轴类设计第六组改

1课程设计说明书（机械制造技术基础）题目：设计轴零件的机械加工工艺及工艺装备（机床夹具）学院瓯江学院专业机电工程与自动化班级11机械本一班学号学生姓名指导教师胡大志学生姓名:王超徐日唐建波俞东辰柳佳铭曾伟誉2下面是每个人主要负责内容：王超：1.轴的工艺分析2.生产类型及毛坯的选择3.绘制毛坯图柳佳铭：1.拟定工艺路线唐建波：1.夹具及道具的选用2.总结3.word排版4.各加工表面的加工方案徐日：1.确定机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸曾伟誉：1.切削用量的计算俞东辰：1.编制工艺卡片2.编制各工序卡片及每个工序的画图3.CATIA的制作3目录一、计算生产纲领，确定生产类型二、零件分析1、零件作用(含用途)2、零件的工艺分析（含技术要求、工艺性）三、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯的形状四、工艺规程的设计1、定位基准的选择（1）粗基准的选择（2）精基准的选择2、零件表面加工方法的选择3、加工阶段的划分4、工序的集中与分散5、制定工艺路线（1）工艺路线方案一（2）工艺路线方案二（3）工艺路线方案比较、分析（4）确定具体的工艺路线（含机床、工艺装备的选用）6、确定机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸7、绘制毛坯图8、计算确定切削用量及基本工时（1）切削用量的计算4（2）时间定额的计算五、总结六、参考文献七.工艺文件一.计算生产纲领，确定生产类型轴属于中型机械类零件。《机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点》可查出，轴的生产类型为小批生产。(1)毛坯采用型材，精度较高，余量大(2)加工设备采用通用机床(3)工艺装备采用通用夹具或组合夹具、通用刀具、通用量具、标准附件(4)工艺文件需编制简单的加工工艺过程卡片(5)加工采用画线、试切等方法保证尺寸，生产效率低，要求操作工人技术熟.5二.零件分析1.零件的用途轴在各种机械或传动系统中广泛使用，用来支承传动零件并传递转矩传递动力。作用是传递动力和改变输出轴运动方向。该零件具有足够的强度，刚度和韧性，以适应其工作条件。该零件的的精度和表面粗糙度要求很高。零件图分析：该零件主要加工表面有圆柱，退刀槽，倒角，孔，锥孔,锥圆。圆柱从左到右依次为(1)直径为Ø140js6，长50mm表面粗糙度为Ra0.8um的的圆柱。左端面有两个螺纹孔M8EQS.右端面表面粗糙度为Ra0.8（2）直径为Ø90h6，长40mm表面粗糙度为Ra0.8um的圆柱！右端面表面粗糙度为Ra1.6Ø90h6轴心线对7：24锥圆和Ø50h5的公共轴心线的同轴度公差为0.002.（3）直径为Ø85h5，长70mm表面粗糙度为6Ra0.8um的圆柱！右端面是宽为4深度为2的退刀槽。Ø85h5轴心线对7：24锥圆和Ø50h5的公共轴心线的同轴度公差为0.002.（4）螺纹孔M85x2长39mm（5）Ø77h67:24锥圆，长39mm.右端面是宽为4深度为2的退刀槽（6）直径为Ø60长196mm表面粗糙度为Ra1.6um的圆柱！右端面是宽为4深度为2的退刀槽（7）螺纹孔M55x2长66mm。右端面是宽为4深度为2的退刀槽（8）直径为Ø50h5，长28mm表面粗糙度为Ra3.2um的圆柱！右端面是宽为4深度为2的退刀槽（9）直径为Ø46h5,长20mm表面粗糙度为Ra0.8um的圆柱！孔从左到右依次(1)7:24锥孔长81.78mm（2）直径为Ø46,长40mm表面粗糙度为Ra1.6um的孔！（3）直径为Ø30,长40mm表面粗糙度为Ra3.2m7的孔！(4）直径为Ø26,长383.22表面粗糙度为Ra3.2um的孔！（5）直径为Ø35H7,长50mm表面粗糙度为Ra0.8um的孔！Ø35H7轴心线对7：24锥圆和Ø50h5的公共轴心线的同轴度公差为0.002.该零件总长595未标注粗糙度之处粗糙度一律为Ra3.2um.2.