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机械毕业设计全套

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GY01-074@减速器加工工序卡片,机械毕业设计全套

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1 课程设计名称 ： 减速箱输出轴 (批量 200 件 )机械加工工艺规程设计 学 生 姓 名： 学 院： 机电工程学院 专业及班级 ： 学 号： 指导教师： nts 2 目 录 一机械制造课程设计的目的 二生产纲领的计算与生产类型的确定 1.生产类型的确定 2.生产纲领的计算 三减速箱输出轴的工艺性分析 1.轴的工作原理 2.零件图样分析 3.零件的工艺分析 4 减速箱输出轴的表面粗糙度、形状和位置精度要求 5 审查零件的结构工艺性 四 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 1毛坯的选择 2 确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量 五 选择减速箱输出轴的加工方法，制定工艺路线 1定为基准的选择 2零件表面加工方法的 确定 3.加工阶段的划分 4.工序的集中与分散 5.加工顺序的安排 6.减速箱输出轴工艺路线的确定 六 机床设备的选用 1机床设备的选用 2工艺装备的选用 七 工序 加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算 八、确定工序的切削用量 九 课程设计体会 十 参考文献 nts 3 一机械制造课程设计的目的 1.加强对课堂知识的理解。通过课程设计可以使我们更熟悉书本知识，能更加熟练地运用书本知识。 2.培养工程意识。通过课程设计，综合生产实际，贴近就业岗位，培养学生分析和解决机械制造工程的实际问题，培养工程意识，做到 学以致用。 3.训练基本技能。通过课程设计使学生掌握工艺规程和工艺装备设备设计的方法和步骤，初步具备设计工艺规程和工艺装备的能力，进一步培养学生识图、绘图、计算和编写技术文件的基本技能。 4.培养质量意识。技术设计是根据产品质量要求而进行的，应在保证质量的前提下，充分考虑生产率和经济性。通过课程设计，可强化质量意识，使学生学会协调技术性和经济性的矛盾。 5.培养规范意识。通过课程设计，使学生养成遵守国家标准的习惯，学会使用与设计有关的手册、图册、标准和规范。 二生产纲领的计算与生产类型的确定 机械加工的 工艺规程的详细程度与生产类型有关，不同的生产类型由产品的生产纲领来区别。 1.生产类型的确定 （ 1）零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的影响。机械制造的生产类型一般分为大量生产、成批生产和单件生产，成批生产分为大批生产、中批生产、和小批生产。产量越大生产专业化程度越高。按重型机械、中型机械、和轻型机械的年生产量列出了不同的生产类型的规范如表 1 表 1 各种生产类型的规范 生产类型 零件的年生产纲领 /件 /年 重型机械 中型机械 轻型机械 单件生产 5 20 100 小批生产 5 100 20 200 100 500 中批生产 100 300 200 500 500 5000 大批生产 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生产 1000 5000 50000 (2)生产类型的划分要考虑生产纲领还得考虑产品本身的大小及其结构的复杂性。 2.生产纲领的计算 （ 1）生产纲领是产品的年生产量。生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺规程起着很重要的作用，它决定了各工序所需的专业化和自动化的程度以及所选用的工艺方法和工艺装备。 （ 2） 零件的生产纲领的计算方式 nts 4 N=Qn(1+ %)(1+%) 结合生产实际：零件的备品率 %和零件的平均废品率 %分别取 4%和 6%，产品的年产量 Q 要求为 200 件 /年，每台产品中该零件的数量为 1 件 /台。所以综合以上数据代入上式中得： N=221 件 （ 3）减速箱输出轴的体积估计为 零件的质量估计为 m=2.2kg 零件的质量为所以查表 1 可得其属于轻型零件，生产类型为小批量生产。 