机械制造技术课程设计-变速器输出轴工艺与铣键槽夹具设计.docx

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1、大学课程设计（论文）变速器输出轴工艺与铳键槽夹具设计所在学院专业班级姓名学号指导老师目录1第1章零件的分析31.1 零件的作用31.2 零件的工艺分析3121分析、审查产品的零件图和装配图31.2.2零件的结构工艺性分析3第2章确定毛坯画毛坯图4第3章工艺规程设计53.1 定位基准的选择53.2 制定工艺路线63.3 方案比较与分析63.4 选择加工设备及刀、量具93.5 确定切削用量及基本工时103.5.1 工序30103.5.2 工序40123.5.3 工序50133.5.4 工序60153.5.5 工序80153.5.6 工序90163.5.7 工序100163.5.8 工序110163

2、.5.9 工序120163.5.10 工序130163.5.11 工序140173.5.12 工序150183.5.13 工序160193.5.14 工序17020第4章夹具设计224.1 工序尺寸精度分析224.2 定位方案确定234.3 定位元件确定234.4 定位误差分析计算244.5 夹紧方案及元件确定254.6 夹具总装草图25总结26致谢27参考文献28第1章零件的分析1.1 零件的作用下面所示为动力输出装置中的主要零件。628mm孔与动力源（电动机主轴等）配合起定心作用。再由021.7mm处通过键将动力输出。A,B是两段支轴颈。图1变速器输出轴1.2 零件的工艺分析1.2.1 分

3、析、审查产品的零件图和装配图制定工艺规程时，首先应分析零件图及该零件所在部件的装配图。了解该零件在部件中的作用及零件的技术要求，找出其主要的技术关键，以便在拟定工艺规程时采取适当的措施加以保证。1.2.2 零件的结构工艺性分析所谓零件的结构工艺性是指设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和经济性。由图3-5所示得知：其零件材料为45钢，调质处理200HBS,此为低碳钢具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性适用于较大应力，要求耐磨的零件。该零件的主要加工面为轴的表面和孔10-20mn的销。轴的表面会直接影响配合的接触精度和密封。键槽的平行度也直接影响配合的精度。10-62OnmI销的精

4、度要求很高也是该零件加工的关键所在。该零件上的平行度为0.08,圆度为“0。05和圆跳读0。04o由参考文献中有关资料所得和机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的工艺性是可行的。第2章确定毛坯画毛坯图在拟订机械加工工艺规程时，毛坯选择得是否正确，不仅直接影响毛坯的制造工艺及费用，而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都有很大影响。毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但毛坯制造的成本可能会越高。由于原材料消耗的减少，会抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，应根据生产纲领、零件的材料、形状、尺寸、精度、表面质量及具体的生产条件等作综合考虑，以选择

5、毛坯。在毛坯选择时，应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料的可能性，以降低成本、提高质量和生产率。毛坯的种类包括：锻造件、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件等。合理的选择毛坯，通常从下面几个方面综合考虑：1、零件材料的工艺特性；2、生产纲领的大小；3、零件的形状和尺寸；4、现有的生产条件。根据零件材料确定此毛坯为锻件。锻造时应安排人工调质处理200HBS参考文献，V1表2。3-7,该锻件的尺寸公差等级为IT7-13级加工精度要求高的地方：例如：粗，h1,IT9-IT10(6.3-3.2),精，h8IT7-IT8,(1.6-0.8).根据该零件的各加工精度要求，经过查表得锻造的毛坯尺寸为各

6、加工表面都留有加工余量3,因此为圆柱所以保留加工余量为6mm.o加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值74.8274.82H3.2(mm)25.525.5H3.52525mmG42350mmH42020mmG721.721.7mmG5.7以上为各加工表面的总余量。锻件直接锻造出此大概形状，参考文献(1)表2.3-6。用查表法确定各个加工的总余量如上图所示。由参考文献(1)2.3-9可得锻件主要尺寸的公差如下表所示:主要毛坯尺寸及公差(mm)主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT11锻件的长度尺寸1874191224443724191第3章工艺规程设计3.1 定位基准的选择粗基准的选择：考虑

7、到以下几点要求，选择零件的重要孔的毛坯孔和轴面作粗基准:1、在保证各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；2保证定位准确、夹紧可靠。选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度，以及安装的方便可靠。其选择的原则如下：1、基准重合原则；2、基准统一原则；3、自为基准原则；4、互为基准原则；5、所选精基准应能保证工件定位准确稳定，装夹方便可靠,夹具结构简单适用。精基准的选择：加工输出轴，通过了解零件结构特点和加工精度要求，可以初步选定车各阶梯圆柱面时分别以不加工面为基准。选定A面面积较大，定位比较稳定，夹紧方案比较简单，可靠，操作方便，使用夹具即可。利用钻顶尖孔可以对精加

