机械制造技术课程设计-减速器低速轴零件加工工艺规程设计

目录
第1章计算生产纲领、确定生产类型1
1.1生产纲领 (1)
1.2生产类型 (1)
第2章零件分析 (3)
2.1零件的作用 (3)
2.2零件的工艺分析 (3)
第3章工艺规程设计 (4)
3.1定位基准的选择 (4)
3.2制定加工工艺路线 (4)
3.3选择加工设备及工艺装备 (6)
3.4确定各工序的加工余量 (6)
第4章选择切削用量、确定时间定额 (8)
工序03 (8)
工序04 (9)
工序04 (11)
工序06 (13)
工序07 (14)
2.3小结 (15)
4总结 (16)
参考文献 (17)
致谢 (18)
第1章计算生产纲领、确定生产类型
1.1生产纲领
一：按照零件的技术要求，工件的材料选择45钢，。

零件生产纲领的大小对组织生产以及工件加工的工艺过程当中起着非常重要的作用，它也决定了各个工序所需要的专业化以及自动化的要求程度，以及所选择的工艺的方法与工艺的装备的合理性。

工件的生产纲领可以接下面公式来计算。

N等于Qn(1+a%)(1+b%)
参照资料当中生产纲领和生产类型以及工件的大小和零件复杂程度的关系，来确定其生产的类型。

零件。

其零件备品率是25%,机械加工当中废品率是0.2%,每台产品当中这个零件选用的数量是1件，来拟定本工件的机械加工的工艺规程。

N=Qn(1+a%)(1+b%)
=5000乘以1乘以(1+25%)(1+0.2%)
=7500件每年
1.2生产类型
工件的年产量是7500件每年，参照零件生产的类型以及生产纲领的关系，参照参考资料，确定零件生产的类型是中批量的生产。

表3-1机械加工车间的生产性质
生产类别
同类零件的年产量［件］
重型
(零件
重>2000kg)
中型
（零件重
100〜2000kg）
轻型
(零件重
<100kg)
单件生产5以下10以下100以下
小批生产5-10010〜200100〜500
中批生产100〜300200〜500500〜5000
大批生产300〜1000500〜50005000〜50000
大量生产1000以上5000以上50000以上
根据生产纲领，选择锻造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查《工艺手册》表3.1-19特种锻造的类别、特点和应用范围，再根据表3.1-20各种锻造方法的经济合理性，采用机器造型锻件。

第2章零件分析
2.1零件的作用
机械制造工艺课程设计我的零件是低速轴。

低速轴起到定位传动联接作用。

本设计中的低速轴，其有各螺纹孔可以起到定位传动安装零件作用，端面均有配合要求，
2.2零件的工艺分析
零件的材料为锻45钢，生产工艺简单，锻造性能优良，减震性能良好。

低速轴需要加工表面以及加工表面的位置要求。

现分析如下：
（1）主要加工面：
1）粗车各级处圆，以下端平面及侧面定位，保证图示尺寸
2）精车各级处圆，采用互为基准及侧面定位，保证图示尺寸
3）钻钗锥孔，以左端平面及侧面定位，保证图示尺寸
4)18mm槽，以右端平面及侧面定位，保证图示尺寸
5)<14mm槽，以右端平面及侧面定位，保证工序各尺寸要求
第3章工艺规程设计
3.1定位基准的选择
(1)粗基准的选择对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制z、z、y、y、五个自由度。

再以一面定位消除X、向自由度，达到定位,目的。

(2)精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结束的平面作为精基准。

3.2制定加工工艺路线
工艺路线方案一
工号
工名序
称
工序内容
1锻造锻造成型，保证尺寸要求
2时效人工时效消除内应力，使锻件内部组织均匀
3<14mm槽，以左端平面及侧面定位，保证图示尺寸
4饨<18mm槽，以右端平面及侧面定位，保证图示尺寸
5车粗车各级外圆，保证图示尺寸
6车精车各级处圆，采用互为基准及侧面定位，保证图示尺寸
7磨磨两级外圆，以两端平面及外圆面定位，保证工序加工外圆各尺寸要求
8钳工去除交口锐边毛剌
9终检按图纸尺寸进行逐一检查
工艺路线方案二
工号
工名序
称
工序内容
1锻造锻造成型，保证尺寸要求
2时效人工时效消除内应力，使锻件内部组织均匀
3车粗车各级外圆，保证图示尺寸
4车精车各级处圆，采用互为基准及侧面定位，保证图示尺寸5<14mm槽，以左端平面及侧面定位，保证图示尺寸
6<18mm槽，以右端平面及侧面定位，保证图示尺寸
7磨磨两级外圆，以两端平面及外圆面定位，保证工序加工外圆各尺寸要求
8钳工去除交口锐边毛剌
9终检按图纸尺寸进行逐一检查
工艺路线的比较与分析：
第二条工艺路线不同于第一条是将铁槽工序放到前面。

