机械制造--低速轴(输出轴)工艺设计.doc

精品范文模板 可修改删除撰写人：___________日 期：___________设计减速箱低速轴零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计 班级：_______________ 姓名：__________________ 学号：______________目 录一、目的 3二、要求 3三、内容与步骤 31、对零件进行工艺分析，画零件图（1：1） 32、选择毛坯的制造方式 33、制订零件的机械加工工艺路线 44、工艺装备设计 4四、审查零件图样的工艺性 51、轴的工作原理 52、零件图样分析 53、零件的工艺分析 6五、确定毛坯 61、毛坯的选择 62、毛坯加工余量的确定 6六、拟定零件的机械加工工艺路线 111、定位基准的选择 112、零件表面加工方法的选择 113、加工阶段的划分 134、加工顺序的安排 135、零件的工艺路线的确定 13七、确定切削用量 141、背吃刀量的确定 142、进给速度的确定： 143、切削速度的确定 15八、填写机械加工工艺过程综合卡片 15九、工艺装备设计 16十、心得体会 16十一、参考文献 16一、目的机械制造工艺规程的编制要求学生通过工艺设计获得综合运用所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，也为以后的毕业设计进行一次综合训练和准备，并能得到下列各方面的锻炼：1、运用机械制造技术基础课程中的基本理论正确地解决一个零件在加工过程中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定、加工定位误差的计算等问题，保证加工质量，2、提高结构设计能力。

学生通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计高率，省力、经济合理而保证加工质量的夹具能力3、学会使用手册及图表的资料掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用二、要求1、生产纲领为中批或大量生产（1、3、5为中批，2、4、6为大量）2、零件图 1 张3、毛坯图 1张4、机械加工工艺过程综合卡片 1张5、工艺装备设计（铣键槽的夹具）图 1套三、内容与步骤1、对零件进行工艺分析，画零件图（1：1）（1）分析零件图的作用及零件图上的技术要求；（2）分析零件的主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度及设计基准；3）分析零件的材料、热处理及机械加工的工艺性；2、选择毛坯的制造方式 主要以生产性质决定3、制订零件的机械加工工艺路线（1）制订工艺路线；在对零件进行分析的基础上，制订零件的工艺路线和划分粗、精加工阶段。

2）选择定位基准；进行必要的工序尺寸的计算根据粗、精基准的选择原则合理选定各工序的定位基准，当定位基准与设计基准不重合，需对它的工序尺寸进行换算3）选择机床及工、夹、量、刀具机床设备的选择应当保证加工质量，又要经济合理；装备可是通用也可是专用4）加工余量及工序间尺寸及公差的确定根据工艺路线的安排，要求逐工序逐表面的确定加工余量，其工序间的尺寸公差按经济加工精度一个表面的总加工余量，则为该表面各工序间加工余量之和5）切削用量的确定在机床、刀具、加工余量等已确定的基础上，先用公式计算1~2道工序的切削用量，其余用手册进行选择6）画毛坯图（1：1）在加工余量已确定的基础上画毛坯图要求毛坯图轮廓用粗实线绘制，零件图的实体尺寸用双点画线绘出，同时应在图标明毛坯的尺寸、公差、技术要求如选铸造和模锻还应有毛坯制造的分模面、圆角半径和起模斜度7）填写机械加工工艺过程综合卡片将前面的各项内容以及各工序加工简图，一并填入机械加工工艺过程综合卡片1）工序简图可按比例缩小，并尽量用较少的投影绘出简图中的加工表面用粗实线表示，对定位、夹紧表面就以规定的符号标明，并标明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。

2）对定位、夹紧表面就以规定的符号查资料4、工艺装备设计（1）确定设计方案，绘制结构原理示意图2）选择定位元件，计算定位误差3）计算所需夹紧力，设计夹紧机构4）画出夹具装配图四、审查零件图样的工艺性1、轴的工作原理作为减速箱的低速轴，即输出轴，轴安装在圆锥磙子轴承上，轴承盖凸缘挡住轴承外圈，因此轴得到轴向定位齿轮和联轴器用轴肩、轴套和挡圈轴向定位用平键作周向定位，以传递运动和转矩该轴上两个齿轮一端置于减速箱内，一端置于输出终端，作用是输出转矩和传递动力2、零件图样分析（1） 该零件是阶梯轴，零件的中心轴是设计基准和工艺基准，其加工精度要求较高，除要求有较高的形位公差外，最高的表面粗糙度达到了0.8um2） Φ45mm和Φ50mm外圆柱面为轴承配合面，配合要求较高，所以轴表面粗糙度为0.8um3） 零件材料为45钢，调质处理，表面硬度为217~225HBW4） 为了便于装配，轴两端面都加工了45°的倒角5） 其余未注表面的表面粗糙度为12.5um3、零件的工艺分析（1）减速箱输出轴的毛坯材料，首先应有足够的强度，对应力集中敏感性低，良好的工艺性，而且价格低廉，供应方便优质中碳钢有足够的强度，对应力集中敏感性小，便于进行各种热处理及机加工，价格比合金钢低廉。

