【正文】 ～ 245 185～ 215 150～ 185 120～ 150 鋁合金 高速鋼 105～ 150 70～ 105 45～ 70 30～ 45 硬質(zhì)合金 215～ 300 135～ 215 90～ 135 60～ 90 在具體確定切削速度值時，一般應(yīng)遵循下述原則： ①粗車時，切削深度和進給量均較大，故選擇較低的切削速度；精車時，則選擇較高的切削速度。工廠中，進給量一般 多根據(jù)經(jīng)驗按一定表格選取 ,有條件的 情況下，可通過對切削數(shù)據(jù)庫進行檢索和優(yōu)化。表 4－ 4為粗車時進給量的參考值。 表 4－ 3 常用 切削用量推薦表 工件材料 加工內(nèi)容 背吃刀量 mm 切削速度(m/min) 進給量(mm/r) 刀具材料 碳素鋼 粗加工 5～ 7 60～ 80 ～ YT類 粗加工 2～ 3 80～ 120 ～ 精加工 2～ 6 120～ 150 ～ 鉆中心孔 500～ 800 鉆中心孔 W18Cr4V 鉆孔 25～ 30 鉆孔 切斷： d＜ 5mm 70～ 110 ～ 切斷 YT類 鑄鐵 粗加工 50～ 70 ～ YG類 精加工 70～ 100 ～ 切斷： d＜ 5mm 50～ 70 ～ 切斷 （ 2） 進給量 f 的選擇 在 切削深度選定后，接著 我們 就應(yīng)盡可能 選定 進給量 f。 多次走刀時，應(yīng)盡量將第一次走刀的切削深度取大些，一般為總加工余量 的2/33/4。切削表面層有硬皮的鑄鍛件時，應(yīng)盡量使 切削深度 大于硬皮層的厚度，以保護刀尖。粗加工時，除留下精加工余量外，一次走刀應(yīng)盡可能切除全部余量。 (3)數(shù)控機床生產(chǎn)率的影響 —— 數(shù)控機床的工時費用較高，相對而言，刀具的損耗成本所占的比重較 低，應(yīng)盡量采用高的切削用量，通過適當降低刀具壽命來提高數(shù)控機床的生產(chǎn)率。 (2)機床特性的影響 —— 切削性能受數(shù)控機床的功率和機床的剛性限制，必須在機床說明書規(guī)定的范圍內(nèi)選擇。 表 3－ 3－ 4為刀具車削用量推薦表 值得 我們 注意的是，切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給量）是一個有機的整體，只有三者相互適應(yīng)，達到最合理的匹 配值，才能獲得最佳的切削用量。精加工時，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求，故一般選用較小的進給量 f和切削深度，而盡可能選用較高的切削速度。因此，在選擇切削用量時，考慮的側(cè)重點也應(yīng)有所區(qū)別。為了在通孔加工后還能用中 心孔作定位基面 ,工序上采用如下三種方法： ① 當中心通孔直徑較小時，可直接在孔口倒出寬度不大于 2mm 的內(nèi)錐面來代替中心孔； 切削用量的選擇 所謂合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機床性能，在保證加工質(zhì) 量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。 但有些情況下是不能用中心孔作定位基面的 ,例如： （ 1） 粗加工外圓時，為提高工件剛度，則采用軸外圓表面為定位基面，或以外圓和中心孔同作定位基面，即一夾一頂。但必須注意，一般不 能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾 (有時在上工步已車外圓處搭中心架 )，車另一端面，鉆中心孔。 而粗基準采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。 確定定位基準 合理地選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。 (4)采用高效率切削的刀具。 (2)使刀具規(guī)格化和通用化，以減少刀具種類，便于刀具管理。而數(shù)控機床加工時就根據(jù)程序指令實現(xiàn)自動換刀，因此刀具的配備極為重要。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 表 4― 1 常見刀具材料的性能比較 刀具的材料 切削速度 耐磨性 硬度 硬度隨溫度的變化 高速鋼 最低 最差 最低 最大 硬質(zhì)合金 低 差 低 大 陶瓷刀片 中 中 中 中 金剛石 高 好 高 小 但是，如果刀具的剛度不夠，不僅會影響生產(chǎn)效率和加工精度，加工過程中還會造成刀具折斷事故；如果耐用度不夠，則會增加換刀次數(shù)，增加準備 時間，還可能在加工表面留下接刀痕跡。 與普通機床加工方法相比，數(shù)控機床加工對刀具提出了更高的要求。刀具的選擇主要考慮刀具的材料性能、刀具的幾何形狀及尺寸。 在本設(shè)計中，由于工件為軸類零件，所以我們選擇的夾具是三爪卡盤和 雙頂尖裝夾 ,一夾，一頂?shù)姆椒ㄑb夾 。 數(shù)控車床的夾具與 普 通車床的夾具相同，車床夾具可分為通用夾具和專用夾具兩大類。 夾具、刀具的選擇 在車床上 用來裝夾工件 的裝置稱為車床夾具 。 本 傳動軸材料為 45 鋼，因其屬于一般傳動軸，故選 45 鋼可滿足其要求。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時采用模鍛 。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件 ；對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的軸，如曲軸等，可選用鑄件； 這樣既節(jié)約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能 。 45 鋼碳具有較高的 強度和較好的塑性、韌性；經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)熱處理后，得到所要求的強度、韌性和硬度。