输出轴加工工艺及夹具毕业设计论文

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1、（2013 届）（论文）资料目：输出轴的机械加工工艺及夹具设计院（部）:机械工程学院机械设计与制造名：级:机制1002班，终评定成绩:湖南工业大学教务处2013 届专科毕业设计（论文）资料第一部分专科毕业设计（论文）HUNAN UNIVERSITY GF TECHNOLOGY（2013 届）专科毕业设计（论文）输出轴机械加工工艺及夹具设计学 院（部）：机械工程学院专 业：机械设计与制造学生姓名：李岸雄班 级：机制1002班指导教师：熊显文最终评定成绩：2013年4月湖南工业大学专科毕业设计（论文）输出轴机械加工工艺及夹具设计学 院（部）：机械工程学院专 业：机械设计与制造学 号：1030591

2、0214学生姓名：李岸雄指导教师：熊显文2013 年4月通过对本课题的研究是我对机械加工工艺和夹具设计有了一定了解，在设计本课 题中我们查阅了大量资料，这使得我们对知识进行了巩固与拓展，本课题是与长沙联 力机械加工有限公司进行的产学研合作，通过理论与实践相集合，使本课题能顺利进 彳亍。.本次设计主要分为两个阶段：第一阶段是机械加工工业规程的设计，第二阶段是 专用夹具的设计。通过机械加工工业规程的设计，使我们基本掌握了基准选择、切削 用量选择计算、机床的选用等方面的知识，而通过夹具的设计使我们对工件的定位、 导向、夹紧有了相当的了解。关键词：输出轴；加工工艺；夹具第1章绪论2第2章 零件的工艺分

3、析及生产类型的确定42.1技术要求分析42.2零件的工艺分析42.3选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图42.3.1选择毛坯42.3.2毛坯尺寸的确定 42.4选择加工方法，制定加工艺路线 52.4.1定位基准的选择 52.4.2零件表面加工方法的选择62.4.3制定艺路线7第3章工序设计83.1选择加工设备与工艺装备83.1.1工序选择机床83.1.2选用夹具83.1.3选用刀具83.2确定工序尺寸93.3确定切削用量及基本工时113.3.1切削用量113.3.2切削工时 12第4章夹具设计144.1夹具的作用144.2夹具设计要求144.3具体的夹具设计过程15第5章结论18参考文献19致谢

4、20第1章绪论本课题是长沙联力机械加工有限公司的产品零件，进行的产学研合作，本课题只 是针对零件的机械加工工艺和相关工序夹具设计，对零件的使用情况和相关受力未作 具体探讨只要按照产品设计零件图要求进行加工，就能保证产品性能。制造业是我国国民经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体 现，它不仅为现代工业社会提供物质基础，为信息与知识社会提供先进装备和技术平 台，也是实现我国特色军事变革和国防安全的基础。经过近三十年的改革、开放、发 展，我国制造业取得了举世瞩目的成就，尤其是航天航空业。我国已崛起成为全球第 三大制造大国。而在整个制造业中，机械制造业占有特别重要的地位。因为机械制造业

5、是国民经 济的装备部，国民经济各部门的生产水平和经济效益在很大程度上取决于机械制造业 所提供的装备的技术性能、质量和可靠性。因而，各发达国家都把发展机械制造业放 在了突出的位置上。改革开放以来，我国机械制造业有了很大的发展，开始能够独立 自主的生产汽车、机床、飞机、工程机械、农用机械等重要机械产品，并初步形成了 一个门类比较齐全、具有一定规模和技术水平的机械制造工业体系。但与发达国家相 比，我国机械制造业的水平还存在阶段性的差距，主要表现在产品质量和水平不高， 技术开发能力不强，基础元器件和基础工艺不过关，生产率低下等。机械制造中，与产品生成直接相关的生产过程常被称为机械加工工艺过程，包括 毛

6、坯制造、机械加工、热处理、表面保护、装配等。机械加工工艺规程就是规定产品 或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。因此，机械加工工艺规程在机 械加工中起着重要的作用，主要包括以下的几个方面：1）工艺规程是指导生产的主要技术文件机械加工车间生产的计划、调度，工人的操作，零件的加工质量检验，加工成本 的核算，都是以工艺规程为依据的。处理生产中的问题，也常以工艺规程作为共同依 据。如处理质量事故，应按工艺规程来确定各有关单位、人员的责任。2）工艺规程是生产准备工作的主要依据车间要生产新零件时，首先要制订该零件的机械加工工艺规程，再根据工艺规程 进行生产准备。如：新零件加工工艺中的关键工序的分

