動(dòng)力軸零件加工工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書傅國(guó)光課程機(jī)械制造技術(shù)班

1、動(dòng)力軸零件加工工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書傅國(guó)光課程機(jī) 械制造技術(shù)班傅國(guó)光課程：機(jī)械制造技術(shù) 班級(jí)：機(jī)設(shè) 0611 指導(dǎo)老師：蔡海濤第 2 組： 學(xué)號(hào) 15-27，13 人， 組長(zhǎng)-傅國(guó)光， 副組長(zhǎng) -顧侃，湯灝波；小組成員：季雄 毛洪偉 施衛(wèi)國(guó) 杜勇健 繆智勇 何青 謝晉 周斌 曹曉斌 杜志君2008年 10月10日 目錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書 序言1、運(yùn)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型2、零件圖分析1.1 零件的作用1.2 零件的材料及其力學(xué)性能1.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析3、毛坯分析2.1 毛坯的選擇2.2 毛坯圖的設(shè)計(jì)4、工藝路線擬定3.1 定位基準(zhǔn)的選擇3.2 加工方法的確定5、加工順序的安排4.1 工序的安排4.2

2、 工序劃分的確定4.3 熱處理工序的安排4.4 擬定加工工藝路線4.5 加工路線的確定4.6 加工設(shè)備的選擇4.7 刀具的選擇6、工藝設(shè)計(jì)5.1 加工余量，工序尺寸，及其公差的確定5.2 專用夾具的選用7、零件加工工時(shí)定額與經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析6.1 工時(shí)定額的運(yùn)算與講明6.2 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的運(yùn)算與講明8、分析討論9、參考文獻(xiàn) 附件一、零件圖二、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡三、機(jī)械加工工序卡四、零件檢驗(yàn)卡機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目 ： 設(shè)計(jì)動(dòng)力軸的機(jī)械加工加工工藝規(guī)程 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求：一. 編制動(dòng)力軸零件加工工藝設(shè)計(jì)講明書 （超過(guò) 3000 字），其中附件 （國(guó)標(biāo)）：工藝過(guò)程卡（P134,圖卡獨(dú)立）；工序卡

3、（P136,圖卡合一）；檢 驗(yàn)卡（圖卡合一）。二. 每組提交 1 份電子文稿， 1 份書面文稿，其中圖、卡有小組每個(gè)成 員的簽字，以備答辯。三. 參考書目：機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) 、機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手 冊(cè)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 。序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基 礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)之后進(jìn)行的。這是我們進(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鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際訓(xùn)練。因此，它在 我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個(gè)人而言，我期望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己以后將從事的工作 進(jìn)行一次習(xí)慣性訓(xùn)練，從錘煉自己分析咨詢題、解決咨詢

4、題的能力，為今 后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。我也相信通過(guò)課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識(shí)點(diǎn)都聯(lián)系起來(lái)，系統(tǒng)而全面的 做好設(shè)計(jì)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)彭老師給予指教。2、零件圖分析2.1 零件的作用 題目所給的零件為動(dòng)力軸，其要緊作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，二是工作過(guò) 程中經(jīng)常承擔(dān)載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。2.2 零件的材料及其力學(xué)性能零件的材料為 45 鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透 性低，水淬時(shí)易生裂紋。小型件宜采納調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采納正火處理。 其價(jià)格較廉價(jià)，通過(guò)調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能，而且能獲得較 高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，局部淬火后再回火，

5、 表面硬度可達(dá) 52HR C-45HRC.2.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析零件材料： 45 鋼。切削加工性良好，無(wú)專門加工咨詢題，故加工中不 需要采納專門工藝措施。 刀具選擇范疇較大， 高速鋼或 YT 類硬質(zhì)合金均能 勝任。刀具幾何參數(shù)可按照不同刀具類型通過(guò)有關(guān)表格查取。零件組成表面：兩端面，外圓及其臺(tái)階面，兩端三角螺紋，鍵槽，倒 角。要緊表面分析：© 25外圓表面用于支承傳動(dòng)件，為零件的配合面及工 作面。要緊技術(shù)條件：© 25外圓精度要求：IT7粗糙度要求Ra1.6 m。它是 零件上要緊的基準(zhǔn)，兩端螺紋應(yīng)與之保持差不多的同軸關(guān)系，鍵槽亦與之 對(duì)稱。零件的總體特點(diǎn)：長(zhǎng)徑比達(dá) 12

