機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)

湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)資料袋機(jī)械工程學(xué)院〔系、部〕2012~2013學(xué)年第1學(xué)期課程名稱機(jī)械制造工藝學(xué)指導(dǎo)教師鄧根清職稱講師學(xué)生姓名呂曉波專業(yè)班級(jí)機(jī)設(shè)1001學(xué)號(hào)題目軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)成績(jī)起止日期2012年1月14日～2012年1月20日目錄清單序號(hào)材料名稱資料數(shù)量備注1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)12課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)13課程設(shè)計(jì)圖紙張456湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2012—2013學(xué)年第一學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院〔系、部〕機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及自動(dòng)化專業(yè)機(jī)設(shè)1001班級(jí)課程名稱：機(jī)械制造工藝學(xué)設(shè)計(jì)題目：軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)完成期限：自2013年1月14日至2013年1月20日共1周內(nèi)容及任務(wù)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)零件圖對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，編制工藝文件。三、設(shè)計(jì)工作量〔一〕對(duì)零件〔中等復(fù)雜程度〕進(jìn)行工藝分析，畫(huà)零件圖。〔二〕選擇毛坯的制造方式?！踩持朴喠慵臋C(jī)械加工工藝規(guī)程1．選擇加工方案，制訂工藝路線；2．選擇定位基準(zhǔn)；3．選擇各工序所用的機(jī)床設(shè)備和工藝裝備〔刀具、夾具、量具等〕；4．確定加工余量及工序間尺寸和公差；5．確定切削用量〔四〕填寫(xiě)工藝文件1．填寫(xiě)機(jī)械加工工藝卡片；2．填寫(xiě)機(jī)械加工工序卡片。〔五〕編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容2013年零件的工藝分析，畫(huà)零件圖2013年工藝規(guī)程設(shè)計(jì)以及制作工藝卡2013年整理、排版說(shuō)明書(shū)以及準(zhǔn)備辯論參考資料【1】王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)［Ｍ］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.【2】陳錫渠.金屬切削原理與工具［Ｍ］.北京：北京大學(xué)出版社，2006.【3】《機(jī)械制造根底》肖華、王國(guó)順主編，中國(guó)水利水電出版社【4】《互換性與測(cè)量技術(shù)根底》徐學(xué)林主編，湖南大學(xué)出版社【5】王棟.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2010.指導(dǎo)教師〔簽字〕：年月日系〔教研室〕主任〔簽字〕：年月日機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)起止日期：2013年1月14日至2013年1月20日學(xué)生姓名呂曉波班級(jí)機(jī)設(shè)1001學(xué)號(hào)成績(jī)機(jī)械工程學(xué)院2013年1月20日目錄一．序言········································5二．零件的工藝分析······························6三．生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型確實(shí)定·············9四．確定毛坯制造形式···························10五．定位基準(zhǔn)的選擇·····························11六．選擇加工方法·······························11七．工藝順序的安排和工藝路線的制定·············12八．確定毛坯尺寸及加工及加工余量···············14九．工序設(shè)計(jì)···································14十.確定切削用量和根本時(shí)間·····················19十一．設(shè)計(jì)總結(jié)·································22十二．零件三維模型·····························23十三．參考文獻(xiàn)·································24一．