輸出軸課程設計.doc

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輸出軸課程設計 一 制定工藝路線 1 零件圖工藝分析 2 毛坯加工的方法（粗、精基準的選擇） 3 每個加工面的加工方法 4 編寫工藝卡片并填寫工藝卡 二 工序設計 選三道工序進行工藝設計并填寫工序卡 三 夾具設計 1 定位分析 2 畫裝配圖（一號圖紙） 一 制定工藝路線 1 第一章 零件的分析 一. 零件的功能及材料分析 題目所給定的零件為輸出軸，主要應用在動力輸出裝置中，是輸出動力的主要零件之一。其主要作用是支撐傳動零件并傳遞轉(zhuǎn)矩，其工作條件為：（1）承受交變扭轉(zhuǎn)載荷、交變彎曲載荷或拉-壓載荷；（2）局部承受摩擦和磨損（3）特殊條件下受溫度或介質(zhì)作用。因此軸的失效方式主要是疲勞斷裂和軸頸處磨損，有時也發(fā)生過沖擊過載斷裂，個別情況下發(fā)生塑性變形或腐蝕失效。 根據(jù)軸的工作條件及失效方式，軸的材料應具有如下性能：①高的疲勞強度，防止軸疲勞斷裂；②優(yōu)良的綜合力學性能，即較高的屈服強度和抗拉強度、較高的韌性，防止塑性變形及過載或沖擊載荷作用下的折斷和扭斷；③局部承受摩擦的部位具有高硬度和耐磨性，防止磨損失效；④在特殊條件下工作的軸的材料應具有特殊性能，如蠕變抗力、耐腐蝕性等。 二. 零件的工藝分析 從零件圖分析，該輸出軸結構簡單，屬于階梯軸類零件。主要由有Φ55、Φ60、Φ65、Φ75、Φ176的外圓柱面、Φ50、Φ80、Φ104的內(nèi)圓柱表面、2個Φ8的斜孔、10個Φ20的通孔和一個16的鍵槽組成。其中徑向尺寸中，左端的Φ55、Φ65、Φ75精度要求較高為IT6級，Φ60、為IT7級，表面粗糙度為Ra1.25um,右端的Φ80內(nèi)圓柱面精度要求為IT7級，表面粗糙度為Ra3.2um,右端面上的的10個Φ20的通孔精度為IT7級，表面粗糙度為Ra3.2um。形位精度也比較高：為了外圓和外面零件的配合后受力均勻，Φ55，Φ60 的外圓的徑向跳動量小于0.04mm，Φ80的跳動量小于0.04mm，Φ20孔的軸線的跳動量小于0.05mm；為了保證鍵槽和鍵的配合，鍵槽對Φ55外圓的對稱度為0.08mm。由于輸出軸在工作中要承受較大的沖擊載荷和扭矩，為了增強耐磨性和抗扭強度，要對輸出軸進行調(diào)質(zhì)處理，使其硬度達到217～255HBS 三. 確定毛坯 （一）毛坯材料選擇 根據(jù)對零件的分析，可選用45鋼作為毛坯的材料。當載荷較大時可選用40Cr鋼制造。對于要求高精度、高尺寸穩(wěn)定性及耐磨性的主軸，可選用38CrMoAlA鋼來制造。本設計中選擇45鋼作為毛坯材料。 （二）毛坯的制造方法 毛胚的獲得方式有很多，如型材、鍛造、鑄造。如選用棒料，由于生產(chǎn)類型為中等-較大批量生產(chǎn)，從經(jīng)濟上考慮，棒料要切削的余量太大，浪費材料。鍛件的力學性能好，強度高，可在輸出軸承受較大的沖擊載荷和扭矩保證其剛性和韌性滿足要求，所以要選擇鍛件做為毛胚。由于零件中有臺階孔以及圓錐面，故采用模鍛作為毛坯的制造方法，可提高生產(chǎn)率。 （三）毛坯的簡圖（見附圖一） 第二章 工藝過程設計 一. 基準的選擇 基準可以分為粗基準和精基準。 （1）粗基準的選擇 由于此零件為軸類零件，為了保證精度，所以選擇外圓作為粗基準面。首先選用三爪卡盤自動找正原理，夾緊。以外圓為粗基準面，加工外圓、端面、中心孔。 （2）精基準的選擇 精基準的選擇對一個零件加工完成后的精度非常重要。此零件選用兩端的中心孔作為精基準，所以用兩端中心孔來對外圓精加工。外圓加工完成后用外圓作為精基準，加工內(nèi)圓。 二. 零件各表面加工方法的選擇 （一）加工方法的選擇 根據(jù)零件圖中各表面加工質(zhì)量的要求，并綜合考慮零件的加工效率和經(jīng)濟性以及一般性具體的工件和現(xiàn)場的加工條件，查《機械制造工藝設計簡明手冊》可得各表面的加工方法： 加工表面 表面粗糙度 公差、精度等級 加工方法 左端面 2.5 自由公差 粗車—半精車 右端面 3.2 自由公差 粗車—半精車 Φ75外圓柱面 1.25 IT6 粗車—半精車—精車—精磨 Φ65外圓柱面 1.25 IT6 粗車—半精車—精車—精磨 Φ60外圓柱面 1.25 IT7 粗車—半精車—精車—精磨 Φ55外圓柱面 1.25 IT6 粗車—半精車—精車—精磨 Φ176外圓柱 12.5 自由公差 粗車—半精車 Φ50內(nèi)圓柱面 12.5 自由公差 粗車—半精車 Φ104內(nèi)圓柱 12.5 自由公差 粗車—半精車 Φ80內(nèi)圓柱面 3.2 IT7 粗車—半精車—精車 Φ20通孔 3.2 IT7 粗車—半精車—精車 Φ8通孔 12.5 自由公差 鉆孔 鍵槽 3.2 IT7 粗銑—精銑 （二）加工階段的劃分 根據(jù)對零件圖的分析，軸的四個外圓柱面的表面粗糙度要求較高，同時軸的多個圓柱面都有較高的圓跳動形狀公差要求。因此將零件的加工分為粗加工、半精加工和精加工三個階段： ①粗加工階段：其任務是切除毛坯上大部分的余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，并為后續(xù)工序提供 精基準。 ②半精加工階段：其任務是使主要加工表面達到一定的精加工余量，為精加工階段做好準備。 ③精加工階段：其任務是保證各主要表面達到規(guī)定的尺寸精度以及對其位置公差的要求。 （三）工序劃分的確定 考慮到工件是大批量生產(chǎn)的情況，采用工序集中的劃分方式，采用高生產(chǎn)率的機床，可使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目。 （四）輔助工序的安排 輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗等。 （五）熱處理工序的安排 熱處理的目的是提高材料力學性能，消除殘余應力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應力處理等，本零件輸出軸材料為45鋼，在加工過程中預備熱是消除零件的內(nèi)應力，安排在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，采用調(diào)質(zhì)處理，按規(guī)范在840℃溫度中保持30分鐘釋放應力。 （六）擬定加工工藝路線 根據(jù)以上各個零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下兩個表格所示。綜上所述，兩個工藝方案的特點在于工序集中和工序分散和加工順序，從零件本身來考慮，由于軸類零件在切削加工時易產(chǎn)生彎曲變形，如采用工序分散，在加工時零件的位置精度無法保證，為了同時保證零件圖示的圓跳動要求，所以采用方案二。 （七）加工設備的選擇 根據(jù)加工工藝及加工質(zhì)量要求，先初選加工所用機床如下，查《機械制造工藝設計簡明手冊》可得各表面的加工方法： ①車床：采用CA6140普通車床，車床的參數(shù)如下：刀架最大橫向行程320mm，刀架最大回轉(zhuǎn)角度±90o，刀架進給 量縱向0.028～6.33 mm/r，橫向0.014～3.10mm/r，主軸速度級數(shù)24級，主軸速度范圍10～1400r/min，公制螺紋0.2-6mm，英制螺紋21-4牙/in，，尾坐頂尖套孔莫氏錐度5號，主電機功率7.5KW。 ②銑床：采用X51，銑床的參數(shù)如下：主軸孔錐度7:24,主軸孔徑25mm。主軸轉(zhuǎn)速65～1800r/min。工作臺面積(長 3寬)10003250。工作臺最大行程:縱向(手動/機動)620mm,橫向手動190mm、機動170mm，升降手動370mm、機動350mm。工作臺進給量:縱向35～980mm/min、橫向25～765mm/min、升降12～380mm/min。工作臺快速移動速度:縱向2900mm/min、橫向2300mm/min、升降1150mm/min。工作臺T型槽數(shù):槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主電機功率7.5KW。 ③磨床：采用MQ1350外圓磨床，磨床的參數(shù)如下：用中心架時磨削工件的直徑25～200mm，磨削工件最大長度有 1400mm、2000mm、2800mm，磨削工件最大重量1000Kg，中心高270mm，砂輪尺寸550～7503753305mm，砂輪轉(zhuǎn)速890～1000r/min，砂輪電動機功率 13Kw。 ④鉆床：采用Z550立式鉆床，鉆床的參數(shù)如下：最大鉆孔直徑50mm，主軸端面至工作臺面距離0～800mm，主軸孔 莫氏錐度5號，主軸最大扭轉(zhuǎn)力矩784.8N2m，最大進給力24529N，主軸速度級數(shù)12級，主軸轉(zhuǎn)速32～1400r/min，進給量0.12～2.64mm/r，主電動機功率7.5Kw。 （八）刀具的選擇 由于零件材料為45鋼，經(jīng)老師推薦使用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具，因為加工該類零件時摩擦嚴重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時采用硬質(zhì)合金的刀具。 查《切削加工簡明實用手冊》，將所選用的刀具做一表如下： 第三章 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “輸出軸”零件材料為45鋼，硬度207～241HBS，毛坯質(zhì)量約為14.2Kg，生產(chǎn)類型為中等-較大批量生產(chǎn)，采用模鍛制造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 （1） 左右兩端面 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 半精車 右端面：1 13 2.5 244 244 粗車 左端面：2 右端面：1 12.5 毛坯 248 248-2+2 （2）Φ75外圓柱面 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 精磨 0.2 6 1.25 75 75+0.003+0.023 精車 0.5 7 1.6 75.2 半精車 1.8 10 3.2 75.7 粗車 2.5 12 12.5 77.5 毛坯 80 （3）Φ65外圓柱面 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 精磨 0.2 6 1.25 65 65+0.003+0.023 精車 0.5 7 1.6 65.2 半精車 1.8 10 3.2 65.7 粗車 2.5 12 12.5 67.5 毛坯 80 （4）Φ60外圓柱面 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 精磨 0.2 6 1.25 60 60+0.045+0.065 精車 0.5 7 1.6 60.2 半精車 1.8 10 3.2 60.7 粗車 2.5 12 12.5 67.5 毛坯 80 （5）Φ55外圓柱面 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 精磨 0.2 6 1.25 55 55+0.003+0.023 精車 0.5 7 1.6 55.2 半精車 1.8 10 3.2 55.7 粗車 2.5 12 12.5 57.5 毛坯 80 （6）Φ176外圓柱 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 粗車 4 12 12.5 176 毛坯 140 （7）Φ50內(nèi)圓柱面 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 粗車 2.5 12 12.5 50 50 毛坯 44 （8）Φ104內(nèi)圓柱 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 粗車 2.5 12 12.5 104 104 毛坯 100 （9）Φ80內(nèi)圓柱面 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 精車 0.5 7 1.6 80 80+0.012+0.042 半精車 1.8 10 3.2 79.5 粗車 2.7 12 12.5 77.7 毛坯 77 （10）Φ20通孔 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 精鉸 0.06 7 3.2 19.94 20-0.042-0.019 擴 0.14 11 6.4 19.8 鉆 1.8 12 12.5 18 （11）Φ8通孔 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 鉆 12 12.5 8 8 （12）鍵槽 工序名稱 工序間余量 /mm 工序 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸公差 /mm 經(jīng)濟精度 表面粗糙度/um 精銑 0.5 8 2.5 15 15 粗銑 15.5 12 12.5 第四章 確定切削用量及加工時間 一. 