軸幾何精度設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)個(gè)大作業(yè)

1、北京交通大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)研究性教課訓(xùn)練載體1-1班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：研究性訓(xùn)練載體1-1：車床傳動(dòng)軸的幾何精度設(shè)計(jì)問(wèn)題提出部件的幾何精度直接影響部件的使用性能，而部件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不同樣；即即是配合表面，其工作性質(zhì)不一樣，提出進(jìn)度要求及公差項(xiàng)目也不同樣，針對(duì)車床傳動(dòng)軸進(jìn)行幾何精度設(shè)計(jì)。專題研究的目的1）理解部件幾何精度對(duì)其使用性能的影響；2）依據(jù)部件不一樣表面的工作性質(zhì)及要求提出相應(yīng)的公差要求；3）掌握正確的部件公差標(biāo)明方法；4）掌握部件的幾何精度設(shè)計(jì)方法；研究?jī)?nèi)容達(dá)成圖1所示傳動(dòng)軸部件的幾何精度設(shè)計(jì)。1）對(duì)軸上各部分的作用進(jìn)行剖析研究；2）對(duì)部件各表面主要部分的技術(shù)

2、要求進(jìn)行剖析研究；3）依據(jù)部件不一樣表面的工作性質(zhì)及要求，提出相應(yīng)的公差項(xiàng)目及公差值；包含傳動(dòng)軸的尺寸精度設(shè)計(jì)、形狀精度設(shè)計(jì)、地點(diǎn)精度設(shè)計(jì)及表面粗拙度。4）把公差正確的標(biāo)明在部件圖上。圖1傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)過(guò)程4.1軸上各部分的作用剖析及主要技術(shù)要求剖析與設(shè)計(jì)車床傳動(dòng)軸連結(jié)于電機(jī)與主軸箱車輪間，用于傳動(dòng)。所以，作為傳達(dá)力矩的重點(diǎn)部件，為保證力矩傳遞的安穩(wěn)性，要求傳動(dòng)軸整體有較高的同軸度。兩頭的圓柱面與軸承內(nèi)圈配合，表面要求較高。要求其與配合件之間配合性質(zhì)穩(wěn)定、靠譜，故表面粗拙度的數(shù)值應(yīng)取較小值，同時(shí)該數(shù)值還應(yīng)和尺寸公差相協(xié)調(diào)，采納Ra值不大于1.6um。軸肩的地點(diǎn)是為了便于軸與軸上部件的裝置，是止推面

3、，起定位作用。軸肩表面既不是配合面，與相連的部件也沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從加工經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，選用Ra值不大于3.2um。鍵槽經(jīng)過(guò)與鍵配合實(shí)現(xiàn)扭矩的傳達(dá)，保證連結(jié)靠譜。鍵槽側(cè)面是鍵的配合表面，底面為非配合表面。依據(jù)一般平鍵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)側(cè)面選用Ra值不大于3.2um，底面選用Ra值不大于6.3um。砂輪越程槽與退刀槽為工藝設(shè)計(jì)。其表面為非工作表面，從經(jīng)濟(jì)性和表面雅觀出發(fā)，選用Ra值不大于12.5um，并以“其余”要求標(biāo)明在圖樣中。4.2軸基本尺寸設(shè)計(jì)(1)17的圓柱面與軸承過(guò)渡配合，采納基孔制，上偏差取+0.012下偏差取+0.001。(2)鍵槽所在24的圓柱面為過(guò)渡配合，上偏差取+0.015下偏差取+

4、0.002。兩頭17圓柱面有倒角C1，鍵槽上偏差0，下偏差-0.036。4.3表面粗拙度設(shè)計(jì)(1)17的軸表面因?yàn)橐c軸承配合，所以表面粗拙度要求為1.6。(2)中間的24圓柱面，圓柱面承受載荷較大且屬于摩擦面，表面粗拙度要求3.2鍵槽所在側(cè)面為工作面，所以表面粗拙度要求為3.2。32的軸端面因?yàn)樵谂c其余部件配合時(shí)，可能有互相轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)計(jì)粗拙度要求為3.2。軸肩為了便于軸與軸上部件的裝卸，表面粗拙度要求1.6。4.4形狀地點(diǎn)精度設(shè)計(jì)關(guān)于17的兩個(gè)面為了與軸承獲取更好的配合，按照包含要求，圓柱度公差為0.008mm兩個(gè)鍵槽用于實(shí)現(xiàn)扭矩傳輸，所以其關(guān)于AB兩個(gè)基準(zhǔn)面的對(duì)稱度公差為0.03mm.兩頭圓

