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1、湖南鐵道學(xué)院機(jī)電系機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì) 加工工藝工藝課程設(shè)計(jì) 花鍵軸零件加工工藝 教學(xué)單位：機(jī)電工程系 班級(jí)：數(shù)控加工092班 設(shè)計(jì)：徐 勝 學(xué)號(hào)：200902060224 指導(dǎo)：彭京城老師 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2011年5月7日 目錄 課程設(shè)計(jì)課題任務(wù)書(shū) ……………………………………………………………3 第一部分 零 件 工 藝 分 析 花鍵軸介紹 ………………………………………………………………………5 圖樣分析 …………

2、………………………………………………………………5 第二部分 工 藝 設(shè) 計(jì) 毛坯選擇 …………………………………………………………………………7 材料及熱處理 ……………………………………………………………………8 加工方法 …………………………………………………………………………9 加工順序 ………………………………………………………………………10 加工方案 ………………………………………………………………………10 走到路線和對(duì)刀點(diǎn)選擇 ………………………………………………………10 零件定位基準(zhǔn)和裝夾方式 …………………………………

3、……………………10 加工設(shè)備 ………………………………………………………………………14 切屑用量的確定（粗車、半精車，粗銑鍵） …………………………………15 工時(shí)定額計(jì)算（粗車、半精車，粗銑鍵槽） …………………………………16 加工余量的確定及工序尺寸的計(jì)算 ……………………………………………17 零件加工工藝卡 ………………………………………………………………19 機(jī)械加工工序卡 ………………………………………………………………21 第三部分 后 序 感想 ……………………………………………………………………………24 參考文獻(xiàn)

4、 ………………………………………………………………………25 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(數(shù)控加工方向) 機(jī)電工程系 一、設(shè)計(jì)課題名稱: _____典型零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)___ 二、指導(dǎo)教師: ____彭京城______ 三、設(shè)計(jì)要求 (1) 根據(jù)所給定的零件，選擇合適的加工機(jī)床、刀具、切削用量，合理的進(jìn)給路線，制定經(jīng)濟(jì)高效的工藝方案。 (2) 工藝過(guò)程及工序卡片的編制。 (3) 說(shuō)明書(shū)要求格式完整、內(nèi)容精簡(jiǎn)、書(shū)寫清楚。所有設(shè)計(jì)內(nèi)容不得復(fù)印和抄襲。 四、設(shè)計(jì)依據(jù) 零件圖 生產(chǎn)綱領(lǐng)：_______中批量___________ 生產(chǎn)設(shè)備:____

5、______________________ 五、參考資料 1、《機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計(jì)》 顧京主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版 2、《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 六、設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量 1、設(shè)計(jì)內(nèi)容 (1)確定生產(chǎn)類型，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，并繪制零件圖。 (2)選擇毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖。 (3)擬定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程，選擇各工序加工設(shè)備和工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定各工序切削用量及工序尺寸。 (4)填寫工藝文件：工藝過(guò)程卡、工序卡。 (5)對(duì)數(shù)控加工工序進(jìn)行工藝分析確定工步、走刀路線、刃、量具、加工參數(shù)。 (6) 填寫數(shù)控加工刀具調(diào)整卡.

6、 (7)撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 2、設(shè)計(jì)結(jié)果 零件圖（手工、電子各一份） 2張 毛坯圖 1張 工藝過(guò)程卡 1份 機(jī)械加工工序卡（非數(shù)控加工、重要工序） 1～3道 數(shù)控加工工序技術(shù)文檔（刀具卡、工序卡、） 1套 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份 3、設(shè)計(jì)進(jìn)度：1周 序號(hào) 工作階段

