机械制造技术课程设计-输出轴机械加工工艺规程设计[长195].docx

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1、设计说明书题H输出轴的机械加工工艺班级:姓名:指导教师:完成口期:本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。输出轴零件的工艺规程是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量：然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件：计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合

2、理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvo1.vedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themcta1.-cu(ingmachinetoo1.,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknow1.edge.Thereductiongearboxbodycomponentstechno1.ogica1.processanditstheproce

3、ssingho1.ejigdesignisinc1.udesthecomponentsprocessingthetechno1.ogica1.design,theworkingproceduredesignaswe1.1.astheunitc1.ampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheana1.ysisinthetechno1.ogica1.designto1.ccomponents,understoodthecomponentshccraftredesigns1.hesemifinishedmateria1.sthestructure,andchoose

4、sthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentstheeraftroute;Af1.erthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseach1.aborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraf1.equipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitc1.ampthedesign,thechoicedesignsthejigeach

5、compositionpart,1.ike1.ocatesthepart,c1.ampsIhcpart,guidesthepart,toc1.ampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswe1.1.asotherparts;Positionerrorwhichca1.cu1.atesthejig1.ocateswhenproduces,ana1.yzesthejigstructuretherationa1.ityandthedeficiency,andwi1.1.designin1.aterpaysattention1.otheimprovement.K

6、eywords：Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,c1.amp,(he1.oca1.ization,theerror.目录ABSTRCT2序aI|、零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析21.3 确定零件的生产类型32、瑜定毛坯类型绘制毛坯简图32.1 选择毛坯32.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余年32.3 绘制毛坯图43、工艺规程设计43.1 定位基准的选择43.2 拟定工艺路线53.3 加工设得及工艺装得的选用63.4 加工余量.工序尺寸及公差的确定735切削用Ift的计算73.5 时间定斜的计匏

7、8总结9致谢10参考文觥I1.机械制造业是制造具有定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以宜接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。输出轴写件的工艺规程及铳健槽夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的卜一个教学环节。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

8、排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计.本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正.1、零件的分析1.1 零件的作用下面所示为动力输出装置中的主要零件，零件的作用待查。写件图附图如下:1.2 零件的工艺分析本设计的零件是输出轴，选用45#钢。45#钢是优质素结构钢，屈于中碳钢。其强度、硬度较尚，而塑性、韧性略低。热锻、热压性能及被切削性能良好，冷加工变形能力及

9、焊接性能中等。是机械行业最常用的钢号之一，通常在调质或正火状态下使用，还用右高频或火焰表面淬火处理,其收缩率小。其密度基本和铁的密度一样与普通碳素钢都差不多，和A3更是相近，是7.85gcm*30对于忸跳动而言，可以先加外圆，然后以外圆定位，加工端面和孔，保证它们之间的位置精度。1.3 确定零件的生产类型属于轻型零件，大批量生产。2、确定毛坯类型绘制毛坯简图2.1 选择毛坯毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性）及零件时材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。零件材料为45。，选择锻件毛坯

10、。由于零件年产量为4000件，已经达到大批生产的水平，而I1.零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表2-10、表2-12可知，要确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量，应该先确定一卜洛个因素。1 .公差等级由输出轴的公用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2 .锻件重量计克后，输出轴的重量约为O23KG,初步估计机械加工前锻件毛坯的宙量为0.4KG.3 .锻件形状曳杂系数对零件图金星分析计竟，可大致确定锻件外廓包容提的长度、宽度、高度.由公式（2-3）和（2-5）可计匏出该锻件的形状复杂系数S=O.52

11、6。属于力级。4 .锻件材质系数输出轴的材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65、的碳素钢。所以该锻件的材质系数属于M级。I5 .锻件分模线形状根据该零件的形位特点，选择零件高度方向的对称平面为分模面，属于直分模线。6 .零件表面粗糙度由零件图可知，各个加工表面的粗糙度Ra大多数都大于等于3.2uma根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量2.3绘制毛坯图3、工艺规程设计3.1 定位基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一.基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。(

12、1)粗基准的选择。按照有关粗基准的选择原则，庖尽可能选择不加工表面为粗基准。而对仃若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则,现选取t54外圆面和右端面为粗基准。利用夹具卡住54外圆面并能住夹具端面，消除5个自由度，达到部分定位。这里不需要完全定位。(2)精基准的选择。主要原则有：基准重合原则；基准统一原则：自为基准原则；互为基准原则。这里应该主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序鞋准不全合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再近复。3.2 拟定工艺路线制定工艺路线得出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等

13、技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1.工艺路线方案一I棒料棒料54X992车1：夹坯料的外圆，车端面，见光即可2：钻一端中心孔A25533车1：调头,夹坯料的外圆，车端面,保证总长195mm2：钻另一湍中心孔A2.5/5.34车夹一端外圆,粗车032的外圆，长度至35mm,粗车50的外圆，长度至6Omm5车夹另一端外圆，粗车32的外圆，长度至45111.n,车18.5的外圆，长度至6nm,车M22的外媒蚊，长度至29mm,倒向6车精车50的外域，

