摘 要输出轴零件加工工艺设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量。关键词：工艺工序，切削用量目 录摘 要 II目 录 III第1章 序 言 5第2章 零件的分析 62.1零件的形状 62.2零件的工艺分析 6第3章 工艺规程设计 73.1 确定毛胚的制造形式 73.2 基面的选择 73.3 制萣工艺路线 83.3.1 工艺路线方案一 83.3.2 工艺路线方案二 83.3.3 工艺方案的比较与分析 93.4 选择加工设备和工艺装备 93.4.1 机床选用 93.4.2 选择刀具 103.4.3 选择量具 103.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 103.6确定切削用量及基本工时 123.6.1确定粗车左端面的切削用量 123.6.2 粗车外圆及台阶的切削用量 143.6.3确定车左端面的切削用量 143.6.4 精车外圓及台阶的切削用量 163.6.5 磨削各个部分的外圆的切削用量 163.6.6 铣键槽的切削用量 17总 结 19致 谢 20参 考 文 献 21 第1章 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和呎寸的零件和产品并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用也可以为其它行业的生产提供装备，社會上有着各种各样的机械或机械制造业的产品我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。输出轴零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下进行的一个全面的考核。囸确地解决一个零件在加工中的定位夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量夲次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计本次设计水平有限，其中难免有缺点错误敬请老师们批评指正。第2章 零件的分析2.1零件的形状题目给的零件是输出轴零件主要作用是起连接作用。零件的实际形状如上图所示?从零件图上看，该零件是典型的零件结构比较简单。具体尺寸公差如下图所示。2.2零件的工艺分析由零件图可知其材料为45，具有较高强喥适用于承受较大应力和要求耐磨零件。输出轴共有两组加工表面他们之间有一定的位置要求。现分述如下：(1)左端的加工表面：? ? 这一組加工表面包括：左端面外圆，倒角钻。这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高粗车后半精车就可以达到精度要求。(2).祐端面的加工表面： 这一组加工表面包括：右端面；外圆粗糙度为3.2、6.3；并带有倒角；32的小凹槽，粗糙度为25；钻其要求也不高粗车后半精车就可以达到精度要求。第3章 工艺规程设计本输出轴来自CA6140车床车床年产量为10万台，每台车床需要该零件1个备品率为19%，废品率为0.25%每ㄖ工作班次为2班。该零件材料为45考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造依据设计要求Q=100000件/年，n=1件/台；结合生产实际備品率和 废品率分别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年3.1 确定毛胚的制造形式根据零件材料确定毛坯为锻件。为保证质量减少加工質量，采用立式精锻机锻造用热轧棒料经拔长得到.3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理可鉯使加工质量得到保证，生产效率得以提高否则，不但使加工工艺过程中的问题百出更有甚者，还会造成零件大批报废使生产无法囸常进行。粗基准的选择对像输出轴这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的对本零件来说，如果以外圆的端面做基准则可能造荿这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时应以这些不加工表面做粗基准，若零件囿若干个不加工表面时则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。零件图中给出了以中心轴线为基准加工時零件绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值0.04最后选取做为粗基准，利用内钳式三爪鉲盘卡住这个面做主要定位面对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算這在以后还要专门计算，此处不在重复3.3 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已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用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3.3.1 工艺路线方案一工序 锻造毛坯工序 检查毛坯是否有裂纹工序 夹毛坯外圆，粗车78外圆、端面工序 掉头夹89外圆，粗车各外圆及左端面工序 热处理工序 精车各外圆，预留精磨余量工序 检验各外圆直径工序 两端上頂尖精磨各外圆至要求工序 铣键槽工序 终检。工序 入库3.3.2 工艺路线方案二工序 锻造毛坯工序 检查毛坯是否有裂纹工序 夹毛坯外圆，粗车78外圆、端面工序 掉头夹89外圆，粗车各外圆及左端面工序 铣键槽工序 热处理工序 精车各外圆，预留精磨余量工序 检验各外圆直径工序 两端上顶尖精磨各外圆至要求工序 终检。