机械零件加工工艺课程设计说明书.docx
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机械零件加工工艺课程设计说明书
机械制造技术课设计
说明书
设计（测绘）题目：
减速器传动轴零件机械加工工艺规程设计与实施（单件小批生产）
组别：
第四组
学生姓名：
班级学号：
指导教师：
完成日期：
目录
绪言……………………………………………………………………1
计目的及要求……………………………………………………2
一、计算生产纲领，确定生产类型………………………………3
二、零件分析………………………………………………………4
三、毛坯的类型、尺寸选择…………………………………………5
四、定位基准的选择…………………………………………………5
五、各表面的加工方法………………………………………………5
六、拟定工艺路线……………………………………………………6
七、机械加工余量、工序尺寸的确定………………………………7
八、计算切削用量及基本工时…………………………………8
九、工序设计……………………………………………………………8
十、参考文献……………………………………………………………24
总结
编写要求：
课设（测绘）说明书为手写稿或打印稿，分量一般不少于7000字,其具体书写格式及内容如下:
1、标题
2、目录
3、课设（测绘）摘要
摘录本次课设（测绘）的要点及重点内容，要求在100字左右。
4、前言
5、正文
要求正文右侧留出3厘米的空间书写主要计算结果和所选择设备的型号。
说明书必须做到叙述明确、文理通顺、字迹标点清楚和数字准确。
说明书中必须附有必要的简图和表格。
计算要准确、并附有单位、计算结果应予以标出。
计算所用的重要公式及数据应注明来源。
6、结论及体会
7、参考文献
开列参考文献的目的在于说明书依据，公式、数据与资料的来源，便于查考、审核。
正确书写的方式为：
书籍：
作者、书名、版次、出版者、出版年代。
文献：
作者、篇名、刊物名称、卷数或期数、页数、出版年代。
广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸
机械零件课程设计说明书
绪言
根据教学安排，每学完一门专业课程，都进行基础性的实训，通过这个实训巩固所学的知识，从而达到理论与实践相结合的效果。
这次机械零件课程设计首先进行了对减速器输出轴的零件分析，通过对输出轴零件进行的分析与研究，阐述了其零件工艺分析、毛坯制造形式、毛坯的形状、基准选择、工艺方案路线的确定、加工设备型号、刀具、量具的等相关内容；为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
在本次毕业设计中，根据所设计的轴的零件图、技术要求和加工类型及设备，通过查阅有关书籍，了解和掌握了的机械工艺及夹具设计的一般步骤和方法，并运用了这些方法和步骤进行了输出轴零件的机械加工工艺规程的编制的设计。
整个设计的指导思想是“简便、高效、经济”地生产出符合要求的产品。
设计目的及要求：
通过这次课程设计让我们达到以下目的：
（1）能够运用机械制造工艺与装备及有关课程（机械设计基础、机械制图、公差）的知识结合实训的实践操作独立的分析和解决工艺问题。
（2）具有设计实施零件机械加工工艺规程的能力。
（3）掌握机床的基本操作，刀具以及切削用量的选择的一些基本知识。
（4）学会使用和查阅各种设计资料手册。
我们应该能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，能熟练运用有关手册、图表等技术资料，进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础
一、计算生产纲领，确定生产类型
设计题目给定的零件是减速器输出轴，该减速器年生产量为1件，其备品率为%，机械废品率为0%则该零件的生产纲领为：
N=Qn（1+0%+0%）=1（件/年）
根据从《机械制造工艺设计简明手册》P2表11—2得该类型为单件生产
二、零件分析：
题目所给零件是减速器中的不可少的零件之一，如零件图所示：
1.零件的作用：
用于支承齿轮
用于传递转矩以及保证装在轴上零件的回转精度
2.零件的结构：
本次设计减速器的转运轴主要有三组加工表面，现分述如下：
