RD2型车轴的加工工艺设计
绪论
一、引言
铁路是我国主要运输方式，在国民经济中起着非常重要的作用。铁路的客货运量约占50%，是国民经济的先导。近年来，我国国民经济发展十分迅速，要求铁路运输能
力与国民经济发展相适应。由于前一段时间忽视了铁路的提前投入，铁路运能的增加不能适应国民经济的发展，在这段时间里铁路运输成为制约国民经济发展的瓶颈。随着国民经济的快速发展和不断完善，人们的经济活动将越来越频繁，同时人们生活水平的提高、消费观念的转变、节假日的增多，外出旅游、休闲度假、探亲访友的客流数量将不断增加，其结果将使我国旅客需求数量迅速增长，并且对运输质量的需求更加突出，出行消费将追求方便快捷、经济合理、环境舒适、服务良好、安全可靠的交通方式。铁路特别是城际铁路能够提供快速、舒适、便捷、安全等全方位客运服务，满足小康社会旅客对运输质量的多层次需求。由此可见，运输对车辆的要求越来越高。
为了适应形势的发展，必须下决心研制开发高速、重载的高科技铁路车辆。把铁路推向一个新的发展时期。而车辆速度的提高，不仅仅是在原有基础上速度的提高，他同时包括对车轴自身的改造和创新，以适应提速后对车辆自身各方面性能的要求。对现有车轴自身的改造是现有车辆提速的一个重要环节，也是当前的一个重点。现有的车轴由于其加工工艺的问题，使得其经济成本较高，且卸荷槽的采用，也使的得应力过于集中，易引起车轴过早的产生裂纹，及燃轴事故的发生，从而导致列车的行车安全性降低。因此，需要进行车轴加工工艺的研究，对其进行优化。随着车辆上的各种装备也越来越多，因此车辆的自重和载重也越来越大，对车轴的要求也越来越高。因此在车辆设计和制造时应采用新材料、新工艺、新结构来降低车重。本文设计的是一种货车滚动轴承的空心车轴，为了降低成本，轴的结构应尽量简单，并有良好的加工和工艺装配性。增强轴的工作能力，从而提高车辆的可靠性和安全性，从而满足车辆对铁路高速重载的要求，以
满足当前社会的运输需求。
二、货车车轴现状
国内车轴轴型已标准化和系列化，这是为了简化设计，便于制造、检修、运用，同时为了减轻车轴自重，提高经济效益，以适应不同车种和不同车辆自重和载重的要求，以及适应客货运输用途不同的需要。根据铁道部标准TB450—38，标准型滚动轴承车
轴有RB
2、RC
2
、RD
2
、RE
2
、RC
3
、RC
4
、RD
3
、RD
4
型。其中RB
2
、RC
2
、RD
2
、
RE
型用于货车，其余用于客车。
2
在铁道货车车辆中，RD2型滚动轴承车轴适应的转向架比较多。例如转8A、转8AG、转8G、转K1、转K2、转K3、转K4等转向架均采用RD2型滚动轴承车轴。车辆运行速度不超过120km/h，载重一般是70t。
旧型滑动D型轮对轴身设计为锥形，本来是载重50t的货车上装用。后来一部分装在载重60t的货车上，曾发生多次冷切事故，所以RD2型轮对作为载重60t的货车上装用的主型轮对，轮座直径和轴中央直径分别比以前D增加了12mm、19mm。
货车车辆车轴为阶段式车轴，且车轴轴颈部分为承载的主要部分之一，车轴轴颈直径尺寸直接影响着车轴抗弯的能力。限用载重50t车上的滑动货车标准型D型车轴，滑动D轴的轴颈直径原型为145mm。规定检修中不低于129mm，载重50t及其以上的滑动货车标准E型车轴。但是由于载重50t的货车占的比例较大，所以在60t的货车上装用的D型轮对轴颈的直径基本上都是在135mm以上，货车车轴轮对滑改滚之后，用RD2型轮对，而RD2型车轴的直径，原型仅为130mm（卸荷槽处直径为130）。RD2型比D型轴颈直径原型小15mm，比E型轴颈直径原型尺寸小25mm，显然RD2型车轴抗弯能力不如D或E型车轴，虽然后期提出了40钢的材质改变，但是现役40钢RD2型车轴轮对的数量还是很大。
三、设计的主要内容
本文将主要根据我国的车轴概况，研究铁路车轴的当前加工工艺情况，设计滚动轴承车轴的加工工艺，设计车轴的粗加工和精加工工艺，针对车轴出现裂纹并影响列车运行安全性的重大问题，结合目前的加工修理现状，分析卸荷槽对货车RD2型车轴轴颈影响，给出具体可行的解决之道来提高车轴的工作能力。在大量分析的基础上，对车轴的强度和寿命进行计算，从中选择最优的车轴类型，以满足提速改造后对车轴性能的要求。
第一章滚动轴承车轴概述及加工工艺分析
第一节货车滚动车轴概述
一、轴的分类与用途
轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转零件（例如齿轮、蜗轮），都必须安装
在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要功能是支承回转零件及传递运动和动力。
按照承受载荷的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承
受扭矩的轴称为转轴。心轴又分转动心轴和固定心轴两种。只承受扭矩而不承受弯矩（或
弯矩很小）的轴称为传动轴。
轴还可按照轴线形状的不同，分为曲轴和直轴两大类。曲轴通过连杆可以将旋转运
动改变为往复直线运动，或作相反的运动变换。直轴根据外形的不同，可分为光轴和阶
梯轴两种。光轴形状简单，加工容易，应力集中源少，但轴上的零件不易装配及定位；阶梯轴则正好与光轴相反。因此光轴主要用于心轴和传动轴，阶梯轴则常用于转轴。
直轴一般都制成实心的。在那些由于机器结构的要求而需要在轴中装设其它零件或
者减小轴的质量具有特别重大作用的场合，则将轴制成空心的。空心轴内径与外径的比
值通常为0.5～0.6,以保证轴的刚度及扭转稳定性。[1]
二、车轴各部位名称及作用
（一）轴颈：用以安装滑动轴承的闸瓦或滚动轴承负担着车辆重量，并传递各方向的静、动载荷。
（二）轮座：车轴与车轮之间的配合的部位。为了保证轮轴之间有足够的压紧力，轮轴直径比车轮直径要大0.10～0.15mm，同时便于轮轴压装，减少应力集中，轮座外侧（靠防尘板座侧）直径向外逐渐减少，成为锥体，其小端直径要小1mm，轮座是车轴受力最大的部位。
（三）防尘板座：为车轴与防尘板配合的部位，其直径比轴颈直径大，比轮座直径小，介于两者之间，是轴颈和轮座的中间过度部分，以减少应力集中。
（四）轴身：是车轴中央部分，该部位受力较小。
车轴各部位如图1-1所示。
图1-1 货车滚动轴承RD2型车轴
1—轴身 2—轮座 3—防尘板座 4—轴颈
应该指出，为了减小应力集中，各相邻截面直径变化时，交接处必须缓和过度（参
看TB450-83)为了提高车轴的疲劳强度，对轴颈、防尘板座和轮座要进行滚压强化和精加工。
在车轴两端面有中心孔，以便于轮对在机床上进行卡装，其形状、尺寸如图1-2所示。以中心孔轴线为基准刻画一个标准圆（基准圆），如图1-3所示。标记圆直径如表1-1所列。
110 130 140
图1-2 车轴中心孔（标准车轴）
滚动轴承车轴每端平分为三个扇形，两端六个扇形中的任一个扇形内刻打制造标
记，其余刻打检修标记，如图1-3 (a)所示。旧型滚动轴承车轴端部由防松板槽一分为二，
两端共四个半圆，在任一半圆中刻打制造标记，其余刻打检修标记，如图1-3 (b)所示。
（a）(b)
图1-3 滚动轴承车轴新制标记
（a）标准型；（b）旧型。
车轴轴型已标准化和系列化，这是为了简化设计，便于制造、检修、运用，同时为了减轻车轴自重，提高经济效益，以适应不同车种和不同车辆自重和载重的要求，以及适应客货运输用途不同的需要。
根据铁道部标准TB450—38 , 标准型滚动轴承车轴有RB
2、RC
2
、RD
2
、RE
2
、
RC
3、RC
4
、RD
3
、RD
4
型。其中RB
2
、RC
2
、RD
2
、RE
2
型用于货车，其余用于客
车。RC
4、RD
4
型车轴为发电机传动车轴，在车轴一端有发电机皮带轮安装轴，标准型
滚动轴承车轴各部尺寸示意如图1-4所示，各部尺寸列于表1.2中。
图1-4 滚动轴承车轴各部主要尺寸（TB 450—83）
表1.2 滚动轴承车轴各部分尺寸
三、车轴材质及要求
车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电炉钢锭或专门的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理（正火或正火后在回火）和机械加工制成。
车轴钢的化学成分应符合表1.3的规定。
表1.3 车轴钢的化学成分（%）
车轴热处理后，其机械性能应符合表1.4的规定。在金相检查时，其晶粒度应为5--8级。
表1-4 车轴钢机械性能
四、空心车轴
车轴是转向架轮对中重要的部件之一，直接影响车辆运行的安全性，又是转向架簧下质量的主要组成部分，特别是对于高速车辆和重载车辆，降低车辆簧下部分质量对改善车辆运行平稳性和减小轮轨间动力作用有重要影响。虽然，簧下结构的轻量化内容很多，如车轮、轴箱、轴承、传动装置等轻量化，但相对来说车轴的轻量化潜力最大，空心车轴比实心车轴可减轻20%～40%的质量，一般可减轻60～100kg，甚至更多。
