輸出軸的工藝規(guī)程的制定,輸出,工藝,規(guī)程,制定,制訂 蘇州市職業(yè)大學 畢業(yè)設計開題報告 系部 專業(yè)班級 姓 名 學 號 題 目 輸出軸的工藝規(guī)程的制定 題目類型 一、選題背景及依據(jù)（簡述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況，說明選題目的、意義，列出主要參考文獻） 機械制造工藝學是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課程后進行的。這是我們在進行畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，從而更好的以積極向上的態(tài)度來對待工作能溶入到實踐中去。我們做畢業(yè)設計目的是： 1、學生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工藝技術問題的獨立工作能力，拓寬和深化學生的知識。 2、學生樹立正確的設計思路，設計構思和創(chuàng)新思維，掌握工藝設計的一般程序.規(guī)范和方法。 3、學生正確使用技術資料.國家標準，有關手冊.圖冊等工具書。進行設計計算.數(shù)據(jù)處理.編寫技術文件等方面的工作能力。 4、學生今昔功能調(diào)查研究。面向?qū)嶋H。面向生產(chǎn)。向工人和工程技術人員學習的基本工作態(tài)度.工作作風和工作方法。 隨著科學技術的進步和發(fā)展，先進的、人工智能的設備不斷涌現(xiàn)，在機械設計，設計和工藝安排方面有了較大的發(fā)展。社會分工越來越細，生產(chǎn)方式也從粗放型向集約型發(fā)展。為了適應我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟體制改革和不斷發(fā)展的需要，要求有性能優(yōu)越的動力源帶動機械作業(yè)。拖拉機成為一種廣泛的動力源被應用于各行各業(yè)中，本次畢業(yè)設計，就是以I38型動力輸出軸進行的。為此，本人深入工廠，調(diào)查研究，全面分析。 工件的生產(chǎn)類型：已知動力輸出軸年產(chǎn)量10000.該零件屬重型機械. 查資料[1]表1—3，得該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型，為大批大量生產(chǎn)。 參考文獻 １、周澤華主編《金屬切削原理》 上海科技出版社　1984年 ２、東北重型機械學院、洛陽農(nóng)機學院、長春汽車廠工人大學編《機床夾具設計手冊》1980年 ３、哈爾濱工業(yè)大學 王紹俊主編《機械制造工藝手冊》 機械工業(yè)出版杜1985年 ４、《金屬機械加工工藝人員手冊》 上?？萍汲霭嫔?1979年 ５、吉林工業(yè)大學于俊一等編《機械制造工藝學》 吉林科技技術出版社1992年 ６、哈爾濱工業(yè)大學 劉華明主編 《金屬切削刀具課程指導資料》 1996年 ７、吳學禮主編《公差配合及其檢測基礎》 同濟大學出版社 1996年 8.張宏軍主編 《液壓傳動與氣動技術》 二、主要研究（設計）內(nèi)容、研究（設計）思想及工作方法或工作流程 (1) 動力輸出軸的工藝規(guī)程。 (2) 花鍵部分加工需要的專用夾具設計。 參考相關設計資料，充分運用所學知識完成花鍵軸零件圖、毛坯圖、機加工工藝規(guī)程圖、花鍵軸銑削花鍵時的液壓自動專用分度頭總裝圖，及分度頭零件圖，并編寫設計說明書一份。 三、畢業(yè)設計工作進度安排 指 導 教 師 意 見 指導教師簽字___________ 年 月 日 系 部 畢 業(yè) 設 計 領 導 小 組 審 核 意 見 系（公章）___________ 年 月 日 江蘇科技大學畢業(yè)論文 目 錄 第一章　前 言 ………………………………………………… 2 第二章　工藝設計………………………………………………… 3 §2.1　確定生產(chǎn)類型……………………………………… 3 §2.2　零件的工藝分析…………………………………… 5 §2.3　零件的毛坯設計…………………………………… 8 §2.4　擬定工藝路線……………………………………… 9 §2.5　工序余量、工序尺寸、公差的確定……………… 14 §2.6　機床及工藝裝備的確定…………………………… 21 §2.7　確定各工序的切削用量及時間定額……………… 22 第三章 夾具設計…………………………………………………… 41 §3.1　概述…………………………………………………… 41 §3.2　夾具的設計步驟……………………………………… 42 §3.3　夾具分析……………………………………………… 46 第四章　參考文獻及資料…………………………………………… 47 第五章　結束語……………………………………………………… 48 第一章　　前　　言 時光如箭，一轉(zhuǎn)眼，兩年的專升本函授即將結束?，F(xiàn)在我們面臨畢業(yè)前的最后一次大的挑戰(zhàn)，即畢業(yè)設計。畢業(yè)設計是對我們畢業(yè)前的一次全面的、綜合的檢驗。檢查我們兩年的學習情況，是否在質(zhì)和量上有了大的提高。 本人對待此次畢業(yè)設計，思想上就比較重視，希望通過此次畢業(yè)設計，能對三年來所學的專業(yè)基礎課和專業(yè)課有一個好的總結，以便能更好地服務于教學。