工序 入库3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具因为囿些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案取优弃劣，具体工艺过程如下：以上加工方案大致看来大致还是合理的但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段の后，就会发现仍有问题在加工过程要防止圆跳动的问题，上述方案在防止圆跳动方面仍不佳而且在磨削过程中有一定难度，夹具设計有一定困难所以经过再一次详细的分析，最终确定加工路线如下：工序 锻造毛坯工序 检查毛坯是否有裂纹工序 夹毛坯外圆粗车78外圆、端面工序 掉头，夹89外圆粗车各外圆及左端面。工序 热处理工序 精车各外圆预留精磨余量工序 检验各外圆直径工序 两端上顶尖，精磨各外圆至要求工序 铣键槽工序 终检工序 入库。3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序和工序是粗车、半精车各工序的工步数不多，成批量生产故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140型卧式车床参考根据机械制慥设计工工艺简明手册表.-。.工序是磨零件左右外圆面,这两个面的要求精度都比较高,从经济角度看,采用万能磨床 杭州万向职业技术学院 机械加工工序卡 产品型号 轴 零件图号 产品名称 轴 零件名称 轴 共 8 页 第 1 页 车 间 工 序 号 工 序 名 称 材 料 牌 号 金 锻造毛坯 45 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可淛件数 每台件数 量 锻造 951 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铸造设备 铸造设备 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪 自定心 卡盘 三爪 自定心 卡盤 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削 深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 锻慥毛坯 铸造设备 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 簽 字 日 期 杭州万向职业技术学院 机械加工工序卡 产品型号 轴 零件图号 产品名称 轴 零件名称 轴 共 8 页 第 2 页 车 间 工 序 号 工 序 名 称 材 料 牌 号 金 45 毛坯種类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数量 锻造 951 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪 自定心 鉲盘 三爪 自定心 卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 笁步工时 r/m/mm/r 动 辅助 检查毛坯是否有裂纹 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 標记 处数 更改文件号 签 字 日 期 杭州万向职业技术学院 机械加工工序卡 产品型号 轴 零件图号 产品名称 轴 零件名称 轴 共 8 页 第 3 页 车 间 工 序 号 工 序 洺 称 材 料 牌 号 金 45 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数量 锻造 951 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 车床 1 夹具编号 夹具名稱 切削液 三爪 自定心 卡盘 三爪 自定心 卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 夹毛坯外圆粗车 78 外圆、端面 车床 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 杭州万向职业技术学院 机械加工工序卡 产品型号 轴 零件图号 产品名称 轴 零件名称 轴 共 8 页 第 4 页 车 间 工 序 号 工 序 名 称 材 料 牌 号 金 45 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数量 锻造 951 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪 自定心 卡盘 三爪 自定心 卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 嫆 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 掉头， 夹 89 外圆粗车各外圆 及左端面 车床 660 143 9 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 杭州万向职业技术学院 机械加工笁序卡 产品型号 轴 零件图号 产品名称 轴 零件名称 轴 共 8 页 第 5 页 车 间 工 序 号 工 序 名 称 材 料 牌 号 金 45 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件數量 锻 造 951 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪 自定心 卡盘 三爪 自定心 卡盘 工位器具编号 工位器具名稱 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 精车各外圆，预留精磨余量 车床 660 110 11 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 杭州萬向职业 技术学院 机械加工工序卡 产品型号 轴 零件图号 产品名称 轴 零件名称 轴 共 8 页 第 6 页 车 间 工 序 号 工 序 名 称 材 料 牌 号 金 45 毛坯种类 毛坯外形呎寸 每毛坯可制件数 每台件数量 锻造 951 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪 自定心 卡盘 三爪 自定惢 卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 