1、专业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设 计 者 指导教师 年 月 日专业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设计内容：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 若干7、课程设计说明书 1 份班 级 姓 名 学 号 指导教师 目 录前言一、零件的分析1.1 零件的作用1.2 零件的工艺分析二、工艺规程的设计 2.1 确定毛坯的制造形式 2.2 基准的选择 2.3 工艺路线的拟定及工艺方案的分析 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定2.5 确定孔的切削用量
2、及基本工时3、专用夹具的设计3.1 问题的提出3.2 夹具设计四、总结五、主要参考文献前言机械制造工艺学课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的全面的总复习，也是一次理论联系实际的训练。就我个人而言，希望通过这次课程设计，对自己今后将从事的工作，进行一次适应性训练，通过设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为以后的工作打下一个良好的基础。一、零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件车床输出轴，其主要作用，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
3、部件。1.2 零件的工艺分析从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有55、60、65、75、176 的外圆柱面，50、80、104 的内圆柱表面，10 个 20 的通孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是 IT6 级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、80 内圆柱表面为 Ra3.2um,大端端面为 Ra3.2um,其余为 Ra12.5um，要求不高；位置要求较严格，表现在 55 的左端面、80 内孔圆柱面对 75、60 外圆轴线的跳动量为 0.04mm, 20 孔的轴线对 80 内孔轴线的位置度为 0.05mm,键槽对 55 外圆轴线的对称度为.0.08mm；热处理方面需要调质处
4、理，到 200HBW，保持均匀。 通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。2、工艺规程的设计2.1 确定毛坯的制造形式根据零件的材料，但从经济方面着想，锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。本零件生产批量为中批量，所以选择锻件中的模锻。2.2 基准选择本零件为带孔的管状零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准） ，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵守“基准重合”的原则。具体而言，即选 孔及一端面作为精基准。由于本零件全部表面都48
5、需要加工，而孔作为精基准，应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。2.3 工艺路线的拟定及工艺方案的分析为保证达到零件的几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产类型为大批量生产，故采用通用机床配以专用的工、夹、量具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应降低生产成本。工艺路线方案；铸造，退火工序：1、粗车 176 外圆柱面及端面2、粗车、半精车、精车 55、60、65、75 的外圆柱面，倒角3、扩、钻孔 10*204、粗车右端面至 30，倒角5、钻右端面中心孔6、粗镗内孔 50、80、104；半精镗内孔 807、铣键槽8、钻斜孔 2*89、去毛刺
6、10、检验 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定确定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量） ，应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表：表 1 外圆柱面 176 轴段加工余量计算工 序工序名称工序间余量/mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm粗车 3 IT10 6.3 176 176 03.毛坯 3 179 1793表 2 外圆柱面 55 轴段加工余量
7、计算工 序工序名称工序间余量/mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm精车 1.0 IT6 1.6 55 55 019.半精车 1.5 IT10 3.2 56 56 2.粗车 2.5 IT12 6.3 57.5 57.5 03.毛坯 2 60 6表 360 轴段加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm精车 1.0 IT6 0.8 60 019.6半精车 1.5 IT10 3.2 61 2.粗车 2.5 IT12 6.3 62.5 03.5毛坯 2 65 6表 465 轴段
