傳動(dòng)軸的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū).doc

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目 錄 摘 要 2 Abstract 2 1緒論 2 1．2課題背景 2 1．2課題設(shè)計(jì)的目的及意義 3 2工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 1．1零件圖工藝性分析 3 1．2毛坯選擇 4 1．3毛坯－零件合圖草圖 6 1．4工序尺寸及其公差確定 10 1．5設(shè)備及其工藝裝備確定 12 1．6切削用量及工時(shí)定額確定 13 3第10號(hào)工序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 1．1工序尺寸精度分析 16 1．2刀具類(lèi)型確定 17 1．3刀具設(shè)計(jì)參數(shù)確定（數(shù)據(jù)來(lái)源參考書(shū)[3]） 17 1．4刀具工作草圖 18 4第40號(hào)工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 1．1工序尺寸精度分析 18 1．2量具類(lèi)型確定 18 1．3極限量具尺寸公差確定 19 1．4極限量具尺寸公差帶圖 19 1．5極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 5總結(jié) 24 參 考 文 獻(xiàn) 25 摘 要: 軸類(lèi)零件畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生完成本專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃的最后一個(gè)極為重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基本理論、基本知識(shí)與基本技能去解決專(zhuān)業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問(wèn)題而進(jìn)行的一次基本訓(xùn)練。傳動(dòng)軸是組成機(jī)器零件的主要零件之一，一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件（例如：齒輪，蝸輪等）都必須安裝在傳動(dòng)軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳動(dòng)，傳動(dòng)軸常用于變速箱與驅(qū)動(dòng)橋之間的連接。這種軸一般較長(zhǎng)，且轉(zhuǎn)速高，只能承受扭矩而不能承受彎矩。應(yīng)該使傳動(dòng)軸具有足夠的強(qiáng)度和高臨界轉(zhuǎn)速，在強(qiáng)度計(jì)算中，由于所獲取的安全系數(shù)較大，從而使軸的尺寸過(guò)大。 關(guān)鍵詞：傳動(dòng)軸 零件 剛度 強(qiáng)度 Abstract: Axial parts of graduation design is mechanical engineering specialty students complete the teaching plan last a very important practical teaching link is to make the students comprehensive use of basic theory, we learned the basic knowledge and skills to solve major problems within the scope of the engineering technology and a basic training. Shift is composed of the main parts of the machine parts, all of the transmission parts motion (for example: gear, gear, etc.) must be installed in the transmission of power to exercise and shaft transmission, often used in the connection between the transmission and drive. The shaft generally is long, and the high speed, can withstand torque not inherit the moment. Should make the shaft has enough rigidity and high speed, strength calculation, because of the large safety factor, thus make shaft dimension. Keywords：Shaft parts stiffness strength 一、緒論 在我們的日常生活中，傳動(dòng)軸的運(yùn)用十分廣泛。