金屬工藝三級(jí)項(xiàng)目

1、偏心軸的制作與加工指導(dǎo)教師：胡指導(dǎo)教師：胡 怡怡 劉利剛劉利剛組組內(nèi)成員內(nèi)成員：俞海坤：俞海坤 屈永豪屈永豪 焦佳旺焦佳旺 李佳旺李佳旺 張富張富金屬工藝三級(jí)項(xiàng)目燕山大學(xué)目錄目錄演演講講內(nèi)內(nèi)容容零件的整體概述及分析零件的整體概述及分析毛坯的獲取與制造毛坯的獲取與制造機(jī)械加工工藝流程機(jī)械加工工藝流程燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝熱處理工藝熱處理工藝參考參考文獻(xiàn)與成員感想文獻(xiàn)與成員感想零件的整體概述及分析零件的整體概述及分析金屬工藝金屬工藝燕山大學(xué)該該零件為偏心軸，由零件為偏心軸，由40Cr制成，外圓直徑從左至右依次為制成，外圓直徑從左至右依次為40、45、52、68、60。左側(cè)屬于階梯軸，右側(cè)有一個(gè)直

2、徑為。左側(cè)屬于階梯軸，右側(cè)有一個(gè)直徑為35的偏心軸，在的偏心軸，在40、45的軸上分別有一個(gè)鍵槽。在左側(cè)有兩個(gè)中心對(duì)稱(chēng)的孔，在偏心軸的軸上分別有一個(gè)鍵槽。在左側(cè)有兩個(gè)中心對(duì)稱(chēng)的孔，在偏心軸上有一個(gè)中心孔。在零件左端外圓面需要安裝軸承，因此零件對(duì)精度和配合上有一個(gè)中心孔。在零件左端外圓面需要安裝軸承，因此零件對(duì)精度和配合的要求很高，對(duì)表面粗糙度的要求較高。由于該軸大部分表面為回轉(zhuǎn)表面，的要求很高，對(duì)表面粗糙度的要求較高。由于該軸大部分表面為回轉(zhuǎn)表面，應(yīng)以車(chē)削加工為主。又因?yàn)楸砻娲植诙葢?yīng)以車(chē)削加工為主。又因?yàn)楸砻娲植诙萊a值大部分為值大部分為1.6，所以不需要磨削，所以不需要磨削加工。加工。金屬工

3、藝金屬工藝燕山大學(xué)毛坯的獲取與制造毛坯的獲取與制造毛坯的獲毛坯的獲取取下料下料鑄造鑄造鍛造鍛造下料：截取合適的圓軸，直接進(jìn)行機(jī)加工。采用圓鋼材，其優(yōu)勢(shì)下料：截取合適的圓軸，直接進(jìn)行機(jī)加工。采用圓鋼材，其優(yōu)勢(shì)是原材料選取方便，且加工簡(jiǎn)單，效率較高。是原材料選取方便，且加工簡(jiǎn)單，效率較高。鑄造：鑄造整個(gè)偏心軸，再進(jìn)行機(jī)加工。采用鑄件，其優(yōu)勢(shì)是工鑄造：鑄造整個(gè)偏心軸，再進(jìn)行機(jī)加工。采用鑄件，其優(yōu)勢(shì)是工藝簡(jiǎn)單，易成型。藝簡(jiǎn)單，易成型。鍛造：鑄造一個(gè)普通軸鍛造：鑄造一個(gè)普通軸,在鍛造出偏心軸在鍛造出偏心軸,再進(jìn)行機(jī)加工。采用鍛造，再進(jìn)行機(jī)加工。采用鍛造，其優(yōu)勢(shì)是通過(guò)壓肩和拔長(zhǎng)，能使軸具有良好的鍛造流線(xiàn)，

4、使其軸向方其優(yōu)勢(shì)是通過(guò)壓肩和拔長(zhǎng)，能使軸具有良好的鍛造流線(xiàn)，使其軸向方向不易被切斷，而且節(jié)約了原材料，也減少了機(jī)加工的時(shí)間。向不易被切斷，而且節(jié)約了原材料，也減少了機(jī)加工的時(shí)間。下料法下料法燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝根據(jù)零件的尺寸計(jì)算坯料的直徑及長(zhǎng)度：偏心軸最大直根據(jù)零件的尺寸計(jì)算坯料的直徑及長(zhǎng)度：偏心軸最大直徑為徑為68mm，總長(zhǎng)為，總長(zhǎng)為395mm，故所選圓鋼的直徑應(yīng)該略，故所選圓鋼的直徑應(yīng)該略大于偏心軸的最大直徑，長(zhǎng)應(yīng)略大于其總長(zhǎng)，經(jīng)查表可大于偏心軸的最大直徑，長(zhǎng)應(yīng)略大于其總長(zhǎng)，經(jīng)查表可選取直徑為選取直徑為70mm的圓鋼，截取長(zhǎng)度為的圓鋼，截取長(zhǎng)度為400mm的圓鋼為的圓鋼為坯料。坯料。鑄

