傳動軸的設(shè)計(jì)與加工工藝畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著重工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品的可靠性和實(shí)用性成為產(chǎn)品的一個(gè)重要指標(biāo)。傳動軸作為機(jī)器中的一個(gè)重要部件。我們知道，隨著我國數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床在今機(jī)械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家基礎(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)地重要手段和標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械

2、制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類和檔次及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化。數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。它的發(fā)展是信息技術(shù)（IT）與制造技術(shù)（MT）結(jié)合發(fā)展的結(jié)果?，F(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技術(shù)，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)知識是現(xiàn)代機(jī)電類專業(yè)學(xué)生必不可少的。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容介紹了數(shù)控加工工件的材料選擇、零件圖分析、加工工藝分析以及數(shù)控編程等。在此以本設(shè)計(jì)（傳動軸的設(shè)計(jì)與加工工藝）為例。</p&

3、gt;<p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 傳動軸 加工工藝 數(shù)控編程</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Along with the development of heavy industry, the credibility and function of the product become an import

4、ance index sign of product.Spread to move stalk as an importance parts in the machine.We know that along with our country number control a technique and number control tool machine in now the machine manufacturing

5、industry of importance posi tion and huge performance, manifestation it is in the nation the primary industry the modernization of strategic function, and have become </p><p>　　Keyword: Number contr

6、ol a technique to spread to move stalk to process a craft number to control a plait distance</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要研究材料數(shù)控加工工藝的綜合性技術(shù)，它是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一。</p><p

7、>　　數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是提高制造業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率必不可少的重要手段，數(shù)控機(jī)床是國防工業(yè)現(xiàn)代化的戰(zhàn)略裝備，是關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要標(biāo)志。它集現(xiàn)代精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通信、液壓氣動、充電等學(xué)科技術(shù)為一體，具有高效率，高精度，高自動化和兼并性的特點(diǎn)，是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流裝備，它可加工一般機(jī)床無法加工的復(fù)雜零件，同時(shí)具有很高的加工質(zhì)量和效率。因此，有專家說：

8、21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，實(shí)質(zhì)上是數(shù)控技術(shù)和數(shù)控人才的競爭。</p><p>　　我們知道，我國機(jī)械制造業(yè)是在1949年以后才逐步建立和發(fā)展起來的，50多年來，我國的機(jī)械制造技術(shù)和材料加工工藝等都有了很大的發(fā)展，已經(jīng)建成了機(jī)械制造、治金、交通運(yùn)輸、石油加工、航空航天、機(jī)密儀表等許多現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)基地，為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技、國防提供了大量的機(jī)械產(chǎn)品和設(shè)備，為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。</p>&

9、lt;p>　　我國的機(jī)械制造業(yè)除了要不斷提高常規(guī)機(jī)械生產(chǎn)的工藝裝備和工藝水平外，還必須研究開發(fā)優(yōu)質(zhì)高效精密裝備與工藝，為提高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供新工藝、新裝備;同時(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)研究，消化和掌握引進(jìn)技術(shù)，提高自主開發(fā)能力，形成常規(guī)制造技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)并行的機(jī)械制造工業(yè)結(jié)構(gòu)。</p><p>　　隨著生產(chǎn)地發(fā)展和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要，許多部門，尤其是國防工業(yè)部門要求的尖端產(chǎn)品向高精度、高速度、高溫、高壓、大功率、微型

10、化等方向發(fā)展，零件的形狀越來越復(fù)雜，精度要求越來越高，表面粗糙度要求越來越低。所以這些要求迫使人們?nèi)ヌ剿餍碌募庸し椒ê蜏y量方法，相繼出現(xiàn)了如化學(xué)機(jī)械加工、電化學(xué)加工、超聲波加工、激光加工、超精密研磨與拋光、納米加工等特種加工、超精密加工技術(shù)及復(fù)合加工技術(shù)。同時(shí)也出現(xiàn)了像原子力顯微鏡、掃描電子顯微鏡等先進(jìn)的測量技術(shù)。這些技術(shù)的進(jìn)步大大提升了機(jī)械制造技術(shù)的能力。</p><p>　　本設(shè)計(jì)充分利用了數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)、

