1、题目: 输出轴的机械加工工艺规程与夹具设计生产类型:大批量生产设计内容:1、零件图 1张2、毛坯图 1张3、机械加工工艺过程卡 1份4、机械加工工序卡 1份5、夹具装配图 1套6、夹具零件图 1张7、课程设计说明书 1份班 级 姓 名 学 号 指导教师 机 械 制 造 工 艺 学课程设计说明书设计题目:输出轴的机械加工工艺规程与夹具设计学 生 指导教师机械制造工艺学课程设计任务书 1序言 3一、零件的工艺分析 31.1零件的作用 31.2零件的工艺分析 3二、工艺规程设计 32.1确定毛坯的制造形式 32.2基面的选择 42.3制定工艺路线 42.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 42
2、.5确定切削用量及基本工时 6三、夹具设计 35四、总结 35五、参考文献 36二、设计任务分析输出轴的技术要求,并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程,填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。三.输出轴零件的工艺分析1. 零件的作用题目所给定的零件是车床的输出轴,主要作用,一是传递转矩,使车床主轴获得旋转的动力;二是工作过程中经常承受载荷;三是支撑传动零部件。零件的材料为45钢,是最常用中碳调质钢,综合力学性能良好。 2零件的图样分析(1)两个mm的同轴度公差为mm。(2)mm与mm的同轴度公差为mm。(3)mm与mm的同轴度公差为mm。(4)保留两端中心孔A1,A2。(5)调质处理28
3、-32HRC。 四工艺规程设计 1. 确定毛坯的制造形式零件材料为45钢。考虑到机床在运行中药经常正反转,以及加速转动,所以零件在工作过程中则承受交变载荷及冲击载荷,选择锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠。 2. 基面的选择(1)粗基准的选择。对于一般输出轴零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的,按照有关粗基准的选择原则,当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;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位置精度较高的不加工表面作为粗基准,现选取输出轴的两端作为粗基准。(2)精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工艺基准不重合时应该进行尺寸换算。
4、 3制定工艺路线(1)工艺路线方案一工序1 下料 棒料工序2 热处理 调质处理2832HRC工序3 车 夹左端,车右端面,见平即可。钻中心孔B2.5,粗车各端各部见圆即可,其余均留精加工余量3mm工序4 精车 夹左端,顶右端,精车右端各部,其中、处分别留磨削余量0.8mm工序5 车 倒头装夹工件,车端面保证总长380mm,钻中心孔B2.5,粗 车外圆各部,留精加工余量3mm,与工序3相接工序6 精车 倒头,一头一顶精车另一端各部,其中、 处分别留磨削余量0.8mm工序7 磨 用两顶尖装夹工件,磨削两处,至图样要求尺寸工序8 磨 倒头,用两顶尖装夹工件,磨削至图样要求尺寸工序9 划线 划两键槽线
5、工序10 铣 铣键槽两处工序11 检验 按图样检查各部尺寸精度工序12 入库 油封入库(2)工艺路线方案二工序2 车 夹左端,车右端面,见平即可。工序3 车 倒头装夹工件,车端面保证总长380mm,钻中心孔B2.5,粗工序5 精车 倒头,一头一顶精车另一端各部,其中、工序6 磨 用两顶尖装夹工件,磨削两处,至图样要求尺寸工序7 磨 倒头,用两顶尖装夹工件,磨削至图样要求尺寸工序8 划线 划两键槽线工序9 铣 铣键槽两处工序10 热处理 调质处理2832HRC(3)工艺方案的比例与分析上述两个工艺方案的特点在于:方案一是先热处理,调质处理,然后再加工输出轴的各部的尺寸。方案二则相反,先是加工轴的
