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1、机械制造造工艺学学课程设计计说明书书设计题目目：输出出轴零件件机械加加工工艺艺规程设设计学生：石石见白学号：机机电工程程学院班级：机机械设计计08-4 指导教师师：付敏副教授授目录1零件的的分析 11.1零零件结构构工艺性性分析11.2 零件的的技术要要求分析析12毛坯的的选择 222.1毛毛坯种类类的选择择222.2毛毛坯制造造方法的的选择22.3毛毛坯形状状及尺寸寸的确定定23工艺路路线的拟拟定 33.1定定位基准准的选择择33.2零零件表面面加工方方案的选选择33.3加加工顺序序的安排排43.3.1加工阶阶段的划划分43.3.2机械加加工顺序序的安排排43.3.3热处理理工序的的安排43
2、.3.4辅助工工序的安安排54工序设设计 64.1机机床和工工艺装备备的选择择664.2工工序设计计95总结106参考文文件101. 零件的分分析。1.1零零件结构构工艺性性分析。从零件图图上看，该该零件是是典型的的轴类零零件，结结构比较较简单，其其主要加加工的面面有55、60、65、751776的外圆圆柱面，50、80、104的内圆柱面，10个20的通孔，2个8的斜孔，及1个键槽。图中所给给的尺寸寸精度较较高，大大部分是是IT77级；粗粗糙度方方面：880内圆柱柱面、轴轴两端面面、键槽槽两侧面面、及220内圆柱柱表面均均为Ra22.5um；55、60、65、75外圆柱柱面为Ra1.25uum
3、，其余余均为Ra220umm。位置精度度要求较较严格：55、60的外圆圆柱面及及80的内圆圆柱面对对75、65外圆轴轴线的圆圆跳动量量为0.004mmm；25孔的轴轴线对775、65外圆轴轴线的位位置精度度为0.05mmm；键槽槽对55外圆轴轴线的对对称度为为0.008mmm。零件图 1.2零件的的技术要要求分析析零件需要要调质处处理到21772555HBB，保持持均匀。2、毛坯坯的选择择。 2.1毛坯种种类的选选择根据零件件的形状状、材料料分析，材材料为45号钢轴轴类零件件，适合合型材或或锻件，但但从经济济方面着着想，如如用型材材棒料加加工余量量太大，这这样浪费费材料，也也增加机机床、刀刀具
4、等的的损耗；而且从从零件的的用途分分析，输输出轴将将传递较较大的扭扭矩，性性能要求求高，而而锻件具具有较高高的抗拉拉抗弯和和抗扭强强度，冲冲击韧性性大，故故综合考考虑选用用锻件。 2.2毛坯制制造方法法的选择择分析零件件可知，轴轴为阶梯梯轴，有有一段斜斜度，从从生产类类型来看看为中批批生产，因因此综合合考虑毛毛坯选用用模锻的的方法锻锻造。 2.3毛坯坯形状及及尺寸的的确定根据该零零件的加加工精度度要求和和个表面面的加工工方法确确定毛胚胚的加工工余量和和尺寸。查查机械制制造工艺艺学课本本表2.110和表2.111。零件件的毛胚胚尺寸如如下：主要面尺尺寸零件尺寸寸（mm）总余量(mm)毛胚尺寸寸(
5、mmm)圆柱尺寸寸1764180圆柱尺寸寸1164120阶梯圆柱柱尺寸551570阶梯圆柱柱尺寸601070阶梯圆柱柱尺寸65570阶梯圆柱柱尺寸70580零件长度度尺寸2446250毛胚图如如下：3、工艺艺路线的的拟定。3.1定定位基准准的选择择粗基准的的选择。对对于一般般的轴类类零件而而言，以以外圆作作为粗基基准是完完全合理理的。本本零件就就是先以以大端为为基准加加工小端端端面和和中心孔孔，然后后夹大端端，顶小小端粗车车各外圆圆。然后后以外圆圆为基准准粗加工工各孔。这这样可以以保证各各重要加加工表面面加工余余量充足足，而且且使重要要加工表表面的加加工余量量尽量均均匀。经基准的的选择。选选择
