機械畢業(yè)論文-聯(lián)接軸的加工工藝分析與設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題目： 聯(lián)接軸的加工工藝分析與設計 </p><p>　　院 (系)： 機電工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 機械制造及自動化 </p><p>　　姓 名：

2、 </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　二〇一三年二月二十三日</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>

3、　　畢業(yè)設計(論文)進度計劃表</p><p>　　本表作評定學生平時成績的依據之一</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　連接軸由于加工精度涉及圓柱、圓錐、圓弧、鍵槽和螺紋，加工精度和難度都很大。要克服這些問題需要使用多種的機床和不同的復雜的工藝。特別是細長軸的部分和細長軸上的鍵槽，要保證加工合格則只能使用數控銑床進

4、行精密加工。而我就從實踐的加工角度對此類加工工藝和加工方法進行具體研究，克服聯(lián)接軸加工工藝的一系列困難，找到此類加工零件的加工共同點，積累加工工藝和方法。</p><p>　　關鍵詞：精密加工 數控機床 定位基準</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The connecting shaft due to

5、 machining accuracy of cylindrical, conical, relates to the arc, and thread keyway, machining precision and great difficulty. To overcome these problems require the use of a variety of machine tools and various complex p

6、rocess. Especially the slender shaft portion and an elongated shaft keyway, must guarantee the processing of qualified only using a CNC milling machine for precision machining. And I'm from the processing point of pr

7、actice of this kind of processing tec</p><p>　　KEY WORD ：Precision finishing Numerical control machine tool NC machine tool The locating datum</p><p><b>　　目 錄</b></p><

8、p><b>　　第一章 緒 言1</b></p><p>　　第一節(jié) 通過原始材料并對零件進行工藝分析1</p><p>　　第二節(jié) 輪廓幾何要素的分析1</p><p>　　第三節(jié) 精度及技術要求分析2</p><p>　　第二章 計算零件的生產綱領與確定生產類型3</p><p&g

9、t;　　第一節(jié) 生產綱領3</p><p>　　第二節(jié) 確定生產類型3</p><p>　　第三章 選擇毛坯類型和制造方法4</p><p>　　第四章 設計零件的機械加工工藝過程6</p><p>　　第一節(jié) 定位基準的選擇6</p><p>　　第二節(jié) 確定各個表面的加工方法6</p>&

10、lt;p>　　第三節(jié) 加工順序的安排7</p><p>　　第五章 機床及工藝裝備的選擇10</p><p>　　第一節(jié) 選擇該零件加工機床應考慮的因素10</p><p>　　第二節(jié) 工藝裝備的選擇10</p><p>　　第六章 工藝的分析計算16</p><p>　　第一節(jié) 確定加工余量16&l

11、t;/p><p>　　第二節(jié) 計算工序尺寸極其公差16</p><p>　　第三節(jié) 確定切削用量18</p><p>　　第七章 數控加工程序清單20</p><p>　　第一節(jié) 外輪廓粗精車循環(huán)程序20</p><p>　　第二節(jié) 內輪廓粗精車循環(huán)程序21</p><p>　　第三節(jié) 外

12、圓柱表面上的鍵槽銑削程序22</p><p>　　第八章 填寫工藝文件23</p><p><b>　　結 論25</b></p><p><b>　　致 謝25</b></p><p><b>　　參考文獻27</b></p><p><

13、;b>　　第一章 緒 言</b></p><p>　　連接軸涉及加工的精度和難度在目前的國內加工實踐中是不容易的，本論文的目的是從實踐的加工角度對此類加工工藝和加工方法進行具體研究，希望能找到此類加工零件的加工共同點，積累加工工藝和方法。</p><p><b>　　進行零件圖的分析</b></p><p>　　第一節(jié) 通過原

14、始材料對零件進行工藝分析</p><p>　　該零件為一典型的傳遞扭矩和動力的聯(lián)接軸。</p><p><b>　　一、外表面：</b></p><p>　　由圓柱、圓錐、圓弧、鍵槽和螺紋等組成。其中圓柱直徑變化大，且長94mm直徑16mm圓柱段為一典型細長軸，而且上面還要加工一難度極大的鍵槽，加工時易于彎曲變形，難于保證加工質量，另外M4的螺

15、紋公稱直徑又太小不適宜機加工，給加工帶來許多不便。</p><p><b>　　二、內表面：</b></p><p>　　由圓柱、圓錐、圓弧及鍵槽組成而且內圓錐的錐度為15°，普通機床加工難度頗大，兩內孔又是內大外小的倒“T”字型盲孔，大孔孔深也只有10mm。又增加了加工難度。顯然車刀極易與孔底和小孔孔壁發(fā)生干涉，不易保證加工質量。另外，Ø35內孔

16、上的鍵槽既有尺寸公差，又有位置公差，還有較高的表面粗糙度要求，亦不好加工。</p><p>　　第二節(jié) 輪廓幾何要素的分析</p><p>　　該零件圖給定的集合要素是比較充分和合理的，除了幾處標注有問題外沒有過大的尺寸錯誤，和加工工藝錯誤。它們是：</p><p>　　1、Ø60的上下偏差錯誤應當是上偏差為“0”，下偏差為“-2”；</p>

17、<p>　　2、長度3.3mm的鍵槽深度偏差缺少下偏差“0”；</p><p>　　3、長度為10的內孔深度偏差缺少下偏差“0”；</p><p>　　4、內鍵槽的圓弧半徑偏差應該按偏差格式書寫；</p><p>　　5、A—A剖視圖缺少剖面線等五處錯誤經稍微修改后就沒有其它問題了。</p><p>　　第三節(jié) 精度及技術要求分析

