1、設計減速箱低速軸零件的機械加工工藝規程及工藝裝備設計 班級：_ 姓名：_ 學號：_目 錄一、目的3二、要求3三、內容與步驟31、對零件進行工藝分析，畫零件圖（1：1）32、選擇毛坯的制造方式33、制訂零件的機械加工工藝路線44、工藝裝備設計4四、審查零件圖樣的工藝性51、軸的工作原理52、零件圖樣分析53、零件的工藝分析6五、確定毛坯61、毛坯的選擇62、毛坯加工余量的確定6六、擬定零件的機械加工工藝路線111、定位基準的選擇112、零件表面加工方法的選擇113、加工階段的劃分134、加工順序的安排135、零件的工藝路線的確定13七、確定切削用量141、背吃刀量的確定142、進給速度的確定：1

2、43、切削速度的確定15八、填寫機械加工工藝過程綜合卡片15九、工藝裝備設計16十、心得體會16十一、參考文獻16一、目的機械制造工藝規程的編制要求學生通過工藝設計獲得綜合運用所學過的全部課程進行工藝及結構設計的基本能力，也為以后的畢業設計進行一次綜合訓練和準備，并能得到下列各方面的鍛煉：1、運用機械制造技術基礎課程中的基本理論正確地解決一個零件在加工過程中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定、加工定位誤差的計算等問題，保證加工質量，2、提高結構設計能力。學生通過設計夾具的訓練，獲得根據被加工零件的加工要求，設計高率，省力、經濟合理而保證加工質量的夾具能力。3、學會使用手冊及圖表的資

3、料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用二、要求1、生產綱領為中批或大量生產（1、3、5為中批，2、4、6為大量）2、零件圖 1 張3、毛坯圖 1張4、機械加工工藝過程綜合卡片 1張5、工藝裝備設計（銑鍵槽的夾具）圖 1套三、內容與步驟1、對零件進行工藝分析，畫零件圖（1：1）（1）分析零件圖的作用及零件圖上的技術要求；（2）分析零件的主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度及設計基準；3）分析零件的材料、熱處理及機械加工的工藝性；2、選擇毛坯的制造方式 主要以生產性質決定3、制訂零件的機械加工工藝路線（1）制訂工藝路線；。在對零件進行分析的基礎上，制訂零件的工藝路線

4、和劃分粗、精加工階段。（2）選擇定位基準；進行必要的工序尺寸的計算。根據粗、精基準的選擇原則合理選定各工序的定位基準，當定位基準與設計基準不重合，需對它的工序尺寸進行換算。（3）選擇機床及工、夾、量、刀具。機床設備的選擇應當保證加工質量，又要經濟合理；裝備可是通用也可是專用。（4）加工余量及工序間尺寸及公差的確定。根據工藝路線的安排，要求逐工序逐表面的確定加工余量，其工序間的尺寸公差按經濟加工精度。一個表面的總加工余量，則為該表面各工序間加工余量之和。（5）切削用量的確定。在機床、刀具、加工余量等已確定的基礎上，先用公式計算12道工序的切削用量，其余用手冊進行選擇。（6）畫毛坯圖（1：1）。在

5、加工余量已確定的基礎上畫毛坯圖。要求毛坯圖輪廓用粗實線繪制，零件圖的實體尺寸用雙點畫線繪出，同時應在圖標明毛坯的尺寸、公差、技術要求。如選鑄造和模鍛還應有毛坯制造的分模面、圓角半徑和起模斜度。（7）填寫機械加工工藝過程綜合卡片。將前面的各項內容以及各工序加工簡圖，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片。1）工序簡圖可按比例縮小，并盡量用較少的投影繪出。簡圖中的加工表面用粗實線表示，對定位、夾緊表面就以規定的符號標明，并標明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。2）對定位、夾緊表面就以規定的符號查資料。4、工藝裝備設計（1）確定設計方案，繪制結構原理示意圖。（2）選擇定位元件，計算定位誤差

