機(jī)械制造工藝學(xué)軸的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).doc

《機(jī)械制造工藝學(xué)軸的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械制造工藝學(xué)軸的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).doc（28頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 棗莊學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 資 料 袋 機(jī)電工程 學(xué)院（系、部） 2015 ~ 2016 學(xué)年第 2 學(xué)期 課程名稱 過程裝備制造工藝學(xué) 指導(dǎo)教師 職稱 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 題 目 成 績(jī) 起止日期 201

2、6年 6 月 1 日～ 2016 年 6 月 19 日 目 錄 清 單 序號(hào) 材 料 名 稱 資料數(shù)量 備 注 1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2 課程設(shè)計(jì)說明書 3 課程設(shè)計(jì)圖紙 張 4 5 6 棗莊學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2015—2016 學(xué)年第 二 學(xué)期 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè) 班級(jí) 課程名稱： 設(shè)計(jì)題目：

3、 完成期限：自 年 月 日 至 年 月 日共 周 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 一、 設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù) 二、 設(shè)計(jì)任務(wù) 根據(jù)零件圖對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，編制工藝文件。 三、設(shè)計(jì)工作量 ① 根據(jù)零件圖對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 ② 計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 ③ 確定毛坯的種類和制造方法 ④ 確定毛坯的尺寸和公差 ⑤ 擬定加工路線 ⑥ 確實(shí)各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差 ⑦ 選擇各工序的

4、機(jī)床設(shè)備及刀具、量具等工藝裝備 ⑧ 確定各工序的切削用量 ⑨ 編制工藝文件 進(jìn) 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 零件的工藝分析 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)以及制作工藝卡 整理、排版說明書以及準(zhǔn)備答辯 參 考 資 料 【1】王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)［Ｍ］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 【2】陳錫渠.金屬切削原理與工具［Ｍ］.北京：北京大學(xué)出版社，2006. 【3】葛金印.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)基本常識(shí)［Ｍ］.北京：高等教育出版社,2004. 【4】馬永杰.熱處理工藝方法600種［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008. 【5】鄧文英.金屬工藝學(xué)［Ｍ］.北京：高等教

5、育出版社，2008. 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日 過程裝備制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 題目： 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 成 績(jī) 指

6、 導(dǎo) 教 師（簽 字） 機(jī)電工程學(xué)院 2016年 6月 1日 前 言 本課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)課程的一個(gè)綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)，能綜合運(yùn)用所學(xué)基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練，掌握機(jī)械制造過程中的加工方法、加工裝備等基本知識(shí)，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究、工程技術(shù)工作打下較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本次機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)不僅僅能幫助我們利用已學(xué)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還培養(yǎng)了我們自己分析，獨(dú)立思考的能力。這次綜合

7、性的訓(xùn)練，我在以下幾方面得到鍛煉： （1）、運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本原理以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決 一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 （1） 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)零件的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的零件的能力。 （2） 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的能力，為今后參加工作打下良好的基

8、礎(chǔ)。 由于個(gè)人水平亟待提高，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指教，本人將表示真誠(chéng)的感謝！ 目 錄 第一章 零件的工藝分析6 第二章 生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定10 第三章 確定毛坯、繪制毛坯圖11 第四章 擬定軸的工藝路線12 第五章 選擇加工設(shè)備及工藝裝備16 第六章 加工工序設(shè)計(jì)17 第七章 加工后零件的三維圖24 第八章 參考資料25 第九章 設(shè)計(jì)小結(jié)26 第十章 致謝27 第一章 零件的工藝分析 一、軸的用途：

9、軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件（如齒輪、蝸桿登），都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此軸的主要作用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。按照軸的承受載荷不同，軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類。工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸成為轉(zhuǎn)軸，只承受彎矩的軸稱為心軸，只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱為傳動(dòng)軸。 該軸主要采用40Cr鋼能承受一定的載荷與沖擊。此軸為臺(tái)階類零件，尺寸精度，形位精度要求均較高。Φ14，φ15，φ16為主要配合面，精度均要求較高，需通過磨削得到。軸線直線度為φ0.01，兩鍵槽有同軸度要求。在加工過程中須嚴(yán)格控制。 二、技術(shù)要求： 軸通常是由支承軸頸支