5、造法鑄造法燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝1.工藝分析工藝分析2.選擇造型方法選擇造型方法3.選擇澆注位置和分型面選擇澆注位置和分型面4.確定加工余量確定加工余量5.確定線(xiàn)收縮率確定線(xiàn)收縮率6.繪制鑄造工藝圖繪制鑄造工藝圖鑄造法鑄造法工藝分析工藝分析燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝該零件為該零件為偏心軸偏心軸，由，由40號(hào)鉻制成，偏心軸的外圓直徑分別為號(hào)鉻制成，偏心軸的外圓直徑分別為35的圓柱體的圓柱體A,60的圓柱體的圓柱體B（圓柱體（圓柱體A與圓柱體與圓柱體B軸偏距軸偏距為為12），），68的圓柱體的圓柱體C，52的圓柱體的圓柱體D,45的圓柱體的圓柱體E，40的圓柱體的圓柱體F，屬于偏心軸，圓柱體，屬于

6、偏心軸，圓柱體E、F上有鍵槽，左、上有鍵槽，左、右兩端面各有一個(gè)螺孔，且只需制造一個(gè)零件。兩側(cè)的小孔右兩端面各有一個(gè)螺孔，且只需制造一個(gè)零件。兩側(cè)的小孔和鍵槽不予鑄出。和鍵槽不予鑄出。選擇造型方法選擇造型方法由于毛坯為對(duì)稱(chēng)性鑄件，因此采用由于毛坯為對(duì)稱(chēng)性鑄件，因此采用分模造型分模造型的方法；鑄鋼溫的方法；鑄鋼溫度高，澆注溫度高達(dá)度高，澆注溫度高達(dá)1200，為防止粘砂，應(yīng)采用耐火溫度，為防止粘砂，應(yīng)采用耐火溫度高的石英砂，并在鑄型表面涂刷耐火材料。高的石英砂，并在鑄型表面涂刷耐火材料。鑄造法鑄造法選擇澆注位置和分型面選擇澆注位置和分型面燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝澆注時(shí)毛坯軸線(xiàn)呈水平位置，沿軸線(xiàn)水平

7、分型，這樣鑄出的鑄澆注時(shí)毛坯軸線(xiàn)呈水平位置，沿軸線(xiàn)水平分型，這樣鑄出的鑄件質(zhì)量好。件質(zhì)量好。鑄造法鑄造法確定線(xiàn)收縮率確定線(xiàn)收縮率燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝為補(bǔ)償鑄件收縮，需要在模樣上增大尺寸，對(duì)于鑄鋼、小型鑄為補(bǔ)償鑄件收縮，需要在模樣上增大尺寸，對(duì)于鑄鋼、小型鑄件，查表得線(xiàn)收縮率為件，查表得線(xiàn)收縮率為1.6%。鑄造法鑄造法繪制鑄造工藝圖繪制鑄造工藝圖燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝鍛造法鍛造法燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝 1、計(jì)算坯料質(zhì)量及尺寸、計(jì)算坯料質(zhì)量及尺寸2、繪制鍛件圖、繪制鍛件圖3、選擇鍛造設(shè)備、選擇鍛造設(shè)備4、確定鍛造溫度范圍、確定鍛造溫度范圍鍛造法鍛造法燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝計(jì)算坯料質(zhì)量及尺

