毕业设计（论文）拖拉机半轴的加工工艺设计与加工

1、 毕业设计用纸摘要轴，支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。机器中作回转运动的零件就装在轴上。轴的材料主要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁。轴的工作能力一般取决于强度和刚度。对于拖拉机半轴不但要承受较大的冲击、振动、反夏弯曲和扭转等多种应力作用,而且在拖拉机爬坡、起步时将承受更大的扭矩。因此,半轴必须要具有较高的抗拉、抗弯和疲劳强度及较高的韧性。通过对拖拉机半轴零件图的分析和研究，编制拖拉机半轴的数控加工工艺，进而对零件进行编程加工。该轴的加工使我对数控机床、数控编程、数控加工工艺得到了进一步认识，为将来从事相关的工作打下了良好的基础。关键词：半轴 、加工工艺、数控编程、工艺卡片目录第一章 数控加工工艺简介 .3第二章 零件加工工艺分析 .42. 1拖拉机半轴的零件分析 . .4 2. 2毛坯的选择 . 62. 3 机床的选择 .62. 4工艺的分析 .82. 5工艺的制定 .92. 6夹具的选择 . 112. 7刀具的选择 . .12 2. 8切削参数的选择.13第三章 零件的检测 .15第四章 拖拉机的未来发展前景.20第五章 结论 .24参考文

2、献 .25附录A 零件的加工工艺卡片. 第一章 数控加工工艺简介数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。高速化、高精度化、高可靠性、复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性是当今数控机床行业的主要发展方向。数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用的各种方法和技术手段的总和，它应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们对大量数控加工实践的总结。它是数控编程的前提和条件。没有符合实际的、科学合理的数控加工工艺，就不可能有真正切实可行的数控加工程序。数控编程就是将所制订的数控加工工艺内容格式化、符号化，形成数控加工程序，以使数控机床能真正地识别和执行。数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置等，使其成为成品和半成品的过程。需要说明的是数控加工工艺过程往往不是从毛坯到成品的整个过程，而是仅由几道数控加工工序组成。第二章 零件加工工艺分析2.1 拖拉机

3、半轴零件的分析：零件图是制订工艺规程最主要的原始资料。只有通过对零件图和装配图的分析，才能了解产品的性能、用途和工作条件，明确各零件的相互装配位置和作用，了解零件的主要技术要求，找出生产合格产品的关键技术问题。零件图的分析包括三项内容：（1） 检查零件图的完整性和正确性 主要检查零件视图是否表达直观、清晰、准确、充分；尺寸、公差、技术要求是否合理、齐全。如有错误或遗漏，应提出修改意见。（2） 分析零件材料选择是否恰当 零件材料的选择应立足于国内，尽量采用我国资源丰富的材料，尽量避免采用贵重金属；同时，所选材料必须具有良好的加工性。（3） 分析零件的技术要求 包括零件加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、表面微观质量以及热处理等要求。分析零件的这些技术要求在保证使用性能的前提下是否经济合理，在本企业现有生产条件下是否能够实现。对于拖拉机半轴零件的分析包括以下几点：1） 该零件既是花键轴又是阶梯轴，其加工精度要求较高，所以零件两中心孔是设计基准和工艺基准。2） 矩形花键轴花键两端面对公共轴线的圆跳动公差为0.02mm。3） 32h7和38h6外圆对公共轴心线的圆跳动公差为0.

4、08mm。4） 28（上偏差+0.025；下偏差-0.005）外圆对公共轴心线的圆跳动公差为0.05。5） 6（上偏差-0.040；下偏差-0.100）花键对28（上偏差+0.025；下偏差-0.005）轴心线的对称度公差为0.015mm。6） 粗糙度要求：花键端外圆和铣削键槽的外圆加工粗糙度要求较高为1.6um，所以要进行磨削加工，切槽部分的粗糙度要求为6.3um。分析哪些部分需要加工，一些具有粗糙度要求的地方即是要加工的地方。7) 花键用综合量规检验，保证互换性。8） 热处理：调质处理HB246-282。2.2毛坯的选择正确选择毛坯类型有着重要的技术经济意义。轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主(本零件的外圆直径相差不大)；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。根据该零件的要求，毛坯材料为棒料，具体为40Cr合金钢，经调质后具有良好的综合力学性能，是使用最广泛的钢种之一。用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮，轴，蜗杆，花键轴等等，它可

