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1、哈尔滨理工大学机械制造技术基础课程设计课程设计说明书设计题目：制定换挡轴的加工工艺，设计钻10锥孔的钻床夹具班 级： 机设09-1 学 号： 0930120111 学生姓名： 刘文慧 指导教师： 陶福春 系 主 任： 陶福春 设计日期： 2011年11月28日至2012年12月16日 目录任务设计书1课程设计说明书正文2序言2一、 零件分析 2二、 工艺规程设计 3（一） 确定毛坯的制造形式 3（二） 基面的选择 3（三） 制定工艺路线 3（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定4（五） 确定切削用量及毛坯尺寸的确定4三、 专用夹具设计8（一） 设计主旨8（二） 夹具设计9四、 课程设计
2、心得体会 10参考文献11哈尔滨理工大学机械制造技术基础课程设计任务书设计题目：制造换挡轴的加工工艺，设计钻10锥孔的钻床夹具设计要求：1、中批生产； 2、选用通用设备； 3、采用手动加紧机构；设计内容：1、绘制加工工件图，计算机绘图； 2、制定零件的加工工艺过程，填写零件加工工艺过程卡一张和所有工序卡的工序卡。 3、制设计指定的工序夹具，绘制夹具全套图纸； 4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写； 5、答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说明书、工艺过程卡和工序卡，并交电子文稿。序言机械制造技术基础课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行
3、毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于知识能力有限，设计有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。一、零件的分析(一) 零件的作用 轴类零件是机器中常见的典型零件之一，主要用来传递旋转运动和扭矩，支撑传动零件并承受载荷，而且是保证装在轴上的零件回转精度的基础。轴类零件是回转体零件，一般来说其长度大于直径。轴类零件的主要加工表面是内、外旋转表面，次要加工表面有键槽、花键、螺纹和横向空等。换挡
4、轴的主要作用是传递转矩，与拨叉相配合，用于换档变速。（二）零件的工艺分析换挡轴主要有五组加工表面，他们相互之间有一定的位置关系。现分述如下：1、 8mm的径向孔及6mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：8mm的径向孔，6mm的空以及轴顶端的倒角。8的径向空与6的孔相垂直。2、 10mm的锥孔为中心的加工表面。这一组加工表面主要是 10mm的锥孔3、 键槽为中心的加工表面。这一组加工表面主要是 平键键槽。4、 花键为中心的加工表面。这一组加工表面主要是 花键。这四组加工表面之间有一定的位置关系，主要是：（1） 6mm与10mm锥孔在一天直线上，并与键槽相垂直。（2） 8mm的径向孔与6mm
5、的孔相垂直，6mm的孔为通孔。由以上分析可知，对于这四组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工其他三组表面，并且保证他们之间的位置精度要求。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为45号钢。考虑到变速箱在运行中要经常加速及正、反向运动，零件在工作过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件中批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。（二）基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。几面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会
6、使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。1、 粗基准的选择对于轴类零件而言，以外圆作为粗基准是比较合理的。2、 精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。（三）制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以采用万能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应该考虑经济效果，以便降低生产成本。加工路线如下：工序1：车端面及外圆22mm，并倒角。普通车床和车床通用夹具，用顶尖辅助定位。工序2：钻
