課程設(shè)計(jì)--設(shè)計(jì)“傳動(dòng)輥”零件的機(jī)械機(jī)工規(guī)程

1、<p><b>　　機(jī)械制造工藝學(xué)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“傳動(dòng)輥”零件的機(jī)械機(jī)工規(guī)程</p><p><b>　?。戤a(chǎn)量為大批量）</b></p><p>　　學(xué) 號(hào)

2、</p><p>　　班 級(jí) 機(jī)制08-2</p><p>　　機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院</p><p><b>　　2012年3月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、零件工藝性分析3</p><p>　　1.

3、1零件的作用3</p><p>　　1.3零件工藝性分析4</p><p>　　二、生產(chǎn)類型的確定5</p><p>　　三、毛坯的選擇與毛坯簡(jiǎn)圖的繪制6</p><p>　　四、工藝路線的擬定6</p><p>　　4.1定位基準(zhǔn)的選擇6</p><p>　　4.2零件表面加工方法

4、的選擇7</p><p>　　4.2.1外圓表面加工方案7</p><p>　　4.2.2鍵槽加工方案7</p><p>　　4.2.3螺紋加工方案如表所示8</p><p>　　4.2.4孔加工方案如表所示8</p><p>　　4.3工序合理性選擇8</p><p><b&

5、gt;　　4.4加工方法9</b></p><p>　　4.5通用機(jī)床的選擇10</p><p>　　4.6制定工藝路線11</p><p><b>　　五、確定毛坯11</b></p><p>　　六、切削用量的計(jì)算和選擇13</p><p>　　6.1、加工條件13&l

6、t;/p><p>　　6.2、計(jì)算切削用量13</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p><p>　　機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的詳細(xì)過程</p><p><b>　　一、零件工藝性分析</b></p><p><b>　　1.1零件的作用</b&g

7、t;</p><p>　　傳動(dòng)輥在各種機(jī)械或傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛使用，用來傳遞動(dòng)力。將減速器齒輪的動(dòng)力傳給帶輪，在傳力過程中主要承受交變扭轉(zhuǎn)負(fù)荷或有沖擊，因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，以適應(yīng)其工作條件。配合面精度和粗糙度要求也較高，加工時(shí)應(yīng)給予保證。</p><p>　　1.2零件圖樣分析：</p><p><b>　　圖1 零件圖</b>

8、;</p><p>　?。?）鍵的位置度公差為0.025mm</p><p>　?。?）鍵的對(duì)稱度公差為0.025mm</p><p>　?。?）兩個(gè)Φ280尺寸采用m6過渡配合</p><p>　?。?）鍛件按按重型機(jī)械通用技術(shù)條件（JB/T5000.8-2007）執(zhí)行并驗(yàn)收</p><p>　?。?）鍛鋼件無損探傷

9、按重型機(jī)械通用（JB/T5000.15-2007）UTII級(jí)，執(zhí)行并驗(yàn)收</p><p>　?。?）材質(zhì)42CrMo</p><p>　?。?）調(diào)制處理HB241~286</p><p>　　1.3零件工藝性分析：</p><p>　?。?）該軸的結(jié)構(gòu)比較典型，代表了一般傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)形式，其加工工藝過程具有普遍性。在加工過程中，也可采用粗車加

10、工后進(jìn)行調(diào)制處理。</p><p>　?。?）圖樣中鍵槽未標(biāo)注對(duì)稱度要求，但在實(shí)際加工過程中應(yīng)保證±0.025mm的對(duì)稱度。這樣便于裝配，鍵槽對(duì)稱度的檢查，也可采用偏擺儀及量塊配合完成，也可采用專用對(duì)稱度檢具進(jìn)行檢查。</p><p>　?。?）輸出軸各部分徑向圓跳動(dòng)誤差，可用千分表進(jìn)行檢查。</p><p>　?。?）軸類一般采用中心孔作為定位基準(zhǔn)，以實(shí)

11、現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一的方案。在大批量生產(chǎn)中常在專用機(jī)床上進(jìn)行。</p><p>　?。?）中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準(zhǔn)，其質(zhì)量對(duì)加工精度有著重大影響。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質(zhì)合金頂尖加壓進(jìn)行。</p><p>　?。?）在軸類零件的加工過程中，應(yīng)當(dāng)安排必要的熱處理工序，以保證其機(jī)械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯鍛造后安排正火工序

12、，而調(diào)制則安排在粗加工后進(jìn)行，以便消除加工后產(chǎn)生的應(yīng)力及獲得良好的綜合機(jī)械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。</p><p><b>　　二、生產(chǎn)類型的確定</b></p><p>　　因?yàn)閭鲃?dòng)軸年產(chǎn)量為10000，由表一查的為大批量生產(chǎn)</p><p>　　表1 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)明細(xì)表</p><p>　　三、毛坯的選

