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文檔簡介
1、<p><b> 目錄</b></p><p><b> 序言</b></p><p> 一、零件的分析------------------------------------------------------3</p><p> 二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)---------------------------
2、---------------------4</p><p> 確定毛坯的制造形式---------------------------------------4</p><p> 基準(zhǔn)的選擇---------------------------------------------------8</p><p> 工藝路線的擬訂及工藝方案的分析--------
3、-------------9</p><p> 機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定------------------------------11</p><p> 各工序的定位夾緊方案、切削用量選擇及基本工-----------12</p><p> 總結(jié)-------------------------------------------------------
4、-------28</p><p> 主要參考資料--------------------------------------------------29</p><p><b> 序言</b></p><p> 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課和大部分專業(yè)課后進(jìn)行的。這也是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程做一次綜
5、合性的復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,它在我們四年的學(xué)習(xí)中有著很重要的地位。</p><p> 通過此次此次設(shè)計(jì),應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉:</p><p> 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識,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。</p><p> 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的
6、能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)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,而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。</p><p> 學(xué)會(huì)使用手冊及圖表資料,掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱出處,能夠做到熟練使用。</p><p> 由于能力有限,設(shè)計(jì)中尚有許多不足之處,請各位老師給予批評指教。</p><p><b> 本設(shè)計(jì)書包括:</
7、b></p><p> 零件圖:齒輪泵主動(dòng)軸</p><p><b> 零件的毛坯圖</b></p><p><b> 機(jī)械加工工藝過程卡</b></p><p><b> 機(jī)械加工工序卡</b></p><p><b> 課程
8、設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b> 零件的分析</b></p><p><b> 零件的作用</b></p><p> 軸是機(jī)械加工中常見的典型零件之一。它在機(jī)械中主要用于支撐齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動(dòng)件,以傳動(dòng)扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同,軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、各種絲杠等
9、,其中階梯傳動(dòng)軸應(yīng)用較廣,其加工工藝能較全面的反映軸類零件的加工規(guī)律和共性。</p><p> 所設(shè)計(jì)的為齒輪油泵的主動(dòng)軸。其作用是:一是支撐回轉(zhuǎn)零件,支撐主動(dòng)齒輪使其正常轉(zhuǎn)動(dòng);二是把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過主動(dòng)齒輪傳遞給其他部件。如在18h6mm出安裝齒輪,以傳遞扭矩使其正常工作。在工作中主軸不僅承受扭轉(zhuǎn)力矩,而且承受彎曲力矩。</p><p><b> 零件的工藝分析</b&g
