遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)（論文）題目：小軸機(jī)械加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)學(xué)院：新能源學(xué)院專業(yè)班級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化142班學(xué)號(hào)：■

:指導(dǎo)教師：教師職稱：副教授起止時(shí)間:2015。12。21-2016。1?8

課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)學(xué)號(hào)141607055學(xué)生姓名趙旭東專業(yè)班級(jí)機(jī)械142班課程設(shè)計(jì)（論文）題目小軸機(jī)械加工工藝規(guī)程及其工裝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì){論文)任務(wù)1。設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）設(shè)計(jì)對(duì)象來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐，用于機(jī)床，屬軸類或盤套類零件；（2）針對(duì)指定零件，利用相應(yīng)工程軟件（WORD，EXCEL,CAXA電子圖版（或其它CAD軟件）等）及相關(guān)參考資料（如工具書、指導(dǎo)書等）完成給定零件的工藝分析、制訂機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡、設(shè)計(jì)夾具裝配圖，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書等。2。技術(shù)參數(shù)與要求設(shè)備年產(chǎn)量1萬(wàn)件,廢品率、備品率各0.1%，每臺(tái)設(shè)備含該零件件數(shù)：1；主要技術(shù)指標(biāo)，包括產(chǎn)品規(guī)格、外型尺寸、重量和各種技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)零件圖（零件圖見(jiàn)附頁(yè)）；3。工作量畫零件圖制訂零件加工工藝規(guī)程機(jī)床夾具設(shè)計(jì)編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書指導(dǎo)教件語(yǔ)及成績(jī)圖紙（20%）說(shuō)明書（20%）答辯（40%）平時(shí)（20%）成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字:年月日教研室：機(jī)制教研室學(xué)院：機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1\o"CurrentDocument"1.1工藝分析及生產(chǎn)類型確定2\o"CurrentDocument"1.2小軸的技術(shù)要求2\o"CurrentDocument"1.3確定毛坯3\o"CurrentDocument"1.4確定工藝路線3\o"CurrentDocument"1.5表面加工方法確定3\o"CurrentDocument"1.6加工階段劃分3\o"CurrentDocument"1.7工序順序安排31。8工藝路線及設(shè)備、工裝選用4\o"CurrentDocument"1。9加工余量、工序尺寸及公差的確定41.10切削用量的計(jì)算及定額時(shí)間的確定51.10。1工序I粗車、半精車端面，粗車、半精車①20外圓、倒角，打中心孔…5\o"CurrentDocument"1。10。2工序11平端面，粗車、半精車①18外圓，粗車①17.5外圓，倒角、打心孔…81.10。3工序III鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸①12徑向孔11\o"CurrentDocument"1.10.4工序W銑鍵槽141.10.5工序V熱處理151。10.6工序丑磨①18外圓、磨①20外圓15\o"CurrentDocument"第二章專用夾具設(shè)計(jì)17\o"CurrentDocument"2.1鉆床夾具的設(shè)計(jì)17參考文獻(xiàn)18第一章、零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.1工藝分析及生產(chǎn)類型確定用途：小軸在機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)中起著傳遞的扭矩的作用，所以對(duì)其傳遞精度要求很高即加工精度高。生產(chǎn)類型:本產(chǎn)品要求年產(chǎn)量為10000件，為大批量生產(chǎn)。工藝性：本題目小軸零件材料優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼代號(hào)為45,其力學(xué)性能：氣=600MPaq=355MPa,HBS=229.毛坯形式為直徑23mm的模鍛件，生產(chǎn)批量為1萬(wàn)件/年，生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)。零件的主要作用是承載機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中扭矩和轉(zhuǎn)速的傳遞。從零件圖上得到安裝小軸的接觸表面有很高的粗糙度要求達(dá)到Ra0.8,軸頸有鍵槽要求IT9Ra3。2，兩端面IT9Ra3.2，其余加工表面質(zhì)量要求Ra12.5，零件的平均精度中上檔,工序數(shù)量較少集中在車削工序上。零件的加工表面簡(jiǎn)單，多采用車削和磨削加工方式。