課程設計-傳動軸加工工藝設計[含CAD高清圖和說明書全套]

課程設計-傳動軸加工工藝設計[含CAD高清圖和說明書全套],含CAD高清圖和說明書全套,課程設計,傳動軸,加工,工藝,設計,cad,高清,以及,說明書,仿單,全套 XX大學 課程設計論文 傳動軸的加工工藝設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 摘 要 傳動軸零件加工工藝設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量 關(guān)鍵詞：傳動軸，工藝，工序，切削用量 21 Abstract The machining process design of the main shaft gear parts is the process design and process design of the parts processing. First on the part of the analysis, understand parts of the process and then design a blank in the process design of structure, and choose the good parts machining reference to design parts of the process route; then the parts each labor step of process dimension calculation, the key is to determine the each work preface process equipment and the cutting specifications Keywords: Main shaft gear, technology, working procedure, cutting dosage 目 錄 摘 要 II Abstract III 目 錄 IV 第1章 課程設計的目的及其要求 6 1.課程設計的目的 6 2.課程設計的內(nèi)容和要求 6 2.1課程設計的內(nèi)容 6 2.2課程設計中對學生的要求 7 第2章 傳動軸零件的工藝分析 8 2.1零件的結(jié)構(gòu)特點與應用 8 2.2零件的工藝分析 8 第3章 毛坯的選擇 10 3.1 選擇毛坯 10 3.2 確定毛坯的尺寸公差和加工余量 10 3.3 繪制毛坯-零件合圖 11 第4章 加工工藝路線的制定 12 4.1 定位基準的選擇 12 4.2 表面加工方法的確定 12 4.3 制定工藝路線 13 4.3.1 工藝路線方案一 13 4.3.2 工藝路線方案二 14 4.3.3 工藝方案的比較與分析 15 第5章 機械加工工序設計 17 5.1 工序簡圖的繪制 17 5.2工序余量的確定與工序尺寸公差確定 17 5.3 機床及設備的選擇 18 5.4切削用量計算 19 5.5時間定額估算 19 總結(jié) 20 參 考 文 獻 21 致謝 22 第1章 課程設計的目的及其要求 1.課程設計的目的 學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設計的基本能力，為以后做好課程設計、走上工作崗位進行一次綜合訓練和準備。它要求學生全面地綜合運用本課程及有關(guān)選修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設計和機床夾具的設計。其目的是： （1）培養(yǎng)學生綜合運用機械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論知識，結(jié)合金工實習、生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設計中等復雜程度零件工藝規(guī)程的能力。 （2）培養(yǎng)學生能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設計的基本原理和方法，學會擬訂夾具設計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設計，進一步提高結(jié)構(gòu)設計能力。 （3）培養(yǎng)學生熟悉并運用有關(guān)手冊、圖表、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的能力。 （4）進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件的基本技能。 （5）培養(yǎng)學生獨立思考和獨立工作的能力，為課程后走向社會從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎。 2.課程設計的內(nèi)容和要求 2.1課程設計的內(nèi)容 課程設計題目通常定為：設計某個零件的機械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具。零件圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)條件是設計的主要原始資料，由指導教師提供給學生。零件復雜程度以中等為宜，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。 