減速機傳動軸加工工藝畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 鉆孔 25～ 30 鉆孔 切斷： d＜ 5mm 70～ 110 ～ 切斷 YT類 鑄鐵 粗加工 50～ 70 ～ YG類 精加工 70～ 100 ～ 切斷： d＜ 5mm 50～ 70 ～ 切斷 （ 2） 進給量 f 的選擇 在 切削深度選定后，接著 我們 就應盡可能 選定 進給量 f。粗加工時， 進給量的選擇主要受切削力的限制，在工藝系統的剛度良好的情況下，可選用較大的進給量值。表 4－ 4為粗車時進給量的參考值。 表 4－ 4 硬質合金及高速鋼車刀粗車外圓和端面時的進給量 工件材料 車刀刀桿尺寸B/mmH/mm 工件直徑/mm 背吃刀量 /mm ≤ 3 ＞ 3～ 5 ＞ 5～ 8 ＞ 8～ 12 ＞ 12 進給量 /（ mm/r） 碳素結構鋼和合金結構鋼 16 25 20 ～ — — — — 40 ～ ～ — — — 60 ～ ～ ～ — — 100 ～ ～ ～ ～ — 400 ～ ～ ～ ～ — 20 30 25 25 20 ～ — — — — 40 ～ ～ — — — 60 ～ ～ ～ — — 100 ～ ～ ～ ～ — 600 ～ ～ ～ ～ ～ 25 40 60 ～ ～ ～ — — 100 ～ ～ ～ ～ — 1000 ～ ～ ～ ～ ～ 鑄鐵及銅合金 16 25 40 ～ — — — — 60 ～ ～ ～ — — 100 ～ ～ ～ ～ — 400 ～ ～ ～ ～ — 20 30 25 25 40 ～ — — — — 60 ～ ～ ～ — — 100 ～ ～ ～ ～ 600 ～ ～ ～ ～ ～ 半精加工和精加工時，最大進給量主要受工件加工表面粗糙度的限制。工廠中，進給量一般 多根據經驗按一定表格選取 ,有條件的 情況下，可通過對切削數據庫進行檢索和優化。 （ 3） 切削速度的選擇 在 切削深度 和 進給量 f選定以后，可在保證刀具合理耐用度的條件下， 可 用查表 （參見表 4― 5確定切削速度的值。 表 4― 5 切削速度參照表 零件材料 刀具材料 切削深度 (mm) ～ ～ ～ ～ 進給量 (mm/r) ～ ～ ～ ～ 進給速度 (m/min) 低碳鋼 高速鋼 — 70～ 90 45～ 60 20～ 40 硬質合金 215～ 365 165～ 215 120～ 165 90～ 120 中碳鋼 高速鋼 — 45～ 60 30～ 40 15～ 20 硬質合金 130～ 165 100～ 130 75～ 100 55～ 75 灰鑄鋼 高速鋼 — 35～ 45 25～ 35 20～ 25 硬質合金 135～ 185 105～ 135 75～ 105 60～ 75 黃 銅青銅 高速鋼 — 85～ 105 70～ 85 45～ 70 硬質合金 215～ 245 185～ 215 150～ 185 120～ 150 鋁合金 高速鋼 105～ 150 70～ 105 45～ 70 30～ 45 硬質合金 215～ 300 135～ 215 90～ 135 60～ 90 在具體確定切削速度值時，一般應遵循下述原則： ①粗車時，切削深度和進給量均較大，故選擇較低的切削速度；精車時，則選擇較高的切削速度。 ②工件材料的加工性較差時，應選較低的切削速度。故加工灰鑄鐵的切削速度應較加工中碳鋼低，而加工 鋁合金和銅合金的切削速度則較加工鋼高得多。 ③刀具材料的切削性能越好時，切削速度也可選得越高。因此，硬質合金刀具的切削速度可選得比高速鋼高度好幾倍，而涂層硬質合金、陶瓷、金剛石立方氧化硼刀具的切削速度又可選得比硬質合金刀具高許多。 此外，在確定精加工、半精加工的切削速度時應注意避開積屑瘤和鱗刺產生的區域；在易發生振動的情況下，切削速度應避開自激震動的臨界速度，在加工帶硬皮的鑄鍛件時，加工大件、細長件和薄壁件時，以及斷續切削時，應選用較低的切削速度。表 4－ 6為車削外圓時切削速度的參考值。 表 4－ 6 硬質合金外圓車刀切削速度參考值 工件材料 熱處理狀態 ap=～ 2mm ap=2～ 6mm ap=6～ 10mm f=～ ～ ～ 1mm/r V/(m/s) 低碳鋼 熱軋 ～ ～ ～ 易削鋼 中碳鋼 熱軋 ～ ～ ～ 調質 ～ ～ ～ 合金結構鋼 熱軋 ～ ～ ～ 調質 ～ ～ ～ 工具鋼 退火 ～ ～ ～ 不銹鋼 ～ ～ ～ 灰鑄鐵 HBS＜ 190 ～ ～ ～ HBS=190～ 225 ～ ～ ～ 高錳鋼 ～ 銅及銅合金 ～ ～ ～ 鋁及鋁合金 ～ ～ ～ 鑄鋁合金 ～ ～ ～ 機床設備的選擇 金屬切削機床是利用刀具對金屬毛坯（或半成品）進行切削加工的一種加工設備。