空心车轴的结构形式，如图1-5所示。由于车轴主要承受横向弯矩作用，截面中心部分应力很小，制成空心后，对车轴强度影响很大。这是因为车辆最大弯曲应力与其抗弯断面模数成反比。而直径为D的实心车辆的断面模数与外径D、内径d的空心车轴的断面模数之比，为[1-(d/D)4]1－,若d/D=0.5时，两者之比为100:93.75，说明空心轴对强度影响虽小，但减重效果明显。
图1-5 空心车轴
另外，若采用高强度材料，也可以缩小车轴断面尺寸，以减小车轴自重，但会使成本提高，而且更重要的是随着材料强度的提高对缺陷的敏感性也随之增高。加之因断面尺寸减小工作应力增大，发生断轴事故可能性随之增加并且维护困难，所以一般不采用这种方法。
空心车轴生产工艺的选择至关重要，它对空心车轴的性能、减重效果、维修检查方式、生产成本等密切相关。世界各国使用过的生产工艺有一、二十种之多。举例说明：实心轴坯钻、镗孔成型；离心铸造一次成型；厚壁无缝钢管轴颈锻缩成型；多段摩擦焊接成型等。
1.实心轴坯钻、镗孔成型方法工艺比较费工费时，浪费大量金属。假若轴颈小于150mm时，轴内孔内径均为60mm的通直型空心车轴，每根只能减轻60kg左右，减重效果不够理想；若把轴身部分内径扩大到100mm，还需特种工艺装备，生产效率也低。
2.铸造工艺是前苏联创造的一种生产车轴的新工艺。据介绍，在运用实验中效果还不错，不过用于高速车辆是否可行值得商榷。
3.摩擦焊接空心车轴的结构形式一般可分为式和两段式。三段式的车轴是事先将轴身和两轴端部分分段加工，然后在双头摩擦焊机上一次焊接成型。两段式的车轴是由两节锻制和镗孔的半轴在中央部分相接，采用摩擦焊接法焊接成体整体轴。
使用空心车轴需要超探技术确保其运行安全。所以研制空心车轴技术的同时，必须研制自动化超声波探伤装置。我国有关实验研究表明，因采用的空心车轴可以实现内壁检测，使超探路径短，空心车轴轮座部横向裂纹探测精度比实心车轴高，裂纹定位正确，漏探、误判机率可明显减少。所以空心车轴的使用安全性比实心车轴还要高。
值得指出的是，为能尽量减轻簧下质量，希望空心车轴的壁厚薄一点为好，但为提高空心车轴的弯曲疲劳强度和摩擦腐蚀疲劳强度，为使车轴弯曲自振频率（壁厚减薄，其频率降低）远离车轴的高速旋转频率，以避免发生车轴弯曲共振，其壁厚不可太薄。国外实验研究表明，空心轴内外径之比最大为6:10。[2]
第二节滚动轴承车轴的加工工艺
一、综合要求及工作准备
（一）综合要求
1.滚动轴承车轴的加工修理应在清洁明亮的工作间进行。
2.工作者必须经教育部门的理论学习和实际技能的培训，取得合格证者方可上岗。
3.作业时按规定穿戴好劳动防护用品。
（二）准备工作
1．按设备操作规程认真检查设备各部位，确认技术状态良好后按规定进行润滑，试车机床性能良好。
2．检查所用吊具、卡具、作用须良好无破损裂纹。
3．检查所用工具，量具状态须良好，良好必须在规定的使用期限内。
二、基本技术要求
车轴加工修理前应先核对“车统—51A”确认探伤标记，新制车轴要对外观进行检查，无缺陷及损伤，各部尺寸符合GB 12814—2002 等标准的要求，如不符合要求不得加工并及时通知材料室和技术室。
新制车轴和改进车轴的加工按图纸规定的尺寸粗糙度及形位公差进行加工。
（一）滚动轴承车轴轴颈及防尘板座检修技术要求
1．轴颈（包括卸荷槽）及防尘板座精加工应采用数控的加工方式，如需降级必须按等级尺寸加工。轴颈及防尘板座加工后各部直径尺寸，长度尺寸及过渡圆弧半径必须符合图纸及限度要求。轴颈与防尘板座允许不是同一等级。
2．新制车轴轴颈和轴颈降级时必须采用模削的方法进行终加工，轴颈卸荷槽和防尘板座可采用模削或车削的方法加工，轴颈卸荷槽、防尘板座经车削后表面必须进行滚压。
3．轴颈加工后，其直径尺寸有变化时，允许在全长范围内向轴颈端部方向逐渐减少，前后两点直径差及圆度要求如下：
（1）直径差≤0.020mm （2）轴颈圆度≤0.010mm
4．防尘板座加工后，其圆度不大于0.025mm 。
5．轴颈及防尘板座加工后，其表面粗糙度必须达到Ra 1.6um 。
6．轮对厂、段修时，如果轴颈或防尘板座锈蚀，可用00号砂布蘸油打磨，打磨后允许有轻微痕迹。
7．轴颈上在距防尘板座端面50mm以外部位存在的纵向划痕深度不超过1.5mm或擦伤，凹痕总面积在60mm2以内，其深度不超过1.0mm时，均允许清除毛刺后使用。
8．轴颈上在距防尘板座端面80mm以外部位如存在宽、深均不超过0.5mm的横向划痕时，可用00号砂布蘸油打磨光滑，经探伤确认不是裂纹时允许使用；轴颈上在距防尘板座断面80mm 以内部位不允许存在横向划痕但由于密封座和中隔圈所引起的凹陷环带，其深度不超过0.05mm时，可用00号砂布蘸油打磨光滑后使用。
9．防尘板座上存在的纵向划痕深度不超过1.5mm或擦伤，凹痕总面积在40mm2以内，其深度不超过1.0mm时，均允许清除毛刺后使用。
10．轴颈端部不允许存在墩粗的情况，否则应修复；轴颈端部引导斜坡处有碰伤时，允许消除局部高于原表面的堆积金属，并用00号砂布蘸油打磨光滑后使用。
11．防尘板座端面存在锈蚀或局部碰伤时，允许消除局部高于原表面的金属，并用00号砂布蘸油打磨光滑后使用。
12．车轴皮带轮安装座表面存在锈蚀或局部碰伤时，允许消除局部高于原表面的金属，并用00号砂布蘸油打磨光滑后使用，检修车轴的皮带轮安装座直径允许比原型公称尺寸减小0.5mm 。
（二）车轴中心孔、轴端螺栓孔及轴端螺纹检修技术要求
1．车轴中心孔必须逐个检查，中心孔有损伤时，允许消除局部高于原基准面的多余金属，但修复后缺损面积不得大于原中心孔圆锥面积的八分之一。
2．车轴中心孔允许堵焊，经重新堵焊加工的车轴中心孔，其各部尺寸必须符合图纸规定。
3．加修车轴中心孔的轮对必须测量车轮踏面与轴颈面在同一直线上的距离差，其差值必须符合规定。
4．轴端螺栓孔及轴端螺纹必须进行检查，螺纹有损伤或滑扣时，累计不得超过3扣（不得连续），毛刺必须清除；螺纹磨损时，必须用止规测试，在距断面5扣以内必须止住，并且止规不得有明显晃动（手试）
5．轴端螺栓孔不能使用时，允许将原螺栓孔堵焊，并移位60°加工，螺栓孔堵焊前，须清除螺栓孔内的铁屑和杂物，将螺杆前端车制120°角后旋入螺栓孔中，后端距车轴端面为2～4mm，然后在堵焊，并做修平处理，轴端螺栓只允许移位加工一次。（三）车轴轴身加工要求
1．轴身打痕、碰伤、磨伤及电焊打火深度在2.5mm以下时，经打磨光滑，消除棱角后可以继续使用。
2．轴身的打痕、碰伤、磨伤及电焊打火深度在2.5mm及以上或轴身弯曲时，须将缺陷旋除。旋除后的轴身（包括轴中央）尺寸允许比原型公称尺寸减少4mm 。
3．轴身经旋削后，其表面粗糙度必须达到Ra 6.3um 。
（四）车轴轮座或制动盘加工要求
1．同一车轴上两端的轮座（制动盘座）直径相差不超过3mm (2mm ) 。
2．轮座（制动盘座）加工后的圆度不得超过0.020mm，内外侧直径差不得超过0.1mm，并且大端必须在内侧。
3．轮座（制动盘座）的终加工可采用磨削或滚压工艺，采用滚压工艺作为终加工时轮座经车削，表面粗糙度必须达到Ra 3.2um后才可以进行滚压加工，经磨削或滚压加工后表面粗糙度应达到Ra 1.6um ，为保证压装力曲线合格，轮座表面粗糙度可放宽到Ra 2.0um（盘形制动轮座和盘座粗糙度为Ra 1.6um）。
4．轮座（制动盘座）与轴身过渡部分的圆弧半径必须符合图纸规定，过渡圆弧部分的表面粗糙度必须达到Ra 6.3um 。
5．轮座（制动盘座）加工时外侧应有一圆锥引入段，引入段的长度和表面粗糙度必须符合图纸规定。
三、车轴的加工修理
（一）外观检查
1．确认探伤标记，核对车统—51A 。
2．全面检查车轴各部尺寸，确定加工部位，不符合加工条件的车轴不能加工。（二）卡装车轴
1．将车轴吊装到机床中心架上，吊运时应避免吊具（吊环）碰伤车轴。
2．擦拭轴端，检查中心孔（中心孔不符合规定须修复后，方可加工）良好后，装卡顶紧。
3．检查加工部位尺寸，确定加工余量（新制车轴应符合GB 12184—2002标准中的粗加工尺寸）。
（三）粗加工
1．选定机床的转速走刀量，旋削时随时测量加工部位尺寸和圆弧形状以免出现废品。
2.粗加工时，应调整好机床的切削速度。
（四）精加工
1．精车刀加工车轴加工部位，尺寸符合规定。
2.工的各部圆弧和卸荷槽，用样板检验间隙不超过
3.压卸荷槽及轮座，轴各部加工表面粗糙度应符合规定要求。
（五）检查各部尺寸
新制车轴各部尺寸，圆弧必须符合GB12814—2002标准要求，检修车轴应符合检修限度要求（测量应停车进行）。
（六）将车轴存放在指定地点
1.轴检查合格后，升起中心架，松开卡盘退回顶尖后，将车轴吊放在指定地点存放。
2.写车轴粗（精）加工记录，并在车统—51A 相应栏内签章。
（七）工作后的清理
电源，擦拭设备，清理工作场地。
第二章 RD2型车轴的加工工艺
第一节车轴加工工艺分析及工序安排
为了满足铁道车辆高速重载的需要，各铁道车辆制造厂都在研制开发作为车辆走行
