输出轴工艺设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 学 课程设计论文 输出轴零件加工工艺 , 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 要 输出轴零件加工工艺设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 目 录 摘 要 . 录 . 1 章 序 言 . 6 第 2 章 零件的分析 . 7 . 7 . 7 第 3 章 工艺规程设计 . 8 定毛胚的制造形式 . 8 面的选择 . 8 定工艺路线 . 9 艺路线方案一 . 9 艺路线方案二 . 9 艺方案的比较与分析 . 10 择加工设备和工艺装备 . 10 床选用 . 10 择刀具 . 11 择量具 . 11 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 11 定切削用量及基本工时 . 13 定粗车 左端面的切削用量 . 13 车外圆及台阶的切削用量 . 15 定车左端面的切削用量 . 15 车外圆及台阶的切削 用量 . 17 削各个部分的外圆的切削用量 . 17 键槽的切削用量 . 18 总 结 . 20 致 谢 . 21 考 文 献 . 21 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 6 第 1 章 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社 会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 输出轴零件加工工艺及钻床夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。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，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创 新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 第 2 章 零件的分析 件的形状 题目给的零件是输出轴零件，主要作用是 起连接作用。 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单 。 具体尺寸，公差如下图所示 。 件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 45，具有较高强度，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 输出轴 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 左端的加工表面： 这一组加工表面包括： 左 端面，外圆， 倒角，钻 。这一部份只有端面有 其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。 (2) 这一组加工表面包括：右端面；外圆，粗糙度为 带有倒角； 32的小凹槽，粗糙度为 25；钻其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。 8 第 3 章 工艺规程设计 本输出轴来自 床，车床年产量为 10 万台，每台车床需要该零件 1 个，备品率为 19%，废品率为 每日工作班次为 2班。 该零件材料为 45，考虑到零件在工作时要有高的 耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=100000 件 /年， n=1 件 /台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取19%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+ )（ 1+ )=238595 件 /年 定毛胚的制造形式 根据零件材料确定毛坯为锻件。为保证质量，减少加工质量，采用立式精锻机锻造。用热轧棒料经拔长得到 . 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像输出轴这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说 ，如果以外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。零件图中给出了以中心轴线为基准，加工时零件绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值 最后选取做为粗基准，利用内钳式三爪卡盘卡住这个面做主要定位面。 对于精基准而言，主要应该考虑基 准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时， 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 艺路线方案一 工序 锻造毛坯 工序 检查毛坯是否有裂纹 工序 夹毛坯外圆，粗车 78 外圆、端面 工序 掉头，夹 89 外圆，粗车各外圆及左端面 。 工序 热处理 工序 精车各外圆，预留精磨余量 工序 检验各外圆直径 工序 两端上顶尖，精磨各外圆至要求 工序 铣键槽 工序 终检。 工序 入库。 艺路线方案二 工序 锻造毛坯 工序 检查毛坯是否有裂纹 工序 夹毛坯外圆，粗车 78 外圆、端面 工序 掉头，夹 89 外圆，粗车各外圆及左端面 。 工序 铣键槽 工序 热处理 工序 精车各外圆，预留精磨余量 工序 检验各外圆直径 工序 两端上顶尖，精磨各外圆至要求 工序 终检。 10 工序 入库。 艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 以上加工方案大致看来大致还是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题。在 加工过程要防止圆跳动的问题，上述方案在防止圆跳动方面仍不佳，而且在磨削过程中有一定难度，夹具设计有一定困难，所以经过再一次详细的分析，最终确定加工路线如下： 工序 锻造毛坯 工序 检查毛坯是否有裂纹 工序 夹毛坯外圆，粗车 78 外圆、端面 工序 掉头，夹 89 外圆，粗车各外圆及左端面 。 工序 热处理 工序 精车各外圆，预留精磨余量 工序 检验各外圆直径 工序 两端上顶尖，精磨各外圆至要求 工序 铣键槽 工序 终检。 工序 入库。 择加工设备和工艺装备 床选用 工序是粗车、半精车。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的考根据机械制造设计工工艺简明手册表 。 