真阶梯轴S o l i d W o r k s
课程设计
YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
三维造型设计
课程设计说明书
机电工程学院
学
院：
专
机械设计制造及其自动化
业：
学号、姓
名：
指导教师：
课程设计任务书
枣庄学院
三维造型设计课程设计任务书
一、设计题目：减速机
二、设计依据
1、零件图
2、年产量：10000件/年
三、设计任务
1、四个主要的零件图各1张，共四张
2、装配图1张
2、课程设计说明书 1份
四、设计起讫日期： 2016年5月15日——2016年5月25日
班级：2015级升本一
学生：侯泽华
指导教师：孟忠良
零件图
图1端盖
图2 阶梯轴
图3 平键
图4 套筒
本次课程设计主要是对所学的课程SolidWorks进行一次知识与理论的再一次升华，课程的题目为减速机设计，分析和综合所学的知识定出了建模的思路。其中的内容讲解了减速机的零件的建模过程，在展现零件建模生成的时候，进一步巩固了SolidWorks所学的零件建模的过程，在生成零件的时候主要运用拉伸、切除命令。在一个零件生成之后进行装配体的生成，按照老师的要求最终生成零件及装配体的二维工程图。
【关键词】SolidWorks；减速机；零件建模；装配体
The curriculum design is mainly on the course SolidWorks a knowledge and theory sublimation course again,reduction box design, analysis and synthesis of knowledge from the modeling idea. As long as the content on the modeling of reduction box parts, in the show parts modeling, to further consolidate the process of parts modeling SolidWorks learned, when generating parts of the main use of stretching, resection of command. The generation of the assembly after a generation of parts, 2D engineering drawing according to the requirements of the teacher finally generate the parts and assembly.
【Keywords】 SolidWorks; reduction box; assembly modeling;
第一章前言......................................................... 第2章减速机总体分析............................................... 第3章零件的建模...................................................
3.1端盖的建模....................................................
3.1.1总体思路的设计..............................................
3.1.2创建端盖....................................................
3.1.3拉伸多边形..................................................
3.1.4 拉伸上盖面.................................................
3.1.5 拉伸切除孔 (8)
3.1.6 加工圆孔...................................................
3.1.7拉伸切除孔 (10)
3.1.8倒圆角 (10)
3.1.9 旋转切除 (11)
3.2 阶梯轴的建模.................................................
3.3 平键建模 (16)
3.4 套筒的建模 (17)
3.7 其它零件的建模 (18)
第4章装配体的生成 (19)
4.1新建装配体 (19)
4.2插入零件 (19)
4.3 添加装配关系 (19)
参考文献 (20)
致谢 (21)
第一章前言
本次课程设计是本学期SolidWorks这们课程的学习结果的一次检验，我的课程设计的题目是减速机夹具。按照老师的要求最终的设计结果包括：四个主要的零件图各1张，共四张；装配图1张；课程设计书1份，希望在自己的努力和所学知识情况下独立完成任务要求。
SolidWorks应用程序是一套机械设计自动化软件，它采用了大家所熟悉的Microsoft Windows 图形用户界面。使用这套简单易学的工具，机械设计工程师能快速地按照其设计思想绘制出草图，并运用特征与尺寸绘制模型实体、装配体级详细的工程图。
SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。至此，SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。SolidWorks的突出特点：
SolidWorks软件功能强大，组件繁多。SolidWorks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。
在SolidWorks 中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。对于超过一万个零部件的大型装配体，SolidWorks 的性能得到极大的提高。
SolidWorks 可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。
用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。镜像部件是SolidWorks 技术的巨大突破，镜像部件能产生基于
已有零部件的新的零部件。SolidWorks 用捕捉配合的智能化装配技术，来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。
SolidWorks 提供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。
从三维模型中自动产生工程图，包括视图、尺寸和标注。增强了的详图操作和剖视图，包括生成剖中剖视图、部件的图层支持、熟悉的二维草图功能、以及详图中的属性管理员。使用RapidDraft技术，可以将工程图与三维零件和装配体脱离，进行单独操作，以加快工程图的操作，但保持与三维零件和装配体的全相关。
用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同的位置，以便了解运动的顺序。交替位置显示视图是专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。SolidWorks 才提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。“全动感的”的用户界面减少设计步骤，减少了多余的对话框，从而避免了界面的零乱。
第2章减速机总体分析
蜗轮蜗杆减速机
减速机的概念：
减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，把电动机、内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。
蜗轮蜗杆减速机：
蜗轮蜗杆减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。
减速机的作用主要有：
