目 錄 一、離心機(jī)主軸工藝分析及生產(chǎn)類型確定 . . . . .離心機(jī)主軸的功用 . . . . . .離心機(jī)主軸的技術(shù)要求 . . . . .審查 離心機(jī)主軸 的工藝性 . . . . .確定離心機(jī)主軸的生產(chǎn)類型 . . . . . . 二 、 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 . . . . . .選擇毛坯 . . . . . . . .確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量 . . .零件毛坯圖 . . . . . . . . 三 . 擬定離心機(jī)主軸的工藝路線： . . . .定位基準(zhǔn)的選擇： . . . . . . .加工表面的加工方法的確定 . . . . .加工階段的劃分 . . . . . . .工序集中與分散 . . . . . . . . .工序順序的安排 . . . . . . . . . . . .確定工藝路線 . . . . . . . . . . . . 四 . 機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選用 . . . . . . . . . . . .選擇機(jī)床設(shè)備 . . . . . . . . . . . . . . .選擇刀具 . . . . . . . . . . . . . . . 五 . 確定工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差 . . . . . . .確定機(jī)械加工余量 . . . . . . . . . .確定毛坯尺寸 . . . . . . .設(shè)計(jì)毛坯圖 . . . . . . . . 六 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 .確定切削用量的一般方法 . . . . . . . . . .選擇零件的切削用量 . . . . . .時(shí)間定額的計(jì)算 . . . . . . . 七 設(shè)計(jì)心得體會(huì) . . . . . 八 參 考文獻(xiàn) . . . . . . . 2 2 離心機(jī)主軸的設(shè)計(jì) 一、 離心機(jī)主軸工藝分析及生產(chǎn)類型確定： 1、離心機(jī)主軸的功用 離心機(jī)是利用 離心力 ，分離液體與固體顆?；蛞后w與液體的混合物中各組分的 機(jī)械 。離心機(jī)主要用于將懸浮液中的固體顆粒與 液體 分開；或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同，又互不相溶的液體分開。現(xiàn)在大量應(yīng)用于化工、石油、 食品 、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部。而 離心機(jī)主軸是用來支持離心器機(jī)，安裝各種零件，使離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力，加快 液體中顆粒的沉降速度。 2、離心機(jī)主軸的技術(shù)要求 零件圖如上圖所示，可知道其技術(shù)要求列表如下： 加工表面 尺寸及偏差 (mm) 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra( m) 形位公差（ mm） 主軸左端面 1500-0。 040 IT7 6.3 0.02 A-B 主軸右端面 105 IT12 6.3 主軸左端內(nèi)表面 850+0。 035 IT7 1.6 主軸右端內(nèi)表面 850+0。 035 IT7 1.6 3 3 3、審查離心機(jī)主軸的工藝性 分析零件圖可知：離心機(jī)主軸兩端面和主軸的外圓表面均要求切削加工，軸向方向上產(chǎn) 生臺(tái)階表面，并且不同的軸段上使用的粗糙程度不同，這樣不僅有利于滿足主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的各表面的應(yīng)力條件，同時(shí)可以不造成不必要的浪費(fèi)，減少精加工面；離心機(jī)主軸的一端有一個(gè)錐面，錐面可以滿足各零件工作時(shí)安裝需要，也可以減少質(zhì)量減少阻力，滿足高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，且表面精度要求不高；85mm 孔、 55mm 孔、 105mm 孔的內(nèi)端面均為平面，因此要注意防止加工過程中鉆頭的鉆偏，以保證孔的加工精度；同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意保證各個(gè)孔的同軸度，保證相對(duì)精度，其中 1 5 0 h 6 1 5 0 6k、 精度等級(jí)要求最高，其尺寸精 度為 IT6，其余軸孔的尺寸精度為 IT7 或 IT12。 該離心機(jī)主軸除了主要工作表面（主軸兩端面及外圓、內(nèi)孔 850+0.0350mm和錐面）外，其余表面加工精度均低，不需要高精度機(jī)床加工，通過車削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度要求相對(duì)較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。 考慮材料的工藝性能， 45 號(hào)鋼性能 強(qiáng)度較高，塑性和韌性尚好，用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件 。所以總體說來，該零件的工藝性較好。 4、確定離心機(jī)主軸的 生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)題目知： Q=200 臺(tái) /年， m=1 ，依據(jù)實(shí)際的情況，備品率 a%和廢品率 b%分別為 3%和 0.5%。