蜗杆轴设计说明书

目录

1设计任务

2零件的工艺分析

3毛坯的选择

4零件的定位基准面的选择5制定工艺路线

6总结

蜗杆轴加工工艺规程设计

1：设计任务：

本次所要加工的零件为蜗杆轴，示意图如图：

图 1

2：零件的工艺性分析：

由零件图可知，主要加工表面有：

（1）Φ12, Φ17Φ25, Φ13, Φ20, Φ16的圆周面；

（2）M16的螺纹

（3）Φ18的蜗杆面

（4）M6的内螺纹

（5）L=14深度为2.5宽度为4的键槽

零件尺寸比较完整，可以加工。由上述可知，蜗杆轴可以通过车外形，键槽则在铣床上用专用夹具定位就可以铣出来。用热处理调质处理既可以满足硬度的要求。其中Φ12Φ17Φ16的外圆的精度可在磨床上磨削可以达到精度要求

3：毛坯的选择：

考虑到零件的经济性蜗杆轴硬度等方面的和综合性能要求，零件材料为45。

毛坯Φ30x230

图2

4：零件的定位基准面的选择

基准面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一，基准面选择的正确与否，可以使加工质量得到保证，使生产力得到提高，否则，不但加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批量报废，使生产无法正常进行。

（1）.基准面的选择

粗基准的选择要保证粗基准定位所加工出的精基准有较高的精度，通过精基准定位使后续各被加工表面具有较高的均匀的加工余量，并与非加工表面保持应有的相对位置精度。在确定粗基准时，要保证相对位置精度要求和加工表面余量合理分配原则，在本零件中，先以右端面基准面为粗基准，加工25圆、13外圆、18圆、13圆、20圆、16圆,且保证各轴段的长度尺寸，粗加工的时候留有0.5毫米的加工余量。

粗加工如图3：

图3

调头以后以左端面为基准面来加工17外圆表面、16圆以及12外圆表面，精加工的时候基准面选择同。

图4

5：制定工艺路线：

1) 决策原则

蜗杆轴类件除具有回转体类零件的加工特征外，还具有蜗杆加工特征，在中小批量生产条件下考虑的决策原则如下：

a. 工序集中与分散工序以集中与分散相结合，例如在粗车与精车加工阶段由半自动加工机床同时完成多个表面的加工，而蜗杆轴表面及其它辅助表面采用相对分散工序。

b. 热前热后根据零件材料及机械性能的差别，中间安排热处理工序，加工分为热前热后两个阶段。

c. 先粗后精在热前热后的基础上将加工过程分阶段进行。工步优化时应遵循先粗后精的原则。

d. 先主后次先安排主要特征的粗加工工步和半精加工工步，然后安排次要特征的加工，最后安排主要特征的精加工工步。

e. 保证位置精度位置精度主要针对同轴度、垂直度、对称度等。零件要保证位置精度，最好是在一次安装下就能加工出所有的相关表面。具有位置精度要求的工步相对集中安排。

2) 加工路线的生成

在工艺路线的安排中，先安排零件主特征的加工顺序，即调用推理机制中形成关系矩阵的决策知识以形成工艺路线的主干，然后依次插入辅助形状特征的加工工序，再考虑热处理、检验、清洗等附加工序，最终构成完整的工艺路线。这种以约束驱动的逐步扩充的方法更适于工艺设计人员的设计思路，有利于工序的优化设计及先主后次原则的展开。

a. 加工链中定位方案的选择在加工路线中首先要考虑粗精定位基准的选择。决策粗基准的定位方案是以能保证加工出精定位基准为前提的。蜗杆轴类件的精基准一般是双向顶尖孔，比较容易确定。然而粗基准的选择相对复杂，分析大量图纸后，认为轴向粗定位基准以轴向安装基准或中间轴径为多，故处理成交互式指定粗基准面。

b. 特征优先排序根据所研究的生产厂的设备能力、工艺水平，排出特征的优先加工顺序，即以主特征的典型工艺为主线，辅以交互式辅助特征，最终自动生成完整工艺路线。

各工序加工参数的确定包括各工序的加工余量、工序尺寸与公差及毛坯尺寸等。其中工序尺寸采用反向推理，通过查询工艺数据库中的加工余量计算求出；毛坯尺寸由计算加工余量的增减确定。工序尺寸公差的自动标注是目前我们正在研究的内容，拟通过图论的原理附以交互式完成。

拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局，主要任务是选择各表面的加工方法，及定位基准，确定加工顺序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。

该零件是批量生产，可以采用机床配以专用夹具，工序以分散为主，某些工序可以适当集中应划分加工阶段，将粗加工和精加工分开；刀具和量具的选择可以专用的与适用的相结合，根据以上分析，初步拟订的工艺路线方案（一）如下：

1)下料棒料Φ30x230

2)粗车装夹左端,光端面粗车外圆Φ25.5, Φ13.5, Φ18.5, Φ20.5, Φ16.5

3)粗车装夹右端,保证L=215,粗车外圆Φ17.5, Φ16.5, Φ12.5

4)热处理 T235

5)精车精车外圆到Φ25, Φ13, Φ18, Φ13, Φ20, Φ16保证精度

6)钻孔钻Φ6的孔

7)精车切退刀槽,精车外圆到Φ17, Φ12, Φ16保证精度

8)磨削磨Φ17, Φ12, Φ16的外圆保证精度

9)铣削铣键槽保证尺寸

10)去毛刺终检

5：填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡

①工艺过程综合卡片

简要写明各道工序，作为生产管理使用。

②工艺卡片

详细说明整个工艺过程，作为指导工人生产和帮助管理人员、技术人员掌握整个零件加工过程的一种工艺文件，除写明工序内容外，还应填写工序所采用的切削用量和工装设备名称、代号等。

③工序卡片

用于指导工人进行生产的更为详细的工艺文件，在大批量生产的关键零件的关键工序才使用。

（1）简图可按比例缩小，用尽量少的投影视图表达。简图也可以只画出与加工部位有关的局部视图，除加工面、定位面夹紧面、主要轮廓面，其余线条可省略，以必需、明了为度。

（2）被加工表面用粗实线（或红线）表示，其余均用细实线。

应标明白工序的工序尺寸，公差及粗糙度要求。

详见工序卡片

总结

在这次课程设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件，每件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员，在设计的过程中一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。而且，各种标准都要严格按照国家标准和国际标准，查阅大量资料，而且设计一个零件，需要花好长时间。亲自上阵后我才知道，做每件是都不是简简单单就能完成的，是要付出大量代价的。因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思，这样才能像他们一样设计出好的作品。