机加设计说明书

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1、第 1 章 零件分析零件的工艺分析以及生产类型的确定1.1工艺分析输出轴零件材料为 45 钢，用于输出扭矩，承受扭转、交变载荷。热处理为调质200HBS,即淬火+高温回火，目的是降低硬度，便于切削加工，同时消除或减少内应力，使零件达到较高的综合力学性能，考虑安排在粗加工之后，半精加工之前。 该输出轴是由轴类和盘类零件组合而成的回转体零件。主要加工表面有 55、 60、 65、 75的外圆、 80内孔和 1020法兰孔 、键槽、大小端面。次要表面有过渡锥面、 2 8油孔、 50、 104 内孔。轴颈各外圆精度等级均为IT6，有形位公差，且 6、75外圆尺寸遵循包容要求。原尺+0.021寸公差等级

2、为非标准公差， 查文献【2】附录 3-4 修正为 55+0.002、60+0.021+0.002、65+0.021+0.00275+00.002012 。原标注粗糙度为 12.5 修正为 0.16。80的内孔，精度等级为IT7，有位置度要求。原尺寸公差等级为非标准公差，查文献【2】+0.040附录 3-4修正为 80+0.010 。零件图中斜面与 28油孔轴线不垂直，便于钻孔将斜面角度改为 451.2 生产类型的确定查文献【 1】表 6-3 零件生产纲领为 8000 件/年，输出轴为中型零件，故确定生产类型为大批量生产。第2章 选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯图2.1毛坯的选择经过对零件的工艺

3、分析，零件材料为45钢，由于输出轴外圆由55到176尺寸变化较大，采用棒料作为毛坯切削量太大，浪费时间和材料。另外，该零件的生产类型为大批量生产，采用模锻可提高生产率 又可大大减少加工余量，以实现节省材料和减少后续加工，降低成本。因此，确定毛坯为锻件。2.2毛坯尺寸及公差的确定&确定锻件公差等级为普通级。各轴颈外圆粗糙度为0.16, 1020法兰孔内表面粗糙度为3.2,80内孔为3.2其余均大于12.5。由锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查文献【3】表5-25。确定厚度（直径方 向）单边余量为2.5： 3.2，选取3。水平方向2.5： 3.5,选取3,查文献【3】表5-24锻件内孔直径的

4、机械加工单边余量50内孔单边余量为3.0,50、104内孔单边余量为2.5612.766+0.7.71 2.7Q查文献【3】表5-16得毛坯各尺寸公差为：0.90.93.03.881 1.0、 182 1.2、 1223.42.7+2.71.136 0.9、43 0.9991.8、751.6、46 1.62.3毛坯图选择加工方法、制定加工工艺路线2.4 定位基准的选择 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

5、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。第3章零件表面加工方法的选择3.1加工阶段的划分粗加工阶段：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 55、 60、 65、 75、 176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 55、 60、 65、 75外圆柱面， 80内孔、10 20法兰

6、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，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,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。加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法 55端面Ra3.2IT7粗铣-精铣仃6端面Ra3.2IT7粗铣-

7、精铣 55外圆柱表面Ra0.16IT6粗车-半精车-粗磨-精磨 60外圆柱面Ra0.16IT6粗车-半精车-粗磨-精磨 65外圆柱面Ra0.16IT6粗车-半精车-粗磨-精磨 75外圆柱面Ra0.16IT6粗车-半精车-粗磨-精磨 17矽卜圆柱面Ra3.2IT8粗车-半精车 50孔Ra12.5IT11粗镗 80孔Ra3.2IT7粗镗-半精镗-精镗 104孔Ra12.5IT11粗镗 20通孔Ra3.2IT7钻孔-扩孔-粗铰-精铰键槽Ra3.2IT8粗铣-精铣3.2工艺路线的确定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 75 外圆柱面为后续精基准表

8、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 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。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。工序划分的确定 工序集中与工序

9、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。故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个简单工步， 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。考虑到该零件的生产类型为大批量生产，设计工艺路线是我们主要考虑 工序集中，将粗精加工尽量安排在一个工序中。工艺方案：（锻出各阶梯孔毛坯）1、备料2、精锻3、预备热处理4、铣两端面打中心孔5、粗车各外圆及锥面

10、6、热处理7、修研中心孔8、半精车各外圆及锥面9、倒角去毛刺切槽10、粗镗三阶梯孔11、半精镗、精镗 80 孔12、钻 、扩、铰、精铰 20孔13、钻 28 油孔14、粗铣、精铣键槽15、精铣两端面16、修研中心孔17、 粗磨 55、 60、 65、 75 外圆18、 精磨 55、 60、 65、 75 外圆3.3各工序加工余量的确定0.02155 0.002夕卜圆工序名称供需间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/卩 m尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/卩m精磨0.1IT60.165555QQ-0.0190.16粗磨0.4IT71.2555+0.1=55.1551

11、 0.0301.25半精车1.1IT83.255.1+0.4=55.5555 0.0463.2粗车4.4IT111655.5+1.1=56.6566 0.19016锻造1.856.6+4.4=6161 180.02160 0.002 外圆工序名称供需间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/卩m尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/卩m精磨0.1IT60.166060 0.0190.16粗磨0.4IT71.2560+0 .仁 60.160-1 0.0301.25半精车1.1IT83.260.1+0.4=60.560.5 0.0463.2粗车4.4IT111660.5+1.

12、1=61.661-6 0.19016锻造1.861.6+4.4=6666 180.02165 0.002 外圆工序名称供需间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/卩m尺寸、公差/mm表面 粗糙 度Ra/卩m精磨0.1IT60.166565。0.0190.16粗磨0.4IT71.2565+0.1=65.1651 0.0301.25半精车1.1IT83.265.1+0.4=65.565.5 0.0463.2粗车4.4IT111665.5+1.1=66.666.600.19016锻造1.866.6+4.4=7171 1.80.02175 0.002 外圆工序名称供需间余

13、量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/卩m尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/卩m精磨0.1IT60.167575 0.0190.16粗磨0.4IT71.2575+0.1=75.175.1 0.0301.25半精车1.1IT83.275.1+0.4=75.575.5 0.0463.2粗车4.4IT111675.5+1.1=76.676.6 0.19016锻造1.876.6+4.4=8181 1.8过渡锥面工序名称供需间余工序间工序间尺寸工序间量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/卩m/mm尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/卩m半精车1.0IT83.282116820.054 1 160.0543.2粗车5.0IT111.6(82116)+1=( 83117)83o22 6221.6锻造1.8(83117)+5=(88122)(88122)1.8176外圆工序名称供需间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/卩m尺寸、公差/mm表面粗糙