零件图样分析

1、1.零件图样分析1.1根据零件简图分析：该轴零件的结构具有如下特点：从形状上看该工件阶梯机构的花键轴，长度与直径比L/D5，所以该工件属于刚性轴。从表面加工类型看，主要加工表面有圆柱面、花键、键槽、螺纹等，属于典型的加工表面，加工容易。但有些表面精度要求较高，需要进行磨削才能满足要求。1.2尺寸精度：两端轴为±0.008，中间轴段、，花键外圈，键齿宽，键槽宽度，键槽底玉外圆母线的距离，左端面与花键左端的距离±0.3，花键左端与轴右端面的距离95±0.3，花键轴总长。1.3形位公差： 螺纹M24×1.5的左端面和的左端面相对于A、B两基面轴线的圆跳动公差为

2、0.04mm，花键齿面相对于A、B两基面轴线的平行度公差为380.03mm，键槽玉花键轴线的对称度为0.05mm。1.4表面粗糙度：两端轴±0.008外圆和、外圆为=0.8，花键齿面及左端面、螺纹M24×1.5的左端面和的右端面为=1.6，螺纹M24×1.5和花键右端面为=3.2，其余为=6.3。1.5原图的错误并改正：1. 的越层槽改为。2. 的螺纹退刀槽改为。3. 未注倒角为C1。2零件材料分析2.1图中要求的材料为40Cr. 40Cr经调制处理后，550570回火，具有良好的综合力学性能，低温冲击性极低的缺口敏感性，淬透性良好。油淬时可获得较高的疲劳强度，水

3、淬时复杂形状的零件高裂纹，冷弯形塑性中等，正火或调质后，切削加工性好，但焊接性不佳，易产生裂纹，焊接前应须加热到100150，一般在调质状态下使用，还可以氰化，因淬透性高于45号刚，所以还可以高频淬火处理，火焰淬火等表面硬化处理。 临界点温度Acm=780，正火规范；850870，硬度179229HBS,调质处理规范，淬火温度850±10。油冷，回火温度520±10。水、油冷。 40Cr的硬度：40Cr调质以后的硬度大概在HBS3236之间，也就是说大概HBS330380之间。 40铬（40 Cr）是碳含量为0.37%0.45%，硅含量为0.17%0.37%，锰含量为0.5

4、%0.8%，铬含量为0.8%1.1%的合金结构钢。价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可以获得一定的韧性，塑性和耐磨性，正火可促进组织的球化，改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。淬火表面硬度可达4552HBS。3.确定毛坯3.1毛坯类型毛坯是用来加工各种工件的坯料，毛坯主要有：铸件，锻件，焊件，冲压件及型材等。（1） 铸件对形状较复杂的毛坯，一般可以用铸造的方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造，精密型铸造，压力铸造等。（2） 锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织，因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质

5、零件。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大批生产锻件的制造。模型锻件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。（3） 型材型材主要有板材，棒材，线材等，常用截面形状有圆形，方形和特殊截面形状。就其制造方法，又分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。（4） 焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单，生产周期短，节省材料，重量轻。但其抗震性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。根据轴类零件的特性：在传递力矩过程中要承受很强的冲击力和很大的

6、交变载荷，要求材料应有较高的强度、冲击韧性、疲劳强度和耐磨性，而且其轮廓形状不复杂，故采用锻件。零件尺寸不大且加工余量小，而且零件属于中批量生产，故采用模锻。3.2毛坯余量确定毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，可充分提高劳动生产率，降低成本，但是毛坯制造费用会提高，在确定毛坯时，应根据机械加工和毛坯制造两方面考虑。由于毛坯制造技术的限制，零件被加工表面的技术要求还不能从毛坯制造直接得到，因此毛坯上某些表面需要留一定的加工余量，通过机械加工达到零件的质量要求。 查机械制造工艺设计手册：单边余量及偏差3±2，L=176。3.3毛坯零

7、件综合图4.加工方法的选择4.1加工方法分析确定 由于零件精度要求高，为使其达到要求需粗车，半精车，精车和磨削。根据个别表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，查表选择零件主要表面的加工方法。序号加工方法经济精（公差等级）经济粗糙度值（微米）适用范围1粗车IT111312.550适用于淬火钢以外的各种金属2粗车 - 半精车IT8103.26.33粗车 - 半精车 - 精车IT780.81.64粗车 - 半精车 - 精车 -滚压（或抛光）IT780.0250.25粗车 - 半精车 -磨削IT780.40.8主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工有色金属6粗车 - 半精车 -粗磨 -精

8、磨IT670.10.47粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 超精加工（或轮式超精磨）IT50.0120.1( 或 R Z 0.1)8粗车 - 半精车 -精车 -精细车（金刚车）IT670.0250.4主要用于要求较高的有色金属加工9粗车 - 半精车 - 粗磨 -精磨 -超精磨（或镜面磨）IT5 以上0.0060.025( 或 R Z 0.05)极高精度的外圆加工10粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -研磨IT5 以上0.0060.1 ±0.008外圆柱面：加工方案粗车半精车精车磨削公差等级IT12IT9IT8IT7粗糙度3.21.61.60.8宽键槽：加工方案粗铣磨削公差等级IT12I