傳動(dòng)軸的主要作用為，傳遞力矩和扭矩。傳動(dòng)軸又分為兩種，轉(zhuǎn)軸跟心軸，轉(zhuǎn)軸既能承受轉(zhuǎn)矩又能承受彎矩。心軸只能承受彎矩，不能承受轉(zhuǎn)矩。而傳動(dòng)軸只能承受轉(zhuǎn)矩不能承受彎矩。傳動(dòng)軸一般用來(lái)支撐齒輪等做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件，所以對(duì)于傳動(dòng)軸有著嚴(yán)格的要求。傳動(dòng)軸的組織性能直接影響到軸的使用壽命；表面質(zhì)量的好壞直接影響到他的傳動(dòng)效率，所以為了達(dá)到軸的使用性能，對(duì)于軸的制造要有著嚴(yán)格的工序。此次工藝設(shè)計(jì)就是為了解決這個(gè)難題。 （一）課題背景 傳動(dòng)軸是機(jī)械零件中重要零件之一，它起到連接支撐和傳遞轉(zhuǎn)矩。就目前來(lái)看傳動(dòng)軸存在的問(wèn)題還是很多的，重要表面質(zhì)量達(dá)不到要求，裝配中密封不到位等，尤其是汽車(chē)方面。很多汽車(chē)生產(chǎn)商不得不把自己所產(chǎn)汽車(chē)召回，浪費(fèi)了大量的人力物力，也給消費(fèi)者帶來(lái)了諸多麻煩，給自己企業(yè)造成了負(fù)面影響。 （二）課題設(shè)計(jì)的目的及意義 本文研究的目的是研究傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)工藝，從而培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專(zhuān)業(yè)的一般工程技術(shù)問(wèn)題的獨(dú)立工作能力，拓寬和深化學(xué)生的知識(shí)。綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他有關(guān)已修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，主要內(nèi)容是傳動(dòng)軸的如何選擇材料，傳動(dòng)軸的分析和加工方法的選擇，傳動(dòng)軸的加工方案的選擇以及如何選擇毛坯。通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)出加工傳動(dòng)軸的加工時(shí)間，做到有計(jì)劃的利用時(shí)間去生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率。增添了些表面處理防止傳動(dòng)軸生銹和腐蝕。 二、工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （一）零件圖工藝性分析 表1.3生產(chǎn)類(lèi)型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系 產(chǎn)生類(lèi)型 生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺(tái)/年或件/年） 工作地每月?lián)?fù)的工序數(shù)(工序數(shù)/每月) 小型機(jī)械或輕型機(jī)械 中型機(jī)械或中型零件 重型機(jī)械或重型零件 單件生產(chǎn) ≤100 ≤10 ≤5 不作規(guī)定 小批生產(chǎn) ＞100-500 ＞100-150 ＞5-100 ＞20-40 中批生產(chǎn) ＞500-5000 ＞150-500 ＞100-300 ＞10-20 大批生產(chǎn) ＞5000-50000 ＞500-5000 ＞300-1000 ＞1-10 大量生產(chǎn) ＞50000 ＞5000 ＞1000 1 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，本次設(shè)計(jì)的傳動(dòng)軸為年產(chǎn)5000件，根據(jù)表1.3知屬于大批生產(chǎn)。因此加工的對(duì)象固定不變，毛坯精度高，加工余量小，廣泛采用專(zhuān)用機(jī)床，工件采用夾具安裝，夾具廣泛使用高效率的專(zhuān)用夾具和特種工具。 