7、 時(shí)間安排 1 熟悉零件，畫零件圖 10％ 2 選擇加工方案，確定工藝路線，填寫工藝卡片 30％ 3 數(shù)控加工工序工步、走刀路線、刃、量具、加工參數(shù)的確定。 45％ 4 整理編寫說(shuō)明書(shū) 15％ 七、說(shuō)明書(shū)的格式和裝訂要求 （一）設(shè)計(jì)封面 （二）設(shè)計(jì)評(píng)閱書(shū) （三）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) （四）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) （五）目錄 （六）設(shè)計(jì)正文 （七）設(shè)計(jì)總結(jié) （八）參考資料 （九）設(shè)計(jì)圖紙及工藝規(guī)程 注:說(shuō)明書(shū)用16開(kāi)紙打印或書(shū)寫，課程設(shè)計(jì)正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)（含空格） 八、課程設(shè)計(jì)課題審批表 審批具體意見(jiàn) 審查部門負(fù)責(zé)人意見(jiàn) 同意實(shí)施 專業(yè)負(fù)責(zé)人 時(shí)

8、 間 2010 年2月 22 日 同意實(shí)施 學(xué)術(shù)負(fù)責(zé)人 時(shí) 間 2010 年 2 月 24 日 第一部分 零件工藝分析 花鍵軸介紹 花鍵軸用于各個(gè)軸用于軸與軸承配合、螺紋主要用于緊固和傳動(dòng)連接、鍵與花鍵用于軸和軸上傳動(dòng)件之間的可拆卸連接，用于傳遞扭矩，有時(shí)也作用軸上傳動(dòng)件的導(dǎo)向。 矩形花鍵軸能夠多齒工作，對(duì)中性好，導(dǎo)向性好，齒根較淺，應(yīng)力集中，軸與轂強(qiáng)度削弱小加工方便，在機(jī)械制造中應(yīng)用非常廣泛。 其中，該矩形花鍵軸按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為花鍵的中系列，經(jīng)過(guò)查表（教材《互換性與測(cè)量技術(shù)》表9.3）可得其規(guī)格為N*d*D*b=

9、6*26.8*33*8,標(biāo)注外花鍵規(guī)格和尺寸代號(hào)為6*26.8f6*33a11*8d8。 圖樣分析 1、組成要素（從左至右）： 該軸總長(zhǎng)為166mm，上偏差為0，下偏差為-0.08； 左端為直徑Φ20mm，上下偏差各為0.08的軸 直徑為Φ19mm，寬2mm的退刀槽； 公稱直徑為24mm,螺距1.5mm普通螺紋； 直徑為Φ23mm，寬2mm的退刀槽； 直徑為Φ25，上偏差為0，下偏差為-0.03的軸； 直徑為Φ24mm，寬2mm的退刀槽； 大徑為Φ33mm，小徑為Φ26.8mm的6齒外花鍵； 直徑為Φ24mm，寬2mm的退刀槽； 直徑為Φ26，上偏差為0，下

10、偏差為-0.03的軸（長(zhǎng)30mm寬6mm的鍵槽）； 直徑為Φ19mm，寬2mm的退刀槽； 直徑為Φ200.008，上偏差為+0.008，下偏差為-0.008的軸。 2、零件結(jié)構(gòu)分析 根據(jù)零件簡(jiǎn)圖分析：該主軸零件的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：從形狀上看該工件為階梯結(jié)構(gòu)的花鍵，由于長(zhǎng)度與直徑之比L/D 5，所以該工件屬于鋼性主軸。從表面加工類型看，主要加工表面有圓柱面，花鍵，單鍵槽，螺紋，屬于典型的加工表面，易加工。 3、圖樣工藝分析 （1）技術(shù)要求 該零件屬于軸類零件，主要夠成表面主要為外圓、圓柱、螺紋和外花鍵等；各軸裝配表面粗糙度要求極高，Ra達(dá)0.8um，為IT7級(jí)；而尺寸精度和位

