機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)--軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-06-18 13:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 20～ 200 100～ 500 中批生產(chǎn) 100～ 300 200～ 500 500～ 5000 大批生產(chǎn) 300～ 1000 500～ 5000 5000～ 50000 大量生產(chǎn) ＞ 1000 ＞ 5000 ＞ 50000 ① 生產(chǎn)綱領(lǐng)是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和 零件加工工藝規(guī)程起著很重要的作用，它決定了各工序所需的專業(yè)化和自動(dòng)化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備。 ② 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算方式 N=Qn(1+α %+β %) 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際：零件的備品率α %和零件的平均廢品率 β %分別取 8%和 1%，假定產(chǎn)品的年產(chǎn)量 Q 要求為 400 件 /年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為 1件 /臺(tái)。所以綜合以上數(shù)據(jù)代入上式中得： N=436 件 ③ 由零件尺寸可知其屬于輕型零件，生產(chǎn)類型為 小 批量生產(chǎn)。 四． 確定毛坯制造形式 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。該軸 零件材料為 40Cr 鋼，用 于載荷較大，而無很大沖擊的重要軸， 工件的形狀 為圓柱形 比較簡(jiǎn)單，毛坯精度低，加工余量大，生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)。綜上考慮，采用鍛件，鍛造 加工方法為自由鍛 ，毛坯的尺寸精度為 IT12 以下。 五 ．定位基準(zhǔn)的選擇 11 1. 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)遵循以下原則：保證相互位置要求；保證加工余量合理分配；便于裝夾；粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用。選擇正確的粗基準(zhǔn)為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。所以為了便于定位、裝夾和加工，可選軸的外圓表面為定位基準(zhǔn)，或用外圓表面和頂尖孔共同作為定位基準(zhǔn)。用外圓表面定位時(shí)，因基準(zhǔn)面加工和工作裝夾都比較方便 ，一般用卡盤裝夾。為了保證重要表面的粗加工余量小而均勻，應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)，并且要保證工件加工面與其他不加工表面之間的位置精度。按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇次要加工表面為粗基準(zhǔn)。又考慮到階梯軸的工藝特點(diǎn)，所以選擇 φ 20 的外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。 根據(jù)軸的技術(shù)要求，軸的中心線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也是測(cè)量基準(zhǔn)，按照基準(zhǔn)重合原則及加工要求，應(yīng)選軸心線及一端面為精基準(zhǔn)，其他各面都能以此為定位，從而也體現(xiàn)了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。 六 ．選擇加工方法 外圓 表面的加工方法有很多， 如車、銑、磨。對(duì)于本軸 各外圓加工方法如下： ① ? 20 軸肩 外圓面： 這段軸 未注公差尺寸，表面粗糙度為 分別 為 ， 加工精度等于或低于 IT7 故可采用粗車、半精車 。 該段軸加工精度要求較低可只采用粗車的加工方法。 ② 15 ? ? 軸段 外圓面：公差等級(jí)為 IT6，表面粗糙度為 ， 采用 粗車、半精車、粗磨、精磨 的加工方法。 ③ 。 ? ?? 、 ? 14 的軸段 外圓面：公差等級(jí)為 IT7，表面粗糙度為 ， 采用 粗車、半精車、精車 的加工方法。 面加工方法的選擇 平面的加工方法 也有很多種，如：銑、刨、磨、拉、車。該軸的平面有軸的兩端面和鍵槽。