專業(yè)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目 輸出軸的機械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計設(shè) 計 者 指導教師 年 月 日 專業(yè)課程設(shè)計任務(wù)書題目: 輸出軸的機械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：1、零件圖 1張2、毛坯圖 1張3、機械加工工藝過程卡 1份4、機械加工工序卡 1份5、夾具裝配圖 1套6、夾具零件圖 若干7、課程設(shè)計說明書 1份班 級 姓 名 學 號 指導教師 目 錄前言一、零件的分析1.1零件的作用1.2零件的工藝分析二、工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 2.2基準的選擇 2.3工藝路線的擬定及工藝方案的分析 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定2.5確定孔的切削用量及基本工時3、 專用夾具的設(shè)計 3.1問題的提出 3.2夾具設(shè)計四、總結(jié)五、主要參考文獻前言 機械制造工藝學課程設(shè)計是在全部學完機械制造工藝學及機床夾具設(shè)計課程，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學課程的一次深入的全面的總復(fù)習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。 就我個人而言，希望通過這次課程設(shè)計，對自己今后將從事的工作，進行一次適應(yīng)性訓練，通過設(shè)計鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為以后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。一、零件的分析1.1 零件的作用 題目所給定的零件車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零部件。 1.2零件的工藝分析 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有55、60、65、75、176的外圓柱面，50、80、104的內(nèi)圓柱表面，10個20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um，要求不高；位置要求較嚴格，表現(xiàn)在55的左端面、80內(nèi)孔圓柱面對75、60外圓軸線的跳動量為0.04mm, 20孔的軸線對80內(nèi)孔軸線的位置度為0.05mm,鍵槽對55外圓軸線的對稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBW，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。2、 工藝規(guī)程的設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式 根據(jù)零件的材料，但從經(jīng)濟方面著想，鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量，所以選擇鍛件中的模鍛。2.2基準選擇本零件為帶孔的管狀零件，孔是其設(shè)計基準（亦是裝配基準和測量基準），為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準，即遵守“基準重合”的原則。具體而言，即選孔及一端面作為精基準。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作為精基準，應(yīng)先進行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準。2.3工藝路線的擬定及工藝方案的分析為保證達到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故采用通用機床配以專用的工、夾、量具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。工藝路線方案；鑄造，退火工序： 1、粗車176外圓柱面及端面 2、粗車、半精車、精車55、60、65、75的外圓柱面，倒角 3、擴、鉆孔10*20 4、粗車右端面至30，倒角 5、鉆右端面中心孔 6、粗鏜內(nèi)孔50、80、104；半精鏜內(nèi)孔80 7、銑鍵槽 8、鉆斜孔2*8 9、去毛刺 10、檢驗 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表：表1外圓柱面176軸段加工余量計算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m粗車3IT106.3176176毛坯31791793表2外圓柱面55軸段加工余量計算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT61.65555半精車1.5IT103.25656粗車2.5IT126.357.557.5毛坯260表360軸段加工余量計算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT60.860半精車1.5IT103.261粗車2.5IT126.362.5毛坯265表465軸段加工余量計算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT61.665半精車1.5IT103.266粗車2.5IT126.367.5毛坯270表575軸段加工余量計算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT60.875半精車1.5IT103.276粗車2.5IT126.377.5毛坯280表6104內(nèi)孔加工余量計算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m粗鏜2IT106.3104毛坯2100表780內(nèi)孔加工余量計算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m半精鏜 1.5IT73.280粗鏜2.5IT106.378.5毛坯276表850內(nèi)孔加工余量計算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m粗鏜2IT106.350毛坯248 2.5確定12孔的切削用量及基本工時 粗車外圓至57.5 切削深度：單邊余量ap=1.25 進給量：根據(jù)切削手冊表1.4，選用f=0.65 計算切削速度：見切削手冊表1.27 Vc=Cv*Kv/(T*apxv*fyv) =242*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97/(60*1.25*0.65)=108.6（m/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速：ns=1000vc/(dw)=1000*108.6/(60)=576(r/min) 按機床選取n=600r/min。 所以實際切削速度 V=dn/1000=*60*600/1000=113(m/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按切削手冊表1.29所示公式計算 Fc=cFcapxFcfyFcvcnFckFc所以 Fc=2795*1.25*0.65*113*0.94*0.89=1016.1（N）切削時消耗功率Pc為 Pc=Fc*Vc/60000=1016.1*113/60000=2.25（kW） 由切削手冊表1.30中C620-1機床說明書可知，C620-1主電動機功率為7.8kW，當主軸轉(zhuǎn)速為600r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.5kW,所以機床功率足夠，可以正常加工基本工時：t=(L+L1+L2)/nf=（84+2+0）/600/0.65=0.22(min)3、 專用夾具的設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。覺定設(shè)計第四道工序-鉆擴10*20mm的孔。本夾具將用于立式鉆床上。3.1問題的提出本夾具主要用來鉆擴10*20mm孔，且都需要均勻分布。在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。3.2夾具設(shè)計（1） 定位基準的選擇。由零件圖可知，孔20對圓孔80有位置度要求，所以為了減小定位誤差，甚至至于零，其設(shè)計基準為孔80及直徑為75的一段軸。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用高速鋼刀具對孔進行加工。 （2）切削力及夾緊力的計算。刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑為19.98mm 鉆孔時軸向力 （查切削手冊）公式中=600，=1 , 0.7 ，是修正系數(shù) 所以 （3）定位誤差的分析。定位誤差主要取決于作為基準的內(nèi)孔，以及夾具中鉆套軸線與固定夾具中的孔的同軸度。 （4）夾具設(shè)計及操作的簡要說明。如前所述，在夾具設(shè)計時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。設(shè)計時由于裝夾時，可能會出現(xiàn)軸的旋轉(zhuǎn)，因此需要足夠的力來使軸固定住，因此在軸跟箱蓋之間放一個彈簧來產(chǎn)生力，起到夾緊力的作用。保證夾具箱蓋與軸不產(chǎn)生相應(yīng)的位置滑動。夾具底部與鉆床進行固定。四、總結(jié)通過這次機械制造工藝課程設(shè)計，使我進一步地理解了所學過的理論知識及具體運用了這些知識。這次課程設(shè)計，也使自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗，學會了查圖表、資料、手冊等工具書。通過實例對工藝規(guī)程的編制和切削用量的選擇計算等做了一次練習。運用機械制造工藝學及有關(guān)課程（工程材料與熱處理、機械設(shè)計、互換性與測量技術(shù)、金屬切削原理與刀具等）的知識，結(jié)合生產(chǎn)實踐中學到的知識，也學會分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計一個中等程度零件的工藝規(guī)程的能力。根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備了設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。通過這次課程設(shè)計，也進一步使自己的識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本技能有了更大的提高。通過這次課程設(shè)計使我受益匪淺，為我今后的學習與工作打下一個堅實而良好的基礎(chǔ)。五、主要參考文獻機床夾具設(shè)計手冊 上海科學技術(shù)出版社 王光斗 主編機床專用夾具圖冊 哈爾濱工業(yè)大學出版社 李旦 邵東向 王杰 主編切削用量簡明手冊 機械工業(yè)出版社 艾興 肖詩綱 主編實用機械制造工藝設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社 王凡 主編機械制造工藝學 機械工業(yè)出版社 陳明 主編互換性與技術(shù)測量 中國計量出版社 廖念釗等 主編