11、數(shù)控編程技術(shù)，也包括了機(jī)械制造和數(shù)控加工過程中的部分內(nèi)容，主要有機(jī)械工程材料、金屬材料、金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床與夾具、機(jī)械制造工藝及裝配工藝等，并靈活運(yùn)用了AutoCAD、CAXA、數(shù)控宇龍仿真等軟件，使內(nèi)容豐富精煉，通俗易懂。</p><p>　　第二章 傳動軸的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求</p><p>　　2.1 傳動軸的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>

12、;　　軸類零件是機(jī)械零件中的關(guān)鍵零件之一。在機(jī)器中，它的主要功用是支撐傳動零件、傳遞扭矩、承受載荷，以及保證裝在軸上的零件等有一定的回轉(zhuǎn)精度。</p><p>　　同樣，此傳動軸也是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來傳遞力和扭矩。</p><p>　　軸類零件是回轉(zhuǎn)體零件。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、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等；根據(jù)結(jié)構(gòu)外形的不同，

13、軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等；加工表面一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、鍵槽、橫向空、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細(xì)長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。</p><p>　　此傳動軸是短軸，是一個(gè)高轉(zhuǎn)速、少支承的回轉(zhuǎn)體零件。它屬于階梯軸，加工表面有外圓柱面、鍵槽等。</p><p>　　2.2 傳動軸的技術(shù)要求 </p><

14、;p>　　本傳動軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項(xiàng)：</p><p><b>　　2.2.1尺寸精度</b></p><p>　　尺寸精度包括直徑尺寸精度和長度尺寸精度。傳動軸的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸（如

15、圖中Ф20的軸頸），用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5～I(xiàn)T7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，及裝配軸頸（如圖中Ф14和Ф25的軸頸），其精度一般要求較低，通常為IT6～I(xiàn)T9。</p><p>　　2.2.2幾何形狀精度</p><p>　　傳動軸的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓（如圖

16、中Ф25）表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。</p><p>　　2.2.3相互位置精度</p><p>　　傳動軸的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01～0.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.001～0.005mm。

17、</p><p>　　因?yàn)楸緜鲃虞S為普通精度軸，所以它的徑向跳動為0.01mm，直線度為Ф0.1mm。</p><p>　　2.2.4表面粗糙度</p><p>　　軸類零件的表面粗糙度和尺寸精度應(yīng)與表面工作要求相適應(yīng)，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來確定。此傳動軸與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra1.6μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.8μm。&l

18、t;/p><p>　　第三章 傳動軸材料的分析與熱處理</p><p>　　軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作狀況，選擇不同的材料和熱處理規(guī)范。一般軸類零件常用中碳鋼，如45鋼，經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)及部分表面淬水等熱處理，得到所要求的強(qiáng)度、韌性和硬度。對中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，一般選用40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)和表面淬火處理，實(shí)其具有較高的綜合力學(xué)性能。對在高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸類零件，可選用

19、20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳淬火處理后，使其具有很高的表面硬度，心部則獲得較高的強(qiáng)度和韌性。對高轉(zhuǎn)速、高精度的軸，可選用38CrMoAl氮化鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，使其具有很高的心部強(qiáng)度和表面硬度，優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞性，熱處理變形也較小。</p><p>　　因?yàn)楸緜鲃虞S是一般軸，所以選用45鋼。因45鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)適中，故具有較高的強(qiáng)度和較好的塑性、韌性；經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)熱處理后，

20、得到所要求的強(qiáng)度、韌性和硬度。</p><p>　　第四章 零件圖樣分析</p><p>　　本設(shè)計(jì)的零件簡圖如圖A－1</p><p><b>　　圖A－1</b></p><p>　　圖A－1所示是本設(shè)計(jì)的零件簡圖。它是減速器中的傳動軸。它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、倒角、退刀槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安

21、裝在軸上零件的軸向位置；倒角可以使零件裝配時(shí)方便快捷；各環(huán)槽的作用是使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的位置，并使加工中磨削外圓退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩。 </p><p>　　根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣(圖A－1)規(guī)定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及粗糙度為3.2的軸肩都有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關(guān)鍵工序是軸頸M、N和外圓

22、P、Q的加工。 </p><p>　　第五章 毛坯的選擇和確定</p><p><b>　　5.1 毛坯的選擇</b></p><p>　　軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件、鑄件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件；對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的軸，如曲軸等

23、，可選用鑄件；這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。</p><p>　　根據(jù)本傳動軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（外圓直徑相差不大），我選擇棒料。</p><p>　　5.2 確定毛坯     本傳