1以轴线A-B为中心的各个阶梯轴的外圆表面、还有一组加工面包括：
Φ25h7的外圆与倒角
Φ30h7
Φ40h7
Φ48
Φ40
Φ24
Φ30h7以及倒角
两个端面
铣键槽
2零件的技术要求分析
这三组加工表面之间有差一定的位置要求主要有：
图中没有标注的按IT8级Ra6.3um的标准
Φ30h7Ra1.6表面与A-B轴线的跳动公差为0.02mm
Φ40h7的端面与A-B轴线的跳动公差为0.02mm
Φ30h7的轴线与A-B轴线的圆柱度公差为Φ0.05mm
三、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯的形状：
根据零件材料45号钢，零件属于轴类零件，结构也比较简单，又已知零件生产纲领为1件/年，质量也较小，精度较低，生产类型为单件生产，因此选择棒料作为加工材料如图：
毛坯尺寸表：
表面（mm）
毛坯余量（mm）
毛坯尺寸（mm）
Φ25h7
25±2
50±2
Φ30h7
20±2
50±2
Φ40h7
10±2
50±2
Φ48
2±2
50±2
Φ40
10±2
50±2
Φ30h7
20±2
50±2
Φ24
26±2
50±2
端面130
130±2
134±2
四、工艺规程设计：
粗基准的选择：
选择粗基准时主要考虑两个问题：
要保证加工面与不加工面之间的相对位置精度要求。
是合理分配加工面的加工余量
对于一般的轴类零件而言，以外圆作为此次设计的粗基准是完全合理的；因此选择以
50mm毛坯表面作粗基准。
（2）精基准的选择：
选择精基准要考虑到基准重合的问题，因为轴类零件各外圆表面之间的同轴度及端面对轴心线的垂直度都与各个圆的轴心线相关联，而且由于多数工序都采用中心线作为定位基准能最大限度的加工出多个外圆和端面，因此选择40的轴心线作为设计的精基准，这样便符合基准统一的原则。
五、各表面的加工方法
（3）根据各个表面加工精度要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法，加工方法如下：
表面
精度等级
精度粗糙值（mm）
加工方法
时间（min）
端面
IT7
Ra6.3
粗加工
0.5
25h7
IT9
Ra3.2
粗车-半精车
8.88
30h7
IT7
Ra1.6
粗车-半精车-精车
7.4
40h7
IT9
Ra3.2
粗车-半精车
3.7
48
IT10
Ra6.3
粗车-半精车
0.3
24
IT10
Ra6.3
粗车-半精车
1.7
键槽
IT7
Ra1.6
6
六、拟定工艺路线
（1）划分加工阶段
划分的原因：
保证加工质量合理，划分加工阶段能合理地使用机床设备，便与热处理工序的安排，便于及时发现毛坯的缺陷，保护精加工过后的表面。
（2）加工阶段可分为四个阶段：
粗车—半精车—铣槽—精车四个阶段加工顺序
减速箱输出轴的加工质量要求较高，其中表面粗糙度要求最高为Ra1.6um。
另外几处圆跳动也有较高的位置精度要求。
精加工方案的确定，可将加工阶段分为粗车加工，半精车加工和精车加工等几个阶段。
粗加工阶段主要是为了切除各加工表面上的大部分余量，提高生产量
（3）热处理和检验工序
减速箱输出轴加工工艺
工序号
工种
工序内容
设备
1
下料
50x134mm
2
车
三爪卡盘夹持工件车端面见平，钻中心孔用尾架顶尖顶住粗车三个台阶直径长度均留2mm
车床C618K-1
调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面保证总长132mm，钻中心孔，用尾端顶尖顶住粗车粗车另外两个台阶、直径、长度均留2mm切
24x5的退刀槽
车床C618K-1
3
热处理
调质处理
4
钳
修研两端中心孔
车床C618K-1
5
车
双顶尖装夹，半精车三个台阶直径上留余量1mm，倒角两个
车床C618K-1
调头双项顶尖装夹，半精车余下4个台阶，4个台阶直径上留余量1mm车槽一个，倒角一个。
车床C618K-1
6
钳
键槽及一个止动垫圈槽加工线
7
铣
铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图纸规格尺寸多铣0.25mm，
8
钳
研修两端中心孔
9
车
双顶尖夹装精车三个台阶，调头精车两个台阶
车床C618K-1
10
检
检验
