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1、湖南工業(yè)大學 機 械 制 造 課 程 設 計 資 料 袋 機械工程 學院（系、部） _____2011 ～ 2012 學年第 1 學期 課程名稱 機械制造基礎課程設計 指導教師 職稱 學生姓名 專業(yè)班級 學號 題 目 傳動軸的機械加工工藝規(guī)程設計 成 績 起止日期2011年_12月_19日～2010年 12 月 25日

2、 目 錄 清 單 序號 材 料 名 稱 資料數(shù)量 備 注 1 課程設計任務書 1張 2 課程設計說明書 1本 3 課程設計圖紙 1張 零件圖 4 機械加工工藝過程卡片 1張 5 機械加工工序卡片 一套 10張 6 湖南工業(yè)大學課程設計任務書 2011—2012 學年第 一 學期 機械工程 學院（系、部）機械工程及其自動化 專業(yè) 機工091班級 課程名稱： 機械制造技術(shù)基礎 設計題目：

3、 傳動軸的機械加工工藝規(guī)程設計 完成期限：自 2011年 12月 19 日 至 2011 年 12 月25 日共 1 周 內(nèi) 容 及 任 務 一、 設計的主要技術(shù)參數(shù) 二、 設計任務 根據(jù)零件圖對零件進行工藝分析，編制工藝文件。 三、設計工作量 ① 根據(jù)零件圖對零件進行工藝分析 ② 計算零件的生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 ③ 確定毛坯的種類和制造方法 ④ 確定毛坯的尺寸和公差 ⑤ 擬定加工路線 ⑥ 確實各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差 ⑦ 選擇各工序的機床設備及刀具、量具等工藝裝

4、備 ⑧ 確定各工序的切削用量 ⑨ 編制工藝文件 進 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 2011年12月19日~2011年12月20日 分析零件、并且確定生產(chǎn)類型以及生產(chǎn)毛坯 2011年12月20日~2011年12月24日 工藝規(guī)程設計以及制作工藝卡 2011年12月25日 整理、排版說明書以及準備答辯 參 考 資 料 1、趙家奇,機械制造工藝學課程設計指導書(2版),機械工業(yè)出版社,2006年. 2、曾志新,呂明主編,機械制造技術(shù)基礎,:武漢理工大學出版社,2001年. 3、李益明主編,機械制造工藝設計簡明手冊,機械工業(yè)出版社,1993年. 4、肖詩綱

5、主編,切削用量手冊,機械工業(yè)出版社,1993年. 5、金屬切削機床夾具設計手冊.上海柴油機廠工藝設備研究所編,機械工業(yè)出版社，1987年. 指導教師（簽字）： 年 月 日 系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日 機械制造技術(shù)基礎 課程設計 課題名稱： 傳動軸的機械加工工藝規(guī)程設計 班級： 姓名：

6、 學號： 指導老師： 成績： 機械工程學院 目 錄 一．機械制造課程設計的目的………………………………1 二．生產(chǎn)綱領的計算與生產(chǎn)類型的確定……………………1 1.生產(chǎn)類型的確定………………………………………………………………1 2.生產(chǎn)綱領的計算………………………………………………………………2 三．傳動軸的工藝性分析………………

7、……………………3 1.軸的工作原理…………………………………………………………………3 2.零件圖樣分析…………………………………………………………………3 3.零件的工藝分析………………………………………………………………4 4．傳動軸的表面粗糙度、形狀和位置精度要求……………………………… 5．審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性……………………………………………………… 四．選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖………………5 1．毛坯的選擇…………………………………………………………………5 2．確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量……………………………………6 五．選擇傳動軸的加工方法，

8、制定工藝路線………………9 1．定位基準的選擇……………………………………………………………9 2．零件表面加工方法的確定…………………………………………………9 3.加工階段的劃分……………………………………………………………10 4.工序的集中與分散…………………………………………………………10 5.加工順序的安排……………………………………………………………11 6.傳動軸工藝路線的確定……………………………………………………12 六．機床設備的選用…………………………………………13 1．機床設備的選用……………………………………………………………13 2．工藝裝備

