1、齿轮传动轴的加工过程及工艺 指导老师：李从清指导老师：李从清 制作团队：热能二班制作团队：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
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
3、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（Ra0.8m），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
4、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
5、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 2076057精车/半精车20116055 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
6、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
7、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
8、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
9、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353029.425四个阶梯型轴面和倒角。1、粗车（表面粗糙度Ra为1080）注：直径和长度均留余量2mm 2、半精车（表面粗糙度Ra为2.510）注：直径和长度均留余量0.5mm 3、精车（表面粗糙度Ra为1.255）注：直径和长度均留余量0.1mm主要加工工序工序安装工步工序内容定位方法1.备料11准备尺寸为的圆棒料2.车11车右端面三爪夹持毛坯外圆2钻中心孔三爪夹持毛坯外圆 3粗车25外圆及30右端面 三爪夹持毛坯外圆4粗车30外圆35右端面三爪夹持
10、毛坯外圆2调头1粗车左端面三爪一顶2粗车30及35左端面三爪一顶3车11半精车30及35左端面三爪一顶2调头1半精车25外圆及30右端面三爪一顶2半精车30外圆35右端面 三爪一顶4车倒角、切槽三爪夹持5铣铣键槽6车11精车30三爪一顶2调头1精车35三爪一顶2精车30三爪一顶3精车25三爪一顶7钳工去毛刺四、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1080）注：直径和长度均留余量2mm
11、 半精铣（表面粗糙度Ra为2.510）注：直径和长度均留余量0.5mm 精铣（表面粗糙度Ra为1.2525）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1.2510 半精磨 表面粗糙度Ra为0.632.5 精磨 表面粗糙度Ra为0.161.25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，感谢感谢老师，感谢我们的团队，这我们的团队，这是我们一起努力是我们一起努力的结果的结果三、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：
