1、分 类 号 密 级：XXXX 学 院毕 业 论 文题 目：减速箱输出轴设计及机械加工工艺设计 姓 名 学 号 系 别 机电系 专 业 机电一体化技术指 导 教 师 论文提交日期 2011 年 10 月减速箱输出轴设计及机械加工工艺设计 摘 要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间
2、和工作地服务时间。本课题研究求 对 减 速 器 输出轴类零件进 行 合理的工艺设计，包括零件每一道工序的选用设备、切削刀具、切削用量、定位方式等，并要求绘出工序图。设计带式运输机单级斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴。主要完成内容：1、轴的设计 2、轴的绘制 3、零件的分析；4、确定生产类型 5、确定毛坯的生产方法；6、工艺规程设计。 零件的工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具大的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。这次毕业设计，我设计的课题是一级减速器箱体加工工
3、艺及夹具设计。该箱体零件结构较复杂，体积较大。为了提高生产效率和降低劳动强度，我设计了一款钻床夹具。本次设计说明书分为四个部分:第一部分主要介绍减速器输出轴的设计，根据设计任务书上的条件进行设计，按照教材上的公式计算轴的各段的相关尺寸，设计出来绘制相应的图纸。第二部分分为机械加工工艺规程的慨述，其中有工艺的组成，工艺规程的内容和作用，机械制造工艺规程的类型及格式，工艺规程的原理和步骤的介绍。同时对定位基准的选择，工艺路线中表面加工方法的选择、加工方法的划分、加工顺序的安排起到详细的介绍。第三部分分为机床夹具的设计，讲解机床夹具的慨述，机床夹具的组成分类。工件定位的原理，定位方法和定位元件对定位
4、误差的计算，对夹紧装置的组成和夹紧力的三要素作了分析。第四部分主要介绍对零件加工的全过程，我这次设计主要选的是铸件对毛坯的确定；加工中的时效性处理；工艺路线的编制和工序卡片的编写（有卡片工艺、工序全过程）在加工完后的检验。在加工中夹具的设计和计算，对机械简明手册的翻阅对国标对准。在加工完后绘制出了完美的零件图（A0 号） 。在经济时效下保证了加工满足的要求。关键词：工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夹紧力，输出轴，切削，机械制造目 录摘要II一轴的设计计算 2二生产纲领的计算与生产类型的确定 61.生产类型的确定 62.生产纲领的计算 6三减速箱输出轴的工艺性分析 71.轴的工作原理 72
5、.零件图样分析 73.零件的工艺分析 84 减速箱输出轴的表面粗糙度、形状和位置精度要求 85 审查零件的结构工艺性 9四 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图91毛坯的选择92 确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量9五 选择减速箱输出轴的加工方法，制定工艺路线111定为基准的选择112零件表面加工方法的确定123.加工阶段的划分 134.工序的集中与分散 135.加工顺序的安排 146.减速箱输出轴工艺路线的确定 14六 机床设备的选用151机床设备的选用162工艺装备的选用16七 工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算16八、确定工序的切削用量20总结 22参考文献 23致谢 24冀中职业学院
6、毕业论文2一、 轴的设计计算1.1 设计任务：设计带式运输机单级斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴。已知输出轴传递的功率 P=10KW，从动齿轮的转速 N2=200r/min。从动轮的设计参数为：齿数 z=40，模数 Mn=5mm，螺旋角 =922，齿轮宽度为 b=100mm，工作是单向运转，采用角接触球轴承，轴端装联轴器。设计内容：1、轴的设计 2、轴的绘制 3、零件的分析；4、确定生产类型 5、确定毛坯的生产方法；6、工艺规程设计；设计要求：1、零件图一张(dwg 格式) 2、机械加工工艺过程卡片 1 张 3、毕业论文一份 1.2 从动轴设计1.2.1 选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为 45
