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汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺规划设计样本

汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺规划设计样本
汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺规划设计样本

汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺规划设计

毕业设计(论文)

汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺

设计

教学单位:机电工程学院

专业名称:机械设计制造及其自动化

学号:

学生姓名:

指导教师:

指导单位:

完成时间:

汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺

设计

摘要

凸轮轴作为发动机的重要组成部分,对其配气功能有着举足轻重的作用。当发动机工作运转的时候,凸轮轴负责控制进排气门的开合和开合量,但是由于工作时转速比较高,需要承受的扭矩的比较大,所以对凸轮轴的强度和支撑力的要求也比较高,因此在材质的选择上必须满足凸轮轴对强度等性能的要求。凸轮轴作为一个重要的零部件,它的改进和发展对汽车发动机的配气性能的提高和进步意义重大。

本课题选取直列四缸顶置气门式发动机F3000,对它的凸轮轴加工工艺进行分析与设计,而工艺路线的拟定是工艺规程制定中的关键阶段,是工艺规程制定的总体设计。撰写一条合理科学的工艺路线,既可以保证加工质量和生产效率,也可以有效合理的安排工人、设备、工艺装备,最终有利于降低整个生产周期和生产成本。所以,本次设计是在仔细分析凸轮轴零件加工技术要求及加工精度后,合理确定毛坯类型,经过查阅相关书籍、手册、图标、标准、等技术资料,确定工艺的机械加工余量、工序尺寸及公差,最终定制凸轮轴零件的加工工序卡片。

关键词: 发动机;凸轮轴;工艺设计

The Main Machining Process Design Of The Automobile Engine Camshaft

Abstract

The camshaft as an important part of engine, has a pivotal role on its distribution. When the engine running at work, camshaft is responsible for controlling the exhaust opening and closing and opening and closing of the door, however, because of the high speed in the work, it needs to bear large torque and also has a high strength and support of the camshaft. On the choice of the material must meet the requirements of camshaft on the strength of performance. The camshaft as an important component, its improvement and development is of great significance.

In this paper, the camshaft of the OHV engine processing technology for analysis and design. operational path routing is the key stage and general design. Write a reasonable scientific process route are have many advantage. This design is the careful analysis of CAM shaft parts processing technical requirements and processing accuracy, reasonable blank type, after consulting related books, manuals, ICONS, standards, technical data, determine the process of machining allowance, process dimension and tolerance, and customize the camshaft parts machining process card finally.

Keyword: Engine; Camshaft; Process Design

目录

1 概述 (1)

2 确定凸轮轴的加工工艺过程 (4)

凸轮轴的作用和分类 (4)

凸轮轴传动与工作条件 (5)

凸轮轴的结构及其特点 (5)

凸轮轴的主要技术要求分析 (6)

凸轮轴的材料和毛坯的确定 (7)

凸轮轴的机械加工工艺过程 (7)

凸轮轴的机械加工工艺路线 (8)

3 凸轮轴的机械加工工艺过程分析 (10)

凸轮轴的机械加工工艺特点及分析 (10)

凸轮轴主要加工工序分析 (11)

铣凸轮轴两端面,钻中心孔 (11)

主轴颈的加工 (11)

凸轮轴颈的加工 (11)

凸轮轴颈的加工 (12)

4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (14)

凸轮轴主要加工表面的工序安排 (14)

机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (14)

凸轮轴主轴颈工序尺寸及公差的确定 (14)

凸轮轴小外圆序尺寸及公差的确定 (15)

凸轮轴机械加工工艺过程卡片的制定 (15)

5 总结与展望 (18)

参考文献 (19)

致谢 (20)

1 概述

凸轮轴是发动机上的一个的旋转机件,它的运动对于发动机有极其重要的作用,在发动机工作循环中,它合理地控制进排气门的开启、关闭,使经过压缩的燃油混合气充分燃烧,推动活塞运动做功,然后将废气排出燃烧室。凸轮轴主要有两个重要的加工部位:主轴颈和凸轮。凸轮轴轴颈,主要是通过轴承与发动机接触,其表面有着足够高的精度、足够的刚度、较小的表面粗糙度以及良好的耐磨性,技术要求复杂而且比较高。而另一个重要的加工部位是凸轮,它更是决定着凸轮轴的质量。

凸轮轴只是发动机的其中一个部件,发动机的机体另外还由气缸体、气缸盖、曲轴箱等组成,发动机各机构和各系统也是以发动机机体为基础安装的,发动机机体的内、外则是安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。气缸体是发动机的框架,材料一般用灰铸铁制造,气缸体里面放置有活塞、曲轴等许多零部件,另外还有加强筋、润滑油道等结构。曲轴箱是放置曲轴的空腔部件,其中分为上下两部分,上曲轴箱在铸造的时候就跟气缸体就是一体的,下曲轴箱的功能更,能够存放润滑油,分隔上曲轴箱,由于它受力小所以下曲轴箱厚度薄,形状不一,可根据发动机的结构和汽油量灵活变动。气缸体的上面就是气缸盖安装的位置,从上部密封气缸并构成燃烧室。由于气缸盖所处的特殊位置,所以气缸盖不得不承受气体力和紧固气缸螺栓所造成的机械负荷,同时还由于与高温燃气接触而承受很高的热。

汽车经100多年来的不断改进、创新,凝聚了人类的智慧和匠心,最后才发展成现在的样子。而作为汽车的心脏发动机的重要零件,凸轮轴也经过漫长的发展过程成为现在的样子。在过去凸轮轴大多是由铸造以及锻造生产,个别也有用碳钢切削加工制造。铸造式凸轮轴主要有冷硬铸铁、淬火铸铁等。为了减轻重量,有些凸轮轴采用型芯铸造,使轴呈空心状。在不同的国家所采用凸轮轴种类也不同,日本使用冷硬铸铁凸轮轴较多,美国使用淬火铸铁凸轮轴较多。近年为提高发动机性能,出现了重融冷硬铸铁、淬火球墨铸铁等多种形式的凸轮轴,但由于性价比较低等诸多因素影响并没有广泛使用。锻造式凸轮轴以碳钢为主进行热锻,凸轮部分采用高频淬火处理,主要应用于大中型发动机上。由于其耐点蚀性能较好,多与气门顶置式(OHV)机构的挺杆组合使用,也有与摇臂配合应用于柴油发动机凸轮上置式(OHC)结构上。由于锻造式凸轮轴无法实现轻量化,发展潜力较小。铸造凸轮轴生产工艺为冷激铸铁。冷激铸铁产品,欧美国家早在上世纪二十年代初已经开始研制,广泛推广于上世纪六、七十年代,八十年代技术完全成熟。冷激铸铁产品以其低成本、高性能的显著特点,广泛应用于内燃机上。在国外,内燃机行业中有43%~47%汽油机、柴油机采用冷激铸铁作为凸轮轴材料,冷激铸铁普遍作为凸轮轴材料以其低成本、高性能的显著特点,得到了广泛的应用。冷激铸铁凸轮轴的性能及应用冷激铸铁由于具有高硬度的碳化物组织而具有良好的抗磨性和抗擦伤性。冷激铸铁中的白口层是莱氏体组织,在常温下是珠光体和碳化物的机械混合物,由于含有大量的碳化物,它起一个骨架作用。硬度较高,而莱氏体中的球光体起到储油作用。冷激