6、，為較典型的細(xì)長(zhǎng)軸。3、毛坯的分析 毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初時(shí)期工作之一，也是 一個(gè)比較重要的時(shí)期，毛坯的形狀和特點(diǎn)（硬度，精度，金相組織等）對(duì) 機(jī)械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直截了當(dāng)阻礙，因此，合理選擇毛坯 在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)專門重要 的咨詢題。3.1、毛坯的選擇 毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及 在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法要緊有以下幾種： 1、型材 2、鍛造 3、鑄造 4、焊接 5、其他毛坯。按照零件的材料，舉薦用型材或鍛件，但 從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，如此不僅白費(fèi)材料，

7、而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭 強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量 為中批量，因此綜上所敘選擇鍛件中的模鍛。因此按照零件特點(diǎn)，可選棒 料。按照標(biāo)準(zhǔn)，比較接近并能滿足加工要求，可選© 30mm, 245mm。3.2、毛坯圖的設(shè)計(jì)毛坯（鍛件）圖是按照產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的， 經(jīng)查機(jī)械加工工藝手冊(cè)金 屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)知精車 -半精車-粗車各余量 ,從而可得毛坯余量 < 或查表得到 >4、工藝路線擬定4.1、定位基準(zhǔn)的選擇 工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí)，一樣選毛坯上未加工的表面作 為定位基準(zhǔn)，那個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件選

8、用© 30外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來(lái)加工 © 25外圓零件上要緊的基準(zhǔn)，兩端螺紋應(yīng)與之保持差不多的同軸關(guān)系，鍵 槽亦與之對(duì)稱。按照基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，加工階梯軸時(shí)，通常以兩中心孔為定 位基準(zhǔn)，如此，在同一定位基準(zhǔn)下加工的各檔外圓表面及端面容易保證較 高的位置精度，如圓跳動(dòng)、同軸度、垂直度等。采納同一定位基準(zhǔn)，還能 夠使各工序的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，便于設(shè)計(jì)制造。4.2、加工方法的確定在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的前提下，一切差不多上為能制造出更多的財(cái)寶和提 升勞動(dòng)率為目的，同樣的加工方法的選擇一樣考慮的是在保證工件加工要 求的前提下，譯稿工件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一樣按 照機(jī)械加工資料和工人的

9、體會(huì)來(lái)確定。由于方法的多種多樣，工人在選擇 時(shí)一樣結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場(chǎng)的加工條件來(lái)確定最佳的加工方案。同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工件的具體情形和我們學(xué)校的具體加工條件，一樣我們按加工順序來(lái)闡述加工方案：加工表面加工方法© 25 外圓柱面精車-磨削© 20 外圓柱面精車-磨削鍵槽粗銑左右端面T12粗車 -半精車© 25 圓柱左右兩臺(tái)階面精車-磨削表面粗糙度公差/精度等級(jí)Ra1.6IT6粗車 -半Ra1.6IT5粗車 -半側(cè)面 Ra3.2 底面 6.3 IT12Ra1.6Ra6.3IT12粗車 -半螺紋 Ra6.3 IT12IT12倒角 Ra6.3退刀

10、槽 Ra6.3 IT125、加工順序的安排5.1 工序的安排5.1.1、加工時(shí)期的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí) ,往往不可能用一道工序來(lái)滿足要求 ,而 要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力 ,零件的 加工過(guò)程通常按工序性質(zhì)不同 ,能夠分為粗加工 ,半精加工 ,精加工三個(gè)時(shí)期。 粗加工時(shí)期：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺 寸上接近零件成品，因此，要緊目標(biāo)是提升生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工© 20、© 25、M24 外圓柱表面。 半精加工時(shí)期：其任務(wù)是使要緊表面達(dá)到一定的精加工余量，為要

11、緊表面的精加工做好預(yù)備，如 © 20、© 25、 M24 外圓柱面等。 精加工時(shí)期：其任務(wù)確實(shí)是保證各要緊表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度， 留一定的精加工余量，為要緊表面的精加工做好預(yù)備，并可完成一些次要 表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，要緊目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。5.1.2、先粗后精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時(shí)刻內(nèi)將 工件表面上的大部分余量切掉，一方面提升金屬切削效率，另一方面滿足 磨削的余量平均性要求，若粗車后留余量的平均性滿足不了磨削加工的要 求時(shí)，則要安排半精車，以此為磨削做預(yù)備。5.2 工序劃分的確定 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件

12、的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，如此就減少了安裝次數(shù)，能夠使裝夾時(shí)刻減少，減少夾具數(shù)目，同時(shí)利用采納高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容專門少，最少時(shí)每道工序只包括一簡(jiǎn)單工步，工序分散可使每個(gè)工 序使用的設(shè)備，刀具等比較簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整工作簡(jiǎn)化，對(duì)操作工人的技術(shù) 水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情形，采納工序分散輔助工序的安排：輔助工序一樣包括去毛刺及銳邊，倒角，檢驗(yàn)等。5.3、熱處理工序的安排 熱處理的目的是提升材料力學(xué)性能，排除殘余應(yīng)力和改善金屬的加 工性能，熱處理要緊分預(yù)備熱處理，最終熱處