5、柱面及軸肩和有鍵槽的圓柱表面有圓跳動(dòng)要求，為便于檢測(cè)采納徑向圓跳動(dòng)0.02mm軸整體有較高的同軸度，同軸度公差為0.02mm尺寸標(biāo)明如圖2.車床傳動(dòng)軸部件圖幾何精度設(shè)計(jì)所示。圖2車床傳動(dòng)軸部件圖北京交通大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)研究性教課訓(xùn)練載體1-2班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：研究性訓(xùn)練載體1-2：車床傳主軸箱齒輪的幾何精度設(shè)計(jì)問(wèn)題提出部件的幾何精度直接影響部件的使用性能，而部件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不同樣；即即是配合表面，其工作性質(zhì)不一樣，提出進(jìn)度要求及公差項(xiàng)目也不同樣，針對(duì)車床主軸箱齒輪進(jìn)行幾何精度設(shè)計(jì)。專題研究的目的1）理解部件幾何精度對(duì)其使用性能的影響；2）依據(jù)部件不一樣表面的工作性

6、質(zhì)及要求提出相應(yīng)的公差要求；3）掌握正確的部件公差標(biāo)明方法；4）掌握部件的幾何精度設(shè)計(jì)方法；研究?jī)?nèi)容達(dá)成圖1所示齒輪部件的幾何精度設(shè)計(jì)。1）對(duì)部件各表面主要部分的技術(shù)要求進(jìn)行剖析研究；2）依據(jù)部件不一樣表面的工作性質(zhì)及要求，提出相應(yīng)的公差項(xiàng)目及公差值；包含齒輪的尺寸精度設(shè)計(jì)、形狀精度設(shè)計(jì)、地點(diǎn)精度設(shè)計(jì)及表面粗拙度。3）把公差正確的標(biāo)明在部件圖上。圖1齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程4.1尺寸設(shè)計(jì)（1）為保證齒輪嚙合時(shí)存在頂隙，在齒頂圓直徑采納上偏差為零的設(shè)計(jì)，公差為IT11，查表得下偏差為0.22。（2）為保證孔與軸的小過(guò)盈配合40孔公差為IT7，采納基孔制，下偏差為0，查表得上偏差為0.025。（3）為保證便于

7、裝置及裝置精準(zhǔn)，齒輪轂空端面倒角C1。4.2表面粗拙度設(shè)計(jì)（1）齒輪的工作表面為齒面。要保證傳動(dòng)的安穩(wěn)性，同時(shí)減小摩擦等要求，齒面應(yīng)采納部件較高的表面粗拙度要求，即選擇Ra0.4。（2）主軸箱齒輪與主軸為過(guò)盈配合，且其孔的內(nèi)表面為摩擦表面，應(yīng)采納高的表面粗拙度要求。選擇Ra1.6。（3）齒輪兩頭面的運(yùn)動(dòng)精度要求不高，應(yīng)選擇Ra6.3。（4）齒輪外圓表面為非工作面，依據(jù)教材表5-6介紹值，選擇其表面粗拙度為Ra6.3。4.3形狀地點(diǎn)精度設(shè)計(jì)為了便于檢測(cè)，齒輪兩頭面采納跳動(dòng)公差中的端面圓跳動(dòng)0.018。這樣同時(shí)保證了端面與軸線的垂直度要求與齒輪軸向的圓柱度要求。尺寸標(biāo)明如圖2.車床主軸箱齒輪部件圖

8、幾何精度設(shè)計(jì)所示。圖2車床主軸箱齒輪部件圖北京交通大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)研究性教課訓(xùn)練載體2-1班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：研究性訓(xùn)練載體2-1：車床傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)問(wèn)題提出部件的幾何精度直接影響部件的使用性能，而機(jī)械加工工藝過(guò)程擬訂的能否合理將直接影響部件的加工精度。針對(duì)車床傳動(dòng)軸，應(yīng)用所學(xué)的機(jī)械制造基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行一次加機(jī)械工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的綜合性工程應(yīng)用訓(xùn)練。專題研究的目的1）掌握部件主要部分技術(shù)要求的剖析方法；2）掌握部件資料的選擇方法和確立毛坯的制備方法及工藝；3）掌握工藝剖析方法；4）掌握定位基準(zhǔn)的選擇方法；5）掌握擬訂出合理的部件加工次序的原則和方法；（6）掌握擬訂出合理的部件加工路線的

