【正文】 學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工程學(xué)等課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。 零件的工藝分析以及生產(chǎn)類型的確定 工藝分析： 輸出軸零件材料為 45 鋼，用于輸出扭矩，承受 扭轉(zhuǎn)、 交變載荷。 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說明書 5 ○ 2 零件成品質(zhì)量由 CATIA 軟件計(jì)算其質(zhì)量約為 ,估算鍛件質(zhì)量 fm 為 13kg。 熱處理工序的安排 :熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能。 ⑶選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由書目【 4】表 ， 車刀后刀面最大磨損量取為 1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T?? 60 min ⑷ 確定切削速度 c? 根據(jù)書目【 4】表 1..10， YT5 牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀加工鋼材， M P ab 670~570?? ， pa ? 3輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說明書 13 ㎜， f? ㎜ /r， 109?t? m/min 切削速度修正系數(shù)為 ???t ， ?? ?? ， ??? ， ???? ， ???? ，???? ，故 c? = t? ??? =109 ? ? ? = m/min 則 n= D1000c?? = ??? r/min,由 CA6140 車床說明書，選擇 n=250r/min,則實(shí)際切削速度為 c? = m i n/ i n/m1 0 0 0 0 0 0Dn ????? ⑸校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)書目【 4】表 ，當(dāng) M P ab 970~580?? ， pa ? ㎜， f? ㎜ /r， c? ? 57m/min， ?? 修正系數(shù) 為根據(jù)書目【 4】表 ， ???? ? rF ccr ?? ， ???? ? Fcc ???? ，故 ???? kW,根據(jù) CA6140 車床說明書， 車床主電動(dòng)機(jī)功率 k??? ， Ec ??? ，故所選之切削用量可在 CA6140車床上進(jìn)行 綜上： pa = ㎜， f= ㎜ /r， c? =， n=250r/min （ 4） 計(jì)算基本工時(shí) nfLtm?，式中 ???? ylL ， ,80mml? 根據(jù)書目【 4】表 ，車削時(shí)的入切量及超切量 mmy ??? ，則 mmmmL ??? ， m in ???? nfLt m 半精車 （ 1） 選擇刀具 車道形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。r? ， ??6o? ， ??12o? ， ??0s? ， mmr ?? （ 3）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 pa 由于粗加工余量?jī)H為 ㎜，可在一次走刀內(nèi)切完，故 pa =㎜ ⑵確定進(jìn)給量 f 根據(jù)書目【 4】表 ， f=~ ㎜ /r,按 CA6140 車床說明書，選擇 f= ㎜ /r 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù) 書目【 4】 表 ，當(dāng)鋼的強(qiáng)度 M P ab 670~570?? ， pa ? ㎜， f? ㎜ /r， ??45r? ， 65?c? m/min（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力為 ??1070Ff 。r? ， ??8o? ， ??12o? ， ??3s? ， mmr ?? （ 2）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 pa pa =㎜ ⑵確定進(jìn)給量 f 半精加工進(jìn)給量主要受加工表面粗糙度的限制。r? ， ??6o? ， ??12o? ， ??0s? ， mmr ?? （３） 選擇切削用量 ⑴確定切削深度 pa 由于粗加工余量?jī)H為 ㎜，可在一次走刀內(nèi)切完，故 pa =㎜ ⑵確定進(jìn)給量 f 根據(jù)書目【 4】表 ， f=~ ㎜ /r,按 CA6140 車床說明書，選擇 f= ㎜ /r 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。 零件表面加工方法的選擇 ： 加工階段的劃分 粗加工階段：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，主要目標(biāo)是提高生產(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φ 5φ 60、φ 6φ 7 φ 176 外圓柱表面。另外，該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用模鍛可提高生產(chǎn)率又可大大減少加工余量，以實(shí)現(xiàn)節(jié)省材料和減少后續(xù)加工，降低成本。 （ 6） 填寫零件機(jī)械加工工藝卡一份 （ 7） 編寫零件機(jī)械加工 工藝設(shè)計(jì)說明書一份。 (4)進(jìn)一步培 養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。 軸頸各外圓 精度等級(jí)均為 IT6， 有形位公差，且 60 75??、 外圓尺寸遵循包容要求 。 ○ 5 各軸頸外圓粗糙度為 ， 10 20?? 法蘭孔內(nèi)表面粗糙度為 ， 80? 內(nèi)孔為 其余均大于 。 先粗后精 原則 我們 先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗 加工 將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉， 一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗 加工 后留余量 的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半 精加工。 由表 ，修正系數(shù)為 21 ???? ， ， 故 單行程單行程單行程 /???? 縱向進(jìn)給量 rmmfa /20? （ 5） 確定砂輪轉(zhuǎn)速 sn 100060??? sss nd?，式中 m i n/,/ rnmmdsm sss 砂輪轉(zhuǎn)速砂輪直徑，砂輪速度 ???? ，則 m i n/1 4 3 3m i n/4 0 30601 0 0 0601 0 0 0 rrdn s ss ?? ???? ?? ? 