9、的選用……………………………………………………………13 七．工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計算………13 八．確定工序的切削用量……………………………………18 九．課程設計體會……………………………………………20 十．參考文獻…………………………………………………21 一．機械制造課程設計的目的 1.加強對課堂知識的理解。通過課程設計可以使我們更熟悉書本知識，能更加熟練地運用書本知識。 2.培養(yǎng)工程意識。通過課程設計，綜合生產(chǎn)實際，貼近就業(yè)崗位，培養(yǎng)學生分析和解決機械制造工程的實際問題，培養(yǎng)工程意識，做到學以致用。 3.訓練基本技能。通過課程設計使學生掌握工藝規(guī)

10、程和工藝裝備設備設計的方法和步驟，初步具備設計工藝規(guī)程和工藝裝備的能力，進一步培養(yǎng)學生識圖、繪圖、計算和編寫技術(shù)文件的基本技能。 4.培養(yǎng)質(zhì)量意識。技術(shù)設計是根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求而進行的，應在保證質(zhì)量的前提下，充分考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。通過課程設計，可強化質(zhì)量意識，使學生學會協(xié)調(diào)技術(shù)性和經(jīng)濟性的矛盾。 5.培養(yǎng)規(guī)范意識。通過課程設計，使學生養(yǎng)成遵守國家標準的習慣，學會使用與設計有關的手冊、圖冊、標準和規(guī)范。 二．生產(chǎn)類型的確定與生產(chǎn)綱領的計算 機械加工的工藝規(guī)程的詳細程度與生產(chǎn)類型有關，不同的生產(chǎn)類型由產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領來區(qū)別。 1.生產(chǎn)類型的確定 （1）零件的生產(chǎn)類

11、型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制定具有決定性的影響。機械制造的生產(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。按重型機械、中型機械、和輕型機械的年生產(chǎn)量列出了不同的生產(chǎn)類型的規(guī)范如表1 表1 各種生產(chǎn)類型的規(guī)范 生產(chǎn)類型 零件的年生產(chǎn)綱領/件/年 重型機械 中型機械 輕型機械 單件生產(chǎn) ≤5 ≤20 ≤100 小批生產(chǎn) 5～100 20～200 100～500 中批生產(chǎn) 100～300 200～500 500～5000 大批生產(chǎn) 300～1000 500～5000

12、 5000～50000 大量生產(chǎn) ＞1000 ＞5000 ＞50000 (2)生產(chǎn)類型的劃分要考慮生產(chǎn)綱領還得考慮產(chǎn)品本身的大小及其結(jié)構(gòu)的復雜性。 2.生產(chǎn)綱領的計算 （1）生產(chǎn)綱領是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領的大小對生產(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)綱領的計算方式 N=Qn(1+α%+β%) 結(jié)合生產(chǎn)實際：零件的備品率α%和零件的平均廢品率β%分別取4%和6%，產(chǎn)品的年產(chǎn)量Q要求為200件/年，每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為1件/臺。所以綜合以上數(shù)據(jù)代入上式中得： N=22

13、1件 （3）減速箱輸出軸的體積估計為 零件的質(zhì)量估計為m=3.1kg 查表1可得其屬于輕型零件，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。 三．傳動軸的工藝性分析 1.傳動軸的工作原理 軸上的兩個齒輪或是帶輪均置于箱體外，作用是傳遞動力，所以材料具有較高的抗彎強度、扭轉(zhuǎn)強度。 2.零件圖樣分析 （1）該零件軸段的安排是呈階梯型，中間粗兩端細，符合強度外形原則，便于安裝和拆卸。其加工精度要求較高，要有較高的形位公差，表面粗糙度最高達到了1.6m。零件的中心軸是設計基準和工藝基準。 （2）φmm對公共軸線的圓跳動為0.012mm。 （3）φ29mm的左端面對公共軸線的圓

14、跳動度為0.015mm。 （4）φmm40mm鍵槽對基準B的對稱度為0.012mm。 （5）φmm20mm鍵槽對基準C的對稱度為0.012mm。 （6）零件的材料為45鋼。 （7）調(diào)質(zhì)處理，表面硬度為220-250HBS。 （8）φmm為軸承配合，所以軸表面的精度，配合要求較高，Ra為1.6m。 （9）各軸肩處過渡圓角R=1.5mm。 （10）軸端加工出45倒角，是為了便于裝配。 3.零件的工藝分析 （1）零件的毛坯材料為45，是典型的軸用材料，綜合機械性能良好。該材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理之后具有良好的力學性能和切削加工性能。經(jīng)淬火加高溫回火后具有良好的綜合