铸铁凸轮轴是在HT25基础上加入一定量的合金元素,经过特殊的铸造成型工艺铸造而成。合金元素的加入提高了凸轮轴基体硬度和综合机械性能,大大提高耐磨性。冷激铸铁凸轮轴的机械性能:抗拉强度ób>25N/mm2;硬度HRC48~54;耐磨层深度达6~1mm。由于目前采用的球墨铸铁和45#钢采用等温淬火或高频淬火获得马氏体组织。高速运转后,凸轮桃尖部位出现早期磨损,而冷激铸铁采用特殊的成型工艺,不需热处理。凸轮轴各部位即能得到所需的不同硬度值。桃尖部位的磨损量仅为球墨铸铁和45#钢的1/7,同时具有降低加工成本,提高经济性等优点。为了减轻重量,凸轮轴芯铸成中空圆柱或者中空异型状成为发展趋势。中空圆柱或者中空异型状对加工设备和生产材料提出了很高的要求,如对磨床等设备的加工精度和稳定性要求很高。作为优化整个气门驱动系统的基本要素,组合式凸轮轴的发展正成为趋势。组合式凸轮轴由精密钢管和装配于其上的凸轮节组成,而凸轮节的材料可以是钢或粉末金属材料。装配式凸轮轴的发展前景由于传统的凸轮轴主要是铸造或锻造加工而成,各个部位金属性能相似。这种凸轮轴很难同时保证发动机配气机构对凸轮轴各个部位不同性能的要求,凸轮的排列也不可能紧凑,材料利用不尽合理,后续加工复杂,在轻量化、功能高度集中和降低成本方面难有新的突破。随着汽车轻量化发展,凸轮轴向轻量化、功能高度集中和低成本方向发展,装配凸轮轴的优势逐渐被人们认可和接受。装配式凸轮轴的轴和凸轮分开制造,然后装配在一起。凸轮一般采用碳钢或粉末冶金材料,轴颈采用粉末冶金件或集中于芯轴的钢管上,芯轴则采用冷拔薄壁无缝钢管。碳钢凸轮可进行高频淬火或渗碳处理,具有较高的耐胶着、耐点蚀性能。在设计方面装配式凸轮轴可将凸轮宽度设计较窄,间隔亦可很小,凸轮的排列非常紧凑。它与传统凸轮轴相比具有重量轻、加工成本低、材料利用合理等优点,与实心轴凸轮轴相比,重量减轻多达45%。装配式凸轮轴的关键技术是连接方法,因其连接方法不同而决定制造工艺及设备。装配式凸轮轴始于上个世纪8年代,最先研制开发的是焊接连接式凸轮轴。上个世纪8年代中期烧结连接式凸轮轴投入使用,同期出现了扩管法生产的凸轮轴。上世纪9年代后期滚花连接式凸轮轴开始研制。随着新的连接方法的出现,装配式凸轮轴制造技术也不断地被更新。焊接连接式凸轮轴由于焊接时容易产生热变形,使凸轮轴的尺寸精度降低,激烈的热变化也容易使焊接部位产生裂纹,质量难以保证;烧结连接式凸轮轴在进行粉末烧结成型凸轮的同时,凸轮又要在液相状态下与钢管扩散连接,此过程必须在1℃以上烧结炉内进行,在高温下轴容易产生弯曲,造成尺寸精度误差,而且在烧结时,对材料的性能也有限制,需要大型烧结炉,热效率不高;扩管法首先使凸轮与钢管配合,然后从管内侧加液压或机械扩管,为承受扩管内压,凸轮壁要有一定的厚度,同时,为了使扩管容易进行,必须使用薄壁钢管,且由于高压作业的特殊要求,也使其设备大型化;冷热套过盈连接法虽然在机械零件生产中被广泛应用,但在凸轮轴生产中未必合适,因为在凸轮与轴热套连接时,凸轮被加热,产生软化现象,难以保证摩擦时的耐磨性,许多凸轮在工作时,会向轴端导热,使得工作初始与完了时的连接过盈量发生变化,连接器度不能保持一致;滚花法在可靠性、精度、设备、能耗等方面都有一定的优越性。进一步开发组合式凸轮轴的重点将在于开发材料及优化加工工艺。市场上目前正在大力开发应用复合材料,例如陶

瓷材料等制造凸轮轴。马勒公司正在进行组合式凸轮轴的扩展功能研发。比如燃油泵启动件和传感器组件的集成也日渐受到青睐。SOHC凸轮轴上进气口或出气口凸轮节的同步可通过马勒CamInC am?嵌套式凸轮轴来实现。装配式凸轮轴目前以较快的速度发展,主要应用于高性能的发动机上。随着装配式凸轮轴生产技术的提高,性能会更好、成本更低、技术多样化的装配式凸轮轴将会涌现出来。

随着过去10年我国汽车产业的飞速发展,发动机凸轮轴也将会进一步的发展进步,而要求也日益提高:结构紧凑、功能高度集中、重量轻,能承受更高的接触压力等等,我们应该贡献自己的力量,让我们国家的制造迈上一个崭新的台阶。

2确定凸轮轴的加工工艺过程

凸轮轴的作用和分类

凸轮轴是活塞发动机配气机构的一部分,控制和驱动各缸气门依次开启和关闭,在发动机在工作时主要有两个作用,一是定时为汽缸吸纳新鲜的可燃混合气,二是及时将燃烧后的废气排出汽缸。采用顶置式气门和顶置式凸轮轴的发动机直接通过凸轮轴摇臂驱动气门,这样凸轮轴转速较高,同时可以保证进排气和传动效率、简化传动机构、降低高转速的振动和噪音等,因此应用比较广泛。

凸轮轴根据安装位置来分类,主要有下置,中置,顶置三类,下置式配气机构的凸轮轴位于曲轴箱内,中置式的凸轮轴位于机体上部,上置式的凸轮轴位于气缸盖上。底置式一般为转速较低的发动机,所以农机跟工程机械中应用比较广泛,顶置是目前发动机主流的布置方式,顶置又分为单顶和双顶,单顶置凸轮轴顾名思义就是在气缸盖上仅有唯一的一根凸根轴,没有推杆和挺杆,因此减小了配气机构的惯性力的同时也减少了气门产成颤动的倾向和系统的变形量。而且单顶置凸轮轴发动机还有另外一个特点,那就是运动质量小,从而让凸轮轮廓可以设计的比较陡一些,可以使气门的打开和关闭更为迅速,保证有充分的时间停留在全开的位置上,有利于发动机的换气,提高容积效率,这样也可同时提高发动机的性能,尤其是高速下的性能。双顶置凸轮轴就是比单顶置凸轮轴在缸盖上多安装一跟凸轮轴,第一根用于驱动进气门,第二根用于驱动排气门,省去了挺柱和推杆,使往复运动质量得以大大减小。因此普遍应用于高速发动机,但正时传动机构复杂,且为拆装缸盖造成一定困难。正因为顶置凸轮轴相对于下置,中置而言优点众多,现在大多数量产汽车的发动机配备的是顶置式凸轮轴。

凸轮轴传动与工作条件

汽车发动机工作时,曲轴转动然后带动凸轮轴运动。曲轴与凸轮轴之间的传动方式有三种,分别是齿轮传动、链条传动以及齿形胶带传动。下置凸轮轴和中置凸轮轴与曲轴之间的传动主要通过圆柱形正时齿轮的方式传动,一般从曲轴到凸轮轴只需要一对齿轮传动,也可以通过再增加1个中间惰轮,从而避免传动齿轮直径过大。而正时齿轮采用斜齿轮,可以让啮合平稳减少振动和降低工作过程中的噪声。链条传动常见于顶置凸轮轴与曲轴之间,但由于其工作可靠性和耐久性不如齿轮传动。在高转速发动机上通常使用齿形胶带代替传动链条,但在一些大功率发动机上仍然使用链条传动。齿形胶带具有工作噪声小、工作可靠以及成本低等优点。对于双顶置凸轮轴,一般是由正时齿形胶带或链条由曲轴驱动排气凸轮轴,通过金属链条由排气凸轮轴驱动进气凸轮轴,又或者是进气凸轮轴和排气凸轮轴二者都由曲轴通过齿形胶带或链条驱动。

凸轮轴工作条件和工作环境比较恶劣,在应力作用下凸轮轴与挺杆、气门阀杆形成摩擦副,在工作过程中承受挺杆挤压应力作用,其次受到一定的弯矩和扭矩的作用,同

时又要承受周期性变化的挤压应力以及与挺杆相接处产生的摩擦的作用力,也受到周期性的冲击载荷和摩损。凸轮轴在工作过程中与挺柱配合接触面应力大,且摩擦会产生热,而散热条件不好,容易出现撕裂、刮伤、剥落以及早期的磨损等。凸轮轴的主要失效形式为疲劳失效(黏着磨损及擦伤)、凸轮磨损、表面压应力反复作用造成块状剥落和麻点等。

图 21凸轮轴简图

图22为凸轮轴实物图

凸轮轴的主体部分就是一根轴,轴上附带有数个凸轮,正是这些凸轮的转动实现其进气排气的功能。轴的两端分别作为轴承支撑点以及与驱动轮相连接,而凸轮侧面呈鸡蛋状,鸡蛋形状的凸轮有利于实现汽缸充分的进气和排气,具体来说就是在尽可能短的

时间内尽可能的吸纳新鲜的可燃混合气,并尽可能地把燃烧后的废气排出汽缸。另外基于发动机的使用寿命和运转稳定性的考虐,气门需要避免开闭动作中的加减速过程所带来的额外冲击,否则会造成气门的不可逆转的损坏、持续的噪声问题或是其它问题的生产。

由于凸轮轴工作时的转动速度高,因此凸轮轴需要有很高的强度,同时又因为凸轮轴需要承受的转矩加大,所以对其可靠支撑发面要求也很高。而凸轮轴的材质主要有铸铁跟碳钢两大类。为了降低凸轮轴的质量,并提高凸轮轴的承受载荷能力,凸轮轴通常采用中空结构。凸轮轴上加工有润滑油道,为凸轮轴,摇臂轴以及摇臂等部件提供润滑。凸轮轴的主要技术要求分析

