离心机主轴课程设计全

目 录一、离心机主轴工艺分析及生产类型拟定. . . .离心机主轴的功用. . . . . .离心机主轴的技术规定. . . .审查离心机主轴的工艺性. . . .拟定离心机主轴的生产类型. . . . . .二、拟定毛坯、绘制毛坯简图. . . . .选择毛坯. . . . . . . .拟定毛坯的尺寸公差及机械加工余量. .零件毛坯图. . . . . . . .三. 拟定离心机主轴的工艺路线：. . .定位基准的选择：. . . . . .加工表面的加工措施的拟定. . . .加工阶段的划分. . . . . . .工序集中与分散. . . . . . . .工序顺序的安排. . . . . . . . . . .拟定工艺路线. . . . . . . . . . . .四. 机床设备及工艺设备的选用. . . . . . . . . . .选择机床设备. . . . . . . . . . . . . .选择刀具. . . . . . . . . . . . . . .五. 拟定工序的加工余量，计算工序尺寸及公差. . . . . .拟定机械加工余量. . . . . . . . .拟定毛坯尺寸. . . . . .设计毛坯图. . . . . . . .六切削用量、时间定额的计算.拟定切削用量的一般措施. . . . . . . . .选择零件的切削用量. . . . .时间定额的计算. . . . . . .七设计心得体会. . . . .八 参照文献. . . . . . .离心机主轴的设计一、离心机主轴工艺分析及生产类型拟定：1、离心机主轴的功用离心机是运用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机重要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开。目前大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水解决和船舶等部。而离心机主轴是用来支持离心器机，安装多种零件，使离心机转动，运用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度。2、离心机主轴的技术规定零件图如上图所示，可懂得其技术规定列表如下：加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度级别表面粗糙度Ra(m)形位公差（mm）主轴左端面1500-0。040IT76.30.02A-B主轴右端面105IT126.3主轴左端内表面850+0。035IT71.6主轴右端内表面850+0。035IT71.6右端锥面1420+0。1IT70.8锥度1:20150轴面1500-0。04IT70.80.02A-B148轴面1480-0。04IT71.6主轴右端螺纹M130*26IT63.285内孔850+0.035IT71.655内孔55IT1212.5键槽115IT126.3167轴167IT126.3150轴1500-0.040IT60.83、审查离心机主轴的工艺性分析零件图可知：离心机主轴两端面和主轴的外圆表面均规定切削加工，轴向方向上产生台阶表面，并且不同的轴段上使用的粗糙限度不同，这样不仅有助于满足主轴高速旋转时的各表面的应力条件，同步可以不导致不必要的挥霍，减少精加工面；离心机主轴的一端有一种锥面，锥面可以满足各零件工作时安装需要，也可以减少质量减少阻力，满足高速运转的规定，且表面精度规定不高；85mm孔、55mm孔、105mm孔的内端面均为平面，因此要注意避免加工过程中钻头的钻偏，以保证孔的加工精度；同步应当注意保证各个孔的同轴度，保证相对精度，其中精度级别规定最高，其尺寸精度为IT6，其他轴孔的尺寸精度为IT7或IT12。该离心机主轴除了重要工作表面（主轴两端面及外圆、内孔850+0.0350mm和锥面）外，其他表面加工精度均低，不需要高精度机床加工，通过车削、钻床的粗加工就可以达到加工规定；而重要工作表面虽然加工精度规定相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的措施保质保量地加工出来。考虑材料的工艺性能，45号钢性能 强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件。