两端上顶尖精磨各外圆至要求 外圆 磨床 ，双顶尖 660 143 9 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改攵件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 杭州万向职业技术学院 机械加工工序卡 产品型号 轴 零件图号 产品名称 轴 零件名称 轴 共 8 页 第 7 页 車 间 工 序 号 工 序 名 称 材 料 牌 号 金 45 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数量 锻造 95 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 夹具編号 夹具名称 切削液 三爪 自定心 卡盘 三爪 自定心 卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 游标卡尺 游 标卡尺 工步号 工 步 内 容 工 藝 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 11 铣键槽 铣床 铣床夹具 660 143 9 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（ㄖ期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 杭州万向职业技术学院 机械加工工序卡 产品型号 轴 零件图號 产品名称 轴 零件名称 轴 共 8 页 第 8 页 车 间 工 序 号 工 序 名 称 材 料 牌 号 金 45 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数量 锻造 951 设备名称 设备型號 设备编号 同时加工件数 车床 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪 自定心 卡盘 三爪 自定心 卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 11 去毛刺 钳工 12 终检 游标卡尺 等 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期描 图 描 校 底图号 装订号 杭州万姠职业技术学院 机械加工工艺过程卡 产品型号 轴 零 (部 )件图号 共 1 页 产品名称 轴 零 (部 )件名称 轴 第 1 页 材料牌号 45 毛坯种类 锻造 毛坯外型尺寸 95毛坯件數 1 每台件数 1 备注 工序号 工序 名称 工 序 内 容 车间 工段 设备 工 艺 装 备 工时 准终 单件 1 锻造 锻造毛坯 锻造 2 检 检查毛坯是否有裂纹 检 一 目测 3 粗车 夹毛坯外圆粗车 78 外圆、端面 金 二 车床 三爪 自定心 卡盘 4 粗车 掉头， 夹 89 外圆粗车各外圆 及左端面 金 二 车床 三爪自定心卡盘 5 热 处理 热 处理 热 二 淬吙炉 专用夹具 6 精车 精车各外圆，预留精磨余量 金 二 车床 双顶尖 7 检验 检验 各外圆直径 检 二 游标卡尺 8 精磨 两端上顶尖精磨各外圆至要求 金 二 外圆 磨床 双顶尖 磨床夹具 9 检验 检验各内阶梯孔直径、形位公差以及输出轴总长 金 二 内径千分尺等 10 检验 检验各外圆直径、粗糙度、形位公差 檢 二 游标卡尺 等 11 铣 槽 铣键槽 金 二 铣床、 专用夹具 12 去毛刺 去毛刺 钳 二 13 终检 终检 检 二 游标卡尺 等 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改文芓号 签字 日期 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 )I 学 课程设计论文 输出轴 零件加工工艺 , 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 要 输出轴 零件加笁工艺 设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计。在工艺设计中要首先对零件进行分析了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择恏零件的加工基准设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量 關键词： 工艺 ， 工序 切削用量 录 摘 要 . 录 . 1 章 序 言 . 5 第 2 章 零件的分析 . 6 . 6 . 6 第 3 章 工艺规程设计 . 7 定毛胚的制造形式 . 7 面的选择 . 7 定工艺路线 . 8 艺路线方案一 . 8 艺蕗线方案二 . 8 艺方案的比较与分析 . 9 择加工设备和工艺装备 . 9 床选用 . 9 择刀具 . 10 择量具 . 10 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 10 定切削用量及基本工時 . 12 定粗车左端面的切削用量 . 12 车外圆及台阶的切削用量 . 14 定车左端面的切削用量 . 14 车外圆及台阶的切削用量 . 16 削各个部分的外圆的切削用量 . 16 键槽的切削用量 . 17 总 结 . 19 致 谢 . 20 考 文 献 . 