5、以代用40MnB,45MnB,35SiMn,42SiMn,40MnVB等等。根据查表得出结论粗车外圆的加工余量为1.3mm,粗磨外圆的加工余量为0.6mm,即所选择的零件的毛坯尺寸为42X516。 2.3机床的选择综合考虑成本和我厂的现有条件，铣端面打中心孔的机床设备为ZBT8216。该机床是以加工轴类两端面及端面中心孔为主的液压半自动机床，对于汽车、拖拉机发动机中的曲轴、半轴、桃形轴等一般轴类的两端面、中心孔及外圆的加工，可以根据工件尺寸，毛坯情况和形状适当更换挂轮箱的交换齿轮架上的卡爪和预定位及定位等部件即可满足于生产上的要求。粗车和精车外圆选用的机床型号为CET112。该车床备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工。工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。 铣平键和铣花键选择的机床为X52K立式铣床， X52K的工作台横向移动距离=300mm,纵向移动距离

6、=200mm,垂直升降=200mm，电机功率=3或4KW，立铣头可转角度=正负30。可以铣平面、铣侧面、铣沟槽、铣特型面、铣齿条，与分度头和挂轮配合还可以铣球面和螺旋伞齿轮等。钻孔攻丝的设备型号为C620，该车床可在床面上车削400毫米直径的工件，能担任各种不同的车削工作，加工件精度可达二级,它结构合理，操纵灵活，维护调整方便，只需变换操纵手柄，便可车削公制、英制、模数及径节螺纹。零件两端花键外圆及端面粗糙度要求要达到1.6，在经过热处理以后要磨两端花键外圆及端面，所以要选择磨床加工。M13lw万能外圆磨床是一种可采用多种磨削方式的磨床。这种磨床砂轮架可以任意转动的特点,把砂轮架调整一个角度,砂轮修整为成形砂轮,来磨削拖拉机、汽车差速器半轴齿轮的端面外圆。2.4工艺分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在不同类型的具体生产条件下，零件毛坯的制造、零件的加工和产品的装配所具备的可行性和经济性。零件结构工艺性涉及面很广，具有综合性，必须全面综合地分析。零件的结构对机械加工工艺过程的影响很大，不同结构的两个零件尽管都能满足使用要求，但它们的加工方法和制造成本却可能有很大的差别。所谓具有良好的结

7、构工艺性，应是在不同生产类型的具体生产条件下，对零件毛坯的制造、零件的加工和产品的装配，都能以较高的生产率和最低的成本、采用较经济的方法进行并能满足使用性能的结构。该零件的工艺分析：1） 工序安排热处理之后调质处理后，再进行磨削加工，以保证加工质量稳定。2） 粗车、精车、粗磨工序均以两中心孔定位装夹工件，其定位基准统一，可以更好地保证零件的加工质量。3） 以工件两中心孔为定位基准，在偏摆仪上检查，32h7和38h6两处轴径外圆对公共轴心线A-B的圆跳动为0.08mm，以及28（上偏差+0.025；下偏差-0.005）的外圆对公共轴心线A-B的圆跳动为0.02mm。4） 工序5对所选夹具应要求备有花键对称度检查基准，可供加工对刀及加工后检查使用。2.5工艺制定机械加工工艺路线的拟订是制定工艺过程的总体布局，其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案，确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程中工序数和各工序内容。拟定过程中应首先确定每步工序的加工定位基准和装夹方法。然后再将所需的调质处理等工序合理插入工序表中，得到机械加工工艺路线。1）单件或小批量生产该零件工序号 工序名称 工序内容1 下料 棒料2 热处理 调质处理HB246-2823 粗车 夹一端，车端面，见平即可4 粗车 掉头装夹，车端面，保证总长,钻中孔5 粗车 以两中心孔定位装夹，粗车外圆6 精车 以两中心孔定位装夹，精车各部尺寸7 磨 粗磨外圆至尺寸，磨花键部分两端面8 铣花键 一夹一顶装夹工件，铣花键至尺寸9 划线 划键槽线10 铣键槽 一夹一顶装夹工件，铣键槽1011 检验 12

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