8、工面进行自由度的限制确保加工达到要求精度。3.2 制定工艺路线根据各表面加工要求和各加工方法能达到的经济精度，确定各外圆面加工方法如下：外圆面：粗车一精车因为外圆面与A端面的中心孔16H7rt,8有同轴度要求，所以宜在一次固定加工中完成，以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的加工原则，先完成一端的粗加工后再精加工，再调头加工另外一端。然后加工键槽，滚斜齿轮，最后进行修磨加工。为改善工件材料的力学性能的热处理工序，例如淬火、渗碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之间进行，这是因为淬火处理后尤其是渗碳淬火后工件会有较大的变形产生，为修正渗碳、淬火处理产生的变形，

9、热处理后需要安排精加工工序。在淬火处理之前，需要将铳键槽、钻孔、攻螺纹，去毛刺等次要表面的加工进行完毕。当工件需要作渗碳淬火处理时，由于渗碳过程工件会有较大的变形产生，常将渗碳过程放在次要表面加工之前进行，这样可以减少次要表面与淬硬表面间的位置误差。根据机械加工工序先后顺序的安排，一般应遵循以下几个原则：1、先加工定位基准，再加工其他表面。2、先加工主要表面，后加工次要表面。3、先安排粗加工工序，后安排精加工工序。4、先加工平面，后加工孔。为了减少工件的换位带来的加工误差，可以在一次装夹中通过换刀来完成几个工序的加工。对于位置度要求较高的孔系，宜在同一工位工安排该孔系相关表面的加工工作,以消除

10、工件更换装夹误差对孔系位置精度要求的影响。综合上述论述，初步拟订加工工艺路线如下：3.3 方案比较与分析加工路线方案一：10时效20车两端面（长度达187mm）30粗车外圆674.82mm40粗车635.5、625、2322620、50修磨中心孔60精车635.5、625、4)23、622、620、70车退刀槽2.5X623.580掉头，粗车635、3490精车635、34100粗镇4)28110精空628,并倒角1*45120铳键槽130拉花键140滚齿150调质处理160去毛刺170清洗180检验190油封、入库加工路线方案二：10时效20车两端面(长度达187mm)30粗车外圆674.8

11、2mm40粗车635.5、625、2322620、50调质处理60修磨中心孔70精车635.5、625、23.622、20.80车退刀槽2.5X23.590掉头，粗车353421.721.721.721.7100精车4)35、34I1O粗镇628120精镇628,并倒角1*45130铳键槽140拉花键150滚齿160去毛刺170清洗180检验190油封、入库上述方案中遵循了工艺路线拟定的一般原则，但是在某些工序上有些问题还值得进一步讨论。从上述2种方案比较可以看出，二者的区别在于调质工序的安排，方案一把调质放到后面工序，而方案二把调质放到粗加工之后加工。从手册了解可知调质容易出现开裂变形等缺陷

12、，如果安排在最终工序将会导致零件尺寸超差达不到使用要求。根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工跟开的原则来划分工序，即先粗加工再精加工。此外，可用不同的机床或不同的刀具顺次同步进行加工。对于单个零件要先粗加工、后半精加工，而后精加工。或者一批零件，先全部进行粗加工、半精加工，最后再进行精加工。通常在一次安装中，不允许将零件某一部分表面粗、精加工完毕后，再加工另的其他表面；否则，可能会在对新的表面进行大切削量加工过程中，因切削力太大而引起已精加工完成的表面变形。所以在车削中应先切除整个零件的大部分余量，再将其表面精车一遍，以保证加工精度和表面粗糙度的要求。粗精加工中间最

13、好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形能得到充分的恢复，再进行精加工，以提高零件的加工精度。在工序中钻孔、扩孔和对孔的攻丝可以只安排一个工序，这样就可以节省工时，而且还减少了工步。修改后的工艺路线如下：锻造毛坯10时效20车两端面（长度达187mm）30粗车外圆674.82mm40粗车635.5、625、2322620、21.750调质处理60修磨中心孔70精车635.5、625、2322620、21.780车退刀槽2.5X623.590掉头，粗车635、34100精车635、34110粗镇628120精镇628,并倒角1*45130铳键槽140拉花键150滚齿160去毛刺170清洗180检验1

14、90油封、入库3.4 选择加工设备及刀、量具由于生产类型为少批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要辅助工具来完成。平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺（mm）,测量范围01000m（参考文献2表67）。采用车床加工,床选用卧式车床CA6140（参考文献2表43）,专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见（参考文献2第五篇金属切削刀具，第2、3节），采用相匹配的钻头，专用夹具及检具。钻中心孔。选用60中心钻（参考文献第6章）。铳键槽5。选择X6132卧式（万能）铳床（参考文献2表417）。选择与键槽宽度相同型号的刀具。采用精铳专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。滚齿。选用滚齿机Y3150E（参考文献2表425）。专用夹具、量具及检具。修磨齿。选用内圆磨床M2110（参考文献2表412）专用量具、夹具。3.5 确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所