【正文】 ...................12 六、設(shè)計(jì)心得 ....................................................................................35 七、參考文獻(xiàn) ....................................................................................36 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 36 頁(yè) 一、 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 。其中 喂入輥軸 ： 材料為 45 鋼 。且焊縫不得有夾渣、氣孔及裂紋等缺陷 。 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 36 頁(yè) 二、毛坯的選擇 1． 選擇毛坯 由于該 堵頭 結(jié)合件在工作過(guò)程中要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)其 的強(qiáng)度和沖擊韌度， 堵頭選用鍛件 ，材料為 Q235A，因其為大批大量生產(chǎn)，故采用模 鍛。 2．確定毛坯的尺寸公差 喂入輥軸： 根據(jù) 軸類(lèi)零件采用精軋圓棒料時(shí)毛坯直徑 選擇可通過(guò)零件的長(zhǎng)度和最大半徑之比查的毛坯直徑 206L 8 .2 4R 2 5?? 查表得毛坯直徑為：φ 55 根據(jù)其長(zhǎng)度 和 直徑查得 端 面加工余量為 2。 2．重量： 鍛件重量的估算按下列程序進(jìn)行 : 零件圖基本尺寸 估計(jì)機(jī)械加工余量 繪制鍛件圖 估算鍛件重量。 4． 鍛件材質(zhì)系數(shù)： 由于該堵頭材料為 Q235A 所含碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 C=%— %,小于% 所含合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 Si %? 、 S %? 、P %? 故合金元素總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 % 5 % 45 % 95 % 3%? ? ? ?%。 5． 鍛件尺寸公差 根據(jù)鍛件材質(zhì)系數(shù)和形狀復(fù)雜系數(shù)查得鍛件尺寸公差為（ ?? ）。 7． 零件表面粗糙度： 由零件圖可知，該堵頭結(jié)合件的各加工表面粗糙度 Ra 均大于等于 m。 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 36 頁(yè) 三、定位基準(zhǔn)的選擇 1．精基準(zhǔn)的選擇 喂入輥軸 : 對(duì)實(shí)心的軸類(lèi)零件， 精基準(zhǔn)面選用 頂尖孔， 軸上所有的外圓表面都是以軸線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)， 用 頂尖 孔定位能符合 基準(zhǔn)重合原則 ， 避免了基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差， 而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個(gè)外圓和端面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 ， 避免了因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的誤差。 零件上的很多表面都可以 采用堵頭 左 端面作為工序 基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則 ，避免了因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的 誤差 2． 粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面缺欠，選 該喂入輥軸的外圓表 面、堵頭外圓表面作為粗基準(zhǔn)，以保證為后序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 粗加工階段 ：粗車(chē) 喂入輥軸 端面、加工頂尖孔、粗車(chē)外圓 、粗車(chē)堵頭端面、粗車(chē)堵頭外圓、粗鏜 堵頭內(nèi)壁、粗鏜堵頭內(nèi)孔 半精加工階段 ： 半精車(chē) 喂入輥軸 外圓 、 半精車(chē)端面、半精鏜堵頭內(nèi)孔。 3． 加工順序的安排 （ 1） 機(jī)械加工工序： 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 方案二： 為了使零件在加工后發(fā)生 變形的變形量小，先對(duì)零件進(jìn)行焊接， 焊接之后加工堵頭外圓表面 保證了堵頭外圓表面和軸頸的同軸度，但加工堵頭外圓表面 時(shí)以軸頸φ 40H8/n7 作為定位基準(zhǔn)，會(huì)破壞軸頸表面，由于軸頸表面質(zhì)量要求較高，故不 太合理。 2．粗車(chē)φ 50 外圓 。 4．半精車(chē)φ 40n7 外圓 。 6．粗車(chē)φ 40h7 外圓。 8．粗鏜堵頭內(nèi)孔 。 10．半精車(chē)堵頭左端面 11．粗車(chē)堵頭外圓表面 13．粗鏜堵頭內(nèi)壁表面 14．粗鏜堵頭內(nèi)孔外臂表面 15．粗車(chē)堵頭 內(nèi) 端面（ A面） 16．半精鏜堵頭內(nèi)孔 17．精鏜堵頭內(nèi)孔 18．倒角 45176。 21．半精車(chē)輥軸φ 40h7外圓 22．精車(chē)輥軸φ 40h7 外圓 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 36 頁(yè) 五、工序內(nèi)容的擬定 加工表面 加工方案 加工 余量 精度 等級(jí) 尺寸及精度 工序 余量 喂入輥 軸φ 50 粗車(chē) 5 φ 50 5 喂入輥 軸端面 粗車(chē) 2 206 2 喂入輥 軸φ 40n7 精車(chē) IT7 ? ?? 半精車(chē) IT10 ? ?? 粗車(chē) IT12 ? ?? 喂入輥 軸φ 40h7 精車(chē) IT7 ? ? 半精車(chē) IT10 φ 0 粗車(chē) IT12 φ 堵頭φ181js7 精車(chē) IT7 ? ?? 半精車(chē) IT10 ? ?? 粗車(chē) IT12 ? 堵頭φ40H8 精鏜 IT8 ? ? 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 36 頁(yè) 半精鏜 IT10 ? ? 