變速箱輸出軸機械加工工藝設計

變速箱輸出軸機械加工工藝設計,變速箱,輸出,機械,加工,工藝,設計 西安思源學院本科畢業(yè)論文（設計）任務書 論文（設計）題目 變速箱輸出軸加工工藝 學生姓名 郝瑞博 學 號 111101010131 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 指導教師 李文漢 畢業(yè)論文（設計）的目標： 1、變速箱輸出軸的加工工藝規(guī)程編制，提供工藝文件一套； 2、完成論文一篇（不少于8000字）。 畢業(yè)論文（設計）主要工作內容： 1、收集變速箱輸出軸零件圖（最好有裝配圖）和質量驗收標準、產品的生產綱領。對零件圖進行必要的修改、完善，按新國標重新繪制零件圖。 2、工藝規(guī)程的編制，包括：①分析零件工作圖和產品裝配圖并進行工藝審查；②根據產品的生產綱領確定零件的生產類型；③確定毛坯的種類及其制造方法；④選擇定位基準；⑤擬定工藝路線；⑥確定各工序所用機床設備和工藝裝備（含刀具、夾具、量具、輔具等）；⑦確定各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差；⑧確定各工序的切削用量和時間定額；⑨按要求規(guī)范填寫工藝文件。 3、撰寫論文。 主要閱讀書目和參考資料： 《機械制造工藝學》教材； 《機械制造基礎》教材； 《機械制造工藝手冊》； 《典型零件機械加工工藝規(guī)程設計》等。 論文過程中所需完成的其它要求： 進度計劃要求： 2014年12月15日前完成開題申請； 2015年4月8日前完成畢業(yè)設計初稿并接受中期檢查； 2015年5月11日前完成畢業(yè)設計終稿； 2015年5月18日后進行答辯。 輔導： 保持與指導教師的聯系，每周一至兩次來教研室接受指導。 指導教師簽名： 學生簽名： 日?? 期： 日 期： 西安思源學院 機械加工工藝過程卡片 產品代號 零件圖號 零件名稱 01 變變變速箱輸出軸 材料 45 供應狀態(tài) 毛坯種類 毛坯重量(kg) 每一毛坯可制零件數 零件重量(kg) 成批中量 圓鋼 1 部門 工序號 工序名稱 設備 主要工藝裝備名稱及規(guī)格 名稱 型號 夾具 刀具 量具 輔具 10 型材開料毛坯 20 車右端面 車床 CA6140 專用夾具 YT15 90°右偏刀 游標卡尺 30 粗車外圓φ90mm 車床 CA6140 專用夾具 YT15 90°右偏刀、頂尖，雞心夾 游標卡尺 40 粗車外圓φ86mm、φ74mm及臺階 車床 CA6140 專用夾具 YT15 90°右偏刀、頂尖，雞心夾 游標卡尺 50 精車φ72mm，達到圖紙尺寸要求 車床 CA6140 專用夾具 YT15 90°右偏刀、頂尖，雞心夾 游標卡尺 60 掉頭車左端面（長度達372mm） 車床 CA6140 專用夾具 YT15 45°右偏刀 游標卡尺 70 粗車外圓φ86mm、φ74mm、φ66mm 及臺階 車床 CA6140 專用夾具 YT15 90°右偏刀、頂尖，雞心夾 游標卡尺 80 精車外圓φ84mm、φ72mm、φ64mm 及臺階 車床 CA6140 專用夾具 YT15 90°右偏刀、頂尖，雞心夾 游標卡尺 90 銑花鍵 銑床 X52K 專用夾具 立銑刀 游標卡尺 100 銑鍵槽 銑床 X52K 專用夾具 鍵槽銑刀 游標卡尺 110 去毛刺 120 清洗 130 檢驗 140 油封、入庫 設計 共2頁 校核 第2頁 標記 處數 文件號 簽字 日期 標記 處數 文件號 簽字 日期 西安思源學院 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 變速箱 零件名稱 變速箱輸出軸 共 9 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 20 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 圓鋼 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 車右端面 專用夾具，YT15 90°右偏刀、游標卡尺 500 1.27 0.8 3 1 51 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 西安思源學院 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 變速箱 零件名稱 變速箱輸出軸 共 9 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 30 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 圓鋼 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 粗車外圓φ90mm 專用夾具，YT15 90°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標卡尺 500 1.27 0.8 3 1 51 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 西安思源學院 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 變速箱 零件名稱 變速箱輸出軸 共 9 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 40 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 圓鋼 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 粗車外圓φ86mm、φ74mm及臺階 專用夾具，YT15 90°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標卡尺 500 1.27 0.8 3 1 51 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 西安思源學院 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 變速箱 零件名稱 變速箱輸出軸 共 9 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 50 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 圓鋼 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 精車φ72mm，達到圖紙尺寸要求 專用夾具，YT15 90°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標卡尺 500 1.27 0.8 3 1 51 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 西安思源學院 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 變速箱 零件名稱 變速箱輸出軸 共 9 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 60 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 圓鋼 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 