因此总体说来，该零件的工艺性较好。4、拟定离心机主轴的生产类型依设计题目知：Q=200 台/年， m=1 ，根据实际的状况，备品率a%和废品率b%分别为3%和0.5%。其中为每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）代入式中： N=Q*m（1+a%）（1+b%）N 零件的生产大纲（件/年）；Q 产品的年产量（台，辆/年）；m 每台（辆）产品中该零件的数量（件/台，辆）；a%备品率，一般取2%4%；b%废品率，一般取0.3%0.7%。得出生产数量为： N=200*1*(1+a%)(1+b%)=207 （台/年）离心机主轴的重量约为104.3 kg，为中型零件，生产207件为小批量生产。二、拟定毛坯、绘制毛坯简图：1、选择毛坯：由于离心机主轴在工作的过程中转速较高，高速旋转会产生较大的交变扭转应力和交变弯曲载荷以及冲击载荷。同步，由主轴的作用支持离心器机，安装多种零件，使离心机转动可知，主轴肯定受到挤压应力和摩擦，会引起磨损。所觉得增强主轴的抗扭、弯曲强度和冲击韧性，获得纤维组织，毛坯选用锻件。该主轴尺寸较大，且为小批量生产，为减少成本，宜采用自由锻措施制造毛坯。2、拟定毛坯的尺寸公差及机械加工余量：（1）、公差级别由离心机主轴的功用和技术规定，查表拟定该零件的公差级别为一般级。（2）、锻件重量由设计题目可以得出重量，重量计算成果如下：已知：45#密度 =7.8g/mm3，长度L=990mm，直径D=150mm，没有通孔时质量计算如下：M1=*（*140+*80+*475+*45+*60+1052*45+1362*145）*7.8132.1kg由零件图可知，加工前零件没有通孔，可以计算出通孔的质量如下：M2=*（852*120+552*665+852*160+1052*42）*7.827.76 kgM= M1 -M2=132.1-27.76=104.34 kg根据计算可得机械加工后零件的质量为离心机主轴的重量估计值为104.3kg。由M1可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为160kg。（3）、锻件的形状复杂系数通过上面的计算已知毛坯和零件的质量，锻件的形状复杂系数S=/=105/160=0.656由于0.66介于0.63和1之间，故该锻件的形状复杂系数为级（简朴）。（4）、锻件的材质系数由于该离心机主轴材料为45号钢，是碳的质量分数不不小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M1级。（5）、零件表面的粗糙度粗糙度分为两种：Ra1.6m 和Ra1.6m，读零件图可知：除了外圆左端一部分长度和右端锥面、以及外圆中间小部分为Ra=0.8m1.6m，其她的各表面的粗糙度均Ra1.6m。（6）、毛坯图如下图所示：三、拟定离心机主轴的工艺路线：1、定位基准的选择：定位基准有精基准和粗基准之分，一般先拟定精基准再拟定粗基准。（1）、精基准的选择根据该离心机主轴的技术规定和装配规定，选择主轴左端面和左右两端850+0.035为精基准，零件上的诸多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。左右两端孔850+0.0350mm的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工离心机主轴两端面及内孔55mm，实现了设计基准和工艺基准的重叠，保证了被加工表面的同轴度规定，选用主轴的左端面作为精基准同样是遵循“基准统一”的原则。（2）、粗基准的选择轴类零件的定位基准，最常用的是两中心孔。由于轴类零件各外圆表面、螺纹表面、锥面、孔等设计的基准都是轴线，采用两中心孔定位，既符合基准重叠原则，又符合基准统一原则。但是由于离心机主轴为通孔零件，在加工过程中，作为定位基准的中心孔因钻出通孔而消失，为了使通孔加工后还能用作中心孔作为定位基准面，在轴有圆柱孔时，可以采用锥堵，可取1：500的锥度；但当轴孔锥堵较小时，取锥堵与工件两端定位孔锥相似。综上所述，离心机主轴零件定位基准的使用与转换，大体采用这样的方式：开始时以外圆做粗基准铣端面钻中心孔，为粗车外圆做好定位基准。粗车外圆又为深孔加工准备好定位基准，钻深孔时，采用一夹（夹一头外圆）一托（托一头外圆）的夹装方式，之后即加工好前后锥孔，以便安装锥堵，为半精加工和精加工外圆做好定位基准。