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1、机械制造工艺及夹具设计课程设计任务书1、设计题目：设计下表选定零件的机械加工工艺规程及指定关键工序的专用机床夹具。A转速器盘B气门摇杆座C尾座体D油阀座E输出轴F连接座G杠杆H推动架I 连杆体J连杆盖K操纵阀L填料箱盖M换档叉N左支座O轴承外壳2、设计要求：熟练使用计算机辅助（软件自选），独立完成（1） 毛坯图、零件毛坯合图各一张 （3或4号图）（2） 关键工序机械加工工艺规程卡片一张 （4号图）（3） 指定工序夹具装配图一张 （2或3号图）（4） 夹具部分零件图12张 （图幅自定）（5） 设计说明书 （一份）（6） 夹具3D效果图一张 （4号图）以上均需输出，以书面交作业，不收软盘。3、原始
2、资料：零件图样一张（参见课程设计指导书及习题Page5266）；生产纲领为6000件/年。所使用机床等根据需要自选，以通用机床为主。前言机械制造工艺学课程设计是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程，它是将设计和制造知识有机的结合，并融合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用，而进行的一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解；是在学完了机械 制造技术基础的理论课程之后，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能够综合运用机械制造工艺学中的基本理论 ，并结合生产实习中学到的实践知识，独立
3、地分析和解决了零件制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。全套图纸三维加153893706第一章 工艺设计一 零件图的分析、研究根据任务书所提供的设计题目，所设计的题目是输出轴的夹具设计，所提供的输出轴的零件图如下：(一） 零件性能、用途、工作条件及所在部件中的作用输出轴主要作用是传递动力和扭矩，把动力源的动力及转矩传递给执行原件或减速机构。通过 mm孔与动力源配合起定心作用。用10xmm孔通过螺栓将动力源的动力传给输出轴，再由mm处通过键将动力输出。A、B是两段支承轴颈。该轴接在动力源上，因此处于高速转动状态。
4、（二）零件材料及其力学性能，选择毛坯种类和制造方法，以及确定切削用量，加工方法零件材料为45钢。考虑到零件经常承受变载荷，因此需要较好的力学性能，又因为该轴为直径相差较大的阶梯轴，而根据相关的毛皮加工特点应该选用锻件，以保证零件工作可靠。由于零件年产量为6000件，已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，工件形状不算太复杂故可采用普通模锻成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是合理的。（三）分析零件图上各项技术要求制订的依据，确定主要加工表面和次要表面，找出关键技术问题 其技术要求是45钢调至处理200HBS，是根据其受力情况及工作条件来制订的。主要加工表面：A.B.C,其中A.B
5、两柱面是两段支承轴有较高的配合要求，C柱面为输出端与执行原件有高的配合要求。次要加工面：直径为，的孔，直径为的外圆。（四）分析零件结构的工艺性 该零件图的视图正确，完整，尺寸，公差及技术都符合要求。但是，零件的加工过程，需要有较高的圆度，某些地方需要较细的表面粗糙度，各装配基面要求有一定的尺寸精度和圆度。否则会影响机器设备的性能和精度。 由于零件的结构不是很复杂，加工时只需设计一个一盘夹具就可准确的定位，但需保持适当的夹紧力。输出轴由车圆面及圆锥面，钻孔，铣键槽主要工序组成。二、毛坯制造方式（一）确定毛坯种类及加工方式 零件材料为45钢。考虑到零件为输出轴经常承受变载荷，因此需要较好的力学性能
6、。与采用铸造相比锻造力学性能更好，因此选择锻造加工。又因为该轴为直径相差较大的阶梯轴，为了减少材料消耗和切削加工量则更适合采用锻件毛坯。由于零件年产量为6000件，已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，工件形状不算太复杂故可采用普通模锻成型。（二）确定各表面的总余量及余量公差由所提供的输出轴的零件图可将零件的毛坯设计成两个直径不同的圆柱如下图所示：由零件图可知小端长度为197，大端为47，小端直径为75，大端为176.粗略估算零件的毛坯的重量约为20kg。采用普通模锻成型制造毛坯。 根据机械加工工艺手册（第三章 表3.1-56）查得水平方向单边余量为2.02.5，取总余量为5.0。同样
7、直径方向单边余量为2.02.5，取总余量为5.0。由此得出毛坯的尺寸如下：总长为244+5=249，大端直径为176+5=181，小端直径为75+5=80。 三拟订工艺路线（一）基面选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得合理与否，将直接影响到所制定的零件加工工艺规程的质量。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1） 粗基准的选择。对于这种轴类零件而言，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（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工期表面作粗基准；若零件