18、</p><p><b>　　一、精度分析：</b></p><p><b>　　1、外表面精度分析</b></p><p>　　Ø60的外圓柱表面除2mm尺寸公差外沒有形位公差也與Ø43外圓柱面無任何公差要求，加工容易。而Ø16外圓柱面既有尺寸公差要求：0.018mm；又有Ø35的

19、內孔的同軸度要求；還有表面粗糙度1.6的要求，難度大，而它上面的鍵槽也既有尺寸公差要求又有粗糙度要求還有相對與Ø35內孔中心線的對稱度要求，加工難度也非常大。</p><p><b>　　2、內表面精度分析</b></p><p>　　Ø35內孔既有尺寸公差要求,還有表面粗糙度3.2的要求。加工難度相對于外圓柱面顯得異常之大，長10mm的Ø

20、;43的內孔它又有R≤1的要求加工相對容易。而內鍵槽它既有尺寸公差要求又有形位公差要求還有較高的粗糙度要求難度也相當大。</p><p><b>　　二、技術要求分析：</b></p><p>　　本零件為一典型聯(lián)接軸，除零件材料要求用35鋼和零件本身的一些尺寸、形位、粗糙度要求外再無任何熱處理及其它輔助技術要求，降低了加工難度，提高了生產效率。</p>

21、<p><b>　　1、工藝措施：</b></p><p>　　通過上述分析，采取以下幾點工藝措施：</p><p>　　(1) 車削Ø16細長軸時為防止彎曲變形，采用跟刀架，以便保證加工質量。</p><p>　　(2) 加工Ø16細長軸上5mm鍵槽時為保證軸彎曲采用輔助支撐加工。</p><

22、;p>　　(3) 加工Ø43長10mm的盲孔為了不使與孔底和Ø35的內壁發(fā)生干涉，影響加工質量，選擇10°內孔切槽刀加工。</p><p>　　(4) 加工寬10mm的內鍵槽為保證加工質量，不能采用銑削、鏜削、車削加工。只有選擇在臥式插床上進行插削加工。</p><p>　　第二章 確定零件的生產綱領與生產類型</p><p>&

23、lt;b>　　第一節(jié) 生產綱領</b></p><p>　　各種生產類型的生產綱領如表2.1所示。</p><p>　　表2.1 各種生產類型的生產綱領表</p><p>　　該零件圖明細表中要求的數量為15件、重量為2kg。參照上邊《各種生產類型的規(guī)范表》則很容易確定本零件的生產類型為成批生產中的小批量生產。 又因為該零件只有270mm長，最大直

24、徑也只有60mm所以適合在小型機械上進行加工，那么該零件加工的生產綱領根據上表適合定位在一年生產100～200件。具體根據工廠實際情況而定。</p><p>　　第二節(jié) 確定生產類型</p><p>　　由上反映出不同的生產類型，其生產過程和生產組織、車間的機床布置、毛坯的制造方法、采用的工藝裝備、加工方法以及工人的熟練程度等都有很大的不同。根據生產綱領的大小，生產可分為三種類型：單件生產

25、、成批生產、大量生產。而本零件圖紙說明它的數量在5～100件的范圍內所以他屬于成批生產中的小批量生產，產品的種類比較繁多，對工人技術要求高。</p><p>　　第三章 選擇毛坯類型和制造方法</p><p><b>　　第一節(jié)選擇毛坯類型</b></p><p>　　各種生產類型工藝過程的主要特點見表3.1</p><p&

26、gt;　　表3.1 各種生產類型工藝過程的主要特點</p><p>　　參照表2.1、表3.1，結合本零件實際情況考慮選擇毛坯的類型為：</p><p>　　由于該零件為35號優(yōu)質碳素結構鋼：有良好的承受轉矩和動力。而且具有非常好的可塑性，故首先考慮到用鍛造的方法獲得毛坯；又由于零件為一典型回轉體零件本考慮用適合做形狀簡單零件的鍛造毛坯。</p><p>　　第二節(jié)

27、 選擇毛坯的制造方法</p><p>　　參照表2.1、表3.1，結合本零件實際情況確定該零件毛坯的制造方法：</p><p>　　由于零件為一典型回轉體零件本考慮用鍛造棒料。但最大直徑Ø60，而最小直徑僅有Ø16之大相差44mm之多，而且長度又為90mmn。故加工時刀具的空走刀時間會很長，生產效率太低，有因為內孔要去除去一Ø35的柱體也是得不償失，而且如果是

28、實心棒料要安排打中心孔、鉆孔、擴孔等工序，工序繁雜，加工難度相對于外輪廓來說有大大增加，效率更生顯得不高而且是做了許多無用功、為了避免這種失誤。提高生產效率，保證零件加工質量，故采用胎膜鍛比較合理。零件的重量只有2kg，零件的精度等級為IT 12。而最大加工重量為100kg，而它的精度等級可以達到IT14～IT 12，毛坯尺寸公差為2.5～0.0004mm，最小壁厚為2.5mm，所以采用10kn夾板錘、高度方向1.25mm誤差，水平方向