七、机械加工余量、工序尺寸的确定
1）、毛胚余量、加工方法。
根据尺寸链计算得出
表面
毛胚余量
毛胚尺寸
加工方法
Φ25h7
Φ25±2
Φ50±2
粗车
22.5
半精车
1.5
精车
1.0
Φ30h7
Φ20±2
Φ50±2
粗车
17.5
半精车
1.5
精车
1.0
Φ40h7
Φ10±2
Φ50±2
粗车
8.5
半精车
1.5
精车
Φ48
Φ2±2
Φ50±2
粗车
0.5
半精车
1.5
精车
Φ40
Φ10±2
Φ50±2
粗车
8.5
半精车
1.5
精车
Φ30h7
Φ20±2
Φ50±2
粗车
17.5
半精车
1.5
精车
Φ24
Φ26±2
Φ50±2
粗车
24.5
半精车
1.5
精车
1.0
二、工序尺寸、上下偏差及粗糙度。
表面
工序名称
工序余量
工序所能达到的精度等级
工序尺寸
工序尺寸及上下偏差
粗糙度
φ25h7
精车
1.0
IT7（0-0.021）
25
25（0-0.021）
Ra1.6
半精车
1.5
IT9（0-0.152）
26
26（0-0.152）
粗车
22.5
IT11（0-0.130）
27.5
27.5（0-0.130）
毛胚
±2
50
50±2
φ30
精车
1.0
IT7（0-0.021）
30
30（0-0.021）
Ra1.6
半精车
1.5
IT9（0-0.152）
31
31（0-0.152）
粗车
17.5
IT11（0-0.130）
32.5
32.5（0-0.130）
毛胚
±2
50
50±2
φ40
半精车
1.5
IT9（0-0.152）
40
40（0-0.152）
Ra3.2
粗车
8.5
IT11（0-0.130）
41.5
41.5（0-0.130）
毛胚
±2
50
50±2
φ48
半精车
1.5
IT10.0（0-0.100）
48
48（0-0.100）
Ra6.3
粗车
0.5
IT11（0-0.130）
49.5
49.5（0-0.130）
毛胚
±2
50
50±2
φ40
半精车
1.5
IT9（0-0.152）
40
40（0-0.152）
Ra6.3
粗车
8.5
IT11（0-0.130）
41.5
41.5（0-0.130）
毛胚
±2
50
50±2
φ30
精车
1.0
IT7（0-0.021）
30
30（0-0.021）
Ra1.6
半精车
1.5
IT9（0-0.152）
31.0
31.0（0-0.152）
粗车
17.5
IT11（0-0.130）
32.5
32.5（（0-0.130）
毛胚
±2
50
50±2
φ24
半精车
1.5
IT9（0-0.152）
24
24（0-0.152）
Ra6.3
粗车
24.5
IT11（（0-0.130）
25.5
25.5（0-0.130）
毛胚
±2
50
50±2
键槽
5
IT7（0-0.021）
Ra1.6
八、计算切削用量及基本工时
工序1：
【粗车】
机床：
车床C618K-1
刀具：
YT15焊接车刀16×25mm刀片厚度4.8mm由于是车前角r0=100后角a0=60主偏角kr=900副偏角kr’=00刃倾角λs=30
根据上步的加工余量、工序余量的数据
工步1）：
车端面ap=2mmf=0.6mm/r
Vc=Cv/（Tmapxvfyvkv）=242/600.2x2x0.60.35=63.79m/min
n=1000Vc/3.14x50=406.35r/min
工步2）：
车Φ48的切削用量：
背吃刀量ap：
0.5/2=0.25mm走刀一次ap=0.25mm
进给量f:
根据查《切削用量》P9表1.4得
f=0.5~0.7mm/r无极调速f取0.6mm/r
工步3）：
车Φ40h7的切削用量：
背吃刀量ap：
8.5/2=4.25mm走一次刀ap=4.2mm进给量f:
查表取f=0.5mm/r
Vc=Cv/（Tmapxvfyvkv）=242/600.2x4x0.60.35=89.44m/min
n=1000Vc/3.14x50=567.89r/min
工步4）：
车Φ30h7的切削用量：
背吃刀量ap：
走四次刀ap=4mm进给量f:
查表取f=0.4mm/r
同理无极Vc取90m/mimn取600r/min
工步5）：
车Φ25h7的切削用量：
走五次刀ap=4.5mmf=0.4mm/r
