北京交通大学
《机械制造技术基础》 研究性教学训练载体2-1
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研究性训练载体2-1：车床传动轴机械加工工艺过程设计
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；
（6）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：
（1）进行零件主要部分的技术要求分析研究；
（2）确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺； （3）进行加工工艺分析； （4）确定定位基准；
（6）制定传动轴的加工顺序； （6）制定传动轴的加工路线；
图1 传动轴
4. 设计过程
零件主要部分的技术要求分析
（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及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称度公差。 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。 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。
（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。 确定定位基准
（1）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；
（2）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。 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。 （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、精加工之前进行。 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
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 工序内容 车端面和钻中心孔 粗车Φ32、Φ24、Φ17，台阶面 半精车Φ32、Φ24、Φ17，台阶面 调质 表面淬火 粗磨Φ32、Φ24、Φ17，台阶面 铣键槽 精磨Φ32、Φ24、Φ17，台阶面 去毛刺 定位基准 毛坯外表面 中心孔 中心孔 中心孔 中心孔 中心孔 5. 零件图
图2 车床传动轴零件图
北京交通大学
《机械制造技术基础》 研究性教学训练载体2-2
班级： 姓名： 学号：
研究性训练载体2-2：车床主轴箱齿轮机械加工工艺过程设
计
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。针对车床主轴箱齿轮，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； （6）掌握制定出合理的零件加工路线的方法。
3. 研究内容
图1所示为车床的一根传动轴车床主轴箱齿轮，完成该齿轮零件的机械加工工艺过程设计。
工艺设计的具体内容包括：
（1）进行零件主要部分的技术要求分析研究；
（2）确定车床主轴箱齿轮的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺； （3）进行加工工艺分析； （4）确定定位基准； （6）制定齿轮的加工顺序；
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