1、降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。
2、减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。
结构：蜗轮蜗杆减速机基本结构主要由传动零件蜗轮蜗杆、轴、轴承、箱体及其附件所构成。可分为有三大基本结构部：箱体、蜗轮蜗杆、轴承与轴组合。箱体是蜗轮蜗杆减速机中所有配件的基座，是支承固定轴系部件、保证传动配件正确相对位置并支撑作用在减速机上荷载的重要配件。蜗轮蜗杆主要作用传递两交错轴之间的运动和动力，轴承与轴主要作用是动力传递、运转并提高效率。
图2-1 减速机示意图
本次设计的减速机主要包括端盖、阶梯轴、螺母、套筒等20个零件组成，
分析各个零件的结构形式，在SolidWorks中采用基本的拉伸、切除、凸台旋转等基本的操作就可以做出零件的建模，最后按照任务要求将主要的三个零件建模转换成二维工程图，并进行尺寸的标注。
第3章零件的建模
3.1端盖的建模
如图1-1所示底座和我们最熟悉的减速器的箱体类似，所以我们可以按照我们所熟悉的最基本的拉伸、切除等就可以。如图1-2所示为端盖的二维工程图，总体的思路：首先，拉伸最下面的底板，第二步在拉伸好的底板上继续拉伸多边形，第三步在拉伸好的多边形上面继续拉伸出圆形凸台，第四步在多边形上拉伸切除出来四个等径圆孔，第五步在等径孔上再做四个小孔并拉伸切除，第六步前视基准面作为基准，做圆形凸台直径32并拉伸5.5mm,第七步以直径32的圆前面为基准面，画直径11.5的圆并拉伸切除成形到下一基准面，最后倒圆角，避免加工成品件划伤。
图3-1 端盖
图3-2 端盖的二维工程图
端盖
步骤1：新建文件
启动SolidWorks2012，单击菜单栏里的“文件”→“新建”命令，或者单击“标准”工具栏中的“新建”按钮，在弹出的“新建SolidWorks文件”，对话框中，单击“零件”按钮，然后单击“确定”按钮，创建一个新的零件文件夹。
步骤2：绘制草图
在“FeatureManager设计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“矩形”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，绘制三个圆弧（首先做一个直径42的圆，其次以42为半径，右侧水平点处为圆心，画直径84的圆，之后做45度角，画半径6的圆，与直径42,84的圆均相切），剪去多余的线，圆弧连接后的中心在原点，如下图所示。
步骤3：拉伸实体
单击菜单栏中的“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台/基体”按钮，拉伸生成一个4mm的近似长方体。如图3-3所示：
图3-3创建底板
多边形
步骤1：绘制草图
选择上底板面作为基准面作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，绘制一个直径为28.5的圆，在一个45度对角线画半径6的圆，之后“圆周阵列”命令，剪去多余线条，出现多边形形状。
步骤2：拉伸多边形
单击菜单栏中的“插入”→“拉伸”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸”按钮，系统弹出“拉伸”属性管理器，在深度的文本框里输入4，然后单击“确定”按钮。如图3-4所示：
图3-4 创建多边形
3.1.4 拉伸上面
步骤1：绘制草图
选择拉伸好的多边形上面作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，绘制一个直径25的圆，圆的中心在原点。
步骤2：拉伸实体
单击菜单栏中的“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台/基体”按钮，拉伸生成一个3mm的长方体。
图3-5上端面
3.1.5 拉伸切除孔
步骤1：绘制草图
选择上面作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，一个直径为37mm的圆。
步骤2：画四个等径小圆
单击菜单栏中的“插入”→“圆”命令，或者单击“特征”工具栏中的“圆”按钮，原点处画直径37的圆，以45度方向做虚线画圆，“菜单”命令找”线性草图阵列“之后点击“圆周阵列”，画圆。
步骤3：拉伸切除
做好四个等径小圆后，菜单栏处“特征”找“拉伸切除”命令，出现对话框，切除高度3.6mm，如图所示。
图3-6孔的生成
（5）拉伸小孔
单击菜单栏中的“插入”→“拉伸切除”命令，或单击“特征”工具栏中的“拉伸切除”按钮，以“前视基准面”为基准做直径4.5mm的圆，之后“拉伸切除”→“成形到下一面”→5mm，采用如图3-7所示：
图3-7小孔的生成
3.1.6 加工圆孔
步骤1：绘制草图
选择前视作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“圆”，做直径32的圆。
图3-8 圆形凸台
步骤2：拉伸切除
做直径21的圆，之后单击菜单栏中的“插入”→“凸台/基体”→“切除”命令，或者单击“特征”工具栏中的“切除”按钮，在深度的文本框里输入5.5mm，切除生成一个直径21mm的圆，如图所示。
图3-9 直径21mm圆
3.1.7 拉伸切除孔
选择以直径21圆的前面作为基准面，画直径11.50mm的圆，“菜单”→“圆”，之后“特征”→“拉伸切除”→“成形到下一基准面”。
图3-9 直径11.50mm圆
“特征”→“倒1mm圆角”
图3-9 倒圆角
图3-10 倒0.5mm圆角
选择“上视基准面”→“正方形1mm”→“特征”→“旋转切除（其中以中心线为旋转轴，旋转角度360°）”
图3-11 旋转切除
3.2 阶梯轴的建模
如图3-12所示为阶梯轴二维工程图。阶梯轴在机械中常用来传递动力和扭矩。创建阶梯轴时，首先生成阶梯轴的一段轴径，然后按照图纸尺寸依次进行拉伸，生成其他轴径，接着设计基准面，创建倒角和键槽。
图3-12 阶梯轴二维工程图
图3-13 阶梯轴
步骤1：新建文件
在“FeatureManager设计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，绘制出圆图形。单击菜单栏中的“插入”
→“拉伸凸台”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台”按钮，系统
弹出“拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。生成轴段如图3-14所示：
图3-14轴段
步骤2：拉伸凸台
以长度32mm的轴段的端面为基准面。绘制直径为15mm的圆，然后单击绐围区右上角的"退出草图”按钮。单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“拉伸凸台”命令，或单击"草图工具栏中的"拉伸凸台“按钮。系统弹出“拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。生成轴段如图3-15所示：
图3-15阶梯轴段
步骤3：拉伸凸台
以长度32mm的轴段的另一端面为基准面。绘制直径为15mm的圆，然后单击绐围区右上角的"退出草图”按钮。单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“拉伸凸台”命令，或单击"草图工具栏中的"拉伸凸台“按钮。系统弹出“拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。生成轴段如图3-16所示：
图3-16阶梯轴段
步骤4：拉伸凸台
以长度10mm的直径为15mm轴段的端面为基准面。绘制直径为14mm的圆，然后单击绐围区右上角的"退出草图”按钮。单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“拉伸凸台”命令，或单击"草图工具栏中的"拉伸凸台“按钮。系统弹出“拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。应用同样的方法做出长度31mm的轴颈为13mm的轴段，生成轴段如图3-17所
示：
图3-17阶梯轴
