減速器輸出軸機械加工工藝規(guī)程設計書.doc
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機械制造技術基礎課程設計 計算說明書 設計題目：減速器輸出軸機械加工工 工藝規(guī)程設計 ?！ I(yè)：機械設計制造及其自動化 班 級： 學 號： 姓 名： 指導老師： 日 期： 校名：華南理工 目 錄 1． 機械制造課程設計的目的...............................3 2． 生產(chǎn)綱領的計算與生產(chǎn)類型的確定.......................3 1.生產(chǎn)綱領的計算..............................................3 2.生產(chǎn)類型的確定..............................................4 3． 減速箱輸出軸的工藝性分析.............................4 1.減速器輸出軸的用途和工作原理.................................5 2.零件圖樣分析.................................................5 3.減速箱輸出軸的技術要求.......................................5 4.審查減速器輸出軸的工藝性.....................................7 4． 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖...................7 1.毛坯的選擇..................................................7 2.確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量............................8 五．選擇減速箱輸出軸的加工方法，制定工藝路線.............8 1.定位基準的選擇..............................................8 2.零件表面加工方法的選擇......................................9 3.加工階段的劃分..............................................9 4.工序的合理組合..............................................10 5.加工順序的安排..............................................10 6.零件的工藝路線的確定........................................11 六．工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計算.............12 七．工序設計（選擇加工設備和工藝設備）...................18 1.選擇加工設備................................................18 2.選擇工藝設備................................................18 八．確定工序的切削用量...................................19 1.背吃刀量的確定...............................................19 2.進給速度的確定...............................................19 3.切削速度的確定...............................................19 九. 填寫工藝過程卡和主要工序的工序卡.....................20 十．設計體會..............................................21 十一．參考文獻............................................21 十二．附件................................................22 一．課程設計的目的 1.加強對理論知識的理解，并且能把理論只是和課內(nèi)外的生產(chǎn)實踐相結(jié)合，從而解決零件在加工中定位，加緊以及工藝路線的安排，工藝尺寸的確定等一系列實際問題，最終保證零件的加工質(zhì)量。 2.提高基本意識和技能，通過課程設計，掌握工藝規(guī)程和工藝裝備設備設計的方法和步驟，初步具備設計工藝規(guī)程和工藝裝備的能力，進一步培養(yǎng)學生識圖、繪圖、計算和編寫技術文件的基本技能。 3.鍛煉使用手冊及圖表資料的能力,能夠熟練地依據(jù)給定的任務而查找相關的資料、手冊及圖表并掌握其中的設計信息用于設計參數(shù)的確定。 4.培養(yǎng)規(guī)范意識，通過課程設計，使學生養(yǎng)成遵守國家標準的習慣，學會使用與設計有關的手冊、圖冊、標準和規(guī)范。 二．生產(chǎn)綱領的計算與生產(chǎn)類型的確定 1.計算生產(chǎn)綱領 a、 計算： N=Qn(1+a%)(1+b%) N——零產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領就是其年生產(chǎn)量，用字母N表示，通常按下式件的生產(chǎn)綱領（件/年）； Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺、輛/年）； n——每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛）； a%——備品率，一般取2%-4%； b%——廢品率，一般取0.3%-0.7%。 結(jié)合生產(chǎn)實際：備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%；產(chǎn)品的年產(chǎn)量Q要求200件/年，每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量n為1件/臺。 將各數(shù)據(jù)代入上式可得年產(chǎn)量: N=200*1*(1+3%)(1+0.5%)=207（件） b、離心機主軸的重量估計值為2.4 kg. 2.