29、1.25mm誤差，鍛件公差：高度方向+0.8～0.5mm，故選擇無砧座錘加工的錘上模鍛加工的35號鋼鍛件，單面留2.5mm的加工余量。</p><p>　　第四章 設計零件的機械加工工藝過程</p><p>　　第一節(jié) 定位基準的選擇</p><p>　　重點考慮：如何較少誤差，提高定位精度。</p><p><b>　　一、粗基準

30、的選擇</b></p><p>　　由于毛坯為35號優(yōu)質碳素結構鋼的鍛件</p><p>　　1、右端Ø16、Ø43外圓柱表面、右端面、右端錐面及其30°錐度的錐面的粗基準都選擇不加工表面Ø60外圓柱表面，采用三爪自定心卡盤自動找中心線作為粗基準。</p><p>　　2、左端面Ø60的外圓柱面，以及左端

31、各內孔的粗基準則選擇已知已加工表面既無尺寸公差要求也無粗糙度要求的Ø43的外圓柱表面作為粗基準。</p><p><b>　　二、精基準的選擇 </b></p><p>　　1、右端：考慮到基準的重合原則，以設計基準Ø35的內孔表面采用可脹芯軸作為加工Ø16的定位基準，以及各附帶表面的精基準。</p><p>　　

32、2、左端：考慮基準同意原則，用已加工過的Ø43的外圓柱表面作為粗基準。能夠一次加工Ø60外圓柱面、左端面、以及各內孔、內鍵槽，精基準亦以Ø43外表面和Ø60右端面作為定位基準。</p><p>　　第二節(jié) 確定各個表面的加工方法</p><p>　　不同的加工表面選用各不相同，所能達到的精度和表面粗糙度也大不一樣。即使是同一種加工方法，在不同的加工條

33、件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一樣，這是因為在加工過程中，將有各種因素對精度和粗糙度產生影響：</p><p>　　一、各外圓柱表面采用車削加工方法</p><p>　　各外圓柱表面采用車削加工方法顯然比較經濟，尤其是粗加工，而精加工和半精加工中以及外圓輪廓上的錐面、圓弧面則采用數控車削。要節(jié)約財力、物力、生產效率高。</p><p>　　由于胎膜鍛鍛造的毛坯，

34、加工余量小，而要求有較高。則采用粗車→半精車→精</p><p>　　車的加工方法，進行車削加工，由于孔口為15°錐面則采用數控車床加工尤為重要。</p><p>　　二、采用三坐標數控銑床加工</p><p>　　Ø16外圓柱面上的鍵槽適合銑床加工，為保證加工質量，節(jié)省工時。宜采用三坐標數控銑床加工。</p><p>　

35、　三、采用臥式插床加工</p><p>　　內鍵槽由于內孔孔徑小，加之槽的長度短，退刀槽僅有10mm寬極易發(fā)生干涉，甚至產生事故，故采用臥式插床，分粗、精插插削加工，以便保證加工質量，順利加工。</p><p>　　四、進行手工攻絲的方法加工</p><p>　　M4螺紋因為螺紋公稱直徑太小，不宜采用機械加工，故采用鉗工在立式鉆床上先鉆出螺紋底孔，在進行手工攻絲的方

36、法加工，較為簡單。</p><p>　　第三節(jié) 加工順序的安排</p><p>　　一、機械加工工序的安排</p><p>　　由于機械工序的安排是要保證加工加工質量，所以：先把基準面加工出來，再以基準面定位來加工其它表面，既先基準面后其它表面；粗、精加工分開，即粗加工在前，精加工在后，粗精分開；如果主要表面是指裝配表面、工作表面，次要表面是指鍵糟、聯(lián)接用的光孔等，

37、則采用顯著要表面后次要表面加工；故機械工序的安排為：</p><p>　　1、夾未加工的Ø60外圓柱表面，一次裝夾車右端面至要求，再依次粗車Ø 16外圓柱表面、30°錐面、車Ø43外圓柱表面以及Ø60左端面至要求。</p><p>　　2、調頭以Ø43已經車好的外圓柱表面，作為定位基準，采用自定心三爪卡盤夾緊、找正，先粗車出左端面

38、、Ø60外圓柱表面，再依次粗車內孔及孔口15°倒角。</p><p>　　3、夾已加工過的表面依次半精車各外圓柱表面、圓錐面、圓弧面。</p><p>　　4、調頭以Ø43已車好的外圓柱面和Ø60的右端面為定位基準，依次半精車各內孔及孔口倒角。</p><p>　　5、以已加工好的Ø35內孔表面作為定位基準，精車&#

39、216;16外圓柱面以及右端其余各輪廓表面</p><p>　　6、以Ø43外圓柱面定位銑鍵槽。</p><p>　　7、夾已經車好的Ø43外圓柱面，粗、精插兩內鍵槽。</p><p>　　8、Ø43外圓柱面定位銑Ø16外圓柱面上的鍵槽。</p><p><b>　　二、加工階段的劃分<

40、/b></p><p>　　為了保證零件加工質量（因為工件有內應力變形、熱變形和受力變形，精度、表面質量只能逐步提高，）、利于及早發(fā)現毛坯缺陷并得到及時處理、有利于合理利用機床設備、便于穿插熱處理工序：穿插熱處理工序必須將加工過程劃分成幾個階段，否則很難充分發(fā)揮熱處理的效果。特將加工階段劃分為盡量切除大部分余量，主要為了提高生產效率的粗加工階段和主要為主要表面的精加工做準備，并完成次要表面的終加工（鉆孔、攻