序言機(jī)械制造工藝學(xué)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部根底課，技術(shù)根底課以及大局部專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。本次機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)不僅僅能幫助我們利用已學(xué)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還培養(yǎng)了我們自己分析，獨(dú)立思考的能力。這次綜合性的訓(xùn)練，我在以下幾方面得到鍛煉：運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的根本原理以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，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(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量；提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)零件的訓(xùn)練，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)合理而能保證加工質(zhì)量的零件的能力；學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用；能夠熟練地使用AutoCAD、Proe等有關(guān)畫(huà)圖軟件。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，穩(wěn)固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)根底課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的根底，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好根底。由于經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)水平有限，設(shè)計(jì)中會(huì)存在各方面的一些問(wèn)題，懇請(qǐng)老師能夠批評(píng)指正。二．零件的工藝分析1.軸的用途：軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件〔如齒輪、蝸桿等〕，都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此軸的主要作用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。從零件圖上看，該軸是典型的階梯軸，結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，中間粗兩端細(xì)，符合強(qiáng)度外形原那么，便于安裝和拆卸。2.軸的工藝分析：從零件圖上看，該軸是典型的階梯軸，結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，中間粗兩端細(xì)，符合強(qiáng)度外形原那么，便于安裝和拆卸。該軸主要采用40Cr鋼能承受一定的載荷與沖擊。階梯軸零件，尺寸精度，形位精度要求均較高。Φ14，φ15為主要配合面，精度均要求較高，需通過(guò)磨削得到。軸線直線度為φ0.01，兩鍵槽有同軸度要求。在加工過(guò)程中須嚴(yán)格控制。軸通常是由支承軸頸支承在機(jī)器的機(jī)架或箱體上，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)傳遞和動(dòng)力傳遞的功能。支承軸頸外表的精度及其與軸上傳動(dòng)件配合外表的位置精度對(duì)軸的工作狀態(tài)和精度有直接的影響。其技術(shù)要求包括以下內(nèi)容：①尺寸精度軸段1，2，4，5為主要配合面，尺寸精度要求較高。②形狀精度該軸公共軸線的直線度公差為。其圓度及圓柱度無(wú)特殊要求，但應(yīng)控制在尺寸公差范圍內(nèi)。③位置精度零件對(duì)位置精度要求較低，無(wú)特別要求。故可按一般規(guī)定普通精度軸的配合軸徑對(duì)支承軸徑的徑向圓跳動(dòng)取為0.01~0.03mm。④外表粗糙度具有配合要求的軸頭和軸身以及與軸承配合的軸頸粗糙度為1.6μm，軸肩側(cè)面外表粗糙度為3.2μm，鍵槽底面粗糙度要求較低，為6.3μm，側(cè)面為3.2μm。其余為12.5μm.⑤熱處理:鍛造后應(yīng)對(duì)毛坯安排退火處理以改善切削性能,為消除內(nèi)應(yīng)力粗加工之后安排正火處理，為改善材料的力學(xué)物理性質(zhì)半精加工之后，精加工之前安排淬火處理。軸的外表粗糙度、形狀和位置精度要求與外表粗糙度要求見(jiàn)下表。加工外表尺寸及偏差〔mm〕公差及精度等級(jí)外表粗糙度Ra〔μm〕形位公差右端φ15軸段φ15±0.055IT61.6軸線直線度為右端φ16軸段φ16IT71.6軸線直線度為φ16軸段端面3.2φ20軸段φ20未注12.5軸線直線度為φ20軸段端面3.2左端φ15軸段φ15±0.055IT61.6軸線直線度為左端φ15軸段端面3.2Φ14軸段Φ14未注1.6軸線直線度為鍵槽1IT73.2鍵槽2IT73.23.