其中為每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件 /臺(tái)、輛）右端錐面 1420+0。 1 IT7 0.8 錐度 1:20 150 軸面 1500-0。 04 IT7 0.8 0.02 A-B 148 軸面 1480-0。 04 IT7 1.6 主軸右端螺紋 M130*2 6 IT6 3.2 85 內(nèi)孔 850+0.035 IT7 1.6 55 內(nèi)孔 55 IT12 12.5 鍵槽 115 IT12 6.3 167 軸 167 IT12 6.3 150 軸 1500-0.040 IT6 0.8 4 4 代入式中： N=Q*m（ 1+a%）（ 1+b%） N 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件 /年）； Q 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)，輛 /年）； m 每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件 /臺(tái)，輛）； a%備品率，一般取 2%4%； b%廢品率，一般取 0.3%0.7%。 得出生產(chǎn)數(shù)量為： N=200*1*(1+a%)(1+b%)=207 （臺(tái) /年） 離心機(jī)主軸 的重量約為 104.3 kg，為中型零件，生產(chǎn) 207 件為小批量生產(chǎn)。 二、確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖： 1、選擇毛坯： 由于離心機(jī)主軸在工作的過程中轉(zhuǎn)速較高，高速旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生較大的交變扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和交變彎曲載荷以及沖擊載荷。同時(shí)，由主軸的作用 支持離心器機(jī)，安裝各種零件，使離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)可知，主軸肯定受到擠壓應(yīng)力和摩擦，會(huì)引起磨損。 所以為增強(qiáng)主軸的抗扭、彎曲強(qiáng)度和沖擊韌性，獲得纖維組織，毛坯選用鍛件。該主軸尺寸較大，且為小批量生產(chǎn)，為降低成本，宜采用自由鍛方法制造毛坯。 2、確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量： （ 1） 、公差等級(jí) 由離心機(jī)主軸的功用和技術(shù)要求，查表確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。 （ 2）、鍛件重量 由設(shè)計(jì)題目可以得出重量，重量計(jì)算結(jié)果如下： 已知： 45#密度 =7.8g/mm3，長(zhǎng)度 L=990mm，直徑 D=150mm，沒有通孔時(shí)質(zhì)量計(jì)算如下： M1=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 *錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 *140+錯(cuò)誤 !未找到引用源。 *80+錯(cuò)誤 !未找到引用源。 *475+錯(cuò)誤 !未找到引用源。 *45+錯(cuò)誤 !未找到引用源。 *60+1052*45+1362*145） *7.8 132.1kg 由零件圖可知，加工前零件沒有通孔，可以計(jì)算出通孔的質(zhì)量如下： 5 5 M2=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 *（ 852*120+552*665+852*160+1052*42） *7.827.76 kg M= M1 -M2=132.1-27.76=104.34 kg 根據(jù)計(jì)算可得機(jī)械加工后零件的質(zhì)量為離心機(jī)主軸的重量估計(jì)值為104.3kg。由 M1 可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為 160kg。 （ 3）、鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) 通過上面的計(jì)算已知毛坯和零件的質(zhì)量，鍛件的形狀復(fù) 雜系數(shù) S= tm / Nm =105/160=0.656 由于 0.66 介于 0.63 和 1 之間，故該鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為 1S 級(jí)（簡(jiǎn)單）。 （ 4）、鍛件的材質(zhì)系數(shù) 由于該離心機(jī)主軸材料為 45 號(hào)鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬 M1 級(jí)。 （ 5）、零件表面的粗糙度 粗糙度分為兩種： Ra1.6m 和 Ra1.6m，讀零件圖可知：除了外圓左端一部分長(zhǎng) 度和右端錐面、以及外圓中間小部分為 Ra=0.8m1.6m，其他的各表面的粗糙度均 Ra1.6m。 （ 6）、毛坯圖如下圖所示： 6 6 三、擬定離心機(jī)主軸的工藝路線： 1、定位基準(zhǔn)的選擇： 定位基準(zhǔn)有精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)再確定粗基準(zhǔn)。 （ 1）、精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該離心機(jī)主軸的技術(shù)要求和裝配要求，選擇主軸左端面和左右兩端850+0.035 為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。