减速器输出轴设计说明书第六组

减速器输出轴设计说明书

组 别： 第六组 系 别： 自动化工程系 专 业： 数控技术 班 级： 2009级二班 指导教师： *** 成 员： 刘宗孝，李华鑫，丁鹏

牟能波，吴章浩，杨勇

四川交通职业技术学院 2011年1月6日

目 录

一、输出轴的零件图和技术要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

二、毛坯的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 三、输出轴的表面分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 四、定位基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 五、各表面加工路线的拟定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 六、加工阶段的划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 七、热处理工序的安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

八、输出轴加工工艺路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 九、选择机床与工艺装备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 十、各表面加工余量和工序尺寸的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 十一、键槽尺寸链的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 十二、输出轴加工工艺过程卡片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 十三、输出轴加工工序卡片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1

一、输出轴的零件图和技术要求

2

二、毛坯的选择 1、选择材料：45钢

生产类型：大批量生产 生产条件：中等 2、选择毛坯：模锻 毛坯尺寸：262×φ70

选择理由：①通过锻造生产的零件力学性能高，使用寿命长。

②通过锻造能得到所需要的零件形状且尺寸和形状精度高。 ③生产效率高，操作过程简单，个人劳动强度低，技术要求低。

三、输出轴的表面分析

1、主要加工表面

①φ550.002外圆面 Ra0.8 长20 ②φ550.002外圆面 Ra0.8 长37 ③φ600.041外圆面 Ra1.6 长58 ④φ420.034外圆面 Ra1.6 长65 ⑤φ50外圆面 Ra1.6 长66 ⑥φ68右端面 Ra3.2

000.0500.0600.0210.021

⑦键槽180.043 Ra3.2 高530.200 Ra6.4 ⑧键槽120.043 Ra3.2 高370.200 Ra6.4 ⑨螺纹孔2-M6-6H 2、次要加工表面

①φ550.002长20的左端面

3

0.02100

②φ420.034右端面 ③φ68外圆面 长12 ④全部倒角C1.5 ⑤全部圆角R1.5

0.050

四、定位基准的选择

粗基准的选择原则：⑴余量均匀原则；⑵保证不加工面位置正确的原则； ⑶粗基准只能有效使用一次的原则；⑷粗基准平整光 洁和定位可靠原则。

精基准的选择原则：⑴基准重合原则；⑵基准统一原则；⑶余量均匀原则； ⑷便于装夹原则。 1、选择粗基准：φ55的外圆面和φ55的端面

理由：①余量均匀原则；②保证不加工面位置正确的原则；③保 证不加工表面平整光洁、定位可靠的原则。 2、选择精基准：φ55的轴心线

理由：①基准重合原则；②基准统一原则；③便于装夹原则。

五、各表面加工路线的拟定 1、φ550.002外圆面 Ra0.8

0.021

加工路线：粗车—半精车—粗磨—精磨 2、φ600.041外圆面 Ra1.6 长58

0.060

加工路线：粗车—半精车—粗磨—精磨 3、φ420.034外圆面 Ra1.6 长65

4

0.050

加工路线：粗车—半精车—粗磨—精磨 4、φ50外圆面 Ra1.6 长66 加工路线：粗车—半精车—精车 5、φ68右端面 Ra3.2 加工路线：粗车—半精车

6、键槽180.043 Ra3.2 高530.200 Ra6.4 加工路线：粗铣—精铣

7、键槽120.043 Ra3.2 高370.200 Ra6.4 加工路线：粗铣—精铣 8、螺纹孔2-M6-6H 加工路线：钻孔—攻丝 9、φ68外圆面 长12

加工路线：粗车 10、φ420.034右端面 加工路线：粗车 11、φ550.002长20的左端面

加工路线：粗车

0.021

00

00

0.050

六、加工阶段的划分

该轴的加工质量要求较高,需要很多工序逐步才能达到所要求的加工精度，因此需要分为三个加工阶段即粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段。 1、粗加工阶段：主要任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸

5

上接近零件成品。即车φ55和φ42的端面，钻两端面的中心孔和粗车全部外圆面。

2、半精加工阶段：主要任务是使主要表面达到一定的精加工余量。即半精车所有外圆面，精车φ50外圆面，钻螺纹孔以及攻丝和粗精铣键槽。 3、精加工阶段：主要任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，即粗磨以及精磨φ55、φ60、φ42各外圆面。

七、热处理工序的安排

1、粗加工前对模锻进行正火处理。

2、半精加工前对零件进行调质处理后表面硬度220-250HBS。 3、精加工前对φ55、φ60、φ42各表面进行渗氮处理。

八、输出轴加工工艺路线

1、 备料 45钢 。 2、 锻造 模锻。 3、 热处理 正火处理。

4、 车端面钻中心孔 车φ55和φ42的端面，钻两端面的中心孔。 5、 粗车 粗车所有外圆面以及φ68右端面和所有倒角以 及倒圆角。

6、 热处理 调质处理后表面硬度220-250HBS。 7、 半精车 半精车所有外圆面以及φ68右端面。 8、 钻孔攻丝 钻2-M6-6H螺纹孔以及攻丝。 9、 精车 精车φ50外圆面。 10、粗铣 粗铣键槽18和键槽12。 11、精铣 精铣键槽18和键槽12。

6

12、热处理 对φ55、φ60、φ42各表面进行渗氮处理。 13、粗磨 粗磨φ55、φ60、φ42各外圆面。 14、精磨 精磨φ55、φ60、φ42各外圆面。 15、检验 按图样技术要求项目检查。

九、选择机床与工艺装备

1、选择机床

①工序4、5、7、和9是粗车、半精车和精车。生产类型是大批量生产，故选用卧式车床CA6140就能满足加工要求。

②工序8是钻孔和攻丝。工序工步简单，故可选用立式钻床Z5725A。 ③工序10和11是粗精铣键槽。故可选用铣床X61W就能满足要求。 ④工序13和14是粗磨和精磨。工序工步简单，故可选常用万能外圆磨床 M1412就能满足加工要求。 2、选择夹具

车销工序需要用三爪自定心卡盘和顶尖夹具，其他各工序都使用通用夹具 即可。 3、选择刀具

由于零件材料为45钢，车销时使用的是硬质合金刀具，即车端面使用45度硬质合金刀，车外圆面使用93度硬质合金刀。铣削时使用的刀具是φ12和φ18硬质合金立铣刀。钻削时使用φ5的高速钢钻头。磨削时使用的刀具是砂轮WA60L5V。

十、各表面加工余量和工序尺寸的确定

1、φ550.002外圆面 Ra0.8

工序名称 工序余量 经济精度 0.021

表面粗糙度 工序间尺寸 尺寸公差 7

精磨 粗磨 半精车 粗车 毛坯 0.0600.1 0.3 1.8 2.8 h6（0.002） h8（00.046） h10（0.120） h12（0 0.300） 00.021Ra0.8 Ra2.5 Ra3.2 Ra12.5 55 55.1 55.4 57.2 60 0.021φ550.002 φ55.100.046 φ55.400.120 φ57.200.300 φ60±2 2、φ600.041外圆面 Ra1.6 长58

工序名称 精磨 粗磨 半精车 粗车 毛坯 0.050

表面粗糙度 工序间尺寸 Ra0.8 Ra2.5 Ra3.2 Ra12.5 60 60.1 60.4 62.2 65 尺寸公差 0.060φ600.041 工序余量 0.1 0.3 1.8 2.8 经济精度 0.060h6（ 0.041）h8（00.046） h10（0.120） h12（0 0.300） 0φ60.100.046 φ60.400.120 φ62.200.300 φ65±2 3、φ420.034外圆面 Ra1.6 长65

工序名称 精磨 粗磨 半精车 粗车 毛坯 工序余量 0.1 0.3 1.8 2.8 经济精度 0.050h6（ 0.034）

表面粗糙度 工序间尺寸 Ra0.8 Ra2.5 Ra3.2 Ra12.5 42 42.1 42.4 44.2 47 尺寸公差 0.050φ420.034 h8（0.046） h10（0.120） h12（0.300） 000φ42.100.046 φ42.400.120 φ44.200.300 φ47±2 4、φ50外圆面 Ra1.6 长66

