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1、輸出軸加工工藝說明書 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 學(xué)院 班級 姓名 設(shè) 計(jì) 起 止 日 期 設(shè)計(jì)題目： 輸出軸加工工藝說明書 設(shè)計(jì)任務(wù)（主要技術(shù)參數(shù)）： 編制如圖所示零件的加工工藝。 工作任務(wù)：1.設(shè)計(jì)輸出軸的(年產(chǎn)量 5000 件)機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫機(jī)械 加工工序卡片； 2.設(shè)計(jì)說明書 1 份。 指導(dǎo)教師評語： 成績： 簽字： 年 月 日 目 錄 引言.1 1、輸出軸工藝分析.2 1.1 輸出軸的作用.2 1.2 輸出軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝，表面技術(shù)要求分.2 2、確定毛坯.4 2.1 選擇毛坯材料.4 2.2 毛坯的簡圖.4 3、工藝路線的確定.5 3.1 基準(zhǔn)的選擇.5 3.2 加工方法

2、的選擇.5 3.3 加工順序的安排.6 3.4 加工設(shè)備的選擇.11 3.5 刀具的選擇.12 3.6 加工余量，工序尺寸，及其公差的確定.13 4、確定切削用量.16 5、時(shí)間定額的計(jì)算.18 致謝.21 參考文獻(xiàn).22 1 引 言 所謂機(jī)械加工工藝規(guī)程，是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和操作 方法等的工藝文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題 的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。因此，機(jī)械加工工藝規(guī)程的 設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要而又非常嚴(yán)肅的工作。 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則是：在一定的生產(chǎn)條件下，在保證持量和生 產(chǎn)進(jìn)度的前提下，能獲得最好的經(jīng)濟(jì)效益。制訂工藝規(guī)程時(shí)

3、，應(yīng)注意以下三方 面的問題： 1、技術(shù)上的先進(jìn)性 2、經(jīng)濟(jì)上的合理性 3、有良的勞動(dòng)條件，避免環(huán)境污染 通過本次課程設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造 工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜 合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)選修課程的理論和實(shí) 踐知識，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。 2 1、輸出軸工藝分析 1.1 輸出軸的作用 輸出軸主要應(yīng)用在動(dòng)力輸出裝置中，是輸出動(dòng)力的主要零件之一。其主要 作用是傳遞轉(zhuǎn)矩，使主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，其工作中要承受較大的沖擊載荷和 扭矩。因此，該零件需具有足夠的耐磨性和抗扭強(qiáng)度。 1.2 輸出軸的結(jié)構(gòu)特

4、點(diǎn)、工藝，表面技術(shù)要求分 圖 1-1 輸出軸 從圖示零件分析，該輸出軸結(jié)構(gòu)簡單，屬于階梯軸類零件。主要由有 55、 60、 65、75 、176 的外圓柱面、50 、80、104 的內(nèi)圓柱表面和 10 個(gè) 20 的孔和一個(gè) 16 的鍵槽組成。為了保證輸出軸旋轉(zhuǎn)是的速度，表面粗糙度 有較高的要求，外圓的粗糙度要求都為 Ra1.25um, 內(nèi)圓的粗糙度為 Ra2.5um， 其余為 Ra20um。形位精度也比較高，為了外圓和外面零件的配合后受力均勻， 55， 60 的外圓的徑向跳動(dòng)量小于 0.04mm，80 的跳動(dòng)量小于 0.04mm，20 3 孔的軸線的跳動(dòng)量小于 0.05mm，為了保證鍵槽和鍵的