15、力學性能，具有較高的強度、較好的韌性和塑性。 （2）該軸式階梯軸，其結(jié)構(gòu)復雜程度一般。根據(jù)表面粗糙度要求和生產(chǎn)類型，表面加工分為粗加工和精加工。加工時應把精加工和粗加工分開，這樣經(jīng)多次加工以后逐漸減少零件的變形誤差。 （3）此零件的毛坯為模鍛件，外形不需要加工。 （4）該軸的加工以車削為主，車削時應保證外圓的同軸度。 （5）在精車前安排了熱處理工藝，以提高軸的疲勞強度和保證零件的內(nèi)應力減少，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糾正。 （6）同一軸心線上各軸孔的同軸度誤差會導致軸承裝置時歪斜，影響軸的同軸度和軸承的使用壽命。所以在車削磨削過程中，要保證其同軸度。

16、 4 .傳動軸的表面粗糙度、形狀和位置精度要求見表2 表2 加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差及精度等級 表面粗糙度Ra（m） 形位公差 主軸左軸面 φ IT7 3.2 ↗ 0.025 A 主軸左軸面 φ35 12.5 主軸左軸面 φ IT6 1.6 ↗ 0.012 A 0.004 φ45軸面 φ45 12.5 主軸右軸面 φ IT6 1.6 ↗ 0.012 A 0.004 主軸右軸面 φ35 12.5 主軸右端面 φ IT7 3.2 ↗ 0.025 A

17、 8740鍵 8740 IT7 6.3 0.012 B 8720鍵 8720 IT7 6.3 0.012 C 5．審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性 （1）結(jié)構(gòu)力求簡單、對稱，橫截面尺寸不應該有突然地變化。 （2）應有合理的模面和圓角半徑 （3）45剛具有良好的鍛性 四．選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 1．毛坯的選擇 因為傳動軸在工作過程中要承受沖擊載荷、扭轉(zhuǎn)力矩,且載荷比較大。為增強它的抗扭強度和沖擊韌度，毛坯應選用優(yōu)質(zhì)低碳鋼。因為生產(chǎn)類型屬于小批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率宜采用模鍛方法制造毛坯。 2．確定毛坯的尺寸公差及機械加

18、工余量 （1） 公差等級 根據(jù)零件圖各個部分的加工精度要求，鍛件的尺寸公差等級為8-12級，加工余量等級為普通級，故取IT=12級。 （2） 鍛件的質(zhì)量估算與形狀復雜系數(shù)S的確定。 鍛件的質(zhì)量為 =3.1kg 形狀系數(shù)S等于mf/mn其中mf為鍛件的質(zhì)量，mn為相應的鍛件外廓包容體質(zhì)量， S=3.1/3.9=0.786 根據(jù)S值查相關文獻可知鍛件的形狀復雜系數(shù)為S1級，即簡單級。 （3） 零件表面粗糙度 根據(jù)零件圖可知該軸各加工表面的粗糙度至少為1.6m。 （4） 毛坯加工余量的確定 根據(jù)上面估算的鍛件的質(zhì)量、形狀復雜系數(shù)與零件的長度，查表可得單邊余量的范圍為1.7～2.

19、2mm。由于零件為階梯軸，可以把臺階相差不大的軸的毛坯合成為同一節(jié)。 ① 對軸左端φ和φ35的外圓端面，為了提高加工效率，可以作為同一臺階。 根據(jù)φ外圓表面粗糙度3.2m的要求，對其加工方案為粗車——半精車——精車。 由工藝手冊查得：精車的加工余量為1.1，半精車的加工余量為1.5，粗車的加工余量為4.5，所以總加工余量為7.1，取加工余量為10，修正粗車余量為7.4 。 精車后工序的基本尺寸為26，其他各工序的基本尺寸為: 精車：29+1.1=30.1 半精車：30.1+1.5=31.6 粗車：31.6+7.4=39 確定各工序的加工經(jīng)濟精度和表面粗糙度：精車后為IT7，Ra

20、3.2m，半精車后為IT8，Ra6.3m ，粗車后為IT11，Ra12.5m。 對35的外圓端面，加工方案為粗車。粗車的加工余量為4.0，其工序尺寸為 粗車：35+4.0=39 ② 對軸左端φ的外圓端面，根據(jù)其表面粗糙度為1.6m，確定其加工方案為：粗車——半精車——磨削。 查工藝手冊得：磨削的加工余量為0.4,半精車的加工余量為1.5，粗車的加工余量為4.5，總的加工余量為6.4，取總的加工余量為7，將粗車的加工余量修正為5.1 。 磨削后工序的基本尺寸為35mm，其它各工序的基本尺寸為： 磨削：36+0.4=36.4 半精車：36.4+1.5=37.9 粗車：37.9+5.

