減速箱輸出軸(批量200件)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)

《減速箱輸出軸(批量200件)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《減速箱輸出軸(批量200件)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 課程設(shè)計(jì)名稱： 減速箱輸出軸(批量200件)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)及班級(jí)： 07級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化002班 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2010

2、年1月13日 目???? 錄 一．機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)的目的………………………………………………… 二．生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定……………………………………… 1.生產(chǎn)類型的確定…………………………………………………………… 2.生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算…………………………………………………………… 三．減速箱輸出軸的工藝性分析……………………………………………… 1.軸的工作原理……………………………………………………………… 2.零件圖樣分析……………………………………………………………… 3.零件的工藝分析…………………………………………

3、………………… 4 減速箱輸出軸的表面粗糙度、形狀和位置精度要求………………… 5 審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性………………………………………………… 四 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖…………………………………… 1．毛坯的選擇……………………………………………………………… 2確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量…………………………………… 五 選擇減速箱輸出軸的加工方法，制定工藝路線…………………………… 1．定為基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………… 2．零件表面加工方法的確定……………………………………………… 3.加工階段的劃分……………………………………

4、……………………… 4.工序的集中與分散………………………………………………………… 5.加工順序的安排…………………………………………………………… 6.減速箱輸出軸工藝路線的確定…………………………………………… 六 機(jī)床設(shè)備的選用……………………………………………………………… 1．機(jī)床設(shè)備的選用………………………………………………………… 2．工藝裝備的選用………………………………………………………… 七 工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計(jì)算…………………………… 八、確定工序的切削用量……………………………………………………… 九 課程設(shè)計(jì)體會(huì)…………………

5、……………………………………………… 十 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 一．機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)的目的 1.加強(qiáng)對(duì)課堂知識(shí)的理解。通過(guò)課程設(shè)計(jì)可以使我們更熟悉書(shū)本知識(shí)，能更加熟練地運(yùn)用書(shū)本知識(shí)。 2.培養(yǎng)工程意識(shí)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，綜合生產(chǎn)實(shí)際，貼近就業(yè)崗位，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決機(jī)械制造工程的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)工程意識(shí)，做到學(xué)以致用。 3.訓(xùn)練基本技能。通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)備設(shè)計(jì)的方法和步驟，初步具備設(shè)計(jì)工藝規(guī)程和工藝裝備的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、繪圖、計(jì)算和編寫(xiě)技術(shù)文件的基本技能。 4.培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)。技術(shù)設(shè)計(jì)是根

6、據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求而進(jìn)行的，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，充分考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，可強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)協(xié)調(diào)技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的矛盾。 5.培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生養(yǎng)成遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣，學(xué)會(huì)使用與設(shè)計(jì)有關(guān)的手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 二．生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定 機(jī)械加工的工藝規(guī)程的詳細(xì)程度與生產(chǎn)類型有關(guān)，不同的生產(chǎn)類型由產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)來(lái)區(qū)別。 1.生產(chǎn)類型的確定 （1）零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制定具有決定性的影響。機(jī)械制造的生產(chǎn)類型一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)分為大批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、和小批生產(chǎn)。產(chǎn)量越大生產(chǎn)專

7、業(yè)化程度越高。按重型機(jī)械、中型機(jī)械、和輕型機(jī)械的年生產(chǎn)量列出了不同的生產(chǎn)類型的規(guī)范如表1 表1 各種生產(chǎn)類型的規(guī)范 生產(chǎn)類型 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)/件/年 重型機(jī)械 中型機(jī)械 輕型機(jī)械 單件生產(chǎn) ≤5 ≤20 ≤100 小批生產(chǎn) 5～100 20～200 100～500 中批生產(chǎn) 100～300 200～500 500～5000 大批生產(chǎn) 300～1000 500～5000 5000～50000 大量生產(chǎn) ＞1000 ＞5000 ＞50000 (2)生產(chǎn)類型的劃分要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)還得考慮產(chǎn)品本身的大小及其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。 2.生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算