5、配合，鍵槽對 55 外圓的 對稱度為 0.08mm。由于輸出軸在工作中要承受較大的沖擊載荷和扭矩，為了增 強(qiáng)耐磨性和抗扭強(qiáng)度，要對輸出軸進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度為 200HBS。 4 2、確定毛坯 2.1 選擇毛坯材料 毛坯的種類有很多，如 1、型材 2、鍛造 3、鑄造，由于該輸出軸要承受較 大的沖擊載荷和扭矩，為了增強(qiáng)其剛性和韌性，所以要選擇鍛件做為毛坯。如 選用棒料，由于生產(chǎn)類型為中批，從經(jīng)濟(jì)上考慮，棒料要切削的余量太大，浪 費(fèi)材料。 2.2 毛坯的簡圖 圖 1-2 輸出軸簡圖 5 3、工藝路線的確定 3.1 基準(zhǔn)的選擇 工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí)，一般選毛坯上未加工的表面作為定 位基準(zhǔn)，

6、這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件選用 55 外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來加工 176 外圓 柱面和右端面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾 原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，176 的外圓柱 面和右端面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重 合，基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。 3.2 加工方法的選擇 市場經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動(dòng)率為目的， 同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，譯稿工件 的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng) 驗(yàn)來確定。由于方

7、法的多種多樣，工人在選擇時(shí)一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場的 加工條件來確定最佳的加工方案。 同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工件的具體情況，一般我們按 加工順序來闡述加工方案： 6 表 1-1 各表面加工方法 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級 加工方法 176 外圓柱面 Ra12.5 自由公差 粗車 55 外圓柱面 Ra1.6 IT6 粗車-半精車-精車 60 外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車-精車 65 外圓柱面 Ra12.5 自由公差 粗車-半精車-精車 75 外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車-精車 50 內(nèi)圓柱面 Ra12.5 自由公差 車孔 80 孔 Ra3

8、.2 IT7 車孔-精車 104 孔 Ra6.3 自由公差 車孔 20 通孔 Ra3.2 IT7 鉆孔-鉸孔 8 通孔 Ra12.5 自由公差 鉆孔 左端 Ra12.5 自由公差 右端面 Ra3.2 粗車-精車 鍵槽 Ra3.2 IT9 粗銑-精銑 倒角 Ra12.5 3.3 加工順序的安排 1、加工階段的劃分 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用 幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程 通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個(gè)階段。 粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上 接近零件成品，因此

9、，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面 的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工 176、55 、60、65 、75 外圓柱表面。 半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表 面的精加工做好準(zhǔn)備，如 55、60、65、75 外圓柱面，80、20 孔等。 精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定 的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。 7 如精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。 2、基面先行原則 該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加 工，因?yàn)樽蠖嗣婧?55 外圓柱面

10、為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位 基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。 3、先粗后精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時(shí)間內(nèi)將工件 表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余 量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排 半精車，以此為精車做準(zhǔn)備。 4、先面后孔 (1)對該零件應(yīng)該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利 用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較 容易，并能提高孔的加工精度，所以對于 CA6140 車床輸出軸來講先加工 75 外圓柱面，

11、做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。 （2）工序劃分的確定 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成 每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)， 可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分 散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每 道工序只包括一簡單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡 單，機(jī)床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(shù)水平也要求低些。 8 綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散 輔助工序安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn) 等。 （3）

12、 、熱處理工序的安排 熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能， 零件 CA6140 車床輸出軸材料為 45 鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng) 力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理半精車之后精車之前，按規(guī)范在 840溫度中 保持 30 分鐘釋放應(yīng)力。 （4） 、擬定加工工藝路線 根據(jù)以上各個(gè)零部件基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如 下： 表 12 設(shè)計(jì)方案一 序號 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 鍛造 2 正火 回火爐 3 粗車 176 軸端面，加工 50 孔深 40，80 孔深 23，加工 104 孔深 10，并 倒角，鉆中心孔，精車 176 軸各端面

