机械5

(一)确定毛坯的制造形式 选择锻件毛坯。 （二）基面的选择 （1）基准的选择： 该零件既是花键轴又是阶梯轴，其加工精度又要求较高，因此选中心孔B3/7.5做为设计和工艺基准。 （三）制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 1.工艺路线方案一 工序一下料 工序二夹一端，车端面，见平即可，钻中心孔B3/7.5 工序三倒头装夹工件，车端面，保证总长175 工序四以中心孔定位装夹工件粗车外圆各部。 工序五去毛刺 工序六以两中心孔定位装夹工件。精车,半精车各部尺寸，倒角 工序七一夹一顶装夹工件，粗，精铣花键 工序八热处理：调质处理255302HB 工序九按图样要求检查各部尺寸及精度。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “花键传动轴”；零件材料为40M
nB，硬度为255302HB，毛坯质量为6.37ｋｇ。生产类型为小批量生产，锻造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（φ32内孔及端面）。 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2～2.5，取φ20，φ50端面长度余量均为2.5（均为双边加工） 车削加工余量为： 粗车1.5mm 半精车1mm 3.其他尺寸直接锻造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 （五）确立切削用量及基本工 工序一下棒料 1.加工条件 工件材料：40M
nB，σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ，2553 02HB，型钢。 机床：CR6150《工艺手册》表74 刀具：W18Cr4V高速钢，牌号W18，硬度6366HRC， Ａ型机夹切断车刀：ｈ=20ｍｍ，ｂ=22ｍｍ，Ｌ=125ｍｍ。 2.切削用量 1）切削深度因为是切断，所以ap = 36ｍｍ。《工艺手册》表1129 2）进给量ｆ=0.20ｍｍ/ｒ《工艺手册》表1129 3）查后刀面最大磨损及寿命 查《工艺手册》表1125，后刀面最大磨损为0.40.6ｍｍ。寿命T=60ｍｉｎ。 4）计算切削速度 由《机械加工工艺手册》表848，(以下称《工艺手册2》)得， 算得=70ｍ/ｍｉｎ。 5）确定机床主轴转速 =319ｒ/ｍｉｎ。按机床说明书(见《工艺手册》表4.2),与319ｒ/ｍｉｎ相近的机床转速为360ｒ/ｍｉｎ,故选择360ｒ/ｍｉｎ的转速. Vf=ｆｎ=0.20×360=72ｍｍ/ｍｉｎ.所以实际切削速度为ｖ=79ｍ/ｍｉｎ. 6)计算基本工时 tm＝L/ Vf=36/72=0.5ｍｉｎ. 工序二粗车端面，钻中心孔 1.加工条件 工件材料：40M
nB，σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ，2438HRC，型钢。 加工要求：粗车M24×1.58ｇ端面，钻中心孔。 机床：CR6150《工艺手册》表74 刀具：ＷＣ Ｔｉ Ｃ。硬质合金钢车刀，牌号YT15，硬度78HRC，《工艺手册》表103。 45°端面铣刀尺寸；Ｌ=140ｍｍ，ｈ=25ｍｍ，ｂ=16ｍｍ。《工艺手册》表1099。 2.切削用量 1）切削深度： ap= 3ｍｍ 《工艺手册》表1126。 2）进给量：ｆ=0.25ｍｍ/ｒ 《工艺手册》表1126。 3）查后刀面最大磨损及寿命 查《工艺手册》表1125，后刀面最大磨损为1.01.4ｍｍ。寿命T=60ｍｉｎ。 4）计算切削速度 由《工艺手册2》表848，得， =138 ｍ/ｍｉｎ. 5）确定机床主轴转速 =628ｒ/ｍｉｎ。按机床说明书(见《工艺手册》表4.2),与628ｒ/ｍｉｎ相近的机床转速为600ｒ/ｍｉｎ. ,故选择600ｒ/ｍｉｎ的机床. 所以实际切削速度为ｖ=120ｍ/ｍｉｎ. Vf=ｆｎ=0.25×600=150ｍｍ/ｍｉｎ。 6)计算基本工时 tm＝L/ Vf=36/150=0.24ｍｉｎ 查《工艺手册》表10180，选用带护锥中心钻（B型） ｄ=2.50ｍｍ，材料为高速钢。主轴转速ｎ=628ｒ/ｍｉｎ，切削深度=10ｍｍ。 工序四粗车 1．加工条件 工件材料：40M
nB，σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ，2438HRC，型钢。 加工要求：粗车外圆各部。 机床：CR6150《工艺手册》表74。 刀具：ＷＣ Ｔｉ Ｃ。硬质合金钢车刀，牌号YT15，硬度78HRC，《工艺手册》表103。 95°外圆车刀，Ｌ=140ｍｍ，ｈ=25ｍｍ，ｂ=16ｍｍ。《工艺手册》表10100。 2.切削用量 1）切削深度： ap= 3ｍｍ 《工艺手册》表1126。 2）进给量：ｆ=0.75ｍｍ/ｒ 《工艺手册》表1126。 3）查后刀面最大磨损及寿命 查《工艺手册》表1125，后刀面最大磨损为1.01.4ｍｍ。寿命T=60ｍｉｎ。 4）计算切削速度 由《工艺手册2》表848，得， =123ｍ/ｍｉｎ。 5）确定机床主轴转速 =612ｒ/ｍｉｎ。根据机床选取ｎ=600ｒ/ｍｉｎ。 Vf=ｆｎ=0.75×600=450ｍｍ/ｍｉｎ。 所以实际切削速度为ｖ=120ｍ/ｍｉｎ。 粗车不同轴处的切削速度：Vc2 =∏ｄｎ/1000=90ｍ/ｍｉｎ。 Vc3=∏ｄｎ/1000=87ｍ/ｍｉｎ。 Vc4=∏ｄｎ/1000=69 ｍ/ｍｉｎ。 Vc5=∏ｄｎ/1000=60ｍ/ｍｉｎ。 Vc6=∏ｄｎ/1000=49ｍ/ｍｉｎ。 6)计算基本工时 tm＝L/ Vf=260/450=0.577ｍｉｎ。 工序六精车 1．加工条件 工件材料：40M