學生根據(jù)教師設計任務書中規(guī)定的設計題目，分組進行設計，按照所給零件編寫出相應的加工工藝規(guī)程，設計出其中由教師指定的一道重要工序（如：工藝規(guī)程中所要求的車、銑、鉆夾具中的一種）的專用夾具，并撰寫說明書。學生在指導教師的指導下，參考設計指導書，認真地、有計劃地、獨立按時完成設計任務。 具體設計內(nèi)容如下： 1．對零件進行工藝分析，擬定工藝方案，繪制零件工作圖1張。 2． 確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖1張。 3． 擬定零件的機械加工工藝過程，選擇各工序加工設備及工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。編制機械加工工藝規(guī)程卡片（工藝過程卡片和工序卡片）1套。 4．撰寫設計說明書1份。 2.2課程設計中對學生的要求 （1）學生應像在工廠接受實際設計任務一樣，認真對待課程設計，在教師指導下，根據(jù)設計任務，合理安排時間和進度，認真地、有計劃地按時完成設計任務。 （2）課程設計是學生應用所學理論知識解決生產(chǎn)實際問題的學習過程，因此學生應自充分發(fā)揮主觀能動性，刻苦鉆研，獨立思考，理論聯(lián)系實際，大膽提出技術(shù)先進、經(jīng)濟合理并切實可行的設計方案。 （3）學生必須以科學務實和誠信負責的態(tài)度對待自已所做的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，培養(yǎng)良好的工作作風。 （4）在設計中學生應認真閱讀有關(guān)設計資料和課程設計指導書，其中查閱參考資料是課程設計的一項基本功訓練，因而學生應該獨立查閱參考資料，并進行設計方案的分析比較，在此基礎上教師給予指導和幫助。 第2章 傳動軸零件的工藝分析 2.1零件的結(jié)構(gòu)特點與應用 題目給的零件是傳動軸零件，傳動軸是一個高轉(zhuǎn)速、少支承的旋轉(zhuǎn)體，因此它的動平衡是至關(guān)重要的。一般傳動軸在出廠前都要進行動平衡試驗，并在平衡機上進行了調(diào)整。對前置引擎后輪驅(qū)動的車來說是把變速器的轉(zhuǎn)動傳到主減速器的軸，它可以是好幾節(jié)的，節(jié)與節(jié)之間可以由萬向節(jié)連接。 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。 圖2-1 傳動軸工件圖 2.2零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為45#，該材料為45#，具有較高強度，耐磨性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。 傳動軸零件主要加工表面為： 1.左右端面，表面粗糙度值為3.2。 2.外圓Φ35、Φ30、Φ46，表面粗糙度值0.8、 3.外圓Φ52mm、Φ24mm表面粗糙度值1.6。 傳動軸共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： (1)．左端的加工表面： 這一組加工表面包括：左端面，外圓Φ52mm、Φ35mm、Φ30mm、Φ24mm 。粗車后半精車就可以達到精度要求。 (2).右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；外圓Φ46mm 、Φ35mm 、Φ24mm 軸段,倒角。 為滿足零件設計要求，設定各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度如表1 表1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度 表面 尺寸 精度 表面粗糙度 右端面 Ra3.2μm 左端面 Ra3.2μm 外圓表面 Φ46 IT8 Ra3.2μm 外圓表面 Φ35 IT7 Ra0.8μm 外圓表面 Φ30 IT7 Ra0.8μm 外圓表面 Φ52 Ra6.3μm 槽 3XΦ0.5 IT10 Ra3.2μm 槽 3XΦ1.5 IT10 Ra3.2μm 第3章 毛坯的選擇 3.1 選擇毛坯 零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟意義。 根據(jù)毛坯的選擇原則，下面分別介紹軸桿類、盤套類和機架箱體類等典型零件的毛坯的選擇方法。 1．軸桿類零件的毛坯選擇 作用：軸桿類零件指各種傳動軸、機床主軸、絲杠、光杠、曲軸、偏心軸、凸輪軸、齒輪軸、連桿、搖臂、螺栓、銷子等。這類零件一般軸向（縱向）尺寸遠大于徑向(橫向)尺寸，是機械產(chǎn)品中支撐傳動件、承受載荷、傳遞扭矩和動力的常見典型零件。 毛坯選擇：軸類零件最常用毛坯是型材和鍛件。 ① 對于光滑的或有階梯但直徑相差不大的一般軸，常用型材（即熱軋或冷拉圓鋼）作為毛坯。 ② 對于直徑相差較大的階梯軸或要承受沖擊載荷和腳邊應力的重要軸，均采用鍛件作為毛坯。 生產(chǎn)批量較小時，采用自由鍛件。 生產(chǎn)批量較大時，采用模鍛件。 ③ 對于結(jié)構(gòu)形狀復雜的大型軸類零件，其毛坯采用砂型鑄造件、焊接結(jié)構(gòu)件或鑄-焊結(jié)構(gòu)毛坯。 2．盤套類零件的毛坯選擇 結(jié)構(gòu)特征：盤套類零件時指直徑尺寸較大而長度尺寸相對較長的回轉(zhuǎn)體零件（一般長度與直徑之比小于1）。 盤套類零件指各種齒輪、帶輪、飛輪、聯(lián)軸節(jié)、套環(huán)、軸承環(huán)、端蓋及螺母、墊圈等。 