機械論文題目機床主軸機械加工工藝設(shè)計姓名：孫文濤所在學院： 機械學院所學專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級： 08機制本1學號：2008001003指導教師：王建強完成時間：2012.5緒論制造技術(shù)是一個永恒的主題，是設(shè)想、概念、科學技術(shù)物化的基礎(chǔ)和手段，是國家經(jīng)濟與國防實力的體現(xiàn)，是國家工業(yè)化的支柱產(chǎn)業(yè)和關(guān)鍵。工藝技術(shù)是制造技術(shù)的重要組成部分，提高工藝技術(shù)水平是機電產(chǎn)品提高質(zhì)量、增強國際市場競爭力的有力措施，工藝技術(shù)水平是制約我國制造業(yè)企業(yè)迅速發(fā)展的因素之一。我國目前普遍存在著“重技術(shù)、輕工藝”的現(xiàn)象，有關(guān)部門已經(jīng)將發(fā)展工藝技術(shù)和裝備制造列為我國打造制造業(yè)強國的重要舉措之一，提出了“工藝出精品、精品出效益”的論斷。工藝技術(shù)是重要的，必須重視。⑴工藝是制造技術(shù)的靈魂、核心和關(guān)鍵現(xiàn)代制造工藝技術(shù)是先進制造技術(shù)的重要組成部分，也是其最活力的部分。產(chǎn)品從設(shè)計變?yōu)楝F(xiàn)實是必須通過加工才能完成的，工藝是設(shè)計和制造的橋梁。設(shè)計的可行性往往會受到工藝的制約，工藝往往會成為“瓶頸”。不是所有設(shè)計的產(chǎn)品都能加工出來，也不是所有的設(shè)計產(chǎn)品通過加工都能達到預定技術(shù)性能要求的。設(shè)計和工藝都是重要的，把設(shè)計和工藝對立和割裂起來是不對的，應該用廣義制造的概念統(tǒng)一起來。人們往往看重產(chǎn)品設(shè)計師的作用，而未能正確評價工藝師的作用，這是當前影響制造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。⑵工藝是生產(chǎn)中最活躍的因素同樣的設(shè)計可以通過不同的工藝方法來實現(xiàn)，工藝不同，所需的加工設(shè)備、工藝裝備也就不同，其質(zhì)量和生產(chǎn)率也會有差別。工藝是生產(chǎn)中最活躍的因素，通常，有了某種工藝方法才有相應的工具和設(shè)備出現(xiàn)，反過來，這些工具和設(shè)備的發(fā)展又提高了該工藝方法的性能和水平，擴大了其應用范圍。加工技術(shù)的發(fā)展往往是從工藝突破的，電加工方法的發(fā)明，出現(xiàn)了電火花線切割加工、電火花成形加工等方法，發(fā)展了一系列的相應設(shè)備，形成了一個新興行業(yè)，對磨具的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。由于工藝技術(shù)上的突破和豐富多彩，使得設(shè)計也擴大了眼界，以前有些不敢設(shè)計之處，現(xiàn)在敢于設(shè)計了。本次工藝設(shè)計為動梁式龍門銑床的附件銑頭主軸工藝設(shè)計，主軸是機床在工作時直接帶動刀具或工件進行切削和表面成形運動的轉(zhuǎn)動軸，承受彎曲，扭轉(zhuǎn)復合應力和摩擦力的作用。為了防止主軸變形和磨損，要求主軸材料應具有良好的綜合力學性能，即較高的強度、塑性和韌性。主軸是一空心軸，前端有7:24的精密錐孔；端面切有徑向槽，端面鍵用螺釘固定在徑向槽中。錐孔刀具、刀具心軸的定心，由于7:24的錐度不能自鎖，需用拉桿從主軸尾部通過中心通孔把刀具、刀具心軸拉緊在錐孔內(nèi)。端面鍵同大銑刀盤的徑向槽相配合，以傳遞轉(zhuǎn)矩。主軸工藝設(shè)計關(guān)系到熱處理、材料的選擇、車削加工、磨削加工、銑削加工、插削加工和裝配等知識，工件自身的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求都比較比較高，通過本次的工藝設(shè)計，對以后我們將要從事的機械行業(yè)有較大幫助。目錄緒論TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章零件的作用 4一、 零件的作用 4\o"CurrentDocument"二、 零件的工藝性分析 4\o"CurrentDocument"第二章零件工藝規(guī)程的設(shè)計 5一、 確定主軸的生產(chǎn)類型 5\o"CurrentDocument"二、 確定毛坯 5\o"CurrentDocument"三、 確定機械加工工藝路線 5（一） 基準的選擇 5\o"CurrentDocument"（二） 表面加工方法的選擇 6\o"CurrentDocument"（三） 加工順序的安排 7（四） 機床及設(shè)備的選擇 8\o"CurrentDocument"（五） 制定工藝路線 9\o"CurrentDocument"四、 機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 10\o"CurrentDocument"五、 確定切削用量 14\o"CurrentDocument"總結(jié) 31參照文獻 32第一章零件的分析一零件的作用主軸及其支承軸承、傳動件、密封件及定位元件等組成主軸部件，它是機床的執(zhí)行件，它的功用是支承并帶動工件或刀具旋轉(zhuǎn)進行切削，承受切削力和驅(qū)動力等載荷，完成表面成形運動。