當然，設計中不可避免會出現(xiàn)一些不足之處，懇切希望指導老師和答辯老師及時指出，本人將不勝感激。 隨著科學技術的進步和發(fā)展，先進的、人工智能的設備不斷涌現(xiàn)，在機械設計，設計和工藝安排方面有了較大的發(fā)展。社會分工越來越細，生產(chǎn)方式也從粗放型向集約型發(fā)展。為了適應我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟體制改革和不斷發(fā)展的需要，要求有性能優(yōu)越的動力源帶動機械作業(yè)。拖拉機成為一種廣泛的動力源被應用于各行各業(yè)中，本次畢業(yè)設計，就是以I38型動力輸出軸進行的。為此，本人深入工廠，調(diào)查研究，全面分析。 本次設計任務主要是：輸出軸的工藝規(guī)程的制定，和對花鍵部分的專用刀具設計，及對花鍵部分加工所需要的專用分度頭設計。本人盡可能選擇最優(yōu)方案，以提高經(jīng)濟效益。 本人要求完成：(1) 動力輸出軸的工藝規(guī)程。 (2) 花鍵部分加工需要的專用夾具設計。 隨著科技的發(fā)展，計算機已進入了我們的學習和工作中，在本次設計中，我運用了CAD系統(tǒng)畫出花鍵軸零件圖、毛坯圖、機加工工藝規(guī)程圖、花鍵軸銑削花鍵時的液壓自動專用分度頭總裝圖，及分度頭零件圖，并利 用計算機寫出畢業(yè)設計說明書。盡量使圖紙和說明書以最完美的狀態(tài)出現(xiàn)在老師和同學們面前。 第二章 工藝設計 §2.1 確定生產(chǎn)類型 工件的生產(chǎn)類型 　1.已知動力輸出軸年產(chǎn)量10000. 該零件屬重型機械. 查資料[1]表1—3，得該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型 為大批大量生產(chǎn)。 計算：花鍵軸：40Cr 比重7.85×103kg／m3 體積：v=（π×272×15＋π×302×22＋π×382×93＋π×402×36＋π×452×16.5＋π×382×100）／4=0.4×106 mm3 　　質(zhì)量：m=vp=7.85×l０3×0.4×106／109=3.14 kg. 　　屬輕型零件。 　　數(shù)量：n=10000根 　２、不同生產(chǎn)類型零件的加工工藝有較大的不同，只有深入了解到各種生產(chǎn)類型的工藝特點才能制定出合理的工藝規(guī)程。 　　大批大量類型的工藝特點是： 　?、倭慵Q性：大部分零件具有互換性，同時還保留鉗工修配。 　?、诿鞯闹圃旆椒ê图庸び嗔浚簭V泛采用金屬模機器造型，模鍛或其它高效方法，毛坯精度高，加工余量少。 　?、蹤C床的布置形式：部分采用通用機床，廣泛采用高效專用機床及自動機床，發(fā)展成組技術。 　?、芄に囇b備：廣泛采用專用高效夾具、復合刀具、專用量具或自動檢測裝置，靠調(diào)整法達到精度要求。 　　⑤對工人要求：對調(diào)整工人要求較高，對操作工人要求較低。 　?、薰に囄募河泄に囘^程卡和工序卡，關鍵工序有調(diào)整卡和檢驗卡。 　　⑦成本：較低。 　　⑧安裝：全部采用夾具，不需劃線。 　　⑨生產(chǎn)周期：長時期連續(xù)生產(chǎn)。  §2.2 零件的工藝分析 一、 了解零件的用途和工作條件 1.花鍵軸的功用是支承傳動零件，承受載荷傳遞轉(zhuǎn)矩，并保證一定的回轉(zhuǎn)精度和平穩(wěn)性，將柴油機的運動輸出，并具有較高的導向性，定心精度高。 2.工作條件： 60匹馬力以下的農(nóng)用拖拉機動力輸出軸在以下條件下工作： ①速度：發(fā)動機額定功率工作時，每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為540±10r／mm。 ②載荷：有一定的沖擊載荷。 ③溫度：t≤250℃。 二、 分析零件的技術要求 　分析零件的結構特點： 　主要部分：①兩段花鍵 ②兩段軸頸 　還有作軸承軸向定位的螺紋段。 　1.Φ30的軸頸 其圓柱度公差為0.004mm，徑向跳動為0.010mm，表面粗糙度Ra0.8，軸頸按IT6級精度制造。 2.Φ40的軸頸 其圓柱度誤差為0.004mm，徑向跳動為0.012mm，表面粗糙度Ra0.8，支承軸頸按IT6級制造. 動力輸出軸的圓柱度將會影響到輸出軸載荷的性質(zhì)，而徑向跳動會產(chǎn)生軸的同軸度誤差，輸出軸由于承受不必要的載荷而降低壽命。 3.花鍵的技術要求 花鍵的8個均布鍵提出了位置度為0.015mm，對花鍵表面提出淬硬層深度不小于1.2，硬度不低于HRC50的要求，外圓表面Ra6.3，IT8級精度. 花鍵的鍵齒主要起傳遞扭矩的作用，而花鍵傳遞的扭矩較大，為使8齒均勻承載，避免某個齒承載較大而損壞，從而降低其壽命，對8齒的位置提出較高要求. 花鍵的大徑是內(nèi)外花鍵配合的主要基準面，因此對它的表面粗糙度和尺寸精度有較高的要求，以保證配合良好. 動力輸出軸的花鍵部分常與配合鍵摩擦，產(chǎn)生磨損，因此應具有一定的耐磨性. 4.Φ45的光軸 這段軸表面粗糙度Ra0.8，徑向跳動差為0.03mm，它與密封圈相配合.由于密封圈的作用是防止油液外泄和外部灰塵、雜質(zhì)進入.因此Ra0.8要求適中，如果值太大，密封圈磨損加快，壽命低.為保證密封效果，故提出徑向跳動為0.03mm的要求. 5.兩端中心孔. 這兩端的中心孔是整個軸在加工過程中的主要基準，雖無具體要求，但應該提出較高要求，否則基準精度不高，其它尺寸精度就難于保證，因此必須對其表面粗糙度嚴格控制. 