驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 三维工件图UG【全套CAD图纸+说明书】【课设资料】
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WIA8.310.0001驱动轴工艺及铣键槽夹具设计
[摘要] WIA8.310.0001驱动轴是用在直齿减速箱上的主动轴，属于阶梯轴。轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩，并保证装在轴上零件的回转精度。
本次课题主要是通过对WIA8.310.0001驱动轴进行相关工艺分析，从而制定出切实可行的加工工艺路线，并完成一份WIA8.310.0001驱动轴的二维CAD图的绘制；通过对驱动轴机械加工工艺路线的制定，完成相关的工艺过程卡及工序卡各一份；并完成驱动轴铣键槽专用夹具的设计，绘制一份铣键槽专用夹具的总装图；最终完成WIA8.310.0001驱动轴相关课程设计说明书以及FANUC Series 0I-TC操作说明书8.3-9.5相关英语内容的翻译。
[关键词] 驱动轴 加工工艺 专用夹具
目录
1
第一章 绪论1
1.1课题简介1
1.2预期成果1
1.3表面加工路线1
1.4工艺设计所需软件3
1.5本章小结3
第二章 驱动轴加工工艺过程4
2.1毛坯的设计4
2.1.1计算零件年生产量4
2.1.2确定毛坯尺寸4
2.2工艺过程设计5
2.3机床和刀夹量具选择6
2.3.1选择机床6
2.3.2选择刀夹量具8
2.4本章小结9
第三章 驱动轴工序设计10
3.1车削加工10
3.1.1端面粗车10
3.1.3外圆粗车15
3.1.5切槽21
3.2钻削加工23
3.2.1车钻顶尖孔23
3.2.2车钻螺纹底孔25
3.3螺纹加工27
3.4键槽铣削28
3.4.1键槽粗铣28
3.4.2键槽精铣30
3.5研顶尖孔33
3.6外圆磨削33
3.6.1外圆粗磨33
3.6.2精磨外圆35
3.7本章小结37
第四章 铣键槽夹具设计38
4.1定位方案分析38
4.2定位误差分析计算38
4.3加紧力及加紧元件确定39
4.4夹具总装图39
4.5本章小结40
第五章 回顾总结41
5.1课题成果41
5.2存在问题41
5.3收获体会41
致谢42
参考文献43
附件1：开题报告44
附件2：任务书44
附件3：WIA8.310.0001驱动轴CAD图44
附件4：夹具总装图44
附件5：开题报告44
附件6：任务书44
附件7：WIA8.310.0001驱动轴过程卡44
附件8：WIA8.310.0001驱动轴工序卡44
附件9：英语翻译44
附件10：答辩PPT44
第一章 绪论
1.1课题简介
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩，并保证装在轴上零件的回转精度。
WIA8.310.0001驱动轴是用在直齿减速箱上的主动轴，属于阶梯轴。WIA8.310.0001驱动轴长度L为270mm，最大直径d为44mm，由于L/d≤12，属于刚性轴。WIA8.310.0001驱动轴主要由外圆柱面、外圆锥面、端面、台阶面、螺纹、键槽及横向中心孔组成。
- 内容简介：
-
机 械 技 术 学 院 毕 业 设 计 论 文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 学生姓名： 金 贤 指导教师姓名： 张 铮 所在班级： 数控 10871 所在专业： 数控技术 论文提交日期 ： 2011.4.25 论文答辩日期 ： 2011.4.28 答辩委员会主任 ： 孙燕华 主答辩人 ： 王自建 数 控 技 术 系nts1 无锡职业技术学院毕业设计论文独创性声明 本人声明所呈交的毕业设计论文是我个人在指导老师指导下进行的研制工作及取得的研制成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得无锡职业技术学院或其它教育机构的毕业文凭或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学生签名： 日期： 2011.4.25 无锡职业技术学院毕业设计论文使用授权声明 无锡职业技术学院及其图书馆、档案室有权保留本人所送毕业设计 论文 ： WIA8.310.0001驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存本论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除此以外，允许本论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权无锡职业技术学院机械技术学院办理。 