输出轴工艺课程设计说明书

课程设计任务书题目: 输出轴的机械加工工艺规程与夹具设计生产类型：大批量生产设计内容：1、零件图 1 张2、毛坯图 1 张3、机械加工工艺过程卡 1 份4、机械加工工序卡 1 份5、夹具装配图 1 套6、夹具零件图 1 张7、课程设计说明书 1 份班 级 姓 名 学 号 指导教师 机 械 制 造 工 艺 学课程设计说明书设计题目：输出轴的机械加工工艺规程与夹具设计学 生 指导教师 河南农业大学机电工程学院机械系目录机械制造工艺学课程设计任务书 1序言 3一、零件的工艺分析 31.1 零件的作用 31.2 零件的工艺分析 3二、工艺规程设计 32.1 确定毛坯的制造形式 32.2 基面的选择 42.3 制定工艺路线 42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 42.5 确定切削用量及基本工时 6三、夹具设计 35四、总结 35五、参考文献 36前言机械制造工艺学课程设计是在学完机械制造工艺学课程后我们对所学课程的一次深入的全面的总复习，也是一次理论联系实际的训练。就我个人而言，希望通过这次课程设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为以后的工作学习打下一个良好的基础。一、零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件车床输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使下一级零件获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。1.2 零件的工艺分析从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有55、60、65、75、176 的外圆柱面，50、80、104 的内圆柱表面，10个 20 的通孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是 IT6 级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、80 内圆柱表面为 Ra3.2um,大端端面为 Ra3.2um,其余为Ra12.5um，要求不高；位置要求较严格，表现在 55 的左端面、80 内孔圆柱面对 75、60 外圆轴线的跳动量为 0.04mm, 20 孔的轴线对 80 内孔轴线的位置度为 0.05mm,键槽对 55 外圆轴线的对称度为 .0.08mm；热处理方面需要调质处理，到 200HBW，保持均匀。 通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。二、 工艺规程的设计2.1 确定毛坯的形式轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有某些大型或结构复杂的轴（如曲轴） ，在质量允许下采用锻件。由于毛坯经过加热，锻造后能使金属内部的纤维组织表面均与分布，可获得较高的抗拉，抗弯及抗扭强度，所以除光轴外直径相差不大的阶梯轴可使用热轧棒料或冷轧棒料，一般比较重要的轴大部分都采用锻件，这样既可以改善力学性能，又能节约材料，减少机械加工量。根据生产规模的大小，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻。自由锻多用于中小批量生产；模锻适用于大批量生产，而且毛坯制造精度高，加工余量小，生产效率高，可以锻造形状复杂的毛坯。本零件生产批量为大批量，所以综上所叙选择模锻。2.2 基准选择轴类零件加工时，为保证个主要表面的相互位置精度，选择定位基准时，应尽可能使其与设计基准重合并使各工序的基准统一，而且还要考虑一次安装中尽可能加工较多的面。此零件加工时采用双顶尖定位。这样可以实现基准统一，能在一次安装中加工出各段外圆表面及其端面，所以采用两端的中心孔作为其基准。2.3 工艺路线的拟定及工艺方案的分析为保证达到零件的几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。工序：1、粗铣两头端面；2、打中心孔；3、粗车 55、60、65、75 的外圆柱面，倒角；4、半精车粗车 55、60、65、75 的外圆柱面；5、精车 55、60、65、75 的外圆柱面及 55 端面；6、粗镗各阶梯孔；7、精镗 80 内孔，精车 176 端面；8、钻 1020 孔；9、铰 1020 孔；10、铣键槽；11、去毛刺；12、检验。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定确定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量） ，应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表：表 1 外圆柱面 176 轴段加工余量计算工序名称 工序间 工 序 工序基本 标注工序余量/mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m 尺寸/mm 尺寸公差/mm粗车 3 IT10 6.3 176 176 03.毛坯 3 179 1793表 2 外圆柱面 55 轴段加工余量计算工 序工序名称工序间余量/mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm精车 1.0 IT6 1.6 55 55 019.半精车 1.5 IT10 3.2 56 56 2.粗车 2.5 IT12 6.3 57.5 57.5 03.