7、 号钢，调质处理。查机械设计表 10-1 得： =60MPa1b1.2.2、按扭转强度初步计算轴端直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，从结构要求考虑，输出端轴径应最小。查机械设计表 10-3 可得，45 钢取 C=118107，因传动的压轴力会对轴产生较大的弯矩，所以 C 取大值，C=118。则轴端直径：mxCd5.40210nP332mi 定与外齿轮相配的轴段开有一个键槽，故将 增大 5%，得ind=42.5mm 再根据机械设计手册查得标准值取轴端为 =45mmmind 1.2.3、轴的结构设计（1）联轴器的选择冀中职业学院毕业论文3可采用弹性柱销联轴器，查机械设计课程设计
8、表 13-7 可得联轴器的型号为 HL4 联轴器：45x112 GB5014-1995（2）确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位。（3）确定各段轴的直径将估算轴 d=45mm 作为外伸端直径 与联轴器相配，1d考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径 为=52mm2d齿轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的
9、要求，装轴承处 应大于 ，取 =55mm，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径 应3d23d 4d大于，取 =60mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径 除3d4 5d冀中职业学院毕业论文4满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.考虑右端轴承轴肩定位 应大于 小于轴环直径 ，右端轴承型号与左端6d75d轴承相同,取 =55mm。7(4)选择轴承型号.由机械设计课程设计P117 表 12-5 初选角接触球轴承,代号为 7211AC,查手册可得:轴承宽度 B=21 安装尺 d=55,故轴环直径 =68mm， =64mm。5d6d(5）确定轴各段直径和长度段：
10、=45mm 长度取 =105mm1d1LII 段: 取 =50mm 初步考虑选用 7211AC 角接触球轴承，其安装内径为255mm,宽度为 21mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为 18mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定距离而定，为此，取该段长为 58mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小 2mm,故 II 段长：=（2+58）=60mm2LIII 段直径 =55mm3d= - + =21 - 4+20=37mm3轴 承 宽 轮 毂L套 筒段直径 =60mm 长度比齿宽略小，即 =96mm4 4L段直径 =66mm 长度
11、=10mm5d5段直径 =64mm 长度 12mm66段直径 =55mm 长度 18mm77L由上述轴各段长度可算得轴支承跨距如下图m38120963015L从 东 周1d23d4d567d冀中职业学院毕业论文5(6)按弯矩复合强度计算 求分度圆直径： mXmzd7.2036.9cos/405cos/2 求转矩： NnPT 56262 18.2015.9105.9求圆周力： dTFt 4736.52求径向力 Ntr 8.120tan4736an4、齿轮上作用力的计算轴承支反力：支点 A 处垂直面内支反力： NFRrV9.8612.7321水平面内支反力： tH421冀中职业学院毕业论文6由两边
12、对称，知截面 C 的弯矩也对称。截面 C 在垂直面弯矩为L=10.5+96+8+6=120.5 mNLRMV 5.192.029.8611截面 C 在水平面上弯矩为： H142675.023681(4)绘制合弯矩图计算弯矩 20355299584弯矩： mNMHV 8.152.9222(5)绘制扭矩图转矩： nPT 56262 08.42015.105.9(6)绘制当量弯矩图转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取 =0.2，截面 C 处的当量弯矩： mNMCA 17963)08.42(.158)T( 2522(7)校核危险截面 C 的强度 MPadWACA 63.601.79.03 该轴强度足够。