11、置精度要求也高（重點(diǎn)保證外圓表面的加工），軸兩端Φ20（左右分別為基面A、B）以及花鍵大徑Φ33（基面C）的加工尤為重要，它們分別與各退刀槽側(cè)面、鍵槽寬有圓跳動(dòng)和對(duì)稱度要求，外花鍵鍵齒與基面A、B有平行度要求。 其中，各個(gè)圓柱尺寸精度等級(jí)較高，且該工件為有色金屬，可以通過(guò)精車-半精車-粗磨-精磨-研磨（或者超精磨、或者鏡面磨）獲得而圓柱裝配表面表面粗糙度要求也高，達(dá)到Ra=0.8，各退刀槽與花鍵健齒側(cè)面Ra達(dá)1.6；其余則要較低Ra只需6.3，這些表面粗糙度較容易獲得，可以通過(guò)粗車-半精車-精車達(dá)到要求。各處要倒角、圓角、除毛刺到要求，鉗工。 (2)零件技術(shù)條件要求分析 ① 尺寸精度：兩

12、端軸段為Φ20 0.008，中間段Φ25 ，Φ26 ，花鍵外圓為Φ33 ，鍵齒寬8 ，鍵槽寬6 ，鍵槽底與外圓母線距離22 ，花鍵軸總長(zhǎng)166 ，左端面與花鍵左端的距離57 0.3，花鍵左端與Φ26 軸段右端面的距離為95 0.3。 ② 位置精度：螺紋M24*1.5的左端面和Φ26 的右端面相對(duì)于A、B兩基面軸線的圓跳動(dòng)誤差為0.04mm，花鍵齒面相對(duì)于A、B兩基面軸線的平行度誤差為38：0.03mm，鍵槽與花鍵軸線的對(duì)稱度誤差為0.05mm。 ③ 表面粗糙度：兩端軸段Φ20 0.008外圓和Φ25 、Φ26 外圓為Ra=0.8μm，花鍵齒面及其左端面和Φ26 的右端面為Ra=1.6μm，

13、M24*1.5的螺紋及花鍵右端面為Ra=3.2μm，花鍵齒根圓為Ra=6.3μm，其余為Ra=6.3μm 第二部分 工藝設(shè)計(jì) 毛坯選擇 1、 常見(jiàn)毛坯類型 （1）鑄件 鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件，即把冶煉好的液態(tài)金屬，用澆注、壓射、吸入或其它澆鑄方法注入預(yù)先準(zhǔn)備好的鑄型中，冷卻后經(jīng)落砂、清理和后處理等，所得到的具有一定形狀，尺寸和性能的物件。 對(duì)形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對(duì)尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。 （2）鍛件 鍛件是金屬被施加壓力，通過(guò)塑性

14、變形塑造要求的形狀或合適的壓縮力的物件。這種力量典型的通過(guò)使用鐵錘或壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。鑄件過(guò)程建造了精致的顆粒結(jié)構(gòu)，并改進(jìn)了金屬的物理屬性。在零部件的現(xiàn)實(shí)使用中，一個(gè)正確的設(shè)計(jì)能使顆粒流在主壓力的方向。 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。 （3）型材 型材是鐵或鋼以及具有一定強(qiáng)度和韌性的材料（如塑料、鋁、玻璃纖維等）通過(guò)軋制，擠出，鑄造等工藝制成的具有一定幾何形狀的物體。 型材主要有板材、棒材

15、、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 （4）焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 （5）其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。 2、毛坯的確定 因?yàn)樵摿慵儆谥信可a(chǎn)（模鍛工藝生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，尺寸精確，加工余量小，并可鍛制形狀復(fù)雜的鍛件；適用于批量生

16、產(chǎn)。但模具成本高，需有專用的模鍛設(shè)備，不適合于單件或小批量生產(chǎn)），且加工余量小，所以下料選擇模鍛。 模鍛的工序?yàn)橹婆鳌㈩A(yù)鍛和終鍛。在終鍛模時(shí)，要確定好鍛件的尺寸及形狀，并初步定好加工余量，避免毛邊出現(xiàn)。 3、毛坯余量確定 查機(jī)械制造工藝手冊(cè)：?jiǎn)芜呌嗔考肮顬?2.L=170 材料及熱處理 40Gr屬于合金調(diào)制鋼。（合金結(jié)構(gòu)鋼的一種。一般工藝路線為：下料——退火——粗加工——調(diào)制——精加工——表面淬火、低溫回火——裝配；該鋼屬于中碳含量，一般含Mn、Si、Gr、B、V、Mo、W等合金元素。通過(guò)調(diào)制處理可得到較好的綜合力學(xué)性能。）此鋼是冷鐓模具鋼，加工容易，適當(dāng)?shù)臒崽幚砗罂梢垣@得一定的韌