三减速箱输出轴的工艺性分析 1.轴的工作原理：轴套上的两个齿轮一端置于减速箱内，一端置于输出终端，作用是输出转矩，传递动力，所以材料具 有较高的抗弯强度、扭转强度。 2.零件图样分析 （ 1）该零件轴段的安排是呈阶梯型，中间粗两端细，符合强度外形原则，便于安装和拆卸。其加工精度要求较高，要有较高的形位公差，表面粗糙度最高达到了 0.8m。零件的中心轴是设计基准和工艺基准。 （ 2） 0.0250.00835mm对公共轴线的圆跳动为 0.012mm。 （ 3） 48mm的左端面对公共轴线的圆跳动度为 0.012mm。 （ 4） 35mm对公共轴线的的圆跳动度为 0.012mm。 （ 5） 0.050.03440mm 35mm键槽对基准 D平行度为 0.08mm。 （ 6） 0.0410.02830mm 50mm键槽对基准 C的平行度为 0， 06mm （ 7）零件的材料为 45钢。 （ 8）热处理 224 （ 9） 0.0250.00835mm为轴承配合，所以轴表面的精度，配合要求较高， Ra为 0.8m。 （ 10）各轴肩处过度圆角 R=1。 （ 11）轴端加工出 45倒角，是为了便与装配。 nts 5 3.零件的工艺分析 （ 1）零件的毛坯材料为 45，是典型的轴用材料，综合机械 性能良好。该材料是优质碳素钢，经调制处理之后具有良好的力学性能和切削加工性能。经淬火加高温回火后具有良好的综合力学性能，具有较高的强度、较好的韧性和塑性。 （ 2）该轴式阶梯轴，其结构复杂程度一般，其有三个过渡台阶，一个锥度台阶。根据表面粗糙度要求和生产类型，表面加工根围粗加工和精加工。加工时应把精加工和粗加工分开，这样经多次加工以后逐渐减少了零件的变形误差。 （ 3）此零件的毛坯为模锻件，外形不需要加工。 （ 4）该轴的加工以车削为主，车削时应保证外圆的同轴度。 （ 5）在精车前安排了热处理工艺，以提高轴的疲劳强 度和保证零件的内应力减少，稳定尺寸、减少零件变形。并能保证工件变形之后能在半精车时纠正。 （ 6）同一轴心线上各轴 孔的同轴度误差会导致轴承装置时歪斜，影响轴的同轴度和轴承的使用寿命。所以在车削磨削过程中，要保证其同轴度。 4 减速箱输出轴的表面粗糙度、形状和位置精度要求与表面粗糙度要求见表 2 表 2 加工表面 尺寸及偏差（ mm） 公差及精度等级 表面粗糙度Ra（ m） 形位公差 主轴左轴面 0.0250.00835 IT7 0.8 0.012 A-B 主轴左轴面 48 12.5 主轴左轴面 0.050.03440 IT6 1.6 nts 6 左端锥面 12.5 锥度 5： 16 35轴面 0.0250.00835 IT7 0.8 0.012 A-B 35轴面 0.080.2435 IT6 3.2 0.012 A-B 主轴右轴面 0.0410.02830 IT5 1.6 主轴右端内螺孔 M6 2-10 12P9 35 1.6 0.08 D 8P6 56 1.6 0.06 C 5 审查零件的结构工艺性 （ 1）结构力求简单、对称，横截面尺寸不应该有突然地变化。 （ 2）应有合理的 模面和 圆角半径 （ 3） 45 刚具有良好的锻性 6 由于 48的左端面的粗糙度为 1.6m，要求较高，需要磨削工艺。为了磨削加工方便，不损坏 0.0250.00835轴面粗糙度，应在该处加褪刀槽 2 0.5mm。一方面在加工轴面时退刀需要。另一方面在磨削加工时能给刀具足够的进 退空间。 四 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 1毛坯的选择 因为减速箱输出轴在工作过程中要承受冲击载荷、扭转力矩。且载荷比较大。为增强它的抗扭强度和冲击韧度，毛坯应选用优质低碳钢。应为生产类型属于 小 批量生产，为了提高生产效率宜采用模锻方法制造毛坯。 nts 7 2确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量 （ 1） 公差等级 根据零件图个部分的加工精度要求，锻件的尺寸公差等级为 8-12 级，加工余量等级为普通级，故取 IT=12级。 （ 2） 锻件的质量估算与形状复杂系数 S的确定。 锻件的质量为 mf=2.2kg 形状系数 S 等于 mf/mn其中 mf为锻件的质量， mn为相应的锻件外廓包容体质量， S=2.2/2.8=0.786 根据 S值查相关文献可知锻件的形状复杂系数为 S1级，既简单级。 （ 3） 零件表面粗糙度 根据零件图可知该轴各加工表面的粗糙度至少为 0.8m。 （ 4） 毛坯加工余量的确定 根据上面估算的锻件的质量、形状复杂系数与零件的长度，查表可得单边余量的范围为 1.7 2.2mm。由于零件为阶梯轴，可以把台阶相差不大的轴的毛坯合成为同一节。 对轴左端 0.0250.00835的外圆表面粗糙度 0.8m 的要求，对其加工方案为粗车 半精车 磨削。 查工艺手册得：磨削的加工余量为 0.4,半精车的加工余量为 1.5，粗车的加工余量为 4.5，总得加工余量为 6.4，所以去总的加工余量为 6，将粗车的加工余量修正为 4.1 。 精车后工序的基本尺寸为 35mm，其它各工序的基本尺寸为： 磨削： 35+0.4=35.4 半精车： 35.4+1.5=36.9 粗车： 36.9+4.1=41 确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度：由工艺手册查得： 精车 后为IT7， Ra 为 0.8m。半精车后为 IT8,Ra 为 3.2m，粗车后为 IT11,Ra 为nts 8 16m。 对于 48 和 40 的外圆端面，为了提高加工效率，可以作为同一台阶。40的外圆表面粗糙度为 1.6m，确定其加工方案为：粗车 半精车 精车。 由工艺手册查得：精车的加工余量为 1.1，半精车的加工余量为 1.5，粗车的加工余量为 4.5，所以总加工余量为 7.1，取加工余量为 10，修正粗车余量为 7.4 。 精车后工序的基本尺寸为 40，其他各工序的基本尺寸为 : 精车： 40+1.1=41.1 半精车： 41.1+1.5=42.6 粗车： 42.6+7.4=50 确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度：精车后为 IT7， Ra0.8m， 半精车后为 IT8， Ra3.2m ，粗车后为 IT11， Ra16m。对 48 的外圆端面，加工方案为粗车。粗车的加工余量为 2.0.其工序尺寸为 粗车： 48+2.0=50 35 和 30 的毛坯加工余量的确定：由于台阶相差较小，在确定毛坯时可处于同一台阶面，以 35 为对象，其外圆的表面粗糙度为 Ra0.8m ,确定其加工法案为：粗车 半精车 磨削。 精车 后的尺寸为 35，其它各工序的基本尺寸为： 磨削： 35+0.4=35.4 半精车： 35.4+1.5=36.9 粗车： 36.9+4.1=41 确定各工序的加工 经济精度和表面粗糙度：由工艺手册查得： 磨削 后为IT7， Ra 为 0.8m。半精车后为 IT8,Ra 为 3.2m，粗车后为 IT11,Ra 为16m。 所以 30的总加工余量为 41-30=11 对轴端面加工余量的确定： 根据轴的尺寸长度与零件直径，查工艺手册得端面的加工余量为 2 。 五 选择减速箱输出轴的加工方法，制定工艺路线 1定为基准的选择：正确的选择定位基准是设计工艺过程中的一项重要的内容，也是保证加工精度的关键，定为基准分为精基准和粗基准，以下为定位基准的选nts 9 择。 （ 1）粗基准的选择 粗基准的选择应能保 证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工序提供精基准。所以为了便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表面为定为基准，或用外圆表面和顶尖孔共同作为定为基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都比较方便，一般用卡盘装夹。为了保证重要表面的粗加工余量小而均匀，应选该表面为粗基准，并且要保证工件加工面与其他不加工表面之间的位置精度。 （ 2）精基准的选择 根据减速箱输出轴的技术要求和装配要求，应选择轴右端面 0.0250.00835和 端面 0.0410.02830为精基准。零件上的很多表面都可以以两端面作为基准进行加工。可避免基准转化误差，也遵循基准统一原则。两端的中心轴线是设计基准。选用中心轴线为定为基准，可保证表面最后的加工位置精度，实现了设计基准和工艺基准的重合。由于两轴面的精加工工序要求余量小且均匀，可利用其自身作为基准。 