学生签名： 指导教师签名： 日期： 2011.4.25 nts2 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 摘要 WIA8.310.0001 驱动轴是用在直齿减速箱上的主动轴，属于阶梯轴。 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩，并保证装在轴上零件的回转精度。 本次课题主要是通过 对 WIA8.310.0001 驱动轴进行相关工艺分析，从而制定出切实可行的加工工艺路线 ， 并 完成 一份 WIA8.310.0001 驱动轴的二维 CAD 图 的 绘制 ； 通过对 驱动轴机械加 工工艺路线的制定， 完成 相关 的 工艺过程卡及工序卡 各 一份 ；并完成 驱 动轴铣键槽专用夹具的设计 ， 绘制一份 铣键槽 专用 夹具 的 总装 图 ； 最终 完成 WIA8.310.0001 驱动轴相关课程设计说明书 以及 FANUC Series 0I-TC 操作说明书 8.3-9.5 相关英语内容的翻译。 关键词 驱动轴 加工工艺 专用 夹具 ntsI 目录 . 1 第一章 绪论 . 1 1.1 课题简介 . 1 1.2 预期成果 . 1 1.3 表面加工路线 . 1 1.4 工艺设计所需软件 . 3 1.5 本章小结 . 3 第二章 驱动轴加工工艺过程 . 4 2.1 毛坯的设计 . 4 2.1.1 计算零件年生产量 . 4 2.1.2 确定毛坯尺寸 . 4 2.2 工艺过程设计 . 5 2.3 机床和刀夹量具选择 . 6 2.3.1 选择机床 . 6 2.3.2 选择刀夹量具 . 8 2.4 本章小结 . 9 第三章 驱动轴工序设计 . 10 3.1 车削加工 . 10 3.1.1 端面粗车 . 10 3.1.3 外圆粗车 . 15 3.1.5 切槽 . 21 3.2 钻削加工 . 23 3.2.1 车钻顶尖孔 . 23 3.2.2 车钻螺纹底孔 . 25 3.3 螺纹加工 . 27 3.4 键槽铣削 . 28 3.4.1 键槽粗铣 . 28 3.4.2 键槽精铣 . 30 3.5 研顶尖孔 . 33 3.6 外圆磨削 . 33 3.6.1 外圆粗磨 . 33 3.6.2 精磨外圆 . 35 3.7 本章小结 . 37 第四章 铣键槽夹具设计 . 38 4.1 定位方案分析 . 38 4.2 定位误差分析计算 . 38 4.3 加紧力及加紧元件确定 . 39 4.4 夹具总装图 . 39 4.5 本章小结 . 40 第五章 回顾总结 . 41 5.1 课题成果 . 41 ntsII 5.2 存在问题 . 41 5.3 收获体会 . 41 致谢 . 42 参考文献 . 43 附件 1：开题报告 . 44 附件 2：任务书 . 44 附件 3： WIA8.310.0001 驱动轴 CAD 图 . 44 附件 4：夹具总装图 . 44 附件 5：开题报告 . 44 附件 6：任务书 . 44 附件 7： WIA8.310.0001 驱动轴 过程卡 . 44 附件 8： WIA8.310.0001 驱动轴工序卡 . 44 附件 9：英语翻译 . 44 附件 10：答辩 PPT . 44 nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 1 第一章 绪论 1.1 课题简介 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩，并保证装在轴上零件的回转精度。 WIA8.310.0001 驱动轴是用在直齿减速箱上的主动轴，属于阶梯轴。 