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目 錄 第一章　前 言 ………………………………………………… 2 第二章　工藝設(shè)計………………………………………………… 3 2.1　確定生產(chǎn)類型……………………………………… 3 2.2　零件的工藝分析…………………………………… 5 2.3　零件的毛坯設(shè)計…………………………………… 8 2.4　擬定工藝路線……………………………………… 9 2.5　工序余量、工序尺寸、公差的確定……………… 14 2.6　機床及工藝裝備的確定…………………………… 21 2.7　確定各工序的切削用量及時間定額……………… 22 第三章 夾具設(shè)計…………………………………………………… 41 3.1　概述…………………………………………………… 41 3.2　夾具的設(shè)計步驟……………………………………… 42 3.3　夾具分析……………………………………………… 46 第四章　參考文獻及資料…………………………………………… 47 第五章　結(jié)束語……………………………………………………… 48 第一章　　前　　言 時光如箭，一轉(zhuǎn)眼，兩年的專升本函授即將結(jié)束?，F(xiàn)在我們面臨畢業(yè)前的最后一次大的挑戰(zhàn)，即畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是對我們畢業(yè)前的一次全面的、綜合的檢驗。檢查我們兩年的學習情況，是否在質(zhì)和量上有了大的提高。 本人對待此次畢業(yè)設(shè)計，思想上就比較重視，希望通過此次畢業(yè)設(shè)計，能對三年來所學的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課有一個好的總結(jié)，以便能更好地服務(wù)于教學。當然，設(shè)計中不可避免會出現(xiàn)一些不足之處，懇切希望指導老師和答辯老師及時指出，本人將不勝感激。 隨著科學技術(shù)的進步和發(fā)展，先進的、人工智能的設(shè)備不斷涌現(xiàn)，在機械設(shè)計，設(shè)計和工藝安排方面有了較大的發(fā)展。社會分工越來越細，生產(chǎn)方式也從粗放型向集約型發(fā)展。為了適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟體制改革和不斷發(fā)展的需要，要求有性能優(yōu)越的動力源帶動機械作業(yè)。拖拉機成為一種廣泛的動力源被應(yīng)用于各行各業(yè)中，本次畢業(yè)設(shè)計，就是以I38型動力輸出軸進行的。為此，本人深入工廠，調(diào)查研究，全面分析。 本次設(shè)計任務(wù)主要是：輸出軸的工藝規(guī)程的制定，和對花鍵部分的專用刀具設(shè)計，及對花鍵部分加工所需要的專用分度頭設(shè)計。本人盡可能選擇最優(yōu)方案，以提高經(jīng)濟效益。 本人要求完成：(1) 動力輸出軸的工藝規(guī)程。 (2) 花鍵部分加工需要的專用夾具設(shè)計。 隨著科技的發(fā)展，計算機已進入了我們的學習和工作中，在本次設(shè)計中，我運用了CAD系統(tǒng)畫出花鍵軸零件圖、毛坯圖、機加工工藝規(guī)程圖、花鍵軸銑削花鍵時的液壓自動專用分度頭總裝圖，及分度頭零件圖，并利 用計算機寫出畢業(yè)設(shè)計說明書。盡量使圖紙和說明書以最完美的狀態(tài)出現(xiàn)在老師和同學們面前。 第二章 工藝設(shè)計 2.1 確定生產(chǎn)類型 工件的生產(chǎn)類型 　1.已知動力輸出軸年產(chǎn)量10000. 該零件屬重型機械. 查資料[1]表1—3，得該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型 為大批大量生產(chǎn)。 計算：花鍵軸：40Cr 比重7.85103kg／m3 體積：v=（π27215＋π30222＋π38293＋π40236＋π45216.5＋π382100）／4=0.4106 mm3 　　質(zhì)量：m=vp=7.85l０30.4106／109=3.14 kg. 　　屬輕型零件。 　　數(shù)量：n=10000根 ?。?、不同生產(chǎn)類型零件的加工工藝有較大的不同，只有深入了解到各種生產(chǎn)類型的工藝特點才能制定出合理的工藝規(guī)程。 　　大批大量類型的工藝特點是： 　?、倭慵Q性：大部分零件具有互換性，同時還保留鉗工修配。 　?、诿鞯闹圃旆椒ê图庸び嗔浚簭V泛采用金屬模機器造型，模鍛或其它高效方法，毛坯精度高，加工余量少。 　?、蹤C床的布置形式：部分采用通用機床，廣泛采用高效專用機床及自動機床，發(fā)展成組技術(shù)。 　?、芄に囇b備：廣泛采用專用高效夾具、復合刀具、專用量具或自動檢測裝置，靠調(diào)整法達到精度要求。 　?、輰と艘螅簩φ{(diào)整工人要求較高，對操作工人要求較低。 　