减速器输出轴的机械加工.doc

1、摘 要机械化生产在当今生产制造业中越来越重要，由此对生产工艺有了更高的要求，以适应机械化生产的精准性和快捷性。此次毕业设计选题为减速器输出轴的机械加工。输出轴是所有传动机械不可缺少的组成构件，对加工的要求非常高。此次减速器输出轴的机械加工是针对现有的输出轴机械加工的流程的精炼和优化。首先是依据相关原则和加工要求选择好适应的毛坯和机床，然后通过具体的参数计算及工况分析，制定总体的加工方案，选择好相应的机床夹具。根据减速器输出轴的用途特点及要求，结合现代化机械加工的优势确定相关的刀具、进给速度及切削量等细节，选择好定位基准与设计基准，通过系统分析从而对以往的加工过程进行优化和简化，在确保加工零件的

2、优良性能的前提下最大程度的提高加工效率。关键词：减速器，输出轴，现代化机械加工，机床夹具。AbstractWith mechanization are becoming increasingly important in todays manufacturing, thus had the higher request of production technology, to adapt to mechanical precision and fast speed.The graduation design topic for reducer output shaft mechanical p

3、rocessing. Output shaft is indispensable to all mechanical transmission of artifacts, the requirement of processing is very high. Mechanical processing output shaft of the reducer is in view of the existing output shaft machining process of refining and optimization.According to relevant principles

4、are first introduced, and the blank and processing requirements to better adapt to the machine tool, and then through specific parameter calculation and analysis of working conditions, formulate the overall processing scheme, choose corresponding machine tool fixture.According to the application cha

5、racteristics and requirements of reducer output shaft, combined with the advantages of modern mechanical processing to determine the related tool, feed speed and cutting amount and other details, choose good locating datum and the design basis, through the system analysis to optimize the previous pr

6、ocess and simplify, on the premise of ensure the good performance of machining parts maximum improve processing efficiency.Keywords: reducer， output shaft, modern mechanical processing, machine tool fixture.目录摘 要1第一章 轴的类型及材料选择31.1轴的类型31.2轴类零件的材料和毛坯选择3 1.3 工艺路线的确定. 5第二章 车工和零件加工工艺设计62.1车床62.2车刀及其安装62.

7、3车外圆72.4车端面102.5切削与切槽132.6车螺纹142.7零件加工工艺设计17第三章 铣工和零件加工203.1铣床203.2铣刀和工件的安装213.3铣削加工21第四章 钻孔234.1钻床234.2 钻孔工具的选择及零件的孔加工23第五章 输出轴加工工艺25结 论27致 谢28参考文献29 第一章 轴的类型及材料选择1.1 轴的类型轴类零件是常见的典型零件之一，其主要功用是支持传动零部件，传递扭矩和承受载荷，就其功用可分为：主轴、异形轴和其它轴三类，此次减速器输出轴的机械加工为主轴加工。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。 轴杆类零件

8、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，本次设计加工的零件为减速器输出轴，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，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。最后根据设计要求确定下料毛坯尺寸为55200棒料。 图1.1输出轴1.3 工艺路线的确定 1.3.1 基面先行原则减速器输出轴进行机械加工时，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

9、要求，然后再把其余部分加工出来。按照先加工基准面，先粗后精，基准统一等原则，该零件加工可按下述工艺路线进行。1.3.2 基准的选择 1、粗基准的选择。为了保证精度，所以选择外圆作为粗基准面。首先选用三爪卡盘自动找正原理，夹紧。以外圆为粗基准面，加工端面、中心孔、外圆。然后用已加工过的外圆作为基准，加工另一端面和钻中心孔，保证两个中心孔在同一直线上。 2、精基准的选择。此零件选用两端的中心孔作为精基准，所以用两端中心孔来对外圆半精加工和磨削。外圆加工完成后用外圆作为精基准，加工内圆。3、确定工艺路线下料（55200棒料）粗车（左端面打中心孔）粗车（掉头右端面保总长）热处理中检半精车（车外圆50）

10、半精车（车出余下外圆尺度及倒角）铣键槽钻（7孔）终检第二章 车工和零件加工工艺设计2.1车床CA6140型普通车床实质上是一种通用车床，它的加工范围较广，但结构复杂且自动化程度低，所以适用于单件小批量生产及修配车间。因此，本次设计的轴类零件将在此机床上进行加工。2.2车刀及其安装2.2.1车刀1、对刀具材料的基本要求（1）硬度要求刀具材料应比被切削加工工件材料的硬度高，一般硬度指标均达HRC60以上。耐磨性是材料抵抗磨损的能力，一般地说，刀具材料硬度愈高则耐磨性愈好。（2）有足够的强度和韧性 强度和韧性是衡量刀具在切削过程中承受各种应力和冲击的能力，一般用抗弯强度和冲击韧度来表示。 （3）有高

