1、1 / 21一、 设计题目设计工作量（课程设计完成后应交的资料）1.绘制零件图一张（手绘 A4 或者机绘）。2.绘制毛坯-零件合图一张（计算机绘图 A4 或者手绘）。3.设计说明书 1 份（手写 20 页左右-采用“A4 纸”）。4说明书中包括机械加工工艺卡片一套、机械加工工序卡片 5 张以上。5.重要工序的夹具设计。设计“*“零件（图 1）机械加工工艺规程。年产 5000 件。3、输出轴，毛坯为 90 棒料技术要求1.调质处理 2832HRC。 3.未注圆角 R1。2.材料 45。 4、保留中心孔。2 / 21课程设计任务书题目: 输出轴的机械加工工艺规程与夹具设计生产类型：大批量生产设计内
2、容：1、零件图 1 张2、毛坯图 1 张3、机械加工工艺过程卡 1 份4、机械加工工序卡 1 份5、夹具装配图 1 套6、夹具零件图 1 张7、课程设计说明书 1 份班 级 姓 名 学 号 指导教师 3 / 21机 械 制 造 工 艺 学课程设计说明书设计题目：输出轴的机械加工工艺规程与夹具设计学 生 指导教师 4 / 21目录机械制造工艺学课程设计任务书 1序言 3一、零件的工艺分析 31.1 零件的作用 31.2 零件的工艺分析 3二、工艺规程设计 32.1 确定毛坯的制造形式 32.2 基面的选择 42.3 制定工艺路线 42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 42.5 确定切
3、削用量及基本工时 6三、夹具设计 35四、总结 35五、参考文献 365 / 21二、设计任务分析输出轴的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。三.输出轴零件的工艺分析1. 零件的作用题目所给定的零件是车床的输出轴，主要作用，一是传递转矩，使车床主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。零件的材料为 45 钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好。2零件的图样分析（1）两个 mm 的同轴度公差为 mm。0.24160.2（2） mm 与 mm 的同轴度公差为 mm。.50.241 .0（3） mm 与 mm 的同
4、轴度公差为 mm。0.218.0（4）保留两端中心孔 A1，A2。（5）调质处理 28-32HRC。四工艺规程设计1. 确定毛坯的制造形式零件材料为 45 钢。考虑到机床在运行中药经常正反转，以及加速转动，所以零件在工作过程中则承受交变载荷及冲击载荷，选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。2. 基面的选择（1）粗基准的选择。对于一般输出轴零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的，按照有关粗基准的选择原则，当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准;若零件有若干个不加工表面时，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为粗基准，现选取输出轴的两端作为粗基准。（2）精基
5、准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工艺基准不重合时应该进行尺寸换算。3制定工艺路线（1）工艺路线方案一工序 1 下料 棒料 904m工序 2 热处理 调质处理 2832HRC工序 3 车 夹左端，车右端面，见平即可。钻中心孔 B2.5,粗车各端各部见圆即可，其余均留精加工余量 3mm8工序 4 精车 夹左端，顶右端，精车右端各部，其中 、0.241635m处分别留磨削余量 0.8mm0.2178m6 / 21工序 5 车 倒头装夹工件，车端面保证总长 380mm，钻中心孔 B2.5，粗车外圆各部，留精加工余量 3mm，与工序 3 相接工序 6 精车 倒头，一头一顶精车另一端各部