6、。（3）計算所需夾緊力，設計夾緊機構。（4）畫出夾具裝配圖。四、審查零件圖樣的工藝性1、軸的工作原理作為減速箱的低速軸，即輸出軸，軸安裝在圓錐磙子軸承上，軸承蓋凸緣擋住軸承外圈，因此軸得到軸向定位。齒輪和聯軸器用軸肩、軸套和擋圈軸向定位。用平鍵作周向定位，以傳遞運動和轉矩。該軸上兩個齒輪一端置于減速箱內，一端置于輸出終端，作用是輸出轉矩和傳遞動力。2、零件圖樣分析（1） 該零件是階梯軸，零件的中心軸是設計基準和工藝基準，其加工精度要求較高，除要求有較高的形位公差外，最高的表面粗糙度達到了0.8um。（2） 45mm和50mm外圓柱面為軸承配合面，配合要求較高，所以軸表面粗糙度為0.8um。（3

7、） 零件材料為45鋼，調質處理，表面硬度為217225HBW。（4） 為了便于裝配，軸兩端面都加工了45°的倒角。（5） 其余未注表面的表面粗糙度為12.5um。3、零件的工藝分析（1）減速箱輸出軸的毛坯材料，首先應有足夠的強度，對應力集中敏感性低，良好的工藝性，而且價格低廉，供應方便。優質中碳鋼有足夠的強度，對應力集中敏感性小，便于進行各種熱處理及機加工，價格比合金鋼低廉。因此，軸的材料選用45鋼，該材料屬于優質碳素結構鋼，經調制處理后具有良好的力學性能與切削加工性能。經淬火加高溫回火后，具有良好的綜合力學性能，以滿足輸出軸對硬度和綜合力學性能的要求，即具有較高的的強度和較高的塑性

8、、韌性。（2）減速器的輸出軸的結構比較復雜，又屬于細長軸類零件，其剛性較差，加工工序需要分得很細。根據表面的粗糙度要求和生產類型，表面加工分為粗加工、半精加工、精加工，加工件應粗、精加工分開，這樣經過多次加工以后逐次減小了零件的變形誤差和毛坯復印誤差。（3）該軸屬于短絲杠加工，其特點是以車削為主，但車削時應該保證外圓的同軸度。（4）軸的位置精度：同一軸心線上各軸:的同軸度誤差會導致軸承裝置歪斜，影響軸的回轉精度和軸承的使用壽命，在車削磨削過程中要保證其同軸度。（5）在半精車前安排了熱處理工藝，以保證零件的內應力減小，穩定尺寸，減小零件變形。（6）無論車削還是磨削，工件夾緊力要適中，在保證工件無

9、軸向串動的條件下，應盡量減小夾緊力避免工件產生彎曲變形，特別是在最后精車精磨時。五、確定毛坯1、毛坯的選擇為使它有足夠抗扭強度和沖擊韌度，毛坯選用45鋼，優質碳素結構鋼，它屬于中碳鋼。因為減速箱輸出軸直接與負載相聯，在工作中承受沖擊載荷、扭轉力矩并且載荷也比較大，為增強軸的抗扭強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用熱扎圓鋼，為得到合適的生產效率和圓鋼的精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。減速箱輸出軸是階梯軸，并且各階直徑相差不大，可直接選用棒料，也可直接采用模鍛方法制造毛坯。2、毛坯加工余量的確定由于零件為階梯軸，我們可以把臺階相差不多的階梯軸的毛坯合成同一節。（1） 外圓表面45j6mm、50h6

10、mm的毛坯加工余量的確定：為提高效率，毛坯可以作為同一臺階：1） 外圓表面45j6mm：其粗糙度為08um，對其加工的方案：粗車半精車磨削。由工藝手冊查得，磨削余量為0.4mm，半精車余量為1.5mm，粗車余量為4.5mm，可得加工總余量為6.4mm,取總加工余量為10mm,并將粗車余量修正為8.1mm。確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm磨削0.4IT60.84545j6半精車1.5IT83.245.445.4j8粗車8.1IT111646.946.9j11模鍛±25555

11、77;22） 外圓表面50h6mm和外圓表面45j6mm在同一臺階上，因此，它的毛坯尺寸也為55：其粗糙度為1.6um，對其加工的方案：粗車半精車精車。由工藝手冊查得，精車余量為1.0mm，半精車余量為1.5mm，粗車余量為4.5mm，可得加工總余量為7.0mm,取總加工余量為5mm,并將粗車余量修正為2.5mm。確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm精車1.0IT61.65050h6半精車1.5IT83.25151h8粗車2.5IT111652.552.5h11模鍛±25555&#