13、二生产纲领的计算与生产类型的确定机械加工的工艺规程的详细程度与生产类型有关，不同的生产类型由产品的生产纲领来区别。1.生产类型的确定（1）零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的影响。机械制造的生产类型一般分为大量生产、成批生产和单件生产，成批生产分为大批生产、中批生产、和小批生产。产量越大生产专业化程度越高。按重型机械、中型机械、和轻型机械的年生产量列出了不同的生产类型的规范如表 1冀中职业学院毕业论文7表 1 各种生产类型的规范零件的年生产纲领/件/年生产类型重型机械 中型机械 轻型机械单件生产 5 20 100小批生产 5100 20200 100500
14、中批生产 100300 200500 5005000大批生产 3001000 5005000 500050000大量生产 1000 5000 50000(2)生产类型的划分要考虑生产纲领还得考虑产品本身的大小及其结构的复杂性。2.生产纲领的计算（1）生产纲领是产品的年生产量。生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺规程起着很重要的作用，它决定了各工序所需的专业化和自动化的程度以及所选用的工艺方法和工艺装备。（2）零件的生产纲领的计算方式N=Qn(1+%)(1+%)结合生产实际：零件的备品率 %和零件的平均废品率 %分别取 4%和6%，假设产品的年产量 Q 要求为 200 件/年，每台产品中该零件
15、的数量为 1 件/台。所以综合以上数据代入上式中得：N=221 件（3）减速箱输出轴的体积估计为：零件的质量估计为 m=2.2kg零件的质量为所以查表 1 可得其属于轻型零件，生产类型为小批量生产。三减速箱输出轴的工艺性分析1.轴的工作原理：轴套上的两个齿轮一端置于减速箱内，一端置于输出终端，作用是输出转矩，传递动力，所以材料具有较高的抗弯强度、扭转强度。2.零件图样分析（1）该零件轴段的安排是呈阶梯型，中间粗两端细，符合强度外形原则，便于安装和拆卸。其加工精度要求较高，要有较高的形位公差，表面粗糙度最冀中职业学院毕业论文8高达到了 0.8m。零件的中心轴是设计基准和工艺基准。（2） mm 对
16、公共轴线的圆跳动为 0.012mm。0.2583（3）48mm 的左端面对公共轴线的圆跳动度为 0.012mm。（4）35mm 对公共轴线的的圆跳动度为 0.012mm。（5） mm35mm 键槽对基准 D 平行度为 0.08mm。0.534（6） mm50mm 键槽对基准 C 的平行度为 0，06mm .1028（7）零件的材料为 45 钢。（8）热处理（9） mm 为轴承配合，所以轴表面的精度，配合要求较高，Ra 为0.25830.8m。（10）各轴肩处过度圆角 R=1。（11）轴端加工出 45倒角，是为了便与装配。3.零件的工艺分析（1）零件的毛坯材料为 45，是典型的轴用材料，综合机械
17、性能良好。该材料是优质碳素钢，经调制处理之后具有良好的力学性能和切削加工性能。经淬火加高温回火后具有良好的综合力学性能，具有较高的强度、较好的韧性和塑性。（2）该轴式阶梯轴，其结构复杂程度一般，其有三个过渡台阶，一个锥度台阶。根据表面粗糙度要求和生产类型，表面加工根围粗加工和精加工。加工时应把精加工和粗加工分开，这样经多次加工以后逐渐减少了零件的变形误差。（3）此零件的毛坯为模锻件，外形不需要加工。（4）该轴的加工以车削为主，车削时应保证外圆的同轴度。（5）在精车前安排了热处理工艺，以提高轴的疲劳强度和保证零件的内应力减少，稳定尺寸、减少零件变形。并能保证工件变形之后能在半精车时纠正。（6）同
18、一轴心线上各轴 孔的同轴度误差会导致轴承装置时歪斜，影响轴的同轴度和轴承的使用寿命。所以在车削磨削过程中，要保证其同轴度。冀中职业学院毕业论文94 减速箱输出轴的表面粗糙度、形状和位置精度要求与表面粗糙度要求见表 2。表 2加工表面 尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度Ra（m）形位公差主轴左轴面 0.2583IT7 0.8 0.012A-B主轴左轴面 48 12.5主轴左轴面 0.534IT6 1.6左端锥面 12.535 轴面 0.258IT7 0.8 0.012A-B35 轴面 0.8243IT6 3.2 0.012A-B主轴右轴面 0.4128IT5 1.6主轴右端内螺孔M62-