2零件表面加工方法的确定 根据零件图表各表面得加工要求，以及材料性质等各因素该轴为阶梯轴，以车削加工为主，由于 48的左端面的粗糙度 Ra为 0.8m，采用磨削加工。 减速 箱输出轴的各表面具体的加工方法如表 3 表 3 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 Ra（ m） 加工方法 0.0250.00835外圆面 IT6 0.8 粗车 半精车 磨削 48外圆面 IT12 12.5 粗车 0.050.03440外圆面 IT7 1.6 粗车 半精车 精车 锥面 3.2 粗车 半精车 0.0250.00835外圆表面 IT6 0.8 粗车 半精车 磨削 nts 10 0.080.2435IT6 3.2 粗车 半精车 0.0410.02830IT6 1.6 粗车 半精车 精车 左端面 IT12 12.5 粗车 右端面 IT12 12.5 粗车 螺纹孔 IT12 12.5 钻 12P9键 IT7 1.6 粗铣 半精铣 8P6键 IT7 1.6 粗铣 半精铣 3.加工阶段的划分 划分的原因：保证加工质量合理，划分加工阶段能合理地使用机床设备，便与热处理工序的安排，便于及时发现毛坯的 缺陷，保护精加工过后的表面。 阶段的划分：减速箱输出轴的加工质量要求较高，其中表面粗糙度要求最高为Ra 0.8m，另外几处圆跳动也有较高的位置精度要求。精加工方案的确定，可将加工阶段分为粗加工，半精加工和精加工等几个阶段。粗加工阶段主要是为了切除各加工表面上的大部分余量，提高生产量。将右端 30mm，左端 35mm 的精基准的粗加工完成。是后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其它表面的精度要求，粗车左右端面。在半精加工阶段，是为各主要表面的精加工做准备，完成 0.0250.00835、 0.050.03440、 0.080.2435、 0.0410.02830轴表面的加工。在精加工阶段，对 0.0250.00835 以及中段 0.0250.00835 两处进行加工。使其达到规定的质量要求。车削加工完成后则对 48左端面， 12P9、 8P6键槽进行铣削。 4.工序的集中与分散 该轴的生产类型为 小 批量生产，零件的结构复杂程度一般 ，但有较高的技术要求，可选用工序集中原则安排轴的加工工序。采用通用机床和部分高生产率专用设备，配用专用夹具，与部分划线法达到精度，以减少工序数目，缩短工艺路线，提高生产效率。采用工序集中原则，有利于保证各加工面之间的位置精度要求，节省安装工件的时间，减少工件的搬动次数，使生产计划、生产组织工作得到简化，工作装夹次数减少，辅助时间缩短。 5.加工顺序的安排 （ 1）机械加工工序 按先基准平面后其他的原则：机械加工工艺安排是总是先加工好定位基准面，所以应先安排为后续工序准备好定为基准。先加工精基准面，转中心孔及nts 11 车表面的外圆。 按先粗后精的原则：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求较高的各主要表面，后安排精加工。 按先主后次的原则 :先加工主要表面，如车外圆各个表面，端面等。后加工次要表面，如铣键槽等。 先外后内，先大后小原则：先加工外圆再以外圆定位加工内孔，加工阶梯外圆时先加工直径较大的后加工直径小的。 次要表面的加工安排：键槽等次要表面的加工通常安排 在外圆精车或粗磨之后，精磨外圆之前。 对于轴左端 35mm和中间 35mm加工质量要求较高的表面，安排在后面，并在前几道工序中注意形位公差，在加工过程中不断调整、保证其形位公差。 先面后孔原则：先加工端面，再铣键槽，钻螺孔。 （ 2）热处理工序的安排 在切削加工前宜安排正火处理，岂能提高改善轴的硬度，消除毛坯的内应力，改善其切削性能。在粗加工后进行调质处理，能提高轴的综合性能。最终热处理安排在半精车之后磨削加工之前。其能提高材料强度、表面硬度和耐磨性。在精加工之前安排表面淬火，这样可以纠正因淬火引起 的局部变形，提高表面耐磨性。 （ 3）辅助工序的安排 在粗加工和热处理后，安排校直工序。在半精车加工之后安排去毛刺和中间检验工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该轴的工序安排顺序为：基准加工 主要表面粗加工 热处理 主要表面半精加工 主要表面的精加工（磨削） 攻螺纹、铣键槽 去毛刺、淬火回火等。 6.