12、177;2（2） 外圓表面58mm、50mm的毛坯加工余量的確定：為提高效率，毛坯可以作為同一臺階：1） 外圓表面50mm:其粗糙度為12.5um，對其加工的方案：粗車。由工藝手冊查得，粗車余量為4.5mm，可得加工總余量為4.5mm,取總加工余量為10mm,并將粗車余量修正為10mm。確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm粗車10IT1112.55050模鍛±26060±22） 外圓表面58mm和外圓表面50mm在同一臺階上，因此，它的毛坯尺寸也為60: 確定各工序的加工

13、精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm粗車2.0IT1112.55858模鍛±26060±2（3） 右外圓表面45j6mm、40mm的毛坯加工余量的確定：為提高效率，毛坯可以作為同一臺階：1） 外圓表面40mm：其粗糙度為1.6um，對其加工的方案：粗車半精車精車。由工藝手冊查得，精車余量為1.0mm，半精車余量為1.5mm，粗車余量為4.5mm，可得加工總余量為7.0mm,取總加工余量為10mm,并將粗車余量修正為7.5mm。確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名

14、稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm精車1.0IT61.64040半精車1.5IT83.24141粗車2.5IT111642.542.5模鍛±25050±22） 右外圓表面45j6mm和外圓表面40mm在同一臺階上，因此，它的毛坯尺寸也為50：其粗糙度為0.8um，對其加工的方案：粗車半精車磨削。由工藝手冊查得，精車余量為0.4mm，半精車余量為1.5mm，粗車余量為4.5mm，可得加工總余量為6.4mm,取總加工余量為5mm,并將粗車余量修正為3.1mm。確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/m

15、m加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm磨削0.4IT61.64545j6半精車1.5IT83.245.445.4j8粗車2.5IT111646.946.9j11模鍛±25050±2(4)外圓表面36mm的毛坯加工余量的確定：其粗糙度為1.6um，對其加工的方案：粗車半精車精車。由工藝手冊查得，精車余量為1.0mm，半精車余量為1.5mm，粗車余量為4.5mm，可得加工總余量為7.0mm確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm精車1.0IT61.636

16、36h6半精車1.5IT83.23737h8粗車4.5IT111638.538.5h11模鍛±24343±2(5) 軸兩端面毛坯加工余量的確定：其表面粗糙度為Ra12.5um，粗車既可達到要求，粗車余量為1.0mm，所以軸毛坯總長度為315+1.0*2=316.6mm。如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm粗車1.0IT1112.5315315模鍛±2315+1.0*2=317317±2（6）外圓表面50h6mm左端面的毛坯加工余量的確定：其粗糙度為3.2um，對其加工的方案：粗車半精車。由工藝手冊查

17、得，半精車余量為1.0mm，粗車余量為1.0mm，可得加工總余量為2.0mm確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm半精車1.0IT93.22222粗車1.0IT11162121模鍛±22020±2（7）外圓表面58mm左端面的毛坯加工余量的確定：其粗糙度為3.2um，對其加工的方案：粗車半精車。由工藝手冊查得，半精車余量為1.0mm，粗車余量為1.0mm，可得加工總余量為2.0mm確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙

18、度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm半精車1.0IT93.29090粗車1.0IT11168989模鍛±28888±2（8）外圓表面58mm右端面的毛坯加工余量的確定：其粗糙度為12.5um，：粗車即可達到要求。確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm粗車1.0IT1112.588模鍛±29.09.0±2（9）外圓表面50mm右端面的毛坯加工余量的確定：其粗糙度為3.2um，對其加工的方案：粗車半精車。由工藝手冊查得，半精車余量為1.0mm，粗車

19、余量為1.0mm，可得加工總余量為2.0mm確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm半精車1.0IT93.26060粗車1.0IT11166161模鍛±262.062.0±2（10）右外圓表面45j6mm右端面的毛坯加工余量的確定：其粗糙度為12.5um，：粗車即可達到要求。確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm粗車1.0IT1112.5125125模鍛±2124.

