机械工艺夹具毕业设计198输出轴加工工艺规程及专用夹具说明书.docx

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机械工艺夹具毕业设计198输出轴加工工艺规程及专用夹具说明书

本科毕业论文（设计）

题目：

输出轴加工工艺规程及专用夹具设计

学院：

工学院

姓名：

学号：

专业：

机械设计制造及其自动化

年级：

指导教师：

二0一四年五月

输出轴的加工工艺与夹具设计

摘要

输出轴零件的主要作用是支撑零件和传递动力。

这篇论文是以一典型输出轴零件为例来讲了零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。

对于工艺规程的加工和设计，在分析了输出轴零件的作用和加工工艺性后，先稳定两种工艺方案，再甄选出最佳方案。

输出轴零件的机械综合性能要求比较高哦，一般情况下是选择锻件作为毛坯。

对于专用夹具的设计，这篇论文选取其中钻斜孔工序来设计专用夹具。

经过工序要求进行分析后，本人呢决定采用一面两孔定位，双螺母加紧。

导套我是选用可换的特殊钻套。

关键词：

输出轴；工艺规程；夹具设计

Abstract

Themainroleistosupportthepartoftheoutputshaftpart,andtorealizetherotarymotiontransmittedtorqueandpower.Inthispaper,anexampleofatypicaloutputshaftpartsdiscussedthemachiningprocessplanningofpartsandspecialfixturedesign.Forprocessplanning,analyzingtheroleoftheoutputshaftpartsandprocessingtechnology,thefirsttwoprocessesproposedprogram,andthenselectthebestsolution.Comprehensivehighmechanicalperformancerequirementsoftheoutputshaftparts,usuallyselectedasroughforgings.Forfixturedesign,thepaperselectoneholingprocesstodesignspecialfixtures.Aftertheanalysisofprocessrequirements,usingtwoholespositionedside,turntheplatenintensify.Usingaspecialdrillguidesleeveinterchangeable.

Keywords:

outputshaft;processplanning;fixturedesign.

目录

1引言

我毕业设计的题目是输出轴的加工工艺规程及专用夹具设计。

通过这次的设计我感悟很多，同时我认为此次设计的目的主要有以下几点

（1）培养了我们分析和解决本专业一般工程问题的能力，拓宽和深化了我们的知识哦。

（2）培养了我们正确查阅国家标准等工具书，进行设计计算，编写技术文件等方面的工作能力哦。

（3）培养了我们考虑实际、联系生产，向工人和工程技术人员学习的工作态度和工作方法。

（4）了解轴类零件的加工工艺过程和了解夹具设计的方法，为以后从事相关的技术性工作打下基础。

（5）通过对输出轴零件的机械加工工艺设计，让我在机械制造工艺规程设计，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面得到一次综合性训练。

（6）知道根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，选择夹具设计方案，完成夹具机构设计。

。

（7）通对过零件图、装配图的绘制，让我进一步熟练绘图软件的使用。

这一次的毕业设计的主要内容有：

设计输出轴机械加工工艺规程；设计钻斜孔2Xφ8的夹具。

2输出轴的机械加工工艺规程设计

2.1零件工艺性分析及生产类型确定

2.1.1零件的作用

轴类零件在机器中用来支承传动零部件和传递运动。

输出轴是典型的轴类零件，它的作用在动力输出装置中是动力输出的关键零件啦。

这次毕业设计所加工的零件是CA6140车床的输出轴，它是动力输出的主要零件,φ80的孔与变速器配合起到了自动定心的作用，通过10Xφ20的通孔将动力传懂啊该的轴，再由φ55处通过键将动力输出。

所以轴在工作中需要承受一定的冲击载荷和很大很大的扭矩。

各部分尺寸零件图中的标注如下：

图2.1变速器输出轴零件图

2.1.2零件的工艺分析

这根轴的结构比较简单啦，其主要加工面有Ф55、Ф60、Ф65、Ф75、Ф176的外圆的面，Ф50、Ф80、Ф104的内它圆表面，10个Ф20的通的孔，图中所给的儿童尺寸精度高，大部分是IT6。

粗糙度表现在键槽两侧面和Ф80内圆柱表的面为Ra3.2um，大端面为Ra3.2um,其余为Ra12.5um,要求不高。

位置要求表现在Ф55的左端面、Ф80内孔柱是面对Ф75、Ф60外圆轴线的跳动量为0.04mm，Ф20孔的轴线对Ф80内孔轴线的位置度复试为Ф0.05mm，键槽对Ф55外圆轴线的对称度为是0.08mm。

热处理需要调质处理到200∽230HBW，保是持均匀。

通过分析该零件，它呢布局合理，加工方便，我们通过径向夹紧可保准其结构要求，尺寸完整合理，能够完整的表达物体的形状和大小，符合要求。

2.1.3确定零件的生产类型

通过分析和常识知道，这个零件属于大批大量生产

2.2选择毛坯种类，绘制毛坯图

2.2.1选择毛坯种类

轴类零件最常用的毛坯一般是棒料和锻件哦，只有某些大型或结构复杂的轴，质量允许下采用锻件啦。

由于毛坯经过加热，锻造后能使金属内部的纤维组织表面均匀分布，可获得较高的抗拉，抗弯及抗扭强度，因此除光轴外直径相差不大的阶梯轴可使用热轧棒或冷轧棒料，减少机械加工量。

