車床主軸性能研究——工藝設(shè)計畢業(yè)論文

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1、車床主軸性能研究——工藝設(shè)計 摘 要 本次設(shè)計的主要任務(wù)是制定D型主軸加工過程的工藝規(guī)程卡片，設(shè)計加工主軸的最佳加工工藝規(guī)程。并對主軸的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核，選定危險截面，所謂危險截面通常是指當(dāng)量彎距較大，截面積較小、應(yīng)力集中比較嚴(yán)重的截面，然后精確地計算出軸的安全欲度，該計算包括強(qiáng)度安全系數(shù)校核和靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核。 制定工藝規(guī)程時的基本出發(fā)點是保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低成本，設(shè)計中先提出了兩個總體加工方案，通過分析選擇了一種最佳方案，然后由這一總體方案又提出了兩個具體加工路線方案。經(jīng)過比較，考慮到生產(chǎn)類型特點，勞動強(qiáng)度及加工成本，又選擇了一個最佳加工路線，最后合理選

2、取各工序，工位和所用的機(jī)床、刀具、夾具、量具，并計算切削用量及時間。 其次是夾具使用，所使用的夾具是鏜模體是夾具的主體。 包括鏜模板、鏜套、半圓定位裝置、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。在加工零件時要對加工部位進(jìn)行分析，保證被加工部位的位置精度和尺寸精度。而且要考慮到如何降低工人強(qiáng)度、便于裝卸工件等因素。 最后，確定最佳車削用量。選擇最優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)及約束條件。確定最佳車削用量可以提高生產(chǎn)率、提高加工精度、表面質(zhì)量及刀具的耐用度。 關(guān)鍵詞：車床主軸 工藝規(guī)程 夾具 優(yōu)化設(shè)計 成本 “關(guān)鍵詞”不可省略。 請盡量用規(guī)范詞組。詞間用分號間隔，末尾不加標(biāo)點。 正文中無

3、此內(nèi)容，閱讀后，請刪除此文本框內(nèi)及其內(nèi)容。 Abstract The main mission that design inside put forward this design primarily is bore( stalk face) that craft to establishes D type principal axis process the process rules distance card that tongs and car dosage, design to process the principal axis to repor

4、t to process the craft rules distance best.Put forward first in the design two process the route project in a specific way, passing the analysis choice a the best project,then from this a the total project puts forward again two process the route project in a specific way. Is the design of the ton

5、gs the next in order,a tongs for designing is a position to process principal axis stalk drill to bore the mold,hour of design want to process part proceeding analyze, guarantee to is processed part accuracy with the size accuracy.Choose the fixed position basis first, then thechoice drills the mold

6、 type, computing to slice the dint of finally with step up the dint, from but make sure a parameter and clip tight a piece, and to fixed position the error margin proceeds the analysis. Finally, certain the best car dosage, choose the superior the target function that turn and control the term.

7、 Key Words : Lather principal axis craft rules distance excellent turn the design tongs cost “Key Words”不可省略。 內(nèi)容應(yīng)與中文“關(guān)鍵詞”一致。詞間用分號間隔，末尾不加標(biāo)點。 正文中無此內(nèi)容，閱讀后，請刪除此文本框內(nèi)及其內(nèi)容。 - III - 目　　錄 引　　言 1 一 車床主軸零件的分析 2 (一) 零件的功用 2 (二) 零件加工中存在的問題 2 二 車床主軸零件圖 3 三 車床主軸的精確強(qiáng)度計算 4 (一)做軸的受力簡圖 4 (

8、二)安全系數(shù)校核計算 4 1 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 4 2 靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核 5 (三)軸的剛度校核計算 5 四 車床主軸的技術(shù)要求 6 (一)支承軸頸的技術(shù)要求 6 (二)主軸錐孔的技術(shù)要求 6 (三)端面和短錐的技術(shù)要求 6 (四)螺紋的技術(shù)要求 6 (五)其他配合表面的技術(shù)要求 7 五 主軸工藝規(guī)程設(shè)計 7 (一) 零件的工藝設(shè)計 7 (二) 確定毛坯制造形成 7 1 計算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 7 2 毛坯的選擇 7 3 熱處理 8 (三) 定位基準(zhǔn)的選擇 8 1 粗基準(zhǔn)的選擇 8 2 精基準(zhǔn)的選擇 8 (四) 工藝路線的制定 9 1 加工階段的劃分

9、9 2 熱處理工序的安排 9 3 加工順序的安排和工序的確定 9 (五) 工藝路線的優(yōu)化選擇 10 (六) 確定切削用量及基本時間Tj 輔助時間Tf 12 (七) 結(jié)論 36 六 夾具的使用 36 (一) 夾具的組成 36 (二) 工件在夾具中的定位 36 (三) 夾具的作用 37 七 工藝卡片 38 總 結(jié) 56 參考文獻(xiàn) 57 致 謝 59 XX學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計授權(quán)書 60 xx學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 引 言 主軸是機(jī)床的重要零件之一，主軸的結(jié)構(gòu)尺寸及制造精度影響著整臺機(jī)床的工作精度，因此加工主軸時必須嚴(yán)格保證要求。而

