1、毕 业 设 计 用 纸东北农业大学成人教育学院- 1 -引言毕 业 论 文 是 在 我 们 学 完 了 在 校 期 间 的 全 部 基 础 课 、 技 术 基 础 课 以及 大 部 分 专 业 之 后 进 行 的 。 这 是 我 们 进 行 毕 业 设 计 之 前 对 所 学 各 课 程的 一 次 深 入 的 综 合 性 的 链 接 ， 也 是 一 次 理 论 联 系 实 际 训 练 。 因 此 ， 它在 我 们 的 学 习 生 活 中 占 有 十 分 重 要 的 地 位 。就 我 个 人 而 言 ， 我 希 望 能 通 过 这 次 毕 业 设 计 对 自 己 未 来 将 从 事的 工 作 进
2、 行 一 次 适 应 性 训 练 ， 从 锻 炼 自 己 分 析 问 题 、 解 决 问 题 的 能 力 ，为 今 后 参 加 祖 国 的 现 代 化 建 设 打 下 一 个 良 好 的 基 础 。我 也 相 信 通 过 本 次 设 计 能 将 零 碎 的 知 识 点 都 联 系 起 来 ， 系 统 而 全面 的 做 好 设 计 。由 于 能 力 所 限 ， 设 计 尚 有 许 多 不 足 之 处 ， 恳 请 老 师 给 予 指 教 。毕 业 设 计 用 纸东北农业大学成人教育学院- 2 -第一章 毛坯的选择1.1 输出轴零件材料的分析1.为了减少应力集中效应和缺口敏感性,防止轴在工作中的突然
3、断裂,需要轴的强度和塑性,韧性有良好的配合;高的疲劳强度,防止疲劳断裂;良好的耐磨性,防止轴颈磨损。因此,为了兼顾强度和韧性,同时考虑疲劳抗力,轴一般用中碳钢或中碳钢合金结构调质钢(主要有45,40Cr,40MnB,30CrMnSi 等)制造。2 .减速器的输出轴传送较大的扭矩 T=2364.2374N*M,转速不高,对其刚度要求不高,因此轴的工作能力主要轴的强度,因此轴的材料要求一定的强度.3. 由于轴为中速,轻中载荷,所以冲击也不大,且在圆锥滚子轴承中运转,所以一般的力学性能即可以满足要求,但大端的轴颈,锥孔和卡盘,顶尖之间有摩擦,这些部位要求有较高的硬度和耐磨性。轴上零件的材料选择:综合
4、以上分析,输出轴可以选择 45 号钢。1.2 分析零件图确定毛坯根据减速器输出轴零件图所示，零件长 380mm，最大直径为 88。所以根据以上数据可以选定毛坯为 90mm390mm。因为料的长度并不一定符合所选料的尺寸，所以可以用锯床来截取所需的长度。毕 业 设 计 用 纸东北农业大学成人教育学院- 3 -第二章 选择所需的加工设备2.1 刀具的选择粗车，车端面和倒角用 45 弯头车刀。车外圆用 90 外圆车刀。在钻中心孔用中心钻。精车，外圆用 90 外圆车刀。切槽，用硬质合金切段刀。铣键槽，8 的平底刀。2.2 量具的选择外径千分尺、游标卡尺、百分表。2.3 机床的选择粗车：普通车床（CA6
5、140）。精车：数控车床（GSK980）。精磨：外圆磨床。铣键槽：立式铣床。2.4 夹具的选择要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定。要协调零件和机械坐标系的尺寸关系，尽量选择通用夹具和专用夹具，来保证零件的加工精度和缩短准备时间。毕 业 设 计 用 纸东北农业大学成人教育学院- 4 -第三章 减速器输出轴的工艺设计及加工步骤3.1 确定工序尺寸及其公差从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有 54 +0.05、60 +0.024、70、80 +0.021、 88 的外圆柱面， 图中所给的尺寸精度高，粗糙度方面表现在圆柱面，表面为 Ra1.6um,其余为Ra3.2
6、um；热处理方面需要调质处理，到 2832HRC，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。3.2 确定输出轴的加工工艺路线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 88 外圆柱面作为粗基准来加工 60 +0.024外圆柱面和右端面。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，60 +0.024的外圆柱面和右端面作为定位基准，这个基准就是精基准。在选精基准时采用有基
7、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。四、加工顺序的安排 （1）、加工阶段的划分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。0 +0.011 +0.00 2+0.011+0.011毕 业 设 计