同理无极Vc取90m/mimn取600r/min
工步6）：
车Φ40的切削用量：
走四次刀ap=4mmf=0.5mm/r
同理无极Vc取90m/mimn取600r/min
工步7）：
车Φ24的切削用量：
查表p13表1-7
退刀槽ap=0.7mmf=0.1mm/r
同理无极Vc取36m/mimn取230r/min
工步8）：
车Φ30h7的切削用量：
走四次刀ap=4mmf=0.4mm/r
无极Vc取90m/mimn取600r/min
选择刀具磨钝标准及耐用度：
查切《削用量手册》表1.9取最大磨损量1mm,焊接车刀耐用度为T60min表1-10当用YT15硬质合金外圆车刀纵车加工560~620Mpa
ap<=3mmf<=0.54mm/r时切削速度VC=123m/min
由于实际车削过程使用条件的改变查表《切削用量手册》P31表1.28
KTv=1.0KMv=1.18Ksv=0.9Krv=0.65Kkv=1.0Kkrv=1
Vc=123×1×1.18×0.9×0.65×1.0×1=84.9m/min
n=1000*vc/3.14x50=540r/min
无极n取550r/min
工序2：
【半精车】
机床：
车床C618K-1
刀具：
YT15焊接车刀16×25mm刀片厚度4.8mm由于是车前角r0=150后角a0=80主偏角kr=900副偏角kr’=00刃倾角λs=30
根据上步的加工余量、工序余量的数据
工步1）：
车Φ48的切削用量：
ap=1.5/2=0.75mm
进给量f:
根据查《切削用量》P9表1.6Ra6.3um得f取0.4mm/r
工步2）：
车Φ40h7的切削用量：
ap=0.75mmf取0.3mm/r
工步3）：
车Φ30h7的切削用量：
同上
工步4）：
车Φ25h7的切削用量
工步5）：
车Φ40的切削用量：
工步6）：
车Φ30h7的切削用量：
经过计算半精加工ap<=0.75mmf<=0.3mm/r因此
Vc=Cv/（Tmapxvfyvkv）=291/600.2x0.75x0.0.30.2=110m/min
n=1000Vc/3.14x50=700r/min
工序3：
【铣键槽】
机床：
X51立式铣床
刀具：
立铣刀直径d=8mmL=50mml=14mm
根据计算
公称尺寸
上偏差
下偏差
15.5
+0.05
0
A1
15
+0.018
-0.08
A2
4.25
+0.132
-0.08
H
4
+0.2
0
A0
ap=H=4.25mm查《切削用量》取得f=0.2mm/z查表3.7最大磨损限度为0.1mm平均寿命T=60min查表3.14得n取299r/minVc=15m/min
Vf=76z/min
工序4：
【精车】
机床：
车床C618K-1
刀具：
YT15焊接车刀16×25mm刀片厚度4.8mm由于是车前角r0=200后角a0=80主偏角kr=900副偏角kr’=00刃倾角λs=30
工步1）：
车Φ30h7的切削用量：
ap=1/2=0.5mmf取0.1mm/r
工步2）：
车Φ25h7的切削用量ap=1/2=0.5mmf取0.1mm/r
Vc=Cv/（Tmapxvfyvkv）=291/600.2x0.5x0.0.10.2=130m/min
n=1000Vc/3.14x50=852r/min
2）单位时间定额（工序）
单位时间定额=T基本+T辅助+T服务+T休息
查课本《机械制造工艺设计手册》P192页-P193页表6.2-1表6.2-2计算公式
⑴先算出T基本，T基本等于轴的每个面相加
查表得：
当加工到台阶时L2=0，主偏角kr=900时，L1=2~3
得①TJ1=
i=
=
②Tj2=
i=
=
③Tj3=
i=
=
④Tj4=
i=
=
⑤TJ5=
i=
=
⑥TJ6=
i=
=
⑦TJ7=
=
=
所以T基本=①+②+③+④+⑤+⑥+⑦
=8.8+7.4+3.7+0.3+1.7+3.36+6
=31.5min
⑵查表p2076.3-1至6.3-4得
T辅助=t装夹+t卸下+t各种操作+t测量
=0.10+0.07+（0.01+0.03+0.02+0.03+0.02+0.02+0.03+0.06+0.04+0.04+0.03）+0.95*5++0.12
=1.07min
⑶查表p221表6.3-36得
T作业=T基本+T辅助
T作业=3.134+1.07=4.204min