零件的加工多采用中心孔為基準(zhǔn)，定位可靠，基準(zhǔn)統(tǒng)一。1。2小軸的技術(shù)要求加工表面尺寸及公差公差及精度等級(jí)表面粗糙度兩端面20/18IT93。2右端620表面620IT70.8左端618表面618IT70.8非重要617.5表面617.5IT1112.5鍵槽距底端12。8IT93。2大端徑向孔612IT91.61。3確定毛坯毛坯：要求為45號(hào)鋼，工件為小軸，直徑最大處20mm，所以為節(jié)省材料和提高生產(chǎn)效率取直徑為23mm長(zhǎng)度為153mm的45號(hào)鋼模鍛鋼.1。4確定工藝路線基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)的選擇：首先要加工的是端面，打中心孔，將軸的一側(cè)加工出粗基準(zhǔn)，完成粗車，保證下步加工的粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：選擇上步加工的外圓表面及中心孔，可以定其中心為此步加工的精基準(zhǔn)，在加工鍵槽利用半精車加工的外圓面作為精基準(zhǔn)。以右端面為精基準(zhǔn)可以加工612徑向孔1.5表面加工方法確定：軸表面部分粗糙度要求Ra0.8等級(jí)IT7，即粗車一半精車-磨削。周端面表面粗糙度要求Ra3.2，經(jīng)粗車-半精車即可。612徑向孔表面粗糙度要求Ra1。6,可經(jīng)鉆一擴(kuò)一粗鉸一精鉸達(dá)到。鍵槽要求IT9表面粗糙度為Ra3。2，銑鍵槽即可。1。6加工階段劃分：分為粗加工，半精加工，精加工幾個(gè)階段。在粗加工階段，將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好的同時(shí)盡可能的去除材料得到更多的精基準(zhǔn)，使后面一個(gè)工序工步可以采用精基準(zhǔn)，保證他們的加工表面的精度要求；而后進(jìn)行熱處理，徑向孔部分加工完成；對(duì)小軸軸進(jìn)行銑鍵槽，應(yīng)用工序一得到的精基準(zhǔn)加工鍵槽，打63。5裝配時(shí)配鉆孔，然后上磨床進(jìn)行磨削。1.7工序順序安排：機(jī)械加工工序（1）先基準(zhǔn)后其他，先加工精基準(zhǔn)右面軸頸.（2）先粗后精，先粗加工后精加工。（3）先面后孔，先軸表面，后加工徑向孔、鍵槽。熱處理綜上所述，該小軸工序安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工-表面粗加工、半精加工一主要部分（鍵槽、徑向孔）加工一熱處理一重要表面磨削。1.8工藝路線及設(shè)備、工裝選用:序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具I車右端面，打中心孔，粗車、半精車外圓CA6140端面車刀、中心鉆、硬質(zhì)合金車刀、外圓車刀游標(biāo)卡尺II車左端面，打中心孔,粗車、半精車外圓CA6140端面車刀、中心鉆、硬質(zhì)合金車刀、外圓車刀游標(biāo)卡尺III鉆一擴(kuò)一粗鉸-精鉸612徑向孔Z525麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀游標(biāo)卡尺塞規(guī)W銑鍵槽X5012鍵槽銑刀游標(biāo)卡尺V620h6處高頻淬火高頻淬火機(jī)丑磨618、620外圓M1412砂輪千分尺1。9加工余量、工序尺寸和公差的確定端面余量：兩端面皆為毛坯余量?jī)纱巫叩都庸ざ桑周囉嗔?。5mm，半精車余量0.3mm外圓余量:分為粗加工余量，半精加工余量，磨削余量.由毛坯623到外圓420h6余量分別為2mm的粗車余量，0。76mm的半精加工余量，0.24mm的磨削余量。由毛坯到外圓418f7余量分別為3.5mm的粗車余量，1°26mm的半精車余量，0°24mm的磨削余量。由毛坯到617。5的外圓的粗加工余量為5。5mm.1。10切削用量的計(jì)算1.10.1工序I平右端面，打中心孔、粗車、半精車外圓，倒角加工條件：工件材料：45機(jī)床:CA6140夾具：三角夾盤量具：游標(biāo)卡尺（量程0?150精度0.02）加工要求：IT9，Ra3。2刀具：90°外圓車刀中心鉆（A型62中心鉆）硬質(zhì)合金車刀（P類YT15）工步1粗車端面：1、背吃刀量的確定：車端面，因毛坯軸向余量為1.2mm一刀切的話，所以a廣1.2?mm。2、進(jìn)給量確定:保證端面精度，毛坯厚度方向粗加工余量取f=0.3mm/rz3、走刀長(zhǎng)度：30mm4、車削速度計(jì)算：車端面車轉(zhuǎn)速取由表查得取vc=50m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n==1000X50/（3.14X23）=692r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表4-2取n^=710^min兀dn得實(shí)際vc=1000=710X3.14X23/1000=51。2m/mimv=fxn=0。3X710=213m/min由表查得基本時(shí)間Tj=Li/vf=（30+2+2）/213=0。16min輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0.03min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.19min工步2半精車端面：毛坯厚度方向半精加工余量ap=0。3mm由表查得取fz=0。5mm/r由表查得取vc=70m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=10叫=1000X70/(3.14X23)=969.2m/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=900r：minw得實(shí)際v=15000=900X3.14X23/1000=450m/mim時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量：vf=fxn=0。