设计输出轴零件的机械加工工艺规程.doc

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1、精心整理实训项目：设计“输出轴”零件的机械加工工艺规程系另g:机电工程系姓名：学号：指导老师：陈学文评定成绩：目录设计任务书1前言 3课程设计说明书正文 4一、零件图的分析4二、毛坯的选择及尺寸确定 4三、基准的选择4四、零件的机械加工工艺路线5五、确定工序尺寸及加工余量 6六、车床、刀具及夹具的选用7七、课程设计体会 8八、参考资料9机械制造工艺学课程设计任务书设计题目：设计“输出轴”零件的机械加工工艺规程（生产纲领：小批量）设计内容：1、产品零件图一张2、产品毛坯图一张精心整理精心整理3、机械加工工艺过程综合卡片一份4、课程设计说明说一份班级机电091设计者古少波指导老师陈学文2011年7

2、月6日星期三附零件图：前言长达一周的课程设计，虽然觉得很吃力，但我觉得它在学习中是不可或缺的，虽 然有点累但也是检验自己学习的成果的一个重要环节，可以为我的学习增添更强的 实践操作意义。机械制造工艺学课程设计使我对以前所学的知识进行了全面的复习， 正所谓温故而知新，我有得到了许多新的知识。机械制造技术这门专业课在整个机电一体化专业学习的过程中，起到了一 个很重要的作用，它把我从前所学的工程力学、机械制造基础、互换性、机械设计 基础都融合在一起，学会学以致用、融会贯通和举一反三。在这几天时间里，通过对输出轴的加工工艺的设计让我更加了解到输出轴的各 项性能要求，也让我更加明白在学习的过程中只能由一

3、个小小的螺丝钉开始做起才 有可能在以后的学习中获得更多，才能取得自己人生中的丰碑。综上所述，机械设计技术技术课程设计是我们完成大学的全部基础课以及大部 分专业课之后所进行的一个综合性质的考验。这也是在我们毕业设计之前的对所学 知识的回顾和总结，也可以说是一个毕业设计前的热身设计。通过这次课程设计，我希望能通过这次课程设计对我以后的工作起到非常积极 的适应作用，是一次进入真正工作环节的强化训练，从中锻炼自己分析问题、解决精心整理问题的能力，提高专业水平由于本人水平有限，设计难免有许多不足和不妥之处，恳切希望老师批评指正,以求改进。一、零件图的分析这次的课程设计是设计一个输出轴，该轴是典型的阶梯轴

4、，它的主要作用是用来传递转矩和动力。对其的结果特点和技术要求分析如下：1、零件载荷分析：输出轴除了传递转矩和动力外还有一个起支撑的作用，所以其承受的载荷比较 大，所以要求它的具有较大的强度和耐磨性。2、 零件尺寸公差分析：从零件图上可以看出轴颈©60的公差为0.013mm查表得其精度等级高达 IT5 ;其中两个轴头© 55和© 80的公差分别为0.019mm和0.019mm它们的公差等级都达到了 IT6 ;由以上可以看出，主要加工表面是© 60、© 55和© 80的圆柱表面，在加工时应特别注意。3、 位置度的分析：从零件图中看出两轴头

5、的同轴度为© 0.02mm其基准为图纸右端© 60的中心轴， 加工时应打中心孔保证同轴度。4、热处理：要求为调质处理 28 32HRC二、毛坯的选择及尺寸的确定1、毛坯的选择：由于这次设计的输出轴是小批量生产，又要求其材料为45钢。因为输出轴的力学要求较高，所以选择锻件毛坯。理由是锻件毛坯经锻造后可得到连续和均匀的纤维组织，因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢制零件，又由于锻件适合小批量生产，所以毛坯选择锻件毛坯。2、 毛坯尺寸的确定：由于零件的最大直径为©88mm长度为380mm利用插值法查表得毛坯直径 为© 92.5+0.175-0.175

