输出轴课程设计（1组）(1)

荆楚理工学院

课程设计成果

学院： 机械工程学院 班 级： 模具一班

学生姓名： 第一组全体成员 学 号： 20113030201（30～34） 设计地点（单位）： A1教学楼

设计题目： 输出轴零件机械加工工艺规程设计 完成日期： 2013 年 06 月 26 日

指导教师评语： __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

成绩（五级记分制）： 教师签名： 田锐

荆楚理工学院课程设计任务书

设计题目： 输出轴 零件的机械加工工艺规程及工序的设计计算 学生姓名 课程名称 地 点 设计内容及要求 余进元，刘丹，宋升楷，严业辉，周诗操 机械制造基础 教学楼 专业11级模具一班 班级 起止2013年6月10号―2013年6月28日 时间 进度要求 参考资料 其它 说明 完成 输出轴 机械加工工艺规程设计（零件图见附图），内容及要求如下： ①手绘一张零件图； ②选择热处理方法； ③选择毛坯制造方法和工艺参数，绘制详细的毛坯图一张（A4）； ④拟定零件的机加工工艺路线，选择加工设备、刀具、夹具、量具，进行详细的机加工工序设计（工序余量。尺寸、工序公差、切削用量、工时定额），工时要求只选个别工步计算即可； ⑤完成工艺过程卡一张（A4）； ⑥完成所有机加工工序的工序卡（A4）； ⑦完成设计说明书编写（格式见课程设计管理规定），并装订成册，装订顺序为：封面、任务书、目录、正文、卡片图纸。 ⑧同组学生设计参数一致率不能超过30%。 算中间周六、周日共18天。 准备资料、读图、绘图 2天 毛坯制造工艺设计 1天 加工路线拟定 2天 加工装备选择 1天 工序设计及计算 4天 工艺卡、工序卡、工序图填画 3天 说明书编写 2天 电子稿排版 2天 整理装订 1天 机械制造工艺手册 机械制造技术 互换性与技术测量 机床手册 机械制造课程设计指导书 等方面书籍或手册资料 1．本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，教研室审批后交学院院备案，一份由负责教师留用。2．若填写内容较多可另纸附后。3．一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。 教研室主任： 贾伟杰 指导教师： 田锐

2013年 6月 8日

目录

1 输出轴的工艺分析及生产类型的确定 ....................................................................................... 1

1.1输出轴的用途 ..................................................................................................................... 1 1.2输出轴的技术要求 ............................................................................................................. 1 1.3输出轴的结构工艺分析 ..................................................................................................... 1 2 确定毛坯、绘制毛坯图 ............................................................................................................... 2 3 输出轴工艺路线 ........................................................................................................................... 2

3.1定位基准的选择 ................................................................................................................. 2 3.2各表面加工方案的确定 ..................................................................................................... 2 3.3加工阶段的划分 ................................................................................................................. 3 3.4工序的集中与分散 ............................................................................................................. 3 3.5工序顺序的安排 ................................................................................................................. 3

3.5.1热处理工序 .............................................................................................................. 3 3.5.2辅助工序 .................................................................................................................. 3 3.6确定工艺路线 ..................................................................................................................... 4 4确定加工余量、工序尺寸及表面粗糙度 .................................................................................... 4

4.1机械加工余量及工序尺寸 ................................................................................................. 5 5 确定切削用量及时间定额 ........................................................................................................... 5

5.1确定切削用量 .................................................................................................................... 6 5.2时间定额的计算 ............................................................................................................... 10

5.2.1基本时间tm的计算 .............................................................................................. 10 5.2.2 辅助时间tf时间的计算 ..................................................................................... 15

5.2.3其他时间计算 ........................................................................................................ 15 6 总结........................................................................................................................................... 28 参考文献......................................................................................................................................... 28

1 输出轴的工艺分析及生产类型的确定

1.1输出轴的用途

输出轴的零件是某车床的轴。其主要作用一是传递转矩，使车床主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑支撑传动零部件。

