1、 本 科 毕 业 设 计 （ 论 文 ）题目：WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计学 院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 学生学号 指导教师 提交日期 诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 1课题意义及目标此次研究的主要任务是 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计。旨在让学生掌握分析问题、解决问题的能力，懂得正确查阅资料获取信息的途径。重在能灵活、有效地应用所
2、学习的专业知识，设计的结果不一定要具有很高的应用价值及市场前景。 2主要任务1.绘制驱动轴的二维图和三维模型图 2.制定驱动轴的机械加工工艺路线3.完成机械加工工艺三卡4.完成铣键槽夹具设计3主要参考资料1艾兴、肖诗纲，切削用量简明手册+第 3 版机械工艺出版社。2. 陈文亮，机械加工工艺师手册机械工业出版社。 3薄宵，魔攻实用技术手册江苏科学技术出版社。4. 彭林中，机械切削工艺参数速查手册化学工业出版社。5. 倪森寿，机械制造工艺与装备化学工艺出版社。4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 查阅文献，收集资料，完成开题报告 2015.03.03 至 2015.03.232 研究课题完成
3、准备工作，制定加工工艺路线 2015.03.24 至 2015.04.133 制定加工工艺路线，中期答辩 2015.04.14 至 2015.05.044 铣键槽夹具设计 2015.05.05 至 2015.06.015 撰写设计说明书，准备毕业答辩 2015.06.02 至 2015.06.22审核人： 年 月 日IWIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计摘 要：WIA8.310.0001 驱动轴是用在直齿减速箱上的主动轴，属于阶梯轴。轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩，并保证装在轴上零件的回转精度。本次课
4、题主要是通过对 WIA8.310.0001 驱动轴进行相关工艺分析，从而制定出切实可行的加工工艺路线，并完成一份 WIA8.310.0001 驱动轴的二维 CAD 图的绘制；通过对驱动轴机械加工工艺路线的制定，完成相关的工艺过程卡及工序卡各一份；并完成驱动轴铣键槽专用夹具的设计，绘制一份铣键槽专用夹具的总装图；最终完成 WIA8.310.0001 驱动轴相关课程设计说明书以及 FANUC Series 0I-TC 操作说明书 8.3-9.5 相关英语内容的翻译。关键词： 驱动轴 加工工艺 专用夹具WIA8.310.0001 shaft key way milling process and f
5、ixture designAbstract：The WIA8.310.0001 drive shaft is the drive shaft used in the straight gear reducer, and belongs to the stepped shaft.The shaft parts are one of the typical parts of the machine.It is mainly used in the machinery to support the gears, pulley, cam and connecting rod and so on, in
6、 order to transmit the torque, and guarantee the rotation accuracy of the shaft partsThis topic is mainly by the WIA8.310.0001 drive shaft process related analysis, so as to formulate a practical processing route, and completed a WIA8.310.0001 drive shaft of two-dimensional CAD drawing；Through the d
7、evelopment of the driving axis machining process route, the related process cards and the process cards each one；And complete the design of drive shaft key way milling fixture, drawing a special fixture of the key way milling assembly diagram;WIA8.310.0001 driver axis related course design manual an
8、d Series 0I-TC FANUC instruction 8.3-9.5 translation of English contentsKeywords:Drive shaft Process technology Special fixtureII目录1 绪论 .11.3 表面加工路线 .11.4 工艺设计所需软件 .31.5 小结 .32 驱动轴加工工艺过程 .42.1 毛坯的设计 .42.1.1 计算零件年生产量 .42.1.2 确定毛坯尺寸 .42.2 工艺过程设计 .52.3 机床和刀夹量具选择 .62.3.1 选择机床 .62.3.2 选择刀夹量具 .82.4 小结 .93