6、 mm查得端面加工余量为 8mm所以毛坯长度为388+1.0-1.0 mm.三、基准的选择1、精基准的选择：在精基准的选择时，主要考虑到基准统一问题，该输出轴主要考虑的是© 550-0.019mm © 60+0.024+0.011 mm及© 80mm勺表面精度和同轴度，所以以© 60则。2、粗基准的选择：由于该输出轴为多级阶梯轴，为保证后续工序有可靠的精基准轴线A,所以应该以两端外圆互为粗基准。四、零件的机械加工工艺路线1）两轴头© 550-0.019 x 85mn和© 80+0.021+0.002 x 67mm的外圆表面，查得其精度

7、等级都为IT6，且表面粗糙 度为Ra1.6，所以轴头© 550-0.019 x 85mn和© 80+0.021+0.002 x 67mn勺勺加工方案为：粗车半精车精车；2） 两轴颈© 60x 77mm及© 60 x 35mm的的公差等级为IT5，表面粗糙度为Ra1.6，初 定加工方案为：粗车半精车精车；3） 轴身© 70x 75mm© 70x 20mn和轴环© 88x10mn都没有尺寸精度要求，拟定加工方案为：粗车 半精车；4）端面的粗糙度为Ra12.5，加工方案为：粗车；5）铣键槽，两键槽的精度等级要求不高，所以拟定加工方

8、案为：粗铣。精心整理制定加工工艺路线轴类加工一般是先加工端面，在加工外圆柱面，最后铣键槽。按照先加工基准面及先粗后精的原则，制定加工工艺路线如下：加工工艺路线方案一：工序 1:备料，选择 45 圆钢© 92.5 +0.175-0.175 x 388+1Q-1.0 mn;工序2:粗车，以© 55o-o.oi9外圆处及端面定位，车平端面，端面打中心孔，粗车外圆© 92.5 x 143mm 为© 89.1 o-o.22 x 143mm 粗车外圆© 89.1 皿22 x 133mm为© 81.3 +o.o46ox 133mm 粗车外圆

9、9; 81.3 +0.0460 x 55mm为© 71.1 o-o.19 x 55mm 粗车外圆© 71.1 0-0.19 x 35mm为© 61.3 +0.041+0.011 x 35mm工序3:调头，粗车，以粗车后的© 60外圆处及端面定位，车平端面，保证零件全长 380mm打中 心孔，粗车© 92.5 x 237mn为© 71.10-0.19 x 237mm 粗车© 71.1 0-0.19 x 162mm为© 61.3+0.041+0.011 x 162mm 粗车© 61.3 +o.o41+o.o1

10、1 x 85mm为© 56.3 o-o.o46 x 85mm工序4:热处理，调质处理 28 32HRC工序5:半精车，以粗车后的© 60外圆处及端面定位，半精车© 89.1 o-o.22 x 10mm为© 88x 10mm半 精车为© 81.3 +o.o46o x 78mni为© 80.2 +0.032+0.002 x 78mm 半精车© 71.10-0.19 x 20mm为 70x 20mm 半精车© 61.3 +0.041+0.011 x 35mm为© 60.2 +0.030+0.011 x 35mm

11、工序6:调头，半精车，以半精车后的© 60外圆处及端面定位，半精车© 71.1 o-o.19 x 75mm为© 70x 75mm 半精车© 61.3 +o.o41+o.o11 x 77mni为© 60.2 +0.030+0.011 x 77mm 半精车© 56.3 o-o.o46 x 85mni为© 55.2 0-0.030x 85mm工序7:调头，精车，以半精车后© 55外圆处及端面定位，精车© 80.2 +0.032+0.002 x 78mm为© 80+0.024+0.002x 78mm 精