左右兩端孔 850+0.0350mm 的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選 用其作精基準(zhǔn)定位加工離心機(jī)主軸兩端面及內(nèi)孔 55mm，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的同軸度要求，選用主軸的左端面作為精基準(zhǔn)同樣是遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。 （ 2）、粗基準(zhǔn)的選擇 軸類零件的定位基準(zhǔn)，最常用的是兩中心孔。因?yàn)檩S類零件各外圓表面、螺紋表面、錐面、孔等設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)都是軸線，采用兩中心孔定位，既符合基準(zhǔn)重合原則，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。但是由于離心機(jī)主軸為通孔零件，在加工過程中，作為定位基準(zhǔn)的中心孔因鉆出通孔而消失，為了使通孔加工后還能用作中心孔作為定位基準(zhǔn)面，在軸有圓柱孔時(shí)，可以采用錐 堵，可取 1： 500 的錐度；但當(dāng)軸孔錐堵較小時(shí)，取錐堵與工件兩端定位孔錐相同。 綜上所述，離心機(jī)主軸零件定位基準(zhǔn)的使用與轉(zhuǎn)換，大致采用這樣的方式：開始時(shí)以外圓做粗基準(zhǔn)銑端面鉆中心孔，為粗車外圓做好定位基準(zhǔn)。粗車外圓又為深孔加工準(zhǔn)備好定位基準(zhǔn)，鉆深孔時(shí)，采用一夾（夾一頭外圓）一托（托一頭外圓）的夾裝方式，之后即加工好前后錐孔，以便安裝錐堵，為半精加工和精加工外圓做好定位基準(zhǔn)。 2、加工表面的加工方法的確定： 離心機(jī)主軸主要加工表面是孔、外圓和端面。定位基準(zhǔn)為外圓或孔。根據(jù)精度要求，外圓加工表面的加工可選擇車削和 磨削。 外圓其他部分表面粗糙度為 Ra=6.3，使用半精車，外圓有一部分表面粗糙度為 Ra=0.8，使用磨削，外圓有一的部分表面粗糙度為 Ra=1.6，使用精車。對(duì)于外圓尺寸精度等級(jí)較高的部分，表面粗糙度為 Ra=0.8，需使用精磨。 對(duì)于深孔 55 的加工，根據(jù)精度的要求表面粗糙度為 Ra=12.5，深孔的加工7 7 表面可選擇鉆。 直徑為 85 的孔，表面粗糙度為 Ra=1.6，選用精鏜； 根據(jù)精度的要求，對(duì)于端面的加工可選擇車削的方法，由于端面的表面粗糙度為 Ra=3.2，所以選用半精車。 列表如下： 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度 aR（ m ） 加工方法 備注 150h7 外圓面 7 0.8 粗車 半精車 磨削 文獻(xiàn)（ 2）表 3-10 167 外圓面 9 6.3 粗車 半精車 文獻(xiàn)（ 2）表 3-10 150h12 外圓面 12 6.3 粗車 半精車 文獻(xiàn)（ 2）表 3-10 150k6 外圓面 6 0.8 粗車 半精車 粗磨 精磨 文獻(xiàn)（ 2）表 3-10 148h7 外圓面 7 1.6 粗車 半精車 精車 文獻(xiàn)（ 2）表 3-10 142 0.10 錐面 9 0.8 粗車 半精車 精車 文獻(xiàn)（ 2）表 3-10 左端面 7 6.3 粗銑 半精車 文獻(xiàn)（ 2）表 3-12 右端面 6 3.2 粗銑 半精 車 文獻(xiàn)（ 2）表 3-12 螺紋孔 鉆 文獻(xiàn)（ 2）表 3-13 85H7 孔 7 1.6 鉆 粗鏜 半精鏜 精鏜 文獻(xiàn)（ 2）表 3-11 55 孔 10 6.3 鉆 文獻(xiàn)（ 2）表 3-11 105 孔 7 1.6 粗鏜 半精鏜 精鏜 文獻(xiàn)（ 2）表 3-11 3、加工階段的劃分： 由于主軸是多階梯帶通孔的零件，切除大量的金屬后，會(huì)引起殘余應(yīng)力重新分布而變形 ，故安排工序時(shí)，一定要粗精分開，先粗后精。主軸加工就是以重要表面的粗加工、半精加工和精加工為主線的 3 個(gè)加工階段，適當(dāng)穿插其他表面的加工工序而組成的工藝路線。所以可將該離心機(jī)主軸的加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。 8 8 粗加工開始前先準(zhǔn)備毛坯并正火；粗加工為切端面鉆中心孔、粗車外圓等；半精加工階段是半精車外圓與表面淬火；精加工階段是主要表面（外圓表面與錐孔）的精加工。 4、工序的集中與分散 離心機(jī)主軸的生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)，且形狀復(fù)雜，可選用工序集中原則安排軸的加工工序。可采用萬能機(jī)床配以專用的工、夾 具，以減少工序數(shù)目，縮短工藝路線，提高生產(chǎn)效率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)減少，縮短了輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了很多表面，有利于保證各加工表面的相對(duì)位置精度要求。 5、工序順序的安排 1、機(jī)械加工工序： （ 1）、基準(zhǔn)先行： 機(jī)械加工工藝安排時(shí)，總是加工好定位基準(zhǔn)面，使零件便于定位和加緊。主軸加工也總是首先安排端面鉆中心孔，以便為后續(xù)工序準(zhǔn)備好定為基準(zhǔn)。 （ 2）、深孔加工的安排： 為了使中心孔能夠在多道工序中使用，希望深孔加工安排到最后，但是深孔加工屬于粗加工，加工余量大，發(fā)熱多，變形也大 ，會(huì)使得加工精度難得保持，故不能放到最后。