目录1前言 12零件的分析 12.1零件的作用 12.2零件的工艺分析 12.3零件的生产纲领及成产类型 23选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 23.1.选择毛坯 23.2.确定机械加工余量,毛坯尺寸和公差 33.3确定机械加工余量 43.4确定毛坯尺寸 43.5确定毛坯尺寸公差 43.6设计毛坯图 54基准的选择 44.1选择基准 64.2零件表面加工方法的选择 64.3制作工艺路线 75工序设计 105.1选择加工设备与工艺 105.2加工余量、工序尺寸及公差的确定 116确定切削用量及基本时间 137课程设计总结 318参考文献 31输出轴机械加工工艺课程设计说明书1 前言 本次课程设计的任务是针对生产实际中的一个零件——CA6140车床上的输出轴，制定其机械加工工艺规程该零件的工艺过程包括了热处理、粗车、精车、镗孔、铣键槽、钻孔、磨等工序，工艺范围广这次课程设计使我们能综合运用机械制造基础中的基本理论知识，并结合金工实习中的实践知识，独立地分析和解决零件机械制造工艺问题通过本次课程设计，提高了我们对机械加工工艺设计的能力，对加工工艺流程有了系统的了解，也为我们今后的毕业设计及未来从事工作打下了良好的基础。
2零件的分析 2.1零件的作用题目所给定的零件输出轴，其主要作用：一是传递转矩，使主轴获得旋转的动力；二是工作过程中承受载荷；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，淬火时易生裂纹综合技术要求等文件，选用锻件由于是大批量生产，故采用模锻 2.2零件的工艺分析 从零件图上看，该零件是典型的轴类零件，结构比较简单，其主要加工的面有55、60、65、75、的外圆柱面，50、80、104的内圆柱面，10个20的通孔，2个8的斜孔，及1个键槽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、φ80内圆柱表面为Ra3.2um,大端端面为Ra3.2um；圆柱表面、小端面粗糙度为Ra1.6um；、圆柱表面粗糙度为Ra0.8um；其余精度要求不高为Ra12.5um位置要求较严格表现在φ55的外圆柱面、φ80内孔圆柱面对φ75、φ60外圆轴线的跳动量为0.04mm, φ20孔的轴线对φ80内孔轴线的位置度为φ0.05mm,键槽对φ55外圆轴线的对称度为0.08mm；热处理方面需要调质处理，到200HBS，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。
图 1输出轴零件图 2.3 零件的生产纲领及生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量在课程设计题目中，输出轴的批量为Q=600件/年,n=1件/台,备品率为5%,废品率为1%代入公式得该零件的生产量为N=Qn(1+5%)(1+1%)=600×1×(1+5%)×(1+1%)=636.3件/年取件/年生产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类输出轴轮廓尺寸小，属于轻型零件因此，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于中批生产3选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图3.1选择毛坯毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题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为45号钢，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，所以使用锻件,采用模锻成型.因此，确定毛坯为锻件。
采用锤上模锻，分模面为中心轴线所在的平面3.2.确定机械加工余量,毛坯尺寸和公差钢质模锻件的公差及机械加工余量按GB/T 12362-2003确定要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素：（1）锻件公差等级 由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通等级2）锻件质量 通过计算可知零件成品质量为9.6kg，估算为=12kg.（3）锻件形状复杂系数S该零件为轴类，假设其最大直径为mm，长度为244mm，则由公式 ， 可知： 查表：0.258介于0.16和0.32之间，故零件形状复杂系数S属S3等级4）锻件材质系数为（5）零件表面粗糙度 由零件图知键槽两侧面、φ80内圆柱表面为Ra3.2um,大端端面为Ra3.2um；圆柱表面、小端面粗糙度为Ra1.6um；、圆柱表面粗糙度为Ra0.8um；其余精度要求不高为Ra12.5um3.3确定机械加工余量 根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表5-9，由此得单边余量在厚度方向加工余量为2.5～3.2mm，水平方向为2.5～3.5mm，即锻件各径向的单面余量为2.5～3.2mm，各轴向的单面余量为2.5～3.5mm。
3.4确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度1.6的表面，余量要适当增大综上所述，确定毛坯尺寸见表1表1输出轴毛坯（锻件）尺寸零件尺寸总加工余量锻件尺寸 6 555101524462504553.5确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数查表得本零件毛坯尺寸允许偏差如下：表2输出轴毛坯（锻件）尺寸允许公差锻件尺寸偏差+3.8-1.2+2.7-0.9+2.4-0.8+2.4-0.8+2.4-0.8+2.4-0.8+2.1-0.7+2.4-0.8+2.7-0.93.6设计毛坯图确定圆角半径 锻件的外圆角半径按表5-12确定H=30.5 t=35.5 t/H=1 R=3锻件的内圆角半径为 H=20.5 t=44.5 t/H=2 R=4外模锻斜度，内模锻斜度下图为本零件的毛坯图：图 2输出轴毛坯图4基准的选择4.1选择基准粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的本零件就是先以大端为基准加工小端端面和中心孔，然后夹大端，顶小端粗车各外圆然后以外圆为基准粗加工各孔这样可以保证各重要加工表面加工余量充足，而且使重要加工表面的加工余量尽量均匀。
精基准的选择选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度，以及安装的方便可靠其选择的原则要遵从基准重合，基准统一，自为基准，互为基准等原则加工输出轴时，主要体现的是基准统一和自为基准原则以大端外圆为基准加工各外圆，然后以外圆为基准加工各孔，再以外圆轴线为基准磨外圆4.2零件表面加工方法的选择当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在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 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，、孔等 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，留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，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。
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处理等本零件输出轴材料为45钢，在加工过程中预备热处理是在毛坯锻造之后消除零件的内应力 表3 加工方法加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法端面Ra1.6IT6粗车-半精车-精车端面Ra3.2自由公差粗车-半精车外圆Ra1.6IT6粗车-半精车-精车外圆Ra0.8IT6粗车-半精车-粗磨-精磨外圆 Ra12.5IT6粗车外圆Ra0.8IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨 Ra12.5自由公差粗车孔 Ra12.5自由公差粗镗孔 Ra3.2IT7粗镗-半精镗-精镗孔 Ra12.5自由公差粗镗外圆Ra3.2自由公差粗车-半精车孔Ra3.2IT7钻孔-粗镗-精镗斜孔 Ra12.5自由公差钻孔键槽 Ra12.5自由公差粗铣倒角 Ra12.5自由公差粗车4.3制定工艺路线 1.工序的安排 基面先行原则:该零件进行加工时，要将端面先加工，再以左端面、外圆柱面为基准来加工，因为左端面和φ55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。
先粗后精原则：即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车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，若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备先面后孔原则：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φ75外圆柱面，做为定位基准再来加工其余各孔2.工序划分的确定 工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利于采用高生产率的机床工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些 综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序集中 辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除锈，退磁，检验等。
3.热处理工序的安排锻造毛胚，进行正火处理，去掉锻造过程中形成的内应力粗加工——进行调质——半精加工调质处理使零件具有较好的综合机械性能，为精加工做好准备4.确定加工工艺路线 根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以确定加工工艺路线，具体方案如。