输出轴的机械加工.doc

益阳职业技术学院高 职 毕 业 论 文（设 计）题目：输出轴机械加工技术的研究姓 名： 王洪江 班 级： 2009120 所属系部： 机电一体化 专 业： 机电一体化专业 学生学号： 200911200026 指导教师： 陈卓勋老师 完成日期： 2011年11月 目 录一 设计任务书（9）二 摘要（1）三 关键词（2）四 引言（3 ）第一章 输出轴的功能以及结构工艺性分析（4）第二章 输出轴的材料及毛坯的选择（5）第三章 加工输出轴刀具、量具和机床的简介（6）第四章 机械加工输出轴的工艺过程（7）六 结论（8 ）七 参考文献（9）一 设计任务书1、 设计题目：输出轴机械加工研究2、 设计任务（1） 对零件进行工艺分析，拟定工艺方案，绘制零件图一张（2） 确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图一张。（3） 拟定零件的机械加工工艺过程，选择格加工设备及工艺装备，确定工序的切削用量及工序尺寸（4） 撰写设计说明书一份3、 设计要求（1） 零件图标尽量采用1：1比例，画上标准标题栏（2） 设计说明书要有手写和电子稿（3） 试图表达、零件材料、加工规范一律采用新标准（4） 全部材料完成后打包上交4、指导老师 二 轴的机械加工的研究 【摘 要】“机械加工综合实训”是机电一体化技术专业的重要综合技能实训课程之一，是教学计划的重要内容，是与机械制图、公差配合与技术测量、金属工艺学、金工实习、机械制造技术等课程理论教学与实践结合的重要组成部分。是以机电一体化技术专业课程所需的知识和技能为出发点，进一步整合机电一体化技术专业相关技术知识，以实训项目（试题）的形式综合实训，突出理论与实践相结合的特点。汽车制造业中存在着大量的轴类零件的检测问题,轴类零件轴向参数电子在线测量仪就是为满足这一要求而立项进行研制的.该测量仪可实（略）车发动机曲轴的多个轴向参数,它也可用于其他轴类零件轴向参数的检测. 机械加工产品的质量与零件的加工质量、产品的装配质量密切相关,而零件的加工质量是保证产品质量的基础,它包括零件的加工精度和表面质量两方面。 【关键词】 机械制图；技术测量；技术测量；硬件系统四 引言近年来，随着社会科学技术的进步，机械加工课程在课程体系，教学内容、教学方法与手段，以及现代科技对人才培养的要求等各方面都发生了深刻的变革。因此在机械制图与测绘模块、普通机床的操作模块、基本钳工操作模块有了更进一步的加强，增强了了解工业生产的基近几年来，随着大中专毕业生人数的逐年增长，大学生就业形势日渐紧张，但机械类毕业生却普遍因为机械行业发展景气而出现了“供不应求”的情况。但相当多的机械类学生在工作单位却没有表现出足够的发展潜力，其职业生涯发展甚至不如一些难找工作的文科类学生。本文通过对其中存在的问题进行分析，尝试提出机械类学生的职业生涯规划之途径本过程，更重要的是通过实际操作，进行工程实践意识的训练，培养动手能力、分析问题、独立解决实际问题的能力。树立质量观点、劳动观点和安全观点。 本设计包含了输出轴零件的工艺性能、加工工序、机械制图和技术要求等相关内容。加工机床为CA6140机床、Z3050钻床等。 第一章：输出轴的功能以及结构工艺性分析一、输出轴的作用 输出轴主要应用在动力输出装置，是输出动力的主要零件之一。其主要的作用是传递转矩，是主轴获得旋转的动力，其工作中要承受较大的冲击载荷和扭倨。因此该零件需具有足够的耐磨性和抗扭强度二、输出轴的结构特点、工艺. （图1）从图（1）零件分析，该输出轴结构简单。属于阶梯轴类零件，主要有直径为55、65、72、94的外圆柱面，直径为70、60、50、的内圆柱面和5个直径为8的孔、L20的键槽组成，为了保证输出轴的旋转速度，表面粗糙度有较高的要求，外圆的粗糙度都要求为RA1.25UM，内圆粗糙度为RA2.5um，其余为RA20um。形位精度也比较高。为了外圆和外面零件的配合后受力均匀，为了保证键槽和键的配合，键槽对直径55外圆的对称度为0.08.出于输出轴在工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩，为了增强耐磨性和抗扭强度，要对输出轴进行调质处理，硬度为250HBS.三、输出轴表面技术要求分析（1）用去除材料的方法获得的表面，其Ra的上限值为3.2um。（2）零件上所有表面用去除材料的方法获得，Ra的上限值为6.3um第二章、选输出轴的材料及毛坯的选择 一、坯材料 毛坯的种类有很多，如1、型材 2、锻造 3、铸造，出于该输出轴要承受较大的冲击载荷和扭矩，为了增强其刚性和韧性，所以要选择锻件做毛坯，如用棒料，45号钢等。此输出轴选用如图所示长度为86，直径为98的圆柱钢。二、选毛坯的基本要求 轴杆类零件的轴向尺寸远大于径向尺寸，主要有各种实心轴、空心轴、曲轴、杆件等。轴杆类零件主要作为传动元件或受力元件，除光轴外，一般大多为锻件毛坯，断面直径相差越大的阶梯轴或有部分异型断面的轴，采用锻件毛坯越有利。如发动机曲轴、连杆、汽车前梁等都采用锻件毛坯。对光轴、直径变化较小的轴和力学性能要求不高的轴，一般采用轧制圆钢作为毛坯进行机械加工制造。