6.M27×1.5，M40×1.5及其鍵槽，Φ25×3槽 這些表面的技術要求為Ra12.5，螺紋主要使Φ30，Φ40處所安裝的軸承軸向固定，采用細牙，是防松作用.另外加工時，不能過分削弱花鍵軸的強度.鍵槽也起防松作用，對這些加工表面沒有提高的要求. 7.右端60o的錐度 表面粗糙度為Ra12.5，作用是在安裝時起導向作用，便于安裝. 8.Φ14.5圓弧槽 表面粗糙度為Ra12.5，這段花鍵上所加工的槽，主要起軸向定位作用，裝配時，在該槽中安裝Φ14.5的銷或螺釘，安裝時起軸向定位作用，不需提出高要求. 9.兩端面 由于這兩面為非配合面，表面粗糙度為Ra12.5足夠. 10.圓角和倒角. 對于倒角，主要作用是去表面毛刺和便于安裝，對于圓弧，可要可不要，因為最終為局部淬火而非全面淬火，起不到防止應力集中(淬火產(chǎn)生的)而開裂. 11.整個軸磨光后不應有裂紋，刀痕的加工缺陷，如果存在，軸在工 作過程中出現(xiàn)應力集中，而導致失效，在加工完全后，最好能進行損傷處理。 主要加工表面：　Φ30、Φ40軸頸，花鍵和Φ45光軸. 次要加工表面： 螺紋等其它表面。 三、分析零件的結構工藝性 從零件圖上看，該軸為中間粗，兩端細的階梯軸，因此軸上零件可分別從兩端逐個安裝，較方便。這樣的軸也便于加工，剛性較好，無需其它輔助設備就可在普通機床上粗加工出這樣的軸。該軸具有良好的結構工藝性。 該動力輸出軸徑向定位基準為軸線，而在實際加工過程中也是以由兩端中心孔確定的作為加工基準，符合基準重合原則，加工中安排了先加工中心孔后加工外圓，符合先基準后其它加工面。 該動力輸出軸的軸向定位有兩個基準，一為右端面，另一為Φ45軸段的左軸的臺階面，便于加工。 綜合分析后可知，該零件加工方便，在滿足各方面的技術要求后，還應考慮經(jīng)濟、高效等因素。 四、繪制零件圖(見圖) §2.3 零件的毛坯設計 一、選材 該動力輸出軸為大批大量生產(chǎn)，材料為40Cr，且工作時只承受扭矩 (如傳動軸)，選用冷拉鋼，并進行適當?shù)臒崽幚怼? 二、確定毛坯直徑 以零件最粗處進行確定：Φ45＋各部分加工余量=Φ48.5 取毛坯直徑為Φ50。 三、繪制毛坯圖 §2.4 擬定工藝路線 一、確定各個表面的加工方法 由前面的分析可知：中心孔，Φ30、Φ40軸頸?；ㄦI和Φ45光軸為主要加工面，其余為次要加工面。現(xiàn)根據(jù)工廠內(nèi)的現(xiàn)有設備，確定加工表面的加工方案。 １、主要加工面(Φ30、Φ40軸頸和Φ45光軸) 分析A、B、C三種 　　A　粗車——半精車——磨削 　　B　粗車——半精車——粗磨——精磨 C　粗車——半精車——精車——磨削——超精加工 由于動力輸出軸為40Cr材料，而非有色金屬，從加工理論上看，三種加工方法均可考慮，但 A類經(jīng)濟精度IT6——IT8級，表面粗糙度大于Ra1.6—6.3 B類經(jīng)濟精度IT5——IT7級，表面粗糙度大于Ra0.4—3.2 c類經(jīng)濟精度IT5級，表面粗糙度大于Ra0.1—0.8 綜合現(xiàn)有設備及三種方法達到的經(jīng)濟精度，選B類比較合理。這樣既保證了加工要求，又可提高效益。 2.花鍵加工 A滾齒 B插齒 C粗銑—精銑 A類在滾齒機上能加工出花鍵齒來，能保證精度要求，但工廠內(nèi)無此設備。 B類插齒加工由于插齒主運動為直線運動，既限制了刀具速度的提高，又降低了效率。不允許。 C類用成型銑刀加工花鍵，分度精度由專用分度頭來保證?？尚?。 綜合以上分析，選擇C類方案。 3.中心孔 因為中心孔是工件在加工過程中的主要精度，必須對其提出較高要求，選擇鉆孔，研磨中心孔來達到這樣的要求。 4.兩端面 由于其表面粗糙度為Ra12.5，所以選擇粗銑。 5.M27×1.5螺紋及M40×1.5螺紋。 螺紋設IT8級精度設計，選擇車削加工。 6.60短圓錐 表面粗糙度為Ra12.5，僅起導向作用，選擇車削(寬刃成型車刀)。 7.Φ14.5圓弧槽 該圓弧槽表面粗糙度Ra12.5，選擇車削。 8.鍵槽 鍵槽作用：防松作用，用盤銑刀銑削。 9.倒角 利用45偏刀車削。 二、 工件的定位夾緊和定位基準的選擇 粗基準：以毛坯外圓作為加工的粗基準，保證加工余量均勻。 精基準：根據(jù)基準重合原則和基準統(tǒng)一原則，以設計基準一兩中心孔確定的軸線作為精基準。加工時，以一固定頂尖一彈簧頂尖雙頂尖的夾緊方式進行加工，以提高加工效率，防止粗加工切削力過大而打滑，同時考慮到加工節(jié)拍，故選擇小進給量多次走刀。半精加工和精加工時同時采用雙頂尖和雞心夾頭，保證加工要求并符合基準統(tǒng)一原則。 三、加工階段的劃分 1.粗加工：高效、快速地切削去掉大部分加工余量，比較接近于工件的形狀。 2.半精加工：調(diào)質(zhì)后進行，再一次切除加工余量，將其它次要表面加工完畢及倒角。 3.精加工：切去少量加工余量，修整淬火后出現(xiàn)的變形，保證加工要求，安排在熱處理(淬火)后進行。 四、制訂工藝路線 考慮到加工精度，技術要求，加工批量，工廠設備及一些實際情況，制定了如下兩種方案： 1.方案一 10 　銑兩端面，鉆中心孔 20 　車外圓(光一刀) 30 　粗車Φ45、Φ40、Φ38、Φ30、Φ27外圓 40 　粗車Φ38外圓 50 　熱處理(調(diào)質(zhì)) 60 　 修研中心孔 70 　半精車Φ45、Φ40、Φ38、Φ30、Φ27外圓 80 　車Φ14.5圓弧槽，60圓錐 90 　粗銑花鍵 100　　精銑花鍵、倒角 110　　割Φ25×3槽、車螺紋 120　　銑鍵槽 130　　去毛刺 140　　花鍵表面淬火以達圖紙要求 150　　粗磨各段外圓 160　　精磨各段外圓 170　　磁力探傷 180　　檢查 190　　涂油包裝入庫 2.