切削用量選定 1. 加工左右兩端面 銑削：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得每齒進給量為af=0.16mm/z，則每轉(zhuǎn)進給量為f=af Z=1.6mm/r，ap=2 mm， 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得VC=1.0～1.9 m/s，取VC=1.5 m/s，則 n=119.9 r/min，由《機 械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=160 r/min，故實際切削速度v=100.5 m/min。 2. 加工外圓柱面φ176 粗車： 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=1.0～1.2 mm/r，取f=1.1 mm/r，ap=2 mm，查《機械切削工藝參數(shù) 速查手冊》得VC=25 m/min， 則n= 45.2 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=63 r/min， 故實際切削速度v=34.8 m/min 3. 加工外圓柱面φ75 粗車： 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機械切削工藝參數(shù)速 查手冊》得VC=25 m/min， 則 106.1 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min， 故實際切削速度v=29.45 m/min 半精車：查《切削加工簡明實用手冊》得f=0.03～0.3mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.9mm，查得取VC=2 m/s ，則 509.3 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=500r/min ，故實際切削速度 117.75 m/min 精車： 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.20～0.25mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.25mm，查得VC=1.667～2.17 m/s， 取VC=2 m/s ，則 509.3 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=500r/min，故實際切 削速度117.75 m/min 精磨： 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機械切削工藝參數(shù)速 查手冊》得VC=25 m/min， 則 106.1 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min，故實際切削速度v=29.45 m/min 4. 加工外圓柱面φ65 粗車： 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機械切削工藝參數(shù)速 查手冊》得VC=25 m/min， 則 122.4 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min， 故實際切削速度25.5 m/min 半精車：查《切削加工簡明實用手冊》得f=0.03～0.3mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.9mm，查得取VC=2 m/s ，則 106.1 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=630r/min ，故實際切削速度 128.6 m/min 精車： 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.20～0.25mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.25mm，查得VC=1.667～2.17 m/s， 取VC=2 m/s ，則 587.6 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=630r/min，故實際切 削速度=128.6 m/min 精磨：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機械切削工藝參數(shù)速 查手冊》得VC=25 m/min， 則 106.1 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min， 故實際切削速度v=29.45 m/min. 5.