10、t;</p><p> 通過對該零件的重新繪制知,原樣圖的視圖正確、完整,尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。根據(jù)零件的尺寸圖,可以初步擬定零件的加工表面,其間有一定位置度要求。所設(shè)計(jì)的軸的尺寸圖中下圖所示:</p><p><b> 分述如下:</b></p><p><b> 外圓柱表面:</b></p>&
11、lt;p> 外圓柱加工表面包括一個(gè)18h6mm的圓柱面,要求粗糙度為0.8,以及17.8f6mm和17.8h11mm的兩個(gè)圓柱面,</p><p> 其中17.8h11mm的圓柱面粗糙度要求為1.6。其余粗糙度為6.3。</p><p><b> 鍵槽、通孔:</b></p><p> 以軸線為中心的鍵槽寬度為5N9mm的半圓鍵槽
12、,槽的兩側(cè)面平行于基準(zhǔn)A(φ17.8f6mm孔的軸線),其平行度公差為0.12mm。通孔為4mm的通孔無要求。</p><p><b> 槽口:</b></p><p> 左端以以軸線為中心的槽口寬度為6H9mm的槽。槽的兩側(cè)面平行于基準(zhǔn)B(φ17.8h11mm孔的軸線),其平行度公差為0.12mm。</p><p> 根據(jù)各加工方法的經(jīng)
13、濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,該零件沒有很難加工的表面尺寸,上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證,由以上分析可知可以先加工外圓柱面,然后借助專用夾具加工鍵槽、通孔及槽口,并保證它們之間的位置要求。</p><p><b> 二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)</b></p><p> ?。ㄒ唬┐_定軸的材料及毛坯的制造形式</p><p><
14、;b> 1、材料</b></p><p> 機(jī)械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵,其次是有色金屬合金,非金屬材料如塑料、橡膠等,在機(jī)械制造中也得到廣泛的應(yīng)用。</p><p> 金屬材料主要指鑄鐵和鋼,它們都是鐵碳合金,它們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼,含碳量大于2%的稱為鐵。</p><p><b>
15、(1)、鑄鐵</b></p><p> 常用的鑄鐵有灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中灰鑄鐵和球墨鑄鐵屬脆性材料,不能輾壓和鍛造,不易焊接,但具有適當(dāng)?shù)囊兹坌院土己玫囊簯B(tài)流動(dòng)性,因而可鑄成形狀復(fù)雜的零件?;诣T鐵的抗壓強(qiáng)度高,耐磨性、減振性好,對應(yīng)力集中的敏感性小,價(jià)格便宜,但其抗拉強(qiáng)度較鋼差?;诣T鐵常用作機(jī)架或殼座。球墨鑄鐵強(qiáng)度較灰鑄鐵高且具有一定的塑性,球墨鑄鐵可代替鑄鋼和鍛鋼用來制造曲
16、軸、凸輪軸、油泵齒輪、閥體等。</p><p><b> ?。?)、鋼</b></p><p> 鋼的強(qiáng)度較高,塑性較好,可通過軋制、鍛造、沖壓、焊接和鑄造方法加工各種機(jī)械零件,并且可以用熱處理和表面處理方法提高機(jī)械性能,因此其應(yīng)用極為廣泛。</p><p> 鋼的類型很多,按用途分,鋼可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊用途鋼。結(jié)構(gòu)鋼可用于加工機(jī)械
17、零件和各種工程結(jié)構(gòu)。工具鋼可用于制造各種刀具、模具等。特殊用途鋼(不銹鋼、耐熱鋼、耐腐蝕鋼)主要用于特殊的工況條件下。按化學(xué)成分鋼可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼的性能主要取決于含碳量,含碳量越多,其強(qiáng)度越高,但塑性越低。碳素鋼包括普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼(如Q215、Q235)一般只保證機(jī)械強(qiáng)度而不保證化學(xué)成分,不宜進(jìn)行熱處理,通常用于不太重要的零件和機(jī)械結(jié)構(gòu)中。碳素鋼的性能主要取決于其含碳量。低碳鋼的含碳量低于0.
18、25%,其強(qiáng)度極限和屈服極限較低,塑性很高,可焊性好,通常用于制作螺釘、螺母、墊圈和焊接件等。含碳量在0.1%~0.2%的低碳鋼零件可通過滲碳淬火使其表面硬而心部韌,一般用于制造齒輪、鏈輪等要求表面耐磨而且耐沖擊的零件。中碳鋼的含碳量在0.3%~0.5%之間,它的綜合力學(xué)性能較好,因此可用于制造受力較大的螺栓、螺母、鍵、齒輪和軸等零件。含碳量在0.55%~0.7%的高碳鋼具有高的強(qiáng)度和剛性,通常用于制作普通的板彈簧、螺旋彈簧和鋼絲繩。合
19、金結(jié)構(gòu)鋼是在碳鋼中加入某些合金元素冶煉而</p><p> 用碳素鋼和合金鋼澆鑄而成的鑄件稱為鑄鋼,通常用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大的零件,但鑄鋼的液態(tài)流動(dòng)性比鑄鐵差,且其收縮率的鑄鐵件大,故鑄鋼的壁厚常大于10mm,其圓角和不同壁厚的過渡部分應(yīng)比鑄鐵件大。</p><p><b> 2、材料選用原則</b></p><p> 從各種各樣的