掉頭車左端面（長度達372mm） 專用夾具，YT15 90°右偏刀、游標卡尺 500 1.27 0.8 3 1 51 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 西安思源學院 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 變速箱 零件名稱 變速箱輸出軸 共 9 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 70 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 圓鋼 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 粗車外圓φ86mm、φ74mm、φ66mm及臺階 專用夾具，YT15 90°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標卡尺 500 1.27 0.8 3 1 51 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 西安思源學院 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 變速箱 零件名稱 變速箱輸出軸 共 9 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 80 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 圓鋼 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 精車外圓φ84mm、φ72mm、φ64mm及臺階 專用夾具，YT15 90°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標卡尺 500 1.27 0.8 3 1 51 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 西安思源學院 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 變速箱 零件名稱 變速箱輸出軸 共 9 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 90 銑 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 圓鋼 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X52K 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 銑花鍵 專用夾具，立銑刀，游標卡尺 560 13 0.5 2 1 42 18 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 西安思源學院 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 變速箱 零件名稱 變速箱輸出軸 共 9 頁 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 100 銑 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 圓鋼 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X52K 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 銑鍵槽 專用夾具，鍵槽銑刀，游標卡尺 560 13 0.5 2 1 42 18 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 西安思源學院 本科畢業(yè)論文（設計） 課 題： 變速箱輸出軸加工工藝 專 業(yè)： 機械制造及自動化 學 生 姓 名： 班 級： 學 號： 指 導 教 師： 完 成 時 間： 摘 要 本設計是基于變速箱輸出軸加工工藝設計。變速箱輸出軸零件的主要加工表面是外圓及槽系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證槽系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后槽的原則。并將槽與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證槽系加工精度。 軸類零件的毛坯可以根據生產要求、設備條件、生產類型及結構的要求，選用棒料、鍛件等毛坯形式。根據選用鍛件既節(jié)約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能的特點，所以本設計所選用的軸類零件的毛坯為鍛件。 軸類零件材料的選擇應根據不同的工作條件和使用要求的不同，選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范，本論文采用調質處理，以獲得一定的強度、韌性、和耐磨性。 本論文選擇45鋼，45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經過調質后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達45～52HRC。 關鍵詞：變速箱輸出軸類零件；工藝；夾具； ABSTRACT Basic process of machining the gearbox output shaft. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining planar obvious basis to ensure the rough machining and machining precision machining hole, a good foundation on the bottom surface of the process. The main flow arrangement is supported in the positioning hole of the first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, higher production efficiency, for large quantities, to meet the design requirements. Keywords: gearbox output shaft; technology; fixture; III 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 1零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 2毛坯的選擇 3 3變速箱輸出軸加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 4 4變速箱輸出軸加工定位基準的選擇 5 4.1 粗基準的選擇 5 4.2 精基準的選擇 5 5 變速箱輸出軸加工主要工序安排 6 6機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 7選擇加工設備及刀、量具 9 8確定切削用量 9 結 論 24 參考文獻 25 致　　謝 26 V 1零件的分析 1.1 零件的作用 題目給出的零件是變速箱輸出軸。