部分的新型转向架。车轴是转向架的关键零件，材料为LZ50，它的轴颈部位与轴承配装，轮座部位与车轮配装，因此这两个部位需要较高的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求。另外，为了适应提速需要，降低轮轨作用力和车辆振动，车轴与车轮组装后有动平衡要求。时速120 km/h的车辆，要求轮对的不平衡力矩不超过125 N·m;时速160 km/h
的车辆，要求轮对的不平衡力矩不超过75 N·m，因此车轴各部位要求较高的位置精度。
一、机加工的前提准备
（一）RD2型车轴材质的选择
货车滚动轴承车轴一般采用优质碳素钢，如平炉钢或电炉钢锭或专门的车轴钢坯，在本文中将采用车轴钢钢种LZ50钢。50钢的化学成分如表2-1所示，机械性能如表2-2所
示。
表2-1 50钢的化学成分
表2-2 50钢的机械性能
（二）毛坯的锻造
1.坯料加热采用环形加热炉对车轴坯料进行加热。
2. 采用型号为SX-32.40/60B的精锻机进行锻造
根据铁—碳平衡相图和再结晶立体图,50钢车轴始锻温度为950℃～1150℃,终锻温度不小于800℃。RD2轴锻件图如图2-1所示，RD2轴锻造过程如图2-2所示。
图2-1 RD2轴锻件图
图2-2 RD2轴锻造过程示意图
锻造轴坯时，先由A夹头夹持230×230×1300的坯料,以255倒棱,随后从中间下锤以φ220滚圆,再依次锻打右半轴φ188、φ210、φ150(图2-2);然后传递由B夹头夹持,再锻左半轴,也是以255倒棱,随后从中间下锤以φ220滚圆,再依次锻打左半轴φ188、φ210、φ150。值得注意的是,需保证φ188尺寸的一致性。
（三）热处理
锻造完的轴坯还要经过正火热处理工艺，锻后正火的目的是消除锻造时车轴中的残留应力，降低其硬度，细化晶粒，改善机械性能，以满足使用要求。正火工艺曲线如图2-3所示。在760℃双相区均温可缩短在850℃时的保温时间，防止晶粒长大。在金相检查时，其晶粒度应为5--8级。
图2-3 正火工艺曲线
二、机械加工工艺安排
（一）工艺分析
1.此车轴属典型长轴类。其轴颈、防尘座、轮座、端面的三螺孔位置都有较高的精度。
2.轴坯是相当于50号优质钢的锻件。为了在加工过程中保持较好的位置精度，遵循基准同一的原则，以车轴两端中心孔为加工基准，并且为了提高加工精度要不断修整中心孔。
3.为了满足大批量生产，同时用工艺来保证产品质量，分粗、半精、精加工三个工艺过程，并细化工序。由于轴颈，防尘座部位没有磨削空刀槽，因此不能采用普通外圆磨床对其磨削，而只能采用成形切入磨削。
4.端面的三螺孔位置精度较高，并且根据产品的特点，其螺纹要求有较好的联接强度，放弃传统的机用丝锥攻丝，而采用挤压丝锥挤压成形螺纹工艺。
5.为了防止车辆在使用过程中车轴断裂等事故，要求加工好的车轴各部表面不允许有裂纹，其内部不允许存在缩孔、夹碴等缺陷，因此要采用表而磁粉探伤、内部超声波探伤工艺。
6，为了判断成品的主要几何精度是否达到要求，采用自动检测技术检测车轴。[3]（二）车轴加工技术要求
1．定位基准
（1）以中心孔作为定位基准车轴加工中一般以重要的外圆面如轮座作为初基准定位，加工出中心孔，再以车轴两端的中心孔作为定位精基准，因为车轴各外圆表面的径向跳动、端面螺纹位置度和平行度及轴肩的端面跳动是位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准都是车轴的中心线，所以采用两端中心孔定位就能符合基准选择中的基准
重合原则，而且多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。
(2) 以外圆和中心孔作为定位基准(一夹一顶)用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。车轴进行粗加工时。为了提高刚度，可采用车轴的外圆表面和另一端中心孔作为定位基准来加工，这种定位方法能承受较大的切削力矩。
2．车削加工由于工件的结构和精度要求、生产批量和设备及规格的不同，车削加工阶段与步骤的选择也不同。正确的选择加工阶段，是保证工件加工质量、充分发挥设备潜力、提高加工效率的有效手段。车轴车削加工主要分粗车、精车，目的是合理利用机床。粗车可以在精度低、功率大的车床上加工，精车可以在精度高的车床上加工。同时，精车放在最后，可以避免工件的碰伤。粗车的目的是尽快地切去车轴毛坯硬皮和大部分加工余量，车出阶梯轮廓，使车轴接近最后的形状和尺寸。由于粗车时的加工余量大，切削深度和进给量也大，同时切削力、夹紧力也相对较大，工件易产生变形。为了防止工件变形对加工精度的影响，必须留出一定的加工余量进行精车。粗车时要给半精车或精车留有4～6mm的加工余量，加工后车轴尺寸精度达IT11～ITl3，表面粗糙度达到Ra 50 μm～Ra 12．5 μm。半精车作为精车的预加工，要给精车留有合适的加工余量，加工后车轴尺寸精度可达到IT8～ITl0，表面粗糙度Ra 6.3 μm～Ra 3.2 μm。精车是中等精度表面的最终加工工序，也可作为磨削和其他加工工序的预加工。精车时一般为磨削留0.5～0.6 mm的磨削余量，加工后车轴的尺寸精度可达IT7～IT8，表面粗糙度Ra 1.6 μm～Ra 0.8μm。
3．磨削加工磨削是车轴外圆表面加工的最终加工工序，加工后车轴的尺寸精度可达IT5～IT6，表面粗糙度Ra 0.32 μm～Ra 1.6 μm。车轴磨削采用纵向往复磨削法和切入磨削法两种方式，但都属于外圆磨削。纵向往复磨削法多用于单一圆柱部位的磨削。此磨削法一般采用较窄的砂轮，砂轮宽度可达50mm左右。切入磨削法对于车轴磨削来说，是一种新的工艺技术。其主要特点是采用宽砂轮，一次进给同时完成多个部位的磨削，工件旋转时，砂轮以慢速作连续的横向进给运动。此磨削法采用的宽砂轮，宽度可达300mm，砂轮宽度的增大，使生产率大大提高，但是也同时增大了磨削力和磨削功率，产生的热量多，故需加强冷却。宽砂轮经成形修整后可磨削成形面，并能保证零件的形状精度，因而更适用于车轴的大批量生产和成形面磨削，铁路货车车轴轴颈与防尘座处卸荷槽变为圆弧后必须采用成形磨削，目前采用的主要方法是将宽砂轮修整成与工件型面完全吻合的反型面，然后用此砂轮切入磨削，以获得所需的工件形状。采用切入
磨削法磨削时，应注意的问题是砂轮硬度在圆周方向和轴向都要均匀一致，否则砂轮的不均匀磨损，会影响加工工件的精度和表面质量，为此常选用铬刚玉(PA)、棕刚玉(A)等韧性好的磨料，粗磨时常选用46号粒度，精磨时选用60号粒度。宽砂轮硬度的选择很重要，硬度太高工件易烧伤，金属切除率低；太软则形状保持性不良，砂轮的消耗增加。一般在J～L范围内选择。此外，还应特别注意砂轮硬度的均匀性。[4]（三）工艺总体安排
RD2车轴加工精度要求如2-4所示，即：轴颈和轮座部分圆柱度≤0．015mm，径向跳动≤0．05mm，轴肩的端面跳动≤0．02mm，圆度0.020mm，轮作圆周母线直线度0.015mm，轴颈、防尘座、轮座表面粗糙度要求Ra 1.6，圆弧部位表面粗糙度要求Ra 6.3。
图2-4 RD2型车轴加工精度示意图
要制订车轴的机械加工工艺规程，首先应了解外圆表面的各种加工方法。外圆表面常用的机械加工方法有车削、磨削和各种光整加工方法。车削加工是外圆表面最经济有效的加工方法，就其加工精度和经济精度来说，一般适于作为外圆表面粗加工和半精加工方法；磨削加工是外圆表面主要精加工方法，特别适用于精度和表面质量要求较高的零件。由于各种加工方法所能达到的加工精度、表面粗糙度、生产率和生产成本各不相同，因此必须根据具体情况，选用合理的加工方法，从而加工出满足技术要求的合格零
件。根据车轴的外圆表面的制造精度和最终加工要求，仅用一种方法是达不到其规定要求的，必须顺序地采取粗车、半精车、精车、磨削来逐步提高加工精度。
按照产品供货状态，可以将车轴划分为半精加工车轴和精加工车轴，其加工路线分别是：
1．半精加工车轴加工路线
(1)采用普通车床加工外圆时，车轴半精加工工艺路线，可参照图2-5、图2-6所示的两种路线加工，其主要区别在于中心孔和车轴全长加工方法不同。图2-5中的中心孔采用普通车床加工，全长尺寸在车床上采用车削加工方法完成；而图2-6中的中心孔采用铣端面、钻中心孔机床完成，全长尺寸用铣加工完成。
图2-5 以中心孔定位、一爪一顶装夹方式粗车车轴工艺路线图
图2-6 以中心孔定位、一爪一顶装夹方式粗车车轴工艺路线图
(2)采用液压仿形车床完成粗加工时，半精加工车轴的加工工艺路线如图2-7所示。
图2-7 以中心孔定位、两端夹盘顶尖装夹方式粗车车轴工艺路线图增加精铣端面、修中心孔的原因是采用液压仿形车床进行粗车时，车轴两端面都应留有一定的加工余量，以便满足液压仿形车床两端卡盘顶夹方式的要求，但是粗车后必须通过精铣端面，使车轴全长加工到符合产品图纸要求的尺寸。
(3)随着数控车床的普及，车轴半精车和精车外圆时，可以直接采用以中心孔定位和两端顶夹方式装夹。