21、1=43 確定各工序的加工經(jīng)濟精度和表面粗糙度：磨削后為IT6，Ra為1.6m。半精車后為IT8,Ra為6.3m，粗車后為IT11,Ra為12.5m。 ③ 對φ45和右端φ的外圓端面的毛坯加工余量的確定：由于臺階相差較小，在確定毛坯時可處于同一臺階面。 對φ45的外圓端面，加工方案為粗車。粗車的加工余量為2.0，其工序尺寸為 粗車：45+2.0=47 以右端φ為對象，其外圓的表面粗糙度Ra為1.6m ,確定其加工方案為：粗車——半精車——磨削。 查工藝手冊得：磨削的加工余量為0.4,半精車的加工余量為1.5，粗車的加工余量為4.5，總的加工余量為6.4，取總的加工余量為7，將粗車的

22、加工余量修正為5.1 。 磨削后的尺寸為35，其它各工序的基本尺寸為： 磨削：36+0.4=36.4 半精車：36.4+1.5=37.9 粗車：37.9+5.1=43 確定各工序的加工經(jīng)濟精度和表面粗糙度：磨削后為IT6，Ra為1.6m。半精車后為IT8,Ra為6.3m，粗車后為IT11,Ra為12.5m。 ④ 對軸右端φ35和φ的外圓端面，為了提高加工效率，可以作為同一臺階。 根據(jù)φ外圓表面粗糙度3.2m的要求，對其加工方案為粗車——半精車——精車。 由工藝手冊查得：精車的加工余量為1.1，半精車的加工余量為1.5，粗車的加工余量為4.5，所以總加工余量為7.1，取加工余量為

23、10，修正粗車余量為7.4 。 精車后工序的基本尺寸為26，其他各工序的基本尺寸為: 精車：26+1.1=27.1 半精車：27.1+1.5=28.6 粗車：28.6+7.4=36 確定各工序的加工經(jīng)濟精度和表面粗糙度：精車后為IT7，Ra3.2m，半精車后為IT8，Ra6.3m ，粗車后為IT11，Ra12.5m。 對35的外圓端面，加工方案為粗車。粗車的加工余量取為2.0，其工序尺寸為 粗車：35+2.0=37 ⑤ 對軸端面加工余量的確定： 根據(jù)軸的尺寸長度與零件直徑，查工藝手冊得端面的加工余量為2 。 五 選擇傳動軸的加工方法，制定工藝路線 1．

24、定位基準的選擇 正確的選擇定位基準是設計工藝過程中的一項重要的內(nèi)容，也是保證加工精度的關鍵，定位基準分為精基準和粗基準，以下為定位基準的選擇。 （1）粗基準的選擇 粗基準的選擇應能保證加工面與非加工面之間的位置精度，合理分配各加工面的余量，為后續(xù)工序提供精基準。所以為了便于定位、裝夾和加工，可選軸的外圓表面為粗基準，或用外圓表面和頂尖孔共同作為粗基準。用外圓表面定位時，因基準面加工和工件裝夾都比較方便，一般用卡盤裝夾。為了保證重要表面的粗加工余量小而均勻，應選該表面為粗基準，并且要保證工件加工面與其它不加工表面之間的位置精度。 （2）精基準的選擇 根據(jù)傳動軸的技術(shù)要求和裝配

25、要求，應選擇軸左端面φ和φ為精基準。零件上的很多表面都可以以兩端面作為基準進行加工?？杀苊饣鶞兽D(zhuǎn)化誤差，也遵循基準統(tǒng)一原則。兩端的中心軸線是設計基準。選用中心軸線為定位基準，可保證表面最后的加工位置精度，實現(xiàn)了設計基準和工藝基準的重合。由于兩軸面的精加工工序要求余量小且均勻，可利用其自身作為基準。 2．零件表面加工方法的確定 根據(jù)零件圖上各表面的加工要求以及材料性質(zhì)等因素，以車削加工為主，由于φ兩個端面的粗糙度Ra為1.6m，采用磨削加工。 傳動軸各表面的具體加工方法如表3 表3 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra（m） 加工方法 φ外圓面 IT7 3.