9、方法。研究?jī)?nèi)容圖1所示為車床的傳動(dòng)軸，軸上開(kāi)有鍵槽用來(lái)安裝齒輪以傳達(dá)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，兩頭是安裝轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的支承軸頸。達(dá)成該傳動(dòng)軸部件的機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)。工藝設(shè)計(jì)的詳細(xì)內(nèi)容包含：（1）進(jìn)行部件主要部分的技術(shù)要求剖析研究；（2）確立傳動(dòng)軸的資料、毛坯的制備方法及工藝、熱辦理工藝；（3）進(jìn)行加工工藝剖析；（4）確立定位基準(zhǔn)；（6）擬訂傳動(dòng)軸的加工次序；（6）擬訂傳動(dòng)軸的加工路線；圖1傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)過(guò)程4.1部件主要部分的技術(shù)要求剖析（1）本部件是傳動(dòng)軸，傳動(dòng)過(guò)程中只傳達(dá)轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩，能夠經(jīng)過(guò)熱辦理方法提升軸的耐磨性和抗疲憊強(qiáng)度。（2）此傳動(dòng)軸的形狀簡(jiǎn)單，屬于對(duì)稱部件，同時(shí)階梯軸極少，并且各段直徑相差不

10、太大。（3）軸上需磨削的軸段都設(shè)計(jì)出了砂輪越程槽，并且砂輪越程槽都是一致大小的。（4）傳動(dòng)軸上的各個(gè)鍵槽開(kāi)在同一母線的地點(diǎn)上，便于加工。鍵槽和齒輪經(jīng)過(guò)與鍵配合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳達(dá)。（5）軸端設(shè)有倒角，以便于裝置，并且軸肩高度不阻礙部件的拆卸。（6）此傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)成兩頭小中間大的形狀，便于部件從兩頭裝拆。（7）17圓柱表面為支撐軸頸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承相當(dāng)合，對(duì)其要求圓柱度公差及可控制橫剖面和軸剖面內(nèi)的各樣形狀偏差。（8）24圓柱面要與齒輪配合，為保證其安穩(wěn)性和減少噪音，對(duì)其表面有徑向全跳動(dòng)的要求。（9）24和32軸段處的軸肩用于定位，防備其端面圓跳動(dòng)產(chǎn)生偏愛(ài)。（10）軸上鍵槽有對(duì)稱度要求，一般來(lái)說(shuō)鍵槽都有對(duì)稱

11、度公差。4.2確立傳動(dòng)軸的資料、毛坯的制備方法及工藝、熱辦理工藝（1）采納資料為45鋼，因?yàn)榇塑嚧矀鲃?dòng)軸是一般的階梯軸，并且各階梯的直徑相差小，則能夠直接以熱軋圓柱棒料做毛坯。（2）采納調(diào)質(zhì)和表面淬火的熱辦理工藝。4.3進(jìn)行加工工藝剖析（1）傳動(dòng)軸大多是展轉(zhuǎn)表面，主假如采納車削和外圓磨削。（2）該傳動(dòng)軸加工區(qū)分為三個(gè)加工階段，粗車，半精車，粗精磨各處外圓。各加工階段大概以熱辦理和銑鍵槽為界。4.4確立定位基準(zhǔn)（1）此傳動(dòng)軸是精度要求高的軸類部件，所以先以毛坯外圓為粗基準(zhǔn)，加工兩頭面及中心孔，再以中心孔定位達(dá)成各表面的粗加工；（2）精加工開(kāi)始先再修整中心孔，以提升軸在精加工時(shí)的定位精度，再以中心