加工外圓柱面φ60 粗車：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機械切削工藝參數(shù)速 查手冊》得VC=25 m/min， 則 132.6 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min， 故實際切削速度23.5 m/min 半精車：查《切削加工簡明實用手冊》得f=0.03～0.3mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.9mm，查得取VC=2 m/s， ，則 106.1 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=630r/min ，故實際切削速度v= 118.7 m/min. 9 精車： 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.20～0.25mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.25mm，查得VC=1.667～2.17 m/s， 取VC=2 m/s ，則 636.6 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=630r/min，故實際切 削速度118.8 m/min 精磨：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機械切削工藝參數(shù)速 查手冊》得VC=25 m/min， 則 106.1 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min， 故實際切削速度29.45 m/min 6. 加工外圓柱面φ55 粗車：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機械切削工藝參數(shù)速 查手冊》得VC=25 m/min， 則 144.7 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min， 故實際切削速度21.6 m/min 半精車：查《切削加工簡明實用手冊》得f=0.03～0.3mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.9mm，查得取VC=2 m/s ，則 694.5r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=630r/min ，故實際切削速度 108.8 m/min 精車： 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.20～0.25mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.25mm，查得VC=1.667～2.17 m/s， 取VC=2 m/s ，則 694.5 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=630r/min，故實際切 削速度108.8 m/min 精磨：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機械切削工藝參數(shù)速 查手冊》得VC=25 m/min， 則 106.1 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min， 故實際切削速度v=29.45 m/min 7. 加工內(nèi)圓柱面φ50 粗車：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.5～0.6mm/r，取f=0.6mm/r，ap=2mm，查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得VC=30 m/min ，則190.9 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=160r/min， 故實際切削速度v=25.1 m/min 8. 加工內(nèi)圓柱面φ80 粗車：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=1.35mm，查《機械切削工藝參數(shù)速 查手冊》得VC=29 m/min， 則 115.4 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min， 故實際切削速度31.4 m/min 半精車：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=1.8mm，查《機械切削工藝參數(shù) 速查手冊》得VC=27 m/min， 則 107.4 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min， 故實際切削速度31.2 m/min 精車： 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.20～0.25mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.25mm，查得VC=1.667～2.17 m/s， 取VC=2 m/s ，則 477.5 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=500r/min，故實際切 削速度v=125.7 m/min. 9. 加工內(nèi)圓柱面φ104 粗車：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.6～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機械切削工藝參數(shù)速 查手冊》得VC=25 m/min ，則 99.5 r/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min， 故實際切削速度v=31.4 m/min. 10. 加工2-φ8的孔 鉆：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.2 mm/r, VC=20 m/min ，則795.8 r/min, 由《機械制造 工藝設計簡明手冊》查得取n=735r/min ，故實際切削速度v=18.5 m/min. 11. 