6、各部尺寸,然后热处理。两种方案比较可以看出,方案一先热处理可以使加工精度更精确,减少了加工误差,不受热处理影响尺寸,方案二选择先加工,后热处理,零件加工后受到热处理影响,使零件尺寸产生变形,故而先加工后热处理这种方案不合理,然而对于方案一与方案二比较,方案一得工序4和工序5与方案二的刚好相反,方案一得先精车一头后车另一头,更不合理,方案二的工序5和工序6这样的顺序更加合理,因为先车后精车相对于垂直度误差之类的更小,而方案一,加工导致形位误差更加严重。因此综上所述,最后的加工路线如下:工序4 车 倒头装夹工件,车端面保证总长380mm,钻中心孔B2.5,粗工序5 精车 夹左端,顶右端,精车右端各
7、部,其中、以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程卡” 。4. 机械加工余量及工序尺寸的确定 “输出轴”零件材料为45钢,硬度为28-32HRC,生产类型为单件小批量生产,采用锻件。 根据原始数据及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸如下:1.外圆表面()考虑加工长度为400mm,由于原来的非加工表面的直径为90,且表面为自由尺寸公差,表面粗糙度为12.5,只要求粗加工,此时直径余量2Z=2mm已能满足加工要求。2.两外圆加工表面由于上述的外圆表面已加工成,故而先把其经过粗加工加工成,留了3mm精加工余量,然后经过经过精加工达到加工要求。确定如下工序尺寸及余量为: 粗车:mm
8、mm 2Z=2mm mm 2Z=15mm 精加工:mm 2Z=3mm3.两个mm、一个mm、一个mm加工表面由于上述的外圆表面均要经过磨削,使其表面粗糙度达到1.6,才能满足要求,故而确定如下工序尺寸及余量:(1) 两个mm加工表面mm 2Z=2mm 粗车: mm 2Z=10mmmm 2Z=2.2mm 磨削:mm 2Z=0.8mm(2) 一个mm加工表面mm 2Z=2mmmm 2Z=5mm(3)一个mm加工表面mm 2Z=5.6mm5确定切削用量及基本工时工序1:下料,棒料工序2:热处理,调制处理使工件硬度达到2832HRC,查看相关热处理手册, 调质处理应该是淬火+高温回火,钢件的淬火温度应
9、该A3+(3050), 加热时间,保温时间应该比加热时间长左右。 工件的高温回火温度加热温度通常为560600,回火时间一般定在一个小时左右。就能使工件硬度达到2832HRC。工序3:夹左端,车右端面,见平即可。钻中心孔B2.5,粗车各端各部见圆即可,其余均留精加工余量3mm。1)车右端面,已知棒料长度400mm,直径为90.mm,车削端面见平即可,由于表面粗糙度要求为12.5,故为粗加工即可,由于最大加工余量。可以一次性加工,加工长度设置在380mm。2)进给量f 根据切削用量简明手册,表1.4,当刀杆尺寸为以及工件直径为60mm时,f = 0.50.7mm/r, 按车床C620车床说明书取
10、f = 0.5mm/r,3) 计算切削速度 按切削手册表1.27,切削速度的计算公式为其中:。修正系数见切削手册表1.28,即。所以4)确定机床主轴转速按工艺手册表4.2-8,与452.9r/min相近的机床转速为460r/min.所以实际切削速度v =130m/min.5) 切削加工时,按工艺手册表6.2-1。6)粗车外圆,,留3mm精加工余量,最大加工余量。由于粗糙度要求为12.5,故可一次性加工,同理单边余量Z=2.5mm,进给量f = 0.5mm/r 。计算切削速度 见切削手册表1.27 所以计算得到计算主轴转速按机床选取n=380r/min所以实际切削速度v = 105(m/min)切削工时 计算得到7)粗车外圆, ,留3mm精加工余量,最大加工余量,单向切削深度Z=5mm,进给量f = 0.5mm/r。确定主轴转速按机床选取n=460r/min所以实际切削速度v = 115.5(m/min)8)粗车外圆,留3mm精加工余量,最大加工余量,单向切削深度Z=5mm,进给量f = 0.5mm/r。所以实际切削速度v =105.4(m/min)工序4 倒头装夹工件,车端面保证总长380mm,钻中心孔B2.5,粗车外圆各部,留精加工余量3mm,与工序3相接1)粗车外圆,留3mm精加工余量,最大加工余量,单向切削深度Z=7.5mm,进给f = 0.5mm/r。
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