24、動軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。     因本傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇Ф35mm的熱軋圓鋼作毛坯。</p><p>　　第六章 傳動軸的加工工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1 確定主要表面的加工方法 </p><p>　　傳動軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與

25、外圓磨削成形。由于本傳動軸的主要表面M、N的公差等級(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案(參考表B-1)可為： </p><p>　　粗車→半精車→磨削。 </p><p>　　6.2 確定定位基準(zhǔn) </p><p>　　合理地選擇定位基準(zhǔn)，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。</p>

26、<p>　　由于本傳動軸的幾個(gè)主要配合表面(M、N)均有較高的技術(shù)要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。 </p><p>　　而粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然

27、后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾(有時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。 </p><p>　　但有些情況下是不能用中心孔作定位基面的,例如： </p><p>　　（一）粗加工外圓時(shí)，為提高工件剛度，則采用軸外圓表面為定位基面，或以外圓和中心孔同作定位基面，即一夾一頂。</p><p>　　（二）

28、當(dāng)軸為通孔零件時(shí)，在加工過程中，作為定位基面的中心孔因鉆出通孔而消失。為了在通孔加工后還能用中心孔作定位基面,工序上采用如下三種方法：</p><p>　?、?當(dāng)中心通孔直徑較小時(shí)，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60o內(nèi)錐面來代替中心孔； </p><p>　?、?當(dāng)軸有圓柱孔時(shí)，可采用圖A－2（a）所示的錐堵，取1∶500錐度；當(dāng)軸孔錐度較小時(shí)，取錐堵錐度與工件兩端定位孔錐度相同；

29、</p><p>　　③ 軸通孔的錐度較大時(shí)，可采用帶錐堵的心軸，簡稱錐堵心軸。如圖A－2（b）</p><p><b>　　圖A－2</b></p><p>　　6.3 加工階段劃分 </p><p>　　對精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開，以保證零件的質(zhì)量。 </p><p>　　本傳動

30、軸加工劃分為三個(gè)階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。</p><p>　　除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，如先粗后精、先主后次等，還應(yīng)注意：</p><p>　?。?）外表面加工順序?yàn)椋合燃庸ご笾睆酵鈭A，再加工小直徑外圓，以免降低工件剛度。</p><p&

31、gt;　?。?）軸上的退刀槽、鍵槽等表面的加工應(yīng)為：半精車之后，精磨之前。</p><p>　?。?）對于有花鍵的軸：通常采用銑削和磨削加工，產(chǎn)量大時(shí)常用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。以外徑定心的花鍵軸，通常只磨削外徑，而內(nèi)徑銑出后不必進(jìn)行磨削，但如經(jīng)過淬火而使花鍵扭曲變形過大時(shí)，也要對側(cè)面進(jìn)行磨削加工，以內(nèi)徑定心的花鍵，其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需磨削加工。加工工序應(yīng)放在半精車之后，精磨之前。</p><p

32、>　　（4）對于帶螺紋的軸：螺紋一般有較高的精度，如果安排在局部淬火之前進(jìn)行加工，則淬火后產(chǎn)生的變形會影響螺蚊的精度。因此，螺紋加工宜安排在工件局部淬火后進(jìn)行。</p><p>　　6.4 熱處理工序安排</p><p>　　軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，精車各外圓之前。 </p>

33、<p>　　綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下： </p><p>　　下料→車兩端面，鉆中心孔→粗車各外圓→調(diào)質(zhì)→修研中心孔→半精車各外圓、車槽、倒角→銑鍵槽→修研中心孔→磨削→檢驗(yàn)。</p><p>　　6.5 擬定工藝過程 </p><p>　　定位精基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中

34、心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。</p><p>　　擬定本傳動軸的工藝過程時(shí)，在考慮主要表面加工的同時(shí)，還要考慮次要表面的加工。在半精加Ф14mm、Ф20mm及Ф25mm外圓時(shí)，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽和倒角；二個(gè)鍵槽應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時(shí)有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在磨削后銑鍵槽時(shí)破壞

35、已精加工的外圓表面。 </p><p>　　在擬定工藝過程時(shí)，應(yīng)考慮檢驗(yàn)工序的安排、檢查項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法的確定。 </p><p>　　綜上所述，所確定的本傳動軸加工工藝過程見表B-1。 </p><p>　　表B-1 傳動軸的加工工藝過程</p><p>　　6.6 本傳動軸的加工工藝過程簡圖<