10、承在機(jī)器的機(jī)架或箱體上，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)傳遞和動(dòng)力傳遞的功能。支承軸頸表面的精度及其與軸上傳動(dòng)件配合表面的位置精度對(duì)軸的工作狀態(tài)和精度有直接的影響。其技術(shù)要求包括以下內(nèi)容： 1.尺寸精度 軸段1，2，4，5為主要配合面，尺寸精度要求較高。 2.形狀精度 該軸公共軸線的直線度公差為。其圓度及圓柱度無特殊要求，但應(yīng)控制在尺寸公差范圍內(nèi)。 3.位置精度 零件對(duì)位置精度要求較低，無特別要求。故可按一般規(guī)定普通精度軸的配合軸徑對(duì)支承軸徑的徑向圓跳動(dòng)取為0.01~0.03mm。 4.表面粗糙度 具有配合要求的各軸頸表面粗糙度為1.6m，軸肩側(cè)面

11、表面粗糙度為3.2m，鍵槽底面粗糙度要求較低，為3.2m，側(cè)面為3.2m。其余為12.5m. 5.熱處理:鍛造后應(yīng)對(duì)毛坯安排正火處理,為消除內(nèi)應(yīng)力粗加工之后安排退火處理，為改善材料的力學(xué)物理性質(zhì)半精加工之后，精加工之前安排調(diào)質(zhì)處理(850℃油淬加520℃持續(xù)2小時(shí)回火)。 零件圖一 軸的表面粗糙度、形狀和位置精度要求與表面粗糙度要求見表一 加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra（m） 形位公差 軸段1 Φ14 未注 1.6 軸線直線度為 軸段2 IT8 1.6 軸線直線度為 軸段2端面 3.2

12、 軸段3 20 未注 12.5 軸線直線度為 軸段3端面 3.2 軸段4 IT6 1.6 軸線直線度為 軸段4端面 3.2 軸段5 IT6 1.6 軸線直線度為 鍵槽2 IT7 3.2 鍵槽5 IT7 3.2 表一 三、審查軸的工藝性： 1.結(jié)構(gòu)工藝 軸類零件為其長(zhǎng)度大于直徑的回轉(zhuǎn)體類零件，是機(jī)器中的主要零件之一。其主要功能是支承傳動(dòng)件（齒輪、帶輪、離合器等）和傳遞扭矩。本次設(shè)計(jì)中的軸為階梯軸，其主要表面元素為圓柱面及鍵槽。該軸軸段4與齒輪配合，通過平鍵以傳遞扭矩，軸段2及軸段

13、5與滾動(dòng)軸承配合，軸段1連接半聯(lián)軸器，將扭矩輸出。（零件圖見圖一所示） 2.加工工藝 （1）該軸采用合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr，中等精度，轉(zhuǎn)速較高。經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，具有較高的強(qiáng)度、較好的韌性和塑性。 （2）該軸為階梯軸，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度中等，其有多個(gè)過渡臺(tái)階，根據(jù)表面粗糙度要求和生產(chǎn)類型，表面加工分為粗加工、半精加工和精加工。加工時(shí)應(yīng)把精加工、半精加工和粗加工分開，這樣經(jīng)多次加工以后逐漸減少了零件的變形誤差。 （3）零件毛坯采用自由鍛，鍛造后安排正火處理。 （4）該軸的加工以車削為主，車削時(shí)應(yīng)保證外圓的同軸度。 （5）在精車前安排了熱處理工藝，以提高軸

14、的疲勞強(qiáng)度和保證零件的內(nèi)應(yīng)力減少，穩(wěn)定尺寸、減少零件變形。并能保證工件變形之后能在半精車時(shí)糾正。 （6）同一軸心線上各軸孔的同軸度誤差會(huì)導(dǎo)致軸承裝置時(shí)歪斜，影響軸的同軸度和軸承的使用壽命。在兩端面鉆中心孔進(jìn)行固定裝夾可以有效防止徑向圓跳動(dòng)、保證其同軸度。 第二章 生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定 機(jī)械加工的工藝規(guī)程的詳細(xì)程度與生產(chǎn)類型有關(guān)，不同的生產(chǎn)類型由產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)來區(qū)別。 1.生產(chǎn)類型的確定 （1）零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制定具有決定性的影響。機(jī)械制造

