输出轴零件机械加工工艺规程设计课程
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设计“输出轴”零件的机械加工工艺规程1. 引言简要介绍输出轴在机械系统中的重要性,以及设计和加工输出轴零件的重要性。
2. 输出轴零件概述零件功能:描述输出轴在机械系统中的作用。
设计要求:列出输出轴的设计参数,如尺寸、材料、强度等。
3. 材料选择材料特性:介绍选择材料的理由,如硬度、耐磨性、成本等。
材料规格:提供材料的具体规格和标准。
4. 加工工艺流程工艺流程图:绘制详细的工艺流程图。
各工序描述:对每一道工序进行详细说明,包括加工方法、设备、工具、参数设置等。
4.1 毛坯准备描述如何从原材料到毛坯的过程,包括切割、锻造或铸造等。
4.2 粗加工车削:介绍粗车削的步骤和参数。
铣削:如果有铣削工序,说明其重要性和参数。
4.3 热处理目的:解释热处理对输出轴性能的影响。
工艺:详细描述热处理的类型和参数。
4.4 精加工车削:精车削的步骤和参数。
磨削:如果需要,介绍磨削工序。
4.5 钻孔和攻丝钻孔:介绍钻孔的步骤和参数。
攻丝:如果有螺纹加工,说明攻丝的步骤和参数。
4.6 表面处理目的:解释表面处理的目的,如防腐蚀、提高耐磨性等。
工艺:描述表面处理的方法,如镀层、喷涂等。
4.7 最终检验检验项目:列出需要检验的项目,如尺寸精度、表面光洁度等。
检验方法:介绍检验的方法和工具。
5. 质量控制质量标准:提供输出轴的质量标准和验收标准。
控制措施:介绍如何保证加工质量,包括过程控制和最终检验。
6. 安全与环保安全措施:介绍在加工过程中的安全措施。
环保要求:说明如何处理加工过程中产生的废弃物,符合环保标准。
7. 成本分析成本构成:分析加工输出轴的成本构成,包括材料、人工、设备折旧等。
成本控制:提出控制成本的策略和方法。
8. 工艺文件和记录工艺文件:列出需要准备的工艺文件,如工艺卡、操作指导书等。
记录和追踪:说明如何记录加工过程和追踪产品质量。
9. 结论总结整个工艺规程的关键点和优势。
10. 参考文献列出编写此工艺规程时参考的文献和资料。
《机械制造工程学》课程设计说明书图纸,过程卡及工序卡,联系QQ153893706 输出轴零件的机械加工工艺规程及机床夹具总体方案设计专业机械设计制造及其自动化班级T813-3 组号__3___ 姓名XXX 学号XXXXXX姓名XXX 学号XXXXXX姓名XXX 学号XXXXXX姓名XXX 学号XXXXXX姓名XXX 学号XXXXXX指导教师成绩__________教研室机械制造2010~2011学年第2学期2011年9月5日~2011年9月24日课程设计的目的机械制造工程学课程设计是在学完了机械制造工程学等课程,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节,它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识,进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。
其目的在于:(1)培养学生运用机械制造工程学及相关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量等)的知识,结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决零件机械加工工艺问题,初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。
(第一阶段:完成一个零件的机械加工工艺规程的设计)(2)能根据被加工零件的技术要求,运用机床夹具设计的基本原理和方法,学会拟订机床夹具设计方案,完成夹具结构设计,提高结构设计能力。
(第二阶段:完成一套专用机床夹具的总体设计方案)(3)培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。
(4)进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。
