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1、中北大学课 程 设 计 说 明 书全套图纸，加153893706学生姓名： 学 号： 0502140231学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： “输出轴”零件的机械加工工艺规程 及工艺装备设计 指导教师： 职称: 讲师 职称: 教授 2008年11月29日 中北大学课程设计任务书 2008/2009 学年第 1 学期学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 学 号： 0502140231 课程设计题目： 输出轴零件的机械加工工艺规程 及工艺装备设计 起 迄 日 期： 12 月 15 日12月 27 日 课程设计地点
2、： 中北大学 指 导 教 师： 系 主 任： 下达任务书日期: 2008 年12月 15日课 程 设 计 任 务 书1设计目的：培养学生分析和解决生产技术问题的能力，使学生初步掌握设计工艺规程和机床夹具的基本方法，并巩固、深化已学得的理论知识，进一步培养学生熟悉和运用有关图册、图表等技术资料的能力，训练学生识图、制图、运算及编制技术文件的基本技能。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1零件的分析1.1零件的作用了解零件的性能、用途和工作条件。1.2零件的工艺分析对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等进行工艺分析。2工艺规程的设计2.1确定毛
3、坯的制造形式对零件的材料、热处理及机械加工的工艺性进行分析。2.2基准的选择（1）粗基准的选择。（2）精基准的选择。2.3制定工艺路线确定加工方法和划分加工阶段；安排加工顺序。2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定2.5确定切削用量及基本工时3.专用夹具设计设计典型工序的专用夹具，制定夹具方案、绘制夹具装配工作图。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等：1制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程，画零件图，毛坯图，写工艺卡片、工序卡片。2. 合理选择或设计所有工装，设计一套主要工步的专用工夹具，绘制夹具的装配图，零件图。3撰写课程设计说明书一份（A4纸不少
4、于15页）。 课 程 设 计 任 务 书4主要参考文献：1王绍俊.机械制造工艺设计手册. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，19812刘文剑 曹天河.夹具工程师手册.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，19873艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册（第三版）.北京：机械工业出版社，20044吴宗泽 罗圣国.机械设计课程设计手册（第二版）.北京: 高等教育出版社, 19995李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京:机械工业出版社,19946赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出版社，20045设计成果形式及要求：提供设计说明书一份，要求内容与设计过程相符，且格式要符合规定要求。毛坯图，零件图，工
5、艺卡，夹具装配图，夹具零件图6工作计划及进度：2008年12月15 日 12月16 日熟悉零件、画零件图 12月17日 12月20 日选择加工方案、确定工艺路线，填写工艺卡片12月21日 12月24日专用夹具设计12月25日 12月26日编写设计说明书12月27日 答辩系主任审查意见： 签字： 年 月 日目 录1. 零件的分析 1.1 零件的作用 1.2零件的工艺分析2. 工艺规程设计 2.1确定毛坯的制造形式 2.2基准的选择 2.3制定工艺路线2.3.1加工方法的选择2.3.2加工顺序的安排 2.4加工余量，工序尺寸，及其公差的确定 2.5确定切削用量及功率的校核设计心得参考文献1零件的分
6、析1.1零件的作用题目所给定的零件为输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。1.2零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, 55外圆柱面、大端端面为Ra1.6um, 60、75外圆柱面为Ra0.8um，其余为Ra6.3um，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
7、跳动量为0.04mm, 25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。2工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式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
8、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，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。2.2基准的选择工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用55外圆柱面作为粗基准来加工176外圆柱面和右端面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则
9、，在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准，176的外圆柱面和右端面作为定位基准，这个基准就是精基准。在选精基准时采用有基准重合，基准统一。这样定位比较简单可靠，为以后加工重要表面做好准备。 2.3制定工艺路线2.3.1加工方法的选择:市场经济的前提下，一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，译稿工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和工人的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件的加工方法的选择中，我们考虑了工件的具体情况
10、，一般我们按加工顺序来阐述加工方案： 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等级 加工方法176外圆柱面 Ra6.3 自由公差 粗车-半精车55外圆柱表面 Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车60外圆柱面 Ra0.8 IT6 粗车-半精车-精车65外圆柱面 Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车75外圆柱面 Ra0.8 IT6 粗车-半精车-精车50内圆柱面 Ra6.3 自由公差 粗铣80孔 Ra3.2 IT7 钻孔-车孔-铰孔104孔 Ra6.3 自由公差 钻孔-车孔20通孔 Ra3.2 IT7 钻孔-铰孔左端 Ra6.3 粗车右端面 Ra1.6 粗车-精车键槽 Ra3.2 IT9 粗铣-精铣倒
11、角 Ra6.3 2.3.2加工顺序的安排(1) 工序的安排 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。 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176、55、60、65、75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、20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。 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55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。 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