WIA8.310.0001 驱动轴长度 L 为 270mm， 最大直径 d 为 44mm，由于 L/d 12，属于刚性轴。 WIA8.310.0001 驱动轴主要由外圆柱面、外圆锥面、端面、台阶面、螺纹、键槽及横向中心孔组成。 本次课题主要是通过 对 WIA8.310.0001 驱动轴进行相关工艺分析，从而制定出切实可行的相关加工工艺路线，并完成与此零件加工工艺相关的图表。 WIA8.310.0001 驱动轴 三维造型见图 1-1 图 1-1 WIA8.310.0001 驱动轴 三 维造型图 1.2 预期成果 本次课程设计预期所要完成的成果为： 1.完成 WIA8.310.0001 驱动轴的二维图绘制，二维图一份； 2.完成 WIA8.310.0001 驱动轴机械加工工艺路线的制定，相关工艺过程卡及工序卡一份； 3.完成 WIA8.310.0001 驱动轴铣键槽专用夹具设计，铣键槽夹具图一份； 4.完成 WIA8.310.0001 驱动轴相关课程设计说明书，说明书一份； 5.完成 FANUC Series 0I-TC 操作说明书 8.3-9.5 相关英语内容的翻译。 1.3 表面加工路线 WIA8.310.0001 驱动轴的相关尺寸要求如图 1-2 及附图 1 所示 nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 2 图 1-2 WIA8.310.0001 驱动轴零件图 相关技术要求为： 坯料、热处理及成品进行超声波探伤，剔除不合格产品； 硬度（ HB） 241-286； 未注倒角均按 1.5*45； 未注公差尺寸均按 IT15 级。 WIA8.310.0001 驱动轴材料为 40Cr 且需进行锻造，主要机械加工表面为端面、外圆、槽、孔、螺纹及键槽加工。 WIA8.310.0001 驱动轴端面公差尺寸要求为 IT15 级，根据机械加工工艺手册（软件版）1.0表外圆柱面加工的经济精度，查得：半精车所能达到的公差尺寸要求为 IT8 IT10 级，故端面的加工路线为粗车半精车。 WIA8.310.0001 驱动轴外圆面粗糙度要求为 Ra0.8 m，全跳动要求为 0.02 m，尺寸技术要求较高，根据机械加工工艺手册（软件版） 1.0表各种加工方法能达到的表面粗糙度，查得：外圆磨（精磨）所能达到的 Ra0.2 m Ra0.8 m，故外圆的加工路线为粗车精车粗磨精磨。 WIA8.310.0001 驱动轴所需达到的表面粗糙度要求为 Ra3.2 m，根据机械加工工艺手nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 3 册（软件版） 1.0表各种加工方法能达到的表面粗糙度，查得：切槽（二次行程）所能达到的表面粗糙度要求为 Ra3.2 m Ra6.3 m，故槽的加工需进行二次 行程的切槽便可达到相关公差尺寸要求。 WIA8.310.0001 驱动轴的孔主要是中心孔及螺纹底孔公差尺寸均按 IT15 级，用中心钻及麻花钻即可达到相关公差尺寸要求。 WIA8.310.0001 驱动轴的键槽，槽宽由定尺寸刀具保证，此部位加工需考虑使用专用夹具。 1.4 工艺设计所需 软件 本次工艺设计所涉及的软件主要为 AutoCAD 及 UG NX。 AutoCAD（ Auto Computer Aided Design）是美国 Autodesk 公司首次于 1982 年生产的自 动计算机辅助设计 软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本 三维设计 。 现已经成为国际上广为流行的绘图工具。 .dwg 文件格式成为二维绘图的事实标准格式。 AutoCAD 具有良好的用 户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。 UG（ Unigraphics NX）是 Siemens PLM Software 公司出 品的一个产品工程解决方案，它 为用户的 产品设计 及加工过程提供了数字化造型和验证手段。 Unigraphics NX 针对用户的 虚拟产品设计 和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。 