承德石油高等专科学校机械工程系2010级《机械加工工艺规程编制实践报告》
3.拟定所选零件的工艺路线
3.1选择表面加工方法
[1]
根据传动轴零件上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如下：
φ20，φ35 ，φ25 的外圆表面的粗糙度为Ra0.8，精度均要求较高，需通过粗车-半精车-磨削得到。
传动轴两端面、轴肩左端面和轴肩右端面采用粗车的加工方法；键槽侧面采用粗铣-半精铣的加工方法。 3.2加工阶段的划分
该轴为多阶梯轴,为了使毛胚生产率高，将毛胚大大的简化了，但是这使得毛胚机械加工余量较大，需要切除大量金属，产生大量的切削热，而且引起残余应力重新分布而变形,因此,安排工序时,应将加工过程分为以下阶段： a.粗加工阶段
粗加工阶段主要是去除各加工表面的余量，并作出精基准。它包括粗车外圆、钻中心孔。
粗车两端面,钻中心孔:为精基面作好准备,使后续工序定位精准,从而保证其他加工表面的形状和位置要求.
粗车阶梯轴外圆:将零件加工出φ20,Φ32，φ35,和φ25的轴外圆使此时坯件的形状接近工件的最终形状和尺寸,只留下适当的加工余量.
切出退刀槽 b.半精加工阶段
半精加工阶段的任务是减小粗加工留下的误差，使加工面达到一定得精的，为精加工做好准备。它包括主轴各处外圆、台肩的半精车和修研中心孔等。 c.精加工阶段
精加工阶段的任务是确保达到图纸规定的精度要求和表面粗糙度要求。它包括对表面粗糙度要求较高的外圆面左部的磨削加工、对外圆面右部和轴肩端面的精车加工和对外圆面的粗精磨，然后粗铣、半精铣键槽。 3.3工序的集中与分散
该轴的生产类型为大批生产，零件的结构复杂程度一般，但有较高的技术质
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量要求，可选用工序集中原则安排轴的加工工序。采用高效率专机和自动机床，配用专用夹具，与部分划线法达到精度以减少工序数量，缩短工艺路线，减少工件的搬动次数，提高生产效率；采用工序集中原则，使生产计划、生产组织工作得以简化，工作装夹次数减少，辅助时间缩短，而且易于保证各加工表面之间的相互位置精度要求。 3.4加工顺序的安排 a.该轴要求热处理
为改善工件材料的切削性能，在粗加工后应进行调质热处理。 b.辅助工序
在热处理之后，安排主轴校直；在半精加工之后，安排去毛刺，中检；在精加工后，安排去毛刺，清洗和终检工序 c.机械加工工序
1.按“先基准面后其他”的原则，首先加工传动轴两端面和钻中心孔，再车外圆表面。
2.遵循“先面后孔”的原则，先加工端面，再加工键槽。
3.按“先主后次”的顺序，先加工主要表面：车外圆各个表面，后加工次要表面：铣键槽。
4.按“先粗后精”的顺序，先加工精度要求较高的各主要表面，后安排精加工。
综上所述，该传动轴工序的安排顺序为：基准加工—各端面和主要表面粗加工—热处理—主要表面半精加工—辅助工序—主要表面磨加工和次要表面加工—主要表面精磨加工。 3.5 零件的工艺路线的确定
跟据上面加工工艺过程的分析，最后确定工艺路线，如下表：
表3-1传动轴加工工艺路线
工序号 1 2 工序名称 锻造 热处理 工序内容 锻造毛坯 正火处理 车床设备 第 5 页
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3 4 5 6 打中心孔 粗车 热处理 半精车 平两头端面，打中心顶尖孔 粗车各外圆表面，切槽，倒角 调质处理 220—240HBS 对轴外圆面及轴肩面半精加工 在各端面处车出后续加工表面的退刀槽 对外圆表面和轴肩面磨削加工至尺寸 画键槽加工线 铣键槽至规定要求 普通车床 普通车床 普通车床 7 车退刀槽 普通车床 8 9 10 11 12 13 磨削 划线 铣键槽 去毛刺 清洗 终检 磨床 平台 立式铣床 钳工台 清洗机 第 6 页
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4. 机床设备及工艺装备的选用
4.1 机床设备的选用
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由于该轴生产类型为大批生产，且采取的工序集中，加工设备宜选用给高生产效率的专用机床、组合机床或自动机床。 4.2 工艺装备的选用
工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。
a.刀具的选择：在选择刀具形式和结构时，一般优先选用标准刀具，工序集中时，应选用高效专用刀具、复合刀具和多刃刀具。另外，刀具的类型、规格、精度等级应符合加工要求。
粗车加工零件的端面和倒角可选用主偏角为45?，副偏角为15?，由于车端面的粗加工和精加工都由一把车刀完成则前角为15?，后角为6?，刃倾角可取负值为-3?的45?YT15弯头车刀。
零件为阶梯轴则粗车加工时选用主偏角为90?、副偏角为10o、前角为10o、后角为5o，由于是粗车刃倾为负取-3o的90?YT15外圆车刀。
半精车加工时选用主偏角为90o、副偏角为15?、前角为20?、后角为8?，在精加工中刃倾角为正取5?的90?YT15外圆车刀。铣键槽使用圆柱键槽铣刀加工。
b.夹具的选择：加工该零件需要使用专用夹具。 c.量具的选择：采用极限量规和高效专用量仪等。
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5.加工余量、工序尺寸和公差的确定
5.1传动轴各外圆面加工余量、工序尺寸和公差的确定
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表5-1φ20轴外圆面的确定
工序名称 磨削 半精车 工序余量/mm 0.2 1.3 加工经济精度/mm IT6 IT12 表面粗糙度Ra/um 0．8 3.2 工序基本尺寸/mm 20 20.2 尺寸公差/mm ±0.01 0 －0.046 0 －0.12 粗车 锻造 2 IT13 ±2 12.5 21.5 23.5 表5-2φ32轴外圆面的确定
工序名称 工序余量/mm 加工经济精度/mm 磨削 半精车 粗车 锻造 0.2 1.3 2 IT6 IT12 IT13 ±2 工序基本尺寸/mm 30 30.2 31.5 33.5 表5-3φ25轴外圆面的确定
工序名称 磨削 半精车 工序余量/mm 0.2 1.3 加工经济精度/mm IT6 IT12 表面粗糙度Ra/um 0．8 3.2 工序基本尺寸/mm 25 25.2 尺寸、公差/mm ±0.01 0 －0.046 粗车 2 IT13 12.5 26.5 0 －0.12 第 8 页