20、0124.0±2（11）外圓表面40mm右端面的毛坯加工余量的確定：其粗糙度為3.2um，對其加工的方案：粗車半精車。由工藝手冊查得，半精車余量為1.0mm，粗車余量為1.0mm，可得加工總余量為2.0mm確定各工序的加工精度和表面粗糙度，由工藝手冊查得如下表：工序名稱工序余量/mm加工精度表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm半精車1.0IT93.27575粗車1.0IT11167474模鍛±273.073.0±2 根據以上毛坯加工余量分析，可畫出毛坯圖，如下。六、擬定零件的機械加工工藝路線1、定位基準的選擇（1）粗基準的選擇：一般采用軸的外圓表

21、面作為粗基準，這樣可以使得定位裝夾和加工變得很方便，而且這也符合基準統一原則。以它為粗基準定位加工頂尖孔，為后續工序加工出精基準，這樣使外圓加工時余量均勻，避免后續加工精度受到“誤差復映”的影響。提高工件加工時工藝系統的剛度，可采用外圓表面和一端中心軸共同作為定位基準，這樣可以使定位基準與設計基準重合，并獲得較高的定位基準。（2）精基準的選擇：零件上的很多表面都以兩端面作為基準進行加工，可避免基準轉換誤差，也遵循基準統一原則。因此以軸的兩端面為精基準；兩端面的中心軸線是設計基準，選用中心軸線為定位基準，可保證表面最后加工位置精度，符合基準重合原則。2、零件表面加工方法的選擇加工表面公差等級表面

22、粗糙度Ra（m）加工方法45j6外圓表面IT60.8粗車半精車磨削50h6外圓表面IT61.6粗車半精車精車58外圓表面IT1112.5粗車50外圓表面IT1112.5粗車45j6外圓表面IT60.8粗車半精車磨削40外圓表面IT61.6粗車半精車精車36h6外圓表面IT61.6粗車半精車精車軸兩端面IT1112.5粗車（1）50h6外圓表面左端面IT93.2粗車半精車（2）58外圓表面左端面IT93.2粗車半精車（3）58外圓表面右端面IT1112.5粗車（4）50外圓表面右端面IT93.2粗車半精車（5）右45j6外圓表面右端面IT1112.5粗車（6）40外圓表面右端面IT93.2粗車半

23、精車（7）14x9x50鍵IT73.2粗銑半精銑10x8x50鍵IT73.2粗銑半精銑3、加工階段的劃分該軸為多階梯軸，為了提高毛坯生產率，將毛坯大大的簡化了，但是這使得毛坯機械加工余量較大，需要切除大量金屬，產生大量的切削熱，而且引起殘余應力重新分布而變形，因此安排工序時，應將加工過程分為以下階段：（1） 粗加工階段：粗加工階段主要是去除各加工表面的余量，并作出精基準，它包括粗車外圓以及鉆中心孔。1） 粗車兩端面鉆中心孔，為精基面作好準備，使后續工序定位精準，從而保證其他加工表面的形狀和位置要求。2） 粗車階梯軸外圓，將零件加工出36、40、45、50、58的軸外圓，調頭，粗車45、50，使

24、此時坯件的形狀接近工件的最終形狀和尺寸，只留下適當的加工余量。（2） 半精加工階段：半精加工階段的任務是減小粗加工留下的誤差，使加工面達到一定的精度，為精加工做好準備，它包括主軸各處外圓臺肩的半精車和修研中心孔等。（3） 精加工階段：精加工階段的任務是確保達到圖紙規定的精度要求和表面粗糙度要求，它包括對表面粗糙度要求較高的外圓表面進行磨削加工，對一些外圓表面和軸肩端面的精車加工，以及粗銑、半精銑鍵槽。4、加工順序的安排（1）為改善工件材料的切削性能，在切削加工前應進行調質熱處理。（2）粗車之后由于此軸粗車余量較大，為了消除粗車后工件的內應力，應安排退火。（3）為了增加軸的耐磨性和表面硬度，精車之后對整個軸進行淬火。（4）在半精加工之后安排去毛刺；精加工后安排去毛刺、清洗和終檢工序。（5）按先基準面后其他的原則，首先加工精基準面，鉆中心孔及車表面的外圓；遵循先面后孔的原則先加工端面，再銑鍵；按先主后次的順序，先加工主要表面：車外圓各個表面，后加工次要表面：銑鍵槽；按先粗后精的順序，先