1.5 本章小结 本章介绍了 WIA8.310.0001 驱动轴， 通过对 WIA8.310.0001 驱动轴的机械加工工艺技术要求的分析，提出了本次课程设计的预期成果及初步加工路线，并对课题实施所采用的相关工具软件进行了简单说明。 nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 4 第二章 驱动轴加工工艺 过 程 2.1 毛坯的设计 2.1.1 计算 零件年生产量 驱动轴零件年生产量 N（件 /年）计算公式为： N=Qn(1+a%+b%) 式中 :Q 产品的年生产量，为 4000 台 /年； n 每台产品中该零件的数量，为 1 件 /台； a% 备品的百分率 ， 取 5%； b% 废品的百分率， 取 0.5%。 N=40001(1+5%+0.5%)=4220 件 /年。 根据以上计算结果，查表 2-1 可知该零件为中批量生产类型，考虑到驱动轴在使用过程 中需承受较重载荷故选择锻件。 表 2-1 生产纲领与生产类型的关系 生产类型 零件的年生产纲领 /件 重型零件 中型零件 轻型零件 单件生产 5 10 100 小批生产 5 100 10 200 100 500 中批生产 100 300 200 500 500 5000 大批生产 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生产 1000 5000 50000 2.1.2 确定毛坯尺寸 由于 WIA8.310.0001 驱动轴长度 L 为 270mm，最大直径 d 为 44mm，根据机械加工工艺手册（软件版） 1.0表模锻件内外表面加工余量，查得毛坯外形尺寸为 49 278mm。锻造毛坯如图 2-1所示 图 2-1 锻造毛坯图 nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 5 可以选择 45mm40Cr 棒料作为毛坯原料，并需要进行锻造，故 毛坯棒料长度 l 棒 （ mm） 计算公式为： V 棒 95%（考虑了 5%的烧损量） =V 坯 0.95 R2棒 = R2坯 0.95 (d棒2 )2l 棒 =(d坯2 )2l 坯 0.95 (452 )2l 棒 =(492 )2 278 L 棒 =347mm 式中： V 棒 棒料体积（ mm3）； V 坯 毛坯体积（ mm3）； R 棒 棒料半径 (mm)； R 坯 毛坯半径 （ mm） ； l 坯 毛坯长度 ，为 278mm； d 棒 棒料直径 ，为 45mm； d 坯 毛坯直径 ，为 49mm。 故应锯棒料 45 347mm。棒料图如图 2-2 所示 图 2-2 棒料图 2.2 工艺过程设计 根据以上相关计算结果驱动轴加工方法如图 2-3 所示 备料 外圆车削 粗车外圆至 38 230 半精车外圆至 36.4 29 nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 6 图 2-3 驱动轴加工方法 该零件相应的工艺过程卡见表附件 5 2.3 机床和刀夹 量具 选择 2.3.1 选择机床 WIA8.310.0001 驱动轴相应的加工过程 ，如表 2-2 所示 表 2-2 WIA8.310.0001 驱动轴 加工过程 工序号 工序名称 工序内容 010 备料 锯 45 347mm（考虑了 5%的烧损量） 020 锻 锻成 49 278mm 030 热处理 退火 040 检 超声波探伤，剔除不合格毛坯 050 车 三爪装夹左端，车右端面留余量 3mm 车外圆至 38 230mm 060 钻 三爪装夹左端，车钻 12 60顶尖孔 车钻 8.5 30mm 孔 070 车 掉头三爪装夹右端，车左端面留余量 3mm 孔加工 螺纹加工 键槽加工 外圆磨削 检 车钻 12中心孔 车钻 3 中心孔 车钻 8 螺纹孔 攻 M10内螺纹 粗铣键槽 精铣 12键槽至尺寸 粗磨外圆至 37.2 精磨外圆 30至尺寸 nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 7 （续） 工序号 工序名称 工序内容 车外圆至 48 40mm 车外圆至 39 32mm 切槽 3 33mm、 3 34mm 至尺寸 080 钻 