專業課程設計說明書
設計題目輸出軸的機械加工工藝規程與夾具設計
設計者張越
指導教師張洪江
吉林農大
2023年6月25日
專業課程設計任務書
題目: 輸出軸的機械加工工藝規程與夾具設計
原始圖紙（見附頁）
生產型別：中批量生產
設計內容：
1、零件圖1張
2、毛坯圖1張
3、機械加工工藝過程卡1份
4、機械加工工序卡1份
5、夾具裝配圖1套
6、夾具零件圖若干
7、課程設計說明書1份
班級 09機械自動化3班
姓名張越
學號 04092311
指導教師張洪江
目錄前言
一、零件的分析
1.1零件的作用
1.2零件的工藝分析
二、工藝規程的設計
2.1確定毛坯的製造形式
2.2基準的選擇
2.3工藝路線的擬定及工藝方案的分析
2.4機械加工餘量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
2.5確定孔的切削用量及基本工時
3、專用夾具的設計
3.1問題的提出
3.2夾具設計
四、總結
五、主要參考文獻
前言 機械製造工藝學課程設計是在全部學完機械製造工藝學及工具機夾具設計課程，並進行了生產實習的基礎上進行的乙個教學環節。這是我們在進行畢業設計之前對所學課程的一次深入的全面的總複習，也是一次理論聯絡實際的訓練。
就我個人而言，希望通過這次課程設計，對自己今後將從事的工作，進行一次適應性訓練，通過設計鍛鍊自己分析問題、解決問題的能力，為以後的工作打下乙個良好的基礎。
一、零件的分析
1.1 零件的作用
題目所給定的零件車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉矩，使車床主軸獲得旋轉的動力；二是工作過程中經常承受載荷；三是支撐傳動零部件。
1.2零件的工藝分析
從零件圖上看，該零件是典型的零件，結構比較簡單，其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圓柱面，φ50、φ80、φ104的內圓柱表面，10個φ20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是it6級；粗糙度方面表現在鍵槽兩側面、φ80內圓柱表面為ra3.2um,大端端麵為ra3.2um,其餘為ra12.
5um，要求不高；位置要求較嚴格，表現在φ55的左端麵、φ80內孔圓柱面對φ75、φ60外圓軸線的跳動量為0.04mm, φ20孔的軸線對φ80內孔軸線的位置度為φ0.05mm,鍵槽對φ55外圓軸線的對稱度為.
0.08mm；熱處理方面需要調質處理，到200hbw，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。
2、工藝規程的設計
2.1 確定毛坯的製造形式
根據零件的材料，但從經濟方面著想，鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，衝擊韌性常用於大載荷或衝擊載荷下的工作零件。本零件生產批量為中批量，所以選擇鍛件中的模鍛。
2.2基準選擇
本零件為帶孔的管狀零件，孔是其設計基準（亦是裝配基準和測量基準），為避免由於基準不重合而產生的誤差，應選孔為定位基準，即遵守「基準重合」的原則。具體而言，即選孔及一端面作為精基準。由於本零件全部表面都需要加工，而孔作為精基準，應先進行加工，因此應選外圓及一端面為粗基準。
2.3工藝路線的擬定及工藝方案的分析
為保證達到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術要求，必須制定合理的工藝路線。
由於生產型別為大批量生產，故採用通用工具機配以專用的工、夾、量具，並盡量使工序集中來提高生產效率。除此之外，還應降低生產成本。
工藝路線方案；
鑄造，退火
工序： 1、粗車φ176外圓柱面及端麵
2、粗車、半精車、精車φ55、φ60、φ65、φ75的外圓柱面，倒角
3、擴、鑽孔10*φ20
4、粗車右端麵至30，倒角
5、鑽右端麵中心孔
6、粗鏜內孔φ50、φ80、φ104；半精鏜內孔φ80
7、銑鍵槽
8、鑽斜孔2*φ8
9、去毛刺
10、檢驗
2.4機械加工餘量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
確定圓柱面的工序尺寸圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工餘量有關。前面已確定各圓柱面的總加工餘量（毛坯餘量），應將毛坯餘量分為各工序加工餘量，然後由後往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經濟精度確定。
本零件各圓柱表面的工序加工餘量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表：
表1外圓柱面φ176 軸段加工餘量計算
表2外圓柱面φ55軸段加工餘量計算
表3φ60軸段加工餘量計算
表4φ65軸段加工餘量計算
表5φ75軸段加工餘量計算
表6φ104內孔加工餘量計算
表7φ80內孔加工餘量計算
表8φ50內孔加工餘量計算
2.5確定φ12孔的切削用量及基本工時
粗車外圓至φ57.5
切削深度：單邊餘量ap=1.25
進給量：根據《切削手冊》表1.4，選用f=0.65
計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
vc=cv*kv/(t*apxv*fyv)
242*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97/(60*1.25*0.65)
=108.6（m/min）
確定主軸轉速：ns=1000vc/(πdw)=1000*108.6/(π60)=576(r/min)
按工具機選取n=600r/min。 所以實際切削速度
v=πdn/1000=π*60*600/1000=113(m/min)
檢驗工具機功率：主切削力fc按《切削手冊》表1.29所示公式計算
fc=cfcap^xfcfyfcvcnfckfc
所以 fc=2795*1.25*0.65*113*0.94*0.89=1016.1（n）
切削時消耗功率pc為
pc=fc*vc/60000=1016.1*113/60000=2.25（kw）
由《切削手冊》表1.30中c620-1工具機說明書可知，c620-1主電動機功率為7.8kw，當主軸轉速為600r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.
5kw,所以工具機功率足夠，可以正常加工
基本工時：t=(l+l1+l2)/nf=（84+2+0）/600/0.65=0.22(min)
3、專用夾具的設計
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。覺定設計第四道工序----鑽擴10*φ20mm的孔。本夾具將用於立式鑽床上。
3.1問題的提出
本夾具主要用來鑽擴10*φ20mm孔，且都需要均勻分布。在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度。
3.2夾具設計
（1）定位基準的選擇。由零件圖可知，孔φ20對圓孔φ80有位置度要求，所以為了減小定位誤差，甚至至於零，其設計基準為孔φ80及直徑為φ75的一段軸。為了提高加工效率，現決定用高速鋼刀具對孔進行加工。
（2）切削力及夾緊力的計算。刀具：高速鋼麻花鑽，鑽頭直徑為19.98mm
鑽孔時軸向力（查《切削手冊》）
公式中=600， =1 , 0.7 ，是修正係數
所以（3）定位誤差的分析。定位誤差主要取決於作為基準的內孔，以及夾具中鑽套軸線與固定夾具中的孔的同軸度。
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