加工完各孔平面后以平面这基准加工其它各孔,其它的先后顺序均没变化。

通过分析发现这样的变动提高了生产效率。

而且对于零件的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。

采用互为基准的原则，先加工各外圆平面，然后以外圆平面为精基准再加工平面上的各槽，这样便保证了，平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。

符合先加工面再钻孔的原则。

若选第一条工艺路线，加工时不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了铢出来的槽的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。

所以发现第一条工艺路线并不可行。

如果选取第二条工艺方案，先外圆平面后加铁槽，然后以这些已加工的槽为精基准，加工其它各孔便能保证孔形位公差要求
从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。

所以我决定以第二个方案进行生产。

①
工艺过程综合卡片
简要写明各道工序，作为生产管理使用。

②工艺卡片
详细说明整个工艺过程，作为指导工人生产和帮助管理人员、技术人员掌握整个零件加工过程的一种工艺文件，除写明工序内容外，还应填写工序所采用的切削用量和工装设备名称、代号等。

③工序卡片
用于指导工人进行生产的更为详细的工艺文件，在中批量生产的关键零件的关键工序才使用。

3.3选择加工设备及工艺装备
加工设备的确定在选择加工设备的时候，根据零部件的基本的轮廓尺寸和零部件的加工面的种类，选择对应的加工设备，根据零部件的基本的轮廓尺寸决定对应的规格和型号。

在选择过程中，必须选择能够满足加工要求的机床，并选择所选择的机床装置是否满足要求，以确保足够的部件的加工精度。

选择机床时，为了避免在实际生产、加工中浪费机械资源，竟可能不选择选择大型化和加工精度高的加工设备。

本零件铢床选用X62W铢床，车床选择CK6140车床。

刀具的选择刀具的选择是加工过程中关键点，根据零件的加工材料，零件的结构形状选择合适的加工刀具，不同的加工设备所选择的加工刀具也是完全不同的，此次设计的零件主要是使用车床、磨床、铢床加工，那么就为零件的加工选择相关机床的加工刀具进行汇总
3.4确定各工序的加工余量
1、零件左右端，其生产余量
零件的左端长349颇，其精度b-8,原料的余量是A4石，阅览机械制造课本，其中有一表格22T可有，一端的制作余量Z=2.Omm,其表面的粗糙度要求压6.3,阅览机械制造课本，其中有一表格可知，通过车加工，可以达到设计的精度。

2、零件外圆，其生产余量
其精度为b-8,原料的余量也『石，阅览机械制造课本，其中有一表格22T可有，一边的制作余量Z=2.5mm,其表面的粗糙度要求压6.3,阅览机械
制造课本，其中有一表格，通过车加工，可以达到设计的精度。

3、零件左右端位置所有槽
零件左端位置所有孔，孔不大，因此选取实心铸造，阅览机械制造课本1.4-7可有，这些孔通过铢销加工，可以达到设计的精度。

零件的材料锻钢45钢。

年产量7500件，达中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较小，锻造表面质量的要求高，故可采用锻造质量稳定的，适合中批生产的金属模锻造。

便于锻造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。

低速轴的材料是锻钢45钢，生产类型为中批生产。

由于毛坯用采用金属模锻造，毛坯尺寸的确定如下：
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。

由于本设计规定零件为中批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。

第4章选择切削用量、确定时间定额工序03
粗车各级外圆
1.加工条件
工件材料：45钢,。

b=0.16GPaHB=190〜241,锻造。

机床：CA6140车床。

刀具：W18Cr4V硬质合金钢端车刀，牌号YG6o车削宽度a e<=60,深度a P<=4…故根据《切削用量简明手册》（后简称《切削》）取刀具直径do=80mm,根据《切屑》选择刀具前角Y o=+5°后角clo=8°,副后角侦二8。

