机械加工工艺规程设计示例(同名18384).doc

机械加工工艺规程设计示例（轴类零件） 设计任务： 如图所示的某挖掘机减速器中间轴简图。该轴材料为20CrMnTi，进行渗碳淬火处理，渗碳层深度为0.8～1.2㎜，淬火硬度为HRC58～62。在中批生产条件下制订该轴加工工艺过程。 图5-1 中间轴 二、 零件工艺过程分析与计算 （一）、分析研究产品的装配图和零件图 1、审查图纸的完整性和正确性 2、分析零件的技术要求 （1）尺寸精度的分析： 轴类零件的支承轴颈一般与轴承配合，是轴类零件的主要表面，通常对其尺寸精度要求较高，为IT5～IT7。如挖掘机减速器中间轴的Φ40k5、Φ50h5、Φ25h6等；其它尺寸相对而言精度要求低些。 （2）形状精度的分析： 轴类零件的形状精度主要是指支承轴颈的圆度、圆柱度，一般应将其限制在尺寸公差范围内（本例即如此），对形状精度要求高的轴，应在图样上标注其形状公差。 （3）位置精度的分析： 轴的位置精度主要有轴颈之间的同轴度或跳动度（本例两处对基准A-B的跳动度0.016），定位端面与轴线的垂直度（本例Φ25h6轴颈左端面对基准A-B的垂直度0.03），键槽对轴线的对称度等。 （4）表面粗糙度的分析： 一般与传动件相配合的轴颈的表面粗糙度Ra值为2.5～0.63，与轴承相配合的支承轴颈的表面粗糙度Ra值为0.63～0.16。 3、审查零件材料是否恰当 本例挖掘机减速器中间轴是在高转速、重载荷的条件下工作，选用20CrMnTi并进行渗碳淬火处理是恰当的，这样做可获得很高的表面硬度、较软的芯部，因此耐冲击韧性好。 4、审查零件的结构工艺性 本例挖掘机减速器中间轴的结构工艺性符合要求。 二、毛坯的选择 本例挖掘机减速器中间轴的材料为低合金钢，力学性能要求较高；生产类型为中批生产；零件尺寸相差不大。因此选用Φ55×200圆钢作为毛坯。 三、选择定位基准 选择了定位基准就确定了工件的安装方法。轴类零件的安装应能保证加工后各主要表面的相互位置精度，能在一次安装中加工出较多的表面，以便安装方便、迅速，有利于提高生产率。 为了满足上述要求，一般都选择两顶尖孔作为定位基准。这不仅因各主要表面的设计基准（或工序基准）都是轴的轴线而符合基准重合的原则，也符合基准统一原则。其次，当不能用顶尖孔定位时（如加工轴的最初工序、加工轴的内表面等），或为了提高零件的刚度时，也可以选择外圆表面作为定位基准。另外，当加工孔不大的空心轴时，为了能在一次安装中加工出全部外圆表面，还可以选择内孔作为定位基准。选择的定位基准不同，相应的安装方法也不同，一般有以下几种安装方法； 用两顶尖安装（图3-2a）； 用三爪卡盘安装（图3-2b）； 用三爪卡盘和尾顶尖安装（图3-2c）； 用带齿顶尖和光滑顶尖安装（图3-2d）； 用V型块安装（图3-3）。 在采用顶尖孔定位时，为了定位准确，减少定位误差对加工精度的影响，顶尖孔应加工精确。由于顶尖孔在许多工序中都要使用，它会磨损、拉毛，以及热处理后的氧化、变形，因此在粗加工、热处理后，或精加工前要修整顶尖孔。（研磨中心孔） 图3.2 轴的几种安装方法 图3.3 V型块装夹铣工件两端 本例挖掘机减速器中间轴的定位基准选择如下：粗加工（加工两端面、打顶尖孔）采用外圆表面作为定位基准面（用V型块安装）；精加工采用外圆表面和一个顶尖孔作为定位基准面（用三爪卡盘和尾顶尖安装）；花键槽的加工和磨削采用两顶尖孔作为定位基准（用两顶尖安装）。 四、拟订工艺路线 根据轴的结构特点，轴的加工主要是用车削和磨削，个别质量要求较高的表面还需要进行光整加工。一般轴类零件加工的典型工艺路线如下： 1、预备加工 轴的毛坯经过热处理和对安装方法进行分析后，就应对轴进行预备加工。预备加工包括校直：对于细长的轴，如果弯曲变形会造成加工余量不足，应进行校直；切断：对于直接用圆钢作毛坯的轴，应切断，对于批量较小的锻件毛坯，因两端有较大的加工余量也必须切断；切端面和打中心孔：对于单件小批生产的轴，可以经过划线后再切端面和打中心孔，对于成批大量生产的轴，可以采用铣端面打顶尖孔的专用机床进行铣两端面、打两顶尖孔（见图3-2）。 2、粗车外圆、粗加工空心轴的内孔 为了保证轴在车削过程中的刚度，应先车大直径外圆，然后再车小直径外圆。对于空心轴还要粗加工（如钻、镗）内孔。 3、热处理 对质量要求较高的轴，在粗车后应进行正火、调质等热处理，以便消除工件的内应力和提高机械性能。 4、半精车外圆 对一些精度要求较高的主要表面，需要安排半精车来为精车作好准备，如精车前必要的精度和加工余量等。 5、精车外圆 为了保证定位精度，精车前要修整顶尖孔或改打带保护锥的B型顶尖孔。对一些精度要求更高的主要表面，还必须留有足够