课程设计任务书题目:设计______________零件的机械加工工艺规程及机床夹具设计内容:1、绘制零件图(按1︰1的比例)1张2、绘制毛坯图(按1︰1的比例)1张3、填写零件机械加工工艺规程卡片1套(包括:机械加工工艺过程卡片1套,机械加工工序卡片1套)4、机床夹具总体方案图1张5、编写零件课程设计说明书1份原始资料:零件图样1张;零件生产纲领为10000件/年;每日1班。
20010 年6月2日Science and Technology College of Xiangfan University课程设计说明书课程名称: _______ 机械制造技术基础 _________ 题目名称: 输出轴的机械加工工艺规程班 级: 机械设计制造及自动化 0711班姓 名: ___________ 赵刚 ______________学 号: 07316122 ______________指导教师: _________________________评定成绩: _________________________________指导老师签名:襄樊学院机械制造技术课程设计任务书一、设计目的机械制造技术课程设计是综合运用《机械制造技术》及有关课程内容,分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节。
通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力,以及设计机床夹具的能力。
在设计过程中,学生应熟悉有关标准和设计资料,学会使用有关手册和数据库。
机械制造技术课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。
二、设计的题目和内容1课程设计的题目:设计输出轴的机械加工工艺规程条件:年产5000件。
零件图如下页图所示。
2、设计应完成的内容:1)制定指定零件(或零件组)的机械加工工艺规程,编制机械加工工艺卡片,选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具;(一套)2)对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算;3)确定毛坯制造方法及主要表面的总余量;4)确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求;5)对主要工序进行工序设计,编制机械加工工序卡片,画出的工序简图,选择切削用量;(一份)6)设计加工该零件的毛坯图或者零件与毛坯合图;(一张)7)编写设计说明书。
(封面、目录参考附后、不少于1万字)(一份)i目录前言. (4)一、零件的工艺分析及生产类型的确定 (4)1.1 技术要求分析 (4)1.2 零件的工艺分析 (4). (4)二、选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图 (4)2.1 选择毛坯 (4)2.2 毛坯尺寸的确定 (5)三、选择加工方法,制定加工艺路线 (5)3.1 定位基准的选择 (6)3.2 零件表面加工方法的选择 (6)3.3 制定艺路线 (7)四、工序设计. (8)4.1 选择加工设备与工艺装备 (8)4.1.1 选择机床根据工序选择机床 (8)4.1.2 选用夹具 (8)4.1.3 选用刀具 (8)4.1.4 选择量具 (8)4.2 确定工序尺寸 (9)五、确定切削用量及基本工时. (10)5.1 切削用量。
目录1前言 (1)2零件的分析 (2)2.1零件的作用 (2)2.2输出轴的主要技术要求22.2.1尺寸精度和表面粗糙度 (2)2.2.3工艺过程分组 (2)3工艺规程的设计 (3)3.1确定毛坯的制造形式 (3)3.2基准的选择 (3)3.2.1粗基准的选择 (3)3.2.2精基准的选择 (3)2.2.3基准的转换 (3)3.3制定工艺路线 (4)3.3.1制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段 (4)3.3.2加工阶段的划分 (5)3.4确定切削用量及基本工时 (6)4总结 (13)5参考文献 (14)1前言机械的加工工艺及夹具设计是在完成了工艺学课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。