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說明書 15 （ 6） 確定工件轉(zhuǎn)速 wn 1000www nd???，式中 m i n/,m i n ,/ rnmmdm 工件轉(zhuǎn)速工件直徑工件轉(zhuǎn)速 ???? ，則 m in/103m in/ 1810001000 rrdn w ww ?? ???? ?， （ 7） 轉(zhuǎn)速比 q 一般外圓磨轉(zhuǎn)速比 150~60?q ， 1 0 018 6030 ???? wsq ?? （ 8） 確定軸向進(jìn)給量 f? m i n/,1 0 0 0 mnffwaf 外圓磨削軸向進(jìn)給速度式中 ?? ??， m in/ in/1 0 0 01 0 320 mmf ???? （ 9） 確定磨削力 tF ????? ?? sawspFt bfaCF ?? ， 根據(jù)書目【 7 】 表 ， ?????? FC， ????? ??????????? ? （ 10） 功率校驗(yàn) 磨削功率 WWF st ??????? 30651000? ， 砂 輪 電 機(jī) 輸 出 功 率????h，,~ ?? mm ?? 取， 則 WWh ????? ，根據(jù) ??1320外圓磨床說明書，求故所選磨床滿足功率要因 ,E , hEW ?????? (11)計(jì)算基本工時(shí) pabj anfLz??? ，由書目【 5】表 ， ?? , mmmmblL s 60240802 ????? ， 則 mi n ??? ????? paw bj afn Lz ? 綜上： m i n/,/20m i n ,/1 0 3m i n ,/1 4 3 3/ mrmmfrnrnmma faws ?????? ?單行程， 精磨 （ 1） 磨床、磨具、磨削方法均與粗磨相同 （ 2） 確定被吃刀量 )( rp fa 工件直徑為 mmdw ? ， 根據(jù)書目【 7】 表 ， min/40~20 mw ?? ，選擇工件速度為 min/29 mw ?? ， ,/24~1640)~(~( rmmbf sa ???? ） 選擇 rmmfa /20? ，單行程/ mma p ? ， 由表 ，修正系數(shù)為 21 ???? ， ，故 單行程單行程 /0 0 2 ???? 縱向進(jìn)給量 rmmfa /20? （ 3） 確定砂輪轉(zhuǎn)速 sn 100060??? sss nd?，式中 m i n/,/ rnmmdsm sss 砂輪轉(zhuǎn)速砂輪直徑，砂輪速度 ???? ，則 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說明書 16 m i n/1 4 3 3m i n/4 0 30601 0 0 0601 0 0 0 rrdn s ss ?? ???? ?? ? （ 4） 確定工件轉(zhuǎn)速 wn 1000www nd???，式中 m i n/,m i n ,/ rnmmdm 工件轉(zhuǎn)速工件直徑工件轉(zhuǎn)速 ???? ，則 m in/ 6 7m in/ 291 0 0 01 0 0 0 rrdn w ww ?????? ? （ 5） 轉(zhuǎn)速比 q 一般外圓磨轉(zhuǎn)速比 150~60?q ， 6229 6030 ???? wsq ?? （ 6） 確定軸向進(jìn)給量 f? m i n/,1 0 0 0 mnffwaf 外圓磨削軸向進(jìn)給速度式中 ?? ??， m in/ in/1 0 0 0 mmf ???? （ 7） 確定磨削力 tF ????? ?? sawspFt bfaCF ?? ， 根據(jù)書目【 7 】 表 ， ?????? FC， ????? ，則 ??????????? ? （ 8） 功率校驗(yàn) 磨削功率 WWF st ??????? 0 0 030281 0 0 0? ，砂輪電機(jī)輸出功率????h，,~ ?? mm ?? 取， 則 WWh ????? ，根據(jù) ??1320外圓磨床說明書，求故所選磨床滿足功率要因 ,E , hEW ?????? （ 9） 計(jì)算基本工時(shí) pabj anfLz??? ，由書目【 5】表 ， ?? ， mmmmblL s 60240802 ????? ，則 mi n5 n0 02 67 ??? ????? paw bj afn Lz ? 綜上 : m i n/,/20m i n ,/ i n ,/1433/ mrmmfrnrnmma faws ?????? ?單行程， ??? 粗車 （ 1） 選擇機(jī)床 CA6140，雙頂尖定位 （ 2）選擇刀具 ⑴選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉(zhuǎn)位） ⑵根據(jù)書目【 4】表 ，由于 CA6140 車床的中心高 200 ㎜（表 ），故選刀桿尺寸B? H=16 ㎜ ? 25 ㎜，刀片厚度 ㎜ ⑶根據(jù)書目【 4】表 ，粗車帶外皮的鍛件毛坯，選擇 YT5 牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說明書 17 ⑷車刀幾何形狀 根據(jù)書目【 4】 表 ，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀面， ??60r? ，??1039。半精車的刀片牌號(hào)為 YT150，車刀幾何形狀為 ??45r? ， ??539。根據(jù)書目【 4】表 ，當(dāng)表面的粗糙度為 )m i n (/50, 預(yù)計(jì)mmmrma ??? ?? ? 時(shí)， rmmf /~? 。根據(jù) CA6140 車床說明書， CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 F max?? 3530N 。 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，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且 利于 采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。確定厚度（直徑方向 ）單邊余量為 ，選取 3。原標(biāo)注粗糙度為 修正為 。 課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容 ： （ 1） 明確本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。 （ 4） 擬訂零件機(jī)械加工工藝路線。 零件圖中斜面與 28?? 油孔軸線不垂直，便于鉆孔將斜面角度改為 45? 生產(chǎn)類型的確定： 查文獻(xiàn) 【 1】 表 63 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000 件 /年 ，輸出軸為中型零件，故確定生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。當(dāng)零件的外圓精加工后可以以外圓為精基準(zhǔn)