一般深孔加工安排在外圓粗車之后，以便有一個(gè)較為精確的軸頸作為定為基準(zhǔn)來搭中心架，這樣加工出的孔容易保證主軸壁厚均勻。 （ 3）、先外后內(nèi)與先大后?。?先加工外圓，再以外圓定位加工內(nèi)孔；加工階梯外圓時(shí)，先加工直徑較大的，后加工直徑較小的，這樣可以避免過早的削弱工件的剛度。 （ 4）、次要表面加工的安排： 主軸上的鍵槽、螺紋等次要表面加工，通常均安排在外圓精車或粗磨之后，精磨之前。如果精車前就銑出鍵槽，精車時(shí)因斷續(xù)切而易產(chǎn)生振動(dòng)，既影響加工表面質(zhì)量，又容易破環(huán)刀具，也難控制鍵槽 深度。這些加工也不能放在精磨之后，否則會(huì)破壞主要加工表面已獲得的精度。 （ 5）、擬定加工工藝路線： 下料正火鉆中心孔，粗車、半精車兩端面粗車外圓鉆深孔車倒角9 9 調(diào)質(zhì)鏜孔半精車各外圓，錐面，軸面精車各外圓表面、精鏜孔銑鍵槽車內(nèi)外螺紋表面淬火磨削檢驗(yàn)。 2、熱處理工序 鍛造后，在切削加工前宜采用正火，能提高改善軸的硬度，消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，改善其切削性能。在粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度為 220 240HBS，調(diào)質(zhì)處理能使主軸獲得更高的綜合力學(xué)性能。在精加工之后，進(jìn)行表面淬火加低溫回火， 提高其耐磨性和工作中承受沖擊載荷的能力。 3、輔助工序 在粗加工和熱處理后，安排校直工序；在半精加工之后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 6、確定工藝路線： 綜上所述，工藝路線可以確定如下： 離心機(jī)主軸工藝路線 工序號(hào) 工序階段 工序名稱 定位、夾緊裝置和工序作用 10 粗加工 粗車端面 以外圓做粗基準(zhǔn)銑端面，鉆中心孔； 此步驟是為了后續(xù)工序準(zhǔn)備好定位基準(zhǔn) 20 半精車軸端面 30 鉆中心孔 40 粗車外圓表面的各部分 以中心孔定位加工，保證同軸度 此 步驟為深孔加工準(zhǔn)備好定位基準(zhǔn) 50 鉆 55 深孔 采用一夾（夾一頭外圓）一托（托一頭外圓）的夾裝方式，防止深孔偏斜 60 粗鏜 85 的孔 以外圓加工定位 70 加工前后錐孔 加工前后錐孔，以便安裝錐堵，為半精加工和精加工外圓做好定位基準(zhǔn)。 80 熱處理 調(diào)質(zhì)處理 調(diào)質(zhì)硬度為 220 240HBS，調(diào)質(zhì)處理能使主軸獲得更高的綜合力學(xué)性能 10 10 90 輔助工序 校直工序 校直主軸， 減小加工后軸的變形 100 半精加工 半精車外圓錐面及各軸面 采用錐堵頂住通孔，以通孔定位加工 加工階梯外圓時(shí)，先加工直徑較大的，后加工直徑較小的，這樣可以避免過早的削弱工件的剛度。 110 半精鏜兩端 85 的孔 以外圓定位加工內(nèi)孔 120 輔助工序 去毛刺 減小表面粗糙度 130 輔助工序 中間檢驗(yàn) 預(yù)防不符合生產(chǎn)工藝條件的工藝疵點(diǎn)的產(chǎn)生，做到有效地預(yù)防和控制不良品 140 精加工 精車外圓錐面及各軸面 采用錐堵頂住通孔，以通孔定位加工 150 精鏜 85 的孔 以外圓定位加工內(nèi)孔 160 車兩端螺紋 170 熱處理 表面淬火 使主軸 獲得高硬度，高耐磨性的表面，而心部仍然保持原有的良好韌性 180 精加工 磨前修正 保證磨削后的精度 190 粗磨、精磨外圓 采用錐堵頂住通孔，以通孔定位加工 200 銑鍵槽 精車前就銑出鍵槽，精車時(shí)因斷續(xù)切而易產(chǎn)生振動(dòng)，既影響加工表面質(zhì)量，又容易破環(huán)刀具，也難控制鍵槽深度。所以將其放在粗磨之后，精磨之前。 220 精磨外圓 采用錐堵頂住通孔，以通孔定位加工 230 輔助工序 清洗 清洗加工工件 240 輔助工序 最后檢驗(yàn) 檢驗(yàn)產(chǎn)品是否合格 250 輔助工序 入庫 11 11 四、機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選用： 在小批生產(chǎn)條件下，可以采用萬能機(jī)床。但是依據(jù)具體的情況，選擇的機(jī)床設(shè)備、刀具和工藝裝備（量具）如下： 1、 車床的選擇： 由于該零件為小批量生產(chǎn)，所以要使用工序集中原則，盡量將所有的工序集中到同一臺(tái)機(jī)床上，減少加工裝夾次數(shù)和工具。查表后確定，使用車床 CA6140和鏜床 T68 即可。 2、刀具的選擇： （ 1）粗車時(shí)：合理前角參考值為 1518。，合理后角參考值為 68。， 工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)主偏角 Kr=75。，副偏角 Kr=510。 45 鋼正火，可以選用 YT5 的刀具，前角選為 16。，后角為 58。，主偏角 75。，刃傾角為 0。，副偏角 Kr=5。，刀尖半徑為 1mm。 （ 2）半精車、精車時(shí)：合理前角參考值為 1318。，合理后角參考值為 810。，工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)主偏角 Kr=75。，副偏角 Kr=05。 45 鋼調(diào)質(zhì)，可以選用 YT15的刀具，前角選為 18。，后角為 58。，主偏角 75。，刃傾角為 0。，副偏角 Kr=5。，刀尖半徑為 1mm。 （ 3）選用車刀時(shí)，車端面選用 45。端 面車刀；車外圓階梯時(shí)，選用 90。車刀；在粗車外圓時(shí)，選用 75。偏刀。車外圓時(shí)，使用靠模板車。鉆深孔時(shí)，選用莫氏錐柄麻花鉆；車螺紋時(shí)，使用高速鋼螺紋車刀。銑鍵槽使用圓柱鍵槽銑刀加工。 