输出轴的加工工艺与夹具设计设计说明书（详细）

课程设计说明书

课程名称： 机械制造工艺学 题目名称： 输出轴加工工艺及夹具设计

班 级：姓 名：学 号：指导教师：评定成绩：教师评语： 20 20 级 专业 班

指导老师签名：

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目录

1引言 ........................................................................ 2

1.1 课题设计的目的和意义 .................................................. 2 1.2 课题背景知识 .......................................................... 3

1.2.1 零件的作用 ...................................................... 3 1.2.2 机械制造工艺相关知识 ............................................ 3 2.1 零件的工艺性分析及生产类型确定 ........................................ 8

2.1.1 零件的作用 ....................................................... 8 2.1.2 零件的工艺分析 .................................................. 9 2.1.3 确定零件的生产类型 ............................................. 10 2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图 ............................................. 10

2.2.1 选择毛坯种类 ................................................... 10 2.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工余量 ...................................... 11 2.2.3 绘制毛坯图 ..................................................... 12 2.3 选择加工方法，拟定工艺路线 ........................................... 12

2.3.1 定位基准的选择 .................................................. 12 2.3.2 零件表面加工方法的选择 .......................................... 13 2.3.3 加工阶段的划分 .................................................. 13 2.3.4 工序的集中与分散 ................................................ 14 2.3.5 工序顺序的安排 .................................................. 14 2.3.6 确定工艺路线 .................................................... 14 2.3.7 加工设备及工艺装备选择 ......................................... 15 2.3.8 工序间余量和工序尺寸的确定 ...................................... 16 2.3.9 切削用量及基本时间定额的确定 .................................... 19

3. 专用夹具设计 ............................................................. 35

3.1 明确设计要求、收集设计资料 ........................................... 35 3.2 确定夹具结构方案 ..................................................... 36

3.2.1 确定定位方式，选择定位元件 ...................................... 36 3.2.2 确定导向装置 .................................................... 36 3.2.3 确定工件夹紧方案，设计夹紧机构 .................................. 36 3.2.4 确定夹具总体结构和尺寸 .......................................... 37 3.2.5 夹具使用说明 .................................................... 39

总 结 ...................................................................... 39 参考文献 ..................................................................... 40 致 谢 ...................................................... 错误！未定义书签。 英文摘要 ..................................................................... 41

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输出轴的加工工艺与夹具设计

摘要 :输出轴零件的主要作用是支撑零件、实现回转运动并传递转矩和动力。本文以一典型输出轴零件为例讨论了零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。对于工艺规程设计，在分析了输出轴零件的作用和加工工艺性后，先提出两种工艺方案，再甄选出最佳方案。输出轴零件的机械综合性能要求较高，一般选择锻件作为毛坯。对于夹具设计，本文选取其中钻斜孔工序来设计专用夹具。经过对工序要求进行分析后，采用一面两孔定位，转动压板加紧。导向装置采用可换的特殊钻套。

关键词：输出轴；工艺规程；夹具设计

1引言

1.1 课题设计的目的和意义

本次设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术课程以及全部专业课之后进行的。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关绘图软件的一次深入的综合性复习，也是使我们综合运用所学过的基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下了坚实的基础。本次设计的目的在于：

（1） 培养综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学知识。 （2） 培养树立正确的设计思想、设计思维，掌握工程设计的一般程序、规范和方法的能力。

（3） 培养正确地使用技术知识、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力。

（4） 培养自己进行调查研究、面向实际、面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度、工作作风和工作方法。

（5） 熟悉轴类零件加工工艺过程和掌握夹具设计的方法步骤，为以后从事相关的技术性工作打下坚实的基础。

（6） 通过对输出轴零件的机械加工工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面得到一次综合性训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件工艺规程的能力。

（7） 能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具机构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。

（8） 通过零件图、装配图的绘制，使我们进一步熟练绘图软件的使用。熟悉和掌握我

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国相关的制图标准和要求。

本次设计的主要内容为：首先认真分析已给定的输出轴零件图纸，明确相关技术要求和加工质量要求，在读懂图纸的基础上，利用AUTOCAD绘制该输出轴的三维模型；然后根据图纸上相关要求等确定该零件的生产类型，经分析本次设计的零件属大批量生产。其次，对零件进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，输出轴的材料为 45 钢。拟采用以锻造的形式进行毛坯的制造，然后设计两套不同的工艺路线方案，分析两套方案的优劣并根据实际生产条件和相关要求确定最终方案，完成机械加工工序设计，进行必要地经济分析。最后，对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计，对夹具进行精度校核并对其设计质量进行评估。

1.2 课题背景知识

1.2.1 零件的作用

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。φ 80 的孔与变速器配合起定心作用，通过 10-φ 20 的通孔将动力传至该轴，再由φ 55 处通过键将动力输出。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。

1.2.2 机械制造工艺相关知识

基本概念

（1）生产过程是指从原材料到产品出厂的全部劳动过程。

（2）机械加工工艺过程是机械产品生产过程的一部分，是对零件采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸、和表面质量等，使之成为合格零件的过程。

（3）工序:一个（或一组）工人在一个工作地对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。

（4）安装:如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那一部分内容称为一个安装。

（5）工位:在工件的一次装夹后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。

（6）工步:在加工表面（或装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序称为工步。

（7）走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。 （8）生产纲领是在计划期内生产的产品产量和进度计划。

（9）生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化的程度分类。一般分为单件生产、成批生产和大批量生产三种类型。 机械加工工艺规程

（1）机械加工工艺规程有：机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片、标准零件或典型零件工艺过程卡片、单轴自动车床调整卡片、多轴自动车床调整卡片、机械加工工序操作指导卡片、检验卡片等。

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