8、加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm精车 1.0 IT6 1.6 65 019.65半精车 1.5 IT10 3.2 66 2.粗车 2.5 IT12 6.3 67.5 03.7毛坯 2 70 表 575 轴段加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm精车 1.0 IT6 0.8 75 019.75半精车 1.5 IT10 3.2 76 2.6粗车 2.5 IT12 6.3 77.5 03.毛坯 2 80 8表 6104 内孔加工
9、余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm粗镗 2 IT10 6.3 104 140.毛坯 2 100 2表 780 内孔加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm半精镗 1.5 IT7 3.2 80 03.8粗镗 2.5 IT10 6.3 78.5 12.57毛坯 2 76 6表 850 内孔加工余量计算工 序工序名称工序间余量 /mm 经济精度/mm 表面粗糙度 Ra/m工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm粗镗 2 IT10 6.3
10、 50 12.05毛坯 2 48 482.5 确定 12 孔的切削用量及基本工时粗车外圆至 57.5切削深度：单边余量 ap=1.25进给量：根据切削手册表 1.4，选用 f=0.65计算切削速度：见切削手册表 1.27Vc=Cv*Kv/(T *apxv*fyv)m=242*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97/(60 *1.25 *0.652.015.0)35.0=108.6（m/min ）确定主轴转速：ns=1000vc/( dw)=1000*108.6/(60)=576(r/min)按机床选取 n=600r/min。 所以实际切削速度V=dn/1000= *60*600/100
11、0=113(m/min)检验机床功率：主切削力 Fc 按切削手册表 1.29 所示公式计算Fc=cFcapxFcfyFcvcnFckFc所以 Fc=2795*1.25*0.65 *113 *0.94*0.89=1016.1（N）75.015.0切削时消耗功率 Pc 为Pc=Fc*Vc/60000=1016.1*113/60000=2.25（kW）由切削手册表 1.30 中 C620-1 机床说明书可知，C620-1 主电动机功率为 7.8kW，当主轴转速为 600r/min 时，主轴传递的最大功率为 5.5kW,所以机床功率足够，可以正常加工基本工时：t=(L+L1+L2)/nf= （84+2
12、+0）/600/0.65=0.22(min)3、专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。觉定设计第四道工序-钻扩 10*20mm 的孔。本夹具将用于立式钻床上。3.1 问题的提出本夹具主要用来钻扩 10*20mm 孔，且都需要均匀分布。在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。3.2 夹具设计（1）定位基准的选择。由零件图可知，孔 20 对圆孔 80 有位置度要求，所以为了减小定位误差，甚至至于零，其设计基准为孔 80 及直径为75 的一段轴。为了提高加工效率，现决定用高速钢刀具对孔进行加工。（2）切削力及夹紧力的计算。刀具：高速钢麻
13、花钻，钻头直径为19.98mm钻孔时轴向力 （查切削手册 ）FyzFKfdC0公式中 =600， =1 , 0.7 ， 是修正系数Fcz3.13.1VBMFXMK所以 )(67.27.098.6.0 NfdCyzF（3）定位误差的分析。定位误差主要取决于作为基准的内孔，以及夹具中钻套轴线与固定夹具中的孔的同轴度。（4）夹具设计及操作的简要说明。如前所述，在夹具设计时，应该注意提高劳动生产率。设计时由于装夹时，可能会出现轴的旋转，因此需要足够的力来使轴固定住，因此在轴跟箱盖之间放一个弹簧来产生力，起到夹紧力的作用。保证夹具箱盖与轴不产生相应的位置滑动。夹具底部与钻床进行固定。四、总结通过这次机械
14、制造工艺课程设计，使我进一步地理解了所学过的理论知识及具体运用了这些知识。这次课程设计，也使自己对工艺人员所从事的工作有了亲身的体验，学会了查图表、资料、手册等工具书。通过实例对工艺规程的编制和切削用量的选择计算等做了一次练习。运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，也学会分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等程度零件的工艺规程的能力。根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备了设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。通过这次课程设计，也进一步使自己的识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能有了更大的提高。通过这次课程设计使我受益匪浅，为我今后的学习与工作打下一个坚实而良好的基础。五、主要参考文献机床夹具设计手册 上海科学技术出版社 王光斗 主编机床专用夹具图册 哈尔滨工业大学出版社 李旦 邵东向 王杰 主编切削用量简明手册 机械工业出版社 艾兴 肖诗纲 主编实用机械制造工艺设计手册 机械工业出版社 王凡 主编机械制造工艺学 机械工业出版社 陈明 主编互换性与技术测量 中国计量出版社 廖念钊等 主编