20、材料中選擇出合用的材料是一項(xiàng)受到多方面因素制約的工作,通常應(yīng)考慮下面的原則:</p><p> 載荷的大小和性質(zhì),應(yīng)力的大小、性質(zhì)及其分布狀況</p><p> 對于承受拉伸載荷為主的零件宜選用鋼材,承受壓縮載荷的零件應(yīng)選鑄鐵。脆性材料原則上只適用于制造承受靜載荷的零件,承受沖擊載荷時(shí)應(yīng)選擇塑性材料。</p><p><b> 零件的工作條件<
21、/b></p><p> 在腐蝕介質(zhì)中工作的零件應(yīng)選用耐腐蝕材料,在高溫下工作的零件應(yīng)選耐熱材料,在濕熱環(huán)境下工作的零件,應(yīng)選防銹能力好的材料,如不銹鋼、銅合金等。零件在工作中有可能發(fā)生磨損之處,要提高其表面硬度,以增強(qiáng)耐磨性,應(yīng)選擇適于進(jìn)行表面處理的淬火鋼、滲碳鋼、氮化鋼。金屬材料的性能可通過熱處理和表面強(qiáng)化(如噴丸、滾壓等)來提高和改善,因此要充分利用熱處理和表面處理的手段來發(fā)揮材料的潛力。</
22、p><p><b> 零件的尺寸及質(zhì)量</b></p><p> 零件尺寸的大小及質(zhì)量的好壞與材料的品種及毛坯制取方法有關(guān),對外形復(fù)雜、尺寸較大的零件,若考慮用鑄造毛坯,則應(yīng)選用適合鑄造的材料;若考慮用焊接毛坯,則應(yīng)選用焊接性能較好的材料;尺寸小、外形簡單、批量大的零件,適于沖壓和模鍛,所選材料就應(yīng)具有較好的塑性。</p><p><b&
23、gt; 經(jīng)濟(jì)性</b></p><p> 選擇零件材料時(shí),當(dāng)用價(jià)格低廉的材料能滿足使用要求時(shí),就不應(yīng)選擇價(jià)格高的材料,這對于大批量制造的零件尤為重要。此外還應(yīng)考慮加工成本及維修費(fèi)用。為了簡化供應(yīng)和儲(chǔ)存的材料品種,對于小批制造的零件,應(yīng)盡可能減少同一部設(shè)備上使用材料的品種和規(guī)格,使綜合經(jīng)濟(jì)效益最高。</p><p><b> 3、確定軸的材料</b>&
24、lt;/p><p> 由以上分析可以選擇軸的材料,35鋼、45鋼、T10、40Cr等都可以滿足要求,因?yàn)?5鋼的硬度在220HBS~250HBS之間,其綜合力學(xué)性能好、承受交變彎曲載荷或交變扭轉(zhuǎn)荷。結(jié)合以上兩點(diǎn)以及其經(jīng)濟(jì)性選用45鋼。</p><p> 4、確定毛坯的制造形式</p><p> 零件材料為45鋼,本可以先用模鍛,其精度高加工余量小又可以用與形狀復(fù)雜
25、、大批量生產(chǎn),但其設(shè)備昂貴。又考慮到軸的應(yīng)用場合在齒輪泵中其受力不大強(qiáng)度要求不高生產(chǎn)綱領(lǐng)又不是太大。結(jié)合生產(chǎn)條件以及經(jīng)濟(jì)性故選取型鋼又因?yàn)槠渥畲笾睆教帪椐?8mm故選取直徑為Ф23mm的型鋼為毛坯。</p><p><b> 、基準(zhǔn)的選擇</b></p><p> 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。
26、</p><p> 1、粗基準(zhǔn)的選擇:對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則,選取零件的上面和右面的直角平面為粗基準(zhǔn)。</p><p> 2、精基準(zhǔn)的選擇:主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸鏈換算。</p><p>
27、; (三)工藝路線的擬定及工藝方案的分析</p><p><b> 1、工藝路線的擬定</b></p><p> 為保證達(dá)到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項(xiàng)技術(shù)要求,必須制定合理的工藝路線。</p><p> 由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn),所以采用通用機(jī)床配以專用的工、夾、量具,并考慮工序集中,以提高生產(chǎn)率和減少機(jī)床數(shù)量,使生產(chǎn)成本下
28、降。該軸材料為45鋼且為Ф23mm的形鋼,此主動(dòng)軸應(yīng)首先車削成形,對于精度較高在車削之后還應(yīng)磨削。車削和磨削時(shí)以兩端的中心孔作為定位精基準(zhǔn),中心孔可在粗車之前加工。因此,該傳動(dòng)軸的工藝過程主要有</p><p> 加工中心孔、粗車、半精車和磨削四個(gè)階段。結(jié)合以上幾點(diǎn)制定加工工藝路線如下:</p><p><b> 工藝路線如下:</b></p>&l
29、t;p> 工序1 車端面、鉆中心孔,表面粗糙度6.3,;</p><p> 工序2 加工21退刀槽;</p><p> 工序3 粗車Ф18mm及兩端Ф17.8mm的外圓柱面直徑余1mm,采用一夾一頂,表面粗糙度6.3、尺寸公差14級。</p><p> 工序4 半精車各階梯軸,直徑余量0.5mm;</p><p> 工序
30、5 精加工各階梯部分表面,粗糙度1.6、尺寸公差6級;</p><p><b> 工序6 鉆φ4孔</b></p><p> 工序7 加工槽口寬度為6H9mm的槽</p><p> 根據(jù)此工藝方案制定出詳細(xì)的工序劃分如下所示:</p><p> 工序1:車端面,以Ф23mm的外圓輪廓為定位基準(zhǔn),選CA614