變速箱輸出軸的主要作用是傳動連接作用，，并保證部件與其他部分正確安裝。因此變速箱輸出軸零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 圖1 變速箱輸出軸 1.2 零件的工藝分析 由變速箱輸出軸零件圖可知。變速箱輸出軸是一個軸類零件，它的外表面上有平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列槽。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F分析如下： （1）以φ90外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：φ90外圓面的加工；，其中表面粗糙度要求為。 （2）以φ86mm、φ74mm外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：φ86mm、φ74mm外圓面，粗糙度為。 （3）其他各個槽的加工，花鍵，鍵槽 為滿足零件設計要求，設定各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度如表1 表1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度 表面 尺寸 精度 表面粗糙度 右端面 IT10 Ra6.3μm 左端面 IT10 Ra6.3μm 外圓表面 IT7 Ra1.6μm 外圓表面 IT7 Ra1.6μm 外圓表面 IT7 Ra1.6μm 外圓表面 IT10 Ra6.3μm 花鍵 IT9 Ra3.2μm 鍵槽 IT9 Ra3.2μm 24 2毛坯的選擇 圖1所示的零件屬于典型的軸類零件，軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件；有些大型的軸或結構復雜的軸多采用鑄件，毛坯經過加熱鍛造后，可使金屬的內部纖維組織沿表面均勻分布，從而獲得較高的抗彎、抗拉及抗扭強度，故一般比較重要的軸，多采用鍛件。所以本軸選擇鍛件。在選擇毛坯材料上，首先考慮使用范圍要廣，綜合性能較好的45鋼，查閱資料可知，45鋼為中碳鋼，經調質過后，其硬度為170～240HBS，該硬度適中，是機加工的最佳切削范圍，而且，經過調質后的45鋼具有良好的綜合機械性能，完全能達到生產要求，故毛坯材料選擇45調質鋼。 3變速箱輸出軸加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 由以上分析可知。該變速箱輸出軸零件的主要加工表面是平面及槽系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證槽系的加工精度容易。因此，對于變速箱輸出軸來說，加工過程中的主要問題是保證槽的尺寸精度及位置精度，處理好槽和平面之間的相互關系。 由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 加工順序 變速箱輸出軸類零件的加工應遵循先面后槽的原則：即先加工變速箱輸出軸上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工槽系。變速箱輸出軸的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證槽的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高槽的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 變速箱輸出軸零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將槽與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證槽系加工精度。 4變速箱輸出軸加工定位基準的選擇 4.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）保證各重要支承槽的加工余量均勻； （2）保證裝入變速箱輸出軸的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應選擇的主要支承槽作為主要基準。即以變速箱輸出軸的輸入軸和輸出軸的支承槽作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的槽作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承槽定位限制第五個自由度。由于是以槽作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承槽時，槽加工余量一定是均勻的。由于槽的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，槽的余量均勻也就間接保證了槽與箱壁的相對位置。 4.2 精基準的選擇 從保證變速箱輸出軸槽與槽、槽與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證變速箱輸出軸在整個加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從變速箱輸出軸零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承槽平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩槽定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是變速箱輸出軸的裝配基準，但因為它與變速箱輸出軸的主要支承槽系垂直。如果用來作精基準加工槽系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。 5 變速箱輸出軸加工主要工序安排 對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統一的基準。變速箱輸出軸加工的第一個工序也就是加工統一的基準。具體安排是先以槽定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝槽。由于頂平面加工完成后一直到變速箱輸出軸加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結合面上的螺槽也應在加工兩工藝槽的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后槽的原則。先粗加工平面，再粗加工槽系。