二零件的工藝性分析從圖1-1所示的主軸簡圖可以看出，支承軸頸A、B是主軸部件的裝配基準。A段為B71940.T.P4S.UL/FAG角接觸球軸承軸頸B段為NN3026ASK.MSP/FAG雙列圓柱滾子軸承軸頸其為1：12錐面A、B段制造精度直接影響到主軸部件的回轉(zhuǎn)精度，所以對A、B兩端軸頸提出較高的加工技術(shù)要求。0200k5(+0.024)mm表面粗糙度值為Ra=0.叩m,圓柱度公差值為0.003mm。1：12外錐0面表面粗糙度值為Ra=0.即m，相對基準A的圓跳動公差值為0.003mm。25(+0.1)mm為精磨時用雙列圓柱滾子軸承NN3026ASK.MSP/FAG配磨尺寸。207:24內(nèi)錐面表面粗糙度值為Ra=0.4pm，相對公共軸線圓跳動的值0.003mm。7:24內(nèi)錐面是用來安裝刀具錐柄的，其軸線必須與支承軸頸的基準軸線嚴格同軸，否則會使加工產(chǎn)生位置等誤差。0151js5mm外圓為齒輪徑向定位圓，為了保證齒輪的定位精度，0151js5mm外圓柱面的全跳動公差值為0.008mm。支承軸頸A段的左端面和支承軸頸B段的左右端面必須與公共軸線垂直，才能保證裝配后的主軸精度。0200k5(+0.024)mmX109mm的左端面相對基準A的圓跳動公差值為0.005mm。1:12外錐面左端面相對基準B的圓跳動公差值為0.003mm。右端面相對基準B的圓跳動公差值為0.01mm。漸開線花鍵大徑軸線與支承軸頸同軸從而保證齒輪在傳動中能夠保持傳動精度。0170js5(+0.024)mm外圓柱面表面粗糙度值為Ra=0.8pm，相對基準C的全跳動公. —0.009 . 一.一 差值為0.003mm，花鍵有效長度為66mm，加工時銑刀不可碰左瑞面。主軸上的螺紋是用來固定零件或調(diào)整軸承間隙的，當螺紋軸線與支承軸頸的軸線歪斜時會造成主軸部件上鎖緊螺母的端面與軸線不垂直，導致擰緊螺母時齒輪傾斜，因此這種次要表面也有加工精度要求。M150X2-6g大徑相對于公共軸線A-B的圓跳動公差值為0.01mm內(nèi)孔093H7mm與傳動件相配合，其軸線相對于公共軸線A-B的同軸度公差值為00.01mm。25.4M6鍵槽位置有對稱度要求，防止與機床主軸上的鍵相配合時出現(xiàn)錯位等現(xiàn)象。再者鍵連接，扭矩是通過鍵兩側(cè)面與鍵槽的兩側(cè)面相互接觸來傳遞的，因此槽寬度的公差要求也比較嚴格25.4M6mm鍵槽兩側(cè)相對基準D對稱度公差值為0.01mm，表面粗糙度Ra=1.6pm。為了實現(xiàn)保證主軸功能要求，4-M20-6H孔有位置公差要求，即相對于基準D的位置度公差值為①0.2mm。第二章零件工藝規(guī)程的設(shè)計確定軸的生產(chǎn)類型因市場經(jīng)濟制約，企業(yè)根據(jù)市場訂單的需求進行生產(chǎn)，故主軸的生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。二確定毛坯1.軸類零件應根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料和熱處理方法，以獲取一定的強度、韌性和耐磨性。機床主軸常用鋼及熱處理和應用舉例見下表2-1鋼牌號熱處理應用舉例45調(diào)質(zhì)+局部表面淬火龍門銑床主軸、立式銑床主軸40Cr40MnB40MnVB淬火+低溫回火或調(diào)質(zhì)+局部表面淬火滾齒機床主軸、組合機床主軸、銑床主軸、磨床砂輪主軸45Mn2正火+局部表面淬火重型機床主軸65Mn調(diào)質(zhì)+局部表面淬火磨床主軸GCr159Mn2v調(diào)質(zhì)+局部表面淬火磨床砂輪主軸38CrMoAlA調(diào)質(zhì)+滲氮高精度磨床砂輪主軸、鏜桿20CrMnTi滲碳、淬火+低溫回火齒輪磨床主軸、精密車床主軸本主軸采用38CrMoAlA中碳合金滲氮鋼，由于滲氮溫度比淬火低，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面滲氮后，變形較小而硬度卻很高，具有良好的耐磨性和耐疲勞強度當零件的材料選定后，毛坯的類型就可以確定了，38CrMoAlA，力學性能較好，選鍛件，且毛坯精度要求不高，加工余量大，故可選自由鍛，設(shè)備簡單，容易投產(chǎn)。三確定機械加工工藝路線（一）定位基準的選擇用未加工的毛坯表面作定位基準，這種基準稱為粗基準。用已加工過的表面作定位基準，這種基準稱為精基準。在選擇定位基準時，是從保證工件精度要求出發(fā)的，因而分析基準選擇的順序就應從精基準到粗基準。精基準的選擇原則⑴用工序基準作為精基準，實現(xiàn)“基準重合”以免產(chǎn)生基準不重合誤差。