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景德鎮(zhèn)陶瓷學院 機械制造工藝課程設計 ——輸出軸工藝設計說明書 機械制造工藝課程設計 指導老師: 戴老師 年級: 10機設(4)班 姓名: 馬偵 學號: 201010310435 目錄 1、工藝選擇說明 1 1.1零件圖工藝分析 1 1.2毛胚的選擇及尺寸的確定 1 1.3基準的選擇 2 1.4確定工序尺寸及加工余量 3 2、工藝流程 4 2.1輸出軸各部分尺寸及加工精度要求 4 2.2具體工藝流程 5 3、小結(jié) 7 4、參考文獻 7 附：產(chǎn)品零件圖 - 7 - 一、工藝選擇說明 1、零件圖工藝分析 我的題目是輸出軸加工工藝設計，輸出軸是典型的階梯軸，其作用主要用來傳遞轉(zhuǎn)矩和動力?，F(xiàn)在對零件圖的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求進行分析： ① 載荷分析：輸出軸承受的載荷比較大，要求輸出軸材料應具有足夠強的硬度 和耐磨性能； ② 尺寸公差分析：零件圖上的軸頸Φ60的公差為0.013mm,查公差表可知，其精度等級達到了IT5，另外，兩個軸頭Φ54.4和Φ80的公差分別為0.05mm、0.019mm,查公差表可知，其精度等級也都已達到了IT6精度，因此，在加工過程中要特別注意軸頸和軸頭的加工； ③ 位置度分析：兩軸頭的同軸度為0.02mm,在加工過程中必須打中心空以保證同軸度，另外，對鍵槽的直線度也有要求。 ④ 熱處理：零件圖要求調(diào)質(zhì)處理28~32HRC。 2、毛胚的選擇及其尺寸的確定 2．1確定毛坯種類 毛坯種類的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費用，而且也與零件的機械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關(guān)。為此需要毛坯制造和機械加工兩方面的工藝人員密切配合，合理地確定毛坯的種類、結(jié)構(gòu)形狀。毛坯種類有： 1）鑄件 對形狀較復雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。 2）鍛件 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學性能較好，常用于受力復雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。 3）型材 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 4）焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機試制。其優(yōu)點是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。 因此，根據(jù)毛坯選擇的原則，應在滿足使用要求的前提下，盡可能地降低生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品在市場上具有競爭能力。因為輸出軸的各段尺寸相差不大，而且尺寸較小，所以選45鋼棒料。 2.2確定毛坯尺寸 因為零件圖上的基本尺寸（最大尺寸）為88mm，零件的長度為380mm，利用插值法查李益民《簡明手冊》表2.2-34的直徑為900.90mm，查表2.2-35查得端面加工余量為8mm,所以下料長度為3881mm. 3、基準的選擇 3.1機械零件表面之間的相對位置包括兩方面的要求 一方面是表面間的位置尺寸精度；另一方面是相對位置精度。而表面間的尺寸精度和位置精度要求是離不開參考依據(jù)的基準。 3.2基準 零件上用來確定其它點、線、面的位置，所依據(jù)的點、線、面叫做基準。分為設計基準、工藝基準、測量基準和裝配基準等。設計基準：在零件圖上用以確定其它點、線、面位置的基準，稱為設計基準；工藝基準：零件在加工、檢驗和裝配過程中所使用的基準為工藝基準。 3.3粗基準的選擇原則 ①以不需要加工，但與加工表面有較高的位置精度要求的表面為粗基準　為了保證加工表面與不加工表面之間的相互要求，一般選擇不加工表面為粗基準。 ②應以要求加工余量小而均勻的表面作為粗基準　 如車床導軌面的加工。 ③用毛坯制造中尺寸、位置比較可靠、平整光潔的表面為粗基準。　 ④一般情況下，同一尺寸方向上的粗基準只能使用一次，即不重復使用。 3.4精基準的選擇原則 ①基準重合　 以設計基準為定位基準來避免基準不重合而引起的誤差。 ②基準統(tǒng)一　 應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準加工各 表面，以保證各表面間的相互位置精度，這稱為基準統(tǒng)一。 ③自為基準　 某些精加工工序要求加工余量小而均勻，則應選擇加工表面本身作為定位的精基準，稱為“自為基準”。 ④互為基準　 以光潔、平整、大的平面為精基準便于工件的定位和夾緊并使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。 4、確定工序尺寸及加工余量 外圓柱Φ8810mm的軸斷加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟 精度/mm 表面 粗糙度Ra/mm 工序基本 尺寸/mm 標注尺寸 公差/mm 粗車 2 IT9 1.6 Φ88 毛坯 0.09 Φ90 Φ900.09 外圓柱Φ8078mm的軸斷加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟 精度/mm 表面 粗糙度Ra/mm 工序基本 尺寸/mm 標注尺寸 公差/mm 精車 0.3 IT6 1.6 Φ80 Φ800 -0.019 半精車 1.2 IT7 1.6 Φ80.3 Φ80.30 -0.030 粗車 6.5 IT9 1.6 Φ81.5 Φ81.50 -0.074 毛坯 0.09 Φ88 Φ880.09 外圓柱Φ7020mm的軸斷加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟 精度/mm 表面 粗糙度Ra/mm 工序基本 尺寸/mm 標注尺寸 公差/mm 粗車 10 IT9 12.5 Φ70 毛坯 0.09 Φ81.5 Φ81.50.09 外圓柱Φ6035mm的軸斷加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟 精度/mm 表面 粗糙度Ra/mm 工序基本 尺寸/mm 標注尺寸 公差/mm 精磨 0.1 IT5 1.6 Φ60 Φ600 -0.013 精車 0.3 IT6 1.6 Φ60.1 Φ610 -0.019 半精車 1.1 IT7 1.6 Φ60.4 Φ60.40 -0.030 粗車 8.6 IT9 1.6 Φ61.4 Φ61.40 -0.074 毛坯 0.09 Φ70 Φ700.09 外圓柱Φ7075mm的軸斷加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟 精度/mm 表面 粗糙度Ra/mm 工序基本 尺寸/mm 標注尺寸 公差/mm 粗車 18 IT9 12.5 Φ70 毛坯 0.09 Φ88 Φ880.09 外圓柱Φ6077mm的軸斷加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟 精度/mm 表面 粗糙度Ra/mm 工序基本 尺寸/mm 標注尺寸 公差/mm 精磨 0.1 IT5 1.6 Φ60 Φ600 -0.013 精車 0.3 IT6 1.6 Φ60.1 Φ60.10 -0.019 半精車 1.1 IT7 1.6 Φ60.4 Φ60.40 -0.030 粗車 8.5 IT9 1.6 Φ61.5 Φ61.50 -0.074 毛坯 0.09 Φ70 Φ700.09 外圓柱Φ54.485mm的軸斷加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟 精度/mm 表面 粗糙度Ra/mm 工序基本 尺寸/mm 標注尺寸 公差/mm 半精車 1.1 IT8 1.6 Φ54.4 Φ54.40 -0.05 粗車 4.5 IT9 1.6 Φ55.5 Φ55.50 -0.074 毛坯 0.09 Φ60 Φ600.09 二、工藝流程 1、輸出軸各部分尺寸及加工精度要求 1） 軸頭：Φ54.40 -0.050 85mm的外圓表面，查公差表可知精度等級為IT8，而且表面粗糙度為Ra1.6，因此查資料可擬定軸頭Φ54.40 -0.05085mm 的加工方案為：粗車→半精車； 2） 兩軸頸：Φ600 -0.013 77mm和Φ600 -0.01335mm的公差等級為IT5，表面粗 糙度為Ra1.6，擬定加工方案為：粗車→半精→車精車→精磨； 3） 軸身：Φ7075mm、Φ7020mm和軸環(huán)Φ8810mm都沒有尺寸精度要求，擬定加工方案為：粗車； 4） 軸頭：Φ800 -0.019的公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra1.6，擬定加工方案為： 粗車→半精車→精車； 5） 端面：表面粗糙度為Ra12.5,擬定加工方案為：粗車； 6） 銑鍵槽：寬度的精度等級為IT9，擬定方案為：粗銑。 2、具體工藝流程 制定加工工藝路線軸類加工一般是先加工端面，再加工外圓柱面，最后加工鍵槽。按照先加工基準面及先精后粗的原則，制定機械加工工藝路線方案如下： 1：下料。 選45號圓棒鋼，按Φ90388下料。 2： 熱。 表面淬火，達28~32HRC。 3： 車。 粗車，車端面。夾左端，車右端面見平。 4： 打中心孔。 5： 車。 粗車，車Φ90143mm為Φ88143mm 車Φ88133mm為Φ81.50 -0.074133mm 車Φ81.50 -0.074 55mm為Φ7055mm 車Φ7035mm為Φ61.50 -0.07435mm。 6： 車。 粗車，車端面。夾緊右端，車左端面見平，保證全長：L=380mm。 7： 打中心孔。 8： 車。 粗車，車Φ90237mm為Φ70237mm 車Φ70162mm為 Φ61.40 -0.074162mm 車Φ61.40 -0.07485為Φ55.80 -0.074 85mm （注意：Φ70和Φ88精度不高，一次粗車完）。 9： 車。 半精車，夾緊左端。 車Φ81.50 -0.07478mm為Φ80.30 -0.03078mm 車Φ61.50 -0.07435mm為Φ60.40 -0.03035mm。 10： 車。 半精車，夾緊右端。 車Φ61.40 -0.07477mm為Φ60.40 -0.03077mm 車Φ55.80 -0.07485mm為Φ54.40 -0.05085mm。 11：車。 精車，夾緊左端。 車Φ80.30 -0.03078mm為Φ800 -0.01978mm 車Φ60.40 -0.03035mm為Φ60.10 -0.01935mm。 12：車。 精車，夾緊右端。 車Φ60.40 -0.03077mm為Φ60.10 -0.01977mm。 13：修研中心孔。 14：磨。 頂住左右端面。 磨軸頸Φ60.10 -0.01935mm為Φ600 -0.01335mm 磨軸頸Φ60.10 -0.01977mm為Φ600 -0.01377mm。 15：劃。 劃兩槽尺寸位置線，保證兩鍵槽同一水平線。 16：銑。 銑73186.9槽 銑67187槽 （鍵槽的精度為IT9，一次銑完就能滿足要求）。 17：檢驗。 18：入庫。 四、小結(jié) 在本次工藝設計實習的過程中，通過查閱書籍，對工藝設計有了一個初步的認識，主要學會了這樣結(jié)合裝配圖設計零件圖的加工工藝。其中涉及到比較初級的工序順序安排與比較，各個工序的安排理由。對于切削速度，進給量等的計算與確定，以及刀具、夾具等的選擇，沒有在本設計中體現(xiàn)出來，需要后期繼續(xù)學習研究。 五、參考文獻 [1] 周兆元，李翔英. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) [M].3版.北京：機械工業(yè)出版社，2011. [2] 盧秉恒. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 3版. 北京：機械工業(yè)出版社，2007.