减速箱输出轴工艺路线的确定 根据以上的加工工艺过程的分析确定零件的工艺路线如表 4 表 4 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 01 粗车左右端面及45倒 角 CA6140 45刀 游标卡尺 02 钻中心孔 CA6140 麻花钻 卡尺 03 粗车外圆 CA6140 60刀 游标卡尺 04 调质处理 05 半精车外圆 CA6140 60刀 游标卡尺、尺规 06 校正 游标卡尺 07 精车外圆 CA6140 60刀 游标卡尺 08 功右端螺纹 钻床 Z515 钻头 游标卡尺 09 磨削 M1412 砂轮 游标卡尺 10 粗铣键槽 铣床 X083 铣刀 游标卡尺 11 半精铣键槽 铣床 X083 铣刀 游标卡尺 12 去毛刺 手 锤 nts 12 13 最终热处理和清洗 14 最终热处理 卡尺 塞规 六 机床设备的选用 1机床设备的选用 在本方案中，减速箱输出轴的生产类型为 小 批量生产，可以选用较高效率的专用机床和通用机床。根据该轴尺寸的大小要求，选用卧式铣床 CA6140，外圆磨 M1412，台式钻床钻床 Z515。 2工艺装备的选用 在 小 批量生产的条件下，所用的刀具有通用道具和特殊刀具，量具有游标卡尺、卡尺、塞规等。另外还要用到夹具。 七 工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算 （ 1）轴左端 0.0250.00835外圆表面。其加工路线为粗车 半精车 磨削。由工序 03、 05、 09组成，据之前查到的加工余量得磨削余量为 0.4 。半精车为 1.5 。经修正后的粗车余量为 4.1 。确定总加工余量为 6 。 计算各工序尺寸： 磨削前： 35+0.4=35.4 半精车之前： 35.4+1.5=36.9 粗车前： 36.9+4.1=41 按照加工方法能达到的经济精度给各工序尺寸确定公差 ,查工艺手册可知每道工序的经济精度所对应的值为： 取磨削的经 济精度公差等级为 IT6，其公差值为 T1=0.016mm。 取半精车的经济精度公差等级 IT8，其公差值为 T2=0.039mm。 取粗车的经济精度公差等级 IT11，其公差值为 T3=0.16mm。 其数据如下表 表 5 工序名称 工序余量（ mm） 加工经济精度（ mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸 (mm) 尺寸、公差(mm) 磨削 0.4 IT6 0.8 35 0.0250.00835 半精车 1.5 IT8 3.2 35.4 35.40-0.039 粗车 4.1 IT11 12.5 36.9 36.90-0.16 锻造 2 41 41 2 现用计算法对磨削径向的工序量进行分析：查表得 Z1=0.4mm。则半精车基本尺寸为 A2=35+0.4=35.4mm，半精加工工序的经济加工精度等级为 IT8 级。可确认其公差值 0.039mm，故取 A1=（ 35.4 0.02） mm。 工序最大余量 Z1max=35.42-35.008=0.412mm nts 13 工序最小余量 Z1min=(35.4-0.02)-(35+0.025)=0.365mm (2)对轴左端 48外圆表面，加工工艺路线为粗车，尽由工序 03组成。查表可得粗车余量为 2.0mm。取粗车的经济精度公差等级 IT11，查表可确认其公差值为0.16mm。将上面数据填入下表 表 6 工序名称 工序余量（ mm） 加工经济精度（ mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸 (mm) 尺寸、公差(mm) 粗车 2 IT11 12.5 48 48 锻造 2 50 50 2 （ 3）对轴左端 0.050.03440外圆表面加工工艺路线为：粗车 半精车 精车。由工序 03、 05、 07 组成，查表可得个工序余量：精车余量为 1.1mm,半精车余量为 1.5mm，修正后的粗车余量为 3.4mm。总加工余量为 6mm。 计算各项工序尺寸：精车后达到图纸上的尺寸 0.050.03440，其表面粗糙度为Ra1.6m。 精车前尺寸： 40+1.1=41.1mm 半精车前尺寸： 41.1+1.5=42.6mm 粗车前尺寸： 42.6+3.4=46mm 按照各工序所得到的经济精度所对应的值 精车的经济精度公差等级 IT7，其公差值 T1=0.025mm。 