41、絲、銑鍵槽等）的半精加工階段，和保證加工質量的精加工階段。</p><p>　　由于聯(lián)接軸一典型階梯軸，并且附帶有內孔和鍵槽的特殊零件，切削（去除）開，可劃分為粗加工、半精 加工和精加工三個階段。</p><p>　　1、Ø16的外圓柱面；15°、30°、45°的各錐面；</p><p><b>　　2、Ø

42、32右端面；</b></p><p>　　3、各鍵槽以及各內孔。</p><p><b>　　三、熱處理工序安排</b></p><p>　　由于本零件設計時無其它技術要求，降低了加工難度，故安排熱處理工序則考慮：</p><p>　　1、毛坯鍛造出來以后，為了消除它的鍛造內應力、細化晶粒、降低硬度，改善切削

43、性能安排回火熱處理工序。</p><p>　　2、由于粗加工完成以后要安排探傷工序檢查毛坯是否合格，所以在探傷工序以后要安排一次時效熱處理工序。</p><p><b>　　四、輔助工序的安排</b></p><p>　　輔助工序的安排（檢驗、劃線、去毛刺、清洗、防銹等）.由于該零件為回轉體類零件，可以采用三爪自定心卡盤找正，不需安排劃線，輔助

44、工序就安排以下幾點：</p><p>　　1、零件表層或內腔的毛刺對機器裝配質量影響甚大，切削加工之后，應安排去毛刺工序。</p><p>　　2、在進入裝配之前，一般都應安排清洗工序。 </p><p>　　3、為保證零件制造質量，防止產生廢品，需在</p><p>　　(1) 粗加工全部結束之后；</p><p>

45、;　　(2) 送往外車間加工的前后；</p><p>　　(3) 工時較長和重要工序的前后；這些場合安排檢驗工序。</p><p>　　除了安排幾何尺寸檢驗工序之外，有的零件還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗工序。</p><p>　　第五章 機床及工藝裝備的選擇</p><p>　　第一節(jié) 選擇該零件加工機床應考慮的因素</p>

46、;<p>　　結合表2.1、表3.1選擇該零件的加工機床機床需要考慮以下因素：</p><p>　　1、機床的加工尺寸范圍是否與工件的輪廓尺寸匹配；</p><p>　　2、機床的精度是否與工序精度要求相適應；</p><p>　　3、機床的生產率是否與工件的生產類型相適應。</p><p>　　第二節(jié) 工藝裝備的選擇</

47、p><p><b>　　一、機床的選擇</b></p><p>　　由于該零件為一回轉體零件，既有外圓柱面又有內孔、錐面和圓弧面，則最適合在車床上加工，而外鍵槽則選擇銑床加工?？紤]到內鍵槽的結構、尺寸及技術要求則選擇插床加工。另外M4螺紋底孔則應用立式臺鉆鉆削加工。</p><p>　　1、普通機床的選擇：</p><p>

48、　　由于普通機床生產成本低，節(jié)約資金，所以粗加工和一道工序可完成的表面加工，均采用普通機床加工。</p><p>　　(1) 普通車床的選擇：</p><p>　　由于該零件為典型回轉體零件，長度僅為270mm，最大直徑60 mm，而C616A普通車床的最大回轉直徑為400mm，在床身上320mm，在刀架上210mm，可加工工件的最大長度為500mm，刀架最大縱向行程為500mm，橫向行程

49、為195mm，采用的刀桿橫截面為20×20mm，刀架最大回轉角度為±45°，機床的外形尺寸為長×寬×高：2340×821×900mm，所以此機床加工該零件從零件形狀結構和外形尺寸上完全達到要求，又普通車床只用于該零件的粗加工，表面質量要求不高，故選用C6162普通車床。</p><p>　　(2) 普通鉆床的選擇：</p><

50、;p>　　由于該零件Ø60外圓柱表面上的M4螺紋底孔須先在普通鉆床上加工，而Z515型臺式鉆床可加工的最大孔直徑為15mm，重140kg的零件孔加工，它的主軸行程有100mm主軸端面到工作臺的最大距離為430mm，主軸中心線與主軸表面距離為190mm，該機床的外形尺寸長×寬×高：782×440×823mm；而零件的外形尺寸則主要為最大直徑尺寸60mm，選擇此機床可以完全達到要求。&

51、lt;/p><p>　　(3) 插床的選擇：</p><p>　　零件Ø35內孔上的兩對稱、寬10mm、僅有10mm退刀槽的鍵槽加工，難度特大。因為不能選擇普通的車、銑、刨、磨、鏜等傳統(tǒng)加工方法，但是此鍵槽既有尺寸公差要求還有對稱度要求和表面粗糙度要求，所以只能采用臥式插床分粗、精插的插削方法進行加工。B5020型插床：它的最大插削長度為200mm，可插削的工件最大尺寸為485

52、15;200mm，工件最大重量為400kg，滑枕行程為25-220mm，滑枕最大回轉角度為8°，工作臺最大移動量為縱向500mm、橫向500mm，機床的外形尺寸為長×寬×高：1916×1305×1995mm，選擇此機床就可以完全達到加工要求。</p><p>　　二、數控機床的選擇：</p><p>　　1、數控車床的選擇：</p&g

