蜗杆轴的工艺设计毕业设计说明书

前言

蜗杆轴设计是传统的课程设计题目，相比之下属于很简单的一类。由于它的设计需要涉及《互换性与测量技术》、《机械制造技术》、《机械制造技术课程设计》、《切削用量简明手册》等课程的大量知识，及大量的AutoCAD软件的应用知识。因此对于我们来说，是需要我们付出很大的努力才能完成。通过学习我们了解到此次设计有如下要求：

(1) 设计内容与说明书的数据和结论应一致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明了，正确易懂。

(2)正确处理继承与创新的关系。设计中要继承和发展生产实践中积累的经验和成果，不能盲目照搬，应在继承的基础上根据具体条件和要求敢于创新。

(3)正确使用标准和规范。设计中应尽量采用新标准和规范，对使用的图表、文字、技术参数、术语、代号等均符合有关新标准和规范，表达无误。

(4)尽量采用先进设计手段。有条件的可采用计算机绘图和计算机辅助工艺规程设计，以加快设计进程，提高设计质量。

本小组设计的蜗杆轴主要包涵了轴颈、轴肩、外螺纹、梯形螺纹等零部件的设计，零件具有尺寸、表面粗糙度、同轴度等要求。必须通过查表和计算才能得到机床转速，切屑速度，进给量，刀具尺寸等参数的确定，来保证达到零件的技术要求。我组7位成员通过两周的共同努力，大量的协商和探讨才完成了本次课程设计的任务，增进了我们之间的友谊。

对我们来说本次课程设计不仅是一项任务，更是一次让我们学习和复习的一个阶段，增强了我们的团体合作意识。

一、分析零件图

图1.1

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501

1.1、零件的作用

该蜗杆轴不仅具有轴类零件的共性即传动、支承、传递转矩等作用，而且在传递运动的同时，还有梯形螺纹起到减缓传递运动的作用。

1.2、结构特点

如图 1.1 所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由外圆柱、轴肩、紧固螺纹螺纹、普通螺纹、梯形螺纹、退刀槽组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，在加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便的位置安排各退刀槽，螺纹M12和螺纹M18X1用于安装锁紧螺母和调整螺母，而梯形螺纹用于减缓传递速度。ф20j6和ф17k5两外圆柱表面为支撑轴承。

1.3、结构工艺性

轴肩、轴颈、退刀槽、蜗杆螺纹、普通螺纹、紧固螺纹

1.4、关键表面技术分析

①φ20js6圆柱表面Ra值达到0.8；

②φ17k5圆柱表面Ra值达到0.8；

③梯形螺纹表面Ra值达到0.8；

二、蜗杆轴的工艺设计

图为蜗杆轴零件图，该零件结构上有外圆柱、轴肩、紧固螺纹、梯形螺纹、退刀槽等加工表面。ф20j6和ф17k5两外圆柱表面为支撑轴承。该零件选用材料为45钢是典型的轴用材料，综合机械性能良好，工艺性能亦好。

2.1、确定生产类型

生产类型为单件小批量生产。

2.2、确定毛坯种类与毛坯图说明

根据零件材料确定毛坯为锻件。为保证质量，减少加工余量，采用立式精锻机锻造。用热轧棒料经拔长得到。简化锻造工艺，对直径相近的台阶适当合并。如毛坯图1.2：

图1.2

2.3、选择定位基准

（1）粗基准：外圆表面（2）精基准：蜗杆轴的轴线（前后顶尖装夹）2.4、确定工艺路线

下料(锯床) —校直—车端面 ,打中心孔—粗车外圆表面—车另一端面，打中心孔—粗车另一端外表面—半精车外圆表面（前后顶尖装夹）—车螺纹—热处理—研磨中心孔—磨削—检验

2.5、表面加工方法

由于蜗杆轴为回转表面，放以车削加工为主。根据《机械制造技术课程设计》表1-19，选择各表面加工方法如下：

轴颈（ф20js6）：粗车（IT12）—半精车（IT9）—磨削（IT6）

轴颈（ф17k5）：粗车（IT12）—半精车（IT9）—磨削（IT5）

外圆（ф16，ф26和ф22）：粗车（IT12）—半精车（IT9）

螺纹（M12和M18×1）：粗车（IT12）—半精车（IT9）—精车螺纹

梯形螺纹面：粗车（IT12）—半精车（IT9）—精车螺纹—磨削（IT5）

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三、车削用量的选择

3.1粗车

1、选择刀具

（1）选择直头焊接式外圆车刀。

（2）根据《切削用量简明手册》表1.1，由于C620-1车床的中心高为200mm（表

1.30），故选刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm。

（4）根据《切削用量简明手册》表1.2粗车带外皮的锻件毛坯可选YT5牌号硬质合金。

（5）根据《切削用量简明手册》表1.3车刀几何形状为：屑槽带倒棱前刀面，κr=60°，'κr=10°，αο=6°，γ0=12°，λs=0°，rξ=1.0mm，γ01= -10°，b1γ=0. 4mm。卷屑槽尺寸为r Bn=5mm，W Bn=5 mm ，C Bn=0.7mm 。

2、选择切削用量（粗车ф26的外圆）

（1）确定切削深度a p

a p=

228

32-

mm=2mm

（2）确定进给量f

根据《切削用量简明手册》表1.4,在粗车钢料、刀杆尺寸为16mm×25mm、a p≤3mm、以及工件直径为2 0～40 mm时

f=0.3～0.5 mm／r

根据《切削用量简明手册》表1.30 按C620-1车床说明书选择

f= 0.4 mm／r

确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。

根据《切削用量简明手册》表1.30 C620-1车床说明书，其进给机构允的进给力为：F m ax= 3530N。

根据《切削用量简明手册》表1.21，当钢的强度δb=570 ～670MPa，a p ≤2mm，f≤0.53mm／r, κr=45°, v c=65m／min(预计)时，进给率为：