机械制造技术课程设计-输出轴机械加工工艺规程设计（一）.docx

第1章零件的工艺性分析1.1 零件的作用题目所给定的零件为输出轴，主要应用在动力输出装置中，是输出动力的主要零件之一。其主要作用是支撑传动零件并传递转矩，其工作条件为：L承受交变扭转载荷、交变弯曲载荷或拉-压载荷；2 .局部承受摩擦和磨损3 .特殊条件下受温度或介质作用。因此轴的失效方式主要是疲劳断裂和轴颈处磨损，有时也发生过冲击过载断裂，个别情况下发生塑性变形或腐蚀失效。1. 2零件的工艺分析图1-1输出轴零件图从零件图分析，该输出轴结构简单，属于阶梯轴类零件。主要由有55外圆、60外圆、65外圆、75外圆、80孔和IoX20孔,粗糙度均为Ra3.2;2×8斜孔和一个宽16的键槽组成。其中径向尺寸中，左端55外圆、60外圆、65外圆、75外圆精度要求较高为IT8级，表面粗糙度为Ra3.2um,右端的80内孔精度要求为IT8级，右端面上的的10个20的通孔精度为IT8级。形位精度也比较高：为了外圆和外面零件的配合后受力均匀，55,60的外圆的径向跳动量小于0.04mm,80孔的跳动量小于0.04mm,20孔的轴线的跳动量小于0.05mm；为了保证键槽和键的配合，键槽对55外圆的对称度为0.08mm。由于输出轴在工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩，为了增强耐磨性和抗扭强度，要对输出轴进行调质处理，使其硬度达到200230HBW。2.1.4确定毛坯尺寸公差由表5-1查的各锻件加工尺寸公差见表2-3表2-3输出轴锻件加工尺寸公差毛坯尺寸公差按非对称标注结果602.2+1.5-0.760%652.2+1.5-0.7P+1.565-0.7702.2+1.5-0.77+151U-0.7752.2+1.5-0.77R+152-0.7802.2+1.5-0.78。%1812.8+1.9-0.9181-0.92.1.5毛坯简图图21毛坯简图基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。1.1.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：1 .保证相互位置要求。如果必须保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求,则应以不加工而作为粗基准。2 .保证加工面加工余量合理分配。如果必须首先保证工件某重要加工面的余量均匀，则应选择该加工面的毛坯面为粗基准。3 .便于工件装夹。选择粗基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠以及夹具结构简单、操作方便等问题。4 .粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。由粗基准选择原则及输出轴零件知，选择输出轴外圆作为定位粗基准。2. 2.2精基准选择的原则L基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。2 .基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。3,互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。4 .自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。5,便于装夹原则。所选择的精基准，应能保证定位准确、可靠，夹紧机构简单，操作方便。由精基准选择原则及输出轴零件图知，选择75外圆作为定位精基准。2. 3确定各表面加工方案一个好的结构不但要达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于设计输出轴的加工工艺来说，应选择能够满足内花键加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较低的机床。2.1.1 面的加工55端面,粗糙度Ra25,加工方案粗车精车；176右端面,粗糙度Ra3.2,加工方案粗车精车；176左端面，粗糙度Ral2.5,加工方案粗车精车。2.1.2 外圆的加工(1)55外圆查机械制造工艺设计简明手册表1.4-6知，55外圆的精度为H8,所以55外圆的加工方案为：粗车精车。(2)60外圆查机械制造工艺设计简明手册表1.4-6知，60外圆的精度为H8,所以60外圆的加工方案为：粗车精车。(3)65外圆查机械制造工艺设计简明手册表1.4-6知，65外圆的精度为H8,所以65外圆的加工方案为：粗车精车。(4)75外圆查机械制造工艺设计简明手册表1.4-6知，75外圆的精度为H8,所以75外圆的加工方案为：粗车精车。(5)176外圆查机械制造工艺设计简明手册表1.4-6知，176外圆的精度为H8,所以176外圆的加工方案为：粗车精车。2.3.3孔的加工(1)50孔查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，50孔的精度为H8,所以50孔的加工方案为：粗车精车。(2)80孔查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，80孔的精度为H8,所以80孔的加工方案为：粗车精车。(3)104孔查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，104孔的精度为H8,所以104孔的加工方案为：粗车一一精车。(4)20孔查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，20孔的精度为H8,所以20孔的加工方案为：钻扩。(5)8孔查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，8孔的精度为H8,所以8孔的加工方案为：钻。2.3.4槽的加工查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，键槽的精度为H8,所以键槽的加工方案为：铳。2.4制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。2.4.1工序的合理组合一、工序集中按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些,加工工艺路线方案的论证：方案I、11主要区别在于定位方案不同，方案II采用双顶尖定位，而方案I主要采用75外圆作为定位精基准，方案11定位符合基准统一原则，适合大批量生产，方案I则适合小批量生产。2. 5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定输出轴零件材料为45钢，密度夕=7.85gc4,大批量生产，模锻件毛坯。由上计算知，输出轴形状复杂程度一般，机械切削工人实用手册表8-14知，输出轴厚度（直径）方向单面余量2.02.5mm；水平方向单面余量2.02.5mm。在这里输出轴厚度方向单面余量和水平方面单面余量均取2.5mm。第3章定切削用量及基本工时工序05：粗车中55端面、中55外圆、中60外圆、中65外圆、中75外圆、30°斜面1 .切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1,由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30）,故选刀杆尺寸B×H=16mm×25mm,刀片厚度为4.5mm。根据表1.3,选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角为二12°,后角=6°,主偏角勺=90°,副偏角I=I偏,刃倾角人=。,刀尖圆弧半径兀=0.8mm。确定切削深度ap由于单边余量为2.5mm,粗加工余量2.0mm,精加工余量0.5,此工序为粗车，故=2.0mmo确定进给量/根据表1.4,在粗车55端面、55外圆、60外圆、65外圆、75外圆、30°斜面、刀杆尺寸为16mmX25mm、QPW3mm、工件直径为0100mm时，f=0.10.6mmr按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择=0.26mmr确定的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1.30,C620-1机床进给机构允许的进给力EaX=3530N。根据表1.21,当自W2mm,/W0.35mmr,kr=450,u=200mmin（预计）时，进给力耳=760N°一的修正系数为Ly=（H,脑耳=M7（表1.29-2）,故实际进给力为Ff=760×1.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.26mmr可用。选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9,车刀后刀面最大磨损量取为Imm,可转位车刀耐用度T=30min0确定切削速度U