8、寸計(jì)算坯料質(zhì)量及尺寸坯料的質(zhì)量可按下式計(jì)算：坯料的質(zhì)量可按下式計(jì)算：G坯坯=G鍛鍛+G損損=G鍛鍛+G燒燒+G切切式中，式中，G坯坯坯料的質(zhì)量，坯料的質(zhì)量，kg；G鍛鍛鍛件的質(zhì)量，鍛件的質(zhì)量，kg；G損損坯料加熱和鍛造過(guò)程中的損耗量，包括坯料加工時(shí)的燒損量和坯料加熱和鍛造過(guò)程中的損耗量，包括坯料加工時(shí)的燒損量和修切端部的料頭損耗。修切端部的料頭損耗。燒損量：鍛造用煤氣爐進(jìn)行加熱，煤氣爐燒損量：鍛造用煤氣爐進(jìn)行加熱，煤氣爐=1.5%2.5%G燒燒=G鍛鍛料頭損耗：此鍛件為圓形截面，料頭損耗：此鍛件為圓形截面，G切切=(1.51.8)D13D13切頭部分直徑（切頭部分直徑（dm）通過(guò)查閱書(shū)籍，軸類(lèi)

9、鍛件坯料截面積應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)定的鍛造比要求，即通過(guò)查閱書(shū)籍，軸類(lèi)鍛件坯料截面積應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)定的鍛造比要求，即F坯坯y，取取y=1.2，經(jīng)過(guò)計(jì)算確定坯料的實(shí)際直徑為，經(jīng)過(guò)計(jì)算確定坯料的實(shí)際直徑為84.35mm，因此選取直徑為，因此選取直徑為85mm的圓鋼；因?yàn)閳A鋼的密度為的圓鋼；因?yàn)閳A鋼的密度為7.58 g /cm3，經(jīng)計(jì)算得實(shí)際長(zhǎng)度為，經(jīng)計(jì)算得實(shí)際長(zhǎng)度為209mm。即取一根直徑為即取一根直徑為85mm，長(zhǎng)度為，長(zhǎng)度為209mm的圓鋼。的圓鋼。加工余量：該件總長(zhǎng)加工余量：該件總長(zhǎng)395mm，最大直徑為，最大直徑為40-68mm，40Cr軸類(lèi)鍛件，精度軸類(lèi)鍛件，精度選選F級(jí)，查表得加工余量及公差為級(jí)，查表得

10、加工余量及公差為93mm。鍛造法鍛造法燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝?yán)L制鍛件圖繪制鍛件圖鍛造法鍛造法燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝選定鍛造設(shè)備選定鍛造設(shè)備選定鍛造設(shè)備的依據(jù)是鍛件材料、尺寸和質(zhì)量，同時(shí)還要適當(dāng)?shù)倪x定鍛造設(shè)備的依據(jù)是鍛件材料、尺寸和質(zhì)量，同時(shí)還要適當(dāng)?shù)目紤]車(chē)間有沒(méi)有設(shè)備條件。若設(shè)備噸位太小，鍛件內(nèi)部鍛不透，考慮車(chē)間有沒(méi)有設(shè)備條件。若設(shè)備噸位太小，鍛件內(nèi)部鍛不透，生產(chǎn)效率也低，反則造成設(shè)備和動(dòng)力浪費(fèi)，且操作不便也不安全，生產(chǎn)效率也低，反則造成設(shè)備和動(dòng)力浪費(fèi)，且操作不便也不安全，鍛造設(shè)備的選定通常按照查表法或經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法等確定。鍛造設(shè)備的選定通常按照查表法或經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法等確定。此鍛件為軸類(lèi)料綜合考慮

11、，加工此鍛件應(yīng)選用此鍛件為軸類(lèi)料綜合考慮，加工此鍛件應(yīng)選用空氣錘空氣錘。鍛造法鍛造法燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝確定鍛造溫度范圍確定鍛造溫度范圍鍛造溫度應(yīng)量選寬一些，減少鍛造火次，提高生產(chǎn)率，加熱鍛造溫度應(yīng)量選寬一些，減少鍛造火次，提高生產(chǎn)率，加熱的始鍛溫度一般取因相線(xiàn)一下的始鍛溫度一般取因相線(xiàn)一下100200攝氏度，以保證金屬不攝氏度，以保證金屬不發(fā)生過(guò)熱和過(guò)燒，終鍛溫度一般高于金屬的再結(jié)晶溫度還與發(fā)生過(guò)熱和過(guò)燒，終鍛溫度一般高于金屬的再結(jié)晶溫度還與變形程度有關(guān)，變形程度較小時(shí)，終鍛溫度可稍低于規(guī)定溫變形程度有關(guān)，變形程度較小時(shí)，終鍛溫度可稍低于規(guī)定溫度。度。該件為該件為40Cr含碳量為含碳量為