6、精基基准的出出发点是是保证加加工精度度，特别别是加工工表面的的相互位位置精度度，以及及安装的的方便可可靠。其其选择的的原则要要遵从基基准重合合，基准准统一，自自为基准准，互为为基准等等原则。加加工输出出轴时，主主要体现现的是基基准统一一和自为为为基准准原则。以以大端外外圆为基基准加工工各外圆圆，然后以外外圆为基基准加工工各孔，再再以外圆圆轴线为为基准磨磨外圆。 3.2零件加加工表面面方案的的选择根据输出出轴零件件图上的的各加工工表面的的尺寸精精度和表表面粗糙糙度，参参考机机械精度度设计和和机械械制造工工艺学，确定各表面加工方法，如下：加工表面面尺寸精度度等级表面粗糙糙度Ra/um加工方案案55
7、外圆圆柱表面面IT6级级1.255粗车精精车磨60外圆圆柱表面面IT6级级1.255粗车精精车磨65外圆圆柱表面面IT6级级1.255粗车精精车磨75外圆圆柱表面面IT6级级1.255粗车精精车磨50内圆圆柱表面面自由公差差20粗车半半精车80孔IT7级级2.5粗车半半精车精车104孔孔自由公差差20粗车半半精车20通孔孔IT7级级2.5钻半精精镗精镗8斜孔自由公差差20钻孔176外外圆表面面自由公差差20粗车半半精车116斜斜面自由公差差20粗车半半精车左端面自由公差差2.5粗车半半精车精车右端面自由公差差2.5粗车半半精车精车键槽IT92.5粗铣精精铣倒角自由公差差203.3加加工顺序序的
8、安排排 33.3.1加工阶阶段的划划分根据零件件加工表表面要求求，加工工阶段分分为：粗粗加工阶阶段半精加加工阶段段精加工工阶段粗加工阶阶段：其其任务是是切除毛毛坯上大大部分余余量，使使毛坯在在形状和和尺寸上上接近零零件成品品，因此此，主要要目标是是提高生生产率，去去除内孔孔，端面面以及外外圆表面面的大部部分余量量，并为为后续工工序提供供精基准准，如加加工176、55、60、65、75外圆柱柱表面。半精加工工阶段：其任务务是使主主要表面面达到一一定的精精加工余余量，为为主要表表面的精精加工做做好准备备，如55、60、65、75外圆柱柱面，80、20孔等。精加工阶阶段：其其任务就是是保证各主要要表
9、面达达到规定定的尺寸寸精度，留留一定的的精加工工余量，为为主要表表面的精精加工做做好准备备，并可可完成一一些次要要表面的的加工。如如精度和和表面粗粗糙度要要求，主主要目标标是全面面保证加加工质量量。 33.3.2机械加加工顺序序的安排排基面先行行。该零零件先加加工左端端面并打打中心孔孔，然后后以左端端面和右右外圆柱柱面为基基准加工工阶梯轴轴外圆。因因为左端端面和665外圆柱柱面为后后续经基基准表面面加工而而设定的的，才能能是定位位基准更更准确。先粗后精精。先安安排粗加加工，在在短时间间内将工工件表面面的大部部分余量量切掉，以以提高效效率，为为精加工做做好准备备，也避避免了粗粗加工对对已经精精加
10、工表表面的质质量的影影响。先面后孔孔。先加加工右端端面后加加工其上上的孔，从从而使定定位可靠靠，并提提高孔的的加工精精度。 33.3.3热处理理工序的的安排锻造毛胚胚，进行行正火处处理，去去掉锻造造过程中中形成的的内应力力。粗加工进行调调质半精精加工。调调质处理理使零件件具有较较好的综综合机械械性能，为为精加工工做好准准备。 33.3.4辅助工工序的安安排各外圆柱柱倒角和和孔的倒倒角均安安排在相相应圆柱柱和孔精精加工后后。 3.44工艺路路线的确确定在综合考考虑上述述工序安安排原则则的基础础上，拟拟定了两两条工艺艺路线,如下:工艺路线线一:工序号工序名称称安装工序内容容定位与夹夹紧机床1锻模锻