螺紋底槽在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于變速箱輸出軸，需要精加工的是支承槽前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工槽系，但在實際生產中這樣安排不易于保證槽和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承槽系，然后以支承槽用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋槽的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據以上分析過程，現將變速箱輸出軸加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 10 型材開料毛坯 20 車右端面 30 粗車外圓φ90mm 40 粗車外圓φ86mm、φ74mm及臺階 50 精車φ72mm，達到圖紙尺寸要求 60 掉頭車左端面（長度達372mm） 70 粗車外圓φ86mm、φ74mm、φ66mm 及臺階 80 精車外圓φ84mm、φ72mm、φ64mm 及臺階 90 銑花鍵 100 銑鍵槽 110 去毛刺 120 清洗 130 檢驗 140 油封、入庫 工藝路線二： 10 型材開料毛坯 20 車右端面 30 粗車外圓φ90mm 40 粗車外圓φ86mm、φ74mm及臺階 50 精車φ72mm，達到圖紙尺寸要求 60 掉頭車左端面（長度達372mm） 70 銑花鍵 80銑鍵槽 90 粗車外圓φ86mm、φ74mm、φ66mm及臺階 100 精車外圓φ84mm、φ72mm、φ64mm及臺階 110 去毛刺 120 清洗 130 檢驗 140 油封、入庫 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現仍有問題， 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現該方案一比較合理。 綜合選擇方案一： 10 型材開料毛坯 20 車右端面 30 粗車外圓φ90mm 40 粗車外圓φ86mm、φ74mm及臺階 50 精車φ72mm，達到圖紙尺寸要求 60 掉頭車左端面（長度達372mm） 70 粗車外圓φ86mm、φ74mm、φ66mm及臺階 80 精車外圓φ84mm、φ72mm、φ64mm及臺階 90 銑花鍵 100 銑鍵槽 110 去毛刺 120 清洗 130 檢驗 140 油封、入庫 110 檢驗 6機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)毛坯種類的選擇 零件機械加工的工序數量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術和經濟意義。根據該零件的材料為45、生產類型為批量生產、結構形狀很復雜、尺寸大小中等大小、技術要求不高等因素，在此毛坯選擇型材成型。 (2)確定毛坯的加工余量 根據毛坯制造方法采用的型材造型，查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5，“變速箱輸出軸”零件材料采用材料為45，硬度HB為170—241，生產類型為大批量生產，采用型材毛坯。 7選擇加工設備及刀、量具 由于生產類型為大批量生產，所以所選設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質量較大，故需要輔助工具來完成。 平端面確定工件的總長度?？蛇x用量具為多用游標卡尺（mm）,測量范圍0～1000mm（參考文獻[2]表6—7）。采用車床加工，床選用臥式車床CA6140（參考文獻[2]表4—3），專用夾具。 8確定切削用量 工序20 車右端面 1、加工條件：工件材料：45鋼，σb=600Mpa 。 選擇刀具：選擇直頭焊接式外圓車刀 查《切削用量簡明手冊》，根據車床CA6140的中心高度，所以所選擇的刀桿尺寸為BxH=16mmX25mm，所選的刀片的厚度為4.5mm。 依據，根據表1.2，粗車45鋼毛坯，可以選擇YT15型號硬質合金刀。 依據，根據表1.3，所選擇的車刀幾何形狀如表11 表11 車刀幾何形狀角度 刀角名稱 符號 范圍 取值 主偏角 kr 30～45 45 副偏角 10～15 15 前角 5～10 10 后角 5～8 5 刃傾角 0 0 倒棱前角 -10～ -15 -10 倒棱寬度 0.4［（0.3~0.8）f］ 1 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為2.5mm，可在一次走刀內切完，故 ap=2.5mm 2）、進給量 依據，根據表1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為16mmX25mm、切削用量，以及工件直徑小于40mm時， 依據，根據CA6140車床的使用說明書可選擇 f=0.48mm/r 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需要進行校驗 依據，根據CA6140車床的使用說明書得其進給機構允許的進給力為=5100N。 依據，根據表1.21，當鋼的強度，，，， (預計)時，進給力為=905N。 依據，根據表1.29-2，切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.0，故實際進給力為 =905X1.0X1.0X1.0=905N 由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故所選f=0.48mm/r的進給量可用 3）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據，根據表1.9，車刀的后刀面的最大磨損量取為1.0mm（1.0~1.4），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據，根據表1.28，切削速度的修正系數為 ， ， ， ， ，故 =0.94 依據，根據表1.27，切削速度的計算為 故 =113m/min r/min 依據，根據車床CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 5)校驗機床功率 依據，根據表1.24，當，，，時，。 依據，根據表1.29-2，可查得切削功率的修正系數1.0， 1.0。故實際切削時的功率為。 依據，根據車床CA6140車床的使用說明書，當，車床主軸的允許功率,因為,所以所選擇的切削用量可在CA6140車床上進行。 最后決定的車削用量為 。 工序30 粗車外圓φ90mm 1、加工條件 （1）選擇刀具 1） 選擇直頭焊接式外圓車刀 2）依據，根據表1.1，車床CA6140的中心高度，所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為4.5mm。 3）依據，根據表1.2，粗車毛坯為45鋼，可以選擇YT15硬質合金刀具。 4）依據，根據表1.3，車刀幾何形狀如表12 表12 車刀幾何形狀角度 刀角名稱 符號 范圍 取值 主偏角 kr 30～45 45 副偏角 10～15 15 前角 5～10 10 后角 5～8 5 刃傾角 0 0 倒棱前角 -10～ -15 -10 續(xù)表12 車刀幾何形狀角度 倒棱寬度 0.4［（0.3~0.8）f］ 1 0.4~0.8 0.5 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為2.9mm，可在一次走刀內切完，故 ap=2.9mm 2）、進給量 依據，根據表1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于40mm時， 依據，根據CA6140車床的使用說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗 依據，根據CA6140車床的使用說明書得其進給機構允許的進給力為。 依據，根據表1.21，當鋼的強度=570~670MPa，，，， (預計)時，進給力為N。 