對高轉(zhuǎn)速、 高精度的軸，可選用 38CrMoAl 氮化鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，使其具有很高的心部強度和表面硬度，優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞性，熱處理變形也較小。對中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，一般選用 40Cr 等合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)和表面淬火處理，實其具有較高的綜合力學性能。 傳動軸材料的分析與熱處理 軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作狀況，選擇不同的材料和熱處理規(guī)范。 表面粗糙度 軸類零件的表面粗糙度和尺寸精度應(yīng)與表面工作要求相適應(yīng)，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟性來確定。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為 ～，高精度軸（如主軸）通常為 ～ 。 相互位置精度 傳動軸的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。 傳動軸的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。軸頸是軸的裝配基準，它 們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項： 尺寸精度 尺寸精度包括直徑尺寸精度和長度尺寸精度。它屬于階梯軸，加工表面有外圓柱面、鍵槽等 。 軸的長徑比小于 5的稱為短軸，大于 20 的稱為細長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。 軸類零件是回轉(zhuǎn)體零件。 同樣，此傳動軸也是 機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。 傳動軸的功用與結(jié)構(gòu)特點 軸類零件是機械零件中的關(guān)鍵零件之一。 傳動軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置；倒角可以使零件裝配時方便快捷；各環(huán)槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，并使加工中磨削外圓退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩。它是減速器中的傳動軸。 本文同時對傳動軸的加工難點、生產(chǎn)類型進行了分析，對其工藝過程進行了設(shè)計，對其它傳動軸零件的 加工有一定的借鑒意義。為滿足形位公差和尺寸公差精度的要求。 本課題在設(shè)計的過程當中，深入生產(chǎn)實際，進行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)先進技術(shù)，制定出合理的設(shè)計方案，在進行具體設(shè)計。 本設(shè)計充分利用了數(shù)控機床加工技術(shù)、數(shù)控編程技術(shù)，也包括了機械制造和數(shù)控加工過程中的部分內(nèi)容，主要有機械工程材料、金屬材料、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床與夾具、機械制造工藝及裝配工藝 2 摘 要 傳動軸是一個高轉(zhuǎn)速、少支承的旋轉(zhuǎn)體，因此它的動平衡是至關(guān)重要的。同時也出現(xiàn)了像原子力顯微鏡、掃描電子顯微鏡等先進的測量技術(shù)。 隨著生產(chǎn)地發(fā)展和科學實驗的需要，許多部門，尤其是國防工業(yè)部門要求的尖端產(chǎn)品向高精度、高速度、高溫、高壓、大功率、微型化等方向發(fā)展，零件的形狀越來越復(fù)雜，精度要求越來越高，表面粗糙度要求越來越低。 我國的機械制 造業(yè)除了要不斷提高常規(guī)機械生產(chǎn)的工藝裝備和工藝水平外，還必須研究開發(fā)優(yōu)質(zhì)高效精密裝備與工藝，為提高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供新工藝、新裝備 。它集現(xiàn)代精密機械、計算機、通信、液壓氣動、充電等學科技術(shù)為一體，具有高效率，高精度，高自動化和兼并性的特點，是當代機械制造業(yè)的主流裝備，它可加工一般機床無法加工的復(fù)雜零件，同時具有很高的加工質(zhì)量和效率。 3 零件圖樣工藝性分析 ................................ 4 傳動軸的功用與結(jié)構(gòu)特點 ....................... 5 傳動軸的技術(shù)要求 ............................ 5 尺寸精度 ............................... 5 幾何形狀精度 ................................. 5 相互位置精度 ................................. 5 表面粗糙度 ................................... 6 4 傳動軸的加工工藝設(shè)計 ............................. 7 毛坯的選擇 ....................................... 7 夾具、刀具的選擇 .................................. 8