传动轴数控加工工艺及编程设计.doc

江苏工程职业技术学院毕业设计（论文） 传动轴加工工艺及钻孔夹具设计毕 业 设 计（论 文）设计题目：传动轴数控加工工艺及编程设计说明书专 业： 机械设计与制造班 级：学 号：姓 名：指导老师：起讫日期2016年2月1日～2016年5月20日江苏工程职业技术学院毕业设计（论文） 传动轴加工工艺及钻孔夹具设计摘要 本篇设计是传动轴数控加工工艺及编程，传动轴零件的主要加工表面是各轴颈的外圆表面及U型槽的铣削加工以及M8螺纹孔的钻、攻加工一般来说，保证平面的加工精度与保证孔系的加工精度相比，保证平面的加工精度比较容易孔径加工都是选用专用钻夹具，夹紧方式一般选用手动夹紧，夹紧可靠因此生产效率较高能够满足设计要求 文章的重点在于对传动轴的工艺性和力学性能分析，对加工工艺规程进行合理分析，对传动轴进行加工工艺的规程设计，包括了主轴的数控车削加工，并且介绍了数控车的加工工艺及数控编程，以此传动轴进行数控车的加工工艺编制和数控编程的设计，并进行模拟仿真，经过实践证明，最终可以加工出合格的传动轴零件。

关键词：传动轴类零件；工艺规程；数控编程；仿真加工I目 录 摘 要 I 1 零件结构工艺分析 1 1.1零件的分析 2 1.1.1零件的作用 2 1.1.2零件的工艺分析 51.2零件的主要技术要求 6 1.2.1外圆的精度及位置精度 8 1.2.2平面的精度及位置精度 8 1.2.3 其他要求 8 2 工艺规程设计 9 2.1选择定位基准 9 2.2制定工艺路线 10 2.3选择加工设备和工艺设备 11 2.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 11 3 确定切削用量及基本工时 12 3.1工序1：夹持左端，粗车长度128外圆至及端面打中心孔 13 3.2工序2：调头装夹，粗车长度28外圆至及端面，打中心孔 14 3.3工序3：半精车左端外圆及尺寸 15 3.4工序4：调头装夹，半精车外圆至尺寸 16 3.5工序5：半精车、精车外圆至尺寸 17 3.6工序6：粗车沟槽至尺寸 18 3.7工序7：粗车、半精车2个沟槽至尺寸 19 3.8工序8：粗铣高33平面 20 3.9工序9：半精铣、精铣U型槽 21 3.10工序10：钻、攻M8螺纹孔 22 3.11工序11：粗铣、半精铣6X15键槽至尺寸 22 3.12时间定额计算及生产安排 22 4 零件编程 23 4.1半精车、精车外圆至尺寸 25 4.2粗车沟槽至尺寸 26 4.3粗车、半精车2个沟槽至尺寸 27 结 论 28参考文献 29致 谢 301 零件结构工艺分析本文首先对传动轴的零件进行分析，通过对传动轴进行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。

为了提高劳动生产率，与指导老协商后，感觉用数控编程比较合适在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了夹具设计整个设计得指导思想“简便、效率高、非常经济” 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段工欲善其事，必先利其器工具是人类文明进步的标志自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是传动轴。

传动轴主要是起传动作用，一个设备的正常运行离不开轴，轴承等一些传动零件和传动机构故传动轴零件的加工精度和表面光洁度直接影响着传动的精度和效率，可以说，一个加工精度高的传动轴与加工精度的低的传动轴相比，其传动效果很明显 图1 传动轴1.1.2 零件的工艺分析 由传动轴零件图可知，传动轴的外圆表面以及左边的半圆凸台都需要进行加工，此外还需要加工一个螺纹孔和一个键槽因此加工表面它们相互间有一定的位置要求现分析如下：（1）以φ为主要加工表面，φ外圆面的加工以及6X15键槽的铣削加工，其中φ的表面粗糙度要求为Ra1.6，键槽的表面粗糙度为2）以外圆面为主要加工面其加工表面粗糙度为4）以左视图为主要加工表面的加工面包括高33的台阶面U型槽的铣削加工，以及M8螺纹孔的钻、攻加工1.2零件的主要技术要求 由以上分析可知，该传动轴零件的主要加工表面是外圆面，台阶面、孔及槽因此，对于传动轴来说，加工过程中的主要问题是保证外圆面的同轴度要求，处理好孔和平面1.2.1外圆的精度及位置精度 以φ外圆为主要加工面的表面粗糙度要求分别为：φ的表面粗糙度为Ra1.6，键槽的表面粗糙度为，φ18.9X1.1沟槽的表面粗糙度为。