2、加工表面的加工措施的拟定：离心机主轴重要加工表面是孔、外圆和端面。定位基准为外圆或孔。根据精度规定，外圆加工表面的加工可选择车削和磨削。外圆其她部分表面粗糙度为Ra=6.3，使用半精车，外圆有一部分表面粗糙度为Ra=0.8，使用磨削，外圆有一的部分表面粗糙度为Ra=1.6，使用精车。对于外圆尺寸精度级别较高的部分，表面粗糙度为Ra=0.8，需使用精磨。对于深孔55的加工，根据精度的规定表面粗糙度为Ra=12.5，深孔的加工表面可选择钻。直径为85的孔，表面粗糙度为Ra=1.6，选用精镗；根据精度的规定，对于端面的加工可选择车削的措施，由于端面的表面粗糙度为Ra=3.2，因此选用半精车。列表如下：加工表面尺寸精度级别表面粗糙度（）加工措施备注150h7外圆面70.8粗车半精车磨削文献（2）表3-10167外圆面96.3粗车半精车文献（2）表3-10150h12外圆面126.3粗车半精车文献（2）表3-10150k6外圆面60.8粗车半精车粗磨精磨文献（2）表3-10148h7外圆面71.6粗车半精车精车文献（2）表3-10142锥面90.8粗车半精车精车文献（2）表3-10左端面76.3粗铣半精车文献（2）表3-12右端面63.2粗铣半精车文献（2）表3-12螺纹孔钻文献（2）表3-1385H7孔71.6钻粗镗半精镗精镗文献（2）表3-1155孔106.3钻文献（2）表3-11105孔71.6粗镗半精镗精镗文献（2）表3-113、加工阶段的划分：由于主轴是多阶梯带通孔的零件，切除大量的金属后，会引起残存应力重新分布而变形，故安排工序时，一定要粗精分开，先粗后精。主轴加工就是以重要表面的粗加工、半精加工和精加工为主线的3个加工阶段，合适穿插其她表面的加工工序而构成的工艺路线。因此可将该离心机主轴的加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。粗加工开始前先准备毛坯并正火；粗加工为切端面钻中心孔、粗车外圆等；半精加工阶段是半精车外圆与表面淬火；精加工阶段是重要表面（外圆表面与锥孔）的精加工。4、工序的集中与分散离心机主轴的生产类型为小批生产，且形状复杂，可选用工序集中原则安排轴的加工工序。可采用万能机床配以专用的工、夹具，以减少工序数目，缩短工艺路线，提高生产效率；并且运用工序集中原则使工件的装夹次数减少，缩短了辅助时间，并且由于在一次装夹中加工了诸多表面，有助于保证各加工表面的相对位置精度规定。5、工序顺序的安排1、机械加工工序：（1）、基准先行：机械加工工艺安排时，总是加工好定位基准面，使零件便于定位和加快。主轴加工也总是一方面安排端面钻中心孔，以便为后续工序准备好定为基准。（2）、深孔加工的安排：为了使中心孔可以在多道工序中使用，但愿深孔加工安排到最后，但是深孔加工属于粗加工，加工余量大，发热多，变形也大，会使得加工精度难得保持，故不能放到最后。一般深孔加工安排在外圆粗车之后，以便有一种较为精确的轴颈作为定为基准来搭中心架，这样加工出的孔容易保证主轴壁厚均匀。（3）、先外后内与先大后小：先加工外圆，再以外圆定位加工内孔；加工阶梯外圆时，先加工直径较大的，后加工直径较小的，这样可以避免过早的削弱工件的刚度。（4）、次要表面加工的安排：主轴上的键槽、螺纹等次要表面加工，一般均安排在外圆精车或粗磨之后，精磨之前。如果精车前就铣出键槽，精车时因断续切而易产生振动，既影响加工表面质量，又容易破环刀具，也难控制键槽深度。这些加工也不能放在精磨之后，否则会破坏重要加工表面已获得的精度。（5）、拟定加工工艺路线：下料正火钻中心孔，粗车、半精车两端面粗车外圆钻深孔车倒角调质镗孔半精车各外圆，锥面，轴面精车各外圆表面、精镗孔铣键槽车内外螺纹表面淬火磨削检查。2、热解决工序锻造后，在切削加工前宜采用正火，能提高改善轴的硬度，消除毛坯的内应力，改善其切削性能。在粗加工后进行调质，调质硬度为220240HBS，调质解决能使主轴获得更高的综合力学性能。在精加工之后，进行表面淬火加低温回火，提高其耐磨性和工作中承受冲击载荷的能力。3、辅助工序在粗加工和热解决后，安排校直工序；在半精加工之后，安排去毛刺和中间检查工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。