CA6140车床输出轴的加工工艺设计

浙江工业大学成教毕业论文 摘要 机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用，而机械加工工艺的编制是机械制 造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺和夹具设计，着重于 几个重要表面的加工，具有一定的尺寸、形状、位置要求，还有一些强度、表面粗糙度要 求等，然而这些都会在文中得以体现。 关键词：制造；输出轴；加工工艺；夹具。 1 2 CA6140 车床输出轴的加工工艺设计 目录 一²零件的工艺设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 (一)零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 (二)选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图„„„„„„„„„„„„„„„5 (三)选择加工方法，制定加工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 二²工序设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 (一)选择机床 根据工序选择机床„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 (二)选用夹具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 (三)选用刀具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 (四)选用量具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 (五)确定工序尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 三²夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 (一)定位方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 (二)分度设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18 (三)切削力和夹紧力的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18 四²确定切削用量及基本工时„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 (一)切屑用量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 (二)基本工时„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 五²设计总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 六²参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22 七²致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23 2 浙江工业大学成教毕业论文 前言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、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，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我个 人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，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。 我也相信通过课程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。 第一章 零件的工艺设计 (一)零件的工艺分析 1．零件结构功用分析 该零件车床输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使车床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。 2．零件技术条件分析 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。 3．零件结构工艺性分析 上图零件结构比较简单，其主要加工的面有φ 55、φ 60、φ 65、φ 75、φ 176 的外圆 3 4 CA6140 车床输出轴的加工工艺设计 柱面，φ 50、φ 80、φ 104 的内圆柱表面，10 个φ 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、φ 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φ 55 的左端面、φ 80 内孔 圆柱面对φ 75、φ 60 外圆轴线的跳动量为 0.04mm, φ 20 孔的轴线对φ 80 内孔轴线的位置 度为φ 0.05mm,键槽对φ 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。所以该零件在 基准选择和加工工艺路线安排上有较高的要求。 4．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 0.05—0.10mm 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 毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的 阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多 少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确 定也是一个非常重要的问题。 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可 能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材 2、锻造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。 根据零件的材料，推荐用型材或锻件，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，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。本零件生产批量为中 批量，所以综上所叙选择锻件中的模锻。 2．确定毛坯尺寸，设计毛坯图 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,见表１。铸 4 浙江工业大学成教毕业论文 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：r=2 内 圆角半径：R=2。按表 5-11，外模锻斜度α =5。，内模锻斜度α =7。。下图为本零件的毛坯图： （三） 、选择加工方法，制定加工艺路线 1．零件加工方法选择 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。 ①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φ 176、φ 55、φ 60、φ 65、φ 75 外圆柱表面。 ②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φ 55、φ 60、φ 65、φ 75 外圆柱面，φ 80、φ 20 孔等。 ③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