零件圖樣分析

1、1.零件圖樣分析1.1根據(jù)零件簡圖分析：該軸零件的結構具有如下特點：從形狀上看該工件階梯機構的花鍵軸，長度與直徑比L/D5，所以該工件屬于剛性軸。從表面加工類型看，主要加工表面有圓柱面、花鍵、鍵槽、螺紋等，屬于典型的加工表面，加工容易。但有些表面精度要求較高，需要進行磨削才能滿足要求。1.2尺寸精度：兩端軸為±0.008，中間軸段、，花鍵外圈，鍵齒寬，鍵槽寬度，鍵槽底玉外圓母線的距離，左端面與花鍵左端的距離±0.3，花鍵左端與軸右端面的距離95±0.3，花鍵軸總長。1.3形位公差： 螺紋M24×1.5的左端面和的左端面相對于A、B兩基面軸線的圓跳動公差為

2、0.04mm，花鍵齒面相對于A、B兩基面軸線的平行度公差為380.03mm，鍵槽玉花鍵軸線的對稱度為0.05mm。1.4表面粗糙度：兩端軸±0.008外圓和、外圓為=0.8，花鍵齒面及左端面、螺紋M24×1.5的左端面和的右端面為=1.6，螺紋M24×1.5和花鍵右端面為=3.2，其余為=6.3。1.5原圖的錯誤并改正：1. 的越層槽改為。2. 的螺紋退刀槽改為。3. 未注倒角為C1。2零件材料分析2.1圖中要求的材料為40Cr. 40Cr經(jīng)調制處理后，550570回火，具有良好的綜合力學性能，低溫沖擊性極低的缺口敏感性，淬透性良好。油淬時可獲得較高的疲勞強度，水

3、淬時復雜形狀的零件高裂紋，冷彎形塑性中等，正火或調質后，切削加工性好，但焊接性不佳，易產生裂紋，焊接前應須加熱到100150，一般在調質狀態(tài)下使用，還可以氰化，因淬透性高于45號剛，所以還可以高頻淬火處理，火焰淬火等表面硬化處理。 臨界點溫度Acm=780，正火規(guī)范；850870，硬度179229HBS,調質處理規(guī)范，淬火溫度850±10。油冷，回火溫度520±10。水、油冷。 40Cr的硬度：40Cr調質以后的硬度大概在HBS3236之間，也就是說大概HBS330380之間。 40鉻（40 Cr）是碳含量為0.37%0.45%，硅含量為0.17%0.37%，錳含量為0.5

4、%0.8%，鉻含量為0.8%1.1%的合金結構鋼。價格適中，加工容易，經(jīng)適當?shù)臒崽幚硪院罂梢垣@得一定的韌性，塑性和耐磨性，正火可促進組織的球化，改進硬度小于160HBS毛坯的切削性能。淬火表面硬度可達4552HBS。3.確定毛坯3.1毛坯類型毛坯是用來加工各種工件的坯料，毛坯主要有：鑄件，鍛件，焊件，沖壓件及型材等。（1） 鑄件對形狀較復雜的毛坯，一般可以用鑄造的方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對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，精密型鑄造，壓力鑄造等。（2） 鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織，因此鍛件的力學性能較好，常用于受力復雜的重要鋼質

5、零件。其中自由鍛件的精度和生產率較低，主要用于小批生產和大批生產鍛件的制造。模型鍛件的尺寸精度和生產率較高，主要用于產量較大的中小型鍛件。（3） 型材型材主要有板材，棒材，線材等，常用截面形狀有圓形，方形和特殊截面形狀。就其制造方法，又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和大型零件及樣機試制。其優(yōu)點是制造簡單，生產周期短，節(jié)省材料，重量輕。但其抗震性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。根據(jù)軸類零件的特性：在傳遞力矩過程中要承受很強的沖擊力和很大的