?、薰に囄募河泄に囘^程卡和工序卡，關(guān)鍵工序有調(diào)整卡和檢驗卡。 　?、叱杀荆狠^低。 　　⑧安裝：全部采用夾具，不需劃線。 　?、嵘a(chǎn)周期：長時期連續(xù)生產(chǎn)。  2.2 零件的工藝分析 一、 了解零件的用途和工作條件 1.花鍵軸的功用是支承傳動零件，承受載荷傳遞轉(zhuǎn)矩，并保證一定的回轉(zhuǎn)精度和平穩(wěn)性，將柴油機的運動輸出，并具有較高的導向性，定心精度高。 2.工作條件： 60匹馬力以下的農(nóng)用拖拉機動力輸出軸在以下條件下工作： ①速度：發(fā)動機額定功率工作時，每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為54010r／mm。 ②載荷：有一定的沖擊載荷。 ③溫度：t≤250℃。 二、 分析零件的技術(shù)要求 　分析零件的結(jié)構(gòu)特點： 　主要部分：①兩段花鍵 ②兩段軸頸 　還有作軸承軸向定位的螺紋段。 　1.Φ30的軸頸 其圓柱度公差為0.004mm，徑向跳動為0.010mm，表面粗糙度Ra0.8，軸頸按IT6級精度制造。 2.Φ40的軸頸 其圓柱度誤差為0.004mm，徑向跳動為0.012mm，表面粗糙度Ra0.8，支承軸頸按IT6級制造. 動力輸出軸的圓柱度將會影響到輸出軸載荷的性質(zhì)，而徑向跳動會產(chǎn)生軸的同軸度誤差，輸出軸由于承受不必要的載荷而降低壽命。 3.花鍵的技術(shù)要求 花鍵的8個均布鍵提出了位置度為0.015mm，對花鍵表面提出淬硬層深度不小于1.2，硬度不低于HRC50的要求，外圓表面Ra6.3，IT8級精度. 花鍵的鍵齒主要起傳遞扭矩的作用，而花鍵傳遞的扭矩較大，為使8齒均勻承載，避免某個齒承載較大而損壞，從而降低其壽命，對8齒的位置提出較高要求. 花鍵的大徑是內(nèi)外花鍵配合的主要基準面，因此對它的表面粗糙度和尺寸精度有較高的要求，以保證配合良好. 動力輸出軸的花鍵部分常與配合鍵摩擦，產(chǎn)生磨損，因此應(yīng)具有一定的耐磨性. 4.Φ45的光軸 這段軸表面粗糙度Ra0.8，徑向跳動差為0.03mm，它與密封圈相配合.由于密封圈的作用是防止油液外泄和外部灰塵、雜質(zhì)進入.因此Ra0.8要求適中，如果值太大，密封圈磨損加快，壽命低.為保證密封效果，故提出徑向跳動為0.03mm的要求. 5.兩端中心孔. 這兩端的中心孔是整個軸在加工過程中的主要基準，雖無具體要求，但應(yīng)該提出較高要求，否則基準精度不高，其它尺寸精度就難于保證，因此必須對其表面粗糙度嚴格控制. 6.M271.5，M401.5及其鍵槽，Φ253槽 這些表面的技術(shù)要求為Ra12.5，螺紋主要使Φ30，Φ40處所安裝的軸承軸向固定，采用細牙，是防松作用.另外加工時，不能過分削弱花鍵軸的強度.鍵槽也起防松作用，對這些加工表面沒有提高的要求. 7.右端60o的錐度 表面粗糙度為Ra12.5，作用是在安裝時起導向作用，便于安裝. 8.Φ14.5圓弧槽 表面粗糙度為Ra12.5，這段花鍵上所加工的槽，主要起軸向定位作用，裝配時，在該槽中安裝Φ14.5的銷或螺釘，安裝時起軸向定位作用，不需提出高要求. 9.兩端面 由于這兩面為非配合面，表面粗糙度為Ra12.5足夠. 10.圓角和倒角. 對于倒角，主要作用是去表面毛刺和便于安裝，對于圓弧，可要可不要，因為最終為局部淬火而非全面淬火，起不到防止應(yīng)力集中(淬火產(chǎn)生的)而開裂. 11.整個軸磨光后不應(yīng)有裂紋，刀痕的加工缺陷，如果存在，軸在工 作過程中出現(xiàn)應(yīng)力集中，而導致失效，在加工完全后，最好能進行損傷處理。 主要加工表面：　Φ30、Φ40軸頸，花鍵和Φ45光軸. 次要加工表面： 螺紋等其它表面。 三、分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性 從零件圖上看，該軸為中間粗，兩端細的階梯軸，因此軸上零件可分別從兩端逐個安裝，較方便。這樣的軸也便于加工，剛性較好，無需其它輔助設(shè)備就可在普通機床上粗加工出這樣的軸。該軸具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。 該動力輸出軸徑向定位基準為軸線，而在實際加工過程中也是以由兩端中心孔確定的作為加工基準，符合基準重合原則，加工中安排了先加工中心孔后加工外圓，符合先基準后其它加工面。 該動力輸出軸的軸向定位有兩個基準，一為右端面，另一為Φ45軸段的左軸的臺階面，便于加工。 綜合分析后可知，該零件加工方便，在滿足各方面的技術(shù)要求后，還應(yīng)考慮經(jīng)濟、高效等因素。 四、繪制零件圖(見圖) 2.3 零件的毛坯設(shè)計 一、選材 該動力輸出軸為大批大量生產(chǎn)，材料為40Cr，且工作時只承受扭矩 (如傳動軸)，選用冷拉鋼，并進行適當?shù)臒崽幚怼? 二、確定毛坯直徑 以零件最粗處進行確定：Φ45＋各部分加工余量=Φ48.5 取毛坯直徑為Φ50。 三、繪制毛坯圖