，刀齿斜角入s二10°,主刃Kr=60°，过渡刃Kr e=30°，副刃Kr』5。

过渡刃宽b e=lmm o
2.切削用量
1）车削深度因为切削量较小，故可以选择a P=3mm,一次走刀即可完成所需长度。

2）进给量
根据CA6140车床说明书，机床功率为7.5KW。

查《切削》表3.5, f=0.14〜0.24mm/z。

,选较小量f=0.14mm/z o
3）查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0〜1.5mm。

查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4）计算切削速度和每分钟进给量Vf
查《切屑》表3.16,当d=80mm,z=10,a p=2mm,f z<=0.14,N.=97m/min,
o r1
n七=387r/min,V fi=433mm/min o
各修正系数为：
K”=K〃〃=K w=0.89
K5V=K5n=K5W=1.0
故V c=V,K产97X0.89X1.0=86.3m/min
N=l k〃=387X0.89X1.0=344r/min
V y=V K w=433X0.89X1.0=385.4mm/min
根据CA6140车床说明书选择:
N=375r/min,V f=375mm/min
因此实际切屑速度和进给量为:
如o〃c 3.14x80x375函。

.
V「=——=--------------=94.2m/min
10001000
腭全=业土=0.1m/z
z%z375x10
5）校验机床功率
查《切削》表 3.24,当HBST74〜207；a e<3.5mm,f z=0Armi/z v f=375mm/min时，Pcc=l.lkw o
根据机床说明书，4〃=7.5x0.75=5.63Rw
Pcm>Pcc,所选用切屑用量可用。

最终确定a P=2mm,n=375r/min,Vf=375mm/s,V c=94.2m/min,f z=0.1mm/z o 6）计算基本工时
tm=L/Vf=(32+80)/375=0.297min o
因铢前后侧面，故该工序工时为，=2么=0.594min
工序04
精车各级处圆
1.加工条件
工件材料：45钢,。

b=0.16GPaHB=190〜241,锻造。

机床：CA6140车床。

刀具：W18Cr4V硬质合金钢端车刀，牌号YG6o车削宽度a e<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削》）取刀具直径do=80mmo选
择刀具前角Yo=+5°后角。

=8。

，副后角。

』8。

，刀齿斜角入s二10。

，主刃Kr=60°，过渡刃Kr e=30°，副刃Kr』5°过渡刃宽b£=lmm。

2.切削用量
1）车削深度因为切削量较小，故可以选择a P=0.5mm,一次走刀即可完成所需长度。

2）根据CA6140车床说明书，机床功率为7.5KWo查《切削》表3.5, f=0.14〜0.24mm/z。

由于是车，选较小量f=0.14mm/z o
3)查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0〜1.5mm。

查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4)计算切削速度和每分钟进给量v
查表3.16,当=80mm,z=10,a p<0.59f z<0.14mm/z时，v t=124m/irrin, n t=494r/min,v fi=395mm/min
各修正系数为:
^mv=人沔=^mvf=。

.89
、=*=k stv=1.0
故V。

=v t k v-124x0.89x1.0=HOAm/nin
n=n t k n=494x0.89x1.0=440?7min
v f=v fi k vt=395x0.89x1.0=351.6mm/min
根据CA6140车床说明书选择:
n=475r/mil,v f=375mm/min
因此实际切削速度和进给量为:
或=3.14x80x475Eg彻/m》
c10001000
v f375
f=工=----------=0.08mm/z
nz475xlO
5）校验机床功率
查《切削》表 3.24,当HBS=174〜204,<35mm,/z_108mm/z, v f=375mm/min时，Pcc=l.lkw
查机床说明书p cm=7.5x0.75=5.633
Pcm>Pcc,故已选切削用量可用。

最终确定a P=0.5mm,n=475r/min,Vf=375mm/min,V c=119.3m/min,f Z=0.08mm/zo
6）计算基本工时
tm=L/Vf=（32+80）/375=0.297min o
工序04
铢14mm槽
粗铢102mm两侧平面
1.加工条件
工件材料：45钢,。

b=0.16GPaHB=190〜241,锻造。

机床：X62W型铢床。

刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铢刀，牌号YG6o铢削宽度ae>60,深度a P<=4,齿数z=12,故据《切削手册》取刀具直径do=125mmo
2.切削用量
1）铢削深度因为切削量较小，故可以选择a P=4.8mm,一次走刀即可完成所需长度。

