蜗杆轴加工工艺规程

1、宁夏理工学院课程设计任务书

任课教师（签名）：张春兰2012 年3月10 日

机械系主任（签名）：张春兰2012 年3月10 日

2、机械制造工艺学课程设计题目

一、题目：

“蜗杆轴”零件的机械加工工艺规程设计

二、设计条件：

产品年生产纲领3500台，零件备品率3%，零件废品率1%

三、课程设计的内容及步骤。

（二一）题目为“蜗杆轴”零件的机械加工工艺规程设计

1．编制工艺规程

（1）计算零件生产纲领，确定生产类型。

（2）分析产品零件，审查零件图样的工艺性，确定并绘制零件设计图样。

（3）选择毛坯的制造形式，绘制毛坯图。

（4）拟定工艺路线

选择定位基准，选择零件表面的加工方法，划分加工阶段，安排工艺顺序，比选工艺方案，确定工艺路线。

（5）确定各工序加工余量和毛坯尺寸

（6）确定各工序采用的加工设备及工艺装备

（7）确定各工序的工艺尺寸

（8）填写机械加工工艺过程综合卡

2．课程设计说明书。

（1）课程设计封面

（2）课程设计任务书

指导教师：张春兰

2012年3月10日

3、蜗杆轴零件的机械加工工艺规程设计

45钢

一、产品年生产纲领

产品年生产纲领3500台零件备品率3%零件废品率1%

N=3500×1×（1+0.03+0.01）=3640

二、分析产品零件，审查零件图样的工艺性，确定并绘制零件设计图样。

1、零件的作用

蜗杆轴是组成机械的重要零件，也是机械加工中常见的典型零件之一。它支撑其他转动件回转并传动扭矩同时又通过轴承与机器连接。

2、零件的工艺分析

该蜗杆轴ø20j6，ø17k5两外圆表面为支撑轴颈，锥体部分是装配离合器表面，M18×1处装配圆螺母来固定轴承轴向位置。

以两端中心孔为中心加工表面

两端中心孔以及端面倒角的加工。主要加工表面为两端中心孔。两端中心孔的轴线要作为加工定位与工序基准。

以轴头外圆面为中心的加工表面

这一组表面加工它把轴段外圆面、螺纹、锥面轴段外圆面主要加工表面为轴段外圆面螺纹锥体用来支撑轴和离合器的

以两轴段外圆面为中心的加工表面这组加工表面包括两个轴段外圆面右端面的倒角两个退刀槽

以分度圆直径为ZA蜗杆螺旋面为中心的加工

这组加工表面分度圆直径为ZA蜗杆螺旋面，轴段外圆面及两侧的退刀槽 ZA蜗杆螺旋面为主要加工表面，两个轴段外圆面，轴段外圆面把两端中心孔轴线A-B作为公共基准，有圆跳动要求。

对于这四组加工表面而言，我们可以先加工两端中心孔这一组加工表面，然后以其轴线为基准，借助夹具进行其他三组表面的加工并且保证他们之间的形状精度。

三、选择毛坯的制造形式，绘制毛坯图工艺规程设计

确定毛坯制造形式

材料45钢由于蜗杆在传动过程中受到了振动，载荷，受力等方面的影响。所以选用锻件模锻成型。

定位基准的选择

基面的选择

粗基准的选择

选取最大外圆面作为粗基准

精基准的选择

选用两中心孔的公共中心线作为精基准

零件表面的加工方法

表1

该零件某些表面加工粗糙度要求不高可以采用粗车—半精车即可达到要求，而某些表面加工的粗燥度要求比较高需采用粗车—半精车—磨削。每个表面所用的加工方法如下表所示

四、拟定工艺路线

方案一

1锻造

2去飞边

3正火处理

4车端面M12左端ø17右端面打中心孔以最大外圆定位

5粗车一端外圆Φ46，Φ22，Φ17掉头粗车另一端外圆分别至Φ26，Φ20，Φ18，Φ16，Φ12粗车锥面2°51′，以外圆及中心孔做为基准。

6半精车该端外圆Φ46，Φ22，Φ17车槽Φ16×1，Φ16×1，倒角1×45°，掉头半精车该端外圆分别至Φ26，Φ20，Φ18，Φ16，Φ12半精车锥面2°51′车槽至Φ16×1倒角1×45°车螺纹M18×1，M12修整各阶梯过度地方以两中心孔作为精基准7粗车蜗杆螺纹半精车蜗杆螺纹

8两端轴颈高频淬火，回火40~45HRC

9修研两端中心孔

10粗磨一端外圆至Φ17精磨该端外圆至Φ17粗磨另一端外圆至Φ20精磨该端外圆至Φ20磨锥面及蜗杆螺纹到规定尺寸。以两中心孔作为基准

11去毛刺

12检验入库

方案二

1锻造

2去飞边

3正火处理

4车端面M12左端ø17右端面打中心孔以最大外圆定位

5粗车一端外圆Φ46，Φ22，Φ17以外圆及中心孔做为粗基准。半精车该端外圆Φ46，Φ22，Φ17车槽Φ16×1，Φ16×1，倒角1×45°以两中心孔作为精基准6粗车另一端外圆分别至Φ26，Φ20，Φ18，Φ16，Φ12粗车锥面2°51′以外圆及中心孔做为粗基准。半精车该端外圆分别至Φ26，Φ20，Φ18，Φ16，Φ12半精车锥面2°51′车槽至Φ16×1倒角1×45°以两中心孔作为精基准

7两端轴颈高频淬火，回火40~45HRC

8修研两端中心孔

9粗磨一端外圆至Φ17精磨该端外圆至Φ17粗磨另一端外圆至Φ20精磨该端外圆至Φ20磨锥面，以两中心孔作为精基准

10车蜗杆螺纹车螺纹M18×1，M12 半精车蜗杆螺纹磨蜗杆螺纹，以两中心孔作为精基准

11去毛刺

12检验入库

方案比较

上述两个工艺路线的特点在于：方案一对整个蜗杆一起加工，减少了装夹次数，同时在加工过程中有效防止了加工产生的应力对后加工工序的影响。方案二对不同部位进行粗半精精加工，不能对一台机床进行连续运用。误差相对方案一来的大，所以选方案一。

最终方案：

1锻造

2去飞边