由于生产规模的大小，毛坯的锻造方式有自由锻多用于中小批量生产；模锻适用于大批量生产，而且毛坯制造精度高，加工余量小，生产效率高，可以锻造形状复杂毛坯啦。

本零件为大批大量生产哦，因此知道述选择模锻比较好了。

2.2.2尺寸的确定

毛坯图是根据产品零件来设计的哦，经查《机械加工工艺手册》

、《金属机械加工工艺人员手册》

知道精车-半精车-粗车的各余量，从而可得毛坯余量。

下图是这根轴的毛坯图：

图2.2毛坯图

2.3选择加工方法，拟定工艺路线

2.3.1定位基准的选择

确定工艺路线的第一步一般是先择定位基准。

为使所选定位基准能保证整个机械加工工艺过程胜利的进行，一般考虑如何选择精基准来加工各个表面，然后考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面先加工出来。

在轴类零件加工中，为了保证各主要表面之间的相互位置精度啦，选择定位基准时，应尽可能使其与装配基准重合，而且还要考虑在一次安装中尽可能加工出较多的面哦。

轴类零件加工时，精基准的选择一般有两种：

那么第一种方案是采用顶尖孔作为定位基准。

可以实现基准统一，能在一次安装中加工出各段外圆表面及其端面，可以很好的保证各外圆表面的同轴度以及外圆与端面的垂直度，加工效率高并且所用夹具结构简单哦。

精基准选择的第二种方案是采用支承轴径定位因为支承轴径既是装配基准，也是各个表面相互位置的设计基准，这样定位符合基准重合的原则，不会产生基准不重合误差，容易保证关键表面间的位置精度哦，不信可以试试。

从上面的定位基准选择原则，分析本零件，选取顶尖孔作为定位精基准。

当零件外圆加工完之后呢，可以以外圆为精基准加工内孔，由于前面的工序使用中心孔精加工出来的输出轴外圆同轴度非常高，并且表面粗糙度等各项性能指标都很高，故使用加工后的外圆作为精基准而加工出来的孔和外圆的同轴度也非常高哦，亲。

本零件选择两个中心孔和φ75作为精基准，选择φ176作为粗基准来加工两中心孔。

2.3.2零件表面加工方法的选择

从这个零件图上所标注的各加工表面的技术要求来看，查《机械制造工艺设计简明手册》[4]这本书的表1.4-7和表1.4-8，通过对各加工表面的各个加工方案的比较考虑，最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表2.1：

表2.1变速器输出轴各加工表面方案

需要加工的表面

尺寸的精度等级

表面的粗糙度Ra/um

加工的方案

φ55的外圆

IT7

1.6um

粗车→半精车→精车

φ60的外圆

IT7

1.6um

粗车→半精车→精车

φ65的外圆

IT7

1.6um

粗车→半精车→精车

φ75的外圆

IT7

1.6um

粗车→半精车→精车

φ176的外圆

12.5um

粗车

φ50的内孔

12.5um

粗镗

φ80的内孔

IT7

3.2um

粗镗→半精镗→精镗

φ104的内孔

12.5um

粗镗

φ20的通孔

IT7

3.2um

钻→扩→铰

φ8的通孔

12.5um

钻

键槽

IT9

3.2um

粗铣→精铣

2.3.3加工阶段的划分

CA6140车床变速箱输出轴零件加工质量要求高,加工阶段可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。

（1）在粗加工阶段：

它的主要目的是切除毛坯上大部分余量，让毛坯在形状和尺寸上接近零件那个成品啦，因此呢，主要的目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后面的工序提供精基准啦，比如吧加工φ176、φ55、φ60、φ65、φ75外圆柱表面。

（2）在半精加工阶段：

它的主要目的是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备啦，比如吧φ55、φ60、φ65、φ75外圆柱面，φ80、φ20孔等的加工。

（3）在精加工阶段：

它的主要目的就是保证尺寸、形状和位置精度达到或基本达到图样规定的精度要求以及表面粗糙度要求哦。

2.3.4工序集中与分散

这个零件是选择的是工序集中原则安排零件的加工工序哦。

该零件变CA6140机床速器输出轴的生产类型为大批大量生产，并且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求哦。

2.3.5工序顺序的安排

（1）机械加工顺序

①遵循“先基准后其他”原则。

②遵循“先粗后精”原则。

③遵循“先主后次”原则。

④遵循“先面后孔”原则。

（2）热处理工序

毛坯锻造成型后呢，一般是应当要对毛坯进行正火处理来减小它的内应力了，然后呢再进行机械加工。

调质处理的安排，一般情况下是在粗加工之后、精加工之前了。

（3）辅助工序

在对这个零件的所有加工工序完成之后呢，需要安排去毛刺、清洗、终检工序。

2.3.6确定工艺路线

通过综合全面的考虑了上述工序顺序安排原则的基础上，拟定该变速器输出轴零件的工艺路线如下：

方案一：

工序00：

锻造毛坯；

工序05：

正火；

工序10：

粗车φ55左端面，钻中心孔；

工序15：

粗车、半精车φ176右端面，钻中心孔；

工序20：

粗车各外圆表面，锥面及φ176左端面；

工序25：

调质；

工序30：

半精车、精车各外圆表面；

工序35：

粗镗φ50，φ80，φ104的内孔；

工序40：

半精镗，精镗φ80的内孔；

工序45：

钻、扩、铰10Xφ20的通孔；

工序50：

钻2Xφ8的斜孔；

工序55:

粗铣、精铣键槽；

工序60：

去毛刺，清洗