12、0.4，所以查表可知，所以查表可知始鍛溫度為始鍛溫度為1200攝攝氏度，終端溫度為氏度，終端溫度為800攝氏度。攝氏度。零件機(jī)械加工工藝流程零件機(jī)械加工工藝流程燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝零件的機(jī)加工工藝性分析零件的機(jī)加工工藝性分析根據(jù)零件圖可知，它是兩端帶有根據(jù)零件圖可知，它是兩端帶有鍵槽的零件，而且在零件左端外鍵槽的零件，而且在零件左端外圓面需要安裝軸承，此零件對(duì)精圓面需要安裝軸承，此零件對(duì)精度和配合的要求很高，對(duì)表面粗度和配合的要求很高，對(duì)表面粗糙度的要求較高。糙度的要求較高。零件機(jī)械加工工藝流程零件機(jī)械加工工藝流程燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝需要加工的表面：需要加工的表面：(1)40外圓面外圓

13、面長(zhǎng)度長(zhǎng)度119Ra1.6(2)45外圓面外圓面長(zhǎng)度長(zhǎng)度85Ra1.6(3)52外圓面外圓面長(zhǎng)度長(zhǎng)度88Ra1.6(4)68外圓面外圓面長(zhǎng)度長(zhǎng)度10Ra1.6(5)60外圓面外圓面長(zhǎng)度長(zhǎng)度48Ra1.6(6)35外圓面外圓面長(zhǎng)度長(zhǎng)度45Ra1.6(7)鍵槽鍵槽寬寬12長(zhǎng)長(zhǎng)65深深5Ra6.3(8)鍵槽鍵槽寬寬12長(zhǎng)長(zhǎng)80深深5Ra6.3(9)兩端倒角兩端倒角45Ra12.5(10)圓角圓角R2兩處兩處(11)三個(gè)孔三個(gè)孔直徑直徑3深度深度8.3未標(biāo)注面的粗糙度為未標(biāo)注面的粗糙度為Ra25零件機(jī)械加工工藝流程零件機(jī)械加工工藝流程燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝熱熱處理工藝處理工藝燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝

14、因?yàn)檩S類(lèi)零件是機(jī)器中最重要零件之一，主要用來(lái)支承傳動(dòng)零件并傳遞運(yùn)因?yàn)檩S類(lèi)零件是機(jī)器中最重要零件之一，主要用來(lái)支承傳動(dòng)零件并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，其質(zhì)量好壞直接影響機(jī)器的精度和壽命，因此要求其要有良好動(dòng)和動(dòng)力，其質(zhì)量好壞直接影響機(jī)器的精度和壽命，因此要求其要有良好的綜合力學(xué)性能，高的疲勞強(qiáng)度和良好的耐磨性，所以在機(jī)加工工序之后的綜合力學(xué)性能，高的疲勞強(qiáng)度和良好的耐磨性，所以在機(jī)加工工序之后要進(jìn)行表面熱處理，即要進(jìn)行表面熱處理，即表面淬火及低溫回火。表面淬火及低溫回火。表面淬火需要將工件表面快速加熱到淬火溫度（大約表面淬火需要將工件表面快速加熱到淬火溫度（大約800），然后迅速冷），然后迅速冷卻，使工件

15、表面具有更好的硬度和疲勞強(qiáng)度。卻，使工件表面具有更好的硬度和疲勞強(qiáng)度。低溫回火是指將工件加熱到低溫回火是指將工件加熱到150250之間，降低應(yīng)力和脆性，獲得回火馬之間，降低應(yīng)力和脆性，獲得回火馬氏體組織，使工件具有較高的硬度、強(qiáng)度和耐磨性。氏體組織，使工件具有較高的硬度、強(qiáng)度和耐磨性。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)燕山大學(xué)金屬工藝金屬工藝賈春玉賈春玉.畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖（第畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖（第3版）版）燕山大學(xué)工程圖學(xué)部燕山大學(xué)工程圖學(xué)部傅水根傅水根.機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ).北京北京:清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社嚴(yán)紹華嚴(yán)紹華.材料成型工藝基礎(chǔ)材料成型工藝基礎(chǔ).北京北京:清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社蔡耀輝蔡耀輝.實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：機(jī)械工業(yè)出版社實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：機(jī)械工業(yè)出版社蔡蘭蔡蘭.機(jī)械零件工藝性手冊(cè)：機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械零件工藝性手冊(cè)：機(jī)械工業(yè)出版社成員感想成員感