半 精车的经济精度公差等级 IT8，其公差值 T2=0.039mm。 粗车的经济精度公差等级为 IT11，其公差值 T3=0.16mm。 将上面的数据填入下表： 表 7 工序名称 工序余量（ mm） 加工经济精度（ mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸 (mm) 尺寸、公差(mm) 精车 1.1 IT7 1.6 40 0.050.03440 半精车 1.5 IT8 3.2 41.1 41.10-0.039 粗车 7.4 IT11 12.5 42.6 42.60-0.16 锻造 2 50 50 2 用计算发对精车径向的工序量 Z2进行分析： 查表 Z2=1.1mm，则半精车的基本尺寸为 A2=40+1.1=41.1mm。半精加工工序的经济加工精度等级达到 IT8级。确定公差值为 0.039mm,所以 A1=（ 41.1+0.02）mm。 工序最大余量 Z2max=(41.1+0.02)-(40+0.034)=1.106mm 工序最小余量 Z2min=（ 41.1-0.02） -（ 40+0.05） =1.07mm. （ 4）对轴锥度面的加工工序为：粗车 半精车。由工序 03、 05组成，表面粗nts 14 糙 度 Ra3.2m 。 （ 5）对轴中端 0.0250.00835mm外圆表面，加工工艺路线为：粗车 半精车 磨削。由工序 03、 05、 09组成。查工艺手册得各加工余量： 磨削余量为 0.4 。半精车为 1.5 。经修正后的粗车余量为 4.1 。确定总加工余量为 6 。 磨削前： 35+0.4=35.4 半精车之前： 35.4+1.5=36.9 粗车前： 36.9+4.1=41 取磨削的经济精度等级为 IT6，公差值为 T1=0.016mm。 取半精车的经济精度等级为 IT8，公差值为 T2=0.039mm。 取粗车的经济精度等级为 IT11，公差值为 T1=0.16mm。 将以上数据填入表格 表 8 工序名称 工序余量（ mm） 加工经济精度（ mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸 (mm) 尺寸、公差(mm) 磨削 0.4 IT6 0.8 35 0.0250.00835 半精车 1.5 IT8 3.2 35.4 35.40-0.039 粗车 4.1 IT11 12.5 36.9 36.90-0.16 锻造 2 41 41 2 （ 6）对轴右端 0.080.2435外圆面，精车之后的尺寸精度为 0.080.2435表面粗糙度Ra3.2m。确定工艺路线：粗车 半精车。 查工艺手册可知半精车的加工余量为 1.5mm，且总加工余量为 6mm，则粗车余量为 4.5mm。 取半精车的经济精度公差等级为 IT8，其公差值为 T1=0.039mm。 粗车的经济精度公差等级为 IT11，其公差值为 T2=0.16mm。 将以上数据填入表格 表 8 工序名称 工序余量（ mm） 加工经济精度（ mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸 (mm) 尺寸、公差(mm) 半精车 1.5 IT8 3.2 35 0.080.2435 粗车 4.5 IT11 12.5 36.5 36.50-0.16 锻造 2 41 41 2 （ 7）对轴右端 0.0410.02830外圆表面：其加工路线为粗车 半精车 精车。由03、 05、 07 组成，查表各工序的加工余量：精车加工余量为 1.1mm。半精车为1.5mm。总加工余量为 11mm。那粗车的加工余量为 11-2.6=8.4mm。按照所能达到的经济精度查得每道工序所对应的公差值为： nts 15 取磨削的经济精度等级为 IT6，公差值为 T1=0.025mm。 取半精车的经济精度等级为 IT8，公差值为 T2=0.039mm。 取粗车的经济精度等级为 IT11，公差值为 T1=0.16mm。 计算各工序尺寸 精车： 30+1.1=31.1mm 半精车： 31.1+1.5=32.6 粗车： 32.6+8.4=41 将以上数据填入下表 表 10 工序名称 工序余量（ mm） 加工经济精度（ mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸 (mm) 尺寸、公差(mm) 精车 1.1 IT7 1 6 30 0.0410.02830 半精车 1.5 IT8 3.2 31.1 31.10-0.039 粗车 8.4 IT11 12.5 32.6 32.60-0.16 毛坯 2 41 41 2 八、确定工序的切削用量 确定切削用量的原则：首先应选去尽可能大的背吃刀量，其次在机床动力和刚度允许的条件下，又满足以加工表面粗糙度的情况下，选取尽可能大的进给量。