输出轴课程设计
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课程设计 1 1.1输出轴的用途 输出轴的零件是某车床的轴。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；三是支撑支撑传动零部件。
1.2输出轴的技术要求 输出轴属于典型的轴类零件，轴与齿轮又要有配合要求，因此加工精度要求较高。又因在工作中需要冲击载荷为增强耐磨性，其表面要求调质处理零件材料为45#表面硬度是28~32HRC。要求轴的同轴度为0.02mm。轴孔54.4+00.05轴采用键槽定位，键槽的宽度尺寸为18—00.043综上所述该输出轴零件的各项技术要求制定较合理符合该零件输出轴的功用。
表1—1输出轴零件技术要求表
1.3输出轴的结构工艺分析 从零件图上看，该零件是典型的零件结构比较简单，其主要加工有两个端面、54.4+00.05、60+0.024 0.011、70、88、80的外圆柱表面以及两个键槽，图中所给尺寸精度较高，大部分IT6粗糙度表现在60的外圆表面70外圆柱表面为Ra12.5um要求不高严格表现在54.4的外圆柱面80外圆柱圆柱面60外圆柱面的同轴度为0.02mm。热处理方面需要调质处理到28~32HRC，保持均匀，通过分析该零件其布局合理，方便加工。
加工表面 尺寸及偏差/mm 公差等级 表面粗糙度Ra/mm 形位公差/mm 轴的最左端 54.4+00.05 IT8 12.5 ◎ 0.02 A 轴的右端 60+0.024 0.011 IT5 1.6 ◎ 0.02 A 轴左段的60 60+0.024 0.011 IT5 1.6 ◎ 0.O2 A 轴左边70 70 IT11 12.5 轴右边70 70 IT11 12.5 轴88 88 IT11 12.5 轴80 80+0.021 +0.002 IT6 1.6 ◎ 0.02 A
左键槽 18—00.043 IT9 12.5 右键槽 18—00.043 IT9 12.5 课程设计
2 2.毛坯的选择 2.1确定毛坯的类型，制造方法和尺寸及其公差 ①轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有某些大型或结构复杂的轴（如曲轴），在质量允许下采用锻件。由于毛坯经过加热，锻造后能使金属内部的纤维组织表面均与分布，可获得较高的抗拉，抗弯级抗扭强度，所以除轴外直径相差不大的阶梯轴可使用热轧棒成冷轧棒料，一班比较重要的轴大部分都采用锻件，这样既可以改善力的性能，又能节约材料，减少机械加工量：机械生产规模的大小毛坯的锻造有自由锻和模锻。自由锻多用于中小批量生产，模锻多运用于大批量生产。而且毛坯制造精度高，加工量小，效率高。可以锻造形状复杂的毛坯，本零件为大批量生产，所以综上所述采用模锻。 ②选择通过零件直径的平面为分型面
③输出轴属于台阶轴类零件，由于是大批量生产采用的是模锻，所以根据从《机械制造技术课程设计指导》表3-6，采用锻造精度等级E，查表可知雨量a值为（9〒3）mm。取a=10
2.2确定毛坯的技术要求 ①未注倒角的R1 ②保留中心孔 ③调制处理28～32HRC。以消除内应力，改善切削加工性能 ④材料为45
2.3绘制毛坯图 如图所示在各加表面上加上机械加工余量，绘制毛坯图，并标注尺寸和技术要求如图所示 课程设计
3 3.基准的选择 ①在粗加工时为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面作为定位基准，即80，左段70台阶的外圆表面 ②考虑到54左60和80轴线对轴右边60的同轴度要求，又由于基准重合原则，而且根据技术要求。保留中心孔，所以在半精加工和精加工中宜采用中心孔为定位基准。、 4.拟定机械加工工艺路线
4.1确定各表面的加工方法 根据各加工表面的加工精度和表面粗超度要求选定如下加工方法： 从轴的左到右。54.4，60，70，88，80，70，80都用车床进行车削，而两个链槽则采用铣床进行铣削
具体加工方法的分析如下： ① 输出轴最左端54.4+0.05 0的公差分段为IT8，表面粗超度Ra=1.6um。查表4-2及表4-5可知需进行粗车—半精车—精车 ② 轴左也60+0.024 +0.011段的公差等级为IT5，表面粗糙度Ra=1.6um，查表4—2及表4—5可知，需进行：粗车—半精车—粗磨—精磨 ③ 左轴70为未注公差尺寸，公差等级按IT14.，表面粗糙度Ra=12.5um，故粗车课程设计 4 就可以了 ④ 88段位未注公差尺寸，公差等级为IT14，表面粗糙度Ra=12.5um，故粗车就可以了 ⑤ 80+0.021 +0.002段公差等级为IT6，表面粗糙度Ra=1.6um,查表4—2及表4—5可知，采用：粗车—半精车—精车 ⑥ 右边轴段70为未注公差尺寸，公差等级按IT14，表面粗超度Ra=12.5um，查表可知粗车就可以 ⑦ 右端60+0.024 +0.011的公差等级为IT5级，表面粗糙度Ra=1.6um，查表可知：可采用粗车—半精车—粗磨—精磨即可 ⑧ 两个链槽的宽度尺寸公差为IT9级而长度尺寸公差为IT11级，又因为是面粗超度Ra=12.5um，所以采用粗铣—精铣 4.2拟定加工工艺路线 工序号 内容 设备