图23 凸轮轴主要尺寸图

1 支撑轴颈尺寸为Φ,尺寸精度为IT6,,,,凸轮轴的长度公差为IT10,。

2 ±,,。

3 键槽的尺寸:宽,深4mm,;;,。

4 两端螺纹孔:螺纹孔为M12,采用基孔制;。(见A3图纸)

5 止推面Φ40±,。

凸轮轴的材料和毛坯的确定

凸轮轴比较常用材料有铸铁、碳钢、合金钢等。铸铁主要有球墨铸铁、合金铸铁、冷激铸铁;碳钢主要有中碳钢、40钢、45钢、合金钢40Cr等等。球墨铸铁一般用于单缸凸轮轴,合金铸铁一般用于高速凸轮轴。冷激铸铁取消热处理,节约能源,加工余量较小,常用于轿车发动机或汽油机凸轮轴。对于少量生产或试制时,也可利用相应的棒料切削加工成型,但这样材料的利用率很低。

凸轮轴对材料的要求较多,首先要有一定的弯曲疲劳强度和足够的韧性,能承受一定的扭转载荷,确保凸轮轴在工作中受力后无明显的变形。其次是工作表面特别是凸轮

表面要有较高的粗糙度、中等强度和硬度以及较好的耐磨性,避免凸轮轴在工作过程中产生磨损、刮伤、断裂等严重缺陷。然后材料必须具备较好的耐磨性能以及加工时较好的切削加工性能。最后凸轮轴要具有准确的尺寸,轴颈部分的材料要有中等的抗弯强度和抗扭转载荷及中等的韧性和耐磨性。综合比较各种材料的强度、韧性、耐磨性、加工性以及经济等因素,此次凸轮轴选用材料为45钢。

凸轮轴的毛坯根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来决定。本次凸轮轴毛坯的直径为53mm,长度为495mm。

凸轮轴的机械加工是一个科学严谨的过程,为保证凸轮轴机械加工工艺的合理,必须满足其工艺设计原则:

(1)在工艺的合理性的前提下,保证工艺具有先进性,在保证产品生产节奏的前提,运用先进技术,提升产品的竞争力。

(2)如果经济条件允许,在关键技术和设备上,理应选用国内外先进厂家的先进设备。

(3)在保证产品质量的前提下,应考虑将工艺的先进性和经济性相结合,降低生产成本。

(4)设计工艺时还应充分考虑各个加工环节的安全和操作者的方便性。

(5)加工方法应该与企业当前的技术工人水平和加工设备适应。

(6)选定的加工方法应该与工件材料的加工性能相适应。

(7)在生产进度允许的情况下,尽可能考虑柔性生产。

除了加工工艺的合理性以外,工序顺序的合理安排对零件的质量影响也是比较大的。结合本文对凸轮轴加工和零件切屑加工顺序原则进行分析:

(1)基准先行,零件加工一般多从精基准的加工开始,再以精基准定位加工其它表面。凸轮轴作为旋转轴类零件应先铣端面加工两端中心孔,然后再以中心孔作为精基准,粗、精加工所有外圆表面。

(2)先粗后精,先加工精度要求较高的主要表面,即先粗加工再半精加工各主要表面,最后再进行精加工和光整加工。在对重要表面精加工之前,有时需对精基准进行修整,以利于保证重要表面的加工精度。

(3)先主后次,根据凸轮轴的共用和技术要求,先将凸轮轴的主要表面如主轴颈,凸轮轴颈等和次要表面分开,然后先安排主要表面的加工,再把次要表面的加工工序插入其中。次要表面一般指键槽、螺孔、等表面。这些表面一般都与主要表面有一定的相对位置要求,应以主要表面作为基准进行次要表面加工,所以次要表面的加工一般放在主要表面的半精加工以后,精加工以前一次加工结束。

(4)先面后孔,先铣端面在加工中心孔,比较稳定可靠,也容易加工,有利于保证孔的精度。如果先加工孔,再以孔为基准加工面,则比较困难,加工质量也受影响。

凸轮轴的尺寸精度、各支承轴颈的同轴度、凸轮形状精度以及位置精度的要求都很

高。基于加工工艺的原则和加工工序的合理性要求,可以让凸轮轴的整个加工工艺过程变得科学合理,凸轮轴的主要的加工表面可以大致确定为:主轴颈,凸轮,小外圆,键槽等,凸轮轴的主要加工工序的顺序可归纳为:铣两端面;钻中心孔;粗车主轴颈;粗、精磨轴颈、凸轮等。

凸轮轴的机械加工工艺路线

在进行大量的工艺分析之后,制定出生产凸轮轴的加工工艺路线:

(1)铣端面打中心孔

(2)粗车主轴颈

(3)凸轮轴颈粗加工

(4)热处理

(5)校直

(6)粗磨轴颈、凸轮等

(7)精磨轴颈、凸轮等

(8)探伤

(9)抛光

(10)清洗

(11)下线检查

确定了凸轮轴的工艺路线后,对其的基准进行选择,凸轮轴的定位基准应与设计基准和工序基准相统一重合,基准的选择是工艺设计过程中的重要工作之一。正确与合理的基准,可以让加工质量得到保证,生产成本得到控制,生产率得到提高。否则,不但使实际生产过程中的错漏百出,甚至令最后生产的整批零件由于质量问题而报废,造成很大的经济损失。凸轮轴的粗基准的在第一道工序铣端面打中心孔中选择,工件毛坯外柱圆面及其一个侧面作为粗定位基准。这保证了后续加工余量的均匀性,同时也后续精加工的质量。因为凸轮轴作为轴类零件,各支承轴颈、凸轮、凸轮轴颈、凸轮小外圆的加工等均是采用两中心孔作为定位基准,表面则是以轴的中心线作为设计基准,同时基于基准重合原则应选择两中心孔定位。而基于基准统一原则,多数工序的定位基准应采用中心孔,这样能有利于加工端面和外圆。

3 凸轮轴的机械加工工艺过程分析

1)刚性差

由于凸轮轴是细长轴,长颈比较大,因此刚度差,通常凸轮轴主轴颈切削加工时工件两端顶针顶着中心孔,然后用鸡心夹夹在小头,当切削工件中间部分时容易出现较大的受力变形,还有表面的残余应力会引起变形,尤其在加工凸轮时,其变形最为明显。凸轮轴在加工过程中的变形,很容易引起后续加工工序加工余量分配均匀性,如果变形过大会直接造成后续加工工序无法进行,甚至会使零件直接中途报废。在设计凸轮轴工艺时,应针对其易变性特性采取相应的辅助措施和合理安排加工工序。

图24 凸轮轴主轴颈加工

如图2-4 ,对凸轮轴主轴颈的粗精加工,由于主轴颈数量加多,而且分散在整个凸轮轴上,加工时,中间最容易出现明显变形及残余应力,针对这些情况应采取以下措施:

(1) 可以通过辅助支承,比如托架等,来增强刚度,降低加工造成的变形和振

动。(2) 采用小切削量或者分段加工减少变形。

(3) 合理安排工位顺序以减少加工变形。

(4)粗加工产生的变形在精加工中进行修正,半精加工产生的变形在精加工中修正。

2)加工难度大,技术要求高

凸轮轴的整体加工路线较长,形状相对复杂,精加工占比较高,凸轮轴的凸轮、支承轴径、止推面都是不容易加工的。凸轮更是凸轮轴的加工难度最大的,不但技术要求较高,加工面多而且复杂,需要满足它的尺寸、形状、位置精度要求,凸轮的加工,要满足其性能要求,不仅要求凸轮曲线升程满足进排气门的开启和关闭的规律曲线,还需要满足凸轮的相位角要求,比如说,第三进气相位角为13°。但凸轮的轮廓曲线上的各点相对其回转中心的半径是一直变化的。如果选用一般的机床加工,由于加工半径的随时改变必定会引起机床的切削力和切削速度的变化,这势必会使凸轮轮廓曲线出现

误差,从而导致凸轮的性能受到影响。因此凸轮轴加工时应注意以下问题:

A 正确分配粗加工、半精加工及精加工余量。

B 粗基准选择用凸轮轴两端的中心孔,中心孔的加工以主轴颈外圆作为基准,这样能保证凸轮轴加工颈向及轴向加工余量的均匀性。

C 凸轮轴轴向定位以主轴颈轴肩定位,工艺设计时定位基准应尽量与设计基准一致。

铣端面打中心孔作为发动机凸轮轴加工工艺的第一个比较重要的工序,将在钻铣车组合车床上完成,若端面不平则中心钻上的两切削刃的受力不均,钻头可能引偏而折断,因此采用先面后孔的原则。它的的加工质量直接影响着后续加工工序的质量,同时影响着凸轮轴的质量和性能。本工序的中心孔作为后续各支承轴颈,凸轮,止推面的粗加工,半精加工到精加工以及凸轮轴的抛光等工序的定位精基准,十分重要。在铣端面时,一般只限定5个自由度即刻,用2个V型块限定4个自由度,轴向自由度是由凸轮轴轴颈前端面或后端面。目前普遍采用的是自定心定位加紧,密齿刀盘铣削。轴向尺寸保证后端面到毛坯的粗定位基准尺寸和整个凸轮轴长度。

凸轮轴主轴颈的加工常采用车削、热处理、磨削、抛光的加工工艺,传统粗加工多采用多刀车削工艺,但由于加工变形大、设备柔性差等问题,目前已逐步被CNC车削、外铣等加工方式所替代,磨削加工根据产量的大小,常采用多砂轮或单砂轮磨削,多砂轮磨削可以高效率地磨削凸轮轴支撑轴颈,CNC车削可以通过多触点校直,。同时数控磨削可以运用在线检测技术,对零件的加工部位尺寸进行监控,并把对砂轮的自动修整数据反馈给数控系统,来控制砂轮的补偿,确保加工部位的尺寸符合要求。

凸轮轴颈的粗加工常用凸轮仿形车床车削加工或CNC铣削加工,精加工采用凸轮磨床进行磨削,传统磨削采用靠模方式磨削,目前随着数控技术的发展,以采用无靠模的CNC轨迹跟踪磨削,机床砂轮进给轴和工件旋转轴进行插补磨削方式,完全取消了机械靠模,从而具有良好的柔性、加工精度较高。凸轮轴颈传统加工流程:仿形多刀车→ 粗磨→淬火→半精磨、精磨→靠模砂带抛光,目前的加工流程: CNC无靠模外铣机床铣削凸轮→淬火→ CNC无靠模磨床CBN砂轮磨削凸轮→柔性抛光凸轮。

凸轮作是凸轮轴整个加工过程的重点难点,加工过程中要保证凸轮的尺寸精度要求,而且还有形状精度和位置度要求,而其中形面的加工又是凸轮加工中最重要的部分。另外,凸轮的加工还要满足其性能要求,不仅要求凸轮曲线升程满足进排气门的开启和关闭的规律曲线,还需要满足凸轮的相位角要求,如图25,第三进气相位角为13°。但凸轮的轮廓曲线上的各点相对其回转中心的半径是一直变化的。如果选用一般的机床加工,由于加工半径的随时改变必定会引起机床的切削力和切削速度的变化,这势必会使凸轮轮廓曲线出现误差,从而导致凸轮的性能受到影响。

图 25 凸轮型线相位角

但是随着凸轮磨削技术的飞速发展,例如数控技术和CBN砂轮的应用的提高,凸轮磨削的几何尺寸的控制比较准确,这个问题也得到了有效的解决。

凸轮形面的粗加工目前在国内主要是凸轮轴车床车削加工,也有采用铣削加工和磨削加工的。如采用液压仿形凸轮铣床和双靠模凸轮轴磨床,而双靠模凸轮轴磨床有两套靠模,当砂轮直径在一定范围内时,使用第一个靠模来工作。当砂轮磨损到一定程度时,靠模自动转换,使用第二个靠模来工作。该磨床通过对砂轮直径的控制来提高凸轮外形的精度,而且提高了凸轮形面的加工精度。

发动机凸轮轴毛坯采用精铸的方法制造,毛坯精度较高,切削量小,故采用磨削的加工工艺,简化了凸轮形面的加工。凸轮形面的加工采用磨削的方法,在凸轮磨床上完成粗磨及精磨的加工。工件安装在两顶尖之间并以键槽做轴向定位,在支承轴颈处安装辅助支承保证凸轮形面的加工精度。发动机凸轮轴形面的加工所采用的凸轮轴磨床是立方氮化硼磨床,该磨床能迅速地变换磨削的凸轮形状,超过一般仿珩磨的生产率。机床具有较大的刚度,能承受大的工作负也使砂轮的利用更经济、合理。由于立方氮化硼(CBN)砂轮的使用寿命高,因此,砂轮的直径变化所造成的凸轮形状误差显著减小,也大大提高了凸轮形面的磨削精度。

图26 凸轮轴凸轮加工

凸轮的加工以键槽作为定位基准,全部凸轮的径向偏角为7′30″~11′30″,凸轮高度为,±,。以第三对凸轮(图26)为例,进气凸轮对称中心线相对键槽对称中心线的夹角为13°±30′,两凸轮对称中心线夹角为93°±30′。在精磨凸轮过程中需要注意在加工前应用高压气枪吹出中心孔的铁屑,并用棉纱擦拭中心孔,加工完后检验工件是否符合技术要求。

4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定

轮轴的主要加工表面为主轴颈、凸轮、外圆;次要加工表面为两端面、键槽。此外,还有还有检验、清洗、去毛刺等工序。

凸轮轴各主要表面的工序安排如下:

(1)、主轴颈:粗车、精车、磨削;

(2)、凸轮:粗车、粗磨、精磨;

(3)、mm小外圆:粗车、精车、磨削。

、工序尺寸及公差的确定

表1凸轮轴主轴颈的工序尺寸及公差

工序名称工序余量经济精度工序尺寸及公差铸造φ53±1

粗车 3.2mm IT11

φ

精车 1.3mm IT8

φ

磨削0.5mm IT6

φ

表2凸轮轴小外圆的工序尺寸及公差

工序名称工序余量经济精度工序尺寸及公差铸造φ53

粗车14mm IT11 φ

精车 3.5mm IT8

φ

磨削0.5mm IT6 φ

凸轮轴机械加工工艺过程卡片的制订

填写工艺卡片是制订机械加工工艺规程的最后一项工作,它主要包括发动机凸轮轴的工序顺序及内容的填写、工序简略的绘制、合理选择各工序所用机床设备的名称与型号、工艺装备的名称与型号。

表3发动机凸轮轴主要加工工艺过程

工序号工序

名称

基准工序简图设备

1 铣端面打

中心孔

粗基准:前后两

支承轴颈毛坯外

钻床

2 粗车外圆

及划线

两个中心孔、小

头用辅助支撑

CNC车床

3 粗切槽两个中心孔、小

头用辅助支撑

车床

续表3 4 正火正火生产线

5 精车

外圆

两个中心孔、

小头用辅助支撑CNC车床

6 粗车

凸轮

两个中心孔、

键槽

CNC车床

7 粗磨

外圆

两个

中心孔、

凸轮轴

小外圆

CNC磨床

8

精研

中心孔

台钻

9 精磨

凸轮

两个

中心孔

磨床

10 精磨大外

两个

中心孔

磨床或专机

11 抛光、

去毛刺

两个

中心孔

抛光机

12 探伤探伤机

加工工艺方案

拨叉零件的机械加工工艺方案设计 设计要求: 综合运用已有知识,收集查阅相关资料,设计符合机械加工工艺规程设计基本原则的零件机械加工工艺方案。所附为一些中批量生产的零件图样,供选择。 设计要求: 在所提供的各类零件中自选一个作为分析对象,综合运用已有知识,收集查阅相关资料,设计符合机械加工工艺规程设计基本原则的零件机械加工工艺方案。 所附为一些中批量生产的零件图样,供选择。 工作量: 1、分析零件的加工工艺性,选择毛坯种类,指出机械加工的难点与处理方案。 2、分析比较不同的工艺方案,从中选出较优的机械加工工艺路线,且为各道工序选择定位基准(分析到工步,标明工序内容、定位基准与机床设备),并说明理由。 3、完成所选零件的机械加工工艺路线设计说明书。 附件:零件图样 3、CA6140拨叉(2) 零件的机械加工工艺方案 1 零件结构特点与技术要求的分析

该工件为拨叉,拨叉零件主要用在操纵机构中,比如改变车床滑移齿轮的位置,实现变速;或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中,从而控制横向或纵向进给。该工件的主要技术要求如下: ①宽度为mm的槽尺寸精 度。此处用于与滑移齿轮配合,保 证滑移齿轮的位置精度,精度等级 为IT6,要求高。 ②花键毂的加工精度。其为 标准件,松联接。 ③花键孔的加工精度。其精 度等级为IT12,要求低,其中心轴线作为一个精基准。 ④宽度为mm的槽尺寸精度、此处精度等级为IT9,要求低。 ⑤表面粗糙度Ra值要求为、 ⑥其余尺寸,形位,表面粗糙度等级要求一般。 综上分析可知,径向尺寸的精基准为花键孔中心轴线,轴向尺寸的精基准为拨叉右端面,分别为两组加工表面。 2毛坯的选择 根据技术要求,零件材料选择HT200,生产纲领要求为中批生产,且零件尺寸较小,形状比较简单,采用砂型铸造,生产成本低,制造的工件可满足使用需求,适应性强,

