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畢業(yè)設計說明書
專 業(yè)：機械制造與自動化
班 級： 班
姓 名：
學 號：
指導老師：
目 錄
第一部分 工藝設計說明書……………………………………………………………………………1
…………
第二部分 第90號工序夾具設計說明書……………………………………………………………10
…………
第三部分 第22號工序刀具設計說明書……………………………………………………………11
…………
第四部分 第80號工序量具設計說明書……………………………………………………………13
…………
第五部分 畢業(yè)設計體會………………………………………………………………………………15
…………
第六部分 參考資料……………………………………………………………………………………16
陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院
二零零七屆畢業(yè)設計（論文）任務書
專業(yè)：機械制造與自動化 班級：機制3053班 姓名： 學號：42#
一、設計題目（附圖）： 輸出軸 零件機械加工工藝規(guī)程制訂及第_____工序工藝裝備設計
二、設計條件： 1、輸出軸
2、生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)
三、設計內(nèi)容：
㈠ 零件圖分析： 1、零件圖工藝性分析（結(jié)構(gòu)工藝性及條件分析）；
2、繪制零件圖。
㈡ 毛坯選擇
㈢ 機械加工工藝路線確定：
1、加工方案分析及確定 2、基準的選擇
3、繪制加工工藝流程圖
㈣ 工序尺寸及其公差確定
1、基準重合時（工序尺寸關系圖繪制）；2、利用工序尺寸關系圖計算工序尺寸；3、基準重合時（繪制尺寸鏈圖）并計算工序尺寸。
㈤ 設備及其工藝裝備的確定
㈥ 切削用量及工時定額確定： 確定全部工序切削用量及工時定額。
㈦ 工藝文件制訂：
1、編寫工藝文件設計說明書： 2、編寫工藝規(guī)程：
㈧ 指定工序機床夾具設計
1、 工序圖分析； 2、定位方案確定；
3、定位誤差計算； 4、夾具總裝圖繪制；
㈨ 刀具、量具設計
四 設計任務（工作量）：
1、 零件機械加工工藝規(guī)程制訂設計說明書一份；
2、 工藝文件一套（含工藝流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附圖）；
3、 機床夾具設計說明書一份；
4、 夾具總裝圖一張（A2圖紙）；零件圖兩張（A4圖紙）；
5、 刀量具設計說明書一份；
6、 刀具工作圖一張（A3圖紙）；量具圖一張（A4圖紙）。
五起止日期： （共8周）
六指導教師： 張征祥
七審核批準
教研室主任： 系主任：
八設計評語：
年 月 日
九設計成績： 年 月 日
第一部分 工藝設計說明書
1.零件圖工藝性分析
1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析
……零件在機床中起傳遞扭矩，輸出傳動力的作用。
1.2零件技術條件分析
……1）外圓 φ55+0.023 +0.003，精度IT6，粗糙度1.6微米，相對于基準A—B有0.04的圓跳動要求。
φ60+0.045 +0.065，精度IT9，粗糙度0.8微米，相對于基準A—B有0.04的圓跳動要求。
φ65+0.023 +0.003，精度IT6。
φ75+0.023 +0.003，精度IT6，粗糙度0.8微米。
2）內(nèi)圓 φ80+0.042 -0.012，精度IT7，粗糙度3.2微米，相對于基準A—B有0.04的圓跳動要求。
3）孔 10*φ20+0.019 +0.042，精度IT7，粗糙度3.2微米，相對于基準D有0.05的位置度要求。
4）鍵槽 槽寬是16-0.043 0，精度IT7，粗糙度3.2微米，相對于基準C有0.05的平行度要求。
5）直徑為φ8的斜孔中心線與軸線有45度夾角。
6）材料：45鋼；調(diào)制處理200HBS。
1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析
……2)此輸出軸在形狀和位置精度方面有較高的要求，結(jié)構(gòu)較復雜，各圓柱面要求IT6-IT7的尺寸精度，有0.04的圓跳動要求，表面粗糙度要求高。如：，φ80內(nèi)孔相對基準A—B有0.04的位置度要求。直徑是φ20相對φ80的孔中心線有0.05的同軸度要求，加工斜孔需要專用夾具等。所以該零件在基準選擇和加工工藝路線安排上有較高的要求。
2.毛坯選擇
2.1毛坯類型
……該輸出軸結(jié)構(gòu)較為復雜，精度要求較高，加工工序較為集中，且為中批量生產(chǎn)，所以毛坯采取精密模鍛。