最后根据公式确定最佳切削速度。 1、工序 01，粗车轴的左右端面 该工序 为两个工步，工步 1 是以左边定位。粗车右端面；工步 2 是以右边定位，粗车左端面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，故其选用的切削用量相同。 背吃刀量的确定： 根据加工余量，工步 1 和工步 2 的北吃刀量都为 2.5mm 进给量的确定： 本设计采用的是硬质合金车刀，工件材料是 45 钢，查表取进给量 f 0.86mm/r 切削速度的计算： 硬质合金车刀切削 45 钢时，取切削速度 V 为 60m/min，根据公式 n=1000Vc/ d，可得车床转速 n=1000 60/ 35r/min，查表 CA6140 的主轴转速范伟为101400， 14001580（ r/min），符合要求。 nts 16 2、工序 03 粗车及工序 05 半精车 该工序为工步 1 粗车和工步 2 半精车，则进给量依次为 ap1=z=1.7mm， ap2=z=0.8mm 查表得 粗车 f1=0.86mm/r 半精车，取 Vc 为 90m/min，则 n=819r/min (n=1000Vc/ d) 粗车，取 Vc 为 60m/min，则 n=546r/min 3、工序 05、工序 07 的过渡面部分 粗车 半精车尺寸为 48的轴肩两端面 粗车尺寸为 40轴段与 35轴段的过渡端面 其切削用量与上述结论类似，不再计算 4、其余工序 粗车加工时，取 f=0.81mm/r Vc=60m/min n=546 r/min 半精车加工时，取 f=0.51mm/r Vc=90m/min n=819 r/min 精加工时，取 f=0.2mm/r Vc=120m/min n=955 r/min 皆符合要求。 5、磨削加工轴段 0.0250.00835两端 查表取磨削深度进给量为 0.032mm 工件的运动速度为 15m/min 背吃刀量等于磨削余量 0.3mm 6、工序 10、 11 粗铣及半铣键槽 对 12P9 键槽 粗铣：每一行程 ap1 =0.3mm Vc=22mm/min fm=350 m/min 半精铣：每一行程 ap2=0.2mm Vc=25mm/min fm=395 mm/min 对 8P6 键槽、粗铣，每一行程 ap1=0.3mm Vc=21mm/min fm=370 mm/min 半精铣每一行程 ap2=0.2mm Vc=24mm/min nts 17 fm=420 mm/min （查表 5 16机械制造技术基础课程设计指导教程，刀具为高速钢键槽铣刀） 7、工序 8，粗钻直径为 6 的两螺纹孔 本工序采用的是莫民锥柄花钻 查表得：钻头直径为 6mm 进给量 f=0.13mm/r，切削速度 Vc=20m/min。 7.课程设计体会 通过对减速器输出轴的机械加工工艺过程的课程设计 ,编制零件的机械教你个工艺规 程 ,是一项实践性很强的工作 ,需要熟练掌握工艺规程制定的原则 ,内容和步骤 .在课程设计的过程中体会到 : 首先要做好工艺编制前的前期准备工作 ;要熟悉零件的结构特点 ,技术要求 ,所用材料 ,生产批量 ,该零件的作用和具体的生产条件 ,这些方面直接决定了零件的加工工艺规程 . 其次工艺路线的拟定是关键 ,在拟定工艺路线时 ,要在综合分析零件加工个表面基础上 ,首先分析确定零件各个表面的定位基准 ,加工方法 ,加工顺序和加工阶段的划分 ,然后再提出初步的加工工艺方案 ,并进行分析比较 ,最终确定一个合理的工艺方案 .这其中 ,定位基准的选择是基础 ,要学会对粗 ,精基准选择的条件进行判断和综合分析 ,对加工工序顺序的安排要始终考虑先加工基准面在加工其他表面 ,先加工平面在加工孔 ,先加工主要表面后加工次要表面 ,先安排粗加工工序后安排精加工工序的原则 ,来拟定工艺路线 .相对来说工艺路线的拟定是关键 ,也是难点 . nts 18 再次在加工路线初步确定后 ,后续步骤虽然相对简单 ,但是尺寸链的计算相对麻烦 .