机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。
然而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。
因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。
当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。
制造业是国民经济的基础,随着以计算机技术为主导的现代科学技术的迅速发展,以“时间驱动”为特征的市场竞争、产品更新换代的加快、商品需求的多样化、用户素质的提高等使制造业面临着巨大的挑战,特别像各类不规则零件的加工就出现了一些问题,在现阶段像各类的加工还没达到现代自动化的水平。
在现代的中小批量生产中,它的加工工艺还需人工画线的方法来保证其精度,而对工件的装夹也是通过人工的方法进行的。
因此我国对不规则零件的加工还处于效率低、成本高的阶段。
课程设计题目:输出轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计班级:机电10-1完成日期:2013-07-02一、设计题目输出轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计。
二、设计要求(1) 课程设计题目有指导教师指定(2) 生产纲领:大批生产三、上交材料(1) 绘制零件图1张(2) 毛坯图1张(3) 绘制机械加工工艺过程综合卡片1张(4) 编制零件的机械加工工艺卡片1张(5) 绘制夹具装配图1张(6) 绘制夹具体零件图1张(7) 课程设计说明书(约5000~8000字) 1份说明书主要包括以下内容(章节)①目录②摘要(中外文对照的,各占一页)③零件工艺性分析④机械加工工艺规程设计⑤指定工序的专用机床夹具设计⑥方案综合评价与结论⑦体会与展望⑧参考文献列出参考文献(包括书、期刊、报告等,10条以上)课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印。
四、进度安排(1) 熟悉零件,画零件图2天(2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 8天(4) 编写说明书3天(5) 准备及答辩2天五、指导教师评语成绩:指导教师日期成绩评定采用五级分制,即优秀、良好、中等、及格和不及格。
优秀:设计方案合理并新颖,设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想;良好:设计方案合理,设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想;中等:设计方案一般,设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显;及格:设计方案不完善,存在一些小错误,说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中勤奋精神不够:不及格:设计方案有严重错误,设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。
在设计过程中勤奋好学精神不够。
摘要这次设计的是CA6140车床输出轴,包括被加工工件的零件图、工件的毛坯图、夹具装配图、夹具体图各一张,机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。
输出轴的机械加工工艺规程一、加工前准备1、确定输出轴的加工图纸及技术要求。
2、确认输出轴的加工工艺步骤,分解出需要进行的加工工序。
3、根据加工工艺要求,准备好所需的工具和量具。
4、检查机床的正常运行和刀具的切削质量,确保机器设备的准确性和稳定性。
二、加工工序和要求1、车削工序步骤一:首先确定输出轴连接的轴端位置,找出暗示轴处,将起始刃切割在轴的大直径处。
步骤二:加工轴的直径。
确保轴端的直径满足图纸要求,保持轴的中央与切割工具的中央相同。
步骤三:车削输出轴长度。
根据图纸要求,在输出轴的两端上加上一些图形,并使用机床进行锥度加工。
确保锥度角度符合技术要求。