2．精加工车轴加工路线采用数控车床和数控外圆磨床、数控成型磨床在半精加工基础上完成车轴的精加工。目前，新制车轴轴颈和防尘板座的过渡结构为圆弧，而且必须采用成型磨削工艺进行最终加工。这种设计结构和加工方法代替了原来轴颈和防尘板座以卸荷槽过渡的结构形式和采用数控切削加滚压加工卸荷槽的加工工艺。对于原有
RD2型轴颈有卸荷槽的车轴，检修加工过程中，可以采用数控切削加滚压的加工工艺，但是精车和滚压必须在同一数控车床上进行。车轴精加工工艺如图2-8所示。
图2-8 车轴精加工工艺路线图
第二节 RD2轴的粗加工和精加工
一、RD2轴加工工序步骤及说明
1. 粗铣车轴两端面该工序采用端面铣床铣削车轴两个端面，使车轴长
1
2150+mm，为下一工序加工中心孔作准备。铣削时采用液压自定心夹具，φ250机夹刀0
盘，YT5硬质合金刀片。
2. 粗制中心孔该工序采用中心孔专用机床来完成，车轴两个端面中心孔。用液压自定心夹具，高速钢中心孔复合钻(φ8mm)。
3. 粗车各外径采用大功率车轴液压仿形车床去除各处大部分毛坯加工余量。左侧采用浮动顶尖，右侧采用活顶尖，为了传递较大的切削扭矩，左侧用钢顶爪顶住左端面。用粗车仿形靠模仿形，75°机夹外圆车刀，YT5硬质合金刀片。粗车后轴径为φ137±1;轮座为φ200±1;轴身为φ178±1。
4. 半精车轴颈、防尘座、轮座外径半精车仍采用同类的大功率液压仿形车床来完成轴颈、防尘座、轮座三处加工。定位夹紧方式同粗车，采用半精车仿形靠模仿形，80°机夹外圆车刀，YT5硬质合金刀片。半精车后，轴径为φ131.4±0.25，防尘座为
φ166.4±0.25，轮座为φ195±0.25，粗糙度均为Ral2.5 μm。
5. 车两端面，钻铰中心孔采用C63O-2800车床完成两端面的终加工，用成形复合钻，钻、铰中心孔。左侧采用三爪夹盘夹紧，用中心架支承。
6. 精车轴身采用车轴液压仿形车床完成轴身及R75圆弧的最终加工。左端采用死顶尖，四爪夹盘，右端采用活顶尖。用仿形靠模液压仿形，80°机夹外圆车刀。YT14硬质合金刀片。
7. 精车轴颈、防尘座、轮座三处外径采用双刀架液压仿形车床完成轴颈、防尘座、轮座三个部位的精车，给磨削留单边磨量约0.15mm，并轴颈和轮座的两个引导锥部分完成终加工，要求粗糙度达到图样要求，并圆滑过渡。左端浮动顶尖，并且磨擦盘传递切削扭矩，右端活顶尖。采用仿形靠模液压仿形，精车用机夹刀，YT15硬质合金刀
汽车传动轴的设计与加工 摘要：在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词：工艺过程；毛坯；进给量；走刀长度；
The commander paving machine structure design Abstract：Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Key words：pneumatic manipulator ；cylinder ；pneumatic loop ；Fout degrees of freedom
- 轴工艺过程卡 第三小组 班级：机制16-1班 组长：彭志伟 成员：彭志伟明健伟邓佳辉邓尧刘磊刘含新 时间：2017.9.29 - 2017.10.10
机械加工工序卡片
机械加工工序卡片
标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片产品型号零件图号3 产品名称传动轴零件名称共12页第3页间工序号工序名称材料牌号 金工3粗车45钢 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 Φ42mm x140.2mm1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 C61401 夹具编号夹具名称切削液 铣床，分度头 工位器具编号工位器具名称 工序工时/s 准终单件 工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度 进给次数 工步工时r/min m/min mm/r mm机动辅助 1粗车外圆Φ55.4mm→φ43.8mm， φ43.8mm→φ41.8mm 90°外圆车刀、顶尖0.50.3/0.53
2粗车外圆φ41.8mm→φ37.8mm， Φ37.8mm→φ31.8mm 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片产品型号零件图号4 产品名称传动轴零件名称共12页第4页间工序号工序名称材料牌号 金工4粗车45钢 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 Φ42mm x140.2mm1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 C61401 夹具编号夹具名称切削液 铣床，分度头 工位器具编号工位器具名称 工序工时/s 准终单件 工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时
数控加工工艺大作业指导书 一．大作业目的 通过数控加工工艺大作业练习，使学生掌握零件的数控加工工艺的分析方法。 二．大作业内容 1.分析与制定轴类零件数控加工工艺。 2.分析与制定型腔凸台零件数控加工工艺。 3.分析与制定升降台铣床的支承套零件数控加工工艺。三．大作业完成步骤 1.零件图工艺分析； 2.选择设备； 3.确定零件的定位基准和装夹方式； 4.确定加工顺序及进给路线； 5.刀具选择； 6.确定切削用量； 7.填写数控加工工艺文件。 四、进行数控加工工艺分析时需要考虑的因素 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容
复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺分析的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面：1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 3．数控加工零件的合理选择 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的
潍坊科技学院 毕业设计（论文） 题目：传动轴加工工艺的设计 ：洪飞 学号：8 院系部：机械工程系 班级: 2010级机械制造及自动化3班指导教师：中秀 二〇一三年五月
潍坊科技学院学生毕业设计（论文）材料目录 传动轴加工工艺的设计 【摘要】 传动轴是组成机器零件的主要零件之一，一切做回转运动的传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必须安装在传动轴上才能进行运动及动力的传动，传动轴常用于变速箱与驱动桥之间的连接。通过对该零件的图样进行分析到选取制作该零件毛坯的材料，再对该零件的表面的加工方法的确定及定位基准的确定，和对该零件加工的各阶段进行了仔细的划分及一些其他因素（热处理，加工尺寸和切削用量）的安排，最后拟定了工艺过程。 【关键词】 传动轴;加工工艺;加工尺寸;切削用量
目录 摘要....................................................................................................................... I 关键词 ................................................................................................................... I 绪论 (1) 1．轴类零件加工 (2) 1.1轴类零件的功用与结构特点 (2) 1.2 主要技术要求 (2) 1.2.1尺寸精度 (2) 1.2.2几何形状精度 (2) 1.2.3位置精度 (2) 1.2.4表面粗糙度 (2) 1.3轴类零件的材料和毛坯 (2) 1.3.1轴类零件的材料 (2) 1.3.2轴类零件的毛坯 (3) 1.4轴类零件的预加工 (3) 1.5轴类零件的热处理 (3) 1.6轴类零件加工工艺规程注意点 (3) 1.7零件传动轴图样分析 (5) 2.传动轴的加工工艺分析 (6) 2.1确定毛坯 (6) 2.2确定主要表面的加工方法 (6)
车床传动轴机械加工工艺过程设计 院系名称 班级 学生姓名 学号 指导老师