1.2输出轴的技术要求

输出轴属于典型的轴类零件，轴与齿轮又要有配合要求，因此加工精度要求较高。又因在工作中需要冲击载荷为增强耐磨性，其表面要求调质处理零件材料为45#表面硬度是

+0.05

28~32HRC。要求轴的同轴度为0.02mm。轴孔?54.40轴采用键槽定位，键槽的宽度尺寸

0

为?18—0.043综上所述该输出轴零件的各项技术要求制定较合理符合该零件输出轴的功用。

表1—1输出轴零件技术要求表

加工表面 尺寸及偏差/mm 公差等级 表面粗糙度形位公差/mm

Ra/mm 轴的最左端 轴的右端 ?60+0.024 0.011 轴左段的?60 轴左边?70 轴右边?70 轴?88 轴?80 左键槽 ?88 ?80+0.021 +0.002 IT11 IT6 IT9 IT9 12.5 1.6 12.5 12.5 ◎ 0.02 A ?70 IT11 12.5 ?60+0.024 0.011 ?70 IT11 12.5 IT5 1.6 ◎ 0.O2 A IT5 1.6 ◎ 0.02 A ?54.40+0.05 IT8 12.5 ◎ 0.02 A 18—0.043 18—0.043 00

右键槽 1.3输出轴的结构工艺分析

从零件图上?看，该零件是典型的零件结构比较简单，其主要加工有两个端面、

+0.05、

?54.40?60+0.024 0.011、?70、?88、?80的外圆柱表面以及两个键槽，图中所给尺寸精度较高，大部分IT6粗糙度表现在?60的外圆表面?70外圆柱表面为Ra12.5um要求不高严格表现在?54.4的外圆柱面?80外圆柱圆柱面?60外圆柱面的同轴度为0.02mm。热处理方面需要调质处理到28~32HRC，保持均匀，通过分析该零件其布局合理，方便加工。

1

2

确定毛坯、绘制毛坯图

2.1选择毛坯

轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，由于毛坯经过加热，锻造后能使金属内部的纤维组织表面均匀分布可获得较高的抗拉，抗弯级抗扭强度，而模锻多运用于大批量生产，此零件为中小批量生产，选择棒料。

2.2绘制毛坯图

图1 毛坯图

3

输出轴工艺路线

3.1定位基准的选择

在粗加工时为了提高零件的刚度 ，可采轴的外圆表面作为定位基准即轴左段?70的台阶外圆表面，考虑到?54.4、?60、轴线对轴右边?80、?60的同轴度要求。又由于基准重合的原则，而且根据技术要求，保留中心孔，所以在半精加工和精加工采用中心孔定位基准，所以选择轴的两端作为精基准。

3.2各表面加工方案的确定

根据输出轴零件图上加工表面的尺寸精度和表面粗糙度要求查【1】表1—9和表1—11确定各表面加工方案如表3—1

2

工序8的总基本时间为282.88s

工序9——调头精车图样?54.4、?60台阶 工步1：精车?54.4台阶

tj=错误！未找到引用源。 L=85+2+4=91mm

工步2：精车?54.4台阶时间也为80.89s 工步3：精车?60台阶

tj=错误！未找到引用源。 L=77+2+4=83mm

工步4：精车?60台阶时间也为73.78s 工序9的基本时间为309.34s

工序11—铣?54.4、?80轴上的键槽

工步1铣?54.4轴上键槽。根据【1】表5—47铣削公式 tj=

l?dh?l1 ＋fMcfMch=3mm l1=1mm l=73mm d=18mm l=67

铣削左键槽时间tj=142s 铣削右键槽时间 tj=130s

工步2.铣削左键槽时间tj=142s 铣削右键槽时间 tj=130s 工步3.半精铣键槽。根据【1】表5—47铣削公式 tj=h=0.9mm l1=1mm l=73mm d=18mm 铣削左键槽的时间tj=98.84s

工步4.半精铣键槽。根据【1】表5—47铣削公式 tj=

h=1.0mm l1=1mm l=67mm d=18mm 铣削右键槽的时间tj=98.84s 工序12—磨?60的两段轴

工步1.粗磨?60的两段轴。根据【4】表5—145确定修磨系数计算公式tj=K=1.65 zb=0.02 l=112mm n=132.69r/min fa=20mm/r frs=0.02 粗磨?60的两段轴的时间tj=8.35s

13

l?dh?l1 ＋fMcfMcl?dh?l1 ＋fMcfMclzbknfafrs

工步2.精磨?60的两段轴。根据【4】表5—145确定修磨系数计算公式tj=K=1.65 zb=0.005 l=112mm n=212.3r/min fa=15mm/r frs=0.005 精磨?60的两段轴的时间tj=6.96s

lzbk nfafrs5.2.2 辅助时间tf时间的计算

辅助时间与基本时间之间的关系为：tf=(0.15～0.2)tj 本次加工ts=0.15 tj 工序1的辅助时间：tf=0.15×56.66s=8.5s 工序2的辅助时间：tf=0.15×145.13s=21.76s 工序3的辅助时间：tf=0.15×277.26s=41.59s 工序4的辅助时间：tf=0.15×51.17s=7.68s 工序5的辅助时间：tf=0.15×51.5s=7.74s 工序8的辅助时间：tf=0.15×282.88s=42.43s 工序9的辅助时间：tf=0.15×309.34s=46.4s 工序11的辅助时间：tf=0.15×732.84s=109.93s 工序12的辅助时间：tf=0.15×15.31s=2.3s