19、1012P9 35 1.6 0.08D8P6 56 1.6 0.06C5 审查零件的结构工艺性（1）结构力求简单、对称，横截面尺寸不应该有突然地变化。（2）应有合理的模面和圆角半径（3）45 钢具有良好的锻性6 由于 48 的左端面的粗糙度为 1.6m，要求较高，需要磨削工艺。为了冀中职业学院毕业论文10磨削加工方便，不损坏 轴面粗糙度，应在该处加退刀槽 20.5mm。0.2583一方面在加工轴面时退刀需要。另一方面在磨削加工时能给刀具足够的进退空间。四 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图1毛坯的选择因为减速箱输出轴在工作过程中要承受冲击载荷、扭转力矩。且载荷比较大。为增强它的抗扭强度和冲击韧
20、度，毛坯应选用优质低碳钢。应为生产类型属于小批量生产，为了提高生产效率宜采用模锻方法制造毛坯。2 确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量（1） 公差等级根据零件图个部分的加工精度要求，锻件的尺寸公差等级为 8-12 级，加工余量等级为普通级，故取 IT=12 级。（2） 锻件的质量估算与形状复杂系数 S 的确定。锻件的质量为 mf=2.2kg形状系数 S 等于 mf/mn其中 mf为锻件的质量，m n为相应的锻件外廓包容体质量，S=2.2/2.8=0.786根据 S 值查相关文献可知锻件的形状复杂系数为 S1级，既简单级。（3） 零件表面粗糙度根据零件图可知该轴各加工表面的粗糙度至少为 0.8m。（
21、4） 毛坯加工余量的确定根据上面估算的锻件的质量、形状复杂系数与零件的长度，查表可得单边余量的范围为 1.72.2mm。由于零件为阶梯轴，可以把台阶相差不大的轴的毛坯合成为同一节。 对轴左端 的外圆表面粗糙度 0.8m 的要求，对其加工0.2583方案为粗车半精车磨削。查工艺手册得：磨削的加工余量为 0.4,半精车的加工余量为 1.5，粗车的加工余量为 4.5，总得加工余量为 6.4，所以去总的加工余量为6，将粗车的加工余量修正为 4.1 。精车后工序的基本尺寸为 35mm，其它各工序的基本尺寸为：冀中职业学院毕业论文11磨削：35+0.4=35.4半精车：35.4+1.5=36.9粗车：36
22、.9+4.1=41确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度：由工艺手册查得：精车后为 IT7，Ra 为 0.8m。半精车后为 IT8,Ra 为 3.2m，粗车后为IT11,Ra 为 16m。 对于 48 和 40 的外圆端面，为了提高加工效率，可以作为同一台阶。40 的外圆表面粗糙度为 1.6m，确定其加工方案为：粗车半精车精车。由工艺手册查得：精车的加工余量为 1.1，半精车的加工余量为1.5，粗车的加工余量为 4.5，所以总加工余量为 7.1，取加工余量为10，修正粗车余量为 7.4 。精车后工序的基本尺寸为 40，其他各工序的基本尺寸为:精车：40+1.1=41.1半精车：41.1+1.5=
23、42.6粗车：42.6+7.4=50确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度：精车后为IT7，Ra0.8m，半精车后为 IT8，Ra3.2m ，粗车后为IT11，Ra16m。对 48 的外圆端面，加工方案为粗车。粗车的加工余量为 2.0.其工序尺寸为粗车：48+2.0=50 35 和 30 的毛坯加工余量的确定：由于台阶相差较小，在确定毛坯时可处于同一台阶面，以 35 为对象，其外圆的表面粗糙度为Ra0.8m ,确定其加工法案为：粗车半精车磨削。精车后的尺寸为 35，其它各工序的基本尺寸为：磨削：35+0.4=35.4半精车：35.4+1.5=36.9粗车：36.9+4.1=41确定各工序的加工经
24、济精度和表面粗糙度：由工艺手册查得：磨削冀中职业学院毕业论文12后为 IT7，Ra 为 0.8m。半精车后为 IT8,Ra 为 3.2m，粗车后为IT11,Ra 为 16m。所以 30 的总加工余量为 41-30=11对轴端面加工余量的确定：根据轴的尺寸长度与零件直径，查工艺手册得端面的加工余量为 2 。五 选择减速箱输出轴的加工方法，制定工艺路线1定为基准的选择：正确的选择定位基准是设计工艺过程中的一项重要的内容，也是保证加工精度的关键，定为基准分为精基准和粗基准，以下为定位基准的选择。（1）粗基准的选择粗基准的选择应能保证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工序提