10、要做到這一點，必須經(jīng)濟(jì)合理地安排加工工藝路線、設(shè)計夾具。在加工主軸時不僅應(yīng)保證質(zhì)量，而且應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)性，這樣才能以較低的成本加工出質(zhì)量高的零件。為了提高加工的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)合理的確定刀具最佳切削用量，實現(xiàn)金屬切削機(jī)床上加工過程的最優(yōu)化，這些是本次設(shè)計的主要目的和任務(wù)。 一 車床主軸零件的分析 （一）零件的功用 D主軸的主要作用是把旋轉(zhuǎn)運動及扭矩傳遞給工件或刀具。主軸上可安裝夾具、刀具或其它輔具，由其帶動刀具或工件直接參與表面成形運動，它是刀具或工件的相對位置基準(zhǔn)和運動基準(zhǔn)，機(jī)床主軸制造質(zhì)量的直接影響整

11、臺機(jī)床的工作精度和使用壽命[6]。D型主軸的主要特點是軸端懸伸量短，剛性好，操作方便，能快速裝卸夾具（夾盤）。主要應(yīng)用于精密車床，高精度車床。 （二）零件加工中存在的問題 主軸是機(jī)床的重要部件，對高速精密機(jī)床來說，其加工精度在很大程度上取決于主軸系統(tǒng)的精度，它受主軸系統(tǒng)的幾何精度、靜態(tài)和動態(tài)剛度及熱性能的影響。因此，在機(jī)床設(shè)計中如何提高主軸系統(tǒng)的精度是機(jī)床設(shè)計的關(guān)鍵。機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度是機(jī)床的主要精度指標(biāo)之一，直接影響著被加工零件的加工精度及表面粗糙度。機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差是一項綜合性的誤差，是主軸在回轉(zhuǎn)過程中實際回轉(zhuǎn)軸線相對于理論回轉(zhuǎn)軸線的漂移[2]。 軸類零件在生產(chǎn)中加工精度要求很高，在

12、切削加工中存在共同的問題，即剛性差，加工容易產(chǎn)生顫振、刀具與工件之間的相對振動會使加工表面留下振紋、產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲、嚴(yán)重影響加工質(zhì)量和危害操作者的身心健康；而且由于顫振使切削截面、切削角度、切削力均發(fā)生變化，刀具易磨損、嚴(yán)重時會產(chǎn)生破損; 另外， 由于切削顫振的發(fā)生， 目前生產(chǎn)中往往以降低切削用量， 比如減小切深和降低主軸速度為代價，致使機(jī)床、刀具的工作性能得不到充分發(fā)揮， 限制了機(jī)械加工生產(chǎn)效率的提高， 這對大批大量生產(chǎn)的制造廠家來說無疑是巨大的損失。 在毛坯材料確定后， 其質(zhì)量取決于加工質(zhì)量， 而加工質(zhì)量是由加工設(shè)備的性能和工藝過程決定的。通常， 主軸的各階外圓、倒角、圓根、越程槽、退刀

13、槽以及錐面均是在車床上加工完成的。在切削過程中， 由于車床本身的原始制造誤差和切削用量、刀具選擇不當(dāng)， 引起振動， 造成工件形位誤差超差是生產(chǎn)中常見的問題。設(shè)法改進(jìn)加工工藝從而消除或減輕振動對工件加工質(zhì)量的影響， 對提高工件加工質(zhì)量， 保證零件合格率， 有其重要意義。 XI 二 車床主軸零件圖 三 軸的精確強(qiáng)度計算 （一）做軸的受力簡圖 （二）安全系數(shù)校核計算 軸的精確強(qiáng)度計算是在結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后進(jìn)行的，通常采用安全系數(shù)校核計算法。它可以較精確地計算出軸的安全欲度。該計算包括：強(qiáng)度安全系數(shù)校核和靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核。 1．疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 根據(jù)軸的實際結(jié)構(gòu)

14、尺寸，承受的彎距和轉(zhuǎn)距，考慮軸上應(yīng)力集中、軸的絕對尺寸、表面狀態(tài)等因數(shù)對軸的疲勞強(qiáng)度的影響，判定幾個危險截面。用本法計算出安全系數(shù)是否滿足需求。由于SK360主軸是階梯軸，固選擇了一個最危險的截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核是建立在變應(yīng)力的強(qiáng)度理論和實驗研究基礎(chǔ)之上的，其任一截面的疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)S計算式為： （1） 式中 ——只考慮彎距作用時的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) ——只考慮轉(zhuǎn)距作用時的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)