1零件結(jié)構(gòu)功用分析 從傳動(dòng)軸的受力分析可知，它受扭轉(zhuǎn)一彎曲復(fù)合作用力，由于其承受中等載荷，工作又較平穩(wěn)，沖擊力很小，所以可采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的45號(hào)鋼，坯料用熱軋圓鋼。為了改善組織、提高力學(xué)性能，坯料要經(jīng)過(guò)正火熱處理 2零件技術(shù)條件分析 外圓尺寸精度：φ30k6，φ30f7兩節(jié)，φ25k6，φ20h6，及M24X1.5的螺紋； 外圓形狀位置精度 ：要求為φ30f7兩軸節(jié)相對(duì)φ30k6，φ20h6，φ25k6 φ30f7兩軸節(jié)表面需高頻淬火； 外圓表面質(zhì)量：φ30k6，φ30f7兩節(jié)，φ25k6，φ20h6的表面質(zhì)量要求 Ra均為0.8um， 其它面Ra為12.5um 3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 軸的鍛件強(qiáng)度較高，形狀比較簡(jiǎn)單，外輪廓尺寸不大，在軸徑φ30k6，φ30f7兩節(jié)，φ25k6，φ20h6，及M24X1.5的螺紋上均開(kāi)有鍵槽，且軸兩端帶有B型中心孔。 結(jié)論：軸的結(jié)構(gòu)較規(guī)則，在加工鍵槽和B型中心孔時(shí)，采用專(zhuān)用夾具定位和夾緊，螺紋加工安排在半精加工后，精加工前進(jìn)行。 （二）毛坯選擇 1毛坯類(lèi)型 在傳遞力矩過(guò)程時(shí)要承受很強(qiáng)的沖擊力和很大的交變載荷, 要求材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性,而且其輪廓形狀不復(fù)雜,故采用鍛件； 零件尺寸不大，而且零件屬于批量生產(chǎn),故采用模鍛。 2毛坯余量確定 毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，則零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，但是毛坯制造費(fèi)用會(huì)提高，在確定毛坯時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)械加工和毛坯制造兩方面考慮。 2.1 1）.鍛件公差等級(jí)：由該零件的功能和技術(shù)確定其鍛件公差等級(jí)為普通級(jí)； 2）.鍛件質(zhì)量Mf ：根據(jù)鍛件成品質(zhì)量1.94g估算； 3）.分析鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)s：S=Mf/Mn 該零件為圓形，假設(shè)其最大直徑φ37長(zhǎng)為375則在：Mn=π/4 d2 hρ S=Mf/Mn=Vf/Vn=229712.195 mm/316300.05mm=0.726 由于0.726介于0.63和1之間，故該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)S屬S 1 級(jí)。 4）.鍛件材質(zhì)系數(shù)M：由于該零件材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi) 1級(jí)； 5）.零件表面粗糙度 由零件圖知，除φ30k6，φ30f7兩節(jié)，φ25k6，φ20h6的表面質(zhì)量Ra為0.8um 外，其余各加工表面Ra為12.5um； 2.2 初步確定機(jī)加工余量及毛坯尺寸，初選毛坯尺寸公差 根據(jù)毛坯尺寸公差，鍛件質(zhì)量，材質(zhì)系數(shù)，形狀復(fù)雜系數(shù)，初步確定本零件毛坯尺寸允許偏差， 根據(jù)鍛件質(zhì)量，零件表面粗糙度，形狀復(fù)雜系數(shù)查參考書(shū)[1]中表5-9，由此查得單邊余量： 零件 尺寸 初選厚度方向 單邊加工余量 初選水平方向 單邊加工余量 確定厚度方向 單邊加工余量 確定水平方向 單邊加工余量 初選 鍛件尺寸 偏差 φ30k6 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ34 +1.2 -0.6 φ30f7兩節(jié) 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ34 +1.2 -0.6 φ29 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ34 +1.2 -0.6 φ25k6 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ29 +1.1 -0.5 φ24 