减速器输出轴机械加工工艺规程设计书

机械制造技术基础课程设计计算说明书设计题目：减速器输出轴机械加工工工艺规程设计专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：姓名：指导老师：日期：校名：华南理工目录一．机械制造课程设计的目的...............................3二．生产纲领的计算与生产类型的确定.......................31.生产纲领的计算..............................................32.生产类型的确定..............................................4三．减速箱输出轴的工艺性分析.............................41.减速器输出轴的用途和工作原理.................................52.零件图样分析.................................................53.减速箱输出轴的技术要求.......................................54.审查减速器输出轴的工艺性.....................................7四．选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图...................71.毛坯的选择..................................................72.确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量............................8五．选择减速箱输出轴的加工方法，制定工艺路线.............81.定位基准的选择..............................................82.零件表面加工方法的选择......................................93.加工阶段的划分..............................................94.工序的合理组合..............................................105.加工顺序的安排..............................................106.零件的工艺路线的确定........................................11六．工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算.............12七．工序设计（选择加工设备和工艺设备）...................181.选择加工设备................................................182.选择工艺设备................................................18八．确定工序的切削用量...................................191.背吃刀量的确定...............................................192.进给速度的确定...............................................193.切削速度的确定...............................................19九.填写工艺过程卡和主要工序的工序卡.....................20十．设计体会..............................................21十一．参考文献............................................21十二．附件................................................22一．课程设计的目的1.加强对理论知识的理解，并且能把理论只是和课内外的生产实践相结合，从而解决零件在加工中定位，加紧以及工艺路线的安排，工艺尺寸的确定等一系列实际问题，最终保证零件的加工质量。2.提高基本意识和技能，通过课程设计，掌握工艺规程和工艺装备设备设计的方法和步骤，初步具备设计工艺规程和工艺装备的能力，进一步培养学生识图、绘图、计算和编写技术文件的基本技能。3.锻炼使用手册及图表资料的能力,能够熟练地依据给定的任务而查找相关的资料、手册及图表并掌握其中的设计信息用于设计参数的确定。4.培养规范意识，通过课程设计，使学生养成遵守国家标准的习惯，学会使用与设计有关的手册、图册、标准和规范。二．生产纲领的计算与生产类型的确定1.计算生产纲领a、计算：N=Qn(1+a%)(1+b%)N——零产品的生产纲领就是其年生产量，用字母N表示，通常按下式件的生产纲领（件/年）；Q——产品的年产量（台、辆/年）；n——每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）；a%——备品率，一般取2%-4%；b%——废品率，一般取0.3%-0.7%。结合生产实际：备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%；产品的年产量Q要求200件/年，每台产品中该零件的数量n为1件/台。将各数据代入上式可得年产量:N=200*1*(1+3%)(1+0.5%)=207（件）b、离心机主轴的重量估计值为2.4kg.2.确定生产类型机械制造业的生产类型一般可分为大量生产，成批生产和单件生产三种类型。其中，成批生产又可分为大批生产、中批生产、小批生产三类。显然，产量越大、生产专业化程度应该也越高。零件的生产类型是指零件的年生产纲领和产品特征来确定的。