X6132機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)題目名稱(chēng)：題目名稱(chēng)： X6132 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-2011-II 學(xué)學(xué) 院：院： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)年級(jí)：專(zhuān)業(yè)年級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓姓 名：名： 班級(jí)學(xué)號(hào)：班級(jí)學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 二零一一二零一一 年年 六六 月月 五五 日日摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是基于 X6132 的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要涉及部分為升降臺(tái)部分，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，運(yùn)用 CAD 繪制部分的裝配圖和零件圖，并進(jìn)行標(biāo)注，對(duì)機(jī)械精度設(shè)計(jì)和工程制圖進(jìn)行鞏固，運(yùn)用 UG 對(duì)軸承和軸套進(jìn)行建模，對(duì)典型零件進(jìn)行三維建模，對(duì)升降臺(tái)部分的軸進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，涉及軸的選材、確定毛坯和機(jī)械加工余量及工序尺寸與公差、擬

2、定工藝路線(xiàn)、選擇工藝設(shè)備；并進(jìn)行切削用量和時(shí)間定額的計(jì)算，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡片。關(guān)鍵詞：X6132，UG，建模，工藝規(guī)程設(shè)計(jì)北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文AbstractThe graduation project is based on the X6132s mechanical structure design, mainly related to some of the lift part of the design process, using CAD to draw part of the assembly and part drawings, and tagging on

3、 the mechanical precision design and engineering drawings for consolidation, the use of UG model bearing on the lift part of the axis of process planning, involving selection of the axis to determine the rough and machining allowances and process dimensions and tolerances, the development process ro

4、ute, selection of process equipment; and the cutting the calculation of the amount and time scale, complete machining process and machining processes card cards.Keywords: X6132, UG, modeling, process planning北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文I目 錄第 1 章 緒論.11.1 課題研究的背景意義 .11.2 UG 的簡(jiǎn)介.21.3 課題研究的主要內(nèi)容 .2第 2 章 裝配圖的繪制和標(biāo)注.42.1 裝配圖

5、的作用 .42.2 裝配圖的內(nèi)容 .42.3 裝配圖的產(chǎn)生 .42.3.1 根據(jù)已有的零件圖畫(huà)裝配圖.52.3.2 采用繪制零件圖的方法畫(huà)裝配圖.52.4 畫(huà)裝配圖的步驟 .52.4.1 畫(huà)基準(zhǔn)軸線(xiàn).52.4.2 繪制主要輪廓.62.4.3 畫(huà)出細(xì)節(jié).72.4.4 完成標(biāo)注.7第 3 章 軸承的設(shè)計(jì).93.1 設(shè)計(jì)要求 .93.2 設(shè)計(jì)思路 .93.3 具體步驟 .93.3.1 創(chuàng)建軸承內(nèi)圈模型.93.3.2 創(chuàng)建軸承外圈模型.113.3.3 創(chuàng)建軸承滾動(dòng)體模型.123.3.4 建模完成.13第 4 章 軸套的建模.154.1 設(shè)計(jì)要求 .154.2 具體步驟 .154.2.1 創(chuàng)建軸套的外輪

6、廓.154.2.2 對(duì)軸套的右端打孔.184.2.3 建立花鍵模型.184.2.4 創(chuàng)建鍵槽模型.194.2.5 打孔.204.2.6 倒角操作.21第 5 章 軸的工藝規(guī)程設(shè)計(jì).225.1 軸的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定 .225.1.1 軸概述.225.2 確定毛坯 .24北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文II5.3 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 .245.4 工藝路線(xiàn)的擬定 .255.5 切削用量的選擇 .265.5.1 確定粗車(chē)工步切削用量.265.5.2 確定精車(chē)工步切削用量.265.5.3 確定銑鍵槽時(shí)的切削用量.275.5.4 確定磨削時(shí)的切削用量.285.6 工序尺寸及其公差的確定 .285.7 機(jī)械加

7、工過(guò)程 .285.7.1 確定加工方法.285.7.2 機(jī)床選擇.295.7.3 刀具選擇.295.7.4 量具選擇.305.8 確定各工序的時(shí)間定額 .305.8.1 時(shí)間定額的組成.315.9 填寫(xiě)工藝文件 .315.10 工藝分析 .32結(jié) 論.34致 謝.35參考文獻(xiàn).36北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文1第 1 章 緒論1.1 課題研究的背景意義金屬切削機(jī)床（Metal cutting machine tools）是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又稱(chēng)為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”,習(xí)慣上簡(jiǎn)稱(chēng)為機(jī)床。在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中加工機(jī)器零件的方法有多種，如鑄造、鍛造、焊接

8、、切削加工和各種特種加工等，但切削加工是將金屬毛坯加工成具有一定形狀、尺寸和表面質(zhì)量的零件的主要加工方法，在加工精密零件時(shí)，目前主要是依靠切削加工來(lái)達(dá)到所需的加工精度和表面質(zhì)量。所以，金屬切削機(jī)床是加工機(jī)器零件的主要設(shè)備，它所擔(dān)負(fù)的工作量，約占機(jī)器總制造工作量的 40%-60%，機(jī)床的技術(shù)水平直接影響機(jī)械制造工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)床的母機(jī)屬性決定了它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。機(jī)床工業(yè)為各種類(lèi)型的機(jī)械制造廠(chǎng)提供先進(jìn)的制造技術(shù)與優(yōu)質(zhì)高效的機(jī)床設(shè)備，促進(jìn)機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)能力和工藝水平的提高。機(jī)械制造業(yè)肩負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供現(xiàn)代化技術(shù)裝備的任務(wù)，即為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、科研和國(guó)防等部門(mén)

9、提供各種生產(chǎn)設(shè)備、儀器儀表和工具，而且為制造業(yè)包括機(jī)械制造業(yè)本身提供機(jī)械制造裝備。機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力。機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平，主要取決于機(jī)械制造裝備的先進(jìn)程度。機(jī)械制造裝備的核心是金屬切削機(jī)床。精密零件的加工主要依賴(lài)切削加工來(lái)達(dá)到所需要的精度。金屬切削機(jī)床所擔(dān)負(fù)的工作量直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率。換言之，一個(gè)國(guó)家的機(jī)床工業(yè)水平在很大程度上代表著這個(gè)國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平。顯然，金屬切削機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)中起著不可替代的作用。近年來(lái)我國(guó)企業(yè)的數(shù)控機(jī)床占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個(gè)體企業(yè)中也普遍開(kāi)始

10、使用。在這些數(shù)控機(jī)床中，除少量機(jī)床以 FMS模式集成使用外，大都處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。2006 年，我國(guó)機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已進(jìn)入世界第 5 名，機(jī)床消費(fèi)額在世界排名上升到第 3 位，達(dá) 47.39 億美元，僅次于美國(guó)的 53.67 億美元，消費(fèi)額比上一年增長(zhǎng) 25%。但由于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，使我國(guó)機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢(shì)，2001 年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第 2 位，達(dá) 24.06 億美元，比上年增長(zhǎng)27.3%。近年來(lái)我國(guó)出口額增幅較大的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機(jī)床、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控成形折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控壓鑄機(jī)等，普通機(jī)床有鉆床、