8、 （1）生產(chǎn)綱領(lǐng)是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝規(guī)程起著很重要的作用，它決定了各工序所需的專業(yè)化和自動(dòng)化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備。 （2）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算方式 N=Qn(1+α%)(1+β%) 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際：零件的備品率α%和零件的平均廢品率β%分別取4%和6%，產(chǎn)品的年產(chǎn)量Q要求為200件/年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為1件/臺(tái)。所以綜合以上數(shù)據(jù)代入上式中得： N=221件 （3）減速箱輸出軸的體積估計(jì)為 零件的質(zhì)量估計(jì)為m=2.2kg 零件的質(zhì)量為所以查表1可得其屬于輕型零件，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。 三．減速箱輸出軸的工藝性分析

9、1.軸的工作原理：軸套上的兩個(gè)齒輪一端置于減速箱內(nèi)，一端置于輸出終端，作用是輸出轉(zhuǎn)矩，傳遞動(dòng)力，所以材料具有較高的抗彎強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。 2.零件圖樣分析 （1）該零件軸段的安排是呈階梯型，中間粗兩端細(xì)，符合強(qiáng)度外形原則，便于安裝和拆卸。其加工精度要求較高，要有較高的形位公差，表面粗糙度最高達(dá)到了0.8μm。零件的中心軸是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。 （2）φmm對(duì)公共軸線的圓跳動(dòng)為0.012mm。 （3）?48mm的左端面對(duì)公共軸線的圓跳動(dòng)度為0.012mm。 （4）?35mm對(duì)公共軸線的的圓跳動(dòng)度為0.012mm。 （5）φmm×35mm鍵槽對(duì)基準(zhǔn)D平行度為0.08mm。 （6）φmm

10、×50mm鍵槽對(duì)基準(zhǔn)C的平行度為0，06mm （7）零件的材料為45鋼。 （8）熱處理224 （9）φmm為軸承配合，所以軸表面的精度，配合要求較高，Ra為0.8μm。 （10）各軸肩處過(guò)度圓角R=1。 （11）軸端加工出45°倒角，是為了便與裝配。 3.零件的工藝分析 （1）零件的毛坯材料為45，是典型的軸用材料，綜合機(jī)械性能良好。該材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼，經(jīng)調(diào)制處理之后具有良好的力學(xué)性能和切削加工性能。經(jīng)淬火加高溫回火后具有良好的綜合力學(xué)性能，具有較高的強(qiáng)度、較好的韌性和塑性。 （2）該軸式階梯軸，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般，其有三個(gè)過(guò)渡臺(tái)階，一個(gè)錐度臺(tái)階。根據(jù)表面粗糙度要求和生產(chǎn)類型

11、，表面加工根圍粗加工和精加工。加工時(shí)應(yīng)把精加工和粗加工分開(kāi)，這樣經(jīng)多次加工以后逐漸減少了零件的變形誤差。 （3）此零件的毛坯為模鍛件，外形不需要加工。 （4）該軸的加工以車削為主，車削時(shí)應(yīng)保證外圓的同軸度。 （5）在精車前安排了熱處理工藝，以提高軸的疲勞強(qiáng)度和保證零件的內(nèi)應(yīng)力減少，穩(wěn)定尺寸、減少零件變形。并能保證工件變形之后能在半精車時(shí)糾正。 （6）同一軸心線上各軸 孔的同軸度誤差會(huì)導(dǎo)致軸承裝置時(shí)歪斜，影響軸的同軸度和軸承的使用壽命。所以在車削磨削過(guò)程中，要保證其同軸度。 4 減速箱輸出軸的表面粗糙度、形狀和位置精度要求與表面粗糙度要求見(jiàn)表2 表2 加工表面 尺寸及偏差（m

12、m） 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra（μm） 形位公差 主軸左軸面 φ IT7 0.8 ↗ 0.012 A-B 主軸左軸面 ?48 12.5 主軸左軸面 φ IT6 1.6 左端錐面 12.5 錐度5：16 ?35軸面 φ IT7 0.8 ↗ 0.012 A-B ?35軸面 φ IT6 3.2 ↗ 0.012 A-B 主軸右軸面 φ IT5 1.6 主軸右端內(nèi)螺孔 M6×2-10 12P9 35 1.6 ≡ 0.08 D 8P6 56