机械加工工艺规划论述 李培国

机械加工工艺规划论述李培国 发表时间:2018-01-17T14:54:57.867Z 来源:《防护工程》2017年第24期作者:李培国 [导读] 机械加工是将半成品的原材料、零部件等通过组装、拼接,制作成一个完整的机械设备或产品。 潍坊青特车桥有限公司 262233 摘要:机械加工是将半成品的原材料、零部件等通过组装、拼接,制作成一个完整的机械设备或产品。在制作过程中,不可避免会产生许多废弃的部件边料,造成能源损耗、资源浪费和噪音、光化学烟雾等物理性污染。所以绿色制造的机械加工工艺有其研究和实践的必要性和现实意义。绿色制造的机械加工工艺不仅减少了机械制造阶段的环境污染和能源损耗,提升了产品质量和安全性能,而且节约了生产成本。对废弃材料进行技术改进和回收利用,对我国构建资源节约型社会有重要意义。 关键词:机械;加工工艺;规划 1 引言 在机械加工中,为了做出符合要求的成品或零部件,常常形成许多废料,不仅消耗了大量的资源与能量,还产生了噪声污染。所以,在可持续发展成为时代主题的现在,绿色制造势在必行。对于当前这个领域的现状以及国内外的绿色制造研究需求,文章介绍了机械加工工艺规划,明确了绿色制造的应用前景和研究意义。 2 新颖的规划架构 2.1技术体系的总架构 机械制造所涉及的特殊绿色技术,会关联到整个生产周期,可能也会关涉多样态势下的生命周期。这种预设的周期,涵盖了特有的原料选取、产品预设的途径、接续的加工及制备、包装及接续的装配、产出以后的真实运用。产品终结了预设的周期后,还要经由拆卸及回收,设定出最优的再制造路径。环境及资源关涉的外在影响,整合了耗费掉的多样资源、经济技术这一层级的要素。企业现有的内外效益,都要被调和,才能创设出优化协调这一新颖模式。新颖规划特有的核心,是在设定好的周期时段内,整合起重新运用、特有的减量化、接续的再制造、带有再生特性的循环。面向机械加工特有的制造体系,涵盖了预设的两种目标、带有过程特性的两种层级,是这些细节的归整和集成。机械加工时段内,绿色制造特有的全面模型,以及描画出来的全面视图,都要调和现有的内外利益,预设优化统一的总指引。与此同时,还应限缩耗费掉的资源,提升原有的利用率,限缩环境范畴以内的干扰影响。 2.2绿色制造特有的架构 与传统的制造规划体系相比较,绿色制造有着其特殊的创新性,并且关涉多个层级的新内涵。具体而言,绿色制造特有的架构,涵盖了带有毒害特性的物质缩减、污染管控依循的技术、特有的预防技术、面向环境这一范畴的设计途径。依循细分出来的制造活动,把如上的技术,分出三个类别:生命周期根基上的技术、产品产出这一流程内的技术、产出过程衔接的技术。这就创设出了根本的构架,预设了工艺规划的总指引。依循如上的框架描绘,经由组合分解,可以得来工艺规划这一范畴的侧重点。第一点,是资源耗费应有的极小化。这一侧重点,还可分出能量耗费特有的范畴、原料耗费特有的范畴、辅助耗费特有的范畴。第二点,是环境排放应有的极小化。耗费掉的多样废品,如废弃掉的原料液体、排放出来的废渣、工业流程内的电磁辐射、传递出来的噪声,都被划归进这一范畴。第三点,是整体架构下的工艺决策。机械加工时段内,会发觉多样的疑难。例如:选择模具特有的疑难、选取出来的多样方案比对、选取出来的切削液、制造必备的冷却液、特有规格的刀具夹具。 3 优化绿色制造工艺过程规划 3.1惯用路径的优化 绿色加工制作的工艺流程具备特有性,为增加其适应性与可行性,就应优化惯用的工艺路径。这一流程,是工艺设计特有的疑难点。工艺路径的更替及优化,能缩减原有的上市时间,提升原有的质量层级,限缩制备成本,同时限缩特有的环境影响。明晰新颖的优化路径,就应考量某一范畴内的产出成本、加工耗费掉的成本;更要考量永续态势下的资源运用。若没能考量这一点,则加工流程特有的污染,就会凸显递增的倾向,缩减了应有的利用率。 3.2节能调度的新颖工艺 如果想要真正地进行节能生产,必须对现有的机床设备进行优化与改进。因此,节能调度的新路径,带有可行性。产出流程中,预设的多样机床,惯常一起去加工。在这时,设定好的同种路径,能用在既有的多样机床;厂房安设好的同种机床,也可能带有多样规格,以及多样型号。机床及配件特有的组合方式,对周边区段内的环境、耗费掉的资源,都会带有不同干扰。预设科学调度的路径,能够限缩总体能耗,节约原有的加工资源。 3.3优化参数规划 在过程规划中,工艺参数是其中的关键技术。要实现能源与物料的最低化,就必须对零件加工的工艺参数进行优化。通常来说,参数优化主要是针对制造工艺的采用过程,让加工过程可以更好的进行。在加工过程中,影响能量消耗、加工质量、环境污染的因素有很多,例如,刀具的种类,切削液的类型等等,优化参数则是选择最适的加工工具。优化制造工艺路线,工艺路线的确定,是制造工艺过程中最难最重要的环节,在提高产品质量、较少成本、节约资源方面都有重要作用。优化工艺路线,是在明确传统工艺方法的基础上,根据对环保、资源利用以及成本的充分分析,做出最有利实用的加工路线。优化节能型机床工件,对于当前已拥有的设备资源进行优化配置,利用不同型号规格机床的不同作用,优化机床与工件的组合方式,实现多机床多工件的同时加工,在安排调度过程中,注意考虑不同组合方式对环境以及资源消耗的影响,实现总体能量消耗的最低化。 4 国内外绿色加工工艺规划技术的发展现状 从本质上来说,绿色加工工艺是一种决策问题,属于绿色制造的一部分。是以传统工艺为基础,结合了包括控制技术、材料应用技术、表面技术等多种新科技在内的现代工艺规划。环境影响与资源消耗是绿色工艺规划考虑的主要问题,通过对加工制造方案、规划设计过程进行优化选择,制定绿色环保的实施方案,并以此来提高原材料的利用率,降低能源与物料的消耗,减少废气污染物的产生。

典型轴类零件的数控加工工艺设计(doc 29页)

典型轴类零件的数控加工工艺设计(doc 29页)

摘要 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备。 本次设计就是进行数控加工工艺设计典型轴类零件,主要侧重于该零件的数控加工工艺和编程,包括完成该零件的工艺规程,主要工序工装设计,并绘制零件图、夹具图等。 通过本次毕业设计,对典型轴类零件的设计又有了深的认识。从而达到了巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。 关键词:数控技术典型轴类零件加工工艺毕业设计

1.引言 数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体,是现代先进制造技术的基础和核心。数控车床己经成为现代企业的必需品。随着数控技术的不断成熟和发展及市场日益繁荣,其竞争也越来越激烈,人们对数控车床选择也有了更加广阔的范围,对数控机床技术的掌握也越来越高。随着社会经济的快速发展,人们对生活用品的要求也越来越高,企业对生产效率也有相应的提高。数控机床的出现实现了广大人们的这一愿望。数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度,节约能源、降低消耗的重要手段。是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据。也是企业对高品质、高品种、高水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。这不但满足了广大消费者的目的,即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求,同时推动了企业的快速发展,提高了企业的生产效率。 数控工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方 法的工艺文件,它将直接影响企业产品质量、效益、竞争能力。本文通过对典型轴类零件数控加工工艺的分析,对零件进行编程加工,给出了对于典型零件数控加工工艺分析的方法,对于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。根据数控机床的特点,针对具体的零件,进行了工艺方案的分析,工装方案的确定,刀具和切削用量的选择,确定加工顺序和加工路线,数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定,充分体现了数控设备在保证加工精度,加工效率,简化工序等方面的优势。 本人以严谨务实的认真态度进行了此次设计,但由于知识水平与实际经验有限。在设计中会出现一些错误、缺点和疏漏,诚请各位评审老师提出批评和指正。