15、的生產(chǎn)類型一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)分為大批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、和小批生產(chǎn)。產(chǎn)量越大生產(chǎn)專業(yè)化程度越高。按重型機(jī)械、中型機(jī)械、和輕型機(jī)械的年生產(chǎn)量列出了不同的生產(chǎn)類型的規(guī)范如表1 表1 各種生產(chǎn)類型的規(guī)范 生產(chǎn)類型 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)/件/年 重型機(jī)械 中型機(jī)械 輕型機(jī)械 單件生產(chǎn) ≤5 ≤20 ≤100 小批生產(chǎn) 5～100 20～200 100～500 中批生產(chǎn) 100～300 200～500 500～5000 大批生產(chǎn) 300～1000 500～5000 5000～50000 大量生產(chǎn) ＞1000 ＞5000 ＞500

16、00 2.生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算 （1）生產(chǎn)綱領(lǐng)是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝規(guī)程起著很重要的作用，它決定了各工序所需的專業(yè)化和自動(dòng)化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備。 （2）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算方式 N=Qn(1+α%+β%) 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際：零件的備品率α%和零件的平均廢品率β%分別取4%和6%，假定產(chǎn)品的年產(chǎn)量Q要求為200件/年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為1件/臺(tái)。所以綜合以上數(shù)據(jù)代入上式中得： N=220件 （3） 由零件尺寸可知其屬于輕型零件，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。 第三章 確定毛坯、繪制毛坯圖 一、選擇毛坯： 零件材料為40Cr鋼，要求強(qiáng)度較

17、高，且工件的形狀比較簡(jiǎn)單，毛坯精度低，加工余量大，生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)。綜上考慮，采用鍛件，其鍛造方法為自由鍛，毛坯的尺寸精度要求為IT12以下。 二、 確定毛坯的尺寸公差 1、毛坯尺寸 由工藝人員手冊(cè)可查得鍛件單邊余量厚度方向1.5-2mm，取4mm，水平方向?yàn)?.0-2.7mm，取2.5mm.鍛件質(zhì)量小于1kg，長(zhǎng)度小于120mm，取其上偏差+0.17mm，下偏差-0.08mm。鍛件厚度尺寸小于40mm，取其上偏差+0.12mm，下偏差-0.04mm。B/H<1,故取起偏角為5度。則鍛件毛坯長(zhǎng)度尺寸為，直徑尺寸為。 2、毛坯公差等級(jí) 根據(jù)零件圖各部分的加工精

18、度要求，鍛件的尺寸公差等級(jí)為8-12級(jí)，加工余量等級(jí)為普通級(jí)，故取IT=12級(jí)。 3、零件表面粗糙度 根據(jù)零件圖可知該軸各加工表面的粗糙度至少為12.5m。 綜上，鍛件毛坯圖如下所示。 第四章 擬定軸的工藝路線 一、定位基準(zhǔn)的選擇 正確的選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程中的一項(xiàng)重要的內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵，定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)，以下為定位基準(zhǔn)的選擇。 粗基準(zhǔn)的選擇 （1） 粗基準(zhǔn)的選擇 應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置精度，合理分配各加工面的余量，為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。所以為了便于定位、裝夾和加工，可選軸的外圓表面為定位基準(zhǔn)，或用外圓表面和頂尖孔共同作為定位基

19、準(zhǔn)。用外圓表面定位時(shí)，因基準(zhǔn)面加工和工作裝夾都比較方便，一般用卡盤裝夾。為了保證重要表面的粗加工余量小而均勻，應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)，并且要保證工件加工面與其他不加工表面之間的位置精度。按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇次要加工表面為粗基準(zhǔn)。又考慮到階梯軸的工藝特點(diǎn)，所以選擇φ24的外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。 （2）精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)軸的技術(shù)要求，軸的中心線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也是測(cè)量基準(zhǔn)，按照基準(zhǔn)重合原則及加工要求，應(yīng)選軸心線及一端面為精基準(zhǔn)，其他各面都能以此為定位，從而也體現(xiàn)了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。 二、零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、端面、鍵槽等，材料為40Cr，參考有關(guān)資料，加工

