机械工艺课程设计机械工艺课程设计机加工说明书机加工说明书课程名称课程名称 ：机械工艺课程设计：机械工艺课程设计 设计题目设计题目 ：“输出轮输出轮” （锻件）机加工工艺设（锻件）机加工工艺设计计 设计单位设计单位 ：*设计者设计者 ： *设计指导教师设计指导教师 ：* 二二 OO 九年九九年九月月（1）选择定位基准）选择定位基准工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用 176 外圆柱面作为粗基准来加工 55 外圆柱面和左端面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则，在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准，55 的外圆柱面和左端面作为定位基准，这个基准就是精基准。（2）选择机械加工方法）选择机械加工方法在选择机械加工方法时，不仅要考虑所选加工方法能完成加工要求，同时还要对比各种加工方法的经济效益及工作效率，特别是此次设计任务中是中批生产。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件的加工方法的选择中，我结合平时课上所学和我在金工实习时的亲身实践，我选的加工方案为：加工表面 表面粗糙度 公差/精度等级 加工方法55 外圆柱表面 Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车60 外圆柱面 Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车65 外圆柱面 Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车75 外圆柱面 Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车176 外圆柱面 Ra25 自由公差 粗车-半精车锥面 Ra25 自由公差 粗车50 内圆柱面 Ra25 自由公差 粗铣80 孔 Ra3.2 IT7 钻孔-车孔-铰孔8 孔 Ra25 自由公差 钻104 孔 Ra25 自由公差 钻孔-车孔20 通孔 Ra3.2 IT7 钻孔-铰孔左端面 Ra25 自由公差 粗车右端面 Ra3.2 IT7 粗车-精车键槽 Ra3.2 IT9 粗铣-精铣倒角 Ra25 自由公差 粗车（3）制定工艺路线1)拟定加工顺序1、加工阶段的划分零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔、端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如加工176、55、60、65、75 外圆柱表面。半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，如 55、60、65、75 外圆柱面，80、8、20 孔等。精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。2、三先三后原则先基面后一般原则零件进行加工时，要将端面先加工，再以左端面、外圆柱面为基准来加工，因为左端面和 55 外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。先粗后精原则即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，这不仅能提高金属切削效率，满足精车的余量均匀性要求，还能及时发现毛坯内部缺陷，避免因对不合格毛坯继续加工而造成的浪费。先主要面后次要面原则主要面一般指零件上的工作表面、装配基面等，如输出轴55、60、65、75 外圆柱面，80、20 孔等。其他次要表面如 176 外圆柱面等非作面、键槽、孔等，一般可插在主要表面加工工序之间或稍后进行加工。（3）热处理工序的安排热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能，热处理主要分预备热处理，最终热处理和内应力处理等，本零件材料为 45 钢，在加工过程中预备热是消除零件的内应力，在毛坯锻造之后。最终热处理在半精车之后精车之前，按规范在840温度中保持 30 分钟释放应力。（4）、拟定加工工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：方案一1、 备料 锻造毛坯2、 热处理 退火（消除内应力）3、 普车 粗车各圆柱面留半精车、精车余量以及左端面4、 普车 粗、精车右端面 钻中心孔5、 普车 粗车 176 外圆柱面、倒角6、 普车 粗车锥面至尺寸7、 热处理 调质8、 普车 半精车左端各圆柱面到要求9、 普车 精车左端台阶到要求并倒角10、 普车 钻 30 的底孔，车 104，车 80 孔留镗孔余量11、 普车 铰 80 孔到要求，倒角 12、 普车 钻 8 孔13、 普车 倒角14、 铣 铣 50 孔、钻、扩、铰 20 到要求15、 铣 粗、精铣键槽16、 检验方案二1、 备料 锻造毛坯2、 热处理 退火（消除内应力）3、 普车 粗车各圆柱面留半精车、精车余量以及左端面4、 普车 粗、精车右端面 钻中心孔5、 普车 粗车 176 外圆柱面、倒角6、 普车 粗车锥面至尺寸7、 热处理 调质8、 数控车 半精车左端各圆柱面到要求9、 数控车 精车左端台阶到要求并倒角10、 数控车 钻 30 的底孔，车 104，车 80 孔留镗孔余量11、 数控车 铰 80 孔到要求，倒角 12、 数控车 钻 8 孔13、 数控车 倒角14、 铣 铣 50 孔、钻、扩、铰 20 到要求15、 铣 粗、精铣键槽16、 检验方案三1、 备料 锻造毛坯2、 热处理 退火（消除内应力）3、 普车 粗、精车右端面 钻中心孔4、 普车 粗 176 外圆柱面 、倒角5、 普车 粗车各外圆柱面留半精车、精车余量，左端面6、 普车 粗车圆锥面7、 热处理 调质8、 数控车 半精车、精车各外圆柱面到要求 倒角9、 数控车 钻 30 的底孔，车 104，车 80 孔留镗孔余量 10、 数控车 镗 80 孔到要求，倒角 11、 数控车 钻 8 孔12、 数控车 倒角13、 数控铣 铣 50 孔，钻、扩、铰 20 到要求14、 数控铣 铣键槽 15、检验 综上所述：方案一与方案二的区别在于精加工阶段用普车还是数控车，虽然普车加工费用较低，但其效率与精度都不如数控车，而精加工阶段主要要保证零件加工精度，所以方案二好于方案一。方案二与方案三区别在于精基准与粗基准的选择，根据前面基准的选择176 外圆柱面作为粗基准，55 的外圆柱面和左端面作为精基准，应先以 176 外圆柱面为基准粗加工其它加工面，再用 55 外圆柱面为基准加工 176 外圆柱面及右端面，即选择方案二。（5）、刀具的选择由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是数控加工工艺的一个重要部分，刀具应具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性。由于零件输出轴材料为 45 钢，推荐用硬质合金中的 YT15 类刀具，因为加工该类零件时摩擦严重,切削温度高,而YT 类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性,在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工 45 钢这种材料时采用硬质合金的刀具。综上，机械加工工艺为输出轴机械加工工艺工序序号工序名称工序内容装夹夹具及基准设备1热处理去应力退火2车粗车各圆柱面留半精车、精车余量以及左端面三爪卡盘176 外圆面C6132 卧式车床3车粗、精车右端面 钻中心孔;粗车 176 外圆柱面、倒角;粗车锥面至尺寸三爪卡盘55 外圆面C6132 卧式车床4热处理调质217-255HBS5车半精车左端各圆柱面到要求精车左端台阶到要求并倒角三爪卡盘176 外圆面数控车床6孔加工钻 30 的底孔，车 104，车 80 孔留镗孔余量铰 80 孔到要求，倒角完成所有倒角三爪卡盘55 外圆面数控车床7孔加工钻 8 孔数控车床8孔加工铣 50 孔，钻、扩、铰20 到要求平口钳55 外圆面铣床9钳划线10铣粗、精铣键槽平口钳铣床11检验参考文献：参考文献：金属工艺学上、下册 邓文英 高等教育出版社 工业产品设计与表达 窦忠强 高等教育出版社金属工艺学 丁德全 机械工业出版社机械加工工艺设计手册 张辉宸 航空工业出版社热加工工艺基础 张万昌 高等教育出版社百度网