31、0臥式車床;</p><p> 工序2:車21退刀槽,車后直徑為Ф16mm;</p><p> 工序3:粗車左端Ф17.8mm,直徑余量1mm,表面粗糙度6.3、尺寸公差14級;</p><p> 工序4:粗車右端Ф17.8mm、Ф18mm,直徑余量1mm,定位基準(zhǔn)都用左端Ф17.8mm采用一次裝夾減少定位誤差采用一夾一頂,表面粗糙度16、尺寸公差14級;&l
32、t;/p><p> 工序5:半精車各階梯軸,直徑余量0.5mm,并車倒角,表面粗糙度3.2、尺寸公差9級,倒圓角1×45°;</p><p><b> 工序6:淬火;</b></p><p> 工序7:鉆Ф4mm的通孔,采用專用夾具立式鉆床加工, 麻花鉆;</p><p> 工序8:銑6H9mm的
33、槽口,采用專用夾具,臥式銑床,盤形槽銑刀,表面粗糙度3.2;</p><p> 工序9:精加工整個(gè)軸的各階梯部分,直徑余量0.2mm,表面粗糙度1.6、尺寸公差8級;</p><p> 工序10:磨Φ18mm外圓,表面粗糙度0.8;</p><p> 工序11:劃線銑半圓鍵槽,采用專用夾具臥式銑床加工表面粗糙度3.2,采用是寬度為5mm的半圓鍵槽銑刀;<
34、/p><p><b> 工序12:質(zhì)檢。</b></p><p> 根據(jù)此工序安排,編出機(jī)械加工工藝過程卡及工序卡片。見附表1:機(jī)械加工工藝過程卡;附表2:機(jī)械加工工序卡。</p><p> 機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定</p><p> 齒輪油泵主動(dòng)軸零件材料為45鋼,硬度為220~250HBS毛坯重量約為10Kg
35、,生產(chǎn)類型為中小批量生產(chǎn),結(jié)合生產(chǎn)條件及其經(jīng)濟(jì)性選用Ф23mm的型鋼作為毛坯。</p><p> 根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下(機(jī)械加工余量及其工序尺寸可用反求法計(jì)算即從零件的最后一道工序向前推算):</p><p> 1.磨削余量查《簡明手冊》可預(yù)留0.3mm~0.4mm,表2.3-4;</p><p>
36、 2.精加工余量0.5mm-0.6mm(表2.3-3);</p><p> 3.半精加工余量0.9 mm~1mm(表2.3-2);</p><p> 4.粗加工余量2.5 mm~3.5mm;</p><p> 從毛坯到成品總的加工余量為4.2 mm~5.5mm,軸的最大直徑處為Ф18 mm。</p><p> 18(4.2 mm~5
37、.5mm)=22.2mm~23.5mm</p><p> 故選用Ф23 mm的棒料作為毛坯。</p><p> 、各工序的定位夾緊方案、切削用量選擇及基本工時(shí)</p><p><b> 工序1、車削端面。</b></p><p><b> 1.加工條件</b></p><
38、p> 工件材料:45鋼正火,硬度220HBS~250HBS,毛坯為Ф23mm的形鋼。</p><p> 加工要求:車端面,表面粗糙度值為6.3um。</p><p> 機(jī)床:CA6140臥式車床。刀具、刀片材料為YT5,刀桿尺寸為16mm×25mm,刀具幾何角度:Kr=90°、r=15°、a=8°、r=0.5mm。</p>
39、<p><b> 2.計(jì)算切削用量</b></p><p> ?。?)確定端面最大加工余量:已知毛坯總長129mm,兩端面都應(yīng)切削且應(yīng)平均分配,一端面切除2.5mm,即a=2.5mm,長度公差I(lǐng)T=13。</p><p> (2)確定進(jìn)給量f:根據(jù)《切削用量簡明手冊》(以下簡稱《切削手冊》)表1.4,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,a≤3 m
40、m以及工件直徑為16 mm時(shí)</p><p> f=0.3-0.4mm/r</p><p> 按CA6140車床說明書取f=0.4mm/r</p><p> ?。?)計(jì)算切削速度:按《切削手冊》表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min)</p><p> 式中,,,m=0.2</p><p> 見
41、《切削用量簡明手冊》表1.28即</p><p><b> 所以</b></p><p> ?。?)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p> 按機(jī)床說明書,與1371r/min相近的有1400r/min,現(xiàn)選取1400r/min。所以實(shí)際切削速度 </p><p><b> ?。?)切削工時(shí)</b>
42、;</p><p> 按《金屬切削原理與刀具》1-5公式</p><p><b> (6)校驗(yàn)機(jī)床功率</b></p><p> 查《金屬切削原理與刀具》由表2-1查得得當(dāng)比切削功率由表2-8查得時(shí),。故切削功率為</p><p> CA6140型車床電動(dòng)機(jī)功率為7.8kw,轉(zhuǎn)速為1400r/min時(shí)傳遞的最大功
43、率為7.2kw故可以滿足使用要求.</p><p> ?。?)校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度</p><p> 查《金屬切削原理與刀具》表2-1可知比切削力</p><p><b> 故主切削力為:</b></p><p> 查表2-7當(dāng)Kr=75°時(shí)</p><p><b>