将车床上的输出轴固定住,使用切割刃在轴端切削齿轮和直缝。
运行刀具时,一定要注意速度和加工深度,保证切削质量和加工效率。
1、研磨输出轴的直径和轴端十字接触面。
2、使用的砂轮必须具有合适的粒度和韧性,无明显的缺陷和损坏,保持平稳转速。
3、为防止工件因温度计有限因素引起热变形,请勿过度磨削输出轴的表面。
三、检验工序1、输出轴直径、圆度、表面粗糙度、轴径等轴向要素。
2、齿轮间的间距、角度、牙距、齿宽、基圆直径、啮合角度、齿面硬度等。
3、轴端尺寸、连接公差、十字接触线和平面间的间隙和角度。
4、检验输出轴的补零方式是否正确,各部分加工形状是否满足规范要求。
四、加工安全要点1、任何操作之前务必停止机器,并确认输出轴安装牢固,不得在无人监听的情况下操作机床。
2、在机床加工输出轴时,必须按照规定手段正确安装刀具、夹具和量具,以免降低加工质量、妨碍安全和损坏设备。
4、经过加工、修磨或其他作业后,必须彻底清除轴的表面和轴孔中的所有金属碎片,并通过吹扫或真空吸尘器完全清除车床上的金属屑和其他杂物。
五、总结和建议1、在加工输出轴之前,必须仔细阅读图纸和技术要求,充分了解加工过程、步骤和要点。
2、根据加工过程反复检查金属加工工具和机床设备,避免出现刀具的切削质量和机器设备的稳定性问题。
机械制造课程设计减速箱输出轴机械加工工艺规程设计说明书摘要所谓机械加工工艺规程,是指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。
生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。
因此,机械加工工艺规程的设计是一项十分重要而又非常严肃的工作。
制订机械加工工艺规程的原则是:在一定的生产条件下,在保证持量和生产进度的前提下,能获得最好的经济效益。
制订工艺规程时,应注意以下三方面的问题:1、技术上的先进性2、经济上的合理性3、有良的劳动条件,避免环境污染减速箱是典型的机械产品,输出轴是典型的轴类机械零件。
减速箱的主要功用是将电动机的动力和运动以合适的转速传递给工作机。
减速箱输出轴既承受弯矩又承受扭矩,属于传动轴。
由于减速箱要求工作稳定可靠,因此减速箱输出轴机械加工工艺要求较高。
这里将对减速箱输出轴的机械加工工艺规程进行详细的分析和设计,使其加工精度和加工表面质量达到预定要求。
目录一.计算生产纲领,确定生产类型 (1)1生产纲领的计算 (2)2生产类型的确定 (3)二审查零件图样的工艺性 (4)1.轴的工作原理 (5)2零件图样分析 (6)3零件的工艺分析 (7)4零件的技术要求 (8)5审查零件结构的工艺性 (9)三确定毛坯 (10)1毛胚的选择 (10)确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量 (11)四拟定的工艺加工路线过程 (12)1定位基准的选择 (13)2零件表面加工方法的选择 (14)3加工阶段的划分 (15)4工序的合理组合 (16)5加工顺序的安排 (17)6零件的工艺路线的确定 (18)五.工序的加工余量的确定、工序尺寸及公差的计算 (19)六.工序设计(选择加工设备和工艺设备) (21)1选择加工设备 (22)2选择工艺设备 (23)七.确定切削用量 (24)1背吃刀量的确定 (25)2进给速度的确定 (26)3切削速度的确定 (27)八填写工艺过程卡和主要工序的工序卡 (28)九设计体会 (28)十参考文献 (29)减速箱输出轴机械加工工艺规程设计【计算生产纲领,确定生产类型】1、计算生产纲领a、产品的生产纲领就是其年生产量,用字母N表示,通常按下式计算:N=Qn(1+a%+b%)N——零件的生产纲领(件/年);Q——产品的年产量(台、辆/年);n——每台(辆)产品中该零件的数量(件/台、辆);a%——备品率,一般取2%-4%;b%——废品率,一般取0.3%-0.7%。
航空与机械工程学院机械制造工艺课程设计课程名称:《机械制造工艺学》设计课题:机床附件输出轴零件机械加工工艺规程设计专业:机械设计与制造及其自动化班级:姓名:学号:评分:指导老师:(签字)20年月日目录第一章课题简介 (1)第二章零件分析 (2)第三章制定加工工艺路线 (3)第四章工序尺寸分析 (6)第五章填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 (7)第六章总结 (8)第一章课题简介本零件主要用于机床附近传动其原始资料如下:零件材料:45号钢技术要求:1、锐角倒钝;2、未注倒角1X45°;生产批量:中等批量生产零件数据:见零件图机床附件输出轴零件图如下:第二章零件分析2.1零件的作用轴类零件是常见的典型零件之一。