11、鋸床、北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文2插床、拉床、組合機(jī)床、液壓壓力機(jī)、木工機(jī)床等。出口的數(shù)控機(jī)床品種以中低檔為主，由于銑床加工范圍比較廣泛，因銑床的優(yōu)化設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然要求。1.2 UG 的簡(jiǎn)介UG 是 Unigraphics 的縮寫(xiě)，是一個(gè)商品名。這是一個(gè)交互式 CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大， 可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它主要基于工作站。 CAD 是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的縮寫(xiě)，是行業(yè)通用名稱(chēng)。它不包括 CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)。可以實(shí)現(xiàn) CAD 功能的軟件有很多，UG 是其中一個(gè)，還有 AutoCAD、Cimatron、Pro/ENGINEER、SO

12、LIDWORKS、開(kāi)目 CAD 等等。而 AutoCAD 則是另外一個(gè)由歐特克(Autodesk)公司開(kāi)發(fā)的主要基于 PC 機(jī)的 CAD軟件。 UG 的開(kāi)發(fā)始于 1990 年 7 月。如今大約十人正工作于核心功能之上。當(dāng)前版本具有大約 450,000 行的 C 代碼。 UG 是一個(gè)在二和三維空間無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開(kāi)發(fā)的一個(gè)靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設(shè)計(jì)思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對(duì)許多不同的應(yīng)用再利用。 一個(gè)給定過(guò)程的有效模擬需要來(lái)自于應(yīng)用領(lǐng)域 (自然科學(xué)或工程)、數(shù)學(xué)(分析和數(shù)值數(shù)學(xué)) 及計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù)，特別是自適

13、應(yīng)網(wǎng)格加密(adaptive mesh refinement)和多重網(wǎng)格方法在過(guò)去的十年中已被數(shù)學(xué)家研究。計(jì)算機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)展，特別是大型并行計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了許多新的可能。 然而，所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。這是因?yàn)榻M合所有這些方法需要巨大的復(fù)雜性及交叉學(xué)科的知識(shí)。最終軟件的實(shí)現(xiàn)變得越來(lái)越復(fù)雜，以致于超出了一個(gè)人能夠管理的范圍。 UG 的目標(biāo)是用最新的數(shù)學(xué)技術(shù)，即自適應(yīng)局部網(wǎng)格加密、多重網(wǎng)格和并行計(jì)算，為復(fù)雜應(yīng)用問(wèn)題的求解提供一個(gè)靈活的可再使用的軟件基礎(chǔ)。 一般結(jié)構(gòu) 一個(gè)如 UG 這樣的大型軟件系統(tǒng)通常需要有不同層次抽象的描述。UG 具有三個(gè)設(shè)計(jì)層次，即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(archit

14、ectural design)、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)(subsystem design)和組件設(shè)計(jì)(component design)。 至少在結(jié)構(gòu)和子系統(tǒng)層次上，UG 是用模塊方法設(shè)計(jì)的并且信息隱藏原則被廣泛地使用。1.3 課題研究的主要內(nèi)容1為了達(dá)到 X6132 銑床高的運(yùn)動(dòng)精度、定位精度和高的自動(dòng)化性能，其機(jī)械機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：(1)高剛度(2)高靈敏度(3)高抗振性(4)熱變形小(5)高精度保持性(6)高可靠性(7)模塊化(8)機(jī)電一體化。2通過(guò)對(duì)銑床升降臺(tái)的的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)類(lèi)比設(shè)計(jì)的方法。3應(yīng)用 AutoCAD 軟件繪制裝配圖。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文34繪制升降臺(tái)的主要零件圖，并

15、標(biāo)注必要的尺寸及形狀和位置公差，表面粗糙度，注明必要技術(shù)條件。5應(yīng)用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行主要零件的實(shí)體造型設(shè)計(jì)。6應(yīng)用三維軟件對(duì)三維模型出工程圖。7對(duì)軸進(jìn)行工藝分析，確定工藝參數(shù)，確定加工工藝。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文4第 2 章 裝配圖的繪制和標(biāo)注2.1 裝配圖的作用裝配圖在生產(chǎn)中具有重要作用：機(jī)器或部件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要分析計(jì)算并繪制裝配圖，然后以裝配圖為依據(jù)，進(jìn)行零件設(shè)計(jì)，畫(huà)出零件圖，按零件圖制造零件，再按裝配圖中的裝配關(guān)系和技術(shù)要求把零件裝配成機(jī)器或部件。因此，裝配圖應(yīng)表達(dá)出機(jī)器或部件的工作原理、零件間的裝配關(guān)系和各零件的主要結(jié)構(gòu)形狀及所需要的尺寸和技術(shù)要求。2.2 裝配圖的內(nèi)容根據(jù)裝配圖的

16、作用，它應(yīng)該包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容：（1）一組圖形。表示機(jī)器或部件的工作原理及零件裝配關(guān)系，零件的主要結(jié)構(gòu)形狀。（2）必要的尺寸。在裝配圖中必須標(biāo)注反映機(jī)器或部件的性能、規(guī)格，和安裝情況、部件或零件間的相對(duì)位置、配合要求等方面的尺寸。（3）技術(shù)要求。用文字或符號(hào)寫(xiě)出機(jī)器或部件質(zhì)量、裝配、檢驗(yàn)、使用、維護(hù)等方面的技術(shù)要求。（4）標(biāo)題欄、序號(hào)和明細(xì)欄。為便于生產(chǎn)管理，對(duì)機(jī)器或部件中的所有零件按種類(lèi)編寫(xiě)序號(hào)明天寫(xiě)明細(xì)欄和標(biāo)題欄。裝配圖是用來(lái)表達(dá)機(jī)器或部件的圖樣。零件多，圖形復(fù)雜，繪制過(guò)程要進(jìn)行修改，這些問(wèn)題對(duì)于手工制圖來(lái)講難度很大。AutoCAD 繪制裝配圖充分體現(xiàn)了AutoCAD 輔助設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。

17、可以通過(guò)建立不同的層，把零件繪制在不同的圖層，并制成塊，通過(guò)圖層與塊得控制，可以方便輕松地繪制裝配圖。裝配圖的繪制是AutoCAD 的一種綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用，因此熟悉裝配圖的繪制過(guò)程，可以提高使用AutoCAD 進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)的應(yīng)用能力，本章主要介紹裝配圖的產(chǎn)生，尺寸的標(biāo)注、技術(shù)要求的注寫(xiě)、明細(xì)欄的填寫(xiě)、序號(hào)的編寫(xiě)等內(nèi)容，并根據(jù)自己的繪制過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析。2.3 裝配圖的產(chǎn)生平面裝配圖是一般加工生產(chǎn)中最常用的技術(shù)文件，對(duì)于較復(fù)雜的機(jī)器，裝配圖還分為部件裝配圖和總裝配圖兩種。裝配圖的繪制一般采用以下兩種方式。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文52.3.1 根據(jù)已有的零件圖畫(huà)裝配圖可以采用插入塊、外部參照以及復(fù)