6、拟定工艺路线：综上所述，工艺路线可以拟定如下：离心机主轴工艺路线工序号工序阶段工序名称定位、夹紧装置和工序作用10粗加工粗车端面以外圆做粗基准铣端面，钻中心孔；此环节是为了后续工序准备好定位基准20半精车轴端面30钻中心孔40粗车外圆表面的各部分以中心孔定位加工，保证同轴度此环节为深孔加工准备好定位基准50钻55深孔采用一夹（夹一头外圆）一托（托一头外圆）的夹装方式，避免深孔偏斜60粗镗85的孔以外圆加工定位70加工前后锥孔加工前后锥孔，以便安装锥堵，为半精加工和精加工外圆做好定位基准。80热解决调质解决调质硬度为220240HBS，调质解决能使主轴获得更高的综合力学性能90辅助工序校直工序校直主轴，减小加工后轴的变形100半精加工半精车外圆锥面及各轴面采用锥堵顶住通孔，以通孔定位加工加工阶梯外圆时，先加工直径较大的，后加工直径较小的，这样可以避免过早的削弱工件的刚度。110半精镗两端85的孔以外圆定位加工内孔120辅助工序去毛刺减小表面粗糙度130辅助工序中间检查避免不符合生产工艺条件的工艺疵点的产生，做到有效地避免和控制不良品140精加工精车外圆锥面及各轴面采用锥堵顶住通孔，以通孔定位加工150精镗85的孔以外圆定位加工内孔160车两端螺纹170热解决表面淬火使主轴获得高硬度，高耐磨性的表面，而心部仍然保持原有的良好韧性180精加工磨前修正保证磨削后的精度190粗磨、精磨外圆采用锥堵顶住通孔，以通孔定位加工200铣键槽精车前就铣出键槽，精车时因断续切而易产生振动，既影响加工表面质量，又容易破环刀具，也难控制键槽深度。因此将其放在粗磨之后，精磨之前。220精磨外圆采用锥堵顶住通孔，以通孔定位加工230辅助工序清洗清洗加工工件240辅助工序最后检查检查产品与否合格250辅助工序入库四、机床设备及工艺设备的选用：在小批生产条件下，可以采用万能机床。但是根据具体的状况，选择的机床设备、刀具和工艺装备（量具）如下：1、 车床的选择：由于该零件为小批量生产，因此要使用工序集中原则，尽量将所有的工序集中到同一台机床上，减少加工装夹次数和工具。查表后拟定，使用车床CA6140和镗床T68即可。2、刀具的选择：（1）粗车时：合理前角参照值为1518。，合理后角参照值为68。，工艺系统刚性较好时主偏角Kr=75。，副偏角Kr=510。45钢正火，可以选用YT5的刀具，前角选为16。，后角为58。，主偏角75。，刃倾角为0。，副偏角Kr=5。，刀尖半径为1mm。（2）半精车、精车时：合理前角参照值为1318。，合理后角参照值为810。，工艺系统刚性较好时主偏角Kr=75。，副偏角Kr=05。45钢调质，可以选用YT15的刀具，前角选为18。，后角为58。，主偏角75。，刃倾角为0。，副偏角Kr=5。，刀尖半径为1mm。（3）选用车刀时，车端面选用45。端面车刀；车外圆阶梯时，选用90。车刀；在粗车外圆时，选用75。偏刀。车外圆时，使用靠模板车。钻深孔时，选用莫氏锥柄麻花钻；车螺纹时，使用高速钢螺纹车刀。铣键槽使用圆柱键槽铣刀加工。五、拟定工序的加工余量，计算工序尺寸及公差1、拟定机械加工余量离心机主轴的外圆150k7的尺寸拟定（1）、拟定加工方案：查参照文献（3）表33可知，对于基本尺寸为120180mm，经济精度级别为k6的轴，其上偏差为0.028mm，下偏差为0.03mm，再由参照文献（1）表16拟定其方案为粗车半精车粗磨精磨。（2）、由查表法拟定加工余量：毛坯的总余量由表可以拟定： 精磨余量：Z精磨=0.15mm粗磨余量： Z粗磨=0.9mm半精车余量：Z半精=1.7mm粗车余量：Z粗=6mm（3）、计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半精车余量：（151.05+1.7）mm=152.75mm粗车余量：（152.75+6）mm=158.75mm（4）、拟定各工序尺寸的公差及偏差：工序尺寸的公差按加工经济精度拟定： 精磨余量：IT7，公差值：上偏差为+0.028mm，下偏差为+0.03磨削余量：IT7，公差值为0.040mm；半精车余量：IT10，公差值为0.32mm；粗车余量：IT12，公差值为0.40mm；毛坯：公差值为5mm。按“入体原则”原则进行标注可知：精磨余量150+0.028+0.03；粗磨余量：151.050-0.040；半精车余量：151.050-0.32；粗车余量：152.750-0.40；毛坯158.755。