步骤4：倒角
在特征界面中，单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“拉伸凸台”命令，或单击"草图工具栏中的"倒角“按钮。系统弹出“倒角”属性管理器，然后选择各轴段的外圆，距离为0.5mm，角度为45度，最后按“确定”按钮。生成倒角
如图3-18阶梯轴所示：
图3-18阶梯轴
步骤5：切削键槽
建立基准面并编辑草图，在如图3-19所示的基准面上画出键槽轮廓，单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“拉伸切除”命令，或单击"草图工具栏中的"拉伸切除“按钮。系统弹出“拉伸切除”属性管理器，然后选择拉伸长度为30mm,最后按“确定”按钮。生成键槽如图3-19阶梯轴所示：
(a) (b)
图3-19阶梯轴
步骤6：切削键槽
建立基准面并编辑草图，在如图3-20所示的基准面上画出键槽轮廓，单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“拉伸切除”命令，或单击"草图工具栏中的"拉伸切除“按钮。系统弹出“拉伸切除”属性管理器，最后按“确定”按钮。
生成键槽如图3-20所示:
(a) (b)
图3-20键槽
步骤7：保存文件
所有的建模生成之后，单击菜单栏中的“文件”→“保存”令，将零件存
为阶梯轴。
图3-21阶梯轴
3.3 平键
平键常用于轴于轴上的传动件之间的可拆卸连接，用以传递转矩和运动；当配合件之间要求做轴向运动时，还可以起导向作用，结构形式简单。观察图3-22发现该结构是对称结构，图3-23是平键的二维工程图，总体的思路是首先绘出大体的外轮廓然后进行拉伸。
图3-22 平键示意图
图3-23平键二维工程图
在“solidworks“设计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“直线”命令，或者单击“草图”工具栏中的“直线”按钮，绘制出如图3-24所示图形。单击菜单栏中的“插入”→“拉伸凸台”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台”，即可生成本零件三维视图。
图3-24 草图
3.4 套筒的建模
轴承的配合分外圈和内孔两个配合,首先要考虑是外圈主转动还是内圈主转动.一般主转动用轻过盈,非主转动用动配并压紧端面,轴承配合是很讲究的。
步骤1：
选择“圆”命令，做直径18.5和23.5的圆。
图3-25 套筒草图
步骤2：
选择“特征”→“拉伸凸台”，建模如图生成所示。
图3-26 拉伸切除草图
3.7 其它零件的建模
本次设计的减速机共由22个零件组成，出了上面介绍的四个零件，对于剩下的18零件的生成都很简单，基本上都应用拉伸、旋转命令制作成所需的建模，最后保存文件名。
具有螺纹特征的螺钉零件17、20、21建模的生成，主要的操作步骤先拉伸出大体的外轮廓，然后螺纹体的生成。滚珠轴承11有圆环，小滚珠组成，涡轮3、蜗杆2上边有螺纹，先做出大体轮廓后，之后采用螺纹体的生成建模。
第4章装配体的生成
在所有的零件生成之后，单击文件新建，选择文件的类型为装配图，在装配文件生成之后。单击工具栏中“插入零部件”命令，浏览文件的所在位置在所有的零件都插入之后，从零件1开始装配减速机，单击工具栏中的“配合”命令。
基本的配合原则，对于圆柱相配合的圆面，选择配合方式为同轴心，其它相接触的面直接选择接触配合，在所有的零件配合好后单击“保存”命令，文件名保存为减速机。
4.1新建装配体
启动SolidWorks2010，单击菜单栏中的“文件”→“新建”命令，或单击“标准”工具栏的“新建”按钮，在弹出的“新建SolidWorks文件”对话框中，单击“装配体”按钮，然后单击“确定”按钮，创建一个新的装配体文件。
4.2插入零件
在弹出的“开始装配体”属性管理器中单击“浏览”按钮，选择前面创建保存的零件文件夹将其插入生产的零件到装配界面。
4.3 添加装配关系
单击“装配体”工具栏中的“配合”按钮，添加装配关系。选择螺钉21的端面和端盖6、9、14的端面，选择“同轴心”的配合关系，单击“确定”按钮。
选择阶梯轴5、滚珠轴承11、套筒16，单击“装配体”工具栏中的“配合”按钮，添加装配关系。选择阶梯轴、滚珠轴承、套筒、大端盖14，添加“同轴心”配合关系。单击“装配体”工具栏中的“配合”按钮，对于剩余的零件螺纹杆和接触螺母等零件都是采取上述的方法生成，在所有的零件配合好后单击“保存”命令，文件名保存为“减速机”。
参考文献
[1] 濮良贵,纪名刚.机械设计[M].7版.北京:高等教育出版社,2002.
[2] 闻邦椿.机械设计手册 [M].5版.北京:北京工业出版社,2010.
[3]?葛正浩,金生蔡,小霞等.?SolidWorks2008典型机械零件设计实训教程[M].北京：化学工业出版社,2008?
[4]?商跃进,曹茹.?SolidWorks三维设计及应用教程[M].北京:机械工业出版社，2008?
[5]?邓力,高飞,高长银.?SolidWorks2007机械建模与工程实例分析[M].北京:清华大学出版社,2008
[6]?江洪,陆利峰.?SolidWork工程制图与管路实例解析[M].北京:机械工业出版社, 2008?
[7]?陈霖,胡谨,张廷敏.SolidWorks中文版习题精解[M].北京:人民邮电出版社,2011
机电及自动化学院《机械制造工艺学》课程设计说明书设计题目：输出轴工艺规程设计 目录 1、零件的分析 1.1、计算生产纲领，确定生产类型------------------------- 3 1.2、零件的作用-----------------------------------------3 1.3、零件的工艺分析-------------------------------------3 2、工艺规程设计 2.1、确定毛坯的制造形式---------------------------------3
2.3、制定工艺路线---------------------------------------4 2.3.1、加工方法的选择---------------------------------4 2.3.2、加工顺序的安排---------------------------------4 2.3.3、拟定加工工艺路线-------------------------------5 2.3.4、加工路线的确定--------------------------------6 2.3.5、加工设备的选择--------------------------------6 2.3.6、刀具的选择------------------------------------7 3、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-------------7 4、确定切削用量及加工时间 4.1、切削用量选定--------------------------------------10 4.2、基本加工时间确定-----------------------------------14 5、小结----------------------------------------------------18 6、参考文献------------------------------------------------19 7、附件---------------------------------------------19 第一章零件的分析 1.1计算生产纲领，确定生产类型 如下面零件图所示为输出轴，该产品年产量为5000台，设其备品率为16%，机械加工废品率为2%，现制订该零件的机械加工工艺规程。 技术要求如下： ①锻件消除内应力； ②未注明倒角为1×45o； ③调质处理217~255HBS； ④材料45钢，N=Qn(1+a%+b%)=5000×1×(1+16%+2%)=5900(件/年）。 输出轴的年生产量为5900件，现通过计算，该零件质量约为3kg。根据教材表2-3，生产纲领与生产类型的关系，可确定其生产类型为大批量生产。