5X900=840mm/min由表查得基本時(shí)間Tj=Li/vf=(30+2+2)/450=0。075min輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0.015min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.09min工步3粗車620外圓：1、背吃刀量的確定：620外圓的粗加工余量為2mm,走刀92mm保證加工效率和精度的雙標(biāo)準(zhǔn)，所以走1刀，ap=1mm。2、進(jìn)給量確定：查表取fz=0。3mm/r3、由表查得取vc=50m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=10叫=1000X50/(3.14X23)=692/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=710rminw得實(shí)際v=1000=710X3.14X23/1000=51.2m/mim4、時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量：vf=fxn=0。3X710=213mm/min由表查得基本時(shí)間Tj=Li/vf=(90+2+2)/213=0.3min輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0.06min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0。36min工步4半精車620外圓：1、背吃刀量的確定：粗車后給半精車的余量為0。3mm，所以取a廣0.3mm2、進(jìn)給量確定：查表得進(jìn)給量fz=0.2mm/r3、由表查得取v=60m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=10叫=1000X60/(3.14X23)=830/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=900rminw得實(shí)際v=把生=900X3.14X23/1000=65m/mimc10004、時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量：v=f.xn=0.2X900=180mm/min由表查得基本時(shí)間Tj=Li/vf=(90+2+2)/180=0.52min輔助時(shí)間Tf=TjX20%=0。1min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.62min工步5打右中心孔：1、切削深度：2。5mma=1mm2、進(jìn)給量確定:查表得進(jìn)給量f=0°1mm/r3、在車床尾座上手搖鉆孔，車削速度計(jì)算：查表得v=20m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000vc=1000X20/(3.14X23)=277/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=250rminw4。時(shí)間定額的計(jì)算:每分鐘進(jìn)給量：vf=fxn=0。3X710=213mm/min由表查得D—d2—0走刀長(zhǎng)度l=——-cotk+（1—2）=—-cot60°+（1—2）=2.56mm12Y2l2=1?4取l2=21=2。5基本時(shí)間Tj=Li/vf=（1+li+l2）i/nf=（2。56+2+2。5）X1/25=0。28min輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0。056min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0。336min1.10.2工序II平端面，粗車、半精車①18外圓，粗車①17.5外圓，倒角、打心孔加工條件工件材料：45機(jī)床：CA6140夾具：三角夾盤量具:游標(biāo)卡尺（量程0?150精度0.02）加工要求：IT9,Ra3。2刀具：90°外圓車刀中心鉆（A型62中心鉆）硬質(zhì)合金車刀（P類YT15）工步1粗車端面：1、背吃刀量的確定：車端面，因毛坯軸向余量為1°5mm一刀切的話，所以a〃=1.5mm.2、進(jìn)給量確定：保證端面精度，毛坯厚度方向粗加工余量取f=0.3mm/rz3、走刀長(zhǎng)度：30mm4、車削速度計(jì)算：車端面車轉(zhuǎn)速取由表查得取vc=50m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n==1000X50/（3.14X23）=692r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表4-2取n=710^min得實(shí)際v=四乞=710X3。14X23/1000=51.2m/mimc1000v=fxn=0.3X710=213m/min由表查得基本時(shí)間Tj=Li/vf=(30+2+2)/213=0.16min輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0。03min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.19min工步2粗車618外圓：1、背吃刀量的確定：620外圓的粗加工余量為3.5mm,走刀70mm保證加工效率和精度的雙標(biāo)準(zhǔn)，所以走1刀，a=3.5mm。2、進(jìn)給量確定：查表取fz=0.2mm/r3、由表查得取vc=40m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=10叫=1000X40/(3。