轴类零件机械加工工艺编制
目录
⚫任务1 分析轴类零件的技术资料
⚫任务2 确定轴类零件的生产类型
⚫任务3 轴类零件的毛坯类型及其制造方法
⚫任务4 选择轴类零件的定位基准和加工装备
⚫任务5 拟定轴类零件的工艺路线
⚫任务6 设计轴类零件的加工工序
⚫任务7 填写轴类零件的机械加工工艺文件
任务一分析轴类零件的技术资料
教学目标
✧能看懂轴类零件的零件图和装配图。
✧明确轴类零件在产品中的作用，找出其主要技术要求。
✧确定轴类零件的加工关键表面。
一、看懂传动轴的结构形状
如图1，零件图采用了主视图和移出断面图表达其形状结构。
从主视图可以
看出，主体由四段不同直径的回转体组成，有轴颈、轴肩、键槽、挡圈槽、倒角等结构，由此可以想象出传动轴的结构形状，如图2所示。
二、明确传动轴的装配位置和作用
传动轴起支承齿轮、传递扭矩的作用。
Ø 30js6外圆（轴颈）用于安装轴承，ø 35轴肩起轴承向定位作用。
Ø 25f7、ø 25g6及轴肩用于安装齿轮及齿轮的轴向定位，采用普通平键连接，左轴端有挡圈槽，用于安装挡圈，以轴向固定齿轮。
三、确定传动轴的加工关键表面
(1)ø 25f7、ø 25g6轴头ø 30js6轴颈都具有较高的尺寸精度（IT7，IT6）和位
置精度（同轴度为0.02）要求，表面粗糙度（Ra值分别为0.8 um）ø35
轴肩两端面虽然尺寸精度要求不高，但表面精糙度要求较高（Ra值为1.6um）；所以ø 25f7、ø 25g6轴头、ø 30js6轴颈及ø 35轴肩两端均为加工关键表面。
(2)键糟侧面（宽度）尺寸精度（IT9）要求中等，位置精度（对称度0.012）要求比较高，表面粗糙度（Ra值为3.2um）要求中等，键槽底面（深度）尺寸精度（21 ）和表面精糙度（Ra值为6.3um）要求都较低，所以键槽是次要加工表面。
(3)挡圈槽、左、右、倒角等其余表面，尺寸及表面精度要求都比较低，均为次要加工表面，如图3所示。
任务2 确定轴类零件的生产类型
教学目标
✧掌握轴类零件生产纲领的计算方法。
✧掌握轴类零件生产类型及其工艺特征的确定方法。
一、计算传动轴的生产纲领
根据任务书知：
(1)产品的生产纲领Q=150台/年；
(2)每台产品中传动轴的数量n=1件/台；
(3)传动轴的备品率a=5％；
(4)传动轴的废品百分率b=0.5％；
传动轴的生产纲领计算如下：
N=Qn(1+a)(1+b)
=150x1(1+5％)(1+0.5％)
=158(件/年)
二、确定传动轴的生产类型及其工艺特征
传动轴属于中型机械类零件。
根据生产纲领（158件/年）及零件类型（中型机械），由附表2《机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点》可查出，传动轴的生产类型为小批生产，工艺特征见表1
表1 传动轴的生产纲领和生产类型
任务3 确定轴类零件的毛坯类型及其制造方法
教学目标
✧掌握轴类零件毛坯的类型及其制造方法的选择。
✧掌握轴类零件毛坯的机械加工余量的估算方法。
✧掌握轴类零件的毛坯简图的绘制方法。
2、选择传动轴毛坯类型及其制造方法
根据传动轴的制造材料（45钢），查附表5《常用毛坯类型》可确定，毛坯类型可采用型材或锻件，传动轴毛坯选用锻件，而采用自由锻造法来制造。
2、绘制传动轴毛坯简图
1确定传动轴毛坯简图
根据附表8《自由锻件机械加工余量计算公式》中阶梯轴的自由锻造机械加工余量计算公式（D<65mm计算，L<300mm时，按300mm计算），传动轴锻件余量计算如下：
A=0.26L⁰.2D0.5
=0.26x3000.2x650.5
=6.65（mm）
2、绘制传动轴毛坯简图
传动轴毛坯简图的绘制方法如图4所示
任务4 选择轴类零件的定位基准和加工装备
教学目标
✧掌握轴类零件的精基准和夹紧方案的选择的方法。
✧掌握轴类零件的粗基准和夹紧方案的选择的方法。
✧掌握传动轴加工装备的选择方法。
一、选择传动轴的精基准和夹紧方案
根据基准重合原则，考虑选择传动轴的轴线作为定位精基准是最理想的，即采用两端中心孔作为精基准，如图5所示。
