输出轴电机加工艺规程及工装设计

1、输出轴电机加工艺规程及工装设计目录. 零件的分析1.1零件的作用00000000000000000000000000000000000000001.2零件的工艺分析0000000000000000000000000000000000000工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式。 。2.2 基准的选择。32.3 制定工艺路线。2.3.1加工方法的选择。32.3.2加工顺序的安排。42.3.3工序划分的确定。42.3.4热处理工序的安排。52.3.5拟定加工工艺路线。52.4 加路线的确定000000000000000000000000000000000000000000三设计心得四参考文献2.4

2、 加工余量，工序尺寸，及其公差的确定。 。80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000一零件的分析1.1 零件的作用 题目所给定的零件为输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使主轴获 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、 72的外圆柱面，两个键槽。图中所给的 零件有很高的表面精度要求。两个 65的外内圆柱表面

3、粗糙度都为Ra0.8um, 56表面粗糙度 Ra1.6um, 60表面粗糙度 Ra1.6um,其 余为Ra12.5um。热处理方面需要调质处理，到 217HBW225HBW , 保持均匀。 通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过三 抓卡盘和虎口钳可保证其加工要求，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 确定毛坯的制造形式 毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一， 也是 一个比较重要的阶段， 毛坯的形状和特征 （硬度，精度，金相组织等） 对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛 坯在生产占相当重要的

4、位置， 同样毛坯的加工余量的确定也是一个非 常重要的问题。毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及 在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种： 1 、型材 2、 锻造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材 或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这 样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有 较高的抗拉抗弯和抗扭强度， 冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的 工作零件。带台阶的轴如最大直径接近于中间部分，应按最大直径选择毛坯直 径，如最大直径接近于端部，毛坯直径可以小些。查手册得选用毛培 为直径 75mm 长度

5、为 400mm 的 45 号钢。2.2 基准的选择 工件在加工第一道或最初几道工序时， 一般选毛坯上未加工的表面作 为定位基准，这个是粗基准，该零件选用中间 65外圆柱面作为粗基准来加工 55 60和外圆柱面和右端面，然后换一个方向加工 65 和 72 及左端面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最 小原则、便于装夹原则，在以后的工序中，则使用经过加工的表面作 为定位基准， 60 的外圆柱面和右端面作为定位基准，这个基准就 是精基准。在选精基准时采用有基准重合，基准统一。这样定位比较 简单可靠，为以后加工重要表面做好准备。2.3 制定工艺路线2.3.1 加工方法的选择 :市场经济的前提下，

6、一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为 目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前 提下，译稿工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据 机械加工资料和工人的经验来确定。 由于方法的多种多样， 工人在选 择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。2.3.2 加工顺序的安排工序的安排1、加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时 ,往往不可能用一道工序来满足要 求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、 人力 ,零件的加工过程通常按工序性质不同 ,可以分为粗加工 ,半精加 工,精加工三个阶段。 粗加工阶段： 其任务是切除毛坯上大部分

7、余量， 使毛坯在形状 和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔， 端面以及外圆表面的大部分余量， 并为后续工序提供精基准， 如加工 72、 55、 60、 65 外圆柱表面。 半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量， 为主要表面的精加工做好准备。 精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精 度，留一定的精加工余量， 为主要表面的精加工做好准备，并可完成 一些次要表面的加工。 如精度和表面粗糙度要求， 主要目标是全面保 证加工质量。2、基面先行原则该零件进行加工时， 要将端面先加工， 再以左端圆柱面为基准来 加工，因为 65 圆柱面为后续精基准表面加工而

8、设定的，才能使定 位基准更准确， 从而保证各位置精度的要求， 然后再把其余部分加工 出来。3、先粗后精即要先安排粗加工工序， 再安排精加工工序， 粗车将在较短时间 内将工件表面上的大部分余量切掉， 一方面提高金属切削效率， 另一 方面满足精车的余量均匀性要求， 若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备。4、先面后孔 (1)对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序， 一方面是利用加工过的平面定位， 稳定可靠， 另一方面是在加工过的 平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度。2.3.3 工序划分的确定工序集中与工序分散： 工序集中是指将工件的加工

