输出轴课程设计说明书

课程设计1输出轴课程设计1.零件的工艺分析1.1零件的功用。结构及特点题所给定零件输出轴，其中主要作用：一是传递转矩，使主轴获得旋转地动力；二是工作过程中承受载荷；三是支撑传动零部件。零件的材料为45钢，是最常用的中碳调质钢，综合力学性能良好，渗透性低，淬火时易生裂纹，综合技术要求等文件，选用锻件。由于是大批量生产，故采用横锻，因为该零件属于细长轴在工作时要求有一定的强度，刚度。1.2主要加工表面及其要求①主要加工面：54.4，左边60，右边60,80的外圆柱面。54.4的尺寸公差等级为IT8级，60的尺寸公差等级为IT5级,80的尺寸公差等级为IT6级，60的尺寸公差等级为IT5级。两链槽宽度的尺寸公差等级为IT9级，而两链槽长度的尺寸公差等级均为IT11级。②精糙度方面表现;54.4的外圆柱面，60的外圆柱面，80的外圆柱面左边，60的外圆柱的精糙度要求均为Ra1.6要求较高，其余表面均为Ra12.5um要求不高。③位置精度：54.4，左60和80轴线对右边60轴线的同轴度为0.02mm2.毛坯的选择2.1确定毛坯的类型，制造方法和尺寸及其公差①轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有某些大型或结构复杂的轴（如曲轴），在质量允许下采用锻件。由于毛坯经过加热，锻造后能使金属内部的纤维组织表面均与分布，可获得较高的抗拉，抗弯级抗扭强度，所以除轴外直径相差不大的阶梯轴可使用热轧棒成冷轧棒料，一班比较重要的轴大部分都采用锻件，这样既可以改善力的性能，又能节约材料，减少机械加工量：机械生产规模的大小毛坯的锻造有自由锻和模锻。自由锻多用于中小批量生产，模锻多运用于大批量生产。而且毛坯制造精度高，课程设计2加工量小，效率高。可以锻造形状复杂的毛坯，本零件为大批量生产，所以综上所述采用模锻。②选择通过零件直径的平面为分型面③输出轴属于台阶轴类零件，由于是大批量生产采用的是模锻，所以根据从《机械制造技术课程设计指导》表3-6，采用锻造精度等级E，查表可知雨量a值为（9±3）mm。取a=102.2确定毛坯的技术要求①未注倒角的R1②保留中心孔③调制处理28～32HRC。以消除内应力，改善切削加工性能④材料为452.3绘制毛坯图如图所示在各加表面上加上机械加工余量，绘制毛坯图，并标注尺寸和技术要求如图所示课程设计33.基准的选择①在粗加工时为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面作为定位基准，即80，左段70台阶的外圆表面②考虑到54左60和80轴线对轴右边60的同轴度要求，又由于基准重合原则，而且根据技术要求。保留中心孔，所以在半精加工和精加工中宜采用中心孔为定位基准。、4.拟定机械加工工艺路线4.1确定各表面的加工方法根据各加工表面的加工精度和表面粗超度要求选定如下加工方法：从轴的左到右。54.4，60，70，88，80，70，80都用车床进行车削，而两个链槽则采用铣床进行铣削具体加工方法的分析如下：①输出轴最左端54.4+0.050的公差分段为IT8，表面粗超度Ra=1.6um。查表4-2及表4-5可知需进行粗车—半精车—精车②轴左也60+0.024+0.011段的公差等级为IT5，表面粗糙度Ra=1.6um，查表4—2及表4—5可知，需进行：粗车—半精车—粗磨—精磨③左轴70为未注公差尺寸，公差等级按IT14.