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1、 毕业设计(论文)题 目：输出轴机械加工工艺规程制定及钻孔专用夹具设计院 （系）： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 教 授 2013 年 11 月 20 日- 1 -目 录摘 要2第一部分 零件分析3一. 零件的功用分析 3二. 零件的工艺分析 3第二部分 机械加工工艺规程制定4一. 毛坯的确定 4二. 定位基准的选择 4三. 加工方法的选择 4第三部分 工艺路线的拟定- 2 - 6一. 机械加工工序 6二. 热处理工序 6三. 辅助工序 7四. 输出轴零件的工艺路线 7五. 确定加工余量及毛坯尺寸 8六. 工序设计 13七. 确定切
2、削用量 15第四部分 钻床夹具的设计25一. 定位夹紧方案的确定- 3 - 25二. 切削力和夹紧力计算 25三. 定位误差分析 25四. 夹具的结构特点及应用情况 28参考文献 29致 谢 30摘 要输出轴零件的主要作用是支撑零件、实现回转运动并传递转矩和动力。本文以一典型输出轴零件为例讨论了零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。对于工艺规程设计，在分析了输出轴零件的作用和加工工艺性后，先提出两种工艺方案，再甄选出最佳方案。输出轴零件的机械综合性能要求较高，一般选择锻件作为毛坯。对于夹具设计，本文选取其中钻斜孔工序来设计专用夹具。经过对工序要求进行分析后，采用一面两孔定位，转动压板加紧。导向
3、装置采用可换的特殊钻套。关键词：输出轴；工艺规程；夹具设计。- 4 -AbstractOutput shaft parts is supporting parts, realize the main function of rotary motion and torque and power. In this paper, a typical output shaft parts as an example to discuss the parts machining process planning and special fixture design. For process planni
4、ng design, the analysis of the output shaft parts after effect and processing technology, puts forward two kinds of process plan, and then select the best scheme. Comprehensive mechanical performance requirements of high output shaft parts, generally choose forgings as blank. For the fixture design,
5、 this article selects the drilling hole process to design special fixture. After analysis of the process requirements, the use of a two hole position, turn the platen press. Guide the special drill bush can change.Key words: output shaft; Process planning; Fixture design.第一部分 零件分析1、零件的功用分析本设计所加工的零件是
6、输出轴，它是动力输出的主要零件。的孔与变速器配合起定心作用，通过的通孔将动力传至该轴，再由处通过键将动力输出。该轴在工作中需要承受一定的冲击载荷和较大的扭矩。因此，该轴应具有足够的耐磨性和抗扭强度。2、零件的工艺分析- 5 -通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述： 零件的材料为 45 号钢，45 号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质表面淬火提高零件表面硬度。根据对零件图的分析，该零件需要加工的
7、表面以及加工表面之间的位置要求如下： （1）. 外圆表面，粗糙度为 1.6，圆跳动 0.04mm，及其外圆表面上的5键槽的加工； （2）. 和 外圆表面，其两者的中心连线为 外圆和 孔圆跳动607580的基准线，因此应尽可能的先加工出来，其表面粗糙度均为 1.6； （3）. 外圆表面，粗糙度为 1.6； 5（4）. mm 的孔，其表面粗糙度为 3.2，以及与其具有位置度要求80mm 的 的通孔，其均匀分布，表面粗糙度为 3.2； 02（5）. 和 的孔、 外圆表面及 30的圆锥面， 它们的尺寸公1476差和表面粗糙度要求都不高，通过粗加工或半精加工就可达到要求。通过上面零件的分析可知，该零件并
8、没有复杂的加工曲面，属于较为简单的零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证。第二部分 机械加工工艺规程制订一、毛坯的确定轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有某些大型或结构复杂的轴（如曲轴） ，在质量允许下采用锻件。由于毛坯经过加热，锻造后能使金属内部的纤维组织表面均与分布，可获得较高的抗拉，抗弯及抗扭强度，所以除光轴外直径相差不大的阶梯轴可使用热轧棒料或冷轧棒料，一般比较重要的轴大部分都采用锻件，这样既可以改善力学性能，又能节约材料，减少机械加工量。 - 6 -根据生产规模的大小，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻。自由锻多用于中小批量生产；模锻适用于大批量生产，而且毛坯制造精
9、度高，加工余量小，生产效率高，可以锻造形状复杂的毛坯。本零件生产批量为大批量，所以综上所叙选择模锻。二、定位基准的选择1、精基准的选择 根据输出轴的装配要求，选择两顶尖中心孔作为定位精基准，中心孔作为设计基准，用其作为定位基准既符合基准重合，又符合基准统一。当零件的外圆精加工后可以以外圆为精基准加工法兰孔，由于半精加工利用中心孔加工的外圆同心度非常高，以外圆作为基准加工出来的孔的同轴度也很高。粗基准的选择 工件为回转体，属于轴类零件，一般情况下以外圆作为粗基准，保证定位准确夹紧可靠，利用外圆加工出中心孔。三、选择加工方法1、加工阶段的划分（1）粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在
10、形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如加工 、 、 、 、 外圆柱表面。5605716（2）半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，如 、 、 、 外圆柱面， 内孔等。5605780（3）精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量，如各轴颈外圆精磨。（4）热处理工序的安排:热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能。热处理主要分:预备热处理，最终热处理和内应力
11、处理等。本零件输出轴材料为45 钢，加工前进行正火预备热处理是在毛坯锻造之后消除零件的内应力。粗加- 7 -工之后，为消除因加工变形残余内应力，同时降低材料的硬度，获得零件材料较高的综合力学性能，采用调质处理。2、零件各加工表面的加工方法如下：加工表面 表面粗糙度 公差/精度等级 加工方法端面5Ra3.2 IT7 粗铣-精铣端面176Ra3.2 IT7 粗铣-精铣外圆柱表面 Ra1.6 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨外圆柱面0Ra1.6 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨外圆柱面65Ra1.6 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨外圆柱面7Ra1.6 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨外圆柱面1Ra
12、3.2 IT8 粗车-半精车孔50Ra12.5 IT11 粗镗孔8Ra3.2 IT7 粗镗-半精镗-精镗孔14Ra12.5 IT11 粗镗通孔20Ra3.2 IT7 钻孔-扩孔-粗铰-精铰键槽 Ra3.2 IT8 粗铣-精铣第三部分 工艺路线的拟定一、机械加工顺序 1.基面先行原则 该零件进行加工时，同时铣两端面打中心孔，再以中心轴线为基准来加工，因为两端面和 外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准75更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。- 8 -2.先粗后精原则 我们先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗加工将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求，若粗加工后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精加工。3.先面后孔原则 对该零件应该先加工圆柱表面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于输出轴来讲先加工 75 外圆柱面，做为定位基准再来加工其余各孔。4.工序划分的确定
