設(shè)計(jì)輸出軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備.doc

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設(shè)計(jì)輸出軸零件的機(jī)械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備學(xué)院： 機(jī)電學(xué)院 班級(jí)： 姓名: 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 目 錄目錄-2一、 輸出軸工藝分析-31、 輸出軸的作用-32、 輸出軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝，表面技術(shù)要求分析-3二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)-31、 選擇毛胚材料-32、 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工余量- -43、 基準(zhǔn)選擇-44、 工序選擇安排-55、 制訂工藝路線-56、 機(jī)加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定-7三、 熱處理工序-8四、 輸助工序-8五、 確定各工序所用設(shè)備及工藝裝備小結(jié)-8六、 小總-9七、 相關(guān)文獻(xiàn)-9設(shè)計(jì)輸出軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備要求：?jiǎn)渭∨可a(chǎn)，生產(chǎn)環(huán)境好，設(shè)備齊全，資源豐富一、輸出軸各主要部分的作用及技術(shù)要求分析：1.題目所給定的零件輸出軸，其主要作用輸出軸零件的主要作用是支撐零件、實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩和動(dòng)力。2.由零件圖分析，該輸出軸零件屬于階梯軸。根據(jù)對(duì)零件圖的分析，該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下： (1)55軸段上為傳遞動(dòng)力開(kāi)有鍵槽，鍵槽相對(duì)于55外圓表面的對(duì)稱(chēng)度小于0.08 mm,粗糙度為3.2； (2)60和75外圓表面，其兩者的中心連線為55外圓和80孔圓跳動(dòng)的基準(zhǔn)線，其圓跳動(dòng)量均小于0.04mm ，表面粗糙度Ra都為3.2um；(3)65外圓表面，粗糙度Ra為3.2um； (4)80的孔，其表面粗糙度Ra為6.3um，以及與其具有位置度要求0.05 mm的10-20的通孔，其均勻分布，表面粗糙度Ra為 3.2um； (5)50和80的孔、176外圓表面及30的圓錐面，表面粗糙度為6.3um；（6）176軸段的右端面的粗糙度要求為3.2um。 通過(guò)上面零件的分析可知，該零件并沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，屬于較為簡(jiǎn)單的零件，所以根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、選擇毛胚材料機(jī)械加工中毛坯的種類(lèi)有很多種，如棒料、鑄件、鍛件、型材、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，降低機(jī)械加工成本，但往往會(huì)增加毛坯的制造成本。在毛坯選擇上，加工零件的尺寸和形狀的復(fù)雜性也影響選擇毛坯制造方法。一般來(lái)說(shuō)，直徑相差不大的階梯軸可以選擇棒料（直徑超過(guò)90mm的軸類(lèi)零件一般不選用棒料，避免切削余量過(guò)大）; 直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。根據(jù)上述內(nèi)容來(lái)分析本零件，一般軸類(lèi)零件材料可選為45號(hào)鋼。 45號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削加工，調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類(lèi)等；其次，觀察零件圖知，本設(shè)計(jì)零件為軸類(lèi)零件，各直徑尺寸相差較大，且該軸在工作過(guò)程中要承受沖擊載荷和扭矩，是主要的動(dòng)力輸出元件，故為增強(qiáng)其強(qiáng)度、剛度和沖擊韌性，毛坯選擇鍛件；再者，由于零件的生產(chǎn)類(lèi)型為單件小批量生產(chǎn)。因此，本零件的毛坯種類(lèi)以自由鍛方法獲得。2確定毛坯尺寸及機(jī)械加工余量查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.1得鍛件機(jī)械加工余量及尺寸公差：加工余量3、基準(zhǔn)選擇在軸類(lèi)零件加工中，為保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡可能使其與裝配基準(zhǔn)重合并使各工序的基準(zhǔn)統(tǒng)一，而且還要考慮在一次安裝中盡可能加工出較多的面。 