5.2.3其他时间计算

除了作业时间外每道工序的单件时间还包括布置工作时间，休息时间与生理需要时间和准备与终检时间，此输出轴为单间小批量生产tz/m为作业时间的3％～5％，而布置工作场地时tb是作业时间的2％～7％，休息与生理时间tx是作业时间2％～4％，本次加工取3％，则各工序其他时间应按关系式：（3％+3％+3％）×(tj+tf)

工序1的其他时间：tb+ tx+ tz/m=9％(8.5+56.66)s=5.9s 工序2的其他时间：tb+ tx+ tz/m=9％(21.76+145.13)s=15s 工序3的其他时间：tb+ tx+ tz/m=9％(277.26+41.59)s=28.7s

14

工序4的其他时间：tb+ tx+ tz/m=9％(7.68+51.17)s=5.3s 工序5的其他时间：tb+ tx+ tz/m=9％(51.59+7.74)s=5.3s 工序8的其他时间：tb+ tx+ tz/m=9％(42.43+282.88)s=29.3s 工序9的其他时间：tb+ tx+ tz/m=9％(46.4+309.34)s=32s 工序11的其他时间：tb+ tx+ tz/m=9％(109.93+732.84)s=75.8s 工序12的其他时间：tb+ tx+ tz/m=9％(2.3+15.31)s=1.6s

所以完成此工件所需的总时间约为40min

将确定的上述各项内容填入工艺卡片中，得到输出轴工件的加工工艺过程卡及第1、2、3、4、5、8、9、11、12工序的工序卡片，见下表所示。

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荆楚理工学院机械工程学院 零件名称 零件编号 生产类型 小批量 机 床 CA6140 CA6140 CA6140 CA6140 CA6140 CA6140 X52K 输出轴 材料牌号 毛坯种类 毛坯重量 夹 具 三爪卡盘 45 棒料 刀 具 YT5 YT5 YT5 YT5 TY15 TY15 键槽铣刀 编制 机械加工工艺过程卡片 工序号 1 2 粗车Φ60开头的三段台阶 掉头粗车另外四个台阶 半精车图样Φ54.4 Φ60两处台阶 掉头半精车图样Φ60 Φ80两台阶 调制处理到28—32HRC 修研中心孔 精车图样Φ60 Φ80两台阶 掉头精车图样Φ54.4 Φ60两台阶 键槽划线 铣两键槽 磨Φ60两台阶 清洗 终检 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 车左右端面，钻中心孔，控制总长380mm 工 序 名 称 与 内 容 指导 审核 量具 辅助工具 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 16

游标卡尺 外径千分尺 外径千分尺 卡规 M1412 砂轮 外径千分尺

第 张 共 张 荆楚理工学院机械工程学院 零件名称 零件编号 生产类型 工序编号 工序名称 设备名称 设备型号 输出轴 小批量 1 平端面 车床 CA6140 材料牌号 45 机械加工工序卡片 毛坯种类 棒料 同时加工件数 （日期） 时间定额（分）

2 1 平端面，钻中心孔 平端面，钻中心孔，控制总长380mm 工步号 工步内容 毛坯重量 夹具编号 夹具名称 三爪卡盘 编制 工序工时 冷却液 指导 审核 45 45 1 1 400 400 0.81 0.81

走刀长度（mm） 走刀次数 主轴转速(r/min) 切削速度(m/s) 进给量(mm/r) 17

6 总结

这次三周的课程设计带给我们组的每个组员的收获还是蛮大的，首先，让我们又重新的温习了书本上的内容，让我们明白不论什么时候不管做什么事总离不开书本，书上的知识是理论知识，是前辈们在实践中给我们留下的经验，让我们做个参考，少走弯路。

这次的课程设计我们是基本上满意的，因为这是我们全组组员共同完成的这次设计，在此之前我们不知如何下手，我们组开了好几次小会，进行交流与探讨，好几次我就觉得这才大学生嘛，我们各自在下面也比较努力，在网上和图书馆查找相关资料。通过这次课程设计，也使我们明白了一个良好的思路往往会是我们事半功倍，不论做什么事，明确好方向，有个思路后，那么后期的制作就会势如破竹，会节省许多时间。还教会了我们要细心谨慎。像在绘制零件图和毛坯图的时候，一定要细心不能马虎，不能写错什么尺寸，公差。谨记，学机械的同学做事必须严谨。