18、制、黏貼、分解等工具，按一定的裝配關(guān)系采用搭積木的方法進(jìn)行拼湊，然后再對(duì)對(duì)象進(jìn)行編輯、修改、標(biāo)注尺寸、書(shū)寫(xiě)文字（標(biāo)題材欄、明細(xì)表、技術(shù)要求等） 。2.3.2 采用繪制零件圖的方法畫(huà)裝配圖先繪制出基準(zhǔn)線(xiàn)、中心線(xiàn)，再繪制已知線(xiàn)段、圓弧或曲線(xiàn)等，再進(jìn)行編輯、修改，最后再標(biāo)注尺寸、編寫(xiě)序號(hào)、書(shū)寫(xiě)文字和技術(shù)要求。一般情況下，裝配圖是在零件圖的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，但是我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中采用第二種方法繪制裝配圖。在這里主要介紹一下怎么確定齒輪的參數(shù)和軸的中心距。2.4 畫(huà)裝配圖的步驟2.4.1 畫(huà)基準(zhǔn)軸線(xiàn)根據(jù)表達(dá)方案，畫(huà)出主要的基準(zhǔn)軸線(xiàn)，在本圖的繪制中，先確定 X 軸的中心線(xiàn)，然后根據(jù)齒輪的嚙合，根據(jù)已知的齒數(shù)和

19、模數(shù)，算出分度圓直徑，兩齒輪的中心距，從而確定軸的軸線(xiàn)和中心線(xiàn)位置，同理，通過(guò)類(lèi)似的方法確定軸和軸的軸線(xiàn)和中心線(xiàn)位置。首先確定 X 軸上的齒輪 1 的各尺寸數(shù)據(jù)：由于已知齒數(shù)為，模數(shù)為。133z 3m 則齒根圓直徑) =91.5*1(22fadzhc mmm=-分度圓直徑133 399dmzmm 齒頂圓直徑*1(2)(332) 3105adazh mmm 齒寬取15Bmm確定軸上的齒輪 2 的各尺寸數(shù)據(jù)：由于已知齒數(shù)為，模數(shù)。237z 3m 則齒根圓直徑) =103.5*2(22fadzhc mmm=-分度圓直徑237 3111dmzmm 齒頂圓直徑*2(2)(372) 3117adazh m

20、mm 齒寬取17Bmm確定軸上的齒輪的各尺寸數(shù)據(jù)：首先確定與軸上的齒輪嚙合的齒輪 3 的數(shù)據(jù)如下：由于已知齒數(shù)為，模數(shù)為。333z 3m 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文6則齒根圓直徑) =91.5*3(22fadzhc mmm=-分度圓直徑333 399dmzmm 齒頂圓直徑*3(2)(332) 3105adazh mmm 齒寬取15Bmm然后確定軸軸端的齒輪 4 的數(shù)據(jù)如下：由于已知齒數(shù)為，模數(shù)為。422z 3m 則齒根圓直徑) =58.5*4(22fadzhc mmm=-分度圓直徑422 366dmzmm 齒頂圓直徑*4(2)(222) 372adazh mmm 齒寬取20Bmm確定軸上的齒輪的各尺

21、寸數(shù)據(jù)：首先確定與軸上的齒輪 3 嚙合的齒輪 5 的數(shù)據(jù)如下： 由于已知齒數(shù)為，模數(shù)為。518z 3m 則齒根圓直徑) =46.5*5(22fadzhc mmm=-分度圓直徑518 348dmzmm 齒頂圓直徑*5(2)(182) 360adazh mmm 齒寬取20Bmm根據(jù)所得出的數(shù)據(jù)算中心距：112()/ 23 (3337)/ 2210am zzmm 223()/ 23 (3337)/ 2210am zzmm 335()/ 23 (33 18)/ 2153am zzmm 根據(jù)所算出的中心距確定軸線(xiàn)的位置如圖 2.1 所示：圖 2.1 繪制中心線(xiàn)2.4.2 繪制主要輪廓根據(jù)簡(jiǎn)圖，對(duì)簡(jiǎn)圖進(jìn)行

22、分析，應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù)在 2.4.1 中所應(yīng)用到的知識(shí)，對(duì)圖中所需要畫(huà)的零部件的尺寸、畫(huà)法的注意事項(xiàng)進(jìn)行查閱，由于過(guò)程繁瑣，北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文7步驟太多，這里就不詳細(xì)介紹其他部件的畫(huà)法了，繪制出主要輪廓如圖 2.2 所示：圖 2.2 繪制裝配圖的主要輪廓2.4.3 畫(huà)出細(xì)節(jié)完成主要裝配干線(xiàn)后，再將其他結(jié)構(gòu)一一畫(huà)完，如圖 2.3 所示：圖 2.3 畫(huà)出細(xì)節(jié)2.4.4 完成標(biāo)注檢查、描深完成全圖，標(biāo)注尺寸，編寫(xiě)序號(hào)，填寫(xiě)明細(xì)欄、標(biāo)題欄和技術(shù)要求，裝配圖是用來(lái)表達(dá)裝配體中各零部件間的裝配關(guān)系和工作原理的，尺寸及技術(shù)要求是裝配圖的重要內(nèi)容，特別是配合尺寸的標(biāo)注，表達(dá)零件間的配合關(guān)系。尺寸的注寫(xiě)

23、:裝配圖中的尺寸，是指裝配體的性能規(guī)格尺寸、配合尺寸、外形尺寸、安裝尺寸和其他重要尺寸等。尺寸注寫(xiě)零件圖上的尺寸標(biāo)注一樣，只是在標(biāo)注配合尺寸時(shí)，約有不同，根據(jù)自己圖紙的大小，設(shè)置合適的線(xiàn)寬和標(biāo)注樣式，在標(biāo)注的過(guò)程中千北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文8萬(wàn)要注意不要漏標(biāo)，不要錯(cuò)標(biāo)，完成的圖紙如圖 2.4 所示：圖 2.4 完成裝配圖通過(guò)本次對(duì)升降臺(tái)裝配圖的繪制，讓我學(xué)會(huì)如何確定各類(lèi)零件間的相互關(guān)系，如何查閱資料確定零件的具體參數(shù)，在繪圖的過(guò)程中應(yīng)該注意的一些問(wèn)題，比如說(shuō)螺紋的畫(huà)法，齒輪的畫(huà)法，這些都是我們應(yīng)該非常注意的，該畫(huà)虛線(xiàn)的地方千萬(wàn)不要錯(cuò)畫(huà)成實(shí)線(xiàn)，在進(jìn)行標(biāo)注的過(guò)程中，字體的大小，標(biāo)注樣式的設(shè)定，都是我們

24、注意的問(wèn)題。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文9第 3 章 軸承的設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)要求已知深溝球軸承的結(jié)構(gòu)尺寸如下：d=25 D=52 B=15 r=13.2 設(shè)計(jì)思路1）利用表達(dá)式確定軸承內(nèi)外圈模型。2）創(chuàng)建滾動(dòng)體模型。3）陣列滾動(dòng)體，完成軸承設(shè)計(jì)。3.3 具體步驟3.3.1 創(chuàng)建軸承內(nèi)圈模型1）啟動(dòng) UG，新建一個(gè)名為 zhouchengquan.prt 的部件文件，選【起始】/【建?！棵睿M(jìn)入建模狀態(tài)。2）執(zhí)行【工具】/【表達(dá)式】命令，系統(tǒng)彈出【表達(dá)式】對(duì)話(huà)框，建立表達(dá)式，如圖 3.1 所示。圖 3.1 建立表達(dá)式3）執(zhí)行【插入】/【草圖】命令，以 YC-ZC 坐標(biāo)平面作為草圖繪制面，繪制草圖，如圖