36、/p><p>　　表B-2 傳動軸的加工工藝過程簡圖</p><p>　　第七章 傳動軸加工工藝裝配的確定與加工參數(shù)的分析</p><p>　　7.1 加工工藝裝配的確定</p><p>　　7.1.1刀具的選擇</p><p>　　我們知道，要提高數(shù)控機(jī)床的加工效益，刀具是一個(gè)十分關(guān)

37、鍵的因素。刀具的選擇主要考慮刀具的材料性能（參見表B―3）、刀具的幾何形狀及尺寸。數(shù)控機(jī)床在選用刀具時(shí),通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。</p><p>　　與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控機(jī)床加工對刀具提出了更高的要求。數(shù)控機(jī)床用刀具要求剛性好，耐用度高，要有良性的斷屑性能，還要求安裝調(diào)整方便。</p><p>　　表B―3 常見刀具材

38、料的性能比較</p><p>　　但是，如果刀具的剛度不夠，不僅會影響生產(chǎn)效率和加工精度，加工過程中還會造成刀具折斷事故；如果耐用度不夠，則會增加換刀次數(shù)，增加準(zhǔn)備時(shí)間，還可能在加工表面留下接刀痕跡。</p><p>　　因此，刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。</p><p>

39、;　　數(shù)控機(jī)床在加工工件時(shí)，常在一次裝夾加工過程中使用多把刀具發(fā)。而數(shù)控機(jī)床加工時(shí)就根據(jù)程序指令實(shí)現(xiàn)自動換刀，因此刀具的配備極為重要。應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：</p><p>　?、俦M量使用工件的形狀、尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，以減少刀具的種類，實(shí)現(xiàn)不換刀或少換刀，縮短準(zhǔn)備和調(diào)整時(shí)間。</p><p>　?、谑沟毒咭?guī)格化和通用化，以減少刀具種類，便于刀具管理。</p><p>　?、郾M可

40、能采用可轉(zhuǎn)位刀片。</p><p>　?、懿捎酶咝是邢鞯牡毒?。</p><p>　　在此零件加工過程中，我們選擇材料為硬質(zhì)合金的刀具，外圓粗車刀、外圓精車刀、切槽刀、銑槽刀、中心鉆各一把，具體規(guī)格見表B―12</p><p>　　7.1.2夾具的選擇</p><p>　　在車床上用來裝夾工件的裝置稱為車床夾具。我們知道，它能縮短輔助時(shí)間，提

41、高勞動生產(chǎn)率；確保并穩(wěn)定加工精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量；降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強(qiáng)度；使機(jī)床的加工范圍得到擴(kuò)大。</p><p>　　數(shù)控車床的夾具與普通車床的夾具相同，車床夾具可分為通用夾具和專用夾具兩大類。通用夾具是指能夠裝夾兩種或兩種以上 工件的同一類夾具，例如：車床的三爪卡盤、四爪卡盤、彈簧夾套和通用芯軸等，專用夾具是專門為加工某一指定工件的某一工序而設(shè)計(jì)的夾具。</p>&l

42、t;p>　　在本設(shè)計(jì)中，由于工件為軸類零件，所以我們選擇的夾具是三爪卡盤和頂尖。</p><p>　　7.1.3機(jī)床設(shè)備的選擇</p><p>　　金屬切削機(jī)床是利用刀具對金屬毛坯（或半成品）進(jìn)行切削加工的一種加工設(shè)備。所以金屬切削機(jī)床是一種制造機(jī)器的機(jī)器，又稱為工作母機(jī)或工具機(jī)，通常簡稱為機(jī)床。在一般的機(jī)械制造廠中，機(jī)床可占機(jī)器總臺數(shù)的50﹪～70﹪，機(jī)床所負(fù)擔(dān)的加工量，約占機(jī)器制

43、造總工作量的40﹪～60﹪，可見，機(jī)床的技術(shù)性能的高低直接影響著機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)的零件加工工程中，由于工件是軸，且粗糙度要求較高，為了加工方便和提高生產(chǎn)效率，我們選用CAK50系列數(shù)控車床和普通立銑床。</p><p>　　7.1.4切削液的選擇</p><p>　　我們知道，切削液起冷卻、潤滑、清洗、防銹作用。在加工零件