13、 1.6 ≡ 0.06 C 5 審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性 （1）結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，橫截面尺寸不應(yīng)該有突然地變化。 （2）應(yīng)有合理的模面和圓角半徑 （3）45剛具有良好的鍛性 6 由于?48的左端面的粗糙度為1.6μm，要求較高，需要磨削工藝。為了磨削加工方便，不損壞φ 軸面粗糙度，應(yīng)在該處加褪刀槽2×0.5mm。一方面在加工軸面時(shí)退刀需要。另一方面在磨削加工時(shí)能給刀具足夠的進(jìn)退空間。 四 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖 1．毛坯的選擇 因?yàn)闇p速箱輸出軸在工作過(guò)程中要承受沖擊載荷、扭轉(zhuǎn)力矩。且載荷比較大。為增強(qiáng)它的抗扭強(qiáng)度和沖擊韌度，毛坯應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)低碳鋼。應(yīng)

14、為生產(chǎn)類型屬于小批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率宜采用模鍛方法制造毛坯。 2確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量 （1） 公差等級(jí) 根據(jù)零件圖個(gè)部分的加工精度要求，鍛件的尺寸公差等級(jí)為8-12級(jí)，加工余量等級(jí)為普通級(jí)，故取IT=12級(jí)。 （2） 鍛件的質(zhì)量估算與形狀復(fù)雜系數(shù)S的確定。 鍛件的質(zhì)量為mf=2.2kg 形狀系數(shù)S等于mf/mn其中mf為鍛件的質(zhì)量，mn為相應(yīng)的鍛件外廓包容體質(zhì)量， S=2.2/2.8=0.786 根據(jù)S值查相關(guān)文獻(xiàn)可知鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為S1級(jí)，既簡(jiǎn)單級(jí)。 （3） 零件表面粗糙度 根據(jù)零件圖可知該軸各加工表面的粗糙度至少為0.8μm。 （4） 毛坯加工余

15、量的確定 根據(jù)上面估算的鍛件的質(zhì)量、形狀復(fù)雜系數(shù)與零件的長(zhǎng)度，查表可得單邊余量的范圍為1.7～2.2mm。由于零件為階梯軸，可以把臺(tái)階相差不大的軸的毛坯合成為同一節(jié)。 ① 對(duì)軸左端φ的外圓表面粗糙度0.8μm的要求，對(duì)其加工方案為粗車——半精車——磨削。 查工藝手冊(cè)得：磨削的加工余量為0.4,半精車的加工余量為1.5，粗車的加工余量為4.5，總得加工余量為6.4，所以去總的加工余量為6，將粗車的加工余量修正為4.1 。 精車后工序的基本尺寸為35mm，其它各工序的基本尺寸為： 磨削：35+0.4=35.4 半精車：35.4+1.5=36.9 粗車：36.9+4.1=41 確定各

16、工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度：由工藝手冊(cè)查得：精車后為IT7，Ra為0.8μm。半精車后為IT8,Ra為3.2μm，粗車后為IT11,Ra為16μm。 ② 對(duì)于?48和?40的外圓端面，為了提高加工效率，可以作為同一臺(tái)階。?40的外圓表面粗糙度為1.6μm，確定其加工方案為：粗車——半精車——精車。 由工藝手冊(cè)查得：精車的加工余量為1.1，半精車的加工余量為1.5，粗車的加工余量為4.5，所以總加工余量為7.1，取加工余量為10，修正粗車余量為7.4 。 精車后工序的基本尺寸為40，其他各工序的基本尺寸為: 精車：40+1.1=41.1 半精車：41.1+1.5=42.6 粗車：

17、42.6+7.4=50 確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度：精車后為IT7，Ra0.8μm，半精車后為IT8，Ra3.2μm ，粗車后為IT11，Ra16μm。③對(duì)?48的外圓端面，加工方案為粗車。粗車的加工余量為2.0.其工序尺寸為 粗車：48+2.0=50 ③ ?35和 ?30的毛坯加工余量的確定：由于臺(tái)階相差較小，在確定毛坯時(shí)可處于同一臺(tái)階面，以?35為對(duì)象，其外圓的表面粗糙度為Ra0.8μm ,確定其加工法案為：粗車——半精車——磨削。 精車后的尺寸為35，其它各工序的基本尺寸為： 磨削：35+0.4=35.4 半精車：35.4+1.5=36.9 粗車：36.9+4.1

