1、文檔收集于互聯網，已重新整理排版.word版本可編輯,有幫助歡迎下載支持.武昌職業技術學院畢業設計（論文）題目傳動軸加工工藝及夾具設計院系名稱機電工程學院班級11級機械制造一班學生姓名胡鵬緣學號時 間 2014-5-201文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編借.摘 要通過在校期間對傳動軸的學習和認識對傳動軸進行一下系統的分析和設計， 支承傳動件的零件稱為軸。軸類零件畢業設計是機械工程類專業學生完成本專業 教學計劃的最后一個極為重要的實踐性教學環節，是使學生綜合運用所學過的基 本理論、基本知識與基本技能去解決專業范圍內的工程技術問題而進行的一次基 本訓練。這對學生即將從事的相關技術工作和

2、未來事業的開拓都具有一定意義傳動軸是組成機器零件的主要零件之，一切做回轉運動的傳動零件（例如： 齒輪，蝸輪等）都必須安裝在傳動軸上才能進行運動及動力的傳動，傳動軸常用 于變速箱與驅動橋之間的連接。這種軸一般較長，且轉速高，只能承受扭矩而不 承受彎矩。應該使傳動軸具有足夠的剛度和高臨界轉速，在強度訃算中，山于所 取的安全系數較大，從而使軸的尺寸過大，本文討論的傳動軸工藝設計方法，并 根據現行規范增添了些表面處理的方式比如表面發蘭。關鍵詞：傳動軸，零件，剛度，強度，表面發蘭目錄摘要I1概述11. 1問題的提出及研究意向11.2本文研究的目的和研究內容22零件的分析12. 1生產綱領2. 2零件的作

3、用2. 3零件的工藝分析2. 4零件表面加工方法3加工方案的選擇3. 1方案選擇3. 2加工的技術要求4確定毛坯4. 1傳動軸毛坯4. 2傳動軸材料4. 3確定鍛件加工余量5工藝規程設計5. 1定位基準的選擇5. 2熱處理方法5. 3擬定工藝規程5.4加工順序安排5. 5制定工藝路線6夾具的設計6夾具的作用6.2銃床夾具的設計特點6.3定位原理的兒種情況6.4 6.5 6心得體會7致謝8參考文獻1概述1.1問題的提出問題:傳動軸是機械零件中重要零件之一，它起到連接支撐和傳遞轉矩。就 IJ前來看傳動軸存在的問題還是很多的，重要表面質量達不到要求，裝配中密封 不到位等，尤其是汽車方面。很多汽車生產

4、商不得不把自己所產汽車召回，浪費 了大量的人力物力，也給消費者帶來了諸多麻煩，給自己企業造成了負面影響。 1.2論文研究的目的和研究內容本文研究的LI的是研究傳動軸的設計工藝，從而培養學生綜合分析和解決本 專業的一般工程技術問題的獨立工作能力、分析解決能力，加深學生的知識和所 學課程之間的聯系。綜合運用機械設計課程及其他有關已修課程的理論和生產實 際知識進行機械設計訓練，主要內容是傳動軸的如何選擇材料，傳動軸的分析和 加工方法的選擇，傳動軸的加工方案的選擇以及如何選擇毛坯。通過訃算設訃出 加工傳動軸的加工時間、及夾具設計。做到有計劃的利用時間去生產提高生產效 率。增添了些表面處理防止傳動軸生銹

5、和腐蝕。2零件的分析2. 1生產綱領因為傳動軸的年產量為360,山表查得為小批量生產生產類型零件生產綱領重型機械中型機械輕型機械單件生產<5<20<100小批生產>5-100>20-200>100-500中批生產>100-300>200-500>500-5000大批生產>300-1000>500-5000>5000-500002.1零件的作用軸是組成機器零件的主要零件之一。一切做回轉運動的傳動零件（例如： 齒輪，蝸輪等）都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。因此，軸的主要 功用是支撐回轉零件和傳遞運動和動力。跟據軸線形