1．问题提出： 零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而机械加工工艺过程制定的是否合理将直接影响零件的加工精度。针对车床传动轴，应用所学的机械制造基础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。 2．专题研究的目的： 1、掌握零件主要部分技术要求的分析方法； 2、掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺； 3、掌握工艺分析方法； 4、掌握定位基准的选择方法； 5、掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法； 7、掌握制定出合理的零件加工路线的方法。 3．研究内容： 图1所示为车床的传动轴，轴上开有键槽用来安装齿轮以传递运动和动力，两端是安装滚动轴承的支承轴颈。完成该传动轴零件的机械加工工艺过程设计。工艺设计的具体内容包括： 一、进行零件主要部分的技术要求分析研究； 1、本零件是传动轴，传动过程中只传递转矩而不承受弯矩，可以通过热处理方法提高轴的耐磨性和抗疲劳强度。 2、此传动轴的形状简单，属于对称零件，同时阶梯轴很少，而且各段直径相差不太大。 3、轴上需磨削的轴段都设计出了砂轮越程槽，而且砂轮越程槽都是统一大小的。 4、传动轴上的各个键槽开在同一母线的位置上，便于加工。键槽和齿轮通过与键配合，实现动力的传递。 5、轴端设有倒角，以便于装配，并且轴肩高度不妨碍零件的拆卸。 6、此传动轴设计成两端小中间大的形状，便于零件从两端装拆。
7、Φ17圆柱表面为支撑轴颈与滚动轴承相配合，对其要求圆柱度公差则可控制横剖面和轴剖面内的各种形状误差。 8、Φ24圆柱面要与齿轮配合，为保证其平稳性和减少噪音，对其表面有径向全跳动的要求。 9、Φ24和Φ32轴段处的轴肩用于定位，防止其端面圆跳动产生偏心。 10、轴上键槽有对称度要求，一般来说键槽都有对成度公差。 二、确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺； 1、选用材料为45钢，由于此车床传动轴是一般的阶梯轴，并且各阶梯的直径相差小，则可以直接以热轧圆柱棒料做毛坯。 2、选用调质和表面淬火的热处理工艺。 三、进行加工工艺分析； 1、传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴主要 2、该传动轴加工划分为三个加工阶段，粗车，半精车，粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理和铣键槽为界。 四、确定定位基准； 此传动轴是精度要求高的轴类零件，因此先以毛坯外圆为粗基准，加工两端面及中心孔，再以中心孔定位完成各表面的粗加工；精加工开始先再修整中心孔，以提高轴在精加工时的定位精度，再以中心孔为精基准加工外圆。 五、制定传动轴的加工顺序； 1、外圆表面加工顺序应为，先加工大直径外圆，然后再加工小直径外圆，以 2、轴上的键槽等表面的加工应在外圆精车或粗磨之后，精磨外圆之前。 3、为了改善工件材料的力学性质而进行的热处理工艺调质、表面淬火通常安排在粗加工之后、加工之前进行。 六、制定传动轴的加工路线； 车端面和钻中心孔—粗车—半精车—调质—表面淬火—粗磨—铣键槽—精磨外圆—去毛刺 车床传动轴的机械加工工艺路线
毕业设计 题目：传动轴的工艺设计 院系：机电工程系 专业：机电一体化 姓名：吕书星 班级：机电六班 学号：2010010306036 指导教师：孔祥林
目录 前言------------------------------------------------------2 课程设计简要分析------------------------------------------3 1 零件最小直径的确定--------------------------------------4 2 零件的工艺分析------------------------------------------4 3 工艺计算与设计------------------------------------------5 3.1 毛坯选择---------------------------------------------5 3.2 工艺路线的确定---------------------------------------5 3.2.1 确定零件的定位基准与装夹方式----------------------5 3.2.2 主要表面加工方法的确定----------------------------6 3.2.3 装夹方式------------------------------------------6 3.2. 4 划分阶段------------------------------------------7 3.2. 5 热处理工序安排------------------------------------7 3.2.6 加工方法的选择和加工方案的确定--------------------8 4 工序与工步的划分---------------------------------------10 4.1 工序的划分------------------------------------------10 4.2工步的划分-------------------------------------------11 4.3加工顺序及加工路线的确定-----------------------------11 4.3.1 零件加工必须遵守的安排原则------------------------11 4.3.2进给路线-------------------------------------------11 4.4 加工尺寸和切削用量----------------------------------12 4.5拟定工艺过程-----------------------------------------12
优秀设计 传动轴的加工工艺规程设计
设计任务书 课程设计题目：传动轴的加工工艺规程设计 完成期限：从年月日起到年月日 课程设计的意义：课程设计作为学生专业课程学习的重要组成部分，是对课程理论学习的综合运用，通过课程设计可以使学生系统的将所学的专业知识进行回顾和总结，并在此基础上针对设计题目进行具体分析和应用。达到理论学习与教学实践相结合，更好的保证学生的学习效果。 设计的主要任务： 1、完成课程设计说明书一份（6000字左右）。 2、完成零件毛坯图一张（A2或A3）。 3、完成零件图一张（A3）。 4、完成零件加工工序图（包括所有机加工序）。 5、完成典型工序工序卡的填写（2张）。 设计要求：
目录 第1章………………………………………设计说明 第2章………………………………………零件分析 第3章………………………………………工艺分析 第4章………………………………………制定工艺路线 第5章………………………………………机械加工余量的确定第6章………………………………………确定切削用量 第7章………………………………………加工的几点说明 第8章………………………………………总结 第9章………………………………………参考文献
设计说明 本次课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一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一次适应性训练，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一个良好的基础。 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一阶梯轴，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一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，一般由圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、沟槽等。考虑到加工工艺，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，有点小加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一点，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
机械制造工艺学课程设计 --传动轴加工工艺设计 班级： 指导老师： 组员：
传动轴机械加工工艺 轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。 台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。 1．零件图样分析
图A-1 图A-1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有