14、保证粗糙度为Ra1.67处理调质处理8修研修研中心孔9铳粗铳一精铳键槽IO钻钻e7的孔，深3mmI1.检验检验12入库入库2.工艺路线方案二1棒料棒料54X1992车1：夹坯料的外圆，车端面,见光即可2：钻一端中心孔A2.5/5.33车1：调头，夹坯料的外圆，车端面，保证总长195mm2：站另端中心孔A2.5/5.34车夹一端外圆，粗车32的外圆，长度至35mm,粗车50的外圆，长度至60mm5车夹另一端外圆,粗车上32的外圆，长度至45mm,车18.5的外圆,长度至6un.车M22的外螺纹，氏度至29mm,倒角6车精车50的外圆，保证粗糙度为Ra1.67处理调质处理8修研修研中心孔9铳粗铳一

15、精洗键槽10钻钻e7的孔，深3mmII检验检验12入库入库由以上对比分析可知，我们选择方案比较好。具体的加工路线如下1棒料捺料S54X1992车1：夹坯料的外圆，车端面，见光即可2：钻端中心孔A2.5/5.33zI1：调头，夹坯料的外圆，车端面，保证总长195mm2：钻另一端中心孔A25534车夹一端外圆.粗车32的外圆,长度至35mm,粗车50的外圆,长度至60mm5zI-夹另端外圆,以率632的外圆,长度至45mm,车18.5的外圆,长度至6mm.车M22的外螺纹，氏度至29mm,倒角6车精车650的外圆，保证粗糙度为Ra1.67处理调质处理8修研修研中心扎9跳粗铳一特铳健槽IO钻钻7的孔

16、，深3mm11检验检验12入库入库3.3 加工设备及工艺装备的选用工序号工序名称机床设备刀具1车然面，钻中心孔CA6140然车刀游标卡尺2粗车各外H1.CA6!40外网车刀.游标卡尺3半辅车各外B1.CA6140外B1.车刀千分尺4铳键18梢X5I铳刀r分尺5精车各外IBCA6140外B1.车刀游标卡尺6加工退刀槽井倒角CA6I40车刀游标卡尺3.4 加工余量，工序尺寸及公差的确定输出轴零件材料为45生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由锻造可直接狭得。2,输出轴的端面由于输出轴端而要与其他接触面接触，查相关资料知余量招2mm

17、比较合适。3.5 切削用量的计算铳键槽确定切削深度确定切削宽度：由丁加工余量不大，所以可一次走刀完成r=5nvn确定每齿进给量根据x52k铳床说明书，其功率为7kw,中等系统刚度根据表3uf=0.120.2()i/z现取af=0.20m选择铳刀磨钝标准及耐磨度根据表7铳刀刀齿后刀面最大磨损为0.6，耀齿货刀(rf1.,=I6三r)耐用度7=10.8x10%确定切削速度和每秒进给量切削深度可根据表21中公式计算也可杳表根据表9当d(1.=1.6WJz=8。=41130，阳”,=3%S0.24时，匕0.32，/$”，=1.03rsvf=.73mnfs各修正系数为：Xky=儿=0.69.f=ktn=

18、Xrjvf=().8f1FfJ故V=V,ky=0.32X0.69+0.8=0.181“n=nrkn=1.030.690,8=0.52r5vf=vjt1.=1.730.69X0.8=0.95nvfis根据机床说明书选择1)=0.625r/5v/0=1.Onvn/$实际切削速度和每齿进给址为:=0.3Im/5%_314x1.6x06251(X)0F(MX)o1.7onz1.00.625X8=0.20zwn/z根据表5当叫=0.18O.32imzaff=84mmat3.5nunvf1.()/n/.v时.Pm1.=IAOkw切削功率的修正系数Ry=I所以实际切削功率为“3=PE,=1.1.Kw根据机床

19、说明书，机床主轴允许的功率为puit=70.75=5.25kw因为Pn，所以此切削用址可以采用。即a1.=3Iwvf=IX)nvnIsn=0.625r$=37.5rmmv=0.20r/$af=().2()w/3.5时间定额的计算计算工时fn=-v/式中1.=+y+/=4()11n根据表19入切削量及超切削量y+=2(),nn贝!/,=40+20=6(厉”总结设计即将结束了，时间虽然短哲但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且华报了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资

20、料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUToCAD等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。这次设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到/好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们的设计完成的更出色的关键一步。这次课设使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在食阅切削用量手珊时，数据存在大量的承夏和亚段，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明r方向，最终我很顺利的完

21、成了课设。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我史心感谢我的指导老牌，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度,严谨的治学精神.精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此迎向指导老师致以诚挚的谢意和崇海的敬意。参考文献1 .切削用地简明手册，艾兴、肖诗纲主编，机械工业出版社出版，】994年2 .机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年3 .机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年4 .机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年5 .金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月6 .机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社山版，1997年I1.