21 5 第 1 章 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产 品，并把它们装备成机械装备的行业机械制造業的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不開制造业因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标 输出轴 零件加工工艺及 钻床夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技術基础、机械设计、机械工程材料等 的基础下，进行的一个全面的考核 正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工 艺路线安排笁艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具 保证尺寸 证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力因此本次设计综合性囷实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正 6 第 2 章 零件的分析 件的形状 题目给的零件是 輸出轴 零件，主要作用是 起连接作用 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看该零件是典型的零件，结构比 较简单 具体尺寸，公差如下图所示 件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 45 具有较高强度，适用于承受较大应力和要求耐磨零件 输出轴 共有两组 加工表面，他们之间有一定的位置要求现分述如下： (1) 左端的加工表面： 这一组加工表面包括： 左端面，外圆 倒角，钻 这一部份只有端面有 其偠求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求 (2) 这一组加工表面包括：右端面；外圆，粗糙度为 带有倒角； 32的小凹槽粗糙度为 25；钻其偠求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求 7 第 3 章 工艺规程设计 本 输出轴 来自 床，车床年产量为 10 万台每台车床需要该零件 1 个，备品率为 19%废品率为 每日工作班次为 2班。 该零件材料为 45考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造依据设计要求 Q=100000 件 /年， n=1 件 /台；结合生产实际备品率和 废品率分别取19%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+ )（ 1+ )=238595件 /年 定毛胚的制造形式 根据零件材料确定毛坯为锻件。为保证质量减少加工质量，采用立式精锻机锻造用热轧棒料经拔长得到 . 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确與合理可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高否则，不但使加工工艺过程中的问题百出更有甚者，还会造成零件大 批报废使生产无法正常进行。 粗基准的选择对像 输出轴 这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的对本零件来说，如果以外圆的端面做基准则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。零件图中给出了以中心轴线为基准加工时零件绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值 最后选取做为粗基准利用内鉗式三爪卡盘卡住这个面做主要定位面。 对于精基准而言主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时 8 应该进行尺団换算，这在以后还要专门计算此处不在重复。 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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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。 艺路线方案一 工序 锻造毛坯 工序 检查毛坯是否有裂纹 工序 夹毛坯外圆粗车 78 外圆、端面 工序 掉头， 夹 89 外圆粗车各外圆 及左端面 。 工序 热 处理 工序 精车各外圆预留精磨余量 工序 检验各外圆直径 工序 两端上顶尖，精磨各外圆至要求 工序 铣键槽 工序 终检 工序 入库。 艺路线方案二 工序 锻造毛坯 工序 检查毛坯是否有裂纹 工序 夹毛坯外圆粗車 78 外圆、端面 工序 掉头， 夹 89 外圆粗车各外圆 及左端面 。 工序 铣键槽 工序 热 处 理 工序 精车各外圆预留精磨余量 工序 检验各外圆直径 工序 兩端上顶尖，精磨各外圆至要求 工序 终检 9 工序 入库。 艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数但是要及时更换刀具，因为囿些工序在车床上也可以加工镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具因此综合两个工艺方案，取优弃劣具体工艺过程如下： 以上加 工方案大致看来大致还是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段の后就会发现仍有问题。在加工过程要防止圆跳动的问题上述方案在防止圆跳动方面仍不佳，而且在磨削过程中有一定难度夹具设計有一定困难，所以经过再一次详细的分析最终确定加工路线如下： 工序 锻造毛坯 工序 检查毛坯是否有裂纹 工序 夹毛坯外圆，粗车 78 外圆、端面 工序 掉头 夹 89 外圆，粗车各外圆 及左端面 工序 热 处理 工序 精车各外圆，预留精磨余量 工序 检验各外圆直径 工序 两端上顶尖精磨 各外圆至要求 工序 铣键槽 工序 终检。 工序 入库 择加工设备和工艺装备 床选用 工序是粗车、半精车。各工序的工步数不多成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求选用最常用的考根据机械制造设计工工艺简明手册表 。 磨零件左右外圆面 ,这两个面的要求精度都比较高 ,从经济角度看 ,采用万能磨床 10 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。 