17、性、塑性和耐磨性，正火可以促進(jìn)組織球化，該進(jìn)硬度小于160HBS，毛坯的切削性能在溫度550℃-570℃進(jìn)行回火，調(diào)制具有最佳的綜合力學(xué)性能，并且淬透性高于45鋼，適于高頻淬火、火藥淬火等表面硬化處理等。 化學(xué)成分 牌號(hào) C Si Mn Gr Ni P S Cu 40Gr 0.37-0.44 0.17-0.37 0.50-0.80 0.80-1.10 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.030[ 機(jī)械性能：抗拉強(qiáng)度δb=980mPa，屈服強(qiáng)度δs=985mPa,伸長(zhǎng)率δ%=9，斷面收縮率Ψ=45%。 該零件材料為40Gr，進(jìn)行加工時(shí)易變

18、形，為了提高它的加工性能，在加工鍛造前該零件時(shí)，要進(jìn)行正火；由于該零件的花鍵加工精度高，使它的耐磨性高，因此要進(jìn)行局部淬火。 加工方法 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動(dòng)率為目的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，提高工件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。由于方法的多種多樣，工人在選擇是一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場(chǎng)的加工條件來(lái)確定最佳的加工方案。 該零件的主要結(jié)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)體零件，故以車（粗車、半精車、精車）加工為主，輔以其他加工方法如：銑、磨以及熱處理等加工方式完成整個(gè)零件的加工。 根據(jù)各表面加工要求

19、和各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，查表選擇零件主要表面的加工方法 舉例： Φ20外圓柱面： 加工方案：粗車、半精車——精車——磨削 公差等級(jí)： IT12、IT9 —— IT8—— IT7 粗糙度： 3.2、1.6 1.6 0.8 6鍵槽寬： 加工方案：粗銑（精銑）——磨削 公差等級(jí)： IT12 ———— IT9 粗糙度： 3.2 1.6 Φ26、Φ25外圓： 加工方案：粗車、半精車—— 精車—— 磨削 公差等級(jí)： IT12、IT9 —— IT8 —— IT7 粗糙度： 3.2、1.6

20、 1.6 0.8 加工順序 模鍛下料——退火處理——車端面、鉆中心孔——粗、半精車各外圓——調(diào)質(zhì)處理——研磨中心孔——精加工（各外圓）——車螺紋——銑花鍵——銑鍵槽——磨各外圓、臺(tái)階面與鍵槽——表面熱處理——鉗——檢驗(yàn) 加工方案 按先主后次、先粗后精的加工原則確定加工路線，采用固定循環(huán)指令進(jìn)行粗加工，再精加工，加工螺紋、花鍵、鍵槽，最后技術(shù)處理到要求。 走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)到切削起始點(diǎn)、刀具切入、切出并返回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要

21、在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。 合理確定對(duì)刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上，但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過(guò)的部位，有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工毀壞，會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無(wú)從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。這個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。 零件定位基準(zhǔn)和裝夾方式 為保證花鍵軸各圓柱面的同軸度和其他位置精度，半精車、精車和磨削時(shí)應(yīng)該選擇基準(zhǔn)軸線為定位基準(zhǔn)（左右Φ20基準(zhǔn)圓柱、花鍵外徑Φ33），軸兩端鉆中心孔，用兩頂尖裝夾。兩端中心孔相關(guān)尺寸和位置精度