6、交變載荷，要求材料應有較高的強度、沖擊韌性、疲勞強度和耐磨性，而且其輪廓形狀不復雜，故采用鍛件。零件尺寸不大且加工余量小，而且零件屬于中批量生產，故采用模鍛。3.2毛坯余量確定毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，則零件的機械加工勞動量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動生產率，降低成本，但是毛坯制造費用會提高，在確定毛坯時，應根據(jù)機械加工和毛坯制造兩方面考慮。由于毛坯制造技術的限制，零件被加工表面的技術要求還不能從毛坯制造直接得到，因此毛坯上某些表面需要留一定的加工余量，通過機械加工達到零件的質量要求。 查機械制造工藝設計手冊：單邊余量及偏差3±2，L=176。3.3毛坯零

7、件綜合圖4.加工方法的選擇4.1加工方法分析確定 由于零件精度要求高，為使其達到要求需粗車，半精車，精車和磨削。根據(jù)個別表面加工要求和各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，查表選擇零件主要表面的加工方法。序號加工方法經(jīng)濟精（公差等級）經(jīng)濟粗糙度值（微米）適用范圍1粗車IT111312.550適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車 - 半精車IT8103.26.33粗車 - 半精車 - 精車IT780.81.64粗車 - 半精車 - 精車 -滾壓（或拋光）IT780.0250.25粗車 - 半精車 -磨削IT780.40.8主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜加工有色金屬6粗車 - 半精車 -粗磨 -精

8、磨IT670.10.47粗車 - 半精車 -粗磨 -精磨 超精加工（或輪式超精磨）IT50.0120.1( 或 R Z 0.1)8粗車 - 半精車 -精車 -精細車（金剛車）IT670.0250.4主要用于要求較高的有色金屬加工9粗車 - 半精車 - 粗磨 -精磨 -超精磨（或鏡面磨）IT5 以上0.0060.025( 或 R Z 0.05)極高精度的外圓加工10粗車 - 半精車 -粗磨 -精磨 -研磨IT5 以上0.0060.1 ±0.008外圓柱面：加工方案粗車半精車精車磨削公差等級IT12IT9IT8IT7粗糙度3.21.61.60.8寬鍵槽：加工方案粗銑磨削公差等級IT12I

9、T9粗糙度3.21.6外圓:加工方案粗車半精車磨削公差等級IT12IT9IT7粗糙度3.61.60.8外圓：加工方案粗車半精車精車磨削公差等級IT12IT9IT8IT7粗糙度3.21.61.60.8M24×1.5螺紋：加工方案粗車公差等級IT12粗糙度3.25.工藝方案的確定5.1機加工工藝方案工序號1鍛件2熱處理正火3車粗車左端面，打中心孔。4車粗車右端面，打中心孔5粗車粗車左端外圓各段6粗車粗車右端外圓各段7修研修研兩端中心孔8半精車車左端外圓各段、倒角及切退刀槽。9半精車車左端外圓各段、倒角及切退刀槽11車車螺紋12銑粗銑花鍵13熱處理局部淬火14銑銑鍵槽15磨磨花鍵16磨磨各

10、段外圓17清理去毛刺18檢驗19入庫5.2加工順序安排車端面打中心孔車外圓車螺紋銑花鍵鍵槽銑鍵槽磨削1） 加工工序劃分a.加工基準面從圖可知，先以兩端面為起始工序進行加工這樣就可以為后續(xù)工序的加工精基準。b.劃分加工階段 該零件的加工質量要求較高，因此加工工序劃分為：粗加工、半精加工、精加工、磨削四個階段。c.次要表面可穿插在各階段間進行加工 在加工各軸肩時，把它放在精加工前，半精加工后，這樣能使加工階段更加明顯。2） 熱處理工序的劃分 由于材料40Cr進行加工時易變形，為了提高它的加工性能，在加工鍛造該零件前要進行正火處理；由于該零件的花鍵要求耐磨性高，因此要進行局部正火。5.3加工基準的確

