吉首大学机械制造技术基础课程设计任务书.docx

1、吉首大学机械制造技术基础课程设计任务书机械制造技术基础课程设计任务书一、题目1、设计题目:设计输出轴零件的机械加工工艺规程（材料为45钢）。二、生产类型：单件、小批、中批、大量、大量生产。3、课程设计的具体要求如下：（1）毛坯图1张。（2）零件图1张。（3）机械加工工艺进程卡片1份。（4）机械加工工序卡片假设干份。（5）课程设计说明书一份。二、具体内容1、依照零件图对零件进行工艺分析；2、计算零件的生产纲领，确信生产类型；3、确信毛坯的种类和制造方式、绘制毛坯图；4、确实各零件的加工方式及其定位基准；5、拟定零件的加工工艺进程，选定各工序的加工内容、加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具和辅具）

2、；6、确实各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差；7、填写工艺文件，包括工艺进程卡片和工序卡片；8、撰写设计说明书；三、上交内容装订顺序（零件图和毛皮图为A3图纸）1、封面；2、目录；3、任务书；4、说明书；5、参考文献目录；6、附件（零件图、毛坯图、机械加工工艺进程卡片和工序卡片）；7、终止语；吉首大学 机械制造技术基础课程设计说明书题目： 设计“输出轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装备 院系： 物理与机电工程学院 专业： 机械设计及其自动化 班级： 2021机械 姓名： 周平 指导教师： 吴顺兴 1、零件的工艺分析及生产类型的确信2、选择毛坯，确信毛坯尺寸，设计毛坯图3、选择加工方式，制定工

3、艺线路4、工序设计5、确信切削用量及大体时刻6、夹具设计7、毛坯图8、零件图9、机械加工工艺进程卡10、机械加工工序卡片一套11、设计心得12、参考文献前言机械制造技术基础课程设计是在学完机械设计制造基础课程和大部份的专业课程，并进行有关的生产实训中，并进行有关的生产实训，关于这次的设计，是咱们能够综合的运用咱们所学的专业知识，能够灵活的运用所学技术去解题和设计，输出轴零件的设计，这种的工艺设计，能够灵活的运用知识，巩固知识，为以后的工作需求打下一个专门好的基础。零件工艺分析及生产类型的确信1、零件的结构特点及作用轴类零件是机械中常常碰到的典型零件之一，在机械设计中要紧作用于支承齿轮、带轮、凸

4、轮和连杆等传动件，以传动扭矩。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一样由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。依照结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。它要紧的作用是用来支撑传动的零部件，传递扭矩和经受载荷，轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一样同心轴的外圆柱面、圆锥面、圆锥孔和螺纹及相应的端面组成，轴的长度小于5的为短轴，大于20的为细长轴，大多数的位于二者之间。 本次课程设计的零件属于台阶轴类零件，由圆柱体、轴肩、螺纹、螺尾的退刀槽还有砂轮的越界槽和键槽等组成。轴肩一样只得是安装在轴上的零件的轴向位置，各个环槽的作用是使零件装备时有一个准确的位

5、置，并使加工中磨掉外圆和车螺纹时能够退刀方便，键槽用于安装键，用于传递扭矩，螺纹用于安装各类锁紧螺母和调整螺母。2、零件的工艺分析传动轴的毛坯，该材料属于优质的碳素钢，通过热处置(淬火和高温回火)，最后具有良好的综合力学性能，即具有有较高深度的塑性、韧性。一样在工业上都用于机床主轴，机床主轴机床齿轮类零件。3、零件的生产类型 零件的生产类型是指在企业中，生产化程度的分类，他对工艺规程的制定具有决定性的阻碍，生产的类型一样能够分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，这时关于完全不同的生产类型就有其独特的工艺特点，其中生产类型是按零件年生产纲领和产品的特点来决定的。依设计的表格可知，Q-200件