26、2 粗車——半精車——精車 φ35外圓面 IT12 12.5 粗車 φ外圓面 IT6 1.6 粗車——半精車——磨削 φ45外圓面 IT12 12.5 粗車 φ外圓面 IT6 1.6 粗車——半精車——磨削 φ35外圓面 IT12 12.5 粗車 φ外圓面 IT7 3.2 粗車——半精車——精車 8740鍵槽 IT7 6.3 粗銑 8720鍵槽 IT7 6.3 粗銑 3.加工階段的劃分 ①劃分的原因：保證加工質(zhì)量合理，劃分加工階段能合理地使用機床設備，便于熱處理工序的安排，便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，保護精加工過后的表面。

27、 ②階段的劃分：傳動軸的加工質(zhì)量要求較高，其中表面粗糙度要求最高為Ra 1.6m，另外幾處圓跳動也有較高的位置精度要求。精加工方案的確定，可將加工階段分為粗加工，半精加工和精加工等幾個階段。粗加工階段主要是為了切除各加工表面上的大部分余量，提高生產(chǎn)量。將左端26mm和35mm的精基準的粗加工完成，可以保證后續(xù)工序都采用精基準進行定位加工，從而保證其它表面的精度要求，粗車左右端面。在半精加工階段，是為各主要表面的精加工做準備，完成φ、φ、φ35、φ45軸表面的加工。在精加工階段，對φ進行加工。使其達到規(guī)定的質(zhì)量要求。車削加工完成后則對鍵槽進行銑削。 4.工序的集中與分散 該軸的生產(chǎn)類

28、型為小批量生產(chǎn)，零件的結(jié)構(gòu)復雜程度一般，但有較高的技術(shù)要求，可選用工序集中原則安排軸的加工工序。采用通用機床和部分高生產(chǎn)率專用設備，配用專用夾具，與部分劃線法達到精度，以減少工序數(shù)目，縮短工藝路線，提高生產(chǎn)效率。采用工序集中原則，有利于保證各加工面之間的位置精度要求，節(jié)省安裝工件的時間，減少工件的搬動次數(shù)，使生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)組織工作得到簡化，工作裝夾次數(shù)減少，輔助時間縮短。 5.加工順序的安排 （1）機械加工工序 ①按先基準平面后其他的原則：機械加工工藝安排是總是先加工好定位基準面，所以應先安排為后續(xù)工序準備好定為基準。先加工精基準面，然后車表面外圓。 ②按先粗后精的原則：

29、先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求較高的各主要表面，后安排精加工。 ③按先主后次的原則:先加工主要表面，如車外圓各個表面，端面等。后加工次要表面，如銑鍵槽等。 ④先外后內(nèi)，先大后小原則：加工階梯外圓時先加工直徑較大的后加工直徑小的。 ⑤次要表面的加工安排：鍵槽等次要表面的加工通常安排在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。 ⑥對于φ加工質(zhì)量要求較高的表面，安排在后面，并在前幾道工序中注意形位公差，在加工過程中不斷調(diào)整、保證其形位公差。 ⑦先面后孔原則：先加工端面，再銑鍵槽。 （2）熱處理工序的安排 在切削加工前宜安排正火處理，以提高改善軸的硬度，消除毛坯的

30、內(nèi)應力，改善其切削性能。在粗加工后進行調(diào)質(zhì)處理，能提高軸的綜合性能。最終熱處理安排在半精車之后磨削加工之前。這樣能夠提高材料強度、表面硬度和耐磨性。在精加工之前安排表面淬火，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形，提高表面耐磨性。 （3）輔助工序的安排 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工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該軸的工序安排順序為：基準加工——主要表面粗加工——熱處理——主要表面半精加工——主要表面的精加工（磨削）——銑鍵槽——去毛刺、淬火回火等。 6.傳動軸工藝路線的確定 根據(jù)以上的加工工藝過程

