机械制造技术课程设计-低速轴加工工艺规程及其铣左键槽的夹具设计.docx

第1章轴零件的工艺分析与毛坯的选择 11.1 轴的用途 11.2 轴的技术要求 11.3 分析轴的工艺性 21.4 确定毛坯 2第2章工艺路线的拟定 42.1 选择定位基准 42.1.1 轴粗基准的选择 42.1.2 轴精基准的选择 42.2 各表面加工方案的确定 42.3 加工阶段的划分 52.4 工序顺序的安排 52.5 确定工艺路线 6第3章确定加工余量和工时计算 73.1 确定加工余量 73.2 确定切削用量及时间定额 7第4章铳床夹具设计 334.1 问题的提出 334.2 定位基准的选择 334.3 定位分析 334.4 切削力和夹紧力的计算 334.5 定位误差分析 344.6 夹具设计及操作简要说明 35设计总结 36参考资料 37第1章轴零件的工艺分析与毛坯的选择1.1 轴的用途轴，是变速箱里的一根轴，轴本身与齿轮为一体，作用是将一轴和二轴连接，通过换挡杆的变换来选择与不同的齿轮啮合，使二轴能输出不同转速、转向和扭矩因为其形状像一个塔，所以又叫“宝塔齿”轴类零件主要用于支承传动零件（齿轮、带轮等）、承受载荷、传递转矩以及保证装在轴上零件的回转精度1.2 轴的技术要求零件图样上的技术耍求，既要满足设计要求，又要便于加工，而且齐全和合理。

其技术要求包括下列几个方面：1 .加工表面的尺寸精度、形状精度和表面质量；⑴轴左侧①70恭;外圆，表面粗糙度RaO.8；⑵轴左侧中83外圆，表面粗糙度Ral2.5;⑶轴左侧Φ73：嚣汐卜圆，表面粗糙度Ral.6；⑷轴右侧①703歌外圆，表面粗糙度RaO.8；⑸轴右侧①65"篇外圆，表面粗糙度Ral.6；⑹轴右侧①60郊；外圆，表面粗糙度RaL6；⑺轴56x20键槽，表面粗糙度Ra32⑻轴125×18键槽,表面粗糙度Ra3.2;⑼轴各端面，表面粗糙度Ral2.5;2 .各加工表面之间的相互位置精度；轴左侧中70二落”卜圆圆柱度公差0.025为基准A,右侧中70二落”卜圆圆柱度公差0.025为基准B,左侧Φ73[•盥外圆为基准C,右侧中60：窗?外圆圆柱度公差0.025为基准D左侧中734黑外圆与基准A、基准B的同轴度公差0.025；中83右端面与基准A、基准B的垂直度公差0.025；56x20键槽与基准C的对称度公差0.015；125χ18键槽与基准D的对称度公差0.0123 .工件的热处理和其它要求，如动平衡、镀铝处理、去磁等轴零件材料为45,调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于摩托车、汽车上，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等，在工作中要承受巨大的摩擦力，通常采用淬火的方法来提高自身的硬度、耐磨性和使用寿命。

1.3 分析轴的工艺性轴工作图为生产和检验的主要技术文件，包含制造和检验的全部内容为此在编制轴类零件加工工艺时，必须详细分析轴的工作图样轴一般只有一个主要视图，主要标注相应的尺寸和技术要求等，而螺纹退刀槽、砂轮越程槽、键槽及花键部分的尺寸和技术要求标注在相应的部视图装轴承的轴颈和装传动零件的配合轴颈表面，一般是轴类零件的重要表面，其尺寸精度、形状精度（圆度、圆柱度等）、位置精度（同轴度、与端面的垂直度等）及表面粗糙度要求均较高，是制定轴类零件机械加工工艺规程时应着重考虑的因素1.4 确定毛坯1.毛坯的选择轴零件材料为45,由《机械制造工艺设计简明手册》表1.3-1常用毛坯的制造方法与工艺特点，采用型材中的热轧再由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-34轴类零件采用热精轧圆棒料时毛坯直径2.绘制轴的毛坯简图图1-2低速轴毛坯图第2章工艺路线的拟定2.1选择定位基准2.2.1轴粗基准的选择1 .粗基准的选择应以加工表面为粗基准目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。

2 .选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性3 .应选择加工余量最小的表面作为粗基准这样可以保证该面有足够的加工余量4 为回转类零件，①83外圆作为定位粗基准222轴精基准的选择1 .“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差2 .“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造3 .当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证由精基准选择原则及轴零件图知，选用轴右侧中70畸;外圆（即基准B）及左侧070：歌外圆即基准A）作为定位精基准4 .2各表面加工方案的确定轴左侧①702歌外圆，采用车削加工，左侧中704歌外圆表面粗糙度RaO.8,三步车削即粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求；轴左侧中83外圆，采用车削加工，左侧①83外圆表面粗糙度Ral2.5,一步车削即可满足其精度要求；轴左侧6731意外圆，采用车削加工；左侧①73：：・篇外圆表面粗糙度Ral.6,三步车削即粗车——半精车——精车方可满足其精度要求；轴右侧中70：黑;外圆，采用车削加工，右侧①70：黑”卜圆表面粗糙度RaO.8,三步车削即粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求；右侧中654貌外圆表面粗糙度Ral.6,三步车削即粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求；右侧中60：；容外圆表面粗糙度Ral.6,三步车削即粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求；轴56x20键槽，采用铳削加工，粗糙度Ra3.2,两步铳削即粗铳一一精铳方可满足其精度要求；轴125x18键槽,采用铳削加工，粗糙度Ra3.2,两步铳削即粗铳一一精铳方可满足其精度要求。

