输出轴机械加工工艺规程设计

    机械制造工艺学是机械制造专业生的一门专业课程。学习时需要应用加工方法、机床、工具、测量等方面的知识来研究错综复杂的零件生产工艺的问题。

    轴类零件的主要作用是支撑传动零部件、传递扭矩和承受载荷。通常应保证装配传动件的轴颈对支撑轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件的传动精度，并产生噪声。轴的加工首先应选择适当的毛坯、材料、机床、夹具、道具等，经过粗、精加工等一系列工序，完成所要求的轴类零件。

    本次输出轴的加工将按照理论与实际相结合，加工顺序的安排主要根据基面先行（先端面后中心孔）、先粗后精、先主后次（次要工序按需插入）的原则，制定出合适的工艺过程，保证了产品质量，充分发挥了设备的利用率，人力、物力消耗最少。

关键词：规程过程，机械的制造

    目录

第1章  引言............................................. 1

1.1  轴的型号......................................... 1

1.2  轴类零件的材料和毛坯选择.......................... 1

第2章  车工和零件加工工艺设计............................ 4

2.1  车床............................................. 4

2.2  车刀及其安装...................................... 5

2.3  车外圆........................................... 7

2.4  车端面.......................................... 10

2.5  切削与切槽...................................... 11

2.6  零件加工工艺设计................................. 13

第3章  铣工和零件加工................................... 16

3.1  铣床............................................ 16

3.2  铣刀和工件的安装................................. 16

3.3  铣削加工........................................ 17

第4章  钻孔............................................ 19

4.1  钻床............................................ 19

4.2  钻孔工具的选择及零件的孔加工..................... 19

第5章  输出轴加工工艺................................... 21

第6章  结论............................................ 23

参考文献................................................ 24

致    谢................................................ 25

第1章 引言

1.1 轴的型号

    随着机电一体化的加工技术的迅猛发展机械制造业正在越来越多地采用数控技术来改善其生产加工方式，社会对其相应技术人才的需求也越来越高．为此，我国机电产品呈现机电一体化发展的趋势，在机械设计中开始应用可靠性设计，优化设计和计算机辅助设计等现代设计方法，消化了引进先进技术和新材料，新工艺在产品设计中的推广采用．技术标准向国际标准靠拢，标准化工作也有了新的发展，因而大大提高了机械设计和产品水平。 数控加工的目的是让加工精度更高，效率更高，减少人为的加工失误．为了满足和适应这个新的形势．因此，本人概述了轴类典型零件的加工工艺及加工方案，对于企业来说，产品的质量是企业生存的基础，那么产品工艺合理性就是根本中的根本．本人经过工艺编制，将普通机床与数控机床合理的结合，使现有资源合理化，从而实现低成本高收益，首先进行轴类加工方案的确定，然后选择满足图定尺寸要求的机床，从而确定加工工艺。本次毕业设计主要的内容是轴类零件的数控加工工艺设计．采用普通机械加工和数控加工相结合的方式，设计编制轴类零件的普通加工工艺规程和数控加工工艺规程，并编制精加工的数控加工程序。

    轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的，从轴类零件的结构特性来看，它们是长度（L）大于直径（d）的回转体零件，若L/d≤12，通常称为刚性轴；而L/d＞12称为挠性轴，其被加工表面常有内外圆柱表面、圆锥面及花键、键槽、螺纹等。根据轴类零件的结构特点和精度要求，应选择合理的定位基准和加工方法进行加工。

1.2 轴类零件的材料和毛坯选择

    轴类零件应根据不同的工件条件和使用要求选用不同的材料。

    45号钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜，经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，局部淬火后在回火，表面硬度可达HRC45～52。

    40Cr等合金钢结构钢适用于中等精度，而转速较高的轴类零件，具有较高的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢Mn 可制造较高精度的轴。20CrMnTi、18CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢含铬、锰钛和硼等元素，可用来制造在高速度、重载荷等条件下的轴类零件。                    

    轴杆类零件是机械产品中支承传动件、承受载荷、传递扭矩和动力的常见典型零件，其结构特征是轴向（纵向）尺寸远大于径向（横向）尺寸，包括各种传动轴、机床主轴、丝杆、光杆、偏心轮、凸轮轴、齿轮轴等。

    轴类零件最常用的毛坯是型材和锻件，对于某些大型的结构形状复杂的轴也可用铸件或焊接结构件。

    对于光滑的或有阶梯但直径相差不大的一般轴，常用型材（即热轧或冷拉圆钢）作为毛坯。

    对于直径相差较大的阶梯轴或要承受冲击载荷和交变应力的重要轴，均采用锻件作为毛坯。当生产批量较小时，应采用自由锻件；当生产批量较大时，应采用模锻件。

图1.1 输出轴加工

    对于结构形状复杂的大型轴类零件，其毛坯可用砂型铸造件、焊接结构件或铸—焊结构毛坯。

    本次设计加工的零件为输出轴，需要较高的强度和韧性等综合机械性能，工作载荷基本平衡，故选用45号钢。由于该轴工作时不承受冲击载荷，工作性质一般，且各阶梯轴径相差不大，因此可选用热轧圆钢作为毛胚。下料尺寸为Ф55mm×200mm圆柱毛坯，加工如图1.1的零件。