7、析研究；准备所需的刀、夹、 量具；原材料及毛坯的采购或制造；新设备的购置或旧设备改装等，均必须根据工艺 来进行。3）工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件新建批量或大批量机械加工车间时，应根据工艺规程确定所需机床的种类和数量 以及在车间的布置，再由此确定车间的面积大小、动力和吊装设备配置以及所需工人 的工种、技术等级、数量等。此外，先进的工艺规程还起着交流和推广先进制造技术的作用。典型工艺规程可 以缩短工术文件。当今，制造业的世界格局正在发厂摸索和试制的时间。因此，工艺规程的制订是 对于工厂的生产和发展起到非常重要的作用，是工厂的基本技生重大的变化，欧、亚、 美三分天下的局面正在形成，

8、世界经济重心也已开始向亚洲转移。制造业的产品结构、 生产模式也在迅速变革之中，所有这些给我们带来了难得的机遇。我们应在充分了解 基础工艺技术的前提下，深化改革、自主创新，以使我国机械制造业在不太长的时间 内，赶上世界先进水平。机械制造工艺及夹具设计就是以机械制造中的工艺和工装设计问题为研究对象的 制造技术应用，属于最基本的基础工业。本次毕业设计的课题是支承机匣的机械加工 工业规程及夹具的设计，正是属于这一类型的设计。我期望在老师和同学的帮助下， 通过本次设计能够达到以下目的：1、能熟练的运用机械制造加工工艺学的基本理论以及夹具设计原理的基础知识， 能正确的分析、解决零件在加工过程中夹紧、定位的

9、选择问题，以及学会如何合理的 制订工艺规程等问题，培养自己分析问题和解决问题的能力。2、同过对某到工序的夹具设计，基本掌握工艺装备设计的一般方法。3、学会正确使用手册查询相关资料，增强工程实际问题的独立工作能力。第2章 零件的工艺分析及生产类型的确定2.1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，选用棒料。2.2零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

10、684、 690、6102、6110、6102、6126、6127的外圆柱面，M90的螺纹，锥螺纹。图中 所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表现在690、6110、6127这三个 外圆柱面为Ra1.6um，大端端面为Ra1.6um，其余为Ra3.2um，位置要求较严格，表现在 6 90与6 127的同轴度为0.127mm、6110与6 127的同轴度为0.127mm。热处理方面 需要调质处理为HB269321，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。2.3选择毛坯，确定

11、毛坯尺寸，设计毛坯图2.3.1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，但从零件加工和零件的要求方面着想， 用棒料比较适合2.3.2毛坯尺寸的确定毛坯（棒料）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，从而可得毛坯余量或查表得到，见 表1。下图为本零件的毛坯图做.图2-12.4选择加工方法，制定加工艺路线2.4.1定位基准的选择1）精基准的选择设计基准是图样上所采用的基准。如零件图上

12、的轴心线是各外圆和孔的设计基准。 由零件的工艺分析可以知道，此零件的设计基准是6110和6127的轴线，根据精基 准选择的原则是：1、基准重合原则。2、基准统一原则。3、自为基准原则。4、互为基准原则。5、便于装夹原则。根据以上选择的原则，我们就可以选择端面的中心孔作为精基准。应选择设计基 准为精基准，即以6110和6127的轴线为精基准，由于多数工序的定位基准都是中 心孔，符合基准统一原则，且能保证工件定位准确，装夹方便，夹具结构简单。所以 精基准选择中心孔。2）粗基准的选择根据选择的原则是：1、非加工表面原则。2、加工余量最小原则。3、重要表面原则。4、不重复使用原则。5、便于装夹原则。根

13、据以上选择的原则，在加工时：1、车左端时，以两端端面中心孔作为粗基准。2、车右端时，以两端端面中心孔作为粗基准。故选择左端6110的未加工外圆柱面作为粗基准2.4.2零件表面加工方法的选择1) 加工阶段的划分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。1、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684、

14、690、6110、6126、6127外圆柱表 面。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6 90、6110、6127外圆柱面等。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，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。4、加工锥螺纹与钻孔；加工API螺纹前的锥孔对直径6 110的同轴度为6 0.50， 用普通钻床钻6 38的孔。2) 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6 110外圆柱

15、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。3) 先粗后精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。4) 先面后孔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6110与6102外圆柱面，做为定位 基准再来加工其余各孔。5）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