53、t;<p>　　由于該零件上的外圓弧面、外圓錐面、內圓柱面、內圓錐面以及一些尺寸精度，和表面粗糙度要求都較高的零件部位加工。用普通機床加工難度太大，甚至是無法加工或不能保證加工質量，難以達到圖紙要求。所以必須選擇數控車床，有因為該零件外形尺寸不大，而CK6140型數控車床的各項技術指標為：可加工的工件的最大直徑為400mm；可加工的工件最大長度為900mm；主軸轉速級數為無級變速。脈沖當量：Z軸為0.0001、X軸為0.0

54、001；加工工件精度：圓柱度可達到0.025、圓度可達到0.008、平面度可達到0.015、粗糙度也能達到1.6；外形尺寸為長×寬×高：5030×1900×2214mm；控制系統(tǒng)為：FANUC—3T（日本）。選擇此機床加工該零件操作系統(tǒng)簡單，很容易控制機床優(yōu)質、高效的加工出來。</p><p>　　2、數控銑床的選擇：</p><p>　　為了要在軸

55、上加工鍵槽，本選擇普通銑床完全就可以加工，還比較經濟，然而由于該鍵槽一個是槽寬比較窄，槽長又那么短，表面粗糙度、尺寸精度、位置精度要求都比較高，選擇普通機床是要分好多工步，才能加工出來，而且不易保證質量、比較浪費工時、相對還沒有數控機床加工經濟，而J220三坐標數控銑床最大移動距離縱向為700mm、橫向為300mm、垂直方向為130mm；矩形工作臺為250×1120mm；定位精度可達到±0.02μm，重復定位精度可

56、達到±0.013；可控制三軸運動。加工鍵槽相當容易，大大提高了生產效率。</p><p><b>　　二、夾具的選擇：</b></p><p>　　該零件為典型的回轉體零件，最適合于在車床上進行車削加工，所以工件的外圓柱面作為定位基準車削加工時則采用三爪自定心卡盤自動定心找正夾緊；以工件的內孔表面作為定位基準加工該零件時則采用自動可脹芯軸定位夾緊來車削工件。

57、在銑床上為了加工技術要求較高的鍵槽時則采用V型鐵配合平口虎鉗（QH80：此類型的平口虎鉗可回轉180° 使用主要用于各種銑床和鉆床等。）來限制它的自由度從而定位夾緊工件銑削加工；插削兩對稱內鍵槽以及鉆削M4螺紋底孔時也是采用V型鐵配合平口虎鉗（QH80）來限制它的自由度來加工的。</p><p><b>　　三、刀具的選擇：</b></p><p>　　1、

58、刀具材料的選擇：</p><p>　　刀具切削部分的材料性能直接影響著加工效率、刀具耐用度、刀具消耗、加工成本、加工精度和表面質量等，因此刀具材料的硬度必須膏腴工件材料的硬度、要耐磨、有良好的強度和韌性，能夠承載較大的負荷還能在沖擊條件下工作、它還應當有較高的耐熱性。而本零件為鍛造出來的35號毛坯。故最好適合用硬質合金刀具進行加工；而YT15質合金刀具它的硬度、耐磨性、強度、韌性都比較好。適合碳素鋼與合金鋼的加工

59、中，零件連續(xù)切削時的粗車、半精車及精車；間斷切削加工時的小斷面精車、旋風車絲；連續(xù)面的半精銑與精銑以及孔的粗擴與精擴。故選擇而YT15硬質合金作為刀具材料。</p><p>　　2、車刀、銑刀、插刀以及鉆削刀具的選擇：</p><p>　　此零件加工材料為35鋼屬于優(yōu)質碳素結構鋼，所以它的前角應當選擇在10°～15°之間；后角應當選擇在6°～8°之間

60、；主偏角在系統(tǒng)鋼性較差的車削內孔以及階梯表面的連續(xù)加工時選擇在60°～75°之間，在系統(tǒng)鋼性較好的條件先加工時則選擇10°～30°的后偏角。副偏角精車時選擇在5°～10°之間，粗車時采用10°、-15°的角度。刃傾角粗車時選擇0°～5°的角度，主偏角為90°的車刀的車削則選擇0° 刃傾角。刀尖圓弧半徑的選擇則是外圓車刀

61、，以及端面車刀，單調刀桿的 截面為16×20時的粗精加工采用0.4～08mm的圓弧半徑。所以選擇以下刀具形狀極其各項指標：</p><p>　　考慮到車削外圓柱表面的幾何形狀既有半徑僅為2mm的外圓弧面、</p><p>　　有錐面為防止刀具與工件發(fā)生干涉、又考慮到切削力、切削速度、以及表面加工質量，故采用90°偏刀進行外輪廓加工。</p><p&g

62、t;　　圖5.1 90°外圓車刀</p><p>　　加工內孔為一內大外小的倒“T”字型盲孔，而且兩孔的半徑方向只差4mm，為了工序集中所以都采用車削加工完成，但它是盲孔刀頭又極易與孔底發(fā)生干涉，增加了</p><p>　　車削難度故采用45°彎頭內孔車刀進行加工Ø35內孔；</p><p>　　圖5.2 端面車刀</p>

63、;<p>　　為了防止車刀面與工件端面發(fā)生摩擦，影響加工表面質量所以采用有角度的端面車刀進行車削加工。</p><p>　　圖5.3 45°彎頭內孔車刀</p><p>　　為了方便、靈活、高效的加工而Ø43倒“T”字型內盲孔，不至于發(fā)生干涉碰撞而損壞工件，甚至發(fā)生人身或機器傷害事故，則采用10º偏角的彎頭內孔切槽刀加工較好。</p>