44、 因此</b></p><p> 若機(jī)床進(jìn)給導(dǎo)軌與溜板磨擦系數(shù)為0.1,進(jìn)給機(jī)構(gòu)在縱向進(jìn)給方向受力為:</p><p> 由機(jī)床的說明書可知機(jī)床允許的最大進(jìn)給力不低于3000N.因此可以滿足要求.</p><p> 工序2:車21退刀槽,車后直徑為Ф16mm;</p><p><b> 1.加工條件</b&
45、gt;</p><p> 工件材料:45鋼正火,硬度220HBS~250HBS,毛坯為Ф23mm的形鋼。</p><p> 加工要求:車2X1退刀槽。</p><p> 機(jī)床:CA6140臥式車床。刀具、刀片材料為YT5,刀桿尺寸為16mm×25mm,刀刃寬度為2mm的切斷刀</p><p><b> 2.計(jì)算切削
46、用量</b></p><p> (1)確定端面最大加工余量:1mm</p><p> ?。?)確定進(jìn)給量f:根據(jù)《切削用量簡明手冊》(以下簡稱《切削手冊》)表1.4,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,a≤3 mm以及工件直徑為Ф16mm時(shí)</p><p> f=0.3-0.4mm/r</p><p> 按CA614
47、0車床說明書取f=0.4mm/r</p><p> ?。?)計(jì)算切削速度:按《切削手冊》表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min)</p><p> 式中,,,m=0.2</p><p> 見《切削用量簡明手冊》表1.28即</p><p><b> 所以</b></p><p&g
48、t; ?。?)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p> 按機(jī)床說明書,與1371r/min相近的有1400r/min,現(xiàn)選取1400r/min。所以實(shí)際切削速度 </p><p><b> (5)切削工時(shí)</b></p><p> 按《金屬切削原理與刀具》1-5公式</p><p><b> ?。?)校驗(yàn)機(jī)
49、床功率</b></p><p> 查《金屬切削原理與刀具》由表2-1查得得當(dāng)比切削功率由表2-8查得時(shí),。故切削功率為</p><p> CA6140型車床電動(dòng)機(jī)功率為7.8kw,轉(zhuǎn)速為1400r/min時(shí)傳遞的最大功率為7.2kw故可以滿足使用要求.</p><p> ?。?)校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度</p><p> 查《
50、金屬切削原理與刀具》表2-1可知比切削力</p><p><b> 故主切削力為:</b></p><p> 查表2-7當(dāng)Kr=75°時(shí)</p><p><b> 因此</b></p><p> 若機(jī)床進(jìn)給導(dǎo)軌與溜板磨擦系數(shù)為0.1,進(jìn)給機(jī)構(gòu)在縱向進(jìn)給方向受力為:</p>
51、;<p> 由機(jī)床的說明書可知機(jī)床允許的最大進(jìn)給力不低于3000N.因此可以滿足要求.</p><p> 工序3、粗車左端Ф17.8mm的外圓柱面直徑余1mm </p><p><b> 1.加工條件</b></p><p> 工件材料:45鋼正火,硬度220HBS~250HBS,毛坯為Ф23mm的形鋼。</p>
52、;<p> 加工要求:粗車左端Ф17.8mm的外圓柱面,直徑余量1mm,表面粗糙度值為6.3um。尺寸公差14級。</p><p> 機(jī)床:CA6140臥式車床。</p><p> 刀具:刀片材料為YT5刀桿尺寸為20mm×30mm,Kr=75°,α0=6°γ0=8°。</p><p><b>
53、 2.計(jì)算切削用量</b></p><p> ?。?)粗車Ф17.8mm的切削用量</p><p><b> A.切削深度</b></p><p> 按加工余量計(jì)算的結(jié)果粗加工應(yīng)加工到Ф19mm,查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》</p><p> Ф23mm-Ф19mm=4mm</p>
54、;<p> 故可分為二次切削加工即</p><p><b> B.進(jìn)給量</b></p><p> 查《機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-19取之間并結(jié)合機(jī)床說明書取。</p><p><b> C.切削速度 </b></p><p> 工件材料45鋼正火查《機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-20,并
55、考慮已選的切削深度和進(jìn)給量得,刀具壽命。</p><p> D.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p> 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算值為</p><p> 對照機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速表取實(shí)際轉(zhuǎn)速為。故實(shí)際切削速度為 </p><p><b> E.計(jì)算切削工時(shí)</b></p><p><b>