2.2毛坯余量確定
1. ……毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，則零件的機械加工勞動量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，但是毛坯制造費用會提高，在確定毛坯時，應根據(jù)機械加工和毛坯制造兩方面考慮。
分析鍛件形狀復雜系數(shù)s：
v工件=πr2 h=3.14*30*88 +58*3.14*17+3.14*38*70+3.14*47*33+80*3.14*28=158.4102 cm
w件=ρv= 158.4102cm*7.8 =1235.5996g=1.236kg
所以鍛件復雜系數(shù)s=w件/w包=v件/v包=0.27.經(jīng)查表只s>0.63為簡單件。所以該零件為復雜件。
零件在加工中需要磨削，工序中有磨削加工工序，
由鍛件形狀復雜系數(shù)S=W件/W包=0.27；經(jīng)相關計算和查表得毛坯軸向余量為3.5mm，徑向余量為3mm。對所查的余量進行校核計算：
v工件=πr2 h=158.41cm
查表13-9
該所查的的余量和效核前相同，
加工余量根據(jù)機械工藝設計資料表1.2-7中查得各面的加工余量確定尺寸
公差數(shù)值機械工藝設計資料表1.2-2查得如下表所示:
零件尺寸
加工余量
尺寸的偏差
毛坯尺寸
φ55
3
+1.5 -0.7
φ55+1.5 -0.7
φ60
3
+1.5 -0.7
φ63+1.5 -0.7
φ65
3
+1.5 -0.7
φ68+1.5 -0.7
φ75
3
+1.5 -0.7
φ78+1.5 -0.7
φ116
3
+1.7 -0.8
φ119+1.7 -0.8
φ176
3
+1.9 -0.9
φ179+1.9 -0.9
30
5.5
+1.5 -0.7
35.5+1.5 -0.7
244
3.5
+2.1 -1.1
247.5+2.1 -1.1
2.3毛坯－零件合圖草圖
3．機加工工藝路線確定
3.1加工方法分析確定
加工方法有車，鉆，磨，銑等。
3.2加工順序的安排
……該零件為軸類零件，先銑端面并打中心孔，以兩中心孔為定位基準粗加工大端和小端各部，因為鉆孔會引起大端面變形，所以先安排鉆孔，再熱處理去內(nèi)應力。然后半精加工，精加工大端和小端各部，達到尺寸和精度要求，最后鉆斜孔和銑鍵槽。
3.3定位基準選擇
……1）粗基準的選擇：以直徑為φ55與直徑為φ176的圓柱面和兩端中心孔定位。
2）精基準的選擇：采用已加工面裝夾定位，便于位置精度的保證，為后續(xù)加工提供精基準。
3.4加工階段的劃分說明
……粗加工階段：粗車大端和小端各部，為后面加工提供精基準，并粗加工各孔。
半精加工階段：各非主要加工面達到尺寸要求。
精加工階段：精車，精磨各面達到精度要求。
3.5主要機加工工序簡圖
20.粗車大端
25.打中心孔并粗車小端各部
35.鉆并粗車大端孔
40.鉆大端面各孔
50.半精車大端
55.半精車小端各部
60.銑鍵槽
65.磨小端
70.精車大端內(nèi)孔
75.鏜大端面孔
80.鉆斜孔
4.工序尺寸及其公差確定
車端面并打中心孔
工序名稱
基本余量
經(jīng)濟精度
工序尺寸
工序尺寸及其公差
鍛
7
IT14（+ -0.57）
251
251+ -0.57
粗車大端面
3
IT12（+ -0.23）
251-3=248
248+ -0.23
粗車小端面
3
IT12（+ -0.23）
248-3=245
245+ -0.23
精車小端面
1
IT7
244
244+ -0.023
Ra=1.6
加工φ55外圓
工序名稱
基本余量
經(jīng)濟精度
工序尺寸
工序尺寸及其公差
鍛
4
IT14（+ -0.37）
59
59+ -0.37
粗車
2.9
IT12（+ -0.15）
59-2.9=56.1
56.1+ -0.15
精車
1.1
IT7（+0.023 -0.003）
56.1-1.1=55
55+0.023 -0.003
Ra=1.6
加工φ60外圓
工序名稱
基本余量
經(jīng)濟精度
工序尺寸
工序尺寸及其公差
鍛
4
IT14（+ -0.37）
64
64+ -0.37
粗車
2.5
IT12（+ -0.15）
64-2.5=61.5
61.5+ -0.15
精車
1.1
IT7（+ -0.015）
61.5-1.1=60.4
60.4+ -0.015
磨
0.4
（+0.065 -0.045）
60.4-0.4=60
60+0.065 -0.045
Ra=0.8
加工φ65外圓
工序名稱
基本余量
經(jīng)濟精度
工序尺寸
工序尺寸及其公差
鍛
4
IT14（+ -0.37）
69
69+ -0.37
粗車
2.9
IT12（+ -0.15）
69-2.9=66.1
66.1+ -0.15
