【正文】 任務是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準，如加工φ 5φ 60、φ 6φ 7 φ 176 外圓柱表面。水平方向 ，選取 3，查文獻【 3】表 524 鍛件內(nèi)孔直徑的機械加工單邊余量 50? 內(nèi)孔單邊余量為 ， 50? 、 104? 內(nèi)孔單邊余量為 。 ○ 4 鍛件材質(zhì)為 45 鋼，為含碳量小于 65%的碳素鋼，故選用 1M 級。 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計說明書 5 ○ 2 零件成品質(zhì)量由 CATIA 軟件計算其質(zhì)量約為 ,估算鍛件質(zhì)量 fm 為 13kg。另外，該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用模鍛可提高生產(chǎn)率又可大大減少加工余量，以實現(xiàn)節(jié)省材料和減少后續(xù)加工，降低成本。 80? 的內(nèi)孔，精度等級為 IT7， 有位置度要求。 次要表面 有過渡錐面、 28?? 油孔 、 50 104??、 內(nèi)孔 。 零件的工藝分析以及生產(chǎn)類型的確定 工藝分析： 輸出軸零件材料為 45 鋼，用于輸出扭矩，承受 扭轉(zhuǎn)、 交變載荷。 （ 6） 填寫零件機械加工工藝卡一份 （ 7） 編寫零件機械加工 工藝設(shè)計說明書一份。 （ 2） 繪制零件工作圖一張（按 1︰ 1 的比例）。 （第二階段：完成一套專用機床夾具的總體設(shè)計方案） (3)培養(yǎng)學生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計說明書 1 《機械制造工程學》課程設(shè)計說明書 圖紙，過程卡及工序卡，聯(lián)系 153893706 輸出軸 零件的機械加工工藝規(guī)程及機床夾具總體方案設(shè)計 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 T8133 組號 __3___ 姓名 XXX 學號 XXXXXX 姓名 XXX 學號 XXXXXX 姓名 XXX 學號 XXXXXX 姓名 XXX 學號 XXXXXX 姓名 XXX 學號 XXXXXX 指導教師 成績 __________ 教研室 機械制造 2021～ 2021 學年 第 2 學期 2021 年 9 月 5 日 ～ 2021 年 9 月 24 日 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計說明書 2 課程設(shè)計的目的 機械制造工程學課程設(shè)計是在學完了機械制造工程學等課程，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的一個教學環(huán)節(jié)，它要求學生全面地綜合運用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機床夾具的設(shè)計。 (4)進一步培 養(yǎng)學生識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。 （ 3） 對零件進行結(jié)構(gòu)工藝性分析。 （ 8） 繪制機床夾具總體方案圖一張。 熱處理為調(diào)質(zhì) 200HBS，即淬火 +高溫回火，目的 是 降低硬度，便于切削加工 ，同時消除或減少內(nèi)應力，使零件達到較高的綜合力學性能 ，考慮安排在粗加工之后 ，半精加工之前 。 軸頸各外圓 精度等級均為 IT6， 有形位公差，且 60 75??、 外圓尺寸遵循包容要求 。 原尺寸公差等級為非標準公差，查文獻【 2】附錄 34修正為 ++? 。 因此，確定毛坯為鍛件。 ○ 3 零件為軸類，設(shè)其最大直徑為 ? 182，長度為 ○ 5 各軸頸外圓粗糙度為 ， 10 20?? 法蘭孔內(nèi)表面粗糙度為 ， 80? 內(nèi)孔為 其余均大于 。 ○ 7 查文獻【 3】表 516 得毛坯各尺寸公差為： 2 .7 + 2 .7 2 .70 .9 0 .9 0 .96 1 6 6 7 1? ? ???? ? ?、 、 、 3 .0 3 .8 3 .41 .0 1 .2 1 .18 1 1 8 2 1 2 2? ? ?? ? ?? ? ?、 + 43?????、 、 9 9 1 . 8 7 5 1 . 6 4 6 1 . 6? ? ?? ? ?、 毛坯圖： 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計說明書 6 選擇加工方法、制定加工工藝路線 定位基準的選擇： 精基準的選擇 根據(jù) 輸出軸的裝配要求，選擇兩頂尖中心孔作為定位精基準，中心孔作為設(shè)計基準，用其作為定位基準既符合基準重合，又符合基準統(tǒng)一。 半精加工階段：其任務是使主要表面達到一定的精加工余量，為主 要表面的精加工做好準備，如φ 5φ 60、φ 6φ 75 外圓柱面，φ 80 內(nèi)孔 、 10 20?? 法蘭 孔等。熱處理主要分 :預備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應力處理等。 先粗后精 原則 我們 先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗 加工 將在較短時間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉， 一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗 加工 后留余量 的均勻性滿足不了精加工的要求時，則要安排半 精加工。 考慮到該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，設(shè)計工藝路線 是我們主要考慮工序集中，將粗精加工盡量安排在一個工序中。根據(jù) CA6140 車床說明書， CA6140 機床進給機構(gòu)允許的進給力 F max?? 3530N 。半精車的刀片牌號為 YT150，車刀幾何形狀為 ??45r? ， ??539。 由表 ，修正系數(shù)為 21 ???? ， ， 故 單行程單行程單行程 /???? 縱向進給量 rmmfa /20? （ 5） 確定砂輪轉(zhuǎn)速 sn 100060??? sss nd?