低速軸說(shuō)明書

低速軸的加工工藝設(shè)計(jì)摘要:的順序逐步實(shí)現(xiàn)零件設(shè)計(jì)的,它由一系列工序、安裝、工位和工步等組成，其中軸類零件是機(jī)電一體化及機(jī)械設(shè)備中最常用的零件之一,通常也是最關(guān)鍵的零件,外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。關(guān)鍵詞低速軸加工方案工藝設(shè)計(jì)一、零件圖的分析圖一軸的零件圖1、由圖所知這是一個(gè)典型的軸類零件，本零件為回轉(zhuǎn)體零件，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。由Φ36、Φ30、Φ45、30、Φ36、32、Φ25的圓柱面及兩個(gè)寬5.5深10的鍵槽。中間和左端各有一個(gè)雙頭圓形鍵槽，鍵槽有對(duì)稱度要求，基準(zhǔn)面分別是C和Φ45的外圓有對(duì)基準(zhǔn)面A和BRa1.6.1兩個(gè)Φ25，Φ45和Ra0.8的外圓有公差要求。2、零件材料種類：45號(hào)鋼，是普通常用的碳素結(jié)構(gòu)鋼。3、零件所有未注的倒角為C2.二、毛坯的確定零件的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，因?yàn)榱慵牧蠟?5號(hào)鋼，屬于強(qiáng)度和塑性較好材料，零件采用鍛件毛坯。因其屬于一般軸類零件，45號(hào)鋼又是一種中碳鋼，含碳量45%，廣泛用于機(jī)械制造，機(jī)械性能很好。45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于制造要求高強(qiáng)度、高塑性、高韌性的重要零件，特別邊3mm。三、工藝分析1.零件類型：它屬于臺(tái)階軸類零件，由圓柱面、鍵槽組成。根據(jù)該零件的外形是軸類零件，比較適合在車床上加工，零件上有切槽尺寸精度。2、確定毛坯：零件的長(zhǎng)度與直徑的比值較小，不屬于細(xì)長(zhǎng)軸，有較好的剛性和韌性，因此采用鍛件比較適宜。鍛件的毛坯余量選單邊3mm。在加工時(shí)可以不采取增加剛性的措施，切削時(shí)按常規(guī)進(jìn)行操作。3、熱處理要求：調(diào)質(zhì)28～32HRC.4、鍵槽采用銑削加工，有對(duì)稱度要求。545號(hào)鋼，45難加工的現(xiàn)象。6、圖紙上的三處外圓，即表面粗糙度為Ra1.6和Ra0.8的外圓，采用兩端頂中心孔的辦法磨削而成。四、工藝過(guò)程的擬定定位精基準(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粗糙度值。擬定低速軸的工藝過(guò)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。在半精加工36、Φ30、Φ45、等外圓時(shí)，應(yīng)車到圖樣規(guī)定2的尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽和倒角。銑鍵槽時(shí)也要銑到圖樣規(guī)定尺寸。在擬定工藝過(guò)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1、確定主要表面的加工方法面公差等級(jí)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=1.6um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：鍛造—粗車—調(diào)質(zhì)—精車—銑鍵槽—磨削—檢驗(yàn)。為便于裝夾，為了保證工件的定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，夾緊方面可靠，支撐面積較大，左端的圓柱面依次相連，且右端尺寸較長(zhǎng)，所以左端應(yīng)留在最后加工，應(yīng)銑床上采用分度頭來(lái)裝夾，一夾一頂?shù)膩?lái)銑鍵槽至規(guī)定要求。零件上精度比較高度表面加工，常常是通過(guò)粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的該零件的要求，有兩種加工方案：1、在車床上是直接用三爪卡盤裝夾、調(diào)頭加工。2、在銑床上是用分度頭的三爪卡盤裝夾夾緊和回轉(zhuǎn)頂尖加工。經(jīng)試驗(yàn)論證兩種裝夾方案，都能夠保證其技術(shù)要求。2、基準(zhǔn)的選擇1、粗基準(zhǔn)選擇原則為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。合理分配各加工表面的余量，應(yīng)選擇毛坯外圓作粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口或飛邊等缺陷。以便定位可靠。