⑵當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工其他各表面時，應盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以減少工裝設(shè)計制造的費用，提高生產(chǎn)效率，避免基準裝換誤差。⑶當精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。⑷為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準”原則，反復加工各表面。⑸所選定位基準應便于定位、裝夾和加工，要有足夠的定位精度。粗基準的選擇原則⑴如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很大不需加工的表面，則應以其中與加工面的位置精度要求較高的表面作為粗基準。⑵如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，應選擇該表面作為粗基準。⑶選作粗基準的表面，應平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。⑷粗基準(主要定位基準)一般只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。根據(jù)精加工基準選擇的原則而確定的精基準是：加工7：24錐以軸頸A、B為定位基準(一夾一托方式)。磨削各處外圓及1:12外錐面，以兩端堵的中心孔為定位基準，靠磨各端面。滾齒時以軸頸C和B為定位基準。根據(jù)粗加工基準選擇的原則而確定的粗基準是：鍛打6190mm外圓為粗基準。表面加工方法的選擇零件表面的加工方法首先取決于加工表面的技術(shù)要求。這些技術(shù)要求還包括由于基準不重合而提高對某些表面的加工要求，由于被作為精基準而可能對其提出更高的加工要求。根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，首先選擇能保證該要求的最終加工方法，然后確定各工序、工步的加工方法。加工方法的選擇原則如下：所選加工方法的加工經(jīng)濟精度范圍要與加工表面精度、粗糙度要求相適應。保證加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。與零件材料的可加工性相適應，如淬火鋼宜采用磨削加工。與生產(chǎn)類型相適應，大批量生產(chǎn)時，應采用高效的的機床設(shè)備和先進的加工方法。單件小批量生產(chǎn)時，多采用通用機床和常規(guī)的加工方法。綜上原則及對產(chǎn)品的工藝分析，加工表面的加工方法如下：mm、1.6221.44h5(0)mm、6200k5(+0.024)mm、6170js5(+0.009)mm、6151js5(+0.009)mmmm、…__『、_ -0.020『，八^ +0.004 -0.009 -0.009外圓柱面及1:12外錐面：粗車f半精車f粗磨f半精磨f精磨經(jīng)濟精度IT5，表面粗糙度Ra=0.鄒m.6165(。)mm、6144mm、6130(o01)mm外圓柱面以及M150X2-6g螺紋外圓：662H7(+0.030)mm、693H7(+0.035)mm內(nèi)孔以及7：24內(nèi)錐面：鉆f粗車一半精車f粗磨f#精磨f精磨mm、其中662H7(+0.030)mm、693H7(+0.035)mm內(nèi)孔精度IT7mm、內(nèi)錐面7:24表面粗糙度Ra=0.卻m064mm、074mm、058.6(+0.i)mm、062.5(+0.3)mm、094mm內(nèi)孔：鉆一粗車一半精車 0 E各外圓端面粗車f半精車f粗磨f半精磨f精磨加工順序的安排機械加工工序的安排原則⑴由于主軸是高精密零件，為了避免加工殘余應力釋放過程中引起工件的變形，避免粗加工時較大的夾緊力和切削力所引起的變形對精加工的影響等原因，工藝過程可分為粗加工階段、半精加工階段、和精加工階段。⑵按先基面后其他的順序，首先加工基準面。⑶在重要表面加工前應對精基準經(jīng)行修正。⑷對于與重要表面有位置要求的次要表面，如主軸上的花鍵、鍵槽、螺紋等，通常安排在主要表面加工之后加工。⑸深孔加工工序時應注意：深孔加工，發(fā)熱量大，會破壞外圓加工表面的精度，為粗加工，應安排在粗車外圓之后。鉆孔要安排在調(diào)質(zhì)之后進行，因為調(diào)質(zhì)處理變形較大，深孔會產(chǎn)生彎曲變形。若深孔先鉆，后進行調(diào)質(zhì)，則孔的彎曲得不到糾正，這樣不僅影響拉桿通過主軸孔，而且還會帶來因主軸高速轉(zhuǎn)動不平衡而引起的振動。熱處理的工序安排⑴預備熱處理正火或退火軸的鍛造毛坯在機加工之前，均需進行正火或者退火處理，使鋼材的品粒細化(或球化)以消除鍛造后的殘余應力，降低毛坯的硬度，改善切削加工性能。調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)處理能夠得到組織均勻細致的回火索氏體，作為銑頭主軸滲氮前的預備熱處理要求非常嚴格，不僅要求組織均勻，而且要求距表面8?10mm層內(nèi)的鐵素體含量不得超過5%，鐵素體在金相組織中呈點狀均勻分布，否則會形成滲氮脆性、產(chǎn)生裂紋。