七 工序加工余量的确定,工序尺寸及公差的计算
0.025(1)轴左端φ35??0.008外圆表面。其加工路线为粗车——半精车——磨削。由工
序03、05、09组成,据之前查到的加工余量得磨削余量为0.4 。半精车为1.5 。经修正后的粗车余量为4.1 。确定总加工余量为6 。 计算各工序尺寸: 磨削前:35+0.4=35.4
半精车之前:35.4+1.5=36.9 粗车前:36.9+4.1=41
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:
取磨削的经济精度公差等级为IT6,其公差值为T1=0.016mm。 取半精车的经济精度公差等级IT8,其公差值为T2=0.039mm。 取粗车的经济精度公差等级IT11,其公差值为T3=0.16mm。 其数据如下表
表5 工序名称 工序余量加工经济精表面粗糙度工序基本尺尺寸、公差(mm) 度(mm) Ra(μm) 寸(mm) (mm) 磨削 0.4 IT6 0.8 35 0.025φ35??0.008 半精车 1.5 IT8 3.2 35.4 ?35.40-0.039 粗车 4.1 IT11 12.5 36.9 ?36.90-0.16 锻造 ±2 41 ?41±2 现用计算法对磨削径向的工序量进行分析:查表得Z1=0.4mm。则半精车基本尺寸为A2=35+0.4=35.4mm,半精加工工序的经济加工精度等级为IT8级。可确认其公差值0.039mm,故取A1=(35.4±0.02)mm。 工序最大余量Z1max=35.42-35.008=0.412mm
工序最小余量Z1min=(35.4-0.02)-(35+0.025)=0.365mm
(2)对轴左端?48外圆表面,加工工艺路线为粗车,尽由工序03组成。查表可得粗车余量为2.0mm。取粗车的经济精度公差等级IT11,查表可确认其公差值为0.16mm。将上面数据填入下表
表6 工序名称 工序余量加工经济精表面粗糙度工序基本尺尺寸、公差(mm) 度(mm) Ra(μm) 寸(mm) (mm) 粗车 2 IT11 12.5 48 ?48 锻造 ±2 50 ?50±2 0.05(3)对轴左端φ40??0.034外圆表面加工工艺路线为:粗车——半精车——精车。
由工序03、05、07组成,查表可得个工序余量:精车余量为1.1mm,半精车余量为1.5mm,修正后的粗车余量为3.4mm。总加工余量为6mm。
0.05计算各项工序尺寸:精车后达到图纸上的尺寸φ40??0.034,其表面粗糙度为
Ra1.6μm。
精车前尺寸:40+1.1=41.1mm 半精车前尺寸:41.1+1.5=42.6mm 粗车前尺寸:42.6+3.4=46mm
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IT7,其公差值T1=0.025mm。 半精车的经济精度公差等级IT8,其公差值T2=0.039mm。 粗车的经济精度公差等级为IT11,其公差值T3=0.16mm。 将上面的数据填入下表:
表7 工序名称 工序余量加工经济精表面粗糙度工序基本尺尺寸、公差(mm) 度(mm) Ra(μm) 寸(mm) (mm) 精车 1.1 IT7 1.6 40 0.05φ40??0.034 半精车 1.5 IT8 3.2 41.1 ?41.10-0.039 粗车 7.4 IT11 12.5 42.6 ?42.60-0.16 锻造 ±2 50 ?50±2 用计算发对精车径向的工序量Z2进行分析: 查表Z2=1.1mm,则半精车的基本尺寸为A2=40+1.1=41.1mm。半精加工工序的经济加工精度等级达到IT8级。确定公差值为0.039mm,所以A1=(41.1+0.02)mm。
工序最大余量Z2max=(41.1+0.02)-(40+0.034)=1.106mm 工序最小余量Z2min=(41.1-0.02)-(40+0.05)=1.07mm.
(4)对轴锥度面的加工工序为:粗车——半精车。由工序03、05组成,表面粗糙度Ra3.2μm 。
0.025(5)对轴中端φ35??0.008mm外圆表面,加工工艺路线为:粗车——半精车——磨
削。由工序03、05、09组成。查工艺手册得各加工余量:磨削余量为0.4 。半精车为1.5 。经修正后的粗车余量为4.1 。确定总加工余量为6 。 磨削前:35+0.4=35.4
半精车之前:35.4+1.5=36.9 粗车前:36.9+4.1=41
取磨削的经济精度等级为IT6,公差值为T1=0.016mm。 取半精车的经济精度等级为IT8,公差值为T2=0.039mm。 取粗车的经济精度等级为IT11,公差值为T1=0.16mm。 将以上数据填入表格
表8 工序名称 工序余量加工经济精表面粗糙度工序基本尺尺寸、公差(mm) 度(mm) Ra(μm) 寸(mm) (mm) 磨削 0.4 IT6 0.8 35 0.025φ35??0.008 半精车 粗车 锻造 1.5 4.1 IT8 IT11 ±2 3.2 12.5 35.4 36.9 41 ?35.40-0.039 ?36.90-0.16 ?41±2
0.08?0.08(6)对轴右端φ35??0.24外圆面,精车之后的尺寸精度为φ35?0.24表面粗糙度
Ra3.2μm。确定工艺路线:粗车——半精车。
查工艺手册可知半精车的加工余量为1.5mm,且总加工余量为6mm,则粗车余量为4.5mm。
取半精车的经济精度公差等级为IT8,其公差值为T1=0.039mm。 粗车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
表8 工序名称 工序余量加工经济精表面粗糙度工序基本尺尺寸、公差(mm) 度(mm) Ra(μm) 寸(mm) (mm) 半精车 1.5 IT8 3.2 35 0.08φ35??0.24 粗车 锻造 4.5 IT11 ±2 12.5 36.5 41 ?36.50-0.16 ?41±2 0.041(7)对轴右端φ30??0.028外圆表面:其加工路线为粗车——半精车——精车。由