11、耐热性和良好的导热性。刀具材料种类很多，常用的有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金钢、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等。用得最多的刀具材料为高速钢和硬质合金刚。2、刀具切削部分的材料(1)良好的耐磨性 (2)足够的强度和韧性 (3)高的热硬性(4)良好的工艺性除上述基本要求外，刀具切削部分材料还应有良好的导热性和较好的化学惰性。本次设计的轴类零件车外圆端面车刀选用材料为高速钢的90车刀，车倒角用45车刀，切槽选用高速钢切槽刀，刀宽为4mm，车螺纹则选用刀尖为60的螺纹刀。2.2.2车刀的安装 1、车刀不能伸出刀架太长，应尽可能伸出的短些。因为车刀伸出过长，刀杆刚性相对减弱，切削时在切削力的作用

12、下，容易产生振动，使车出的工件表面不光洁。 2、车刀刀尖的高低应对准工件的中心。3、装车刀用的垫片要平整，尽可能地减少片数，一般只用2-3片。如垫刀片的片数太多或不平整，会使车刀产生振动，影响切削。 4、车刀装上后，要紧固刀架螺钉，一般要紧固两个螺钉。2.3车外圆圆柱形表面是构成各种机器零件形状的基本表面之一，将工件夹在车床卡盘上左作旋转运动，车刀夹在刀架上作纵向进刀，就可以车出外圆柱面来。2.3.1车外圆1、外圆粗车刀常用的外圆粗车刀有45弯头刀、75弯头刀和90偏刀等几种。2、外圆精车刀要此车刀锋利刀刃平直光洁一般选择精车刀的几何角度可以根据下面的原则：（1）一般应选大一些，使车刀锋利减小

13、切削变形；（2）尖处磨出直线或圆弧过度刃，以降低工件的表面粗糙度；（3）塑性材料时，车刀前面应磨有较狭的断屑槽。2.3.2工件的安装三爪自定心卡盘能自动定心，不需要很多的时间去找正，且装夹效率高，适用于中小型规则零件的装夹，如圆柱形、正三边形、正六边形等工件。因此，本次设计的减速器输出轴将在三爪自定心卡盘上装夹工件。2.3.3切屑用量选择车削时，应根据工件要求和切屑条件合理的选择切屑深度、进给量和切屑速度。1、切屑深度ap的选择一般情况下，应尽量先考虑较大的切屑深度ap，其次是选择较大的进给量f,最后才是考虑较高的切屑速度v,因为三者之中对刀具耐用度的影响以切屑深度ap最小，而以切屑速度v最大

14、。粗车时，加工余量较多，这时对工件精度和粗糙度要求不高。所以，在机床动力、工件和机床刚性允许的情况下，尽可能选用较大的切屑深度（一般26cm），以求尽快的车去多余的金属层。但切削深度过大会引起振动，甚至损坏机床和车刀。如果余量较大，不能一次车去时，可分几刀车削。精车时，切削深度应小些，一般选0.20.5。这样可以使切削不容易变形，减小切削力，有利于提高工件的表面光洁度和尺寸精度。2、进给量f的选择粗车时由于对工件表面粗糙度要求不高，进给量应尽可能大些，这样可以缩短走刀时间，提高生产率，一般选0.31.5/r。3、速度V的选择切削速度的大小是根据刀具材料及其形状、工件材料、进给量和切削深度、冷却

15、液使用情况、车床动力和刚性、车削过程的实际情况等诸多因素来决定的。在实际生产中，可根据 图表法或查有关手册来确定切削速度，也可以由经验确定。一般地说，对于高速钢车刀，如果切下来的切削是白色的或黄色的，那么所选的切削速度大体上是合适的；对于硬质合金刀，切下来的切屑是蓝色的，表明切削速度是合适的。如果切削时出现火花，说明切削速度太高。如果切屑呈白色，说明切削速度还可以提高。2.3.4 外圆车削不论粗车或精车，为了车到要求的尺寸，一般情况下都会采用试切法，其步骤如下：1、毛坯尺寸，对加工余量做到心中有数。合理安装工件、车刀，调整好主轴转速手柄位置，开动车床，使主轴旋转；2、大拖板、中拖板手柄，使刀尖与工件右端外圆表面轻轻接触；3、大拖板手柄（中拖板手柄不动），使车刀离开工件，一般距离工件端面35mm；4、选择的切削深度，摇动中拖板手柄，使车刀作横