按轴类零件结构形式不同,一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类;或分为实心轴、空心轴等。
它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。
本零件的作用是用于机床附件传动用的,且要求传动平稳。
2.2零件的工艺分析由零件图可知,主要加工表面有:(1).尺寸52mm回转面(2).尺寸48mm回转面(3).尺寸30mm回转面(4)尺寸25mm回转面(5)半径为5mm和22mm的圆弧面(6)4mmX42mm的退刀槽(7)锥度为40°长为23mm的正圆锥和锥度为40°长为7.7 mm的倒圆锥(8)公称直径30mm的内螺纹(9). 尺寸Φ28mm的内孔(10).二端面为基准面由上述可知,各加工表面以尺寸52回转面、48回转面、30回转面、25mm回转面、锥度为40°长为23mm的正圆锥、半径为5mm和22mm的圆弧面、尺寸Φ28mm的内孔及公称直径30mm的内螺纹为主,有较高的尺寸精度要求,因此,拟订52回转面、48回转面、30回转面、25mm回转面、锥度为40°长为23mm的正圆锥、半径为5mm和22mm的圆弧面、尺寸Φ28mm的内孔及公称直径30mm的内螺纹为主的工艺方案。
输出轴的机械加工工艺设计规程及夹具设计轴是一种常见的机械零部件,广泛应用于各种机械设备中。
为了确保轴的质量和性能,需要进行机械加工工艺设计以及夹具设计。
下面是关于轴的机械加工工艺设计规程及夹具设计的详细介绍。
一、机械加工工艺设计规程1.确定材料:首先要确定轴的材料,包括材料的种类和规格。
根据轴的使用条件和要求,选择适当的材料,考虑到强度、韧性、耐磨性等因素。
2.确定工艺路线:根据轴的形状和尺寸要求,确定机械加工的工艺路线。
包括粗加工、半精加工和精加工等工艺环节。
确定合理的工艺路线可以提高生产效率和加工质量。
3.工序划分:将整个加工过程划分为不同的工序,并确定每个工序的加工方法和工艺参数。
例如,粗加工阶段可以采用车削、铣削等方法,而精加工阶段可以采用研磨、拉削等方法。
4.工艺参数:确定每个工序的工艺参数,包括切削速度、进给速度、切削深度等。
根据材料和加工方式的不同,选择适当的工艺参数可以提高加工效率和加工质量。
5.夹具设计:根据轴的形状和尺寸,设计合适的夹具来固定轴进行加工。
夹具的设计应考虑到夹紧力的大小、夹持面的平整度、安全性等因素。
6.设备选择:根据工艺路线和工艺参数,选择适当的机床和刀具。
根据轴的形状和尺寸要求,选择适当的车床、铣床、研磨机等设备。
7.加工顺序:根据工艺路线和工艺参数,确定轴的加工顺序。
尽可能先进行大面积的粗加工,再进行具体的半精加工和精加工。
8.质量控制:在加工过程中,进行质量控制。
通过测量检验轴的尺寸精度、表面质量等指标,确保轴的加工质量符合要求。
二、夹具设计夹具在轴的机械加工过程中起到固定工件、定位工件、增加加工精度等作用。
1.夹紧力:夹具的夹紧力要足够大,能够确保工件在加工过程中不会发生移动或变形。
夹紧力的大小与轴的材料和尺寸有关。
2.夹持面的平整度:夹具的夹持面要求平整度较高,以确保工件在加工过程中保持稳定。
夹持面的平整度应符合工件的要求。
3.夹具的易用性和安全性:夹具的设计要尽量简单,操作方便,并确保夹具在使用过程中不会对操作人员造成危险。
输出轴零件机械加工工艺规程设计课程(doc 13页)机械制造工艺学课程设计说明书设计题目:输出轴零件机械加工工艺规程设计学生:石见白学号:机电工程学院班级:机械设计08-4 指导教师:付敏副教授目录1 零件的分析 (1)1.1零件结构工艺性分析 (1)1.2 零件的技术要求分析 (1)2 毛坯的选择 (2)2.1 毛坯种类的选择 (2)2.2毛坯制造方法的选择 (2)2.3毛坯形状及尺寸的确定 (2)3 工艺路线的拟定…………………… (3)3.1 定位基准的选择 (3)3.2零件表面加工方案的选择 (3)3.3加工顺序的安排 (4)3.3.1加工阶段的划分 (4)3.3.2机械加工顺序的安排 (4)3.3.3热处理工序的安排 (4)3.3.4辅助工序的安排 (5)4 工序设计 (6)4.1 机床和工艺装备的选择 (6)4.2工序设计 (9)5 总结 (10)6参考文件 (10)1.零件的分析。