6、狀的不同可分為，直軸、曲軸、撓性軸。按照承受載荷的不同，軸可以分為轉軸，心軸，和傳動軸三類。工作中，既承受 彎矩乂承受轉矩的軸稱為轉軸。這類軸在各種機器中最為常見。只承受彎矩而不 承受轉矩的軸稱為心軸。心軸乂分為回轉心軸和靜止心軸兩種。只能承受轉矩而 不承受彎矩的軸叫傳動軸。2. 2零件的工藝分析（1）對于7級精度、表面粗糙度RaO. 80.4m的一般傳動軸，其工藝路 線是：正火一車端面鉆中心孔一粗車各表面一精車各表面一銃花鍵、鍵槽一熱處 理一修研中心孔一粗磨外圓一精磨外圓一檢驗。（2）軸類零件一般釆用中心孔作為定位基準，以實現基準統一的方案。 在單件小批生產中鉆中心孔工序常在普通車床上進行。

7、在大批量生產中常在銃端 面鉆中心孔專用機床上進行。（3）中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準，其質量對加工精 度有著重大影響。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金 剛石或硬質合金頂尖加壓進行。（4）軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工，一般安排在外圓精車之后，磨削之前進行。因為如果在精車之前就銃出鍵槽，在精車時山于斷續切削而 易產生振動，影響加工質量，乂容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。但也不 應安排在外圓精磨之后進行，以免破壞外圓表面的加工精度和表面質量。（5）在軸類零件的加工過程中，應當安排必要的熱處理工序，以保證其 機械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛

8、坯鍛造后安排正火工療：, 而調質則安排在粗加工后進行，以便消除粗加工后產生的應力及獲得良好的綜合 機械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。2. 3零件表面加工方法的選擇傳動軸的加工面有鍵槽、端面、退刀槽、越程槽。因此主要采用車削和外 圓磨削。因為軸兩邊的精度較高所以要進行磨削，所以外圓加工的方法為： 粗車半精車磨削外圓表面加工方案粗車11250"12. 5半精車8、106. 33. 2精車6%71. 60 8磨削670. 80. 4加工方案經濟加工精度等級（IT）表面粗糙度Ram加工方案經濟加工精度等級（IT）表面粗糙度Ra銃11212.5鍵槽加工方案3加工方案的選擇方案二工序1銃軸

9、的兩端面，打中心孔工序2粗車外圓大小端各外徑工序3 半精車，倒角工序4 銃鍵槽工序5 精車，切退刀槽工序6 調質工序7 去毛刺工序8 磨削方案二工序1車軸一端打中心孔工序2 車軸另一端打中心孔工序3半精車倒角工序4 精車，切退刀槽工序5 調質工序6 銃鍵槽工序7 去毛刺工序8 磨削比較上面兩方案，方案一在加工兩中心孔時存在同軸度誤差，若把銃鍵槽放在精 車之前，在精車時斷續車削容易引起振動，影響加工質量。綜上所述方案二合理 本設計的加工方法如下：兩端面：公差等級IT12,表面粗糙度Ral2.5m,需進行銃削加工。 1）25左外圓表面：公差等級7,表面粗糙度為Ral.6m,需進行粗車， 半精車，精

10、車。 "30外圓表面：公差等級IT7,表面粗糙度為Ral2.m,需進行粗車，半 精車，精車。 !25右外圓表面：公差等級IT6,表面粗糙度為Ral.6m,需要進行粗車， 半精車或磨削加工。3. 2加工的技術要求（1）尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內圈配合的外 圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為 IT5IT7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常 為 IT6"lT9o（2）兒何形狀精度主要指軸頸表面、外圓面等重要表面的圓度、圓柱度。其 誤差一般應限制在尺寸公差范圍內，對于精密軸，需在零件圖上另行規

11、定其兒何 形狀精度。（3）相互位置精度包括內、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重 要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。（4）表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據加工的可能性和 經濟性來確定。4傳動軸毛坯材料及加工余量毛坯4. 1傳動軸毛坯：軸類零件可根據使用要求、生產類型、設備條件及結構，選用棒料、 鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直 徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節約材料乂減少機械加工的 工作量，還可改善機械性能。根據生產規模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生 產多釆用自由鍛，大批大量生產時釆用模鍛