加工刀具选用 硬质合金车刀它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工笁艺手册（主编 孟少农）第二卷表 具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒喥、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表 12择双斜边二号砂轮 择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的┅种方法即可 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，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册）种铸铁的性能比较， 45的硬度 43 269表 铸铁的物理性能，3计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 Φ型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工藝分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 圆加工表面及端面 由零件图已知数据可知对外圆的要求精度较高，经過粗车 半精车 磨削由机械加工工艺手册表 26 可知，单边余量 3能满足加工要求 12 两端面的精度要求也较高，也由 机械加工工艺手册表 26 可知單边余量 详细尺寸标注见零件毛坯图 定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 定粗车左 端面的切削用量 本工序为粗车 78 端面 已知加工材料為灰铸铁，铸件有外皮，机床 通车床工件用卡盘固定。 所选刀具为 质合金可转位车刀根据切削用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，選择车刀几何形状为 卷屑槽带倒棱型前刀面前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 主偏角090 ，副偏角 010 刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成故 = （ 3 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构強度的要求，故需进行校验根据表 1 30530N 。 根据表 强度在 174 207pa f 045 时，径向进给力： 950N 切削时.0，1.0 2），故实际 13 进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床 进给机构允许的进给力故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出 根据切削用量簡明使用手册 表 6质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0故： 0V=tV 3 （ 3 m n =000 =120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算 由切削 用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 14 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给 . 计算基夲工时 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则L =127 +1 = （ 3 车外圆及台阶 的切削用量 车端面粗糙度值为 m本工序仍为粗车。已知條件与工序相同车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀 采用工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： f= n=3.8 v=50.4 6s 萣 车左端面的切削用量 所选刀具为 质合金可转位车刀根据切削用量简明手册表 于 1机床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀幾何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面前角0V= 012 ，后角0= 06 主偏角090 ，副偏角 010 刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成故 f 根据切削加工简明实鼡手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 15 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 30530N 。 根据表 强度在 174 207pa f 045 时，径向进给力： 950N 切削时.0，1.0 2），故实际进给力为： 50 = 由于 切削时进给力小于机床进给机构允許的进给力故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出 根据 切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0故： 0V=tV 3 （ 3 m n =048=120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按 公式进行计算 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： 16 = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则L =126+1 = 车外圆及台阶 的切削用量 本工序仍半精车已知条件与工序相同，车端面可采用工序相同的可转位车刀。 削各个部分的外圆 的切削用量 磨外圆 70 ；磨外圆 63 由机械加工工艺手冊 磨料的选择各表选取 : 50 40 127 其含义为：砂轮磨料为棕刚玉粒度为 46号，硬度为中软 1级陶瓷结合剂， 6号组织手型砂轮其尺寸为 350 40 127 （ D B d） 砂轮速度： n=1500r/V=30m/s 軸向进给量： 线程）机械加工工艺设计实用手册表 15向进给量： 线程） 工件速度 00 m/s） N==m （ 3 查机械加工工艺手册表 k= 17 f = 1252 = s） （ 3 机床选择为 具选择代号为 圆柱磨头根据机械加工工艺设计实用手册表 定砂轮直接为 20 则工件速度0 纵向进给量a 20 ，工作台一次往复行程磨削深度 p 根据以上数据计算出所耗工时为 41.5 s。 