因此，轴的材料选用45钢，该材料属于优质碳素结构钢，经调制处理后具有良好的力学性能与切削加工性能经淬火加高温回火后，具有良好的综合力学性能，以满足输出轴对硬度和综合力学性能的要求，即具有较高的的强度和较高的塑性、韧性2）减速器的输出轴的结构比较复杂，又属于细长轴类零件，其刚性较差，加工工序需要分得很细根据表面的粗糙度要求和生产类型，表面加工分为粗加工、半精加工、精加工，加工件应粗、精加工分开，这样经过多次加工以后逐次减小了零件的变形误差和毛坯复印误差3）该轴属于短丝杠加工，其特点是以车削为主，但车削时应该保证外圆的同轴度4）轴的位置精度：同一轴心线上各轴:的同轴度误差会导致轴承装置歪斜，影响轴的回转精度和轴承的使用寿命，在车削磨削过程中要保证其同轴度5）在半精车前安排了热处理工艺，以保证零件的内应力减小，稳定尺寸，减小零件变形6）无论车削还是磨削，工件夹紧力要适中，在保证工件无轴向串动的条件下，应尽量减小夹紧力避免工件产生弯曲变形，特别是在最后精车精磨时五、确定毛坯1、毛坯的选择为使它有足够抗扭强度和冲击韧度，毛坯选用45钢，优质碳素结构钢，它属于中碳钢因为减速箱输出轴直接与负载相联，在工作中承受冲击载荷、扭转力矩并且载荷也比较大，为增强轴的抗扭强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用热扎圆钢，为得到合适的生产效率和圆钢的精度，宜采用模锻方法制造毛坯。

减速箱输出轴是阶梯轴，并且各阶直径相差不大，可直接选用棒料，也可直接采用模锻方法制造毛坯2、毛坯加工余量的确定由于零件为阶梯轴，我们可以把台阶相差不多的阶梯轴的毛坯合成同一节1） 外圆表面Φ45j6mm、Φ50h6mm的毛坯加工余量的确定：为提高效率，毛坯可以作为同一台阶：1） 外圆表面Φ45j6mm：其粗糙度为08um，对其加工的方案：粗车——半精车——磨削由工艺手册查得，磨削余量为0.4mm，半精车余量为1.5mm，粗车余量为4.5mm，可得加工总余量为6.4mm,取总加工余量为10mm,并将粗车余量修正为8.1mm确定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工艺手册查得如下表：工序名称工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm磨削0.4IT60.845Φ45j6半精车1.5IT83.245.4Φ45.4j8粗车8.1IT111646.9Φ46.9j11模锻±255Φ55±22） 外圆表面Φ50h6mm和外圆表面Φ45j6mm在同一台阶上，因此，它的毛坯尺寸也为55：其粗糙度为1.6um，对其加工的方案：粗车——半精车——精车由工艺手册查得，精车余量为1.0mm，半精车余量为1.5mm，粗车余量为4.5mm，可得加工总余量为7.0mm,取总加工余量为5mm,并将粗车余量修正为2.5mm。

确定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工艺手册查得如下表：工序名称工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm精车1.0IT61.650Φ50h6半精车1.5IT83.251Φ51h8粗车2.5IT111652.5Φ52.5h11模锻±255Φ55±2（2） 外圆表面Φ58mm、Φ50mm的毛坯加工余量的确定：为提高效率，毛坯可以作为同一台阶：1） 外圆表面Φ50mm:其粗糙度为12.5um，对其加工的方案：粗车由工艺手册查得，粗车余量为4.5mm，可得加工总余量为4.5mm,取总加工余量为10mm,并将粗车余量修正为10mm确定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工艺手册查得如下表：工序名称工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm粗车10IT1112.550Φ50模锻±260Φ60±22） 外圆表面Φ58mm和外圆表面Φ50mm在同一台阶上，因此，它的毛坯尺寸也为60: 确定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工艺手册查得如下表：工序名称工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm粗车2.0IT1112.558Φ58模锻±260Φ60±2（3） 右外圆表面Φ45j6mm、Φ40mm的毛坯加工余量的确定：为提高效率，毛坯可以作为同一台阶：1） 外圆表面Φ40mm：其粗糙度为1.6um，对其加工的方案：粗车——半精车——精车。

由工艺手册查得，精车余量为1.0mm，半精车余量为1.5mm，粗车余量为4.5mm，可得加工总余量为7.0mm,取总加工余量为10mm,并将粗车余量修正为7.5mm确定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工艺手册查得如下表：工序名称工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm精车1.0IT61.640Φ40半精车1.5IT83.241Φ41粗车2.5IT111642.5Φ42.5模锻±250Φ50±22） 右外圆表面Φ45j6mm和外圆表面Φ40mm在同一台阶上，因此，它的毛坯尺寸也为50：其粗糙度为0.8um，对其加工的方案：粗车——半精车——磨削由工艺手册查得，精车余量为0.4mm，半精车余量为1.5mm，粗车余量为4.5mm，可得加工总余量为6.4mm,取总加工余量为5mm,并将粗车余量修正为3.1mm确定各工序的加工。