為此，專門在調(diào)質(zhì)后安排割試片送理化室作金相檢查的工序，如果金相組織檢驗不合格，則退回熱處理，對工件重新調(diào)質(zhì)。時效處理為了消除殘余應力，減少變形，對于銑頭主軸精度要求比較高的工件，在粗車、粗磨、半精磨后的均應安排一次時效處理。⑵最終熱處理滲氮作為最終熱處理，安排在精磨之前，半精磨之后滲氮前，主要軸頸的余量要嚴格控制。半精磨外圓和端面后均留余量0.04?0.06mm，如此高的留余量要求，主要是為了確保滲氮質(zhì)量，這是因為滲氮層表面硬度梯度很大，滲氮后最外層表面硬度可達72HRC；而距表面0.1mm層以下，硬度急劇下降至60HRC以下；經(jīng)測定，在表面0.1mm層以內(nèi)，硬度損失卻很小，僅從72HRC變化至70HRC左右。因此，滲氮前應該嚴格控制余量小于0.1mm非常重要。輔助工序的安排輔助工序的種類較多，包括檢驗、去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁及平衡等，輔助工序也是必要的工序，若安排不當或遺漏，將會給后續(xù)工序和裝配帶來困難，影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至使機器不能使用。未去凈的毛刺將影響裝夾精度，測量精度，裝配精度以及工人安全；潤滑油中未去凈的切屑，將影響機器的使用質(zhì)量。研磨、珩磨后后沒清洗過的工件會帶入殘存的砂粒，加劇工件在使用中的磨損；用磁力夾緊的工件沒有安排去磁工序，會使帶有磁性的工件進入裝配線，影響裝配質(zhì)量。因此，要重視輔助工序的安排。中間檢驗工序也是必不可少的工序。它對保證質(zhì)量、防止產(chǎn)生廢品起到重要作用。除了工序的自檢外，需要在下列場合單獨安排檢驗工序：⑴粗加工階段結(jié)束時⑵重要工序前后⑶熱處理工序前后⑷全部加工工序完成之后工序的組合工序的分散與集中程度根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求、工藝設(shè)備與裝備等具體條件綜合分析確定。銑頭主軸技術(shù)要求較高，可采用組織集中的原則。（四）設(shè)備與工藝裝備的選擇設(shè)備的選擇各加工工序采用組織集中的原則，可選用通用設(shè)備。⑴粗精車各處外圓、內(nèi)孔，均選用CA6140臥式車床⑵粗精磨各處外圓均選用M1432A高精密萬能外圓磨床⑶粗精磨內(nèi)孔、7:24錐孔可選用WX-064主軸錐孔磨床⑷各螺紋底孔的加工均可選用VMC1060立式加工中心⑸主軸后端孔內(nèi)鍵槽的加工可選用B5050A插床⑹主軸端面鍵槽的加工可選用FW1電火花線切割機床⑺螺紋磨削可選用S7332螺紋磨床⑻漸開線花鍵加工可選用YB1320滾齒機⑼兩端上堵后中心孔的研修可選用2M8025中心孔磨床夾具的選用本產(chǎn)品為單件小批量生產(chǎn)，可選用通用夾具。⑴粗車外圓時選用三爪自定心卡盤、回轉(zhuǎn)頂尖⑵粗精車內(nèi)孔時選用三爪自定心卡盤、中心支架⑶精車時選用三爪自定心卡盤、傘形頂尖⑷粗精磨外圓時選用硬質(zhì)合金頂尖和雞心夾頭以及半頂尖⑸粗精磨內(nèi)孔時選用四爪自定心卡盤、中心支架⑹研修中心孔時選用油石頂尖、硬質(zhì)合金頂尖⑺銑漸開線花鍵時選用三爪自定心卡盤、硬質(zhì)合金頂尖⑻線切割鍵槽時選用日本3R電火花線切割附件⑼插鍵槽時選用三爪自定心卡盤⑽磨削螺紋時選用兩硬質(zhì)合金頂尖刀具的選用本產(chǎn)品優(yōu)先選用標準刀具。⑴車削時選用YT類硬質(zhì)合金刀具YT類硬質(zhì)合金的突出優(yōu)點是耐熱性好。YT5在YT類合金中，硬度最高，抗沖擊和抗振動性最好，不易崩刃，適于碳鋼及合金鋼的表面粗加工。YT15使用強度高，但較YT5差，耐磨性及允許的切削速度較YT5高，適于碳鋼及合金鋼中，連續(xù)切削時的半精車及精車。⑵磨削時磨料采用剛玉類材料PA類和WA類粗磨時選用磨料粒度號較小或顆粒較粗的砂輪以提高磨削生產(chǎn)率。精磨時選用磨料粒度號較大或顆粒直徑較小的砂輪，以減小已加工表面粗糙度。粗磨外圓和內(nèi)孔時選用PA40K。半精磨外圓和內(nèi)孔時選用PA60K。精磨外圓和內(nèi)孔時選用WA40K。