三爪装夹右端，车钻 3 顶尖孔 090 车 掉头三爪装夹左端，车右端面留余量 1.5mm 100 攻 攻 M10 25mm 内螺纹 110 车 掉头三爪装夹右端，车左端面留余量 1.5mm 车 44 8mm 至尺寸 车外园至 36.4 29mm 车三处 1.5 45倒角至尺寸 120 车 掉头双顶尖装夹，车 36、 35、 30 外圆表面，留单面余量 0.6mm 车两处 20倒角至尺寸 车 1.5 45倒角至尺寸 130 铣 铣键槽夹具装夹，铣两处 12 50mm 键槽至尺寸 140 热处理 泥芯保护两端面顶尖孔，调质 HB241-286 150 车 去泥芯 三爪装夹左端，车右端面保证总长 270mm 掉头三爪装夹右端，车左端面保证总长 270mm 160 研 三爪装夹左端，研右顶尖孔 三爪装夹右端，研左顶尖孔 170 双顶尖装夹，磨 36、 35、 30 外圆表面，留单面余量 0.2mm 180 磨 掉头双顶尖装夹，磨 35 29mm 至尺寸 190 磨 掉头双顶尖装夹，磨 36、 35、 30 外圆表面至尺寸 200 磨 磨莫氏锥度 1:100 至尺寸 210 钳 去毛刺 220 检 超声波探伤，剔除不合格产品 检验其他尺寸精度，剔除不合格产品 驱动轴相应加工过程 中工序号为 050、 070、 090、 110、 120、 150、 160 的工序为粗车、半精车、切槽、倒角及研顶尖孔， WIA8.310.0001 驱动轴最大尺寸为 44 270mm，毛坯尺寸为 49 278mm，根据 CA6140 车床说明书（切削用量简明手册 +第 3 版表 1.31），工件最大加工长度 L=650mm， 900mm， 1400mm， 1900mm 工件最大加工直径在床面上 为 400mm；在刀架上 为 210mm。故可选用 CA6140 型号的卧式车床进行相关加工。 工序 060、 080 为车钻顶尖孔及螺纹孔，跟据 WIA8.310.0001 驱动轴相关尺寸、生产类型及尺寸要求，可选用 CA6140 型号的卧式车床进行相关加工。 工序 100 为攻 M10 内螺纹，可选择手工攻丝。 工序 130 为铣两处键槽，跟据 WIA8.310.0001 驱动轴相关尺寸、生产类型及尺寸要求，nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 8 根据 XA5032 型号铣床说明书（切削用量简明手册 +第 3 版表 3.30）工作台工作面积，长宽 =1250mm 320mm，工作台最大纵向行程 680mm，故可选用 XA5032 型号立式升降台铣床进 行相关加工。 工序 170、 180、 190、 200 为粗磨、精磨及磨 1:100 莫氏锥度，跟据 WIA8.310.0001 驱动轴相关尺寸、生产类型及尺寸要求，根据机械加工工艺手册（软件版） 1.0万能外圆磨床查得 M131W 型万能外圆磨磨削外圆直径最大为 315mm，磨削外圆长度最大为 1000mm圆度最高为 0.003mm，圆柱度最高为 0.006mm，故可选用 M131W 型万能外圆磨床进行相关加工。 2.3.2 选择 刀夹量具 1.选择刀具 在车床上进行的相关加工工序中，车削外圆时依据相关尺寸精度要求，可选择 YT 类硬质合金车刀，粗车时可选用 YT5 硬质合金左偏刀，半精车时可选用 YT15 硬质合金左偏刀；车钻中心孔时，由于工件在半精车及磨削加工时均需用到中心孔定位来保证较高的尺寸精度要求，故可选择带护锥的 B 型中心钻。 在铣床上进行的相关加工工序中，主要是铣键槽，根据键槽相关尺寸精度要求，可先选用 10 立铣刀粗铣键槽，再选用 12 键槽铣刀进行精铣。 在磨床上进行的相关加工工序中，主要是磨削工件外圆面，使之达到相关尺寸精度要求并磨出相应锥度，可先选用普通平形砂轮粗磨工件外圆，再选用普通平形砂轮精磨工件外圆，最后选用成型砂轮磨出相应锥度。 2.选择夹具 轴类零件的设计基准是轴心线，轴类零件的加 工通常采用外圆或中心孔作为定位基准。在粗加工工件时，粗基准为两端的外圆柱面。 WIA8.310.0001 驱动轴粗车端面及外圆时，用三 爪卡盘固定其一端，对另一端进行相关加工；车钻中心孔及螺纹孔时，用三 爪 卡盘固定其一端，对另一端进行相关加工。 