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1、 C620Ⅰ軸的結構特點及設計 一、設計的目的 畢業(yè)設計是大學中的一項重要內容，是完成教學計劃達到教學目標，是培養(yǎng)我創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)；也是自己知識和能力深化和升華的重要過程。 本畢業(yè)設計應達到以下教學目的： 1、進一步加深我對機械制造工藝學理論知識的理解； 2、培養(yǎng)我的綜合應用機械制造工藝學和其他多門課程的理論知識解決實際問題的能力；培養(yǎng)學生的實踐和實際動手能力、提高我的全面素質。 3、通過查閱相關手冊，掌握獲取工程數(shù)據(jù)的方法，提高我收集信息、對信息進行價值判斷、信息整理、信息加工的能力； 4、培養(yǎng)我制訂機械加工工藝規(guī)程的原則、步驟和方法； 5

2、、培養(yǎng)我掌握機床夾具設計的基本原理、方法和步驟，進一步提高我的工程設計能力； 6、培養(yǎng)我的編寫技術文件的能力。 7、為即將走上工作崗位的我打下一個良好的基礎 二、零件的結構特點及設計要求 C620Ⅰ軸的結構特點： 1）C620Ⅰ軸是C620車床中的關鍵零件之一、主要用于傳遞旋轉運動和扭矩、支撐傳動零件（齒輪、軸承）、承受載荷以及保證裝在軸上的零件的回轉精度； 2）該零件是回轉體零件，屬于階梯軸； 3）該零件的長度與直徑之比小于20，所以為剛性軸； 4）該零件的主要加工表面是內、外旋轉表面，次要表面有鍵槽、花鍵、螺紋和橫向孔； 5）機械加工工藝主要是車削、磨削，其次是銑削和鉆削

3、； 2、零件結構設計要求： 1)合理的結構設計。 2)足夠的剛度。 3)具有一定的尺寸、形狀、位置精度和表面質量。 4)具有足夠的耐磨性、抗振性及尺寸穩(wěn)定性。 5)足夠的抗疲勞強度。 三、C640車床Ⅰ軸主要部分的作用及技術要求 上圖為C620車床Ⅰ軸零件圖。由零件圖可知，該主軸呈階梯狀，其上有安裝支承軸承、滑動軸承的圓柱面，安裝摩擦離合器的花鍵，安裝擺桿的深孔，安裝定位銷的定位孔，安裝聯(lián)接緊固螺母的螺紋等。 1、該軸主要部分的作用： 1）支承軸頸 支承軸頸是用來安裝支承軸承，是主軸部件的裝配基準面，所以它的制造精度直接影響到主軸部件的回轉精度。 2）配合軸頸

4、 配合軸頸是與齒輪孔相配合的表面，對支承軸頸應有一定的同軸度要求，否則引起主軸傳動嚙合不良，當主軸轉速很高時，還會影響齒輪傳動平穩(wěn)性并產(chǎn)生噪聲。 2、技術要求： 1） 尺寸精度 軸類零件的主要表面常為兩類：一類是與軸承的內圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT 4~IT7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為IT6~IT9。臺階長度的精度要求一般視需要而定，沒有特殊要求時可為IT10~IT12,一般不標出。 2）幾何形狀精度 主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應限制在尺寸公

5、差范圍內，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。 3）位置精度 主要指裝配傳動件的軸頸與支承軸頸的同軸度和臺階斷面的跳動。一般要求0.01mm~0.03mm，高精度軸通常為0.001mm~0.005mm。 4） 表面粗糙度 軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟性來確定。支承軸頸常為0.2~1.6μm，傳動件配合軸頸為0.4~3.2μm。 5）其他 熱處理及外觀修飾等要求。 4、 零件毛坯的選擇及熱處理 1、軸類零件的材料 常用45鋼，中等精度、轉速較高的軸可選用40Cr；精度較高的軸可選用GCr15或65Mn；形狀結構復雜的軸（如

6、曲軸、凸輪軸等）也可選用球墨鑄鐵(QT600-2、QT600-3)；對高速、重載的軸，選用20CrMnNi、20Mn2B或20Cr等。該零件使用45鋼，經(jīng)正火、調質及部分表面淬火等熱處理，即可達到所要求的強度、韌性和硬度。所以選45號剛。 2、軸類毛坯