審查軸的工藝性：結(jié)構(gòu)工藝:本次設(shè)計(jì)中的軸為階梯軸，其主要外表元素為圓柱面及鍵槽。該軸軸段2與齒輪配合，通過(guò)平鍵以傳遞扭矩，軸段1及軸段4與滾動(dòng)軸承配合，軸段5連接半聯(lián)軸器，將扭矩輸出。〔零件圖見(jiàn)圖一所示〕加工工藝:該軸采用合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr，中等精度，轉(zhuǎn)速較高。經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，具有較高的強(qiáng)度、較好的韌性和塑性。軸為階梯軸，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度中等，其有多個(gè)過(guò)渡臺(tái)階，根據(jù)外表粗糙度要求和生產(chǎn)類型，外表加工分為粗加工、半精加工和精加工。加工時(shí)應(yīng)把精加工、半精加工和粗加工分開(kāi)，這樣經(jīng)屢次加工以后逐漸減少了零件的變形誤差；件毛坯采用自由鍛，鍛造后安排正火處理。軸的加工以車削為主，車削時(shí)應(yīng)保證外圓的同軸度。在精車前安排了熱處理工藝，以提高軸的疲勞強(qiáng)度和保證零件的內(nèi)應(yīng)力減少，穩(wěn)定尺寸、減少零件變形。并能保證工件變形之后能在半精車時(shí)糾正。同一軸心線上各軸孔的同軸度誤差會(huì)導(dǎo)致軸承裝置時(shí)歪斜，影響軸的同軸度和軸承的使用壽命。在兩端面鉆中心孔進(jìn)行固定裝夾可以有效防止徑向圓跳動(dòng)、保證其同軸度。三．生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型確實(shí)定機(jī)械加工的工藝規(guī)的詳細(xì)程度與生產(chǎn)類型有關(guān)，不同的生產(chǎn)類型由產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)來(lái)區(qū)別。1.生產(chǎn)類型確實(shí)定零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制定具有決定性的影響。機(jī)械制造的生產(chǎn)類型一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)分為大批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、和小批生產(chǎn)。產(chǎn)量越大生產(chǎn)專業(yè)化程度越高。按重型機(jī)械、中型機(jī)械、和輕型機(jī)械的年生產(chǎn)量列出了不同的生產(chǎn)類型的標(biāo)準(zhǔn)如下表：生產(chǎn)類型零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)/件/年重型機(jī)械中型機(jī)械輕型機(jī)械單件生產(chǎn)≤5≤20≤100小批生產(chǎn)5～10020～200100～500中批生產(chǎn)100～300200～500500～5000大批生產(chǎn)300～1000500～50005000～50000大量生產(chǎn)＞1000＞5000＞500002.生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算①生產(chǎn)綱領(lǐng)是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝規(guī)程起著很重要的作用，它決定了各工序所需的專業(yè)化和自動(dòng)化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備。②零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算方式N=Qn(1+α%+β%)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際：零件的備品率α%和零件的平均廢品率β%分別取8%和1%，假定產(chǎn)品的年產(chǎn)量Q要求為400件/年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為1件/臺(tái)。所以綜合以上數(shù)據(jù)代入上式中得：N=436件由零件尺寸可知其屬于輕型零件，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。四．確定毛坯制造形式軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。該軸零件材料為40Cr鋼，用于載荷較大，而無(wú)很大沖擊的重要軸，工件的形狀為圓柱形比擬簡(jiǎn)單，毛坯精度低，加工余量大，生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)。綜上考慮，采用鍛件，鍛造加工方法為自由鍛，毛坯的尺寸精度為IT12以下。五．定位基準(zhǔn)的選擇1.粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)遵循以下原那么：保證相互位置要求；保證加工余量合理分配；便于裝夾；粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用。