精車
1.1
IT7（+0.023 -0.003）
66.1-1.1=65
65+0.023 -0.003
加工φ75外圓
工序名稱
基本余量
經(jīng)濟精度
工序尺寸
工序尺寸及其公差
鍛
5
IT14（+ -0.37）
80
80+ -0.37
粗車
3.5
IT12（+ -0.15）
80-3.5=76.5
76.5+ -0.15
精車
1.1
IT7（+ -0.015）
76.5-1.1=75.4
75.4+ -0.015
磨
0.4
IT7（+0.065 -0.045）
75.4-0.4=75
75+0.023 -0.003
Ra=0.8
加工φ80內(nèi)孔
工序名稱
基本余量
經(jīng)濟精度
工序尺寸
工序尺寸及其公差
鉆
40
IT14（+ -0.37）
40
40+ -0.37
粗車
38.9
IT12（+ -0.15）
40+38.9=78.9
78.9+ -0.15
精車
1.1
IT8（+0.042 –0.012）
78.9+1.1=80
80+0.042 -0.012
Ra=3.2
加工φ20孔
工序名稱
基本余量
經(jīng)濟精度
工序尺寸
工序尺寸及其公差
鉆
18
IT14（+ -0.26）
18
18+ -0.26
粗鏜
1.8
IT12（+ -0.10）
18+1.8=19.8
19.8+ -0.1
精鏜
0.2
IT7（+0.042 -0.019）
19.8+0.2=20
20+0.042 -0.019
Ra=3.2
4.1基準重合時工序尺寸確定
加工φ176基準重合誤差分析
工序名稱
基本余量
經(jīng)濟精度
工序尺寸
工序尺寸及其公差
鍛
7
（+2 -2）
177.2+5.8=183
183+2 -2
粗車
5.8
h13(0 -0.53)
176+1.2=177.2
177.20 -0.53
半精車
1.2
h8(+0.9 -0.9)
176
176+0.9 -0.9
4.2基準不重合時工序尺寸確定
工序名稱
基本余量
公差
工序尺寸
L01
2
（+4.6 -4.6）
249-2=247
L02
2.5
（+4.6 -4.6）
33-2.5=30.5
L03
2
（+4.6 -4.6）
247-2=245
L04
1
（+1.1 -1.1）
245-1=244
L05
2.3
（+4.6 -4.6）
83-2.3=80.7
L06
2.3
（+4.6 -4.6）
105-2.3=102.7
L07
2.2
（+4.6 -4.6）
130-2.2=127.8
L08
2.2
（+4.6 -4.6）
200-2.2=197.8
L09
0.7
（+1.1 -1.1）
80.7-0.7=80
L10
0.7
（+1.1 -1.1）
102.7-0.7=102
L11
0.8
（+1.1 -1.1）
127.8-0.8=127
L12
0.8
（+1.1 -1.1）
197.8-0.8=197
L13
0.5
（+1.1 -1.1）
30.5-0.5=30
尺寸鏈圖：
5.設備及其工藝裝備確定
1.夾具有：鏜大端面孔專用夾具，鉆斜孔專用夾具，銑鍵槽專用夾具，機床專用夾具，卡盤。
2.刀具有：普通車刀，鏜刀，鍵槽銑刀，成型砂輪，中心鉆。
3.量具有：游標卡尺，千分尺，專用量規(guī)。
6．切削用量及工時定額確定
粗車外圓φ55的切削用量（機械制造工藝設計手冊）
1.選擇切削深度：由上步計算與查表得：粗車工序中ap=3㎜。
2.選擇進給量：考慮刀桿尺寸，工件直徑及已定的切削深度，從表3-13中選用f=0.6㎜/r.
3.選擇切削速度：根據(jù)工件材料（45鋼為中碳鋼）、熱處理狀態(tài)（調(diào)質(zhì)）及選定的切削深度和進給量，從表3-19中選取v=1.5m/s(90m/min).
4.確定機床主軸轉(zhuǎn)速：機床主軸轉(zhuǎn)速n的計算值為1000v/3.14dw=(1000X1.5X60)/(3.14X61)=470r/min.
從機床主軸箱標牌上查得，實際的主軸轉(zhuǎn)速取450r/min.故實際的切削速度v=(3.14XdwXn)/1000=(3.14X61X450)/1000X60=1.14m/s。
5.校驗機床功率：由表3-2查得，單位切削功率Ps=2305X10-6 kwXs/㎜3 ,由表3-2查得，當f=0.6mm/r時，切削力的修正數(shù)值Kf=0.9.故切削功率Pm=PsXvXapXfX1000XKf=2305X10-6X1.14X3X0.6X1000X0.9=4.26kw.查資料（現(xiàn)代機床設備）知：CA6140車床的電動機功率為Pe=7.5kw，如取機床傳動效率為b=0.8,則Pm/b=4.26/0.8=5.3kw
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