一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。 根据工作性能与条件，该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。 毛坯图 2．确定毛坯 该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。
本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。 3．确定主要表面的加工方法 传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为： 粗车→半精车→磨削。
传动轴机械加工工艺规程设计 说明书 设计人：陈浩 专业：机制 班级：1006 学号：22号
目录 摘要 (3) 关键词 (3) 1.零件图样分析 (3) 2.毛坯的确定 (4) 3.工艺分析 (5) 4.工艺路线的拟定 (6) 5.切削用量的选择 (6) 6.工序尺寸及其公差的确定 (9) 7.机械加工程序 (9) 7.1确定加工方法 (9) 7.2机床选择 (10) 7.3刀具选择 (10) 7.4量具选择 (11) 8．设计总结 (12) 9.参考文献 (13) 10.工序卡片编制 (14) 11.附录
传动轴的加工工艺设计 摘要：本设计通过传动轴零件图的分析，确定了该零件的毛坯材料及尺寸规格；通过对零件的加工工艺分析，确定了该零件的加工工艺路线，编写了详细的机械加工工艺文件：工艺过程卡片和工序卡片。零件在加工中必须保证重要尺寸的精度和表面质量，并对零件在加工过程中使用的设备和工装进行说明。 关键词：传动轴；尺寸；加工工艺 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。001 01.035+-φ圆和0 025.035-φmm 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 。
轴工艺过程卡 第三小组 班级：机制16-1班 组长：彭志伟 成员：彭志伟明健伟邓佳辉邓尧刘磊刘含新 时间：2017.9.29 - 2017.10.10
机械加工工序卡片 产品型号零件图号 3 产品名称传动轴零件名称共12 页第 3 页 间工序号工序名称材料牌号 金工 3 粗车45钢 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 Φ42mm x140.2mm 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 C6140 1 夹具编号夹具名称切削液 铣床，分度头 工位器具编号工位器具名称 工序工时 /s 准终单件 工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度 进给次数 工步工时r/min m/min mm/r mm 机动辅助 1 粗车外圆Φ55.4mm→φ43.8mm， φ43.8mm→φ41.8mm 90°外圆车刀、顶尖 0.5 0.3/0.5 3 2 粗车外圆φ41.8mm→φ37.8mm， Φ37.8mm→φ31.8mm 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期
机械加工工序卡片 产品型号零件图号 4 产品名称传动轴零件名称共12 页第 4 页 间工序号工序名称材料牌号 金工 4 粗车45钢 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 Φ42mm x140.2mm 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 C6140 1 夹具编号夹具名称切削液 铣床，分度头 工位器具编号工位器具名称 工序工时 /s 准终单件 工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度 进给次数 工步工时r/min m/min mm/r mm 机动辅助 1 半精车，车外圆φ43.8mm→φ42.4mm， Φ41.8mm→φ40.4mm 90°外圆车刀、顶尖 2 半精车外圆φ37.8mm→φ36.4mm， Φ31.8mm→φ30.4mm 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期
传动轴轴的加工工艺规程 的设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
承德石油高等专科学校机械工程系 机械加工工艺规程编制工程实践报告 姓名：高武梁 专业班级：机械制造与自动化1005 学号： 35 机械工程系
2012年5月10日 绪论 所谓机械加工工艺规程，是指规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。因此，机械加工工艺规程的设计是一项十分重要而又非常严肃的工作。 制订机械加工工艺规程的原则是：在一定的生产条件下，在保证质量和生产进度的前提下，能获得最好的经济效益。制订工艺规程时，应注意以下三方面的问题： 1、技术上的先进性 2、经济上的合理性3、有良的劳动条件，避免环境污染 本机械加工工艺规程的编制通过传动轴零件图的分析，确定了该零件的毛坯材料及尺寸规格；通过对零件的加工工艺分析，确定了该零件的加工工艺路线，编写了详细的机械加工工艺文件：工艺过程卡片和工序卡片。 关键字：传动轴、零件、刚度、强度、表面法兰
ABSTRACT The so-called mechanical processing procedure, it is to point to provisions products or components in machining technology process and operation method of process documents. The size of the production, process of level and process problems to solve all the methods and means of the machining process planning to reflect. Therefore, the machining process planning design is a very important and very serious work. Make the machining process planning principle is: in certain production conditions, the quantity and the guarantee production progress, under the premise of the best economic benefit. Develop technical process, we should pay attention to the following three problems: 1, technical advanced 2, economic rationality 3, have good working conditions, and avoid the pollution of the environment This mechanical processing procedure of transmission shaft parts through the analysis of the graph, determine the components of the blank material and size; Through the analysis of the technology of parts processing, to determine the parts processing process route, write detailed machining process documents: process card and process card.