18、=41 確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度：由工藝手冊(cè)查得：磨削后為IT7，Ra為0.8μm。半精車后為IT8,Ra為3.2μm，粗車后為IT11,Ra為16μm。 所以?30的總加工余量為41-30=11 ⑤對(duì)軸端面加工余量的確定： 根據(jù)軸的尺寸長(zhǎng)度與零件直徑，查工藝手冊(cè)得端面的加工余量為2 。 五 選擇減速箱輸出軸的加工方法，制定工藝路線 1．定為基準(zhǔn)的選擇：正確的選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過(guò)程中的一項(xiàng)重要的內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵，定為基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)，以下為定位基準(zhǔn)的選擇。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置精度，合理分配各加

19、工面的余量，為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。所以為了便于定位、裝夾和加工，可選軸的外圓表面為定為基準(zhǔn)，或用外圓表面和頂尖孔共同作為定為基準(zhǔn)。用外圓表面定位時(shí)，因基準(zhǔn)面加工和工作裝夾都比較方便，一般用卡盤(pán)裝夾。為了保證重要表面的粗加工余量小而均勻，應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)，并且要保證工件加工面與其他不加工表面之間的位置精度。 （2）精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)減速箱輸出軸的技術(shù)要求和裝配要求，應(yīng)選擇軸右端面φ和端面φ為精基準(zhǔn)。零件上的很多表面都可以以兩端面作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工?？杀苊饣鶞?zhǔn)轉(zhuǎn)化誤差，也遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。兩端的中心軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用中心軸線為定為基準(zhǔn)，可保證表面最后的加工位置精度，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和

20、工藝基準(zhǔn)的重合。由于兩軸面的精加工工序要求余量小且均勻，可利用其自身作為基準(zhǔn)。 2．零件表面加工方法的確定 根據(jù)零件圖表各表面得加工要求，以及材料性質(zhì)等各因素該軸為階梯軸，以車削加工為主，由于?48的左端面的粗糙度Ra為0.8μm，采用磨削加工。 減速箱輸出軸的各表面具體的加工方法如表3 表3 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra（μm） 加工方法 φ外圓面 IT6 0.8 粗車——半精車——磨削 ?48外圓面 IT12 12.5 粗車 φ外圓面 IT7 1.6 粗車——半精車——精車 錐面 3.2 粗車——半精車 φ

21、外圓表面 IT6 0.8 粗車——半精車——磨削 φ IT6 3.2 粗車——半精車 φ IT6 1.6 粗車——半精車——精車 左端面 IT12 12.5 粗車 右端面 IT12 12.5 粗車 螺紋孔 IT12 12.5 鉆 12P9鍵 IT7 1.6 粗銑——半精銑 8P6鍵 IT7 1.6 粗銑——半精銑 3.加工階段的劃分 ①劃分的原因：保證加工質(zhì)量合理，劃分加工階段能合理地使用機(jī)床設(shè)備，便與熱處理工序的安排，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，保護(hù)精加工過(guò)后的表面。 ②階段的劃分：減速箱輸出軸的加工質(zhì)量要求較高，其中

22、表面粗糙度要求最高為Ra 0.8μm，另外幾處圓跳動(dòng)也有較高的位置精度要求。精加工方案的確定，可將加工階段分為粗加工，半精加工和精加工等幾個(gè)階段。粗加工階段主要是為了切除各加工表面上的大部分余量，提高生產(chǎn)量。將右端?30mm，左端?35mm的精基準(zhǔn)的粗加工完成。是后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其它表面的精度要求，粗車左右端面。在半精加工階段，是為各主要表面的精加工做準(zhǔn)備，完成φ、φ、φ、φ軸表面的加工。在精加工階段，對(duì)φ以及中段φ兩處進(jìn)行加工。使其達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求。車削加工完成后則對(duì)?48左端面，12P9、8P6鍵槽進(jìn)行銑削。 4.工序的集中與分散 該軸的生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)