依據，根據表1.29-2，切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.0，故實際進給力為 N 由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故所選的進給量可用 3）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據，根據表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm（1.0~1.4），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據，根據表1.28，切削速度的修正系數為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據，根據表1.27，切削速度的計算 故 =110m/min r/min 依據，根據CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 最后決定的車削用量為 。 工序40 粗車外圓φ86mm、φ74mm及臺階 1、加工條件 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）、背吃刀量ap 查，得半精車余量ap=0.9mm 1）、進給量 依據，根據表1.6，材料為碳鋼，當表面粗糙度為，（預計）時，。 依據，根據CA6140車床的使用說明書選擇 2）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據，根據表1.9，選擇車刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。 3）、切削速度 依據，根據表1.28，可查得切削速度的修正系數為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據，根據表1.27，切削速度的計算 故 =158m/min r/min 依據，根據CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =97m/min 最后決定切削用量 工序50 精車φ72mm，達到圖紙尺寸要求 1、加工條件：工件材料為45鋼，。 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度 由于精加工余量僅為0.2mm，可在一次走刀內切完，故 依據，得精車余量ap=0.2mm 2）、進給量 依據，根據表1.6，加工材料為碳鋼，當表面粗糙度為，（預計）時，。 依據，根據CA6140車床的使用說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗 依據，根據CA6140車床的使用說明書，其進給機構允許的進給力為=3530N。 查，根據表1.21，當鋼的強度，，，，=100m/min(預計)時，進給力為=375N。 依據，根據表1.29-2，切削時的修正系數為，，，故實際進給力為 由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故所選的進給量可用 3）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據，根據表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm（0.4~0.6），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據，根據表1.28，可查得切削速度的修正系數為，，，，，故 =0.94 依據，根據表1.27，切削速度的計算為 故 =224m/min r/min 依據，根據CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 最后決定的車削用量為 。 工序60 掉頭車左端面（長度達372mm） 1、加工條件：工件材料：45鋼，σb=600Mpa 。 選擇刀具：選擇直頭焊接式外圓車刀 查《切削用量簡明手冊》，根據車床CA6140的中心高度，所以所選擇的刀桿尺寸為BxH=16mmX25mm，所選的刀片的厚度為4.5mm。 依據，根據表1.2，粗車45鋼毛坯，可以選擇YT15型號硬質合金刀。 依據，根據表1.3，所選擇的車刀幾何形狀如表11 表11 車刀幾何形狀角度 刀角名稱 符號 范圍 取值 主偏角 kr 30～45 45 副偏角 10～15 15 前角 5～10 10 后角 5～8 5 刃傾角 0 0 倒棱前角 -10～ -15 -10 倒棱寬度 0.4［（0.3~0.8）f］ 1 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為2.5mm，可在一次走刀內切完，故 ap=2.5mm 2）、進給量 依據，根據表1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為16mmX25mm、切削用量，以及工件直徑小于40mm時， 依據，根據CA6140車床的使用說明書可選擇 f=0.48mm/r 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需要進行校驗 依據，根據CA6140車床的使用說明書得其進給機構允許的進給力為=5100N。 依據，根據表1.21，當鋼的強度，，，， (預計)時，進給力為=905N。 依據，根據表1.29-2，切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.0，故實際進給力為 =905X1.0X1.0X1.0=905N 由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故所選f=0.48mm/r的進給量可用 3）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據，根據表1.9，車刀的后刀面的最大磨損量取為1.0mm（1.0~1.4），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據，根據表1.28，切削速度的修正系數為 ， ， ， ， ，故 =0.94 依據，根據表1.27，切削速度的計算為 故 =113m/min r/min 依據，根據車床CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 5)校驗機床功率 依據，根據表1.24，當，，，時，。 依據，根據表1.29-2，可查得切削功率的修正系數1.0， 1.0。故實際切削時的功率為。 依據，根據車床CA6140車床的使用說明書，當，車床主軸的允許功率,因為,所以所選擇的切削用量可在CA6140車床上進行。 最后決定的車削用量為 。 工序70 粗車外圓φ86mm、φ74mm、φ66mm及臺階 1、加工條件 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）、背吃刀量ap 查，得半精車余量ap=0.9mm 1）、進給量 依據，根據表1.6，材料為碳鋼，當表面粗糙度為，（預計）時，。 依據，根據CA6140車床的使用說明書選擇 2）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據，根據表1.9，選擇車刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。 