12、。4.2傳動軸材料軸類零件應根據不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處 理規范（如調質、正火、淬火等），以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經過調質（或正火）后，可得 到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面 硬度可達4552HRCO40Cr等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的軸類零件，這類鋼經調 質和淬火后，具有較好的綜合機械性能。軸承鋼GCr 15和彈簧鋼65Mn,經調質和表面高頻淬火后，表面碩度可達 5058HRC,并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。 一般在滿足使用要求的前提下，盡

13、量釆用國家資源豐富的材料4. 3確定鍛件加工余量及形狀:加工表面工序名稱加工余量匸序尺寸尺寸公差表面粗糙度（H m）35半精車0.535Ra6. 3 m粗車236Ral2. 5 P m毛坯4025精磨0. 0825H6Ral. 6 m粗磨0. 1225. 16H9Ra3. 2 m半精車0.825.4H12Ra6. 3 m粗車227H12Ral2. 5 U m毛坯3025精車0. 125H7Ral. 6 m半精車0.925.2H9Ra6. 3 m粗車227H12Ral2. 5 m毛坯3030精車0. 130H7Ral. 6 m半精車0.930.2H9Ra6. 3 m粗車432H12Ral2. 5

14、 P m毛坯40文檔收集于互聯網，已重新整理排版.word版本可編輯,有幫助歡迎下載支持.5工藝規程設計5. 1定位基準的選擇（1）粗基準的選擇：山于本傳動軸全部表面均需加工，而軸的中心線作為精基 準，應該選擇該傳動軸的一端面作為主要的定位粗基準。（2）精基準的選擇：本零件是傳動軸，孔是其設計基準亦是其裝配基準和測量 基準，為避免山于基準不重合而造成的誤差且考慮到要保證零件的加工精度和裝 夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，應該選擇傳動軸的中 心線以及粗加工后的端面為主要的定位精基準。5. 2熱處理（1）鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內部晶粒細化， 消除鍛造應

15、力，降低材料硬度，改善切削加工性能。（2）調質一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學性能。（3）表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。（4）精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進行低溫時效處理5. 3擬定工藝規程定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工，在調質之后和磨削之前各需安排一次 修研中心孔的工序。調質之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮， 磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加 工。在半精加工C 35mm、C 30mm外圓時，應車到圖

16、樣規定的尺寸，同時加工出 各退刀槽、倒角和螺紋；三個鍵槽應在半精車后以及磨削之前銃削加工出來，這 樣可保證銃鍵槽時有較精確的定位基準，乂可避免在精磨后銃鍵槽時破壞已精加 工的外圓表面。在擬定工藝過程時，應考慮檢驗工序的安排、檢查項IJ及檢驗方法的確 定。綜上所述，所確定的該傳動軸加工工藝過程見表。1文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編借.機械加工工藝過程卡片文檔收集于互聯網，已重新整理排版.word版本可編輯,有幫助歡迎下載支持.武昌職業學院實習工廠機械加工工藝過程卡片產品類£ZSY零件圖號OI-OI共頁產品名稱減速箱零件名稱傳動軸第頁材料牌號45毛坯種類鍛件每毛坯件數1臺件

17、數'1工序號工序名稱工序內容車間工段設備工裝1下料下料2鉆中心孔加一頭伸出長40mm車端面鉆中心孔機加1：C6132三抓卡盤3粗車加一頂機加1：C6132一夾-頂4鉆中心孔調頭夾左端裝中心架車右端面鉆中心孔機加1：C6132三抓卡盤5粗車車右端外圓機加匸C6132一夾-頂6調質處理調制熱處理217-255HBS熱處理7修中心孔修研中心孔機加1：C6132三抓卡盤8半精車半精車左端外圓切槽倒角機加1：C6132一夾-頂9半精車調頭半精車有段尺寸切槽倒角機加1：C6132一夾一頂10精車精車左端外圓至尺寸機加匸C6132雙頂尖11精車精車右端外圓至尺寸機加工C6132雙頂尖12劃線花鍵槽線