15、 （2） 式中 、——對循環(huán)下試件材料的彎曲、扭轉(zhuǎn)疲勞極限，MPa。其值都列于表中 、——彎曲、扭轉(zhuǎn)的有效應(yīng)力集中系數(shù) 、——彎曲、扭轉(zhuǎn)的絕對尺寸影響系數(shù) ——表面質(zhì)量系數(shù) 、——彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅、平均應(yīng)力 、——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的應(yīng)力幅、平均應(yīng)力 、——彎曲、扭轉(zhuǎn)時將平均應(yīng)力折算為應(yīng)力幅的折算系數(shù) 對于一般轉(zhuǎn)軸，彎曲應(yīng)力是對稱循環(huán)變化的，故 ，; 對于經(jīng)常正反轉(zhuǎn)傳遞等值轉(zhuǎn)距的軸，則當(dāng)作對稱循環(huán)變

16、化，即 ， 選定截面必須為危險截面，所謂危險截面通常是指當(dāng)量彎距較大，截面積較小、應(yīng)力集中比較嚴(yán)重的截面，即實際應(yīng)力較大的截面，在所確定的每一危險截面處，計算出的安全系數(shù)S應(yīng)滿足： （3） 2.靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核 靜強(qiáng)度計算是評定軸對塑性變形的抵抗能力，根據(jù)軸的短期過載的最大載荷或沖擊載荷來校核軸的靜強(qiáng)度。 （4） 式中 ——軸計算截面的靜強(qiáng)度安全系數(shù) ——靜強(qiáng)度許用安全系數(shù) —

17、—只考慮彎曲時的靜強(qiáng)度安全系數(shù) ——只考慮扭轉(zhuǎn)時的靜強(qiáng)度安全系數(shù) （5） 式中 、 ——軸材料的拉伸、扭轉(zhuǎn)屈服極限，Mpa 、——軸計算截面上的最大彎距、最大轉(zhuǎn)距 N-mm （三）軸的剛度校核計算 經(jīng)驗證明，在一般情況下，軸的剛度是足夠的，因此通常不必進(jìn)行剛度計算，如需進(jìn)行計算時也只進(jìn)行彎曲剛度計算[1]。 危險截面的安全系數(shù)校核，為簡明起見，校核采用列表形式如表1： 計算公式及內(nèi)容 計 算 結(jié) 果 說 明 （截面I） 軸的直徑/mm 82 已知 抗彎截面

18、系數(shù) 45514 查機(jī)械設(shè)計手冊 抗扭截面系數(shù) 91028 查機(jī)械設(shè)計手冊 彎曲應(yīng)力幅 （MPa） 10.17 按對稱循環(huán) 應(yīng)力計算 彎曲平均應(yīng)力 0 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力幅 10.49 按脈動循環(huán) 應(yīng)力計算 扭轉(zhuǎn)平均切應(yīng)力 0 彎曲，扭轉(zhuǎn)的疲勞極限/MPa 344 199 查機(jī)械設(shè)計手冊 彎曲、扭轉(zhuǎn)的等效系數(shù) 0.25 0.15 查機(jī)械設(shè)計手冊 絕對尺寸影響系數(shù) 0.77 0.81 查機(jī)械設(shè)計手冊 表面質(zhì)量系數(shù) 0.65 查機(jī)械設(shè)計手冊 有效應(yīng)力集中系數(shù) 2.12

19、 2.05 查機(jī)械設(shè)計手冊 只考慮彎距作用時的安全系數(shù) 7.986 式（2） 只考慮扭距作用時的安全系數(shù) 4.872 式（2） 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) 4.16 式（1） 靜強(qiáng)度安全系數(shù) 5.37 式（4） 疲勞強(qiáng)度許用安全系數(shù) 1.5 查機(jī)械設(shè)計手冊 靜強(qiáng)度許用安全系數(shù) 1.8 查機(jī)械設(shè)計手冊 結(jié)論：截面I的，疲勞強(qiáng)度均足夠。 截面I的，靜強(qiáng)度均足夠。 四 主軸的主要技術(shù)要求 一.支承軸頸的技術(shù)要求 支承軸頸是車床主軸部件的裝配基準(zhǔn)，軸上精密表面均以它為設(shè)計基準(zhǔn)，有嚴(yán)格的相互位置要求。主軸前

20、支承軸頸為錐度1: 12的圓錐表面，接觸面積不小于75％支承軸頸的徑向跳動允差0.005mm 。后支隨軸的圓柱允差0.007mm，表面粗糙度Ra0.4. 二.主軸錐孔技術(shù)要求 主軸錐孔用以安裝頂尖或心軸柄，要求接觸好，跳動小，并無原則表面淬硬，只有如此習(xí)肩自長期保持機(jī)床總裝精度和加工工件精度，主軸莫氏6號錐孔對支承軸頸AB的跳動，近軸端允差0.005mm，距軸端300mm處允差0.01mm，錐面接觸面積不小于75％，表面粗糙度為Ra0.4，淬硬HRC54。 三.端面和短錐的技術(shù)要求 端面及短錐是卡盤底座的定位基準(zhǔn)。短錐對主軸支承軸頸AB的徑向跳動允差0. 005mm，端面的表面