半精车及磨削时，为保证工件相关尺寸精度要求，采用两中心孔进行定位，设计基准为工件的中心线，采用双顶尖装夹进行相关加工以满足基准重合。由于多数加工工序都采用两中心孔进行定位并辅以鸡心夹，能够最大限度的加工出多个外圆恰好满足基准统一。 铣削键槽时，为保证相关尺寸精度要求，采用铣 键槽专用夹具以保证键槽中心线与轴线相重合。 nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 9 工序 050、 070、 090、 110、 150、 160 采用三 爪 卡盘进行装夹。 工序 120、 170、 180、 190、 200 采用双顶尖装夹并辅以鸡心夹。 工序 100 采用台虎钳装夹。 工序 130 采用铣键槽专用夹具进行装夹。 3.选择量具 粗车、半精车时可选用游标卡尺检验相关尺寸精度；铣键槽时可以选用键槽塞规检验相关尺寸精度磨削加工尺寸精度要求较高，可选用外圆百分尺检验相关尺寸精度；螺纹可以选用螺纹塞规检验相关尺寸精度；坯料、热处理及成品需进行超声波探伤；终检时需用偏摆仪检验相关圆跳动量。 综上所述， WIA8.310.0001 驱动轴相关加工机床及工艺装备如表 2-3 所示 表 2-3 WIA8.310.0001 驱动轴主要加工机床及工艺装备 工序名称 机床设备 刀具 夹具 量具 备料 GW4028/A 锯片 游标卡尺 粗车 CA6140 YT5 左偏刀 三爪卡盘 游标卡尺 半精车 CA6140 YT15 左偏刀 三爪卡盘、顶尖、 鸡心夹 游标卡尺 切槽 CA6140 YT15 切槽刀 三爪卡盘 游标卡尺 钻孔 CA6140 3、 12 中心钻、8.5 麻花钻 三爪卡盘 游标卡尺 攻螺纹 M10 丝锥 台虎钳 螺纹塞规 铣键槽 XA5032 10 立铣 刀 、 12键槽铣刀 铣键槽夹具 键槽塞规 研顶尖孔 CA6140 铸铁顶尖 三爪卡盘 粗磨 M131W 圆砂轮 三爪卡盘、顶尖、 鸡心夹 外径百分尺 精磨 M131W 圆砂轮 三爪卡盘、顶尖、 鸡心夹 外径百分尺 检 偏摆仪、游标卡尺、 键槽塞规、千分表 2.4 本章小结 本章的主要内容是介绍 WIA8.310.0001 驱动轴加工工艺过程的相关设计流程，主要阐述了毛坯、工艺过程的设计、确定。本章节通过对 WIA8.310.0001 驱动轴生产类型、毛坯尺寸的计算确定；拟定了 WIA8.310.0001 驱动轴相关工艺路线并且确定了与此相关的机床及工艺装备；最终确定了 WIA8.310.0001 驱动轴加工工艺过程并填写相关的加工工艺过程卡。 nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 10 第三章 驱动轴工 序设计 3.1 车削 加工 3.1.1 端面 粗 车 以 工序 050 三爪装夹左端， 粗车右端面 留 余量 3mm 为例， 其 加工材料 为 40Cr 钢，抗拉强度 b=700MPa，锻件，有外皮；加工余量仅为 1mm，只需一次走刀即可完成。 其加工简图如图 3-1所示 。 图 3-1 粗车右端面加工简图 1.选择 车刀几何尺寸 选择直头焊接式外圆车刀 ， 根据切削用量简明手册 +第 3 版表 1.1，由于 CA6140 车床的中心高为 200mm（切削用量简明手册 +第 3 版表 1.31），故选刀杆尺寸 B H=16mm 25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册 +第 3 版表 1.2，粗车带外皮的锻件毛坯，可选择 YT5 牌号硬质合金 。 2.选择 车刀几何形状 根据 切削用量简明手册 +第 3 版表 1.3；选择卷屑槽带倒棱前刀面，主偏角 Kr=45，副偏角 Kr =10，后角 0=6，前角 0=12，刃倾角 s=0，刀尖圆弧半径 r =1.0mm，倒棱前角 01=-10，倒棱宽度 br1=0.4mm。卷屑槽尺寸为：圆弧半径 rBn=5mm，槽宽 WBn=5mm，槽深 CBn=0.7mm（卷屑槽尺寸根据以后选择的进给量确定） 。 3.确定切削用量 切削深度 ap 粗加工余量仅为 1mm，只需一次走刀即可完成，故 ap=1mm 进给量 nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 11 根据切削用量简明手册 +第 3 版表 1.4 当刀杆尺寸 B H=16 25mm， ap 3mm，工件直径为 40 60mm时， =0.4 0.7mm/r。 