按重型机械、中型机械和轻型机械的年生产量列出不同生产类型的规范,如下表：表2不同机械产品的零件质量型别表机械产品类别加工零件的质量/kg轻型零件中型零件重型零件电子工业机械44～3030机床1515～5050重型机械100100～20002000表3各种生产类型的规范生产类型零件的年生产纲领/（台/年或件/年）轻型机械中型机械重型机械单件生产≤100≤20≤5小批生产100～50020～2005～100中批生产500～5000200～500100～300大批生产5000～50000500～5000300～1000大量生产50000050001000查表2得，该零件为中型零件，再由此查表3可知，该减速箱输出轴生产类型为小批生产。三．减速器输出轴的工艺性分析1.减速器输出轴的用途和工作原理此轴用于输出转矩、传递动力。轴安装在单列圆锥磙子轴承上，轴承盖凸缘挡住轴承外圈，因此轴得到轴向定位。齿轮和半联轴器用轴肩、轴套和挡圈轴向定位，用平键作周向定位，以传递运动和转距。该轴套上两个齿轮，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。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，表面粗糙度最高达到了0.8µm。零件的中心轴是设计基准和工艺基准。（2）φ0.0250.00835mm对公共轴线的圆跳动为0.012mm。（3）ø48mm的左端面对公共轴线的圆跳动度为0.012mm。（4）ø35mm对公共轴线的的圆跳动度为0.012mm。（5）φ0.050.03440mm×35mm键槽对基准D平行度为0.08mm。（6）φ0.0410.02830mm×50mm键槽对基准C的平行度为0.06mm（7）零件的材料为45钢。（8）热处理T224（9）φ0.0250.00835mm为轴承配合，所以轴表面的精度，配合要求较高，Ra为0.8µm。（10）各轴肩处过渡圆角R=1。（11）轴端加工出45°倒角，是为了便与装配。3.减速箱输出轴的技术要求图一加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等级表面粗糙度/μm形位公差/mmA0.017，IT7Ra0.8L0.017，IT7Ra12.5无BΦ48无Ra12.5无GΦ48无Ra1.6HΦ48无Ra3.2无C0.016，IT6Ra1.6无D0.030.01Φ350.030.0135Φ0.030.01φ350.030.0135φ0.030.0135φ0.030.0135Φ0.030.0135Φ03.001.03503.001.03503.001.0350.017，IT7Ra0.8E0.16，IT11Ra3.203.001.035无J0.16，IT11Ra3.2无F0.013，IT6Ra1.6无K0.013，IT6Ra12.5无表1减速器输出轴零件技术要求表4.审查减速器输出轴的工艺性分析零件图可知，传动轴的所有表面都要求切屑加工，并在轴向方向上产生台阶表面,并且粗糙程度都不同,这样有利于主轴高速旋转时的各表面的应力条件,主要工作表面虽然加工精度要求相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。所以该零件的工艺性好。a.45号钢具有良好的可锻性。b.结构力求简单、对称、横截面尺寸不应有突然变化。c.为了装卸轴承和齿轮方便、去除毛刺，轴两端应该有倒角。d.为了减少应力集中，各轴肩过渡处应有合理的圆角。e.轴上有两个键槽，可用铣刀加工，而且效率高。f.由于ø48的左端面的粗糙度为1.6µm，要求较高，需要磨削工艺。为了磨削加工方便，不损坏φ0.0250.00835轴面粗糙度，应在该处加褪刀槽2×0.5mm。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。键槽12P9侧12P90.036Ra1.6键槽12P9底无无Ra3.2无键槽8P6侧面8P60.043Ra1.6键槽8P6底面无无Ra3.2无内螺纹孔2×M6深10无无无四．选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图1.毛胚的选择由于该输出轴在工作过程中要承受扭转和冲击载荷，为增强轴的抗扭强度和冲击韧性，获得纤维组织，毛坯选用热扎圆钢，钢材选用45钢。又轴的轮廓尺寸不大，且生产类型属于小批生产，为得到合适合适的生产效率和圆钢的精度，宜采用模锻方法制造毛坯。减速箱输出轴是阶梯轴，并且各阶直径相差不大，可直接选用棒料，也可直接采用模锻方法制造毛坯。2.确定毛胚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）锻件质量的估算与形状复杂系数S的确定。○1已知机械加工后轴的重量为2.4kg,由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为3.0kg。○2形状复杂系数S=mt/mN其中为相应的锻件外廓包容体质量，则：S==2.4kg/3.0kg=0.8根据S的值查参考文献，可知锻件的形状复杂系数为S1级（简单）。（0.63S=1）（3）零件的表面粗糙度依据零件图可知，该轴各加工表面的粗糙度均大于0.8μm。（4）锻件的材质系数由于该轴的材料为４５钢，是碳的质量分数小于０.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M1级。（5）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1.7～2.2mm。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。根据具体尺寸，可将B和C合成同一节，将D、E、F合成一节。具体加工数据见章节六。根据毛胚加工余量分析，可画出零件毛胚图。五．拟定的工艺加工路线过程1.定位基准的选择错误!未找到引用源。粗基准的选择一般采用轴的外圆表面作为粗基准，这样可以使得定位、装夹和加工变得很方便，而且这也符合基准统一原则。以它为粗基准定位加工顶尖孔，为后续工序加工出精基准，这样使外圆加工时余量均匀，避免后续加工精度受到“误差复映”的影响。提高工件加工时工艺系统的刚度，可采用外圆表面和一端中心轴共同作为定位基准，这样可以使定位基准与设计基准重合并获得较高的定位基准。错误!未找到引用源。精基准的选择零件上的很多表面都以两端