9、 驱动轴工序设计 .103.1 车削加工 .103.1.1 端面粗车 .103.1.2 端面半精车 .123.1.3 外圆粗车 .153.1.4 外圆半精车 .183.1.5 切槽 .203.2 钻削加工 .223.2.1 车钻顶尖孔 .223.2.2 车钻螺纹底孔 .243.3 螺纹加工 .263.4 键槽铣削 .273.4.1 键槽粗铣 .273.4.2 键槽精铣 .293.5 研顶尖孔 .313.6 外圆磨削 .313.6.1 外圆粗磨 .31III3.6.2 精磨外圆 .333.7 小结 .354 铣键槽夹具设计 .364.1 定位方案分析 .364.2 定位误差分析计算 .364.3
10、 加紧力及加紧元件确定 .374.4 夹具总装图 .374.5 小结 .385 结论 .39参考文献 .40致 谢 .4111 绪论1.1 课题简介轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩，并保证装在轴上零件的回转精度。WIA8.310.0001 驱动轴是用在直齿减速箱上的主动轴，属于阶梯轴。WIA8.310.0001 驱动轴长度 L 为 270mm，最大直径 d 为 44mm，由于 L/d12，属于刚性轴。WIA8.310.0001 驱动轴主要由外圆柱面、外圆锥面、端面、台阶面、螺纹、键槽及横向中心孔组成。本次课题主要是通过对
11、 WIA8.310.0001 驱动轴进行相关工艺分析，从而制定出切实可行的相关加工工艺路线，并完成与此零件加工工艺相关的图表。WIA8.310.0001 驱动轴三维造型见图 1.1图 1.1 WIA8.310.0001 驱动轴三维造型图1.2 预期成果本次课程设计预期所要完成的成果为：1.完成 WIA8.310.0001 驱动轴的二维图绘制，二维图一份；2.完成 WIA8.310.0001 驱动轴机械加工工艺路线的制定，相关工艺过程卡及工序卡一份；3.完成 WIA8.310.0001 驱动轴铣键槽专用夹具设计，铣键槽夹具图一份；4.完成 WIA8.310.0001 驱动轴相关课程设计说明书，说
12、明书一份；5.完成 FANUC Series 0I-TC 操作说明书 8.3-9.5 相关英语内容的翻译。1.3 表面加工路线WIA8.310.0001 驱动轴的相关尺寸要求如图 1.2 及附图 1 所示2图 1.2 WIA8.310.0001 驱动轴零件图相关技术要求为：坯料、热处理及成品进行超声波探伤，剔除不合格产品；硬度（HB）241-286；未注倒角均按 1.5*45；未注公差尺寸均按 IT15 级。WIA8.310.0001 驱动轴材料为 40Cr 且需进行锻造，主要机械加工表面为端面、外圆、槽、孔、螺纹及键槽加工。WIA8.310.0001 驱动轴端面公差尺寸要求为 IT15 级，
13、根据机械加工工艺手册（软件版）1.0表外圆柱面加工的经济精度，查得：半精车所能达到的公差尺寸要求为 IT8IT10 级，故端面的加工路线为粗车半精车。WIA8.310.0001 驱动轴外圆面粗糙度要求为 Ra0.8m，全跳动要求为 0.02m，尺寸技术要求较高，根据机械加工工艺手册（软件版）1.0表各种加工方法能达到的表面粗糙度，查得：外圆磨（精磨）所能达到的 Ra0.2mRa0.8m，故外圆的加工路线为粗车精车粗磨精磨。WIA8.310.0001 驱动轴所需达到的表面粗糙度要求为 Ra3.2m，根据机械加工工艺手册（软件版）1.0表各种加工方法能达到的表面粗糙度，查得：切槽（二次行程）所能达
14、3到的表面粗糙度要求为 Ra3.2mRa6.3m，故槽的加工需进行二次行程的切槽便可达到相关公差尺寸要求。WIA8.310.0001 驱动轴的孔主要是中心孔及螺纹底孔公差尺寸均按 IT15 级，用中心钻及麻花钻即可达到相关公差尺寸要求。WIA8.310.0001 驱动轴的键槽，槽宽由定尺寸刀具保证，此部位加工需考虑使用专用夹具。1.4 工艺设计所需软件本次工艺设计所涉及的软件主要为 AutoCAD。AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美国 Autodesk 公司首次于 1982 年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。
15、现已经成为国际上广为流行的绘图工具。.dwg 文件格式成为二维绘图的事实标准格式。AutoCAD 具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。1.5 小结本章介绍了 WIA8.310.0001 驱动轴，通过对 WIA8.310.0001 驱动轴的机械加工工艺技术要求的分析，提出了本次课程设计的预期成果及初步加工路线，并对课题实施所采用的相关工具软件进行了简单说明。42 驱动轴加工工艺过程2.1 毛坯的设计2.1.1 计算零件年生产量驱动轴零件年
16、生产量 N（件/年）计算公式为：N=Qn(1+a%+b%)式中:Q产品的年生产量，为 4000 台/年；n每台产品中该零件的数量，为 1 件/台；a%备品的百分率，取 5%；b%废品的百分率，取 0.5%。N=40001(1+5%+0.5%)=4220 件/年。根据以上计算结果，查表 2.1 可知该零件为中批量生产类型，考虑到驱动轴在使用过程中需承受较重载荷故选择锻件。表 2.1 生产纲领与生产类型的关系零件的年生产纲领/件生产类型重型零件 中型零件 轻型零件单件生产 5 10 100小批生产 5100 10200 100500中批生产 100300 200500 5005000大批生产 3001000 5005000 500050000大量生产 1000 5000 500002.1.2 确定毛坯尺寸由于 WIA8.310.0001 驱动轴长度 L 为 270mm，最大直径 d 为 44mm，根据机械加工工艺手册（软件版）1.0表模锻件内外表面加工余量，查得毛坯外形尺寸为 49278mm。锻造毛坯如图 2.1 所示图 2.1 锻造毛坯图
