齒輪泵主動(dòng)軸課程設(shè)計(jì)說明書

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?cè)趯W(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?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)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(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(cè)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(qǐng)各位老師給予批評(píng)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(duì)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。灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度高，耐磨性、減振性好，對(duì)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>　　（2）、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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)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(duì)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、;　?。ㄈ┕に嚶肪€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(duì)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(jí)。</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(jí)；</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(jí)；</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(jí)；&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(jí),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(jí)；</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(cè)》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>　?。?）確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》（以下簡稱《切削手冊(cè)》）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(cè)》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(cè)》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>　?。?）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>　?。?）確定端面最大加工余量：1mm</p><p>　　（2）確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》（以下簡稱《切削手冊(cè)》）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>　　（3）計(jì)算切削速度：按《切削手冊(cè)》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(cè)》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>　?。?）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(jí)。</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(duì)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(jí)，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(duì)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(cè)》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>　　（3）確定切削速度和工作臺(tái)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>　　（式5.2）</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(tái)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(tái)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>　?。ㄊ?.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(cè)》選砂輪選擇結(jié)果為：A46KV6P 300×50×230。查《金屬工藝人員手冊(cè)》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(cè)》)，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>　?。?）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(cè)》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(tái)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(cè)》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(duì)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(duì)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(duì)我的幫助和指導(dǎo)。</p><p><b>　　四、主要參考資料</b></p><p>　?、薄稒C(jī)械制造工藝設(shè)