13、擇與毛坯簡(jiǎn)圖的繪制</p><p>　　大批量生產(chǎn)，選擇錘上模鍛，多次打擊成型，適宜多腔鍛模，便于進(jìn)行拔長(zhǎng)，滾壓。長(zhǎng)度L=1209，直徑B=Φ600，L/B=3.42>1.5所以拔模角為5.鍛件外表面加工余量重量為9239，直徑630長(zhǎng)度1250，厚度方向2-2.5mm長(zhǎng)度方向6.5mm,</p><p>　　材料選擇42CrMo，切削加工性良好，無特殊加工問題，故加工中不需采取特殊

14、工藝措施。刀具材料選擇范圍較大，高速鋼或YT類硬質(zhì)合金均能勝任</p><p><b>　　毛坯圖如圖紙2所示</b></p><p><b>　　四、工藝路線的擬定</b></p><p>　　4.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　?。?）粗基準(zhǔn)的選擇：由于本傳動(dòng)軸全部表面均需加工，而軸的中心線

15、作為精基準(zhǔn)，應(yīng)該選擇該傳動(dòng)輥的一端面作為主要的定位基準(zhǔn)。</p><p>　?。?）精基準(zhǔn)的選擇：本零件為傳動(dòng)軸，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)也是其裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而造成的誤差且考慮到要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，應(yīng)該選擇傳動(dòng)軸的中心線以及粗加工后的端面為主要的京都基準(zhǔn)。</p><p>　　4.2零件表面加工方法的選擇</p&g

16、t;<p>　　傳動(dòng)輥的加工面有鍵槽、端面、退刀槽、切螺紋、小孔。因此主要采用車削和外圓磨削。因?yàn)檩S兩邊的精度較高所以要進(jìn)行磨削，所以外圓加工的方法為：粗車-半精車-磨削</p><p>　　4.2.1外圓表面加工方案</p><p>　　表2外圓表面加工方案</p><p>　　4.2.2鍵槽加工方案</p><p>　　表3

17、 鍵槽加工方案</p><p>　　4.2.3螺紋加工方案如表所示</p><p><b>　　表4螺紋加工方案</b></p><p>　　4.2.4孔加工方案如表所示</p><p>　　表5 孔加工方案</p><p>　　4.3工序合理性選擇</p><p>

18、;<b>　　方案一</b></p><p>　　工序1 銑軸的兩端面，打中心孔</p><p>　　工序2 粗車外圓大小端各外徑</p><p>　　工序3 半精車，倒角</p><p>　　工序4 精車，切退刀槽</p><p>　　工序5 銑鍵槽<

19、/p><p>　　工序6 切螺紋</p><p>　　工序7 粗精銑花鍵</p><p>　　工序8 調(diào)制</p><p>　　工序9 去毛刺</p><p>　　工序10 磨削</p><p><b>　　方案二</b></p>

20、;<p>　　工序1 車軸一端打中心孔</p><p>　　工序2 車軸另一端打中心孔</p><p>　　工序3 半精車，倒角</p><p>　　工序4 銑鍵槽</p><p>　　工序5 精車，切退刀槽</p><p>　　工序6 切螺紋</p&

21、gt;<p>　　工序7 粗精銑花鍵</p><p>　　工序8 調(diào)制</p><p>　　工序9 去毛刺</p><p>　　工序10 磨削</p><p>　　比較上面兩方案，方案二在加工兩中心孔時(shí)存在同軸度誤差，若把銑鍵槽放在精車之前，在精車時(shí)斷續(xù)車削容易引起振動(dòng)，影響加工質(zhì)量，綜上所訴，方案

22、一合理</p><p><b>　　4.4加工方法：</b></p><p>　　兩端面：作為基準(zhǔn)，粗糙度要求較高，需進(jìn)行銑削加工。</p><p>　　由于M270要車削外螺紋，故軸要先粗車至Φ270公差等級(jí)IT12，表面粗糙度為Ra12.5um,需要進(jìn)行粗加工。</p><p>　　Φ270外圓表面，作為基準(zhǔn)，公差等

23、級(jí)IT7,需進(jìn)行半精車，精車或磨削加工。</p><p>　　中間圓弧段，公差等級(jí)IT6,表面粗糙的Ra1.6um，需進(jìn)行精加工或磨削加工。</p><p><b>　　確定毛坯</b></p><p>　　4.5通用機(jī)床的選擇</p><p>　　數(shù)控車床能對(duì)軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面

24、等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)較低，這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長(zhǎng)的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。數(shù)控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀

25、特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對(duì)加工時(shí)非常有利的。</p><p><b>　　4.6制定工藝路線</b></p><p>　　根據(jù)零件的幾何形狀，尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下?？梢钥紤]采用萬(wàn)能機(jī)床配以專業(yè)夾具，并且盡量使工

26、序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p><b>　　五、確定毛坯</b></p><p>　　確定鍛件加工余量及形狀：（查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2-9）</p><p>　　1、右端φ280外圓面的確定如下表：</p><p>　　表6φ280外圓面的確定</p>

27、;<p>　　2、φ98外圓面的確定如下表：</p><p>　　表7φ98外圓面的確定</p><p>　　確定后毛坯如圖所示：</p><p><b>　　圖2毛坯圖</b></p><p>　　六、切削用量的計(jì)算和選擇</p><p><b>　　6.1、加工條件&l

28、t;/b></p><p>　　1、工件材料：42CrMo鋼，=600MPa，圓鋼。</p><p>　　2、機(jī)床：C620-1普通車床; 立式銑床：X53T；外圓磨床：M125K。</p><p>　　3、刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸mm，=90°，，，；</p><p>　　銑刀：圓柱柄鍵槽銑刀D=10m和D=12m

29、m ;平形砂輪，寬度b=30mm。</p><p>　　6.2、計(jì)算切削用量</p><p>　　工序1 粗車削軸兩端面</p><p>　　1）背吃刀量：軸端面的加工余量為Z=1.5mm，可一次加工，背吃刀量=1.5mm。</p><p>　　2）進(jìn)給量f：根據(jù)背吃刀量=1.5，d=φ280,選擇f=0.5 mm/r 。（《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)

30、手冊(cè)》表9-12）</p><p><b>　　3）切削速度v：</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表21得： =227，T=3600s，m=0.2， =0.15，=0.35，==0.99792. （《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表9-17）</p><p>　　==120 m/min (2m/s)</p>&l

31、t;p><b>　　4）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　==2.27r/s (136r/min)</p><p>　　按機(jī)床選取=150r/min</p><p>　　所以實(shí)際切削速度v=1.99m/s (114m/min)</p><p><b>　　5）切削工時(shí)：</b><

32、;/p><p>　　=24 ,l1=2mm,l2=5,l3=0</p><p>　　==9.8s(0.16min)</p><p>　　工序2 粗車削階梯軸各個(gè)外圓面</p><p>　　工步（1）粗車φ320外圓面</p><p>　　1）背吃刀量：?jiǎn)芜吋庸び嗔繛閆=2.5mm，可一次加工，背吃刀量=2.5mm。<

33、;/p><p>　　2）進(jìn)給量f：根據(jù)背吃刀量=2.5mm，d=φ320, 選擇f=0.5 mm/r 。（《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表9-12）</p><p>　　3）切削速度v：根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表21得： =227，T=3600s，m=0.2， =0.15，=0.35，==0.99792. （《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表9-17）</p><p>　　==1

34、11 m/min (1.85m/s)</p><p><b>　　4）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　==1.84r/s (110r/min)</p><p>　　按機(jī)床選取=110r/min</p><p>　　所以實(shí)際切削速度v=1.9m/s (114m/min)</p><p>

35、;<b>　　5）切削工時(shí)：</b></p><p>　　l=570 l1=2mm,l2=3mm,l3=5mm</p><p>　　==90s(1.5min)</p><p>　　工步（2）粗車φ280外圓面</p><p>　　1）背吃刀量：?jiǎn)芜吋庸び嗔繛閆=3mm，可一次加工，背吃刀量=3mm。</p>

36、<p>　　2）進(jìn)給量f：根據(jù)背吃刀量=3mm，d=φ43，選擇 f=0.5 mm/r 。（《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表9-12）</p><p>　　3）切削速度v：根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表21得： =227，T=3600s，m=0.2， =0.15，=0.35，==0.99792. （《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表9-17）</p><p>　　== 107m/min(1.

37、78m/s)</p><p><b>　　4）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　==2.02r/s (121r/min)</p><p>　　按機(jī)床選取=110r/min)</p><p>　　所以實(shí)際切削速度v=1.7m/s (102m/min)</p><p><b>　　

38、5）切削工時(shí)：</b></p><p>　　l=130 l1=2mm,l2=0,l3=5mm</p><p>　　==21.7s(0.36min)</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 </p>

39、<p>　　[2]張耀宸主編.機(jī)械加工工藝工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：航空工業(yè)出版社，1987</p><p>　　[3]王春福主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002</p><p>　　[4]龔溎義主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：高等教育出版社，1990</p><p>　　[5]徐鴻本主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2