18、機加工13銃鍵槽銃鍵槽機加工X613214粗磨左右端外圓25機加工M1432B雙頂 尖15精磨精磨左右端外圓至尺寸 25機加1：M1432B雙頂尖5. 4加工順序的安排（2）加工工藝路線為：下料一鍛造一正火一粗加工一調質一半精加工一淬火一精加工一劃鍵槽線一銃槽一粗磨一低溫時效一精磨一低溫時效一檢驗。5.5制定工藝路線根據零件的兒何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能 達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下。可以考慮釆用萬能性機床配以專 用工卡具，并且盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應該考慮經濟效果， 以便使生產成本盡量下降。加工條件：加工材料釆用45鋼，經調質處理后的

19、鍛件工序1粗車軸的兩端面，打中心孔機床：釆用組合車床加專用夾具刀具：YT6硬質合金外圓車刀工序2 粗車外圓大小端各外徑機床：CA6140臥式車床，轉速n=400rIiIin刀具：查簡明手冊選用YT6硬質合金外圓車刀，主偏角為90,后刀面最大磨損限度1. 0vl. 4,刀具壽命60min.切削速度 Ve二 JI dn1000=3. 14x47x400/1000二59. 032mmin進給量：f二0. 05mmr進給速度：vf=fn=O. 05x400-20mmmin加工工時：tm=L Vf端面加工毛坯<l>30段加工4）25從<!> 30切削至"26.4,背吃刀

20、量ap=l. 8mm;切削長度L= 88mm;加工工時 tm-L vf=4. 4min加工4)25 從30切削至26.7,背吃刀量ap=l. 65mm切削長度L=15mm加工工時 tm=L vf=0. 75Inin毛坯 40段加工30從40切削至31.4,背吃刀量ap=4. 3mm切削長度L=75mm加工工時 tm=L Vf二3. 75min加工35從40切削至35.9,背吃刀量ap=2. 05mm切削長度L二42mm加工工時 tm=L Vf二2. Inlirl第二道工序所需工時Tm=IImin工序3半精車，倒角加工25 從 26. 4切削至25.5,背吃刀量ap=0. 45mm切削長度L=8

21、8mm加工工時 tm=L vf=4, 4min加工25 從26. 7切削至25.8,背吃刀量ap=0. 45mm切削長度L=15mm加工工時 tm=L vf=0. 75min加工30 從1)31. 4切削至 30. 5,背吃刀量ap=0. 45mm切削長度L=75mm加工工時 tm=L Vf二3. 75min加工33 從35.9切削至35,背吃刀量dp二0. 45mm切削長度L=42mm加工工時 tm-L vf=2. Imin車倒角 車刀 選用kr=45的直頭通切車刀車45倒角工序所需工時Tm二8. 9min工序4 精車，切退刀槽加工"25 從l25.5切削至25,背吃刀量ap=0.

22、 25mm切削長度L=86mm加工工時 tm=L Vf二4. 3min加工4)25 從25.8切削至25.3,背吃刀量ap=0. 25切削長度 L=13mm加工工時 tm-L vf-0. 65min加工"30 從30.5切削至30,背吃刀量 砂二0.25mm切削長度L-i3mm加工工時 tm=L Vf二3. 65min切退刀槽 取a=l. 5和a=2的切槽刀進給量f為手動,查切削手冊得v=0. 17msn=0. 5工序所需工時Tm二8. 6min工序5 調質淬火加回火叫調質處理，淬火時將工件加熱到臨界溫度以上，然后通過 介質迅速冷卻，回火時根據工件要求的硬度不同將工件加熱到臨界溫 度

23、以下某個溫度進行回火。調質處理后零件具有良好的綜合機械性 能，廣泛應用于各種重要的結構零件，特別是那些在交變負荷下工作 的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但表面硬度較低，不耐磨。可用調質 +表面淬火提高零件表面硬度。滲碳處理一般用于表面耐磨、芯部耐 沖擊的重載零件，其耐磨性比調質+表面淬火高。經熱處理后，表面 可以獲得很高的硬度，芯部硬度低，耐沖擊。所以調質處理是不可或 缺的一道重要工序。工序6 銃鍵槽機床:立式銃床X53T轉速n=18rmin縱向進給量為fl-10 mm/min橫向進給量為f2=10 mm/min(Dh二 4mm, L=35mm計算工時得tm縱二hfln=O. 02加intm 橫二

