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1、 專業(yè)課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目 輸出軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計 設(shè) 計 者 指導(dǎo)教師 年 月 日 專業(yè)課程設(shè)計任務(wù)書 題目: 輸出軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容： 1、零件圖 1張 2、毛坯圖 1張 3、機(jī)械加工工藝過程卡 1份 4、機(jī)械加工工序卡

2、 1份 5、夾具裝配圖 1套 6、夾具零件圖 若干 7、課程設(shè)計說明書 1份 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 目 錄 前言 一、零件的分析 1.1零件的作用 1.2零件的工藝分析 二、工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式

3、 2.2基準(zhǔn)的選擇 2.3工藝路線的擬定及工藝方案的分析 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2.5確定孔的切削用量及基本工時 3、 專用夾具的設(shè)計 3.1問題的提出 3.2夾具設(shè)計 四、總結(jié) 五、主要參考文獻(xiàn) 前言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在全部學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)課程的一次深入的全面的總

4、復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。 就我個人而言，希望通過這次課程設(shè)計，對自己今后將從事的工作，進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，通過設(shè)計鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為以后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。 一、零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給定的零件車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零部件。 1.2零件的工藝分析 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圓柱面，φ50、φ80、φ104的內(nèi)圓柱表面，10個φ20的通孔

5、，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、φ80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um，要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在φ55的左端面、φ80內(nèi)孔圓柱面對φ75、φ60外圓軸線的跳動量為0.04mm, φ20孔的軸線對φ80內(nèi)孔軸線的位置度為φ0.05mm,鍵槽對φ55外圓軸線的對稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBW，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。 2、 工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1 確

6、定毛坯的制造形式 根據(jù)零件的材料，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量，所以選擇鍛件中的模鍛。 2.2基準(zhǔn)選擇 本零件為帶孔的管狀零件，孔是其設(shè)計基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選孔及一端面作為精基準(zhǔn)。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)，應(yīng)先進(jìn)行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。 2.3工藝路線的擬定及工藝方案的分析 為保證達(dá)到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項(xiàng)技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路

7、線。 由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故采用通用機(jī)床配以專用的工、夾、量具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。 工藝路線方案； 鑄造，退火 工序： 1、粗車φ176外圓柱面及端面 2、粗車、半精車、精車φ55、φ60、φ65、φ75的外圓柱面，倒角 3、擴(kuò)、鉆孔10*φ20 4、粗車右端面至30，倒角 5、鉆右端面中心孔 6、粗鏜內(nèi)孔φ50、φ80、φ104；半精鏜內(nèi)孔φ80 7、銑鍵槽 8、鉆斜孔2*φ8

8、 9、去毛刺 10、檢驗(yàn) 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表： 表1外圓柱面φ176　軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 粗車 3 IT10

9、6.3 176 Φ176 毛坯 3 179 Φ1793 表2外圓柱面φ55軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 　精車 1.0 IT6 1.6 55 Φ55 半精車 1.5 IT10 3.2 56 φ56 粗車 2.5 IT12 6.3 57.5 φ57.5 毛坯 2 60 表3φ60軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)

10、注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 精車 1.0 IT6 0.8 60 半精車 1.5 IT10 3.2 61 粗車 2.5 IT12 6.3 62.5 毛坯 2 65 表4φ65軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 精車 1.0 IT6 1.6 65 半精車 1.5 IT10 3.2 66 粗車 2.5 IT12 6.3 6

11、7.5 毛坯 2 70 表5φ75軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 精車 1.0 IT6 0.8 75 半精車 1.5 IT10 3.2 76 粗車 2.5 IT12 6.3 77.5 毛坯 2 80 表6φ104內(nèi)孔加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μ

12、m 粗鏜 2 IT10 6.3 104 毛坯 2 100 表7φ80內(nèi)孔加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 半精鏜 1.5 IT7 3.2 80 粗鏜 2.5 IT10 6.3 78.5 毛坯 2 76 表8φ50內(nèi)孔加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm

13、 粗鏜 2 IT10 6.3 50 毛坯 2 48 2.5確定φ12孔的切削用量及基本工時 粗車外圓至φ57.5 切削深度：單邊余量ap=1.25 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f=0.65 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27 Vc=Cv*Kv/(T*apxv*fyv) =242*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97/(60*1.25*0.65) =108.6（m/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速：ns=100

14、0vc/(πdw)=1000*108.6/(π60)=576(r/min) 按機(jī)床選取n=600r/min。 所以實(shí)際切削速度 V=πdn/1000=π*60*600/1000=113(m/min) 檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按《切削手冊》表1.29所示公式計算 Fc=cFcap^xFcfyFcvcnFckFc 所以 Fc=2795*1.25*0.65*113*0.94*0.89=1016.1（N） 切削時消耗功率Pc為 P

15、c=Fc*Vc/60000=1016.1*113/60000=2.25（kW） 由《切削手冊》表1.30中C620-1機(jī)床說明書可知，C620-1主電動機(jī)功率為7.8kW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為600r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.5kW,所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工 基本工時：t=(L+L1+L2)/nf=（84+2+0）/600/0.65=0.22(min) 3、 專用夾具的設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。覺定設(shè)計第四道工序----鉆擴(kuò)10*φ20mm的孔。本夾具將用于立式鉆床上。 3.1問題的提出 本夾具主要用來鉆擴(kuò)10*φ20mm孔，

16、且都需要均勻分布。在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。 3.2夾具設(shè)計 （1） 定位基準(zhǔn)的選擇。由零件圖可知，孔φ20對圓孔φ80有位置度要求，所以為了減小定位誤差，甚至至于零，其設(shè)計基準(zhǔn)為孔φ80及直徑為φ75的一段軸。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用高速鋼刀具對孔進(jìn)行加工。 （2）切削力及夾緊力的計算。刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑為19.98mm 鉆孔時軸向力 （查《切削手冊》） 公式中=600，=1 , 0.7 ，是修正系數(shù) 所以 （3）定位誤差的分析。定位誤差主要取決于作為基準(zhǔn)的內(nèi)孔，以及夾具中鉆套軸

17、線與固定夾具中的孔的同軸度。 （4）夾具設(shè)計及操作的簡要說明。如前所述，在夾具設(shè)計時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。設(shè)計時由于裝夾時，可能會出現(xiàn)軸的旋轉(zhuǎn)，因此需要足夠的力來使軸固定住，因此在軸跟箱蓋之間放一個彈簧來產(chǎn)生力，起到夾緊力的作用。保證夾具箱蓋與軸不產(chǎn)生相應(yīng)的位置滑動。夾具底部與鉆床進(jìn)行固定。 四、總結(jié) 通過這次機(jī)械制造工藝課程設(shè)計，使我進(jìn)一步地理解了所學(xué)過的理論知識及具體運(yùn)用了這些知識。 這次課程設(shè)計，也使自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗(yàn)，學(xué)會了查圖表、資料、手冊等工具書。通過實(shí)例對工藝規(guī)程的編制和切削用量的選擇計算等做了一次練習(xí)。運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程（工

18、程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計、互換性與測量技術(shù)、金屬切削原理與刀具等）的知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的知識，也學(xué)會分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計一個中等程度零件的工藝規(guī)程的能力。 根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備了設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。 通過這次課程設(shè)計，也進(jìn)一步使自己的識圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能有了更大的提高。通過這次課程設(shè)計使我受益匪淺，為我今后的學(xué)習(xí)與工作打下一個堅(jiān)實(shí)而良好的基礎(chǔ)。 五、主要參考文獻(xiàn) 《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 王光斗 主編 《機(jī)床專用夾具圖冊》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 李旦 邵東向 王杰 主編 《切削用量簡明手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社 艾興 肖詩綱 主編 《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社 王凡 主編 《機(jī)械制造工藝學(xué)》 機(jī)械工業(yè)出版社 陳明 主編 《互換性與技術(shù)測量》 中國計量出版社 廖念釗等 主編