10 模锻毛坯 车床
20 车端面，钻中心孔，车另一断面保证总长，钻中心孔 车床 30 粗车三个台阶，调头粗车另一端四个台阶 车床 40 热处理，调质 车床 50 修两端中心孔 车床
60 半精车2个台阶，倒角，调头半精车另外2个台阶面，倒角 车床 70 精车80+0.021 +0.02，调头精车，54.4+0.05 0 车床 80 划两个键槽加工线 90 粗铣两耳光键槽 铣床 课程设计 5 100 精铣两个键槽 铣床
110 修两端中心孔 120 粗磨左60+0.024 +0.011右半轴60+0.024 +0.011外圆 磨床 130 精磨右60+0.024 +0.011外圆，精磨60+0.024 +0.011 磨床 140 检验
5确定机械加工余量，工序尺寸及公差 机械加工余量及工序尺寸 工序号 双边余量／mm 工序尺寸／mm 表面粗糙度Ra／um 10 a=5 12.5
20 车端面 380 12.5
30 （1）粗车∮54台阶直径余量a=1.2 12.5 （2）粗车轴左边∮60台阶直径余量为a=1.1 61.1+0.3 0 12.5 （3）粗车轴左端∮70台阶直径至零件图未示尺寸 70 12.5
（4）粗车轴右端∮60台阶直径余量为a=1.1 61.6+0.3 0 12.5 工序号 单边余量／mm 工序尺寸／mm 表面粗糙度Ra／um
30 （5）粗车轴右端70台阶至零件所标尺寸 70 12.5
（6）粗车80台阶，余量a=1.2 81.2+0.3 0 12.5 课程设计 6 （7）粗车88台阶至零件图所标尺寸 88 12.5
60 （1）半精车54.4台阶，直径余量为0.1 54.5+0.074 0 6.3 （2）半精车左轴60台阶直径余量为0.4mm 60.5+0.046 0 6.3 （3）半精车轴右端60台阶直径余量0.4 60.5+0.046 0 6.3 （4）半精车轴80台阶直径余量0.1 80.1+0.074 0 6.3
70 （1）精车80台阶 80+0.021 +0.002 1.6 （2）精车54.4台阶 54.4+0.05 0
90 （1）粗铣左边键槽余量为1.0 19+0.084 0 12.5 （2）粗铣右边键槽双
面余量为1.0
100 （1）精铣左边键槽至图示尺寸 180 -0.043 12.5 （2）精细边键槽至图
示尺寸 47.50 -0.2
120 粗磨两段60台阶，余量为0.1 60.1+0.019 0 1.6 130 精磨两段60的台阶至图示尺寸 60+0.024 0.011 1.6 （以上均为查表得出，参考《课程设计指导》、《互换性与测量技术》） 6选择机床及工艺装备 6.1选择机床 （1）工序10，20，30，50，60，70是粗车，半精车和精车各工序的工步数不多，大批量生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求，本零件外轮廓课程设计 7 尺寸不大，选用最常用的CA6140型卧式车床 （2）工序90，100为铣削，工序工步简单，外轮廓尺寸不大，考虑本零件为大批量生产，所选机床便使用范围广泛为宜，故可选常用的X6132型铣床能满足加工要求 （3）工序120，130是粗磨，精磨，由于是磨削阶梯轴的外表面，所以宜选用常用的M1432A型磨床
6.2选择刀具 (1)由于零件车床输出轴材料为45钢，推荐用硬质合金中的YT15类道具，因为YT类硬质合金是有较高的硬度和耐磨性，尤其是有高的耐热性，在高速切削钢料时道具磨损小，寿命长，所以车端面时选用60°偏头端面车刀，而车外圆时选用75°偏头外圆车刀刀杆尺寸B〓H：16〓25 牌号P10 （2）铣刀选用平键槽铣刀 （3）采用白刚玉砂轮 6.3选择夹具 （1）在工序20，30中选用三爪自定心卡盘 （2）50，60，70工序用顶尖夹紧 （3）90，100工序平口钳 （4）120，130工序用顶尖+中心架 6.4选择量具 （1）选择两段70的台阶的量具 该两段台阶为未注公差尺寸按IT14要求，标准公差值为0.74mm，查《机械制造技术课程设计指导》表5—56可知计量器具确定度允许值U1=0.054mm，查表5—57，分度值0.05mm的游标卡尺，其不确定度数值U=0.050mm，U＜U1，查表5—59，用0～200mm／0.05mm （2）54.4+0.05 0 60+0.024 +0.011 80+0.021 +0.002 60+0.024 +0.011（右段）的台阶的量具选择 由于这四段的公差尺寸太小，千分尺和游标卡尺达不到表5—57要求，故选用量块和千分尺一起用，减小千分尺的不确定性。千分尺选用分度值为0.01mm的