2、精基準(zhǔn)選擇原則基準(zhǔn)重合原則：選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，自為基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則綜合上述，粗精基準(zhǔn)選擇原則，由于是軸類零件，在車床上只需用三爪自定心卡盤裝夾定位，定位基準(zhǔn)應(yīng)選在零件的軸線上，以毛坯外圓Φ52的鍛件的軸線和右端面作為定位基準(zhǔn)。3合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用?？?，車端面、車外圓。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心然后以已車過(guò)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。3、熱處理工序安排軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對(duì)于低速軸，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，半精車各外圓之前。綜合上述分析，低速軸的工藝路線如下：鍛造→調(diào)質(zhì)→車端面→鉆中心孔→粗車各外圓→調(diào)質(zhì)→半精車各外圓→倒角→銑鍵槽→磨削→檢驗(yàn)4、切削用量的選擇合理選擇切削用量，就是選擇切削速度、進(jìn)給量和被吃刀量的組合，使之在一定的生產(chǎn)條件下獲得合格的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。切削深度的選擇原則：在粗加工中，往往是在工藝系統(tǒng)允許的前提下，盡量一次切削完，但是在需要做兩次切削的情況下，第一次切削去掉加工余量的2/3～3/4，采用遞減的原則?？紤]切削深度還要考慮工件材料的易切削加工性及刀具材料的性能。所以此零件粗加工時(shí)余量為2mm。切削速度的選擇：切削速度越大、可以提高加工效率，但刀具的耐用度越低；當(dāng)切削塑性材料時(shí)，如果切削速度較低時(shí)最容易產(chǎn)生積屑瘤，增加工件的粗糙度，應(yīng)該避免在這個(gè)區(qū)間內(nèi)選擇切削速度。因?yàn)榈毒卟牧蠟橛操|(zhì)合金，切削速度可以比高速鋼刀具更高，硬質(zhì)合金刀具的紅硬性更好。工件材料的切削程度較容易，可以采用較高的速度切削。能取得大些，最好在一次加工行程中車完粗車余量，進(jìn)給速度可提高些，這樣能提高工作效率。通常背吃刀量在3～12mm，進(jìn)給量在0.3～1.15mm/r，中碳4鋼V=50～70m/min。精加工時(shí)進(jìn)給速度應(yīng)選擇慢，如果采用高速精車，高的切C削速度（V＞120m/min）和小的進(jìn)給量（f＜0.2mm/r,和較小的背吃刀量，這C樣可以能提高表面粗糙度。5，加工余量的確定方法a.經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法，一般情況下，為防止因余量過(guò)小而產(chǎn)生廢品，所以估計(jì)的余量一般偏大。常用于單件小批量生產(chǎn)。b.料數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行修訂來(lái)確定加工余量的方法。這種方法應(yīng)用廣泛，查表時(shí)應(yīng)注意表中數(shù)據(jù)是公差值，對(duì)稱表面的余量是雙邊的，比如半精車余量為1mm、粗車余量為2mm，由此可知加工總余量為3mm。為了保其余工序尺寸公差按經(jīng)濟(jì)精度查表確定，并按“入體原則”確定偏差。根據(jù)引用法定該零件的工序尺寸及其公差。6、工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定方法有引用法、查表法和分析計(jì)算法。根據(jù)加工工零件采用45鋼，由于零件徑向尺寸變化不大，又是成批量生產(chǎn)，采用鍛件，獲得毛坯表面比較規(guī)則，所以零件毛坯余量為3mm，毛坯總長(zhǎng)度為204mm，零件精度較高，表面粗糙度最小數(shù)值為Ra0.8μm，最終加工采用磨削。五、機(jī)械加工過(guò)程根據(jù)圖一及以上分析可知，該零件加工的工序較少，具體加工方法如下：粗加工時(shí)是以零件的左端面為粗基準(zhǔn)，并以粗基準(zhǔn)定位，右端面為精基準(zhǔn)。圖中以Φ25、Φ45、Φ36的外圓精度要求最高，是加工其他端面的基準(zhǔn)。零件的表面粗糙度為Ra1.6um和Ra0.8。所以采用磨削來(lái)保證零件的精度要求。在銑削鍵槽師要保證其對(duì)稱度。零件為中小批量生產(chǎn)，在四個(gè)加工階段分別完成的5加工及零件的重要尺寸精度和表面粗糙度達(dá)到圖紙要求。達(dá)到圖紙尺寸要求。確定零件合格后在涂油入庫(kù)。（2）機(jī)床、刀具及量具的選擇1、機(jī)床的選擇CA6140型機(jī)車的尾座上能安裝頂尖、各種加工孔的刀具。