14X23)=554/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=560r：minw'得實(shí)際v=把土=560X3。14X23/1000=40。4m/mimc10004、時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量：vf=fxn=0.2X560=112mm/min由表查得基本時(shí)間Tj=Li/v=(70+2+2)/112=0。66minf輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0。132min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.792min工步3半精車618外圓：1、背吃刀量的確定：粗車后給半精車的余量為1.26mm，所以取a廣1mm2、進(jìn)給量確定：查表得進(jìn)給量fz=0.3mm/r3、由表查得取v=70m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000L=1000X70/（3。14X23）=969/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=900rminw'得實(shí)際v=^L=900X3。14X23/1000=65m/mimc1000時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量：vf=fxn=0.3X900=270mm/min由表查得基本時(shí)間Tj=Li/vf=（70+2+2）/270=0.274min輔助時(shí)間Tf=TjX20%=0.055min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.329min工步4粗車617.5外圓：1、背吃刀量的確定:粗車后給半精車的余量為5.5mm，所以取a〃=2.75mm2、進(jìn)給量確定：查表得進(jìn)給量fz=0。4mm/r3、由表查得取v=50m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=10叫=1000X50/（3。14X23）=692/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=710rminw得實(shí)際v=把生=710X3.14X23/1000=51.2m/mimc10004、時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量：vf=fxn=0。4X710=284mm/min由表查得基本時(shí)間Tj=Li/vf=（60+2+2）/284=0.225min輔助時(shí)間Tf=TjX20%=0.045min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0。27min工步5打右中心孔:1、切削深度：2.5mma=1mm2、進(jìn)給量確定：查表得進(jìn)給量f=0.1mm/r3、在車床尾座上手搖鉆孔，車削速度計(jì)算：查表得v=20m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000L=1000X20/(3.14X23)=277/min兀dTOC\o"1-5"\h\z由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=250rminw'4、時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量:vf=fxn=0。3X710=213mm/min由表查得：D—d2-0走刀長(zhǎng)度l=——-cotk+(1—2)=—-cot60°+(1—2)=2.56mm12Y2l2=1?4取l2=21=2。5基本時(shí)間Tj=Li/vf=(1+l「l2)i/nf=(2.56+2+2.5)X1/25=0.28min輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0.056min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0。336min1.10.3工序皿鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸。12徑向孔工步1鉆612孔：1、刀具：611麻花鉆2、切削深度：a=5.5mm3、進(jìn)給量確定：查表得進(jìn)給量f=0°1mm/r4、車削速度計(jì)算：查表得v=20m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000L=1000X20/(3.14X11)=579m/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=545r：minw得實(shí)際v=^dn=545X3。14X11/1000=18.8m/mimc1000時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量：vf=fxn=0.1X545=54.5mm/min由表查得D—d11—0走刀長(zhǎng)度l=cotk+(1—2)=cot118°+2=10。6mmi2y2L=0l=20基本時(shí)間Tj=Li/vf=(l+11+12)i/nf=(20+10.6)X1/54.5=0.56min輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0.11min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.67min工步2擴(kuò)612孔：1、刀具：611。