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ29 +1.1 -0.5 115 1.7——2.2 2.0——2.5 2.5 115 +1.4 -0.6 φ20h6 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ24 +1.1 -0.5 32 1.7——2.2 2.0——2.5 2.5 33 +1.2 -0.6 φ33 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ37 +1.2 -0.6 370 1.7——2.2 2.0——2.5 2.5 375 +1.7 -0.8 5 1.7——2.2 2.0——2.5 2.5 10 +1.1 -0.5 2.3驗(yàn)證上述余量是否滿(mǎn)足要求 計(jì)算同上得，鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)s= S=Mf/Mn=Vf/Vn=229712.195 mm/316300.05mm=0.726 ，S屬于S 1級(jí)；查表得，機(jī)械加工余量與上述相同，滿(mǎn)足要求。 （三）毛坯－零件合圖草圖 機(jī)加工工藝路線(xiàn)確定 1加工方法分析確定 （1）φ30k6外圓------→粗車(chē)（IT12級(jí)，Ra12.5um）------→半精車(chē)（IT9級(jí)，Ra3.2um）------→銑鍵槽（IT9級(jí)，Ra12.5um）------→粗磨（IT8級(jí)，Ra0.8um）------→精磨（IT6級(jí)，Ra0.8um） （2）φ25k6外圓------→粗車(chē)（IT12級(jí)，Ra12.5um）------→半精車(chē)（IT9級(jí)，Ra3.2um）------→銑鍵槽（IT9級(jí)，Ra12.5um）------→粗磨（IT8級(jí)，Ra0.8um）------→精磨（IT6級(jí)，Ra0.8um） （3）φ20h6外圓------→粗車(chē)（IT12級(jí)，Ra12.5um）------→半精車(chē)（IT9級(jí)，Ra3.2um）------→銑鍵槽（IT9級(jí)，Ra12.5um）------→粗磨（IT8級(jí)，Ra0.8um）------→精磨（IT6級(jí)，Ra0.8um） （4）φ30f7外圓------→粗車(chē)（IT12級(jí)，Ra12.5um）------→半精車(chē)（IT9級(jí)，Ra3.2um）------→ 熱處理（φ30f7兩節(jié)外圓表面局部高頻淬火）------→磨削（IT7級(jí)，Ra0.8um） （5）2M24X1.5螺紋------→粗車(chē)（IT12級(jí)，Ra12.5um）------→半精車(chē)（IT9級(jí)，Ra3.2um）------→銑鍵槽（IT9級(jí)，Ra12.5um）------→車(chē)螺紋（配螺母） 2加工順序的安排 銑端面鉆中心孔保證總長(zhǎng)370mm，粗車(chē)各外圓和臺(tái)階端面，半精車(chē)各段外圓和切各段3X0.5退刀槽， 加工φ30k6，φ25k6，φ20h6，及φ24各段的鍵槽，隨后車(chē)M24X1.5的螺紋，局部熱處理φ30f7兩節(jié)表面進(jìn)行高頻淬火，最后粗精磨φ30k6，φ25k6，φ20h6外圓及φ30f7兩節(jié)外圓表面，保證表面質(zhì)量Ra為0.8um。 3定位基準(zhǔn)選擇 (1)粗基準(zhǔn)的選擇：粗車(chē)時(shí)以外圓和兩側(cè)端面為粗基準(zhǔn)； (2)精基準(zhǔn)的選擇：以?xún)蓚?cè)端面中心孔為精基準(zhǔn)定位。 4加工階段的劃分說(shuō)明 加工階段分為：粗加工階段為工序3、5、10；半精加工階段為工序15，20，25，30；精加工階段為工序35，40； 方案討論：M24X1.5的螺紋加工安排在半精加工后，精加工前進(jìn)行，故放到半精加工階段來(lái)實(shí)現(xiàn)。 5主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖及其簡(jiǎn)述 工序3.銑左端面，鉆中心孔 本工序需要保證傳動(dòng)軸長(zhǎng)度及中心孔的質(zhì)量，著斷面不平測(cè)鉆中心孔的鉆上的兩切削刃受力不均鉆頭可能引片而折斷，因此要采用先面后孔的原則。中心孔除影響傳動(dòng)軸質(zhì)量分布外，它還是傳動(dòng)軸加工的重要基準(zhǔn)貫穿整個(gè)傳動(dòng)軸加工始終，因而直接影響傳動(dòng)軸加工精度。 