综上所述，可以列表如下：外圆150k6工序尺寸及公差计算表工序名称工序余量加工工序尺寸工序尺寸公差 及标注经济精度级别经济表面粗糙度精磨0.15150150+0.028+0.03IT60.8粗磨0.9150.15151.050-0.040IT 70.8半精车1.7151.05151.050-0.32IT 106.3粗车4.25152.75152.750-0.40IT12Rz50粗车61571570-0.40IT12Rz50锻造16316352现用计算法对精车径向的工序余量Z1进行分析：（1）查表Z1=0.15mm，则粗磨基本尺寸为A2=150+0.15mm=150.15mm。粗磨加工工序的经济加工精度级别可达IT7级，即可拟定该公差值为0.04mm，故A1=（150.150.02）mm；根据“入体原则”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，则半精车基本尺寸为A4=（150.15+0.9）mm=151.05mm。半精加工工序的经济加工精度级别可达IT10级，即可拟定该公差值为0.1 6mm，故A3=（151.050.08）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，则粗车基本尺寸为A6=（151.05+1.7）mm=152.75mm，粗加工工序的经济加工精度级别可达IT12级，即可拟定该公差值为0.40mm，故A5=（152.750.20）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，则锻造基本尺寸为A8=（152.75+4.25）mm=157mm，粗加工工序的经济加工精度级别可达IT12级，即可拟定该公差值为0.40mm，故A7=（1570.20）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，则锻造基本尺寸为A=（157+6）mm=163mm，锻造加工工序的经济加工精度为5mm，故A7=（1635）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，可以达到规定，以150k7为例，下面的轴面和孔都只算一步。离心机主轴的孔85H7的尺寸拟定（1）拟定加工方案：查参照文献（3）表33可知，对于基本尺寸为80120mm，经济精度级别为H7的轴，其公差为0.035mm，再由参照文献（1）表17拟定其方案为粗镗半精镗精镗。（2）由查表法拟定加工余量：毛坯的总余量由表精镗余量： Z精=0.3mm半精镗余量：Z半精=1.7mm第二次粗镗余量：Z粗=3mm第一次粗镗余量：Z粗=25mm（3）计算各工序尺寸的基本尺寸：精镗余量：（150-0.3）mm=84.7mm；半精镗余量：（84.7-1.7）mm=83mm；第二次粗镗余量：（83-3）mm=80mm；第一次粗镗余量：（80-25）mm=55mm；（4）拟定各工序尺寸的公差及偏差：工序尺寸的公差按加工经济精度拟定：精镗余量： IT8，公差值为0.035mm；半精镗余量：IT9，公差值为0.087mm；第二次粗镗余量：IT11，公差值为0.22mm；第一次粗镗余量： IT13，公差值为0.54mm；毛坯：公差值为5mm。按“入体原则”原则进行标注可知：精镗余量： 85+0.0350；半精镗余量：84.7+0.0870；第二次粗镗余量余量：83+0.220；第一次粗镗余量余量：80+0.540；毛坯555。综上所述，可以列表如下：孔85H7工序尺寸及公差计算表工序名称工序余量加工工序尺寸工序尺寸公差 及标注经济精度级别经济表面粗糙度精镗0.38585+0.0350IT 80.8半精镗1.784.784.7+0.0870IT 96.3粗镗38383+0.220IT1116粗镗258080+0.540IT1320锻造555522现用计算法对精车径向的工序余量Z1进行分析：查表Z1=0.3mm，则半精镗基本尺寸为A2=（85+0.3）mm=85.3mm。半精加工工序的经济加工精度级别可达IT9级，即可拟定该公差值为0.087mm，故A1=（85.30.0435）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的算法计算。