零件圖樣分析

1、1.零件圖樣分析1.1根據(jù)零件簡(jiǎn)圖分析：該軸零件的結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：從形狀上看該工件階梯機(jī)構(gòu)的花鍵軸，長(zhǎng)度與直徑比L/D5，所以該工件屬于剛性軸。從表面加工類型看，主要加工表面有圓柱面、花鍵、鍵槽、螺紋等，屬于典型的加工表面，加工容易。但有些表面精度要求較高，需要進(jìn)行磨削才能滿足要求。1.2尺寸精度：兩端軸為±0.008，中間軸段、，花鍵外圈，鍵齒寬，鍵槽寬度，鍵槽底玉外圓母線的距離，左端面與花鍵左端的距離±0.3，花鍵左端與軸右端面的距離95±0.3，花鍵軸總長(zhǎng)。1.3形位公差： 螺紋M24×1.5的左端面和的左端面相對(duì)于A、B兩基面軸線的圓跳動(dòng)公差為

2、0.04mm，花鍵齒面相對(duì)于A、B兩基面軸線的平行度公差為380.03mm，鍵槽玉花鍵軸線的對(duì)稱度為0.05mm。1.4表面粗糙度：兩端軸±0.008外圓和、外圓為=0.8，花鍵齒面及左端面、螺紋M24×1.5的左端面和的右端面為=1.6，螺紋M24×1.5和花鍵右端面為=3.2，其余為=6.3。1.5原圖的錯(cuò)誤并改正：1. 的越層槽改為。2. 的螺紋退刀槽改為。3. 未注倒角為C1。2零件材料分析2.1圖中要求的材料為40Cr. 40Cr經(jīng)調(diào)制處理后，550570回火，具有良好的綜合力學(xué)性能，低溫沖擊性極低的缺口敏感性，淬透性良好。油淬時(shí)可獲得較高的疲勞強(qiáng)度，水

3、淬時(shí)復(fù)雜形狀的零件高裂紋，冷彎形塑性中等，正火或調(diào)質(zhì)后，切削加工性好，但焊接性不佳，易產(chǎn)生裂紋，焊接前應(yīng)須加熱到100150，一般在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，還可以氰化，因淬透性高于45號(hào)剛，所以還可以高頻淬火處理，火焰淬火等表面硬化處理。 臨界點(diǎn)溫度Acm=780，正火規(guī)范；850870，硬度179229HBS,調(diào)質(zhì)處理規(guī)范，淬火溫度850±10。油冷，回火溫度520±10。水、油冷。 40Cr的硬度：40Cr調(diào)質(zhì)以后的硬度大概在HBS3236之間，也就是說大概HBS330380之間。 40鉻（40 Cr）是碳含量為0.37%0.45%，硅含量為0.17%0.37%，錳含量為0.5

4、%0.8%，鉻含量為0.8%1.1%的合金結(jié)構(gòu)鋼。價(jià)格適中，加工容易，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂梢垣@得一定的韌性，塑性和耐磨性，正火可促進(jìn)組織的球化，改進(jìn)硬度小于160HBS毛坯的切削性能。淬火表面硬度可達(dá)4552HBS。3.確定毛坯3.1毛坯類型毛坯是用來加工各種工件的坯料，毛坯主要有：鑄件，鍛件，焊件，沖壓件及型材等。（1） 鑄件對(duì)形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可以用鑄造的方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對(duì)尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造，精密型鑄造，壓力鑄造等。（2） 鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織，因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)

5、零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)鍛件的制造。模型鍛件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。（3） 型材型材主要有板材，棒材，線材等，常用截面形狀有圓形，方形和特殊截面形狀。就其制造方法，又分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。（4） 焊接件焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，節(jié)省材料，重量輕。但其抗震性較差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。根據(jù)軸類零件的特性：在傳遞力矩過程中要承受很強(qiáng)的沖擊力和很大的

6、交變載荷，要求材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度和耐磨性，而且其輪廓形狀不復(fù)雜，故采用鍛件。零件尺寸不大且加工余量小，而且零件屬于中批量生產(chǎn)，故采用模鍛。3.2毛坯余量確定毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，則零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，但是毛坯制造費(fèi)用會(huì)提高，在確定毛坯時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)械加工和毛坯制造兩方面考慮。由于毛坯制造技術(shù)的限制，零件被加工表面的技術(shù)要求還不能從毛坯制造直接得到，因此毛坯上某些表面需要留一定的加工余量，通過機(jī)械加工達(dá)到零件的質(zhì)量要求。 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)：?jiǎn)芜呌嗔考捌?±2，L=176。3.3毛坯零

