制造工艺学课程设计.doc
设计输出轴零件的机械加工工艺规程
一、初步分析
1．零件图样分析
1)两个mm 024
.0011.060++φ的同轴度公差为mm 02.0φ 2)mm 05.004.54+φ与mm 024
.0011.060++φ同轴度公差为mm 02.0φ 3)mm 021.0002.080++φ与mm 024
.0011.060++φ同轴度公差为mm 02.0φ
4)保留两端中心孔 5)调质处理28—32HRC 6)材料45
2．输出轴机械加工工艺过程卡片 3．工艺分析
1)该铀的结构比较典型，代表了一般传动轴的结构形式， 其加工工艺过程具有普遍性。
在加工工艺流程中，也可以采用粗车加工后进行调质处理 2)图样小键槽未标注对称度要求．但在实际加工小应保证
mm 025.0±的对称度。这样便于与齿轮的装配，键槽对称度的
检查，可采用偏摆仪及量块配合完成，也可采用专用对称度检具 进行检查。
3)输出轴各部向轴度的检查，可采用偏摆仪和百分表综合 进行检查。
二、工艺设计
该步骤主要拟定工艺路线，并对加工设备与工艺装备进行选择，以及填写工艺过程卡片
1、定位基准的选择
①粗基准的选择
粗基准的选择有如下四点要求，保证相互位置要求的原则，保证加工表面加工余量合理分配的原则，便于工件装夹原则，一般不得重复使用原则。
该轴选取左端为粗基准，便于装夹。
②精基准的选择
精基准的选择有如下五条原则，基准重合原则，统一基准原则，互为基准原则，自为基准原则，便于装夹原则。
该轴在精车加工中选取两端和与其对应的中心孔为精基准，采用互为基准原则，提高轴的同轴度，在磨削加工过程中，采用两顶尖为精基准，保证该轴各轴段的同轴度要求。
2、加工方法的选择
加工方法的选择根据加工表面、零件材料和加工精度以及生产率的要求，考虑现有工艺
条件，考虑加工经济精度等因素选择。
该轴总体上采用粗车、精车、磨削、铣削等加工方法。
粗糙度m a R μ6.1>的采用粗车—精车，粗糙度m a
R
μ6.1=的采用粗车—精车—磨
削。
3、工艺顺序的安排
工艺顺序的安排原则有四条：先加工基准面，再加工其他面；一般情况下，先加工平面
在加工孔；先加工主要表面，后加工次要表面；先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
工艺路线如下图
工序号 工序名称与内容 机床设备 刀具 量具 10
下料
棒料mm mm 400910?φ
锯床
锯刀
米尺
20 热处理
调制处理28~32HRC
30
粗车
夹左端，车右端面，见平即可，钻中心孔B2.5，粗车右端各部，mm 88φ见圆既可，其余均留精加工余量3mm
C620 45度车
刀 麻花钻头 游标卡尺
40
粗车
倒头装夹工件，车端面保证总长380mm ，钻中心孔B2.5，粗车外圆各部，留精加工余量3mm ，与工序3加工部分相接
C620
45度车刀 麻花钻头 游标卡尺
50 半精车
夹左端，顶右端，精车右端各部，其中
mm mm 3560024.0011.0?++φ、mm mm 7880021
.0002.0?++φ处
分别留磨削余量0.8mm
C620
45度车刀
游标卡尺
60
半精车
倒头，一夹一顶精车另一端各部，其中
mm mm 854.5405.00?+φ、mm
mm 7760024
.0011.0?++φ分别留磨削余量0.8mm
C620
45度车
刀 游标卡尺
70
磨削
用两顶尖装夹工件，磨削mm 024
.0011.060++φ两处，
mm 021
.0002.080++φ至图样要求尺寸
M1432 砂轮 千分尺
80
磨削
倒头，用两顶尖装夹工件，磨削
mm mm 854.5405
.00?+φ至图样要求尺寸
M1432 砂轮 千分尺
90 划线
划两处键槽线 专用量具 10
铣削
铣mm 0
043.018-键槽两处
X52K
铣刀
110 检验
按图扬要求检查各部尺寸精度 115
入库 涂油入库
三、工序设计
该步骤主要确定加工余量，切削用量，工序尺寸，时间定额
1、 确定加工余量及工序尺寸
加工余量的确定有三种方法，计算法，查表法，经验法。由于所设计零件为单件小批量生产，故采用经验法确定加工余量。
1) mm mm 854.5405
.00?+φ轴段的工艺路线为粗车——精车——磨削，由下料及加工工