可由同样的措施求得余下各个尺寸的工序尺寸及公差计算表外圆150h7工序尺寸及公差计算表工序名称工序余量加工工序尺寸工序尺寸公差 及标注经济精度级别经济表面粗糙度磨削0.91501500-0.040IT 70.8半精车1.7150.9150.90-0.32IT 106.3粗车4.4152.6152.60-0.40IT12Rz50粗车61571570-0.40IT12Rz50锻造16316355现用计算法对精车径向的工序余量进行分析：（1）查表Z1=0.9mm，则半精车基本尺寸为A2=（150+0.9）mm=150.9mm。半精加工工序的经济加工精度级别可达IT10级，即可拟定该公差值为0.1 6mm，故A1=（150.90.08）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，则粗车基本尺寸为A4=150.9+1.7mm=152.6mm，粗加工工序的经济加工精度级别可达IT12级，即可拟定该公差值为0.40mm，故A3=（152.60.20）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（3）查表Z3=4.4mm，则锻造基本尺寸为A6=（152.6+4.4）mm=157mm，粗加工工序的经济加工精度级别可达IT12级，即可拟定该公差值为0.40mm，故A3=（1570.20）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，则锻造基本尺寸为A8=（157+6）mm=163mm，粗加工工序的经济加工精度级别可达IT12级，即可拟定该公差值为0.40mm，故A7=（1630.20）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，则锻造基本尺寸为A10 =163mm， 锻造加工工序的经济加工精度为5mm，故A9=（1635）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，可以达到规定，以150h7为例，下面的轴面和孔都只算一步。外圆148h7工序尺寸及公差计算表工序名称工序余量加工工序尺寸工序尺寸公差 及标注经济精度级别经济表面粗糙度磨削0.91481480-0.040IT 70.8半精车1.7148.9148.90-0.32IT 106.3粗车4.4150.6150.60-0.40IT12Rz50粗车61551550-0.40IT12Rz50锻造16116152现用计算法对精车径向的工序余量Z1进行分析：查表Z1=0.9mm，则半精车基本尺寸为A2=（148+0.9）mm=148.9mm。半精加工工序的经济加工精度级别可达IT10级，即可拟定该公差值为0.1 6mm，故A1=（148.90.08）mm；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的算法计算。外圆167工序尺寸及公差计算表工序名称工序余量加工工序尺寸工序尺寸公差 及标注经济精度级别经济表面粗糙度半精车1.71671670-0.1IT 96.3粗车4.4168.7168.70-0.40IT12Rz50粗车61741740-0.40IT12Rz50锻造18018052现用计算法对精车径向的工序余量Z1进行分析：查表Z1=1.7mm，则粗车基本尺寸为A2=（167+1.7）mm=168.7mm。粗加工工序的经济加工精度级别可达IT12级，即可拟定该公差值为0.40mm，故A1=（168.70.20）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的算法计算。两端端面工序尺寸及公差计算表工序名称工序余量加工工序尺寸工序尺寸公差 及标注经济精度级别经济表面粗糙度半精车1.79909900-0.1IT 96.3粗车5.3991.7991.70-0.25IT11Rz50粗车69979970-0.25IT11Rz50锻造1003100355现用计算法对精车径向的工序余量Z1进行分析：查表Z1=1.7mm，则粗车基本尺寸为A2=（990+1.7）mm=991.7mm。粗加工工序的经济加工精度级别可达IT11级，即可拟定该公差值为0.25mm，故A1=（991.70.125）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的算法计算。