8、用 纸东北农业大学成人教育学院- 5 - 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。 精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，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。（2）、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。（3）、先粗后精即要先安排粗加工
9、工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求，若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备。（4）、先面后孔对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于减速器输出轴来讲先加工75 外圆柱面，做为定位基准再来加工其余各面。 （5）、工序划分的确定工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这
10、样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水毕 业 设 计 用 纸东北农业大学成人教育学院- 6 -平也要求低些。综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除锈，退磁，检验等。（6）、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，
11、本零件减速器输出轴材料为 45 钢，在加工过程中预备热是消除零件的内应力，在毛坯锻造之后。最终热处理在半精车之后精车之前，按规范在 840温度中保持 30 分钟释放应力。3.3 用普通车床（CA6140）进行粗车夹坯料的外圆，伸出长度小于 50，车端面，见光即可。用中心钻钻中心孔 B2.5/6。夹坯料的左端外圆，另一端顶住中心孔，车 88 外圆至要求，长度至卡盘爪。粗车 80 +0.021 外圆至尺寸 83，长 133。车 70 外圆至要求，保证 80 +0.021 外圆长 78。粗车 60 +0.024 外圆至尺寸 63，长35。调头。夹 88 的外圆，伸出长度小于 50，车端面，保证总长
12、380。三爪夹 60 +0.024 外圆处，另一端顶住中心孔，车 70 外圆至尺寸，保证88 外圆长 10。车 60 +0.024 至尺寸 63，保证 70 外圆长 75。车54 +0.05 外圆至尺寸 27，保证 60 +0.024 外圆长 77。（见图一）(图一) +0.002+0.002+0.011+0.011+0.011+0.01100毕 业 设 计 用 纸东北农业大学成人教育学院- 7 -3.4 用数控车床（GSK980）进行精车；三爪夹 63 外圆，另一端顶住中心孔，车 60 +0.024 外圆至 60.8，保证70 外圆长 75。车 54 +0.05 外圆至尺寸 54.8，保证
13、60 +0.024 外圆长77。倒角 C1。切两处退刀槽 21。调头。三爪夹 54 +0.05 外圆处，另一端顶住中心孔，车 80 +0.021 外圆至 80.8，保证 88 外圆长 10。车60 +0.024 外圆至 60.8，长 35。倒角 C1。切两处退刀槽。 （见图二）（图二）用外圆磨床进行精磨；磨 54 +0.05、60 +0.024、80 +0.021 外圆至要求。3.6 用铣床进行键槽的铣削用立式铣床铣键槽（见图三）（图三）0+0.011+0.011+0.002+0.011+0.0110 +0.0020毕 业 设 计 用 纸东北农业大学成人教育学院- 8 -结 论在本次减速器输出
14、轴的设计中，主要从材料的选择，工件的定位，加工顺序、热处理、切削用量、基准的选择、工序段的划分、加工工艺路线的确定等几个方面进行全面的论述。达到了委托人的要求，并将有效的提高此类零件的生产效率。注意其结构特点和精度要求，在加工过程中，对定位基准的选择加工顺序的安排及热处理工序等均应给与足够的重视。毕 业 设 计 用 纸东北农业大学成人教育学院- 9 -参考文献1 金大鹰编著机械制图北京：机械工业出版社，2007。2 刘虹编著数控设备与编程北京：机械工业出版社，2002。3 称宏均编著金属切削技术基础手册北京：机械工业出版社，2006。 4 徐宏海编著数控机床刀具及其应用北京：化学工业出版社，2005。5 罗学科编著数控加工综合实训北京：化学工业出版社，2003。6 李斌主编数控加工技术北京：高等教育出版社，2001。 7 郑焕文编著机械制造工艺学北京：高等教育出版社，1996.4。8 赵长旭编著编著数控加工工艺 北京：西安电子科技大学出版。 9 刘万菊编著数控加工工艺及编程北京：机械工业出版社，2006.10。10 徐嘉元编著机械加工工艺手册北京：机械工业出版社，2007。