13、和 80 孔 C620 硬質(zhì)合金刀 游標(biāo)卡尺 4 車 55 端面并加工中心孔， 精車 55 至 75 軸段，精 加工該軸端留少量磨削余量 C620 硬質(zhì)合金刀 游標(biāo)卡尺 5 鉆 28 孔 Z3025 高速鋼麻花鉆 游標(biāo)卡尺 6 鉆 1020 孔 Z3025 高速鋼麻花鉆 游標(biāo)卡尺 鉸 1020 孔 高速鋼鉸刀 7 銑削鍵槽 05.16X52K 高速鋼立銑刀 游標(biāo)卡尺 8 去毛刺 鉗工臺 9 9 調(diào)質(zhì)處理 200HBS 回火爐 10 磨削 55 至 75 軸段 M1420 磨外圓砂輪 游標(biāo)卡尺 11 清洗 12 檢驗(yàn) 表 13 設(shè)計(jì)方案二 序號 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 鍛造 2 熱處

14、理 回火爐 3 粗車 176 軸端面，加工 50 孔深 40，80 孔深 23，加工 104 孔深 10，并 倒角，鉆中心孔 C620 硬質(zhì)合金刀 游標(biāo)卡尺 4 粗車 55 端面并加工中心孔， 粗車 55 至 75 軸段并倒 角 C620 硬質(zhì)合金刀 游標(biāo)卡尺 5 精車 55 至 75 軸段，留 少量磨削余量 C620 硬質(zhì)合金刀 游標(biāo)卡尺 6 精車 176 軸端面與 80 孔 C620 硬質(zhì)合金刀 游標(biāo)卡尺 7 鉆 1020 孔 Z3025 高速鋼麻花鉆 游標(biāo)卡尺 8 鉸 1020 孔 Z3025 高速鋼鉸刀 游標(biāo)卡尺 9 鉆 28 孔 Z3025 高速鋼麻花鉆 游標(biāo)卡尺 10 銑削鍵槽 0

15、5.16 X52K 高速鋼立銑刀 游標(biāo)卡尺 11 去毛刺 鉗工臺 12 熱處理調(diào)質(zhì) 200HBS 回火爐 13 磨削 55 至 75 各軸段達(dá) 到尺寸要求 M1420 磨外圓砂輪 游標(biāo)卡尺 14 清洗 15 檢驗(yàn) 10 表 14 設(shè)計(jì)方案三 序號 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 鍛造 2 熱處理 回火爐 3 粗車 176 端各面及倒角， 加工 50 孔深 40，80 孔 深 23，加工 104 孔深 10， 并倒角，鉆中心孔 C620 硬質(zhì)合金刀 游標(biāo)卡尺 4 粗車 55 端面并加工中心孔， 粗車 55 至 75 軸段并倒 角 C620 硬質(zhì)合金刀 游標(biāo)卡尺 5 精車 176 軸端面與 8

16、0 孔 C620 硬質(zhì)合金刀 游標(biāo)卡尺 6 精車 55 至 75 軸段，留 少量磨削余量 C620 硬質(zhì)合金刀 游標(biāo)卡尺 7 鉆 1020 孔及鉆 28 孔 Z3025 高速鋼麻花鉆 游標(biāo)卡尺 8 鉸 1020 孔 Z3025 高速鋼鉸刀 游標(biāo)卡尺 9 銑削鍵槽 05.16 X52K 高速鋼立銑刀 游標(biāo)卡尺 10 去毛刺 鉗工臺 11 熱處理調(diào)質(zhì) 200HBS 回火爐 12 磨削 55 至 75 各軸段達(dá) 到尺寸要求 M1420 磨外圓砂輪 游標(biāo)卡尺 13 清洗 14 檢驗(yàn) 綜上所述：三個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于工序集中和工序分散和加工順序，從零 件本身來考慮，由于軸類零件在切削加工時(shí)易產(chǎn)生彎曲變形，如采用工序分散， 在加工時(shí)零件的位置精度無法保證，為了同時(shí)保證零件圖示的圓跳動(dòng)要求，所 以采用方案一。 11 （5） 、加工路線的確定 確定刀具走刀路線主要是提高生產(chǎn)效率，正確的加工工藝程序，在確定走 刀路線時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面： 1、應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度 2、應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率 3、應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量 具體加工路線見