输出轴零件机械加工工艺规程

1、1、零件图42、零件的工艺分析及生产类型的确定51.1零件结构功用分析51.2零件的工艺分析53、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图53.1选择毛坯53.2机械加工余量、 毛坯尺寸及工序尺寸的确定63.3确定毛坯尺寸，及公差63.4毛坯图74、选择加工方法，制定加工艺路线94.1.定位基准的选择94.2.零件表面加工方法的选择94.3制定工艺路线105、工序设计105.1、选择加工设备与工艺装备105.2、确定工序尺寸116、确定切削用量及基本时间147、 输出轴机械加工工艺过程卡168、机械加工工序卡179、总结1810、参考文献181、零件图2、零件的工艺分析及生产类型的确定1.1零件结构

2、功用分析题目所给定的零件为输出轴，其主要作用：一是传递转矩，使主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；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。1.2零件的工艺分析从零件图上看，其主要加工的面：55、60、65、75、176的外圆柱面，50、80、104的内孔，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：在键槽两侧面Ra3.2um、内圆柱表面80为Ra3.2um,其余都为Ra12.5um,；外圆柱表面55、60、75分别为Ra1.6um, Ra0.8um, Ra0.8um；大端端面Ra3.2um,小端面Ra1.6um，其余为Ra

3、12.5um，要求不高；位置：80内孔圆柱面对75、60外圆轴线的跳动量为0.04mm；55、60的外圆柱面对75、60外圆轴线的跳动量为0.04mm； 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：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、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图3.1选择毛坯根据零件的材料，用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床

4、，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。本零件生产批量为大批量，所以综上所叙选择锻件中的模锻。3.2机械加工余量、 毛坯尺寸及工序尺寸的确定钢质模锻件的公差及机械加工余量GB/T12362-2003确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应确定如下各项因素：(1)锻件公差等级 其锻件的公差等级为普通级(2)锻件质量(3)锻件形状复杂系数S /锻件最大直径为180mm , 长250mm S=14.4/49.91kg=0.29介于0.16和0.32之间，可定形状复杂系数为S3，属较复杂级别。(4) 锻件材质系数M 由于该零件的材料是45

5、号钢，是碳的质量分数小于0.0065的碳素钢，故该锻件的材质系数属于M1级。3.3确定毛坯尺寸，及公差通过查表5-9毛坯尺寸如下（mm）零件尺寸单面加工余量锻件尺寸偏差55361 603 66652.57075 381 176 2.5181 104 2.698.8 80 2.575 50 246 102 3105 127 2.5 129.5 197 3200 30 2.5 32.5 40 2.5 42.5 3.4毛坯图铸件的外圆角半径按表5-12确定，内圆角半径按5-13确定。结果为：外圆角半径：；内圆角半径：。按表5-11，外模锻斜度，内模锻斜度。4、选择加工方法，制定加工艺路线4.1.定位

6、基准的选择工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准。该零件选用55外圆柱面作为粗基准来加工176外圆柱面和左端面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则，在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准，176的外圆柱面和左端面作为定位基准，这个基准就是精基准。在选精基准时采用有基准重合，基准统一。这样定位比较简单可靠，为以后加工重要表面做好准备。4.2.零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆，端面，内孔，键槽，小孔等，材料为45钢。参考有关资料，其加工方法选择如下：加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法176外圆柱面Ra1

7、2.5IT14粗车55外圆柱表面Ra1.6IT6粗车-半精车-精车60外圆柱面Ra0.8IT6粗车-半精车-精车65外圆柱面Ra12.5IT6粗车75外圆柱面Ra0.8IT6粗车-半精车-精车50内孔Ra12.5IT14粗镗80内孔Ra3.2IT7粗镗-半精镗104内孔Ra12.5IT14粗镗20通孔Ra3.2IT7钻孔-扩孔-铰孔左端Ra3.2IT14粗车-半精车右端面Ra1.6IT6粗车-半精车-精车槽深Ra6.3IT9粗铣-半精铣槽宽Ra3.2IT9粗铣-半精铣4.3制定工艺路线按照先加工基准面，先粗后精，基准统一等原则，该零件加工可按下述工艺路线进行：工序1 备料 锻造毛坯工序2 热处

8、理 退火（消除内应力）工序3  粗车圆柱面55及端面。工序4  粗车圆柱面176、60、65和75和及台阶面。工序5 粗车30度斜面。工序6 热处理调质工序7 半精车圆柱面55、60和75及端面工序8  精车圆柱面55、65和75和及小端面，倒角。工序9  粗镗内孔50、80、104。工序10  半精镗内孔80。工序11 钻，扩，铰孔10×20。工序12 铣键槽16×10。工序13  去毛刺工序14 终检。 5、工序设计5.1、选择加工设备与工艺装备（1）选择机床（1）工序3、4、5、7和8是粗车和精车。各工序的工

9、步数不多，大批大量生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，选用最常用的CA6140型卧式车床。（2）工序9、10为镗削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔，选用C616A型卧式车床。（3）工序11是钻孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，故选用Z525型立式钻床。（4）工序12铣削。外廓尺寸不大，考虑本零件属成批大量生产，所选机床使用范围较广泛为宜，故可选常用用的X62型铣床能满足加工要求。（2）选用夹具本零件除粗铣及半精铣槽，钻小孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。车床工序用三爪自定心卡盘，对心顶尖。（3）选用刀具在车