6、，其中 、0.548m处分别留磨削余量 0.8mm0.24167m工序 7 磨 用两顶尖装夹工件，磨削 两处， 至图0.24160.21样要求尺寸工序 8 磨 倒头，用两顶尖装夹工件，磨削 至图样要求0.58m尺寸工序 9 划线 划两键槽线工序 10 铣 铣 键槽两处0.4318m工序 11 检验 按图样检查各部尺寸精度工序 12 入库 油封入库（2）工艺路线方案二工序 1 下料 棒料 904工序 2 车 夹左端，车右端面，见平即可。钻中心孔 B2.5,粗车各端各部见圆即可，其余均留精加工余量 3mm8工序 3 车 倒头装夹工件，车端面保证总长 380mm，钻中心孔 B2.5，粗车外圆各部，留
7、精加工余量 3mm，与工序 3 相接工序 4 精车 夹左端，顶右端，精车右端各部，其中 、0.24165m处分别留磨削余量 0.8mm0.21878m工序 5 精车 倒头，一头一顶精车另一端各部，其中 、0.548处分别留磨削余量 0.8mm0.2416工序 6 磨 用两顶尖装夹工件，磨削 两处， 至图0.2416m0.21m样要求尺寸工序 7 磨 倒头，用两顶尖装夹工件，磨削 至图样要求0.58尺寸工序 8 划线 划两键槽线工序 9 铣 铣 键槽两处0.4318m工序 10 热处理 调质处理 2832HRC工序 11 检验 按图样检查各部尺寸精度工序 12 入库 油封入库7 / 21（3）工
8、艺方案的比例与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先热处理，调质处理，然后再加工输出轴的各部的尺寸。方案二则相反，先是加工轴的各部尺寸，然后热处理。两种方案比较可以看出，方案一先热处理可以使加工精度更精确，减少了加工误差，不受热处理影响尺寸，方案二选择先加工，后热处理，零件加工后受到热处理影响，使零件尺寸产生变形，故而先加工后热处理这种方案不合理，然而对于方案一与方案二比较，方案一得工序 4 和工序 5 与方案二的刚好相反，方案一得先精车一头后车另一头，更不合理，方案二的工序 5 和工序 6 这样的顺序更加合理，因为先车后精车相对于垂直度误差之类的更小，而方案一，加工导致形位误差更加严重。
9、因此综上所述，最后的加工路线如下：工序 1 下料 棒料 904m工序 2 热处理 调质处理 2832HRC工序 3 车 夹左端，车右端面，见平即可。钻中心孔 B2.5,粗车各端各部见圆即可，其余均留精加工余量 3mm8工序 4 车 倒头装夹工件，车端面保证总长 380mm，钻中心孔 B2.5，粗车外圆各部，留精加工余量 3mm，与工序 3 相接工序 5 精车 夹左端，顶右端，精车右端各部，其中 、0.24165m处分别留磨削余量 0.8mm0.21878m工序 6 精车 倒头，一头一顶精车另一端各部，其中 、0.548处分别留磨削余量 0.8mm0.2416工序 7 磨 用两顶尖装夹工件，磨削
10、 两处， 至图0.2416m0.21m样要求尺寸工序 8 磨 倒头，用两顶尖装夹工件，磨削 至图样要求0.58尺寸工序 9 划线 划两键槽线工序 10 铣 铣 键槽两处0.4318m工序 11 检验 按图样检查各部尺寸精度工序 12 入库 油封入库以上工艺过程详见附表 1“机械加工工艺过程卡” 。4. 机械加工余量及工序尺寸的确定“输出轴”零件材料为 45 钢，硬度为 28-32HRC，生产类型为单件小批量生产，采用锻件。根据原始数据及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸如下：1. 外圆表面（ ）88 / 21考虑加工长度为 400mm，由于原来的非加工表面的直径为 90，且表
11、8面为自由尺寸公差，表面粗糙度为 12.5，只要求粗加工，此时直径余量2Z=2mm已能满足加工要求。2. 两 外圆加工表面70由于上述的外圆表面已加工成 ，故而先把其经过粗加工加工成 ，873留了 3mm 精加工余量，然后经过经过精加工达到加工要求。确定如下工序尺寸及余量为：粗车： mm 90粗车： mm 2Z=2mm 8粗车： mm 2Z=15mm73精加工： mm 2Z=3mm3. 两个 mm、一个 mm、一个 mm 加工表面0.24160.2180.54由于上述的外圆表面均要经过磨削，使其表面粗糙度达到 1.6，才能满足要求，故而确定如下工序尺寸及余量：（1） 两个 mm 加工表面0.2