25、供精基准。所以为了便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表面为定为基准，或用外圆表面和顶尖孔共同作为定为基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都比较方便，一般用卡盘装夹。为了保证重要表面的粗加工余量小而均匀，应选该表面为粗基准，并且要保证工件加工面与其他不加工表面之间的位置精度。（2）精基准的选择根据减速箱输出轴的技术要求和装配要求，应选择轴右端面 和端面 为精基准。零件上的很多表面都可以以两端面作为基准0.25830.41283进行加工。可避免基准转化误差，也遵循基准统一原则。两端的中心轴线是设计基准。选用中心轴线为定为基准，可保证表面最后的加工位置精度，实现了设计基准和工艺基准的重合。
26、由于两轴面的精加工工序要求余量小且均匀，可利用其自身作为基准。2零件表面加工方法的确定根据零件图表各表面得加工要求，以及材料性质等各因素该轴为阶梯轴，以车削加工为主，由于 48 的左端面的粗糙度 Ra 为 0.8m，采用磨削加工。减速箱输出轴的各表面具体的加工方法如表 3冀中职业学院毕业论文13表 3加工表面 尺寸精度等级表面粗糙度Ra（m）加工方法 外0.2583圆面IT6 0.8 粗车半精车磨削48 外圆面 IT12 12.5 粗车 外0.534圆面IT7 1.6 粗车半精车精车锥面 3.2 粗车半精车 外0.2583圆表面IT6 0.8 粗车半精车磨削 0.824IT6 3.2 粗车半精
27、车 .1083IT6 1.6 粗车半精车精车左端面 IT12 12.5 粗车右端面 IT12 12.5 粗车螺纹孔 IT12 12.5 钻12P9 键 IT7 1.6 粗铣半精铣8P6 键 IT7 1.6 粗铣半精铣3.加工阶段的划分划分的原因：保证加工质量合理，划分加工阶段能合理地使用机床设备，便与热处理工序的安排，便于及时发现毛坯的缺陷，保护精加工过后的表面。阶段的划分：减速箱输出轴的加工质量要求较高，其中表面粗糙度要求最高为 Ra 0.8m，另外几处圆跳动也有较高的位置精度要求。精加工方案的确定，可将加工阶段分为粗加工，半精加工和精加工等几个阶段。粗加工阶段主要是为了切除各加工表面上的大
28、部分余量，提高生产量。将右端 30mm，左端35mm 的精基准的粗加工完成。是后续工序都可以采用精基准定位加工，保证冀中职业学院毕业论文14其它表面的精度要求，粗车左右端面。在半精加工阶段，是为各主要表面的精加工做准备，完成 、 、 、 轴表面的加工。0.25830.5340.8240.41283在精加工阶段，对 以及中段 两处进行加工。使其达到规定的.0.508质量要求。车削加工完成后则对 48 左端面，12P9、8P6 键槽进行铣削。4.工序的集中与分散该轴的生产类型为小批量生产，零件的结构复杂程度一般，但有较高的技术要求，可选用工序集中原则安排轴的加工工序。采用通用机床和部分高生产率专用
29、设备，配用专用夹具，与部分划线法达到精度，以减少工序数目，缩短工艺路线，提高生产效率。采用工序集中原则，有利于保证各加工面之间的位置精度要求，节省安装工件的时间，减少工件的搬动次数，使生产计划、生产组织工作得到简化，工作装夹次数减少，辅助时间缩短。5.加工顺序的安排（1）机械加工工序按先基准平面后其他的原则：机械加工工艺安排是总是先加工好定位基准面，所以应先安排为后续工序准备好定为基准。先加工精基准面，转中心孔及车表面的外圆。按先粗后精的原则：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求较高的各主要表面，后安排精加工。按先主后次的原则:先加工主要表面，如车外圆各个表面，端面等。后加工次要
30、表面，如铣键槽等。先外后内，先大后小原则：先加工外圆再以外圆定位加工内孔，加工阶梯外圆时先加工直径较大的后加工直径小的。次要表面的加工安排：键槽等次要表面的加工通常安排在外圆精车或粗磨之后，精磨外圆之前。对于轴左端 35mm 和中间 35mm 加工质量要求较高的表面，安排在后面，并在前几道工序中注意形位公差，在加工过程中不断调整、保证其形位公差。先面后孔原则：先加工端面，再铣键槽，钻螺孔。（2）热处理工序的安排在切削加工前宜安排正火处理，岂能提高改善轴的硬度，消除毛坯的内冀中职业学院毕业论文15应力，改善其切削性能。在粗加工后进行调质处理，能提高轴的综合性能。最终热处理安排在半精车之后磨削加工