所以金屬切削機床是一種制造機器的機器，又稱為工作母機或工具機，通常簡稱為 數控 機床。在一般的機械制造廠中，機床可占機器總臺數的 50﹪～ 70﹪，機床所負擔的加工量，約占機器制造總工作量的 40﹪～ 60﹪，可見， 數控 機床的技術性能的高低直接影響著機械產品的質量及其制造經濟性。 在本設計的零件 加工工程中，由于工件是軸，且粗糙度要求較高，為了加工方便和提高生產效率，我們選用 CAK50 系列數控車床和普通立銑床。 切削液的選擇 我們知道，切削液起冷卻、潤滑、清洗、防銹作用。在加工零件時， 帶走切削過程產生的切削熱，降低工件、刀具、夾具和機床的溫升，減少刀具與工件的摩擦和磨損，提高刀具壽命和工件表面加工質量。 使用冷卻液后，通常可以提高切削用量。 表 4－ 7為常用切削液的種類和選用。 表 4－ 7切削液的種類和選用 序號 名稱 組成 主要用途 1 水溶液 硝酸鈉、碳酸鈉等溶于水的溶液，用 100～200倍的水稀釋而成 磨削 2 乳化油 ①礦物油少許，主要為表面活化劑的乳化油，用 40～ 80 倍的水稀釋而成，冷卻和清洗性好 車削、鉆孔 ②以礦物油為主，少量表面活化劑的乳化油，用 10～ 20 倍水稀釋而成，冷卻和潤滑性好 車削、攻螺紋 ③在乳化液中加入極壓添加劑 高速車削、鉆孔 3 切削油 ①礦物油（ 10號或 20 號機械油）單獨使用 滾齒、插齒 ②礦物油加植物油或動物油形成混合油，潤滑性好 車削精密螺紋 ③礦物油或混合油中加入極壓添加劑形成極壓油 高速滾齒、插齒、車螺紋等 4 其他 液態二 氧化碳 主要用于冷卻 二硫化鉬 +硬脂酸 +石蠟─做成石蠟，涂于刀具表面 攻螺紋 主軸轉速的確定 傳動軸的外圓粗加工：粗車外圓由上表可得其切削速度為： Vc =140m/min，則主軸轉速取 600 r/min。 半精車外圓由上表可得其切削速度為： Vc =170m/min，則主軸轉速取 n=1701000/[ 55]=1000 r/min 傳動軸外圓精加工：精車外圓Φ 、Φ 、Φ 、Φ 70mm 及錐面，由上表可得其切削速 度為： Vc =200m/min，主軸轉速取 n=200 1000/[ 55]=1200 r/min。 綜上所述，在本設計零件的加工過程中，切削用量的選擇見表 4— 9 表 4— 9 切削用量 工序 刀具 切削用量的選擇 主軸轉速 (r/min) 進給速度 (mm/r) 背吃刀量 mm 粗車外圓 1 600 半精車外圓 2 800 到 1200 切退刀槽 3 400 銑鍵槽 5 500 120 擬定工藝過程 對精度要求較高的零 件，其粗、精加工應分開，以保證零件的質量。 本傳動軸加工劃分為三個階段：粗車 (粗車外圓、鉆中心孔等 )，半精車 (半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等 )，粗、精磨 (粗、精磨各處外圓 )。各階段劃分大致以熱處理為界。 除了應遵循加工順序安排的一般原則，如先粗后精、先主后次等，還應注意： （ 1）外表面加工順序為：先加工大直徑外圓，再加工小直徑外圓，以免降低工件剛度。 （ 2）軸上的退刀槽、鍵槽等表面的加工應為：半精車之后，精磨之前。 （ 3）對于有花鍵的軸： 通常采用銑削和磨削加工，產量大時常用花鍵滾刀在花鍵銑床 上加工。以外徑定心的花鍵軸，通常只磨削外徑，而內徑銑出后不必進行磨削，但如經過淬火而使花鍵扭曲變形過大時，也要對側面進行磨削加工，以內徑定心的花鍵，其內徑和鍵側均需磨削加工。加工工序應放在半精車之后，精磨之前。 （ 4）對于帶螺紋的軸：螺紋一般有較高的精度，如果安排在局部淬火之前進行加工，則淬火后產生的變形會影響螺蚊的精度。因此，螺紋加工宜安排在工件局部淬火后進行。 軸的熱處理要根據其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調質和表面淬火用得較多。該軸要求調質處理，并安排在粗車各外圓之后，精車各外圓之前。 綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如