對(duì)于本軸各平面加工方法如下： 12 ① 軸的 端面： 對(duì)于外圓 端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度為 ，采用粗車的加工方法 。 ② 鍵槽： 兩鍵 槽 表面的 公差等級(jí) 都 為 IT7，表面粗糙度為 ，采用粗銑、半精銑 的加工方法。 七 ． 工藝順序的安排和工藝路線的制定 （ 1） 工藝順序的安排 的原則： 零件上的全部加工表面應(yīng)安排在一個(gè)合理的 加工順序中加工，這對(duì)保證零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低加工成本都至關(guān)重要。工藝順序的安排應(yīng)遵循以下原則 : ① 先 加工 基準(zhǔn)平面后其他 ：工藝路線開始安排的加工面應(yīng)該是選做定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面，然后在已經(jīng)基準(zhǔn)定位。該軸的精基準(zhǔn)為軸的中心線 ， 因此首先應(yīng)該車端面、鉆中心孔，再加工各外圓表面。 ② 先加工面后加工孔：在加工該軸時(shí)先加工端 面和各外圓表面，再銑鍵槽 。 ③ 先加工主要表面后加工次要表面 :先加工 軸的 主要表面，如車外圓各個(gè)表面，端面等。后加工次要表面，如銑鍵槽 ，通常安排在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。 ④ 先粗后精：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，粗精加工應(yīng)該分開。 （ 2） 熱處理工序的安排 在切削加工前宜安排 退 火處理，能改善 軸的 切削性能。在粗加工后進(jìn)行 正火處理，能 消除內(nèi)應(yīng)力， 提高軸的綜合性能。 在精加工之前安排表面淬火，這樣可以 消除 局部變形，提高表面耐磨性 。 最終熱處理安排在半精車之后磨削加工 之前。其能提高材料強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性。 （ 3） 其他 工序的安排 在粗加工和熱處理后，安排校直工序。在半精車加工之后安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和 檢驗(yàn) 工序。 （ 4） 最終工序 安排 13 綜上所述，該軸的工序安排順序?yàn)椋? 下料 —— 鍛造 —— 熱處理 —— 車端面 —— 粗車 —— 正火 —— 半精車 —— 精車 —— 車端面 —— 銑鍵槽 —— 淬火 —— 磨外圓 —— 精磨 —— 去毛刺 —— 最終熱處理 —— 檢驗(yàn) 根據(jù)以上的加工工藝過程的分析確定零件的工藝路線如 下 : 工序 05：下料，采用自 由鍛進(jìn)行鍛造毛坯加工。 工序 10： 熱處理， 的毛坯進(jìn)行正火熱處理以改善其切削性能。 工序 15： 車端面，三角夾持，車一端端面； 掉頭車 另一端面 。 定位基準(zhǔn)：毛坯外圓。 工序 20：鉆中心孔，掉頭鉆另一端中心孔。 工序 25： 粗車各外圓，雙頂尖裝夾，粗車 φ 20 軸 段的外圓；依次粗車左端 φ 1φ 14 軸段的外圓；再調(diào)頭粗車軸右端 φ 1 φ 15 軸段的外圓；粗車各退刀槽。對(duì)兩端面倒角。 定位基準(zhǔn)： 粗車 φ 20 軸段的外圓時(shí)以軸的兩端面 為 粗基準(zhǔn)；粗車其余軸段外圓和退刀槽時(shí)以 φ 20 軸段的外圓的兩端面和中心孔為基準(zhǔn)。 工序 30：熱處理，調(diào)質(zhì) HRC25~28。 工序 35: 半精 車，依次半精車加工軸左端 φ 1 φ 14 軸段的外圓；半精車槽深為 的退刀槽；再掉頭半精車軸右端 φ 1 φ 15 軸段的外圓；再半精車槽深為 的兩退刀槽。 定位基準(zhǔn)： 兩頂尖孔心線 。 工序 40:精車，精車加工軸左端 φ 14 軸段的外圓；再掉頭精車軸右端 φ 16 軸段的外圓。 定位基準(zhǔn)：兩頂尖孔心線。 工序 45: 粗銑鍵槽，銑兩個(gè)長(zhǎng)為 18mm、寬為 5mm、深為 3mm 的鍵槽。 定位基準(zhǔn)： φ 1 φ 14 軸段的 外圓和兩頂尖孔心線。 工序 50：半精銑鍵槽，半精銑兩個(gè)長(zhǎng)為 18mm、寬為 5mm、深為 3mm 的鍵槽。 定位基準(zhǔn)： φ 1 φ 14 軸段的外圓和兩頂尖孔心線。 工序 55: 粗磨，粗磨軸左端直徑為 φ 15177。 的軸段外圓表面， 再調(diào)頭粗磨軸 14 右端直徑為 φ 15177。 的軸段外圓表面。 定位基準(zhǔn) : 兩頂尖孔心線。 工序 60: 精磨，精磨軸左端直徑為 φ 15177。 的軸段外圓表面，再調(diào)頭精磨軸右端直徑為 φ 15177。 的軸段外圓表面。 定位基準(zhǔn) : 兩頂尖孔心線。 工序 65:檢驗(yàn)。 八 ． 確定 毛坯尺寸 及 加工余量 毛坯為自由鍛件的圓鋼，最終加工出零件的最大直徑的軸段直徑為 φ 20
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