一、零件的分析 1.1 轴的作用 轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。按照轴的承受载荷不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴成为转轴，只承受弯矩的轴称为心轴，只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。 1.2 轴的工艺分析 该轴主要采用40Cr钢能承受一定的载荷与冲击。此轴为阶梯轴类零件，尺寸精度，形位精度要求均较高。Φ21，φ22.5，φ24，Φ22.55为主要配合面，精度均要求较高，需通过磨削得到。轴线直线度为φ0.01，两键槽有同轴度要求。在加工过程中须严格控制。 <1）该轴采用合金结构钢40Cr，中等精度，转速较高。经调质处理后具有良好的综合力学性能，具有较高的强度、较好的韧性和塑性。 <2）该轴为阶梯轴，其结构复杂程度中等，其有多个过渡台阶，根据表面粗糙度要求和生产类型，表面加工分为粗加工、半精加工和精加工。加工时应把精加工、半精加工和粗加工分开，这样经多次加工以后逐渐减少了零件的变形误差。 <3）零件毛坯采用模锻，锻造后安排正火处理。 <4）该轴的加工以车削为主，车削时应保证外圆的同轴度。 <5）在精车前安排了热处理工艺，以提高轴的疲劳强度和保证零件的内应力减少，稳定尺寸、减少零件变形。并能保证工件变形之后能在半精车时纠正。
<6）同一轴心线上各轴孔的同轴度误差会导致轴承装置时歪斜，影响轴的同轴度和轴承的使用寿命。在两端面钻中心孔进行固定装夹可以有效防止径向圆跳动、保证其同轴度。 零件图如下
轴的各表面粗糙度、公差及偏差见表一 30
二、工艺规程设计 2.1确定毛坯的制造形式 阶梯轴材料为40Cr钢，要求强度较高，且工件的形状比较简单，毛坯精度低，加工余量大，因年产5000件，所以达到批量生产水平。综上考虑，采用锻件，其锻造方法为模锻，毛坯的尺寸精度要求为IT12以下。 2.2 定位基准的选择 正确的选择定位基准是设计工艺过程中的一项重要的内容，也是保证加工精度的关键，定位基准分为精基准和粗基准，以下为定位基准的选择。粗基准的选择。 <1）粗基准的选择 应能保证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工序提供精基准。所以为了便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表面为定位基准，或用外圆表面和顶尖孔共同作为定位基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都比较方便，一般用卡盘装夹。为了保证
锻造毛坯工艺设计说明书 课程名称：机械制造工艺设计 设计题目：轴自由锻毛坯制造工艺设计设计单位：机自1103 设计人学号： 设计人姓名：郑晓虎 指导教师：张锁梅贾志新 2014年6月
目录 1 锻件加工余量、余块、公差的确定 (1) 锻造方式及毛坯类型的选择 (1) 锻件加工余量、余块、公差的确定 (1) 2 毛坯质量和尺寸的计算 (3) 毛坯质量的计算 (3) 毛坯尺寸的计算 (4) 3 自由毛坯变形步骤、温度和冷却 (5) 毛坯变形步骤 (5) 锻造温度 (5) 冷却方式 (6) 4 设备的选择 (6) 5 参考文献 (7)
1锻件加工余量、余块、公差的确定 锻造方式及毛坯类型的选择 锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定的机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。根据坯料的移动方式，锻造方式分为自由锻，模锻，闭式模锻，闭式镦锻等，本课程采用自由锻的方式。 零件为阶梯轴类零件，材料选择45钢。阶梯轴零件工作时，些部位如轴颈（主要是与滑动轴承配合的轴颈）往往要承受摩擦、磨损，严重时可能发生咬死（又称抱轴）现象，使轴类零件运转精度下降，有时还需要承受多种载荷的作用。为增强阶梯轴的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。 锻件加工余量、余块、公差的确定 锻件图是编制锻造工艺、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据。它是在零件图的基础上考虑加工余量、锻造公差、锻造余块和操作用夹头等因素绘制而成的，如下图1。 图1 轴的锻件图 余量：为了保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度，在零件外表面需要加工部分，留一层
湖南农业大学工学院 课程设计说明书 课程名称：机械制造工艺学 题目名称：输出轴加工工艺及夹具设计 班级：2005级机械设计制造及自动化专业 3班姓名：朱汪波 学号：200540601322 指导教师： 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 20年月日
目录 前言 (3) 1、零件的工艺分析及生产类型的确定 (3) 技术要求分析 (3) 零件的工艺分析 (3) (3) 2、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (3) 选择毛坯 (3) 毛坯尺寸的确定 (4) 3、选择加工方法，制定加工艺路线 (5) 定位基准的选择 (5) 零件表面加工方法的选择 (5) 制定艺路线 (6) 4、工序设计 (7) 选择加工设备与工艺装备 (7) 选择机床根据工序选择机床 (7) 选用夹具 (7) 选用刀具 (8) 选择量具 (8) 确定工序尺寸 (8) 5、确定切削用量及基本工时 (10) 切削用量。 (10) 基本时间 (12) 6、夹具设计 (12) 定位方案 (12) 分度设计 (13) 切削力和夹紧力的计算 (13) 7、结论 (14) 参考文献 (14) 致谢 (15) 附录 (15)
输出轴加工工艺及夹具设计 摘要：机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用，而机械加工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺和夹具设计，着重于几个重要表面的加工，具有一定的尺寸、形状、位置要求，还有一些强度、表面粗糙度要求等，然而这些都会在文中得以体现。 关键词：制造；输出轴；加工工艺；夹具； 前言 机械制造工艺学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之后进行的。这是我们进行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，从锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。我也相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。 本次课程设计是机械制造工艺学这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。 零件的工艺分析及生产类型的确定 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，选用铸件。 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φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圆柱面，φ50、φ80、φ104的内圆柱表面，10个φ20 2
目录 课题任务书 (1) 一、减速器测绘与结构分析 (1) 1、分析传动系统的工作情况 (1) 2、分析减速器的结构 (2) 3、测绘零件 (3) 二、传动系统运动分析计算 (7) 1、计算总传动比i；总效率 ；确定电机型号 (7) 2、计算各级传动比和效率 (9) 3、计算各轴的转速功率和转矩 (9) 三、工作能力分析计算 (10) 1、校核齿轮强度 (10) 2、轴的强度校核 (13) 3、滚动轴承校核 (17) 四、装备图设计 (18) 1、装备图的作用 (18) 2、减速器装备图的绘制 (19) 五、零件图设计 (22) 1、零件图的作用 (22) 2、零件图的内容及绘制 (22) 参考文献 (25)