64、;<p>　　圖5.4 10°彎頭內孔切槽刀</p><p><b>　　圖5.5 插刀</b></p><p>　　專門為了加工內鍵槽而選擇用插削方法加工其中粗插時采用B=9mm、H=20mm、L=250mm的插刀進行加工。精插時則采用B=10mm、H=20mm、L=250mm的插刀進行加工。</p><p>　　

65、圖5.6 錐柄鍵槽銑刀（GB1112—85）</p><p>　　加工鍵槽則采用標準鍵槽銑刀加工，它的各項指標為：D=5mm、L=50mm、l=14mm、d=8mm。</p><p>　　圖5.7 錐柄麻花鉆</p><p>　　錐柄麻花鉆（莫氏5號、GB1441—85）</p><p>　　鉆削底孔的麻花鉆則采用d=3.99mm、L=5

66、0mm、l1=20mm的標準麻花鉆。</p><p><b>　　四、量具的選擇：</b></p><p>　　粗測外圓柱、測量時長度時選單位長度0.02mm、測量范圍為300mm以內的游標卡尺（JB1087—67）。</p><p>　　精測外圓柱面用單位長度0.01mm的外徑千分尺。</p><p>　　測量內孔用單

67、位長度0.01mm的內徑千分尺。</p><p>　　測量深度用（JB1083—67）深度游標卡尺。</p><p>　　第六章 工藝的分析計算</p><p>　　第一節(jié) 確定加工余量</p><p>　　為了保證加工質量，考慮到前道工序的表面質量、位置關系誤差、尺寸公差、熱處理變形以及本工序的安裝誤差等來合理確定總加工余量和工序加工余量。

68、</p><p>　　毛坯余量的確定：35鋼屬于易切削鋼軸類零件則根據零件的基本尺寸直徑60mm，車削的長度與基本尺寸之比270/60大于4~8，則毛坯直徑方向加工余量確定為4mm，即64mm。</p><p>　　外圓柱面的粗車及半精車的加工余量確定：參考手冊鍛件毛坯粗車加工余量確定為2.5mm；半精車的加工余量確定為1.5mm。</p><p>　　孔加工余量的

69、確定：粗車1.5mm，半精車為1.0mm。</p><p>　　端面加工余量的確定：本零件只需粗車、半精車就可以完成所以粗車加工余量同外圓柱面為2.5mm，半精車為1.5mm。</p><p>　　具體為Ø60、Ø46、Ø16各外圓柱表面，30°錐面、R2圓弧面、45°倒角、零件左右端面、Ø32圓柱右端面以及Ø60圓柱右

70、端面的粗車都留2.5mm的加工余量。15°錐面Ø35內孔以及Ø43的內孔粗車均留1.5mm加工余量。Ø60、Ø16、外圓柱表面半精車均留1.5mm加工余量；30°錐面、R2圓弧面、45°倒角、Ø32圓柱右端面的半精車均留1.0mm加工余量。粗插時則選擇留1.0mm加工余量然后進行精車。</p><p>　　第二節(jié) 計算工序尺寸極其公差

71、</p><p>　　由于該零件的工序比較多，計算工序尺寸是比較繁重的工作，方法都是一樣的在這里我就以工件最左短的內孔深度尺寸來舉例說明求工序尺寸的一般方法：</p><p>　　圖6.1 孔的深度構成了一個封閉的尺寸鏈</p><p>　　由圖6.1上可以看出長度49、10、2三個尺寸及未知小孔的深度構成了一個封閉的尺寸鏈。而小孔的深度尺寸是通過已知的孔的總深度4

72、9和大孔的深度10以及錐孔的深度2來間接得到的，屬于封閉環(huán)；從環(huán)中可以看出當10和2這兩個環(huán)不變時，隨著深度49這個尺寸的增加，封閉換的尺寸就會隨著增加，說明49這個尺寸就為增環(huán)；相反當2這個環(huán)不變時則10 這個環(huán)會隨著本身的增大而使封閉環(huán)減小?；蛘唠S著本身的減小而使封閉環(huán)增大，故此環(huán)為減環(huán)。同理2這個尺寸環(huán)也為減環(huán)。</p><p>　　封閉環(huán)的基本尺寸為所有增環(huán)的尺寸減去所有減環(huán)的尺寸即：</p>

73、<p>　　49-（2+10）=37mm</p><p>　　封閉環(huán)的最大極限尺寸為所有增環(huán)的最大極限尺寸減去所有減環(huán)的最小極限尺寸即： 49-（2+10）=37mm</p><p>　　封閉環(huán)的最小極限尺寸為所有增環(huán)的最小極限尺寸減去所有減環(huán)的最大極限尺寸即： 49-（2+20）=27mm</p><p>　　封閉環(huán)的平均

74、尺寸為所有增換的平均尺寸之和減去所有減環(huán)的平均尺寸之和，即： 49-（2+10）/2=43mm</p><p>　　封閉環(huán)的上偏差為所有增環(huán)的上偏差只和見區(qū)所有減環(huán)的下偏差之和即：</p><p>　　0-（0+0）=0 mm</p><p>　　封閉環(huán)的下偏差為所有增環(huán)的下偏差之和減去所有減環(huán)的上偏差之和即：</p><p&g

75、t;　　0-（0+10）=-10 mm</p><p>　　封閉環(huán)的公差為所有組成化的公差之和即：</p><p>　　0+0+10=10 mm</p><p>　　第三節(jié) 確定切削用量</p><p>　　車削加工中的切削用量包括：背吃刀量ap、主軸轉速n或切削速度v（用于恒線速度切削）、進給速度或進給量f。這些參數均應在機床給定的允許范圍