五、確定工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差 1、 確定機(jī)械加工余量 離心機(jī)主軸的外圓 150k7 的尺寸確定 （ 1）、確定加工方案：查參考文獻(xiàn)（ 3）表 3 3 可知，對(duì)于基本尺寸為 120180mm，經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為 k6 的軸，其上偏差為 0.028mm，下偏差為 0.03mm，再由參考文獻(xiàn)（ 1）表 1 6 確定其方案為粗車 半精車 粗磨 精磨。 （ 2）、由查表法確定加工余量：毛坯的總余量由表可以確定： 精磨余量： Z 精磨 =0.15mm 粗磨余量： Z 粗磨 =0.9mm 12 12 半精車余量： Z 半精 =1.7mm 粗車余量： Z 粗 =6mm （ 3）、計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸： 精磨余量：（ 150+0.15） =150.15 mm 粗磨余量： （ 150.15+0.9） mm=151.05mm 半精車余量：（ 151.05+1.7） mm=152.75mm 粗車余量：（ 152.75+6） mm=158.75mm （ 4）、確定各工序尺寸的公差及偏差：工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟(jì)精度確定： 精磨余量： IT7，公差值：上偏差為 +0.028mm，下偏差為 +0.03 磨削余量： IT7，公差值為 0.040mm； 半精車余量： IT10，公差值為 0.32mm； 粗車余量： IT12，公差值為 0.40mm； 毛坯：公差值為 5mm。 按“入體原則”原則進(jìn)行標(biāo)注可知： 精磨余量 150+0.028+0.03；粗磨余量： 151.050-0.040；半精車余量： 151.050-0.32；粗車余量： 152.750-0.40；毛坯 158.75 5。 綜上所述，可以列表如下： 外圓 150k6 工序尺寸及公差計(jì)算表 工序名稱 工序余量 加工工序尺寸 工序尺寸公差 及標(biāo)注 經(jīng)濟(jì)精度等級(jí) 經(jīng)濟(jì)表面粗 糙度 精磨 0.15 150 150+0.028+0.03 IT6 0.8 粗磨 0.9 150.15 151.050-0.040 IT 7 0.8 半精車 1.7 151.05 151.050-0.32 IT 10 6.3 粗車 4.25 152.75 152.750-0.40 IT12 Rz 50 粗車 6 157 1570-0.40 IT12 Rz 50 鍛造 163 163 5 2 現(xiàn)用計(jì)算法對(duì)精車徑向的工序余量 Z1 進(jìn) 行分析： 13 13 （ 1）查表 Z1=0.15mm，則粗磨基本尺寸為 A2=150+0.15mm=150.15mm。粗磨加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT7 級(jí)，即可確定該公差值為 0.04mm，故A1=（ 150.15 0.02） mm；依據(jù)“入體原則”可知： 工序最大余量 Z1MAX=（ 150.15+0.02） -（ 150-0.02） =0.19mm 工序最小余量 Z1MIN=150.15-0.02=0.13mm （ 2）查表 Z2=0.9mm，則半精車基本尺寸為 A4=（ 150.15+0.9） mm=151.05mm。半精加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT10 級(jí)，即可確定該公差值為 0.1 6mm，故 A3=（ 151.05 0.08） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 151.05+0.08） -（ 150.15-0.04） =1.02mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 151.05-0.08） -150.15=0.82mm （ 3）查表 Z3=1.7mm，則粗車基本尺寸為 A6=（ 151.05+1.7） mm=152.75mm，粗加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT12 級(jí)，即可確定該公差值為 0.40mm，故A5=（ 152.75 0.20） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 152.75+0.20） -（ 151.05-0.32） =2.22mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 152.75-0.20） -151.05=1.5mm （ 4）查表 Z4=4.25mm，則鍛造基本尺寸為 A8=（ 152.75+4.25） mm=157mm，粗加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT12 級(jí)，即可確定該公差值為 0.40mm，故A7=（ 157 0.20） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 157+0.20） -152.75=4.45mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 157-0.20） -152.75=4.05mm （ 5）查表 Z4=6mm，則鍛造基本尺寸為 A =（ 157+6） mm=163mm，鍛造加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度為 5mm，故 A7=（ 163 5） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 163+5） -157=11mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 163-5） -157=1mm 由此可知，可以達(dá)到要求，以 150k7 為例，下面的軸面和孔都只算一步。 