21、粗糙度Ra0.8，錐面淬硬至HRC54。 四.螺紋的技術(shù)要求 螺紋的精度為6g，這是用于限制與之配合的鎖緊螺母的振動振幅的必需的要求。因為，如果鎖緊螺母端面振幅量過大，在壓緊滾動軸承的過程中，會造成軸承的環(huán)軸心線偏斜，由于軸承內(nèi)環(huán)是與支承軸頸配合的，這就引起主軸徑向跳動，引起鎖緊螺母端面拉伸振擺的原因有二個：一是螺母本身制造精度低，另一原因是螺紋表面軸線與支承軸頸的軸心線重合，因此，在加工螺紋時，必須控制螺紋表面軸心線與支承頸軸心線的同軸度不超過0.025mm。 五.其它配合表面的技術(shù)要求 為保證齒輪嚙合平穩(wěn)，使主軸回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，齒輪裝配表面精度6度，表面粗糙度為Ra1.6，對前后支承軸頸

22、向跳動允差為0.01mm，圓柱度允差0.01mm，主軸深孔直線度允差0.10mm，兩鍵槽對其所在軸頸軸心線的位置度允差0.16mm，平行度允差0.04mm，槽側(cè)表面粗糙度為Ra6.3，6—23軸線對106.375的位置公差為0.16mm，6—26H8軸線對K面平行度允差0.06mm，6—M8軸線對106.375位置度允差0.2mm。 五 主軸工藝規(guī)程設(shè)計 （一）零件的工藝分析 從零件圖上可以看出，主軸的主要加工表面是兩個支承軸頸，錐孔、短錐及軸端面，次要加工表面是各裝配齒輪的軸徑，螺紋軸徑，因此，保證支承軸頸本身的尺寸精度、幾何精度、同軸度以及與其它表面的相互位置精度是主軸加工的關(guān)鍵。

23、 （二）確定毛坯的制造形式 1.計算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 機(jī)床年產(chǎn)量Q 340臺／年 每臺機(jī)床上零件個數(shù)n 1件／臺 備品率a 2％ 廢品率p 0．5％ 零件年產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qn（1＋a）（1＋p） =340 X（1+2％）（1+0.5％） =348臺 該零件生產(chǎn)類型屬于中批量生產(chǎn) 2.毛坯選擇 毛坯的制造形式主要與使用要求和生產(chǎn)類型有關(guān)，對于直徑差較大的階梯軸，為了節(jié)約材料和減少機(jī)械加工的勞動量所以采用鍛件，又由于該零件生十類型為中批生產(chǎn)，所以采用模鍛，這樣不僅毛坯精度高，加工余量小，生產(chǎn)率也高，而且材料經(jīng)模鍛后，纖

24、維組織的再分布有利于提高零件的強(qiáng)度。鍛件尺寸精度普通級。 一般主軸都有很高的動剛度，它的強(qiáng)度比總是夠的，而它的前端錐孔，支承軸頸部分卻需要較高的硬度，又由于軸是傳遞動力的零件，應(yīng)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，而且其工作表面還應(yīng)有良好的耐磨性，因此軸類零件必須選用鋼材，為了使主軸加工后有良好的耐磨性，尺寸精度及穩(wěn)定性，因此需要有適當(dāng)?shù)臒崽幚磉^程，所以主軸材料選用40Cr較合理。硬度為HB212。 3.熱處理 各種毛坯在機(jī)械加工之前一般均需正火處理使鋼材的晶粒細(xì)化，消除鍛造后的內(nèi)應(yīng)力，并要降低毛坯的硬度，以利于切削。主軸兩支承軸頸要有良好的耐磨性，因而應(yīng)對其進(jìn)行局部高頻淬火，另外錐孔和端

25、面的耐磨性要求也較高，因而也需采用局部高頻淬火。高頻淬火可使工件得到硬度很高的表面層，而心部硬度能保持不變，所以能保證心部具有原有的機(jī)械性能[4]。 凡要求局部高頻淬火的主軸，在此之前要安排調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)就是淬火加高溫回火，通過調(diào)質(zhì)處理可以得到強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性都較好的綜合機(jī)械性能的工件，特別適合于承受支變載荷的軸，此外還能消除前序留下的殘余應(yīng)力，從而可以得到穩(wěn)定的尺寸的形狀精度。總之，采用正火是為了消除鍛造時所產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力改善加工性能，采用調(diào)質(zhì)處理是為了提高主軸的綜合機(jī)械性能，消除內(nèi)應(yīng)力，減小變形，采用局部高頻淬火是為提高接觸面的表面硬度和耐磨性。 （三）定位基準(zhǔn)的選擇