3）、切削速度 依據，根據表1.28，可查得切削速度的修正系數為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據，根據表1.27，切削速度的計算 故 =158m/min r/min 依據，根據CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =97m/min 最后決定切削用量 工序80 精車外圓φ84mm、φ72mm、φ64mm及臺階 1、加工條件：工件材料為45鋼，。 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度 由于精加工余量僅為0.2mm，可在一次走刀內切完，故 依據，得精車余量ap=0.2mm 2）、進給量 依據，根據表1.6，加工材料為碳鋼，當表面粗糙度為，（預計）時，。 依據，根據CA6140車床的使用說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗 依據，根據CA6140車床的使用說明書，其進給機構允許的進給力為=3530N。 查，根據表1.21，當鋼的強度，，，，=100m/min(預計)時，進給力為=375N。 依據，根據表1.29-2，切削時的修正系數為，，，故實際進給力為 由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故所選的進給量可用 3）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據，根據表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm（0.4~0.6），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據，根據表1.28，可查得切削速度的修正系數為，，，，，故 =0.94 依據，根據表1.27，切削速度的計算為 故 =224m/min r/min 依據，根據CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 最后決定的車削用量為 。 3.4工序90：銑花鍵 依據《機械加工工藝手冊》，根據表4.3-1，選擇銑刀，刀桿截面16X2如 表14 幾何形狀 刀角名稱 符號 范圍 取值 主偏角 kr 10 10 副偏角 1～2 1 前角 5～15 5 后角 1～2 1 依據《機械加工工藝手冊》，表4.3-4，槽寬B=8mm，則。 依據《機械加工工藝手冊》，根據表4.3-7，當時，, ,。 所以加工時，，。 3.6工序100 銑鍵槽 機床的選擇：X52K型銑床 （1）選擇刀具：查，根據表2.1-72，因為銑削寬度，可查得立銑刀 2）查，根據表2.1-20，選擇7:24錐柄立銑刀，標準系列L=198mm，標準系列l(wèi)=63mm，粗齒數為4。 （2）選擇切削用量 1）決定銑削深度 銑削深度由工序決定，因為每次的銑削深度不大，故均可以一次性走完，則粗銑削時為3.4mm。 2）決定每齒進給量 查，根據表2.1-72，當銑削寬度=12mm時，銑刀的每齒進給量，取，所以。 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 查，根據表2.1-75，可選擇高速鋼立銑刀，，粗銑，后刀面的最大磨損限度為0.3～0.5mm，查，根據表2.1-76，可選用的高速鋼立銑刀，其耐用度T=90min。 4）決定切削速度 查，根據表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（銑削余量較小時，） 銑削速度計算公式： 查，根據表2.1-77可查得： 所以 m/min r/min 查，根據表3.30，XA6132型萬能銑床的使用說明書，選擇： 這時實際切削速度為 m/min 3.6.1精銑 （1）選擇的機床、刀具的型號、尺寸均和粗銑相同 （2）選擇切削用量 1）決定銑削深度 根據，可查得精銑=0.6mm。 2）決定每齒進給量 查，根據表2.1-72，當銑削寬度時，銑刀每齒進給量，取，所以 mm/r 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 查，根據表2.1-75，可選擇高速鋼銑刀，立銑刀，，精銑，后刀面的最大磨損限度為0.2~0.25mm，查，根據表2.1-76，可查得選用的高速鋼立銑刀，其耐用度T=90min。 4）決定切削速度 查，根據表2.1-77可查得：，，，，，（銑削余量較小時，） 銑削速度計算公式： 查，根據表2.1-77，可查得： 所以 m/min r/min 查，根據表3.30， XA6132型萬能銑床的使用說明書，選擇： 這時實際切削速度為 m/min 結 論 通過近3個月的畢業(yè)設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統的理解了液壓設計的整個過程。 在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹的態(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網上搜索一些相關的資料和相關產品信息。這一次設計是大學四年來最系統、最完整的一次設計，也是最難的一次。在設計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了設計。 本設計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下： （1）缺乏實際工廠經驗，對一些參數和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。 （2）與相關的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統的設計不太完善，在與計算機配合進行精確的數據采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。 參考文獻 [1] 上海金屬切削技術協會，金屬切削手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1984。 [2] 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。 [3] 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結構圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。 [4] 劉友才，機床夾具設計[Ｍ] ，北京：機械工業(yè)出版社，1992 。 [5] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1991。 [6] 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊[M]，上海：上海科學技術出版社，1979。 [7] 李洪，機械加工工藝師手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1990。 [8] 馬賢智，機械加工余量與公差手冊[M]，北京：中國標準出版社，1994。 [9] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。 [10] 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