13、理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件 動(dòng)力軸材料為 45 鋼，在加工過(guò)程中，由于留有較大余量，因此不需要預(yù)備 熱排除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。粗車之后半精車之前， 按規(guī)范在 8 40C溫度中保持30分鐘開釋應(yīng)力。5.4、擬定加工工藝路線 按照以上各個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的差不多原則，能夠初 步確定加工工藝路線：下料粗車中間檢驗(yàn)熱處理半精車磨削 銑削鉗工終檢表面處理。具體方案如下：05、下料切© 30棒料，長(zhǎng)245mm10、普車粗車斷面見光 ,打 B 型中心孔粗車 © 25 外圓，長(zhǎng)度 170，留半精車及磨削余量 直徑方向 1.4，至 © 26.4粗車 M24 外徑

14、，長(zhǎng)度達(dá)圖，留直徑方向余量 1.0， 至 © 25，并車其臺(tái)階面調(diào)頭加工，粗車斷面，長(zhǎng)度達(dá)圖，打 B 型中心孔粗車© 20外徑、R1圓角及臺(tái)階面，長(zhǎng)度達(dá)圖，留半精車及磨削余量1.4，至 © 21.415、檢驗(yàn)中間檢驗(yàn)20、熱處理調(diào)制 HRC2B-3225、普車半精車 © 25外圓，長(zhǎng)度達(dá)圖，留磨削余量：直徑方向 0.4，至 © 25.4。倒角達(dá)圖切退刀槽 4x1.2半精車M24外徑，長(zhǎng)度達(dá)圖，車其臺(tái)階面，車 M24螺紋，倒角達(dá)圖 半精車 © 20外圓、臺(tái)階面及 © 25外圓，留磨余量 0.4，分別為 ©20.4、

15、© 25.4，倒角達(dá)圖30、磨修研中心孔,磨 ©25外圓、 ©20外圓及 ©25左右臺(tái)階面,長(zhǎng)度達(dá)圖35銑銑鍵槽40、鉗工去毛刺及銳邊45、檢驗(yàn)成品檢驗(yàn)50、表面處理發(fā)蘭5.5、加工路線的確定確定刀具走刀路線要緊是提升生產(chǎn)效率，正確的加工工藝程序，在確 定走刀路線時(shí)要緊考慮以下幾個(gè)方面：1、應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度2、應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)刻，提升加工效率3、應(yīng)使數(shù)值運(yùn)算簡(jiǎn)單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量5.6、加工設(shè)備的選擇 、工序10、24采納CA6140 般車床，車床的參數(shù)如下：型號(hào) TYPE CA6140，中心距 750m

16、m 1000 mm 1500 mm，床身上下 最大回轉(zhuǎn)直徑© 400 mm，馬鞍內(nèi)最大工作回轉(zhuǎn)路徑 © 550 mm,橫拖板上 最大回轉(zhuǎn)直徑© 214mm,主軸孔徑© 52 mm,主軸內(nèi)錐孔 MT6#，主軸速 度級(jí)數(shù)16級(jí)，主軸速度范疇20-1800r.p.m,公制螺紋（30種）0.45-20 mm（30 種），英制螺紋（30 種）40-0.875t.p.i （30 種），模數(shù)螺紋 0.125-5mm, 徑節(jié)螺紋160-4D.P,橫拖板行程239mm小刀架行程150mm,尾坐套孔錐 度MT5#，套筒行程120mm,主電機(jī)功率4/5.5KW，外形尺寸235

17、0X 1020 x 1250mm 、工序35采納X5020AXQ5020A，銑床的參數(shù)如下：型號(hào)X5020AXQ5020A ;工作臺(tái)面尺寸：寬（mm） 200250,長(zhǎng)（m m） 900；工作臺(tái)最大承重（ Kg）： 150；工作臺(tái)后邊至垂直導(dǎo)軌面距離（ m m）: 75265; 50240; 工作臺(tái)最大行程：縱向500mm、橫向190mm、 垂向360mm。工作臺(tái)進(jìn)給量級(jí)數(shù)：無(wú)級(jí)；工作臺(tái)進(jìn)給速度范疇：縱向（ m m/min） ： 12800;橫向（ mm/min）： 8565;垂向（ mm/min）： 4268; 工作臺(tái)T型槽數(shù):槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主軸端規(guī)格（7： 24） : No。