nB，σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ，2438HRC，型钢。 加工要求：精车各部尺寸，留磨削余量0.4ｍｍ，各处倒角C1，粗、精车螺纹 机床：CR6150《工艺手册》表74。 刀具：ＷＣ Ｔｉ Ｃ。硬质合金钢车刀，牌号YT15，硬度78HRC，《工艺手册》表103。 95°外圆车刀，Ｌ=140ｍｍ，ｈ=25ｍｍ，ｂ=16ｍｍ。《工艺手册》表10100。 2.切削用量 1）切削深度： ap=1.6ｍｍ，《工艺手册》表1127。 2）进给量：ｆ=0.14 ，《工艺手册》表1127。 3）查后刀面最大磨损及寿命 查《工艺手册》表1125，后刀面最大磨损为0.40.6ｍｍ。寿命T=60ｍｉｎ 4）计算切削速度 由《工艺手册2》表848，得， =198ｍ/ｍｉｎ。 5）确定机床主轴转速 =955ｒ/ｍｉｎ根据机床选取ｎ=900ｒ/ｍｉｎ Vf=ｆｎ=0.14×900=126ｍｍ/ｍｉｎ。 所以实际切削速度为ｖ=176ｍ/ｍｉｎ。 精车不同轴处的切削速度： =131ｍ/ｍｉｎ =125ｍ/ｍｉｎ =100ｍ/ｍｉｎ =86ｍ/ｍｉｎ =68ｍ/ｍｉｎ 6）计算基本工时 tm＝ =2ｍｉｎ 工序七磨削 1．加工条件 工件材料：40M
nB，σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ，2438HRC，型钢。 加工要求：以两孔定位装夹工件。粗，精磨外圆各部至图样尺寸。 机床：万能外圆磨床MW1420，表面粗糙度0.16ｕｍ，《工艺手册》表7117。 选取陶瓷剂平行小砂轮，由《工艺手册》中磨料选择各表中，选择结果为 WA46KV6P20×4×6其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为，硬度为中软1级，陶瓷结剂， Ｄ=35ｍｍ，Ｈ=10ｍｍ，ｄ=6ｍｍ。《工艺手册》表10281 2.切削用量 根据《工艺手册》表11172查得， =0.0222ｍｍ/ｓｔ工件纵向进给量=0.5ｍｍ/ｒ，砂轮速度=20ｍ/ｍｉ，转速=1050ｒ/ｍｉｎ. 3、切削工时 当加工1个表面时（见《工艺手册》表6.2-8） 式中加工面积 单面加工余量0.2 系数1.10 工作台移动速度 工作台往返一次砂轮轴向进给量 工作台往返一次砂轮径向进给量 0.822mi
n 工序八铣花键 1．加工条件 工件材料：40M
nB，σb =0.6GPa《机械工程材料》表56 ，2438HRC，型钢。 加工要求：一夹一顶装夹工件，粗，精铣花键 机床：X62W 2.切削用量 选取铣刀类型及其参数：根据花键轴参数，选取高速钢尖齿槽铣刀，其直径D=40，铣刀厚度L=18，齿数Z=16 选取每齿进给量af:根据铣刀结构及其参数，加工性质和铣削宽度 ae=(120-112)/2=4mm 按表选取每齿进给量af=0.04mm/z 确定刀具耐久度T：按表18。2-14确定铣刀耐久度T=120mi
n 选择切削速度V：根据表18.2-14选取切削速度V，按条件D=40； L=10-16；Z=16；T=120mi
n和af=0.04mm/z，取V1=45m/mi
n，又根据不同的加工条件进行修正计算。 按表18.2-19，工件硬度为255302HB时，取Kmv=1.27，最后确定V=V1，Kmv=45×1.27=57.15m/mi
n. 确定铣床主轴转速N N=100V/∏D=1000×57.15/∏×100=181.91r/mi
n 根据X62W型铣床说明书，选定N‘=190r/mi
n 最后确定的切削速度为： V=∏×100×190/1000=59.69r/mi
n 确定每分钟进给量Vf Vf=Af×Z×N‘=0.04×18×190=136.8mm/mi
n 根据X62W铣床说明书，确定Vmm/mi
n 校验机床电动机功率：选取切削功率Pm=1.1kw, 按公式Pm≤η×Pe,则 1.1≤0.85×7.5 1.1＜6.375 所以满足要求 计算纵向工作台的工作行程长度： L=l L1 L2 花键长度l=95mm，则L1=21mm 取L2=3mm,L=400 21 3=424mm (3)切削工时 计算机动时间： Tm=LN/Vf=424×10/118=35.9mi
n 经过这次课程设计，对以前学习过的课程有了一定的复习，并在课程设计中发现了自己的不足之处，在以后的学习过程中可以加以弥补。这次课程设计对我来说最大的作用是，为紧接下来的设计打了一个基础，有了一次独立作业的机会，可以少犯一些错误，少走一些弯路。在这次课程设计中，有以下体会；一是不能拖，要尽快做，按着进度一步一步做下去；二是对自己要严要求，不能随便搞一下。三是要学会查资料，利用各种工具书，特别是手册。四是整个设计过程应该是先紧后松，而不是倒过来。五是要善于发现问题，与指导老师交流。