根據(jù)圖紙參數(shù)要求，生產(chǎn)批量較大的中小尺寸的傳動軸，采用型材。 3.2 確定毛坯的尺寸公差和加工余量 （1）確定毛坯的加工余量 根據(jù)毛坯制造方法采用的造型，查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5，“軸”零件材料采用灰鍛鐵制造。材料為45#，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 （2）確定外圓的加工余量 由于零件的外形尺寸變化不大,,外圓的加工余量比較小,具體參考圖. 表2.1 毛坯尺寸及機械加工總余量表 加工 表面 基本 尺寸 尺寸 公差 機械加工總余量 毛坯 尺寸 ?52外圓 52 3 8 ?35外圓 35 3 25 ?30外圓 30 3 30 ?24外圓 24 3 36 總長 259 3 8 3.3 繪制毛坯-零件合圖 毛坯圖如圖2-1 圖3-1 毛坯圖 第4章 加工工藝路線的制定 4.1 定位基準的選擇 在零件加工中，為保證各主要表面的相互位置精度，所以在選擇定位基準時，應該盡可能的使用其與裝配基準重合并使各工序的基準統(tǒng)一，而且還要考慮在一次安裝中盡可能加工出較多的面。 粗基準的選擇原則： 準選擇：以外圓￠52表面作為粗基準，澆口、冒口及其他缺陷， （4）自為基準原則。所以此次加工精基準的選擇以已加工的外圓￠52表面為精基準。 4.2 表面加工方法的確定 主軸加工工藝過程可劃分為三個加工階段，即粗加工階段（粗車端面、粗車外圓、粗鏜內(nèi)孔、粗銑鍵槽等）；半精加工階段（半精車外圓、半精車端面等）；精加工階段（精車外圓、精銑鍵槽、攻螺紋等） （1）零件表面加工方法的選擇 端面的加工方法有粗車、粗車—半精車、粗車—半精車—精車 外圓表面的加工方法有粗車、粗車—半精車、粗車—半精車—精車、粗車—半精車—磨削、粗車—半精車—粗磨—精磨、粗車—半精車—粗磨—精磨—超精加工 根據(jù)加工表面的不同可選各加工表面的加工路線： 右端面 粗車—半精車 左端面 粗車—半精車 外圓Φ35mm 外圓面，Φ30mm ，Φ46mm 粗車—半精車—磨削 外圓Φ52外圓表面 粗車—半精車 退刀槽3X0.5（五處）,車退刀槽3X1.5。 車槽 4.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 4.3.1 工藝路線方案一 10 鍛 造 20 去飛邊 30 粗車傳動軸左端面，打中心孔，及左邊外圓Φ52mm、Φ35mm、Φ30mm、Φ24mm 定位軸肩以中心孔軸線為精基準。 40 粗車傳動軸右端面，打中心孔，及右邊外圓Φ46mm 、Φ35mm 、Φ24mm 定位軸肩，以中心孔軸線為精基準。 50 調(diào)質(zhì)處理 60 半精車左端各外圓面，左邊外圓Φ52mm、Φ35mm、Φ30mm、Φ24mm 控制軸線方向的各個軸段的長度。 70 半精車右端各外圓面，外圓Φ46mm 、Φ35mm 、Φ24mm 軸段,倒角。 80 車退刀槽3X0.5（五處）,車退刀槽3X1.5。 90 車螺紋M24X1.5。 100 銑鍵槽 110 淬火 120 粗、精磨左端面及Φ35mm 外圓面，Φ30mm 外圓面，Φ46mm 軸段外圓面，以及磨制過渡圓角 130 去毛刺 140 檢驗 150 入庫 4.3.2 工藝路線方案二 10 鍛 造 20 去飛邊 30 粗車傳動軸左端面，打中心孔，及左邊外圓Φ52mm、Φ35mm、Φ30mm、Φ24mm 定位軸肩以中心孔軸線為精基準。 40 粗車傳動軸右端面，打中心孔，及右邊外圓Φ46mm 、Φ35mm 、Φ24mm 定位軸肩，以中心孔軸線為精基準。 50 調(diào)質(zhì)處理 60 半精車左端各外圓面，左邊外圓Φ52mm、Φ35mm、Φ30mm、Φ24mm 控制軸線方向的各個軸段的長度。 70 半精車右端各外圓面，外圓Φ46mm 、Φ35mm 、Φ24mm 軸段,倒角。 80 車退刀槽3X0.5（五處）,車退刀槽3X1.5。 90 車螺紋M24X1.5。 100 淬火 110 粗、精磨左端面及Φ35mm 外圓面，Φ30mm 外圓面，Φ46mm 軸段外圓面，以及磨制過渡圓角 120 銑鍵槽 130 去毛刺 140 檢驗 150 入庫 4.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下： 10 鍛 造 20 去飛邊 30 粗車傳動軸左端面，打中心孔，及左邊外圓Φ52mm、Φ35mm、Φ30mm、Φ24mm 定位軸肩以中心孔軸線為精基準。 40 粗車傳動軸右端面，打中心孔，及右邊外圓Φ46mm 、Φ35mm 、Φ24mm 定位軸肩，以中心孔軸線為精基準。 50 調(diào)質(zhì)處理 60 半精車左端各外圓面，左邊外圓Φ52mm、Φ35mm、Φ30mm、Φ24mm 控制軸線方向的各個軸段的長度。 70 半精車右端各外圓面，外圓Φ46mm 、Φ35mm 、Φ24mm 軸段,倒角。 80 車退刀槽3X0.5（五處）,車退刀槽3X1.5。 90 車螺紋M24X1.5。 100 銑鍵槽 110 淬火 120 粗、精磨左端面及Φ35mm 外圓面，Φ30mm 外圓面，Φ46mm 軸段外圓面，以及磨制過渡圓角 130 去毛刺 140 檢驗 150 入庫 第5章 機械加工工序設計 本工序是工序120 粗、精磨左端面及Φ35mm 外圓面，Φ30mm 外圓面，Φ46mm 軸段外圓面，以及磨制過渡圓角。 5.1 工序簡圖的繪制 5.2工序余量的確定與工序尺寸公差確定 確定加工余量是為適應機床的性能、刀具的切削刃所能承受的切削力，有利于保證設備的最大利用化，同時還能保證加工精度，在粗加工階段加工余量較大，所達到的加工精度較低，精加工階段加工余量較小，所達到的加工精度較高，能到達到所要求的精度。 