18、4 0;主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：12;主軸轉(zhuǎn)速范疇（r/min）: 40 1800;主軸軸向移動(dòng) 距離（mm）:;主軸端面至工作臺(tái)面距離（mm）: 40400;主軸軸線至 垂直導(dǎo)軌距離（ mm）： 280;立銑頭最大回轉(zhuǎn)角：正負(fù) 45°主電機(jī)功率： 3KW。電動(dòng)機(jī)總功率：3.79KW ;機(jī)床外形尺寸長(zhǎng) 875mm寬870mm高163 3mm; 、工序33采納M114W，磨床的參數(shù)如下：型號(hào)M114W，磨削工件直徑4140mm,磨削工件最大長(zhǎng)度180; 350 mm,工件最大重量8; 10Kg，中心高80 mm.頭架頂尖莫氏錐度：4號(hào)； 頭架主軸轉(zhuǎn)速（ r/min）： 200、 300、 400

19、、 510、 600、 1020;頭架回轉(zhuǎn)角度： 90°砂輪架回轉(zhuǎn)角度：180°砂輪尺寸（mm）（外徑X寬度X內(nèi)徑）：（160250）X 20X 75;砂輪主軸轉(zhuǎn)速（r/min）: 2667、3340; 工作臺(tái)最大 移動(dòng)量（ mm）： 300; 400;工作臺(tái)移動(dòng)速度（ mm/min） 2006000 （無(wú)級(jí)） , 工作臺(tái)最大回轉(zhuǎn)角度：順時(shí)針 7°,逆時(shí)針 5°。頂尖孔莫氏錐度： 2號(hào); 頂尖套移動(dòng)量（ mm）： 15;砂輪軸電動(dòng)機(jī)功率（ KW） 1.5;頭架電動(dòng)機(jī)功 率（KW ）： 0.6。5.7、刀具的選擇由于刀具材料的切削性能直截了當(dāng)阻礙著生產(chǎn)率,

20、工件的加工精度, 已加工表面質(zhì)量,刀具的磨損和加工成本,因此正確的選擇刀具材料是數(shù) 控加工工藝的一個(gè)重要部分,刀具應(yīng)具有高剛度,足夠的強(qiáng)度和韌度,高 耐磨性,良好的導(dǎo)熱性,良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性,抗粘接性,化學(xué)穩(wěn)固性。 由于零件 CA6140 車床輸出軸材料為 45鋼,舉薦用硬質(zhì)合金中的 YT15 類 刀具，因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)摩擦嚴(yán)峻，切削溫度高，而YT類硬質(zhì)合金具有較 高的硬度和耐磨性 ,專門具有高的耐熱性 ,在高速切削鋼料時(shí)刀具磨損小壽 命長(zhǎng),因此加工 45鋼這種材料時(shí)采納硬質(zhì)合金的刀具。 、端面：端面車刀：45°可轉(zhuǎn)位車刀：T01 、粗車外圓柱面：刀具號(hào)為 T02, 90

21、6;偏刀，圓弧半徑為1,刀片型 號(hào)為 TNMM160408ER，刀具型號(hào)為 PTGNR2020-16 、半精車外圓柱面：刀具號(hào)為T03, 75°可轉(zhuǎn)位車刀，圓弧半徑為1, 刀片型號(hào)同上，刀具型號(hào)同上 、切槽刀, 、螺紋 、磨削刀具號(hào) T04T05砂輪 、粗銑鍵槽刀具號(hào)為T06,精銑鍵槽 刀具號(hào)為T06,綜上可做一刀具表如下：加工表面刀具號(hào)刀具名稱刀具參數(shù)刀片型號(hào)刀具型號(hào)車端面 T01粗車外圓柱面 T02 90°偏刀90° r=1TNMM160408ERPTGNR2020-16半精車外圓柱面T03同上 同上同上75° r=1切槽刀，T04螺紋車刀T05磨削

22、砂輪粗銑T06銑刀7.66、工藝設(shè)計(jì)6.1 加工余量，工序尺寸，及其公差的確定公差/精度等級(jí)加工表面表面粗糙度加工方法© 25外圓柱面Ra1.6IT6粗車-半精車-磨削© 20 外圓柱面Ra1.6IT5粗車-半精車-磨削鍵槽側(cè)面 Ra6.3 底面6.3 IT12銑/ / 、Hr、:Ra6.3I左右端面T12粗車 -半精車Ra1.6IT12粗車-半© 25 圓柱左右兩臺(tái)階面精車-磨削螺紋Ra6.3IT12倒角Ra6.3IT12退刀槽6.2 專用夾具的選用Ra6.3IT127、零件加工工時(shí)定額與經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析7.1 工時(shí)定額的運(yùn)算與講明綜合各因素得出的工時(shí)定額：下料：2m的工件，能夠下8根料，算得每件所需工時(shí)為：0.1607小時(shí) /件；總的需要