机械制造课程研究设计《输出轴》.doc
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1、 课程设计说明书题目名称:班 级:姓 名:学 号:指导教师:目录一零件的工艺分析及生产类型的确定31技术要求分析32零件的工艺分析33轴类零件的装夹.3二选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图.31选择毛坯.32毛坯尺寸的确定4三选择加工方法,制定加工艺路线.41定位基准的选择.52零件表面加工方法的选择53制定艺路线.5四工序设计.61选择机床 根据工序选择机床.62选用夹具73选用刀具74确定工序尺寸.6五夹具设计.91定位方案92分度设计93定位误差分析9输出轴加工工艺及夹具设计学生:指导老师:一零件的工艺分析及生产类型的确定1技术要求分析题目所给定的零件输出轴,其主要作用:一是传递转矩,使
2、主轴获得旋转的动力;二是工作过程中承受载荷;三是支撑传动零部件。零件的材料为45钢,是最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,淬火时易生裂纹。综合技术要求等文件,选用铸件。由于是大批量生产,故采用模锻。2零件的工艺分析结构比较简单,其主要加工的面有55、60、65、75、176的外圆柱面,50、80、104的内圆柱表面,10个20的通孔,图中所给的尺寸精度高,大部分是IT6级;粗糙度方面表现在键槽两侧面、80内圆柱表面为Ra3.2um,大端端面为Ra3.2um,其余为Ra12.5um,要求不高;位置要求较严格表现在55的左端面、80内孔圆柱面对75、60外圆轴线的跳动量为0.04mm,
3、20孔的轴线对80内孔轴线的位置度为0.05mm,键槽对55外圆轴线的对称度为.0.08mm;热处理方面需要调质处理,到200HBS,保持均匀。 通过分析该零件,其布局合理,方便加工,我们通过径向夹紧可保证其加工要求,整个图面清晰,尺寸完整合理,能够完整表达物体的形状和大小,符合要求。3轴类零件的装夹轴类零件的加工通常采用三爪卡盘,三爪卡盘能自动定心,装卸工件快。但是由于夹具的制造和装夹误差,其定心精度约为0.050.10mm左右。由于零件较长,常采用一夹一顶的装夹法,即工件定的一端用车床主轴上的卡盘夹紧,另一端用尾座顶尖支撑,这样就克服了刚性差不能承受重切削的缺点,为进一步提高加工精度,可采
4、用中心架作中间辅助支撑,适用于半精加工和精加工。二选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图1选择毛坯轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件,只有某些大型或结构复杂的轴(如曲轴),在质量允许下采用锻件。由于毛坯经过加热,锻造后能使金属内部的纤维组织表面均与分布,可获得较高的抗拉,抗弯及抗扭强度,所以除光轴外直径相差不大的阶梯轴可使用热轧棒料或冷轧棒料,一般比较重要的轴大部分都采用锻件,这样既可以改善力学性能,又能节约材料,减少机械加工量。根据生产规模的大小,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻。自由锻多用于中小批量生产;模锻适用于大批量生产,而且毛坯制造精度高,加工余量小,生产效率高,可以锻造形状复杂的毛坯。本零件
5、生产批量为大批量,所以综上所叙选择模锻。2毛坯尺寸的确定毛坯(锻件)图是根据产品零件设计的,经查机械加工工艺手册金属机械加工工艺人员手册知精车-半精车-粗车各余量,从而可得毛坯余量。结果为:外圆角半径:;内圆角半径:。外模锻斜度,内模锻斜度。下图为本零件的毛坯图 图1三选择加工方法,制定加工艺路线1定位基准的选择本零件为带孔的管状零件,孔是其设计基准(亦是装配基准和测量基准),为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵守“基准重合”的原则。具体而言,即选孔及一端面作为精基准。由于本零件全部表面都需要加工,而孔作为精基准,应先进行加工,因此应选外圆及一端面为粗基准。2零件表面加工方
6、法的选择当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。粗加工阶段:其任务是切除毛坯上大部分余量,使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品,因此,主要目标是提高生产率,去除内孔,端面以及外圆表面的大部分余量,并为后续工序提供精基准,如加工176、55、60、65、75外圆柱表面。半精加工阶段:其任务是使主要表面达到一定的精加工余量,为主要表面的精加工做好准备,如55、60、65、75外圆柱面,80、20孔等。精加工阶段:其任务就是保证各主要表面达到规定的
7、尺寸精度,留一定的精加工余量,为主要表面的精加工做好准备,并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求,主要目标是全面保证加工质量。热处理工序的安排:热处理的目的是提高材料力学性能,消除残余应力和改善金属的加工性能。热处理主要分:预备热处理,最终热处理和内应力处理等。本零件输出轴材料为45钢,在加工过程中预备热处理是在毛坯锻造之后消除零件的内应力。基面先行原则该零件进行加工时,要将端面先加工,再以左端面、外圆柱面为基准来加工,因为左端面和55外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的,才能使定位基准更准确,从而保证各位置精度的要求,然后再把其余部分加工出来。先粗后精即要先安排粗加工工序,再安排
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