鉆削力矩的計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可查得：鉆削力矩的計(jì)算公式為： M=0.21D2f0.8Km 其中 M—切削力矩（N.M）； D—鉆頭直徑（mm）； F—每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm）； Km修正系數(shù)，查表； 查表得： D=8； F=0.1； Km=0.74； 帶入得： M=0.21D2f0.8Km=0.21x82x0.10.8x0.74=2.744Nm 工序5.銑右端面，鉆中心孔 工序10. 粗車(chē)各段外圓及端面 工序15 半精車(chē)各段外圓及端面 工序20 銑φ30k6，φ25k6，φ20h6，φ24各段外圓的鍵槽 工序25. 車(chē)M24X1.5的螺紋 工序30.φ30f7兩節(jié)外圓表面需高頻淬火hrc40-45 工序35.粗磨φ30k6，φ25k6，φ20h6，φ30f7兩節(jié)，各段外圓 工序40 精磨φ30k6，φ25k6，φ20h6 ，各段外圓 工序45去毛刺； 工序50檢驗(yàn)； 工序55入庫(kù). （四）工序尺寸及其公差確定 1工序尺寸確定 加工表面 工序余量（雙邊） 工序尺寸及公差 表面粗糙度/um 粗 半精 粗磨 精磨 粗 半精 粗磨 精磨 粗 半精 粗磨 精磨 φ30k6外圓 2.6 1.0 0.3 0.1 φ31.4150 -0.39 φ30.4150 -0.062 φ30.1150 -0.025 φ30.0150 -0.013 Ra12.5 Ra3.2 Ra0.8 Ra0.8 φ25k6外圓 2.6 1.0 0.3 0.1 φ26.4150 -0.33 φ25.4150 -0.052 φ25.1150 -0.021 φ25.0150 -0.013 Ra12.5 Ra3.2 Ra0.8 Ra0.8 φ20h6外圓 2.6 1.0 0.3 0.1 φ21.40 -0.33 φ20.40 -0.052 φ20.10 -0.021 φ200 -0.013 Ra12.5 Ra3.2 Ra0.8 Ra0.8 φ30f7外圓 2.6 1.0 0.3 φ31.380 -0.46 φ30.380 -0.052 φ29.980 -0.021 Ra12.5 Ra3.2 Ra0.8 加工表面 工序余量（雙邊） 工序尺寸及公差 表面粗糙度/um 粗車(chē) 半精車(chē) 半精車(chē) 粗車(chē) 半精車(chē) 半精車(chē) 粗車(chē) 半精車(chē) 半精車(chē) φ29 2.6 1.0 1.4 φ31.40 -0.46 φ30.40 -0.062 φ290 -0.052 Ra12.5 Ra3.2 Ra3.2 φ24 2.6 1.0 1.4 φ26.40 -0.33 φ25.40 -0.052 φ240 -0.052 Ra12.5 Ra3.2 Ra3.2 115 1.5 （單邊） 1.0 （單邊） 1140 -0.54 1150 -0.54 Ra12.5 Ra3.2 32 1.5 （單邊） 1.0 （單邊） 310 -0.39 320 -0.39 Ra12.5 Ra3.2 5 1.5 （單邊） 1.0 （單邊） 60 -0.18 50 -0.18 Ra12.5 Ra3.2 370 2.5 3700 -0.89 Ra12.5 2軸向尺寸的工序尺寸鏈圖 （五）設(shè)備及其工藝裝備確定 1選擇機(jī)床和夾具 (1）工序03、05是銑端面和鉆中心孔，可采用專(zhuān)用夾具在X53K銑床上加工； (2）工序10、15、25是粗車(chē)、半精車(chē)、車(chē)螺紋各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)，不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車(chē)床能夠滿(mǎn)足使用要求，又由于要求的精度較高，表面粗糙度值較小，需選用較精密的車(chē)床才能滿(mǎn)足要求，因此選用C620-1，使用通用夾具（兩頂尖）裝夾； (3）工序20是銑鍵槽，可采用專(zhuān)用夾具在立式銑床上加工，故選X53K； (4）工序40，45是磨削外圓， 使用專(zhuān)用磨床夾具，選用臥式磨床M1432； 2選擇刀具 (1）工序03、05在銑床上加工，一般都選用硬質(zhì)合金端銑刀； (2）工序10、15、25在車(chē)床上加工，一般都選用硬質(zhì)合金車(chē)刀，加工剛質(zhì)零件采用YT類(lèi)硬質(zhì)合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，為了提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，選用90度車(chē)刀，螺紋車(chē)刀和鏜刀，切槽刀宜選用高速鋼； (3）工序20銑鍵槽，零件要求銑切寬度分別為5h9，6h9，8h9故所選直柄鍵槽銑刀分別為5e8 