12、车© 60.2 +0.030+0.011 x 35mm为© 60+0.021+0.011 x 35mm 倒角；工序8:调头，精车，以精车的© 60外圆处定位夹紧，精车© 60.2+o.o3o+o.o11 x 77mm为© 60+0.021+0.011 x77mm 精车© 55.2 0-0.030 x 85mn为© 55o-°.°19 x 85mm 倒角；工序9:划线，保证两键槽同一水平线工序10:铣键槽，铣73x 18x 6.9，铣67X18X 7 （该键槽的精度等级为IT9，一般铣一次就能满 足要求）。

13、工序11:去毛刺；工序12:按图样要求检验各尺寸精度；工序13:入库。加工工艺路线方案二：工序 1:备料，选择 45 圆钢© 92.5 +0.175-0.175 x 388+1.0-1.0 mm工序2:粗车，以© 55o-o.o19外圆处及端面定位，车平端面，端面打中心孔，粗车外圆© 92.5 x 143mm 为© 89.1 o-o.22 x 143mm 粗车外圆© 89.10-0.22 x 133mm为© 81.3 +0.0460 x 133mm 粗车外圆© 81.3 +0.0460 x 55mm为© 71.10

14、-0.19 x 55mm 粗车外圆© 71.1 0-0.19 x 35mn为© 61.3 +0.041+0.011 x 35mm工序3:调头，粗车，以粗车后的© 60外圆处及端面定位，车平端面，保证零件全长 380mm打中 心孔，粗车© 92.5 x 237mn为© 71.10-0.19 x 237mm 粗车© 71.1 0-0.19 x 162mn为© 61.3 +0.041+0.011 x 162mm 粗车© 61.3 +o.o41+o.o11 x 85mm为© 56.3 o-o.o46 x 85mm

15、工序4:热处理，调质处理 28 32HRC工序5:半精车，以粗车后的© 60外圆处及端面定位，半精车© 89.1 o-o.22 x 10mm为© 88x 10mm半 精车为© 81.3 x 78mn为© 80.2 +0.032+0.002 x 78mm 半精车© 71.1 o-o.19 x 20mm为 70x 20mm 半精车© 61.3 +0.041+0.011 x 35mm为© 60.2 +0.030+0.011 x 35mm工序6:调头，半精车，以半精车后的© 60外圆处及端面定位，半精车©

16、; 71.1 o-o.19 x 75mm为© 70x 75mm 半精车© 61.3 +o.o41+o.o11 x 77mn为© 60.2 +0.030+0.011 x 77mm 半精车© 56.3 0-0.046 x 85mn为© 55.2 0-0.030精心整理x 85mm工序7 :粗磨，用顶尖顶住两端面，粗磨© 80.2 +o.o32+o.oo2 x 78mm为© 80+0.024+0.002 x 78mm粗磨© 60.2 +0.030+0.011 x 35mm为© 60+0.021+0.011 x

17、35mrp,粗磨© 60.2 +0.030+0.011 x 77mn为© 60+0.021+0.011 x 77mm 粗磨© 55.2 0-0.030 x 85mn为© 550-0.019 x 85mrp工系&倒角；工序9:划线，保证两键槽同一水平线；工序10:铣键槽，铣73X18X 6.9，铣67X18X 7 (该键槽的精度等级为IT9，一般铣一次就能满 足要求)。工序11:去毛刺；工序12:按图样要求检验各尺寸精度；工序13:入库。对比选择方案：该输出轴主要是圆柱表面的加工，由于轴的同轴度比较高，但圆柱表面的精度等 级不是特别高，从经济角度和

18、工艺简便的方面(使用机床的数量)考虑，方案一比方案二好，虽然 从工序上来看，方案一的工序和方案二的一样多，然而方案一的装夹次数比较多，但考虑到最终工序采用精车，其精度要求足够达到Ra1.6的要求。所以选择加工工艺路线方案一。五、确定工序尺寸及加工余量(1)外圆柱© 60+0.021+0.011的轴段工序尺寸及加工余量工序名 称工序间余量/mm工序基本尺 寸/mm精度等级尺寸公差4 1 1/mm表面粗糙度 Ra/mm毛坯© 92.5© 92.5 0-0.35粗车31.2© 56.31 .IT7j- © 56.3 0-0.046半精车1.1