離心機(jī)主軸的孔 85H7 的尺寸確定 （ 1）確定加工方案：查參考文獻(xiàn)（ 3）表 3 3 可知，對(duì)于基本尺寸為 80120mm，經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為 H7 的軸，其公差為 0.035mm，再由參考文獻(xiàn)（ 1）表 1 7 確定其方案為粗鏜 半精鏜 精鏜。 14 14 （ 2）由查表法確定加工余量：毛坯的總余量由表 精鏜余量： Z 精 =0.3mm 半精鏜余量： Z 半精 =1.7mm 第二次粗鏜余量： Z 粗 =3mm 第一次粗鏜余量： Z 粗 =25mm （ 3）計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸： 精鏜余量：（ 150-0.3） mm=84.7mm； 半精鏜余量：（ 84.7-1.7） mm=83mm； 第二次粗鏜余量：（ 83-3） mm=80mm； 第一次粗鏜余量：（ 80-25） mm=55mm； （ 4）確定各工序尺寸的公差及偏差：工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟(jì)精度確定： 精鏜余量： IT8，公差值為 0.035mm； 半精鏜余量： IT9，公差值為 0.087mm； 第二次粗鏜余量： IT11，公差值為 0.22mm； 第一次 粗鏜余量： IT13，公差值為 0.54mm； 毛坯：公差值為 5mm。 按“入體原則”原則進(jìn)行標(biāo)注可知： 精鏜余量： 85+0.0350；半精鏜余量： 84.7+0.0870；第二次粗鏜余量余量： 83+0.220；第一次粗鏜余量余量： 80+0.540；毛坯 55 5。 綜上所述，可以列表如下： 孔 85H7 工序尺寸及公差計(jì)算表 工序名稱 工序余量 加工工序尺 寸 工序尺寸公差 及標(biāo)注 經(jīng)濟(jì)精度等級(jí) 經(jīng)濟(jì)表面粗 糙度 精鏜 0.3 85 85+0.0350 IT 8 0.8 半精鏜 1.7 84.7 84.7+0.0870 IT 9 6.3 粗鏜 3 83 83+0.220 IT11 16 粗鏜 25 80 80+0.540 IT13 20 鍛造 55 55 2 2 15 15 現(xiàn)用計(jì)算法對(duì)精車徑向 的工序余量 Z1 進(jìn)行分析： 查表 Z1=0.3mm，則半精鏜基本尺寸為 A2=（ 85+0.3） mm=85.3mm。半精加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT9 級(jí)，即可確定該公差值為 0.087mm，故 A1=（ 85.3 0.0435） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 85.3+0.0435） -85=0.3435mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 85.3-0.0435） -（ 85+0.035） =0.2215mm 半精加工和粗加工都可以按照 150h7 的算法計(jì)算。 可由同樣的方法求得余下各個(gè)尺寸的工序尺寸及公差計(jì)算表 外圓 150h7 工序尺寸及公差計(jì)算表 工序名稱 工序余量 加工工序尺 寸 工序尺寸公差 及標(biāo)注 經(jīng)濟(jì)精度等 級(jí) 經(jīng)濟(jì)表面粗 糙度 磨削 0.9 150 1500-0.040 IT 7 0.8 半精車 1.7 150.9 150.90-0.32 IT 10 6.3 粗車 4.4 152.6 152.60-0.40 IT12 Rz 50 粗車 6 157 1570-0.40 IT12 Rz 50 鍛造 163 163 5 5 現(xiàn)用計(jì)算法對(duì)精車徑向的工序余量進(jìn)行分析： （ 1）查表 Z1=0.9mm，則半精車基本尺寸為 A2=（ 150+0.9） mm=150.9mm。半精加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT10 級(jí)，即可確定該公差值為 0.1 6mm，故 A1=（ 150.9 0.08） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 150.9+0.08） -（ 150-0.04） =0.12mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 150.9-0.08） -150=0.82mm （ 2）查表 Z2=1.7mm，則粗車基本尺寸為 A4=150.9+1.7mm=152.6mm，粗加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT12 級(jí)，即可確定該公差值為 0.40mm，故 A3=（ 152.6 0.20） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 152.6+0.20） -（ 150.9-0.32） =2.22mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 152.6-0.20） -150.9=1.5mm 16 16 （ 3）查表 Z3=4.4mm，則鍛造基本尺寸為 A6=（ 152.6+4.4） mm=157mm，粗加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT12 級(jí)，即可確定該公差值為 0.40mm，故A3=（ 157 0.20） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 157+0.20） -（ 152.6-0.32） =4.92mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 157-0.20） -152.6=4.2mm （ 4）查表 Z4=6mm，則鍛造基本尺寸為 A8=（ 157+6） mm=163mm，粗加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT12 級(jí)，即可確定該公差值為 0.40mm，故 A7=（ 163 0.20） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 163+0.20） -（ 157-0.32） =6.52mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 163-0.20） -157=5.8mm （ 5）查表 Z5=6mm，則鍛造基本尺寸為 A10 =163mm， 鍛造加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度為 5mm，故 A9=（ 163 5） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 163+5） -157=11mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 163-5） -157=1mm 由此可知，可以達(dá)到要求，以 150h7 為例，下面的軸面和孔都只算一步。 外圓 148h7 工序尺寸及公差計(jì)算表 工序名稱 工序余量 加工工序尺 寸 工序尺寸公差 及標(biāo)注 經(jīng)濟(jì)精度等 級(jí) 經(jīng)濟(jì)表面粗 糙度 磨削 0.9 148 1480-0.040 IT 7 0.8 半精車 1.7 148.9 148.90-0.32 IT 10 6.3 粗車 4.4 150.6 150.60-0.40 IT12 Rz 50 粗車 6 155 1550-0.40 IT12 Rz 50 鍛造 161 161 5 2 現(xiàn)用計(jì)算法對(duì)精車徑向的工序余量 Z1 進(jìn)行分析： 查表 Z1=0.9mm，則半精車基本尺寸為 A2=（ 148+0.9） mm=148.9mm。半精加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT10 級(jí)，即可確定該公差值為 0.1 6mm，故A1=（ 148.9 0.08） mm； 17 17 工序最大余量 Z1MAX=（ 148.9+0.08） -（ 148-0.04） =0.12mm 工序 最小余量 Z1MIN=（ 148.9-0.08） -148=0.82mm 半精加工和粗加工都可以按照 150h7 的算法計(jì)算。 外圓 167 工序尺寸及公差計(jì)算表 工序名稱 工序余量 加工工序尺 寸 工序尺寸公差 及標(biāo)注 經(jīng)濟(jì)精度等 級(jí) 經(jīng)濟(jì)表面粗 糙度 半精車 1.7 167 1670-0.1 IT 9 6.3 粗車 4.4 168.7 168.70-0.40 IT12 Rz 50 粗車 6 174 1740-0.40 IT12 Rz 50 鍛造 180 180 5 2 現(xiàn)用計(jì)算法對(duì)精車徑向的工序余量 Z1 進(jìn)行分析： 查表 Z1=1.7mm，則粗車基本尺寸為 A2=（ 167+1.7） mm=168.7mm。粗加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá) IT12 級(jí)，即可確定該公差值為 0.40mm，故 A1=（ 168.7 0.20） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 168.7+0.20） -（ 167-0.1） =2mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 168.7-0.20） -167=1.5mm 粗加工可以按照 150h7 的算法計(jì)算。 兩端端 面工序尺寸及公差計(jì)算表 工序名稱 工序余量 加工工序尺 寸 工序尺寸公差 及標(biāo)注 經(jīng)濟(jì)精度等 級(jí) 經(jīng)濟(jì)表面粗 糙度 半精車 1.7 990 9900-0.1 IT 9 6.3 粗車 5.3 991.7 991.70-0.25 IT11 Rz 50 粗車 6 997 9970-0.25 IT11 Rz 50 鍛造 1003 1003 5 5 現(xiàn)用計(jì)算法對(duì)精車徑向的工序余量 Z1 進(jìn)行分析： 查表 Z1=1.7mm，則粗車基本尺寸為 A2=（ 990+1.7） mm=991.7mm。粗加工18 18 工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可 達(dá) IT11 級(jí)，即可確定該公差值為 0.25mm，故 A1=（ 991.7 0.125） mm； 工序最大余量 Z1MAX=（ 991.7+0.125） -（ 990-0.1） =1.725mm 工序最小余量 Z1MIN=（ 991.7-0.125） -990=1.575mm 粗加工可以按照 150h7 的算法計(jì)算。 六、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 （ 1）切削用量的一般選擇方法： 粗車時(shí)切削用量的選擇程序： 背吃刀量 ap，一般 ap=25mm，給半精車、精車六 13mm； 進(jìn)給量 f，粗車時(shí) f=0.30.7mm/r； 切削速度 vc 確定 ap 和 f 之后，可根據(jù)刀具材料和機(jī)床功率確定切削速度 vc。 精車時(shí)切削用量的選擇程序： 精車時(shí)，一般先選擇 vc，然后確定 f（精車 f=0.080.2mm/r），最后確定 ap。 （ 2）選擇零件切削用量： 1、對(duì)于直徑為 150h7 的軸工序切削用量的確定： 1）、粗加工切削用量：粗車 查表可知，粗車直徑為 150 的軸 ，背吃刀量： ap=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =3mm；進(jìn)給量： f=1.0mm/r；切削速度：取轉(zhuǎn)速為 160r/min，可求得 vc=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =90m/min； 2）、半精加工切削用量：半精車 查表可知，半精車直徑為 150 的軸，背吃刀量： ap=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =0.85mm；進(jìn)給量： f=0.20mm/r； 切削速度：取轉(zhuǎn)速為 560r/min，可求得 vc=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =287.6m/min 3）、精加工切削用量：粗磨 砂輪的圓周速度為 vc=35m/s；工件的圓周速度 vw=2030m/s，查表，取 vw=21m/s，由 n=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =44.3mm/min 則切削速度： vf=錯(cuò)誤 !未找到引用源。=668.8m/min； 19 19 工件縱向進(jìn)給量： f=15mm/r； 工作臺(tái)磨削深度，即背吃刀量： ap=0.0294； 2、對(duì)于直徑為 150k7 的軸工序切削用量的確定： 1）、粗加工切削用量：粗車 背吃刀量： ap=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =3mm 進(jìn)給量： f=1.0mm/r 切削速度：取轉(zhuǎn)速為 180r/min，可求得 vc=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =90m/min 2）、半精加工切削用量：半精車 查表可知，半精車加工時(shí)，背吃刀量： ap=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =0.85mm；進(jìn)給量： f=0.20mm/r；切削速度：取轉(zhuǎn)速為 600r/min，可求得vc=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =287.6m/min 3）、精加工切削用量：粗磨 砂輪的圓周速度為 vc=35m/s； 工件的圓周速度 vw=2030m/s，查表，取 vw=21m/s，由 n=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =44.3mm/min 則切削速度： vf=錯(cuò)誤 !未找到引用源。=668.8m/min； 工件縱向進(jìn)給量： f=15mm/r； 工作臺(tái)磨削深度，即背吃刀量： ap=0.0294mm； 4）、精磨切削用量： 查表可知：工件的圓周速度 vw=35m/s，當(dāng) Ra=0.8 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 時(shí)，進(jìn)給量 f=（ 0.40.6） b，其中 b 為砂輪的寬度，查表可取 f=12.5 mm/r；最后確定背吃刀量為 ap=0.0256mm。 3、對(duì)于直徑為 85 的孔切削用量的確定： 1）、粗加工切削用量的確定：鉆 根據(jù)工藝路線，首先會(huì)鉆深孔 55，所以先根據(jù)刀具的型號(hào)和材料，查高速鋼鉆頭鉆削鋼料時(shí)的切削速度和進(jìn)給量，可得切削速度為 37m/min，進(jìn)給量為f=0.66mm/r。背吃刀量為 ap=D/2=27.5，鉆削出 55 的孔。 鉆孔之后，再用鏜刀粗鏜至 85，查表可知，必須鏜兩次，第一次鏜 25mm，第二次鏜 3mm，其粗鏜的切削深度，即背吃刀量分別為 ap=25； ap=3；使用刀20 20 具為刀頭，查表可知，進(jìn)給量 f=0.31.0mm/r；可以選用最大的進(jìn)給量為 1.0 mm/r；切削速度為： vc=4060m/min；選擇切削速度為 50 m/min。 2）、半精加工切削用量的確定：半精鏜 為了減少刀具的數(shù)量，半精鏜同樣使用刀具為刀頭，所以查表可知背吃刀量ap=1.7mm；切削進(jìn)給量為 f=0.20.8mm/r，我們選用最大的進(jìn)給量 f= 0.8mm/r；切削速度 為 80120m/min；選擇 100m/min。 3）、精加工切削用量的確定：精鏜 選用刀具為刀頭，精加工時(shí)應(yīng)先從切削速度開始選擇，選用的切削速度vc=60100 m/min，我們選擇 80 m/min；進(jìn)給量 f=0.150.5mm/r，選用最大的進(jìn)給量為 0.5 mm/r；背吃刀量根據(jù)零件機(jī)械加工的余量求得 ap=0.3mm。 （ 3）、時(shí)間定額的計(jì)算： （ 1）、粗車 三爪自定心卡盤夾持工件毛坯外圓 ，切削右邊三段外圓。由切削用量的計(jì)算中，可得到粗車時(shí) CA1640 型車床上車端面轉(zhuǎn)速 n1=200r/min，車外 圓轉(zhuǎn)速n2=150 r/min，計(jì)算車削基本時(shí)間 粗車兩端面： tm1=（ L1 n1f1=（ 6.5+ 990） (200 0.4) =12.45min 粗車外圓： tm 2=（ L+L1+L2） n1*f1 =5.5min 粗車的基本時(shí)間為 T1=tm1+ tm2=12.45+5.5=17.96min （ 2）、半精車 由切削用量的計(jì)算中，可得到半精車時(shí) CA1640 型車床上車外圓面轉(zhuǎn)速n1=450r/min， f=0.4mm/r，計(jì)算車削基本時(shí)間： T2= L n*f=990（ 450 0.1） =22min （ 3）、半精 鏜 tb=（ L+L1+L2） n1*f1，精鏜有兩個(gè)工步，半精鏜左右兩端的內(nèi)孔。 Lb1=120mm；Lb2=160mm； L1=1mm，