44、時(shí)，帶走切削過程產(chǎn)生的切削熱，降低工件、刀具、夾具和機(jī)床的溫升，減少刀具與工件的摩擦和磨損，提高刀具壽命和工件表面加工質(zhì)量。</p><p>　　使用冷卻液后，通常可以提高切削用量。表B－4為常用切削液的種類和選用。</p><p>　　表B－4 切削液的種類和選用</p><p><b>　　7.2加工參數(shù)分析<

45、;/b></p><p>　　7.2.1切削用量的選擇</p><p>　　所謂合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機(jī)床性能，在保證加工質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。 </p><p>　　我們知道，不同的加工性質(zhì)，對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)也應(yīng)有所區(qū)別。粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和

46、必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的切削深度，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定合適的切削速度。精加工時(shí)，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求，故一般選用較小的進(jìn)給量f和切削深度，而盡可能選用較高的切削速度。</p><p>　　切削用量的選擇原則是：粗加工時(shí)以提高生產(chǎn)率為主，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性和加工成本的考慮；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)同時(shí)兼顧切削效率和加工成本的前提下，保證零件的加工質(zhì)量。表B

47、－5、B－6為刀具車削用量推薦表</p><p>　　值得我們注意的是，切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給量）是一個(gè)有機(jī)的整體，只有三者相互適應(yīng)，達(dá)到最合理的匹配值，才能獲得最佳的切削用量。</p><p>　　確定切削用量時(shí)除了遵循一般的原則和方法外，還應(yīng)考慮以下因素的影響： </p><p>　　①刀具差異的影響——不同的刀具廠家生產(chǎn)的刀具質(zhì)量差異很大，所以切削

48、用量需根據(jù)實(shí)際用刀具和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)加以修正。 </p><p>　?、跈C(jī)床特性的影響——切削性能受數(shù)控機(jī)床的功率和機(jī)床的剛性限制，必須在機(jī)床說明書規(guī)定的范圍內(nèi)選擇。避免因機(jī)床功率不夠發(fā)生悶車現(xiàn)象，或剛性不足產(chǎn)生大的機(jī)床振動現(xiàn)象，影響零件的加工質(zhì)量、精度和表面粗糙度。 </p><p>　?、蹟?shù)控機(jī)床生產(chǎn)率的影響——數(shù)控機(jī)床的工時(shí)費(fèi)用較高，相對而言，刀具的損耗成本所占的比重較低，應(yīng)盡量采用高的切

49、削用量，通過適當(dāng)降低刀具壽命來提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率。</p><p>　　表B－5 硬質(zhì)合金刀具切削用量推薦表</p><p><b>　　1）切削深度的選擇</b></p><p>　　切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量來確定。粗加工時(shí)，除留下精加工余量外，一次走刀應(yīng)盡可能切除全部余量。當(dāng)加工余量過大，工藝系統(tǒng)剛度較低

50、，機(jī)床功率不足，刀具強(qiáng)度不夠 或斷續(xù)切削的沖擊振動較大時(shí)，可分多次走刀。切削表面層有硬皮的鑄鍛件時(shí)，應(yīng)盡量使切削深度大于硬皮層的厚度，以保護(hù)刀尖。</p><p>　　半精加工和精加工的加工余量一般較小時(shí)，可一次切除，但有時(shí)為了保證工件的加工精度和表面質(zhì)量，也可采用二次走刀。</p><p>　　多次走刀時(shí)，應(yīng)盡量將第一次走刀的切削深度取大些，一般為總加工余量的2/3-3/4。</p

51、><p>　　在中等功率的機(jī)床上、粗加工時(shí)的切削深度可達(dá)8-10mm，半徑加工（表面粗糙度為Ra6.3-3.2μm）時(shí)，切削深度取為0.5-2mm，精加工（表面粗糙度為Ra1.6-0.8μm）時(shí)，切削深度取為0.1-0.4mm。</p><p>　　表B－6 常用切削用量推薦表</p><p><b>　　2）進(jìn)給量f

52、的選擇</b></p><p>　　在切削深度選定后，接著我們就應(yīng)盡可能選定進(jìn)給量f。粗加工時(shí)，進(jìn)給量的選擇主要受切削力的限制，在工藝系統(tǒng)的剛度良好的情況下，可選用較大的進(jìn)給量值。表B－7為粗車時(shí)進(jìn)給量的參考值。</p><p>　　表B－7 硬質(zhì)合金及高速鋼車刀粗車外圓和端面時(shí)的進(jìn)給量</p><p>　　半精加工和精加工時(shí)，最大進(jìn)給量主