23、，零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般，但有較高的技術(shù)要求，可選用工序集中原則安排軸的加工工序。采用通用機(jī)床和部分高生產(chǎn)率專用設(shè)備，配用專用夾具，與部分劃線法達(dá)到精度，以減少工序數(shù)目，縮短工藝路線，提高生產(chǎn)效率。采用工序集中原則，有利于保證各加工面之間的位置精度要求，節(jié)省安裝工件的時(shí)間，減少工件的搬動(dòng)次數(shù)，使生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)組織工作得到簡(jiǎn)化，工作裝夾次數(shù)減少，輔助時(shí)間縮短。 5.加工順序的安排 （1）機(jī)械加工工序 ①按先基準(zhǔn)平面后其他的原則：機(jī)械加工工藝安排是總是先加工好定位基準(zhǔn)面，所以應(yīng)先安排為后續(xù)工序準(zhǔn)備好定為基準(zhǔn)。先加工精基準(zhǔn)面，轉(zhuǎn)中心孔及車表面的外圓。 ②按先粗后精的原則：先安排粗加

24、工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求較高的各主要表面，后安排精加工。 ③按先主后次的原則:先加工主要表面，如車外圓各個(gè)表面，端面等。后加工次要表面，如銑鍵槽等。 ④先外后內(nèi)，先大后小原則：先加工外圓再以外圓定位加工內(nèi)孔，加工階梯外圓時(shí)先加工直徑較大的后加工直徑小的。 ⑤次要表面的加工安排：鍵槽等次要表面的加工通常安排在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。 ⑥對(duì)于軸左端?35mm和中間?35mm加工質(zhì)量要求較高的表面，安排在后面，并在前幾道工序中注意形位公差，在加工過(guò)程中不斷調(diào)整、保證其形位公差。 ⑦先面后孔原則：先加工端面，再銑鍵槽，鉆螺孔。 （2）熱處理工序的安排 在切

25、削加工前宜安排正火處理，豈能提高改善軸的硬度，消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，改善其切削性能。在粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，能提高軸的綜合性能。最終熱處理安排在半精車之后磨削加工之前。其能提高材料強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性。在精加工之前安排表面淬火，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形，提高表面耐磨性。 （3）輔助工序的安排 在粗加工和熱處理后，安排校直工序。在半精車加工之后安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該軸的工序安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工——主要表面粗加工——熱處理——主要表面半精加工——主要表面的精加工（磨削）——攻螺紋、銑鍵槽——去毛刺、淬火回火等

26、。 6.減速箱輸出軸工藝路線的確定 根據(jù)以上的加工工藝過(guò)程的分析確定零件的工藝路線如表4 表4 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 01 粗車左右端面及45°倒角 CA6140 45°刀 游標(biāo)卡尺 02 鉆中心孔 CA6140 麻花鉆 卡尺 03 粗車外圓 CA6140 60°刀 游標(biāo)卡尺 04 調(diào)質(zhì)處理 05 半精車外圓 CA6140 60°刀 游標(biāo)卡尺、尺規(guī) 06 校正 游標(biāo)卡尺 07 精車外圓 CA6140 60°刀 游標(biāo)卡尺 08 功右端螺紋 鉆床Z515 鉆頭 游標(biāo)卡尺 0

27、9 磨削 M1412 砂輪 游標(biāo)卡尺 10 粗銑鍵槽 銑床X083 銑刀 游標(biāo)卡尺 11 半精銑鍵槽 銑床X083 銑刀 游標(biāo)卡尺 12 去毛刺 手錘 13 最終熱處理和清洗 14 最終熱處理 卡尺 塞規(guī) 六 機(jī)床設(shè)備的選用 1．機(jī)床設(shè)備的選用 在本方案中，減速箱輸出軸的生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，可以選用較高效率的專用機(jī)床和通用機(jī)床。根據(jù)該軸尺寸的大小要求，選用臥式銑床CA6140，外圓磨M1412，臺(tái)式鉆床鉆床Z515。 2．工藝裝備的選用 在小批量生產(chǎn)的條件下，所用的刀具有通用道具和特殊刀具，量具

28、有游標(biāo)卡尺、卡尺、塞規(guī)等。另外還要用到夾具。 七 工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計(jì)算 （1）軸左端φ外圓表面。其加工路線為粗車——半精車——磨削。由工序03、05、09組成，據(jù)之前查到的加工余量得磨削余量為0.4 。半精車為1.5 。經(jīng)修正后的粗車余量為4.1 。確定總加工余量為6 。 計(jì)算各工序尺寸： 磨削前：35+0.4=35.4 半精車之前：35.4+1.5=36.9 粗車前：36.9+4.1=41 按照加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度給各工序尺寸確定公差,查工藝手冊(cè)可知每道工序的經(jīng)濟(jì)精度所對(duì)應(yīng)的值為： 取磨削