20、方法選擇如下 20、14外圓面：為未注公差尺寸，表面粗糙度為Ra1.6m，需進(jìn)行粗車、半精車、精車。 外圓面：公差等級(jí)為IT8，表面粗糙度為Ra1.6m，需進(jìn)行粗車、半精車、精車。 外圓面：公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度為Ra1.6m需進(jìn)行粗車、半精車、精車、粗磨、精磨。 端面：本零件端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度為Ra3.2m，需進(jìn)行粗車、半精車。 鍵槽：槽寬公差等級(jí)為IT7，槽深公差等級(jí)未注，表面粗糙度為Ra3.2m，需采用三面刃銑刀，粗銑、半精銑 三、工藝順序的安排 （一）機(jī)械加工工序 （1）遵循先基準(zhǔn)平面后其他的原則：機(jī)械加工工藝安排

21、是總是先加工好定位基準(zhǔn)面，所以應(yīng)先安排為后續(xù)工序準(zhǔn)備好定為基準(zhǔn)。先加工精基準(zhǔn)面，鉆中心孔及車表面的外圓。 （2）遵循先粗后精的原則：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求較高的各主要表面，后安排精加工。 （3）遵循先主后次的原則:先加工主要表面，如車外圓各個(gè)表面，端面等。后加工次要表面，如銑鍵槽等。 （4）遵循外后內(nèi)，先大后小原則：先加工外圓再以外圓定位加工內(nèi)孔，加工階梯外圓時(shí)先加工直徑較大的后加工直徑小的外圓。 （5）次要表面的加工：鍵槽等次要表面的加工通常安排在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。 （6）對(duì)于軸右端及中間軸段加工質(zhì)量要求較高的表面，安排在后面，并在前幾道

22、工序中注意形位公差，在加工過程中不斷調(diào)整、保證其形位公差。 （7）按照先面后孔的原則：先加工端面，再銑鍵槽。 （二）熱處理工序的安排 在切削加工前宜安排正火處理，能提高改善軸的硬度，消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，改善其切削性能。在粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，能提高軸的綜合性能。最終熱處理安排在半精車之后磨削加工之前。其能提高材料強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性。在精加工之前安排表面淬火，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形，提高表面耐磨性。 （三）輔助工序的安排 在粗加工和熱處理后，安排校直工序。在半精車加工之后安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上

23、所述，該軸的工序安排順序?yàn)椋? 下料——鍛造——預(yù)備熱處理 加工工序:車端面——粗車——調(diào)質(zhì)——半精車——精車——車端面——銑鍵槽——淬火——磨外圓——精磨——檢驗(yàn) 四、加工階段的劃分 該軸精度要求較高，其加工階段可劃分為粗加工、半精加工、精加工階段。 1、在粗加工階段，粗車外圓，以高生產(chǎn)效率去除毛坯余量。 2、在半精加工階段，對(duì)外圓進(jìn)行半精車，銑鍵槽等，減小粗加工中留下的誤差，使加工面達(dá)到一定的精度，為精加工做好準(zhǔn)備。 3、精加工階段，、、14外圓面表面粗糙度要求為Ra1.6m，對(duì)其進(jìn)行精車以達(dá)到要求。而對(duì)于外圓面其公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度要求為Ra1

24、.6m安排粗磨、精磨。 五、確定工藝路線 根據(jù)以上的加工工藝過程的分析確定零件的工藝路線如表三 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 10 自由鍛 毛坯鍛造加工 20 熱處理 正火 30 車端面 車斷頭及端面保證端面尺寸，鉆中心孔；調(diào)頭車另一端面，鉆中心孔； 40 粗車 粗車軸段3外圓，以其端面為基準(zhǔn)面，依次粗車軸段1、2外圓；調(diào)頭再以軸段3右端面為基準(zhǔn)粗車軸段4、5；粗車各退刀槽 50 熱處理 調(diào)質(zhì) 60 半精車 以軸段3外圓為基準(zhǔn)依次半精車軸段1、2外圓；半精車槽深0.5的2個(gè)；調(diào)頭再以軸段3外圓為基準(zhǔn)半精車軸段4、5外圓；半精車槽深0.5.