工序名称 精车 半精车 工序余量 0.4 1.8 经济精度 h7（0.030） h10（0 0.120）0表面粗糙度 工序间尺寸 Ra1.6 Ra3.2 50 50.4 尺寸公差 φ50 φ50.400.120

8

粗车 毛坯 02.8 h12（0 0.300） 0Ra12.5 52.2 55 φ52.200.300 φ55±2 5、键槽180.043 Ra3.2 高530.200 Ra6.4

工序名称 精铣 粗铣 0

尺寸公差 0.1707.20.0205 工序余量 0.4 6.8 经济精度 h10（0.043） h12（0.180） 000表面粗糙度 工序间尺寸 Ra3.2 Ra6.4 7.2 6.8 6.800.180 6、键槽120.043 Ra3.2 高370.200 Ra6.4

工序名称 精铣 粗铣 工序余量 1.2 4.8 经济精度 h10（0.043） h12（0.180） 00

尺寸公差 0.1655.20.017 表面粗糙度 工序间尺寸 Ra3.2 Ra6.4 5.2 4.8 4.800.180

十一、键槽尺寸链的计算

1、键槽180.043 Ra3.2 高530.200 Ra6.4

00

0.0300.06000.2600因为 A0600.041530.20070.041mm A2300.0205mm A330.20.060mm

因为 A0A1A2A3

A0A3A2730.2307.2mm

9

所以 A1

1ESA2EIA3 因为 ESA0ESA1ESA0EIA3ESA20.2600.0600.0300.170mm 所以 ESA1EIA2ESA3 因此 EIA0EIA1EIA0ESA3EIA20.04100.02050.0205mm 所以 EIA求得 A17.20.0205mm

2、键槽120.043 Ra3.2 高370.200 Ra6.4

000.170

0.05000.2500.0250A042375mmA221因为 0.0340.2000.0340.017mm A321.20.060mm

因为 A0A1A2A3

所以 A1A0A3A2521.2215.2mm 因为 ESA0ESA1ESA2EIA3

所以 ESA1ESA0EIA3ESA20.2500.0600.0250.165mm

1EIA2ESA3 因此 EIA0EIA1EIA0ESA3EIA20.03400.0170.017mm 所以 EIA0.165A15.2求得 0.017mm

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十二、输出轴加工工艺过程卡片

产品型号 减速器 262×φ70 工 段

零件图号 零件名称 每毛坯件数 1 输出轴 每台件数 共 1 页 第 1 页 1 备注 材 料 牌 号 工序号 工序名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 备料 锻造 热处理 车端面钻中心孔 粗车 热处理 半精车 钻孔攻丝 精车 粗铣 45钢 机械加工工艺过程卡片 产品名称 毛 坯 种 类 模锻 毛坯外形尺寸 车 间 工 序 内 容 45钢 模锻 正火处理 车φ55和φ42的端面，钻两端面的中心孔 粗车所有外圆面以及φ68右端面和所有倒角以及倒圆角 调质处理后表面硬度220-250HBS 半精车所有外圆面以及φ68右端面 钻2-M6-6H螺纹孔以及攻丝 精车φ50外圆面 粗铣键槽18和键槽12 设 备 卧式车床 CA6140 卧式车床 CA6140 卧式车床 CA6140 立式钻床 Z5725A 卧式车床 CA6140 铣床 X61W 工 艺 装 备 φ6中心钻和45度硬质合金刀 93度硬质合金刀 93度硬质合金刀 φ5钻头，丝锥 93度硬质合金刀 φ12和φ18硬质合金立铣刀 工 时 准终 单件 工序号 工序名称 11 12 13 14 15 精铣 热处理 粗磨 精磨 检验 工 序 内 容 精铣键槽18和键槽12 对φ55、φ60、φ42各表面进行渗氮处理 粗磨φ55、φ60、φ42各外圆面 精磨φ55、φ60、φ42各外圆面 按图样技术要求项目检查 车 间 工 段 设 备 铣床 X61W 万能外圆磨床M1412 万能外圆磨床M1412 工 艺 装 备 φ12和φ18硬质合金立铣刀 砂轮WA60L5V 砂轮WA60L5V 工 时 准终 单件 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 第六组 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期