5 .3加工阶段的划分按加工的精度高低，加工阶段一般可分为三个阶段：1 .粗加工阶段主要加工方法有：粗车、粗铳2 .半精加工阶段主要加工方法有：半精车、半精铳3 .精加工阶段主要加工方法是各种类型的磨削，精铳在不同的加工阶段不仅所选择的机床、切削用量不同，而且所使用的夹具、刀具、检具的精度也是不同的从粗加工到精加工，机床、夹具、刀具、检具的精度由低到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度由低至高进行变化因此，在不同的加工阶段应选择合适的加工设备4 .4工序顺序的安排轴的加工包含：粗车、半精车、精车、磨、粗铳、精铳等机构加工工序，轴零件材料45,45钢一般采用调质处理，加工成型之后，会进行抛丸处理，检验各加工表面是否达到要求，涂防锈漆，包装、入库综上所述，轴零件的工序安排：工序01：下料中88X378工序02：调质处理后表面硬度220-250HBS工序03：车轴右端面；钻中心孔工序04：掉头车轴左端面；钻中心孔工序05：粗车中88外圆至Φ83;粗车左侧Φ83外圆至中71；粗车中83外圆至Φ74;粗车右侧①74外圆至①71；粗车①71外圆至①66；粗车①66外圆至①61工序06：半精车左侧①71外圆至中70.2；半精车Φ74外圆至中73.2；半精车右侧中71外圆至①70.2；半精车中66外圆至①65.2；半精车中61外圆至①60.2工序07：精车左侧①70.2外圆至①70；精车①73.2外圆至①73；精车右侧中70.2外圆至Φ70;精车中65.2外圆至Φ65;精车中60.2外圆至中60工序08：粗铳54X18槽；精铳56X20槽工序09：粗铳123X16槽；精铳125X18槽工序10：去毛刺工序11：检验至图纸要求工序12：包装、入库5 .5确定工艺路线综上考虑，制订了轴零件的工艺路线，如表5T所示。

表57轴零件的工艺路线及设备的选用工序号工序名称机床设备刀具量具Ol下料Φ88X37802调质处理后表面硬度220-250HBS03车轴右端面；钻中心孔卧式车床C620-1车刀、中心孔钻游标卡尺04掉头车轴左端面；钻中心孔卧式车床C620-1车刀、中心孔钻游标卡尺05粗车中88外圆至中83；粗车左侧①83外圆至中71；粗车中83外圆至Φ74;粗车右侧①74外圆至中71；粗车中71外圆至中66；粗车Φ66外圆至中61卧式车床C620-1可转位车刀游标卡尺06半精车左侧中71外圆至Φ70.2;半精车中74外圆至Φ73.2;半精车右侧Φ71外圆至①70.2；半精车中66外圆至665.2；半精车Φ61外圆至中60.2卧式车床C620-1可转位车刀游标卡尺07精车左侧中70.2外圆至①70：精车①73.2外圆至Φ73;精车右侧Φ70.2外圆至Φ70;精车Φ65∙2外圆至①65；精车Φ60∙2外圆至Φ60卧式车床C620-1可转位车刀游标卡尺08粗铳54X18槽：精铳56X20槽立式铳床X52K键槽铳刀游标卡尺09粗铳123X16槽；精铳125X18槽外圆磨床M120砂轮千分尺10去毛刺钳工台平铿11检验至图纸要求包装机12包装、入库卡尺、塞规第3章确定加工余量和工时计算3.1 确定加工余量轴零件材料45,由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2∙34轴类零件采用热精轧圆棒料时毛坯直径，轴长362,最大外圆直径①83,零件长度与基本尺寸之比362∕83≈4.36,故轴的毛坯直径中88,再由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2∙35轧制圆棒料切断和端面加工余量，零件长度362,故端面加工时的余量&0,故轴的毛坯尺寸为①88x378。

3.2 确定切削用量及时间定额工序03：车轴右端面；钻中心孔工步一：车轴右端面L确定切削深度4由于单边余量为8.0mm,粗糙度Ral2.5,可在4次走刀内切完，故％=2.0陋2 .确定进给量/根据表1.4,/=0.1-0.6mm∕r,按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择f=0.26mm∕r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1.30,C620-1机床进给机构允许的进给力EnaX=3530N根据表1.21,当册≤2mm,f≤0.35mm∕r,kr=450,u=65m∕Inin（预计）时，进给力Ff=760N（.Ff的修正系数为与酒=0.1,以,F广1.17（表L29-2）,故实际进给力为Ff=760XL17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f=0.26mm∕r可用3 .确定切削速度U切削速度U可根据公式计算，也可直接由表中查出现采用查表法确定切削速度根据表L10,当用YT15硬质合金车刀加工铸件，切削速度u=200m∕min0切削速度的修正系数为七二0.8,绘=0.65,L=0.81,J⅛l=l.15,kMv=kk=l.0（均见表1.28）,故U=z200x0.8x0.65x0.81xl.15m∕min297πι∕min100Ov100。