方案二 10 　　銑兩端面，鉆中心孔 20 　　粗車短頭外圓Φ45、Φ38 30 　　粗車長頭外圓Φ40、Φ38、Φ30、Φ27 40 　　調(diào)質(zhì)處理 50 　　修整中心孔 60 　　半精車短頭外圓，切割圓弧槽，倒300角。(Φ38) 70 　　半精車長頭外圓，切割退刀槽，車螺紋 80 　　銑單鍵槽(M27×1.5) 90　　 銑單鍵槽(M40×1.5) 100　　粗銑短頭花鍵槽 110　　粗銑長頭花鍵槽 120　　精銑長頭花鍵槽 130　　精銑短頭花鍵槽 140　　去銳邊，修毛刺 150　　高頻淬火 160　　修中心孔 170　　粗磨外圓表面Φ30 180　　粗磨外圓(短頭) Φ38 190　　粗磨外圓(長頭) Φ38 200　　粗磨外圓Φ40 210　　粗磨外圓Φ45 220　　精磨外圓表面Φ30 230　　精磨外圓表面(短頭) Φ38 240　　精磨外圓表面(長頭) Φ38 250　　精磨外圓表面Φ40 260　　精磨外圓Φ45 270　　探傷 280　　檢驗、包裝、入庫 3.兩種工藝方案分析及優(yōu)化。 綜合以上兩種工藝方案，方案一采用了工序集中原則，但粗加工時，粗基準選用了兩次，這是不允許的。方案二盡量采用工序分散的原則，符合大批大量加工要求，并且未出現(xiàn)同一粗基準使用兩次的情況，其特點是基準統(tǒng)一，能保證中心孔在一直線上。雖然方案二在半精車外圓時采用工序集中，但考慮到生產(chǎn)節(jié)拍和現(xiàn)有設備，也可以采用。方案一一次裝夾均加工多個表面，降低了生產(chǎn)率，這在大量生產(chǎn)中不合理。兩種方案都采用粗、精加工分開的原則，這點都正確。綜合以上分析，方案二合理，可行。故采用它作為正式方案。詳見機械加工工序卡圖。 §2.5 工序余量、工序尺寸和公差的確定 一、 徑向尺寸加工余量、工序尺寸和公差的確定 1、主要加工表面 主要加工表面 工序名稱 工序間余量mm 加工達到的 經(jīng)濟精度 工序間尺寸 mm 各工序尺寸公差 Ra Φ 45 外 圓 精磨 0.06 IT6 Ra0.8 45+0.06=45.06 Φ45-0.0390 0.8 粗磨 0.40 IT8 Ra1.6 45.06+0.4=45.46 Φ45.06-0.0390 1.6 半精車 1.54 IT9 Ra6.3 45.46+1.54=47 Φ45.46-0.0620 6.3 粗車 3.00 IT12 Ra12.5 47+3=50 Φ47-0.250 12.5 毛坯 一般精度 Φ50-1.0-0.4 Φ 40 外 圓 精磨 0.06 IT6 Ra0.8 40+0.06=40.06 Φ40-0.0080 0.8 粗磨 0.40 IT8 Ra1.6 40.06+0.4=40.46 Φ40.06-0.0390 1.6 半精車 1.54 IT9 Ra6.3 40.46+1.54=42 Φ40.46-0.0620 6.3 粗車 8.00 IT12 Ra12.5 42+8=50 Φ42-0.250 12.5 毛坯 一般精度 Φ50-1.0-0.4 Φ 38 外 圓 精磨 0.06 IT6 Ra0.8 38+0.06=38.06 Φ38-0.050-0.025 0.8 粗磨 0.40 IT8 Ra1.6 38.06+0.4=38.46 Φ38.06-0.0390 1.6 半精 車 1.54 IT9 Ra6.3 38.46+1.54=40 Φ38.46-0.0620 6.3 粗車 10.00 IT12 Ra12.5 40+10=50 Φ40-0.250 12.5 毛坯 　 一般 精度 　 　 Φ50-1.0-0.4 　 Φ 30 外 圓 精磨 0.06 IT6 Ra0.8 30+0.06=30.06 Φ30-0.065+0.0065 0.8 粗磨 0.40 IT8 Ra1.6 30.06+0.4=30.46 Φ30.06-0.0390 1.6 半精 車 1.54 IT9 Ra6.3 30.46+1.54=32 Φ30.46-0.0620 6.3 粗車 18.00 IT12 Ra12.5 32+18=50 Φ32-0.250 12.5 毛坯 　 一般 精度 　 　 Φ50-1.0-0.4 　 2、次要加工表面 鍵槽在加工時，由于設計基準與工序基準不重合，故必須確定工序尺寸，查得M27的外徑公差為Φ27－0.268－0.032，M40的外徑公差為Φ40－0.268－0.032。 (1)確定M27的A1。 尺寸鏈為： Al和d／2為組成環(huán)，A0為封閉環(huán)，并且 Al＝ A0－d／2＝23－13.5＝9.5 ESo＝ESA1＋Esd/2 ESA1＝Eso－ESd／2＝0.032＋0＝＋0.032mm EIo＝ EIA1＋EId/2 EIA1＝Eio－EId/2＝－0.2＋0.134＝－0.066mm 所以，Al＝9.5－0.066＋0.032 (2)確定M40的A1。 尺寸鏈為： 同理A0為封閉環(huán)。Al，d／2為增環(huán)。 A1＝36－20＝1 6 d／2＝20－0.134＋0.032 ESo＝ESAI＋ESd／2 ESAI＝Eso－ESd／2＝0＋0.032＝0.032mm EIo＝EIAl＋EId／2 EIAl＝EIo－EId／2＝－0.2＋0.134＝－0.066mm 所以，A1＝16－0.066＋0.032 二、軸向尺寸公差、工序尺寸的確定 因為在粗加工時，軸向留有1mm的加工余量，軸向基本尺寸改變，故無必要對其軸向工序尺寸和公差精確確定，而在半精加工時，對于軸向尺寸相當最終加工所保證的尺寸，有必要確定其軸向工序尺寸和公差。 