56、F.校驗(yàn)機(jī)床功率</b></p><p> 查《金屬切削原理與刀具》由表2-1查得得當(dāng)比切削功率由表2-8查得時(shí),。故切削功率為</p><p> CA6140型車床電動(dòng)機(jī)功率為7.8kw,轉(zhuǎn)速為560r/min時(shí)傳遞的最大功率為6.2kw故可以滿足使用要求.</p><p> G.校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度</p><p>
57、 查《金屬切削原理與刀具》表2-1可知比切削力</p><p><b> 故主切削力為:</b></p><p> 查表2-7當(dāng)Kr=75°時(shí)</p><p><b> 因此</b></p><p> 若機(jī)床進(jìn)給導(dǎo)軌與溜板磨擦系數(shù)為0.1,進(jìn)給機(jī)構(gòu)在縱向進(jìn)給方向受力為:</p
58、><p> 由機(jī)床的說明書可知機(jī)床允許的最大進(jìn)給力不低于3000N.因此可以滿足要求.</p><p> 工序4:粗車右端Ф17.8mm、Ф18mm</p><p> 各步驟及參數(shù)與工序2相同。</p><p> 工序5:半精車各階梯軸,直徑余量0.5mm;</p><p><b> 1.加工條件<
59、;/b></p><p> 工件材料:45鋼正火,硬度220HBS~250HBS,毛坯為Ф23mm的形鋼。</p><p> 加工要求:半精車階梯軸外圓柱面,直徑余量0.5mm,表面粗糙度值為6.3um。尺寸公差9級,倒圓角145。</p><p> 機(jī)床:CA6140臥式車床。</p><p> 刀具:刀片材料為YT5刀桿尺寸
60、為20mm×30mm,Kr=90°,,°。</p><p><b> 2.計(jì)算切削用量</b></p><p> ?。?)半精車Ф17.8的切削用量</p><p><b> A.切削深度</b></p><p> 按加工余量計(jì)算的結(jié)果粗加工應(yīng)加工到19mm<
61、;/p><p> 19-18.5=0.5mm</p><p> 查《機(jī)械制造設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-15可知應(yīng)分為一次切削加工即</p><p><b> B.進(jìn)給量</b></p><p> 查《金屬切削》表4-9切削深度小于2mm并結(jié)合機(jī)床說明書取。</p><p><b> C.切削
62、速度 </b></p><p> 工件材料45鋼調(diào)質(zhì)查《金屬切削》表4-9,并考慮已選的切削深度和進(jìn)給量得,刀具壽命。</p><p> D.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p> 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算值為</p><p> 對照機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速表取實(shí)際轉(zhuǎn)速為710r/min。故實(shí)際切削速</p><p>
63、<b> E.計(jì)算切削工時(shí)</b></p><p> ?。?)半精車Ф18mm的切削用量以及Ф17.8mm等各處與Ф17.8mm處大同小異故此不在重復(fù)敘述,只是削切工時(shí)不同。詳見工序卡片2-2。</p><p><b> 工序6:淬火</b></p><p> 工序7:鉆Ф4mm的通孔,采用專用夾具立式鉆床加工, 麻
64、花鉆;</p><p><b> 1.加工條件</b></p><p> 工件材料:45鋼正火,硬度220HBS~250HBS,毛坯為Ф23mm的形鋼。</p><p> 加工要求:鉆Ф4mm的通孔</p><p> 機(jī)床:Z525型立式鉆床。</p><p> 刀具:選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花
65、鉆頭,其直徑為Ф4mm。 </p><p><b> 2.計(jì)算切削用量</b></p><p><b> ?。?)、決定進(jìn)給量</b></p><p> 1)、根據(jù)加工要求,及表2.7,進(jìn)給量f=0.14~018mm/r。</p><p> 由于L/d=4.5,故應(yīng)該乘以孔深修正系數(shù)0.95&
66、lt;/p><p> 進(jìn)給量f=(0.14~0.18)×0.95mm/r==0.133~0.171mm/r</p><p> 2)、按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量:根據(jù)表2.8,可知鉆頭允許進(jìn)給量為f=0.46mm/r。</p><p> 根據(jù)Z525型立式鉆床說明書,選擇進(jìn)給量f=0.1mm/r</p><p> 由于是加工通孔,為了防
67、止在即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷,應(yīng)該在即將鉆穿是停止自動(dòng)進(jìn)給改為手動(dòng)進(jìn)給。</p><p> (2)、根據(jù)表2.12,刀具最大磨損量為0.4mm,壽命T=15min。</p><p> ?。?)、切削速度,由表2.14知道加工性屬5類。</p><p> 由表2.13,當(dāng)加工性為第5類時(shí),切削速度為</p><p><b> 切削速度
