某机器传动轴的加工工艺设计书
1、零件图样分析
传动轴是某机器中的一个重要传输动力的零件，属于典型的轴类零件。其形状结构如下图：
图中以Φ20±0.01mm的外圆与Φ25±0.025mm的外圆公共轴线为基准，作为装配要求，加工零件的其它外圆基准。?35?0.01圆和?35?0.025mm外圆轴线有跳动公差，公差值为0.03mm，零件表面粗糙度最小数值为Ra0.8μm，零件采用材料为45号钢在加工过程中有调质的要求，这样有利于改善零件的加工综合性能，故加工过程中应适时转序。该传动轴零件形状为较简单的阶梯轴，结构简单。为实现轴的准确传递动力和轴与轴之间的精密配合，要求很高的精度等级和表面粗糙度。为了在传力过程中承受交变扭转负荷和冲击，传动轴需要有良好的力学综合性能，一般要对其进行调质处理，材料可为45号钢，就可以达到它的使用要求.分析零件图可知，传动轴两端面和各阶
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梯轴端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了接触刚度；为了加工阶梯轴，需在加工前切出退刀槽，以方便在加工外圆表面时退刀，避免刮伤加工好的端面；在加工各重要外圆表面时，可以两端定位，通过粗车、半精车、粗磨、精磨来达到技术要求，加工起来比较方便；键槽加工也可以在车床上用铣刀铣出来。总体上，主要工作表面虽然加工精度和表面粗糙度要求相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。
2、毛坯的确定
在制订工艺规程时，合理选择毛坯不仅影响到毛坯本身的制造工艺和费用，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大的影响。由于零件属于轴类，用来传递动力的要求有较好的韧性，加上径向尺寸变化较大，故采用锻件最为适宜，锻件的毛坯余量选择单边为3mm,相比棒料而言减少了加工余量。零件采用的是45钢，具有较好综合机械性能。为了提高生产率，降低成本，故在中批量生产中采用模锻制造毛坯，毛坯总长为156mm。
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3、工艺分析
由零件图可知，该零件的材料为45钢，毛坯为锻件，由于45钢有良好的切削加工性，加工时不会出现难加工现象。模锻毛坯表面光滑，余量分部均匀，不会产生打刀现象，由于毛坯是锻件，在加工前应经正火处理改善加
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工性能后再进行加工。
由图一可知该零件为回转体的轴类零件。零件的长径之比较小（L/d＝240/45<15），说明此零件不属于细长轴则刚性较好，因此在加工时不用采取增加零件刚性的措施，所以零件直接进行加工。由图一可知该零件为回转体的轴类零件。零件的长径之比较小（l/d＝188/160<15），说明此零件不属于细长轴则刚性较好，因此在加工时不用采取增加零件刚性的措施，所以零件直接进行加工。
从零件图可以看出，该零件上的?300?0.011mm外圆和?300?0.011mm外圆轴线为基准，而且有同轴度要求，即以两圆的公共轴线为基准的直径?0.025mm，?300?0.011mm外圆，该零件的表面粗糙度最小数值为Ra0.8μm。为了保证台阶的跳动要求可采用靠磨端面的方法解决。零件是轴类零件，在粗加工时可采用两顶尖定位的方法，以保证基准统一，则轴的最小端径为20mm，可采用A2的中心孔。表面粗糙度数值最小为Ra0.8μm,确定加工方案为“粗车—调质—精车工来确保加工质量，精加工采用磨削的方法保证零件的表面质量要求。零件的热处理要求为调质处理，加工过程中应安排在粗加工之后精加工之前进行。
零件结构不复杂，且为中批量生产，粗加工中完成外圆到达图纸尺寸要求，倒角,退刀槽的加工都是为精加工作准备，在铣键槽后要去毛刺。在精加工阶段完成零件重要尺寸精度和表面粗糙度达到图纸要求。
零件加工达到图纸尺寸要求后，要经过对零件的外圆、端面的尺寸、表面粗糙度和形位公差进行检验，确定零件是否合格，在对零件清洗涂油入库。
4、工艺路线的拟定
工艺路线的拟定是否合理，不但影响加工质量和生产率，而且影响工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响成本。从零件图可知该轴的加工精度要求高，而且在加工阶段之间安排有热处理工序，由于零件是中批量生产采用工序集中进行生产，零件可以通过粗车和半精车达到部分尺寸要求，由于是批量生产铣键槽可以单独的工序加工，零件的尺寸公差要求
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和表面要求在磨削工序中完成，所以确定该轴的加工工艺路线为：下料——锻造——预备热处理（目的：消除内应力，改善切削加工性）
工序:锻造——正火——车端面——粗车——调质——半精车——精车——车端面——铣键槽——淬火——磨外圆——精磨——检验——入库。
5、切削用量的选择
合理选择切削用量，就是选择切削速度、进给量和被吃刀量的组合，使之在一定的生产条件下获得合格的加工质量，提高生产效率和降低生产成本。所以粗车时，选择切削用量如下：该工序虽然分了多个工步进行，但每个工步的背吃刀量、进给量和切削速度都相同，因为这些工步都是在一台机床上经一次走刀加工完成的，所以分析一个工步即可。
现以半精车轴外圆端面为例，计算切削用量：
1）背吃刀量的确定半精车轴外圆端面的加工余量为2，由于加工余量为双边余量，故ap=1mm
2）进给量的确定由表查得，可取进给量f=0.5mm/r
3）切削速度的确定根据卧式车床CA6140的切削速度范围，取V=30m/min，可求得：
n=1000V/πd=318.47r/min，根据机床型号查得转速为n=320r/min，则 V=nπd/1000=30.2m/min
由于各工步加工轴的直径不同，算出的转速也不相同，但都靠近n=320r/min，故可以统一起来取值。 半精车轴外圆端面切削用量的计算
外圆端面的技术要求相同，都是为了保证表面粗糙度Ra=0.8，而长度方向的尺寸只要满足基本尺寸要求即可，无需保证公差值。为了简化计算，
0这里只取?35?0.025面作为对象，最后计算结果的两倍即为该工序的最终结
果。
0A半精车?35?0.025轴的端面
1） 背吃刀量的确定因为已知该工步的加工余量为2，ap=1mm,分两
次进给。
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2）进给量的确定由表查得，可取进给量f=0.5mm/r
3）切削速度的确定根据卧式车床CA6140的切削速度范围，取V=30m/min，可求得： n=1000V/πd=318.47r/min，
根据机床型号查得转速为n=320r/min，则 V=nπd/1000=30.2m/min
0B精车?35?0.025轴的端面
1)背吃刀量的确定因为已知该工步的加工余量为0.3，ap=1mm,分两次进给
2）进给量的确定由表查得，可取进给量f=0.2mm/r
3）切削速度的确定根据卧式车床CA6140的切削速度范围，取V=30m/min，可求得：
n=1000V/πd=318.47r/min，
根据机床型号查得转速为n=320r/min，则 V=nπd/1000=30.2m/min
切 加 工 内 削 切削速度用 量 进给量(mm/r) 背吃刀量(mm) （m/min） 容 车左端面 车外形 车右端面 精车左端面
120 120 120 120 手动 0.5 0.5 0.25 1 2 1 0.2 表一粗车切削用量
铣削时选择切削用量如下：
表二铣削切削用量
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