26、 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程中的關(guān)鍵問題之一，基準(zhǔn)選擇的是否合理，將影響到加工質(zhì)量，生產(chǎn)率及工藝成本。 為了保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準(zhǔn)時應(yīng)盡可能使其與裝配基準(zhǔn)和各序的基準(zhǔn)統(tǒng)一，并且考慮在一次安裝中盡可能加工出較多的表面，軸類的加工精度指標(biāo)是各段外圓的同軸度以及錐孔和外圓的同軸度，主軸的裝配基準(zhǔn)主要是前后兩個支承軸頸，因此最后的精加工應(yīng)以它們?yōu)槎ㄎ换鶞?zhǔn)。 1.粗基準(zhǔn)的選擇 以外圓表面為粗基準(zhǔn)車兩端面，打中心孔為后序準(zhǔn)備定位精基準(zhǔn)。 2.精基準(zhǔn)的選擇 各外圓及端面的粗加工均以頂尖孔為定位基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，鉆深孔、車磨錐孔、銑鍵槽均以加工后的

27、外圓為定位基準(zhǔn)，以提高裝夾剛度，半精車，粗磨和半精磨各外圓及端面，車螺紋時采用錐孔定位，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一和基準(zhǔn)重合原則，精磨大頭錐孔時以前端支承軸頸為定位基準(zhǔn)，這樣可消除基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差，使錐孔的徑向跳動易于控制，鉆法蘭軸向孔和徑向孔時以外圓和大頭端面為定位基準(zhǔn)。 （四）工藝路線的制定 制定工藝路線時的基本出發(fā)點是保證加工量、提高生產(chǎn)率、降低成本。在零件生產(chǎn)類型己確定為中批生產(chǎn)的情況下，制定的工藝路應(yīng)符合法生產(chǎn)類型的工藝的特征。 1.加工階段的劃分 由于主軸是多階梯帶孔的零件，切除大量的余量后，會引起內(nèi)應(yīng)力重新分布而變形，因此在安排工序時，應(yīng)將粗、精加工分開，先

28、完成各表面的粗加工，再完成各表面的半精加工和精加工，而主要表面的精加工則放在最后進(jìn)行，這樣，主要表面的精度就不會受到其它表面加工或內(nèi)應(yīng)力重新分布的影響。 2.熱處理工序的安排 為保證主軸有良好的機(jī)械性能和切削加工性能，保證某些表面的耐磨性能和保證主軸精度的穩(wěn)定性在主軸加工過程中要適當(dāng)安排熱處理工序。 3.加工順序的安排和工序的確定 具有空心和內(nèi)錐特點的軸類工件，在考慮支承軸頸，一般軸頸和內(nèi)錐等主要表面的加工順序時，有以下幾種方案： ①.外表面粗加工一鉆深孔一外表面精加工一錐孔粗加工一錐孔精加工 ②.外表面粗加工一鉆深孔～錐孔粗加工～錐孔精加工～外表面精加工 ③.外

29、表面粗加工一鉆深孔一錐孔粗加工一外表面加工一錐孔精加工 針對SK360車床主軸的加工順序，可用如下分析對比： 第一方案在錐孔粗加工時，由于要用到已加工過的外圓表面作精基準(zhǔn)而，會破壞外圓表面的精度和加大表面粗糙度，幫該方案不宜采用。 第二方案在精加工外圓表面時，還要再插上錐堵，這會破壞錐孔精度，另外，在加工錐孔時，不可避免的會有加工誤差（錐孔的磨削條件較差）加上錐堵本身的誤差等，便會造成外圓表面與內(nèi)錐面的不同軸。此方案也不宜采用。 第三方案在錐孔精加工時，雖然也要用已精加工過的外圓表面作精基準(zhǔn)面，但由于錐面精加工的余量己很小，磨削力不大，同時錐孔的精加工已處于軸加工的最終階段

30、，對外圓表面的精度影響不大，加之這一方案的加工順序，可以采用外圓表面和錐孔互為基準(zhǔn)，交替使用，能逐步提高同軸度。 經(jīng)比較可知，第三個方案為最佳。 (五) 工藝路線的優(yōu)化選擇 根據(jù)第三方案安排具體工藝路線 1．工藝路線方案一 工序 I備料 模鍛 正火 01 粗車各外圓及端面，打中心孔 02 鉆深孔 03 粗車錐孔及內(nèi)、外空刀槽，半精車大端外圓、短錐及端面，倒角 04 熱處理（調(diào)質(zhì)） 05 半精車小端各外圓、錐度、倒角 06 精磨外圓 07 半精車錐孔、刻參考線 08 加工軸向孔 09 加工徑向孔 10 半精車外 11 高頻淬火（局部） 12

31、精磨外圓 13 銑鍵槽 14 車空刀槽車螺紋 15 精磨錐孔 16 研孔口倒角 17 磨80軸頸，精磨兩支承軸頸 18 精磨短錐及靠磨面 19 精磨錐孔 20 總檢 2．工藝路線方案二 工序 I備料 模鍛 正火 鋸頭 01 粗車端面，打中心孔 02 精車外圓 03 鉆深孔 04 熱處理（凋質(zhì)） 05 粗車錐孔及內(nèi)、外空刀槽，半精車大端外圓、短錐及端面，倒角 06 半精車小端各外圓、車錐度、倒角、空刀槽 07 粗車外圓 08 磨外圓 09 半精車錐孔、刻參考線 10 加工軸向孔 11 加工徑向孔 12 半精車外圓 13 高頻