主要是要了解和掌握封闭环的概念 ,并能判断尺寸链中的封闭环 . 最后通过本次课程设计也体会到了机械加工工艺的制定过程中要对各种机床和夹具熟悉了解并知道其运用的方法 ,这对在学校的大学生来说相 对失去了很多认识和了解的机会 ,所以在平时广泛学习与专业相关的知识也是相当的重要 8.参考资料 1、机械制造技术基础主编：陆名彰、胡忠举 长沙：中南大学出版社， 2004年 8 月 2、机械制造工艺基础主编：黄观尧 天津：天津大学出版社， 1999年 1 月 3、机械制造技术基础课程设计指导教程主编：邹青 北京：机械工业出版社， 2004年 9 月 4、工程材料及应用主编：周凤云 武汉：华中科技大学出版社，2004年 9 月 5、机械加工工艺基础主编：金问楷 北京：清华大学出版社， 1990年 9 月 6、金属机械加 工工艺人员手册主编：金属机械加工工艺人员手册编写组 上海：上海科学技术出版社， 1979 年 1 月 7、中国机械设计大典第三卷 主编：卜炎 江西：江西科学技术出版社， 2002年 1 月 8、 机械制造工艺学 赵长发主编 中央广播电视大学出版 ,2005 年8 月 9、 现代机械制造工艺设计 实训教程 段名扬主编 广西师范大学出版社 , 2007年 04 月 10、 机械制造工艺学 徐嘉元主编 机械工业出版社 , 2004 年 06月 nts 19 第二部分 附录 零件 -毛坯图纸一张 机械加工工艺过程卡片 1 套 机械加工主要工序的工序卡 片 2 张 nts 机械加工工序卡片 07 级机设 002 班 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 减速箱 输出轴 零件名称 减速箱 输出轴 共 2 页 第 1 页 1 2 . 51 2 . 51 2 . 51 2 . 51 2 . 51 2 . 5车间 工序号 工序名称 材料牌号 粗车外圆端面 45#钢 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 锻件 56mm 210mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 1 夹具编号 夹具名称 切 削液 三爪卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 0 53s 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数 工步工时 机动 辅助 1 粗车左端面见平 硬质合金刀片 YT5 500 135.6 0.48 4.5 1 65s 6.1s 2 粗车另一端面保证工件总长 200mm 硬质合金刀片 YT5 500 135.6 0.48 4.5 1 65s 6.1s 3 钻中心孔。 铸铁车刀 210 0.33 0.08 1 55s 4.2s 4 粗车 30 段到 32.6 硬质合金刀片 YT5 500 135.6 0.48 4.5 1 65s 6.3s 5 粗车 35 段到 36.8 硬质合金刀片 YT5 500 135.6 0.48 4.5 1 65s 6.3s 6 粗车 40 段到 42.6 硬质合金刀片 YT5 500 135.6 0.48 4.5 1 65s 6.3s 7 钻中心孔 铸铁车刀 210 0.33 0.08 1 55s 4.2s 8 粗车 35 段到 36.8 硬质 合金刀片 YT5 500 135.6 0.48 4.5 1 65s 6.3s 9 粗车 48 段到 48 硬质合金刀片 YT5 500 135.6 0.48 4.5 1 65s 6.3s 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 设计 （日期） 审核 （日期） 标准化（日期） 会签 （日期） 10 年 01 月 15 日 nts nts 机械加工工序卡片 07 级机设 002 班 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 减速箱 零件名称 减速箱 输出轴 共 2 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 工程训练中心车间 45#钢 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数