加工通孔10-φ20 鉆：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.26～0.32 mm/r，取f=0.26 mm/r, VC=20 m/min ，則353.7r/min, 由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=351r/min ，故實際切削速度19.8 m/min 粗鉸：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.20～0.35 mm/r，取f=0.25 mm/r, VC=6～12 m/min，取VC=9m/min， 則 150.8 r/min, 由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=125r/min ，故實際切削速度 7.5 m/min 精鉸：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.20～0.35 mm/r，取f=0.2 mm/r, VC=6～12 m/min，取VC=11m/min， 則 175.1 r/min, 由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=185r/min ，故實際切削速度v= 11.5 m/min. 12. 銑鍵槽 粗銑：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得fz=0.12mm/r，ap=5mm，取Vc=90m/min ，則 =955.4r/min， Vf=n3fz=114.6mm/r，Vc=89m/min，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=185r/min ，故實際切削速度 89m/min，縱向Vf=105mm/r,橫向Vf=100 mm/r 精銑：查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得fz=0.10mm/r，ap=2mm，取Vc=150m/min ，則=955.4r/min， Vf=n3fz=119.4mm/r，由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=1225r/min，故實際切削速度Vc=153.8m/min， 縱向Vf=125mm/r,橫向Vf=130mm/r. 二 基本工序的確定 1 工序3 查《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》得f=0.08 mm/r, VC=12～25 m/min，取VC=20 m/min ，則 1010.5 r/min, 由《機械制造工藝設計簡明手冊》查得取n=995r/min ，故實際切削速度19.7 m/min。f=af/Z=1.6mm/r 切屑速度為: Vc=74.1m/min 轉(zhuǎn)速： r/min） 代人相關數(shù)據(jù)可得: n =117.9r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=160 r/min 銑削基本時間 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=93.75s。 2 工序4：粗車，半精車左端φ55，φ60，φ65，φ75四個圓柱面 查《機械制造工藝設計簡明手冊》得粗車外圓的基本時間 其中 ；l2=3~5；l3——單件小批量時的試切附加長度 則可得：（1）粗車φ75圓柱面 T11=136.5s （2）粗車φ65圓柱面 T21=87.832=175.6s （3）粗車φ60圓柱面 T21=83.0s （4）粗車φ55圓柱面 T41=54.2s （5）半精車φ75圓柱面 T12=44.8s （6）半精車φ65圓柱面 T22=5.1s （7）半精車φ60圓柱面 T32=20.8s （8）半精車φ55圓柱面 T42=39.4s。 3 . 工序5：粗車φ176外圓柱面、φ50內(nèi)圓柱面、φ104內(nèi)圓柱面，粗車、半精車φ80內(nèi)圓柱面（3）粗車φ104圓柱面 T31=8.32312=99.84S （4）粗車φ80圓柱面 T41=10.2s （5）半精車φ80圓柱面 T12=11.5s。 （3）精車φ60圓柱面 =20.8s （4）精車φ55圓柱面=39.9s。 第五章 填寫工藝過程卡 皖西學院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 1 產(chǎn)品名稱 零件名稱 輸出軸 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 Φ80—248 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工序名稱 工序內(nèi)容 車 間 工 段; 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 備料 鍛造毛坯 鍛造室 模鍛錘 虎鉗 2 熱處理 退火 熔鍛室 熔鍛爐 虎鉗 3 粗車 夾φ80圓柱面，車左右兩端端面， 使其總長為244，同時打中心孔 車 通用夾具 93.75s 4 車 粗車，半精車左端φ55，φ60，φ65，φ75四個圓柱面及臺階面，留精車余量 車 通用夾具 6min 5 車 夾φ75圓柱面，車φ180外圓面，車右端臺階面留精車余量 通用夾具 31.2s 6 鉆 2*φ8的孔 鉆 24s 7 熱處理 調(diào)質(zhì) 8 車 夾φ75圓柱面修中心孔 通用夾具 9 車 夾φ176的圓柱面，精車φ55，φ60，φ65，φ75四個圓柱面及臺階面并倒角 通用夾具 110s 10 車 專用夾具，夾φ75圓柱面精車φ80內(nèi)圓柱面并倒角 專用夾具 13.5 11 鉆 鉆，擴，鉸10*φ20的孔 鉆 300s 12 磨 夾兩端中心孔，磨左端φ55，φ60，φ65，φ75四個圓柱面 砂輪 7.2s 13 銑 銑鍵槽 銑刀 45s 14 去毛刺 15 檢驗 16 入庫 ` 設 計（日 期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） `標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日期 2017.6.1 二 選三道工序設計 1. 