29、的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT6，其公差值為T(mén)1=0.016mm。 取半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT8，其公差值為T(mén)2=0.039mm。 取粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT11，其公差值為T(mén)3=0.16mm。 其數(shù)據(jù)如下表 表5 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面粗糙度Ra(μm) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 磨削 0.4 IT6 0.8 35 φ 半精車 1.5 IT8 3.2 35.4 ?35.40-0.039 粗車 4.1 IT11 12.5 36.9 ?36.90-0.16

30、鍛造 ±2 41 ?41±2 現(xiàn)用計(jì)算法對(duì)磨削徑向的工序量進(jìn)行分析：查表得Z1=0.4mm。則半精車基本尺寸為A2=35+0.4=35.4mm，半精加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)為IT8級(jí)?？纱_認(rèn)其公差值0.039mm，故取A1=（35.4±0.02）mm。 工序最大余量Z1max=35.42-35.008=0.412mm 工序最小余量Z1min=(35.4-0.02)-(35+0.025)=0.365mm (2)對(duì)軸左端?48外圓表面，加工工藝路線為粗車，盡由工序03組成。查表可得粗車余量為2.0mm。取粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT11，查表可確認(rèn)其公差值

31、為0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表 表6 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面粗糙度Ra(μm) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 粗車 2 IT11 12.5 48 ?48 鍛造 ±2 50 ?50±2 （3）對(duì)軸左端φ外圓表面加工工藝路線為：粗車——半精車——精車。由工序03、05、07組成，查表可得個(gè)工序余量：精車余量為1.1mm,半精車余量為1.5mm，修正后的粗車余量為3.4mm?？偧庸び嗔繛?mm。 計(jì)算各項(xiàng)工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸φ，其表面粗糙度為Ra1.6μm。 精車前尺寸：40+1.1=41.1

32、mm 半精車前尺寸：41.1+1.5=42.6mm 粗車前尺寸：42.6+3.4=46mm 按照各工序所得到的經(jīng)濟(jì)精度所對(duì)應(yīng)的值 精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT7，其公差值T1=0.025mm。 半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT8，其公差值T2=0.039mm。 粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT11，其公差值T3=0.16mm。 將上面的數(shù)據(jù)填入下表： 表7 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面粗糙度Ra(μm) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 精車 1.1 IT7 1.6 40 φ 半精車 1.5 IT8 3.2 41.1

33、 ?41.10-0.039 粗車 7.4 IT11 12.5 42.6 ?42.60-0.16 鍛造 ±2 50 ?50±2 用計(jì)算發(fā)對(duì)精車徑向的工序量Z2進(jìn)行分析： 查表Z2=1.1mm，則半精車的基本尺寸為A2=40+1.1=41.1mm。半精加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)達(dá)到IT8級(jí)。確定公差值為0.039mm,所以A1=（41.1+0.02）mm。 工序最大余量Z2max=(41.1+0.02)-(40+0.034)=1.106mm 工序最小余量Z2min=（41.1-0.02）-（40+0.05）=1.07mm. （4）對(duì)軸錐度面的加工工序?yàn)椋捍周?/p>

34、——半精車。由工序03、05組成，表面粗糙度Ra3.2μm 。 （5）對(duì)軸中端φmm外圓表面，加工工藝路線為：粗車——半精車——磨削。由工序03、05、09組成。查工藝手冊(cè)得各加工余量：磨削余量為0.4 。半精車為1.5 。經(jīng)修正后的粗車余量為4.1 。確定總加工余量為6 。 磨削前：35+0.4=35.4 半精車之前：35.4+1.5=36.9 粗車前：36.9+4.1=41 取磨削的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT6，公差值為T(mén)1=0.016mm。 取半精車的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT8，公差值為T(mén)2=0.039mm。 取粗車的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT11，公差值為T(mén)1=0.16mm。 將以上數(shù)據(jù)填入

35、表格 表8 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面粗糙度Ra(μm) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 磨削 0.4 IT6 0.8 35 φ 半精車 1.5 IT8 3.2 35.4 ?35.40-0.039 粗車 4.1 IT11 12.5 36.9 ?36.90-0.16 鍛造 ±2 41 ?41±2 （6）對(duì)軸右端φ外圓面，精車之后的尺寸精度為φ表面粗糙度Ra3.2μm。確定工藝路線：粗車——半精車。 查工藝手冊(cè)可知半精車的加工余量為1.5mm，且總加工余量為6mm，則粗車余量為4.5mm。