53、要受工件加工表面粗糙度的限制。工廠中，進(jìn)給量一般多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按一定表格選取,有條件的情況下，可通過對切削數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索和優(yōu)化。</p><p><b>　　3）切削速度的選擇</b></p><p>　　在切削深度和進(jìn)給量f選定以后，可在保證刀具合理耐用度的條件下，可用查表（參見表B―8確定切削速度的值。</p><p>　　表B―8

54、 切削速度參照表</p><p>　　在具體確定切削速度值時(shí)，一般應(yīng)遵循下述原則： </p><p>　?、俅周嚂r(shí)，切削深度和進(jìn)給量均較大，故選擇較低的切削速度；精車時(shí)，則選擇較高的切削速度。 </p><p>　?、诠ぜ牧系募庸ば暂^差時(shí)，應(yīng)選較低的切削速度。故加工灰鑄鐵的切削速度應(yīng)較加工中碳鋼低，而加工鋁合金和銅合金的切削速度

55、則較加工鋼高得多。</p><p>　　③刀具材料的切削性能越好時(shí)，切削速度也可選得越高。因此，硬質(zhì)合金刀具的切削速度可選得比高速鋼高度好幾倍，而涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石立方氧化硼刀具的切削速度又可選得比硬質(zhì)合金刀具高許多。</p><p>　　此外，在確定精加工、半精加工的切削速度時(shí)應(yīng)注意避開積屑瘤和鱗刺產(chǎn)生的區(qū)域；在易發(fā)生振動的情況下，切削速度應(yīng)避開自激震動的臨界速度，在加工帶硬皮的

56、鑄鍛件時(shí)，加工大件、細(xì)長件和薄壁件時(shí)，以及斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)選用較低的切削速度。表B－9為車削外圓時(shí)切削速度的參考值。</p><p>　　表B－9 硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度參考值</p><p>　　7.2.2車削時(shí)主軸轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速的確定方法，除螺紋加工外與普通車削加工一樣，可根據(jù)零件上被加工部位的直徑、零件、刀具的材

57、料、加工要求等條件允許的切削速度來確定。</p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，主軸轉(zhuǎn)速可按下式計(jì)算：</p><p>　　n= (1000v)/ (∏d)</p><p>　　式中 n—主軸轉(zhuǎn)速(r/min)</p><p>　　v—切削速度（m/min）</p><p>　　d—零件待加工表面直徑（mm）</p&

58、gt;<p>　　綜上所述，在本設(shè)計(jì)零件的加工過程中，切削用量的選擇見表B—10</p><p>　　表B—10 切削用量</p><p>　　第八章 傳動軸的加工工藝與編程</p><p>　　8.1傳動軸的加工工藝</p><p>　　8.1.1確定工件的裝夾方式及加工工藝路線&l

59、t;/p><p>　　在本軸的加工過程中，以工件兩端面及外圓為安裝基準(zhǔn)，分別用一夾一頂和雙頂尖方式安裝。該工件的加工工藝路線為</p><p><b>　　1）粗加工工藝路線</b></p><p>　　粗車外圓各部分，留精車余量。</p><p><b>　　2）精加工工藝路線</b></p&g

60、t;<p>　?、俚菇恰嚘?0外圓→精車Φ25外圓→精車Φ30外圓</p><p>　　②車2×0.5退刀槽</p><p>　?、鄣菇恰嚘?4外圓→精車Φ16外圓→精車Φ20外圓</p><p>　?、苘?×0.5退刀槽</p><p><b>　?、葶妰涉I槽</b></

61、p><p>　　8.1.2刀具的確定</p><p>　　根據(jù)加工要求，分別選外圓粗車刀、外圓精車刀、切槽刀各一把，立銑刀兩把。</p><p>　　1號刀為外圓粗車刀，2號刀為外圓精車刀，3號刀為切槽刀，4號和5號刀為立銑刀。</p><p>　　8.1.3填寫相關(guān)工藝卡片</p><p><b>　　1）數(shù)控

62、加工工藝卡</b></p><p>　　數(shù)控加工工藝卡見表B-11</p><p>　　表B-11 數(shù)控加工工藝卡</p><p><b>　　2）數(shù)控加工刀具卡</b></p><p>　　數(shù)控加工刀具卡見表B-12</p><p>　　表

