输出轴零件图工艺设计说明书.docx
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输出轴零件图工艺设计说明书
景德镇陶瓷学院
——输出轴工艺设计说明书
机械制造工艺课程设计
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年级:
10机设(4)班
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学号:
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1、工艺选择说明1
1.1零件图工艺分析1
1.2毛胚的选择及尺寸的确定1
1.3基准的选择2
1.4确定工序尺寸及加工余量3
2、工艺流程4
2.1输出轴各部分尺寸及加工精度要求4
2.2具体工艺流程5
3、小结7
4、参考文献7
附:
产品零件图
一、工艺选择说明
1、零件图工艺分析
我的题目是输出轴加工工艺设计,输出轴是典型的阶梯轴,其作用主要用来传递转矩和动力。
现在对零件图的结构特点和技术要求进行分析:
1载荷分析:
输出轴承受的载荷比较大,要求输出轴材料应具有足够强的硬度和耐磨性能;
2尺寸公差分析:
零件图上的轴颈Φ60的公差为0.013mm,查公差表可知,其精度等级达到了IT5,另外,两个轴头Φ54.4和Φ80的公差分别为0.05mm、0.019mm,查公差表可知,其精度等级也都已达到了IT6精度,因此,在加工过程中要特别注意轴颈和轴头的加工;
3位置度分析:
两轴头的同轴度为0.02mm,在加工过程中必须打中心空以保证同轴度,另外,对键槽的直线度也有要求。
4热处理:
零件图要求调质处理28~32HRC。
2、毛胚的选择及其尺寸的确定
2.1确定毛坯种类
毛坯种类的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用,而且也与零件的机械加工工艺和加工质量密切相关。
为此需要毛坯制造和机械加工两方面的工艺人员密切配合,合理地确定毛坯的种类、结构形状。
毛坯种类有:
1)铸件
对形状较复杂的毛坯,一般可用铸造方法制造。
目前大多数铸件采用砂型铸造,对尺寸精度要求较高的小型铸件,可采用特种铸造,如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等。
2)锻件
锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。
因此锻件的力学性能较好,常用于受力复杂的重要钢质零件。
其中自由锻件的精度和生产率较低,主要用于小批生产和大型锻件的制造。
模型锻造件的尺寸精度和生产率较高,主要用于产量较大的中小型锻件。
3)型材
型材主要有板材、棒材、线材等。
常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。
就其制造方法,又可分为热轧和冷拉两大类。
热轧型材尺寸较大,精度较低,用于一般的机械零件。
冷拉型材尺寸较小,精度较高,主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。
4)焊接件
焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。
其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。
但其抗振性较差,变形大,需经时效处理后才能进行机械加工。
因此,根据毛坯选择的原则,应在满足使用要求的前提下,尽可能地降低生产成本,使产品在市场上具有竞争能力。
因为输出轴的各段尺寸相差不大,而且尺寸较小,所以选45钢棒料。
2.2确定毛坯尺寸
因为零件图上的基本尺寸(最大尺寸)为88mm,零件的长度为380mm,利用插值法查李益民《简明手册》表2.2-34的直径为90±0.90mm,查表2.2-35查得端面加工余量为8mm,所以下料长度为388±1mm.
3、基准的选择
3.1机械零件表面之间的相对位置包括两方面的要求
一方面是表面间的位置尺寸精度;另一方面是相对位置精度。
而表面间的尺寸精度和位置精度要求是离不开参考依据的基准。
3.2基准
零件上用来确定其它点、线、面的位置,所依据的点、线、面叫做基准。
分为设计基准、工艺基准、测量基准和装配基准等。
设计基准:
在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准,称为设计基准;工艺基准:
零件在加工、检验和装配过程中所使用的基准为工艺基准。
3.3粗基准的选择原则
①以不需要加工,但与加工表面有较高的位置精度要求的表面为粗基准 为了保证加工表面与不加工表面之间的相互要求,一般选择不加工表面为粗基准。
②应以要求加工余量小而均匀的表面作为粗基准 如车床导轨面的加工。
③用毛坯制造中尺寸、位置比较可靠、平整光洁的表面为粗基准。
④一般情况下,同一尺寸方向上的粗基准只能使用一次,即不重复使用。
3.4精基准的选择原则
①基准重合 以设计基准为定位基准来避免基准不重合而引起的误差。
②基准统一 应尽可能选用统一的定位基准加工各表面,以保证各表面间的相互位置精度,这称为基准统一。
③自为基准 某些精加工工序要求加工余量小而均匀,则应选择加工表面本身作为定位的精基准,称为“自为基准”。
④互为基准 以光洁、平整、大的平面为精基准便于工件的定位和夹紧并使夹具结构简单,操作方便。
4、确定工序尺寸及加工余量
外圆柱Φ88×10mm的轴断加工余量计算
工序名称工序间余量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/mm工序基本尺寸/mm标注尺寸公差/mm
粗车2IT91.6Φ88
毛坯±0.09Φ90Φ90±0.09
外圆柱Φ80×78mm的轴断加工余量计算
工序名称工序间余量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/mm工序基本尺寸/mm标注尺寸公差/mm