轴的技术要求(1)两处1：12锥圆及7：24锥孔用着色法检验，接触面积不少于80%（2）材料：38钢（3）热处理：T235HBW,D0.6-850(4)倒角C1零件技术要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等级表面粗糙度/um形位公差/mm8轴长595无3.2无Ø140js6圆柱的左端面1400.012IT60.8无Ø140js6的左端面到Ø90h6的左端面的长度50无3.2无Ø140js6圆柱的右端面1400.012IT60.8无Ø90h6圆柱的长度40无1.6同轴度0.002Ø90h6的圆柱右端面020.0040.022IT61.6无Ø85h5圆柱的长度70IT50.8同轴度0.002M85X2的长度22自由公差3.2无1:12锥圆34无0.8无M75X2右端面到Ø60圆柱左端面的长度4无3.2无9M75X234无3.2无Ø60圆柱的长度192无1.6无Ø60圆柱右端面到M55X2左端面的长度4无3.2无M55X2的长度66无3.2无M55X2右端面到Ø50h5圆柱右端面的长度4无3.2无Ø50h5圆柱的长度28IT53.2无Ø35H7孔的长度50IT70.8同轴度0.002Ø46h5圆柱的长度20IT50.8同轴度0.002Ø26孔的长度383，22无3.2无Ø30孔的长度40无3.2无Ø46孔的长度40无3.2无7：24锥孔81.78无0.8无10Ø60圆柱右端面到Ø46h5右端面的长度122无3.2无三、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯的形状1.轴类零件的毛坯：轴类零件可根据使用要求，生产类型，设备条件及结构，选用棒料，锻件等毛坯形式。对于外圆差距不大的轴，一般棒料为主。对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料有减少机械加工的工作量，还可以改善机械性能。根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻二种。中小批生产多采用自由锻，大批量生产时采用模锻。2.轴类零件的材料：轴类零件的材料应根据不同的工作条件和使用要求选择不同的材料并采用不同的热处理。35号钢,45号钢,40Cr是轴类零件常用的材料，它们价格便宜经过调质（或正火）后，得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合性能。1140Cr适用于中等精度而转速较高的轴类零件。本零件由于图纸已给出材料所以，该轴采用38CrMoAl四、拟定加工工艺路线1定位基准的选择原则在最初的工序中只能选择未经加工的毛坯表面(即铸造、锻造或轧制等表面)作为定位基准，这种表面称为粗基准。用加工过的表面作定位基准称为精基准。（一）精基准的选择原则选择精基准应考虑如何保证加工精度和装夹准确方便，一般应遵循如下原则。1、应尽可能选用加工表面的设计基准作为精基准，避免基准不重合造成的定位误差。这一原则就是“基准重合”原则。2、当工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，这就是“基准统一”原则。3、当精加工和光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表12面与其他表面之间的位置精度则要求由先行工序保证，即遵循“自为基准”的原则。4、为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，在选择精基准时，可遵循“互为基准”的原则。5、精基准的选择应使定位准确，夹紧可靠。为此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度.以提高其位置精度。（二）粗基准的选择原则粗基准的选择影响各加工面的余量分配及不需加工表面与加工表面之间的位置精度。这两方面的要求常常是相互矛盾的，因此在选择粗基准时，必须先明确哪一方面是主要的。1、如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的相对位置要求，一般应选择不加工表面为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作粗基准。2、如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准。