11、定（1）基準的選擇原則：1）粗基準選擇原則：a.相互位置原則。 b.余量最小原則。 c.重要表面原則。d.不重復使用原則。e.便于裝夾原則。2）精基準選擇原則: a.基準重合原則。b.基準統(tǒng)一原則。 c.自為基準原則。d?；榛鶞试瓌t。e.便于裝夾原則。 （2）基準選擇1）選擇粗基準：以外圓柱面為粗基準。2）選擇精基準：以兩中心孔為精基準，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。5.4主要加工工序簡圖1） 下料2） 熱處理3） 車 夾外圓，粗車左端面，打中心孔4） 車 夾外圓，粗車右端面，打中心孔5） 粗車 粗車左端外圓各段6） 粗車 粗車右端外圓各段及退刀槽7） 半精車

12、車右端外圓各段及倒角8） 半精車 車左端外圓各段及倒角9） 車 車螺紋10） 銑 粗銑花鍵11） 銑 銑鍵槽12） 磨 磨各段外圓13） 磨 磨花鍵14） 清理 去毛刺15） 檢驗16） 入庫6.加工余量的確定及工序尺寸的計算加工表面加工內容加工余量精度等級基本尺寸工序尺寸及其公差毛坯（）39粗車4mmIT11（）35半精車1.6mmIT9()33.4磨削0.4mmIT7()33加工表面加工內容加工余量精度等級基本尺寸工序尺寸及公差毛坯()31粗車3mmIT11()28半精車1.6mmIT9（）26.4磨削0.4mmIT()26基準不重合時工序尺寸確定1）根據(jù)增減環(huán)的判別方法確定：,為減環(huán)，分

13、別為增環(huán)。= 基本尺寸：=14計算上偏差： =0.3+0.019+0.019=0.338 計算下偏差： =0.3計算公差：=0.0190.0190.6=0.638 公差一致 故：=7.切削參數(shù)及工時的定額計算的選擇因表面粗糙度和尺寸有一定的要求故粗車，半精車，磨削，粗銑花鍵，精銑花鍵1）、粗車選擇切削深度：單邊總余量為3，粗車工序中Ap=2留下0.8給半精車， 0.2給磨。選擇進給量：考慮刀桿尺寸，工件直徑及一定的切削深度，所以選擇 f=0.5mm/r選擇切割深度：根據(jù)工件材料20cr熱處理（正火）及選定切削深度和進給量，選u=1.4m/s(85m/min)確定機床主軸轉速：機床主軸轉速n的計

14、算值為n=1000v/3.14×43=630r/min從機床軸箱標牌上查得實際的主軸的轉速取710r/min故切削速度v=3.14dn/1000=3.14×43×710/1000=1.6m/s（95.8m/min）計算切削工時：取切入長度I=2mm 切出長度I2=2mm則切削工時：tm=2×72=2+2/710×0.5=25s2）、半精車選擇切削深度：ap=1mm選擇進給速度：根據(jù)工作材料及選定切削深度及進給量等，選取v=1.7m/s定機床主軸轉速：n=1000×1.7×60/3.14×(43-6)=877.9r/

15、min從主軸箱表牌上查實際主軸轉速取為900r/min計算切削工時：nf=76/900×0.3=16.8min3）、粗銑花鍵定銑削深度：由于加工余量不大，故可一次走刀完成，擇ac=zb0.7mm確定每齒進給量：af=0.1mm計算切削速度：從參考資料中選刀具耐用度t=7.8×1000Cv=68.5,zv=0.25,xv=0.3,yv=0.2,uv=0.1,pv=0.1,m=0.2v=81.68s/min選定機床主軸轉速n=1000v/3.14×d=1000×81.68/3.14×100=260r/min根據(jù)機床說明書選n=255r/min實際切削速度為v=3.14dn/1000=3.14/100=80.07m/min計算基本工時 首先計算每分鐘進給量fm=afzn=0.1×6×25153mm/min根據(jù)機床說明書選fm=165m/min基本工時：T基=L/fm=72+8.5+8.5/165=0.55min8.設備及其工藝裝備確定1）選擇機床CK6140、 X52K、 M131W2）選擇夾具夾具有：銑床專用夾具、車床專用夾具、卡盤，V型塊3