31、的分析確定零件的工藝路線如表4 表4 工序號 工序名稱 機床設備 刀具 量具 10 粗車左右端面及45倒角 CA6140 45刀 游標卡尺 20 粗車外圓 CA6140 90刀 游標卡尺 30 調(diào)質(zhì)處理 40 半精車外圓 CA6140 90刀 游標卡尺、尺規(guī) 50 校 正 游標卡尺 60 精車外圓 CA6140 90刀 游標卡尺 70 磨削 M1412 砂輪 游標卡尺 80 銑鍵槽 銑床X083 銑刀 游標卡尺 90 車槽 CA6140 切斷刀 游標卡尺 100 去毛刺

32、 手錘 110 清洗 120 最終熱處理 卡尺 塞規(guī) 130 檢查 游標卡尺，卡規(guī)，塞規(guī)，直尺 六．機床設備的選用 1．機床設備的選用 在本方案中，傳動軸的生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，可以選用較高效率的專用機床和通用機床。根據(jù)該軸尺寸的大小要求，選用臥式銑床CA6140，外圓磨M1412。 2．工藝裝備的選用 在小批量生產(chǎn)的條件下，所用的刀具有通用道具和特殊刀具，量具有游標卡尺、卡尺、塞規(guī)等。另外還要用到夾具。 七．工序加工余量的確定，工序尺寸及公差的計算 （1）對軸左端φ外圓表面加工工藝路

33、線為：粗車——半精車——精車。由工序20、40、60組成，查表可得各個工序余量：精車余量為1.1mm,半精車余量為1.5mm，修正后的粗車余量為7.4mm?？偧庸び嗔繛?0mm。 計算各項工序尺寸：精車后達到圖紙上的尺寸φ，其表面粗糙度為Ra3.2m。 精車前尺寸：29+1.1=30.1mm 半精車前尺寸：30.1+1.5=31.6mm 粗車前尺寸：31.6+7.4=39mm 按照各工序所得到的經(jīng)濟精度所對應的值 精車的經(jīng)濟精度公差等級IT7，其公差值T1=0.021mm。 半精車的經(jīng)濟精度公差等級IT8，其公差值T2=0.033mm。 粗車的經(jīng)濟精度公差等級為IT11，其公差

34、值T3=0.13mm。 將上面的數(shù)據(jù)填入下表： 表7 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟精度（mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 精車 1.1 IT7 3.2 29 φ 半精車 1.5 IT8 6.3 30.1 φ30.10-0.033 粗車 7.4 IT11 12.5 31.6 φ31.60-0.13 鍛造 2 39 φ2 用計算法對精車徑向的工序量進行分析： 查表=1.1mm，則半精車的基本尺寸為=29+1.1=30.1mm。半精加工工序的經(jīng)濟加工精度等級達到IT8級。確定公差值為

35、0.033mm,所以=（30.1+0.02）mm。 工序最大余量=(30.1+0.02)-(29+0.034)=1.086mm 工序最小余量=（30.1-0.02）-（29+0.05）=1.03mm. (2)對軸左端φ35外圓表面，加工工藝路線為粗車，盡由工序20組成。查表可得粗車余量為4.0mm。取粗車的經(jīng)濟精度公差等級IT11，查表可確認其公差值為0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表 表6 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟精度（mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 粗車 4 IT11 12.5 35 φ35 鍛造

36、 2 39 φ392 （3）軸左端φ外圓表面。其加工路線為粗車——半精車——磨削。由工序20、40、70組成，據(jù)之前查到的加工余量得磨削余量為0.4 ，半精車為1.5 ，經(jīng)修正后的粗車余量為5.1 。確定總加工余量為7 。 計算各工序尺寸： 磨削前：36+0.4=36.4 半精車之前：36.4+1.5=37.9 粗車前：37.9+5.1=43 按照加工方法能達到的經(jīng)濟精度給各工序尺寸確定公差,查工藝手冊可知每道工序的經(jīng)濟精度所對應的值為： 取磨削的經(jīng)濟精度公差等級為IT6，其公差值為T1=0.016mm。