11、2热处理正火3车1车小头端端面至图图纸要求求，钻中中心孔三抓自定定心夹盘盘夹大端端CA611402粗车各外外圆，留留加工余余量3mmm三抓自定定心夹盘盘夹大端端，顶尖尖顶小端端中心孔孔CA611404车粗车大端端1766mm外外圆，车车内肩孔孔，留加加工余量量3mm，深度度至尺寸寸要求三抓自定定心夹盘盘夹A外圆，顶顶尖顶左左端面中心心孔CA611405热处理调质HBB217725556车精车各外外圆，留留加工余余量0.33mm，倒倒角1x445三抓自定定心夹盘盘夹夹大大端，顶顶尖顶小小端CA611407车精车1776外圆，550mmm和1044mm至图纸纸要求，孔孔口倒角角1x445，内孔孔8
12、0mmm，留加加工余量量1mm，车端端面，取取总长，钻钻大端内内顶尖孔孔三抓自定定心夹盘盘夹夹C外圆，顶针顶顶小端中中心孔CA611408车车30斜面三抓自定定心夹盘盘夹大端端CA611409钻钻10xx20mmm孔，留留加工余余量1mmm,孔口倒倒角1xx45立式钻床床专用夹夹具夹大端外外圆，顶顶尖顶端端面立式钻床床,内孔车车床10磨磨小端各各外圆至至图纸要要求双顶尖顶顶两中心心孔平面磨床床M7113011车车80至至图纸要要求三抓自定定心夹盘盘夹C外圆，顶针顶顶小端孔孔CA6114012镗镗10xx20孔至图纸纸要求三抓自定定心夹盘盘外圆，顶顶尖顶端端面CA6114013铣铣键槽至至尺寸铣
13、床专用用夹具夹夹C外圆，顶顶尖顶左左端面卧式铣床床14钻钻斜孔两两处8至图纸要要求外圆，端端面立式钻床床15检验工艺路线线二:1. 锻毛坯2. 正火3. 铣两端面面,打中心心空4. 粗车外轮轮廓5. 大端面车车50mmm孔6. 大端面钻钻中心孔孔7. 粗镗880，104的孔8. 调质处理理9. 精车555，60，65，75的各台台阶，并并倒角10. 精镗880孔并倒倒角11. 钻扩铰110-20孔并倒倒角12. 钻2-8孔13. 划键槽加加工线14. 铣键槽15. 终检经比较，发发现方案案二中有有些工序序比较散散乱，而而钻扩铰铰20的孔孔工序太太集中，而而且加工工精度难难以达到到图纸要要求。而
14、而方案一一处理的的比较好好，因此此最终方方案选用用方案一一。4.工序序设计 4.1机床，夹夹具和刀刀具的选选择机床的选选择。由于生产产类型为为中批量量生产，故故加工机机床宜用用通用机机床为主主。参考考机械械制造工工艺简明明手册，各各外圆和和端面都都可以在在通用车车床上车车削加工工，50，80，104的孔以以及键槽槽也可以以在车床床上车削削加工，故故选用通通用卧式式车床CA661400。20的孔的的粗加工工及8的斜孔孔需钻床床钻孔，因因此选用用卧式钻钻床。镗镗20的孔可可以在车车床上加加工。各各外圆的的磨削加加工在平平面磨床床上加工工，因此此选用平平面磨床床M71130。夹具与量量具的选选择。夹
15、具：根根据生产产类型（中中批量生生产）和和零件的的加工方方法和要要求，选选用卡盘盘，机床床专用夹夹具，铣铣键槽专专用夹具具，钻斜斜孔专用用夹具，镗镗大端面面孔专用用夹具。量具：选选用通用用量具，游游标卡尺尺，千分分尺，专专用量规规。刀具的选选择。由于刀具具材料的的切削性性能直接接影响着着生产率率，工件件的加工工精度，已已加工表表面质量量，刀具具的磨损损和加工工成本，所所以正确确的选择择刀具材材料是数数控加工工工艺的的一个重重要部分分，刀具具应具有有高刚度度，足够够的强度度和韧度度，高耐耐磨性，良良好的导导热性，良良好的工工艺性和和经济性性，抗粘粘接性，化化学稳定定性。由由于输出出轴材料料为45
16、钢，推推荐用硬硬质合金金中的YT15类刀具具，因为为加工该该类零件件时摩擦擦严重,切削温温度高,而YT类硬质质合金具具有较高高的硬度度和耐磨磨性,尤其具具有高的的耐热性性,在高速速切削钢钢料时刀刀具磨损损小寿命命长,所以加加工45钢这种种材料时时采用硬硬质合金金的刀具具。综上上可做一一刀具表表如下：加工表面面刀具名称称车外圆柱柱面和端端面95偏偏头外圆圆车刀钻中心孔孔中心钻车内孔内孔车刀刀钻188的孔18的的钻头镗200的孔镗刀铣键槽铣刀钻8的的斜孔8的钻钻头4.2工工序设计计 4.2.11个加工工表面加加工余量量确定55外外圆柱表表面工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差锻15IT14