選擇正確的粗基準(zhǔn)為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。所以為了便于定位、裝夾和加工，可選軸的外圓外表為定位基準(zhǔn)，或用外圓外表和頂尖孔共同作為定位基準(zhǔn)。用外圓外表定位時(shí)，因基準(zhǔn)面加工和工作裝夾都比擬方便，一般用卡盤裝夾。為了保證重要外表的粗加工余量小而均勻，應(yīng)選該外表為粗基準(zhǔn)，并且要保證工件加工面與其他不加工外表之間的位置精度。按照粗基準(zhǔn)的選擇原那么，選擇次要加工外表為粗基準(zhǔn)。又考慮到階梯軸的工藝特點(diǎn)，所以選擇φ20的外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。2.精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)軸的技術(shù)要求，軸的中心線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也是測(cè)量基準(zhǔn)，按照基準(zhǔn)重合原那么及加工要求，應(yīng)選軸心線及一端面為精基準(zhǔn)，其他各面都能以此為定位，從而也表達(dá)了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原那么。六．選擇加工方法1.外圓外表加工方法的選擇外圓外表的加工方法有很多，如車、銑、磨。對(duì)于本軸各外圓加工方法如下：①20軸肩外圓面：這段軸未注公差尺寸，外表粗糙度為分別為Ra12.5mm，加工精度等于或低于IT7故可采用粗車、半精車。該段軸加工精度要求較低可只采用粗車的加工方法。②軸段外圓面：公差等級(jí)為IT6，外表粗糙度為Ra1.6μm，采用粗車、半精車、粗磨、精磨的加工方法。③。、14的軸段外圓面：公差等級(jí)為IT7，外表粗糙度為Ra1.6μm，采用粗車、半精車、精車的加工方法。2.平面加工方法的選擇平面的加工方法也有很多種，如：銑、刨、磨、拉、車。該軸的平面有軸的兩端面和鍵槽。對(duì)于本軸各平面加工方法如下：①軸的端面：對(duì)于外圓端面，尺寸精度都要求不高，外表粗糙度為Ra12.5μm，采用粗車的加工方法。②鍵槽：兩鍵槽外表的公差等級(jí)都為IT7，，外表粗糙度為Ra3.2μm，采用粗銑、半精銑的加工方法。七．工藝順序的安排和工藝路線的制定1.工藝順序的安排〔1〕工藝順序的安排的原那么：零件上的全部加工外表應(yīng)安排在一個(gè)合理的加工順序中加工，這對(duì)保證零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低加工本錢都至關(guān)重要。工藝順序的安排應(yīng)遵循以下原那么:①先加工基準(zhǔn)平面后其他：工藝路線開(kāi)始安排的加工面應(yīng)該是選做定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面，然后在已經(jīng)基準(zhǔn)定位。該軸的精基準(zhǔn)為軸的中心線，因此首先應(yīng)該車端面、鉆中心孔，再加工各外圓外表。②先加工面后加工孔：在加工該軸時(shí)先加工端面和各外圓外表，再銑鍵槽。③先加工主要外表后加工次要外表:先加工軸的主要外表，如車外圓各個(gè)外表，端面等。后加工次要外表，如銑鍵槽，通常安排在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。④先粗后精：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。對(duì)于精度和外表質(zhì)量要求較高的零件，粗精加工應(yīng)該分開(kāi)?！?〕熱處理工序的安排在切削加工前宜安排退火處理，能改善軸的切削性能。在粗加工后進(jìn)行正火處理，能消除內(nèi)應(yīng)力，提高軸的綜合性能。在精加工之前安排外表淬火，這樣可以消除局部變形，提高外表耐磨性。最終熱處理安排在半精車之后磨削加工之前。其能提高材料強(qiáng)度、外表硬度和耐磨性。。〔3〕其他工序的安排在粗加工和熱處理后，安排校直工序。在半精車加工之后安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和檢驗(yàn)工序。〔4〕最終工序安排綜上所述，該軸的工序安排順序?yàn)椋合铝稀懺臁獰崽幚怼嚩嗣妗周嚒稹刖嚒嚒嚩嗣妗婃I槽——淬火——磨外圓——精磨——去毛刺——最終熱處理——檢驗(yàn)2.工藝路線的制定根據(jù)以上的加工工藝過(guò)程的分析確定零件的工藝路線如下:工序05：下料，采用自由鍛進(jìn)行鍛造毛坯加工。工序10：熱處理，的毛坯進(jìn)行正熾熱處理以改善其切削性能。工序15：車端面，三角夾持，車一端端面；掉頭車另一端面。定位基準(zhǔn)：毛坯外圓。工序20：鉆中心孔，掉頭鉆另一端中心孔。工序25：粗車各外圓，雙頂尖裝夾，粗車φ20軸段的外圓；依次粗車左端φ15、φ14軸段的外圓；再調(diào)頭粗車軸右端φ16、φ15軸段的外圓；粗車各退刀槽。對(duì)兩端面倒角。定位基準(zhǔn)：粗車φ20軸段的外圓時(shí)以軸的兩端面為粗基準(zhǔn)；粗車其余軸段外圓和退刀槽時(shí)以φ20軸段的外圓的兩端面和中心孔為基準(zhǔn)。工序30：熱處理，調(diào)質(zhì)HRC25~28。工序35:半精車，依次半精車加工軸左端φ15、φ14軸段的外圓；半精車槽深為0.5的退刀槽；再掉頭半精車軸右端φ16、φ15軸段的外圓；再半精車槽深為0.5的兩退刀槽。