粗 鏜 IT12 ? 2 端面 粗車(chē) 右端面 IT12 93 2 半精車(chē) 左端面 IT10 90 1 粗車(chē) 左端面 IT12 91 2 內(nèi)壁 粗鏜 2 φ 151 2 內(nèi)孔外壁 粗鏜 2 φ 70 2 A 面 粗銑 2 70 2 螺孔 鉆 螺紋8M106H 攻 螺紋 、刀具、夾具及量具的選擇 根據(jù)堵頭結(jié)合件的切削要求，零件大小、結(jié)構(gòu)尺寸、工藝路線、保證加工余量和經(jīng)濟(jì)合理性的要求，選擇 C6140型車(chē)床，三爪卡盤(pán)夾緊。 由于鉆孔直徑為 ? ，孔徑較小，考慮其經(jīng)濟(jì)性要求，故選用 5125Z 型臺(tái)式鉆床，并選擇 ? 鉆頭，即可滿(mǎn)足其加工性能，同時(shí)選用 10M 的絲錐。 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 36 頁(yè) 工序 1 下料 毛坯選擇棒料，材料為 45 號(hào)鋼。工件尺寸： L=210mm d=φ 55 加工要求： 車(chē)削外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量為2mm，表面為自由尺寸公差，端面的表面粗糙度為 ? 刀具： YT15 硬質(zhì)合金 車(chē)刀 。 后角 α 0＝ 10176。 ，刃傾角 λs= － 8176。, ,副偏角Kr’=5176。 2. 切削用量 按機(jī)床的實(shí)際情況，選取主軸轉(zhuǎn)速 56 0 / m in /n r r s?? （ 1） 確定背吃刀量： 軸線長(zhǎng) 度方向的 端面的加 工余量為2mm ，需全部加工， 因?yàn)橛嗔枯^小 ，故可一次加工，選擇 背吃刀量 2spa mm? 。 （ 3） 計(jì)算切削速度 ： 3 . 1 4 5 5 9 . 3 1 . 6 1 /1 0 0 0 1 0 0 0c dnv m s? ??? ? ? （ 4）選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由刀具磨頓標(biāo)準(zhǔn)參考值表查取硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀磨損部位為后刀面且粗加工時(shí)的后刀面磨損最大限度為，焊接耐用度 T=60min。 工序 3 加工喂入輥 軸外圓 表面 ，以頂尖作為定位 1. 加工條件 工件材料： 45,σ b =630700MPa， 棒料 。 粗車(chē) 半精車(chē) 精車(chē)φ 50 到 ? ?? ， 長(zhǎng)度為 60mm，并倒角 1 45176。 粗車(chē)φ 50 表面到φ 長(zhǎng)度為 121mm，表面粗糙度為 刀具： YT15 硬質(zhì)合金 車(chē)刀 。 后角 α 0＝ 10176。 ，刃傾角 λs= － 8176。, , 副偏角河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 36 頁(yè) Kr’=5176。 粗車(chē)φ 55 表面到φ 50 （ 1）確定背吃刀量 粗車(chē)φ 55mm 外圓，加 工余量為 5mm,兩 次走刀，則 背吃刀量 spa mm? （ 2)確定進(jìn)給量 進(jìn)給量 /f mm r? （查表得）。 （ 4)確定切削速度 Vc 查 表 ?。?Vc=(由 mm? 、 f =、車(chē)刀為YG 硬質(zhì)合金 ) 由公式 1000 /n Vc d?? 有( 10 00 1. 5 60 ) / ( 3. 14 55 ) 52 1 / m i nnr? ? ? ? ? 根據(jù) C6140 車(chē)床速度表選擇車(chē)床速度 N=560r/min 則實(shí)際的切削速度 N 3 . 1 4 5 5 5 6 0 1 . 6 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dV c m s? ??? ? ?? 綜上，此工步的切削用量為： mm? ， f =, n =560r/min, /Vc m s? （ 5）計(jì)算基本工時(shí) ：公式為 1 2 3b l l l lL iinf fnt ? ? ??? 式中 1 (2 3)ta nsp ral k?? 2 35l ? 故：b Linft ??( 206 0 2 3 4) / 560 m i n? ? ? ? ? ? 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 36 頁(yè) （ 6） 校驗(yàn)機(jī)床功率 由機(jī)械工業(yè)出版社出版機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二版教科書(shū)中表 26 查得 45 鋼的單位切削功率為6332 .7 10 / ( / m in)sP KW m m??? ，再由表 27 查得當(dāng) f= mm/r 時(shí) ? 故 1000C s c p FCP P v a fK? = ?? ? ? ? ? 1000? = 機(jī)床消耗功率 P= /= KW? EP 為機(jī)床功率，故所選機(jī)床功率足夠。 （ 3）選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由刀具磨頓標(biāo)準(zhǔn)參考值表查取硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀磨損部位為后刀面且粗加工時(shí)的后刀面磨損最大限度為 ，焊接耐用度 T=60min。 由以上可知粗車(chē)時(shí)機(jī)床功率足夠，故以后機(jī)床不再需要驗(yàn)證 。 （ 3）選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 36 頁(yè) 由刀具磨頓標(biāo)準(zhǔn)參考值表查取硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀磨損部位為后刀面且粗加工時(shí)的后刀面磨損最大限度為 ，焊接耐用度 T=60min。 (3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 查取后刀面磨損最大限度為 ~，焊接耐用度 T=60mm。 粗車(chē) φ 50到φ （ 1）確定背吃刀量 粗車(chē)φ 50mm 外圓到 φ ，加工余量為 a=,兩次走刀，則背吃刀量 sp aa mm?? (2)確定進(jìn)給量 進(jìn)給量 /f mm r? （查表得）。 (4)確定切削速度 Vc 查表?。?Vc=(由 mm? 、 f =、車(chē)刀為 YG河南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 36