6、/年，综合生产的实际，备品率a%和废品率b%别离取3%和5%。代入以下的公式：N=Qm(1+a%)(1+b%)式中 N零件的生产纲领(件/年）： Q产品的年产量（台，辆/车）:每台（辆）产品中该零件的数量（台，辆/车）a%备品率，一样取2%4%b%废品率，一样取%计算得：N=Qm(1+a%)(1+b%)=200x1(1+%)(1+%)=207件/年传动轴的重量的估算值为,45钢，密度7085kg/m,长度215mm,最大直径，400mm M=(/4)*(30)*32+(35)*33+(30)*46+(25)*38+(20)20*10*(20*+25*10)=查表1-3（机械制造基础课程设计指导

7、教程书），该轴属于轻型机械类零件，依照生产的纲领（200件/年）及零件类型(j=轻型机械)，由附表2能够查的可知，传动轴的生产为小批量的生产:名称结果生产纲领200件/年生产类型小批量生产工艺特征（1）毛坯采用自由锻造，精度低，余量大（2）加工设备采用通用机床（3）工艺装备采用通用夹具或组合夹具、通用刀具、使用量具、标准附件（4）工艺文件需编制简单的加工工艺过程卡片（5）加工采用划线、试刀、试切等方法保证尺寸，生产效率低，要求操作工人技术成熟。 选择毛坯，确信毛坯尺寸，设计毛坯图1、选择毛坯45钢是轴类零件的经常使用材料，传动轴的毛坯，该材料属于优质的碳素钢，通过热处置(淬火和高温回火)，最后

8、具有良好的综合力学性能，即具有有较高深度的塑性、韧性。这些材料通过调质处置后材料表面的硬度能够达到220240HBS，轴类毛坯，经常使用的是棒状材料，依如实际的生产要求，毛坯的锻造方式也有所不同，一种是自由锻还有一种为模锻两种，毛坯在通过加热锻造以后，能够使金属内部纤维组织均匀的散布，从而具有较强的抗拉、抗弯的能力等机械性能。同时在选材的时候，能够选择形状与大小与零件比较的接近，如此能够节约材料，能够减少切削的加工的劳动量，降低生产的本钱。在锻造件时，并非也是精度越高越好，也要从生产的本钱的考虑，考虑到生产本钱为最低的目的。当批量较小时，毛坯的进精度较低时，锻件的精度，不需要要求太高，适量就能

9、够够的，一样采纳的是自由锻造生产。 依照传动的制造材料（45钢）查表5能够却定，毛坯类型可采纳型材或那么锻造件，此刻在本次实验顶用的是锻件，毛坯采纳的是自由的锻造法。2、确信加工的余量、毛坯尺寸公差(1)、公差品级由参考文献（1）查的改动；该锻件的公差尺寸品级IT1315级，加工余量品级为一般级，IT品级为15级，MA为一般级。(2)、锻件质量确信传动轴毛坯的余量依照阶梯轴的自由锻造机械加工余量公式（D65mm时，计算，L300mm时，按300mm计算），传动轴锻件余计算如下：A= =* = 取整数7mm (/4)*47*222= (3)锻件的形状复杂系数通过上面的计算已知毛坯和零件的质量，锻

10、件的形状复杂系数S=由于该传动轴零件材料是45钢，是碳的质量分数小于%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M(5)零件表面的粗糙度由零件图可知，该图除B表面的粗糙度为m外，其它各个表面的粗糙度均大于等于m，螺纹的表面粗糙度为m3、确顶机械的加工余量依照锻件的质量，零件的表面粗糙度，形状的复杂系数查表5-9，有此查的单边余量在厚度方向,水平方向.不妨锻件的外边余量为,各轴向尺寸的单边余量亦为4、确信毛坯尺寸传动轴毛坯锻件尺寸零件尺寸单边加工余量锻件尺寸5、确信毛坯的尺寸公差锻件尺寸极限偏差根据锻件尺寸极限偏差根据6、设计毛坯图零件毛坯图如此所示选择加工方式，制定加工线路1、定位基准的选择合理的选择定位

11、基准，关于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用，由于该传动轴的几个要紧的配合表面（N、M）及轴肩面（Q-P）对基准A-B均有径向的圆跳动和段面面跳动的要求，它又是实心轴，因此应选择两头的中心孔为基准，运用双顶端装夹法，以保证零件的技术要求。(1)传动轴零件的精基准传动轴类零件加工，以轴两头的中心孔为基准，以轴的设计基准为中心线7、零件表面加工方式的选择（1）轴类零件的外圆的加工方式 关于中小型的铸铁和锻件，第一能够进行粗车，这时的工件的精度能够达到IT10-IT12，表面的粗糙度Ra值可m25m，粗车可切除毛坯的大部份的余量，对通过粗车的工件，采纳半精车能够大到IT9IT10级的精度，表面