二、选择传动轴的粗基准和夹紧方案
选择毛坯ø51外圆作为粗基准，能方便地加工两端面和中心孔，可以尽快获得精基准，如图6所示。
三、选择传动轴的加工装备
根据传动轴的工艺特性，加工设备采用通用机床、即普通车床、立式铣床、万能磨床。
工艺装备采用通用夹具（三爪卡盘及顶尖）、通用刀具（标准车刀、键槽铣刀、砂轮等）、通用量具（游标卡尺、外径千分尺等）。
任务5 拟定轴类零件的工艺路线
教学目标
✧掌握选择轴类零件各表面的加工方法。
✧掌握初步拟定轴类零件机械加工工艺路线的方法。
一、确定各表面的加工方法
根据加工表面的精度和表面粗糙度要求，查附表10《外圆表面加工方案》可得各加工表面的加工方案，详见表2
加工表面精度要求表面粗糙度
Ra/um
加工方案
Ø30js6外圆
轴肩
IT6
IT11以上
0.8
1.6
粗车→半精车→精车→粗磨→精磨
Ø25f7外圆
轴肩
IT7
IT11以上
0.8
1.6
粗车→半精车→精车
Ø25g6外圆
轴肩
IT6
IT11以上
0.8
1.6
粗车→半精车→精车
键槽侧面8N9底面
IT9
IT11以上
3.2
6.3
粗铣→精铣
挡圈槽23x2 IT11以上12.5 粗车
各倒角IT11以上12.5 粗车
二、初步拟定传动轴机械加工工艺路线
1、划分加工阶段
根据以上相关知识和分析可知，传动轴主要表面的加工可划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
2、安排加工顺序
根据机械加工的安排原则，先安排基准和主要表面的精加工，然后再安排基准和主要表面的精加工。
先以ø51作为作为基准粗加工两端中心孔（精基准），加式两端中心孔需车平两端面。
3初步拟定工艺路线
根据上述分析，初步拟定两个机械加工工艺路线方案，见表3和表4供分析选择。
表3 传动轴机械加工工艺路线一
表4 传动轴机械加工工艺路线方案二
11 终检按图样技术要求全部检验
优点：ø25f7及ø25g6外圆的尺寸和位置精度容易保证
缺点：比方案一多一道工序，又磨削ø25f7及ø25g6外圆，加工成本比方案一稍高
传动轴为小批生产，应优先考虑其尺寸和位置精度的难易，其次才考虑加工成本，所以选择方案二。
任务6 设计轴类零件的加工工艺
教学目标
✧掌握轴类零件工序加工余量及尺寸的确定方法。
✧掌握轴类零件工序加工时定额的计算方法
一、确定传动轴各工序加工余量及工序尺寸
传动轴的加工过程、各工序尺寸及其公差、毛坯尺寸见表5，并如图7所示。
表5 各工序加工余量及工序尺寸
工序外圆尺寸及公差加工余量端面（长度）尺寸加工余量
磨削Ø25f7
Ø25g6
Ø30js6
0.3（查附表18《磨削
外圆的加工余量及偏
差》）
70
7
28
0.3（查附表19《磨削外圆
的加工余量及偏差》）
半精车Ø25.3h11
Ø25.3h11
Ø30.3h11
1.3（查附表16《粗车
及半精车外圆的加工
余量及偏差》）
70
7.6
27.7
1（查附表17《半精车轴
端面加工余量及偏差》）
粗车Ø26.6h13
Ø26.6h13
Ø31.6h13
32-26.6=5.4
32-26.6=5.4
37-31.6=5.4
70
9.6
26.7
毛坯Ø32 Ø32 Ø37
d
图8 传动轴的加工过程
（a）毛坯；（b）粗车；（c）半精车；（d）磨削
二、计算传动轴各工序工时定额
因传动轴为小批生产，因此可以采用经验估算法计算各工序的工时定额。
主要利用经过实践而积累的统计数据及进行部分计算来确定，计算结果见表6。
在
实际生产中，时间定额需要不断修正。
教学目标
✧掌握轴类零件工序加工余量及尺寸的确定方法。
✧掌握轴类零件工时定额的计算方法。
根据上述任务结果，按机械加工工艺文件中各栏的填写要求，详细填写传动轴《机械加工工艺过程卡片》。
因传动轴的生产类型是小批生产，故只需编制机械加工工艺过程卡片，但过程卡片的编制内容比只有较详细，才能用于指导生产，完成填写的传动轴机械加工工艺卡片见表7。