(完整版)机械加工工艺及其毕业课程设计方案

目录 摘要 (3) 第一章零件及零件的工艺分析 (4) 1.1 零件的作用 (4) 1.2、零件的工艺分析 (4) 第二章确定毛坯的制作方法、初步确定毛坯形状 (5) 第三章工艺设计与分析 (5) 3.1、定位基准的选择 (5) 3.2、零件的表面加工方法的选择 (5) 3.3、确定加工工艺 (7)

3.4、确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸,设计、绘制毛坯 (8) 3.5、确定切削用量 (9) 3.6、填写机械加工工艺过程卡和机械加工卡工序 (20) 第四章夹具的设计……………………………………………………………… 21 4.1确定设计方案 (21) 4.2 计算夹紧力并确定螺杆直径………………………………………………… 22 4.3 定位精度分析………………………………………………………………… 22 参考文献 (23)

摘要 本次设计是汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉,它位于传动轴的端部。主要作用:一是传递扭矩,使汽车获得前进的动力;二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时,由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个孔,是用来安装滚针轴承并且与十字轴相连,起万向节轴节的作用。而零件外圆内的花键孔与传动轴端部的花键轴相配合,用于传递动力之用。 这次的夹具也是用于装夹此零件,而夹具的作用也是为了提高零件的劳动生产率、保证加工质量、降低劳动强度。而夹具的另一个目的也是为了固定零件位置,使其得到最高的效率。 关键词:传动轴万向节滑动叉传递扭矩花键轴 Abstract This design is car chassis of transmission shaft universal joint sliding a fork,it is located at the end of the drive shaft of.The main role:first, is the transmission torque,make cars get motivation;second,it is when the automobile driving axle leaf spring in different state,by the parts can adjust the length of the shaft and its position.Parts of the two fork a two funtion.And the parts of the spline circle order to improve labor productivity,ensure the parts processing quality, reduce the labor intensity.And fixture another purpose is to fixed position parts,making it the shaft 、universal joint sliding a fork

轴的加工工艺设计

轴的加工工艺设计 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

轴加工工艺规程设计 专业:机械设计制造及其自动化 班级: 姓名: 学号: 轴类零件加工工艺规程设计 一、设计要求: .零件任选 .零件图一张,用CAD画 .毛坯图一张 .机械加工工艺规程综合卡片一套 .说明书一份 .按大批大量生产考虑 二、零件图 轴的作用 轴主要应用在动力装置中,是主要零件之一。其主要作用是传递转矩,使主

轴获得旋转的动力,其工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩。因此,该零件需具有足够的耐磨性和抗扭强度。 输出轴的结构特点、工艺,表面技术要求分析 从图示零件分析,该轴结构简单,属于阶梯轴类零件。主要由有φ55、φ 40、φ23、φ20的外圆柱面。φ50的外圆的粗糙度要求都为, φ20的外圆的粗糙度 要求都为,φ35的圆弧面的粗糙度要求都为,莫氏4的锥度表面要求为,形位精度也比较高,为径向跳动量小于,由于输出轴在工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩,为了增强耐磨性和抗扭强度,要对输出轴进行调质处理,硬度为 250HBS。加工零件不能使用砂布、锉刀及其他砂磨工具进行锉修及打光。未标注的公差按IT14,未倒得角按1x45度。莫氏4锥度用涂色法检查接触70%。三、确定毛胚 选择毛胚材料 毛坯的材料 45钢 制造毛胚的种类有很多,如1、型材2、锻造3、铸造,由于该输出轴要承受较大的冲击载荷和扭矩,为了增强其刚性和韧性,所以要选择锻件做为毛胚。如果选用棒料,由于生产类型为大批,从经济上考虑,棒料要切削的余量太大,浪费材料,所以不选。 毛胚的的简图 四、工艺路线的确定 基准的选择 基准可以分为粗基准和精基准 粗基准 由于此零件为轴类零件,为了保证精度,所以选择外圆作为粗基准面。首先选用三爪卡盘自动找正原理,夹紧。以外圆为粗基准面,加工外圆、端面、中心孔。然后用已加工过的外圆作为基准,加工另一端面和钻中心孔,保证两个中心孔在同一直线上。 精基准的选择 精基准的选择对一个零件加工完成后的精度非常重要。此零件选用两端的中心孔作为精基准,所以用两端中心孔来对外圆精加工。外圆加工完成后用外圆作为精基准,加工内圆,攻螺纹。 工序集中和分散考虑 工序集中 工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成,每道工序加工内容多,工艺路线短。其主要特点是:

机械加工工艺方案

第四届湖南省大学生工程训练综合能力竞赛 The 4th Hunan Province Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition 工艺设计方案 The Process Plan 编 号 (此栏由赛务工作人员填写) 装 订 线 学校名称:湖南理工学院南湖学院 参赛项目:“8”型赛道避障

第四届湖南省大学生工程训练综合能力竞赛 The 4th Hunan Province Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition 机械加工工艺过程卡片 Machining Process Card 共22页 第2页 编 号 产品名称 小车 生产纲领 5000件/年 零件名称 前轮支架 生产批量 417件/月 材料 铝 毛坯种类 棒材 毛坯外形尺寸 ф35x90 每毛坯可制作件数 1 每台件数 1 备注 序 号 工序 名称 工序内容 工 序 简 图 机床 夹具 刀具 量具 辅具 工时 (min ) 1 下料 车:ф35x90 CA6120 车刀 卡尺0~150 3.5 2 车 夹毛胚一端,找正,粗车 精车 CA6136, 三角卡盘 外圆车刀 卡尺0~150 10 编制(日期) 审核(日期) 标准化(日期) 会签(日期) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 装 订 线 学校名称:湖南理工学院南湖学院 参赛项目: “8”型赛道避障

第四届湖南省大学生工程训练综合能力竞赛 The 4th Hunan Province Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition 机械加工工艺过程卡片 Machining Process Card 总22 页 第3页 编号: 产品名称 无碳小车 生产纲领 5000件/年 零件名称 前轮支架 生产批量 417件/月 材料 铝 毛坯种类 棒材 毛坯外形尺寸 ф35x90 每毛坯可制作件数 1 每台件数 1 备注 序 号 工序 名称 工 序 内 容 工 序 简 图 机床 夹具 刀具 量具 附具 工时 (min ) 3 铣 找正,先铣大头端20x25,再铣R10 的圆弧,铣内槽 XK714G ;三爪卡盘 立铣 刀 卡尺 千分尺 检验棒 10 编制(日期) 审核(日期) 标准化(日期) 会签(日期) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 装 订 线 学校名称:湖南理工学院南湖学院 参赛项目: “8”型赛道避障

机械制造工艺规程设计习题及答案资料

机械制造工艺规程设计习题及答案

第五模块机械制造工艺规程的制订 一、填空题 1.划分工序的关键是看:()、()。 2.划分工步的关键是:()、()、()其中是否有一个方面发生变化。 3.单件小批生产时,往往使用通用机床或数控机床按工序()的原则组织生产。 4.大批大量生产时,往往要编制最为详细的()卡片来指导生产。 5.使用工件上()表面作为定位基准,这种基准叫做精基准。 6.确定机械加工工序的顺序时,应遵循()、()、()的原则。 7.尺寸链的基本特征是其()和()。 8.工件定位时,“基准重合”是指()和()是零件上的同一个表面。 9.常用的装配方法有:()、()、()、()。 10.确定装配顺序的一般规律是:先()后()、先()后()、先()后()、先()后()、先()后()。 11.把零件总的加工内容分散到更多的工序中去完成,即每道工序的加工内容相对较少,这种生产组织形式叫做(); 12.用零件上经过加工的表面做定位基准,该基准称为(); 13.划分工序的主要依据是()、(); 14.机械加工中,由机床、夹具、刀具、工件组成的统一体,称为 (); 15.加工原理误差是指采用了近似的()进行加工时产生的误差;

16.加工细长轴时,通常后顶尖采用弹性顶尖,目的是为了消除()的影响。 17.排机械加工工序顺序时,一般应遵守()、()、()的原则。 18.在毛坯制造后或粗加工后,经常安排时效处理,目的是为了消除()对加工精度的影响。 19.用零件上没有经过加工的毛坯面做定位基准,该基准称为(); 20.如果把比较多的加工内容安排在一道工序中进行,通常称为(); 21.产品装配精度要求很高,组成零件较少(2~3个)时,常采用()来进行装配。 22.选择某种加工方法加工零件时,要考虑这种方法所能达到的()和 ()来选取。 23.制订零件机械加工工艺过程时,划分加工阶段可以更好的()、更合理的使用()、及时发现(),以及方便热处理的安排。 24.定位误差产生的原因有:()和()。 25.工艺系统的动误差主要包括:()、()和()。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 答案: 1.(是否更换加工地点)、(加工过程是否连续)。 2.(加工表面)、(切削刀具)、(切削用量(v和f)) 3.(集中)

“十字轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计

优秀设计 课程设计题目:十字轴加工工艺及车夹具设计 班级: 姓名: 指导教师: 完成日期:

摘要 这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计,包括零件图、毛坯图、装配图各一张,机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用,它位于车床变速机构中,主要起换档作用。然后,根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图,制定该工件的夹紧方案, 画出夹具装配图。 就我个人而言,我希望能通过这次课程设计,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习打好基础。

Abstract This time I design the lathes of the shift forks CA6140(831005), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, what’s more , striking the basis for the future work and the following course’s studying .