所以T服务+T休息=T作业*21.8%=0.916min
⑷综合以上
单位时间定额
=T基本+T辅助+T服务+T休息
=31.5+1.07+0.916
=33.486min
十、参考文献
机械制图…………………………………….蒋金云
AutoCAD机械制图基础教程………….王灵珠
机械设计基础………………………………欧阳志红
公差配合与测量技术……………………..端俊
机械制造工艺与装备（第二版）………….倪森寿
现代机械制造工艺设计实训教程………段明杨
切削用量简明手册（第3版）…………艾兴、肖诗纲
机械制造工艺设计简明手册…………………李益民
机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书倪森寿
实训总结
为期两周的机械加工工艺课程设计结束了，这次实训任务中我们收获巨大，在各个方面也得到了一定的锻炼，初步达到了此次实训的教学目的要求。
下面是我总结此次实训的心得体会。
首先，我们接到实训的任务书，第一步要进行的工作就是在老师的指导下开展分工合作。
我们的团队共有9人，本人在实训中担任质检员这一职位的工作任务，主要是做产品的质量检查工作，同时也帮助团队中的其他人做一些任务包括加工路线的拟定，定位基准的选择以及加工方法的选择等细节。
我们组做的是《减速箱的输出轴零件》机械工艺设计，这个设计工艺要求较高，设计的步骤也较为繁琐，一些尺寸的计算、选择往往比较复杂，同时也进一步说明了这一个设计的难度较大。
在我们全组人员的精诚合作、努力奋斗之下，已经初步的完成了此次设计任务。
经过这次实训我们感受到了团队合作的重要性，团队之间的任务分工合作、和工作人手、时间的安排，如何调动大家的工作积极性、工作热情显得尤为重要。
这些细节上的小问题的合理安排能够往往快速的提高我们的工作效率，让我们充分的认识到了提高工作效率的重要性，特别是在当今社会的激烈竞争的大环境下，无论是哪个行业、企业、个人，谁能能够提高工作效率，将在激烈的竞争下占据优势，取得成功。
其次，团队中的人物分配好了，个人应该如何安排好自己的位置，配合团队，发挥出自己最大的能量，从而产生良好的效应。
在本次实训中，我个人完成了人物，就会去帮助其他没有完成任务的同学。
在遇到了一些我们解决不了的问题，大家就一起讨论、查阅参考书、向老师请教，在老师的指导下完成任务。
最后，通过了这次实训中认识到了我充分的认识到了自己的不足和缺点，做事情定力、恒心不够、缺乏耐心、容易忽略一些细节的问题、团队之间的配合方面的问题、以及一些专业知识的缺乏。
在认识到了自己的不足之后，在接下来的学习中我将尽力改变以前的一些坏习惯，做到细心、坚持、耐心、学习相关的专业知识，为准备离校走上工作岗位做好准备，迎接新的挑战和机遇！
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发给日期：
年月日
要求完成日期：
年月日
指导教师对专业班级
学生课设（测绘）的
评语
成绩评定：
指导教师签名：
年月日
数控加工工艺卡
专业机械制造与自动化
班级机自动1232班
姓名第四组
指导教师徐媛媛
年月日
机械加工工艺过程卡
广西工业职业技术学院机械系
机械加工工艺过程卡
产品名称
零件名称
零件图号
减速器
输出轴
1
材料名称及牌号
45号
毛坯种类或材料规格
棒料
Ø50×134
总工时
（不填）
工序号
工序名称
数控程序名
工序简要内容
设备名称及型号
夹具
量具
工时
1
粗车
各个外圆及端面
车床C618K-1
三抓卡盘
游标尺
2
半精车
各个外圆及端面
车床C618K-1
三抓卡盘
游标尺
3
铣键槽
立式铣床C51
普通夹具
游标尺
4
精加工
各个外圆及端面
车床C618K-1
三抓卡盘
千分尺
5
检验
粗加工数控加工工序卡
数控加工工序卡
零件名称
输出轴
零件图号
1
夹具名称
三抓卡盘
设备名称及型号
车床C618K-1
材料名称及牌号
棒料45号钢
工序名称
粗车外圆
工序号
1
工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
Vc
（mm/min）
n
（r/min）
f
（mm/r）
（mm）
编号
名称
编号
名称
1
车端面
63.79
406
0.6
2
YT15
硬质合金外圆车刀
升级会员 