表1 粗車—半精車—-磨φ35外圓 工序名稱 工序加工余量 工序加工精度等級 工序尺寸 磨 0.5 0.021（IT7） 半精車 1.5 0.033（IT8） 粗車 22 0.13（IT11） 毛坯 60 —— 5.3 機床及設備的選擇 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 設 備 工 藝 裝 備 10 開料 鍛 造 20 熱處理 去飛邊 30 車 粗車傳動軸左端面，打中心孔，及左邊外圓Φ52mm、Φ35mm、Φ30mm、Φ24mm 定位軸肩以中心孔軸線為精基準。 CA6140 三爪卡盤， 外圓車刀，游標卡尺 40 車 粗車傳動軸右端面，打中心孔，及右邊外圓Φ46mm 、Φ35mm 、Φ24mm 定位軸肩，以中心孔軸線為精基準。 CA6140 三爪卡盤， 外圓車刀，游標卡尺 50 車 調(diào)質(zhì)處理 CA6140 三爪卡盤， 外圓車刀，游標卡尺 60 車 半精車左端各外圓面，左邊外圓Φ52mm、Φ35mm、Φ30mm、Φ24mm 控制軸線方向的各個軸段的長度。 CA6140 三爪卡盤， 外圓車刀，游標卡尺 70 車 半精車右端各外圓面，外圓Φ46mm 、Φ35mm 、Φ24mm 軸段,倒角。 CA6140 三爪卡盤， 外圓車刀，游標卡尺 80 車 車退刀槽3X0.5（五處）,車退刀槽3X1.5。 CA6140 三爪卡盤， 切槽車刀，游標卡尺 90 車 車螺紋M24X1.5。 CA6140 三爪卡盤， ，游標卡尺 100 銑 銑鍵槽 普通立式銑床 銑刀、專用夾具 110 淬 淬火 120 磨 粗、精磨左端面及Φ35mm 外圓面，Φ30mm 外圓面，Φ46mm 軸段外圓面，以及磨制過渡圓角。 普通磨床 砂輪、游標卡尺 130 去毛刺 去毛刺 鉗工臺 絲錐，銼刀，游標卡尺 140 檢驗 檢驗 150 入庫 入庫 5.4切削用量計算 工序120: 粗、精磨左端面及Φ35mm 外圓面，Φ30mm 外圓面，Φ46mm 軸段外圓面，以及磨制過渡圓角。 1）確定磨削深度=0.4mm 2）確定進給量,取f= 0.05mm/r 3）根據(jù)機床選n=2667r/min，計算出= =2093.6m/min 5.5時間定額估算 4）基本時間=，故 ==0.195min 5) 計算,查表得輔助時間=0.2min,布置工作地時間=0.3min,休息與生理需要時間=0.1min 則=0.195+0.2+0.3+0.1=0.795min 6）小結(jié) 綜上所述，機床為磨床床M114W，主軸轉(zhuǎn)速為2667r/min，切削速度2093.6m/min，進給量f=0.05mm/r，切削深度0.4mm，機動時間0.195min, 輔助時間0.2min。 總結(jié) 加工工藝的編制設計，使對零件的加工過程設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的目的。 完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅實的基礎。 參 考 文 獻 [1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1． [2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上海科學技術(shù)出版社，2002． [4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機床夾具設計手冊[M] ．遼寧科學技術(shù)出版社，2003．10． [6] 都克勤．機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4 [7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5． [8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，1994．12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學技術(shù)出版社，2007 [12] 王光斗．機床夾具設計手冊[M]．上?？茖W技術(shù)出版社，2002．8． 致謝 在課程設計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，課程設計就會做得很困難。 這次課程設計是在老師悉心指導下完成的。XX老師以其淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W風范、高度的責任感使我受益非淺。在做設計的過程中也遇到了不少的問題，XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我課程設計的進展情況、細心的指導我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導我的設計。 在論文工作中，得到了機電學院有關(guān)領(lǐng)導和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。 最后，在即將完成課程設計之時，我再次感謝對我指導、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導及同學。謝謝了！