，式中 m i n/,/ rnmmdsm sss 砂輪轉(zhuǎn)速砂輪直徑，砂輪速度 ???? ，則 m i n/1 4 3 3m i n/4 0 30601 0 0 0601 0 0 0 rrdn s ss ?? ???? ?? ? 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計說明書 15 （ 6） 確定工件轉(zhuǎn)速 wn 1000www nd???，式中 m i n/,m i n ,/ rnmmdm 工件轉(zhuǎn)速工件直徑工件轉(zhuǎn)速 ???? ，則 m in/103m in/ 1810001000 rrdn w ww ?? ???? ?， （ 7） 轉(zhuǎn)速比 q 一般外圓磨轉(zhuǎn)速比 150~60?q ， 1 0 018 6030 ???? wsq ?? （ 8） 確定軸向進給量 f? m i n/,1 0 0 0 mnffwaf 外圓磨削軸向進給速度式中 ?? ??， m in/ in/1 0 0 01 0 320 mmf ???? （ 9） 確定磨削力 tF ????? ?? sawspFt bfaCF ?? ， 根據(jù)書目【 7 】 表 ， ?????? FC， ????? ??????????? ? （ 10） 功率校驗 磨削功率 WWF st ??????? 30651000? ， 砂 輪 電 機 輸 出 功 率????h，,~ ?? mm ?? 取， 則 WWh ????? ，根據(jù) ??1320外圓磨床說明書，求故所選磨床滿足功率要因 ,E , hEW ?????? (11)計算基本工時 pabj anfLz??? ，由書目【 5】表 ， ?? , mmmmblL s 60240802 ????? ， 則 mi n ??? ????? paw bj afn Lz ? 綜上： m i n/,/20m i n ,/1 0 3m i n ,/1 4 3 3/ mrmmfrnrnmma faws ?????? ?單行程， 精磨 （ 1） 磨床、磨具、磨削方法均與粗磨相同 （ 2） 確定被吃刀量 )( rp fa 工件直徑為 mmdw ? ， 根據(jù)書目【 7】 表 ， min/40~20 mw ?? ，選擇工件速度為 min/29 mw ?? ， ,/24~1640)~(~( rmmbf sa ???? ） 選擇 rmmfa /20? ，單行程/ mma p ? ， 由表 ，修正系數(shù)為 21 ???? ， ，故 單行程單行程 /0 0 2 ???? 縱向進給量 rmmfa /20? （ 3） 確定砂輪轉(zhuǎn)速 sn 100060??? sss nd?，式中 m i n/,/ rnmmdsm sss 砂輪轉(zhuǎn)速砂輪直徑，砂輪速度 ???? ，則 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計說明書 16 m i n/1 4 3 3m i n/4 0 30601 0 0 0601 0 0 0 rrdn s ss ?? ???? ?? ? （ 4） 確定工件轉(zhuǎn)速 wn 1000www nd???，式中 m i n/,m i n ,/ rnmmdm 工件轉(zhuǎn)速工件直徑工件轉(zhuǎn)速 ???? ，則 m in/ 6 7m in/ 291 0 0 01 0 0 0 rrdn w ww ?????? ? （ 5） 轉(zhuǎn)速比 q 一般外圓磨轉(zhuǎn)速比 150~60?q ， 6229 6030 ???? wsq ?? （ 6） 確定軸向進給量 f? m i n/,1 0 0 0 mnffwaf 外圓磨削軸向進給速度式中 ?? ??， m in/ in/1 0 0 0 mmf ???? （ 7） 確定磨削力 tF ????? ?? sawspFt bfaCF ?? ， 根據(jù)書目【 7 】 表 ， ?????? FC， ????? ，則 ??????????? ? （ 8） 功率校驗 磨削功率 WWF st ??????? 0 0 030281 0 0 0? ，砂輪電機輸出功率????h，,~ ?? mm ?? 取， 則 WWh ????? ，根據(jù) ??1320外圓磨床說明書，求故所選磨床滿足功率要因 ,E , hEW ?????? （ 9） 計算基本工時 pabj anfLz??? ，由書目【 5】表 ， ?? ， mmmmblL s 60240802 ????? ，則 mi n5 n0 02 67 ??? ????? paw bj afn Lz ? 綜上 : m i n/,/20m i n ,/ i n ,/1433/ mrmmfrnrnmma faws ?????? ?單行程， ??? 粗車 （ 1） 選擇機床 CA6140，雙頂尖定位 （ 2）選擇刀具 ⑴選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉(zhuǎn)位） ⑵根據(jù)書目【 4】表 ，由于 CA6140 車床的中心高 200 ㎜（表 ），故選刀桿尺寸B? H=16 ㎜ ? 25 ㎜，刀片厚度 ㎜ ⑶根據(jù)書目【 4】表 ，粗車帶外皮的鍛件毛坯，選擇 YT5 牌號硬質(zhì)合金車刀 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計說明書 17 ⑷車刀幾何形狀 根據(jù)書目【 4】 表 ，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀面， ??60r? ，??1039。 根據(jù)表 ，切削時 fF 的修正系數(shù)為 ?? ， sFf ?? ， rFf ?? ，故實際進給力為 ???? 1 8 0 7 1F f ， 由于 F f?? Fmax，故所選的 f= ㎜ /r 可用。根據(jù)書目【 4】表 ，當表面的粗糙度為 )m i n (/50, 預計mmmrma ??? ?? ? 時， rmmf /~? 。根據(jù) CA6140 車床說明書， CA6140 機床進給機構(gòu)允許的進給力 F max?? 3530N 。半精車的刀片牌號為 YT150，車刀幾何形狀為 ??45r? ， ??539。 由表 ， 修 正 系 數(shù) 為 21 ???? ， ， 故 單行程單行程單行程 /0 1 ???? 縱向進給量 rmmfa /20? （ 5）確定砂輪轉(zhuǎn)速 sn 100060??? sss nd?，式中 m i n/,/ rnmmdsm sss 砂輪轉(zhuǎn)速砂輪直徑，砂輪速度 ???? ，則 m i n