⑶滾齒機銑削漸開線花鍵時選用30°壓力角鑲片滾刀⑷電火花線切割鍵槽時選用①0.12mm的鎢鉬絲⑸磨削螺紋時選用WA100L單線砂輪⑹鉆孔時選用高速鋼鉆頭和機用絲錐量具的選擇本產(chǎn)品工藝設(shè)計采用通用量具⑴粗、精車時選用0?1000mm游標卡尺、0?200mm游標卡尺、百分表、0?200mm深度尺⑵磨削時選用125?150mm、150?175mm、175?200mm、200?225mm千分尺，0?0.10mm扭簧表，0?200mm深度尺，0?200mm游標卡尺⑶插鍵槽時選用百分表⑷銑花鍵時選用百分表、綜合通端花鍵環(huán)規(guī)、綜合止端花鍵環(huán)規(guī)⑸磨削螺紋時選用千分表，通端螺紋環(huán)規(guī)、止端螺紋環(huán)規(guī)切削液的選擇⑴粗精車外圓、內(nèi)孔時均選用無機鹽水溶液⑵粗磨時均選用無機鹽水溶液⑶半精磨、精磨時選用化學合成水溶液GMY-2高速磨削液⑷插削時選用無機鹽水溶液⑸滾齒時選用水基切削液⑹磨螺紋時選用硫化切削液（五）制定工藝路線綜上，制定工藝路線如下：工序10下料工序20自由鍛工序30正火工序40粗車各外圓，平各端面，倒角工序50調(diào)質(zhì)工序60金相檢查工序70鉆①50mm孔，粗車各孔及7:24內(nèi)錐面工序80半精車各處外圓及1：12外錐面，切各處寬度為3mm空刀和退刀槽，平各端面并倒角，均留磨量工序90半精車各處內(nèi)孔及7:24內(nèi)錐面，其中①64mm、074mm、058.6+0.1062.5mm、094mm內(nèi)孔車至尺寸，倒角，均留磨量 0工序100插孔內(nèi)鍵槽至尺寸工序110鉆各螺紋底孔，倒角并攻絲工序120粗磨（除螺紋外圓以外）各處外圓及1:12外錐面，靠磨各端面，均留余量工序130粗磨7:24、062H7mm、093H7mm內(nèi)孔，留余量工序140定性處理工序150半精磨6221.44h5（0）mm、0200k5（+0.024）mm、0170js5（+0.009）mm、0151js5（+0.009）mm外圓柱面和1:12外錐面，靠磨各端面「°均9留余量工序160半精磨7:2芟09062H7mm、093H7mm內(nèi)孔工序170滾花鍵工序180線切割工序190定性并經(jīng)行探傷工序200滲氮處理工序210精磨各處外圓至尺寸，靠磨端面，1:12外錐面配磨工序220精磨7:24、062H7mm、093H7mm內(nèi)孔至尺寸工序230螺紋磨削至尺寸工序240去毛刺、清洗，檢查，涂油，入庫四機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定7、M150X2-6g外圓由文獻（4）表10-7可知，g的基本偏差（es）=-38pm，由表10-4可知，公差等級為6時，大徑公差Td=280pm，故大徑上偏差（es）=-38pm大徑下偏差(ei)=es-T^=-38pm-280pm=-318pm故M150X2-6g大徑尺寸公差為0150-0.038工序尺寸工序余量 .、0.況!工序基本尺寸8 -V—T 工序尺寸公差工序寸及公差磨削20150+0.2800150-0.038半精車30152-0.2 0-318 01520粗車350155-0.5 E 01550毛坯01900.58、0144外圓柱面:工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精磨0.1001440144粗磨0.90144.1-0.10144.1(0)半精車30145-0.2 0^ 01450粗車420148-0.5 072 01480

毛坯01909、 其中1:12外錐面以與雙列圓柱滾子軸承NN3026ASK.M.SP配合長度為基準，控制軸承下墊子到下端面的距離為①25+0.110、 01300外圓 0 -V-_0^ 工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精磨0.10130-0.101300粗磨0.90130.1-0.10.10130.10半精車30131-0.20.101310粗車560134-0.5 0.2 01340毛坯01900.512、064內(nèi)孔至尺寸工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精車4064-0.20640粗車11060-0.5 -0-2 0600鉆50050-0.5毛坯13、074內(nèi)孔工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精車4074-0.20740粗車21070-0.50.20700鉆50050 0.5 毛坯毛坯15、058.6；0.1內(nèi)孔 "T7 0 工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精車4058.6+0.1058.6+0.1粗車5.6054.6-0.5 0 054.6。鉆500500.5毛坯16、062.5+0.3內(nèi)孔 ； +0^ r +0^—工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精車4062.5+0.2062.5+0.3粗車9.5058.5-0.5+0.1 058.50鉆500500.5毛坯17、094內(nèi)孔工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精車4094-0.20940粗車41090-0.50.020900鉆500500.5毛坯五確定切削用量切削用量是指切削速度、進給量和背吃刀量三者的總稱。對刀具耐用度影響最大的是切削速度V，其次是進給量f，影響最小的是背吃刀量ap。