31、之前。其能提高材料强度、表面硬度和耐磨性。在精加工之前安排表面淬火，这样可以纠正因淬火引起的局部变形，提高表面耐磨性。（3）辅助工序的安排在粗加工和热处理后，安排校直工序。在半精车加工之后安排去毛刺和中间检验工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该轴的工序安排顺序为：基准加工主要表面粗加工热处理主要表面半精加工主要表面的精加工（磨削）攻螺纹、铣键槽去毛刺、淬火回火等。6.减速箱输出轴工艺路线的确定根据以上的加工工艺过程的分析确定零件的工艺路线如表 4表 4工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具01 粗车左右端面及 45倒角CA6140 45刀 游标卡尺02 钻中心孔 CA61
32、40 麻花钻 卡尺03 粗车外圆 CA6140 60刀游标卡尺04 调质处理05 半精车外圆 CA6140 60刀游标卡尺、尺规06 校正 游标卡尺07 精车外圆 CA6140 60刀游标卡尺08 功右端螺纹 钻床Z515钻头 游标卡尺09 磨削 M1412 砂轮 游标卡尺10 粗铣键槽 铣床 铣刀 游标卡尺冀中职业学院毕业论文16X08311 半精铣键槽 铣床X083铣刀 游标卡尺12 去毛刺 手锤13 最终热处理和清洗14 最终热处理 卡尺 塞规六 机床设备的选用1机床设备的选用在本方案中，减速箱输出轴的生产类型为小批量生产，可以选用较高效率的专用机床和通用机床。根据该轴尺寸的大小要求，选
33、用卧式铣床 CA6140，外圆磨 M1412，台式钻床钻床 Z515。2工艺装备的选用在小批量生产的条件下，所用的刀具有通用道具和特殊刀具，量具有游标卡尺、卡尺、塞规等。另外还要用到夹具。七 工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算（1）轴左端 外圆表面。其加工路线为粗车半精车磨削。0.2583由工序 03、05、09 组成，据之前查到的加工余量得磨削余量为 0.4 。半精车为 1.5 。经修正后的粗车余量为 4.1 。确定总加工余量为 6 。计算各工序尺寸：磨削前：35+0.4=35.4半精车之前：35.4+1.5=36.9粗车前：36.9+4.1=41按照加工方法能达到的经济精度给各工序尺
34、寸确定公差,查工艺手册可知每道工序的经济精度所对应的值为：取磨削的经济精度公差等级为 IT6，其公差值为 T1=0.016mm。取半精车的经济精度公差等级 IT8，其公差值为 T2=0.039mm。冀中职业学院毕业论文17取粗车的经济精度公差等级 IT11，其公差值为 T3=0.16mm。 其数据如下表表 5工序名称工序余量（mm）加工经济精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)磨削 0.4 IT6 0.8 35 0.2583半精车 1.5 IT8 3.2 35.4 35.40-0.039粗车 4.1 IT11 12.5 36.9 36.90-0.16锻造 2 4
35、1 412现用计算法对磨削径向的工序量进行分析：查表得 Z1=0.4mm。则半精车基本尺寸为 A2=35+0.4=35.4mm，半精加工工序的经济加工精度等级为 IT8 级。可确认其公差值 0.039mm，故取 A1=（35.40.02）mm。工序最大余量 Z1max=35.42-35.008=0.412mm工序最小余量 Z1min=(35.4-0.02)-(35+0.025)=0.365mm(2)对轴左端 48 外圆表面，加工工艺路线为粗车，尽由工序 03 组成。查表可得粗车余量为 2.0mm。取粗车的经济精度公差等级 IT11，查表可确认其公差值为 0.16mm。将上面数据填入下表表 6工
36、序名称 工序余量（mm）加工经济精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)粗车 2 IT11 12.5 48 48锻造 2 50 502（3）对轴左端 外圆表面加工工艺路线为：粗车半精车0.534精车。由工序 03、05、07 组成，查表可得个工序余量：精车余量为 1.1mm,半冀中职业学院毕业论文18精车余量为 1.5mm，修正后的粗车余量为 3.4mm。总加工余量为 6mm。计算各项工序尺寸：精车后达到图纸上的尺寸 ，其表面粗糙度为0.534Ra1.6m。精车前尺寸：40+1.1=41.1mm半精车前尺寸：41.1+1.5=42.6mm粗车前尺寸：42.6+3.