数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点 由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床，使得数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生成效率高、周期短、设备使用费用高等特点。在数控加工工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。 1. 数控加工工艺内容要求更加具体、详细 普通加工工艺：许多具体工艺问题，如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀路线、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人员根据实际经验和习惯自行考虑和决定，一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定，零件的尺寸精度也可由试切保证。 数控加工工艺：所有工艺问题必须事先设计和安排好，并编入加工程序中。数控工艺不仅包括详细的切削加工步骤，还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的内容，以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中还需要确定详细的各种工艺参数。 2. 数控加工工艺要求更严密、精确 普通加工工艺：加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。 数控加工工艺：自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考虑，否则将导致严重的后果。 如：（1）攻螺纹时，数控机床不知道孔中是否已挤满切屑，是否需要退刀清理切屑再继续加工。 （2）普通机床加工可以多次“试切”来满足零件的精度要求，数控加工过程严格按规定尺寸进给，要求准确无误。 3. 制定数控加工工艺要进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算 编程尺寸并不是零件图上设计的尺寸的简单再现，在对零件图进行数学处理和计算时，编程尺寸设定值要根据零件尺寸公差要求和零件的形状几何关系重新调整计算，才能确定合理的编程尺寸。 4. 考虑进给率对零件形状精度的影响 制定数控加工工艺时，选择切削用量要考虑进给率对加工零件形状精度的影响。在数控加工中，刀具的移动轨迹是由插补运算完成的。根据差补原理分析，在数控系统已定的条件下，进给率越快，则插补精度越低，导致工件的轮廓形状精度越差。尤其在高精度加工时这种影响非常明显。 5. 强调刀具选择的重要性 复杂形面的加工编程通常采用自动编程方式，自动编程中必须先选定刀具再生成刀具中心运动轨迹，因此对于不具有刀具补偿功能的数控机床来说，若刀具预先选择不当，所编程序不再通用，只能重新生成程序。
数控加工工艺的基本特点 无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的工艺分析是一项十分重要的工作。 在普通机床上加工零件时，是用工艺规程或工艺卡片来规定每道工序的操作程序，操作者按工艺卡上规定的“程序”加工零件。而在数控机床上加工零件时，要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数据编制成程序，并以数字信息的形式记录在控制介质（如穿孔纸带，磁盘等）上，用它控制机床加工。由此可见，数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）工序的内容复杂。这是由于数控机床比普通机床价格贵，若只加工简单工序在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至在普通机床上难以完成的工序。 2）工步的安排更为详尽。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及加工路线
数控加工工艺分析的主要内容实践证明，数控加工工艺分析主要包括以下几方面： 1、选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。 2、分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。 3、设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。 4、调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。 5、分配数控加工中的容差。 6、处理数控机床上部分工艺指令。 总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似。
目录 目录 (2) 摘要 (3) 关键词 (3) 一零件图样分析 (3) 二毛坯的确定 (4) 三工艺分析 (5) 四工艺路线的拟定 (5) 五切削用量的选择 (6) 六工序尺寸及其公差的确定 (7) 七机械加工程序 (7) 八结论 (10)
传动轴的加工工艺设计 摘要：本设计通过传动轴零件图的分析，确定了该零件的毛坯材料及尺寸规格；通过对零件的加工工艺分析，确定了该零件的加工工艺路线，编写了详细的机械加工工艺文件：工艺过程卡片和工序卡片。零件在加工中必须保证重要尺寸的精度和表面质量，并对零件在加工过程中使用的设备和工装进行说明。 关键词：传动轴；尺寸；加工工艺 一、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。其形状及结构如下图所示： 图一传动轴的零件简图 从图可知，图的左端是一个普通螺纹M22，螺距为1.5，属于细牙螺纹。三处
外圆公差较小，0011.030-φmm 外圆与0 011.030-φmm 外圆的公差为0.011mm ， 0025.045-φmm 外圆的公差值为0.025mm ，表面粗糙度为Ra1.6. 0011.030-φmm 的外圆与0 011.030-φmm 的外圆有同轴度公差，公差值为0.011mm ，基准分别 是A 和B ；键槽有对称度要求，基准为A 和B.图中以0 011.030-φmm 的外圆与 011.030-φmm 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。0011.030-φmm 外圆和0 025.045-φmm 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Ra1.6μm ，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。由于零件用于传动，所以普通螺纹M22公差配合代号为5g6g ，加工表面为机械加工表面。 二、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196mm 。
武昌职业技术学院 毕业设计（论文）题目传动轴加工工艺及夹具设计 院系名称机电工程学院 班级 11级机械制造一班 学生姓名胡鹏缘 学号 时间 2014-5-20
摘要 通过在校期间对传动轴的学习和认识对传动轴进行一下系统的分析和设计，支承传动件的零件称为轴。轴类零件毕业设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义传动轴是组成机器零件的主要零件之，一切做回转运动的传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必须安装在传动轴上才能进行运动及动力的传动，传动轴常用于变速箱与驱动桥之间的连接。这种轴一般较长，且转速高，只能承受扭矩而不承受弯矩。应该使传动轴具有足够的刚度和高临界转速，在强度计算中，由于所取的安全系数较大，从而使轴的尺寸过大，本文讨论的传动轴工艺设计方法，并根据现行规范增添了些表面处理的方式比如表面发兰。 关键词：传动轴，零件，刚度，强度，表面发兰 目录 摘要 (Ⅰ) 1概述 (1) 1.1 问题的提出及研究意向 (1) 1.2 本文研究的目的和研究内容 (2) 2零件的分析 (1) 2.1生产纲领......................................... 2.2零件的作用....................................... 2.3零件的工艺分析 ................................... 2.4零件表面加工方法................................. 3加工方案的选择 ......................................................................... 3.1方案选择......................................... 3.2加工的技术要求................................... 4确定毛坯 ....................................................................................... 4.1传动轴毛坯.......................................
