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好的加工工艺能够合理的使用和加工零件

更新时间:2019-11-11 17:31点击:

  齿轮传动轴加工工艺及过程_机械/仪表_工程科技_专业资料。齿轮传动轴的加工过程及工艺 指导老师:李从清 制作团队:热能二班 目的: ? 对于齿轮传动轴加工工艺有很重要的意义。 好的加工工艺能够合理的使用和加工零件。 所以对于零件的加工工艺分析很重要。其

  齿轮传动轴的加工过程及工艺 指导老师:李从清 制作团队:热能二班 目的: ? 对于齿轮传动轴加工工艺有很重要的意义。 好的加工工艺能够合理的使用和加工零件。 所以对于零件的加工工艺分析很重要。其 次也为了更好的检测前一段时间的学习成 果,和这门功课的掌握程度,更重要的是 我们要学以致用,把课堂中学到的知识运 行实际实践当中。 设计任务: ? 了解齿轮传动轴的加工过程 零件的结构分析 ? 1.合理的零件尺寸 ? 为保证设计基准与工艺基准的重合并符合 尺寸链最短原则,使零件在被加工过程中 能直接保证尺寸精度要求,并保证装配时 累积误差最小,零件的尺寸标注不封闭, 避免从一个加工表面确定几个非加工表面 的位置。 ? 2.合理的零件结构 ? 轴的相邻表面间留 ? 有退刀槽。 传动轴的加工类型及方法 ? 此轴在加工的过程中?由于零件数量要求 不多?故其生产类别为单件小批生产,在 机加工过程中使用通用机床便可完成?此 轴加工采用CA6140车床其工艺装备为通用 夹具(三爪卡盘、两顶尖)及标准附件? 通用刀具和万能量具?游标卡尺、 螺旋测 微器等 零件的技术要求分析 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1. 合理确定零件的加工精度与表面质量 ?(1)?粗糙度3.2、 粗糙度1.6、 粗糙度0.8的表面粗糙度需要进行粗车、 半精车、精车,如果低于0.8需要进行精磨加工。加工精度过高会增加工序? 增加制造成本?过低会影响机器的使用性能?故必须确定恰当。 (2)?保证其位置精度可能性 尽量使轴在一次加工的过程中加工多面,这样就可以利用机床本身的精 度来达到需要的位置精度。 2?技术要求 传动轴的主要表面是轴颈?与轴颈配合的表面称为支承轴颈?其精度要求最 高?与传动件配合的表面称为配合轴颈。尺寸精度支承轴颈为IT6其他轴颈尺 寸 精度为IT8。 齿轮传动轴的加工过程分析 ? 1、选择毛坯 ? 2、车(粗车、半精车、精车) ? 3、热处理(正火、退火) ? 4、铣(粗铣、半精铣、精铣) ? 5、外磨(粗磨、半精磨、精磨) ? 说明: ? 传动轴大多是回转表面,主要是采用车削和外圆磨削。 键槽采用铣床铣削。由于表面粗糙度值较小(Ra0.8μm), 最终加工应采用磨床磨削。 一、选择毛坯 ? 此传动轴采用综合力学性能优异且价格较 为便宜的45钢?这种材料在经过 ? 热处理后能得到一个较好的切屑性能、较 高强度及需要的韧度?在加工中非常适合 各种加工的需要。? ? 由于此传动轴为单件小批生产且精度不是 很高?故此传动轴采用圆棒料毛坯?圆棒 ? 料毛坯成本较低?加工方面也较方便。 ? 得毛坯尺寸选取 长度250mm根据半精车及 粗车端面余量算得 ? 240+2x2+2x2=248mm?接近的是 ? 250mm?故此长度选择250mm。 ? 查《实用机械制造工艺设计手册》表2-11 二、刀具的选择 ? 由于此轴材料为45钢,在制造过程中会有较大的进给量与切削速度, 故其刀具材料选择硬质合金,此材料强度高热硬性优良,为了最大的 发挥出刀具的切削性能,提高生产率,车刀前角曲20°,在粗加工阶 段选用后角为7°的车刀,在精加工阶段后角选为11°,这是为了保 证加工表面的质量,主偏角选择60°这是为了保证一个较长的刀具寿 命,副偏角选择5°,刃倾角会影响刀头的强度和切削流向,粗加工 阶段为增大刀头强度,故选取-7°,精加工阶段为不使切屑划伤已加 工表面故选5 °。 ? 综上所述? ? ? 前角 后角 主偏角 副偏角 刃倾角 ? 粗车 20° ? 精车/半精 ? 车 20° ? 7° 11° 60° 60° 5° 5° 7° 5° 加工阶段的划分 ? 此传动轴在结构上可大致分为四个部分?整个轴段的表面 粗糙度为0.8?两个尺度不同的键槽。在加工上大致分为粗 车?半精车?精车 铣削?,以得到不同要求的加工面。 ? 1.粗加工阶段 在这一阶段中要对整个圆棒料毛坯切除大量 的加工余量,使毛坯在形状和尺寸上尽快接近成品,得到 的已加工表面的表面粗糙度要达到12,为半精加工提供精 基准。 ? 2.半精加工阶段 在这一阶段中?应为主要表面的精加工做 好准备?并完成一些 ? 次要表面的加工?在完成这一步时所加工表面的表面粗糙 度要求达到3.2。 ? 3.精加工阶段 保证各主要表面达到或基本达到图样规定的 质量要求?完成表面粗糙度0.8的加工。 ? 如此划分加工阶段的目的 ? 1.利于保证加工质量 粗加工阶段中切除较多的加工余量? 