03、05、07组成,查表各工序的加工余量:精车加工余量为1.1mm。半精车为1.5mm。总加工余量为11mm。那粗车的加工余量为11-2.6=8.4mm。按照所能达到的经济精度查得每道工序所对应的公差值为:
取磨削的经济精度等级为IT6,公差值为T1=0.025mm。 取半精车的经济精度等级为IT8,公差值为T2=0.039mm。 取粗车的经济精度等级为IT11,公差值为T1=0.16mm。 计算各工序尺寸
精车:30+1.1=31.1mm 半精车:31.1+1.5=32.6 粗车:32.6+8.4=41 将以上数据填入下表
表10 工序名称 工序余量加工经济精表面粗糙度工序基本尺尺寸、公差(mm) 度(mm) Ra(μm) 寸(mm) (mm) 精车 1.1 IT7 1.6 30 0.041φ30??0.028 半精车 粗车 毛坯
八、确定工序的切削用量 确定切削用量的原则:首先应选去尽可能大的背吃刀量,其次在机床动力和刚度允许的条件下,又满足以加工表面粗糙度的情况下,选取尽可能大的进给量。最后根据公式确定最佳切削速度。 1、工序01,粗车轴的左右端面
1.5 8.4 IT8 IT11 ±2 3.2 12.5 31.1 32.6 41 ?31.10-0.039 ?32.60-0.16 ?41±2
该工序为两个工步,工步1是以左边定位。粗车右端面;工步2是以右边定位,粗车左端面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的,故其选用的切削用量相同。 ① 背吃刀量的确定:
根据加工余量,工步1和工步2的北吃刀量都为2.5mm ② 进给量的确定:
本设计采用的是硬质合金车刀,工件材料是45钢,查表取进给量f=0.86mm/r ③ 切削速度的计算:
硬质合金车刀切削45钢时,取切削速度V为60m/min,根据公式n=1000Vc/?d,可得车床转速n=1000×60/?×35r/min,查表CA6140的主轴转速范伟为10~1400,1400~1580(r/min),符合要求。 2、工序03粗车及工序05半精车
① 该工序为工步1粗车和工步2半精车,则进给量依次为 ap1=z=1.7mm, ap2=z=0.8mm ②查表得 粗车 f1=0.86mm/r
③半精车,取Vc为90m/min,则n=819r/min (n=1000Vc/?d) 粗车,取Vc为60m/min,则n=546r/min 3、工序05、工序07的过渡面部分 粗车——半精车尺寸为φ48的轴肩两端面 粗车尺寸为φ40轴段与φ35轴段的过渡端面 其切削用量与上述结论类似,不再计算 4、其余工序
①粗车加工时,取f=0.81mm/r Vc=60m/min n=546 r/min ②半精车加工时,取f=0.51mm/r Vc=90m/min n=819 r/min ③精加工时,取f=0.2mm/r Vc=120m/min n=955 r/min 皆符合要求。
0.0255、磨削加工轴段φ35??0.008两端
查表取磨削深度进给量为0.032mm 工件的运动速度为15m/min
背吃刀量等于磨削余量0.3mm 6、工序10、11粗铣及半铣键槽
对12P9键槽 粗铣:每一行程ap1 =0.3mm Vc=22mm/min fm=350 m/min
半精铣:每一行程ap2=0.2mm Vc=25mm/min fm=395
mm/min
对8P6键槽、粗铣,每一行程ap1=0.3mm Vc=21mm/min fm=370 mm/min
半精铣每一行程ap2=0.2mm Vc=24mm/min
fm=420 mm/min (7、工序8,粗钻直径为6的两螺纹孔 本工序采用的是莫民锥柄花钻
九.课程设计体会
两周的课程设计结束了,在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,也培养了我
如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在设计过程中,与同学分工设计,和同学们相互探讨,相互学习,相互监督。学会了合作,学会了运筹帷幄,学会了宽容,学会了理解,也学会了做人与处世。
通过对减速器输出轴的机械加工工艺过程的课程设计,编制零件的机械教你个工艺规程,是一项实践性很强的工作,需要熟练掌握工艺规程制定的原则,内容和步骤。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,着是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程.”千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.
同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的,必须让每个人都知道,否则一个人的错误,就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点,这也是非常宝贵的。
由于本人的设计能力有限,在设计过程中难免出现错误,恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正,本人将万分感谢。
十.参考资料
1、陆名彰、胡忠举主编.《机械制造技术基础》.长沙:中南大学出版社,2004年8月 2、黄观尧主编.《机械制造工艺基础》.天津:天津大学出版社,1999年1月
3、邹青主编.《机械制造技术基础课程设计指导教程》.北京:机械工业出版社,2004年9
月
4、周凤云主编.《工程材料及应用》.武汉:华中科技大学出版社,2004年9月 5、金问楷主编.《机械加工工艺基础》.北京:清华大学出版社,1990年9月 6、卜炎主编.《中国机械设计大典》第三卷.江西:江西科学技术出版社,2002年1月 7、赵长发主编.《机械制造工艺学》.中央广播电视大学出版,2005年8月