現(xiàn)用跟蹤法確定： 1.利用跟蹤法從圖中得到尺寸鏈。 2.解尺寸鏈。 以零件圖得A05，A04，A03，A01為自由公差，一般要求自由公差按IT12一IT18要求，本人把A05， A04按IT14級公差要求確定。國標未注公差的極限偏差規(guī)定取值。孔用H，軸用h，長度用±1/2IT(即JS或Js)。得 A05＝117±0.435mm A04＝36±0.3l mm ①解尺寸鏈(5) 把封閉環(huán)A05的尺寸公差T05按等公差原則并考慮到加工方法，經(jīng)濟精度及加工難易程度分配工序尺寸A1 A5 令T1＝(±0.30)mm T5＝(±0.135)mm A1＝283±0. 030mm， A5＝1664±0.135mm 按入體原則：A1＝283.3－0.600 mm A5＝166.235－0.270 mm ②解尺寸鏈(2) 將封閉環(huán)按等公差原則，并考慮加工方法，經(jīng)濟精度和加工的難易程度，分配給工序尺寸A2，A3 令T2＝(±0.05)mm T3＝(±0.05)mm 則A2＝15±0.05 mm A3＝37±0.05mm 用計算法檢驗A2的極限偏差： 在該尺寸鏈中，A02為封閉環(huán)，A2為減環(huán)，A3為增環(huán)。 ES02＝ES3－EI2 EI2＝ES3－ES02＝0.05－0＝＋0.05mm EIo＝ES3－ES2 ES2＝ES3－EI02＝－0.05＋0.20＝＋0.15mm 所以A2＝15－0.05＋0.15mm 按入體原則： A3＝37.05－0.100mm A2＝15.15－0.100mm ③解尺寸鏈(1) 圖中A1不是有關尺寸鏈的公共環(huán)，所以根據(jù)圖由前面計算結果得： A1＝283.3－0.600 mm ④解尺寸鏈(6) 圖中A0不是有關尺寸鏈的公共環(huán)，所以直接由圖得 A0＝16.5－0.200mm ⑤解尺寸鏈(3) 圖中A03為封閉環(huán)，A3為減環(huán)，A5為增環(huán) A3＝37±0.05mm A5＝166±0.135mm ES03＝ES5－E I3＝0.1 35＋0.05＝＋0.18/5mm E103＝E15－ES3＝－0.135－0.05＝－0.185mm 所以 A03＝129±0.185mm 按入體原則：A03＝129.185－0.370mm ⑥解尺寸鏈(4) A04為封閉環(huán)，A4為減環(huán)，A5為增環(huán) A04＝36±0.31mm A5＝166±0.135mm ES04＝ES5－EI4 EI4＝ES5－ES04＝0.135－0.31＝－0.175mm EI04＝ES5－ES4 ES4＝EI 5－EI04＝－0.135＋0.31＝＋0.175mm 所以A4＝130±0.175 mm 按入體原則：A4＝130.175－0.350mm §2.6 機床及工藝裝備的確定 在花鍵軸生產(chǎn)背景下，只有CA6140車床，XA6132銑床，MBl332磨床。粗加工和半精加工包括螺紋，圓弧槽的加工，利用頂尖和雞心夾頭。銑花鍵和兩單鍵槽用專用分度頭實現(xiàn)，加工精度取決于夾具的精度。精加工全利用兩項尖和雞心夾頭在磨床上進行，無其它輔助設施。 §2.7 確定各工序的切削用量及時間定額 工序20 銑端面 鉆中心孔 ［3］表3－13 1.銑瑞面 ［3］表11－5 　　ap＝2mm 　　f＝0.61mm／r 　　v＝1.5m／s＝90m／min ns＝1000v／πdw＝1000×90／3.14×50＝573r／min 根據(jù)機床取nw＝560r／min 所以實際切削速度為： 　　v＝ πdwnw /1000＝3.14×50×560／1000＝87.92m／min 切削工時： 　　由于軸的兩端面需加工中心孔,故不必加工到中心。可以取段φ6切入l1＝3mm，切出l2＝0，l＝50／2－6／2＝25－3＝22mm 　tm＝( l1＋l)／nwf＝(3＋22)／560×0.61＝0.074min 2. 鉆中心孔 ［3］表3－53 　　 D＝3mm. 　　　則 f＝0.03mm／r v＝0.2m／s ns＝1000×0.2/πdw ＝1000 ×0.2/3.14×3.0＝21.16r/s ＝1269.8r／min 根據(jù)機床取nw＝1120r／min 所以實際切削速度： 　　　v＝πdwnw/1000＝3.14×3×1120／1000＝10.55m／min 切削工時：切入Ll＝2mm，l＝10mm 　　　tm＝(Ll＋l)／nwf＝(2＋10)／1120×0.03＝0.36min 工序30 粗車短頭外圓 ［3］表3－13 1. 粗車φ45外圓 ［1］表11－5 　　ap ＝1.5mm 　　f＝0.6lmm／r 　　v＝1.5m／s＝90m／min ns＝1000 ×1.5／πdw＝1000×1.5／3.14×50＝9.55r／s ＝573 r／min 　　根據(jù)機床取nw＝560 r／min 所以實際切削速度為： v＝πdwnw/1000＝3.14×50×560／1000＝87.92m／min 切削工時： 　　切入l1＝2mm，L＝140mm 　　tm ＝( l1＋L)／nwf＝(2＋140)／560×0.61＝0.42min 2. 