32、淬火（局部） 14 粗磨外圓 15 銑鍵槽 16 車空刀槽 車螺紋 17 粗磨錐孔 18 研孔口倒角 19 磨中80軸頸，精磨兩支承軸頸、短錐及靠磨面 20 精磨錐孔 21 總檢 第一方案：鉆深孔時由于切削深度大，工作行程長，所以加工工件的機(jī)械性能降低，此序之后直接進(jìn)行其它加工不能保證加工的尺寸精度，故此方案不宜采用。 第二方案：鉆深孔后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理可提高工件綜合機(jī)械性，有利于后序的加工及保證加工精度，而且此方案將方案一中的17序和18序合為一序用組合磨床加工，可使工序集中，并能減輕工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率。 經(jīng)過分析比較后，采用方案二較好。綜合以上分析，該主軸的加工工藝

33、過程一般可概括為以下三個階段： 1.粗加工工階段 （1）毛坯備料、鍛造、正火和鋸頭 （2）粗車各外圓和端面，打中心孔 這個階段的主要目的是：用大的切削量切除大部分余量，把毛坯加工至接近工件的最終形狀和尺寸。通過這一階段還可以發(fā)現(xiàn)鍛件的缺陷，作出相應(yīng)的措施和解決辦法，以保證生產(chǎn)的可靠性。 2.半精加工階段 這個階段主要進(jìn)行半精加工前的熱處理和半精車，精車加工。本階段的主要目的是為精加工做好準(zhǔn)備，對一要求不高的表面在這個階段達(dá)到圖紙規(guī)定的要求。 3.精加工階段 (1)精加工前局部高頻淬火 (2)粗磨各種工藝基準(zhǔn) (3)車精磨要求較高部分達(dá)到圖紙要求 這一階段的目的是:對工

34、件進(jìn)行最終加工，盡可能提高工件加工精度。 （六）確定切削用力及基本時間、輔助時間 工序01 （1）銑端面 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速: 切削速度: L — 工作行程量mm — 進(jìn)給速度mm/s Z — 銑刀齒數(shù) i — 走刀次數(shù) — 每次進(jìn)給量 機(jī)床: 銑端面打中心孔機(jī)床Z22.4 夾具: 專用夾具 刀具: 不重磨硬質(zhì)合金套式面銑刀 D=125 Z=6 量具: 卡板 （2）打中心孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床: 銑端面打中心孔機(jī)床Z22.4 夾具: 專用夾具 刀具: 不

35、帶保護(hù)錐復(fù)合中心鉆600 工序02 （1）車大端外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （2）車大端右端面 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （3）車大端外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （4)車大端左端面保證尺寸 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （5)車小端外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (6)車小端外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度:

36、 (7)車小端外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (8)車小端外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床: CA6140 夾具: 回轉(zhuǎn)頂尖 雞心夾頭 刀具: 外圓車刀 YT15 2525 量具: 卡尺 0-300 工序03 鉆通孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 工序04 調(diào)質(zhì) 工序05 (1) 小端倒角 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （2）大端倒角

37、 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床: CA6140 夾具: 夾盤 中心架 刀具: 450 彎頭車刀 工序06 （1)車1:19.18哨孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床: CA6140 夾具: 三爪夾盤 中心架 刀具: 主軸內(nèi)孔車刀 量具: 錐度塞規(guī) （2)車空刀槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床: CA6140 夾具: 三爪夾盤 中心架 刀具: 主軸內(nèi)孔車刀 (3)車端面保證尺寸723 計算轉(zhuǎn)

38、速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (4)倒角 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (5)車外圓 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （6）車大端右端面 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （7）車短錐 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （8）車3X2空刀槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床: CA6140 夾具: 三爪夾盤 中心架 刀具: 外圓車刀 YT15 量具：卡尺

39、 0-300 工序07 （1)車大端右端面保證尺寸45 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （2)車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (3) 車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (4) 車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (5) 車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (6) 車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速

40、度: (7) 車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (8) 車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (9) 車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (10) 車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (11) 車外圓至 計算轉(zhuǎn)速 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床: CA6140 夾具: 雙頂尖撥盤 刀具: 外圓900 車刀 YT15 量具：卡尺

41、(12) 車退刀槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (13) 車退刀槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (14) 車退刀槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床: CA6140 夾具: 雙頂尖撥盤 刀具: 車槽刀 YT15 (15)倒角 ①. 倒角 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: ②. 倒角 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: ③. 倒圓角 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)

42、速取: 切削速度: ④. 倒圓角 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: ⑤. 倒圓角 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: ⑥. 倒圓角 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: ⑦. 倒圓角 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: ⑧. 倒圓角 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床: CA6140 夾具: 雙頂尖撥盤 刀具: 倒角圓弧車刀 YT15 (16)車錐角 計算轉(zhuǎn)速