六、切削用量、时间定额的计算（1）切削用量的一般选择措施：粗车时切削用量的选择程序：背吃刀量ap，一般ap=25mm，给半精车、精车六13mm；进给量f，粗车时f=0.30.7mm/r；切削速度vc拟定ap和f之后，可根据刀具材料和机床功率拟定切削速度vc。精车时切削用量的选择程序：精车时，一般先选择vc，然后拟定f（精车f=0.080.2mm/r），最后拟定ap。（2）选择零件切削用量：1、对于直径为150h7的轴工序切削用量的拟定：1）、粗加工切削用量：粗车查表可知，粗车直径为150的轴，背吃刀量：ap=3mm；进给量：f=1.0mm/r；切削速度：取转速为160r/min，可求得vc=90m/min；2）、半精加工切削用量：半精车查表可知，半精车直径为150的轴，背吃刀量：ap=0.85mm；进给量：f=0.20mm/r；切削速度：取转速为560r/min，可求得vc=287.6m/min3）、精加工切削用量：粗磨砂轮的圆周速度为vc=35m/s；工件的圆周速度vw=2030m/s，查表，取vw=21m/s，由n=44.3mm/min则切削速度：vf=668.8m/min；工件纵向进给量：f=15mm/r；工作台磨削深度，即背吃刀量：ap=0.0294；2、对于直径为150k7的轴工序切削用量的拟定：1）、粗加工切削用量：粗车背吃刀量：ap=3mm进给量：f=1.0mm/r切削速度：取转速为180r/min，可求得vc=90m/min2）、半精加工切削用量：半精车查表可知，半精车加工时，背吃刀量：ap=0.85mm；进给量：f=0.20mm/r；切削速度：取转速为600r/min，可求得vc=287.6m/min3）、精加工切削用量：粗磨砂轮的圆周速度为vc=35m/s；工件的圆周速度vw=2030m/s，查表，取vw=21m/s，由n=44.3mm/min则切削速度：vf=668.8m/min；工件纵向进给量：f=15mm/r；工作台磨削深度，即背吃刀量：ap=0.0294mm；4）、精磨切削用量：查表可知：工件的圆周速度vw=35m/s，当Ra=0.8时，进给量f=（0.40.6）b，其中b为砂轮的宽度，查表可取f=12.5 mm/r；最后拟定背吃刀量为ap=0.0256mm。3、对于直径为85的孔切削用量的拟定：1）、粗加工切削用量的拟定：钻根据工艺路线，一方面会钻深孔55，因此先根据刀具的型号和材料，查高速钢钻头钻削钢料时的切削速度和进给量，可得切削速度为37m/min，进给量为f=0.66mm/r。背吃刀量为ap=D/2=27.5，钻削出55的孔。钻孔之后，再用镗刀粗镗至85，查表可知，必须镗两次，第一次镗25mm，第二次镗3mm，其粗镗的切削深度，即背吃刀量分别为ap=25；ap=3；使用刀具为刀头，查表可知，进给量f=0.31.0mm/r；可以选用最大的进给量为1.0 mm/r；切削速度为：vc=4060m/min；选择切削速度为50 m/min。2）、半精加工切削用量的拟定：半精镗为了减少刀具的数量，半精镗同样使用刀具为刀头，因此查表可知背吃刀量ap=1.7mm；切削进给量为f=0.20.8mm/r，我们选用最大的进给量f= 0.8mm/r；切削速度为80120m/min；选择100m/min。3）、精加工切削用量的拟定：精镗选用刀具为刀头，精加工时应先从切削速度开始选择，选用的切削速度vc=60100 m/min，我们选择80 m/min；进给量f=0.150.5mm/r，选用最大的进给量为0.5 mm/r；背吃刀量根据零件机械加工的余量求得ap=0.3mm。（3）、时间定额的计算：（1）、粗车三爪自定心卡盘夹持工件毛坯外圆，切削右边三段外圆。由切削用量的计算中，可得到粗车时CA1640型车床上车端面转速n1=200r/min，车外圆转速n2=150 r/min，计算车削基本时间粗车两端面：tm1=（L1n1f1=（6.5+ 990）(2000.4) =12.45min粗车外圆：tm 2=（L+L1+L2）n1*f1 =5.5min粗车的基本时间为T1=tm1+ tm2=12.45+5.5=17.96min（2）、半精车由切削用量的计算中，可得到半精车时CA1640型车床上车外圆面转速n1=450r/min，f=0.4mm/r，计算车削基本时间：T2= Ln*f=990（4500.1）=22min（3）、半精镗 tb=（L+L1+L2）n1*f1，精镗有两个工步，半精镗左右两端的内孔。