17、4700/-00.377粗车12IT12258+0.005/-0.005精车2.7IT655.33+0.0023/+0.0033磨0.3IT655+0.0023/+0.0033 Ra=11.25560外外圆柱表表面工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差锻10IT144700/-00.377粗车7IT12263+0.005/-0.005精车2.7IT660.33+0.0023/+0.0033磨0.3IT660+0.0023/+0.0033Ra=11.25565外外圆柱表表面工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差锻5IT144700/-00.377粗车2IT12268+0.005/-0
18、.005精车2.7IT665.33+0.0023/+0.0033磨0.3IT665+0.0023/+0.0033Ra=11.25575外外圆柱表表面工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差锻5IT144800/-00.377粗车2IT12278+0.005/-0.005精车2.7IT675.33+0.0023/+0.0033磨0.3IT675+0.0023/+0.0033Ra=11.2551766外圆柱柱表面工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差锻4IT1441800/-00.377粗车2.5IT122177.5+0.005/-0.005半精车1.5IT9176+0.005/-0.0
19、05Ra=22050内内圆柱表表面工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差粗车47IT12247+0.005/-0.005半精车3IT950+0.005/-0.005Ra=2201044内圆柱柱表面工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差粗车101IT122101+0.005/-0.005半精车3IT9104+0.005/-0.005Ra=22080内内圆柱表表面工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差粗车77IT12277+0.005/-0.005半精车2IT979+0.005/-0.005精车1IT780+0.0042/+0.0122Ra=22.51166斜面30工序名称称加工
20、余量量经济精度度工序尺寸寸公差锻4IT1441200/-00.377粗车4IT122116Ra=220总长及两两端端面面工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差锻6IT1442500/-00.377粗车2Z=44IT122246+0.005/-0.005精车2Z=22IT6244Ra=22.520内内圆柱表表面工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差钻18IT14418+0.226/-0.226粗镗1.8IT12219.88+0.11/-00.1精镗0.2IT720-0.0019/-0.0422Ra=22.5键槽工序名称称加工余量量经济精度度工序尺寸寸公差粗铣15IT12215+0.0