22、以及粗糙度是影響加工精度的重要因素，因此工件在調(diào)質(zhì)等熱處理后要安排修磨中心孔的工序。 (1）粗基準(zhǔn)的選擇原則 a.相互位置原則；b.余量最小原則；c.重要表面原則；d.不重復(fù)使用原則；e.便于裝夾原則； （2）精基準(zhǔn)的選擇原則 a.基準(zhǔn)重合原則；b.余量最小原則；c.自為基準(zhǔn)原則；d.互為基準(zhǔn)原則；e.便于裝夾原則； 總結(jié)：根據(jù)相關(guān)的技術(shù)要求，定位基準(zhǔn)確定如下： 1）選擇精基準(zhǔn)：以兩中心孔為精基準(zhǔn)，采用兩頂裝夾定位，便于位置精度的保證，為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)。 2）選擇粗基準(zhǔn)：以外圓柱面為粗基準(zhǔn)。 粗車時(shí)為了保證工件裝夾剛性，常采用一夾一頂?shù)难b夾方法，左端采用三爪自定心卡盤夾

23、緊、右端采用活動(dòng)頂尖支頂。 裝夾圖 夾外圓，粗車、半精車左端面，打中心孔 夾外圓，粗車、半精車右端面，打中心孔 粗車、半精車左端端外圓各段及倒角 粗車、半精車左端端外圓各段及倒角 車螺紋 銑花鍵 銑鍵槽 磨花鍵 磨各軸段及外圓 加工設(shè)備 該類零件生產(chǎn)批量大，精度等級(jí)要求較高，選擇普通車床加工，即可滿足零件尺寸精度要求，又可提高生產(chǎn)效率節(jié)省時(shí)間。 （1）機(jī)床的選擇：CA6140車床，M131W（萬(wàn)能磨床）、X52K銑床。 ①CA6

24、140：是普通車床，C表示車床，A表示第一次重大改進(jìn)，6表示落地及普通車床，1表示普通車床，40是機(jī)床主參數(shù)，回轉(zhuǎn)直徑為400毫米。 ②M131W是萬(wàn)能磨床，主要對(duì)花鍵槽，中心孔，各軸段外圓進(jìn)行研磨，加強(qiáng)其零件精度。 ③X52K；是小型立式銑車，X=銑車，5=立式，2=工作臺(tái)面200mm，K=改進(jìn)次數(shù)，X52K的工作臺(tái)面橫向移動(dòng)距離為30mm，縱向移動(dòng)距離為200mm，垂直升降為200mm，電機(jī)功率為3或4kw，立銑頭可以轉(zhuǎn)角度為30或-30，*52K可以銑平面，銑側(cè)面，銑溝槽等。 （2）夾具選擇：車床專用夾具、銑床專用夾具、三爪卡盤、活動(dòng)頂尖支頂、分度頭、V型塊。 （3）刀具及刀位號(hào)

25、選擇： ①粗車、半精車使用同一把90合金外圓車刀（硬質(zhì)合金YT15），安裝在刀架的1號(hào)刀位上，并定為基準(zhǔn)刀。車退刀槽使用兩把車槽刀，一把主切削刃寬2mm，另一把主切削刃寬1.36mm，刀位點(diǎn)都取在左刀尖。分別安裝在刀架的2、3號(hào)刀位上。車螺紋使用60外螺紋車刀，刀尖角取為5930′，安裝在刀架的4號(hào)刀位上，用試切對(duì)刀法測(cè)定各刀具的刀位偏差值，并在程序運(yùn)行前輸入數(shù)控系統(tǒng)。 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 花鍵軸 零件圖號(hào) 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 刀具半徑/mm 備注 8 T01 90外圓車刀 1 左端外圓表面的半精加工 9 T0

26、1 90外圓車刀 1 右端外圓表面的半精加工 8 T02 韌寬為2的切槽刀 1 左端各退刀槽 9 T02 韌寬為2的切槽刀 1 左端各退刀槽 10 T03 螺紋車刀 1 車M241.5的螺紋 編制 徐勝 審核 彭京城 批準(zhǔn) 彭京城 共 頁(yè) 第 頁(yè) ②銑花鍵用矩形齒花滾刀。 （4）量具選擇 該零件屬于中批量生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用夾具，根據(jù)零件表面的精度要求和形狀特點(diǎn)，參考有關(guān)資料選擇如下：外圓便面的公差等級(jí)為IT7級(jí)，在粗車、半精車使用讀數(shù)值0.02測(cè)量范圍0—500游標(biāo)卡尺，在精車中因

