【文章內(nèi)容簡介】 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 11 右鍵確認(rèn) — 確定 最后標(biāo)注尺寸如下圖所示 材料性能 設(shè)計中使用的材料是 45 鋼是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，廣泛應(yīng)用于機械，未熱處理時： HB≤ 229；熱處理：正火；沖擊功： Aku≥ 39J；；強 度較高，塑性和韌南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 12 性尚好， 45鋼板淬火后沒有回火之前，硬度大于 HRC55（最高可達(dá) HRC62）為合格 ,經(jīng)過熱處理，再淬火可以達(dá)到 HRC4246，這樣既能保證它良好的機械性能，又能得到表面的硬度要求，用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件，以及對心部強度要求不高的表面淬火零件，如梢子 ,導(dǎo)柱，表針等部件。 45 鋼化學(xué)成分元素比例 (%)如下： 碳 C:～ ；鉻 Cr：≤ ；錳 Mn： ～ ；鎳 Ni：≤ ；磷P：≤ ；硫 S：≤ ；硅 Si： ～ 機械性能 σ b\Mpa:≥ 600 σ s\Mpa:≥ 355 δ 5\%:≥ 16 ψ \%:≥ 40 硬度 \HB:≤ 197 GB/T6991999 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 45 鋼推薦熱處理制度為 850℃正火、 840℃淬火、600℃回火，達(dá)到的性能為屈服強度≥ 355MPa GB/T6991999 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 45 鋼抗拉強度為 600MPa，屈服強度為 355MPa，伸長率為 16%，斷面收縮率為 40%調(diào)制處理硬度規(guī)格尺寸。 45 號鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼，冷熱加工性能都不錯，機械性能較好，且價格低、來源廣，所以應(yīng)用廣泛。它的最大弱點是淬透性 低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。 45 號鋼淬火溫度在 A3+(30~50) ℃，在實際操作中，一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快，表面氧化減少，且能提高工效。為使工件的奧氏體均勻化，就需要足夠的保溫時間。如果實際裝爐量大，就需適當(dāng)延長保溫時間。不然，可能會出現(xiàn)因加熱不均勻造成硬度不足的現(xiàn)象。但保溫時間過長，也會也出現(xiàn)晶粒粗大，氧化脫碳嚴(yán)重的弊病，影響淬火質(zhì)量。我們認(rèn)為，如裝爐量大于工藝文件的規(guī)定，加熱保溫時間需延長 1/5。 因為 45號鋼淬透性低，故應(yīng)采用冷卻速度大的 10%鹽水溶液。 工件入水后，應(yīng)該淬透，但不是冷透，如果工件在鹽水中冷透，就有可能使工件開裂，這是因南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 13 為當(dāng)工件冷卻到 180℃左右時，奧氏體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體造成過大的組織應(yīng)力所致。因此，當(dāng)淬火工件快冷到該溫度區(qū)域，就應(yīng)采取緩冷的方法。由于出水溫度難以掌握，須憑經(jīng)驗操作，當(dāng)水中的工件抖動停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜動不宜靜，應(yīng)按照工件的幾何形狀，作規(guī)則運動。靜止的冷卻介質(zhì)加上靜止的工件，導(dǎo)致硬度不均勻，應(yīng)力不均勻而使工件變形大，甚至開裂。 45 號鋼調(diào)質(zhì)件淬火后的硬度應(yīng)該達(dá)到 HRC56~59，截面大的可能性低 些，但不能低于 HRC48，不然，就說明工件未得到完全淬火，組織中可能出現(xiàn)索氏體甚至鐵素體組織，這種組織通過回火，仍然保留在基體中，達(dá)不到調(diào)質(zhì)的目的。 45 號鋼淬火后的高溫回火，加熱溫度通常為 560~600℃，硬度要求為HRC22~34。因為調(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機械性能，所以硬度范圍比較寬。但圖紙有硬度要求的，就要按圖紙要求調(diào)整回火溫度，以保證硬度。如有些軸類零件要求強度高，硬度要求就高；而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件，因調(diào)質(zhì)后還要進行銑、插加工，硬度要求就低些。