25、 3.2 所示。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文10圖 3.2 繪制草圖4）執(zhí)行【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【回轉(zhuǎn)】命令，系統(tǒng)彈出回轉(zhuǎn)對(duì)話(huà)框，選取剛才繪制的草圖，指定 Y 軸為回轉(zhuǎn)軸，坐標(biāo)原點(diǎn)（0,0,0）為回轉(zhuǎn)原點(diǎn)，設(shè)置參數(shù)，如圖 3.3 所示。圖 3.3 設(shè)置繪制參數(shù)5）單擊【確定】按鈕，生成相應(yīng)的回轉(zhuǎn)體，如圖 3.4 所示。 圖 3.4 生成回轉(zhuǎn)體6）對(duì)生成的回轉(zhuǎn)體進(jìn)行倒角，設(shè)置倒斜角的參數(shù)值為 r，如圖 3.5 所示。單擊【確定】按鈕，創(chuàng)建的軸承內(nèi)圈如圖 3.6 所示。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文11 圖 3.5 設(shè)置倒斜角參數(shù) 圖 3.6 軸承內(nèi)圈3.3.2 創(chuàng)建軸承外圈模型1）執(zhí)行【插入】/【草圖】命令，

26、以 YC-ZC 坐標(biāo)平面作為草圖的繪制面，繪制草圖如圖 3.7 所示，完成后退出草圖繪制模式，回到建模狀態(tài)。圖 3.7 繪制草圖2）執(zhí)行【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【回轉(zhuǎn)】命令，系統(tǒng)彈出【回轉(zhuǎn)】對(duì)話(huà)框，選取剛剛繪制的草圖，指定 Y 軸為回轉(zhuǎn)軸，坐標(biāo)原點(diǎn)（0,0,0）為回轉(zhuǎn)原點(diǎn)，設(shè)置參數(shù)，如圖 3.8 所示。圖 3.8 設(shè)置繪制參數(shù)3）單擊【確定】按鈕，生成相應(yīng)的回轉(zhuǎn)體，如圖 3.9 所示。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文12圖 3.9 生成回轉(zhuǎn)體4）對(duì)生成的回轉(zhuǎn)體進(jìn)行倒角，設(shè)置倒斜角的參數(shù)值為 r，如圖 3.10 所示。單擊【確定】按鈕創(chuàng)建的軸承外圈如圖 3.11 所示。 圖 3.10 設(shè)置倒斜角參數(shù) 圖 3

27、.11 創(chuàng)建軸承外圈 3.3.3 創(chuàng)建軸承滾動(dòng)體模型1）隱藏外圈，執(zhí)行【插入】/【草圖】命令，以 YC-ZC 坐標(biāo)平面作為草圖的繪制面，繪制草圖如圖 3.12 所示，完成后退出草圖繪制模式，回到建模狀態(tài)。圖 3.12 繪制草圖2）執(zhí)行【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【回轉(zhuǎn)】命令，系統(tǒng)彈出【回轉(zhuǎn)】對(duì)話(huà)框，選取剛剛繪制的草圖，指定對(duì)象原點(diǎn)，選擇象限點(diǎn)，點(diǎn)取對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)象限點(diǎn)，設(shè)置角度限制起始值為 0360，如圖 3.13 所示。單擊確定按鈕，生成的圖形如圖 3.14 所北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文13示。 圖 3.13 設(shè)置繪制參數(shù) 圖 3.14 創(chuàng)建滾動(dòng)體3）執(zhí)行【變換】 ，選取剛剛生成的滾動(dòng)體，點(diǎn)擊對(duì)號(hào)按鈕進(jìn)入

28、變換的菜單，如圖 3.15 所示。點(diǎn)擊【繞直線(xiàn)旋轉(zhuǎn)】 ，再單擊【確定】按鈕，選擇【點(diǎn)和矢量】 ，單擊【確定】按鈕。指定線(xiàn)的起點(diǎn)為原點(diǎn)，單擊【確定】按鈕。在矢量構(gòu)造器中選取矢量為 YC 方向，單擊【確定】按鈕。輸入旋轉(zhuǎn)角度為 24，單擊【確定】按鈕。彈出如圖 3.16 所示的對(duì)話(huà)框。 圖 3.15 變換圖示 圖 3.16 變換對(duì)話(huà)框4）單擊【復(fù)制】按鈕，生成的圖形如圖 3.17 所示，重復(fù)單擊【復(fù)制】按鈕，生成的完整圖形如圖 3.18 所示。 圖 3.17 第一次復(fù)制 圖 3.18 生成所有滾動(dòng)體北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文143.3.4 建模完成顯示軸承外圈，整體示圖形如圖 3.19 所示。圖 3.1

29、9 軸承通過(guò)本章對(duì)軸承的建模，使我對(duì) UG 的表達(dá)式這塊有了更深一步的了解，對(duì)參化建模有了更深的認(rèn)識(shí)，對(duì)草圖功能的應(yīng)用也有了一定的了解，UG 里面的些許功能得到了應(yīng)用，使我對(duì) UG 的強(qiáng)大功能有了更深入的了解。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文15第 4 章 軸套的建模4.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求如圖 4.1 所示：圖 4.1 軸套的二維圖紙4.2 具體步驟4.2.1 創(chuàng)建軸套的外輪廓1）啟動(dòng) UG，新建一個(gè)名為 zhoutao.Prt 的部件文件，選【起始】/【建?！棵睿M(jìn)入建模狀態(tài)。2）執(zhí)行【插入】/【成形特征】/【圓柱】命令，系統(tǒng)彈出【特征操作】對(duì)話(huà)框，點(diǎn)取【直徑，高度】選項(xiàng)，選擇 Z 軸為圓柱的軸線(xiàn)方

30、向，輸入直徑，高度40mm，點(diǎn)擊【確定】按鈕，生成圖形如圖 4.2 所示：39mm北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文16圖 4.23）執(zhí)行【插入】/【成形特征】/【圓臺(tái)】命令，輸入直徑為，高度為39mm，選取放置表面如圖 4.3 所示，單擊【確定】按鈕，選擇定位方式為點(diǎn)到點(diǎn)方4mm式，彈出如圖 4.4 所示的對(duì)話(huà)框，單擊【圓弧中心】完成圓臺(tái)的建立。 圖 4.3 圖 4.44）執(zhí)行【插入】/【成形特征】/【圓臺(tái)】命令，輸入直徑為，高度為45mm，選取放置表面為上一步驟建立的圓臺(tái)的上表面，單擊【確定】按鈕，選擇35mm定位方式為點(diǎn)到點(diǎn)方式，在彈出的對(duì)話(huà)框中，單擊【圓弧中心】完成圓臺(tái)的建立生成的圖形如圖 4.5