粗車φ38外圓 ［3］表3－13 　　ap＝3.5mm ［1］表11－5 　　f＝0.61mm／r 　　 v＝1.5m／s＝90m／min ns＝1000 ×1.5／πdw ＝1000×1.5/3.14×47＝9.55r／s 　　 ＝609.8r／mi n 　　根據(jù)機床取nw ＝560r／min 所以 實際切削速度為： v＝πdwnw/1000＝3.14×47×560／1000＝82.6m／min 切削工時： 　　切入l1＝2mm，L＝99mm 　　tm ＝( l1＋L)／nwf ＝(2＋99)／560×0.61＝0.296min 工序40 粗車長頭外圓 ［3］表3－13 1. 粗車φ40外圓 ［1］表11－5 ap ＝4mm f＝0.61mm／r v＝1.5m／s＝90m／min ns＝1000 ×90／πdw ＝1000×90／3.14×50＝9.55r／s ＝573r／min 　　根據(jù)機床取nw ＝560r／min 所以 實際切削速度為： v＝πdwnw/1000＝3.14×50×560／1000＝87.92m／min 切削工時： 切入l1＝2mm，L＝165mm 　　　　tm ＝( l1＋L)／nwf ＝(2＋165)／560×0.61＝0.49min 2. 粗車φ38外圓 ［3］表3－13 　　ap ＝1mm ［1］表11－5 　　f＝0.61mm／r v＝1.5m／s＝90m／min ns＝1000 ×90／πdw ＝1000×90／3.14×42＝682r／min 根據(jù)機床取nw ＝710r／min 所以 實際切削速度為： 　　　　v＝πdwnw/1000＝3.14×42×710／1000＝93.63m／min 切削工時： 。 切入l1＝2mm，L＝129mm 　　　tm ＝( l1＋L)／nwf ＝(2＋129)／710×0.61＝0.3min 3.粗車φ30外圓 ［3］表3－13 ap ＝4mm ［1］表11－5 f＝0.61mn／r v＝1.5m／s＝90m／min ns＝1000 ×90／πdw ＝1000×90／3.14×40＝716r／min 　　根據(jù)機床取nw ＝710r／min 所以 實際切削速度為： 　　　v＝πdwnw/1000＝3.14×40×710／1000＝89.18m／min 切削工時： 　　　切入l1＝2mm，L＝36mm 　　　tm ＝( l1＋L)／nwf ＝(2＋36)／710×0.61＝0.088min 4.粗車φ27外圓 ［3］表3－13 ap ＝1.5mm ［1］表11－5 f＝0.61mm／r v＝1.5m／s＝90m／min ns＝1000 ×90／πdw ＝1000×90／3.14×32＝895r／min 根據(jù)機床取nw ＝900r／min 所以 實際切削速度為： v＝πdwnw/1000＝3.14×32×900／1000＝90.43m／min 切削工時： 切入l1＝2mm，L＝14mm tm ＝( l1＋L)／nwf ＝(2＋14)／900×0.61＝0.029min 工序50 調(diào)質(zhì)處理 工序60 修整中心孔tm＝60s＝1 min ［3］表3－53 工序70 半精車短頭外圓，切割圓弧槽，倒300倒角。 1. 半精車φ38外圓 ［1］表11－2 ap ＝0.77mm 　　f＝0.3mm／r 　　v＝l00m／min 　　ns＝1000 ×v／πdw ＝1000×100／3.14×40＝796r／min 　　根據(jù)機床取 nw ＝710r／min 所以 實際切削速度為： 　v＝πdw nw／1000＝3.14×40×710／1000＝89.18m／min 切削工時： 切入l1＝2mm，L＝100.5mm 　　　tm ＝( l1＋L)／nwf ＝(2＋100.5)／710×0.3＝0.48min ２、車φ14.5外圓 ［3］表3－17 取B＝14.5mm 　　d＝38.46mm 　　f＝0.08mm／r v＝1.67m／s＝100m／min ns＝1000 ×v／πdw ＝1000×100／3.14×38.46＝828r／min 　　根據(jù)機床取nw ＝900r／mi n 所以 實際切削速度為： 　　v＝πdw nw／1000＝3.14×38.46×900／1000＝108.69m／min 切削工時： ’ 　　　切入l1＝2mm，L＝38.46/2－33/2＝2.73mm tm ＝( l1＋L)／nwf ＝(2＋2.73)／900×0.08＝0.066mi n ３、車30o倒角 ［3］表3－17 　　　取B＝8mm 　　f＝0.09mm／r 　　v＝1.67m／s＝l00m／min 　　ns＝1000 ×v／πdw －＝1000× 100／3.14 ×38.46＝828r／min 　　根據(jù)機床取nw ＝900r／min 所以 實際切削速度為： 　　v＝πdw nw／1000＝3.14× 38.46×900／1000＝108.69m／min 切削工時： 　　切入l1＝2mm，L＝38.46/2－29.9/2＝4.28mm tm ＝( l1＋L)／nwf ＝(2＋4.28)／900×0.09＝0.076min 工序80： 半精車長頭各外圓，切割退刀槽 1. 半精車M27外圓 ［1］表11－2 ap＝0.5mm f＝0.3mm／r v＝100m／min ns＝1000 ×v／πdw＝1000 ×100／3.14×29＝1098r／min 　　根據(jù)機床取nw ＝1120r／mi n 所以 實際切削速度為： v＝πdw nw／1000＝3.14×29×l 120／1000＝101.99m／min 切削工時： 切入l1＝2mm，L＝15mm tm＝( l1＋L)／nwf ＝(2＋15)／1120×0.3＝0.05min 2. 