本次的课程设计，老师要求也很严格，很感谢老师对我们这么的尽心和尽责。在后续的学习中，我们一定会努力学好没一门知识，努力的完善自己和充实自己，为我们自己的美好明天努力奋斗。

这次三周的课程设计带给我们组的每个组员的收获还是蛮大的，首先，让我们又重新的温习了书本上的内容，让我们明白不论什么时候不管做什么事总离不开书本，书上的知识是理论知识，是前辈们在实践中给我们留下的经验，让我们做个参考，少走弯路。

参考文献

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[1]邹青，呼咏.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京：机械工业出版社，2011.

[2]刘长青.机械制造技术课程设计指导.武汉：华中科技大学出版社，2007.

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45 棒料 审核 （日期） 指导 （日期） 编制 （日期） 同时加工件数 共 张 第 张 荆楚理工学院机械工程学院 零件名称 输出轴 材料牌号 机械加工工序卡片 零件编号 毛坯种类 生产类型 小批量 毛坯重量 工序编号 9 夹具编号 工序名称 掉头精车 夹具名称 设备名称 车床 工序工时 设备型号 CA6140 冷却液 1,42 1.42 1.35 1.34 0.15 0.15 0.15 0.15 0.3 0.2 0.15 0.3 1 2 3 4 精车Φ55.4台阶到Φ54.8 精车Φ54.8台阶达图样规定尺寸 精车Φ61台阶到Φ60.4 精车Φ60.4到Φ60.1 85 1 450 85 1 450 77 1 450 77 1 450

切削速度(m/s) 进给量(mm/r) 背吃刀量(mm) 工时定额（min） 工步号 工步内容 走刀长度（mm） 走刀次数 主轴转速(r/min) 23

45 棒料 审核 （日期） 指导 （日期） 编制 （日期） 同时加工件数 共 张 第 张 荆楚理工学院机械工程学院 零件名称 输出轴 机械加工工序卡片 零件编号 生产类型 中小批量 工序编号 11 工序名称 粗铣 设备名称 设备型号 X62 1.29 1.28 1.42 1.42 0.15 0.15 0.15 0.2 0.3 0.2 0.15 0.3 1 2 3 4 5 6 一次粗铣左边键槽 一次粗铣右边键槽 二次粗铣左边键槽 二次粗铣右边键槽 半精铣左边键槽 半精铣右边键槽 73 1 73 1 67 1 67 1 73 1 67 1

切削速度(m/s) 进给量(mm/r) 背吃刀量(mm) 工时定额（min） 工步号 工步内容 走刀长度（mm） 走刀次数 24

材料牌号 共 张 （日期） （日期） （日期） 毛坯种类 毛坯重量 夹具编号 夹具名称 工序工时 冷却液 审核 指导 平口钳 编制 毛坯外形尺寸 45# 同时加工件数 第 张 荆楚理工学院机械工程学院 零件名称 输出轴 机械加工工序卡片 零件编号 生产类型 工序编号 12 工序名称 磨削 设备名称 设备型号 M1432A 375 375 375 375 475 475 0.445 0.445 0.353 0.353 0.41 0.41 0.41 0.41 0.353 0.41 0.353 0.41 3 3 3 3 0.9 1 2.37 2.17 2.37 2.17 1.65 1.5 1 2 粗磨左边?60外圆 精磨左边?60外圆 112 2 112 2

主轴转速(r/min) 切削速度(m/s) 进给量(mm/r) 背吃刀量(mm) 工时定额（min） 工步号 工步内容 走刀长度（mm） 走刀次数 25

材料牌号 毛坯种类 毛坯重量 夹具编号 夹具名称 工序工时 冷却液 审核 指导 （日期） （日期） 顶尖 编制 （日期） 输出轴零件图

毛坯外形尺寸 共 张 45# 同时加工件数 第 张 1400 2000 40 15 40 20 0.05 0.02 0.174 0.138

主轴转速(r/min) 切削速度(m/s) 进给量(mm/r) 背吃刀量(mm) 工时定额（min） 26

其余：1.61.61.61.6-。机械工程学院11级模具一班标记处数分区更改文件号签名年月日设计年月日标准化签名阶段标记重量比例输出轴审核工艺批准:2共 张 第 张

技术要求：未注圆角1。2.调质处理28-32保留中心孔。4.材料45.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2p1d.html