03机电\数模班综合课题任务书 学号：xxx 姓名：xxx 指导教师：xx 同组姓名：xx、xxx、xxx、xx、xx 一、课题：传动系统测绘与分析 二、目的 综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力，培养团队协作精神。 三、已知条件 1．展开式二级齿轮减速器产品（有关参数见名牌） 2．工作机转矩：300N.m，不计工作机效率损失。 3．动力来源：电压为380V的三相交流电源；电动机输出功率 P=1.5kw。 4．工作情况：两班制，连续单向运行，载荷较平稳。 5．使用期：8年，每年按360天计。 6．检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。 7．工作环境：室内常温，灰尘较大。 四、工作要求 1．每组拆卸一个减速器产品，测绘、分析后将零件装配复原，并使用传动系统能正常运转。 2．每组测绘全部非标准件草图（徒手绘制），并依据测量数据确定全部标准的型号。 3．每组一套三轴系装配图（每人一轴系）。 4．各人依据本组全部零件测绘结果用规尺绘制减速器装配图、低速级大齿轮和输出轴的零件工作图。 5．对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能
《机械制造工艺》 综合实训 专业机电一体化 班级 姓名 学号 指导教师 完成日期2016.06.26
《机械制造工艺学》综合实训任务书 2015—2016 学年第二学期 机电工程系：机电一体化技术专业课程名称：机械制造工艺学 设计题目：轴的加工工艺规程的编制 一、设计的主要任务 如图所示为减速器输出轴，批量500件，材料45钢。试编制其加工工艺规程。 二、完成期限： 自2016年 5 月26 日至2016 年6 月26 日共2 周 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日
摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。
目录 第1章前言 (1) 第2章工艺方案分析 (2) 2.1 零件图 (2) 2.2 零件图分析 (2) 2.3 确定加工方法 (2) 2.4 确定加工方案 (2) 第3章工件的装夹 (4) 3.1 定位基准的选择 (4) 3.2定位基准选择的原则 (4) 3.3确定零件的定位基准 (4) 3.4装夹方式的选择 (4) 3.5机械制造工艺常用的装夹方式 (4) 3.6 确定合理的装夹方式 (5) 第4章刀具及切削用量 (5) 4.1 选择刀具的原则 (5) 4.2 选择车削用刀具 (6) 4.3 设置刀点和换刀点 (7) 4.4 确定切削用量 (7) 第5章典型轴类零件的加工 (8) 5.1 轴类零件加工工艺分析 (8) 5.2 典型轴类零件加工工艺 (10) 5.3 加工坐标系设置 (12) 5.4 手工编程 (14) 第6章结束语 (17) 第7章致谢词 (18) 参考文献 (19) 机械加工工艺过程卡片 (20)
平顶山工业职业技术学院 阶梯轴的加工工艺 班级： 姓名： 学号： 成绩：
目录 一零件的工艺分析 (6) 二生产纲领的计算与生产类型的确定 (10) 三确定毛坯、绘制毛坯图 (11) 四拟定轴的工艺路线 (12) 五选择加工设备及工艺装备 (16) 六加工工序设计 (17) 七加工后零件的三维图 (24) 八设计小结 (26)
摘要 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济个部门的技术进步，技术改造提供先进高效的技术装备，他首先要为我国正在发展的产业包括农业，重工业，轻工业以及其他的产业提供质量优良先进的技术设备，同时还要为新材料新能源机械工程等新技术的生产和应用提供基础设备。 随着科学技术和工业生产的飞速发展，国民经济个部门迫切需要各种各样质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的机械产品。其中产品设计师决定产品性能，质量水平市场竞争力和经济效益的重要环节，因此采用数控加工就成了首选，因为他工作效率高，质量好，加工精度高
一零件的工艺分析 1、轴的用途： 轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件（如齿轮、蜗杆登），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。按照轴的承受载荷不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴成为转轴，只承受弯矩的轴称为心轴，只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。 该轴主要采用40Cr钢能承受一定的载荷与冲击。此轴为台阶类零件，尺寸精度，形位精度要求均较高。Φ16，φ18，φ17为主要配合面，精度均要求较高，需通过磨削得到。轴线直线度为φ0.01，两键槽有同轴度要求。在加工过程中须严格控制。 2、技术要求： 轴通常是由支承轴颈支承在机器的机架或箱体上，实现运动传递和动力传递的功能。支承轴颈表面的精度及其与轴上传动件配合表面的位置精度对轴的工作状态和精度有直接的影响。其技术要求包括以下内容： 尺寸精度 轴段1，2，4，5为主要配合面，尺寸精度要求较高。 2.形状精度 该轴公共轴线的直线度公差为。其圆度及圆柱度无特殊要求，但应控制在尺寸公差范围内。 3.位置精度 零件对位置精度要求较低，无特别要求。故可按一般规定普通精度轴的配合轴径对支承轴径的径向圆跳动取为0.01~0.03mm。 4.表面粗糙度 具有配合要求的各轴颈表面粗糙度为1.6μm，轴肩侧面表面粗糙度为3.2μm，键槽底面粗糙度要求较低，为3.2μm，侧面为3.2μm。其余为12.5μm.
------------------------------------------装订线------------------------------------------ 综合课题说明书 题目传动系统测绘与分析 机电工程系机械设计专业04机43 班 完成人xx 学号xxxxxx 同组人xx、xxx…… 指导教师XX 完成日期200x 年x 月xx 日 XX机电工程学院
目录 课题任务书 (1) 一、减速器结构分析 (1) 1、分析传动系统的工作情况 (1) 2、分析减速器的结构 (2) 3、零件 (3) 二、传动系统运动分析计算 (7) 1、计算总传动比i；总效率 ；确定电机型号 (7) 2、计算各级传动比和效率 (9) 3、计算各轴的转速功率和转矩 (9) 三、工作能力分析计算 (10) 1、校核齿轮强度 (10) 2、轴的强度校核 (13) 3、滚动轴承校核 (17) 四、装备图设计 (18) 1、装备图的作用 (18) 2、减速器装备图的绘制 (19) 五、零件图设计 (22) 1、零件图的作用 (22) 2、零件图的内容及绘制 (22) 参考文献 (25)
04机电综合课题任务书 学号：xxx 姓名：xxx 指导教师：xx 同组姓名：xx、xxx、xxx、xx、xx 一、课题：机械传动系统与分析 二、目的 综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力，培养团队协作精神。 三、已知条件 1．展开式二级齿轮减速器产品（有关参数见名牌） 2．工作机转矩：300N.m，不计工作机效率损失。 3．动力来源：电压为380V的三相交流电源；电动机输出功率 P=1.5kw。 4．工作情况：两班制，连续单向运行，载荷较平稳。 5．使用期：8年，每年按360天计。 6．检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。 7．工作环境：室内常温，灰尘较大。 四、工作要求 1．每组拆卸一个减速器产品，测绘、分析后将零件装配复原，并使用传动系统能正常运转。 2．每组测绘全部非标准件草图（徒手绘制），并依据测量数据确定全部标准的型号。 3．每组一套三轴系装配图（每人一轴系）。 4．各人依据本组全部零件测绘结果用规尺绘制减速器装配图、低速级大齿轮和输出轴的零件工作图。 5．对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能