68、修正系數(shù)</b></p><p> 根據(jù)Z525立式鉆床說明書,選擇。</p><p> ?。?)、檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率</p><p><b> 根據(jù)表2.20</b></p><p><b> 計(jì)算基本工時(shí)</b></p><p> 其中L=入切量+超切
69、量+切削量=30mm</p><p> 工序8:銑6H9mm的槽口</p><p><b> 1、 加工條件</b></p><p><b> 工件材料:#45</b></p><p> 加工要求:以軸線為基準(zhǔn),銑6H9mm的槽口</p><p> 機(jī)床:銑床,XA
70、6132 臥式萬能銑床。</p><p> 刀具:高速鋼盤形銑刀。銑削深度ap=38mm,寬度ae=6mm。根據(jù)《切削手冊》表3-1取刀具外徑d=100mm, 選擇刀具前角γo=10°,后角αo=16°,副后角αo’=8°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°,z=12。由于其表面粗糙度值為3.2um,故進(jìn)行一次銑削即可達(dá)到要求。&
71、lt;/p><p><b> 2、 切削用量</b></p><p> (1)確定切削進(jìn)給量</p><p> 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表5-13,XA6132型臥式萬能銑床的功率為7.5kW,工藝系統(tǒng)剛性為中等,細(xì)齒盤形銑刀加工45剛,查表3.14得每齒的進(jìn)給量af=0.012~0.008mm/z,現(xiàn)取af=0.010mm/z。</p>
72、;<p> (2)銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命</p><p> 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表3.7及3.8,用高速鋼盤銑刀粗加工45剛,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.2mm,銑刀直徑d=100mm,耐用度T=120min。</p><p> ?。?)確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量νf</p><p> 銑削速度可以通過計(jì)算得出,但是其計(jì)算公式比較復(fù)雜,實(shí)際生產(chǎn)
73、中使用并不多,這里通過查表確定。查表5-30知,高速鋼銑刀銑削速度為15~20m/min,則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是</p><p><b> ?。ㄊ?.2)</b></p><p> 根據(jù)XA6132機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,由表5-13選取n=60r/min,則實(shí)際銑削速度為v=18.84m/min,工作臺每分鐘的進(jìn)給量</p><p> vf
74、=0.1×12×60=72mm/min (式5.3)</p><p> 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]XA6132型臥式萬能銑床工作臺進(jìn)給量表5-13,選擇vf=75mm/min,則實(shí)際每齒的進(jìn)給量 </p><p> ?。?)校驗(yàn)機(jī)床功率 </p><p> 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表5-3
75、1和表5-32中的計(jì)算公式,銑削是的功率(kW)為</p><p><b> ?。ㄊ?.4)</b></p><p><b> (式5.5)</b></p><p> 式中CF=30,xF=1.0,yF=0.65,uF=0.83,qF=0.83,ap=90mm,ae=4mm,fz=0.264,z=12,d=80mm,n
76、=60r/min,kFC=0.63。</p><p> 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得Fc=744.96N </p><p> V=18.84m/min,則Pc=5.614kW </p><p> XA6132型臥式萬能銑床主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW,故所選用切削用量可以采用,所確定的切削用量為af=
77、0.104mm/z,vf=75mm/min,n=60r/min,v=18.84m/min。</p><p><b> 3、基本時(shí)間</b></p><p> 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表5-33,盤形銑刀銑槽口的基本時(shí)間為</p><p><b> ?。ㄊ?.7)</b></p><p> 則l1=2
78、0mm,l2=4mm,vf=75mm/min,;</p><p> Ti=3.79min</p><p> 工序9:精加工整個(gè)軸</p><p> 同工序5:精車軸各部位只是切削時(shí)各主要參數(shù)不同,詳見</p><p> 工序10:磨Φ18mm外圓</p><p> 加工要求:磨Φ18mm外圓,表面粗糙度值為0
