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1、机械制造技术基础课程设计题 目：设计输出轴的机械加工工艺规程院 、 系：机械与汽车工程学院班 级：机电1221班姓 名：杨洪垒 学 号：2012279107指导教师：南朝子 湖北文理学院 年 月 日一、设计目的机械制造技术基础课程设计是综合运用机械制造技术基础及有关课程内容，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节。通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。机械制造技术课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。二、设计的题目和内容 1、课程设计的题目：设计输出轴的机
2、械加工工艺规程条件：年产5000件（或者按零件图要求）。零件图见设计指导书。2、设计应完成的内容：1）制定指定零件（或零件组）的机械加工工艺规程，编制机械加工工艺卡片，选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具； （一套）2）对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算；3）确定毛坯制造方法及主要表面的总余量；4）确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求；5）对主要工序进行工序设计，编制机械加工工序卡片，画出的工序简图，选择切削用量，工序夹具设计； （一份）6）编写设计说明书。（封面、目录参考附后、不少于1万字） （一份）设计技术参数 如图所示是输出轴简图。毛坯材料为45钢中批量生产，采用通用机床进行加工。
3、热处理方式为调质，处理后硬度要求为200-230HBW。试完成该零件的机械加工工艺设计及加工1020孔钻床夹具设计。 目 录前 言1一.零件的工艺分析及生产类型的确定11.技术要求分析12.零件的工艺分析1二.选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图21.选择毛坯22.毛坯尺寸的确定2三.选择加工方法，制定加工艺路线31.定位基准的选择32.加工方法的选择3四.工序设计51.选择加工设备与工艺装备52.选用夹具53.选用刀具54.选择量具55.确定工序尺寸6五.确定切削用量及基本工时81.切削用量82.基本时间15六.夹具设计151.确定定位方式，选择定位元件152.确定导向装置163.切削力和夹紧
4、力的计算164.确定工件夹紧方案，设计夹紧机构165.确定夹具总体结构和尺寸176.夹具使用说明17七.结论18八.参考文献18输出轴加工工艺及钻床夹具设计 摘要：机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用，而机械加工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺和夹具设计，着重于几个重要表面的加工，具有一定的尺寸、形状、位置要求，还有一些强度、表面粗糙度要求等，然而这些都会在文中得以体现。 前 言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论
5、联系实际训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。我也相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。本次课程设计是机械制造工艺学这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。一.零件的工艺分析及生产类型的确定 1.技术要求分析 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
6、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，淬透性低，水淬时易生裂纹。综合技术要求等文件，选用铸件。 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.
7、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。二.选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 1.选择毛坯毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪
8、费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而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，所以综上所叙选择锻件中的模锻。 2.毛坯尺寸的确定毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查机械加工工艺手册金属机械加工工艺人员手册知精车-半精车-粗车各余量,从而可得毛坯余量。铸件的外圆角半径按表5-12确定，内圆角半径按5-13确定。结果为：外圆角半径：；内圆角半径：。按表5-11，外模锻斜度，内模锻斜度。下图为本零件的毛坯图 三.选择加工方法，制定加工艺路线 1.定位基准的选择本零件为带孔的轴类零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避
9、免由于基准不重合而产生的误差，应选回转轴线为定位基准，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.加工方法的选择回转体表面面的加工：面的加工方法有很多，本零件主要是加工外圆面和端面。55、60外圆面的加工精度采用7级精度可以满足要求，故可采取粗车-半精车-精车的加工方式。65、75外圆面的加工精度要采用6级精度才能达到要求，故采用粗车-半精车-粗磨-精磨的加工方式。孔的加工：孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。对于内孔采取在车床上镗孔的方式。原因是结构紧凑，重量不大，适用于车削加工。
10、通孔1020采用在车床上镗孔的方式，斜孔28在钻床床钻孔。键槽的加工：零件上的键槽在铣床上铣。其公差等级为IT7，两侧的粗糙度为Ra3.2m，槽底面的粗糙度为Ra6.3m。可采用粗铣-精铣的加工方式。 两端面的加工：端面的加工在铣床上进行，其公差等级为IT7，粗糙度的要求分别为Ra25m，Ra,12.5m。3.制定工艺路线制定工艺路线是制定工艺规程最重要的工作，也体现了工艺师工艺水平的重要方面。其原则是，在保证零件的几何形状、尺寸精度、表面质量的前提下，尽可能提高生产率，降低成本，取得好的经济效益。工艺路线的确定：基准先行原则 该零件加工时应该先55端面为粗基准加工176外圆面及其端面，再以1
11、76为基准加工55端面及其外圆面。先粗后精原则 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。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。先主后次原则 先加工主要表面，后加工次要表面。这里的主要表面是指基准面，主要工作面。次要表面是指键槽、内孔等其他表面。次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求。因此，
12、在主要表面达到一定的精度之后，再以主要表面定位加工次要表面。工艺路线安排如下： 工序05 备料、模锻。 工序10 用三爪卡盘定位55回转体表面，粗车176外圆和粗铣176端面。 工序15 用三爪卡盘定位176回转体表面,并且粗铣55端面和粗车55、60、65、75的回转体表面。 工序20 用三爪卡盘定位55回转体表面，半精车55、60、65、75、176的外圆。 工序25 用三爪卡盘定位55回转体表面，粗磨65、75的外圆表面。 工序30 用三爪卡盘定位55回转体表面，粗车、半精车过度锥面。 工序35 以轴的回转轴线为基准，粗镗内孔50、80、104。 工序40 以轴的回转轴线为基准，半精镗内
13、孔50、80、104。 工序45 以80孔的中心线为基准，钻、扩、铰孔1020。 工序50 钻斜孔28。 工序55 以轴的回转轴线为基准，粗铣键槽。 工序60 热处理：调质处理硬度为200-230HBW。 工序65 精车65、75的外圆及锥面。 工序70 用三爪卡盘定位55回转体表面，精磨65、75的外圆表面。 工序75 以轴的回转轴线为基准，精铣键槽，用三爪卡盘定位55回转体表面，精铣176端面；用三爪卡盘定位176回转体表面, 精铣55端面。工序80 去毛刺、清洗、检验。四.工序设计 1.选择加工设备与工艺装备 选择机床 根据工序选择机床 选择加工设备及选择机床类型。由于已经根据零件的形状
14、、精度特点，选择了加工方式，机床的类型也随之确定。至于机床的型号，取决于现场的设备情况。最终选择的机床，其经济精度应与零件表面的设计要求相适应，初步选定的机床如下： 工序10、15、60、80中进行的操作分别是粗铣176端面、铣55端面、粗铣键槽、精铣键槽，精铣176端面，精铣55端面，用的设备是X53T立式铣床。 工序50中钻、扩、铰孔1020，工序55中钻斜孔28，选用Z3025摇臂钻床。其余工序如加工端面和外圆，都可以在CA6140卧式车床进行。 2.选用夹具本零件除铣销，钻小孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。前车销工序用三爪自定心卡盘和心轴。 3.选用刀具由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表面质量，刀具的