37、4=46mm按照各工序所得到的经济精度所对应的值精车的经济精度公差等级 IT7，其公差值 T1=0.025mm。半精车的经济精度公差等级 IT8，其公差值 T2=0.039mm。粗车的经济精度公差等级为 IT11，其公差值 T3=0.16mm。将上面的数据填入下表：表 7工序名称 工序余量（mm）加工经济精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精车 1.1 IT7 1.6 40 0.534半精车 1.5 IT8 3.2 41.1 41.10-0.039粗车 7.4 IT11 12.5 42.6 42.60-0.16锻造 2 50 502用计算发对精车径向的工序量
38、Z2 进行分析：查表 Z2=1.1mm，则半精车的基本尺寸为 A2=40+1.1=41.1mm。半精加工工序的经济加工精度等级达到 IT8 级。确定公差值为 0.039mm,所以A1=（41.1+0.02）mm。工序最大余量 Z2max=(41.1+0.02)-(40+0.034)=1.106mm工序最小余量 Z2min=（41.1-0.02）-（40+0.05）=1.07mm.（4）对轴锥度面的加工工序为：粗车半精车。由工序 03、05 组成，表面粗糙度 Ra3.2m 。冀中职业学院毕业论文19（5）对轴中端 mm 外圆表面，加工工艺路线为：粗车半精车0.2583磨削。由工序 03、05、0
39、9 组成。查工艺手册得各加工余量：磨削余量为0.4 。半精车为 1.5 。经修正后的粗车余量为 4.1 。确定总加工余量为 6 。磨削前：35+0.4=35.4半精车之前：35.4+1.5=36.9粗车前：36.9+4.1=41取磨削的经济精度等级为 IT6，公差值为 T1=0.016mm。取半精车的经济精度等级为 IT8，公差值为 T2=0.039mm。取粗车的经济精度等级为 IT11，公差值为 T1=0.16mm。将以上数据填入表格表 8工序名称 工序余量（mm）加工经济精度（mm）表面粗糙度 Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)磨削 0.4 IT6 0.8 35 0.2583
40、半精车 1.5 IT8 3.2 35.4 35.40-0.039粗车 4.1 IT11 12.5 36.9 36.90-0.16锻造 2 41 412（6）对轴右端 外圆面，精车之后的尺寸精度为 表面粗糙0.82435 0.82435度 Ra3.2m。确定工艺路线：粗车半精车。查工艺手册可知半精车的加工余量为 1.5mm，且总加工余量为 6mm，则粗车余量为 4.5mm。取半精车的经济精度公差等级为 IT8，其公差值为 T1=0.039mm。粗车的经济精度公差等级为 IT11，其公差值为 T2=0.16mm。将以上数据填入表格表 8冀中职业学院毕业论文20工序名称 工序余量（mm）加工经济精度
41、（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)半精车 1.5 IT8 3.2 35 0.82435粗车 4.5 IT11 12.5 36.5 36.50-0.16锻造 2 41 412（7）对轴右端 外圆表面：其加工路线为粗车半精车精0.41283车。由 03、05、07 组成，查表各工序的加工余量：精车加工余量为 1.1mm。半精车为 1.5mm。总加工余量为 11mm。那粗车的加工余量为 11-2.6=8.4mm。按照所能达到的经济精度查得每道工序所对应的公差值为：取磨削的经济精度等级为 IT6，公差值为 T1=0.025mm。取半精车的经济精度等级为 IT8，公差值为
