机械设计制造及其自动化课程设计

课程设计说明书题目：

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指导教师：

2010 年月日

2.计算生产纲领，确定生产类型。···················- 1 -

3.零件的工艺分析··························- 1 -

4.确定毛坯·····························- 2 -

4.1确定毛坯种类························- 2 -

4.2确定加工余量，毛坯尺寸及公差················- 2 -

5.工艺规程设计···························- 4 -

5.1定位基准选择························- 4 -

5.2确定工艺路线························- 4 -

5.2.1表面加工方法选择···················- 5 -

5.2.2工艺路线的确定····················- 5 -

5.3.机械加工余量，工序尺寸及公差的确定·············- 6 -

5.4 加工设备及工艺装备的选择··················- 9 -

5.4.1 机床的选择······················- 9 -

1.工序1是锯断，选用G72弓锯床···············- 9 -

2.工序2.

3.5.6.7，为粗车和半精车阶段，各工序的工步数也不多，小批量生

产，选择普通卧式机床就满足要求，而且零件的尺寸不大，选用经济，最常见的C6132A型卧式机床。·······················- 9 -

3.工序8为铣削，工序简单，应选用常用机床，因此选X62W型铣床。 - 9 -

4.工序11.12.13是磨削，选用M1332E/75C外圆磨床进行。····- 9 -

5.4.2 夹具的选择······················- 9 -

5.4.3 刀具的选择······················- 9 -

5.4.4 量具的选择······················- 9 -

5.5 切削用量及时间定额的确定·················- 10 -

6. 设计心得体会··························- 11 -

7. 参考文献····························- 12 -

1.序言

机械制造技术基础课程设计是我们学习了大部分的机械知识之后进行的一次课程设计，通过该课程设计能使我们综合用学习过的各类知识，使我们活学活用，是用理论的知识来解决实际的问题的一次检验，为以后做好毕业设计，走上工作岗位进行一次较为综合全面训练和准备。这门课程设计要求我们全面的综合运用课程知识及先修课的知识，进行零件的加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，通过本次课程设计，能够培养我们综合运用机械制造工程原理和专业课的理论知识，集合以前进行的金工实习中学到的实践知识，独立的分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度的零件工艺规程的能力，以及使我们熟悉并运用有关手册，图标，规范等进行查询的能力。提高了我们识图，制图，运算和编写技术文件的能力，培养我们独立思考和独立工作的能力，为以后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。

这次课程设计是我们机械制造技术基础的一个阶段性的总结，是对课堂中学习的理论知识的一个实际应用过程，由于我们都是缺少很多的知识和经验，所以所做的实际中还有许多的不足之处，恳请老师对我们的错误提出批评，给予指导。

2.计算生产纲领，确定生产类型。

由题目知，该输出轴为轻型零件，产量为200件。

由《机械制造工艺设计简明手册》(以下简称《简明手册》)中得知，该零件是成批，小批量生产。

确定该零件为小批量生产，初步确定工艺方案为：工艺过程划分阶段，工序适当集中，加工设备以通用设备为主采用通用夹具生产.

3.零件的工艺分析

题目中给出的为输出轴，其作用是：传递内部的转矩，是外部获得一定的转动力；此过程有一定的载荷；而且它是是支承传动的零部件。从该零件图中的各个尺寸及公差等级可知其中的主要加工面有φ54.4，φ60，φ80及外端φ60的外圆柱面，这几个外圆面的精要求较高，由于他们要与外部配合或者要与轴承配合，因此应较精细加工，尺寸的精度等级为IT5级.IT6级.IT8级。在粗糙度方面，由于所给的公差等级为5级，普通的车削工艺不能满足要求，因此考虑在最后的工艺进行磨削，以保证其公差等级的要求，而在磨削之后的表面粗糙度已经可以达到0.4-0.8，而零件图中最高的粗糙度仅要求为Ra=1.6。因此这个粗糙度是不合理的标注。按上述的工艺，将1.6改为0.8，既可以满足零件使用要求，又合理的利用了工艺，是一种比较好的标注方式，其余各端面及外圆均无过高粗糙度要求，通过粗车半精车即可。

注意零件上φ54.4φ60φ80的外端与右端φ60外圆之间有同轴度的要求，

应选择适当的方式以保证同轴度。

热处理方面，零件的技术要求为调质28RC—32HRC，打出中心孔，保留，经过上述的分析和修改后，该零件的其他工艺要求合理且较易加工，通过卡盘夹紧和顶端顶紧后，可保证其加工要求，加工出符合图样规定的零件。

4.确定毛坯

4.1确定毛坯种类

毛坯的种类选择决定与零件的实际作用，材料，生产性质及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法有型材，铸造，锻造等。根据零件中的材料，选用型材或锻件，由零件图可知道，该零件轴的变化尺寸不大，而且45钢是常用的材料，价格便宜，经调质后可以得到较好的切削性能而且能获得较高的强度和韧性。若用锻件会增加额外的机床，消耗更多的能源等，本零件为小批量生产所以选取为45钢型材。