磨零件左右外圆面 ,这两个面的要求精度都比较高 ,从经济角度看 ,采用万能磨床。 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高 生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表 12择双斜边二号砂轮。 择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具 的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “输出轴” 零件材料为 45，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），种铸铁的性能比较， 45的硬度 43 269，表 铸铁的物理性能，3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间 的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 圆加工表面及端面 由零件图已知数据可知，对外圆的要求精度较高，经过粗车 半精车 磨削。由机械加工工艺手册表 26 可知，单边余量 3能满足加工要求。 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 两端面的精度要求也较高，也由机械加工工艺手册表 26 可知，单边余量 求。 详细尺寸标注见零件毛坯图 定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 定粗车左端面的切削用量 本工序为粗车 78 端面， 已知加工材料为灰铸铁，铸件 ，有外皮，机床 通车床，工件用卡盘固定。 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 = （ 3 f 根据切削加工简明实用手册可知 ：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际 14 进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 3 根据表 n = r 时 ，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则L =127 +1 = （ 3 车外圆及台阶的切削用量 车端面，粗糙度值为 m本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。 采用工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： f= n=3.8 v=50.4 6s 定车左端面的切削用量 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 1机床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 f 根据 切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手 册可知： f =0.7 16 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则L =126+1 = 车外圆及台阶的切削用量 本工序仍半精车。已知条件与工序相同，车端面，可采用工序相同的可转位车刀。 削各个部分的外圆的切削用量 磨外圆 70 ；磨外圆 63 由机械加工工艺手册 磨料的选择各表选取 : 50 40 127 其含义为：砂轮磨料为棕刚玉，粒度为 46号，硬度为中软 1级，陶瓷结合剂， 6号组织手型砂轮其尺寸为 350 40 127 （ D B d） 砂轮速度： n=1500r/V=30m/s 轴向进给量： 线程）机械加工工艺设计实用手册表 15向进给量： 线程） 工件速度 00 m/s） N=10001000 5=m （ 3 查机械加工工艺手册表 k= f = 12 52 = s） （ 3 18 机床选择为 具选择代号为 圆柱磨头，根据机械加工工艺设计实用手册表 定砂轮直接为 20 则工件速度0 纵向进给量a 20 ，工作台一次往复行程磨削深度 p ，根据以上数据计算出所耗工时为 41.5 s。 键槽的切削用量 铣键槽 1 加工条件 工件材料： 45， b =械工程材料表 5 6,24 38 加工要求： 一夹一顶装夹工件，粗，精铣花键 机床： . 切削用量 选取铣刀类型及其参数：根据花键轴参数，选取高速钢尖齿槽铣刀，其直径D=40，铣刀厚度 L=18，齿数 Z=16 选取每齿进给量 据铣刀结构及其参数，加工性质和铣削宽度 1202=4表选取每齿进给量 z 确定刀具耐久度 T：按表 18。 2定铣刀耐久度 T=120择 切削速度 V：根据表 取切削速度 V，按条件 D=40； L=10Z=16； T=120 z， 取 5m/根据不同的加工条件进行修正计算。 按表 件硬度为 255 302，取 后确定 V=5 确定铣床主轴转速 N N=100V/ D=1000 100=据 铣床说明书，选定 N =190r/后确定的切削速度为： V= 100 190/1000=定每分钟进给量 f=Z N =18 190=买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 根据 床说明书，确定 验机床电动机功率：选取切削功率 按公式 以满足要求 计算纵向工作台的工作行程长度： L=l+2 长度 l=95 1 =400+21+3=4243) 切削工时 计算机动时间： N/24 10/118=20 总 结 课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在 在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 我们踏入社会打下了好的基础。 课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了很多，也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会，它将是我们课程设计完成的更出色的关键一步。 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 致 谢 这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作 打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了课程设计。 这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的