12、的粗糙度Ra值可mm，关于中等精度的表面的预加工工序，精车也能够作为最后的加工工序，精车能够大到IT7IT8级的精度，表面的粗糙度Ra值可mm.(2)键槽的加工方式键槽是轴类零件上常见的结构，其中最多见的是一般的平键，应用最广，通常在一般的立式机床上用的键槽铣刀加工。（2）要紧的加工方式大多数的轴都是回转体，要紧采纳的是车削和外圆磨削成形，若是传动轴的公差品级较高，故一样在车削以后，还需要磨削，。故在表面加工成形时加工方案可为：粗车半粗车磨削2、制定工艺线路（1）划分加工线路转动轴要紧的表面加工可分为粗加工、半精加工、精加工三个时期。这三个时期中，第一时期：粗车（粗车外圆、钻中心孔等），第二时

13、期，半精车（半精车遍地外圆、台阶和次要表面等）粗、精磨(粗、精磨遍地的外圆)各个时期划分以热处置为界。(3)安排加工工序1遵循“先基准后其它”的原那么，第一加工工件基准钻中心孔及车表面的外圆2遵循“先粗后精”的原那么，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3遵循“先主后次”的原那么，先加工主表面-车外圆各个表面，后加工次表面铣键槽和加工各个小槽。4遵循“先面后孔”的原那么，先加工左右端面，再加工各个台阶。（2）初步拟定工艺线路定位基准面中心孔应在粗加工之前加工，在工件调质以后和磨削之前需要个安排一次修研中心孔的工序，调质以后修研中心孔为排除中心孔的热处置变形和氧化皮，磨削前修研中心孔是为了提高定

14、位基准面的精度而减少圆柱表面的精度值。在拟定轴的工艺进程时，在考虑加工的表面的同时，还要考虑次要的表面加工，从初车到半精车最后精车达到图样规定的尺寸，同事还要加工各退刀槽、倒角和螺纹:三个键槽应该在半精车后和磨削之前铣削加工出来，如此能够保证铣键槽有较为准确的定位基准，又能够幸免精磨以后铣键槽时破坏已精加工的外表面。工序:锻件62处处圆面和右端而定位，初车左端面，粗车60轴外圆和台阶面，以左端面（基准）和粗车以后60外圆定位，粗车右面，并以右端面为基准，加工60外圆以右的各个台阶面，钻中心孔。以40处外圆和右端定位，粗车左端面，以左端面为基准，粗车40外圆以左的各个台阶面的外圆。工序：进行调质

15、热处置，硬度达到220240HBS工序：以40处外圆和左端定位，半精车30、3五、40轴段的外圆，半精车左端和0轴段处左肩而，倒角40轴段外圆和右端而定位，半精车30、 42五、20轴段的外圆，右端面和40轴段的右肩，倒角，车砂轮越程槽工序:以零件40处外圆在加工中心夹具上定位，以40处外圆左肩面为对刀面铣左侧键槽，以40之外外圆为对刀面铣右边键槽。工序：以加工中心孔为定位基准。精车40轴段外圆工序：磨削各个表面粗糙要求为的表面及肩面工序：精车40外圆侧轴段，要求表面粗糙为工序：终检3、热处置工序安排（1）粗燥毛坯在加工前，均需要安排正火或退火处置，使钢材内部的晶粒细化，排除锻造应力，降低材料的硬度，改善切削加工性能。（2）调质一样安排在粗车以后，半精车之前，一=以便取得良好的物理学性能。（3）精度要求比较高的轴，在局淬火或粗磨以后，还徐进行低温实效处置。 依照综合分析，传动轴的工艺线路如下： 下料车两头面，钻中心孔粗车各个外圆调质修研中心孔半精车各外圆，车槽，倒角划键槽加工线铣键槽修研中心孔磨削校验4、加工尺寸和切削用量