27、為批量較大，為提高測(cè)量效率，故采用專用卡規(guī)測(cè)量。 切削用量的確定 1、粗車 （1）選擇切削深度：?jiǎn)芜吙傆嗔繛?，粗車工序中ap=3留下3給半精車，0.7給粗銑，0.3給磨。 （2）選擇進(jìn)給量：考慮刀桿尺寸，工件直徑及一定的切削深度。查表3-13可選取f=0.6mm/r。 （3）選擇切削速度：根據(jù)工件材料40Gr熱處理及選定切削深度和進(jìn)給量，查表3-19可取u=1.48（85m/min）。 （4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： n=1000v/3.14*43=630r/min 從表4.3-1機(jī)床主軸箱牌上可查得實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速可取710r/min 故實(shí)際切削速度v=3.14dn/1000=3.

28、14*43*710/1000=1.6m/s（95.8m/min） 2、半精車 （1）選擇切削深度：ap=1mm。 （2）選擇進(jìn)給速度：根據(jù)工件材料及選定切削深度和進(jìn)給量查表3-19可取v=1.7m/s。 （3）選定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： n00*1.7/3.14*43（43-6）=877.9r/min 3、粗銑鍵槽 （1）定銑削深度：由于加工余量不大，故可一次走刀完成，則ae=ab=0.7mm (2)每齒進(jìn)給量：af=0.1mm （3）計(jì)算切削速度：根據(jù)表3-27選刀具耐用度t=7.8*1000 （4）選定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 N=1000v/3.14*d=1000*81.68/3.1

29、4*1000=260 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選n=255 實(shí)際切削速度為： N=1000v/3.14*d=1000*255/1000=80.07m/min 表1切削用量選擇 主軸轉(zhuǎn)速s/(r/min) 進(jìn)給量f/(mm/r) 背吃刀量ap/mm 粗車外圓 300 0.4 3.0 半精車外圓 460 0.15 0.4 車螺紋 300 切槽 460 0.1 注： 螺紋M241.5車削時(shí)大徑去直徑為Φ23.8（Φ-0.1P）mm，總背吃刀量為0.65P=（0.651.5）mm=0.95mm,分三次循環(huán)切削，第一次被吃刀量取0.47

30、5mm，第二次取0.3mm，第三次取0.2mm。 工時(shí)定額計(jì)算 1、粗車： 計(jì)算切削工時(shí)：取切入長(zhǎng)度I=2mm 切出長(zhǎng)度I2=2mm 則切削工時(shí)：tm=272=2+2/7100.5=25s 2、半精車 計(jì)算切削工時(shí)：nf=76/9000.3=16.8min 3、粗銑花鍵 計(jì)算基本工時(shí)； 首先計(jì)算每分鐘進(jìn)給量fm=afzn=0.1625153mm/min 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選fm=165m/min 基本工時(shí)：T基=L/fm=72+8.5+8.5/165=0.55min 加工余量的確定及工序尺寸的計(jì)算 總加工余量是毛坯尺寸和零件設(shè)計(jì)尺寸之差。加工總余量的大小取決于加工過(guò)程

31、中各個(gè)工序切除金屬厚度的總和。工序余量是每一工序所切除的金屬厚度（即相鄰兩個(gè)工序尺寸之差）。其關(guān)系可用下式表示： 式中：—加工總余量； —工序余量； N—機(jī)械加工工序數(shù)目。 由于加工中不可避免地存在誤差，所以工序尺寸也有公差，這種公差稱為工序公差。其公差大小等于本道工序尺寸與上道工序尺寸之和。余量公差可表示為： 式中：—工序余量公差； —工序最大余量； —工序最小余量； —加工面在本道工序上的尺寸公差； —加工面在上道工序上的尺寸公差。 加工表面 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及

32、公差 磨 0.4 IT7 半精車 1.6 IT9 粗車 8 IT11 毛坯 加工表面 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 磨 0.4 IT7 半精車 1.6 IT9 粗車 3 IT11 毛坯 加工表面M24外圓 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 半精車 1.6 IT10 粗車 3 IT12 毛坯 ， 加工表面 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 磨 0.4 IT6 半精車 1.6 IT10

