汽车制造工艺学课程设计 说明书
设计题目：输出轴零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计 姓 名：丁振浩 学 号：101601140 班 级：汽制101 指导教师：段维峰 河南机电高等专科学校 2012年5月16日
目 录
第1章 零件分析 2
1.1 零件作用分析 2 1.2 零件工艺分析 3
第2章 确定毛坯、画毛坯—零件合图 4
2.1.1选择毛坯种类 4
2.1.2 确定毛坯尺寸及机械加工余量 5 2.2.1 绘制毛坯图 6
2.2.2 绘制毛坯——零件合图 6
第3章工艺规程设计 6
3.1 定位基准的选择 6 3.2 制定工艺路线 7
3.3 选择加工设备及刀、夹、量具 8 3.4 加工工序设计 10 3.5 时间定额计算 10
3.6 填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 11 第4章传动轴工序专用夹具设计 14
4.1 工件自由度分析及定位方案的确定 14 4.2 夹紧力的计算 14
4.3 定位误差的计算及定位精度分析 15 4.4 操作说明 16
第1章 零件分析
1.1 零件作用分析
本设计所设计的零件是机床变速器输出轴，它是动力输出的主要零件。孔与变速器配合起定心作用，通过通孔将动力传至该轴，再通过键将动力输出。该轴在工作中需要承受一定的冲击载荷和较大的扭矩。因此，该轴应具有足够的耐磨性和抗扭强度。
轴类零件在机器中用来支承传动零部件，以实现运动和动力。输出轴是典型的轴类零件，其作用在动力输出装置中，是动力输出的关键零件之一。本设计所加工的零件是机床变速器输出轴，它是动力输出的主要零件的孔与变速器配合起定心作用，通过通孔将动力传至该轴，再通过键将动力输出。该轴在工作中需要承受一定的冲击载荷和较大的扭矩。因此，该轴应具有足够的耐磨性和抗扭强度。设计中一定要
注意表面热处理。因为它是动力输出的关键零件之一，它的加工质量对机床的安全性和稳定性都有很大的影响。
1.2 零件工艺分析
通过对传动轴零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。
主要工艺状况如下叙述：
零件的材料为45号钢，45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：
(1φ55外圆表面，粗糙度为1.25，圆跳动0.04mm，及其外圆表面上的键槽的加工；
(2φ60和φ75外圆表面，其两者的中心连线为φ55外圆和φ80孔圆跳动的基准线，因此应尽可能的先加工出来，其表面粗糙度均为3.2；
(3φ65外圆表面，粗糙度为3.2；
(4φ80的孔，其表面粗糙度为3.2，以及与其具有位置度要求φ0.05 mm的10-φ20的通孔，其均匀分布，表面粗糙度为 3.2；
(5φ50和φ104的孔、φ176外圆表面及30°的圆锥面，它们的尺寸公差和表面粗糙度要求都不高，通过粗加工或半精加工就可达到要求。
通过上面零件的分析可知，该零件并没有复杂的加工曲面，属于较为简单的零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 第2章 确定毛坯、画毛坯—零件合图
2.1.1选择毛坯种类
机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。
（1）材料的工艺性能
材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。
（2）毛坯的尺寸、形状和精度要求
毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻
或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。
（3）零件的生产纲领
选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。 根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为45号钢，首先分析45号钢材料的性能，45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等；其次，观察零件图知，本设计零件为轴类零件（毛坯一般为棒料和锻件），各直径尺寸相差较大，且该轴在工作过程中要承受冲击载荷和扭矩，是变速器主要的动力输出元件，故为增强其强度、刚度和冲击韧性，毛坯选择锻件；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，因此，本零件的毛坯种类以模锻方法获得。
2.1.2 确定毛坯尺寸及机械加工余量
根据零件图估算锻件的重量 ，包容体重量 ,锻件形状复杂系数 ,较复杂，属于 级。零件材料为45号钢，C质量分数小于 0.65%，属于 级。
查阅《机械制造工艺设计简明手册》表2.1得锻件机械加工余量及尺寸公差（由于大部分表面加工都需经过粗加工和半精加工，因此余量将要放大，这里为了机械加工过程的方便，将外圆表面的总加工余量统一为一个值：