63、B-12 數(shù)控加工刀具卡</p><p>　　8.2傳動軸的數(shù)控加工程序</p><p>　　本設(shè)計(jì)的加工程序如下：</p><p><b>　?、俅周嚧蠖?lt;/b></p><p><b>　　O0001; </b></p><p>

64、;<b>　　T0101;</b></p><p>　　G99 G97 G54 G40;</p><p><b>　　S400 M03;</b></p><p>　　G00 X36.0 Z5.0;</p><p>　　G71 U2.0 R2.0;</p><p>　　G71

65、P10 Q20 U2.0 W2.0 F0.2;</p><p>　　N10 G01 X20.0;</p><p><b>　　Z-18.0;</b></p><p><b>　　X25.0;</b></p><p><b>　　Z-68.0;</b></p>&l

66、t;p><b>　　X30.0;</b></p><p><b>　　Z-73.0;</b></p><p>　　N20 X36.0;</p><p>　　G00 X100.0 Z50.0;</p><p><b>　　M05;</b></p><p&

67、gt;<b>　　M30;</b></p><p><b>　?、诖周囆《?lt;/b></p><p><b>　　O0002;</b></p><p><b>　　T0101;</b></p><p>　　G99 G97 G54 G40;</p>

68、<p><b>　　S400 M03;</b></p><p>　　G00 X36.0 Z5.0;</p><p>　　G71 U2.0 R2.0;</p><p>　　G71 P10 Q20 U2.0 W2.0 F0.2;</p><p>　　N10 G01 X14.0;</p><p

69、><b>　　Z-23.0;</b></p><p><b>　　X16.0;</b></p><p><b>　　Z-28.0;</b></p><p><b>　　X20.0;</b></p><p><b>　　Z-44.0;<

70、/b></p><p>　　N20 X36.0;</p><p>　　G00 X100.0 Z50.0;</p><p><b>　　M05;</b></p><p><b>　　M30;</b></p><p><b>　?、劬嚧蠖撕屯说恫?lt;/b&g

71、t;</p><p><b>　　O0003;</b></p><p><b>　　T0202;</b></p><p>　　G99 G97 G54 G40;</p><p><b>　　S400 M03;</b></p><p>　　G00 X33.0

72、 Z2.0;</p><p>　　G71 U0.5 R2.0;</p><p>　　G71 P10 Q20 U0.5 F0.2;</p><p>　　N10 G01 X12.5 Z2.0;</p><p>　　X20.0 Z-2.0;</p><p><b>　　Z-18.0;</b></p

73、><p><b>　　X23.0;</b></p><p>　　X25.0 Z-19.0;</p><p><b>　　Z-68.0;</b></p><p><b>　　X28.0;</b></p><p>　　X30.0 Z-69.0;</p>

74、;<p><b>　　Z-73.0;</b></p><p>　　N20 X33.0;</p><p>　　G70 P10 Q20 S800 F0.1;</p><p>　　G00 X100.0 Z50.0;</p><p>　　T0303 S400;</p><p>　　G00 X

75、27.0 Z-18.0;</p><p>　　G01 X19.0 F0.15;</p><p><b>　　X30.0;</b></p><p>　　G00 X100.0 Z50.0;</p><p><b>　　M05;</b></p><p><b>　　M30

76、;</b></p><p><b>　　④精車小端和退刀槽</b></p><p><b>　　O0004;</b></p><p><b>　　T0202;</b></p><p>　　G99 G97 G54 G40;</p><p>&l

77、t;b>　　S400 M03;</b></p><p>　　G00 X33.0 Z2.0;</p><p>　　G71 U0.5 R2.0;</p><p>　　G71 P10 Q20 U0.5 F0.2;</p><p>　　N10 G01 X10.0 Z1.0;</p><p>　　X14.0 Z

78、-1.0;</p><p><b>　　Z-23.0;</b></p><p><b>　　X16.0;</b></p><p><b>　　Z-28.0;</b></p><p><b>　　X18.5;</b></p><p>

79、　　X20.5 Z-29.0;</p><p><b>　　Z-44.0;</b></p><p><b>　　X28.0;</b></p><p>　　X30.0 Z-45.0;</p><p><b>　　Z-48.0;</b></p><p>　　

80、N20 X33.0;</p><p>　　G70 P10 Q20 S800 F0.1;</p><p>　　G00 X100.0 Z50.0;</p><p>　　T0303 S400;</p><p>　　G00 X33.0 Z-44.0;</p><p>　　G01 X19.0 F0.15;</p>