十三、输出轴加工工序卡片

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机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 卧式车床 夹具编号 零件图号 零件名称 工序号 4 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 CA6140 输出轴 工序名称 共 9 页 第 1 页 材料牌号 45钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时 (分) 准终 单件 工步工时 机动 辅助 车端面钻中心孔 每坯件数 1 设备编号 夹具名称 工位器具编号 工位器具名称 进给量 mm/r 0.2 0..2 切削深度 mm 2 6 工步号 1 2 工 步 内 容 车Ф55和Ф42的端面 钻两端面的中心孔 工 艺 装 备 45度硬质合金刀 Ф6中心钻 吴章浩 主轴转速 切削速度 r/min 600 300 m/min 70 25 进给次数 1 2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期

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机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 卧式车床 夹具编号 工位器具编号 零件图号 零件名称 工序号 5 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 CA6140 输出轴 工序名称 粗车 每坯件数 1 设备编号 夹具名称 工位器具名称 进给量 mm/r 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 切削深度 mm 1 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 共 9 页 第 2 页 45钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时 (分) 准终 进给次数 2 1 2 2 2 2 单件 工步工时 机动 辅助 材料牌号 工步号 1 2 3 4 5 工 步 内 容 粗车Ф55，长20的外圆面 粗车Ф68，长12的外圆面 粗车Ф60，长58的外圆面 粗车Ф55，长37的外圆面 粗车Ф50，长66的外圆面 粗车Ф42，长65的外圆面 工 艺 装 备 93度硬质合金刀 93度硬质合金刀 93度硬质合金刀 93度硬质合金刀 93度硬质合金刀 93度硬质合金刀 吴章浩 主轴转速 切削速度 r/min 600 600 600 600 600 600 m/min 70 70 70 70 70 70 6 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）

标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 14

机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 卧式车床 夹具编号 工位器具编号 零件图号 零件名称 工序号 7 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 CA6140 输出轴 工序名称 半精车 每坯件数 1 设备编号 夹具名称 工位器具名称 进给量 mm/r 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 切削深度 mm 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 共 9 页 第 3 页 材料牌号 45钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时 (分) 准终 进给次数 2 2 2 2 2 单件 工步工时 机动 辅助 工步号 1 2 3 4 工 步 内 容 半精车Ф55，长20的外圆面 半精车Ф60，长58的外圆面 半精车Ф55，长37的外圆面 半精车Ф50，长66的外圆面 半精车Ф42，长65的外圆面 工 艺 装 备 93度硬质合金刀 93度硬质合金刀 93度硬质合金刀 93度硬质合金刀 93度硬质合金刀 牟能波 主轴转速 切削速度 r/min 800 800 800 800 800 m/min 90 90 90 90 90 5 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 15

机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 立式钻床 零件图号 零件名称 工序号 8 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 Z5725A 输出轴 共 9 页 第 4 页 材料牌号 45钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时 (分) 准终 单件 工步工时 机动 辅助 工序名称 钻孔攻丝 每坯件数 1 设备编号 夹具名称 夹具编号 工位器具编号 工位器具名称 进给量 mm/r 0.2 切削深度 mm 12 工步号 1 2 工 步 内 容 钻两个Ф5孔 攻2-M6-6H螺纹 李华鑫 主轴转速 切削速度 r/min 600 m/min 25 工 艺 装 备 Ф5钻头 丝锥 进给次数 5 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期