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10、 常用的毛坯有軋制件（型材）和鍛件毛坯，大型軸或結構復雜的軸采用鑄件毛坯。對于該軸則適用鍛件毛坯，因為毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度。鍛造的方法有自由鍛和模鍛兩種，自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯；模鍛毛坯精度較高、加工余量小、生產(chǎn)率高，但模具制造費用高，適于中批以上生產(chǎn)的中小型毛坯。因為是單件生產(chǎn)，所以選自由鍛毛坯。 3、 軸類零件的熱處理 選擇合適的材料并在整個加工過程中安排足夠和合理的熱處理工序，對于保證主軸的力學性能、精度要

11、求和改善其切削加工性能非常重要。零件的熱處理主要包括： 1）毛坯熱處理 車床主軸的毛坯熱處理一般采用正火，其目的是消除鍛造應力，細化晶粒，并使金屬組織均勻，以利于切削加工。 2）預備熱處理 在粗加工之后半精加工之前，安排調質處理，目的是獲得均勻細密的回火索氏體組織，提高其綜合力學性能，同時，細密的索氏體金相組織有利于零件精加工后獲得光潔的表面。 3）最終熱處理 最終熱處理一般安排在半精加工之后，精加工之前，局部淬火產(chǎn)生的變形在最終精加工時得以糾正。 五、基準的選擇 1、粗基準的選用原則 1）保證不加工表面與加工表面相互位置要求原則。當有些不加工表面與加工表面之間有相互位置要

12、求時，一般不選擇加工表面作為粗基準。 2）保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應選擇重要加工表面為粗基準。 3）粗基準不重復使用的原則。粗基準的精度低，粗糙度數(shù)值大，重復使用會造成較大的定位誤差，因此，同一尺寸方向的粗基準，通常只允許使用一次。 2、精基準的選用原則 1）基準重合原則。盡可能使設計基準和定位基準重合，以減少定位誤差。 2）基準統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準加工個表面，以保證各表面的位置精度。如軸類零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準。 3）互為基準原則。當兩個加工表面間的位置精度要求比較高的時候，可用互為基準的原則反復加工。 3、確定零件的定位基準 零件加

13、工中，為了保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準時，應遵循基準重合、基準統(tǒng)一和互為基準等重要原則，并能在一次裝夾中盡可能加工出較多的表面。 1、粗基準的選擇 為取得兩中心孔作為精加工的定位基準，所以機械加工的第一道工序是鉆兩端面中心孔。為此可選擇零件外圓柱表面作為粗基準，加工出兩端中心孔。這樣，當反過來再用中心孔定位，加工零件時，可以獲得均勻的加工余量，有利于保證零件的加工精度。 2、精基準的選擇 為了避免基準重合誤差，考慮工藝基準與設計基準和各工序基準的統(tǒng)一，以及盡可能在一次裝夾中加工較多的工作表面，所以在精加工的全部工序中均采用二中心孔位定位基準。中心孔在使用過程中的磨損會影

14、響定位精度，故必須經(jīng)常注意保護并及時保修。特別是在關鍵的精加工工序之前，為了保證和提高定位精度，均需要重新修整中心孔。 六、安排加工順序的幾個問題 1)深孔加工應安排在調質后進行 鉆孔雖然屬粗加工工序，但卻宜安排在調質后進行。因為零件經(jīng)調質后徑向變形大，如先加工深孔后調質處理，會使深孔變形，而得不到修正（除非增加工序），安排調質處理后鉆深孔，就避免了熱處理變形對孔的形狀的影響。 2）外圓表面的加工順序 對軸上的各階梯外圓表面，應先加工大直徑的外圓，后加工小直徑外圓，避免加工初始就降低工件剛度。 3）銑花鍵和鍵槽等次要表面的加工安排在精車外圓之后，否則在精車外圓時產(chǎn)生斷續(xù)切削，影響車削精度，也易損壞刀具。 七、工序加工中的主要問題 鍵槽和定位孔的對刀方法： 1) 使用專用對刀游標卡尺對刀。按圖a所示方法進行第一次測量，記住游標卡尺讀數(shù)；將游標卡尺旋轉180度，角鐵接觸銑刀右側，游標卡尺接觸工件左側進行第二次測量，又得一讀數(shù)，兩次讀數(shù)差的1/2則為工作臺移動數(shù)。 2) 如圖b所示，定位塊安裝在百分表座適當高度并與工件側母線貼平，百分表測頭與銑刀側面接觸，得一讀數(shù)并記??；將百分表及表座移至工件另一側，移動百分表及表座，使定位塊與工件母線貼平，得百分表另一讀數(shù)，兩讀數(shù)差的1/2即為工作臺移動讀數(shù)，這樣銑刀即可對中。 4