12、41粗车： mm 9粗车： mm 2Z=2mm 8粗车： mm 2Z=15mm73粗车: mm 2Z=10mm6精加工： mm 2Z=2.2mm0.磨削： mm 2Z=0.8mm（2） 一个 mm 加工表面0.218粗车： mm 9粗车： mm 2Z=2mm粗车： mm 2Z=5mm3精加工： mm 2Z=2.2mm80.磨削： mm 2Z=0.8mm（3）一个 mm 加工表面0.54粗车： mm 9粗车： mm 2Z=2mm 8粗车： mm 2Z=15mm73粗车: mm 2Z=10mm6粗车： mm 2Z=5.6mm5.4精加工： mm 2Z=2.2mm2磨削： mm 2Z=0.8mm5确
13、定切削用量及基本工时工序 1：下料，棒料 90m9 / 21工序 2：热处理，调制处理使工件硬度达到 2832HRC，查看相关热处理手册，调质处理应该是淬火+高温回火，钢件的淬火温度应该 A3+（3050），加热时间 ，保温时间应该比加热时间长 左右。0.5920minKD15工件的高温回火温度加 热 温 度 通 常 为 560600 ， 回 火 时 间 一 般 定 在一 个 小 时 左 右 。 就 能 使 工 件 硬 度 达 到 2832HRC。工序 3：夹左端，车右端面，见平即可。钻中心孔 B2.5,粗车各端各部 见圆8即可，其余均留精加工余量 3mm。1）车右端面，已知棒料长度 400m
14、m，直径为 90.mm，车削端面见平即可，由于表面粗糙度要求为 12.5，故为粗加工即可，由于最大加工余量。可以一次性加工，加工长度设置在 380mm。max9082Z2）进给量 f 根据切削用量简明手册 ，表 1.4，当刀杆尺寸为以及工件直径为 60mm 时，f = 0.50.7mm/r, 按165,3pm车床 C620 车床说明书取 f = 0.5mm/r,3) 计算切削速度 按切削手册表 1.27，切削速度的计算公式为()invcvmxypCkfaT其中： 。修正系数 见切削手24,0.15,.3,0.2vvvvk册表 1.28，即 。.,.8,1.4,.81,0.97Mvsvkvkrv
15、Bvk所以 0.20.35144.0.972(/min)6c4）确定机床主轴转速 11845.(/i)3.cswrvnd按工艺手册表 4.2-8，与 452.9r/min 相近的机床转速为 460r/min.所以实际切削速度 v =130m/min.5) 切削加工时，按工艺手册表 6.2-1。123823.(min)460.5mwlftn6）粗车 外圆， ,留 3mm 精加工余量，最大871l加工余量 。由于粗糙度要求为 12.5，故可一次性max3Z10 / 21加工，同理单边余量 Z=2.5mm，进给量 f = 0.5mm/r 。计算切削速度 见切削手册表 1.27 所以()minvcvm
16、xypCkfaT计算得到 0.2150.344.810.9710.5(/in)6cv计算主轴转速 .536.(/mi).cswrvnd按机床选取 n=380r/min所以实际切削速度 v = 105(m/min)切削工时 计算得到 120.65(in)38t7）粗车 外圆， ，留 3mm 精加工余量，最大加0lm工余量 ，单向切削深度 Z=5mm，进给量 f = max7Z0.5mm/r。计算切削速度 见切削手册表 1.27 所以()minvcvmxypCkfaT计算得到。0.2150.344.810.9710.5(/in)6cv确定主轴转速 .538.6(/mi)cswrvnd按机床选取 n=460r/min所以实际切削速度 v = 115.5（m/min）切削工时 计算得到 520.8(in)46t8）粗车 外圆， ，留 3mm 精加工余量，最大加工余量603lm，单向切削深度 Z=5mm，进给量 f = max731Z0.5mm/r。计算切削速度 见切削手册表 1.27 所以()minvcvmxypCkfaT