33、 粗車 4 IT12 毛坯 加工表面 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 磨 0.4 IT7 半精車 1.6 IT9 粗車 4 IT11 毛坯 零件加工工藝卡 表2機(jī)械加工工藝卡 機(jī)電工程系 機(jī)械加工工藝卡 零件名稱 花鍵軸 材料 40Gr 圖號(hào) 生產(chǎn)類型 大批量 工序號(hào) 工序名稱 工序類容 工藝設(shè)備 備注 1 鍛 按長(zhǎng)170mm，各外圓確定加工余量模鍛 2 熱 退火處理 3 車 粗車、半精車兩端面 鉆

34、鉆中心孔 4 車（粗車、半精車） 夾左端，半精車花鍵外徑到Φ34mm，長(zhǎng)5mm至尺寸 半精車外圓Φ26.4mm 長(zhǎng)45mm至尺寸，退刀槽2mm*Φ23.5mm 半精車右端外圓Φ20.4mm長(zhǎng)14mm至尺寸，退刀槽2mm*Φ18.5mm 工件調(diào)頭，夾右端車左端，螺紋倒角 半精車外圓Φ25.4mm，長(zhǎng)18mm到尺寸，退刀槽2mm*23.5mm 半精車螺紋大徑Φ24mm，長(zhǎng)25mm到尺寸，螺紋退刀槽2*Φ23.5mm 半精車外圓Φ20.4mm長(zhǎng)14mm到尺寸，退刀槽2mm*Φ18

35、.5mm 5 熱 調(diào)質(zhì)處理 6 修研 修研兩中心孔 7 車（精車） 夾左端，精車右端各外圓及長(zhǎng)度尺寸到要求，車花鍵外圓到Φ33.4 掉頭精車車左端各外圓到要求（螺紋外徑車至Φ23.8mm） 采取“一夾一頂”裝夾工件，車螺紋（分三次循環(huán)切削）到要求 8 銑 工件用頂尖裝夾 滾床、花鍵滾刀 按零件加工要求滾銑花鍵（留足精磨余量） 工件用兩頂尖裝夾,加輔助支承 X52K銑床、兩頂尖、輔助支承、鍵槽銑刀 按零件加工要求銑鍵槽（留足精磨余量） 9 修研 修研

36、兩中心孔 10 磨 工件兩頂尖裝夾（先夾左端） M131W（萬(wàn)能磨床）、兩頂尖、GB砂輪 精磨花鍵外圓、花鍵齒到要求 精磨左端Φ20外圓以及各個(gè)臺(tái)階面到要求 工件調(diào)頭用兩頂尖裝夾 精磨右端Φ20外圓以及各個(gè)臺(tái)階面到要求 9 熱 花鍵外面表面（齒面）熱處理，表面淬火、低溫回火到要求 10 鉗 各處去毛刺、銳邊到要求 11 檢 最終檢驗(yàn) 12 入庫(kù) 機(jī)械加工工序卡 螺 紋 加 工 工 序 卡 工廠 數(shù)控加

37、工工序卡片 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 材料 零件號(hào) 花鍵軸 40Cr 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 夾具編號(hào) 使用設(shè)備 車間 7 三爪卡盤 CA6140 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格/mm 主軸轉(zhuǎn)速/(r/min) 進(jìn)給量/(mm/r) 被吃刀量/mm 備注 1 裝夾工件 2 車螺紋 TENN2020-16 200 0.475\0.3\0.2 0.095 編制 審核 彭京城 批準(zhǔn) 彭京城 共 頁(yè)

38、 第 頁(yè) 花 鍵 加 工 工 序 卡 銑花鍵 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 花鍵軸 共 頁(yè) 第 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 8 銑花鍵 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 花鍵軸銑床 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 頂尖 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)（分） 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速