37、 取半精車的經(jīng)濟精度公差等級IT8，其公差值為T2=0.039mm。 取粗車的經(jīng)濟精度公差等級IT11，其公差值為T3=0.16mm。 其數(shù)據(jù)如下表 表5 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟精度（mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 磨削 0.4 IT6 1.6 36 φ 半精車 1.5 IT8 6.3 36.4 36.40-0.039 粗車 5.1 IT11 12.5 37.9 37.90-0.16 鍛造 2 43 432 現(xiàn)用計算法對磨削徑

38、向的工序量進行分析：查表得=0.4mm。則半精車基本尺寸為=36+0.4=36.4mm，半精加工工序的經(jīng)濟加工精度等級為IT8級。可確認其公差值0.039mm，故取=（36.40.02）mm。 工序最大余量=36.42-36.008=0.412mm 工序最小余量=(36.4-0.02)-(36+0.025)=0.365mm (4)對軸中端φ45外圓表面，加工工藝路線為粗車，盡由工序20組成。查表可得粗車余量為2.0mm。取粗車的經(jīng)濟精度公差等級IT11，查表可確認其公差值為0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表 表6 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟精度（mm）

39、 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 粗車 2 IT11 12.5 45 φ45 鍛造 2 47 φ472 （5）對軸右端φmm外圓表面，加工工藝路線為：粗車——半精車——磨削。由工序20、40、70組成。查工藝手冊得各加工余量：磨削余量為0.4 ，半精車為1.5 ，經(jīng)修正后的粗車余量為5.1 ，確定總加工余量為7。 磨削前：36+0.4=36.4 半精車之前：36.4+1.5=37.9 粗車前：37.9+5.1=43 取磨削的經(jīng)濟精度等級為IT6，公差值為T1=0.016mm。 取半精車的經(jīng)濟精度等級為IT8，公差

40、值為T2=0.039mm。 取粗車的經(jīng)濟精度等級為IT11，公差值為T1=0.16mm。 將以上數(shù)據(jù)填入表格 表8 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟精度（mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 磨削 0.4 IT6 0.8 36 φ 半精車 1.5 IT8 6.3 36.4 φ36.40-0.039 粗車 4.1 IT11 12.5 37.9 φ37.90-0.16 鍛造 2 43 φ432 （6）對軸右端φ35外圓表面，加工工藝路線為粗車，盡由工序20組成。查表可得粗車余量為2

41、.0mm。取粗車的經(jīng)濟精度公差等級IT11，查表可確認其公差值為0.16mm。將上面數(shù)據(jù)填入下表 表6 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟精度（mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 粗車 2 IT11 12.5 35 φ35 鍛造 2 37 φ372 （7）對軸右端φ外圓表面加工工藝路線為：粗車——半精車——精車。由工序20、40、60組成，查表可得各個工序余量：精車余量為1.1mm,半精車余量為1.5mm，修正后的粗車余量為7.4mm。總加工余量為10mm。 計算各項工序尺寸：精車后達到圖紙上的尺寸φ，

42、其表面粗糙度為Ra3.2m。 精車前尺寸：26+1.1=27.1mm 半精車前尺寸：27.1+1.5=28.6mm 粗車前尺寸：28.6+7.4=36mm 按照各工序所得到的經(jīng)濟精度所對應的值 精車的經(jīng)濟精度公差等級IT7，其公差值T1=0.021mm。 半精車的經(jīng)濟精度公差等級IT8，其公差值T2=0.033mm。 粗車的經(jīng)濟精度公差等級為IT11，其公差值T3=0.13mm。 將上面的數(shù)據(jù)填入下表： 表7 工序名稱 工序余量（mm） 加工經(jīng)濟精度（mm） 表面粗糙度Ra(m) 工序基本尺寸(mm) 尺寸、公差(mm) 精車 1.1 IT7 3.2 2

43、6 φ 半精車 1.5 IT8 6.3 27.1 φ27.10-0.033 粗車 7.4 IT11 12.5 28.6 φ28.60-0.13 鍛造 2 36 φ2 用計算法對精車徑向的工序量進行分析： 查表=1.1mm，則半精車的基本尺寸為=26+1.1=27.1mm。半精加工工序的經(jīng)濟加工精度等級達到IT8級。確定公差值為0.033mm,所以=（27.1+0.02）mm。 工序最大余量=(27.1+0.02)-(26+0.034)=1.086mm 工序最小余量=（27.1-0.02）-（26+0.05）=1.03mm。 （8）φ的左端有3