按 CA6140 车床说明书（切削用量简明手册 +第 3 版表 1.31）选择 =0.48mm/r 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行检验 。 根据 CA6140 车床说明书（切削用量简明手册 +第 3 版表 1.31），其进给机构允许进给力 Fmax=3530N。 根据切削用量简明手册 +第 3 版表 1.21，当钢的的强度 b=680 810MPa， ap 2mm， 0.53mm/r， Kr=45， vc=65m/min(预计 )时，进给力为 F=630N。 切削时切削力 F修正系数为 kkrF=1.0， kroF=1.0， k sF=1.0（见切削用量简明手册 +第 3版表 1.29-2），故实际进给力为 F=630N 由于切削时的进给力 F小于车床进给机构允许的进给力 Fmax，故所选 =0.48mm/r 的进给量可用 。 4.车刀钝角标准及寿命 根据切削用量简明手册 +第 3 版表 1.9，车刀后角面最大磨损量 取为 1mm，车刀寿命 T=60min。 5.切削速度 根据切削用量简明手册 +第 3 版表 1.10，当用 YT15 硬质合金车刀加工 b=630 700MPa钢料， ap 1.4mm, 0.54mm/r,切削速度 vt=156mm/min。 切削速度的修正系数为： kTv=1.0， kMv=1.0， kmv=0.8， ktv=0.65， kkv=1.04， kkrv=1.0（ 均见切削用量简明手册 +第 3 版表 1.28） 故 vc =vtkv=156 0.8 0.65 1.04=84.36m/min n=1000vc D =100084.3649 =548r/min 式中： vt 查表所得切削速度，为 156m/min； D 工件直径，为 49mm； kv 切削速度修正系数； vc 修正后的切削速度（ m/min）； n 工件转速（ r/min）。 根据 CA6140 车床说明书（切削用量简明手册 +第 3 版表 1.31） ,选择 nts无锡职业技术学院毕业设计论文 WIA8.310.0001 驱动轴工艺及铣键槽夹具设计 12 nc=560r/min 这是实际切削速度 vc= Dnc1000 =495601000 =86m/min 式中： vc 实际切削速度（ m/min）； D 工件直径，为 49mm； nc 车床主轴转速，为 560r/min。 6.校验机床功率 由切削用量简明手册 +第 3 版表 1.24，当 b=580 970MPa， ap 2mm， 0.6mm/r， vc 86m/min 时， Pc=2kW。 切削功率的修正系数 kkrPc=kkrFc=1.0， kroPc=kroFc=1.0（ 切削用量简明手册 +第 3 版表 1.29-2） ，故实际切削时的功率为 Pc=2kW。 根据 CA6140 车床说明书（切削用量简明手册 +第 3 版表 1.31），车床主轴允许功率PE=7.5kW，因 PcPE,故 所选择之切削用量可在 CA6140 车床上进行 。 最后决定的车削用量如表 3-1 所示 。 表 3-1 粗车右端面切削用量 主轴转速 n（ r/min） 进给量 （ mm/r） 切削深度 ap（ mm） 切削速度 vc（ m/min） 560 0.48 1 86 7.计算基本工时 tm=Ln 式中： tm 基本工时（ min）； L 加工长度（ mm）； n 车床主轴转速，为 560r/min； 进给量，为 0.48mm/r。 式中 L=l+y+， l=r=24.5mm，根据切削用量简明手册 +第 3 版表 1.26，车削时的入切量及超切量 y+ =2.0mm则 L=24.5+2.0mm=26.5mm，故 tm= 26.55600.48min=0.10min 粗车其它端面时切削用量、基本工时确定方法于此相同，最后决定的切削用量 与 基本工时如表 3-2 所示 。 nts无锡职业技术学
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