Lb1=120mm；Lb2=160mm；L1=1mm，L2=1mm，fn=0.3 mm/r*75r/min=22.5；代入公式tb1=（L+L1+L2）n1*f1=5.4min；tb2=7.2min；tb= tb1+ tb2=12.6min（4）、磨削计算粗磨时轴向进给量fa(K=0.4)，f=KB=0.465=26mm/r；计算磨削次数ii=Z0/2ap+8=0.4/(20.02)+8=18计算磨削行程LL=l-B/3=990-65/3=968.33mm计算基本时间T3T3=L*i/f*ng=968.3318/(2680)=8.37min（5）辅助时间tf的计算辅助时间与基本时间tb之间的关系为tf=（0.150.2）tb；我们可以选择tf=0.15，则各个工序辅助时间为：tf1=0.15*5.5=0.825min；tf2=0.15*12.45=1.8675min；（6）其她时间的计算其她时间不仅涉及每道工序的单件时间，尚有布置工作地时间、准备终结时间以及工人的生理需求时间，其中工人的生理需求时间tx为作业时间的2%4%，可以取为3%，布置工作地时间为2%7%，各工序其她时间（ts+tx）的关系式为（2%7%）*（tb+tf）因此求得其她时间为：tb+tf=5%*（5.5+0.825）=0.3163min tb+tf=5%*（12.45+1.8625）=0.716min（7）单件总时间的计算:Td1=tb+tf+ts+tx=6.7045min Td2=tb+tf+ts+tx=15.206min。七、课程设计心得体会：这是大学里的第二个课程设，比起上次，这一次明显的有经验多了，在很早之前就向高年级的学长、学姐借好了书。她们说机械制造的课程设计只要按照课本上的顺序来就可以了，因此原本觉得这次课程设计会比较简朴，但是做起来就没有这样的感觉了。我做的课题是离心机主轴，与其她两个轴的不同就是这是一种具有深孔的轴，因此在工艺路线上必须考虑深孔的加工问题。刚开始，我觉得既然是有孔的轴，就按照套筒的加工措施来加工它，但是在翻阅了有关的资料和思考之后，发现不能那样子做，我还是得按照轴的加工措施，加一种钻深孔和镗孔的过程。在拟定了加工路线之后，随之而来的问题就来了。也许在写工艺路线时，粗车端面和粗铣端面都可以，镗孔钻孔也都可以，但是由于资料有限，有些尺寸在课本上找不到相应的余量和切削用量，因此不得不反复修改工艺路线，直到所有的余量都查出来为止。在拟定刀具时，也遇到了某些小麻烦。诸多刀具看上去都可以用，但是真正查完表格才发现，主线没有我需要的刀的尺寸，由于缺少实际的经验，我也不懂得符合条件的刀具究竟哪一种更加的合适。在几番思考和查阅了诸多的资料之后才拟定了刀具。最后是切削用量和切削时间，这一部分计算比较繁琐，因此也反复做了好几回才算出来。课本上背的先拟定背吃刀量，再拟定进给量，最后再算出切削速度，只是仅仅一句话，但是运用到实际中来就是一成天的查表和计算。一种我原本觉得很简朴的课程设计让我遇到了诸多的问题，这让我懂得，其实机械是一件应当很细心的事情，甚至小到某一种公差，稍有差池，都会引起不小的麻烦，更何况我们还只是做了一种机械中的一种轴而已，只考虑了它的加工方面，还没有波及到其她。但是课程设计也让我学到了诸多的东西。我几乎每天都要到图书馆去翻阅我需要的资料，每一本书的侧重点不相似，有的强调刀具和车床选用，有的强调余量和零件传动系统的计算等，要学好机械一定要学会查阅资料。我也意识到了自己学习的局限性之处，我的CAD已有好久没有练习了，因此用起来比较生疏，画图花了较长时间。综上所述：课程设计让我懂得了机械这门功课的实际意义，更加进一步的理解了机械制造这门课程，让我品尝到了学习的快乐，同步也让我明白了自己的缺陷与局限性，这些无一不阐明了，此后我应当提高自己的实践能力和动手能力。八、参照书目：1、机械制造技术基本课程设计指引教程主编：邹青 北京：机械工业出版社，8月2、机械制造技术基本主编：陆名彰、胡忠举 长沙：中南大学出版社，8月3、互换性与技术测量主编：万书亭 北京：电子工业出版社 8月4、机械制造技术课程设计指引主编：刘长青 武汉：华中科技大学出版社，10月5、机械切削工人常用计算手册主编：雒运强 北京：化学工业出版社，8月6、实用机械加工工艺手册主编：陈宏钧 北京：机械工业出版社，1996年12月7、机械加工实用手册主编：夏祖印、张能武 合肥：安徽科学技术出版社，10月