課程設計--設計“傳動輥”零件的機械機工規(guī)程

1、<p><b>　　機械制造工藝學</b></p><p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　設計題目：設計“傳動輥”零件的機械機工規(guī)程</p><p><b>　?。戤a量為大批量）</b></p><p>　　學 號

2、</p><p>　　班 級 機制08-2</p><p>　　機械工程與自動化學院</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、生產類型的確定5</p><p>　　三、毛坯的選擇與毛坯簡圖的繪制6</p><p>　　四、工藝路線的擬定6</p><p>　　4.1定位基準的選擇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、切削用量的計算和選擇13</p><p>　　6.1、加工條件13&l

6、t;/p><p>　　6.2、計算切削用量13</p><p><b>　　參考文獻16</b></p><p>　　機械加工工藝規(guī)程制定的詳細過程</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>　　傳動輥在各種機械或傳動系統(tǒng)中廣泛使用，用來傳遞動力。將減速器齒輪的動力傳給帶輪，在傳力過程中主要承受交變扭轉負荷或有沖擊，因此該零件應具有足夠的強度、剛度和韌性，以適應其工作條件。配合面精度和粗糙度要求也較高，加工時應給予保證。</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>　　（2）鍵的對稱度公差為0.025mm</p><p>　?。?）兩個Φ280尺寸采用m6過渡配合</p><p>　?。?）鍛件按按重型機械通用技術條件（JB/T5000.8-2007）執(zhí)行并驗收</p><p>　?。?）鍛鋼件無損探傷

9、按重型機械通用（JB/T5000.15-2007）UTII級，執(zhí)行并驗收</p><p>　?。?）材質42CrMo</p><p>　?。?）調制處理HB241~286</p><p>　　1.3零件工藝性分析：</p><p>　?。?）該軸的結構比較典型，代表了一般傳動軸的結構形式，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、工后進行調制處理。</p><p>　?。?）圖樣中鍵槽未標注對稱度要求，但在實際加工過程中應保證±0.025mm的對稱度。這樣便于裝配，鍵槽對稱度的檢查，也可采用偏擺儀及量塊配合完成，也可采用專用對稱度檢具進行檢查。</p><p>　?。?）輸出軸各部分徑向圓跳動誤差，可用千分表進行檢查。</p><p>　?。?）軸類一般采用中心孔作為定位基準，以實

11、現(xiàn)基準統(tǒng)一的方案。在大批量生產中常在專用機床上進行。</p><p>　?。?）中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準，其質量對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合金頂尖加壓進行。</p><p>　?。?）在軸類零件的加工過程中，應當安排必要的熱處理工序，以保證其機械性能和加工精度，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、，而調制則安排在粗加工后進行，以便消除加工后產生的應力及獲得良好的綜合機械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。</p><p><b>　　二、生產類型的確定</b></p><p>　　因為傳動軸年產量為10000，由表一查的為大批量生產</p><p>　　表1 零件生產綱領明細表</p><p>　　三、毛坯的選

13、擇與毛坯簡圖的繪制</p><p>　　大批量生產，選擇錘上模鍛，多次打擊成型，適宜多腔鍛模，便于進行拔長，滾壓。長度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長度1250，厚度方向2-2.5mm長度方向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定位基準的選擇</p><p>　?。?）粗基準的選擇：由于本傳動軸全部表面均需加工，而軸的中心線

15、作為精基準，應該選擇該傳動輥的一端面作為主要的定位基準。</p><p>　　（2）精基準的選擇：本零件為傳動軸，孔是其設計基準也是其裝配基準和測量基準，為避免由于基準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確方便，依據(jù)“基準重合”和“基準統(tǒng)一”的原則，應該選擇傳動軸的中心線以及粗加工后的端面為主要的京都基準。</p><p>　　4.2零件表面加工方法的選擇</p&g

16、t;<p>　　傳動輥的加工面有鍵槽、端面、退刀槽、切螺紋、小孔。因此主要采用車削和外圓磨削。因為軸兩邊的精度較高所以要進行磨削，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存在同軸度誤差，若把銑鍵槽放在精車之前，在精車時斷續(xù)車削容易引起振動，影響加工質量，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，粗糙度要求較高，需進行銑削加工。</p><p>　　由于M270要車削外螺紋，故軸要先粗車至Φ270公差等級IT12，表面粗糙度為Ra12.5um,需要進行粗加工。</p><p>　　Φ270外圓表面，作為基準，公差等

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

24、等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆、擴等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟型數(shù)控車床，一般采用步進電動機形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機構簡單，價格相對較低，這類車床設置三爪自定心卡盤、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，數(shù)控車床剛性良好，制造和對刀精度高，能方便和精確地進行人工補償和自動補償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀

25、特別復雜的表面和尺寸難于控制的回轉體，而且能比較方便的車削錐面和內外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產效率。所以對加工時非常有利的。</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要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產綱領已確定的情況下?？梢钥紤]采用萬能機床配以專業(yè)夾具，并且盡量使工

26、序集中來提高生產率。除此之外，還應該考慮經(jīng)濟效果，以便使生產成本盡量下降。</p><p><b>　　五、確定毛坯</b></p><p>　　確定鍛件加工余量及形狀：（查機械加工工藝手冊表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）進給量f：根據(jù)背吃刀量=1.5，d=φ280,選擇f=0.5 mm/r 。（《機械加工工藝設計

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

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

32、;/p><p>　　=24 ,l1=2mm,l2=5,l3=0</p><p>　　==9.8s(0.16min)</p><p>　　工序2 粗車削階梯軸各個外圓面</p><p>　　工步（1）粗車φ320外圓面</p><p>　　1）背吃刀量：單邊加工余量為Z=2.5mm，可一次加工，背吃刀量=2.5mm。<

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

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

35、;<b>　　5）切削工時：</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：單邊加工余量為Z=3mm，可一次加工，背吃刀量=3mm。</p>

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

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

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

39、<p>　　[2]張耀宸主編.機械加工工藝工藝設計手冊.北京：航空工業(yè)出版社，1987</p><p>　　[3]王春福主編.機床夾具設計手冊.上海：上?？茖W技術出版社，2002</p><p>　　[4]龔溎義主編.機械設計課程設計指導書.北京：高等教育出版社，1990</p><p>　　[5]徐鴻本主編.機床夾具設計手冊.沈陽：遼寧科學技術出版社，2