31、所示。圖 4.55）執(zhí)行【插入】/【成形特征】/【圓臺(tái)】命令，輸入直徑為，高度為44mm，選取放置表面為上一步驟建立的圓臺(tái)的上表面，單擊【確定】按鈕，選擇定4mm北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文17位方式為點(diǎn)到點(diǎn)方式，在彈出的對(duì)話(huà)框中如圖 4.6 所示，單擊【圓弧中心】完成圓臺(tái)的建立。圖 4.66）執(zhí)行【插入】/【成形特征】/【圓臺(tái)】命令，輸入直徑為，高度為48mm，選取放置表面為上一步驟建立的圓臺(tái)的上表面，單擊【確定】按鈕，選擇75mm定位方式為點(diǎn)到點(diǎn)方式，在彈出的對(duì)話(huà)框中如圖 4.7 所示，單擊【圓弧中心】完成圓臺(tái)的建立如圖 4.8 所示。 圖 4.7 圖 4.87）執(zhí)行【插入】/【成形特征】/【圓臺(tái)

32、】命令，輸入直徑為 44mm，高度為4mm，選取放置平面為上一步驟建立的圓臺(tái)的上表面，單擊確定按鈕，選擇定位方式為點(diǎn)到點(diǎn)方式，單擊【確定】按鈕，在彈出的對(duì)話(huà)框如圖 4.9 中單擊【圓弧中心】 ，完成此步操作。圖 4.98）執(zhí)行【插入】/【成形特征】/【圓臺(tái)】命令，輸入直徑為，高度為45mm北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文18，選取放置平面為上一步驟建立的圓臺(tái)的上表面，單擊確定按鈕，選擇定位28mm方式為點(diǎn)到點(diǎn)方式，單擊【確定】按鈕，在彈出的對(duì)話(huà)框中單擊【圓弧中心】 ，完成此步操作，生成的圖形如圖 4.10 所示。4.2.2 對(duì)軸套的右端打孔1）執(zhí)行【插入】/【成形特征】/【孔】命令，在彈出的對(duì)話(huà)框中輸入直

33、徑為，深度為，錐度為，選擇放置平面如圖 4.11 所示，單擊【確定】35mm80mm120按鈕，在彈出的對(duì)話(huà)框中選擇點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的定位方式，選擇端面圓，在彈出的對(duì)話(huà)框中單擊【圓弧中心】如圖 4.12 所示，單擊【確定】按鈕，生成的圖形如圖 4.13 所示。 圖 4.10 圖 4.11 圖 4.12 圖 4.134.2.3 建立花鍵模型1)執(zhí)行【插入】/【草圖】命令，選取 XY 平面為草圖繪制平面，進(jìn)入草圖狀態(tài)。按照?qǐng)D紙要求繪制如圖 4.14 所示的草圖。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文19圖 4.142）退出草圖，執(zhí)行【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【拉伸】命令，設(shè)置參數(shù)拉伸數(shù)值為 0-109，點(diǎn)取求差圖標(biāo)，如圖 4.

34、15 所示。單擊【確定】按鈕，生成圖形如圖 4.16所示。 圖 4.15 圖 4.164.2.4 創(chuàng)建鍵槽模型1）執(zhí)行【插入】/【基準(zhǔn)/點(diǎn) D】/【基準(zhǔn)平面】點(diǎn)取按某一距離的圖標(biāo)，點(diǎn)取固定方式為 X-Z 平面，在【偏置】對(duì)話(huà)框中填入偏置距離為，如圖 4.17 所22.5mm示，單擊【確定】按鈕，所創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面如圖 4.18 所示。 圖 4.17 圖 4.182）執(zhí)行【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【鍵槽】命令，點(diǎn)擊【U 型鍵槽】 ，單擊【確定】按鈕，選擇上一步驟創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面彈出如圖 4.19 所示的對(duì)話(huà)框，單擊【接受北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文20默認(rèn)邊】 ，彈出水平參考對(duì)話(huà)框，選取軸的外圓表面，在彈出的

35、對(duì)話(huà)框中設(shè)置參數(shù)如圖 4.20 所示，單擊【確定】按鈕，在彈出的對(duì)話(huà)框中點(diǎn)取【水平方式】 ，選取外圓的邊，點(diǎn)取【圓弧中心】按鈕，如圖 4.21 所示，單擊【確定】按鈕，選取鍵槽沿 Y軸的中心線(xiàn)，輸入數(shù)值為，生成如圖 4.22 所示的鍵槽圖形。19 圖 4.19 圖 4.20 圖 4.21 圖 4.224.2.5 打孔1) 執(zhí)行【插入】/【基準(zhǔn)/點(diǎn) D】/【基準(zhǔn)平面】點(diǎn)取按某一距離的圖標(biāo)，點(diǎn)取固定方式為 X-Z 平面，在【偏置】對(duì)話(huà)框中填入偏置距離為，單擊【確定】24mm按鈕，所創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面如圖 4.23 所示。2）執(zhí)行【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【孔】命令，在彈出的對(duì)話(huà)框中填入數(shù)據(jù)如圖4.24

36、所示，選取上一步驟創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面，然后選擇定位方式為水平定位方式，選取軸套的外圓表面為為水平參考，點(diǎn)取左端的外圓為定位基準(zhǔn)，在彈出的對(duì)話(huà)框中輸入數(shù)值為，如圖 4.25 所示，單擊【確定】按鈕，生成的孔如圖 4.26 所示。92mm北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文21 圖 4.23 圖 4.24 圖 4.25 圖 4.264.2.6 倒角操作1) 執(zhí)行【插入】/【設(shè)計(jì)特征】/【倒斜角】 ，偏置，角度 45，填入數(shù)據(jù)如1mm圖 4.27 所示。單擊【確定】按鈕，生成的圖形如圖 4.28 所示。圖 4.27北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文22圖 4.28在本章節(jié)中主要運(yùn)用了 UG 的特征操作功能、草圖功能，軸套的外圓輪廓主

37、要是通過(guò)成形特征完成的，通過(guò)繪制內(nèi)花鍵的草圖，對(duì)草圖進(jìn)行拉伸除料，完成花鍵的建模，在完成鍵槽的操作前，最重要的是建立基準(zhǔn)平面，然后定位，對(duì)孔的操作也是一樣，通過(guò)本章，使我對(duì) UG 的興趣更加濃厚，對(duì) UG 也越來(lái)越了解了。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文23第 5 章 軸的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5.1 軸的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定5.1.1 軸概述軸是組成機(jī)器的重要零件之一，軸的主要功用是支承旋轉(zhuǎn)零件、傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。軸的分類(lèi)：1、按照軸線(xiàn)形狀分類(lèi)：軸可分為直軸、曲軸和軟軸直軸：直軸按外形不同可分為光軸、階梯軸及一些特殊用途的軸如凸輪軸、花鍵軸、蝸桿軸及齒輪軸等。曲軸：曲軸是內(nèi)燃機(jī)、曲柄壓力機(jī)等機(jī)器上的專(zhuān)用零件，用