81、<p><b>　　X33.0;</b></p><p>　　G00 X100.0 Z50.0;</p><p><b>　　M05;</b></p><p><b>　　M30;</b></p><p><b>　　⑤銑鍵槽</b></p

82、><p><b>　　O0005;</b></p><p>　　G90 G80 G94 G49 G21 G17 G40;</p><p><b>　　G28 Z0;</b></p><p><b>　　T04 M06;</b></p><p>　　G54 G

83、00 X-27.0 Y0;</p><p>　　G00 Z5.0 H01;</p><p>　　S500 M03 M08;</p><p>　　G01 Z-4.0;</p><p>　　X-59.0 F120;</p><p><b>　　Z10.0;</b></p><p&g

84、t;<b>　　G28 Z0;</b></p><p><b>　　T05 M06;</b></p><p>　　G54 G00 X-98.5 Y0;</p><p>　　G00 Z5.0 H05;</p><p><b>　　S500 M03;</b></p>

85、<p>　　G01 Z-3.0;</p><p><b>　　X-111.5;</b></p><p><b>　　Z10.0;</b></p><p>　　G49 G28 Z0 M09;</p><p><b>　　M05;</b></p><p

86、><b>　　M30;</b></p><p><b>　　零件圖</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我了解到自己在傳動軸設(shè)計(jì)方面還有很多不足，但在實(shí)踐過程中加深了我對軸類零件的了解。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)自己的知識有很多漏洞，看到了自己的實(shí)

87、踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高。</p><p>　　在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我綜合運(yùn)用了教材、機(jī)械類書籍和其他選修課程的理論知識和生產(chǎn)實(shí)際知識，使理論知識與生產(chǎn)實(shí)際知識緊密結(jié)合起來，從而這些知識得到進(jìn)一步的鞏固、加深和擴(kuò)展。</p><p>　　同樣，也為后續(xù)走入社會對專業(yè)課的學(xué)習(xí)、工作文件設(shè)計(jì)及工程問題的解決打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　在

88、此，我想說：生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果，也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。這次課程設(shè)計(jì)，對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！</p><p>　　所以說，坐而言不如立而行，對于本專業(yè)知

89、識來講，還是應(yīng)該自己動手實(shí)際操作才會有深刻理解。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！</p><p>　　這次做論文的經(jīng)歷使我受益匪淺，我感受到做論文就像做事一樣，是自己的學(xué)習(xí)過程、努力過程、研究過程，在次過程中。本次設(shè)計(jì)我綜合性地運(yùn)用幾年內(nèi)所學(xué)知識去分

90、析、解決每一個(gè)問題，所學(xué)知識得到疏理和運(yùn)用，它既是一次檢閱，又是一次鍛煉。感到自己的實(shí)踐動手、動筆能力得到鍛煉，增強(qiáng)了即將跨入社會去競爭，去創(chuàng)造的自信心。</p><p>　　就我個(gè)人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己即將從事的工作進(jìn)行更深刻的了解，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力和社會實(shí)踐能力。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我遇到了很多的問題，**老師給了許多的幫助和鼓勵(lì)，

91、并得到了機(jī)電工程系有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在次過程中，**老師和付石磊老師隨時(shí)詢問我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況并細(xì)心的指導(dǎo)我，在此表示衷心的感謝。</p><p>　　最后，我再次感謝指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過我的老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)，謝謝你們！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]蘇建修主編.《機(jī)械制造基礎(chǔ)》.北京：機(jī)械工

92、業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[2]孫平主編.《機(jī)械制造基礎(chǔ)..北京：國防工業(yè)出版社，1998.</p><p>　　[3]管殿柱主編.《AutoCAD2005機(jī)械制圖》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[4]楊琳主編.《數(shù)控車床加工工藝與編程》.北京：中國勞動社會保障出版社，2005.</p><p>　　

93、[5]趙政主編.《數(shù)控銑床/加工中心加工工藝與編程》.北京：中國勞動社會保障出版社，2006</p><p>　　[6]吳道金主編.《金屬切削原理及刀具》.重慶：重慶大學(xué)出版社，1993.</p><p>　　[7]邱宣懷主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)》.北京：高等教育出版社，1997.</p><p>　　[8]何銘新，錢可強(qiáng)主編.《機(jī)械制圖》.北京：高等教育出版社，2004.