产生的切削力和切削热较大,因而工艺系统受力变形、受 热变形及工件内应力变形较大?不可能达到高的加工精度 和表面质量。 ? 2.便于合理使用机床 ,粗加工时可采用功率大、精度低的 高效率机床?精加工时可采用相应的精加工机床,这样? 不但发挥出来机床各自的性能特点,也延长了高精度机床 的使用寿命。 ? 3.便于安排热处理工序 ,为了在机械加工工序中插入必要 的热处理工序,同时使热处理发挥充分的效果,这就自然 而然地把机械加工工艺过程划分为几个阶段,并且每个阶 段各有其特点及应该达到的目的。 轴的加工工艺路线 ? 生产中?该主轴的加工工艺路线为?下料→ 正火→粗切削加工→调制→半 ? 精切削加工→铣键槽→键槽高频淬火、回火 →精切削加工→表面粗糙度为0.8的轴。 热处理 ? ? ? 热处理是用来改善材料的性能及消除内应力的。热处理工序在本工艺路线中 的安排,主要取决于轴的材料和热处理的目的要求。 1. 预备热处理 ,预备热处理安排在机械加工之前,以改善切削性能、消除毛 坯制造时的内应力为主要目的。对于碳的质量分数超过0.5%的碳钢一般采用 退火,以降低硬对于碳的质量分数小于0.5%的碳钢一般采用正火,以提高材 料的硬度,使切削时切屑不粘刀,表面光滑。通过调制可使零件获得细密均 匀的回火索氏体组织、也用作预备热处理。 2. 去除应力处理 ,安排在粗加工之后,精加工之前,如人工时效、退火。但 为了避免过多的运输工作量,对于精度要求不太高的零件,一般把去除内应 力的人工时效和退火放在毛坯进入机械加工车间之前进行。此传动轴的精度 要求一般?故在此环节工作量较小。 3. 最终热处理 最终热处理安排在半精加工以后,主要用于提高材料的强度和 硬度。由于淬火后材料的塑性和韧性很差,有很大的内应力,易于开裂,组 织不稳定,材料的性能和尺寸要发生变化等原因,所以淬火后必须进行回火。 调制处理能使钢材既获得一定的强度、硬度,又有良好的冲击韧性等综合力 学性能。 ? ? ? ? ? ? 二、车(粗车、半精车、精车) ? ?先用车床的三爪卡盘夹住工件,车端面见平, 在其一端打中心孔,然后用尾架顶端顶住。 ? ?依次车出Φ35Φ30Φ29.4Φ25四个阶梯型轴面和 倒角。 ? 1、粗车(表面粗糙度Ra为10~80) ? 注:直径和长度均留余量2mm ? 2、半精车(表面粗糙度Ra为2.5~10) ? 注:直径和长度均留余量0.5mm ? 3、精车(表面粗糙度Ra为1.25~5) ? 注:直径和长度均留余量0.1mm 主要加工工序 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 工序 安装 1.备料 1 2.车 1 毛坯外圆 毛坯外圆 3 毛坯外圆 粗车φ25外圆及φ30右端面 三爪夹持 工步 1 1 2 工序内容 定位方法 准备尺寸为的圆棒料 车右端面 三爪夹持 钻中心孔 三爪夹持 4 毛坯外圆 2调头 3车 1 2调头 1 2 1 1 2 粗车φ30外圆φ35右端面 三爪夹持 4车 5铣 6车 1 2调头 1 1 2 3 7钳工 粗车左端面 三爪一顶 粗车φ30及φ35左端面 三爪一顶 半精车φ30及φ35左端面 三爪一顶 半精车φ25外圆及φ30右端面 半精车φ30外圆φ35右端面 三爪一顶 倒角、切槽 三爪夹持 铣键槽 精车φ30 三爪一顶 精车φ35 三爪一顶 精车φ30 三爪一顶 精车φ25 三爪一顶 去毛刺 三爪一顶 四、铣 ? 铣床可以加个平面、沟槽、螺旋型表面以 及齿轮,还可以加个回转体表面、内孔等。 ? 轴上矩形花键的加工,通常采用铣削和磨 削加工,如经过淬火而使花键扭曲变形过 大时,也要对侧面进行磨削加工。以内径 定心的花键,其内径和键侧均需进行磨削 加工。 ? ? ? ? ? ? 粗铣(表面粗糙度Ra为10~80) 注:直径和长度均留余量2mm 半精铣(表面粗糙度Ra为2.5~10) 注:直径和长度均留余量0.5mm 精铣(表面粗糙度Ra为1.25~25) 注:直径和长度均留余量0.1mm 外磨(粗磨、半精磨、精磨) ? 磨床主要用于零件的精加工,可用于磨削 内、外圆柱面、和圆锥面、平面、螺旋面 等等。 ? 粗磨 表面粗糙度Ra为1.25~10 ? 半精磨 表面粗糙度Ra为0.63~2.5 ? 精磨 表面粗糙度Ra为0.16~1.25 加工后的立体图形 参考文献: ? 机械制造技术基础(韩秋实 王红军主编 机械工业出版社) ? 实用机械制造工艺设计手册(王凡主编 机 械工业出版社) ? 机械制造工艺学(王宪逵) ?感谢老师,感谢 我们的团队,这 是我们一起努力 的结果 三、热处理 ? 热处理的目的是提高材料的力学性能、改 善材料的加工性和消除内应力。常用的有 退火,正火,时效处理和淬火等。 ? 淬火:为了提高零件表面的硬度和耐磨 性。 对比 ? 依照车床的方法将工件装在铣床上。 ? 然后按照要求铣出键槽和沟槽。 ? 要求:

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