机械制造技术基础课程设计-传动轴设计-转向轴设计（含CAD图纸+任务书+设计说明书）

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机械制造技术基次程设计-传动轴设计-转向轴设计（含CAD图纸）：
工序图.dwg
工艺过程卡片.dwg
工艺卡片.dwg
零件图.dwg
任务书.doc
设计说明书.doc
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传动轴设计-转向轴设计.doc
锻件.dwg
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本次课程设计是在我们学完了大学的全部基次、技术基次之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前所学各课程的-次深入的综合性的总复习，也是-次理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行-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-个良好的基矗
由于能力所限设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

1 .2.1 零件的分析

1.2.1.1 生产类型
本题目所要加工的为-阶梯轴，要求批，量为10000件，可确定其生产类型为大批量生产。

1.2.1.2 零件分析
题目所给定的零件是-主要支撑传动件和传递扭矩的阶梯轴，轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，-般由圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、沟槽等〖虑到加工工艺，在车外圆时在两端车刀无法顺利退出所以零件在两端应加退刀槽，详见零件图。

1.2.1.3 零件的工艺分析
阶梯轴零件图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。本零件各表面的加工并不困难，但零件左边的键槽与其左端面距离只有3mm，有点杏工时估要精确的保证上述要求则比较困难。分析该零件是作传动齿轮转矩所用，故可以将其键槽长度做的稍微小-点，也保证了阶梯轴的强度。又零件图中的直线度精度要求较高，加工时比较困难，即定位基准要保证。

1.2.2 工艺规程的设计

1.2.2.1 确定毛坯的制造形式
该阶梯轴均匀分布三个键槽，要求有-定的强度，该 零件材料为45钢，轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，又属于大批量生产，考虑到轴在传递力矩中经常承受交变载荷及冲突性载荷，因此应选用锻件，以是金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产10000件，已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用模锻成型。这对提高生产率、保证加工质量也是有利的。
毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。

1.2.2.2 基准的选择
粗基准的选择。粗加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，-般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。
精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。

1.2.2.3制订工艺路线
由于生产类型为大批生产，估采用万能机床配以专用工具夹，并尽量使工序集中提高生产率。除此以外，还应降低生产成本。
(1)工艺路线方案-：
工序1： 下料。L1008mm，D45mm的圆柱棒料。
工序2： 锻造。其毛坯尺寸详见机械工序卡片。
工序3： 退火，因原料为45钢，故选用退火处理以消除内应力。
工序4： 粗铣端面L1008，精铣端面L1000钻中心孔。
工序5： 粗车、精车外圆Ф24×45、Ф28×45、Ф30×40、Ф35×63、
Ф42×12、Ф35×657、Ф30×30、Ф28×45、Ф24×58。
工序6： 画线、铣键槽45h8、53h10、50h8。
工序7： 调质处理。提高其机械性能。HBS220～250
工序8： 钻螺纹M6深8。
工序9： 去毛刺，
工序10：磨外圆使其达到零件图对粗糙度的要求。
工序11：终检。
(2)工艺路线方案二：
工序1： 下料。L1008mm，D45mm的圆柱棒料。
工序2： 锻造。其毛坯尺寸详见机械工序卡片。
工序3： 退火，因原料为45钢，故选用退火处理以消除内应力。
工序4： 粗车外圆Ф24×45、Ф28×45、Ф30×40、Ф35×63、
Ф42×12、Ф35×657、Ф30×30、Ф28×45、Ф24×58。
工序5： 车端面，钻中心孔。
工序6： 精车外圆Ф24×45、Ф28×45、Ф30×40、Ф35×63、
Ф42×12、Ф35×657、Ф30×30、Ф28×45、Ф24×58。倒角1×45°
工序7： 攻螺纹M6深8
工序8： 调质处理。提高其机械性能。HBS220～250
工序9： 去毛刺，
工序10：磨外圆使其达到零件图对粗糙度的要求。
工序11：画线、铣键槽45h8、53h10、50h8。
工序12：终检。
(3)工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案-是先加工端面然后已此为基面加工外圆；而方案二先以外圆为粗基准加工中心孔，然后以中心孔为精基准精加工外表面，经过比较可以看出方案二更能保证其精度。但是方案二的键槽加工按照先粗后精原则旧能向前按排，应该按排在精磨加工之前，最终所得的具体的工艺过程如下：
工序1： 下料。L1008mm，D45mm的圆柱棒料。
工序2： 锻造。其毛坯尺寸详见机械工序卡片。
工序3： 退火，因原料为45钢，故选用退火处理以消除内应力。
工序4: 铣端面，钻中心孔
工序5： 粗车、精车外圆Ф24×45、Ф28×45、Ф30×40、Ф35×63、
Ф42×12、Ф35×657、Ф30×30、Ф28×45、Ф24×58。倒角1×45°
工序6： 攻螺纹M6深8
工序7： 画线、铣键槽45h8、53h10、50h8。
工序8： 调质处理。提高其机械性能。HBS220～250
工序9： 去毛刺，
工序10：磨外圆使其达到零件图对粗糙度的要求。
工序11：终检。
以上加工方案比较合理，下面对其各个工序加工所用的夹具及加工工具详细列为如下：
下料→锻造→退火→铣端面→钻中心孔→粗车外圆→精车外圆→倒角→攻螺纹→画线→铣键槽→磨外圆→去毛刺→终检。
工序1: 铣端面，钻中心孔 。选用铣端面钻中心孔联合机床XZ22.4型号
工序2：粗车 Ф24、Ф28、Ф30、Ф35、Ф42。 选用C620-1卧式车床和专用夹具
工序3：精车外圆 Ф24、Ф28、Ф30、Ф35、Ф42 ， 倒角1×45°。选用C620-1卧式车床和专用夹具
工序4：攻螺纹M6深8mm。选用丝锥
工序5：画线、铣键槽 。选用立式铣床X51型号
工序6：磨外圆。
工序7：磨床选用万能外圆磨床M131W型号和专用夹具。
工序8：去毛刺。钳工台
工序9：终检
以上工艺过程祥见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。