10、床上加工的工序，一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质零件材料时采用硬质合金的刀具。而YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性,在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工45钢采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30。粗车圆柱面：90°；半精车，精车外圆柱面：前角为90°的车刀。钻头：高速钢刀具，直径为30；直径为18；扩孔钻：直径为19.8；铰刀：直径为20；镗刀：刀杆长度为200.B×H16×25。（4）选择量具本零件属大批大量生产，一般配情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点查表

11、选择如下：读数值0.02、测量范围0150游标卡尺，读数值0.01、测量范围0150游标卡尺。读数值0.01、测量范围50125的内径千分尺。读数值0.01、测量范围50125的外径千分尺。读数值0.01、测量范围50125的内径百分表。5.2、确定工序尺寸确定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表外圆柱面176轴段加工余量计算工序名称工序间余量/mm工 序工序基

12、本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m粗车5IT1212.5179毛坯±2181外圆柱面55轴段加工余量计算 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车 1.0 IT61.655半精车 1.5IT10 3.256粗车3.5IT126.357.5毛坯±26160轴段加工余量计算工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车  1.0 IT60.860半精车 1.5IT

13、103.261粗车3.5IT126.362.5毛坯±26665轴段加工余量计算工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车  5.0 IT612.565毛坯±27075轴段加工余量计算工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车  1.0 IT60.875半精车 1.5IT103.276粗车3.5IT126.377.5毛坯±281104内孔加工余量计算工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸

14、/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m粗镗 3.2IT1412.5104毛坯±29980内孔加工余量计算工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m半精镗 1.5 IT73.280粗镗 3.5IT106.378.5毛坯±27650内孔加工余量计算工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m粗镗 4IT1412.550毛坯±2466、确定切削用量及基本时间对工序4分析6.1、确定切屑用量（1

15、）加工外圆柱面55半精车：查机械加工工艺手册P433 得知：f=0.250.35mm/r 取f=0.30 mm/r ap=1mm再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s则 n=1000Vc/d=660.04r/min 圆整得n=660 r/min   Vc=nd /1000=660×3.14×57.5/1000=120m/minPc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.3×57.5/60000=1.24Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.7

16、5，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc=120m/min，n=660r/min f=0.3mm/r（2）加工外圆柱面60半精车：查机械加工工艺手册P433 得知：f=0.40.5mm/r  取f=0.45，ap=1mm再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s 则n=1000Vc/d = 546.8r/min圆整得n=550 r/min;则Vc=nd /1000=510×3.14×62.9/1000=120m/min;Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×

17、0.9×0.45×100.7/60000=1.57Kw  由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc= 100.7m/min，n=510r/min ，f=0.45mm/r （3）加工外圆柱面75半精车：查机械加工工艺手册P433 得知：f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r  再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s  则n=1000Vc/d =1000×108/3.14×77.5=441.5

18、r/min 圆整得n=450 r/min 取ap=1mm Vc=nd /1000=450×3.14×77.5/1000=110m/min   Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.9×110×0.45/60000=1.7Kw  由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc= 110m/min，n=450r/min f=0.45mm/r（4）半精车端面查机械加工工艺手册得：f=0.41

19、mm/r ；ap=0.5mm；Vc=120m/minn=1000Vc/d=217.1r/min  Pm=Kc×ap×f×Vc/60000=2305×0.5×0.41×120/60000=0.94Kw  由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为=0.8，机床功率Pc×Pm，所以机床功率足够，实际取值为Vc=120 m/min，n=217.1r/min，f=0.41mm/r.6.2、确定基本时间（1）加工外圆柱面55根据机械制造工艺学公式4-23车外圆基本时间为： （2）加工

20、外圆柱面60（3）加工外圆柱面75（4）加工小端面7、 输出轴机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号CA6140零件图号产品名称车床零件名称输出轴共1页第1页材 料 牌 号 45钢毛 坯 种 类模锻件毛坯外形尺寸181mm×250mm每 台 件 数1备 注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段设 备工 艺 装 备 工时/s 单件准终1备料锻造毛坯2热处理退火（消除内应力）3粗车粗车圆柱面55mm及端面CA6140卧式车床 三爪自定心卡盘4粗车粗车圆柱面176mm，60mm65mm，75和台阶面CA6140卧式车床 对心顶尖5粗车粗车30度斜面CA6140卧式车床 三爪

21、自定心卡盘6热处理调制处理7半精车半精车圆柱面55mm，60mm，75mm和小端面CA6140卧式车床 三爪自定心卡盘1268精车精车圆柱面55mm，60mm，75mm，倒角CA6140卧式车床 三爪自定心卡盘9粗镗粗镗内孔50mm，80mm，104mmC616A卧式车床 专用夹具10半精镗半精镗内孔80mmC616A卧式车床 专用夹具11铰钻，扩，铰孔10×20mmZ525立式钻床专用夹具12铣槽铣键槽16×5X62卧式铣床专用夹具13钳工去毛刺钳工台14终检按图样要求全面检查 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）8、机械加工工

22、序卡机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称车床零件名称输出轴共（1）页第（1）页车间工序号工序名称材 料 牌 号 车削7半精车 45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数模锻件181mm×250mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪自定心卡盘 工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件126工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量背吃刀量进给次数工步工时/sr/sm/minmm/rmm机动辅助1半精车小端面YT15硬质合金车刀90°偏刀，游标卡尺, 3.621200.4111272半