1.1零件结构工艺性分析。
从零件图上看,该零件是典型的轴类零件,结构比较简单,其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75φ176的外圆柱面,φ50、φ80、φ104的内圆柱面,10个φ20的通孔,2个φ8的斜孔,及1个键槽。
图中所给的尺寸精度较高,大部分是IT7级;粗糙度方面:φ80内圆柱面、轴两端面、键槽两侧面、及φ20内圆柱表面均为Ra2.5um;φ55、φ60、φ65、φ75外圆柱面为Ra1.25um,其余均为Ra20um。
位置精度要求较严格:φ55、φ60的外圆柱面及φ80的内圆柱面对φ75、φ65外圆轴线的圆跳动量为0.04mm;φ25孔的轴线对φ75、φ65外圆轴线的位置精度为φ0.05mm;键槽对φ55外圆轴线的对称度为0.08mm。
零件图1.2零件的技术要求分析零件需要调质处理到217~255HB,保持均匀。
2、毛坯的选择。
2.1毛坯种类的选择根据零件的形状、材料分析,材料为45号钢轴类零件,适合型材或锻件,但从经济方面着想,如用型材棒料加工余量太大,这样浪费材料,也增加机床、刀具等的损耗;而且从零件的用途分析,输出轴将传递较大的扭矩,性能要求高,而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度,冲击韧性大,故综合考虑选用锻件。
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目:输出轴零件机械加工工艺规程设计学生:石见白学号:机电工程学院班级:机械设计08-4指导教师:付敏副教授目录1 零件的分析 (1)1.1零件结构工艺性分析 (1)1.2 零件的技术要求分析 (1)2 毛坯的选择 (2)2.1 毛坯种类的选择 (2)2.2毛坯制造方法的选择 (2)2.3毛坯形状及尺寸的确定 (2)3 工艺路线的拟定 (3)3.1 定位基准的选择 (3)3.2零件表面加工技术方案的选择 (3)3.3加工顺序的安排 (4)3.3.1加工阶段的划分 (4)3.3.2机械加工顺序的安排 (4)3.3.3热处理工序的安排 (4)3.3.4辅助工序的安排 (5)4 工序设计 (6)4.1 机床和工艺装备的选择 (6)4.2工序设计 (9)5 归纳总结 (10)6参考文件 (10)1.零件的分析。
1.1零件结构工艺性分析。
从零件图上看,该零件是典型的轴类零件,结构比较简单,其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75φ176的外圆柱面,φ50、φ80、φ104的内圆柱面,10个φ20的通孔,2个φ8的斜孔,及1个键槽。
图中所给的尺寸精度较高,大部分是IT7级;粗糙度方面:φ80内圆柱面、轴两端面、键槽两侧面、及φ20内圆柱表面均为Ra2.5um;φ55、φ60、φ65、φ75外圆柱面为Ra1.25um,其余均为Ra20um。
位置精度要求较严格:φ55、φ60的外圆柱面及φ80的内圆柱面对φ75、φ65外圆轴线的圆跳动量为0.04mm;φ25孔的轴线对φ75、φ65外圆轴线的位置精度为φ0.05mm;键槽对φ55外圆轴线的对称度为0.08mm。
零件图1.2零件的技术要求分析零件需要调质处理到217~255HB,保持均匀。
2、毛坯的选择。
2.1毛坯种类的选择根据零件的形状、材料分析,材料为45号钢轴类零件,适合型材或锻件,但从经济方面着想,如用型材棒料加工余量太大,这样浪费材料,也增加机床、刀具等的损耗;而且从零件的用途分析,输出轴将传递较大的扭矩,性能要求高,而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度,冲击韧性大,故综合考虑选用锻件。
2.2毛坯制造方法的选择分析零件可知,轴为阶梯轴,有一段斜度,从生产类型来看为中批生产,因此综合考虑毛坯选用模锻的方法锻造。