面向机械加工工艺规划制造技术

面向机械加工工艺规划制造技术 作为现代化企业中的可持续发展模式——绿色制造,逐渐成为制造业的显著特点,也是人类社会可持续发展的必然。它所具有的明显社会效益和经济效益越发明显,一大批新兴产业也随之而生。在加工过程中,对降低资源消耗与废弃物排放起到关键作用,便是对科学工艺规划应用绿色制造技术。规划主要是系统的阐述了机械加工工艺规划体系,并提出优化绿色制造工艺过程规划的方案。 标签:机械加工;工艺规划;制造技术;应用 在机械加工中,为了做出符合要求的成品或零部件,常常形成许多废料,不仅消耗了大量的资源与能量,还产生了噪声污染。所以,在可持续发展成为时代主题的现在,绿色制造势在必行。对于当前这个领域的現状以及国内外的绿色制造研究需求,文章介绍了面向机械加工工艺制造技术的研究问题,明确了绿色制造的应用前景和研究意义。 1 机械加工工艺规划制造技术概述 因为在企业加工生产零件的过程中,要符合低耗高产清洁安全的基本要求,所以生产的工艺过程必须遵守制造工艺学的制作方法与原理。并且要在实际生产中,结合具体的生产条件来确定生产的实际方案,在此过程中不能依靠经验主义盲目的进行判断。由此确定的工艺文件包含两种格式,工序卡片和工艺过程卡片。而工艺文件则是描述和规定零件、机械产品制造工艺过程的有关文件。在新产品投产前,机械加工工艺规程为其现场生产提供了依据。主要包含两个方面的内容:拟定各道工序和工艺路线的详细操作。给机械加工过程、新建改建以及扩建车间提供主要的技术文件。 2 绿色制造技术体系结构概述 绿色制造技术会影响到产品生产的整个生命周期,有时还可能会是多生命周期。产品的生命周期,包括选择材料、设计产品、加工制造、对产品的包装装配以及产品的使用和管理回收再制造等。绿色制造则要考虑这全部的生命周期,特别是要考虑环境和资源消耗的影响,也要兼顾效益与技术因素,使企业的经济效益与外在社会效益达到最优化。 绿色制造的关键在于“4R”,即在产品整个生命周期过程中怎么实现重用(Reuse)、减量化(Reduce)、再制造(Remanufacturing)以及再生循环(Recycle)。面向机械加工的制造体系主要包括三项具体内容,两大制造目标,还有两个层次过程的控制。旨在给人们提供机械加工与绿色制造的全面视图与模型,实现外在社会效益与经济效益的统一协调和优化,最大可能的降低资源消耗、优化配置,让资源利用率达到最高,对环境的影响降到最低。 3 绿色制造在机械加工制造体系的应用

轴的机械加工工艺设计

轴的机械加工工艺过程设 计学生作品 所属学院: 专业:机械工程及自动化 小组成员: 组长: 授课教师: 提交时间:

传动轴设计准备工作——明确问题的提出及研究目的1.问题提出: 零件的几何精度直接影响零件的使用性能,而机械加工工艺过程制定的是否合理将直接影响零件的加工精度。针对车床传动轴,应用所学的机械制造基础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。 2.专题研究的目的: (1)掌握零件主要部分技术要求的分析方法; (2)掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺;(3)掌握工艺分析方法; (4)掌握定位基准的选择方法; (5)掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法; (6)掌握制定出合理的零件加工路线的方法。 车床传动轴的几何设计要求——研究内容 图1所示为车床的传动轴,轴上开有键槽用来安装齿轮以传递运动和动力,两端是安装滚动轴承的支承轴颈。完成该传动轴零件的机械加工工艺过程设计。 工艺设计的具体内容包括: (1)进行零件主要部分的技术要求分析研究; (2)确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺;(3)进行加工工艺分析;

(4)确定定位基准; (6)制定传动轴的加工顺序; (6)制定传动轴的加工路线。 图1 传动轴 工作安排 1.查阅资料了解传动轴各部位的作用; 2.根据相关资料及所学知识确定材料、毛坯及热处理工艺; 3.根据传动轴的结构特点,制定相应的加工工艺路线,并确定加工工序; 4.总结上述过程,完成研究报告。 组员分工 1.查阅资料—— 2.选材、毛坯及热处理工艺的选择—— 3工艺路线的确定—— E F M N P Q

机械零件加工工艺规程方案设计说明

《机械制造技术基础》综合训练(三)项目名称:机械零件加工工艺规程方案设计 学生:超强鲁晓帆业鑫世辉 汤龙彪田大江邢永强姬笑歌班级:机自15-4班 学号: 03 05 06 10 15 16 20 22 24 任课教师:宏梅 完成时间: 2018.6.15 工程技术大学机械工程学院 二零一八年二月

综合训练项目三机械零件加工工艺规程方案设计 一、目的 1.使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用金属切削原理、金属切削刀具、金属切削机床、机床夹具等的基本理论和方法,合理的制定零件的机械加工工艺规程,包括零件工艺性分析、工艺路线拟定,编制零件加工工艺过程卡片。 2.进一步提高查阅资料,熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。 3.通过设计的全过程,使学生学会进行工艺设计的程序和方法,培养独立思考和独立工作的能力。 二、设计原始条件 1.原始零件图1 2.生产纲领:大批大量生产 三、设计工作容(成果形式) 1.零件图1(比例1:1); 2.机械加工工艺过程卡片1; 3.设计说明书1份。 四、评价标准 评价表 总成绩:(总分 10%) 指导教师:年月日

摘要 本文是对拔叉零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对拔叉零件的两道工序的加工设计了专用夹具. 机床夹具的种类很多,其中,使用围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具,则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要容是设计2套夹具。 关键词:加工工艺;加工方法;工艺文件;夹具

传动轴加工工艺设计

机械制造工艺学课程设计 --传动轴加工工艺设计 班级: 指导老师: 组员:

传动轴机械加工工艺 轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同,一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类;或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。 台阶轴的加工工艺较为典型,反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例,介绍一般台阶轴的加工工艺。 1.零件图样分析

图A-1 图A-1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件,由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置,各环槽的作用是使零件装配时有

一个正确的位置,并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便;键槽用于安装键,以传递转矩;螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。 根据工作性能与条件,该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M,N,外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值,并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此,该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。 毛坯图 2.确定毛坯 该传动轴材料为45钢,因其属于一般传动轴,故选45钢可满足其要求。

本例传动轴属于中、小传动轴,并且各外圆直径尺寸相差不大,故选择¢60mm的热轧圆钢作毛坯。 3.确定主要表面的加工方法 传动轴大都是回转表面,主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高,表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小,故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为: 粗车→半精车→磨削。

泵体盖的机械加工工艺规程及工艺装备设计

课程设计 题目:泵体盖的机械加工工艺规程及M12-6H螺纹孔中的Ф10孔工艺装备设 计 班级: 姓名: 指导教师: 完成日期:

一、设计题目 泵体盖的机械加工工艺规程及M12-6H螺纹孔中的Ф10孔工艺装备设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图1张 (2) 生产类型:大批大量生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图1张 (2) 毛坯图1张 (3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张 (4) 夹具装配图1张 (5) 夹具体零件图1张 (6) 课程设计说明书(5000~8000字) 1份 说明书主要包括以下内容(章节) ①目录 ②摘要(中外文对照的,各占一页) ③零件工艺性分析 ④机械加工工艺规程设计 ⑤指定工序的专用机床夹具设计 ⑥方案综合评价与结论 ⑦体会与展望 ⑧参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等,10条以上) 课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印. 四、进度安排(参考) (1) 熟悉零件,画零件图2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天 (3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天