9、T9粗糙度3.21.6外圆:加工方案粗车半精车磨削公差等级IT12IT9IT7粗糙度3.61.60.8外圆：加工方案粗车半精车精车磨削公差等级IT12IT9IT8IT7粗糙度3.21.61.60.8M24×1.5螺纹：加工方案粗车公差等级IT12粗糙度3.25.工艺方案的确定5.1机加工工艺方案工序号1锻件2热处理正火3车粗车左端面，打中心孔。4车粗车右端面，打中心孔5粗车粗车左端外圆各段6粗车粗车右端外圆各段7修研修研两端中心孔8半精车车左端外圆各段、倒角及切退刀槽。9半精车车左端外圆各段、倒角及切退刀槽11车车螺纹12铣粗铣花键13热处理局部淬火14铣铣键槽15磨磨花键16磨磨各

10、段外圆17清理去毛刺18检验19入库5.2加工顺序安排车端面打中心孔车外圆车螺纹铣花键键槽铣键槽磨削1） 加工工序划分a.加工基准面从图可知，先以两端面为起始工序进行加工这样就可以为后续工序的加工精基准。b.划分加工阶段 该零件的加工质量要求较高，因此加工工序划分为：粗加工、半精加工、精加工、磨削四个阶段。c.次要表面可穿插在各阶段间进行加工 在加工各轴肩时，把它放在精加工前，半精加工后，这样能使加工阶段更加明显。2） 热处理工序的划分 由于材料40Cr进行加工时易变形，为了提高它的加工性能，在加工锻造该零件前要进行正火处理；由于该零件的花键要求耐磨性高，因此要进行局部正火。5.3加工基准的确

11、定（1）基准的选择原则：1）粗基准选择原则：a.相互位置原则。 b.余量最小原则。 c.重要表面原则。d.不重复使用原则。e.便于装夹原则。2）精基准选择原则: a.基准重合原则。b.基准统一原则。 c.自为基准原则。d。互为基准原则。e.便于装夹原则。 （2）基准选择1）选择粗基准：以外圆柱面为粗基准。2）选择精基准：以两中心孔为精基准，采用两顶装夹定位，便于位置精度的保证。为后续加工提供精基准。5.4主要加工工序简图1） 下料2） 热处理3） 车 夹外圆，粗车左端面，打中心孔4） 车 夹外圆，粗车右端面，打中心孔5） 粗车 粗车左端外圆各段6） 粗车 粗车右端外圆各段及退刀槽7） 半精车

12、车右端外圆各段及倒角8） 半精车 车左端外圆各段及倒角9） 车 车螺纹10） 铣 粗铣花键11） 铣 铣键槽12） 磨 磨各段外圆13） 磨 磨花键14） 清理 去毛刺15） 检验16） 入库6.加工余量的确定及工序尺寸的计算加工表面加工内容加工余量精度等级基本尺寸工序尺寸及其公差毛坯（）39粗车4mmIT11（）35半精车1.6mmIT9()33.4磨削0.4mmIT7()33加工表面加工内容加工余量精度等级基本尺寸工序尺寸及公差毛坯()31粗车3mmIT11()28半精车1.6mmIT9（）26.4磨削0.4mmIT()26基准不重合时工序尺寸确定1）根据增减环的判别方法确定：,为减环，分

13、别为增环。= 基本尺寸：=14计算上偏差： =0.3+0.019+0.019=0.338 计算下偏差： =0.3计算公差：=0.0190.0190.6=0.638 公差一致 故：=7.切削参数及工时的定额计算的选择因表面粗糙度和尺寸有一定的要求故粗车，半精车，磨削，粗铣花键，精铣花键1）、粗车选择切削深度：单边总余量为3，粗车工序中Ap=2留下0.8给半精车， 0.2给磨。选择进给量：考虑刀杆尺寸，工件直径及一定的切削深度，所以选择 f=0.5mm/r选择切割深度：根据工件材料20cr热处理（正火）及选定切削深度和进给量，选u=1.4m/s(85m/min)确定机床主轴转速：机床主轴转速n的计

14、算值为n=1000v/3.14×43=630r/min从机床轴箱标牌上查得实际的主轴的转速取710r/min故切削速度v=3.14dn/1000=3.14×43×710/1000=1.6m/s（95.8m/min）计算切削工时：取切入长度I=2mm 切出长度I2=2mm则切削工时：tm=2×72=2+2/710×0.5=25s2）、半精车选择切削深度：ap=1mm选择进给速度：根据工作材料及选定切削深度及进给量等，选取v=1.7m/s定机床主轴转速：n=1000×1.7×60/3.14×(43-6)=877.9r/

15、min从主轴箱表牌上查实际主轴转速取为900r/min计算切削工时：nf=76/900×0.3=16.8min3）、粗铣花键定铣削深度：由于加工余量不大，故可一次走刀完成，择ac=zb0.7mm确定每齿进给量：af=0.1mm计算切削速度：从参考资料中选刀具耐用度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选定机床主轴转速n=1000v/3.14×d=1000×81.68/3.14×100=260r/min根据机床说明书选n=255r/min实际切削速度为v=3.14dn/1000=3.14/100=80.07m/min计算基本工时 首先计算每分钟进给量fm=afzn=0.1×6×25153mm/min根据机床说明书选fm=165m/min基本工时：T基=L/fm=72+8.5+8.5/165=0.55min8.设备及其工艺装备确定1）选择机床CK6140、 X52K、 M131W2）选择夹具夹具有：铣床专用夹具、车床专用夹具、卡盘，V型块3