因此在選擇切削用量時，應首先采用最大的氣，再選用大的f，然后根據(jù)同時要根據(jù)所選的f及vc對機床進給結(jié)構(gòu)強度和機床功率經(jīng)行檢驗。（一）工序40粗車各外圓，平各端面并倒角。車削加工是一個傳統(tǒng)的加工方法，同時也是機械零件生產(chǎn)中應用最多的加工方法。車床的種類很多，按其用途和結(jié)構(gòu)不同，可分為臥式車床、轉(zhuǎn)塔車床、立式車床、多軸自動和半自動車床、多刀車床、仿形車床及專門化車床等。臥式車床的萬能性較大，它適用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，如車削內(nèi)、外圓柱面，圓錐面，環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)表面；車削端面及各種常用的米制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制螺紋；在臥式車床上還能作鉆孔、擴孔、鉸孔及滾花等工作。加工條件⑴工件材料：38CrMoAlA自由鍛⑵加工要求：夾6190mm外圓，找正，打中心孔。然后重新裝夾，采用一夾一頂方式，平左端面，粗車6221.44h5mm外圓至6225.4mm。掉頭夾6221.44h5mm外圓，車各處外圓，保6225.4mm外圓柱面階長54mm；車6200k5外圓至6204mm長109mm；6170k5mm外圓至6174mm長98mm；6151js5外圓至6155mm長92mm；6144外圓至6148mm長211mm；6136mm外圓至6140mm長87mm，平右端面，保總長651mm。倒角。⑶機床：CA6140⑷夾具：三爪自定心卡盤、回轉(zhuǎn)頂尖⑸刀具：采用YT5硬質(zhì)合金焊接車刀，BXH=25X25mm2，車刀形狀為平面型。刀具前角Y=-5°，因從刀具破損的角度，采用負前角，可以減小刀具破損。刀具后角aO=5°，因工件材料的強度或硬度較高時，為了加強切削刃，宜選用較小的后角。刀具主偏角k=90°一一、"r刀具副偏角k，=10°刀具圓弧半建％=1mm（且通常精加工的七比粗加工時取得小一些）

⑹切削液的選擇：無機鹽水溶液確定切削用量以粗車6221.44h5mm外圓為例，計算此工序切削用量。⑴背吃刀量ap:已知毛坯外圓①240mm，分三次車削，第一、二次單邊3mm，第三次單邊1.3inm， a=3mm⑵進給量f：根據(jù)文獻《2》表1.1-47，當?shù)稐U尺寸為25X25mm2，aM3mm，工件直徑為240mm時，f=0.6?0.8mm/r。 P按CA6140車床說明書，取f=0.8mm/r。⑶計算切削速度普通車床用的高速鋼車刀和硬質(zhì)合金焊接車刀的刀具耐用度取為60min根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量ap，進給量f及刀具耐用度T，切削速度的計算公式為v= k(m/min)cTma^vfyvvp其中當用硬質(zhì)合金車刀加工結(jié)構(gòu)鋼等時，kv=0.8，根據(jù)文獻《2》表1.1-55知C=235，x=0.15,y=0.45,m=0.2代入得:x0.8=77m/min235x0.8=77m/minv=c 600.2x3°.15x0.810.45v⑷確定機床的主軸轉(zhuǎn)速n=%=1000x77牝102r/minsndnx240W按CA6140機床使用說明書知，與102r/min相近的機床主軸轉(zhuǎn)速為104r/min，現(xiàn)取七二104r/min，所以實際切削速度為:=Mn=nx240x10^7^^^vc1000 1000 =mmn⑸檢驗機床功率主切削力F根據(jù)文獻《2》表1.1-57所示公式計算cF=CfaxFcfyFcvnFckF。 cP 。c其中C=2650，x=1.0，y=0.75，n=-0.15,「c c Fc 「cc—『)c—『)nF=(650F980650)0.75=1.35F=2650x3x0.810.75x77-0.15x1.35=4795(N)切削時消耗功率P=￡^一=4795x77=6.1KW6x104 6x104根據(jù)表1.1-1可知CA6140主電機功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速為104r/min時主軸傳遞的最大功率為6.1kw.所以機床功率足夠，可以正常加工。⑹校驗機床進給系統(tǒng)強度已知主切削力F=4979N.徑向切削力Fp和軸向切削力。分別按文獻《2》表1.1-57所示公式計算F=C axFpfyFpvnFpkP Fp p ? Fp其中=1950,xFpF=CaxFf=0.9,y=0.6pfyFfv：Ff其中=1950,xFpF=CaxFf=0.9,y=0.6pfyFfv：FfkFc Ff=-0.3,其中所以bk=(—)n=( )1.35=1.72-650 650Fp=(f)nF=980=2880,x=1.0,y=0.5Ff Ffk=(二)nF=(980)1.0=1.5Ff650 650=-0.4,F=1950x30.9x0.810.6x77-0.3x1.51.352153NF/2880x3x0.810.5x77-0.4x1.5=1983N取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)〃=0.1，則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為F=七+（F+F）=1983+0.1（2153+4979）=1983+713.2=2696.2N,而機床縱向進給機床可承受的最大縱向力為3530N,故機床進給系統(tǒng)可正常工作。