1.2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
该零件材料为45钢，硬度HBS为220～250HBS，毛坯重量约为6.7kg，生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。
根据上述原始资料及加工工艺，分析确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
（1） 外圆表面（Ф24、Ф28、Ф30、Ф35、Ф42）查表《工艺手册》表2.2-14其中锻件质量为6.7kg，锻件复杂形状系数为S1，锻件系数取M1， Ф24、Ф28、Ф30 外圆轮廓尺寸在0～30mm范围内，估直径偏差为
Ф35、Ф42外圆轮廓尺寸在30～80mm范围内，估直径偏差为
直径方向余量查《工艺手册》2.2-25取单边余量1.25mm所以外圆将变为
Ф26.5、Ф30.5、Ф32.5、Ф37.5、Ф44.5
（2） 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量级公差（Ф24的两端面）。查表
《工艺手册》2.2-14，其中锻件质量为6.7kg，锻件复杂形状系数为S1，锻件系数取M1，锻件轮廓尺寸（长度方向）在800～1250mm范围内，估长度偏差为 长度方向余量《工艺手册》2.2-25，其余量值规定为2.73～4.0mm现取为3.2mm
外圆表面 查表2.2-25 直径方向2.0～2.5mm取 2.5 mm
水平方向2.7～4.0mm取3.2mm

1.2.2.5 确定切削用量及基本工时
工序1：铣端面、钻中心孔
（1）加工条件
工件材料：45钢正火， 0.60GPa，模锻。
加工要求：铣端面Ф24mm，长度方向尺寸达到1000 钻中心孔，表面粗糙度值Ra6.3 ；两端面钻中心孔
机床： 铣端面钻中心孔联合机床XZ22.4型号
刀具： 工件材料YT15，
刀杆尺寸为16mm×25mm.kv75°.Y。15°.a。12°
（2）计算切削用量
a 粗铣Ф24mm的两端面 ：
确定端面最大加工余量，查表《工艺手册》2.2-25，可查得毛坯长度方向的加工余量为3.2mm。实际端面最大加工余量为1.6mm，以外圆为粗基准，同时铣两端面，保证工件长度尺寸为 fz0.08mm/齿（参考《切削手册》表3.3）切削速度：参考有关手册，确定v0.45m/s，即27m/min。利用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw225mm，齿数z20。