齿轮轴加工工艺的编制及夹具设计

毕业设计说明书

专业机械制造及自动化

班级：机制

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目录

第一部分工艺设计说明书 (2)

第二部分第XX号工序夹具设计说明书 (3)

第三部分第XX号工序刀具设计说明书……………………………………………………………第四部分第XX号工序量具设计说明书……………………………………………………………第五部分毕业设计体会………………………………………………………………………………第六部分参考资料……………………………………………………………………………………

第一部分工艺设计说明书

1.零件图工艺性分析

1.1零件结构功用分析

从传动轴的受力分析可知，它受扭转一弯曲复合作用力，由于其承受中等载荷，工作又较平稳，冲击力很小，所以可采用优质碳素结构钢的45号钢，坯料用热轧圆钢。为了改善组织、提高力学性能，坯料要经过正火热处理

1.2零件技术条件分析

外圆尺寸精度：φ30k6，φ30f7两节，φ25k6，φ20h6，及M24X1.5的螺纹；

外圆形状位置精度：要求为φ30f7两轴节相对φ30k6，φ20h6，φ25k6

φ30f7两轴节表面需高频淬火；

外圆表面质量：φ30k6，φ30f7两节，φ25k6，φ20h6的表面质量要求Ra均为0.8um，

其它面Ra为12.5um

1.3零件结构工艺性分析

轴的锻件强度较高，形状比较简单，外轮廓尺寸不大，在轴径φ30k6，φ30f7两节，φ25k6，φ20h6，及M24X1.5的螺纹上均开有键槽，且轴两端带有B型中心孔。

结论：轴的结构较规则，在加工键槽和B型中心孔时，采用专用夹具定位和夹紧，螺纹加工安排在半精加工后，精加工前进行。

2.毛坯选择

2.1毛坯类型

在传递力矩过程时要承受很强的冲击力和很大的交变载荷, 要求材料应有较高的强度、冲

击韧度、疲劳强度和耐磨性,而且其轮廓形状不复杂,故采用锻件；

零件尺寸不大，而且零件属于批量生产,故采用模锻。

2.2毛坯余量确定

毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，可充分提高劳动生产率，降低成本，但是毛坯制造费用会提高，在确定毛坯时，应根据机械加工和毛坯制造两方面考虑。

2.2.1

1）.锻件公差等级：由该零件的功能和技术确定其锻件公差等级为普通级；

2）.锻件质量Mf ：根据锻件成品质量1.94g估算；

3）.分析锻件形状复杂系数s：S=Mf/Mn

该零件为圆形，假设其最大直径φ37长为375则在：Mn=π/4 d2 hρ

S=Mf/Mn=Vf/Vn=229712.195 mm3/316300.05mm3=0.726

级。

由于0.726介于0.63和1之间，故该零件的形状复杂系数S属S

1

4）.锻件材质系数M：由于该零件材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的级；

材质系数属M

1

5）.零件表面粗糙度由零件图知，除φ30k6，φ30f7两节，φ25k6，φ20h6的表面质量Ra为0.8um 外，其余各加工表面Ra为12.5um；

2.2.2初步确定机加工余量及毛坯尺寸，初选毛坯尺寸公差

根据毛坯尺寸公差，锻件质量，材质系数，形状复杂系数，初步确定本零件毛坯尺寸允许偏差，

2.2.3验证上述余量是否满足要求

计算同上得，锻件形状复杂系数s=S=Mf/Mn=Vf/Vn=229712.195 mm3/316300.05mm3=0.726 级；查表得，机械加工余量与上述相同，满足要求。

，S属于S

1

2.3毛坯－零件合图草图

3．机加工工艺路线确定

3.1加工方法分析确定

（1）φ30k6外圆------→粗车（IT12级，Ra12.5um）------→半精车（IT9级，Ra3.2um）------

→铣键槽（IT9级，Ra12.5um）------→粗磨（IT8级，Ra0.8um）------

→精磨（IT6级，Ra0.8um）

（2）φ25k6外圆------→粗车（IT12级，Ra12.5um）------→半精车（IT9级，Ra3.2um）------

→铣键槽（IT9级，Ra12.5um）------→粗磨（IT8级，Ra0.8um）------

→精磨（IT6级，Ra0.8um）

（3）φ20h6外圆------→粗车（IT12级，Ra12.5um）------→半精车（IT9级，Ra3.2um）------

→铣键槽（IT9级，Ra12.5um）------→粗磨（IT8级，Ra0.8um）------

→精磨（IT6级，Ra0.8um）

（4）φ30f7外圆------→粗车（IT12级，Ra12.5um）------→半精车（IT9级，Ra3.2um）------

→热处理（φ30f7两节外圆表面局部高频淬火）------→磨削（IT7级，

Ra0.8um）

（5）2M24X1.5螺纹------→粗车（IT12级，Ra12.5um）------→半精车（IT9级，Ra3.2um）------→铣键槽（IT9级，Ra12.5um）------→车螺纹（配螺母）

3.2加工顺序的安排

铣端面钻中心孔保证总长370mm，粗车各外圆和台阶端面，半精车各段外圆和切各段3X0.5退刀槽，加工φ30k6，φ25k6，φ20h6，及φ24各段的键槽，随后车M24X1.5的螺纹，局部热处理φ30f7两节表面进行高频淬火，最后粗精磨φ30k6，φ25k6，φ20h6外圆及φ30f7两节外圆表面，保证表面质量Ra为0.8um。

3.3定位基准选择

3.3.1粗基准的选择：粗车时以外圆和两侧端面为粗基准；

3.3.2精基准的选择：以两侧端面中心孔为精基准定位。

3.4加工阶段的划分说明

加工阶段分为：粗加工阶段为工序3、5、10；半精加工阶段为工序15，20，25，30；精加工阶段为工序35，40；

方案讨论：M24X1.5的螺纹加工安排在半精加工后，精加工前进行，故放到半精加工阶段来实现。

3.5主要机加工工序简图

工序3.铣左端面，钻中心孔