軸類(lèi)零件加工時(shí)，精基準(zhǔn)的選擇通常是采用頂尖孔作為定位基準(zhǔn)。這樣，可以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能在一次安裝中加工出各段外圓表面及其端面，可以很好的保證各外圓表面的同軸度以及外圓與端面的垂直度，加工效率高并且所用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。所以對(duì)于實(shí)心軸（鍛件或棒料毛坯） ，在粗加工之前，應(yīng)先打頂尖也，以后的工序都用頂尖孔定位。分析本零件，選取頂尖孔作為定位精基準(zhǔn)。當(dāng)零件外圓加工完畢以后，可以以外圓為精基準(zhǔn)加工內(nèi)孔根據(jù)定位基準(zhǔn)的互為基準(zhǔn)原則、統(tǒng)一基準(zhǔn)原則、互為基準(zhǔn)原則、自為基準(zhǔn)原則以及便于裝夾原則，分析本零件結(jié)構(gòu)，選擇兩中心孔和75作為精基準(zhǔn)，選擇176作為粗基準(zhǔn)來(lái)加工兩中心孔。4、工序順序的安排 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即在前面加工階段先加工輸出軸的左、右端面，55和176外圓表面，鉆中心孔。 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”原則，如先加工外圓表面，再加工鍵槽。 遵循“先面后孔”原則，先加工176外圓表面，做為定位基準(zhǔn)再加工其余各孔。5、制定工藝路線根據(jù)零件的具體要求和各種加工方法所能夠達(dá)到的經(jīng)濟(jì)度和粗糙度能力，查閱機(jī)械加工工藝手冊(cè)各加工面的加工方法（如表1）：表 1加 工 面尺寸及偏差精度粗糙度加 工 方 案176外圓面176無(wú)6.3粗車(chē)-半精車(chē)75外圓面IT71.6粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)65外圓面IT71.6粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)60外圓面IT71.6粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)55外圓面IT71.6粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)104內(nèi)圓面104無(wú)3.2粗鏜-半精鏜80內(nèi)圓面無(wú)6.3粗鏜-半精鏜50內(nèi)圓面50無(wú)6.3粗鏜-半精鏜左端面55無(wú)6.3粗車(chē)-半精車(chē)右端面176無(wú)6.3粗車(chē)-半精車(chē)鍵槽50IT93.2粗銑-半精銑2-8孔8無(wú)3.2鉆-擴(kuò)-鉸10-20孔20無(wú)3.2鉆-擴(kuò)-鉸工序安排如下（表2）：表2工序工序名稱(chēng)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1鍛造鍛造毛胚2熱處理正火（消除內(nèi)應(yīng)力）3車(chē)削（1） 夾毛坯外圓，粗車(chē)55端面；（2） 打中心孔毛坯176外圓4車(chē)削（1） 夾75外圓，車(chē)176端面；（2） 打中心孔75外圓及中心孔5鏜削粗鏜104、80、50內(nèi)孔75外圓6車(chē)削粗車(chē)各外圓表面及錐面中心孔7鉆削鉆10-20通孔、倒角中心孔8鉆削鉆2-8通孔9熱處理調(diào)質(zhì)10鉗工修研兩端中心孔11車(chē)削半精車(chē)176、75、60、55外圓面，倒角均為C1中心孔12鏜削半精鏜104內(nèi)孔，粗糙度3.2半精鏜80、50內(nèi)孔，粗糙度6.375外圓13鉆削擴(kuò)餃20通孔中心孔14車(chē)削精車(chē)75、65、60、55外圓面中心孔15銑削銑鍵槽中心孔16鉗工鉗去毛刺17去毛刺去除全部毛刺18終檢按零件圖樣要求全面檢查6、機(jī)加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定 通過(guò)查閱機(jī)械加工工藝手冊(cè)得到相關(guān)數(shù)據(jù)可計(jì)算得到工序尺寸如表3：加工最終尺寸/mm工序名稱(chēng)工序單邊余量/mm公差等級(jí)粗糙度(um)公序基本尺寸/mm176半精車(chē)粗車(chē)毛坯13IT9IT123.26.317617818475精車(chē)半精車(chē)粗車(chē)毛坯0.31.22.5IT7IT9IT121.63.212.57575.6788365精車(chē)半精車(chē)粗車(chē)毛坯0.31.22.5IT7IT9IT121.63.212.56565.6687360精車(chē)半精車(chē)粗車(chē)毛坯0.31.25IT8IT9IT121.63.212.56060.6657355精車(chē)半精車(chē)粗車(chē)毛坯0.31.27.5IT7