1.2.2平面的精度及位置精度 以左视图为主要加工表面的加工面包括U型槽的铣削加工，以及M8螺纹孔的钻、攻加工其中φ56X33半圆形凸台的表面粗糙度为M8螺纹孔的表面粗糙度为外圆和外圆及的外圆有同轴度的要求1.2.3其它要求 传动轴的加工方案，应该选择能够满足轴类零件外圆面加工的加工设备，例如数控机床除了从，也要适当考虑经济因素依据零件图我们确定传动轴的加工工艺及加工路线，我们应该在数控车床上面进行加工比较合适2 工艺规程设计2.1选择定位基准 粗基准选择毛坯的圆柱面，精基准选择φ20的外圆柱面2.2制定工艺路线 本次设计的零件是传动轴的加工工艺，根据先面后孔原则，本次先以毛坯外圆定位加工传动轴零件的各个面，然后再是孔后续工序安排应当遵则先加工外圆面、台阶面加工工后，将工件清净清洗后用压净保证零件于根据以上分析，现将传动轴加工工艺路线制定如下：工艺路线一：工序I 下料裁剪毛坯Ф60×200mm 工序II 三爪卡盘夹持左端，粗车长度128外圆至及端面打中心孔工序III 调头装夹，粗车长度28外圆至及端面，打中心孔 工序IV 半精车左端外圆及尺寸 工序V 调头装夹，半精车外圆至尺寸。

工序VI 半精车、精车外圆至尺寸 工序VII 粗车沟槽至尺寸工序VIII 粗车、半精车2个沟槽至尺寸 工序IX 粗铣高33平面 工序X 半精铣、精铣U型槽工序XI 钻、攻M8螺纹孔 工序XII 粗铣、半精铣6X15键槽至尺寸 工序XIII 去毛刺倒棱角 工序 XIV 检验各尺寸是否合格 工序XIVI 清洗入库工艺路线二：工序I 下料裁剪毛坯Ф60×200mm 工序II 三爪卡盘夹持左端，粗车长度128外圆至及端面打中心孔工序III 调头装夹，粗车长度28外圆至及端面，打中心孔 工序IV 半精车左端外圆及尺寸 工序V 调头装夹，半精车外圆至尺寸工序VI 粗车、半精车2个沟槽至尺寸 工序VII 粗铣高33平面工序VIII 半精车、精车外圆至尺寸 工序IX 粗车沟槽至尺寸工序X 半精铣、精铣U型槽工序XI 钻、攻M8螺纹孔 工序XII 粗铣、半精铣6X15键槽至尺寸 工序XIII 去毛刺倒棱角 工序 XIV 检验各尺寸是否合格 工序XIVI 清洗入库 工艺路线三：工序I 下料裁剪毛坯Ф60×200mm 工序II 三爪卡盘夹持左端，粗车长度128外圆至及端面打中心孔工序III 调头装夹，粗车长度28外圆至及端面，打中心孔。

工序IV 半精车左端外圆及尺寸 工序V 调头装夹，半精车外圆至尺寸工序VI 粗车沟槽至尺寸工序VII 半精铣、精铣U型槽工序VIII 钻、攻M8螺纹孔 工序IX 粗铣、半精铣6X15键槽至尺寸 工序X 去毛刺倒棱角 工序XI 粗车、半精车2个沟槽至尺寸 工序XII 粗铣高33平面工序XIII 半精车、精车外圆至尺寸工序 XIV 检验各尺寸是否合格 工序XIVI 清洗入库 通虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，由于φmm、φ28mm外圆面粗糙度达不到要求，综合选择方案一：工序I 下料裁剪毛坯Ф60×200mm 工序II 三爪卡盘夹持左端，粗车长度128外圆至及端面打中心孔工序III 调头装夹，粗车长度28外圆至及端面，打中心孔 工序IV 半精车左端外圆及尺寸 工序V 调头装夹，半精车外圆至尺寸工序VI 半精车、精车外圆至尺寸 工序VII 粗车沟槽至尺寸工序VIII 粗车、半精车2个沟槽至尺寸 工序IX 粗铣高33平面 工序X 半精铣、精铣U型槽工序XI 钻、攻M8螺纹孔 工序XII 粗铣、半精铣6X15键槽至尺寸 工序XIII 去毛刺倒棱角 工序 XIV 检验各尺寸是否合格。

工序XIVI 清洗入库2.3选择加工设备和工艺设备由图样分析，该图样需要车削外圆，车沟槽，钻孔，攻牙，铣键槽等，在这里我们在车轮廓时选用外圆车刀，铣刀，钻头，丝攻等等而钻削加工时我们可以选用麻花钻头，量具可选用0--150mm为75-100mm的测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等2.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定(1)毛坯种类的选择由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用锻造作为毛坯的制作形式，从而提高劳动生产率，降低成本2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的型材造型，查取《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5，“传动轴”零件材料采用锻造材料为45，硬度HB为170—241，生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯3 确定切削用量及基本工时 工序1 三爪卡盘夹持左端，粗车长度128外圆至及端面打中心孔确定背吃刀量根据相关标注，确定背吃刀量ap的数值如下： 2）确定进给量根据查《切削用量简明手册》得，刀杆尺寸为，以及工件直径为时 按CA6140车床说明书选择 。