42、 T2=0.039mm。取粗车的经济精度等级为 IT11，公差值为 T1=0.16mm。计算各工序尺寸精车：30+1.1=31.1mm半精车：31.1+1.5=32.6粗车：32.6+8.4=41将以上数据填入下表表 10工序名称 工序余量（mm）加工经济精度（mm）表面粗糙度Ra(m)工序基本尺寸(mm)尺寸、公差(mm)精车 1.1 IT7 16 30 0.41283半精车 1.5 IT8 3.2 31.1 31.10-0.039粗车 8.4 IT11 12.5 32.6 32.60-0.16冀中职业学院毕业论文21毛坯 2 41 412八、确定工序的切削用量确定切削用量的原则：首先应选去
43、尽可能大的背吃刀量，其次在机床动力和刚度允许的条件下，又满足以加工表面粗糙度的情况下，选取尽可能大的进给量。最后根据公式确定最佳切削速度。1、工序 01，粗车轴的左右端面该工序为两个工步，工步 1 是以左边定位。粗车右端面；工步 2 是以右边定位，粗车左端面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，故其选用的切削用量相同。 背吃刀量的确定：根据加工余量，工步 1 和工步 2 的北吃刀量都为 2.5mm 进给量的确定：本设计采用的是硬质合金车刀，工件材料是 45 钢，查表取进给量f0.86mm/r 切削速度的计算：硬质合金车刀切削 45 钢时，取切削速度 V 为 60m/min，根据公
44、式n=1000Vc/ d，可得车床转速 n=100060/ 35r/min，查表 CA6140 的主轴转速范伟为 101400，14001580（r/min） ，符合要求。2、工序 03 粗车及工序 05 半精车 该工序为工步 1 粗车和工步 2 半精车，则进给量依次为ap1=z=1.7mm， ap2=z=0.8mm查表得 粗车 f1=0.86mm/r半精车，取 Vc 为 90m/min，则 n=819r/min (n=1000Vc/ d)粗车，取 Vc 为 60m/min，则 n=546r/min3、工序 05、工序 07 的过渡面部分粗车半精车尺寸为 48 的轴肩两端面粗车尺寸为 40 轴
45、段与 35 轴段的过渡端面其切削用量与上述结论类似，不再计算冀中职业学院毕业论文224、其余工序粗车加工时，取 f=0.81mm/r Vc=60m/min n=546 r/min半精车加工时，取 f=0.51mm/r Vc=90m/min n=819 r/min精加工时，取 f=0.2mm/r Vc=120m/min n=955 r/min皆符合要求。5、磨削加工轴段 两端0.2583查表取磨削深度进给量为 0.032mm工件的运动速度为 15m/min背吃刀量等于磨削余量 0.3mm6、工序 10、11 粗铣及半铣键槽对 12P9 键槽 粗铣：每一行程 ap1 =0.3mm Vc=22mm/
46、min fm=350 m/min半精铣：每一行程 ap2=0.2mm Vc=25mm/min fm=395 mm/min对 8P6 键槽、粗铣，每一行程 ap1=0.3mm Vc=21mm/minfm=370 mm/min半精铣每一行程 ap2=0.2mm Vc=24mm/minfm=420 mm/min（查表 516机械制造技术基础课程设计指导教程 ，刀具为高速钢键槽铣刀）7、工序 8，粗钻直径为 6 的两螺纹孔本工序采用的是莫民锥柄花钻查表得：钻头直径为 6mm 进给量 f=0.13mm/r，切削速度 Vc=20m/min。冀中职业学院毕业论文23总 结在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的