，表面粗糙度Ra=12.5um，故粗车就可以了④88段位未注公差尺寸，公差等级为IT14，表面粗糙度Ra=12.5um，故粗车就可以了⑤80+0.021+0.002段公差等级为IT6，表面粗糙度Ra=1.6um,查表4—2及表4—5可知，采用：粗车—半精车—精车⑥右边轴段70为未注公差尺寸，公差等级按IT14，表面粗超度Ra=12.5um，查表可知粗车就可以⑦右端60+0.024+0.011的公差等级为IT5级，表面粗糙度Ra=1.6um，查表可知：可采用粗车—半精车—粗磨—精磨即可⑧两个链槽的宽度尺寸公差为IT9级而长度尺寸公差为IT11级，又因为是面粗超度Ra=12.5um，所以采用粗铣—精铣课程设计44.2拟定加工工艺路线工序号内容设备10模锻毛坯车床20车端面，钻中心孔，车另一断面保证总长，钻中心孔车床30粗车三个台阶，调头粗车另一端四个台阶车床40热处理，调质车床50修两端中心孔车床60半精车2个台阶，倒角，调头半精车另外2个台阶面，倒角车床70精车80+0.021+0.02，调头精车，54.4+0.050车床80划两个键槽加工线90粗铣两耳光键槽铣床100精铣两个键槽铣床110修两端中心孔120粗磨左60+0.024+0.011右半轴60+0.024+0.011外圆磨床130精磨右60+0.024+0.011外圆，精磨60+0.024+0.011磨床140检验5确定机械加工余量，工序尺寸及公差课程设计5机械加工余量及工序尺寸工序号双边余量／mm工序尺寸／mm表面粗糙度Ra／um10a=512.520车端面38012.530（1）粗车∮54台阶直径余量a=1.212.5（2）粗车轴左边∮60台阶直径余量为a=1.161.1+0.3012.5（3）粗车轴左端∮70台阶直径至零件图未示尺寸7012.5（4）粗车轴右端∮60台阶直径余量为a=1.161.6+0.3012.5工序号单边余量／mm工序尺寸／mm表面粗糙度Ra／um30（5）粗车轴右端70台阶至零件所标尺寸7012.5（6）粗车80台阶，余量a=1.281.2+0.3012.5（7）粗车88台阶至零件图所标尺寸8812.560（1）半精车54.4台阶，直径余量为0.154.5+0.07406.3（2）半精车左轴60台阶直径余量为0.4mm60.5+0.04606.3（3）半精车轴右端60台阶直径余量0.460.5+0.04606.3（4）半精车轴80台阶直径余量0.180.1+0.07406.3（1）精车80台阶80+0.021+0.002课程设计670（2）精车54.4台阶54.4+0.0501.690（1）粗铣左边键槽余量为1.019+0.084012.5（2）粗铣右边键槽双面余量为1.0100（1）精铣左边键槽至图示尺寸180-0.04312.5（2）精细边键槽至图示尺寸47.50-0.2120粗磨两段60台阶，余量为0.160.1+0.01901.6130精磨两段60的台阶至图示尺寸60+0.0240.0111.6（以上均为查表得出，参考《课程设计指导》、《互换性与测量技术》）6选择机床及工艺装备6.1选择机床（1）工序10，20，30，50，60，70是粗车，半精车和精车各工序的工步数不多，大批量生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求，本零件外轮廓尺寸不大，选用最常用的CA6140型卧式车床（2）工序90，100为铣削，工序工步简单，外轮廓尺寸不大，考虑本零件为大批量生产，所选机床便使用范围广泛为宜，故可选常用的X6132型铣床能满足加工要求（3）工序120，130是粗磨，精磨，由于是磨削阶梯轴的外表面，所以宜选用常用的M1432A型磨床6.2选择刀具(1)由于零件车床输出轴材料为45钢，推荐用硬质合金中的YT15类道具，因为YT类硬质合金是有较高的硬度和耐磨性，尤其是有高的耐热性，在高速切削钢料课程设计7时道具磨损小，寿命长，所以车端面时选用60°偏头端面车刀，而车外圆时选用75°偏头外圆车刀刀杆尺寸B×H：16×25牌号P10（2）铣刀选用平键槽铣刀（3）采用白刚玉砂轮6.3选择夹具（1）在工序20，30中选用三爪自定心卡盘（2）50，60，70工序用顶尖夹紧（3）90，100工序平口钳（4）120，130工序用顶尖+中心架6.4选择量具（1）选择两段70的台阶的量具该两段台阶为未注公差尺寸按IT14要求，标准公差值为0.74mm，查《机械制造技术课程设计指导》表5—56可知计量器具确定度允许值U1=0.054mm，查表5—57，分度值0.05mm的游标卡尺，其不确定度数值U=0.050mm，U＜U1，查表5—59，用0～200mm／0.05mm（2）54.4+0.05060+0.024+0.01180+0.021+0.00260+0.024+0.011（右段）的台阶的量具选择由于这四段的公差尺寸太小，千分尺和游标卡尺达不到表5—57要求，故选用量块和千分尺一起用，减小千分尺的不确定性。