半精車φ30外圓 ［1］表11－2 ap ＝0.77mm 　　f＝0.3mm／r 　　v＝100m／min 　　 ns＝1000 ×v／πdw ＝1000×l00／3.14×32＝995r／min 　　根據(jù)機床取nw ＝900r／min 　所以 實際切削速度為： 　　 v＝πdw nw／1000＝3.14×32×900／1000＝90.4m／min 　切削工時： 　　切入l＝22mm tm ＝l／nw f＝22／900×0.3＝0.08mi n ３、半精車φ38外圓 ［1］表11－2 ap ＝0.77mm f＝0.3mm／r v＝100m／min ns＝1000 ×v／πdw ＝1000×100／3.14×40＝796r／min 根據(jù)機床取nw＝710r／min 所以 實際切削速度為： v＝πdw nw／1000＝3.14 ×40 ×710／1000＝89.18m／min 切削工時： 切入l＝93mm tm ＝l／nw f ＝93／710×0.3＝0.44min 4. 半精車φ40外圓 ［1］表11－2 ap ＝0.77mm f＝0.3mm／r v＝100m／min ns＝1000 ×v／πdw ＝1000×100／3.14×42＝758r／min 根據(jù)機床取nw ＝710r／min 所以 實際切削速度為： v＝πdw nw／1000＝3.14×42×710／1000＝93.6m／min 切削工時： 切入l＝36mm tm ＝l／nw f ＝36／710×0.3＝0.17min 5. 半精車φ45外圓 ［1］表11－2 ap ＝0.77mm f＝0.3mm／r v＝100m／min ns＝1000 ×v／πdw ＝1000 ×100／3.14×47＝677r／mi n 根據(jù)機床取nw＝710r／mi n 所以 實際切削速度為： v＝πdw nw／1000＝3.14 ×47×710／1000＝104.78m／min 切削工時： 　　切入l＝18mm tm ＝l／nw f ＝18／710×0.3＝0.085min 6. 車M27×1.5外圓 ［1］表11－2 　　ap ＝0.5mm 　　f＝0.3mm／r 　　v＝100m／min ns＝1000 ×v／πdw ＝1000×100／3.14×28＝1137.4r／mi n 　　根據(jù)機床取nw＝1120r／min 所以實際切削速度為： 　　v＝πdw nw／1000＝3.14×28×1120／1000＝98.47m／min 切削工時： 　　切入l1＝2mm，L＝15mm tm ＝( l1＋L)/nw f ＝(2＋15)／1120×0.3＝0.05min ７、M40×1.5外圓 ［1］表11－2 ap ＝0.23mm 　　f＝0.3mm／r 　　v＝l00m／min 　　ns＝1000 ×v/πdw ＝1000×100/3.14×40.46＝787.13r/min 　　根據(jù)機床取nw ＝710r／min 所以 實際切削速度為： v＝πdw nw/1000＝ 3.14×40.46×710/1000＝90.2m/min 切削工時： 　　切入l1＝2mm，L＝17mm tm ＝( l1＋L)/nw f ＝(2＋17)/710×0.3＝0.089min ８、割槽 ［3］表3－16 　　刀寬 B＝3mm 　　刀頭長度A＝20mm 　　f＝0.14mm／r v＝100m／min ns＝1000 ×v／πdw ＝1000×l00／3.14×27＝1179r／min 　　根據(jù)機床取nw ＝1120r／min 所以 實際切削速度為： v＝πdw nw／1000＝3.14×27×1120／1000＝94.95m／min 切削工時： 　　　切入l1＝2mm，L＝(27－25)/2＝1mm tm ＝( l1＋L)/nw f ＝(2＋1)／1120×0.14＝0.019min 9. 車M27×1.5螺紋 ［3］表3－58 　　n＝3 　　v＝2.266m／s＝135.96m／min ns＝1000×v／πdw ＝1000×135.96／3.14×27 ＝1603r／min 　　 根據(jù)機床取nw＝1400r／min 所以 實際切削速度為： 　　v＝πdw nw／1000＝3.14×27×1400／1000＝118.69m／min 切削工時： 切入l1＝3mm，切出l2＝1.5mm，l＝12mm，n＝3 tm ＝( l1＋l2＋L)/nw f ＝(3＋1.5＋12)×3/1400×1.5 ＝0.024min 10. 