GB/T1112.1-1997，6e8 GB/T1112.1-1997，8e8GB/T1112.1-1997； 3選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般采用通用量具 工序 加工面尺寸 尺寸公差 選擇量具 粗加工外圓 φ31.4 0.39 讀數(shù)值0.02，測(cè)量范圍0—150游標(biāo)卡尺 φ26.4 0.33 粗加工軸向尺寸 116 0.54 33 0.39 6 0.18 半精加工軸向尺寸 115 0.54 32 0.39 5 0.18 半精加工外圓 φ30.4 0.062 讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍75—100外徑千分尺 φ25.4 0.052 φ20.4 0.052 粗，精磨外圓 φ30k6 0.013 選用單頭雙限卡規(guī)（GB6322—86） φ25k6 0.013 φ20h6 0.013 φ30f7 0.021 （六）切削用量及工時(shí)定額確定 工序10（參考書(shū)[1]） 本道工序?yàn)榇周?chē)（車(chē)臺(tái)階面和外圓）已知加工材料為45鋼，δb=670Mpa，鍛件有外皮，機(jī)床為SK40P，工件采用兩頂尖裝夾。 1.確定粗車(chē)外圓φ33的切削用量，所選刀具為YT5硬質(zhì)合金車(chē)刀，刀桿尺寸BXH=16mmX25mm 刀片厚為4.5mm，根據(jù)[1]表5-113，選擇刀具幾何角度Λs=00,γo=120,αo=60, αo=40 κr=900，κr=100，γε=0.8mm a.確定被吃刀量ap 粗車(chē)雙邊余量為2.6mm，則ap =1.3mm b.確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5-114在粗車(chē)鋼料，刀桿尺寸16X25mm，ap〈3mm，工件直徑在20—40mm時(shí)f=0.3—0.5mm/r，按C620-1車(chē)床的進(jìn)給量f=0.33mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)： 根據(jù)表5-55，C620-1車(chē)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力Fmax=3530N 根據(jù)表5-123，當(dāng)鋼料δb=570—670Mpa，ap <2mm，f<0.75mm/r，κr=45 0，V=65m/min時(shí)，進(jìn)給力Ff=760N。 Ff的修正系數(shù)為Kr。Ff=1.0，KΛsFf=1.0， KkTFf=1.17故實(shí)際進(jìn)給力為Ff=760X1.17=889.2N Ff〈Fmax，所選的進(jìn)給量f=0.33mm/r可用。 C .選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)表5-119，車(chē)刀后刀面最大磨損量取1m，車(chē)刀的耐用度為T(mén)=60min。 d .確定切削速度Vc 根據(jù)表5-120，當(dāng)用YT5硬質(zhì)合金車(chē)刀加工6b=600—700Mpa，鋼料ap<3mm，f<0.75mm/r，V=109m/min切削速度的修正系數(shù)為Ksv=0.8, Ktv=0.65, KKTv=0.81, KTv=1.0, Kmv=Kkv=1，n=1000v/3.14d=1000X45.9/3.14X37=395.1r/min 按C620-1車(chē)床的轉(zhuǎn)速，選擇n=380 r/min，則實(shí)際切削速度V=44.1m/min e.校驗(yàn)機(jī)床功率：由表5-125，當(dāng)6b=580—970mpa，HBS=166—277，ap<2mm，f〈0.75mm/r，Vc=44.1m/min時(shí)，Pc=1.7KW 切削功率的修正系數(shù)為KTrPc=1.13, KkrPc=1.17，Kr。Pc=KMPc=KkPc=1.0，KSPc=0.8，KtPc=0.65，故實(shí)際切削時(shí)的功率為Pc=0.72KW 根據(jù)表5-29，當(dāng)n=120r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率PE=5.9KW，Pc<ηPE，故所選切削用量在C620-1車(chē)床上進(jìn)行最后確定的切削用量為：ap =1.3mm，f=0.33mm/r，V=44.1m/min，n=380 r/min。 2. 