4.2确定加工余量，毛坯尺寸及公差

零件简图

加工

面代号

基

本尺寸

（mm）

加

工余

量

等级

加

工

余

量

(

双边)

（

mm）

4.4

H35

H30

H20

毛坯图的确定

该零件为轴类回转零件，根据所给条件选取90的圆棒料作为毛坯，根据《简

明手册》查出毛坯的加工余量，确定出毛坯的形状及尺寸。

毛坯图如下所示：

毛坯图

毛坯为一个90385的圆棒料，其毛坯加工余量由《简明手册》可以查

出来，如图所示。

H 10 D6

H 20 D7

H 30

5.工艺规程设计

5.1定位基准选择

本零件为一个输出轴，为轴类零件，且有回转度要求因此如下选择基准。粗基准：选用加工过的面为粗基准，因此选用任一断外面围粗基准，输出端面打出输出孔。

精基准：考虑零件的加工精度和形状要求。依据“基准重合”和“基准统一”原则。以经过轴的中心线，采用两个中心孔定位就符合上述原则，而零件中大多数工序都以中心孔作为定位基准面，可保证同轴度，且能最大的加工出多个外圆，这也符合“基准统一”原则。

5.2确定工艺路线

按照先加工基准面，“先粗后精”，“基准统一”等工艺原则。根据该零件几何形状，尺寸基准几个加工方法的加工精度。

该零件根据下面的工艺路线进行：

工序01 下料Φ90mm385mm

工序02 车端面，打出中心孔。粗车外圆Φ89mm200mm。再依

次车出三个台阶，直径、长度方向均留出加工余量2mm

工序03 掉头，装夹工件，车端面保证总厂380mm，钻出中心孔。

粗车另外三个台阶，直径、长度方向均留出加工余量2mm 工序04 调制处理28-32HRC

工序05 修研两端中心孔

工序06 半精车四个台阶，Φ70、Φ88台阶车到图样规定尺寸，Φ80、Φ60台阶直径方向上留余量0.3mm

工序07 掉头，装夹工件，半精车其余三个台阶，Φ70台阶车到图样规定尺寸，Φ60、Φ54.4台阶直径方向上留余量0.3mm

工序08 铣键槽，键槽深度比图样规定尺寸多铣0.15mm作为磨削余量。

工序09 修研两端中心孔

工序10 中检

工序11粗磨Φ80、Φ60外圆，其中Φ80磨到规定尺寸，Φ60直径上留余量0.10mm

工序12 掉头，装夹工件，粗磨Φ54.4、Φ60外圆，其中Φ54.4磨到规定尺寸，Φ60直径上留余量0.10mm

工序13 精磨两个Φ60外圆到规定尺寸

工序14 终检

工序15 入库

5.2.1表面加工方法选择

由于该零件为回转体轴类零件，且表面质量等级要求为IT5-IT8级，对于普通的车削已经不能满足零件的工艺要求，因此对于零件中的φ54.4，φ60，φ80的各个外圆采用粗车，半精车及粗磨，半精磨的加工方法，而对其他外院没有较高要求，可以采用粗车，半精车及适当磨车即可，对于多端面，车削一次见平即可满足要求，零件中还有调质要求，为了保证其硬度应对其在加工中进行调质处理，以满足要求。

对于零件上的键槽，采用铣床铣出的方法，可以保证加工的精度要求。

5.2.2工艺路线的确定

加工阶段的划分：

该零件的加工质量有较高的5级精度要求，因此一道工序不能满足其要求，要采用多道工序逐步达到要求的加工质量。因此对该零件划分如下的加工阶段：

1. 粗车加工粗加工的任务是切除毛坯上大部分的余量，是毛坯件在形状和尺寸上都与零件较为接近，粗加工的主要目标是提高生产效率，并为后面的各个工序提供一个基准，此零件中各个外圆应先经粗加工。

2. 半粗车加工阶段：半粗车加工是使一些主要的表面达到规定的尺寸精度，留出一定的余量给精加工，为主要表面的精加工做好准备，并可以完成一些次要表面的加工。对于该零件中的φ70，φ88，各外圆可以在半精加工中加工至规定的尺寸。

3. 粗磨阶段：由该零件的质量要求知道，再半粗车之后不能达到所需要求，因此应进一步进行磨削加工，以满足条件，因此在半粗车之后采用粗磨加工以保证零件重要尺寸的精确，并未精磨加工提供一定的余量。

4. 精磨阶段：在粗磨之后零件的重要外圆已经接近要求尺寸，但其公差等级还不能满足要求，因此在粗磨之后进行精磨加工，在这一过程中将各个表面的尺寸加工到规定的尺寸精度。在这一过程中保证零件的加工质量。

加工顺序的安排：

该零件的加工中先进行粗车，车出一端端面及打出中心孔，为后一步加工提供一个基准。粗车完成之后，对零件进行如处理，使其硬度和切削性提高，为后面加工提供便利，在粗车之后进行半粗车加工。

半粗车加工在如处理之后，可以除去热处理之后残留的氧化皮等。使零件外