定位基準(zhǔn)：兩頂尖孔心線。工序40:精車，精車加工軸左端φ14軸段的外圓；再掉頭精車軸右端φ16軸段的外圓。定位基準(zhǔn)：兩頂尖孔心線。工序45:粗銑鍵槽，銑兩個(gè)長(zhǎng)為18mm、寬為5mm、深為3mm的鍵槽。定位基準(zhǔn)：φ15、φ14軸段的外圓和兩頂尖孔心線。工序50：半精銑鍵槽，半精銑兩個(gè)長(zhǎng)為18mm、寬為5mm、深為3mm的鍵槽。定位基準(zhǔn)：φ15、φ14軸段的外圓和兩頂尖孔心線。工序55:粗磨，粗磨軸左端直徑為φ15±0.055的軸段外圓外表，再調(diào)頭粗磨軸右端直徑為φ15±0.055的軸段外圓外表。定位基準(zhǔn):兩頂尖孔心線。工序60:精磨，精磨軸左端直徑為φ15±0.055的軸段外圓外表，再調(diào)頭精磨軸右端直徑為φ15±0.055的軸段外圓外表。定位基準(zhǔn):兩頂尖孔心線。工序65:檢驗(yàn)。八．確定毛坯尺寸及加工余量毛坯為自由鍛件的圓鋼，最終加工出零件的最大直徑的軸段直徑為φ20，該段軸的加工方法僅為粗車，由工藝手冊(cè)查得粗車余量為4.5mm，把粗車余量修正為4mm,總余量為4mm，毛坯尺寸為:20+4=24mm。軸的兩端面加工方法為粗車，取粗車余量為4mm，加工總余量為4mm，查機(jī)械制造工藝手冊(cè)可得鍛造毛坯公差為±2mm，那么鍛件毛坯長(zhǎng)度尺寸為84±2mm，直徑尺寸為根據(jù)零件圖可知該軸各加工外表的粗糙度至少為12.5μm。根據(jù)零件圖各局部的加工精度要求，鍛件的尺寸公差等級(jí)為8-12級(jí)，加工余量等級(jí)為普通級(jí)，故取IT=12級(jí)。九．工序設(shè)計(jì)1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備〔1〕選擇加工設(shè)備加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，選擇了加工方法，因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號(hào)，主要取決于現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備情況。假設(shè)零件加工余量較大，加工材料又較硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。軸零件的生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，可以選用較高效率的專用機(jī)床和通用機(jī)床初步選定各工序機(jī)床如下：①工序15、20、30、35、40車外圓：采用CA6140臥式車床；②工序45、50銑鍵槽：選用X083銑床；③工序55、60磨外圓：,選用M1412磨床?！?〕工藝裝備的選用①選擇刀具在加工軸的過(guò)程中，采用了車、銑、磨等多種加工方式，與之相對(duì)應(yīng)，楚軒刀具的情況如下:因?yàn)樵搨鲃?dòng)軸為階梯軸，所以選用90度角外圓車刀〔車臺(tái)階〕材料為YG845°硬質(zhì)合金刀具〔車端面和倒角〕和切槽刀〔切退刀槽〕。②選擇量具選擇量具的原那么是根據(jù)被測(cè)量對(duì)象的要求，在滿足測(cè)量精度的前提下，盡量選用操作方便、測(cè)量效率高的量具。量具有通用量具〔如游標(biāo)卡尺、千分尺、比擬儀、量塊等〕和各種專用高效率量具，其種類的選擇主要應(yīng)考慮被測(cè)尺寸的性質(zhì)，如內(nèi)徑、外徑、深度、角度、幾何形狀等以及被測(cè)工件的特點(diǎn)，如工件的形狀、大小、精度、生產(chǎn)類型等。本零件屬于小批生產(chǎn)，一般采用通用量具。因?yàn)樵撦S最大長(zhǎng)度為85，以選用量程0-100，精度0.05游標(biāo)卡尺以及千分尺。2.確定工序尺寸①φ20軸段，加工工藝路線為粗車，粗車余量為4mm，加工總余量為4mm，毛坯尺寸為:20+4=24mm。確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度，查表得，粗車選定為IT12，Ra12.5μm。將查得的公差數(shù)值按“入體原那么”標(biāo)注在工序根本尺寸上。查工藝手冊(cè)可得鍛造毛坯公差為±2mm。為清楚起見(jiàn)，把上述計(jì)算和查表結(jié)果匯總于下表：工序名稱工序間余量/mm工序工序根本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度/μm粗車4.0h12Ra12.520φ20毛坯鍛造IT1220+4=24φ24±2②14軸段，加工工藝路線為：粗車——半精車——精車。查表可得工序余量：精車余量為0.3mm,半精車余量為1.5mm，修正后的粗車余量為8.2mm選定為IT7，Ra1.6μm；半精車后選定為IT10，Ra6.3μm；粗車選定為IT12，Ra12.5μm。將查得的公差數(shù)值按“入體原那么”標(biāo)注在工序根本尺寸上。查工藝手冊(cè)可得鍛造毛坯公差為±2mm。把上述計(jì)算和查表結(jié)果匯總于下表：工序名稱工序間余量/mm工序工序根本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度/μm精車0.3h7Ra1.614φ14半精車1.5h10Ra6.314+0.3=14.3φ14.3粗車8.2h12Ra12.514.3+1.5=15.8φ15.8毛坯鍛造±215.8+8.2=24φ24±2③φ16軸段，加工工藝路線為：粗車——半精車——精車。