關(guān)于回火保溫時間，視硬度要求和工件大小而定，我們 認(rèn)為，回火后的硬度取決于回火溫度，與回火時間關(guān)系不大，但必須回透，一般工件回火保溫時間總在一小時以上。 精度要求 有圖紙中可知，產(chǎn)品精度要求主要有以下幾點 橢圓小徑￠ 、外圓￠ 、內(nèi)孔￠ 300+、螺紋 M24X26g 尺寸以及M24X26g 尺寸與￠ ，其余未注公差均按照GB/T8182021 中標(biāo)出的公差加工。 以上尺寸均可用試切法保證即可將機床內(nèi)刀具補正中按照入體原則將加工余量留下試切一刀然后測量根據(jù)測量的值計算加工誤差在機床系統(tǒng)中將 誤差補上，直到達(dá)到要求為止。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 14 第三章 加工過程 所需刀具及性能 本次設(shè)計中使用的是機夾式車刀，機架式車刀具有效率高，強度大，加工出來的產(chǎn)品表面質(zhì)量好，最重要的是加工出來的產(chǎn)品精度高等優(yōu)點。相對于焊接式車刀機夾刀不需要刃磨，刀具益損嚴(yán)重了只需要更換刀片即可，換好刀片后無需對刀掉出程序即可執(zhí)行加工產(chǎn)品，這樣為操作工人節(jié)省了大量的時間。表面鍍涂有耐磨金屬的刀片可反復(fù)切削多次而不益損，如果使用合理的話可減少損耗，節(jié)約了大量的成本的同時還可以減少普通焊接式刀具在加工過程中形成積屑瘤劃傷工件表面，甚至影響產(chǎn)品加工精度 。機夾式刀片，經(jīng)合理的設(shè)計成型已達(dá)到加工時的需要，不需任何的處理安裝好就加工，這樣避免了焊接式刀具在刃磨中造成的誤差，這樣以來即可保證產(chǎn)品的尺寸。由于機夾式刀具具有很高的強度，所以加工時可以適量提高切削速度和加工量（背吃刀量）這樣一來大大提高了工作效率。 本次設(shè)計中使用的刀具如下： 45176。外圓車刀 用于加工外圓面以及外圓斷面 ￠ 18 鉆頭 用于加工圖中￠ 18的孔 5mm 外圓割槽刀 用于加工 60176。 x5mm 外圓梯形槽 4mm 切斷刀 用于切斷零件 45176。內(nèi)孔鏜刀 用于加工工件內(nèi)輪廓面 30176。外圓車刀 用于加工橢圓 柱面， R 以及切割端面保證 108 總長尺寸 5mm 內(nèi)割槽刀 用于加工螺紋退刀槽 60176。內(nèi)螺紋車刀 用于加工 M24X26g 的內(nèi)螺紋 檢測工具 機械加工中由于各方面的原因總是會有加工誤差所以為了保證加工出來的產(chǎn)品能夠滿足設(shè)計使用的要求，精密的量具是必不可少的，尤其是圖紙中標(biāo)注公差的尺寸，加工時必須要有專用的量具來測量，以保障精度。本次設(shè)計中用到的量具主要有以下幾種： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 15 2550mm 外徑千分尺 主要用于測量橢圓小徑￠ 、外圓￠ ，以及機床 X軸對刀時使用 1835 內(nèi) 徑百分表 用于測量￠ 300+ M24X26g 的螺紋塞規(guī)（包括通規(guī)和止規(guī)） 用于檢測 M24 螺孔 磁性壓力表 用于檢測同軸度 游標(biāo)卡尺 用于測量軸向尺寸 深度尺 用于測量內(nèi)孔深度。 加工難點及解決方案 由于缺乏經(jīng)驗，在設(shè)計中遇到了很多的難點，但在我的努力以及老師朋友的幫助下都一一被攻破了。其中以橢圓的加工、螺紋加工以及部分尺寸的測量最難，以下是詳述。 橢圓的加工 橢圓是數(shù)控車加工中相對較難卻又比較典型的非圓曲線，目前數(shù)控系統(tǒng)還沒有提供完善的非圓曲線插補功能，因此在實際操作中橢圓的 編程多采用變量來完成。雖然隨著計算機輔助編程的進一步普及，手工編寫宏程序越來越少，但作為初學(xué)者，根據(jù)不同情況，掌握各種非圓曲線，特別是橢圓曲線的編程仍然是必要的。 一、循環(huán)功能 WHILE 語句 橢圓宏程序編制中重要的循環(huán)功能語句是 WHILE 語句，其格式如下： WHILE[條件表達(dá)式 ] DO m(m=1， 2， 3) 。 END m 。 說明：如果指定的條件表達(dá)式滿足時，則執(zhí)行 DO 到 END 之 間的程序。否則，轉(zhuǎn)道 END 后面的程序段。 DO 后面的標(biāo)號和 END 后面的標(biāo)號是指程序執(zhí)行范圍的標(biāo)號，標(biāo)號值為 1， 2， 3。 二、橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程與參數(shù)方程 編制橢圓宏程序要熟悉橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程和參數(shù)方程，它們均表達(dá)出了橢圓南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說