確定粗車(chē)外圓φ31.4mm及臺(tái)階面的切削用量，采用車(chē)外圓φ33的刀具加工這些表面，加工余量皆可一次走刀切除，車(chē)外圓φ31.4mm的ap =1.3mm，f1=0.33mm/r，臺(tái)階面的ap =1.5mm，f2=0.30mm/r，主軸轉(zhuǎn)速與車(chē)外圓φ33的轉(zhuǎn)速相同。 3.確定粗車(chē)外圓φ26.4mm及臺(tái)階面的切削用量，采用車(chē)外圓φ33的刀具加工這些表面，加工余量皆可一次走刀切除，車(chē)外圓φ26.4mm的ap =1.3mm，f1=0.33mm/r，臺(tái)階面的ap =1.5mm，f2=0.30mm/r，主軸轉(zhuǎn)速與車(chē)外圓φ33的轉(zhuǎn)速相同。 4. 確定粗車(chē)外圓φ21.4mm及臺(tái)階面的切削用量，采用車(chē)外圓φ33的刀具加工這些表面，加工余量皆可一次走刀切除，車(chē)外圓φ21.4mm的ap =1.3mm，f1=0.33mm/r，臺(tái)階面的ap =1.5mm，f2=0.30mm/r，主軸轉(zhuǎn)速與車(chē)外圓φ33的轉(zhuǎn)速相同。 基本時(shí)間 確定粗車(chē)外圓φ33的基本時(shí)間，根據(jù)表2-21車(chē)外圓基本時(shí)間：Tj1=（L+L1+L2+L3）*i/nf， L=7.5mm,L1=ap/tanKr+(2--3),Kr=900,L1=2mm,L2=0,L3=0,f=0.33mm/r,n=380 r/min,i=1 Tj1=7.5+2/0.33*380=4.5s 確定粗車(chē)外圓φ31.4的基本時(shí)間，根據(jù)表2-21車(chē)外圓基本時(shí)間：Tj2=（L+L1+L2+L3）*i/nf， L=250mm,L1=ap/tanKr+(2--3),Kr=900,L1=2mm,L2=0,L3=0,f1=0.33mm/r,f2=0.30mm/r，n=380r/min,i=1 Tj2=(250+2)/0.33*380+(2.5+2)/0.30*380=122.97s 確定粗車(chē)外圓φ26.4的基本時(shí)間，根據(jù)表2-21車(chē)外圓基本時(shí)間：Tj3=（L+L1+L2+L3）*i/nf， L=83mm,L1=ap/tanKr+(2--3),Kr=900,L1=2mm,L2=0,L3=0,f1=0.33mm/R,f2=0.30mm/r，n=380 r/min,i=1 Tj3=(83+2)/0.33*380+(2.5+2)/0.30*380=43.04s 確定粗車(chē)外圓φ21.4的基本時(shí)間，根據(jù)表2-21車(chē)外圓基本時(shí)間：Tj4=（L+L1+L2+L3）*i/nf， L=29.5mm,L1=ap/tanKr+(2--3),Kr=90 0 ,L1=2mm,L2=0,L3=0, f1=0.33mm/r，f2=0.30mm/r，n=380 r/min, i=1 Tj4=(29.5+2)/0.33*380+(2.5+2)/0.30*380=17.44s 確定工序10的基本時(shí)間：Tj= Tj1+ Tj2+ Tj3+ Tj4=（4.5+122.97+43.04+17.44）s=187.95s 四、第10號(hào)工序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （一）工序尺寸精度分析 粗車(chē)軸各段外圓保證尺寸φ33，φ31.4，φ26.4，φ21.4公差等級(jí)為IT12。 （二）刀具類(lèi)型確定 此道工序保證的尺寸精度要求不高可用游標(biāo)卡尺測(cè)量，屬粗加工，因此可用90度外圓車(chē)刀。 （三）刀具設(shè)計(jì)參數(shù)確定（數(shù)據(jù)來(lái)源參考書(shū)[3]） 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù)來(lái)源或公式計(jì)算 采用值 1 車(chē)刀外行 表2-6、2-7 焊接式900 強(qiáng)力外圓車(chē)刀 2 刀片材料 YT5 刀桿材料 45鋼 3 幾何角度 表2-8、2-9 Λs=00 γo=120 αo=60 αo’=40 κr=90 0 κr’=100 γε=0.8mm 4 斷削參數(shù) 前面型式 表2-11、2-12（f=0.33mm/r） 帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面 Ln=8.5m,γo 1= -200 br1=0.6 qn=9.3 5 過(guò)渡刃 表2-13（ap=1.3mm） 直線(xiàn)過(guò)渡刃 Kre=450 bε=1 6 刀片型號(hào) 表2-3 A420 L=20 ,B=12 ,C=7,R=12.5,r=1 e=0.8 7 車(chē)刀外型 結(jié)構(gòu)尺寸 表2-1、2-2、2-5 BxH=20x30 L=150 M=8(900 