查表可得工序余量：精車余量為0.3mm,半精車余量為1.5mm，修正后的粗車余量為6.2mm?？偧庸び嗔繛?mm。確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度，查表得，精車后選定為IT7，Ra1.6μm；半精車后選定為IT10，Ra6.3μm；粗車選定為IT12，Ra12.5μm。將查得的公差數(shù)值按“入體原那么”以及根據(jù)零件圖上的要求標(biāo)注在工序根本尺寸上。查工藝手冊(cè)可得鍛造毛坯公差為±2mm。把上述計(jì)算和查表結(jié)果匯總于下表：工序名稱工序間余量/mm工序工序根本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度/μm精車0.3h7Ra1.616φ16半精車1.5h10Ra6.316+0.3=16.3φ16.3粗車6.2h12Ra12.516.3+1.5=17.8φ17.8毛坯鍛造±217.8+6.2=24φ24±2④φ15左右兩軸段，加工工藝路線為粗車——半精車——粗磨——精磨。查表可得工序余量：精磨余量為0.1mm,粗磨余量為0.3mm，半精車余量為1.5mm，修正后的粗車余量為7.1mm。總加工余量為9mm。確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度，查表得，精磨后選定為IT6，Ra1.6μm；粗磨后選定為IT8，Ra3.2μm；半精車后選定為IT10，Ra6.3μm；粗車選定為IT12，Ra12.5μm。將查得的公差數(shù)值按“入體原那么”以及零件圖上的要求標(biāo)注在工序根本尺寸上。查工藝手冊(cè)可得鍛造毛坯公差為±2mm。為清楚起見(jiàn)，把上述計(jì)算和查表結(jié)果匯總于下：工序名稱工序間余量/mm工序工序根本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度/μm精磨0.1h6Ra1.61515±0.0055粗磨0.3h8Ra3.215+0.1=15.1φ15.1半精車1.5h10Ra6.315.1+0.3=15.4φ15.4粗車6.2h12Ra12.515.4+1.5=16.9φ16.9毛坯鍛造±216.9+7.1=24φ24±2⑤φ14、Φ16軸段上的鍵槽：加工工藝路線為粗銑——半精銑。查工藝手冊(cè)可知半精銑的加工余量為1mm，粗銑余量為2.2mm?？偧庸び嗔繛?.2mm。確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度，查表得，半精銑后選定為IT8，Ra6.3μm；粗銑后選定為IT12，Ra12.5μm。按照尺寸鏈計(jì)算，將得到的公差數(shù)值按“入體原那么”以及零件圖上的要求標(biāo)注在工序根本尺寸上。把上述計(jì)算和查表結(jié)果匯總于下表中。工序名稱工序間余量/mm工序工序根本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度/μm半精銑1.0h7Ra6.311131113粗銑2.0h12Ra12.512141214粗銑前3.014161416十．確定切削用量和根本時(shí)間切削用量包含切削速度、進(jìn)給量和被吃刀量三項(xiàng)，確定方法是先確定被吃刀量、進(jìn)給量，而后確定切削速度。不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的要求是不一樣的。因此，在選擇切削用量時(shí)，考慮的側(cè)重點(diǎn)也不同。粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，，故按一般選用較小的進(jìn)給量和被吃刀量，而盡可能選用較高的切削速度。工序15〔粗車軸左右兩端面〕切削用量及根本時(shí)間確實(shí)定1.確定切削用量確定被吃刀量軸的水平方向雙邊余量為4mm，故可知單邊余量為2mm，背吃刀量為2mm。確定進(jìn)給量本設(shè)計(jì)采用的是硬質(zhì)合金車刀，工件材料是40Cr，查表取進(jìn)給量f＝0.3mm/r確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量根據(jù)以下計(jì)算公式確定切削速度：根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表5-43，查得=291，=0.15，=0.2，m=0.2。為本例題的加工條件與該公式的應(yīng)用條件不完全相同，故需要根據(jù)制造手冊(cè)來(lái)對(duì)車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具的耐用度T=60min，得修正系數(shù)=1.0，根據(jù)工件材料=980Mpa，得出修正系數(shù)=0.51，根據(jù)毛坯外表狀態(tài)查得修正系數(shù)=0.8，根據(jù)主偏角，查得修正系數(shù)=1.0，刀具材料為YG8，得修正系數(shù)=1.15。所以有：查表5-44，根據(jù)CA6140機(jī)床上主軸的轉(zhuǎn)速的選擇n=500r/min，那么實(shí)際切削速度為：④檢驗(yàn)機(jī)床功率由表5-45查得切削力和切削功率的計(jì)算公式如下：式中的數(shù)值由表5-45查得：分別為，。由表5-32得：與刀具耐用度相關(guān)的修正系數(shù)；與工件材料相