轴类零件机械加工工艺编制

轴类零件机械加工工艺编制轴类零件机械加工工艺编制轴类零件机械加工工艺编制V:1.0精细整理，仅供参考轴类零件机械加工工艺编制日期：20xx年X月轴类零件机械加工工艺编制目录任务1分析轴类零件的技术资料任务2确定轴类零件的生产类型任务3轴类零件的毛坯类型及其制造方法任务4选择轴类零件的定位基准和加工装备任务5拟定轴类零件的工艺路线任务6设计轴类零件的加工工序任务7填写轴类零件的机械加工工艺文件任务一分析轴类零件的技术资料教学目标能看懂轴类零件的零件图和装配图。明确轴类零件在产品中的作用，找出其主要技术要求。确定轴类零件的加工关键表面。看懂传动轴的结构形状如图1，零件图采用了主视图和移出断面图表达其形状结构。从主视图可以看出，主体由四段不同直径的回转体组成，有轴颈、轴肩、键槽、挡圈槽、倒角等结构，由此可以想象出传动轴的结构形状，如图2所示。明确传动轴的装配位置和作用传动轴起支承齿轮、传递扭矩的作用。Ø30js6外圆（轴颈）用于安装轴承，ø35轴肩起轴承向定位作用。Ø25f7、ø25g6及轴肩用于安装齿轮及齿轮的轴向定位，采用普通平键连接，左轴端有挡圈槽，用于安装挡圈，以轴向固定齿轮。确定传动轴的加工关键表面ø25f7、ø25g6轴头ø30js6轴颈都具有较高的尺寸精度（IT7，IT6）和位置精度（同轴度为）要求，表面粗糙度（Ra值分别为um）ø35轴肩两端面虽然尺寸精度要求不高，但表面精糙度要求较高（Ra值为）；所以ø25f7、ø25g6轴头、ø30js6轴颈及ø35轴肩两端均为加工关键表面。(2)键糟侧面（宽度）尺寸精度（IT9）要求中等，位置精度（对称度）要求比较高，表面粗糙度（Ra值为）要求中等，键槽底面（深度）尺寸精度（21）和表面精糙度（Ra值为）要求都较低，所以键槽是次要加工表面。(3)挡圈槽、左、右、倒角等其余表面，尺寸及表面精度要求都比较低，均为次要加工表面，如图3所示。任务2确定轴类零件的生产类型教学目标掌握轴类零件生产纲领的计算方法。掌握轴类零件生产类型及其工艺特征的确定方法。计算传动轴的生产纲领根据任务书知：产品的生产纲领Q=150台/年；每台产品中传动轴的数量n=1件/台；传动轴的备品率a=5％；传动轴的废品百分率b=％；传动轴的生产纲领计算如下：N=Qn(1+a)(1+b)=150x1(1+5％)(1+％)=158(件/年)确定传动轴的生产类型及其工艺特征传动轴属于中型机械类零件。根据生产纲领（158件/年）及零件类型（中型机械），由附表2《机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点》可查出，传动轴的生产类型为小批生产，工艺特征见表1表1传动轴的生产纲领和生产类型生产纲领生产类型工艺特征158件/年小批生产毛坯采用自由锻造，精度低，余量大加工设备采用通用机床工艺装备采用通用夹具或组合夹具、通用刀具、通用量具、标准附件工艺文件需编制简单的加工工艺过程卡片加工采用画线、试切等方法保证尺寸，生产效率低，要求操作工人技术熟练任务3确定轴类零件的毛坯类型及其制造方法教学目标掌握轴类零件毛坯的类型及其制造方法的选择。掌握轴类零件毛坯的机械加工余量的估算方法。掌握轴类零件的毛坯简图的绘制方法。选择传动轴毛坯类型及其制造方法根据传动轴的制造材料（45钢），查附表5《常用毛坯类型》可确定，毛坯类型可采用型材或锻件，传动轴毛坯选用锻件，而采用自由锻造法来制造。绘制传动轴毛坯简图1确定传动轴毛坯简图根据附表8《自由锻件机械加工余量计算公式》中阶梯轴的自由锻造机械加工余量计算公式（D<65mm计算，L<300mm时，按300mm计算），传动轴锻件余量计算如下：A=⁰.=（mm）2、绘制传动轴毛坯简图传动轴毛坯简图的绘制方法如图4所示任务4选择轴类零件的定位基准和加工装备教学目标掌握轴类零件的精基准和夹紧方案的选择的方法。掌握轴类零件的粗基准和夹紧方案的选择的方法。掌握传动轴加工装备的选择方法。选择传动轴的精基准和夹紧方案根据基准重合原则，考虑选择传动轴的轴线作为定位精基准是最理想的，即采用两端中心孔作为精基准，如图5所示。选择传动轴的粗基准和夹紧方案选择毛坯ø51外圆作为粗基准，能方便地加工两端面和中心孔，可以尽快获得精基准，如图6所示。选择传动轴的加工装备根据传动轴的工艺特性，加工设备采用通用机床、即普通车床、立式铣床、万能磨床。工艺装备采用通用夹具（三爪卡盘及顶尖）、通用刀具（标准车刀、键槽铣刀、砂轮等）、通用量具（游标卡尺、外径千分尺等）。任务5拟定轴类零件的工艺路线教学目标掌握选择轴类零件各表面的加工方法。掌握初步拟定轴类零件机械加工工艺路线的方法。确定各表面的加工方法根据加工表面的精度和表面粗糙度要求，查附表10《外圆表面加工方案》可得各加工表面的加工方案，详见表2表2各加工表面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra/um加工方案Ø30js6外圆轴肩IT6IT11以上粗车→半精车→精车→粗磨→精磨Ø25f7外圆轴肩IT7IT11以上粗车→半精车→精车Ø25g6外圆轴肩IT6IT11以上粗车→半精车→精车键槽侧面8N9底面IT9IT11以上粗铣→精铣挡圈槽23x2IT11以上粗车各倒角IT11以上粗车二、初步拟定传动轴机械加工工艺路线1、划分加工阶段根据以上相关知识和分析可知，传动轴主要表面的加工可划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。