確定生產(chǎn)類型 機械制造業(yè)的生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)，成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。其中，成批生產(chǎn)又可分為大批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、小批生產(chǎn)三類。顯然，產(chǎn)量越大、生產(chǎn)專業(yè)化程度應該也越高。 零件的生產(chǎn)類型是指零件的年生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品特征來確定的。按重型機械、中型機械和輕型機械的年生產(chǎn)量列出不同生產(chǎn)類型的規(guī)范,如下表： 表2 不同機械產(chǎn)品的零件質(zhì)量型別表 機械產(chǎn)品類別 加工零件的質(zhì)量/kg 輕型零件 中型零件 重型零件 電子工業(yè)機械 <4 4～30 >30 機床 <15 15～50 >50 重型機械 <100 100～2000 >2000 表3 各種生產(chǎn)類型的規(guī)范 生產(chǎn)類型 零件的年生產(chǎn)綱領/（臺/年或件/年） 輕型機械 中型機械 重型機械 單件生產(chǎn) ≤100 ≤20 ≤5 小批生產(chǎn) 100～500 20～200 5～100 中批生產(chǎn) 500～5000 200～500 100～300 大批生產(chǎn) 5000～50000 500～5000 300～1000 大量生產(chǎn) >500000 >5000 >1000 查表2得，該零件為中型零件，再由此查表3可知，該減速箱輸出軸生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)。 三．減速器輸出軸的工藝性分析 1.減速器輸出軸的用途和工作原理 此軸用于輸出轉(zhuǎn)矩、傳遞動力。 軸安裝在單列圓錐磙子軸承上，軸承蓋凸緣擋住軸承外圈，因此軸得到軸向定位。齒輪和半聯(lián)軸器用軸肩、軸套和擋圈軸向定位，用平鍵作周向定位，以傳遞運動和轉(zhuǎn)距。該軸套上兩個齒輪，一端置于減速箱內(nèi)，一端置于輸出終端。作用是輸出轉(zhuǎn)矩、傳遞動力。 2. 零件圖樣分析 （1）該零件軸段的安排是呈階梯型，中間粗兩端細，符合強度外形原則，便于安裝和拆卸。其加工精度要求較高，要有較高的形位公差，表面粗糙度最高達到了0.8m。零件的中心軸是設計基準和工藝基準。 （2）φmm對公共軸線的圓跳動為0.012mm。 （3）48mm的左端面對公共軸線的圓跳動度為0.012mm。 （4）35mm對公共軸線的的圓跳動度為0.012mm。 （5）φmm35mm鍵槽對基準D平行度為0.08mm。 （6）φmm50mm鍵槽對基準C的平行度為0.06mm （7）零件的材料為45鋼。 （8）熱處理T224 （9）φmm為軸承配合，所以軸表面的精度，配合要求較高，Ra為0.8m。 （10）各軸肩處過渡圓角R=1。 （11）軸端加工出45倒角，是為了便與裝配。 3.減速箱輸出軸的技術要求 圖一 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差/mm及精度等級 表面粗糙度/μm 形位公差/mm A 0.017，IT7 Ra0.8 L 0.017，IT7 Ra12.5 無 B Φ48 無 Ra12.5 無 G Φ48 無 Ra1.6 H Φ48 無 Ra3.2 無 C 0.016，IT6 Ra1.6 無 D 0.017，IT7 Ra0.8 E 0.16，IT11 Ra3.2 無 J 0.16，IT11 Ra3.2 無 F 0.013，IT6 Ra1.6 無 K 0.013，IT6 Ra12.5 無 鍵槽12P9側(cè) 12P9 0.036 Ra1.6 鍵槽12P9底 無 無 Ra3.2 無 鍵槽8P6側(cè)面 8P6 0.043 Ra1.6 鍵槽8P6底面 無 無 Ra3.2 無 內(nèi)螺紋孔 2M6深10 無 無 無 表1 減速器輸出軸零件技術要求表 4. 審查減速器輸出軸的工藝性 分析零件圖可知，傳動軸的所有表面都要求切屑加工，并在軸向方向上產(chǎn)生臺階表面, 并且粗糙程度都不同 ,這樣有利于主軸高速旋轉(zhuǎn)時的各表面的應力條件,主要工作表面雖然加工精度要求相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來。所以該零件的工藝性好。 a. 45號鋼具有良好的可鍛性。 b. 結(jié)構力求簡單、對稱、橫截面尺寸不應有突然變化。 c. 為了裝卸軸承和齒輪方便、去除毛刺，軸兩端應該有倒角。 d. 為了減少應力集中，各軸肩過渡處應有合理的圓角。 e. 軸上有兩個鍵槽，可用銑刀加工，而且效率高。 f. 由于48的左端面的粗糙度為1.6m，要求較高，需要磨削工藝。為了磨削加工方便，不損壞φ 軸面粗糙度，應在該處加褪刀槽20.5mm。一方面在加工軸面時退刀需要。另一方面在磨削加工時能給刀具足夠的進退空間。 四．選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 1.毛胚的選擇 由于該輸出軸在工作過程中要承受扭轉(zhuǎn)和沖擊載荷，為增強軸的抗扭強度和沖擊韌性，獲得纖維組織，毛坯選用熱扎圓鋼，鋼材選用45鋼。又軸的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬于小批生產(chǎn)，為得到合適合適的生產(chǎn)效率和圓鋼的精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。減速箱輸出軸是階梯軸，并且各階直徑相差不大，可直接選用棒料，也可直接采用模鍛方法制造毛坯。 2.確定毛胚的尺寸公差及機械加工余量 （1） 公差等級 根據(jù)零件圖個部分的加工精度要求，鍛件的尺寸公差等級為8-12級，加工余量等級為普通級，故取IT=12級。 （2） 鍛件質(zhì)量的估算與形狀復雜系數(shù)S的確定。 已知機械加工后軸的重量為2.4kg,由此可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為3.0kg。 形狀復雜系數(shù)S=mt/mN其中為相應的鍛件外廓包容體質(zhì)量，則： S==2.4kg/3.0kg=0.8 根據(jù)S的值查參考文獻，可知鍛件的形狀復雜系數(shù)為S1級（簡單）。（0.63
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