7、件綜合圖4.加工方法的選擇4.1加工方法分析確定 由于零件精度要求高，為使其達(dá)到要求需粗車，半精車，精車和磨削。根據(jù)個(gè)別表面加工要求和各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，查表選擇零件主要表面的加工方法。序號(hào)加工方法經(jīng)濟(jì)精（公差等級(jí)）經(jīng)濟(jì)粗糙度值（微米）適用范圍1粗車IT111312.550適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車 - 半精車IT8103.26.33粗車 - 半精車 - 精車IT780.81.64粗車 - 半精車 - 精車 -滾壓（或拋光）IT780.0250.25粗車 - 半精車 -磨削IT780.40.8主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜加工有色金屬6粗車 - 半精車 -粗磨 -精

8、磨IT670.10.47粗車 - 半精車 -粗磨 -精磨 超精加工（或輪式超精磨）IT50.0120.1( 或 R Z 0.1)8粗車 - 半精車 -精車 -精細(xì)車（金剛車）IT670.0250.4主要用于要求較高的有色金屬加工9粗車 - 半精車 - 粗磨 -精磨 -超精磨（或鏡面磨）IT5 以上0.0060.025( 或 R Z 0.05)極高精度的外圓加工10粗車 - 半精車 -粗磨 -精磨 -研磨IT5 以上0.0060.1 ±0.008外圓柱面：加工方案粗車半精車精車磨削公差等級(jí)IT12IT9IT8IT7粗糙度3.21.61.60.8寬鍵槽：加工方案粗銑磨削公差等級(jí)IT12I

9、T9粗糙度3.21.6外圓:加工方案粗車半精車磨削公差等級(jí)IT12IT9IT7粗糙度3.61.60.8外圓：加工方案粗車半精車精車磨削公差等級(jí)IT12IT9IT8IT7粗糙度3.21.61.60.8M24×1.5螺紋：加工方案粗車公差等級(jí)IT12粗糙度3.25.工藝方案的確定5.1機(jī)加工工藝方案工序號(hào)1鍛件2熱處理正火3車粗車左端面，打中心孔。4車粗車右端面，打中心孔5粗車粗車左端外圓各段6粗車粗車右端外圓各段7修研修研兩端中心孔8半精車車左端外圓各段、倒角及切退刀槽。9半精車車左端外圓各段、倒角及切退刀槽11車車螺紋12銑粗銑花鍵13熱處理局部淬火14銑銑鍵槽15磨磨花鍵16磨磨各

10、段外圓17清理去毛刺18檢驗(yàn)19入庫5.2加工順序安排車端面打中心孔車外圓車螺紋銑花鍵鍵槽銑鍵槽磨削1） 加工工序劃分a.加工基準(zhǔn)面從圖可知，先以兩端面為起始工序進(jìn)行加工這樣就可以為后續(xù)工序的加工精基準(zhǔn)。b.劃分加工階段 該零件的加工質(zhì)量要求較高，因此加工工序劃分為：粗加工、半精加工、精加工、磨削四個(gè)階段。c.次要表面可穿插在各階段間進(jìn)行加工 在加工各軸肩時(shí)，把它放在精加工前，半精加工后，這樣能使加工階段更加明顯。2） 熱處理工序的劃分 由于材料40Cr進(jìn)行加工時(shí)易變形，為了提高它的加工性能，在加工鍛造該零件前要進(jìn)行正火處理；由于該零件的花鍵要求耐磨性高，因此要進(jìn)行局部正火。5.3加工基準(zhǔn)的確

