输出轴加工工艺课程设计1.docx

南通广播电视大学
机械制造工艺学
课程设计说明书

设计题目：输出轴加工工艺

班 级： 09数控
学 号:
姓 名:
指导老师： 陆丽丽

2011年6月8日至2011年6月15日

目 录
前言………………………………………………………………2
一、 设计任务书……………………………………………………4
二、 输出轴工艺分析
2.1 输出轴的作用…………………………………………………6
2.2输出轴的结构特点、工艺，表面技术要求分析……………6
三、确定毛胚
3.1选择毛胚材料…………………………………………………7
3.2毛胚的简图……………………………………………………7
四、工艺路线的确定
4.1基准的选择……………………………………………………8
4.2各表面加工方法的确定………………………………………8
4.3工序集中和分散考虑………………………………………9
4.4加工设备于工艺设备的的选择……………………………9
五、加工顺序的安排………………………………………………10
六、走刀路线的确定………………………………………………11
七、刀具的选择………………………………………………………11
八、切削用量的选择…………………………………………………12
九、小结…………………………………………………………………13
十、参考文献……………………………………………………………13
附工艺过程卡、工序卡、加工程序…………………………………14

一、设计任务书
数控加工工艺课程设计任务书
1. 设计题目
零件制造工艺设计
2. 设计任务
图示零件为设计指导书附录（典型零件图精选）中第 页输出轴零件，此零件材料为45钢，为中批量生产类型，进行机械加工工艺设计，完成以下任务：
(1) 对零件进行工艺分析，拟定工艺方案，绘制零件工作图一张。
(2) 确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图一张。
(3) 拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定工序的切削用量及工序尺寸。编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡、工序卡片和刀具卡）一套。工序卡片不得少于5份，数控工序少于5份的用普通加工工序卡补足5份。
(4) 设计轴类零件的需手工编制数控车削程序并仿真。
(5) 撰写设计说明书1份。（计算机排版打印）
3. 设计要求
（1） 零件图标尽量采用1：1比例，画上标准标题栏，原图如有错误或缺线改正。
（2） 设计说明书要有手写稿（草稿）和电子稿（抽号打印）。
（3） 视图表达、零件材料、加工规范等一律采用新标准。
（4） 必须以科学务实和诚信负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果，培养良好的工作作风。
（5） 全部资料完成后打包上交。

二、输出轴工艺分析
2.1 输出轴的作用
输出轴主要应用在动力输出装置中，是输出动力的主要零件之一。其主要作用是传递转矩，使主轴获得旋转的动力，其工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩。因此，该零件需具有足够的耐磨性和抗扭强度。
2.2输出轴的结构特点、工艺，表面技术要求分析
从图示零件分析，该输出轴结构简单，属于阶梯轴类零件。主要由有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圆柱面、φ50、φ80、φ104的内圆柱表面和10个φ20的孔和一个16的键槽组成。为了保证输出轴旋转是的速度，表面粗糙度有较高的要求，外圆的粗糙度要求都为Ra1.25um, 内圆的粗糙度为Ra2.5um，其余为Ra20um。形位精度也比较高，为了外圆和外面零件的配合后受力均匀，φ55，φ60 的外圆的径向跳动量小于0.04mm，φ80的跳动量小于0.04mm，φ20孔的轴线的跳动量小于0.05mm，为了保证键槽和键的配合，键槽对φ55外圆的对称度为0.08mm。由于输出轴在工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩，为了增强耐磨性和抗扭强度，要对输出轴进行调质处理，硬度为250HBS。
三、确定毛胚
毛胚种类有很多，如1、型材2、锻造3、铸造，由于该输出轴要承受较大的冲击载荷和扭矩，为了增强其刚性和韧性，所以要选择锻件做为毛胚。如选用棒料，由于生产类型为中批，从经济上考虑，棒料要切削的余量太大，浪费材料。
四、工艺路线的确定
4.1基准的选择
基准可以分为粗基准和精基准
4.11粗基准
由于此零件为轴类零件，为了保证精度，所以选择外圆作为粗基准面。首先选用三爪卡盘自动找正原理，夹紧。以外圆为粗基准面，加工外圆、端面、中心孔。然后用已加工过的外圆作为基准，加工另一端面和钻中心孔，保证两个中心孔在同一直线上。
4.12精基准的选择
精基准的选择对一个零件加工完成后的精度非常重要。此零件选用两端的中心孔作为精基准，所以用两端中心孔来对外圆精加工。外圆加工完成后用外圆作为精基准，加工内圆。
4.2各表面加工方法的确定
φ176外圆：粗车 ；φ55外圆：粗车—精车；φ60外圆：粗车—精车；φ65外圆：粗车—精车；φ75外圆：粗车—精车；φ50内圆：粗铣；φ80内圆：车孔-铰孔；φ104内圆：车孔；φ20孔 ：钻孔-铰孔
左端面 ： 粗车；右端面 ：粗车；键槽 ：粗铣-精铣
4.3工序集中和分散考虑
4.31工序集中
工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。
4.32工序分散
工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。
工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模。一般情况下，单件小批生产时，采用工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多的表面；批量生产时，采用工序分散。
终上以及结合图纸要求，采用工序分散。
4.4加工设备于工艺设备的的选择
4.4.1 普通车床
4.4.2数控车床CAK6136V/750
4.4.3数控铣床 XK713
五、加工顺序的安排
毛坯热处理 退火（消除内应力）
普车 粗车各外圆和左端面
普车 粗、精车右端面、φ176外圆 钻中心孔
数控车 粗、精车各圆柱面（除被装夹面）
数控车 精车左端各外圆
数控车 钻φ45的孔，车φ50、φ80、φ104，φ80的留铰的余量
数控车 铰φ80孔
数控铣 钻φ20φ8孔、铰孔
数控铣 铣键槽
六、走刀路线的确定
合理确定走刀路线对于保证被加工零件的加工精度和表面质量以及提高编程和加工效率起着非常重要的作用。尤其是加工轴类零件。应做到走刀路线短，刀具空行程少，这样才能提高工作效率。
七、刀具的选择
（1）刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响零件的加工质量。
由于我们要加工的零件材料要求为45钢，根据要求，选择硬质合金刀。
（1） 粗车外圆： 01 90°外圆车刀
（2） 精车外圆 02 70°外圆车刀
（3） 端面： 03 90°端面车刀
（4） 打孔钻头： 04、05 φ18、φ45高速钢钻
（5） 内圆 06 90°内孔刀
（6） 键槽 07 3.0*13键槽铣刀3.0*13
八、切削用量的选择
加工部位 粗背吃刀量 精车吃刀量 进给量mm/r
各外圆 3.0 0.5 1.2
端面 0.5
键槽 5 2 0.1
铰孔 0.1
九、小结
一段时间的数控加工工艺的课程实训很快结束了，在这次课程设计过程中，我学到了很多。也遇到了种种困难，又一次又一次的修改加工方案，着都暴露了我在这方面的知识欠缺和经验不足。数控加工课程设计是一个跟实际联系很紧密的，不管是工艺过程还是工序卡，以及设备的选择，都要求我们有相关的理论知识，而且还要根据实训过程中学到的实践经验联系起来，才能搞课程设计。因此在课程设计中遇到的很多问题，既有理论的欠缺，也有经验的不足。但是在老师的帮助下，最终将遇到的问题得到了解决。
作的一次综合练习。随着课程设计的逐渐完成，使我对《机制工具与夹具》这门课程以及对数控加工技术都有了更深入的理解和掌握。在这段时间里，我尽着自己最大的努力学习，来学习和创新。为了解决技术上的问题，我也不断地去翻阅所学的专业书籍和各种相关。
十、参考文献
赵长旭 数控加工工艺 西安电子科技大学 2006
赵长旭 数控加工工艺课程设计指导书 西安电子科技大学 2007
王健石 机械加工常用刀具数据速查手册 机械工业出版社 2006
运强 机械切削工人常用计算手册 化学工业出版社 2006