25、70 精車 用調(diào)整法找正以頂尖中心線為基準(zhǔn)精車軸段1；精車軸段2;調(diào)頭精車軸段4；精車軸段5； 80 車端面 車端面保持長(zhǎng)82；倒角1X45調(diào)頭車另一端面保持全長(zhǎng)80；倒角1X45度，車槽深0.3 90 粗銑鍵槽 銑兩個(gè)寬為5的鍵槽 100 半精銑鍵槽 半精銑兩個(gè)鍵槽 110 熱處理 表面淬火 120 粗磨 粗磨軸段1； 調(diào)頭粗磨軸段4 130 精磨 精磨軸段4； 調(diào)頭精磨軸段1 140 檢驗(yàn) 表三 第五章 選擇加工設(shè)備及工藝裝備 一、機(jī)床設(shè)備的選用 零件軸的生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，可以選用較高效率的專用機(jī)床和通用機(jī)床。根據(jù)該軸

26、尺寸的大小要求，選用臥式車床CA6140，外圓磨床M1412,銑床X083。 二、工藝裝備的選用 1）刀具選擇 因?yàn)樵搨鲃?dòng)軸為階梯軸，所以選用90度角外圓車刀（車臺(tái)階）材料為YT15 45刀（倒角）和切槽刀（切槽） 2）量具選擇 因?yàn)樵撦S最大長(zhǎng)度為85，所以選用量程0-100，精度0.05游標(biāo)卡尺。各工序具體所用工藝設(shè)備見下表 工序號(hào) 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 10 游標(biāo)卡尺 20 30 CA6140 90刀 游標(biāo)卡尺 40 CA6140 90刀 游標(biāo)卡尺 50 60 CA6140 90刀 游標(biāo)卡尺 70

27、 CA6140 90刀 游標(biāo)卡尺 80 CA6140 90刀 游標(biāo)卡尺 90 銑床X083 銑刀 游標(biāo)卡尺 100 銑床X083 銑刀 游標(biāo)卡尺 110 120 M1412 砂輪 130 M1412 砂輪 140 游標(biāo)卡尺 表四 第六章 加工工序設(shè)計(jì) 一、確定工序尺寸 (1)對(duì)軸段3外圓表面，加工工藝路線僅為粗車，由工序40組成?？傻么周囉嗔繛?mm。 取粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT11，查表可確認(rèn)其公差值為0.13mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面

28、粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 鍛造 IT12 24 粗車 4 IT11 12.5 20 表五 （2）對(duì)軸段2外圓表面加工工藝路線為：粗車——半精車——精車。由工序40、60、70組成，查表可得工序余量：精車余量為0.3mm,半精車余量為1.5mm，修正后的粗車余量為6.2mm?？偧庸び嗔繛?mm。 計(jì)算各項(xiàng)工序尺寸：精車后達(dá)到圖紙上的尺寸，其表面粗糙度為Ra1.6m。 精車前尺寸：16+0.3=16.3mm 半精車前尺寸：16.3+1.5=17.8mm 粗車前尺寸：17.8+6.2=24mm 按照各工序所得到的

29、經(jīng)濟(jì)精度所對(duì)應(yīng)的值 精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT8，其公差值T1=0.027mm。 半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT9，其公差值T2=0.043mm。 粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT11，其公差值T3=0.11mm。 將上面的數(shù)據(jù)填入下表： 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 精車 0.3 IT8 1.6 16 半精車 1.5 IT9 3.2 16.3 粗車 6.2 IT11 12.5 17.8 鍛造 IT12 24 表六 用計(jì)算法對(duì)

30、精車徑向的工序量Z2進(jìn)行分析： 查表Z2=0.3mm，則半精車的基本尺寸為A2=16+0.3=16.3mm。半精加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)達(dá)到IT9級(jí)。確定公差值為0.043mm,所以 A1=（16.30.02）mm。 （3）軸段2、5外圓面。其加工路線為粗車——半精車——精車——粗磨——精磨。由工序40、60、70、120、130組成，據(jù)查到的加工余量得精磨余量為0.1，粗磨為0.25，精車為0.25，半精車為2.2 ，經(jīng)修正后的粗車余量為6.2 。確定總加工余量為9。 計(jì)算各工序尺寸： 精磨前：15+0.1=15.1 粗磨前：15.1+0.2

31、5=15.35 精車前：15.35+0.25=15.6 半精車之前：15.6+2.2=17.8 粗車前：17.8+6.2=24 按照加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度給各工序尺寸確定公差,查工藝手冊(cè)可知 每道工序的經(jīng)濟(jì)精度所對(duì)應(yīng)的值為： 取精磨的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT6，其公差值為T1=0.011mm。 取粗磨的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT7，其公差值為T1=0.018mm。 取精磨的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT8，其公差值為T1=0.027mm。 取半精車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT9，其公差值為T2=0.043m