莱芜职业技术学院 《机械制造工艺学》 综合实训 题目：阶梯轴机械加工工艺规程编制 系别：机电工程系 专业：机电一体化技术 班级：13级高职机电3班 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 2015年6 月 《机械制造工艺学》综合实训任务书 2014—2015 学年第二学期 机电工程系：机电一体化技术专业2013级高职机电3班 课程名称：机械制造工艺学 设计题目：轴的加工工艺规程的编制 一、设计的主要任务 如图所示为减速器输出轴，批量500件，材料45钢。试编制其加工工艺规程。二、完成期限： 自2015年 6 月15 日至2015 年6 月22 日共1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日 目录 序言 (1)
一. 零件的分析 (4) 1.1 轴的作用 (4) 1.2 轴的工艺分析 (4) 1.3 轴的零件图 (5) 二、工艺规程设计 (6) 2.1确定毛坯的制造形式 (6) 2.2定位基准的选择 (6) 2.3拟定轴的工艺路线 (7) 2.4加工工序的设计 (10) 2.5确定切削用量及基本工时 (11) 三、机床的设备选择 (12) 3.1机床设备选择 (12) 3.2工艺设备选用 (12) 3.3各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具 (13) 参考文献 (16) 零件三维图 (16) 工艺卡片 (17) 工序卡片 (18) 设计总结 (19) 序言 本课程综合实训是学生在学完机械制造工艺学课程的一个综合性和实践性很强的教学环节，通过实训，能综合运用所学基本理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺及结构设计的基本训练，掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 本次机械制造工艺学综合实训不仅仅能帮助我们利用已学的知识进行设计，还培养了我们自己分析，独立思考的能力。这次综合性的训练，我在以下几方面得到锻炼： （1）提高结构设计能力。通过设计零件的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的零件的能力。 （2）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望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，从中锻炼自己发现问题，分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作打下良好的基础。 一、零件的分析
轴测图是反映物体三维形状的二维图形，它富有立体感，能帮人们更快更清楚地认识产品结构。绘制一个零件的轴测图是在二维平面中完成，相对三维图形更简洁方便。 一个实体的轴测投影只有三个可见平面，为了便于绘图，我们将这三个面作为画线、找点等操作的基准平面，并称它们为轴测平面，根据其位置的不同，分别称为左轴测面、右轴测面和顶轴测面。当激活轴测模式之后，就可以分别在这三个面间进行切换。如一个长方体在轴测图中的可见边与水平线夹角分别是30°、90°和120°。 一、激活轴测投影模式 1、方法一：工具－－>草图设置、捕捉和栅格－－>捕捉业型和样式：等轴测捕捉－－>确定，激活。 2、在命令提示符下输入：snap－－>样式：s－－>等轴测：i－－>输入垂直间距：1－－>激活完成。 3、等轴面的切换方法：F5或CTRL E依次切换上、右、左三个面。 二、在轴测投影模式下画直线 1、输入坐标点的画法： ?与X轴平行的线，极坐标角度应输入30°，如@50<30。 ?与Y轴平行的线，极坐标角度应输入150°，如@50<150。 ?与Z轴平行的线，极坐标角度应输入90°，如@50<90. ?所有不与轴测轴平行的线，则必须先找出直线上的两个点，然后连线。 2、也可以打开正交状态进行画线。如下图，即可以通过正交在水平与垂直间进行切换而绘制出来。 ▲实例： 在激活轴测状态下，打开正交，绘制的一个长度为10的正方体图。 1、激活轴测－－>启动正交，当前面为左面图形。 2、直线工具－－>定第一点－－>水平方向10－－>垂直方向10－－>水平反方向10－－>C 闭合，如下图1。 3、F5：切换至上面－－>指定顶边一角点－－>X方向10－－>Y方向10－－>X方向10－－>C闭合，如图2。 4、F5：切换到右面－－>指定底边右角点－－>水平方向10－－>向上垂直方向10－－>确定完成，如下图3。 三、定位轴测图中的实体 要在轴测图中定位其它已知图元，必须打开自动追踪中的角度增量并设定角度为30度，这样才能从已知对象开始沿30°、90°或150°方向追踪。 1、如要在上例中的正方形右面定一个长度为4的正方形，则： 捕捉右面左底角－－>X轴方向：3－－>垂直方向4－－>水平方向4－－>下垂直方向4－－>C闭合，如下图1。 2、如要在顶面绘制一直径为4的圆，则： F5切换至顶面－－>椭圆工具－－>等轴测圆：i－－>捕捉对角线交叉点－－>半径：2－－>确定完成，如下图2。
阶梯轴锻造工艺设计 1.绘制锻件 原理：锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工、指导生产和验收锻件的主要依据，它是以机械零件图为基础，结合自由锻工艺特点，考虑到机械加工余量、锻造公差、工艺余块、检验试样及工艺卡等绘制而成。 根据零件图上阶梯轴长340mm、最大直径为100mm，对照《金属成型工艺设计》中表3—3中所列的零件总长为630~1000mm、最大直径80~120mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为10±4mm。 作图步聚：先用双点线按照已知尺寸画出零件尺寸轮廊，再按照求的尺寸用粗实线画出锻件的轮廊形状。并用细实线画出各尺寸引出线及标注线。然后，再在下面标出名义尺寸，并加上括号，如图1—1所示。
2.确定锻造工序 原理：根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择，并且先确定锻件成型所需要的基本工序、辅助工序、修正工序，再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。 由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件，变形工艺简单，且材料为常用45钢，塑性较好、容易变形，因此其主要变形工艺一般为下料、拨长、锻粗、拔出锻件等，如下图：
3.计算坯料质量及尺寸 （1）坯料质量计算 m坯=m锻+m烧+m头 根据阶梯锻件图，可将锻件自左至右分为四个圆柱体，分别计算其质量m1、m2、m3、m4、m5、m6，单位为kg，即 m1=π/4*0.4*7.8=2.97 m2=π/4*0.47*0.3*7.8=0.90 m3=π/4*0.64*0.64*0.7*7.8=1.77 m4=π/4*0.25*1.5*7.8=1.77 m5=π/4*0.45*0.45*0.3*7.8=0.37 m6=π/4*0.34*0.34*0.3*7.8=0.21 锻件质量为 m1+ m2+ m3+ m4+ m5+ m6=8.52 加热烧损率按锻件质量的2%计算
塑性成形工艺及模具设计 课程设计 姓名：杜延辉 学号： 同组成员：冶福山 1 1 1.2 计算锻件的主要参数............................................................................................................... 2、确定锻锤吨位 (5) 3、确定飞边槽形式和尺寸 (6) 4、绘制计算毛坯图 (6) 4.1截面图 (6) 5、制坯工步选择 .............................................................................................................................. (7) 6、毛坯体积计算与尺寸确定 (8) 6.1毛坯截面积算 (8) 6.2毛坯长度确定 (9)