2.3毛坯形状及尺寸的确定根据该零件的加工精度要求和个表面的加工方法确定毛胚的加工余量和尺寸。
查机械主要面尺寸零件尺寸(mm)总余量(mm) 毛胚尺寸(mm)圆柱尺寸φ176 4 φ180圆柱尺寸φ116 4 φ120阶梯圆柱尺寸φ55 15 φ70阶梯圆柱尺寸φ60 10 φ70阶梯圆柱尺寸φ65 5 φ70阶梯圆柱尺寸φ70 5 φ80零件长度尺寸244 6 250毛胚图如下:3、工艺路线的拟定。
3.1定位基准的选择粗基准的选择。
对于一般的轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的。
本零件就是先以大端为基准加工小端端面和中心孔,然后夹大端,顶小端粗车各外圆。
然后以外圆为基准粗加工各孔。
这样可以保证各重要加工表面加工余量充足,而且使重要加工表面的加工余量尽量均匀。
经基准的选择。
选择精基准的出发点是保证加工精度,特别是加工表面的相互位置精度,以及安装的方便可靠。
其选择的原则要遵从基准重合,基准统一,自为基准,互为基准等原则。
加工输出轴时,主要体现的是基准统一和自为为基准原则。
以大端外圆为基准加工各外圆,然后以外圆为基准加工各孔,再以外圆轴线为基准磨外圆。
3.2零件加工表面技术方案的选择根据输出轴零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,参考《机械精度设计》和《机械制造工艺学》,确定各表面加工方法,如下:加工技术方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/um3.3加工顺序的安排3.3.1加工阶段的划分根据零件加工表面要求,加工阶段分为:粗加工阶段——半精加工阶段——精加工阶段粗加工阶段: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φ176、φ55、φ60、φ65、φ75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φ55、φ60、φ65、φ75外圆柱面,φ80、φ20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。
3.3.2机械加工顺序的安排基面先行。
该零件先加工左端面并打中心孔,然后以左端面和右外圆柱面为基准加工阶梯轴外圆。
因为左端面和φ65外圆柱面为后续经基准表面加工而设定的,才能是定位基准更准确。
先粗后精。
先安排粗加工,在短时间内将工件表面的大部分余量切掉,以提高效率,为精加工做好准备,也避免了粗加工对已经精加工表面的质量的影响。
先面后孔。
先加工右端面后加工其上的孔,从而使定位可靠,并提高孔的加工精度。
3.3.3热处理工序的安排锻造毛胚,进行正火处理,去掉锻造过程中形成的内应力。
粗加工——进行调质——半精加工。
调质处理使零件具有较好的综合机械性能,为精加工做好准备。
3.3.4辅助工序的安排各外圆柱倒角和孔的倒角均安排在相应圆柱和孔精加工后。
3.4工艺路线的确定在综合考虑上述工序安排原则的基础上,拟定了两条工艺路线,如下:工艺路线二:1.锻毛坯2.正火3.铣两端面,打中心空4.粗车外轮廓5.大端面车Φ50mm孔6.大端面钻中心孔7.粗镗Φ80,Φ104的孔8.调质处理9.精车Φ55,Φ60,Φ65,Φ75的各台阶,并倒角10.精镗Φ80孔并倒角11.钻扩铰10-Φ20孔并倒角12.钻2-Φ8孔13.划键槽加工线14.铣键槽15.终检经比较,发现技术方案二中有些工序比较散乱,而钻扩铰Φ20的孔工序太集中,而且加工精度难以达到图纸要求。
而技术方案一处理的比较好,因此最终技术方案选用技术方案一。
4.工序设计4.1机床,夹具和刀具的选择机床的选择。
由于生产类型为中批量生产,故加工机床宜用通用机床为主。
参考《机械制造工艺简明手册》,各外圆和端面都可以在通用车床上车削加工,φ50,φ80,φ104的孔以及键槽也可以在车床上车削加工,故选用通用卧式车床CA6140。
φ20的孔的粗加工及φ8的斜孔需钻床钻孔,因此选用卧式钻床。
镗φ20的孔可以在车床上加工。
各外圆的磨削加工在平面磨床上加工,因此选用平面磨床M7130。
夹具与量具的选择。