43、: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 工序08 (1)磨 計算轉(zhuǎn)速： 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （2)磨至 計算轉(zhuǎn)速 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （3)磨至 計算轉(zhuǎn)速 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （4)磨至 計算轉(zhuǎn)速 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （5)靠磨大端外圓至 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床： MQ1320 夾具： 內(nèi)撥頂尖 刀具： 砂輪 PA00X50X20 量具： 千分尺 工序09 （1)車

44、1:19.18銷孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床: CA6140 夾具: 三爪夾盤 中心架 刀具: 主軸內(nèi)孔車刀 量具: 錐度塞規(guī)1：19.18 （2）刻參考線 機(jī)床: CA6140 夾具: 夾盤 中心架 刀具: 外圓車刀 工序10 （1）6-鉆通孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （2）擴(kuò)孔至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （3）鉸孔至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （4）鉆6-

45、孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （5）锪6-孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （6）功絲M8 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床： Z35 夾具： 專用家居 刀具： 鉆頭 擴(kuò)鉆 鉸刀 锪鉆 功絲M8 量具： 卡尺 螺紋塞規(guī) 塞規(guī) 工序11 （1）堵6-孔 （2）鉆6-孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （3）擴(kuò)孔至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度:

46、 （4）鉸孔至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床： Z35 夾具： 專用家居 刀具： 鉆頭 擴(kuò)鉆 鉸刀 工序12 局部淬火 工序13 （1）大端倒角見圓 （2）車小端內(nèi)錐孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床： CA6140 夾具： 頂尖 中心架 刀具： 主軸內(nèi)孔車刀 量具： 錐度塞規(guī) 工序14 （1）磨1：12錐孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （2）磨外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度

47、: （3）磨外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （4）磨外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床： MQ1320 夾具： 頂尖 錐堵 刀具： 砂輪 PA400X50203WA60 量具： 千分尺 工序15 磨哨孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床： 主軸錐孔磨床WX-004 夾具： 專用夾具 刀具： 砂輪 PA40X60X10WA60 量具： 檢棒 錐度塞規(guī) 工序16 （1）銑12X20鍵槽 計算

48、轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （2）銑16X70鍵槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 工序17 （1）車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （2）車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （3）車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （4）車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （5）車外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取:

49、切削速度: 機(jī)床： CA6140 夾具： 雙錐堵 刀具： 外圓900車刀 YT15 量具： 游標(biāo)卡尺 0-200 工序18 （1）切空刀槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （2）切空刀槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （3）切空刀槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （4）切空刀槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （5）切空刀槽 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床

50、： CA6140 夾具： 撥盤 錐堵 刀具： 切槽刀 YT15 量具： 卡尺 0-125 （6）車M70X1.5螺紋 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （7）車M85X1.5螺紋 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （8）車M90X1.5螺紋 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: （9）車M100X1.5螺紋 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床： CA6140 夾具： 撥盤 錐堵 刀具： 螺紋車刀 W18C

51、r4V 量具： 螺紋環(huán)規(guī) 工序19 (1) 磨外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (2) 磨外圓至 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (3) 磨1：12錐面 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床： MQ1320 夾具： 雙錐堵 刀具： 砂輪 PA400X50X203WA100 量具： 軸承內(nèi)環(huán) 千分尺 工序20 (1) 粗707′30″短錐 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: (2) 精磨707′30

52、″短錐 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床： MQ1320 夾具： 雙錐堵 刀具： 砂輪 PA400X50X203WA100 量具： 哨量規(guī) 工序21 精磨1：19.18錐孔 計算轉(zhuǎn)速: 實際轉(zhuǎn)速取: 切削速度: 機(jī)床： 主軸錐孔磨床WX-004 夾具： 專用夾具 刀具： 砂輪 PA40X60X10WA100 量具： 檢棒 錐度塞規(guī) 工序22 總檢 （七） 結(jié)論 這一新的工藝方法是切實可行的。它不但使主軸F錐面一次送檢合格率大大提高，而且在錐孔精加工時，雖然也要用

53、已精加工過的外圓表面作精基準(zhǔn)面，但由于錐面精加工的余量己很小，磨削力不大，同時錐孔的精加工已處于軸加工的最終階段，對外圓表面的精度影響不大，加之這一方案的加工順序，可以采用外圓表面和錐孔互為基準(zhǔn)，交替使用，能逐步提高同軸度。所以正確選用工藝基準(zhǔn)，不但是提高零件加工精度的可靠保證，同時由于零件一次送檢合格率高、返工工時少，經(jīng)濟(jì)效益也是相當(dāng)可觀的。 六 夾具的使用 （一）夾具的組成 夾具上的所有組成部分，都必須通過一個基礎(chǔ)件使之聯(lián)結(jié)成為一個有機(jī)整體，這一基礎(chǔ)件習(xí)慣上被稱為夾具體。因此，一般講夾具的主要組成部分有：夾具體、定位元件、夾緊裝置、對刀或?qū)蜓b置和聯(lián)結(jié)元件 （二）工件的定位 工件