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产品型号 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 卧式车床 夹具编号 工位器具编号 零件图号 零件名称 工序号 9 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 CA6140 输出轴 工序名称 精车 每坯件数 1 设备编号 夹具名称 工位器具名称 进给量 mm/r 0.1 切削深度 mm 0.2 共 9 页 第 5 页 材料牌号 45钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时 (分) 准终 进给次数 1 单件 工步工时 机动 辅助 机械加工工序卡片 产品名称 工步号 1 工 步 内 容 精车Ф50，长66的外圆面 工 艺 装 备 93度硬质合金刀 刘宗孝 主轴转速 切削速度 r/min m/min 1000 145 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期

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机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 铣床 夹具编号 工位器具编号 零件图号 零件名称 工序号 10 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 X61W 输出轴 工序名称 粗铣 每坯件数 1 设备编号 夹具名称 专用夹具 工位器具名称 共 9 页 第6 页 材料牌号 45钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 极压乳化液 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 1 2 工 步 内 容 粗铣18键槽 粗铣12键槽 工 艺 装 备 Ф18硬质合金立铣刀 Ф18硬质合金立铣刀 杨 勇 主轴转速 切削速度 r/min m/min 1500 1500 195 195 进给量 mm/r 0.2 0.2 切削深度 mm 6.8 4.8 工步工时 机动 辅助 进给次数 4 3 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 18

机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 铣床 夹具编号 工位器具编号 零件图号 零件名称 工序号 11 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 X61W 输出轴 工序名称 精铣 每坯件数 1 设备编号 夹具名称 专用夹具 工位器具名称 共 9 页 第 7 页 材料牌号 45钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 极压乳化液 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 1 2 工 步 内 容 精铣18键槽 精铣12键槽 工 艺 装 备 Ф18硬质合金立铣刀 Ф12硬质合金立铣刀 杨 勇 主轴转速 切削速度 r/min m/min 2000 2000 265 265 进给量 mm/r 0.1 0.1 切削深度 mm 0.4 0.4 进给次数 2 2 工步工时 机动 辅助 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 19

机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 万能外圆磨床 夹具编号 工位器具编号 零件图号 零件名称 工序号 13 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 M1412 输出轴 工序名称 粗磨 每坯件数 1 设备编号 夹具名称 工位器具名称 进给量 mm/r 0.2 0.2 0.2 0.2 切削深度 mm 0.15 0.15 0.15 0.15 共 9 页 第 8 页 材料牌号 45钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时 (分) 准终 进给次数 1 1 1 1 单件 工步工时 机动 辅助 工步号 1 2 3 4 工 步 内 容 粗磨Φ55，长20的外圆面 粗磨Φ60，长58的外圆面 粗磨Φ55，长37的外圆面 粗磨Φ42，长65的外圆面 工 艺 装 备 砂轮WA60L5V 砂轮WA60L5V 砂轮WA60L5V 砂轮WA60L5V 丁 鹏 主轴转速 切削速度 r/min 1400 1400 1400 1400 m/min 240 240 240 240 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 20

机械加工工序卡片 产品型号 产品名称 减速器 车间 毛 坯 种 类 模锻 设备名称 万能外圆磨床 夹具编号 工位器具编号 零件图号 零件名称 工序号 14 毛坯外形尺寸 262×φ70 设备型号 M1412 输出轴 工序名称 精磨 每坯件数 1 设备编号 夹具名称 工位器具名称 进给量 mm/r 0.1 0.1 0.1 0.1 切削深度 mm 0.05 0.05 0.05 0.05 共 9 页 第 9 页 材料牌号 45钢 每台件数 1 同时加工件数 1 切削液 工序工时 (分) 准终 进给次数 1 1 1 1 单件 工步工时 机动 辅助 工步号 1 2 3 4 工 步 内 容 精磨Φ55，长20的外圆面 精磨Φ60，长58的外圆面 精磨Φ55，长37的外圆面 精磨Φ42，长65的外圆面 工 艺 装 备 砂轮WA60L5V 砂轮WA60L5V 砂轮WA60L5V 砂轮WA60L5V 丁 鹏 主轴转速 切削速度 r/min 1800 1800 1800 1800 m/min 340 340 340 340 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 21

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