艺路线可知各工序的加工余量为：磨削0.8mm ，半精车3mm ，粗车余量为棒料直径 磨削前：54.4+0.8=55.2 半精车前：55.2+3=58.2 粗车前：90
按照加工余量确定各工序尺寸 磨削：54.4
半精车：54.4+0.8=55.2 粗车：55.2+3=58.2 毛坯：90
2) mm mm 7760024
.0011.0?++φ轴段的工艺路线为粗车——半精车——磨削，由下料及加工工
艺路线可知各工序的加工余量为：磨削0.8mm ，半精车3mm ，粗车余量为棒料直径 磨削前：60+0.8=60.8 半精车前：60.8+3=63.8 粗车前：90
按照加工余量确定各工序尺寸 磨削：60
半精车：60+0.8=60.8 粗车：60.8+3=63.8 毛坯：90
3) mm mm 7570?φ轴段的工艺路线为粗车——半精车，由下料及加工工艺路线可知各
工序的加工余量为：半精车3mm ，粗车余量为棒料直径 半精车前：70+3=73 粗车前：90
按照加工余量确定各工序尺寸 半精车：70 粗车：70+3=73 毛坯：90
4) mm mm 1088?φ轴段的工艺路线为粗车，由下料及加工工艺路线可知各工序的加工
余量为：粗车余量为棒料直径 粗车前：90
按照加工余量确定各工序尺寸 毛坯：90
5) mm mm 7880021
.0002.0?++φ轴段的工艺路线为粗车——半精车，由下料及加工工艺路线
可知各工序的加工余量为：半精车3mm ，粗车余量为棒料直径 半精车前：80+3=83 粗车前：90
按照加工余量确定各工序尺寸 半精车：80 粗车：80+3=83 毛坯：90
6) mm mm 2070?φ轴段的工艺路线为粗车——半精车，由下料及加工工艺路线可知各工序的加工余量为：半精车3mm ，粗车余量为棒料直径
半精车前：70+3=73 粗车前：90
按照加工余量确定各工序尺寸 半精车：70 粗车：70+3=73 毛坯：90
7) mm mm 3560024
.0011.0?++φ轴段的工艺路线为粗车——半精车——磨削，由下料及加
工工艺路线可知各工序的加工余量为：磨削0.8mm ，半精车3mm ，粗车余量为棒料直径
磨削前：60+0.8=60.8 半精车前：60.8+3=63.8 粗车前：90
按照加工余量确定各工序尺寸 磨削：60
半精车：60+0.8=60.8 粗车：60.8+3=63.8 毛坯：90
2、 确定切削用量及时间定额
确定切削用量的原则：首先应选去尽可能大的背吃刀量，其次在机床动力和刚度允许的条件下，又满足以加工表面粗糙度的情况下，选取尽可能大的进给量。最后根据公式确定最佳切削速度。
时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间，它是安排作业计划、进行成本核算、确定设备数量、人员编制以及规划生产面积的重要根据。 包括基本时间（t 基）、辅助时间（t 辅）、布置工作场地时间（t 布置）、休息和生理需要时间（t 休）
、准备和终结时间（t 准终） 1) 车削的的切削用量及时间定额
机床C6410参数
机床型号 最大加工直径 最大工件长度
主轴转速范围
主轴刀具进给
纵向
横向 C6140
400mm
500mm
45-1982r/min
0.06-3.34mm/r
0.04-2.45mm/r
由于是单件小批量生产，以公式T 定额=t 基+t 辅+t 布置+t 休+t 准终/Ｎ i fn
l l 2
1l ++=
基t 其中：p a Z i =
D
n πυ1000= l ——加工长度（mm ）
l 1——刀具的切入长度（mm ） l 2——刀具的切出长度（mm ） i ——进给次数
Z ——加工余量（mm ） a p ——背吃刀量（mm ） f ——进给量（mm/r ）
n ——机床主轴转速（r/min ） v ——切削速度（m/s ） D ——加工直径（mm ） a. 粗车时
根据《机械加工工艺手册》表2.4—3查的进给量f= 0.4mm/r ,单边切削深度为2mm
走刀次数 11
车削根据《机械加工工艺手册》表2.4—9切削速度v=1.26m/s
根据机床主轴转速n ：min /68.4132
.5814.360
26.110006010000r d n ≈???==
πυ，取
min /500r n =