54、在夾具中的安裝包括定位和夾緊兩個過程，但是定位與夾緊相比，定位不得不占首要地位，這不僅因為夾緊是以定位為前提的，即工件未定位，根本談不上夾緊；而且還因為工件的定位方案確定后，則夾具其它組成部分的總體布置，也大體上隨之確定。 （三）夾具的作用 夾具是用以裝夾工件和引導(dǎo)刀具裝置，專用機(jī)床夾具的主要作用在于： 1.保證加工精度，采用夾具裝夾工件可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床切削成形運動和刀具之間的相對位置，并且不受主因素的影響，工件在加工中的正確位置易于保證，因此比較容易獲得較高的加工精度和使一批工件穩(wěn)定地獲得同一加工精度。 2.提高生產(chǎn)率，夾具能夠快速地夾緊工件，縮短工件的輔助時間，提高勞動

55、生產(chǎn)率。 3.擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，在能普通機(jī)床上配置適當(dāng)?shù)膴A具可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實現(xiàn)一機(jī)多能。 4.降低對工人的技術(shù)要求和減輕工人的勞動強(qiáng)度。多采用夾具裝夾工件，工定位精度由夾具本身精度保證，不需要操作者有較高的技術(shù)水平，快速裝夾和機(jī)動夾緊可減輕工人的勞動強(qiáng)度。 總 結(jié) 本次設(shè)計是對D型主軸在原有的生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上從理論上加以改革和創(chuàng)新。制定新的加工工藝規(guī)程。制定D型主軸加工過程的工藝規(guī)程卡片。設(shè)計加工主軸車削用量及加工時間的最佳的加工工藝規(guī)程。 通過幾個月的畢業(yè)設(shè)計

56、，除了對理論知識進(jìn)一步的學(xué)習(xí)外，還把理論和實踐結(jié)合在一起，在設(shè)計中當(dāng)然也遇到了困難，但經(jīng)過老師的耐心知道，都一一解決了。在這里謝謝我的指導(dǎo)老師韓賢國老師?，F(xiàn)在設(shè)計才發(fā)現(xiàn)以前課程設(shè)計是重要的，在畢業(yè)設(shè)計中我都一一用到了。也使得我對加工工藝和夾具有了一定的了解和掌握。對我在以后的工作中的應(yīng)用也會有一定的作用。 這次設(shè)計使我認(rèn)識到無論做什么事情都要嚴(yán)謹(jǐn)求實、不能馬虎，對待任何事情都要保持認(rèn)真的態(tài)度。無論工作、生活、還是搞研究，我都要對我做的事情負(fù)責(zé)，對我自己負(fù)責(zé)，更要對知識負(fù)責(zé)。 參考文獻(xiàn) [1] 陳立德. 機(jī)械設(shè)計基

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61、n - Chen .Liu Chia - Shang . Chiang Shiuh - Tarng. Analysis of chatter vibration in a cutter - workpiece system[J ].Int.J.Mach.Tools Manufact.1991.31 (2) :221 - 234. [24] Jemielniak K.Widota. Suppression of self - excited vibration by the spin2 dle speed variation method[J ].Int.J.Mach.Tool Des.

62、Res.1984.24. [25] Zheng Dezhi.Lu Zesheng.J of Harbin Institute of Tech2 Nology.2000.(Sup7)：59 [26] Tounsi N . Otho A. Int J of Machine Tools & Manuf ac2ture.2000.40：1367 致 謝 在幾個月的畢業(yè)設(shè)計里。非常感謝我的導(dǎo)師xxx，還有我的其他同學(xué)，感謝他們對我的幫助，特別感謝xxx老師，在百忙之中對我的關(guān)懷和教導(dǎo)，我感覺到了老師

63、的高尚。 在這里說一聲：xxx謝謝您，您辛苦了！ 祝天下的老師身體健康！事事順心！合家歡樂！ 　 xx學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）版權(quán)使用授權(quán)書 本論文作者及指導(dǎo)教師完全了解“xx學(xué)院論文版權(quán)使用規(guī)定”，同意xx學(xué)院保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)xx學(xué)院可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編畢業(yè)論文。 作者簽名：

64、 導(dǎo)師簽名： 年 月 日 Axis tired components processing craft One. axis class components function, unique feature and specification The axis class components are one of typical compo

65、nents which in the machine meets frequently.It mainly uses for the supporting transmission spare part, the transmission torque and the withstanding load.The axis class components are the solid of revolution components, its length is bigger than the diameter, generally by with the spindle outer annul

66、us cylinder, the circular conical surface, in the hole and the thread and the corresponding end surface is composed. According to the structure shape difference, the axis class components may divide into the optical axis, the steps and ladders axis, the canon and the crank and so on. The axis length to diameter ratio is smaller than 5 is called the minor axis, is bigger than 20 is called the thin major axis, mostly the number axis is situated between between both. The axis with the bearing s