丽水职业技术学院
数 控 加 工 工 序 卡
零件名称
输出轴
零件编号

工序名称

工序号

设备
编号

型号
CS6140
名称
普车
夹具
编号

名称

定额
每批件数

单件时间（小时）

工人级别

学生班级
学生姓名
日期
数控0807
徐鑫
2010-1-8
序号
工 步 内 容
刀具及辅具
量具
切削用量
机动时间小时
辅助时间小时
编号
名称
规格
数量
编号
名称
规格
数量
ap
f
vc
n

粗车外圆
01
90°外圆车刀

1

游标卡尺

3.0
0.8
80
800

粗车左端面
03
90°端面刀

1

0.5

粗车右端面
03
90°端面刀

1

0.5

粗车φ176外圆
01
90°外圆车刀

1

游标卡尺

3.0
0.8
80
800

精车右端面
03
90°端面刀

1

0.1
0.1
60
1000

精车φ176外圆
02
70°外圆刀

1

千分尺

0.1
0.1
60
1000

、

丽水职业技术学院
数 控 加 工 工 序 卡
零件名称

零件编号

工序名称

工序号

设备
编号

型号
CAK6136/750
名称

夹具
编号

名称

定额
每批件数

单件时间（小时）

工人级别

学生班级
学生姓名
日期
数控0807
徐鑫
2010-1-8
序号
工 步 内 容
刀具及辅具
量具
切削用量
机动时间小时
辅助时间小时
编号
名称
规格
数量
编号
名称
规格
数量
ap
f
vc
n

粗车各外圆柱面
01
90°外圆刀

1

游标卡尺

3.0
0.8
80
800

精车各外圆柱面
02
70°外圆刀

1

千分尺

0.1
0.1
60
1000

打中心孔

中心钻

1

600

钻φ45的孔，车φ50φ80φ104的孔

麻花钻

1

内径千分

0.5
0.8
60
600

铰φ80的孔

铰刀

1

内径千分

400

丽水职业技术学院
数控加工工序卡
零件名称
输出轴
零件编号

工序名称

工序号

设备
编号

型号
XK713
名称

夹具
编号

名称

定额
每批件数

单件时间（小时）

工人级别

学生班级
学生姓名
日期
数控0807
徐鑫
2010-1-8
序号

工步内容
刀具及辅具
量具
切削用量
机动时
辅助时间小时
编号
名称
规格
数量
编号
名称
规格
数量
ap
f
vc
n
1
铣φ8、φ20的孔

键槽铣刀

1

内径千分尺

1
3.0

600

2
铣键槽

键槽铣刀
3*16

千分尺

1
3.0

600