机械制造工艺学轴的设计课程设计

机械制造工艺学轴的设计课程设计课程设计资料袋 机械工程学院(系、部)2012~2013学年第1机械制造工艺学指导教师邓根青职称轴的设计成绩起止日期2012年12月28日~2013年1月13日料名称11123456湖南工业大学课程设计任务书2013学年第一学期机械工程学院(系、部)机械设计与制造及自动化专业机设1002班级对零件进行工艺分析件的生产纲领，确定生产类型的种类和制造方法尺寸和公差线实各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差择各工序的机床设备及刀具、量具等工艺装备的切削用量整理、排版说明书以及准备答辩【1】王先逵.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2006.【2】陈锡渠.金属切削原理与工具[M].北京：北京大学出版社，2006.【3】葛金印.机械制造技术基础基本常识[M].北京：高等教育出版社,2004.【4】马永杰.热处理工艺方法600种[M].北京：化学工业出版社，2008.【5】邓文英.金属工艺学[M].北京：高等教育出版社，2008.指导教师(签字)：年月日系(教研室)主任(签字)：年月日机械制造工艺学课程设计说明书 轴的设计 班学成号绩师(签字)前言本课程设计是学生在学完机械制造工艺学课程的一个综合性和实践性很强的教学环节，通过课程设计，能综合运用所学基本理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺及结构设计的基本训练，掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的学习及今后从事科学本次机械制造工艺学课程设计不仅仅能帮助我们利用已学的知识进行设计，还培养(1)、运用机械制造工艺学课程中的基本原理以及在生产实习中学到的实践知识，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(1)提高结构设计能力。通过设计零件的训练，获得根据被加工零件的加工要(2)学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题，分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作由于个人水平亟待提高，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教，本人将第一章零件的工艺分 第三章确定毛坯、绘制毛坯 第四章拟定轴的工艺路 第五章选择加工设备及工艺装 第六章加工工序设 第七章加工后零件的三维 第八章参考资 第九章设计小第十章致 第一章零件的工艺分析轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件(如齿轮、蜗杆登)，都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。按照轴的承受载荷不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴成为转轴，只承受弯矩的轴称为心轴，只承受为传动轴。。能。支承轴颈表面的精度及其与轴上传动件配合表面的位置精度对轴的工作状态和精度有直接的影响。其技术要求包括以下内容：在尺寸公差范围内。为~。m粗糙度要求较低，为μm，侧面为μm。其余为μm.为消除内应力粗加工之后安排退火之后，精加工之前安排调质处理(850℃油度要求与表面粗糙度要求见表一(mm)轴线直线度为00.01轴线直线度为00.0120轴线直线度为00.01轴线直线度为00.01轴线直线度为00.01轴类零件为其长度大于直径的回转体类零件，是机器中的主要零件之一。其主要功能是支承传动件(齿轮、带轮、离合器等)和传递扭矩。本次设计中的轴为阶梯轴，其主要表面元素为圆柱面及键槽。该轴轴段4与齿轮配合，通过平键以传递(1)该轴采用合金结构钢40Cr，中等精度，转速较高。经调质处理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)该轴为阶梯轴，其结构复杂程度中等，其有多个过渡台阶，根据表面粗糙度要求和生产类型，表面加工分为粗加工、半精加工和精加工。加工时应把精加工、半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)零件毛坯采用自由锻，锻造后安排正火处理。(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，影响轴的同第二章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 (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120~200200~500500~5000100~500500~50005000~500005~100100~300300~10002.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N=Qn(1+α%+β%)(3)由零件尺寸可知其属于轻型零件，生产类型为小批量生产。