21、05/-0.005精铣1IT9160/-00.055Ra=22.54.2.2切削用用量和工工时定额额的确定定切削用量量是机械械加工的的重要参参数，切切削用量量数值因因加工阶阶段不同同而不同同。选择择切削用用量主要要从保证证工件加加工表面面的质量量、提高高生产率率、维持持刀具耐耐用度以以及机床床功率限限制等因因素来综综合考虑虑。现以粗车车60的外圆圆为例进进行计算算.(1) 确定切削削深度aap:由于双双边余量量为7mm，单单边余量量为3.55mm，可在在一次走走刀内完完成。所所以ap=3.5(2) 确定进给给量f:根据据切削用用量简明明手册表表1.44，当刀刀杆尺寸寸为，=35mmm以及工工件
22、的直直径为601000mm时，f=0.44-0.7mm/r,按按CA661400机床的的进给量量（机械械制造工工艺学简简明手册册表4.2-99），选选择f=0.644mm/r确定进给给量尚需需满足机机床进给给机构强强度的要要求，故故需进行行校验。根据表11.211*，当当钢材=57006700MPaa，4mm，f0.775mmm/r，=455，v=665m/minn时（预预计），进进给力=15880N。的修正正系数为为=1.0，=1.11，=1.0，查切切削手册册表1.292，故实实际进给给力为=15880X11.111N=17533.8NN。由于切切削时进进给力小小于机床床允许的的进给力力，
23、故所所选的ff=0.64mmm/r可可用。（3）确确定切削削速度vv 切削削速度可可根据公公式计算算，也可可以直接接从表中中查出。现现采用查查表确定定。根据表11.100，当用用YT115硬质质合金车车刀加工工=60007000MPaa钢材，=377mm，f0.755mm/r，切切削速度度v=977m/mmin。切切削速度度修正系系数为=0.88，=0.65，=0.81，=1.15，=1.0（见见切削手手册表11.288）故v=97x0.8x00.655x0.81xx1.115=446.998m/minn，所以以,按CA661400机床的的转速（机机械制造造工艺设设计手册册表4.2-88），选
24、选择n=2500r/mmin。则则实际切切削速度度为v=54.955m/mmin。最后决定定的切削削用量为为=3.5mmm，f=00.644mm/r,nn=2550r/minn,v=54.95mm/miin。其余切削削用量的的选择：略。（4）工工时定额额确定。 a.基本时时间的确确定根据表66.2-1，车车外圆基基本时间间为=，式中中l=25mm，其其中y+=6, ff=0.64mmm/rr, n=2250rr/miin, i=1则 b.辅助时时间，布布置工作作地点的的时间，休休息与生生理需要要时间，准准备与终终了时间间的确定定，略。结论以上即为为自己此此次机械械制造工工艺学课课程设计计中关于
25、于中批量量生产零零件输出出轴的工工艺设计计说明书书。在整整个设计计过程中中，如毛毛坯余量量的计算算、工序序设计、机机床刀具具的选择择等等环环节一开开始自己己做起来来完全不不知道从从何入手手，但通通过查资资料、问问老师和和同学等等途径比比较圆满满的完成成了此次次设计任任务，获获得了一一定的工工艺设计计经验，更更重要的的是明白白了自己己目前最最缺乏的的是什么么。参考文献献1.机机械制造造工艺手手册课程程设计指指导书，主主编：王王栋，机械工业业出版社社。2.机机械制造造工艺学学课程设设计指导导书，主编：赵家齐齐，机械工工业出版版社。3.机机械制造造工艺学学，主编：常同立立，杨家家武，等等清华大学学出版社社。4.机机械制造造工艺简简明手册册，主编：李益明明，哈尔冰冰工业大大学出版版社。5.典典型零件件机械加加工手册册，主编：冯冠大大，机械工工业出版版社。6切切削用量量简明手手册。7机机械精度度设计，主编：孟兆新，科学出版社。