（二）工序70鉆。50mm通孔，粗車兩端孔。（三）半精車各處外圓及1：12外錐面，切各處寬度為3mm槽、平端面并倒角，均留1mm余量（四）工序90半精車各內(nèi)孔及7:24內(nèi)錐面，其中。64mm、。74mm、。58.6mm、。94mm、。62.5mm車至尺寸，其余各孔均留1mm磨量。（五）工序100插孔內(nèi)鍵槽至尺寸插削加工的機械結(jié)構(gòu)和傳動原理與牛頭刨床相似，插削時插刀隨滑枕上的刀架作直線往復運動。圓工作臺縱向、橫向及旋轉(zhuǎn)運動，并可進行分度。刀架沒有抬刀機構(gòu)，插刀在回程時與工件相摩擦，工作條件較差。插床主要用于插削工件的內(nèi)表面，也可插削外表面?？杉庸し娇?、多邊形孔、孔內(nèi)鍵槽、花鍵孔等。插床用刀具較簡單，加工精度取決于工人的技術(shù)水平，插削用量較小，效率低，只適用于單件及小批生產(chǎn)。加工條件⑴工件材料：38CrMoAlA自由鍛調(diào)質(zhì)⑵加工要求：按工件端面的劃線找正對刀后，插削鍵槽，先用手動進給至0.5mm深時停車檢查鍵槽寬度尺寸及鍵槽的對稱度，調(diào)整正確后繼續(xù)插削至要求⑶機床：B5050A插床⑷夾具：三爪自定心卡盤⑸刀具：組合式插刀刀頭采用YT5硬質(zhì)合金焊接車刀，BXH=25X25mm2加長刀桿，車刀幾何形狀為平面帶倒棱型。刀具前角Y=3°，刀具后角a°=5°，刀具副偏角。k=2°一-一.r刀具副后角k，=2°⑹切削液的遂擇：無機鹽水溶液確定切削用量⑴插刀寬度B=6，取背吃刀量a=0.5mm⑴據(jù)文獻《2》表4.3-4知:當B=6時，取f=0.12mm/dst⑶根據(jù)文獻《2》表4.3-7知：切削速度v=12.6m/min（六）工序110鉆各螺紋底孔并攻絲（七）工序120粗磨各處外圓（螺紋處除外）⑴砂輪速度的選擇砂輪速度太低，砂輪磨損嚴重；砂輪速度過高，磨粒切削刃鋒利程度易下降。一般情況下，普通陶瓷結(jié)合劑砂輪，取v=30?35m/s,現(xiàn)粗磨取v=30m/s。TOC\o"1-5"\h\z⑵工件速度的選擇 s s工件與砂輪的速比q=v/v對加工精度和磨削能力有很大影響。一般外圓磨削時取q=60?150，內(nèi)圓磨削時取q=40?80，工件速度\在粗磨時常取為15?85m/min，精磨時為15?50m/min，現(xiàn)粗磨外圓時取v=20m/min。⑵向進給量的選擇 w工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)相對砂輪在縱向進給運動方向所移動的距離，即縱向進給量f。此選f=0.5b3=0.5X50=25mm/r a⑷背吃刀量的選擇一般外圓縱磨時，a=0.03mm⑸光磨次數(shù)的選擇P光磨為無進給磨削，選單行程1次，工序130粗磨7：24內(nèi)圓錐面、^62H7mm、?93H7mm內(nèi)孔，均留0.2mm余量加工條件⑴工件材料：38CrMoAlA自由鍛調(diào)質(zhì)⑵加工要求：夾6221.44h5mm外圓，托6144mm外圓，找正，粗磨697H7內(nèi)孔，留磨量0.2mm。調(diào)頭，夾6130mm外圓，托6200k5mm外圓，找正，粗磨662H7mm內(nèi)孔，留磨量0.2mm。調(diào)整機床，使縱向進給與7:24內(nèi)錐面平行且與錐面旋轉(zhuǎn)軸線交角為7:24錐頂角的一半，夾6130mm外圓，托6200k5mm外圓，找正，粗磨7:24內(nèi)錐孔，留磨量0.20mm，用7:24環(huán)規(guī)檢驗，接觸面積應N70%。⑶機床：主軸錐孔磨床⑷夾具：四爪自定心卡盤、中心支架⑸磨具：PA40K⑹切削液的選擇：無機鹽水溶液確定切削用量⑴砂輪速度的選擇根據(jù)文獻《2》表5.5-17知，粗磨內(nèi)孔時可取v=20m/s⑵工件速度的選擇 S工件與砂輪的速比q=v/v對加工精度和磨削能力有很大影響。一般外圓磨削時取q=60?150，內(nèi)圓磨削時取q=40?80，工件速度\在粗磨時常取為15?85m/min，精磨時為15?50m/min，現(xiàn)粗磨內(nèi)孔時取v=17m/min。⑶縱向進給速度取f=0.8mm/r, ?一 a ?⑶背吃刀量根據(jù)文獻《2》表5.5-18a=0.02mm⑸光磨次數(shù)1次 P工序150半精磨?221.44h5(0 )mm、?200k5(+0.024)mm、?