2、安排加工顺序根据机械加工的安排原则，先安排基准和主要表面的精加工，然后再安排基准和主要表面的精加工。先以ø51作为作为基准粗加工两端中心孔（精基准），加式两端中心孔需车平两端面。3初步拟定工艺路线根据上述分析，初步拟定两个机械加工工艺路线方案，见表3和表4供分析选择。表3传动轴机械加工工艺路线一工序号工序名称工序内容定位基准加工设备1锻造锻造毛坯2热处理正火处理3车钻分别车两端面、钻两端中心孔，总长车至145毛坯ø42外圆CK61404粗车分别粗车左、右端各处圆及轴肩端面，ø25、ø30外圆和轴肩端面均留余量，ø35车至尺寸两中心孔CK61405热处理调质处理6研修研修中心孔7半精车、精车半精车右端ø25外圆及端肩端面，留磨削余量；调头半精车左端ø25外圆及轴肩端面，留磨削余量；半精车、精车ø30js6外圆及轴肩端面、圆角至尺寸，车左端槽ø23x2至尺寸两中心孔CK61408磨削粗、精磨左、右端及ø30js6外圆及轴肩至尺寸两中心孔CK61409铣削粗、精铣键槽8N9x20两中心孔CK614010终检按图样技术要求全部检验优点：与方案二相比，工序少，ø25外圆只精车（不磨削），加工成本低缺点：ø25外圆的位置精度难保证表4传动轴机械加工工艺路线方案二工序号工序名称工序内容定位基准加工设备1锻造锻造毛坯2热处理正火处理3车钻分别车两端面、钻两端中心孔，总长车至145毛坯ø42外圆CK61404粗车分别粗车左、右端各外圆及轴肩端面，ø25、ø30外圆和轴肩端面均余量，ø35车至尺寸两中心孔CK61405热处理调质处理两中心孔6研修研修中心孔两中心孔CK61407半精车分别半精车左、右端各外圆及轴肩端面，均磨削余量两中心孔CK61408磨削粗、精磨左、右端ø25、ø30外圆及轴肩端面、圆角至尺寸两中心孔CK61409铣削粗、精铣键槽8N9x20，去毛刺两中心孔M131W10车削车左端槽ø23x2至尺寸，去毛刺两中心孔X503211终检按图样技术要求全部检验优点：ø25f7及ø25g6外圆的尺寸和位置精度容易保证缺点：比方案一多一道工序，又磨削ø25f7及ø25g6外圆，加工成本比方案一稍高传动轴为小批生产，应优先考虑其尺寸和位置精度的难易，其次才考虑加工成本，所以选择方案二。任务6设计轴类零件的加工工艺教学目标掌握轴类零件工序加工余量及尺寸的确定方法。掌握轴类零件工序加工时定额的计算方法一、确定传动轴各工序加工余量及工序尺寸传动轴的加工过程、各工序尺寸及其公差、毛坯尺寸见表5，并如图7所示。表5各工序加工余量及工序尺寸工序外圆尺寸及公差加工余量端面（长度）尺寸加工余量磨削Ø25f7Ø25g6Ø30js6（查附表18《磨削外圆的加工余量及偏差》）70728（查附表19《磨削外圆的加工余量及偏差》）半精车ØØØ（查附表16《粗车及半精车外圆的加工余量及偏差》）701（查附表17《半精车轴端面加工余量及偏差》）粗车ØØØ===70毛坯Ø32Ø32Ø37d图8传动轴的加工过程毛坯；（b）粗车；（c）半精车；（d）磨削二、计算传动轴各工序工时定额因传动轴为小批生产，因此可以采用经验估算法计算各工序的工时定额。主要利用经过实践而积累的统计数据及进行部分计算来确定，计算结果见表6。在实际生产中，时间定额需要不断修正。表6传动轴各工序时间估算表工序号工序名称工序工时（分）工序号工序名称工序工时（分）3车钻88磨削114粗车129铣削156研修1010车削57半精车9合计70任务7填写轴类零件的机械加工工艺文件教学目标掌握轴类零件工序加工余量及尺寸的确定方法。掌握轴类零件工时定额的计算方法。根据上述任务结果，按机械加工工艺文件中各栏的填写要求，详细填写传动轴《机械加工工艺过程卡片》。因传动轴的生产类型是小批生产，故只需编制机械加工工艺过程卡片，但过程卡片的编制内容比只有较详细，才能用于指导生产，完成填写的传动轴机械加工工艺卡片见表7表7传动轴机械加工工艺过程卡片(企业名称)机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号05001共1页产品名称零（部）件名称传动轴材料牌号45毛坯种类锻件毛坯外形尺寸Ø42x159每毛坯可制作数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1锻造锻造毛坯2热处理正火处理3车钻分别车两端、钻两端中心孔，总长车到145CK6140三爪卡盘、端面车刀、中心钻、游标卡尺84粗车分别粗车左、右端各外圆及轴肩端面，ø25、ø30外圆和轴肩端面均余量，ø35车至尺寸机加工二班CK6140三爪卡盘、顶尖、外圆车刀、游标卡尺85热处理调质处理126研修研修中心孔机加工二班CK6140顶尖、研修顶尖、游标卡尺107半精车(1)半精车右端ø25外圆及轴肩，外圆车至ø，长度车至（2）调头半精车左端ø25和ø30外圆及轴肩端面，外圆车至ø、ø，长度车至70、机加工二班C