毛坯 2 60 6表 360 轴段加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm精车 1.0 IT6 0.8 60 019.6半精车 1.5 IT10 3.2 61 2.粗车 2.5 IT12 6.3 62.5 03.5毛坯 2 65 6表 465 轴段加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm精车 1.0 IT6 1.6 65 019.65半精车 1.5 IT10 3.2 66 2.粗车 2.5 IT12 6.3 67.5 03.7毛坯 2 70 表 575 轴段加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm精车 1.0 IT6 0.8 75 019.75半精车 1.5 IT10 3.2 76 2.6粗车 2.5 IT12 6.3 77.5 03.毛坯 2 80 8表 6104 内孔加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm粗镗 2 IT10 6.3 104 140.毛坯 2 100 2表 780 内孔加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm半精镗 1.5 IT7 3.2 80 03.8粗镗 2.5 IT10 6.3 78.5 12.57毛坯 2 76 6表 850 内孔加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm粗镗 2 IT10 6.3 50 12.05毛坯 2 48 482.5、确定切削用量及基本用时1、工序 1：粗铣两头端面。 选择切削用量铣削深度 p2.0am决定每齿进给量 zf采用对称端铣以提高效率。查切削用量简明手册表3.5， =0.120.18mm/z,因采用不对称端铣， =0.18mm/z。zf zf选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查切削用量简明手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.01.2，取 1.2，查切削用量简明手册表 3.8，由于 ，故刀具寿命025dmT=240min。决定切削速度 及每分钟进给量cvfv查切削用量简明手册表 3.15，当 ，025dz=8， ， 0.18mm/z 时， ，p5amzfct19/minv， 。各修正系数 ，t164/inrf t21/invvmvf1.0k，故svsf0.8kc.93./imfvf164.12nkn.2086./ir查机械制造工艺设计简明手册表 4-2-47，取 n=162r/min, =235mm/minfv03.1452/min17.2/in0cdz2.8/6fvzn(2)校验机床功率查切削用量简明手册表 3.23，当时，b501,214,.0,235/minepfmpaav，故所选之切削用量可在 XZ21.4 铣床上进行。c9.4ckwk综上： ， =235mm/min，n=162r/min ， ，p2fvc17./ivz0.18/fmz（3）计算基本工时，式中 ， 查切削用量简明手册 表 3.26，当nfLtmyl182,lm时，025dme20a入切量及超切量 ，则 ，64ym182642Lm46in1.07i235mfLtv2、工序 2：粗车 176 外圆（1）选择机床 CA6140，双顶尖定位（2）选择刀具 选择直头焊接式外圆车刀（可转位）根据书目【4】表 1.1，由于 CA6140 车床的中心高 200（表 1.31），故选刀杆尺寸 B H=16 25，刀片厚度 4.5根据书目【4】表 1.2，粗车带外皮的锻件毛坯，选择 YT5 牌号硬质合金车刀车刀几何形状 有书目【4】 表 1.3，选择选择卷屑槽带倒棱前刀面， ， ， ， ，60r1r6o12o0smr.1（3）选择切削用量 确定切削深度 pa由于粗加工余量仅为 5，可在一次走刀内切完，故 =5/2=2.5pa确定进给量 f 根据书目【4】表 1.4，f=0.50.9 /r,按 CA6140 车床说明书，选择f=0.86/r确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据 CA6140 车床说明书，CA6140 机床进给机构允许的进给力 F max 3530N 。根据书目【4】表 1.21，当钢的强度 ，MPab67052.8，f 1.8 /r， ， m/min（预计）时，进给pa45r6c力为 。fF1280根据表 1.29-2，切削时 的修正系数为 ， ，fF0.1KoFf0.1sFf，故实际进给力为.KrFf，所选的 f=0.86/r 可用。f1280.42.8选择车刀磨钝标准及寿命 由书目【4】表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐用度 T 60 min 确定切削速度 c根据书目【6】表 5-2， ，则min/5in,/650mcc 选 择，i/19.in/1824.3501rrDvnc根据 CA6140 车床说明书，选择 ，则实际切削速度为 0/inr，./i7.8/i100c校验机床功率根据书目【4】表 1.24，当 ， 2.8，MPab905paf 0.96/r ， 70/min ， kW.cc4.1切削功率的修正系数为 ，6t， ， ， ， ，故92.0r8.0s0.0.1kW,根据 CA6140 车床说明书， 车床主电动机功率c4.13.5， ，故所选之切削用量可在 CA6140 车床上进行W5.7kEc综上：