38、以將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或作相反轉(zhuǎn)變。軟軸：軟軸主要用于傳動(dòng)軸線(xiàn)不在同一直線(xiàn)或工作時(shí)彼此有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的空間傳動(dòng)，也可用于受連續(xù)振動(dòng)的場(chǎng)合，以緩和沖擊。2、按照所受載荷性質(zhì)分類(lèi)：軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸。心軸：用來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件，只承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩。例：鐵路機(jī)車(chē)輪軸（旋轉(zhuǎn)心軸） 。 傳動(dòng)軸：主要用于傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩，或所承受的彎矩很小的軸。轉(zhuǎn)軸：機(jī)器中最常見(jiàn)的軸，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為軸。工作時(shí)既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩。軸類(lèi)零件的材料，常用 45 鋼；對(duì)于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸，可選用 40Cr 等合金結(jié)構(gòu)鋼；精度較高的軸，可選用軸承鋼 GCr15 和彈簧鋼 65Mn 等，也可選用球，墨鑄鐵；對(duì)于高轉(zhuǎn)

39、速、重度較高的軸，可選用 20CrMnTi、20Mn2B、20Cr 等低碳合金鋼或 38CrMoAl 氮化鋼。在這里，選 45 鋼作為軸的材料。軸類(lèi)零件最常用的毛坯圓棒料和鍛件；有些大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過(guò)加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，從而獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度，故一般比較重要的軸，多采用鍛件，在這里我選擇鍛造的棒料毛坯。 在對(duì)零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行制訂之前，應(yīng)首先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。其主要內(nèi)容包括：1）分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求。2）分析零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文24等。3）分析零件的材質(zhì)

40、、熱處理及機(jī)械加工的工藝性。軸是機(jī)器中的一個(gè)重要傳輸動(dòng)力的零件，屬于典型的軸類(lèi)零件。其形狀及結(jié)構(gòu)如圖 5.1 和 5.2 所示: 圖 5.1 軸的零件簡(jiǎn)圖圖 5.2 軸的三維圖樣從圖 5.1 可知，圖的左端和右端有倒角，均為，兩邊有鍵槽，鍵槽的長(zhǎng)為0.5C，深度為。外圓的公差為，表面有粗糙度要32mm8mm3mm0-0.1325mm0.13mm求表面粗糙度為；外圓的公差為，表面mRa8 . 0=0.0065-0.006525mm( 0.00650.0065)mm粗糙度為；外圓的公差為，表面粗糙度mRa8 . 0=0.0065-0.006530mm( 0.00650.0065)mm為；的外圓公差

41、為，鍵槽有對(duì)稱(chēng)度要求，基準(zhǔn)為 AmRa8 . 0=0-0.2824mm0.28mm和 B，圖中以的外圓與的外圓公共軸線(xiàn)為基準(zhǔn)，作為裝配要求，0-0.1325mm0-0.1325mm加工零件的其它外圓基準(zhǔn)，外圓，外圓，外圓，0-0.1325mm0.0065-0.006525mm0.0065-0.006530mm外圓的不同心度允差為，零件采用材料為 45 號(hào)鋼在加工過(guò)程中0-0.2824mm0.02mm北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文25有調(diào)質(zhì)的要求，這樣有利于改善零件的加工綜合性能，故加工過(guò)程中應(yīng)適時(shí)轉(zhuǎn)序。5.2 確定毛坯毛坯的種類(lèi)和質(zhì)量對(duì)零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料消耗以及加工成本都有密切關(guān)系。毛坯的選擇應(yīng)

42、以生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等幾方面綜合考慮。在制訂工藝規(guī)程時(shí)，合理選擇毛坯不僅影響到毛坯本身的制造工藝和費(fèi)用，而且對(duì)零件機(jī)械加工工藝、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性也有很大的影響。由于零件屬于軸類(lèi)，用來(lái)傳遞動(dòng)力的要求有較好的韌性，加上徑向尺寸變化較大，故采用鍛件最為適宜，鍛件的毛坯余量選擇單邊為,相比棒料而言減少了3mm加工余量。零件采用的是 45 鋼，具有較好綜合機(jī)械性能。為了提高生產(chǎn)率，降低成本，故在中批量生產(chǎn)中采用模鍛制造毛坯，選料總長(zhǎng)為。如圖 5.3 所示：250mm圖 5.3 毛坯5.3 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析1）確定各表面的加工方法。在了解各種加工方法特點(diǎn)和掌握其

43、加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度的基礎(chǔ)上，選擇保證加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的加工方法。2）選擇定位基準(zhǔn)。根據(jù)粗、精基準(zhǔn)選擇原則合理選定各工序的定位基準(zhǔn)。3）制訂工藝路線(xiàn)。在對(duì)零件進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，劃分零件粗、半精、精加工階段，并確定工序集中與分散的程度，合理安排各表面的加工順序，從而制訂出零件的機(jī)械加工工藝路線(xiàn)。對(duì)于比較復(fù)雜的零件，可以先考慮幾個(gè)方案，分析比較后，北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文26再?gòu)闹羞x擇比較合理的加工方案。由零件圖可知，該零件的材料為 45 鋼，毛坯為鍛件，由于 45 鋼有良好的切削加工性，加工時(shí)不會(huì)出現(xiàn)難加工現(xiàn)象。模鍛毛坯表面光滑，余量分部均勻，不會(huì)產(chǎn)生打刀現(xiàn)象，由于毛坯是鍛件，在加工前應(yīng)

44、經(jīng)正火處理改善加工性能后再進(jìn)行加工。由圖 5.1 可知該零件為回轉(zhuǎn)體的軸類(lèi)零件。零件的長(zhǎng)徑之比較小，說(shuō)明此零件不屬于細(xì)長(zhǎng)軸則剛性較好，因此在加工時(shí)不用采取(/290/34 15)L d =16. 0frmm/20. 0。0.20/fmm r=3）切削速度 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)查得，由推算出機(jī)cvmin/120mvc=cv床轉(zhuǎn)速min/1091min/3514. 312010001000rrdvnwc=根據(jù)車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列，取則實(shí)際切削速度為：min/1200rn =min/88.131min/100012003514. 31000mmndvwc還是取min/130mvc故，得出精車(chē)工步切削用

45、量如表 5.2：表 5.2 精車(chē)切削用量切削速度（）/ minm進(jìn) 給 量()/mm r背吃刀量 ()mm車(chē)左端面130手動(dòng)1車(chē)外形1300.20.5車(chē)右端面1300.51因?yàn)榫?chē)工步和的取值均不大，在通常條件下，可不校核機(jī)床功率和機(jī)床paf進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。切削用量加工內(nèi)容切削用量加工內(nèi)容北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文295.5.3 確定銑鍵槽時(shí)的切削用量1）背吃刀量 pa7pamm=2）進(jìn)給量 根據(jù)圖示要求，和機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)，選取進(jìn)給量fmin/60mmf =3）切削速度 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)查得cvmin/24mvc=故，得出銑鍵槽時(shí)的切削用量選擇如表 5.3：表 5.3 銑削切削用量切削速度（）/

46、 minm進(jìn)給量()/ minmm背吃刀量 （）mm銑鍵槽246075.5.4 確定磨削時(shí)的切削用量1）背吃刀量 pa0.1pamm=2）進(jìn)給量 根據(jù)圖示要求，和機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)，選取進(jìn)給量fmin/120mmf =3）切削速度 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)查得cvsmvc/35=故，得出銑鍵槽時(shí)的切削用量選擇如表 5.4：表 5.4 磨削切削用量5.6 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定方法有引用法、查表法和分析計(jì)算法。根據(jù)加工過(guò)程零件的加工余量大小對(duì)零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本均有較大的影響，加工余量過(guò)大，不僅增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量，降低了生產(chǎn)率，而且增加材料，工具和電能等的消耗，從而