機(jī)床上能加工最大直徑為400mm，在刀架上加工最大直徑為210mm，主軸可通過(guò)的棒料直徑為48mm，工藝范圍大，可車內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、車端面、拉槽、切槽、切斷、車螺紋等。則從零件圖可知零件是回轉(zhuǎn)體，所以選CA6140車床車外圓、切槽、車螺紋工藝范圍大可車內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、車端面、拉槽、切槽、切斷、車刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，刃磨和安裝都很方便，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短，生產(chǎn)成本較低。X52銑床是銑刀安裝在主軸上，工件在垂直于銑刀軸線方向的直線運(yùn)動(dòng)的切T形槽等。它的結(jié)構(gòu)比較完善，變速范圍大，鋼性較好，操作方便，有縱向進(jìn)給間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。銑削主要用于粗加工和半精加工，銑削加工的精度等級(jí)為1～I(xiàn)T8，表面粗糙度為Ra1.6～6.3um。銑削主要用于加工各種平面，如水平平面和垂直平面以及斜面，除此以外還可以銑削直槽、臺(tái)階、T型槽、鍵槽、分齒零件和曲面等。M1432A－IT7,而，磨削最大外圓直徑為320mm，能加工最大長(zhǎng)度為2000mm表面粗糙度可達(dá)Ra0.08，磨削時(shí)的切削深度較小，每次行程中所能切除的金屬層較薄，可磨削M1432A磨床使工序集中，在一臺(tái)機(jī)床上完成能減少搬運(yùn)，節(jié)約時(shí)間和成本2.刀具的選擇刀具的選擇是機(jī)械加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時(shí)，選刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序6尺寸和形狀相適應(yīng)。接合零件輪廓相對(duì)還是較復(fù)雜，所以具體選刀如下：粗加工時(shí)進(jìn)給量和背吃刀量較大，為了減小切削變形，提高刀具耐用度，選擇較小前角為10o～15o為了使刃口鋒利，保證加工質(zhì)量，可選取較大的前角為15o～20o。后角主要根據(jù)切削厚度大小選擇，粗加工時(shí)進(jìn)給量和切削厚度較大，后角取小值為5o～7o，精加工時(shí)進(jìn)給量和切削厚度較小，后角取大值6o～8o。副偏角減小會(huì)增加副切削刃小的副角會(huì)引起振動(dòng)，所以取10o～15o。粗加工中刃傾角應(yīng)選負(fù)值，精加工中刃性材料的刀具。粗車和半精車為了減少刀具選擇，在加工零件的端面和倒角可選用主偏角為45，副偏角為15?，由于車端面的粗加工和精加工都由一把車刀完成則前角為15，后角為6，刃傾角可取負(fù)值為的45YT15端面車刀。因?yàn)閳D中零件為階梯軸，則粗車加工時(shí)選用主偏角為90、副偏角為10o、前角為10o、后角為5o，由于是粗車刃傾為負(fù)取-3o的90YT15外圓車刀。半精車加工時(shí)選用主偏角為90o〡副偏角為15、前角為20、后角為8，在精加工中刃傾角為正取5的90YT15外圓車刀。所以平端面、車外圓可以選用YT1590°的外圓車刀。粗車、精車都選擇一把硬質(zhì)合金端面外圓車刀。1o～2o.切槽時(shí)由于零件中槽寬4mm，一般都選刀寬4mm,刀桿25×25mm材料為高速鋼W18CrV4R的切斷刀，切槽時(shí)選用4mm刀寬即可。5.5mm深10mm,一般選用10mm的鍵槽銑刀。在銑削兩端不通的鍵槽時(shí)，可以作適量的軸向進(jìn)給。3.量具的選擇游標(biāo)卡尺測(cè)量精度較高的工件，測(cè)量工件外徑，長(zhǎng)度，寬度、高度、鍵槽長(zhǎng)度、鍵槽深度、孔內(nèi)徑。根據(jù)零件要求尺寸所以選用長(zhǎng)度為200×0.02mm的毫米游標(biāo)卡尺和450x0.05的毫米游標(biāo)卡尺，257V形/2ah/（d-h沿鍵槽長(zhǎng)﹦Rh/2度方向測(cè)量，取長(zhǎng)向兩點(diǎn)的最大讀數(shù)差為長(zhǎng)向?qū)ΨQ度誤差：△=a-a，取兩低長(zhǎng)高個(gè)方向誤差值最大者為該零件的對(duì)稱度誤差。（2）同軸度的檢驗(yàn)工量具：平板、百分表、移動(dòng)表架、專用量塊、標(biāo)準(zhǔn)V形塊。A和B的任何一端放在V的45的面接觸，移動(dòng)表架，當(dāng)軸在V形塊上轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，則百分表的變動(dòng)量就是該零件的同軸度誤差。七、結(jié)論了做任何事情要細(xì)心、認(rèn)真、有耐心，考慮每一個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題要全面周到?！?】裘維涵主編.機(jī)械制造基礎(chǔ)【M】.北京：工業(yè)出版社，1993【2