机械制造工艺学轴的设计

一、机床设备的选用

零件轴的生产类型为小批量生产，可以选用较高效率的专用机床和通用机床。根据该轴尺寸的大小要求，选用卧式车床CA6140，外圆磨床M1412,铣床X083。

二、工艺装备的选用

1）刀具选择

因为该传动轴为阶梯轴，所以选用90度角外圆车刀（车台阶）材料为YT15 45°刀（倒角）和切槽刀（切槽） 2）量具选择

因为该轴最大长度为85，所以选用量程0-100，精度0.05游标卡尺。各工序具体所用工艺设备见下表 工序号 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 机床设备 CA6140 CA6140 CA6140 CA6140 CA6140 铣床X083 铣床X083 M1412 M1412 刀具 90°刀 90°刀 90°刀 90°刀 90°刀 铣刀 铣刀 砂轮 砂轮 量具 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 表四

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第六章 加工工序设计

一、确定工序尺寸

(1)对轴段3外圆表面，加工工艺路线仅为粗车，由工序40组成。可得粗车余量为4mm。 取粗车的经济精度公差等级IT11，查表可确认其公差值为0.13mm。将上面数据填入下表

工序名称 工序加工表面糙工序尺余量（mm） 经济精度粗（mm） 锻造 IT12 度基本尺寸寸、公差(mm) 24 (mm) Ra(μm) 粗车 4 IT11 12.5 20 表五

（2）对轴段2外圆表面加工工艺路线为：粗车——半精车——精车。由工序40、60、70组成，查表可得工序余量：精车余量为0.3mm,半精车余量为1.5mm，修正后的粗车余量为6.2mm。总加工余量为8mm。

计算各项工序尺寸：精车后达到图纸上的尺寸糙度为Ra1.6μm。

精车前尺寸：16+0.3=16.3mm 半精车前尺寸：16.3+1.5=17.8mm 粗车前尺寸：17.8+6.2=24mm

按照各工序所得到的经济精度所对应的值

精车的经济精度公差等级IT8，其公差值T1=0.027mm。 半精车的经济精度公差等级IT9，其公差值T2=0.043mm。 粗车的经济精度公差等级为IT11，其公差值T3=0.11mm。 将上面的数据填入下表：

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，其表面粗

工序名称 工序加工表面糙工序尺寸、余量（mm） 经济精度粗（mm） 精车 半精0.3 1.5 IT8 IT9 度基本尺寸公差(mm) (mm) 16 16.3 0.02116??0.007 Ra(μm) 1.6 3.2 16.30?0.043 车 粗车 锻造 6.2 IT11 IT12 表六

12.5 17.8 24 17.80?0.11 0.1224??0.04

用计算法对精车径向的工序量Z2进行分析：

查表Z2=0.3mm，则半精车的基本尺寸为A2=16+0.3=16.3mm。半精加工工序的经济加工精度等级达到IT9级。确定公差值为0.043mm,所以

A1=（16.3±0.02）mm。

（3）轴段2、5外圆面。其加工路线为粗车——半精车——精车——粗磨——精磨。由工序40、60、70、120、130组成，据查到的加工余量得精磨余量为0.1，粗磨为0.25，精车为0.25，半精车为2.2 ，经修正后的粗车余量为6.2 。确定总加工余量为9。

计算各工序尺寸： 精磨前：15+0.1=15.1 粗磨前：15.1+0.25=15.35 精车前：15.35+0.25=15.6 半精车之前：15.6+2.2=17.8 粗车前：17.8+6.2=24

按照加工方法能达到的经济精度给各工序尺寸确定公差,查工艺手册可知 每道工序的经济精度所对应的值为：

取精磨的经济精度公差等级为IT6，其公差值为T1=0.011mm。

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取粗磨的经济精度公差等级为IT7，其公差值为T1=0.018mm。 取精磨的经济精度公差等级为IT8，其公差值为T1=0.027mm。 取半精车的经济精度公差等级IT9，其公差值为T2=0.043mm。 取粗车的经济精度公差等级IT11，其公差值为T3=0.11mm。 其数据如下表 工序名称 工序加工表面糙工序尺余量（mm） 经济精度粗（mm） 度基本尺寸寸、公差(mm) 15 (mm) 15?0.0055 Ra(μm) 1.6 精磨 粗磨 精车 半精车 粗车 锻造 0.1 IT6 0.25 IT7 1.6 15.1 15.10?0.018 15.315.350?0.027 5 15.6 15.60?0.043 17.8 17.80?0.11 24 0.1224??0.04 0.25 IT8 3.2 2.2 IT9 6.4 6.2 IT11 12.5 IT12 表七

现用计算法对精磨径向的工序量进行分析：查表得Z1=0.1mm。则粗磨基本尺寸为A2=15+0.1=15.1mm，粗磨加工工序的经济加工精度等级为IT7级。可确认其公差值0.018mm，故取A1=（15.1±0.02）mm。

（4）对轴段1外圆表面，加工工艺路线为：粗车——半精车——精车。由工序40、60、70组成。查工艺手册得各加工余量：精车余量为0.3 ，半精车为1.5 ，经修正后的粗车余量为8.2。确定总加工余量为10 。

精车前：14+0.3=14.3

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半精车之前：14.3+1.5=15.8 粗车前：15.8+8.2=24

取精车的经济精度等级为IT8，公差值为T1=0.027mm。 取半精车的经济精度等级为IT9，公差值为T2=0.043mm。 取粗车的经济精度等级为IT11，公差值为T1=0.11mm。 将以上数据填入表格 工序名称 工序加工表面糙工序尺余量（mm） 经济精度粗（mm） 精车 半精0.3 1.5 IT6 IT8 度基本尺寸寸、公差(mm) 14 14.3 14.30?0.027 15.8 15.80?0.043 24 0.1224??0.04 Ra(μm) 1.6 3.2 (mm) 车 粗车 锻造 8.2 IT11 IT12 表八

12.5 （5）对于键槽，可确定工艺路线：粗铣——半精铣。

查工艺手册可知半精铣的加工余量为1.5mm，且总加工余量为6mm，则粗铣余量为4.5mm。

取半精铣的经济精度公差等级为IT7，其公差值为T1=0.039mm。 粗铣的经济精度公差等级为IT11，其公差值为T2=0.16mm。 将以上数据填入表格

工序名称 工序加工表面糙工序尺余量（mm） 经济精度粗（mm） 半精1.5 IT7 度基本尺寸寸、公差(mm) 5 (mm) Ra(μm) 3.2 50?0.01 20