实际车削速度V '：s m n
d V /523.160
1000500
2.5814.360
10000=???=
?=
'π
进给量
m in
/2005004.01mm fn f =?==
mm l 01= mm l 42= mm l 400= min 2.2211500
4.04
0400l 21=??++=++=
i fn l l 基t b. 半精车时
根据《机械加工工艺手册》表2.4—4查的进给量f=0.2mm/r ,单边切削深度为0.55mm
走刀次数 6
车削根据《机械加工工艺手册》表2.4—9切削速度V=1.5m/s
根据机床主轴转速n ：min /25.5192
.5514.360
5.110006010000r d V n ≈???=?=π,取
n=600r/min
实际车削速度V '：s m n
d V /7332.160
1000600
2.5514.360
10000=???=
?=
'π
mm l 01= mm l 42= mm l 295=
min 146600
2.04
0275l 21=??++=++=
i fn l l 基t c. 磨削加工时
磨削机动时间的计算公式查《机械加工工艺手册》表2.5—11：
rd
a b j f nf k lZ t 2=
根据表2.4—162工件的回转速度V=0.5m/s 再根据min /25461
.3714.360
5.010*******r d V n ≈???==
π ，取n=200r/min 实际切削速度V '：s m n
d V /393.060
1000200
37.6114.31000
0≈???=
=
'π
被磨削层长度l ：mm l 138=
Bmm f a 5.0= mm f rd 0059.0=
机动时间：min 57.21.10059
.0405.02002
.013822=??????==
rd a b j f nf k lZ t
精磨内孔：
磨削机动时间的计算公式查《机械加工工艺手册》表2.5—11：
rd
a b j f nf k
lZ t 2=
根据表2.4—162工件的回转速度V=0.5m/s 再根据min /25461
.3714.360
5.010*******r d V n ≈???==
π ，取n=200r/min 实际切削速度V '：s m n
d V /393.060
1000200
37.6114.31000
0≈???=
=
'π
被磨削层长度l ：mm l 138=
Bmm f a 5.0= mm f rd 0059.0=
机动时间：min 14.51.10059
.0205.02002
.013822=??????==
rd a b j f nf k lZ t
d. 铣削加工时
铣削深度p a ：mm a p 3=
每齿进给量f a ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取Z mm a f /02.0= 铣削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取s mm V /4= 机床主轴转速n ：min /191400
14.360
4100010000r d V n ≈???==
π，取min /200r n = 实际铣削速度V '：s m n
d V /19.460
1000200
40014.31000
0≈???=
=
'π
进给量f V ：s mm Zn a V f f /93.060/2001402.0≈??== 工作台每分进给量m f ：min /8.55/93.0mm s mm V f f m ===
εa ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-81,mm a 240=ε
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知mm l 5.109= 刀具切入长度1l ：mm a D D l 42)3~1((5.0221=+--=ε
刀具切出长度2l ：取mm l 22= 走刀次数为1 机动时间1j t ：min 75.28
.552
425.109211≈++=++=
m j f l l l t