精车0.3IT61.6Φ80Φ800-0.019
半精车1.2IT71.6Φ80.3Φ80.30-0.030
粗车6.5IT91.6Φ81.5Φ81.50-0.074
毛坯±0.09Φ88Φ88±0.09
外圆柱Φ70×20mm的轴断加工余量计算
工序名称工序间余量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/mm工序基本尺寸/mm标注尺寸公差/mm
粗车10IT912.5Φ70
毛坯±0.09Φ81.5Φ81.5±0.09
外圆柱Φ60×35mm的轴断加工余量计算
工序名称工序间余量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/mm工序基本尺寸/mm标注尺寸公差/mm
精磨0.1IT51.6Φ60Φ600-0.013
精车0.3IT61.6Φ60.1Φ610-0.019
半精车1.1IT71.6Φ60.4Φ60.40-0.030
粗车8.6IT91.6Φ61.4Φ61.40-0.074
毛坯±0.09Φ70Φ70±0.09
外圆柱Φ70×75mm的轴断加工余量计算
工序名称工序间余量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/mm工序基本尺寸/mm标注尺寸公差/mm
粗车18IT912.5Φ70
毛坯±0.09Φ88Φ88±0.09
外圆柱Φ60×77mm的轴断加工余量计算
工序名称工序间余量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/mm工序基本尺寸/mm标注尺寸公差/mm
精磨0.1IT51.6Φ60Φ600-0.013
精车0.3IT61.6Φ60.1Φ60.10-0.019
半精车1.1IT71.6Φ60.4Φ60.40-0.030
粗车8.5IT91.6Φ61.5Φ61.50-0.074
毛坯±0.09Φ70Φ70±0.09
外圆柱Φ54.4×85mm的轴断加工余量计算
工序名称工序间余量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/mm工序基本尺寸/mm标注尺寸公差/mm
半精车1.1IT81.6Φ54.4Φ54.40-0.05
粗车4.5IT91.6Φ55.5Φ55.50-0.074
毛坯±0.09Φ60Φ60±0.09
二、工艺流程
1、输出轴各部分尺寸及加工精度要求
1)轴头:
Φ54.40-0.050×85mm的外圆表面,查公差表可知精度等级为IT8,而且表面粗糙度为Ra1.6,因此查资料可拟定轴头Φ54.40-0.050×85mm的加工方案为:
粗车→半精车;
2)两轴颈:
Φ600-0.013×77mm和Φ600-0.013×35mm的公差等级为IT5,表面粗糙度为Ra1.6,拟定加工方案为:
粗车→半精→车精车→精磨;
3)轴身:
Φ70×75mm、Φ70×20mm和轴环Φ88×10mm都没有尺寸精度要求,拟定加工方案为:
粗车;
4)轴头:
Φ800-0.019的公差等级为IT6,表面粗糙度为Ra1.6,拟定加工方案为:
粗车→半精车→精车;
5)端面:
表面粗糙度为Ra12.5,拟定加工方案为:
粗车;
6)铣键槽:
宽度的精度等级为IT9,拟定方案为:
粗铣。
2、具体工艺流程
制定加工工艺路线轴类加工一般是先加工端面,再加工外圆柱面,最后加工键槽。
按照先加工基准面及先精后粗的原则,制定机械加工工艺路线方案如下:
1:
下料。
选45号圆棒钢,按Φ90×388下料。
2:
热。
表面淬火,达28~32HRC。
3:
车。
粗车,车端面。
夹左端,车右端面见平。
4:
打中心孔。
5:
车。
粗车,车Φ90×143mm为Φ88×143mm
车Φ88×133mm为Φ81.50-0.074×133mm
车Φ81.50-0.074×55mm为Φ70×55mm
车Φ70×35mm为Φ61.50-0.074×35mm。
6:
车。
粗车,车端面。
夹紧右端,车左端面见平,保证全长:
L=380mm。
7:
打中心孔。
8:
车。
粗车,车Φ90×237mm为Φ70×237mm
车Φ70×162mm为Φ61.40-0.074×162mm
车Φ61.40-0.074×85为Φ55.80-0.074×85mm
(注意:
Φ70和Φ88精度不高,一次粗车完)。
9:
车。
半精车,夹紧左端。
车Φ81.50-0.074×78mm为Φ80.30-0.030×78mm
车Φ61.50-0.074×35mm为Φ60.40-0.030×35mm。
10:
车。
半精车,夹紧右端。
车Φ61.40-0.074×77mm为Φ60.40-0.030×77mm
车Φ55.80-0.074×85mm为Φ54.40-0.050×85mm。
11:
车。
精车,夹紧左端。
车Φ80.30-0.030×78mm为Φ800-0.019×78mm
车Φ60.40-0.030×35mm为Φ60.10-0.019×35mm。
12:
车。
精车,夹紧右端。
车Φ60.40-0.030×77mm为Φ60.10-0.019×77mm。
13:
修研中心孔。
14:
磨。
顶住左右端面。
磨轴颈Φ60.10-0.019×35mm为Φ600-0.013×35mm
磨轴颈Φ60.10-0.019×77mm为Φ600-0.013×77mm。
15:
划。
划两槽尺寸位置线,保证两键槽同一水平线。
16:
铣。
铣73×18×6.9槽
铣67×18×7槽
(键槽的精度为IT9,一次铣完就能满足要求)。
17:
检验。
18:
入库。
四、小结
在本次工艺设计实习的过程中,通过查阅书籍,对工艺设计有了一个初步的认识,主要学会了这样结合装配图设计零件图的加工工艺。
其中涉及到比较初级的工序顺序安排与比较,各个工序的安排理由。
对于切削速度,进给量等的计算与确定,以及刀具、夹具等的选择,没有在本设计中体现出来,需要后期继续学习研究。
五、参考文献
[1]周兆元,李翔英.互换性与测量技术基础[M].3版.北京:
机械工业出版社,2011.
[2]卢秉恒.机械制造技术基础3版.北京:
机械工业出版社,2007.