36、 取半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT8，其公差值為T(mén)1=0.039mm。 粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT11，其公差值為T(mén)2=0.16mm。 將以上數(shù)據(jù)填入表格 表8 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面粗糙度Ra(μm) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 半精車 1.5 IT8 3.2 35 φ 粗車 4.5 IT11 12.5 36.5 ?36.50-0.16 鍛造 ±2 41 ?41±2 （7）對(duì)軸右端φ外圓表面：其加工路線為粗車——半精車——精車。由03、05、07組成，查表各工序的加工余量：精車加工余量

37、為1.1mm。半精車為1.5mm?？偧庸び嗔繛?1mm。那粗車的加工余量為11-2.6=8.4mm。按照所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度查得每道工序所對(duì)應(yīng)的公差值為： 取磨削的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT6，公差值為T(mén)1=0.025mm。 取半精車的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT8，公差值為T(mén)2=0.039mm。 取粗車的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT11，公差值為T(mén)1=0.16mm。 計(jì)算各工序尺寸 精車：30+1.1=31.1mm 半精車：31.1+1.5=32.6 粗車：32.6+8.4=41 將以上數(shù)據(jù)填入下表 表10 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面粗糙度Ra(μm) 工序基本尺寸

38、(mm) 尺寸、公差(mm) 精車 1.1 IT7 1．6 30 φ 半精車 1.5 IT8 3.2 31.1 ?31.10-0.039 粗車 8.4 IT11 12.5 32.6 ?32.60-0.16 毛坯 ±2 41 ?41±2 八、確定工序的切削用量 確定切削用量的原則：首先應(yīng)選去盡可能大的背吃刀量，其次在機(jī)床動(dòng)力和剛度允許的條件下，又滿足以加工表面粗糙度的情況下，選取盡可能大的進(jìn)給量。最后根據(jù)公式確定最佳切削速度。 1、工序01，粗車軸的左右端面 該工序?yàn)閮蓚€(gè)工步，工步1是以左邊定位。粗車右端面；工步2是以右邊定位，

39、粗車左端面。由于這兩個(gè)工步是在一臺(tái)機(jī)床上經(jīng)一次走刀加工完成的，故其選用的切削用量相同。 ① 背吃刀量的確定： 根據(jù)加工余量，工步1和工步2的北吃刀量都為2.5mm ② 進(jìn)給量的確定： 本設(shè)計(jì)采用的是硬質(zhì)合金車刀，工件材料是45鋼，查表取進(jìn)給量f＝0.86mm/r ③ 切削速度的計(jì)算： 硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時(shí)，取切削速度V為60m/min，根據(jù)公式n=1000Vc/d，可得車床轉(zhuǎn)速n=1000×60/×35r/min，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范偉為10~1400，1400~1580（r/min），符合要求。 2、工序03粗車及工序05半精車 ① 該工序?yàn)楣げ?粗車和工步2半精

40、車，則進(jìn)給量依次為 ap1=z=1.7mm， ap2=z=0.8mm ②查表得 粗車 f1=0.86mm/r ③半精車，取Vc為90m/min，則n=819r/min (n=1000Vc/d) 粗車，取Vc為60m/min，則n=546r/min 3、工序05、工序07的過(guò)渡面部分 粗車——半精車尺寸為φ48的軸肩兩端面 粗車尺寸為φ40軸段與φ35軸段的過(guò)渡端面 其切削用量與上述結(jié)論類似，不再計(jì)算 4、其余工序 ①粗車加工時(shí)，取f=0.81mm/r Vc=60m/min n=546 r/min ②半精車加工時(shí)，取f=0.51mm/r Vc=90m/mi

41、n n=819 r/min ③精加工時(shí)，取f=0.2mm/r Vc=120m/min n=955 r/min 皆符合要求。 5、磨削加工軸段φ兩端 查表取磨削深度進(jìn)給量為0.032mm 工件的運(yùn)動(dòng)速度為15m/min 背吃刀量等于磨削余量0.3mm 6、工序10、11粗銑及半銑鍵槽 對(duì)12P9鍵槽 粗銑：每一行程ap1 =0.3mm Vc=22mm/min fm=350 m/min 半精銑：每一行程ap2=0.2mm Vc=25mm/min fm=395 mm/min 對(duì)8P6鍵槽、粗銑，每一行程ap1=0.3mm Vc=21mm/mi