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如文档对你有用，请下载支持！ 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 传动轴 零件名称 材料牌号 45钢 毛坯外形尺寸 199.3m m ×?55.4mm 每件毛坯可制件数 1 每台 件数 1 工序号 工序名称 工序内容 车间 附图 设备 工艺装备 加工示意图 1 下料 Φ55.4mm x 199.3mm ，45钢 金工 2 铣端面 右铣端面3.3mm ，钻中心孔； 金工 C6140 90°外圆车刀、游标卡尺、顶尖、中心钻 3 粗车 车φ55.4mm →φ43.8mm ； 车Φ43.8mm →φ41.8mm ； 车φ41.8mm →φ37.8mm ； 车φ37.8mm →φ31.8mm 金工 C6140 90°外圆车刀、游标卡尺、顶 尖 4 半精车 车φ43.8mm →φ42.4mm ； 车φ41.8mm →φ40.4mm ； 车φ37.8mm →φ36.4mm ； 车φ31.8mm →φ30.4mm 金工 C6140 90°外圆车刀、游标卡尺、顶 尖 粗车 调头，车φ55.4mm →φ53.4mm ； 车φ45.8mm →φ41.8mm 金工 C6140 90°外圆车刀、游标卡尺、顶 尖 半精车 车φ41.8mm →φ40.4mm ； 车φ53.4mm →φ52mm 金工 C6140 90°外圆车刀、游标卡尺、顶 尖 8 倒角 倒两端及φ52mm 上左端的角1.5x45°，其余圆 角使用滚压方法倒角 金工 C6140 45°左偏刀、顶尖 铣键槽 沟槽2x0.3mm 金工 X6132 直柄键槽铣刀、游标卡尺 热处理 正火 金工 粗磨 磨φ42.4mm →φ42.15mm ； 磨φ40.4mm →φ40.15mm ； 磨φ36.4mm →φ36.15mm ； 磨φ30.4mm →φ30.15mm 金工 M1432 砂轮、顶尖、千分尺 精磨 磨Φ42.15mm →φ42mm ； 磨Φ40.15mm →φ40mm ； 磨φ36.15mm →φ36mm ； 磨φ30.15mm →φ 30mm 金工 M1432 砂轮、顶尖、千分尺 11 热处理 调质处理，硬度为217-225HBS 金工 16 检验 质检室 游标卡尺、千分尺 17 钳工 去毛刺、清洗 金工 锉刀 18 入库 涂防锈油
机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目 设计“传动轴突缘叉”零件的机械加工 工艺及工艺设备 设 计 者: 指导教师: 20**.7~20**.8
机械制造技术基础课程设计任务书 题目: 设计“ 传动轴突缘叉”零件的机械加工工 艺规则及工艺装备 内容： 1.零件图 1 张 2.毛坯图 1 张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1 张 4. 夹具结构设计装配图 1 张 5. 夹具结构设计零件图 1 张 6. 课程设计说明书 1 份
目 录 一、序言 (4) 1. 设计目的 2. 设计的要求 3. 设计的内容及步骤 二、零件的分析 (6) 1.零件的主要技术要求 2.零件的工艺分析 三、工艺规程设计 (7) 1.确定毛坯的制造形式 2.基面的选择 3.制定工艺路线 4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5.确定切削用量及基本工时 四、夹具设计 (19) 1.问题的提出 2.夹具设计 五、心得体会 (21) 六、参考资料 (22)
一、序言 机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术 基础课以及大部分专业课之后进行的。是进行毕业设计之前对所学各 课程的一次深入的综合性的总复习，也是一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。 希望能通过这次课程设计对学生未来将从事的工作进行一次适应 性训练，从中锻炼他们分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作 打下一个良好的基础。 一、设计目的 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础课程后、进 行了生产实习之后的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能 获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺结构设计的基本能力， 另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生通过机 械制造技术基础课程设计，应在下述各方面得到锻炼： （1） 能熟练运用制造技术基础课程中的基础理论以及在生产实习中 学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧 以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质 量。 （2） 提高结构设计能力。学生通过设计夹具（或量具）的训练，应 当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济 合理而能保证加工质量的夹具的能力。 （3） 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名 称、出处，能够做到熟练运用。 二、设计的要求 机械制造技术基础课程设计题目为：后罗拉过桥摇（零件的机械
数控机床加工工艺特点 数控机床加工与些通机冰加工相比，在许多方山遵循基个一致的原则，在使用方法厂也有很多相似之处。但对于数控机床水身白动化程度较高，设备费用较高，设备功能较强，使数摔加工相应形成了如下几个特点。 ◆数控加工的工艺内容十分明确而且具体 进行救护加工时。数控机床是接受数控系统的指今后先成各种运动实现加工的。因此，在编制加工程序之前，需要对影响加工过程的各种工艺冈素，如切削用旦、进给路线、刀具的几何形状、丁步的划分与安排等一一作出定量描述，对每一个问题都要给出确切的答案和选择、而不能像普通机床加工时一样，在大多数情况下对许多具体的工艺问题，由操作工人依据自己的实践经验和习惯白行考虑利决定。也就是说，本来由操作丁人在加工中灵活掌握并可通过适时调整来处理的许多工艺问题.在数控加工时就转坐为编程人员必须事先具体设计和明确安排的内容。 ◆数控加工的工艺工作相当准确而且严密 数控加工过程小出现的问题是不能由操作者白由地进行调整的：比如加工内螺纹时，在普通机床上，操作者可以随时根据孔小是件挤满了切屑而次定是否需要退一下刀或
先清除一下切屑再干，而 数控机床则不得而知。所以在数控加工的工艺设计中必须注意加工过程中的每一个细节，做到刀无一失。尤其是在对图形进行数学处理、计探利编涩时.一定要准确无谈。在实际工作中，由于一个字符、个小数点或个逗号的差铅部有可能酿成大机床事故和质量事故，因为数控机床比同类的普通机床价格高得多，其加工的也往往是—体形状比较复杂、价值也较高的工件，万一损坏机床或工件报废都会造成较大损火。 根据大员加工实例分析，数控工艺考虑不周和计算与编积时粗心人怠是造成数控加工失误的主要原因。因此，要求编程人员除必须具备较扎实的工艺基本知识和较丰富的实际工作经验外.还必须 具有耐心和严谨的工作作风。 ◆数控加工的工序相对集中 一般来说，在普通机床上加工是根据机床的种类进行单工序加工，而在数控机床上加工作往是在工件的一次装夹个完成工件的钻、扩、铰、铣、锤、攻螺纹等多工序的加工。这种“多序合—”现象也届于“工序集中”的范防，极端情况下，在—·台加上中心上可以完成工件的全部加工内容。