76、內選取。車削用量選擇是否合理，對于能否充分發(fā)揮機床潛力與刀具切削性能，實現優(yōu)質、高產、低成本和安全操作具有很重要的作用。車削用量的選擇原則是粗車時，首先考慮選擇盡可能大的背吃刀量ap，其次選擇較大的進給量f，最后確定一個合適的切削速度。增大背吃刀量ap可使走刀次數減少，增大進給量f有利于斷屑。精車時，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻，因此選擇精車的切削用量時，應著重考慮如何保證加工質量，并在此基礎上盡量提高生產率。因此

77、，精車時應選用較小（但不能太?。┑谋吵缘读縜p和進給量f，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數，以盡可能提高切削速度。主軸轉速 主軸轉速應根據零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質等條件所允許的切削速度來確定。</p><p><b>　　一、切削深度的選擇</b></p><p>　　根據工件的加工余量和機床—夾具—工件系統(tǒng)的剛度，切削深度粗加工

78、時除留下精加工余量外，盡可能一次或較少的走刀次數將粗加工余量切除，切削深度可選大些，不能一次切去時也應按照先多后少的不等量的方法加工。切削為鍛造毛坯的本零件時應使切削深度超過硬皮或冷硬層厚度。精加工時切削深度，應根據粗加工留下的余量確定切削深度ap。因為采用硬質合金刀具加工鍛件，所以粗車外圓時切學深度選擇ap=3mm，粗車內孔是切削深度采用ap=2mm，半精車與精車外圓柱面及端面時切削深度選擇ap=0.25mm。銑削鍵槽是的切削深度則開

79、始選2mm，以后都為1mm進給。</p><p><b>　　二、進給量的選擇</b></p><p>　　精加工的進給量應按照表面粗糙度要求選擇，粗糙度要求較小就選擇較小進給量f；粗加工時進給量f需要考慮機床—刀具—夾具—工件系統(tǒng)的剛度和強度，需要考慮刀桿尺寸、刀片厚度、工件的長度和直徑等來確定進給量f。粗車Ø16外圓柱面時進給量確定為f=0.3mm/r；

80、粗車Φ32外圓柱面時進給量確定為f=0.4mm/r；粗車Φ60外圓柱面時進給量確定為f=0.5mm/r。粗車內孔時的進給量f=0.1mm/r。半精車與精車外圓柱面和端面時的進給量則確定為f=0.3mm/r。粗插的進給量f=0.15mm/r進給量f=0.18mm/dst。銑刀銑削鍵槽時的進給量則選擇每齒進給0.02mm。鉆螺紋底孔的進給量則選擇1.08mm/r。</p><p><b>　　三、切削速度的

81、確定</b></p><p>　　切削速度的選擇主要根據工件的材料和刀具材料選擇，使在已選定的ap與f的基礎上達到規(guī)定的刀具耐用度，次加工時應盡可能避開積屑瘤存在的切削速度區(qū)域，斷續(xù)加工時，為了減少沖擊與熱應力，適當降低切削速度，車削端面的切削速度是一變值，切削速度要恒穩(wěn)。根據公式可計算出切削速度。vc=πdn/1000（m/min）</p><p>　　第七章 數控加工程序

82、清單</p><p>　　第一節(jié) 外輪廓粗精車循環(huán)程序</p><p>　　以聯(lián)接軸的右端面圓心作為變成原點編制程序（FANUC系統(tǒng)）：</p><p><b>　　O1110；</b></p><p>　　N5 G00 X100 Z200；</p><p>　　N10 T0101 MO8；<

83、;/p><p>　　N15 G96 MO3 S900；</p><p>　　N20 G00 X62 Z1；</p><p>　　N25 G71 U1.5 R1；</p><p>　　N30 G71 P35 Q70 U1.5 W0.5F0.3；</p><p>　　N35 G42 G00 X12；</p>&l

84、t;p>　　N40 GO1 X16 Z-1；</p><p><b>　　N45 Z-89；</b></p><p>　　N50 G02 X20 Z-91 R2；</p><p>　　N55 G01 X32；</p><p>　　N60 X46 Z-95.039；</p><p>　　N65

85、 Z-208；</p><p>　　N70 G40 X62 ；</p><p>　　N75 G00 X100 Z200 T0100；</p><p>　　N80 T0202；</p><p>　　N85 X62 Z1；</p><p>　　N90 G70 P35 Q70；</p><p>　　N

86、95 G00 X100 Z200 T0000；</p><p>　　N100 M30； </p><p>　　第二節(jié) 內輪廓粗精車循環(huán)程序</p><p>　　調頭以聯(lián)接軸圖紙上標的左端面圓心作為變成原點編制程序（FANUC系統(tǒng)）：</p><p><b>　　O1111；</b></p><p>

87、;　　N5 G00 X100 Z200；</p><p>　　N10 T0303 M08；</p><p>　　N15 G96 M03 S600；</p><p>　　N20 G00 X62 Z1；</p><p>　　N25 G71 U1 R1；</p><p>　　N30 G71 P35 Q70 U0.2 W0.0

88、5 F0.2；</p><p>　　N35 G41 G00 X36.6077；</p><p>　　N40 G01 X35 Z-2；</p><p><b>　　N45 Z-40；</b></p><p><b>　　N50 X30；</b></p><p>　　N55 GO