47、增加成本。若零件的加工余量過(guò)小，零件在加工過(guò)程中不能保證消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至出現(xiàn)產(chǎn)品不合格。由零件圖分析可知零件采用 45 鋼，由于零件徑向尺寸變化大，又是成批量生產(chǎn)，采用金屬模鍛，獲得毛坯切削速度（）/ minm進(jìn)給量(/ minmm背吃刀量 （）mm磨削三處mRa8 . 0的外圓35/m s1200.1切削用量加工內(nèi)容切削用量加工內(nèi)容北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文30表面比較規(guī)則，所以零件毛坯單邊余量為，毛坯總長(zhǎng)度為，零件精度高，3mm296mm表面粗糙度最小數(shù)值為，最終加工采用磨削，加工工藝路線(xiàn)為“粗mRa8 . 0=精銑磨” 。根據(jù)引用法定該零件的工序尺寸。5.7 機(jī)械加工過(guò)程5

48、.7.1 確定加工方法根據(jù)圖 5.1 及以上分析可知，為了確定加工方法如下：1）粗車(chē)時(shí)以?shī)A緊一端并找正車(chē)端面中心即可，打中心孔，調(diào)頭夾緊另一端并找正車(chē)端面中心即可，打中心孔。以?xún)身敿舛ㄎ谎b夾，零件上的倒角和退刀槽在本工序中加工完成，車(chē)所有外圓留好余量為精車(chē)工序做好準(zhǔn)備準(zhǔn)備。2）精車(chē)時(shí)以頂尖和錐棒定位裝夾，車(chē)部外圓至圖紙尺寸要求，其余外圓車(chē)至為下一工序準(zhǔn)備尺寸要求。外圓尺寸加工至磨工序準(zhǔn)備尺寸要求。3）銑削工序中運(yùn)用 V 型塊定位夾緊，銑鍵槽至圖紙尺寸要求。4）磨削工序中以頂尖和錐棒定位裝夾，磨和的外圓至圖紙尺寸24mm25mm要求，以外圓定位夾緊，夾緊時(shí)需墊銅片已免夾壞外圓表面，磨圖紙要求的3

49、4mm外圓至圖紙尺寸要求。5.7.2 機(jī)床選擇CA6140 型機(jī)車(chē)的尾座上能安裝頂尖、各種加工孔的刀具。機(jī)床上能加工最大直徑為，在刀架上加工最大直徑為，主軸可通過(guò)的棒料直徑為，400mm210mm48mm工藝范圍大可車(chē)內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、車(chē)端面、拉槽、切槽、切斷等。則從零件圖可知零件是回轉(zhuǎn)體，而零件最大直徑為，總長(zhǎng)度，在零件加工最40mm296mm大外圓為,而加工的外圓有， ，所以選擇 CA614034mm29mm25mm24mm車(chē)床能完成外圓、端面、退刀槽和倒角的加工。使工序集中、生產(chǎn)率高。X52 型銑床工作臺(tái)寬度為，長(zhǎng)度為，銑刀安裝在主軸上，工件320mm1325mm在垂直于銑刀軸線(xiàn)方向

50、的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的切削加工方式，銑床性能的提高，于是可采用較大的切削用量進(jìn)行切削加工，使生產(chǎn)效率得到提高?？梢糟娤麈I槽，花鍵，直槽等。零件是銑削軸上鍵槽,所以選擇 X52 銑床。mm8M1432A 萬(wàn)能磨床屬于普通精度級(jí)，加工精度可達(dá) IT6IT7，而磨削最大外圓直徑為，能加工最大長(zhǎng)度為，內(nèi)孔磨削范圍為，內(nèi)孔最320mm2000mm30100mm大磨削長(zhǎng)度為，則零件有外圓、內(nèi)孔、端面要進(jìn)行磨削，都能在 M1432A 磨125mm床完成，則零件要經(jīng)磨削外圓有、，則軸的端面0-0.1325mm0-0.2124mm0.065-0.06530mm也要進(jìn)行磨削，所以選用 M1432A 磨床使工序集中，在一臺(tái)機(jī)

51、床上完成能減少搬運(yùn)，北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文31節(jié)約時(shí)間和成本。5.7.3 刀具選擇刀具的切削性能主要是用刀具材料的性能和刀具幾何參數(shù)兩方面決定的。刀具的幾何參數(shù)的選擇是否合理對(duì)切削力、切削溫度及刀具磨損有顯著影。選擇刀具時(shí)不僅要考慮刀具的參數(shù)，還要綜合考慮工件的材料、刀具材料、刀具類(lèi)型及其他加工條件（如切削用量、工藝系統(tǒng)的剛性及機(jī)床功率等）的影響。由于零件材料為 45 號(hào)鋼，屬于強(qiáng)度和塑性較好材料，零件采用鍛件毛坯。粗加工時(shí)進(jìn)給量和背吃刀量較大，為了減小切削變形，提高刀具耐用度，選擇較小前角為 1015。精加工時(shí)，選擇的背吃刀量和進(jìn)給量較小，切削力小，為了使刃口鋒利，保證加工質(zhì)量，可選取較大的前

52、角為 1520。后角主要根據(jù)切削厚度大小選擇，粗加工時(shí)進(jìn)給量和切削厚度較大，后角取小值為 57，精加工時(shí)進(jìn)給量和切削厚度較小，后角取大值 68。副偏角減小會(huì)增加副切削刃與已加工表面的接觸長(zhǎng)度，能減小表面粗糙度數(shù)值，并能提高刀具耐用度，但過(guò)小的副角會(huì)引起振動(dòng)，所以取 1015。粗加工中刃傾角應(yīng)選負(fù)值，精加工中刃傾角應(yīng)選正值。則刀具的前刀面型式為正前角曲面倒棱型，能粗加工或精加工塑性材料的刀具。粗車(chē)加工零件的端面和倒角可選用主偏角為 45，副偏角為 15，由于車(chē)端面的粗加工和精加工都由一把車(chē)刀完成則前角為 15，后角為 6，刃傾角可取負(fù)值為-3的 45YT15 彎頭車(chē)刀。零件為階梯軸則粗車(chē)加工時(shí)選

53、用主偏角為 90、副偏角為 10、前角為 10、后角為 5，由于是粗車(chē)刃傾為負(fù)取-3 的 90YT15 外圓車(chē)刀。半精車(chē)加工時(shí)選用主偏角為 90、副偏角為 15、前角為 20、后角為 8，在精加工中刃傾角為正取 5的 90YT15 外圓車(chē)刀。零件上有鍵槽需要進(jìn)行銑削，而鍵槽銑刀與立銑刀相似，不同的是它周?chē)挥袃蓚€(gè)螺旋刀齒，其端面刀齒的刀刃延伸至中心，因此在銑削兩端不通的鍵槽時(shí)，可以作適量的軸向進(jìn)給。由零件圖可知軸上鍵槽為，所以選取的銑8mm8mm刀。5.7.4 量具選擇游標(biāo)卡尺測(cè)量精度較高的工件，測(cè)量工件外徑，長(zhǎng)度，寬度、高度鍵槽長(zhǎng)度、鍵槽深度，孔內(nèi)徑。則零件需要測(cè)量尺寸有、0-0.1325m