夹具:根据生产类型(中批量生产)和零件的加工方法和要求,选用卡盘,机床专用夹具,铣键槽专用夹具,钻斜孔专用夹具,镗大端面孔专用夹具。
量具:选用通用量具,游标卡尺,千分尺,专用量规。
刀具的选择。
由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率,工件的加工精度,已加工表面质量,刀具的磨损和加工成本,所以正确的选择刀具材料是数控加工工艺的一个重要部分,刀具应具有高刚度,足够的强度和韧度,高耐磨性,良好的导热性,良好的工艺性和经济性,抗粘接性,化学稳定性。
由于输出轴材料为45钢,推荐用硬质合金中的YT15类刀具,因为加工该类零件时摩擦严重,切削温度高,而YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性,在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工45钢这种材料时采用硬质合金的刀具。
4.2工序设计4.2.1个加工表面加工余量确定4.2.2切削用量和工时定额的确定切削用量是机械加工的重要参数,切削用量数值因加工阶段不同而不同。
选择切削用量主要从保证工件加工表面的质量、提高生产率、维持刀具耐用度以及机床功率限制等因素来综合考虑。
现以粗车Φ60的外圆为例进行计算. (1) 确定切削深度a p:由于双边余量为7mm ,单边余量为3.5mm ,可在一次走刀内完成。
所以a p=3.5(2) 确定进给量f:根据切削用量简明手册表1.4,当刀杆尺寸为mm 25162⨯,p a =3~5mm 以及工件的直径为60~100mm 时,f=0.4-0.7mm/r,按CA6140机床的进给量(机械制造工艺学简明手册表4.2-9),选择f=0.64mm/r 确定进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验。
根据表1.21*,当钢材b σ=570—670MPa ,p a ≤4mm ,f ≤0.75mm/r ,r k =45°,v=65m/min 时(预计),进给力f F =1580N 。
f F 的修正系数为fFrk 0=1.0,fr Fk k=1.11,fsFk λ=1.0,查切削手册表 1.29—2,故实际进给力为f F =1580X1.11N=1753.8N 。
由于切削时进给力小于机床允许的进给力,故所选的f=0.64mm/r 可用。
(3) 确定切削速度v 切削速度可根据公式计算,也可以直接从表中查出。
现采用查表确定。
根据表1.10,当用YT15硬质合金车刀加工b σ=600—700MPa 钢材,p a =3~7mm ,f ≤0.75mm/r ,切削速度v=97m/min 。
切削速度修正系数为k sv =0.8,k fv =0.65,krvk =0.81,kTv=1.15,kMv=kkv=1.0(见切削手册表 1.28)故v=97x0.8x0.65x0.81x1.15=46.98m/min,所以min /.7213min /708.94610001000r r d v n =⨯⨯==ππ,按CA6140机床的转速(机械制造工艺设计手册表4.2-8),选择n=250r/min 。
则实际切削速度为v=54.95m/min 。
最后决定的切削用量为p a =3.5mm ,f=0.64mm/r,n=250r/min,v=54.95m/min 。
其余切削用量的选择:略。
(4)工时定额确定。
a.基本时间的确定根据表6.2-1,车外圆基本时间为T j =ifnl i fn L ∆++=y ,式中l=25mm ,其中y+△=6, f=0.64mm/r, n=250r/min, i=1则ss T j .61116025064.0625=⨯÷⨯+=b.辅助时间,布置工作地点的时间,休息与生理需要时间,准备与终了时间的确定,略。
结论以上即为自己此次机械制造工艺学课程设计中关于中批量生产零件输出轴的工艺设计说明书。
在整个设计过程中,如毛坯余量的计算、工序设计、机床刀具的选择等等环节一开始自己做起来完全不知道从何入手,但通过查资料、问老师和同学等途径比较圆满的完成了此次设计任务,获得了一定的工艺设计经验,更重要的是明白了自己目前最缺乏的是什么。
参考文献1.《机械制造工艺手册课程设计指导书》,主编:王栋, 机械工业出版社。