89、O Z100；</p><p><b>　　N60 X100；</b></p><p>　　N65 T0404；</p><p>　　N70 X62 Z1；</p><p>　　N75 G70 P35 Q70；</p><p>　　N85 G00 X100 Z200 T0400；</p>

90、;<p>　　N90 T0505；</p><p>　　N95 G96 M03 S400 F0.1；</p><p>　　N100 G00 X30 Z1；</p><p>　　N105 GO1 Z-39；</p><p><b>　　N110 X41；</b></p><p>　　N

91、115 G03 X43 Z-40 R1；</p><p>　　N120 Z-48；</p><p>　　N125 G02 X41 Z-49 R1；</p><p>　　N130 G40 G01 X30；</p><p>　　N135 G00 X100 Z200 T0000；</p><p><b>　　N14

92、0 M30；</b></p><p>　　第三節(jié) 外圓柱表面上的鍵槽銑削程序</p><p>　　以聯(lián)接軸的上母線作為X軸，以過鍵槽左端半圓直徑方向作為Y軸，垂直它們交點的軸線作為Z軸：</p><p><b>　　O1112；</b></p><p>　　N5 G00 G17 G21 G40 G49 G80

93、 G90 G94；</p><p>　　N10 T1 M06；</p><p>　　N15 G00 G90 G54 X0 Y0；</p><p>　　N20 G43 H01 Z50 MO3 S800；</p><p>　　N25 G00 Z5；</p><p>　　N30 G01 Z-1.5 F80 ；</p&g

94、t;<p><b>　　N35 X28 ；</b></p><p><b>　　N40 Z5；</b></p><p>　　N45 G00 X0 Y0；</p><p>　　N50 G01 Z-2.5；</p><p><b>　　N55 X28；</b><

95、/p><p>　　N60 G01 Z5；</p><p>　　N65 G00 X0 Y0；</p><p>　　N70 G01 Z-3；</p><p><b>　　N75 X28；</b></p><p>　　N80 G01 Z5；</p><p>　　N85 G00 G49

96、 Z0；</p><p><b>　　N90 M30；</b></p><p>　　第八章 填寫工藝文件</p><p>　　填寫工藝文件：按照表8.1a、表8.1b的內容要求填寫機械加工工藝卡片。</p><p>　　表8.1a 機械加工工藝卡片</p><p>　　表8.1b 機械加工工藝

97、卡片</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　連接軸涉及加工的精度和難度在目前的國內加工實踐中是不容易的，本文通過論證，從實踐的加工角度對此類加工工藝和加工方法進行具體研究，找到了此類加工零件的加工共同點，積累了加工工藝和方法。</p><p>　　連接軸由于加工精度涉及圓柱、圓錐、圓弧、鍵槽和螺紋，加工精度和難度都很大

98、。要克服這些問題需要使用多種的機床和不同的復雜的工藝。特別是細長軸的部分和細長軸上的鍵槽，要保證加工合格則只能使用數控銑床進行精密加工。通過對聯(lián)接軸的加工工藝進行分析得出結論，是以提高對其的生產效益以及加工精度，對工業(yè)的發(fā)展提供了便捷！</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在經過將近一學期的資料的查閱、收集、篩選準備；對數據進行可行性計算；

99、對零件進行結構特征、加工工藝分析、終于擬訂出比較合理的加工方案、編制出數控加工程序清單使畢業(yè)設計順利完成。</p><p>　　在此過程中感謝我的指導老師xx。把從老師哪兒學到的實踐知識體現在論文的工藝分析中，并能在今后的工作中用于實踐。在做論文期間我充分的把理論知識聯(lián)系實踐，在實踐中總結經驗，不斷提高。</p><p>　　我由衷的對栽培我的老師們說聲謝謝！在以后的工作中我會深記你們對我

100、的教導。你們嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣，你們諄諄教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，在以后的工作中我會做的更好！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 華茂發(fā)：《數控機床加工工藝》[M], 北京：機械工藝出版社，2000年。</p><p>　　[2] 修訂組：《金屬機械加工工藝手冊

101、》[M], 上海：上?？茖W技術出版社，1979年。</p><p>　　[3] 趙秉厚：《常用標準簡明手冊》[M], 第二重型機器廠，1988年。</p><p>　　[4] 《成都英格數控刀具摸具有限公司刀具參考文獻》，2004～2005年。</p><p>　　[5] 陳洪濤：《數控加工工藝與編程》[M], 北京：高等教育出版社，2002年。</p>

102、<p>　　[6] 任嘉卉：《公差與配合手冊》[M], 北京：機械工藝出版社，1990年。</p><p>　　[7] 李洪：《機械加工工藝手冊》[M], 北京： 北京出版社，1990年。</p><p>　　[8] 陳日曜：《金屬切削原理》[M], 北京：機械工業(yè)出版社，1985年。</p><p>　　[9] 張耀宸：《機械加工工藝設計手冊》[M]

103、, 北京：航空工業(yè)出版社，1987年。</p><p>　　[10] 艾興、肖詩綱：《金屬切削用量手冊》[M], 北京：機械工業(yè)出版社，1986年。</p><p>　　[11] 編委會：《金屬機械加工工藝人員手冊》[M], 上海：上?？茖W出版社，2003年。</p><p>　　[12] 沈志雄：《金屬切削原理與刀具》[M], 北京：機械工業(yè)出版社，2004年。&