺装备1、机床的
6、选择由于该批零件的生产量不是很大，查表后确定，使用车床CA6140和链床T68即可2、刀具的选择45外圆车刀、莫氏锥柄麻花钻、高速高螺纹车刀、圆柱键梢铳刀(五)工艺规程设计1、工艺路线及技术要求：工件表面加工方法的确定：离心机主轴主要加工表面是孔、外圆和端面。定位基准为外圆或孔。根据精度要求，外圆加工表面的加工可选择车削或者磨削。技术要求：加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra(m)加工方法备注150h7外圆面70.8粗车一半精车一磨削机械制造工2设计简明手册表1.4-6167外圆面96.3粗车一半精车机械制造工艺设计简明手册表1.4-6150h12外圆面126.3粗车一半精车机械制造工艺设计简明
7、手册表1.4-6150k6外圆面60.8粗车一半精车一粗磨一精磨机械制造工艺设计简明手册表1.4-6148h7外圆面71.6粗车一半精车一精车机械制造工艺设计简明手册表1.4-614200.1锥面90.8粗车一半精车一精车机械制造工艺设计简明手册表1.4-6左端面76.3粗铳一半精车右端面63.2粗铳一半精车螺纹孔钻85H7孔71.6钻一粗镇一半精镇一精镇55孔106.3钻105孔71.6粗镇一半精镇一精镇2确定工艺路线:离心机主轴工艺路线工序号工序阶段工序名称定位、夹紧装置和工序作用10粗加工粗车端面以外圆做粗基准铳端面，钻中心孔；此步骤是为了后续工序准备好定位基准20半精车轴端面30钻中心
8、孔40粗车外圆表面的各部分以中心孔定位加工，保证同轴度此步骤为深孔加工准备好定位基准50钻55深孔采用一夹（夹一头外圆）一托（托一头外圆）的夹装方式，防止深孔偏斜60粗链85的孔以外圆加工定位70加工前后锥孔加工前后锥孔，以便安装锥堵，为半精加工和精加工外圆做好定位基准。80热处理调质处理调质硬度为220240HBS,调质处理能使主轴获得更高的综合力学性能90辅助工序校直工序校直主轴，减小加工后轴的变形100半精加工半精车外圆锥面及各轴面采用锥堵顶住通孔，以通孔定位加工加工阶梯外圆时，先加工直径较大的，后加工直径较小的，这样可以避免过早的削弱工件的刚度。110半精链两端85的孔以外圆定位加工内
9、孔120辅助工序去毛刺减小表面粗糙度130辅助工序中间检验预防不符合生产工艺条件的工艺疵点的产生，做到有效地预防和控制不良品140精加工精车外圆锥面及各轴面采用锥堵顶住通孔，以通孔定位加工150精链85的孔以外圆定位加工内孔160车两端螺纹170热处理表面淬火使主轴获得局硬度，局耐磨性的表向，血心部仍然保持原有的良好韧性180精加工磨前修正保证磨削后的精度190粗磨、精磨外圆采用锥堵顶住通孔，以通孔定位加工200铳键槽精车前就铳出键槽，精车时因断续切而易广生振动，既影响加工表面质量，又容易破环力具，也难控制键槽深度。所以将其放在粗磨之后，精磨之前。220精磨外圆采用锥堵顶住通孔，以通孔定位加工
10、230辅助工序清洗清洗加工工件240辅助工序最后检验检验产品是否合格250辅助工序入库3、加工表面的加工方法的确定：离心机主轴主要加工表面是孔、外圆和端面。定位基准为外圆或孔。根据精度要求，外圆加工表面的加工可选择车削和磨削。外圆其他部分表面粗糙度为Ra=6.3,使用半精车，外圆有一部分表面粗糙度为Ra=0.8,使用磨削，外圆有一白部分表面粗糙度为Ra=16使用精车。对于外圆尺寸精度等级较高的部分，表面粗糙度为Ra=0.&需使用精磨。对于深孔小55的加工，根据精度的要求表面粗糙度为Ra=12.5深孔的加工表面可选择钻。直径为小85的孔，表面粗糙度为Ra=1.6,选用精链；根据精度的要求，对于端
11、面的加工可选择车削的方法，由于端面的表面粗糙度为Ra=3.2,所以选用半精车。列表如下：4加工阶段的划分：由于主轴是多阶梯带通孔的零件，切除大量的金属后，会引起残余应力重新分布而变形，故安排工序时，一定要粗精分开，先粗后精。主轴加工就是以重要表面的粗加工、半精加工和精加工为主线的3个加工阶段，适当穿插其他表面的加工工序而组成的工艺路线。所以可将该离心机主轴的加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。粗加工开始前先准备毛坯并正火；粗加工为切端面钻中心孔、粗车外圆等；半精加工阶段是半精车外圆与表面淬火；精加工阶段是主要表面（外圆表面与锥孔）的精加工。（5）、拟定加工工艺路线：下料一正火一钻中
12、心孔，粗车、半精车两端面一粗车外圆一钻深孔一车倒角一调质一链孔一半精车各外圆，锥面，轴面一精车各外圆表面、精链孔一铳键槽一车内外螺纹一表面淬火一磨削一检验。、热处理工序锻造后，在切削加工前宜采用正火，能提高改善轴的硬度，消除毛坯的内应力，改善其切削性能。在粗加工后进行调质，调质硬度为220240HBs调质处理能使主轴获得更高的综合力学性能。在精加工之后，进行表面淬火加低温回火，提高其耐磨性和工作中承受冲击载荷的能力。、辅助工序在粗加工和热处理后，安排校直工序；在半精加工之后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。（四）机床设备及工艺设备的选用：在小批生产条件下，可以采
13、用万能机床。但是依据具体的情况，选择的机床设备、刀具和工艺装备（量具）如下：1、车床的选择：由于该零件为小批量生产，所以要使用工序集中原则，尽量将所有的工序集中到同一台机床上，减少加工装夹次数和工具。查表后确定，使用车床CA6140和链床T68即可。2、刀具的选择：（1）粗车时：合理前角参考值为1518。，合理后角参考值为68。，工艺系统刚性较好时主偏角Kr=75。，副偏角Kr=510。45钢正火，可以选用YT5的刀具，前角选为16。，后角为58。，主偏角75。，刃倾角为0。，副偏角Kr=5。，刀尖半径为1mm。(2)半精车、精车时：合理前角参考值为1318。，合理后角参考值为810。，工艺系
14、统刚性较好时主偏角Kr=75。，副偏角Kr=05。45钢调质，可以选用YT15的刀具，前角选为18。，后角为58。，主偏角75。，刃倾角为0。，副偏角Kr=5。，刀尖半径为1mm。(3)选用车刀时，车端面选用45。端面车刀；车外圆阶梯时，选用90。车刀；在粗车外圆时，选用75。偏刀。车外圆时，使用靠模板车。钻深孔时，选用莫氏锥柄麻花钻；车螺纹时，使用高速钢螺纹车刀。铳键槽使用圆柱键槽铳刀加工。五、确定工序的加工余量，计算工序尺寸及公差1、确定机械加工余量离心机主轴的外圆150k7的尺寸确定(2)、由查表法确定加工余量：毛坯的总余量由表可以确定：精磨余量：Z精磨=0.15mm粗磨余量：Z粗磨=0.9mm半精车余量：Z半精=1.7mm粗车余量：Z粗=6mm(3)、计算各工序尺寸的基本尺寸：精磨余量：(150+