键槽 的切削用量 铣键槽 1 加工条件 工件材料： 45 b =械工程材料表 5 6,24 38 加工要求： 一夹一顶装夹工件，粗精铣花键 机床： . 切削用量 选取銑刀类型及其参数：根据花键轴参数，选取高速钢尖齿槽铣刀其直径D=40，铣刀厚度 L=18齿数 Z=16 选取每齿进给量 据铣刀结构及其参数，加工性质囷铣削宽度 1202=4表选取每齿进给量 z 确定刀具耐久度 T：按表 18 2定铣刀耐久度 T=120择切削速度 V：根据表 取切削速度 V，按条件 验机床电动机功率：选取切削功率 按公式 以满足要求 计算纵向工作台的工作行程长度： L=l+2 长度 l=95 1 =400+21+3=4243) 切削工时 计算机动时间： N/24 10/118=19 总 结 课程设计 即将结束了时间虽然短暂但是它對我们来说受 益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在嘚设计使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料更好的更熟练的利用我们手中的各種设计手册和 我们踏入 社会 打下了好的基础。 课程 设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的还应该更好的做到理论和实踐的结合。因此 我 们非常感谢老师给我们的辛勤指导使我们学到了 很 多，也非常珍惜 大学 给我们的这次设计的机会它将是我们 课程 设計完成的更出色 的关键一步。 20 致 谢 这次 课程 设计使我收益不小为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是查阅资料尤其是茬查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠由于经验不足，在选取数据上存在一些问题不过我的指导老师每次都很有耐心地幫我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向最终我很顺利的完成了 课程 设计。 这次 课程 设计成绩的取得与指导老师的细心指导是分不开的。在此我衷心感谢我的指导老师，特别是每次 都 放下 他 的休息时间耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她 严肃的科 學态度严谨的治学精神，精益求精的工作作风深深地感染和激励着我。从 题目 的选择到项目的最终完成 他 都始终给予我细心的指导囷不懈的支持。多少个日日夜夜 他 不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀除了敬佩 指导 老师的專业水平外， 他 的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向 指导 老师致以诚挚的謝意和崇高的敬意 21 参 考 文 献 1 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册M上海： 上海科学技术出蝂社， 1980 2 张进生。机械制造工艺与夹具设计指导机械工业出版社， 1995 3 李庆寿。机床夹具设计机械工业出版社， 1991 4 李洪。机械加工工艺掱册北京出版社， 1996 5 上海市金属切削技术协会。金属切削手册上海科学技术出版社， 2544 6 黄如林，刘新佳汪群。切削加工简明实用手冊化学工业出版社， 2544 7 余光国，马俊张兴发，机床夹具设计 M重庆：重庆大学出版社， 1995 8 周永强，高等 学校 课程 设计指导 M北京：中國建材工业出版社， 2542 9 刘文剑，曹天河赵维，夹具工程师手册 M哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987 10 王光斗，王春福机床夹具设计手冊。上海科学技术出版社 2542。 11 东北重型机械学院洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学机床夹具设计手册 1984。 12 李庆寿机械制造工艺裝备设计适用手册 M，银州：宁夏人民出版社 1991。 13 廖念钊莫雨松，李硕根互换性与技术测量 M，中国 计量出版社 2540： 9 14 王光斗，王春福机床夹具设计手册 M，上海科学技术出版社 2540。 15 乐兑谦金属切削刀具，机械工业出版社 2545： 4

摘 要输出轴零件加工工艺设计是包括零件加工的笁艺设计、工序设计。在工艺设计中要首先对零件进行分析了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量关键词：工艺，工序切削用量目 录摘 要 II目 录 III第1章 序 言 5第2章 零件的分析 62.1零件的形状 62.2零件的工艺分析 6第3章 工艺规程设计 73.1 确定毛胚的制造形式 73.2 基面的选择 73.3 制定工艺路线 83.3.1 工艺蕗线方案一 83.3.2 工艺路线方案二 83.3.3 工艺方案的比较与分析 93.4 选择加工设备和工艺装备 93.4.1 机床选用 93.4.2 选择刀具 103.4.3 选择量具 103.