9、集中在少数几道工 序内完成每道工序加工内容较多， 工序集中使总工序数减少， 这样就 减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采 用高生产率的机床。 工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进 行，每道工序的内容很少， 最少时每道工序只包括一简单工步，工序 分散可使每个工序使用的设备， 刀具等比较简单， 机床调整工作简化， 对操作工人的技术水平也要求低些。综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散 辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除锈， 退磁，检验等。2.3.4 热处理工序的安排 热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属 的加工性能

10、，热处理主要分预备热处理， 最终热处理和内应力处理等， 本零件输出轴材料为 45 钢，在加工过程中预备热是消除零件的内应 力，在毛坯锻造之后。最终热处理在半精车之后精车之前，按规范在840C温度中保持30分钟释放应力。2.3.5 拟定加工工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则， 可以 初步确定加工工艺路线。具体方案如下：方案 1：1、备料锻造毛坯2、热处理退火（消除内应力）3、普车以 72为加紧面粗、精车右端面及倒角4、普车用铁皮包裹 65端面粗、精车左端面及倒角5、普车切退刀槽6、数控铣倒圆角7、热处理调质8、铣铣键槽9、去毛刺方案二：1、备料锻造毛坯2、热处理退火（消除

11、内应力）3、普车以 72 为加紧面粗、精车右端面及倒角4、数控铣铣键槽5、普车粗、精车左端面及倒角6、普车用铁皮包裹 65粗、精车左端面及退刀槽7、数控铣铣键槽8、数控铣倒圆角9、热处理调质10、去毛刺综上所述：三个工艺方案的特点在于工序集中和工序分散和加工顺 序，从零件本身来考虑， 由于轴类零件在切削加工时易产生弯曲变形， 如采用工序分散， 在加工时零件的位置精度无法保证， 为了同时保证 零件精度，所以采用方案一。2.4 加工路线的确定 确定刀具走刀路线主要是提高生产效率，正确的加工工艺程序， 在确定走刀路线时主要考虑以下几个方面：1、应能保证零件的加工精度和表面粗糙度2、应使走刀路线最短，

12、减少刀具空行程时间，提高加工效率3、应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量 加工设备的选择车床采用采用 CA6140 普通车床，车床的参数如下：型号TYPE CA6140,中心距750mm 1000 mm 1500 mm 床身上下最 大回转直径0 400 mm,马鞍内最大工作回转路径0550 mm,横拖板 上最大回转直径0 214mm,主轴孔径0 52 mm，主轴内锥孔MT6# , 主轴速度级数16级，主轴速度范围20-1800r.p.m,公制螺纹（30种） 0.45-20 mm（30 种），英制螺纹（30种）40-0.875t.p.i（ 30 种），模数 螺纹0.125-5mm，径

13、节螺纹160-4D.P，横拖板行程239mm小刀架行 程150mm,尾坐套孔锥度 MT5#，套筒行程120mm，主电机功率 4/5.5KW，外形尺寸 2350x 1020X 1250mm。铣床采用数控车床 CK7150A ,车床参数如下：8 工位电动转塔刀架,可实现自动换刀,数控装置： FANUCOI ,最大 回转直径590mm,最大加工直径500 mm,最大加工长度1000 mm, 主轴转速范围30-2000RMP/min，主轴电机功率7.5KW，主要精度 X 定位精度w 0.016 mm,Z定位精度w 0.025 mm,X重复定位精度w 0.007 mm,Z重复定位精度w 0.01 mm。刀具的选择 由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率,工件的加工精度, 已加工表面质量, 刀具的磨损和加工成本, 所以正确的选择刀具材料 是数控加工工艺的一个重要部分, 刀具应具有高刚度, 足够的强度和 韧度,高耐磨性, 良好的导热性, 良好的工艺性和经济性, 抗粘接性, 化学稳定性。由于零件 CA6140 车床输出轴材料为 45 钢,推荐用硬 质合金中的 YT15 类刀具,因为加工该类零件时摩擦严重 ,切削温度高 , 而 YT 类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性 ,尤其具有高的耐热性 ,在 高速切削钢料时刀具磨损小寿命长 ,所以加工 45钢这种材料时采用硬 质合金的刀具。 、 粗