12、孔為精基準(zhǔn)加工外圓。4.5擬訂傳動(dòng)軸的加工次序（1）外圓表面加工次序應(yīng)為，先加工大直徑外圓，而后再加工小直徑外圓，以毛坯外圓為粗基準(zhǔn)，加工兩頭面及中心孔，再以中心孔定位達(dá)成各表面的粗加工。（2）軸上的鍵槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車或粗磨以后，精磨外圓以前。（3）為了改良工件資料的力學(xué)性質(zhì)而進(jìn)行的熱辦理工藝調(diào)質(zhì)、表面淬火往常安排在粗加工以后、精加工以行進(jìn)行。4.6擬訂傳動(dòng)軸的加工路線車端面和鉆中心孔粗車半精車調(diào)質(zhì)表面淬火粗磨銑鍵槽精磨外圓去毛刺車床傳動(dòng)軸的機(jī)械加工工藝路線序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1車端面和鉆中心孔毛坯表面面2粗車32、24、17，臺(tái)階面中心孔3半精車32、24、17，臺(tái)階面中心孔4調(diào)質(zhì)

13、5表面淬火6粗磨32、24、17，臺(tái)階面中心孔7銑鍵槽中心孔8精磨32、24、17，臺(tái)階面中心孔9去毛刺部件圖圖2車床傳動(dòng)軸部件圖北京交通大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)研究性教課訓(xùn)練載體2-2班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：研究性訓(xùn)練載體2-2：車床主軸箱齒輪機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)問(wèn)題提出部件的幾何精度直接影響部件的使用性能，而機(jī)械加工工藝過(guò)程擬訂的能否合理將直接影響部件的加工精度。針對(duì)車床主軸箱齒輪，應(yīng)用所學(xué)的機(jī)械制造基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行一次加機(jī)械工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的綜合性工程應(yīng)用訓(xùn)練。專題研究的目的1）掌握部件主要部分技術(shù)要求的剖析方法；2）掌握部件資料的選擇方法和確立毛坯的制備方法及工藝；3）掌握工藝剖析方法；4）掌握定位基

14、準(zhǔn)的選擇方法；5）掌握擬訂出合理的部件加工次序的原則和方法；6）掌握擬訂出合理的部件加工路線的方法。研究?jī)?nèi)容圖1所示為車床的一根傳動(dòng)軸車床主軸箱齒輪，達(dá)成該齒輪部件的機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)。工藝設(shè)計(jì)的詳細(xì)內(nèi)容包含：（1）進(jìn)行部件主要部分的技術(shù)要求剖析研究；（2）確立車床主軸箱齒輪的資料、毛坯的制備方法及工藝、熱辦理工藝；（3）進(jìn)行加工工藝剖析；（4）確立定位基準(zhǔn)；（6）擬訂齒輪的加工次序；（6）擬訂齒輪的加工路線；圖1齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程4.1部件主要部分的技術(shù)要求剖析（1）40H7內(nèi)孔是和軸進(jìn)行配合，而后傳達(dá)轉(zhuǎn)矩的，所以有圓柱度要求。（2）70的斷面，因?yàn)橐?jīng)過(guò)軸上大的軸肩進(jìn)行定位，所以要有垂直度要求

15、，以便于控制其傳達(dá)運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向。（3）齒輪要與其余齒輪進(jìn)行配合，所以對(duì)它的齒頂圓提出徑向跳動(dòng)的要求，以便控制頂隙高度，以防卡死。關(guān)于齒面，要提升其耐磨性和疲憊強(qiáng)度。4.2確立車床主軸箱齒輪的資料、毛坯的制備方法及工藝、熱辦理工藝（1）因?yàn)辇X輪要大量量運(yùn)用，同時(shí)要傳達(dá)轉(zhuǎn)矩，要求擁有優(yōu)秀的機(jī)械性能，綜合這幾項(xiàng)要求，再考慮經(jīng)濟(jì)要素，資料采納45號(hào)鋼。（2）在齒輪工作過(guò)程中，因?yàn)樵邶X面地點(diǎn)要承受曲折載荷而不可以承受剪切應(yīng)力，所以要求其內(nèi)部雜質(zhì)散布不可以沿其工作方向。所以為了獲取優(yōu)秀的流線，毛坯采納鑄造后進(jìn)行調(diào)質(zhì)的毛坯。4.3進(jìn)行加工工藝剖析1）40H7內(nèi)孔，粗拙度要求Ra2.5m，需要粗鏜和半精鏜；2）70端面，粗拙度要求Ra5m，需要粗車和半精車；3）齒頂要求粗拙度為Ra5m，需要進(jìn)行粗車和半精車。4.4確立定位基準(zhǔn)因?yàn)辇X輪要與軸和其余的齒輪進(jìn)行配合，所以其內(nèi)孔和齒頂圓精度有較高要