对于锻造轴，受力较小时采用中碳钢（如3050中碳钢）制造，承载较大时采用中碳合金钢（如40Cr、40CrNi等）制造并调质处理；受较大冲击且承受摩擦时采用渗氮钢（38CrMoAl等）制造且渗氮处理，或采用渗碳钢（如20Cr、20CrMnTi等）制造并渗碳、淬火处理。某些具有异形截面或弯曲轴线的轴，如凸轮轴、曲轴等，采用铸钢（如ZG270-500等），在满足使用要求的前提下，也可采用球墨铸铁毛坯（如QT450-10等），以铁代钢，降低制造成本。 对于一些大型构件、特殊性能要求的轴、杆类零件的毛坯等，还可采用锻造焊接或铸造焊接的工艺完成。如图7-1所示的汽车排气阀，将锻造的耐热合金钢阀帽与轧制的碳素结构钢阀杆焊成一体，节约了合金钢材料。图7-2所示的120000kN水压机立柱，长18m，净重80t，采用ZG270-500分6段铸造，粗加工后采用电渣焊焊成整体毛坯。三、输出轴的毛坯图 （图2）第三章 加工输出轴刀具、量具和机床的简介一、 加工输出轴刀具在机械加工过程中，刀具的选择是很重要的内容之一，不紧影响机械加工效率，而且影响加工工件的质量，应考虑以下方面： 1.根据零件切削性能选择刀具2.根据零件加工阶段选择刀具 3.根据加工区域的特点选择刀具和几何参数由于本零件选用45号钢，根据要求选择优质合金钢刀具1. 粗车外圆 90外圆车刀2. 精车外圆 90外圆车刀3. 端面 90端面车刀4. 打孔钻头 直径为18、455. 内圆 90内孔车刀6. 键槽 4*2键槽铣刀7. 螺纹 45螺纹车刀8. 倒角 45倒角刀二、 加工输出轴量具在机械加工过程中，量具是重要内容之一，它对加工工件的尺寸和精度有很重要的影响，本工件所用到的量具有：1. 游标卡尺2. 直尺3. 分度圆尺三、 加工输出轴选用机床简介 一 CA6140车床 加工零件最重要的是机床的选择，本零件加工的机床主要是CA6140，下面对CA6140作简单的介绍：CA6140列车床适用于车削内外圆柱面，圆锥面及其它旋转面，车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔和拉油槽等工作车身上最大回转直径为400MM，床鞍上最大回转直径为22MM，最大工件长度为1000MM,主轴通径直径为52MM，主轴旋转速度为9-1600RPM,主轴电机为7.5KW，套筒直径、行程75、150MM，顶尖锥度5MT，刀位数、刀方尺寸4、25*25.X/Z最大行程145、320MM。公制螺纹范围48种，0.5-224mm，模数螺纹范围42种，0,5*112mm。 第四章 加机械加工输出轴的工艺过程一 基准的选择基准可以分为粗基准和精基准二 粗基准由于此零件为轴类零件。为了保证精度，所以选择外圆作为粗基准面，首先用三爪卡盘自动找正原理，夹紧，以外圆为粗基准面，加工外圆、端面、中心孔，进行一夹一顶，再进行加工外圆和内圆。最后掉头加工另一端面，进行钻孔与铣键槽。三 精基准的选择精基准的选择对一个零件加工完成后的精度非常重要，此零件选用两端的中心孔作为精基准，所以两端的中心孔用来对外圆精加工，加工完后在对内圆加工。四 切削用量的选择 所谓合理切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证加工质量的前提下获得较高的生产率和低的加工成本的切削用量。 加工部位粗背吃刀量精车吃刀量进给量mm/r1各外圆 3.0 0.5 1.2 2键槽 5 213端面 0.54铰孔 0.15四 表面加工工序1.平端面直径98圆：粗车2.车直径94圆：粗车精车3.车直径72外圆，进给长度为64 ：粗车精车4.车直径65外圆，进给长度为50：粗车精车5车锥度，角度为30：粗车精车6.车直径为60外圆，进给长度为40：粗车精车7.车4*2的退刀槽：粗车精车8.车直径55外圆，进给长度为30：粗车精车9.攻螺纹M60*8：粗车精车10.调头，平另一端面，车直径为94外圆，进给长度为20: 粗车精车11.钻直径45的孔，进给深度为30，粗车12.车直径为50内孔，进给深度为14：粗车精车13.车直径为60内孔，进给深度为8：粗车精车14.车直径为70内孔，进给深度为8：粗车精车15.进行全部倒角1*4516.取下工件，17.画分度圆，标记孔的中心点18.钻孔5*819.铣键槽6*2020.调质处理：200HBS21.打油、入库 六 结论 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，对加工工艺的设计，可以了解加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响，生产工艺大小、生产水平高低以及解决各种工艺的方法和手段都通过机械加工工艺来体现。 七 参考文献（1） 王茂元主编。机械制造技术（M）北京：机械工艺出版社。2001（2） 王彩霞主编。机械制造基础（M）西安：西北大学出版社。2000（3） 李华主编。机械制造技术（M）北京：高等教育出版社。2000 (4) 桥仕民主编 机械制造技术（M）北京：高等教育出版社2003（5） 王宏主编。 机械制造技术（M）北京：北京理工大学出版社，2006 高职毕业论文（设计）选题学生姓名学号指导教师职称所选题目选题理由：指导教师意见：签 字：年