2）每齿进给量机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14〜0.24mm/z。

由于是对称铢，选较小量f=0.14mm/zo
3）查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0〜1.5mm。

查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4）计算切削速度按《切削手册》，查得Vc=110mm/s,n=281r/min,Vf=378mm/s 据型型铢床参数，选择n c=300r/min,Vfc=375mm/s,则实际切削速度V
c=3.14*80*475/1000=117.8m/min,实际进给量为f zc=V fc/n c z=0.10mm/zo 5）校验机床功率查《切削手册》，而机床所能提供功率为Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。

故校验合格。

6）计算基本工时
tm=L/Vf=（72+9）/375=0.216min.
精铢14mm槽
1.加工条件
工件材料：45钢,。

b=0.16GPaHB=190〜241,锻造。

机床：X62w型铁床。

刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铢刀，牌号YG6o铢削宽度ae>60,深度a P<=4,齿数z=l,故据《切削手册》取刀具直径do=125mm o
2.切削用量
1）铢削深度因为切削量较小，故可以选择a P=1.0mm,一次走刀即可完成所需长度。

2）每齿进给量机床功率为7.5kw。

查《切削手册》选f=0.5mm/zo
3）查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0〜1.5mm。

查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4）计算切削速度按《切削手册》，将f降一级为f=0.5mm/zo查得V c= 110mm/s,n=252r/min,Vf=577mm/s
据X62W铁床参数，选择nc=235r/min,Vfc=600mm/s,则实际切削速度V c=600.4,实际进给量为fzc=V fc/n c z=0.21mm/zo
5）校验机床功率查《切削手册》，而机床所能提供功率为Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。

故校验合格。

6）计算基本工时
tm=L/Vf=（72+9）/375=0.216min.
结果a P=1.0mm,f=0.21mm/z,nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.
工序06
粗铢18mm槽
工件材料为45钢铁，孔的直径为32mm。

加工机床为Z535床，加工工序为钻孔至中24,选用中32的麻花钻头。

扩孔至中38
进给量/:根据参考文献［5］表2.4-39,取/=0.25mm/r
切削速度V：参照参考文献［5］表2.4-41,取V=0A3m/s
由式（2.1）机床主轴转速
^1000V J000x0.43x60gll74r/m.n>取〃二响揶
7id G 3.14x32
…咛时心I、击寿功V，兀do" 3.14x32x900n__.
头际切削速度V：V=—=-----------------0.33m/s
10001000x60
被切削层长度/：/=60mm
n7
刀具切入长度，:，=—ctgk r+（1〜2）=—ctgl20°+2r4.1mm
刀具切出长度，2：，2=。

走刀次数为1
精铢18mm槽
机床：X62W
刀具：铢刀
进给量f：切削速度V：参照参考文献［5］表2.4-105,取
V=0.148m/s=8.88m/min
由式（2.1）机床主轴转速s
n=.1°°°^=1°°°*8・88r353.5r/min,取n=360r/min
id。

3.14x38
钻头回转转速n Q:取〃〃=360r/min
^^一^业八士亡。

，Tidji 3.14x38x360…〃/
实际切削速度V'：V'=—=-----------------^0.15m/s
10001000x60
精铢18mm槽
工时
被切削层长度/：/=60mm
刀具切入长度，：4=4.5mm
刀具切出长度匕：，2=°
走刀次数为1
mup—,/+/[+/,/+/[+/?20+4.520+4.5.
机动时间时•：t.=—一+——=--------+--------七0.09mm
77fit fn° 1.5x360 1.5x360
工序07
磨两级外圆，以右端平面及侧面定位，保证工序孔内各尺寸要求
1)切削加工用量的确定
机床进给量/的确定按照参考书籍献［7］附表21.17能够得出
女=0.25〜0.31mm/尸，知道孔的深度的比为=14/13=0.6,^=1.0,故
介=(0.25〜0.31)x1.0=0.25〜0.31mm/~依据MB1312式磨床使用说明，取
f=0.23mm/r。

依据教科书［7］的表21.7,砂轮的强度可以承受的加工进给距离
/>1.75mm/r o知道Z535机床的进给机构能承受的轴向力/^ax=156902V；依据机床的使用说明能够知道，按照参考书籍7］附表24.8,可以接受的钻床进给距离f>1.8mm/r。