75擴(kuò)孔鉆2、切削深度：ap=0.375mm3、進(jìn)給量確定：查表得進(jìn)給量f=0.5mm/r4、車削速度計(jì)算：查表得vc=34m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000L=1000X34/(3.14X11.75)=921m/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=960rjminw■得實(shí)際v=把生=960X3.14X11.75/1000=35。4m/mimc10005、時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量：vf=fxn=0。5X960=480mm/min由表查得：走刀長(zhǎng)度1]=^^cotk+(1—2)=n’；一11cot20o+2=2.57mm12=3l=20基本時(shí)間Tj=Li/vf=(l+11+12)i/nf=(20+3+2。57)X1/480=0。05min輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0。01min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.06min工步3粗鉸612孔：1、刀具：611。95釵刀2、切削深度:a=0.1mm3、進(jìn)給量確定：查表得進(jìn)給量f=0.2mm/r4、車削速度計(jì)算：查表得v=10m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc=1000X10/(3.14X11。95)=266.5m/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=272rminw得實(shí)際v=^L=272X3。14X11。95/1000=10。2m/mimc10005、時(shí)間定額的計(jì)算：基本時(shí)間Tj=Li/vf=(l+li+12)i/nf=(20+15+1.9)X1/0。2X272=0.68min輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0。14min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.82min工步4精鉸612孔：1、刀具：612釵刀2、切削深度：a=0.025mm3、進(jìn)給量確定：查表得進(jìn)給量f=0.3mm/r4、車削速度計(jì)算：查表得v=15m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc=1000X15/(3.14X12)=398m/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取n=392rminw得實(shí)際v=把土=392X3。14X12/1000=14.8m/mimc10005、時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量：vf=fXn=0.3X392=117。6mm/min基本時(shí)間Tj=Li/vf=(1+11+12)i/nf=(20+12+0.95)X1/117。6=0。29min輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0.06min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.035min1.10.4工序W銑鍵槽加工條件工件材料：45機(jī)床：X5012夾具：組合夾具量具：游標(biāo)卡尺（量程0?150精度0.02）加工要求：IT9,Ra3。2刀具：63直柄鍵槽銃刀、65直柄鍵槽銃刀工步1粗銑鍵槽切削用量的計(jì)算：1、背吃刀量的確定：a廣5.2mm2、進(jìn)給量確定:查表得進(jìn)給量f=0°1mm/rzf=fXz=0。1X2=0.2mm/r3、銃削速度計(jì)算：查表得vc=7m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000七=1000X7/（3。14X3）=849m/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取〃巧二855rlmin得實(shí)際v=把生=855X3.14X3/1000=8m/mimc10004、時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量：fMc=fxzxn=0。2X2X855=342m/min=(14-3)/342+(5。2+2)/342=0.053minMc基本時(shí)間Tj==(14-3)/342+(5。2+2)/342=0.053minMcMc輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0.011min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0。064min工步2半精銑鍵槽切削用量的計(jì)算:1、背吃刀量的確定：ap=5.2mm2、進(jìn)給量確定：查表得進(jìn)給量f=0.05mm/rzf=fXz=0.05X2=0。1mm/r3、銃削速度計(jì)算：查表得vc=20m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000L=1000X20/(3.14X5)=1273m/min兀d由機(jī)床轉(zhuǎn)速表取?^=1180rmin得實(shí)際v=^1=1180X3。14X5/1000=18.5m/mimc10004、時(shí)間定額的計(jì)算：每分鐘進(jìn)給量:fMc=fxzxn=0.1X2X1180=236m/min=(14-5)/236+(5.2+2)/236=0.069minMc基本時(shí)間Tj=上^=(14-5)/236+(5.2+2)/236=0.069minMcMc輔助時(shí)間Tf=Tjx20%=0。014min作業(yè)時(shí)間Tz=Tj+Tf=0.083min1.10。5工序V02