-0.020 +0.004170js5(+0.009)mm、?151js5(+0.009)mm外圓柱面和1:12外錐面，靠磨-0.009 -0.009各端面，均留余量(十)工序160半精磨7：24內(nèi)圓錐面、?62H7mm、?93H7mm內(nèi)孔，均留0.05mm余量(十一)工序170粗精滾漸開線花鍵至尺寸。滾齒加工是目前世界上齒輪、花鍵加工中應用最廣的切齒方法。滾齒加工原理相當于交錯軸斜齒輪副的嚙合過程。滾齒加工過程中，滾刀相當于一個螺旋角很大的斜齒圓柱齒輪和被切齒輪作空間嚙合。滾刀頭數(shù)即相當于斜齒輪的齒數(shù)。這種齒數(shù)極少、螺旋角很大，輪齒能繞軸線很多圈的斜齒圓柱齒輪，其實質(zhì)就是一個蝸桿，滾刀切削刃位于該蝸桿的螺紋表面上。由于是一對交錯軸斜齒輪的嚙合，因此滾刀與被加工齒輪的基節(jié)必須相等，即分度圓柱上法向模數(shù)、壓力角應分別相等。滾刀與工件在一定速比關(guān)系下進行展成運動，完成漸開線，擺線等各種齒廓加工。由于交錯軸斜齒輪副嚙合時，兩嚙合齒面的瞬間接觸是點接觸，為了使工件整個齒寬上都能得到滾齒加工滾刀需要相對工件齒長方向作進給運動?；ㄦI聯(lián)接廣泛應用于機床、汽車、工程機械、機動車輛及航空航天等行業(yè)中。常用的有矩形花鍵和漸開線花鍵兩種，它與鍵聯(lián)接比較，具有下列特點：總承載面積大，承載能力大，耐磨損，能傳遞較大的扭矩。定心精度較高，導向性好，如在齒輪變速箱中，齒輪與軸的同軸度好，移動較快。聯(lián)接剛度好，強度高。使用壽命長，互換性好。加工條件⑴工件材料：38CrMoAlA自由鍛調(diào)質(zhì)⑵加工要求：將滾刀心軸錐度部分擦干凈裝入主軸孔內(nèi)緊固。用千分表檢查滾刀心軸跳動和徑向跳動，心軸裝好后裝滾刀，墊圈等并裝好托架（心軸軸承座）。隨即檢查滾刀跳動量，跳動均要求在0.01mm以內(nèi)。調(diào)整滾刀安裝角，再對中滾刀，然后安裝工件到旋轉(zhuǎn)工作臺上，找正，粗切漸開線花鍵，留精切余量1.45mm。精切漸開線花鍵，加工完成后關(guān)掉主電動機，用環(huán)規(guī)檢驗⑶機床：YB3120滾齒機⑷夾具：三爪自定心卡盤、硬質(zhì)合金頂尖⑸刀具：m=3,30。壓力角漸開線花鍵鑲片滾刀。⑹切削液的選擇：在滾切齒輪時，應向切削區(qū)澆注切削液，這樣可以提高滾到壽命和降低齒面粗糙度值，并可沖洗掉碎屑和其他臟物。根據(jù)文獻《2》表6.5-50知，可選切削液為硫化切削油。確定切削用量⑴走刀次數(shù)分兩次走刀，粗切一次，精切一次。粗切時，根據(jù)文獻《2》表6.1-35知：背吃刀量a=5mm精切時，a=0.725mm P⑵進給量的選擇為了保證較高的生產(chǎn)效率，應盡可能采用大的進給量。粗加工時，由于機床-工件-滾刀系統(tǒng)的剛性不足而使?jié)L刀刀架產(chǎn)生的振動是限制進給量的主要因素。精加工時，齒面粗糙度是限制進給量的主要因素。根據(jù)文獻《1》表6.1-37知，粗加工時，f取2mm/r；精加工時，根據(jù)文獻《2》表6.1-38知，f取0.5mm/r。⑶切削速度根據(jù)取得的走刀次數(shù)、進給量和文獻《2》表6.1-33推薦的滾到壽命，考慮被加工材料性質(zhì)，齒輪模數(shù)和其他加工條件來確定切削速度。根據(jù)文獻《2》表6.1-39知：當m=5f=2mm/r時，粗精切加工時，根據(jù)公式v=vkkkk,,.v1v2v3v4 ....... .?. .其中v=40m/min、k=0.7、k=0.72、k=1十精切時k=1.2粗切時k=1v1 v2 v3 v4 v4故粗切時v=40X0.7X0.75X1X1=21精切時v=40X0.7X0.75X1X1.2=24⑷確定機床主軸的轉(zhuǎn)速當粗切時，n」00?=1000*21.40r/minsndnx165W當精切時，n=四虬=1000*24總46r/minsndnx165W（十二）工序180線切割主軸端面的鍵槽電火花線切割加工（WireCutEDM簡稱WEDM）的原理是用一根運動著的細金屬絲做工具電極，接負極，工件接正極，在電極絲和工件之間注入工作液，使電極絲和工件之間產(chǎn)生火花放電來去除工件材料。根據(jù)電極絲運動速度不同，分高速走絲和低速走絲兩種方式，我國首創(chuàng)生產(chǎn)的電火花切割機床多采用高速（6?11m/s）雙向走絲方式。國外生產(chǎn)的電火花切割機床，都采用低速（1?15m/min）單向走絲方式。近年來，我國也開始大批生產(chǎn)低速走絲線切割機床。高速走絲線切割機床采用專用的水基乳化液做工作液，低速走絲線切割機床采用去離子水，少數(shù)或用煤油做工作液。加工條件⑴工件材料：38CrMoAlA自由鍛調(diào)質(zhì)⑵加工要求：用日本3R公司生產(chǎn)的3R電火花線切割附件，快速準確地裝夾工件，再移動到機床上，工件作正極，金屬絲連接負極，注入工作液，按圖紙要求加工，其中b1=25（+0.004），c=12.5，相對于基準D的對稱度為0.01mm。⑶機床：根據(jù)文獻0《2》表8.6-10知：當Ra=1.6Mm時，可選北京阿奇夏米爾工業(yè)電子有限公司生產(chǎn)的FW1高速走絲電火花線切割機床。⑷電源：品體管脈沖電源，開路電壓