IT9IT121.63.212.55555.65873104內(nèi)孔半精鏜粗鏜毛坯0.72.3IT7IT93.26.3104102.69880內(nèi)孔半精鏜粗鏜毛坯0.52.5IT9IT126.312.580818650內(nèi)孔半精鏜粗鏜毛坯0.52.5IT9IT126.312.550515610-20通孔鉸擴(kuò)鉆毛坯0.31.718IT7IT9IT123.26.412.52019.718三、熱處理工序熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件CA6140車(chē)床輸出軸材料為45鋼，在加工過(guò)程中正火是為了消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車(chē)之后精車(chē)之前，按規(guī)范在840溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。四、輔助工序輔助工序包括檢查、檢驗(yàn)工序、去毛刺、平衡、清洗工序等，檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序。如去毛刺：件表層或內(nèi)腔的毛刺對(duì)機(jī)器裝配質(zhì)量影響甚大，切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺工序。清洗工序：工件內(nèi)孔、箱體內(nèi)腔易存留切屑，零件在進(jìn)入裝配之前；研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附著在工件表面上。五、確定各工序所用設(shè)備及工藝裝備工序號(hào)工序名稱(chēng)機(jī)床設(shè)備刀具量尺1鍛造游標(biāo)卡尺2熱處理3車(chē)削CA6140臥式車(chē)床車(chē)刀游標(biāo)卡尺4車(chē)削CA6140臥式車(chē)床車(chē)刀游標(biāo)卡尺5鏜削臥式鏜銑床鏜刀游標(biāo)卡尺6車(chē)削CA6140臥式車(chē)床鏜刀游標(biāo)卡尺7鉆削Z525麻花鉆游標(biāo)卡尺8鉆削Z525麻花鉆游標(biāo)卡尺9熱處理10鉗工11車(chē)削CK6140A數(shù)控車(chē)床車(chē)刀外徑千分尺12鏜削CA6140臥式車(chē)床鏜刀塞規(guī)13鉆削Z525擴(kuò)孔刀、鉸刀外徑千分尺14車(chē)削CK6140A數(shù)控車(chē)床車(chē)刀外徑千分尺15銑削X51銑刀游標(biāo)卡尺六、小結(jié)為期兩個(gè)星期的機(jī)械制造工藝的課程實(shí)訓(xùn)很快結(jié)束了，在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)到了很多。也遇到了種種困難，一次又一次的修改加工方案，暴露了我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是一個(gè)跟實(shí)際聯(lián)系很緊密的，不管是工藝過(guò)程還是工序卡，以及設(shè)備的選擇，都要求我們有相關(guān)的理論知識(shí)，根據(jù)實(shí)習(xí)過(guò)程中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)，才能更好的完成課程設(shè)計(jì)。因此在課程設(shè)計(jì)中遇到的很多問(wèn)題，既有理論的欠缺，也有經(jīng)驗(yàn)的不足。作的一次綜合練習(xí)。隨著課程設(shè)計(jì)的逐漸完成，使我對(duì)機(jī)械制造工藝這門(mén)課程有了更深入的理解和掌握。在這段時(shí)間里，我盡著自己最大的努力學(xué)習(xí)，來(lái)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。為了解決技術(shù)上的問(wèn)題，我也不斷地去翻閱所學(xué)的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍和各種相關(guān)，所以通過(guò)此次的課程設(shè)計(jì)，我也學(xué)習(xí)了相關(guān)手冊(cè)的查閱方法?？傊?，課程設(shè)計(jì)我讓受益匪淺，因?yàn)槲冶┞冻隽俗约旱牟蛔?，在今后的學(xué)習(xí)或者實(shí)習(xí)工作中都應(yīng)當(dāng)努力積累相關(guān)的加工知識(shí)，以彌補(bǔ)自身存在的不足。七、 參考文獻(xiàn)1、實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 陳宏鈞 1996.122、金屬切削刀具與磨具標(biāo)注應(yīng)用手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1995.123、互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 華中科技大學(xué)出版社 李軍 2007.94、機(jī)械制造工藝學(xué)第二版 機(jī)械工業(yè)出版社 王先逵 2006.1