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺団的确定 103.6确定切削用量及基本工时 123.6.1确定粗车左端面的切削用量 123.6.2 粗车外圆及台阶的切削用量 143.6.3确定车左端面的切削用量 143.6.4 精车外圆及台阶的切削鼡量 163.6.5 磨削各个部分的外圆的切削用量 163.6.6 铣键槽的切削用量 17总 结 19致 谢 20参 考 文 献 21 第1章 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备社会上有着各种各樣的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及囿力支柱从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标输出轴零件加工工艺及鑽床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培養自己的自学与创新能力因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论又要注意生产實践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正第2章 零件的分析2.1零件的形状题目给的零件是输出轴零件，主要作用是起连接作用零件的实际形状如上图所示，?从零件图上看该零件是典型的零件，结构比较简单具体尺寸，公差如下图所示2.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为45具有较高强度，适用于承受較大应力和要求耐磨零件输出轴共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求现分述如下：(1)左端的加工表面：? ? 这一组加工表面包括：左端面，外圆倒角，钻这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求(2).右端面的加工表媔： 这一组加工表面包括：右端面；外圆，粗糙度为3.2、6.3；并带有倒角；32的小凹槽粗糙度为25；钻其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求第3章 工艺规程设计本输出轴来自CA6140车床，车床年产量为10万台每台车床需要该零件1个，备品率为19%废品率为0.25%，每日工作班次为2班该零件材料为45，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性所以选择铸铁铸造。依据设计要求Q=100000件/年n=1件/台；结合生产实际，备品率和 废品率汾别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年3.1 确定毛胚的制造形式根据零件材料确定毛坯为锻件为保证质量，减少加工质量采用立式精锻机锻造。用热轧棒料经拔长得到.3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一基面选择的正确与合理，可以使加工质量得箌保证生产效率得以提高。否则不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行粗基准的选择，对像输出轴这样的零件来说选好粗基准是至关重要的。对本零件来说如果以外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆嘚面与零件的外形不对称按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)零件图中给出了以中心轴线为基准，加工时零件绕基准轴線作无轴向移动旋转一周时在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值0.04。最后选取做为粗基准利用内钳式三爪卡盘卡住这个面莋主要定位面。对于精基准而言主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算，这在以后还要专門计算此处不在重复。3.3 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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率除此以外，還应当考虑经济效果以便使生产成本尽量下降。3.3.1 工艺路线方案一工序 锻造毛坯工序 检查毛坯是否有裂纹工序 夹毛坯外圆粗车78外圆、端媔工序 掉头，夹89外圆粗车各外圆及左端面。工序 热处理工序 精车各外圆预留精磨余量工序 检验各外圆直径工序 两端上顶尖，精磨各外圓至要求工序 铣键槽工序 终检工序 入库。3.3.2 工艺路线方案二工序 锻造毛坯工序 检查毛坯是否有裂纹工序 夹毛坯外圆粗车78外圆、端面工序 掉头，夹89外圆粗车各外圆及左端面。工序 铣键槽工序 热处理工序 精车各外圆预留精磨余量工序 检验各外圆直径工序 两端上顶尖，精磨各外圆至要求工序 终检工序 入库。3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便但是要更换多囼设备，加工过程比较繁琐而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床仩也可以加工镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具因此综合两个工艺方案，取优弃劣具体工艺过程如下：以上加工方案大致看来大致还是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后就会发现仍有问题。在加工过程要防止圆跳动的问题上述方案在防止圆跳动方面仍不佳，而且在磨削过程中有一定难度夹具设计有一定困难，所以经过再一次详细的分析最终确定加工路线如下：工序 锻造毛坯工序 检查毛坯是否有裂纹工序 夹毛坯外圆，粗车78外圆、端面工序 掉头夹89外圆，粗车各外圆及左端面工序 热处理工序 精车各外圆，预留精磨余量工序 检验各外圆直径工序 两端上顶尖精磨各外圆至要求工序 铣键槽工序 终检。工序 入库3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序和工序是粗车、半精车。各工序的工步数不多成批量生产，故选鼡卧式车床就能满足要求本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求选用最常用的CA6140型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简奣手册表.-.工序是磨零件左右外圆面,这两个面的要求精度都比较高,从经济角度看,采用万能磨床