7、其它型腔的设计 (9) 7.1拔长型腔的设计 (9) (9) (9) 7.2滚挤型腔的设计…………………………………………………………………………. 8、模膛的布排……………………………………………………………………………………. 1、模锻件图设计 对零件的整体形状尺寸，表面粗糙度进行分析，此零件的材料为 图( 形状相有内凹在具有生飞刺。 估算锻件的体积为93527.81cm3，则锻件质量约为 ρυ。锻件材料为45钢，即材质系数为 ÷ .76= 85 ? = =- 81 93527 kg .0 m72952 . 10 M1。锻件形状复杂系数： S=V锻/V外廓包容(1.1) 式中V锻—锻件体积； V外廓包容—外廓包容体的体积。 则204 93527≈ = S，形状复杂程度为Ⅲ级，锻件形状较复杂. 81 .0 458280 /
设计工作量（课程设计完成后应交的资料） 1.绘制零件图一张（手绘A4或者机绘）。 2.绘制毛坯-零件合图一张（计算机绘图A4或者手绘）。 3.设计说明书1份（手写20页左右--采用“A4纸”）。 4．说明书中包括机械加工工艺卡片一套、机械加工工序卡片5张以上。 5.重要工序的夹具设计。 设计"********"零件（图1）机械加工工艺规程。年产5000件。 3、输出轴，毛坯为Φ90棒料 技术要求 1.调质处理28~32HRC。 3.未注圆角R1。 2.材料45。4、保留中心孔。
分析输出轴的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。 三.输出轴零件的工艺分析 1. 零件的作用 题目所给定的零件是车床的输出轴，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。 2．零件的图样分析 （1）两个0.024 0.01160++?mm 的同轴度公差为0.02?mm 。 （2）0.05054.4++?mm 与0.0240.01160++?mm 的同轴度公差为0.02?mm 。 （3）0.0210.00280++?mm 与0.0240.01160++?mm 的同轴度公差为0.02?mm 。 （4）保留两端中心孔A1，A2。 （5）调质处理28-32HRC 。 四．工艺规程设计 1. 确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。考虑到机床在运行中药经常正反转，以及加速转动，所以零件在工作过程中则承受交变载荷及冲击载荷，选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。 2. 基面的选择 （1）粗基准的选择。对于一般输出轴零件而言，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，当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准;若零件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粗基准，现选取输出轴的两端作为粗基准。 （2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工艺基准不重合时应该进行尺寸换算。 3．制定工艺路线 （1）工艺路线方案一 工序1 下料 棒料90400mm mm ?? 工序2 热处理 调质处理28~32HRC 工序3 车 夹左端，车右端面，见平即可。钻中心孔B2.5,粗车各端各部 88?见圆即可，其余均留精加工余量3mm 工序4 精车 夹左端，顶右端，精车右端各部，其中0.024 0.0116035mm mm ++??、 0.021 0.0028078mm mm ++??处分别留磨削余量0.8mm
机械制造工艺学 课程设计 姓名：高森 学号： 20100460116 班级： 10机械本1 指导教师：李海英 完成日期： 2013年7月12日
机电工程学院课程设计任务书
目录 一、零件的工艺分析 (1) 1.1轴的用途： (1) 1.2技术要求： (1) 二、设计轴的工艺性 (3) 2.1结构工艺 (3) 2.2加工工艺 (3) 三、生产纲领的计算与生产类型的确定 (4) 3.1生产类型的确定 (4) 3.2生产纲领的计算 (5) 四、确定毛坯、绘制毛坯图 (5) 4.1选择毛坯 (5) 4.2确定毛坯的尺寸公差 (5) 五、拟定轴的工艺路线 (6) 5.1定位基准的选择 (6) 5.2零件表面加工方法的选择 (7) 5.3工艺顺序的安排 (7) 六、加工阶段的划分 (8) 七、确定工艺路线 (9) 八、选择加工设备及工艺装备 (10) 8.1机床设备的选用 (10) 8.2工艺装备的选用 (10) 九、加工工序设计 (11) 9.1确定工序尺寸 (11) 9.2确定工序的切削用量 (16) 十、参考资料 (17) 十一、心得体会 (17)
一、零件的工艺分析 1.1轴的用途： 该轴主要采用40Cr 钢能承受一定的载荷与冲击。此轴为台阶类零件，尺寸精度，形位精度要求均较高。Φ17，φ19，φ18为主要配合面，精度均要求较高，需通过磨削得到。轴线直线度为φ0.01，两键槽有同轴度要求。在加工过程中须严格控制。 1.2技术要求： 轴通常是由支承轴颈支承在机器的机架或箱体上，实现运动传递和动力传递的功能。支承轴颈表面的精度及其与轴上传动件配合表面的位置精度对轴的工作状态和精度有直接的影响。其技术要求包括以下内容： 1.2.1尺寸精度 轴段1，2，4，5为主要配合面，尺寸精度要求较高。 0.0210.0070 0.01180.005191817????+ --±其中主要加工面有外圆柱面两段，，轴颈，， 尺寸为6的两个键槽以及各退刀槽。 1.2.2 形状精度 该轴公共轴线的直线度公差为01.0φ。其圆度及圆柱度无特殊要求，但应控制在尺寸公差范围内。 1.2.3位置精度 零件对位置精度要求较低，无特别要求。故可按一般规定普通精度轴的配合轴径对支承轴径的径向圆跳动取为0.01~0.03mm 。 1.2.4表面粗糙度 具有配合要求的各轴颈表面粗糙度为1.6μm，轴肩侧面表面粗糙度为3.2μm，键槽底面粗糙度要求较低，为3.2μm，侧面为3.2μm。其余为12.5μm. 1.2.5 热处理:锻造后应对毛坯安排正火处理,为消除内应力粗加工之后安排退火处理，为改善材料的力学物理性质半精加工之后，精加工之前安排调质处理(850℃油淬加520℃持续2小时回火)。
阶梯轴锻造工艺设计说明书 一、绘制锻件图第1页 二、确定锻造工序第2页 三、计算坯料质量和尺寸第2页 四、锻造设备及吨位第4页 五、锻造温度范围加热冷却及热处理规范第4页
阶梯轴锻造工艺设计说明书 1、绘制锻件图 原理：锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工具、指导生产和验收锻件的主要依据，它是以机械零件图为基础，结合自由锻工艺特点，考虑到机械加工余量、锻造公差、工艺余块、检验试样及工艺卡头等绘制而成。 根据零件图上阶梯轴长340mm、最大直径为100mm，对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为630∽1000mm、最大直径80∽120mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为10±4mm。 作图大概步骤：先用双点划线按照已知尺寸画出零件尺寸轮廓，再按照求的的尺寸用粗实现画出锻件的轮廓形状，并用细实线划出各尺寸引出线及标注线。然后，再在下面标出名义尺寸，并加上括号，如图1-1所示。 图1-1 阶梯轴的锻件图