車M40×1.5螺紋 ［3］表3－58 　　n＝3 　　v＝2.266m／s＝l 35.96m／min 　　 ns＝1000×v／πdw ＝1000×135.96／3.14×40＝1082r／min 　　根據(jù)機床取nw＝1120r／min 所以 實際切削速度為： 　　v＝πdw nw／1000＝3.14×40×1120／1000＝140.67m／min 切削工時： 切入l1＝3mm，L＝17mm，n＝3 　　　tm ＝( l1＋ L)/nw f ＝(3＋17)×3／1120×1.5＝0.036min 工序90 銑單鍵槽(M27×1.5) 　　　刀具材料：硬質(zhì)合金 　　　工件：40Cr調(diào)質(zhì)，HB230—290 ［3］表3－30 v銑刀＝1.2m／s＝72m／min ［3］表3－28 ap ＝0.1mm／z 　　f＝0.6mm／r ns＝1000×v／πdw ＝1000×72／3.14×40＝573r／min 　　根據(jù)機床取nw＝560r／mi n 所以 實際銑刀切削速度為： 　　v刀＝πdw nw／1000＝3.14×40×560／1000＝70.3m／min 　　f＝0.6×560＝336mm／min 　　取 f＝300mm／min 　　則實際進給量為： 　　f＝300／560＝0.54mm／r 切削工時： 　　切入l1＝2mm, L＝14mm 　　tm ＝( l1＋ L)/ f ＝(2＋14)／300＝0.053min 工序100 銑M40×1.5槽 　　　切削用量用前一工序 刀具材料：硬質(zhì)合金 工件：40Cr調(diào)質(zhì)，HB230－290 　　v銑刀＝1.2m／s＝72m／min 　　ap ＝0.1mm／z 　　f＝0.6mm／r 　　ns＝1000×v／πdw ＝1000×72／3.14×40＝573r／min 　　根據(jù)機床取nw＝560r／min 所以 實際銑刀切削速度為： 　　v刀＝πdw nw／1000＝3.14×40×560／1000＝70.3m／min 　　f＝0.6×560＝336mm／mi n 　　取 f＝300mm／min 　　則實際進給量為： . 　　f＝300／560＝0.54mm／r 。 切削工時： 　　切入l1＝2mm，L＝15mm 　　　tm ＝( l1＋ L)/ f ＝(2＋15)／300＝0.057min 工序110 粗銑短頭花鍵槽 　1、加工條件： 　　　工件材料: 40Cr調(diào)質(zhì)，HB230－290 加工要求：成型銑刀銑花鍵槽Ra＝6.3 　　　機床： X6132 　　　刀具： 花鍵成型銑刀。材料YT15 　2、計算切削用量 ［3］表3－29 　　ae＝6.795mm 　　ap＝3mm af＝0.1mm 　　　 v＝Cv×d02v／G01－M×TM×aexv×af yv×ap uv×zpv 　?。?13×700.65／600.5×78000.5×6.7950.32×0.10.18×80.23 　?。?.8m／s ［3］表3－27 　　＝228m／min ［3］表3－28 　　ns＝l000v／πdw＝1000×228／3.14×70＝1037.45r／min 　　根據(jù)機床取nw＝950r／min 所以 實際銑刀切削速度為： v刀＝πdw nw／1000＝3.14×70×950／1000＝208.8m／min fs＝af×z＝8×0.1＝0.8mm／r＝0.8×950＝760mm／min 根據(jù)機床取 　　fw＝750mm／min 所以　實際f＝750／950＝0.79mm／r af＝0.79／8＝0.099mm／z ３、切削工時： 單槽：11＝l０mm.　L＝78mm 　　　tm單＝(11＋L)／f＝(10＋78)／750＝0.12min 所以實際tm＝z tm單＝8×0.12＝0.96min ４、切削功率 ［3］表3－25 Fz＝9.81CFz×ae0.86×af0.72×d0－0.86×ap×z CFz＝68.3 Fr＝9.81×68.3×6.7950.86×0.10.72× 70－0.86× 3×8＝412.3N KFz＝(δb／0.736)0.3＝(0.735／0.736)0.3＝0.999 Fz＝ Fz×Kfz ＝412.3×0.999＝412N 切削時走刀抗力FH＝(1.0－1.2) Fz 取FH＝＝1.2×412＝494.4N 功率：PM＝ Fz v＝494.49×3.8＝1565.6W＝1.565KW 工序120 粗銑長頭花鍵槽 車工序的切削用量與上一工序相同 根據(jù)機床取n＝950r／min f＝750m／min 切削工時： 單槽：l1＝l0mm.　L＝85mm 　　tm＝tm單×z＝( l1＋L)×z／f＝(10＋85)×8／750＝1.013min 工序130 粗銑長頭花鍵槽，并倒角 ［3］表3－28 　　 ap＝3mm af＝0.05mm 據(jù)經(jīng)驗：n＝1180r／min ‘ 所以切削速度為： 　　v ＝πdw nw／1000＝3.14×70×1180／1000＝259.36m／min 　　f＝0.05×8× 1180＝472mm／min 。 　　據(jù)機床?。篺w＝475mm／min 所以　實際af ＝475／8×1180＝0.0503mm／z 切削工時 11＝l0mm L＝85mm tm＝8×(11＋L)／f＝8×(10＋85)／475＝1.6min 工序140 精銑短頭花鍵槽，并倒角 　　車工序的切削用量與上一工序相同 　　根據(jù)機床取n＝1180r／min 　　v＝259.36m／min 　　f＝475mm／mi n 切削工時： 　　取 l1＝l0mm 　　L＝78mm tm＝tm單×z ＝( l1＋L)×z／f＝(10＋78) ×8／475＝1.48min 工序150 去銳邊 工序160 高頻淬火 工序170 修研中心孔tm＝60s＝lmin ［3］表3－53 工序180 粗磨外圓φ30 　　　v＝0.3m／s fv＝0.02mm／r ［3］表3－101 ns＝1000v/πdw＝1000×0.3/3.14×30.46＝3.14r/s＝188r/min 根據(jù)機床取nw＝170r／min ［3］表3－106 所以實際工作速度為： v ＝πdw nw／1000