【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 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(jì)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(jī)械，未熱處理時(shí)： HB≤ 229；熱處理：正火；沖擊功： Aku≥ 39J；；強(qiáng) 度較高，塑性和韌南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 性尚好， 45鋼板淬火后沒(méi)有回火之前，硬度大于 HRC55（最高可達(dá) HRC62）為合格 ,經(jīng)過(guò)熱處理，再淬火可以達(dá)到 HRC4246，這樣既能保證它良好的機(jī)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(duì)心部強(qiáng)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(jī)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(qiáng)度≥ 355MPa GB/T6991999 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 45 鋼抗拉強(qiáng)度為 600MPa，屈服強(qiáng)度為 355MPa，伸長(zhǎng)率為 16%，斷面收縮率為 40%調(diào)制處理硬度規(guī)格尺寸。 45 號(hào)鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼，冷熱加工性能都不錯(cuò)，機(jī)械性能較好，且價(jià)格低、來(lái)源廣，所以應(yīng)用廣泛。它的最大弱點(diǎn)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(hào)鋼淬火溫度在 A3+(30~50) ℃，在實(shí)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(shí)間。如果實(shí)際裝爐量大，就需適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間。不然，可能會(huì)出現(xiàn)因加熱不均勻造成硬度不足的現(xiàn)象。但保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)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(shí)間需延長(zhǎng) 1/5。 因?yàn)?45號(hào)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(kāi)裂，這是因南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 為當(dāng)工件冷卻到 180℃左右時(shí)，奧氏體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體造成過(guò)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(yàn)操作，當(dāng)水中的工件抖動(dòng)停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜動(dòng)不宜靜，應(yīng)按照工件的幾何形狀，作規(guī)則運(yùn)動(dòng)。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(kāi)裂。 45 號(hào)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(shuō)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(guò)回火，仍然保留在基體中，達(dá)不到調(diào)質(zhì)的目的。 45 號(hào)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?yàn)檎{(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機(jī)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(lèi)零件要求強(qiáng)度高，硬度要求就高；而有些齒輪、帶鍵槽的軸類(lèi)零件，因調(diào)質(zhì)后還要進(jìn)行銑、插加工，硬度要求就低些。關(guān)于回火保溫時(shí)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(shí)間關(guān)系不大，但必須回透，一般工件回火保溫時(shí)間總在一小時(shí)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(diǎn) 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(jī)床內(nèi)刀具補(bǔ)正中按照入體原則將加工余量留下試切一刀然后測(cè)量根據(jù)測(cè)量的值計(jì)算加工誤差在機(jī)床系統(tǒng)中將 誤差補(bǔ)上，直到達(dá)到要求為止。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 第三章 加工過(guò)程 所需刀具及性能 本次設(shè)計(jì)中使用的是機(jī)夾式車(chē)刀，機(jī)架式車(chē)刀具有效率高，強(qiáng)度大，加工出來(lái)的產(chǎn)品表面質(zhì)量好，最重要的是加工出來(lái)的產(chǎn)品精度高等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于焊接式車(chē)刀機(jī)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(wú)需對(duì)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(shí)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(huà)可減少損耗，節(jié)約了大量的成本的同時(shí)還可以減少普通焊接式刀具在加工過(guò)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(jī)夾式刀片，經(jīng)合理的設(shè)計(jì)成型已達(dá)到加工時(shí)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(lái)即可保證產(chǎn)品的尺寸。由于機(jī)夾式刀具具有很高的強(qiáng)度，所以加工時(shí)可以適量提高切削速度和加工量（背吃刀量）這樣一來(lái)大大提高了工作效率。 本次設(shè)計(jì)中使用的刀具如下： 45176。外圓車(chē)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(chē)刀 用于加工橢圓 柱面， R 以及切割端面保證 108 總長(zhǎng)尺寸 5mm 內(nèi)割槽刀 用于加工螺紋退刀槽 60176。內(nèi)螺紋車(chē)刀 用于加工 M24X26g 的內(nèi)螺紋 檢測(cè)工具 機(jī)械加工中由于各方面的原因總是會(huì)有加工誤差所以為了保證加工出來(lái)的產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)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(shí)必須要有專(zhuān)用的量具來(lái)測(cè)量，以保障精度。本次設(shè)計(jì)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(jì)說(shuō)明書(shū) 15 2550mm 外徑千分尺 主要用于測(cè)量橢圓小徑￠ 、外圓￠ ，以及機(jī)床 X軸對(duì)刀時(shí)使用 1835 內(nèi) 徑百分表 用于測(cè)量￠ 300+ M24X26g 的螺紋塞規(guī)（包括通規(guī)和止規(guī)） 用于檢測(cè) M24 螺孔 磁性壓力表 用于檢測(cè)同軸度 游標(biāo)卡尺 用于測(cè)量軸向尺寸 深度尺 用于測(cè)量?jī)?nèi)孔深度。 加工難點(diǎn)及解決方案 由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中遇到了很多的難點(diǎn)，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(cè)量最難，以下是詳述。 橢圓的加工 橢圓是數(shù)控車(chē)加工中相對(duì)較難卻又比較典型的非圓曲線(xiàn)，目前數(shù)控系統(tǒng)還沒(méi)有提供完善的非圓曲線(xiàn)插補(bǔ)功能，因此在實(shí)際操作中橢圓的 編程多采用變量來(lái)完成。雖然隨著計(jì)算機(jī)輔助編程的進(jìn)一步普及，手工編寫(xiě)宏程序越來(lái)越少，但作為初學(xué)者，根據(jù)不同情況，掌握各種非圓曲線(xiàn)，特別是橢圓曲線(xiàn)的編程仍然是必要的。 一、循環(huán)功能 WHILE 語(yǔ)句 橢圓宏程序編制中重要的循環(huán)功能語(yǔ)句是 WHILE 語(yǔ)句，其格式如下： WHILE[條件表達(dá)式 ] DO m(m=1， 2， 3) 。 END m 。 說(shuō)明：如果指定的條件表達(dá)式滿(mǎn)足時(shí)，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(hào)和 END 后面的標(biāo)號(hào)是指程序執(zhí)行范圍的標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào)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(jì)說(shuō)