送煤系统车轮小轴设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

送煤系统车轮小轴设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

781988 表 图 所示零件是 送煤系统小轴。 它属于台阶轴类零件，由圆柱面 、 螺纹、等组成。 螺纹用于安装锁紧螺母。 根据工作性能与条件，该传动轴图样 (图 )规定了主要轴颈  外圆Φ 40，Φ 50 以及 螺纹 M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  的加工。 零件的作用 此轴要承受送煤小车的自重和小车所拉煤的重量，所以要有足够的强 度防止其在工作过程中发生断裂现象， 因此我对原来的轴进行了改进，把原来的 Q235钢换成 40Gr调质处理 提高其强度。 确定毛坯 材料及热处理方法 毛坯的选择 1) 材料 轴的毛坯 使用热轧棒料，材料选择 40Gr。 2) 热处理 化 学成分 WFe 100 C Si Mn Gr 力学性能 σ b/Mpa σ s/MPa σ 5 100 ψ 100 Ak/J 980 785 9 45 47 济源职业技术学院毕业 设计 7 选用 40Cr 合金结构钢，这 类钢经调质，具有较高的综合机械性能 ，调质放在粗车之后、精车之前，以便因粗车产生的内应力得以在调质时消除。 该轴 各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠ 50mm的热轧棒料 作毛坯，热处理采用 调质处理，提高小轴的综合力学性能， 硬度可达到 HRC45。 确定主要表面的 加工方法 轴大都是回转表面，主要采用 粗车外圆 与 精车外圆 成形。 由于该轴的主要表面  的公差等级 (IT7)较高，表面粗糙度 Ra值 (Ra= um)较小，故 粗车后还需 精车。 步骤：粗车→ 热处理 → 精车 工序安排 选择定位基准 合理地选择定 位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。 由于该轴的 主要配合表面 (  )及 对基准轴线 ○ A 同轴度 要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔 为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。 粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。 中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。 但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹 ， 在 另一端搭中心架，车另一端面，钻中心孔。 如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。 划分阶段 粗、精加工应分开，以保证零件的质量。 加工阶段的划分 该轴 加工过程中的各加工工序和热处理工序均会不同程度地产生加工误差 ，因此要划分加工阶段。 该轴加工基本上划分为下列 三 个阶段。 各阶段划分 以热处理为界。 一、 粗加工阶段 济源职业技术学院毕业 设计 8 1) 毛坯 下料。 2) 平端面 、 钻中心孔 、粗车外圆 等。 二、 热处理阶段 调质处理 三、 精加工阶段 1) 修中心孔 2) 车 M20 螺纹。 3) 精 车 外圆。 工艺路线的选择及确定 在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定。 为了改善金属组织和加工性能而安排的热处理工序，如退火、正火等，一般应安排在机械加工之前。 为了提高零件的机械性能和消除内应力而安排的热处理工序， 如调质、时效处理等，一般应安排在粗加工之后，精加工之前。 此小车轴采用提高其机械性能的调质处理，所以将热处理安排在 粗加工之后，精加工之前。 综合上述分析， 小车 轴的工艺路线如下： 下料→车两端面、钻中心孔、粗车各外圆→热处理→修 中心孔→ 车螺纹→ 精车 各 外圆 → 倒角→ 检验。 注释：此工件采用双顶尖对顶加工，同轴度可保证在 范围内满足 处同轴度要求。 济源职业技术学院毕业 设计 9 小车 轴加工工艺 流程图 工序 1 下 直径 φ 50mm 长 590mm 的棒料。 工序 2 图 轴的工艺流程图 加工步骤： 1） 三爪自定心卡盘夹持工件毛坯外圆。 2） 平 轴 右端面，全部见光即可。 3） 钻中心孔。 4） 粗车￠ 44mm 外圆至 55mm。 5） 粗车￠ 34mm 外圆至 39mm。 各留 4mm 精车余量。 6） 粗车 ￠ 24mm 外圆至 23mm。 7） 检验。 济源职业技术学院毕业 设计 10 工序 3 图 加工步骤： 1） 三爪自定心卡盘夹持工件毛坯外圆。 2） 平轴左端面，全部见光即可。 3） 钻中心孔。 4） 粗车￠ 44mm 外圆至 55mm。 5） 粗车￠ 34mm 外圆至 39mm。 各留 4mm 精车余量。 6） 粗车￠ 24mm 外圆至 23mm。 7） 检验。 济源职业技术学院毕业 设计 11 工序 4 将粗车后的轴进行调质处理。 工序 5 图 精车外圆 加工步骤： 1） 三爪自定心卡盘夹持工件毛坯外圆。 2） 平轴端面，全部见光即可。 3） 修中心孔。 4） 车φ 44 外圆全部见光即可。 工序 6 图 轴长 加工步骤： 1） 调头以 φ 44 外圆和轴肩定位，装中心架。 2） 平轴端面，保证总长 580。 修钻中心孔，保证两端轴线重合。 济源职业技术学院毕业 设计 12 工序 7 加工步骤： 1） 装夹锥 型顶 尖。 2） 加工圆锥面，保证 60o。 说明：为了保证锥型顶尖的 轴线与机床轴线重合，锥 型顶 尖装夹后不能直接使用，必须加工一刀，以保证零件装夹后的轴线与机床轴线重合。 图 夹锥型顶尖 工序 8 图 加工步骤： 1） 用双顶尖顶上车轮轴，鸡心架夹上φ 24轴径。 2） 车 M20外圆至 23 处。 3） 加工出 M20的螺纹。 4） 精车  处外圆至 39，保证公差。 5） 精车φ 40 处轴径 至 55 处。 6） 加工出 C1倒角。 7） 检验。 济源职业技术学院毕业 设计 13 工序 9 图 加工步骤： 1） 调头。 2） 用双顶尖顶上车轮轴，鸡心架夹上φ 40轴径。 3） 车 M20外圆至 23 处。 4） 加工出 M20的 螺纹。 5） 精车  处外圆至 39，保证公差。 6） 精车φ 40 处轴径至 55 处。 7） 加工 C1 倒角。 8） 检。