7、8mm的径向孔。普通车床和车床通用夹具。工序3：车端面及外圆17.5mm。普通车床和车床通用夹具。工序4：钻6mm的孔（两个，间距38.5mm）。钻床和专用夹具。工序5：锪10mm锥孔，钻床和专用夹具，采用组合刀具。工序6：铣底长30mm、两端半径20的键槽。铣床和专用夹具。工序7：铣键槽。铣床和专用夹具。工序8：热处理高频淬火，然后低温回火。工序9：粗磨外圆22mm。磨床和专用夹具。工序10：精磨外圆22mm。磨床和专用夹具。工序11：铣花键。铣床和专用夹具。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 换挡轴零件材料为45号钢，硬度为HB217-255，生产类型为中批生产，可采用在锻锤上合
8、模模锻毛坯。 根据上述原始材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、 外圆表面（22mm及17.5mm）考虑其加工长度为290.5mm，为简化模锻毛坯的外形，现在直接取其外圆表面直径为22mm，表面粗糙度值要求为Rz0.8m（高频淬火区为Rz0.4m），要求高精加工，此时直径加工余量2Z=1mm已能满足加工要求。2、 8mm径向孔毛坯为实心，无精度要求。确定其工序尺寸及余量为：钻孔：8mm3、 6mm的通孔无精度要求。确定其工序尺寸及余量为：钻孔：6mm4、 10mm的锥孔位置要求：锥角为30i，确定其工序尺寸及余量为：钻孔10mm锥孔5、 铣键槽铣键槽：长
9、30mm，宽6mm，深2mm。铣槽侧成锥角6、 铣花键齿数：36模数：0.472压力角：45分度园直径：16.99mm（五）确定切削用量及基本工时工序1：车端面及外圆22mm，并倒角。普通车床和车床通用夹具。本工序采用计算法确定切削用量。1、加工条件 工件材料：45钢正火，模锻。加工要求：粗车22mm端面及外圆，表面粗糙度值为Rz0.4m。车床：CA6140卧式车床。刀具：刀片材料为YT15，kr=90，o=15，o=8r=0.5mm。2、计算切削用量（！）粗车22mm端面。1）确定端面最大加工余量：可以将加工余量确定为1mm。2）确定进给量：根据切削用量简明手册（第三版）（以下简称切削手册）
10、，确定 =0.18mm/r。3）计算切削速度：按切削手册，切削速度的计算公式为vc=cvkv/Tmaxvpfyv vc=242x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97/(600.2x30.15x0.510.35)=108.6m/min4）确定机床主轴转速：ns=1000vc/(dw)=1000x108.6/(x22)=531r/min按机床说明书，与531r/min相接近的机床转速为500 r/min 及560r/min，现在选取560r/min。所以实际切削速度v=114.35m/min。5）计算切削工时：按工艺手册，取 l=1mm t=l/v=0.0092min（2）粗车22外园1
11、）背吃刀量：单边余量Z=1mm。2）进给量：根据切削手册，选用 f=1.0mm/r。3）计算切削速度：根据切削手册， vc=116m/min。4）确定主轴转速： ns=568r/min。工序2：钻8mm的径向孔。1、 加工条件工件材料：45号钢正火，模锻。加工要求：钻孔深55mm。机床：普通车床。刀具：钻头，尺寸：直径8mm，长65mm2、 计算切削用量（1）钻8mm的径向孔1） 确定径向孔的最大加工余量：-0.5mm。2） 确定进给量：根据切削手册，f=0.15mm/r。3） 确定切削速度：按切削手册，vc=100.8m/ min。4） 确定机床主轴转速：ns=532r/min。工序3：车端
12、面及外圆17.5mm。（1）粗车17.5mm端面。1）确定端面最大加工余量：可以将加工余量确定为1mm。2）确定进给量：根据切削用量简明手册（第三版）（以下简称切削手册），确定 =0.18mm/r。3）计算切削速度：按切削手册，切削速度的计算公式为vc=cvkv/Tmaxvpfyv vc=242x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97/(600.2x30.15x0.510.35)=108.6m/min4）确定机床主轴转速：ns=1000vc/(dw)=1000x108.6/(x22)=531r/min按机床说明书，与531r/min相接近的机床转速为500 r/min 及560r/min，现在选取560r/min。所以实际切削速度v=114.35m/min。5）计算切削工时：按工艺手册，取 l=1mm t=l/v=0.0092min（2）粗车17.5mm外圆1）背吃刀量：单边余量Z=1mm。2）进给量：根据切削手册，选用f=1.0mm/r。3）计算切削速度：根据切削手册， vc=116m/min。4）确定主轴转速： ns=568r/min。工序4：钻6mm的孔（两孔间距38.4m