2、确定锻造工序 原理：根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择，并且先确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序、修整工序，再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。 由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件，变形工艺简单，且材料为常用45钢，塑性较好、容易变形，因此其主要变形工艺一般为下料、拔长、镦粗、拔出锻件等，如下图： 3、计算坯料质量及尺寸 （1）坯料质量计算 m坯=m锻+m烧+m头 根据阶梯锻件图，可将锻件自左至右分为四个圆柱体，分别计算其质量m1、m2、m3、m4、m5、m6，单位为kg,即
m1= π×1.12×0.4×7.8=2.97 4 m2= π×0.72×0.3×7.8=0.90 4 m3= π× 0.642×0.7×7.8=1.77 4 m4= π×0.52×1.5×7.8=2.30 4 m5= π×0.452×0.3×7.8=0.37 4 m6= π×0.342×0.3×7.8=0.21 4 锻件质量（单位kg）为 m锻=m1+m2+m3+m4+m5+m6=8.52 任务书给出加热烧损率按锻件质量的2%计算 m烧=2%×m锻=0.17 截料损失按锻件质量的4%计算 m头=4%×m锻=0.34 坯料质量m坯=m锻+m烧+m头=9.03kg （2）坯料尺寸计算 此锻件以钢材为坯料，锻比取1.2，可按锻件最大截面Ф110mm对照《金属成形工艺设计》中表3-11所列热轧圆钢标准直径，并结合S坯>Y·S锻 m=Vρ算出坯料体积为1157.7cm3再max选用Ф120m的热轧圆钢。并由公式
CAD轴测图绘制 等轴测图形在CAD界被称为“二维半”或“假”三维图，通过沿三个主轴对齐，用二维线条来表现三维效果。这类三维图虽然就立体效应而论，不能与真正的三维图相比，但是具有操作简单、易于绘制、线条清晰等优点，是三维画法无可比拟的. 等轴测视图中，捕捉角度假定为0度，那么等轴测平面的轴是30 度(X轴)、90 度(Z轴)、150 度 (或-30°Y轴)，即 首先需要将捕捉样式设置为“等轴测”，就可以在三个平面中的任一个上工作，每个平面都有一对关联轴. 左视图：y轴和z轴 俯视图：x轴和y轴 右视图：z轴和x轴 选择三个等轴测平面之一，十字光标就会沿相应的等轴测轴对齐。这时如果“正交模式”是打开的，所绘图线也将与所选择的模拟平面对齐。 二、绘制方法 1.“等轴测捕捉/栅格”模式 通过设置“等轴测捕捉/栅格”模式，能够创建表现三维对象的二维等轴测图像。这时光标将与三个等轴测轴中的两个对齐，并显示栅格点。用户可以沿三个等轴测平面之一轻易对齐
对象，创建等轴测图形. 1）．选择菜单“工具”->“草图设置…” 2）．选择“捕捉和栅格”选项卡 3）．在“捕捉类型和样式中”选项组内，选择“栅格捕捉”样式为“等轴测捕捉”或是直接单击状态栏上的按钮(如果开启此按钮呈彩色) 俯视等轴测图光标: 左视等轴侧图光标: 右视等轴侧图光标: 按F5键或CTRL+E组合键，将按顺序遍历左视图、右视图、上视图 总结: 右视图文字旋转/倾斜30/30
左视图文字旋转/倾斜-30/-30 俯视图文字旋转/倾斜X轴30/-30 Y轴-30/30 为了整齐和清晰，等轴测图中的尺寸标注遵循尺寸线和所在平面的轴平行的原则，即左视图中应该和y轴或z轴平行；俯视图中应该和x轴或y轴平行；右视图中应该和z轴或x 轴平行。尺寸标注步骤如下： 1．“标注”（“Dimension”）——对齐”（“Alignd”） 2．选择需要标注的两点，并拖放到合适的位置 3．“标注” （“Dimension”）——“倾斜”（“Oblique”）或输入Dimedit，再输入O 4．设置合适的倾斜角度。如果尺寸线要与x轴平行，倾斜角度为-30（或330）；如果要与y轴平行，输入30；如果要与z轴平行，输入30(在左视图上)或-30(在右视图上). 标注尺寸时，不一定要用F5或Ctrl-E选择到相应的等轴侧面。因为使用Alignd命令，尺寸线会自动和需要标注的两点平行，尺寸文字会自动和尺寸线垂直 平面画法中的直径、半径和角度的标注不再适用于等轴测图。因为等轴测图其实是二维表示，其中的90度，在二维里不是60度就是120度。所以，如果标直径，可以直线画出圆的直径，然后再标注直径的两端；如果标角度，可以使用文字代替。
荆楚理工学院 课程设计成果 学院：机械工程学院班级：模具 学生姓名：第一组全体成员学号： 设计地点（单位）： 设计题目：输出轴零件机械加工工艺规程设计 完成日期： 2013 年月日 指导教师评语： ___________________________________________________________ 成绩（五级记分制）： 教师签名：
荆楚理工学院课程设计任务书 设计题目： 输出轴 零件的机械加工工艺规程及工序的设计计算
料其它 说明 1．本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，教研室审批后交学院院备案，一份由负责教师留用。2．若填写内容较多可另纸附后。3．一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。 2013年 6 月 8日
目 录1 输出轴的工艺分析及生产类型的确定 1 1.1输出轴的用途 1 1.2输出轴的技术要求 1 1.3输出轴的结构工艺分析 1 2 确定毛坯、绘制毛坯图 2 3 输出轴工艺路线 2 3.1定位基准的选择 2 3.2各表面加工方案的确定 2 3.3加工阶段的划分 3 3.4工序的集中与分散 3 3.5工序顺序的安排 3 3.5.1热处理工序 3 3.5.2辅助工序 3 3.6确定工艺路线 4 4确定加工余量、工序尺寸及表面粗糙度 4 4.1机械加工余量及工序尺寸 5 5 确定切削用量及时间定额 5 5.1确定切削用量 6 5.2时间定额的计算 10 5.2.1基本时间t的计算 10 5.2.2 辅助时间t时间的计算 15 5.2.3其他时间计算 15 6 总结 28 参考文献 28
1 锻件要求及工艺分析 1.1锻件零件图，如图1.1。 图1.1 锻件三维图1.2 冷锻件图，如图1.2。 图1.2 冷锻件图
1.3锻件切边工艺分析 由初步造型得出锻件体积为2mm 214658.305d v mm =，其外轮廓包容体的体积为23.1416.516.53328210.545b v x mm =??=，从而可初步得出锻件形状复杂系数 14658.3050.5128210.545 d b v s v = == 由锻件形状复杂系数查【1】表4-3得其形状复杂程度一般，代号2s ，根据零件材料查资料【1】得其材质系数为1M ，由锻件的体积以及材料密度得出锻件的质量： 314658.305 7.85/0.151000 d m v g cm kg ρ=?= ?=. 锻件材料为T10A 钢，采用热切边方式。 2 切边力的计算 根据[1]可知，切边力的计算公式为： (1.6~2.0)b P F σ= P 为切边力，N ；F 为剪切面积，2mm ；b σ为锻件在剪切状态下的强度极限，MPa 。 经UG 造型，然后分析计算出剪切面积F=2382.8321mm ，因为锻件采用冷切边查 /6991999GB T - 45钢600b MPa σ=。将以上数值代入上式得： 22.0600382.8321 4.61046P KN T =??=?= 3 切边凹模设计 3.1切边凹模结构设计 切边凹模有直刃式、斜刃式和堆焊刃口式，因为此锻件只需简单的切边处理，考虑到生产效率和模具的加工难易程度，采用直刃式凹模刃口，如图3.1。
图3.1 直刃口 3.2 切边凹模尺寸计算 3.2.1切边凹模刃口尺寸计算 查[2]表637，得出切边凹模计算原则，根据飞边的相关尺寸，飞边槽尺寸如图3.2。 图3.2 飞边槽尺寸图 得出凹模的相关尺寸如下： （1）刃口高度S 的计算： 刃口高度25S h =+ 2h —锻件飞边桥部高度，mm 。 代入数值得出： 1.65 6.6S mm =+=。 （2）刃口宽度b 的计算： 刃口宽度b 按飞边桥部宽度取，即b=8mm 。 （3）刃口凸台高度1h 、的计算： 刃口凸台高度1h 、一般比锻件飞边仓部高度大2~3mm ，即取1h 、=4.8+3=7.8mm 。 （4）模壁斜度的计算：