24、 Lf2n二0. 166mintml=0. 188IirI h=4mm, L=3Omm計算工時得tm縱二hfln=0. 022 mintm 橫二 Lf2n-0. 166 mintm2=0. 188min工序所需工時Tm=O. 376min工序7 去毛刺毛刺是沖裁后沖件斷面邊緣鋒利的凸起。經過去毛刺處理后會使零件表面的精度 大大提高。所以去毛刺是不可或缺的一道重要工序.工序8磨削機床：萬能外圓磨床Ml3IW工作臺移動速度v=100min加工4)25 從25. 3切削至25,背吃刀量ap=0. 15mm切削長度L= 13mm加工工時 tm=L V f二0. 65min工序所需工時Tm=O. 65m

25、in綜上所述,本設計所需總基本工時TnI 總二29. 525min6夾具設6. 1夾具的作用零件在加工的過程中夾具的定位固定是非常重要的，當定位不準確或加工 中出現振動，都會影響零件在加工中各段的精度。并且會隨著最終的完工使工件 偏離原來尺寸要求達不到設計的要求，這就要有合理的裝夾保證在加工中的穩 定，保證加工質量。使用夾具要簡單裝夾或拆卸方便，本節以在銃床上銃鍵槽為 例來說明。6. 2銃床夾具的設計特點銃床夾具與其它機床夾具的不同之處在于：它是通過定位鍵在機床上定位， 用對刀裝置決定銃刀相對于夾具的位置。A、床夾具的安裝銃床夾具在銃床工作臺上的安裝位置，直接影響被加工 表面的位置精度，因而在

26、設計時必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝 兩個定位鍵。定位鍵的結構尺寸已標準化，應按銃床工作臺的T形槽尺寸選定， 它和夾具底座以及工作臺T形槽的配合為H7/h6、H8h8o兩定位鍵的距離應力 求最大，以利提高安裝精度。作為定位鍵的安裝是夾具過兩個定位鍵嵌入到銃床工作臺的同一條T形槽 中，再用T形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺上，所以在夾具體上還 需要提供兩個穿T形螺栓的耳座。如果夾具寬度較大時，可在同側設置兩個耳座, 兩耳座的距離要和銃床工作臺兩個T形槽間的距離一致。B、銃床夾具的對刀裝置銃床夾具在工作臺上安裝好了以后，還要調整銃 刀對夾具的相對位置，以便于進行定距加工。為了使刀

27、具與工件被加工表面的相 對位置能迅速而正確地對準，在夾具上可以采用對刀裝置。對刀裝置是山對刀塊 和塞尺等組成，其結構尺寸已標準化。各種對刀塊的結構，可以根據工件的具體 加工要求進行選擇。山于銃削時切削力較大，振動也大，夾具體應有足夠的強度和剛度，還應盡 可能降低夾具的重心，工件待加工表面應盡可能靠近工作臺，以提高夾具的穩定 性，通常夾具體的高寬比H/BW11.25為宜。6. 3定位原理的幾種情況（1）完全定位工件的六個自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全泄位。（2）部分定位工件定位時，并非所有惜況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條 件下，少于六個支撐點的定位稱為部分定位

28、。在滿足加工要求的前提下，采用部分左位可簡化定位裝置，在生產中應用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平而只需限制三個自由度。（3）過泄位（重復泄位）兒個定位支撐點重復限制一個自由度，稱為過定位。A、一般情況下，應該避免使用過定位。通常，過定位的結果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使丄件（或 定位件）產生變形，所以在一般情況下，過定位是應該避免的。B、過定位亦可合理應用雖然工件在夾具中定位，通常要避免產生“過定位S但是在某些條件下， 合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、 儀表類工件更為顯著。1文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編借.6心得體會在大學期間經過三年的努力和學習，對于機電一些問題已初具雛形。作為一名即將 畢業的學生，我覺得能做這樣的課程設計是十分有意義。我們在課堂上掌握的僅 僅是專業基礎課的理論面，如何去面對現實中的各種機械設計？如何把我們所學 到的專業基礎理論知識用到實踐中去呢？我想做類似的大作業就為我們提供了 良好的實踐平臺。在做本次課程設訃的過程中，我感觸最深的當屬