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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 機電及自動化學(xué)院機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 輸出軸工藝規(guī)程設(shè)計 目錄1、零件的分析1.1、計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型- 31.2、零件的作用-31.3、零件的工藝分析-32、工藝規(guī)程設(shè)計2.1、確定毛坯的制造形式-32.2、基準(zhǔn)的選擇-42.3、制定工藝路線-42.3.1、加工方法的選擇-42.3.2、加工順序的安排-42.3.3、擬定加工工藝路線-52.3.4、加工路線的確定-62.3.5、加工設(shè)備的選擇-62.3.6、刀具的選擇-73、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定-74、確定切削用量及加工時間4.1、切削用量選定-104.2、基本加工時間確

2、定-145、 小結(jié)-186、參考文獻-197、附件-19第1章 零件的分析1.1計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型如下面零件圖所示為輸出軸，該產(chǎn)品年產(chǎn)量為5000臺，設(shè)其備品率為16%，機械加工廢品率為2%，現(xiàn)制訂該零件的機械加工工藝規(guī)程。技術(shù)要求如下：鍛件消除內(nèi)應(yīng)力；未注明倒角為1×45º；調(diào)質(zhì)處理217255HBS；材料45鋼，N=Qn(1+a%+b%)=5000×1×(1+16%+2%)=5900(件/年）。 輸出軸的年生產(chǎn)量為5900件，現(xiàn)通過計算，該零件質(zhì)量約為3kg。根據(jù)教材表2-3，生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。1.2 零

3、件的作用題目所給定的零件為輸出軸，主要應(yīng)用在動力輸出裝置中，是輸出動力的主要零件之一。其主要作用是支撐傳動零件并傳遞轉(zhuǎn)矩，其工作條件為：（1）承受交變扭轉(zhuǎn)載荷、交變彎曲載荷或拉-壓載荷；（2）局部承受摩擦和磨損（3）特殊條件下受溫度或介質(zhì)作用。因此，該零件需具有足夠的耐磨性和抗扭強度。1.3 零件的工藝分析 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有55、60、65、75、176的外圓柱面，50、80、104的內(nèi)圓柱表面，10個20的通孔，還有2個8的斜孔，其中徑向尺寸中的左端的55、60、65、75精度要求較高為IT7級，表面粗糙度為Ra0.8um,右端的80內(nèi)圓柱面精

4、度要求為IT7級，表面粗糙度為Ra3.2um,右端面上的的10個20的通孔精度為IT7級，表面粗糙度為Ra3.2um;位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在55、60的圓柱面、80內(nèi)孔圓柱面對75、65外圓軸線的跳動量為0.04mm, 20孔的軸線對75、65外圓軸線的位置度為0.05mm,鍵槽對55外圓軸線的對稱度為0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到217255HBW，保持均勻。通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。 第二章 工藝規(guī)程設(shè)計2.1. 確定毛坯的制造形式毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程

5、的最初階段工作之一，也是一個比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對機械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。 如上面

6、所述，若采用棒料 棒料直徑為180，最小的情況需要切削到55，切削掉的長度近200，則需要切掉的材料為保留下來材料的2.5倍（,），產(chǎn)生的廢料過多，不經(jīng)濟，同時加工耗時過長，嚴(yán)重影響加工效率，再者刀具磨損嚴(yán)重，在大批量生產(chǎn)的前提下，毛坯采用模鍛的方法來獲得再大大提升效率，同時也能降低成本。2.2基準(zhǔn)的選擇 在選擇基準(zhǔn)時要遵循幾個原則。對于粗基準(zhǔn)：保證相互位置要求的原則；保證加工表面加工余量合理分配的原理；便于工件裝夾的原則；粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則。對于精基準(zhǔn)：基準(zhǔn)重合原則；統(tǒng)一基準(zhǔn)原則；互為基準(zhǔn)原則；自為基準(zhǔn)原則；便于裝夾原則。 工件在加工第一道或最初幾道工序時，一般選毛坯上未加工的表面

7、作為定位基準(zhǔn)，這個是粗基準(zhǔn)，該零件選用毛坯左端的80外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來加工180外圓柱面和右端面使其達到要求的尺寸176。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)，這個基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時采用有基準(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。2.3制定工藝路線2.3.1加工方法的選擇 市場經(jīng)濟的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財富和提高勞動率為目的，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，提高工件的加工效率和經(jīng)濟性，而在具體的選擇上，一般

8、根據(jù)機械加工資料和工人的經(jīng)驗來確定。由于方法的多種多樣，工人在選擇時一般結(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：加工表面表面粗糙度公差/精度等級 加工方法左端面Ra12.5自由公差粗車右端面Ra1.6自由公差粗車-精車75外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車-精車-精磨65外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車-精車-精磨60外圓柱面 Ra0.8IT6 粗車-半精車-精車-精磨55外圓柱面 Ra0.8IT6 粗車-半精車-精車-精磨176外圓柱面Ra12.5自由公差粗車-半精車5

9、0內(nèi)圓柱面 Ra12.5自由公差粗車-半精車104內(nèi)圓柱面 Ra12.5自由公差粗車-半精車80內(nèi)圓柱面Ra3.2IT7粗車-半精車-精車20通孔Ra3.2 IT7 鉆孔-擴孔-鉸孔8通孔Ra12.5自由公差鉆孔鍵槽Ra2.5IT7 粗銑-精銑2.3.2加工順序的安排（1） 工序的安排 1、加工階段的劃分 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時,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，主要目標(biāo)是

10、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內(nèi)圓柱面、20孔等。 精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達到規(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。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 該零件進行加工時，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加工，因為左端面和55外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使

11、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，則要安排半精車，以此為精車做準(zhǔn)備。4、先面后孔 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，所以對于輸出軸來講先加工75外圓柱面，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

12、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)，可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時每道工序只包括一簡單工步，工序分散可使每個工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡單，機床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(shù)水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是大批量生產(chǎn)的情況，采用工序集中。輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗等。（3）、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，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件輸出軸材料為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。最終熱處理在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。 2.3.3擬定加工工藝路線 根據(jù)以上各個零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下：方案一10備料 鍛造毛坯20熱處理 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）30車粗、精車右端面 鉆中心孔40車粗176外圓柱面 倒角50車粗車、半精車各外圓柱面留精車余量，左端面60熱處理 調(diào)質(zhì)70