11、定（1）基準(zhǔn)的選擇原則：1）粗基準(zhǔn)選擇原則：a.相互位置原則。 b.余量最小原則。 c.重要表面原則。d.不重復(fù)使用原則。e.便于裝夾原則。2）精基準(zhǔn)選擇原則: a.基準(zhǔn)重合原則。b.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 c.自為基準(zhǔn)原則。d?；榛鶞?zhǔn)原則。e.便于裝夾原則。 （2）基準(zhǔn)選擇1）選擇粗基準(zhǔn)：以外圓柱面為粗基準(zhǔn)。2）選擇精基準(zhǔn)：以兩中心孔為精基準(zhǔn)，采用兩頂裝夾定位，便于位置精度的保證。為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)。5.4主要加工工序簡(jiǎn)圖1） 下料2） 熱處理3） 車 夾外圓，粗車左端面，打中心孔4） 車 夾外圓，粗車右端面，打中心孔5） 粗車 粗車左端外圓各段6） 粗車 粗車右端外圓各段及退刀槽7） 半精車

12、車右端外圓各段及倒角8） 半精車 車左端外圓各段及倒角9） 車 車螺紋10） 銑 粗銑花鍵11） 銑 銑鍵槽12） 磨 磨各段外圓13） 磨 磨花鍵14） 清理 去毛刺15） 檢驗(yàn)16） 入庫6.加工余量的確定及工序尺寸的計(jì)算加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)基本尺寸工序尺寸及其公差毛坯（）39粗車4mmIT11（）35半精車1.6mmIT9()33.4磨削0.4mmIT7()33加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)基本尺寸工序尺寸及公差毛坯()31粗車3mmIT11()28半精車1.6mmIT9（）26.4磨削0.4mmIT()26基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸確定1）根據(jù)增減環(huán)的判別方法確定：,為減環(huán)，分

13、別為增環(huán)。= 基本尺寸：=14計(jì)算上偏差： =0.3+0.019+0.019=0.338 計(jì)算下偏差： =0.3計(jì)算公差：=0.0190.0190.6=0.638 公差一致 故：=7.切削參數(shù)及工時(shí)的定額計(jì)算的選擇因表面粗糙度和尺寸有一定的要求故粗車，半精車，磨削，粗銑花鍵，精銑花鍵1）、粗車選擇切削深度：?jiǎn)芜吙傆嗔繛?，粗車工序中Ap=2留下0.8給半精車， 0.2給磨。選擇進(jìn)給量：考慮刀桿尺寸，工件直徑及一定的切削深度，所以選擇 f=0.5mm/r選擇切割深度：根據(jù)工件材料20cr熱處理（正火）及選定切削深度和進(jìn)給量，選u=1.4m/s(85m/min)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n的計(jì)

14、算值為n=1000v/3.14×43=630r/min從機(jī)床軸箱標(biāo)牌上查得實(shí)際的主軸的轉(zhuǎn)速取710r/min故切削速度v=3.14dn/1000=3.14×43×710/1000=1.6m/s（95.8m/min）計(jì)算切削工時(shí)：取切入長(zhǎng)度I=2mm 切出長(zhǎng)度I2=2mm則切削工時(shí)：tm=2×72=2+2/710×0.5=25s2）、半精車選擇切削深度：ap=1mm選擇進(jìn)給速度：根據(jù)工作材料及選定切削深度及進(jìn)給量等，選取v=1.7m/s定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n=1000×1.7×60/3.14×(43-6)=877.9r/

15、min從主軸箱表牌上查實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速取為900r/min計(jì)算切削工時(shí)：nf=76/900×0.3=16.8min3）、粗銑花鍵定銑削深度：由于加工余量不大，故可一次走刀完成，擇ac=zb0.7mm確定每齒進(jìn)給量：af=0.1mm計(jì)算切削速度：從參考資料中選刀具耐用度t=7.8×1000Cv=68.5,zv=0.25,xv=0.3,yv=0.2,uv=0.1,pv=0.1,m=0.2v=81.68s/min選定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/3.14×d=1000×81.68/3.14×100=260r/min根據(jù)機(jī)床說明書選n=255r/min實(shí)際切削速度為v=3.14dn/1000=3.14/100=80.07m/min計(jì)算基本工時(shí) 首先計(jì)算每分鐘進(jìn)給量fm=afzn=0.1×6×25153mm/min根據(jù)機(jī)床說明書選fm=165m/min基本工時(shí)：T基=L/fm=72+8.5+8.5/165=0.55min8.設(shè)備及其工藝裝備確定1）選擇機(jī)床CK6140、 X52K、 M131W2）選擇夾具夾具有：銑床專用夾具、車床專用夾具、卡盤，V型塊3