32、m。 取粗車的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)IT11，其公差值為T3=0.11mm。 其數(shù)據(jù)如下表 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 精磨 0.1 IT6 1.6 15 粗磨 0.25 IT7 1.6 15.1 精車 0.25 IT8 3.2 15.35 半精車 2.2 IT9 6.4 15.6 粗車 6.2 IT11 12.5 17.8

33、 鍛造 IT12 24 表七 現(xiàn)用計(jì)算法對(duì)精磨徑向的工序量進(jìn)行分析：查表得Z1=0.1mm。則粗磨基本尺寸為A2=15+0.1=15.1mm，粗磨加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)為IT7級(jí)?？纱_認(rèn)其公差值0.018mm，故取A1=（15.10.02）mm。 （4）對(duì)軸段1外圓表面，加工工藝路線為：粗車——半精車——精車。由工序40、60、70組成。查工藝手冊(cè)得各加工余量：精車余量為0.3 ，半精車為1.5 ，經(jīng)修正后的粗車余量為8.2。確定總加工余量為10 。 精車前：14+0.3=14.3 半精車之前：14.3+1.5=15.8 粗車前：15.8+8.2=24 取精

34、車的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT8，公差值為T1=0.027mm。 取半精車的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT9，公差值為T2=0.043mm。 取粗車的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT11，公差值為T1=0.11mm。 將以上數(shù)據(jù)填入表格 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 精車 0.3 IT6 1.6 14 半精車 1.5 IT8 3.2 14.3 粗車 8.2 IT11 12.5 15.8 鍛造 IT12 24 表八 （5）對(duì)于鍵槽，可確定工藝路線：粗銑——半精銑

35、。 查工藝手冊(cè)可知半精銑的加工余量為1.5mm，且總加工余量為6mm，則粗銑余量為4.5mm。 取半精銑的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT7，其公差值為T1=0.039mm。 粗銑的經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)為IT11，其公差值為T2=0.16mm。 將以上數(shù)據(jù)填入表格 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟(jì)精度（mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 半精銑 1.5 IT7 3.2 5 粗銑 4.5 IT11 12.5 6.5 鍛造 IT12 11 表九 綜合以上可得加工余量表為：

36、 加工表面 工序名稱 工序余量 工序尺寸 精度等級(jí) 軸段3 粗車 4 Φ20 IT11 軸段1、4 外圓面 半精磨 0.1 Φ15（+0.0055，-0.0055） IT6 粗磨 0.25 Φ15.1（0，-0.018） IT7 精車 0.25 Φ15.35（0，-0.027） IT8 半精車 2.2 Φ15.6（0，-0.043） IT9 粗車 6.2 Φ17.8（0，-0.11） IT11 軸段2外圓面 精車 0.3 Φ15（+0.02

37、1，-0.007） IT8 半精車 1.5 Φ15.3（0，-0.043） IT9 粗車 6.2 Φ16.8（0，-0.11） IT11 軸段5外圓面 精車 0.3 Φ15 IT8 半精車 1.5 Φ15.3(0,-0.043) IT9 粗車 8.2 Φ16.8(0,-0.011) IT11 鍵槽 半精銑 1.5 5（0，-0.01） IT7 粗銑 4.5 6.5（0，-0.075） IT11 表十 二、確定工序的切削用量（可選項(xiàng)） 確定切削用量的原則：首先應(yīng)選取盡可能大的背吃刀量，其次在機(jī)床動(dòng)力和剛度允許的條件下，又滿足以加

38、工表面粗糙度的情況下，選取盡可能大的進(jìn)給量。最后根據(jù)公式確定最佳切削速度。 1）工序30，粗車軸的左右端面 該工序?yàn)閮蓚€(gè)工步，工步1是以左邊定位。粗車右端面；工步2是以右邊定位，粗車左端面。由于這兩個(gè)工步是在一臺(tái)機(jī)床上經(jīng)一次走刀加工完成的，故其選用的切削用量相同。 背吃刀量的確定： 根據(jù)加工余量，工步1和工步2的背吃刀量都為0.5mm ② 進(jìn)給量的確定： 本設(shè)計(jì)采用的是硬質(zhì)合金車刀，工件材料是40Cr，查表取進(jìn)給量f＝0.5mm/r ③ 切削速度的計(jì)算： 硬質(zhì)合金車刀切削40Cr時(shí)，取切削速度V為50m/min，根據(jù)公式，可得車床轉(zhuǎn)速n=100050/（24）r/min=66