13根据上述定位基准的选择原则，结合图纸得：根据基准统一原则，选取轴心线作为精基准，即选择轴的两端面中心孔作为定位基准，可以很方便地加工各轴肩端面和各外圆表面，而且能保证图纸要求的加工精度。根据粗基准的原则选择外圆表面作为粗基准。2确定各表面的加工方法根据加工表面的精度和表面粗糙度要求，查表《外圆表面加工方案》可得各加工表面的加工方案,详见表各加工表面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra/um加工方案Ø140js6外圆轴肩IT6IT11以上0.8粗车→半精车→粗磨→半精磨Ø90h6外圆轴肩IT6IT11以上0.8粗车→半精车→粗磨→半精磨Ø85h5外圆轴肩IT5IT11以上0.8粗车→半精车→粗磨→半精磨M85x23.2粗车→半精车→车削螺纹14Ø77h67:24锥圆0.8粗车→半精车→粗磨→半精磨→车削锥圆M75X23.2粗车→半精车→车削螺纹Ø60外圆轴肩IT7IT11以上1.6粗车→半精车→精车Ø46h5外圆轴肩IT5IT11以上0.8粗车→半精车→粗磨→半精磨Ø50h5外圆轴肩IT5IT11以上0.8粗车→半精车→粗磨→半精磨M55X23.2粗车→半精车→车削螺纹Ø69.8507:24锥孔3.2钻→扩→镗孔Ø46IT6IT11以上1.6钻→扩→半精铰→精铰孔Ø30IT8IT11以上3.2钻→扩→半精铰孔Ø26IT83.2钻→扩→半精铰15IT11以上孔Ø35H7IT7IT11以上0.8钻→扩→半精铰→精铰左端面IT6IT以上0.8粗铣→半精铣→精铣右端面IT8IT10以上1.6粗铣→半精铣→精铣Ø140JS6右端面IT6IT8以上0.8粗铣→半精铣→精铣Ø90h6右端面IT6IT8以上0.8粗铣→半精铣→精铣3.加工阶段的划分根据以上相关知识和分析可知，轴主要表面的加工可划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。4.工艺路线方案根据上述分析，初步拟定两个机械加工工艺路线方案。工艺路线方案一工序工序名称工序内容定位基准加工16号设备1锻造锻造毛坯2车，钻分别车两端、钻两端B2.5中心孔，总长车到595圆柱面3粗车半精车粗车Ø140js6、Ø90h6Ø85h5、Ø60,Ø46h5、Ø50h5各外圆及轴肩端面，倒角，五处退刀槽4X2,再半精车，保证外圆及长度尺寸符合图纸要求两中心孔4粗车半精车车削外螺纹粗车M85x2M75x2M55x2再半精车，最后车削外螺纹5磨削粗磨Ø140js6、Ø90h6、Ø85h5、Ø60、Ø46h5、Ø50h5外圆及轴肩端面;再粗磨Ø140js6、Ø90h6、两中心孔17Ø85h5、Ø46h5、Ø50h5.保证外圆及长度尺寸符合图纸要求6车车削1:12锥圆两中心孔7孔加工Ø69.8507：24锥孔长81.78Ø46孔长40Ø30孔长40Ø26孔长383.22Ø35H7孔长502XM8EQS两中心孔8粗铣半精铣精铣粗铣左右两端面,Ø140JS6右端面,Ø90h6右端面;再半精铣;最后精铣两中心孔9终检按图样技术要求全部检验，重点是两处1：12锥圆及7：24锥孔用着色法检验18工艺路线方案二工序号工序名称工序内容定位基准加工设备1锻造锻造毛坯2车粗车左端面钻中心孔，车各圆柱面留半精车、精车余量两中心孔3车粗、精车右端面两中心孔4车粗车φ140外圆柱面两中心孔5车粗车各外圆及轴肩端面ø90、ø85、ø77、ø60、ø55X2ø50、ø46外圆和轴肩端面均余量两中心孔6铣槽和平面R2和ø4垂直于轴线，加工两中心孔19ø85、ø77和ø60、ø55、ø50的两端面7研修研修中心孔8半精车半精车左端各圆柱面到要求两中心孔9半精车半精车左端台阶到要求并倒角两中心孔10孔加工钻φ26的通孔，扩φ35、φ30、φ46和16.3°锥形孔留镗孔余且深度达到要求量两中心孔11孔加工镗φ35、φ30、φ46和16.3°锥形孔到要求，倒角两中心孔12磨削粗磨、半精磨、精磨各个外圆及轴肩端面、保证外圆粗糙度及长度尺寸符合图纸要求13终检按图样技术要求全部检验5.方案比较：从两个加工工艺路线方案可以看出，方案一每个工序20内所包括的加工内容多，为工序集中原则，有利于采用自动化程度较高的高效率机床和工艺装备进行加工，生产效率高，工序数少，工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装