(4) 编写说明书3天 (5) 准备及答辩2天 五、指导教师评语 成绩: 指导教师 日期

摘要 在机械制造的机械加工,检验,装配,焊接和热处理等冷热工艺过程中,使用着大量的夹具,用以安装加工对象,使之占有正确的位置,以保证零件和工件的质量。 本次设计主要是进行盖体类零件的专用夹具的设计,是对我们以往所学知识的总结和对我们所掌握知识的一次扩展。本文主要从工艺规程的指定与夹具的设计两方面出发。根据零件本身的特点,生产类型以及零件在具体工作时的作用选择工艺规程和夹具。在工艺规程方面:确定生产类型,综合考虑其准确度高,生产效率高,消耗经济少等方面,选择一个最优方案;在夹具设计方面,因为是盖体类零件,加工Ф10孔,选择钻床加工,考虑诸多因素拟订最优方案,最终完成本次设计。

机械加工工艺规划制造技术

机械加工工艺规划制造技术 0引言 机械加工过程是非常典型的制造阶段,在把半成品或原材料加工成尺寸、形状、精度符合要求的零部件或成品的时候,不但消耗了非常多的资源和能量,还形成了大量的噪声、废料等污染。所以,绿色制造具有很重要的应用前景与研究意义。针对当前绿色制造领域的国内外研究现状及研究绿色制造需求,文中开展了面向机械加工工艺规划的制造技术研究,目的是通过对面向机械加工工艺规划的制造技术研究,构建涵盖时间T、成本C、质量Q、环境E、资源R这5个具有绿色特性的机械加工工艺评价体系[1]。 1机械加工工艺规程概述 企业生产的零件一定要符合“优质、低耗、高产、清洁、低成本、安全”的要求,所以,零件的工艺过程一定要遵循机械制造工艺学的方法及原理,同时结合具体生产条件与生产实际进行确定,生成工艺文件,不可只依靠经验进行确定,该工艺文件有工序卡片及工艺过程卡片两种格式。工艺规程指的是规定零件或机械产品的操作方法及制造工艺过程的有关工艺文件。而机械加工工艺规程则是零件机械加工操作方法及工艺过程的工艺文件。机械加工工艺规程为现场生产指挥提供了依据,它为在新产品投产前,实施生产准备与技术准备的依据,为新建、改建及扩建车间(厂房)的依据,为机械加工过程的主要技术文件。制定工艺规程主要有2个方面的内容:拟定各道工序及工艺路线的详细操作。 2面向机械加工工艺规划制造体系 2.1绿色制造技术体系结构绿色制造技术关系到产品的完整的生命周期,有可能还会是多生命周期。该产品生命周期,主要包含了材料选择、产品设计、制造加工、包装、装配、使用,以及产品生命结束的管理、拆卸、回收、再制造等。绿色制造则要对全部生命周期进行考虑,尤其是环境影响与资源消耗问题,同时要兼顾经济、技术等因素,从而让企业的外在社会效益与内在经济效益优化协调。绿色制造的关键则为在产品生命周期过程中如何实现重用(Reuse)、减量化(Reduce)、再制造(Re-manufacturing)及再生循环(Recycle),简称“4R”。面向机械加工的制造体系主要是三项具体内容、绿色制造两大目标,以及2个层

轴类零件机械加工工艺规程设计

轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七

摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工,通过设计编程,最终用数控机床加工出零件,数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分,它是运用数控原理,数控工艺,数控编程,制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计,是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握,通过设计会使我们学会相关学科的基本理论,基本知识,进行综合的运用,同时还会对本专业有较完善的系统的认识,从而达到巩固,扩大,深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主,理论与实践相结合的,通过对零件的分析与加工工艺的设计,提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力,使我们在学校所学的各项知识得以巩固,以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的,我们在现有的条件下保证质量,加工精度及以及生产的经济成本来完成,对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有:分析零件图,确定生产类型和毛坯,确定加工设备和工艺设备,确定加工方案及装夹方案,刀具选择,切削用量的选择与计算,数据处理,对刀点和换刀点的确定,加工程序的编辑,加工时的实际操作,加工后的检验工作。撰写参考文献,组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量:切削速度(m/min)、切削深度(mm)、进给量(mm/n、mm/r)。

轴承座机械加工工艺规范设计

` 河南工业职业技术学院 机械加工技术 课程设计说明书 设计题目:设计“轴承座”零件的机械加工 工艺规程及工艺装备 班级 06111 设计者 指导教师兰建设 2008年10月27日至10月31 日

机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计轴承座零件的加工工艺规程 生产纲领: 5000件 生产类型:批量生产 内容: 1.产品零件图 1张 2.产品毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 1套 4.机械加工工序卡片 1套 5. 课程设计说明书(5000~8000字) 1份 目录 前言……………………………………………………………………………………………

课程设计说明书正文………………………………………………………………………… 一、零件的分析…………………………………………………………………………… (一)、零件的作用……………………………………………………………………… (二)、零件的工艺性分析……………………………………………………………… 二、确定生产类型………………………………………………………………………… 三、确定毛坯……………………………………………………………………………… (一)、确定毛坯的种类……………………………………………………………… (二)、绘制铸造件毛坯图…………………………………………………………… 四、工艺规程设计………………………………………………………………………… (一)定位基准的选择…………………………………………………………………… (二)工艺路线的拟定…………………………………………………………………… (三),机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………………………………` 五、工装设计分析提设计任务书…………………………………………………………… 六、小结………………………………………………………………………………………… 七、主要参考文献……………………………………………………………………………… 前言

皮带轮机械加工工艺规程设计

前言 机械制造工艺学毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接,也是一次理论联系实际的训练。因此,它在我们的大学生活中占有十分重要的地位。就我个人而言,我希望能通过设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。 1 零件的分析 1.1零件的作用 1.1.1. 明确工件的年生产纲领 机床夹具是在机床上装加工件的一种装置,其作用是使工件相对机床和刀具有一个正确的位置,并在加工过程中保持不变。它是夹具总体方案确定的依据之一,它决定了夹具的复杂程度和自动化程度。如大批量生产时,一般选择机动、多工件同时加工,自动化程度高的方案,结构也随之复杂,成本也提高较多。1.1.2. 熟悉工件零件图和工序图 零件图给出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等精度的总体要求,工序图则给出了夹具所在工序的零件的工序基准、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案,这是夹具设计的直接依据。已知待加工工件如下图1-1所示。 图1-1 工件零件图

1.1.3. 加工方法 了解工艺规程中本工序的加工内容,机床、刀具、切削用量、工步安排、工时定额,同时加工零件数。这些是在考虑夹具总体方案、操作、估算夹紧力等方面必不可少的。 皮带轮是回转类零件,主要用于和别的零件进行装配。所以皮带轮要有一定的配合精度以及表面接触强度,还要有足够的刚度和耐磨性,以满足使用要求。 1.2.零件的工艺分析 1.2.1. 定位方案 工件在机床上的定位实际上包括工件在夹具上的定位和夹具在机床上的定位两个方面。工序图只是给出了原理方案,此时应仔细分析本工序的工序内容及加工精度要求,按照六点定位原理和本工序的加工精度要求,确定具体的定位方案和定位元件。 要拟定几种具体方案进行比较,选择或组合最佳方案。 根据工序图给出的定位元件方案,按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中,工件的批量越大,定位元件的磨损越快,选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性,方便机床夹具的维修和维护。 常有定位方法有:(1)工件以圆柱空定位。 (2)工件以外圆表面定位。 根据本次零件设计的夹具,我设计的定位方案为大平面和侧面定位,可以限制5个自由度,同时保证了加工方向上的刚性,保证零件的加工精度及便于保证加工部位之间位置要求。 该零件是轴类零件,形状不太复杂,尺寸精度要求比较高。零件的主要技术要求分析如下: (1) Φ157 的外圆和Φ45 的内孔,都有很高的尺寸精度要求,主要是为了和其装配件很好的装配。 (2) 在Φ45 的内孔插键槽有一定的对称度要求。 (3) 在Φ157 的外圆上车V 形带,要注意他们的相互位置。

轴类加工工艺设计实例

第三十讲轴类零件加工工艺 传动轴机械加工工艺实例 轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同,一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类;或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。 台阶轴的加工工艺较为典型,反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例,介绍一般台阶轴的加工工艺。 1.零件图样分析

图A-1 传动轴 图A-1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件,由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置,各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置,并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便;键槽用于安装键,以传递转矩;螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。 根据工作性能与条件,该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M,N,外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值,并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。

因此,该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。 2.确定毛坯 该传动轴材料为45钢,因其属于一般传动轴,故选45钢可满足其要求。 本例传动轴属于中、小传动轴,并且各外圆直径尺寸相差不大,故选择¢60mm的热轧圆钢作毛坯。 3.确定主要表面的加工方法 传动轴大都是回转表面,主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高,表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小,故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为: 粗车→半精车→磨削。 4.确定定位基准 合理地选择定位基准,对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求,它又是实心轴,所以应选择两端中心孔为基准,采用双顶尖装夹方法,以保证零件的技术要求。

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