第三章确定毛坯、绘制毛坯图余量大，生产类型为单件小批量生产。综上考虑，采用锻件，其锻造方法为自由锻，由工艺人员手册可查得锻件单边余量厚度方向，取4mm，水平方向为，取.锻件质08第四章拟定轴的工艺路线一、定位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，定位基准分为精基准和粗基准，以下为定位基准的选择。粗基准的选择(1)粗基准的选择位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续位基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作。为了保证重要表面的粗加工余量小而均匀，应选加工面与其他不加工表面之间的位置精度。按照粗面为粗基准。又考虑到阶梯轴的工艺特点，所以选(2)精基准的选择设计基准，也是测量基准，按照基准重合原他各面都能以此为定位，从而也体二、零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆、端面、键槽等，材料为40Cr，参考有关资料，加工方法选择车、精车、粗磨、精磨。车、半精车。刃铣刀，粗铣、半精铣三、工艺顺序的安排(一)机械加工工序(1)遵循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好定为基准。先加工精基准面，钻中心孔及车表(2)遵循先粗后精的原则：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精(3)遵循先主后次的原则:先加工主要表面，如车外圆各个表面，端面等。后加(4)遵循外后内，先大后小原则：先加工外圆再以外圆定位加工内孔，加工阶(5)次要表面的加工：键槽等次要表面的加工通常安排在外圆精车或粗磨之(6(6)对于轴右端及中间轴段加工质量要求较高的表面，安排在(7)按照先面后孔的原则：先加工端面，再铣键槽。(二)热处理工序的安排，能提高改善轴的硬度，消除毛坯的内应力，改善提高材料强度、表面硬度和耐磨性。在精加工之前安排(三)辅助工序的安排直工序。在半精车加工之后安排去毛刺和中间检——粗车——调质——半精车——精车——车端面——铣键—磨外圆——精磨——检验四、加工阶段的划分对于对于五、确定工艺路线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三坯锻造加工车断头及端面保证端面尺寸，钻中心孔；调头其端面为基准面，依次粗槽半精车槽深.第五章选择加工设备及工艺装备一、机床设备的选用零件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，选用卧式车床CA6140，外圆磨床M1412,铣床X083。二、工艺装备的选用1)刀具选择因为该传动轴为阶梯轴，所以选用90度角外圆车刀(车台阶)材料为YT1545°刀(倒角)和切槽刀(切槽)2)量具选择游标卡尺游标卡尺游标卡尺游标卡尺游标卡尺游标卡尺游标卡尺游标卡尺M2M2游标卡尺第六章加工工序设计一、确定工序尺寸工序工序工序加工表面工序尺名称余量(mm)经济精度粗糙度基本尺寸寸、公差(mm)Ra(μm)(mm)(mm)4(2)对轴段2外圆表面加工工艺路线为：粗车——半精车——精车。由工序度所对应的值(mm)车尺余量(mm)A(±)mm。(3)轴段2、5外圆面。其加工路线为粗车——半精车——精车——粗磨——。给各工序尺寸确定公差,查工艺手册可知(mm)精磨粗磨精尺余量(mm)车车半粗车锻造 (4)对轴段1外圆表面，加工工艺路线为：粗车——半精车——精车。由工(mm)车尺余量(mm)(5)对于键槽，可确定工艺路线：粗铣——半精铣。5铣(mm)尺余量(mm)(+，)Φ(0，)Φ(0，)Φ(0，)Φ(0，)精11工粗车半粗磨精车半粗车3面工4(+，)Φ(0，)Φ(0，)(0，)111精车半粗车精车半粗车半粗铣二、确定工序的切削用量确定切削用量的原则：首先应选取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1)工序30，粗车轴的左右端面位，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，故其选用计采用的是硬质合金车刀，工件材料是40Cr，查表取进给量f＝r粗铣取f=2mm/rVc=60m/minn=118r/min半精铣取f=rVc=74m/minn=200r/min6)其余工序第七章加工后零件的三维图第八章参考资料【1】王先逵.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2006.【2】陈锡渠.金属切削原理与工具[M].北京：北京大学出版社，2006.【3】葛金印.机械制造技术基础基本常识[M].北京：高等教育出版社,2004.【4】马永杰.热处理工艺方法600种[M].北京：化学工业出版社，2008.【5】邓文英.金属工艺学[M].北京：高等教育出版社，2008.【6】徐学林.互换性与测量技术基础[M]长沙：湖南大学出版社，2009.第九章设计小结通过此次课程设计,让我受益非浅,不仅培养了我们发现问题、分析问题、解决问题的逻辑思维能力,更重要的是学会了熟悉运用机械制造工艺学中的基本理论实际知识解决零件在加工中的定位，夹紧