79、.8um。</p><p> 機(jī)床:M1432萬能外圓磨床。</p><p><b> ?。?)選擇砂輪</b></p><p> 查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊》選砂輪選擇結(jié)果為:A46KV6P 300×50×230。查《金屬工藝人員手冊》砂輪耐用度為1800s。</p><p><b>
80、 (2)確定切削用量</b></p><p> 砂輪轉(zhuǎn)速 =1500r/min(查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》),V砂=27.5m/min</p><p> fa=(0.5~0.6)B=20~32</p><p><b> fa=20mm </b></p><p> Vw=18m/min fr
81、=0.0056mm/st</p><p><b> (3)計(jì)算基本工時(shí)</b></p><p><b> 工序11:銑鍵槽</b></p><p> 按銑削用量的選擇原則為保證表面質(zhì)量增加切削速度減小進(jìn)給量。</p><p> 1.查《切削手冊》表3.13確定切削用量。</p>
82、<p> A.銑削深度為4.5mm</p><p> B.進(jìn)給量0.25mm/z</p><p><b> C.銑削速度</b></p><p> 采用高速鋼半圓鍵槽銑刀銑刀d=16mm齒數(shù)Z=3則主軸轉(zhuǎn)速為</p><p> 現(xiàn)選用X6132萬能銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書取n=750r/min,故實(shí)
83、際切削速度為:</p><p> 當(dāng)n=800r/min時(shí)工作臺每分鐘進(jìn)給量f應(yīng)為:</p><p><b> 查機(jī)床說明書</b></p><p><b> D.銑削工時(shí)</b></p><p> 升降進(jìn)給選60mm/min,在高度行程為8</p><p><
84、b> 則</b></p><p><b> 驗(yàn)證切削功率</b></p><p> 查《切削手冊》表3.28</p><p> 而X6132萬能銑床銑床電機(jī)功率為4.5,而轉(zhuǎn)速為800r/min時(shí)傳遞功率為3.8,故可以滿足要求。</p><p><b> 總結(jié)</b>&
85、lt;/p><p> 通過這次課程設(shè)計(jì),我深深體會(huì)到,干任何事都必須耐心、細(xì)致。畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂;但一想起老師平時(shí)對我們耐心的教導(dǎo),想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任,我不禁時(shí)刻提醒自己,一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到一次難得的磨練。</p><p> 從熟悉零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、繪制零件三維圖和平面二維圖,到為零件各
86、個(gè)待加工表面制定合理可行的工序、有機(jī)組合完成工序卡片的制定,再到工序定位方案的設(shè)計(jì)和專用夾具的設(shè)計(jì)繪制,整個(gè)課程設(shè)計(jì)充實(shí)而有條不紊地進(jìn)行。</p><p> 在此過程中遇到很多問題,如制定工序時(shí)面臨多種加工方案可供選擇,需要綜合考慮加工經(jīng)濟(jì)型、基準(zhǔn)重合性等因素合理選擇;填寫工序卡片時(shí)如何簡潔而正確地表達(dá)定位夾緊及加工面、加工余量的各種信息,工序卡片的各種規(guī)定等;分析每一道工序、計(jì)算其定位誤差時(shí)很容易出現(xiàn)概念性錯(cuò)
87、誤導(dǎo)致理解錯(cuò)誤;繪制夾具圖時(shí)待加工零件要透明化處理、兼顧各項(xiàng)設(shè)計(jì)原則……</p><p> 遇到問題,想方設(shè)法解決問題,這就是一個(gè)鍛煉和進(jìn)步的過程。除了熟知了機(jī)械制造工藝制定流程之外,課設(shè)中我對很多書本上的概念(如定位誤差、基準(zhǔn)等)有了深層次的理解。只靠書本上的簡單講解和一兩個(gè)例題來學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,實(shí)踐出真知,的確如此!</p><p> 另一個(gè)收獲,各種應(yīng)用軟件在工程科學(xué)中的重要性
88、在此次課設(shè)中得到很徹底的體現(xiàn),廣泛了解各類應(yīng)用軟件并精于本專業(yè)某些軟件,是作為一名合格的大學(xué)生需要努力的方向。</p><p> 總之,在這次設(shè)計(jì)過程中使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)而良好的基礎(chǔ)。在此,我感謝各位老師對我的幫助和指導(dǎo)。</p><p><b> 四、主要參考資料</b></p><p> ⒈《機(jī)械制造工藝設(shè)
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