皖西學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 輸出軸 共1 頁 第 1頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 3 車左右兩端 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 45鋼 φ80—248 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 通用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 93.75 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 背吃刀量 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 夾φ80圓柱面，車左右兩端端面。 使其總長為244.。 車床 119.9 100.5 1.6 2 2 31.2 2 打中心孔 1 設 計（日 期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 2. 皖西學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 1 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零件名稱 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 5 粗車外圓φ176 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) φ180 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 通用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 31.2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 背吃刀量 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 夾φ75圓柱面，車φ180外圓面， 90度轉(zhuǎn)刀 63 34.8 1.1 2 2 31.2 2 車右端臺階面留精車余量 90度轉(zhuǎn)刀 63 34.8 1 設 計（日 期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 3 皖西學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 輸出軸 共1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 13 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 45鋼 φ55—80 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 45s 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 背吃刀量 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑 銑刀YG8 955.4 89 0.12 5 2 45s 2 精銑 銑刀YG8 955.4 153.8 0.1 2 3 設 計（日 期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 三 專用夾具設計 一 明確設計要求，收集設計資料。 選擇工序6鉆2xφ8的孔進行專用夾具設計。該工序要求如下 對零件圖紙設計要求進行分析后有：該孔與輸出軸軸線成45度角，是一個斜孔，且錐面與輸出軸軸線成30度，故該孔還是斜面鉆孔，孔差要求較低。零件材料為45鋼，毛坯為模鍛件，，所用機床為Z525立式 鉆床。 2 確定夾具結構方案. 2.1 確定定位方式，選擇定位元件工件以大端面和2個φ18孔定位基準，如圖3.1，屬一面兩孔定位。采用平面與兩定位銷組合定位方案，其中平面限制3個自由度，定位銷一個為圓柱銷，限制2個自由度，一個為菱形銷，限制1個自由度，共限制6個自由度屬完全定位。 兩定位銷設計：(1)取兩銷中心距為140mm; (2)取圓柱銷直徑為(3)按《機械制造工藝學》[1]表6-1選取菱形銷寬度：b=4mm; (4)按h6菱形銷確定菱形銷徑公差，最后得到d2=φ20-0.013+0 二 確定導向裝置 工序為在斜面上鉆孔，采用特殊鉆套，如下圖。因生產(chǎn)批量較大，鉆套結構宜設計成可換的。排屑間隙 h=0.7×d= 0.7×8= 5.6mm取d=6mm鉆套導引高度H=1.25(h+L)=1.5×(6+24)=45m。 三 切削力和夾緊力的計算 本工序加工是鉆削可估算其夾緊力，其為螺旋夾緊機構。實際效果可以保證根據(jù)公式： 四 確定工件夾緊方案，設計夾緊機構 在機械加工過程中，工件會受到切削力、摩擦力等外力的作用，為了保證在這些外力的作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動，一般在夾具結構中都必須設置一定的夾緊裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上。本設計采用螺栓將零件固定在夾具體的卡槽來壓緊。夾緊力計算：螺旋夾緊力的計算，根據(jù)：《機械制造工藝學》 [2] 的公式： 五 確定夾具總體結構和尺寸 確定夾具總體結構和尺寸，根據(jù)上述分析繪出夾具總圖， 38 圖 3.4 夾具總圖 1. 夾具體 2.鉸鏈軸 3.支撐板4.襯套 5.雙頭螺柱 6鉆套 7 .螺釘8. 螺釘 2.5 夾具使用說明 安裝工件時，抬起鉆模板，松開加緊機構上的螺母35，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動壓板30，把工件裝在定位板上，再旋轉(zhuǎn)兩塊壓板，擰緊螺母，通過兩塊壓板將零件加緊，放下鉆模板，首次裝夾時要調(diào)節(jié)支撐釘8或12，使鉆套中心線垂直夾具體底面，再轉(zhuǎn)動菱形螺母11將鉆模板固定。當一個孔加工加工完畢時，松開螺母35，拉出手柄1使定位銷與襯套13分開，轉(zhuǎn)動定板180度，放開手柄，擰緊螺母35夾緊。