彎頭車(chē)刀) 8 刀槽 型式 表2-4 Sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443 Γc=γo-γj=120 -18.30 Hc=H+(1~2)-cCosαo/Cos( αo+ γc) =30+1-7Cos5/Cos( 50 +6.30 )=31-7x1/1=24 Bc=B-C*tg(αo+γc) =12-7tg(60 +5.30 )=10.6 Lc=L-CCosαo/Cos( αo+γc)*tgαo’ =20-7.Cos5/Cos( 60 +5.30 )*tg5 =20-7x0.08=19.4 Γj= 18.30 Γc= 5.30 Hc=24mm Bc=10.6mm Lc=19.4mm （四）刀具工作草圖 五、第40號(hào)工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (一)工序尺寸精度分析 對(duì)軸外圓φ30k6選基孔制，首先確定被測(cè)軸的極限偏差，查[4]公差書(shū)第三章極限與配合標(biāo)準(zhǔn)得φ30k6的上偏差es= -0.009mm,下偏差ei= -0.025mm。公差等級(jí)為IT6。 （二）量具類(lèi)型確定 軸的外圓φ30k6的量具用卡規(guī)，量具測(cè)量面的材料用硬質(zhì)合金，測(cè)量面的硬度為58-65HRC，其它部分的材料為45鋼。 （三）極限量具尺寸公差確定 1確定工作量規(guī)的制造公差和位置要素值，由公差書(shū)表6-1得IT6尺寸φ30k6的量規(guī)公差為T(mén)=0.0024mm,位置要素Z=0.0028mm.。 2計(jì)算工作量規(guī)的極限偏差： φ30k6 通規(guī)：上偏差=es-Z+T/2=--0.009-0.0028+0.0012=-0.0106mm 下偏差=es-Z-T/2=--0.009-0.0028-0.0012=-0.013mm 磨損極限= es=-0.009mm 止規(guī)：上偏差=ei+T=-0.025+0.0024=-0.0226mm 下偏差=ei=-0.025mm （四）極限量具尺寸公差帶圖 （五）極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 七、總結(jié) 在本次設(shè)計(jì)研究過(guò)程中我們主要完成了傳動(dòng)軸加工工藝過(guò)程的編制，讓我們充分了解了傳動(dòng)軸的加工流程，從而使我對(duì)傳動(dòng)軸的加工及測(cè)量都有了較深的理解。 參 考 文 獻(xiàn) [1]陸名彰、胡忠舉《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2004年8月 [2] 黃觀堯《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》天津：天津大學(xué)出版社，1999年1月 [3] 皺青《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004年9月 [4] 周鳳云《工程材料及應(yīng)用》武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004年9月 [5] 金問(wèn)楷《機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)》北京：清華大學(xué)出版社，1999年9月 [6]《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》主編：《金屬機(jī)械加工工藝手冊(cè)》編寫(xiě)組 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979年1月 [7] 卜炎《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》第三卷江西：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002年1月 [8] 趙長(zhǎng)發(fā)《機(jī)械制造工藝學(xué)》中央廣播大學(xué)出版社，2005年8月 [9] 段名揚(yáng)《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)》實(shí)訓(xùn)教程廣西師范大學(xué)出版社，2007年4月 [10] 徐嘉元《機(jī)械制造工藝學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社，2004年6月 [11] 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