39、3r/min，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范圍為10~1400，1400~1580（r/min），符合要求。 2）工序40粗車及工序60半精車 ① 該工序?yàn)楣げ?粗車和工步2半精車，則背吃刀量依次為 ap1=z=6.2mm， ap2=z=2.2mm ②查表得 粗車 f1=0.81mm/r，取Vc為60m/min，則n=796r/min ③半精車，取f2=0.4mm/r，Vc為90m/min，則n=1194r/min (n=1000Vc/d) 3）工序40、工序60的過渡面部分 粗車——半精車尺寸為φ20的軸肩兩端面 粗車軸段2與軸段1的過渡端面 其切削用量與上述結(jié)論類

40、似，不再計(jì)算 4）工序90、100粗銑及半精銑鍵槽 粗銑 取f=2mm/r Vc=60m/min n=118 r/min 半精銑取f=0.8mm/r Vc=74m/min n=200 r/min 5）工序120、130粗磨、精磨加工軸段1、4外圓面 查表取粗磨、精磨深度進(jìn)給量為分別為0.032mm，0.008mm 工件的運(yùn)動(dòng)速度為15m/min，18m/min 背吃刀量等于磨削余量0.25mm及0.1mm 6）其余工序 ①粗車加工時(shí)，取f=0.81mm/r Vc=60m/min ②半精車加工時(shí)，取f=0.51mm/r Vc=

41、90m/min ③精加工時(shí)，取f=0.2mm/r Vc=120m/min 皆符合要求。 第七章 加工后零件的三維圖 第八章 參考資料 【1】王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)［Ｍ］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 【2】陳錫渠.金屬切削原理與工具［Ｍ］.北京：北京大學(xué)出版社，2006. 【3】葛金印.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)基本常識(shí)［Ｍ］.北京：高等教育出版社,2004. 【4】馬永杰.熱處理工藝方法600種［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008. 【5】鄧文英.金屬工藝學(xué)［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2008

42、. 【6】徐學(xué)林.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)［Ｍ］長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，2009. 第九章 設(shè)計(jì)小結(jié) 通過此次課程設(shè)計(jì),讓我受益非淺,不僅培養(yǎng)了我們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的邏輯思維能力,更重要的是學(xué)會(huì)了熟悉運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論實(shí)際知識(shí)解決零件在加工中的定位，夾緊，以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題保證加工質(zhì)量。通過這次軸的設(shè)計(jì),讓我們從機(jī)械基礎(chǔ)到公差配合、從機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)繪圖到機(jī)床設(shè)備應(yīng)用，把機(jī)械制造過程中的各種知識(shí)綜合整理，又有了更高層次的理解和發(fā)現(xiàn)。 在設(shè)計(jì)中,老師的

43、細(xì)心指導(dǎo),讓我們了解了自己在學(xué)習(xí)過程中的缺陷,使我們進(jìn)一步熟悉及應(yīng)用機(jī)械制造中的理論研究,培養(yǎng)了我們一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)和良好習(xí)慣!課程設(shè)計(jì)是我們所學(xué)知識(shí)的總結(jié)及運(yùn)用,同時(shí)也讓我們進(jìn)一步熟悉了計(jì)算機(jī)的操作,讓我們?yōu)楫厴I(yè)后工作有了信心。在此,感謝老師的認(rèn)真指導(dǎo)!同時(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中，我們也遇到了很多問題，其中就有不少就是因?yàn)樽约旱闹R(shí)儲(chǔ)備是很有限的，因此，我也更加感受到了自己的不足并決心努力克服改正。 第十章 致謝 在課程設(shè)計(jì)過程中，感謝老師的指導(dǎo)，以及溝通交流的各位學(xué)長(zhǎng)，由于你們的指導(dǎo)和點(diǎn)撥，讓我在這次設(shè)計(jì)中少走許多彎路。 同時(shí)，感謝同組同學(xué)的相互幫組和團(tuán)結(jié)一致的工作，正因?yàn)槲覀凖R心協(xié)力的努力、相互支持、相互鼓勵(lì)，這次課程設(shè)計(jì)才順利的按時(shí)完成。 此外，感謝室友在畫圖方面的幫組和指導(dǎo)。 謝謝你們! 28