39、 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步時(shí)間 1 裝夾工作 頂尖 850 850 0.15 2 2 2 銑花鍵 設(shè)計(jì)（日期） 校對(duì)（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)（日期） 會(huì)簽（日期） 鍵 槽 加 工 工 序 銑鍵槽 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 花鍵軸 共 頁(yè) 第 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 8 銑鍵槽 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作

40、 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 花鍵軸銑床 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 頂尖 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)（分） 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步時(shí)間 1 裝夾工作 頂尖、專用夾具 850 850 0.15 2 2 2 銑鍵槽 設(shè)計(jì)（日期） 校對(duì)（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)（日

41、期） 會(huì)簽（日期） 第三部分 后序 感想 通過(guò)本次數(shù)控加工花鍵零件工藝課程設(shè)計(jì)，我受益匪淺，在這段時(shí)間里，通過(guò)查閱資料，自己的知識(shí)面得到提高，同時(shí)也對(duì)前面學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了溫習(xí)。通過(guò)這次實(shí)訓(xùn)，它是對(duì)我兩年來(lái)所學(xué)課程及知識(shí)的考察，也是對(duì)我所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和提高，也讓我對(duì)所學(xué)專業(yè)有了更進(jìn)一步的了解，為自己以后自己的工作方向樹(shù)立了目標(biāo)，為自己以后的工作奠定基礎(chǔ)。 數(shù)控加工，還記得當(dāng)年填報(bào)自愿時(shí)自己的迷茫，完全不理解這個(gè)專業(yè)的含義，只是憑著自己的感覺(jué)和家人的填報(bào)的，后來(lái)通過(guò)在老師的教學(xué)，自己在數(shù)控學(xué)會(huì)的學(xué)習(xí)以及參加其他的培訓(xùn)，對(duì)此專業(yè)有了初步的了解，再通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)讓

42、我對(duì)數(shù)控加工有了更深層次的了解。同時(shí)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，在查閱資料、同學(xué)交流及對(duì)專業(yè)老師的請(qǐng)教中順利完成，自己的知識(shí)面的到擴(kuò)展，自主學(xué)習(xí)能力也得以提高。 下面是我對(duì)這次設(shè)計(jì)過(guò)程的總結(jié)： 第一，接受任務(wù)，理清思路，確定方案。 第二，方案確定后，查找資料，做好課程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作。 第三，對(duì)資料的整理及和同學(xué)間的交流，并對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解決。 第四，繪制零件圖（CAD及手工圖）。 總之，在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，從開(kāi)始的不知如何下手道最后的順利完成，深刻體會(huì)到知識(shí)必須通過(guò)運(yùn)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值，人也因此才能知自己的不足。只有通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)才能提高自己的知識(shí)和能力，知識(shí)的海洋沒(méi)有界限，我們要用自己的

43、青春在知識(shí)的海洋里乘風(fēng)破浪，不是隨波逐流。 在此要感謝老師們的悉心教導(dǎo)，這次課程設(shè)計(jì)雖然遇到許多困難，但收獲巨大。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)讓我懂得了很多東西，培養(yǎng)了我的工作能力和信心。為自己以后工作奠定基礎(chǔ)。 主要參考文獻(xiàn)： （1）劉慎玖主編.《機(jī)械制造工藝案例教程》.工業(yè)化學(xué)出版社. （2）孫家寧主編.《金屬切削原理與刀具》.機(jī)械工業(yè)出版社. （3）肖繼德、陳寧平主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社 (4) 朱鵬超主編.《機(jī)械基礎(chǔ)》.高等教育出版社. （5）何紅華、馬珍寶主編.《互換性與測(cè)量技術(shù)》.清華大學(xué)出版社. (6) 蘇朱勇，《數(shù)控機(jī)床操作與編程》.華中師范大學(xué)出版社. (7) 周虹主編.《數(shù)控加工工藝與編程》.人民郵電出版社 (8) 周虹主編《數(shù)控原理與編程實(shí)訓(xùn)》人民郵電出版社 (9) 李洪主編.《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》.北京出版社 (10) 張耀宸主編.《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》.航空工業(yè)出版社 25