54、m0-0.2124mm， , 的外圓，加工中的各個(gè)個(gè)工序尺寸，所以選擇0.065-0.06530mm34mm29mm游標(biāo)卡尺。200 0.02mm北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文32千分尺測(cè)量精度較高的工件，測(cè)量工件外徑，長(zhǎng)度，寬度、孔內(nèi)徑。選擇5公法線(xiàn)千分尺、25外徑千分尺和毫米卡尺用于測(cè)50mm50mm400 0.05mm量磨削外圓尺寸、的外圓尺寸，鍵0-0.1325mm0-0.2124mm0.065-0.06530mm8H9mm槽綜合量規(guī)測(cè)量鍵槽，達(dá)到測(cè)量尺寸要求。零件的多處外圓有同軸度要求，外圓的臺(tái)階面有跳動(dòng)要求，即表面的粗糙度，則可選取百分表和千分表。mRa8 . 05.8 確定各工序的時(shí)間定額

55、單件小批量生產(chǎn)廠(chǎng)，切削用量多由操作者自行決定，機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片中一般不作明確規(guī)定。在中批，特別是在大批量生產(chǎn)廠(chǎng)，為了保證生產(chǎn)的合理性和節(jié)奏的均衡，則要求必須規(guī)定切削用量，并不得隨意改動(dòng)。時(shí)間定額式在一定生產(chǎn)條件下規(guī)定完成一道工序所需要的時(shí)間消耗量。它是安排生產(chǎn)計(jì)劃，計(jì)算零件成本和企業(yè)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算的重要依據(jù)之一。合理確定時(shí)間定額能促進(jìn)工人生產(chǎn)技能的提高和推動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展，因此，確定時(shí)間定額藥防止過(guò)緊和過(guò)松兩種傾向，應(yīng)該按平均先進(jìn)水平來(lái)確定，并隨著生產(chǎn)水平發(fā)展不斷改善。5.8.1 時(shí)間定額的組成1.基本時(shí)間jt直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、性能和相對(duì)位置關(guān)系所消耗的時(shí)間稱(chēng)為基本時(shí)間。對(duì)切削加工、磨

56、削加工而言，基本時(shí)間就是去除加工余量所花費(fèi)的時(shí)間，可按下式計(jì)算 infllltj21求得。公式中， 為螺紋有效長(zhǎng)度；(13)，(23)，為工件螺紋螺距；為l1l =p2l =ppn工件或絲錐的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)； 為使用絲錐的數(shù)量；為絲錐或工件回程的每分鐘轉(zhuǎn)i0n數(shù)。2.輔助時(shí)間的計(jì)算ft為實(shí)現(xiàn)基本工藝工作所作各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，稱(chēng)為輔助時(shí)間；例如，裝卸工件、開(kāi)停機(jī)床、改變切削用量、測(cè)量加工尺寸、引進(jìn)或退回刀具等動(dòng)作所花費(fèi)的時(shí)間。確定輔助時(shí)間的方法與零件生產(chǎn)類(lèi)型有關(guān)。在大批大量生產(chǎn)中，為使輔助時(shí)間規(guī)定得合理，須將輔助動(dòng)作進(jìn)行分解，然后通過(guò)實(shí)測(cè)或者查表求得各分解動(dòng)作時(shí)間，再累計(jì)相加；在中小批生產(chǎn)中

57、，一般用基本時(shí)間的百分比進(jìn)行估算。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文33基本時(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱(chēng)為作業(yè)時(shí)間。3.其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于本次設(shè)計(jì)為套筒的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的 2%7%，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的btxt2%4%，本設(shè)計(jì)均取為 3%。4.單件時(shí)間的計(jì)算本工序的單件時(shí)間為上訴各項(xiàng)之和5.9 填寫(xiě)工藝文件將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)工藝卡片中，卡片分為機(jī)械加工工藝過(guò)程卡（表 5.5）

58、和機(jī)械加工工序卡（見(jiàn)附件）前后兩部分。表 5.5 軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容工藝裝備1下料棒料40250mmmm鋸床2鍛造鍛造尺寸為單邊余量3mm3熱處理正火4粗車(chē)車(chē)兩端端面，達(dá)到長(zhǎng)度為，夾一端290mm粗車(chē)的外圓表面，長(zhǎng)度為，車(chē)端31mm55mm面見(jiàn)平即可。車(chē)的外圓表面，長(zhǎng)度為40mm，粗車(chē)的外圓表面，長(zhǎng)度為173mm35mm，粗車(chē)的外圓表面，長(zhǎng)度為15mm31mm，背吃刀量為，加工退刀槽和倒角47mm0.5 45CA61405粗車(chē)反向裝夾，加工倒角0.5 45CA61406熱處理調(diào)質(zhì) 2832HRC7半精車(chē)采用兩頂尖裝夾工件，上卡箍，車(chē)，26mm，的外圓表面，背35mm

59、30mm26mm吃刀量為0.4mmCA61408劃線(xiàn)劃鍵槽線(xiàn)832mmmm9銑以圓定位裝夾銑鍵槽，34mm832mmmm（注意外圓加工余量）保證鍵槽與外圓軸心線(xiàn)的平行度和對(duì)稱(chēng)度0-0.1325mmX52、專(zhuān)用銑床夾具10鉗修毛刺11磨采用兩頂尖和心軸 C 定位精磨各外圓至尺寸要求、0-0.1325mm0-0.2124mm0.065-0.06530mmM1432、心軸jfbxTdjtttt=+北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文3412按照?qǐng)D樣檢查各部分尺寸精度13涂油入庫(kù)5.10 工藝分析1）在安排加工工序時(shí)，應(yīng)將粗，精加工分開(kāi)，以減少切削應(yīng)力對(duì)加工精度的影響。并在調(diào)質(zhì)處理前進(jìn)行粗加工，調(diào)質(zhì)處理后進(jìn)行半精加工

60、和磨。2）工序 4 粗車(chē)外圓時(shí)，可以采用專(zhuān)用心軸。3）工序 8 以后，在采用中心架托夾工件外圓時(shí)，由于鍵槽的影響，這時(shí)應(yīng)配做一套筒配合中心架的裝夾，以保證工件旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不發(fā)生震動(dòng)。4）加工鍵槽時(shí)，應(yīng)在夾具上設(shè)置對(duì)稱(chēng)度測(cè)量基準(zhǔn)，在加工對(duì)刀時(shí)，可邊對(duì)刀邊測(cè)量，以保證鍵槽對(duì)外圓軸心線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)度。8mm25mm5）各個(gè)外圓的圓柱度檢驗(yàn)，可將工件外圓放置在標(biāo)準(zhǔn) V 形塊上（V 形塊放在標(biāo)準(zhǔn)平板上） ，用百分表測(cè)量出外圓點(diǎn)的圓柱度值，然后再算出圓柱度值（圖 5.4） 。也可以采用偏擺儀方法，先測(cè)出工件的圓柱度值，然后計(jì)算出圓柱度值。圖 5.4 在 V 形塊上檢測(cè)工件的圓度值6）鍵槽對(duì)稱(chēng)度的檢驗(yàn)，采用鍵槽對(duì)稱(chēng)