千分尺选用分度值为0.01mm的外径千分尺（3）键槽量具的选择查表可知同上选用量块+千分尺（4）轴长度方向尺寸用游标卡尺量0～200mm／0.05mm7.确定切削用量及基本尺寸7.1工序20车端面，钻中心孔，车另一个端面，钻中心孔。⑴车左端端面。步骤如下：①确定背吃刀量端面一端的总加工余量是10ｍｍ，四次走刀加工。＝2.5mm。②确定加工进给量f根据表5-102查得f=0.4~0.5mm/r，查表5-5根据机床纵向进给课程设计8量取f=0.48mm/r③确定切削速度根据表5-109查得=242，=0.15，=0.35，m=0.20，因为28~32HRC=270~19８ＨＢＳ，查表5-110得=0.69，=1.24，=0.8，=0.92，=1.0.根据表5-108选择刀具寿命为T=60min。故：=()带入数据的得=75.7m/min.④确定机床主轴转速nn==r/min=374.35r/mi根据表5-4差的相近较小的机床转速为n=400r/min所以实际切削速度=80.89m/min⑤计算基本时间切削加工长度l=10mm端面车刀选用主偏角=,背吃刀量＝2.5mm查表5-138和表5-139得=+(2~③。取=4mm；=（3~5）；批量生产=0i=4L=+++=40.2m=i=1.05min⑥辅助时间:查表5-153得装夹工件的时间为0.8min，启动机床的时间为0.02min取量具并测量尺寸的时间为0.5min，共计=1.32min。钻中心孔查《钻削切削用量选择参考表》选择钻孔中心公称直径为2mm，钻中心孔的切削进给量为0.04mm/r，钻中心孔切削速递v=12m/min.⑶车另一个端面，保证总长①确定背吃刀量端面一端的总加工余量是10ｍｍ，四次走刀加工。＝2.5mm。②确定加工进给量f根据表5-102查得f=0.5~0.7mm/r，查表5-5根据机床纵向进给量取f=0.64mm/r③确定切削速度根据表5-109查得=242，=0.15，=0.35，m=0.20，因为28~32HRC=270~19８ＨＢＳ，查表5-110得=0.69，=1.24，=0.8，=0.92，=1.0.根据表5-108选择刀具寿命为T=60min。故：=()带入数据的得=68.46m/min.④确定机床主轴转速nn==r/min=311.46r/mi根据表5-4差的相近较小的机床转速为n=320r/min所以实际切削速度=70.34m/min⑤计算基本时间切削加工长度l=10mm端面车刀选用主偏角=,背吃刀量＝2.5mm查课程设计9表5-138和表5-139得=+(2~③。取=4mm；=（3~5）；批量生产=0i=4L=+++=43mm=i=0.84min⑥辅助时间:查表5-153得装夹工件的时间为0.8min，启动机床的时间为0.02min取量具并测量尺寸的时间为0.5min，共计=1.32min。钻中心孔查《钻削切削用量选择参考表》选择钻孔中心公称直径为2mm，钻中心孔的切削进给量为0.04mm/r，钻中心孔切削速递v=12m/min.7.2工序30粗加工各轴段⑴粗车Ф54.4外圆表面①确定背吃刀量：外圆表面单边余量为4.4mm一次走刀ap1=4.4mm。②确定进给量f：根据表5-102查得f=0.5～0.7查表5-5，根据机床的纵向进给量，去f=0.66mm/r③确定切削速度Vc:查表5-109和5-110，查得Cv=242，xv=0.15，yv=0.35，m=0.20，修正系数KMv=0.69，KHv=1，Khv=0.8，