8、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基准），以176mm 表面作粗基准（三点定位）.（2） 精基准的选择。主要应该考虑基准重合原则和基准统一原则问题。该输出轴为轴类零件用两顶尖孔作统一精基准比较合适。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。（二）确定各表面加工方法由零件图可知这五个外圆柱面都有偏差要求加工精度要求较高，因此需要外圆磨加工才能保证其加工精度，磨加工前还应半精车、粗车。为后面孔的基准，因此要求加工精度要求较高，应采用磨孔加工才能得以保证，且需先粗磨一次，磨加工前还应半精车、粗车。而两内圆面要求精度较低，可直接用车削达到加工要求。（三）拟
9、定加工工艺路线根据工件的形状及精度要求初步拟定加工工艺路线如下：1、工艺路线方案一工序：车外圆mmmmmmmm,倒角,;工序：换头车外圆mm，车圆锥面,倒角；工序：车内圆面mmmmmm：倒角,工序: 钻中心孔；工序：粗铣键槽L50S16H5；工序：精铣键槽L50S16H5；工序：钻、扩、粗铰、精铰个mm 通孔到图样尺寸，并锪倒角；工序：钻圆锥面上2mm的通孔至图样尺寸；工序：去毛刺；工序：终检。2.工艺路线方案二工序：车外圆mmmmmmmm，车圆锥面mm；工序：车内圆mmmmmm；工序：倒角，钻定位孔；工序：换头车外圆面mm工序：倒角；工序：粗铣键槽L50S16H5；工序：精铣键槽L50S16
10、H5；工序：钻、扩、粗铰、精铰个mm 的通孔，并锪倒角 ；工序：钻圆锥面上2mm的通孔工序：去毛刺；工序：终检。确定加工工艺路线：上述两个工艺方案粗看起来都能加工工件，然后再细分析一下，还是存在一些问题，加工精度不高；工序似乎不太清晰；工序用时不合理等等。甚至一些工序可以在一个工序中完成或是漏到某些工序。结合以上两条加工工艺线路最终确定加工工艺路线如下：工序：以外圆面作为粗基准车小端面，钻中心孔；工序：粗车外圆mmmmmmmm并且都留有加工余量；工序：把工件换头车大端面，车外圆mm，圆锥台面mm；工序：车内圆面mm ，车内圆面mm留有加工余量，车mm，钻中心孔，倒角1；工序: 半精车外圆mmm
11、mmmmm并且都留有加工余量；工序：精车mmmmmmmm，精车；工序：钻、扩、粗铰、精铰10个均布的mm的通孔，并倒角；工序：钻圆锥面上2mm的通孔；工序：粗铣键槽L50S16H5；工序：精铣键槽L50S16H5；工序：去毛刺；终检。 (四)选择加工设备及刀、夹、量具由该工件的结构特点以及其所要求的工艺性能和精度要求，通过车床，钻床，铣床既能保证加工质量。车床、车刀及夹具：采用通用车床CA6140加工。查机械加工工艺装备设计手册（7282）车刀相关型号和相应的用途，选择刀片材料YT15，刀杆尺寸1625外圆车刀 、端面车刀、内表面车刀来分别车外圆、端面、内圆。钻床、钻头及夹具：可采用立式钻床加
12、工孔，选用Z5132A型立式钻床。查机械加工工艺手册（表10.1-3）得其联系尺寸如下：工作台尺寸（AB）为550400，t=100，a=14，b=24，c=11，h=26通过查机械加工工艺装备设计手册（133180），比较各种钻头，麻花钻是应用最广泛的钻头，其加工孔径范围为0.1mm80mm，所以选择麻花钻加工和的孔比较合适。经查手册选择标准号（GB1438-85）锥柄麻花钻。由于有精度要求，还需选择相应的扩孔钻及铰刀。采用的夹具是后面要设计的专用夹具。磨床、砂轮：由于外圆及内孔加工要求较高，需使用磨床。查机械加工工艺手册（第13章表13.3-2），万能外圆磨床M1420其部分技术参数如下：
13、磨削直径8200（外圆）13100（内孔），磨削长度1000（外圆）100（内孔），加工精度0.003（外圆）0.006（内孔）。故能满足加工要求。平行砂轮P（第13章表13.2-17）。平行砂轮形状尺寸如下：可根据机械加工工艺装备设计手册（390400）标准编号GB2486-84 、GB2485-84选择具体的尺寸D、d、H。铣床、铣刀:加工该零件铣床用来铣键槽，采用立式铣床即可。选用相应的键槽铣刀即可。量具的选择：由各尺寸的上下偏差可看出要求小数点后有三位，游标卡尺和千分尺均不能达到要求。根据械加工工艺装备设计手册（782793）选用分度值为0.001（放大倍数为1000倍）的比较仪能较准
14、确进行测量。（五）加工工艺过程卡片（见附录）四机械加工工序设计（一）确定加工余量 各个表面的加工余量如下：1、外圆表面（75mm） 机械加工工艺手册（第三章 表3.2-5）精车加工余量为0.2mm；半精车加工余量为1.5mm；粗车余量为5-1.5-0.2=3.3mm，粗车偏差为（-0.30-0.45），毛坯尺寸偏差为。2、外圆表面（176mm）由于其加工没有精度要求经过粗车便能达到加工要求。则其直径加工余量就为5.0mm，毛坯尺寸偏差为。3、加工外圆表面（65mm60mm55mm）内圆表面（80mm）这几个都是加工表面粗糙度要求较高，故需进行精车加工。加工余量与75mm一样。4、10个内孔（20mm）由于表面精度要求高，故需进行钻、扩、铰工序。机械加工工艺手册（第三章 表3.2-9）钻的直径为18.0mm，扩孔直径为19.8mm，再经过粗精铰达到要求。5、键槽L50S16H5这个键槽的加工在mm外圆面磨削后在铣床上加工，铣削过程中需粗铣与精铣。 实际上，加工余量有最大加工余量以及最小加工余量之分。由于本设计规定的零件为大批生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。（二）确定工序尺寸及公差各工序尺寸及公差如下： 75mm的外圆表面各工序尺寸及公差的确定工序名称工序余量/mm初定工序基