44、1mm的槽，粗糙度為6.3m，工序為09。 八、確定工序的切削用量 確定切削用量的原則：首先應選去盡可能大的背吃刀量，其次在機床動力和剛度允許的條件下，又滿足以加工表面粗糙度的情況下，選取盡可能大的進給量。最后根據(jù)公式確定最佳切削速度。 1、工序10，粗車軸的左右端面 該工序為兩個工步，工步1是以左邊定位。粗車右端面；工步2是以右邊定位，粗車左端面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工完成的，故其選用的切削用量相同。 ① 背吃刀量的確定： 根據(jù)加工余量，工步1和工步2的北吃刀量都為2.5mm ② 進給量的確定： 本設計采用的是硬質(zhì)合金車刀，工件材料是45

45、鋼，查表取進給量f＝0.86mm/r ③ 切削速度的計算： 硬質(zhì)合金車刀切削45鋼時，取切削速度V為60m/min，根據(jù)公式n=1000Vc/d，可得車床轉(zhuǎn)速n=100060/35r/min，查表CA6140的主軸轉(zhuǎn)速范偉為10~1400，1400~1580（r/min），符合要求。 2、工序20粗車及工序40半精車 ① 該工序為工步1粗車和工步2半精車，則進給量依次為 ap1=z=1.7mm， ap2=z=0.8mm ②查表得 粗車 f1=0.86mm/r ③半精車，取Vc為90m/min，則n=819r/min (n=1000Vc/d) 粗車，取Vc為60m/min

46、，則n=546r/min 3、工序40、工序60的過渡面部分 粗車尺寸為φ42軸段與φ35軸段的過渡端面 其切削用量與上述結(jié)論類似，不再計算 4、其余工序 ①粗車加工時，取f=0.81mm/r Vc=60m/min n=546 r/min ②半精車加工時，取f=0.51mm/r Vc=90m/min n=819 r/min ③精加工時，取f=0.2mm/r Vc=120m/min n=955 r/min 皆符合要求。 5、磨削加工軸段φ兩端 查表取磨削深度進給量為0.032mm 工件的運動速度為15m/min 背吃刀量等于磨削余量0.3mm

47、6、工序80，銑鍵槽 對8740mm鍵槽 粗銑：每一行程ap1 =0.3mm Vc=22mm/min fm=350 m/min 對8720mm鍵槽 粗銑，每一行程ap1=0.3mm Vc=21mm/min fm=370 mm/min 7、工序90，車退刀槽 取Vc為60m/min，則n=546r/min 九.課程設計體會 轉(zhuǎn)眼間，這次的畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲了。在老師的指導下，我收獲很多。通過此次設計，使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、機床的選擇等。學會了查相關手冊

48、、選擇使用工藝裝備等等，加深了我對理論知識的理解。在這次設計過程中，我也看到自己的不足之處，以前上課沒有學到的知識，在這次設計當中也涉及到了，使我真正感受到了知識的重要性。以下是我的收獲和不足之處： 收獲： （1）能把以前所學的各種知識，綜合的運用的這次設計中，鞏固了以前所學的知識。 （2）學會了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊。 （3）學會了，分析問題，解決問題的能力。 不足之處： （1）有些步驟，問題解決的方法不是很好，需在以后的學習、實踐中進一步改進。 （2）有些工藝路線制定的不是太好，而且余量、切削用量設計不是很精確，需在以后的實踐中積累經(jīng)驗，進一步改進。 總的

49、來說，這次設計，使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我思考、解決問題的能力。使我從中學到了以前在課內(nèi)根本就學不到的東西，讓我受益匪淺！ 十．參考資料 [1] 鄒青機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程北京：機械工業(yè)出版社，2008 [2] 崇凱機械制造技術(shù)基礎課程設計指南北京：化學工業(yè)出版社，2007 [3] 徐學林互換性與測量技術(shù)長沙：湖南大學出版社，2009 [4]肖詩綱主編,切削用量手冊,機械工業(yè)出版社,1993年. [5]金屬切削機床夾具設計手冊.上海柴油機廠工藝設備研究所編,機械工業(yè)出版社，1987年 [6]趙家奇,機械制造工藝學課程設計指導書(2版),機械工業(yè)出版社,2006年. [7]曾志新,呂明主編,機械制造技術(shù)基礎,:武漢理工大學出版社,2001年.