知道所使用的进给距离/•较小和广以及广相比，因此所使用的/•能够满足要求。

制造的速度v,轴向的力尸，转矩T与制造的功率4，依据附表23.16,由插入法得出：
v表=17m/min,F表=4732N
q=51.69NM,P m^=1.25kW
由于切削的实际条件与上面的表里所能得出的条件不同，因此应该对得出的结论来进行改正。

根据参考书籍［7］的资料表23-2,板=0.88,场=0.75,故
v表=17m/minx0.88x0.75=11.22(m/min)
、lOOOv1000x11.22mm/min__o..
n----------=---------------------------=298r/min
7id^7rxl4mm
依据Z535机床的使用说书，取n=195r/min o切削实际的速度为
Tidji7rx8.5mmxl95r/min〜.
v=———=-----------------------=7.35m/min
10001000
依据教科书［7］的表22.5,k MF^k MT=1.0,故
尸=4732Nxl.0=4732(N)
T=51.69Nmxl.0=5L69Nm
校验机床的使用功率制造的功率4得
=1.2l5Wx(195/3<98>1.©V
机床可以使用的功率
P E=%=4.5W x0.81=3.65刖>P m
因此使用制造的用量能够满足。

计算
d Q=8.5mm,f=0.23mm/r,zz=195r/min,v=7.35m/min
得出
F=4732N,T=51.69N・m,4=0.82Z:W
8+3+2
=0.055(min)
392x0.6
2.3小结
机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。

对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。

生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。

4总结
大学学习，让我们对机械设计与制造方面的知识有了一个系统而又全新的的认识。

课程设计是我们学习中最后一个重要的实践性环节，是一个综合性较强的设计任务，它为我们以后从事技术工作打下了一个良好的基础，对我们掌握所学知识情况进行了全面而又直观的检测。

为了能够较好的完成这次课程设计，我投入了万分的精力做了充分的准备工作。

首先，我先针对课程课题来考虑，在指导老师的指点和帮助下，对所需的资料进行搜集和整理，根据设计的要求，再对资料做一个简单的归类。

其次，依据指导老师给出的设计任务要求，先制定设计的总体方案，按照指导老师要求的设计进度，一步步的完成此次的设计任务。

前几周查的找资料，为我此次的课程设计做了很好的铺垫，让我做起来没有太多陌生的感觉，更加得心应手些。

课程设计虽已结束，但想想我在其中所学到的知识，所遇到的困难，仍记忆犹新。

它让我明白了设计新产品，，是一个复杂的技术过程，容不得半点含糊。

设计人员应先明白设计的目的，了解产品的价值和实用性，其次要对设计的产品进行构思，确定总体方案，查阅资料，最后编写产品的设计说明书，进行绘图。

这次的课程设计培养了我独立设计思考和分析解决问题的能力，拓宽了我的知识面,是一次很好的锻炼机会！
参考文献
[1]刘德荣，组合夹具结构简图的初步探讨，组合夹具，1982.(1)
[2]孙已德，机床夹具图册[M],北京：机械工业出版社，1984：20-23o
[3]贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册[M],贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。

[4]刘友才，机床夹具设计[M],北京：机械工业出版社，1992o
[5]孟少龙，机械加工工艺手册第1卷[M],北京：机械工业出版社，1991o
[6]《金属机械加工工艺人员手册》修订组，金属机械加工工艺人员手册[M],上海：上海科学技术出版社，1979。

[7]李洪，机械加工工艺师手册[M],北京：机械工业出版社，1990。

[8]马贤智，机械加工余量与公差手册[M],北京：中国标准出版社，1994o
致谢
本次课程设计是在XX老师的悉心指导下完成的，如果没有XX老师的指导和帮助，本论文不会顺利完成，他严谨的治学态度、丰富的实践经验和教学经验使我受益匪浅，在此致以衷心的感谢。

同时在设计过程中还得到了同组同学的大力支持和帮助，提供了很多设计中需要的参考资料，在此一并致谢。

有过努力，有过拼搏，有过失败，有过成功，能够顺利的课程，有赖于院系领导和老师的关怀、照顾和同学的热心帮助，在此我表示衷心的感谢。