42、n fm=370 mm/min 半精銑每一行程ap2=0.2mm Vc=24mm/min fm=420 mm/min （查表5—16《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》，刀具為高速鋼鍵槽銑刀） 7、工序8，粗鉆直徑為6的兩螺紋孔 本工序采用的是莫民錐柄花鉆 查表得：鉆頭直徑為6mm進(jìn)給量f=0.13mm/r，切削速度Vc=20m/min。 7.課程設(shè)計(jì)體會(huì) 通過(guò)對(duì)減速器輸出軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程的課程設(shè)計(jì),編制零件的機(jī)械教你個(gè)工藝規(guī)程,是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的工作,需要熟練掌

43、握工藝規(guī)程制定的原則,內(nèi)容和步驟.在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中體會(huì)到: 首先要做好工藝編制前的前期準(zhǔn)備工作;要熟悉零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),技術(shù)要求,所用材料,生產(chǎn)批量,該零件的作用和具體的生產(chǎn)條件,這些方面直接決定了零件的加工工藝規(guī)程. 其次工藝路線的擬定是關(guān)鍵,在擬定工藝路線時(shí),要在綜合分析零件加工個(gè)表面基礎(chǔ)上,首先分析確定零件各個(gè)表面的定位基準(zhǔn),加工方法,加工順序和加工階段的劃分,然后再提出初步的加工工藝方案,并進(jìn)行分析比較,最終確定一個(gè)合理的工藝方案.這其中,定位基準(zhǔn)的選擇是基礎(chǔ),要學(xué)會(huì)對(duì)粗,精基準(zhǔn)選擇的條件進(jìn)行判斷和綜合分析,對(duì)加工工序順序的安排要始終考慮先加工基準(zhǔn)面在加工其他表面,先加工平面在加工

44、孔,先加工主要表面后加工次要表面,先安排粗加工工序后安排精加工工序的原則,來(lái)擬定工藝路線.相對(duì)來(lái)說(shuō)工藝路線的擬定是關(guān)鍵,也是難點(diǎn). 再次在加工路線初步確定后,后續(xù)步驟雖然相對(duì)簡(jiǎn)單,但是尺寸鏈的計(jì)算相對(duì)麻煩.主要是要了解和掌握封閉環(huán)的概念,并能判斷尺寸鏈中的封閉環(huán). 最后通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)也體會(huì)到了機(jī)械加工工藝的制定過(guò)程中要對(duì)各種機(jī)床和夾具熟悉了解并知道其運(yùn)用的方法,這對(duì)在學(xué)校的大學(xué)生來(lái)說(shuō)相對(duì)失去了很多認(rèn)識(shí)和了解的機(jī)會(huì),所以在平時(shí)廣泛學(xué)習(xí)與專業(yè)相關(guān)的知識(shí)也是相當(dāng)?shù)闹匾? 8. 參考資料 1、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》主編：陸名彰、胡忠舉 長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2004年8月 2、《機(jī)械制造工

45、藝基礎(chǔ)》主編：黃觀堯 天津：天津大學(xué)出版社，1999年1月 3、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》主編：鄒青 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004年9月 4、《工程材料及應(yīng)用》主編：周鳳云 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004年9月 5、《機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)》主編：金問(wèn)楷 北京：清華大學(xué)出版社，1990年9月 6、《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》主編：《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》編寫(xiě)組 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979年1月 7、《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》第三卷 主編：卜炎 江西：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002年1月 8、《機(jī)械制造工藝學(xué)》 趙長(zhǎng)發(fā)主編 中央廣播電視大學(xué)出版,2005年8月 9、《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)》實(shí)訓(xùn)教程 段名揚(yáng)主編 廣西師范大學(xué)出版社, 2007年04月 10、《機(jī)械制造工藝學(xué)》徐嘉元主編 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004年06月 第二部分 附錄 零件-毛坯圖紙一張 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片1套 機(jī)械加工主要工序的工序卡片2張 17