输出轴夹具课程设计说明书Word文档格式.docx

1、二加工工艺规程设计1.2.32.1确定毛坯的制造形式毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。本零件生产批量为中批量，所以综上所叙选择锻件中的模锻。2.2.定位基准的选择（1） 精基准的选择以55外圆以及其端面为精基准。（2） 粗基准的选择由于本零件全部表面都需要加工，

2、而孔作为精基准，应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。具体而言，即选176外圆及一端面作为精基准。2.3工艺路线拟定及工艺方案分析（1） 零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆，端面，内孔，键槽，小孔等，材料为45钢。参考有关资料，其加工方法选择如下：176mm外圆面：为未注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级按IT14,表面粗糙度Ra12.5只需粗车（表1.4-6）。与水平成30度角斜面：未注粗糙度，需粗车。75mm外圆面：公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra12.5，需粗车，半精车，精车。65mm外圆面：60mm外圆面：公差等级为IT10，表面粗糙度为Ra12.5，外圆

3、轴线的跳动量为0.04mm,需粗车，半精车。55mm外圆面：公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra12.5，外圆轴线的跳动量为0.04mm,需粗车，半精车，精车。端面：本零件的端面为回转体端面，尺寸精度要求不高，表面粗糙度为Ra25及Ra3.2两种要求。要求Ra3.2的端面需经粗车和半精车，要求Ra25的端面，经粗车即可。键槽：槽宽和槽深得公差等级分别为IT9，IT12，表面粗糙度分别为Ra3.2和Ra6.3，采用三面刃铣刀，粗铣，半精铣，精铣。20mm孔：公差等级为IT7，轴线对80内孔轴线的位置度为0.05mm,内圆粗糙度为Ra3.2，需钻，扩，铰。104mm内孔：为未注公差尺寸，公差等级按I

4、T14，表面粗糙度Ra3.2，毛坯孔已锻出，需粗镗，半粗镗。80mm内孔：公差等级为IT8，表面粗糙度Ra3.2，需粗镗，半粗镗。50mm内孔：为未注公差尺寸，公差等级按IT14，表面粗糙度Ra3.2需粗镗，半粗镗。为未注公差尺寸，公差等级按IT14，只需钻。 （2） 工艺方案分析与制定按照先加工基准面，先粗后精，基准统一等原则，该零件加工可按下述工艺路线进行。方案一：工序1 粗车圆柱面55及端面。工序2 粗车圆柱面176、60、65和75和及台阶面。工序3 粗车30度斜面。工序4 半精车圆柱面55、60、65和75和及台阶面。工序5 精车圆柱面55、65和75和及台阶面,倒角。工序6 粗镗内

5、孔50、80、104。工序7 半精镗内孔50、80、104。工序8钻中心孔。工序9 钻，扩，铰孔1020。工序10 铣键槽1610。工序11 钻斜孔28。工序12 去毛刺。工序13 终检。方案二： 粗车圆柱面55、60、65和75和及台阶面。 粗车圆柱面176及端面。工序3 精车176外圆柱面及倒角。 精车圆柱面55、60、65和75和及台阶面。 倒角。 精镗内孔50、80、104。工序9 钻孔10扩孔10铰孔10铣键槽16钻斜孔2工序14去毛刺。工序15终检。经比较，选方案一。2.4 机械加工余量、 毛坯尺寸及工序尺寸的确定（1） 确定机械加工余量钢质模锻件的机械加工余量JB3835-85确

6、定。确定是，根据估算的锻件质量，加工精度及锻件形状复杂系数，由表2.2-25可差得除孔以外各内孔表面的加工余量。孔的加工余量由表2.2-24差得。表中余量值为当面余量。锻件质量 根据零件成品重量10kg估算为13.77kg。加工精度 一般加工精度F1。锻件形状复杂系数S S=m锻件/m外廓包容体锻件最大直径为180mm,长250mm m外廓包容体=（18/2）（18/2）257.85g=49.91kg S=13.77kg/49.91kg=0.275按表2.2-10，可定形状复杂系数为S2，属较复杂级别。（2） 确定毛坯尺寸通过查表2.2-25及表2.2-24，毛坯尺寸如下 表一 输出轴毛坯尺寸

7、 （mm）零件尺寸单面加工余量锻件尺寸552.5 6075 2.5 80176 181104 9980 2 82197 3 200 30 33 40 4 4410 2 121 13 1 1450 4680 76（3） 毛坯图设计2.5 工序设计（1）选择机床和工艺装备（夹具和刀具） 选择机床 根据工序选择机床:工序1，2，3，4，5,6,7是粗车和精车。各工序的工步数不多，大批大量生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，选用最常用的CA6140型卧式车床。工序,8，9为镗削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔，选用C616A型卧式车床。工序

8、13，铣削。工序工步简单，外廓尺寸不大，考虑本零件属成批大量生产，所选机床使用范围较广泛为宜，故可选常用用的X61W型铣床能满足加工要求。工序10、11和,12，14是扩、钻、铰孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，故选用Z525。选用夹具:本零件除铣销，钻小孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。前车销工序用三爪自定心卡盘和心轴。选用刀具:由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是加工工艺的一个重要部分，刀具应具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳

9、定性。由于零件车床输出轴材料为45钢，推荐用硬质合金中的YT15类刀具，因为加工该类零件时摩擦严重,切削温度高,而YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性,在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工45钢这种材料时采用硬质合金的刀具。粗车外圆柱面： 90半精车，精车外圆柱面：前角为90的车刀。钻头：高速钢刀具，直径为30；直径为18；扩孔钻：直径为19.8；铰刀：直径为20。镗刀，刀杆长度为200.BH1625。（2）确定工序尺寸确定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后

10、往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表：表二外圆柱面176轴段加工余量计算工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m粗车4IT1012.5176毛坯2180表4外圆柱面55轴段加工余量计算精车 1.0IT61.655半精车1.5IT103.256IT126.357.560表560轴段加工余量计算精车6162.565表565轴段加工余量计算6667.570表575轴段加工余量计算757677.5表5104内孔加工余量计算半精镗1.8IT7104粗镗1

11、03.299表580内孔加工余量计算半精镗 1.578.5表550内孔加工余量计算5048.5462.6 确定切削用量 （切削深度、切削速度、进给量）加工外圆柱面55粗车：确定进给量f：查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/r 结合CA6140说明书取f=0.71 mm/r ap=1.5mm查金属切削手册知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/ d =341.22r/min由CA6140说明书取n=320r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min,Pc=Kc

12、apVc0.71/60000=23052.570.340.66/601000=4.4Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc= 70.34m/min，n=320r/min f=0.71mm/r 半精车：查机械加工工艺设计手册P433 得知：f=0.250.35mm/r 取f=0.30 mm/r ap=1mm 取Vc=120m/min故n=1000Vc/ d=660.04r/min 圆整得n=660 r/min 功率Pc=Kcf /60000=23050.3120/60000=1.24Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效

13、率为0.75，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc=120m/min，n=660r/min f=0.3mm/r 精车：查机械制造工艺与机床夹具课程设计表2-20知： Vc=150160 m/min取Vc=160m/min f=0.18mm/r ap=0.5mm 则 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圆整得n=910 r/min功率Pc=Kc0.550.18160/60000=0.6Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.75，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc=160m/min，n=910r/min f=0.18mm/r 加工外圆柱面1

14、76f=0.81.2mm/r取f=0.81mm/rap=1.3mm。查金属切削手册知Vc=7090 m/min取Vc=80 m/min 则n=1000Vc/ d =195.85r/min由CA6140说明书取n=125r/min 故实际切削速度：Vc=n d/1000=200187/1000=73.4m/min 校核功率：Pc=KcVcf/60000=23050.8173.4/60000=5.4Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc=73.4 m/min，n=125r/min，f=0.81mm/r 加工外圆柱面60 粗车：d=

15、70 确定进给量f：查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/r 取f=0.71 查金属切削手册知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140说明书取n=320r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=32070/1000=70.34m/min 取ap=1.5mm 校核功率Pc=Kcf/60000=23050.71/60000=4.8 Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc=70.34m/min，n=40

16、0r/min f=0.71mm/rf=0.40.5mm/r取f=0.45 ap=1mm再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s 则n=1000Vc/ d=546.8r/min 圆整得n=550 r/min则Vc=n d/1000=51062.9/1000 =100.7 m/min。 Pc=Kc0.90.45100.7/60000=1.57Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc= 100.7m/min，n=510r/min ，f=0.45mm/r 精车：查机械加工工艺设计手册表9-16知： f=

17、0.130.18mm/r 取f=0.15 mm/r再查外圆切削数据表知：Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 则n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min圆整得n=630 r/min 取ap=0.5mmVc=n d/1000=63061.1/1000=120.87m/min校核功率Pc=Kc120.870.15/60000=0.38Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 加工外圆柱面65上海科学出版社表10-8

18、知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r查金属切削手册知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140说明书取n=320r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=70.34m/min 取ap=1.5mm。0.71/60000=4.8Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc=70.34m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r半精车：f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/

19、s 取Vc=1.8m/s 则n=1000Vc/ d=506.55r/min 圆整得n=510 r/min取ap=1mmVc=n d/1000=51067.9/1000=108.7m/minPc=Kc108.70.45/60000=1.7Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc=108.7m/min，n=510r/min f=0.45mm/r f=0.130.18mm/r 取f=0.18mm/r再查外圆切削数据表知：1.67m/s 取Vc=120 m/min 则n=1000Vc/ d=578.2 r/min圆整得n=580 r/m

20、in故实际切削速度： Vc=n d/1000=58066.1/1000=120.38m/min ap=0.5mm 校核功率Pc=Kc120.38/600001000=0.46Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc= 120.38m/min，n=580r/min f=0.18mm/r 加工外圆柱面75 确定进给量f：上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r查金属切削手册知Vc=7090 m/min取Vc=75m/min 则 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由CA6140说明书取n

21、=320r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=80.384m/min取ap=1.5mm80.3840.71/60000=5.5Kw由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc= 80.384m/min，n=320r/min， f=0.71mm/rf=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/rVc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s则n=1000Vc/ d=1000108/3.1477.9=441.5r/min 圆整得n=450 r/minVc=n d/1000=45077.9/1000=110m/min110由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc= 110m/min，n=450r/min f=0.45mm/r