19、9; 55.2IT6© 55.2 0-0.030精车0.2© 55IT5© 550-0.0191.6外圆柱© 70的轴段工序尺寸及加工余量工序名 称工序间余量/mm工序基本尺 寸/mm精度等级尺寸公差/mm表面粗糙度 Ra/mm毛坯 111 ”尹"X 、© 92.5© 92.5 0-0.35粗车21.4© 71.1IT12© 71.1 0-0.19半精车1.1© 70IT11© 7012.5(3)外圆柱© 80+0.024+0.002的轴段工序尺寸及加工余量工序名 称工序间余

20、量/mm工序基本尺 寸/mm精度等级尺寸公差/mm表面粗糙度 Ra/mm毛坯© 92.5© 92.5 0-0.35粗车11.4© 81.3 +0.0460IT8© 81.3 +0.0460半精车1.1© 80.2+0.032+0.002IT7© 80.2+0.032+0.002精车0.2© 80IT6© 80+0.024+0.0021.6精心整理(4)轴环© 88的轴段工序尺寸及加工余量工序名 称工序间余量/mm工序基本尺 寸/mm精度等级尺寸公差/mm表面粗糙度 Ra/mm毛坯© 92.5&#

21、169; 92.5 0-0.35粗车3.4© 89.1IT12© 89.1 0-0.22半精车1.1© 88IT11© 8812.5(5)外圆柱© 550-0.019的轴段工序尺寸及加工余量工序名 称工序间余量/mm工序基本尺 寸/mm精度等级尺寸公差/mm表面粗糙度 Ra/mm毛坯© 92.5© 92.5 0-0.35f -粗车36.2© 56.3IT8© 56.3 0-0.046半精车1.1© 55.2IT7© 55.2 0-0.030精车0.2© 55IT6©

22、 550-0.0191.6六、机床、刀具及夹具的选用一) 机床的选用：1、 由于本零件的尺寸不是很大，各工序的工步数也不多，加上是小批量生产，所以选择CA6140 卧式车床；2、工序10为铣键槽，因为工件外圆尺寸不大，此零件又是成批生产，宜选择通用铣床，所以选用 X61W能铣床就能满足要求；二) 刀具的选用：选用常用车刀和铣刀三) 夹具的选用：主要选用三抓卡盘。七、课程设计体会AX、X做完设计以后真不知道该说什么好了，刚开始时，我只能说是束手无策，感觉自己这两年书都白读了，居然对着指导书不知从何下手。天气又那么热，心情很烦躁。但经过请教老师以后，渐渐有了头绪，知道该怎样去算各种尺寸参数，如何去

23、查表。 不是我拍马，老师毕竟是老师，那解答疑问的能力不是吹的，本来一直阻碍我前进 的关卡，经老师那么一点拨，茅塞顿开。所以从小大人们就教育我们不懂就要问，这个道理永远都不过时。在此，我非常感谢指导我陈老师通过这次实训，不得不说的是我是真的学到了很多东西。从没想过这么一根小精心整理小的轴，这还那么多讲究，如尺寸公差、表面粗糙度等等，要是哪一步没做好就会 影响到整个零件的工作性能。如果设计者没把零件设计好就拿去加工，就会给厂家 带来很大的损失，这是很不应该的。实训过后，虽然不太好意思说，但我还是感觉 自己比以前更加细心了。作为一个设计组的成员，我觉得大家的分工合作是非常重要的，走出社会，每 个人都不可能脱离人群独自存在，彼此之间的沟通合作是非常重要的，我觉得我们 组是一个很好的团队。八、参考资料1、机械制造技术；2、互换性与测量技术；3、机械制造工艺设计简明手册；4、机械制造基础等等。精心整理