零部件冷加工设计工艺性与结构要素

发布日期:[15-12-27 15:52:02] 浏览人次:[]

金属材料的切削加工性

金属材料的切削加工性指金属经过切削加工成为合乎要求的工件的难易程度。影响切削加工性的因素很多,到目前为止,还不能用材料的某一种性能,例如金相组织或力学性能等来全面地表示出材料的加工性。一般是根据具体情况,选用不同的方法来表示的。目前生产中最常用的是以刀具耐用度为60min时的切削速度V60来表示。V60愈高,表示材料的加工性愈好,并以σb=600MPa的45钢的V60作为基准,简写为(V60)f。若以其他材料的V60和(V60)f相比,其比值称为相对加工性。常用材料的相对加工性如表常用材料的相对加工性(JB/ZQ 4011—1984)。

若根据金属力学性能来分析,一般认为,硬度在170~230HB范围内时,切削性能良好。过高的硬度不但难以加工,且会造成刀具很快磨损。当HB>300时,切削加工性就显著下降;HB=400时,切削加工性就很差了。而过低的硬度,则易形成很长的切削缠绕,造成刀具的发热和磨损,零件加工后,表面粗糙度也很高。当材料塑性增加,Ψ=50%~60%时,切削加工性也显著下降。

难加工的金属就必须采用硬质合金刀片等高级刀具来加工。例如,采用硬质合金刀片YG6X加工耐热合金效果良好;YG3可加工淬火钢等;YW1可加工不锈钢、高锰钢等;YW2可加工钛合金、奥氏体不锈钢等;YA6可加工高锰钢、淬火钢以及硬铸铁等;白刚玉60#(ZR1)磨轮可磨削硬度≤70HRC的渗氮的活塞杆等;还有YW1-YG6X刀具车削45号淬硬钢(55~62HRC,表面粗糙度可达Ra6.3~Ra1.6μm)。

影响钢、铁切削加工性的因素及有色金属加工的特点如表影响钢、铁切削加工性的因素及有色金属加工的特点,可作为考虑材料切削加工性时的参考。

常用材料的相对加工性(JB/ZQ 4011—1984)

钢  种

材料代号

相对加工性

钢  种

材料代号

相对加工性

优质

碳素钢

20

170

合金

工具钢

4CrW2Si

73

35

131

Cr12MoV

62

45

100

CrWMn

62

55

77

5CrMnMo

62

合金

结构钢

35SiMn

54

GCr15

73

42SiMn

54

GCr15SiMn

73

38SiMnMo

65

W18Cr4V

47

38CrMoAlA

45

不锈钢

2Cr13

100

60SiMnMo

54

3Cr13

77

37SiMn2MoV

44

1Cr18Ni9Ti

62

20MnMo

97

碳素

铸钢

ZG230-450

144

18MnMoNb

74

ZG270-500

144

20Cr

105

ZG310-570

118

20CrMnMo

27

合金

铸钢

ZG35SiMn

100

20Cr2Mn2Mo

38

ZG35CrMnSi

100

40Cr

100

ZG35CrMo

100

50Cr

80

ZGMn13

118

35CrMo

73

ZGCr22Ni2N

100

40CrSi

54

灰铸铁

HT150

83

38CrSiMnMo

54

HT200

65

35Cr2MnMo

44

HT250

52

轧辊钢

60CrMnMo

44

HT300

45

60CrMoV

44

铸造有

色合金

ZQSn6-6-3

 

弹簧钢

65Mn

50

ZQSn10-1

181

60Cr2MoW

33

ZQA19-4

181

50CrVA

44

ZHA166-6-3-2

181

碳素

工具钢

T7

73

ZHMn58-2-2

307

T8

73

ZL104

551

T10

73

ZL203

551

T12

62

     

影响钢铁切削加工性的因素及有色金属加工的特点

影响

因素

切  削  加  工  性

影响

因素

切  削  加  工  性

力学

性能

硬度:170~230HB最好,HB>300显著下降,HB≈400很差

塑性:ψ=50%~60%显著下降

轧制

方法

含碳量<0.3%;冷轧或冷拔比热轧好

含碳量0.3%~0.4%的中碳钢:冷轧与热轧差不多

含碳量>0.4%的高碳钢:热轧比冷轧好

化学

成分

(质量

分数)

C:0.25%~0.35%左右最好

Mn:当C<0.2%时1.5%最好

Ni:>8%加工更困难

Mo:0.15%~0.40%时,稍提高;当淬火钢硬度为HB>350时,加入一些Mo,可提高其加工性

331

金相

组织

铁素体:塑性很大的铁素体钢,切削加工性很低,切削前一般经过冷轧或冷拔可提高

珠光体:含碳量>0.6%时,粒状珠光体比片状珠光体好;低碳钢以断续细网状的片状珠光体为好

索氏体、屈氏体:二者都比珠光体硬。稍差

马氏体:更硬。更差

奥氏体:软而韧,加工硬化厉害,导热性差,易粘刀。很差

冶炼

方法

转炉钢:含硫、磷较高,最好

平炉钢:含硫、磷较低,较差

电炉钢:含硫、磷更低,最差

热处理

退火:提高

硬度一般虽然不高,但是其热导率较低,并含有碳化铁及其他坚硬的杂质,且切下的切屑是崩碎的,所以刃口附近的较小面积上的温度梯度较大,并且集中地受到一些硬质点的摩擦,因此其切削加工性同样应综合多方面因素来考虑

化学

成分

(质量

分数)

C、Si、Al、Ni、Cu、Ti:提高。适当含量是Si0.1%~0.2%,Ni0.1%~3.0%,Ti0.05%~0.10%,Mo0.5%~2.0%

Cr、V、Mn、Co、S、P等:超过某种限度时就降低。其含量不宜大于Cr1.0%,V0.5%,Mn1.5%,P0.14%

金相

组织

自由石墨(显微硬度15~40):提高,但石墨颗料太大,表面粗糙度会增加

自由铁素体(显微硬度215~270):一般铸件中约占10%,提高

珠光体(显微硬度300~390):一般

针状组织(显微硬度400~495):略降低

磷铁共晶体(P10%+Fe%,显微硬度600~1200):存在于含P>0.1%的铸铁中,一般当其在铸铁中的比重<5%时,影响不大,再多就降低

自由碳化物(显微硬度1000~2300):很硬,降低

热处理

退火使硬度下降15%~30%,可提高切削速度30%~80%

铜合金:

1.强度、硬度比钢低,切削加工性好

2.青铜比较硬脆,切削时与灰铸铁类似;黄铜比较韧软,切削时与低碳钢有些相同,但较易获得较低的表面粗糙度

3.黄铜容易产生“扎刀”的毛病

4.除车某些青铜外,刀具使用寿命比钢、铁高

5.装卡容易引起变形

6.线膨胀系数比钢、铁大,加工发热,尺寸精度较难控制

铝合金:

1.强度、硬度比铜更低,切削加工性更好,但车螺纹容易“崩扣”

2.加工时容易粘刀,形成刀瘤,增加表面粗糙度

3.组织不够致密,很难获得较低的表面粗糙度

4.除车铸造硅铝明合金外,刀具使用寿命一般都较高(禁止使用陶瓷刀具)

5.装卡和加工时容易引起变形,工件表面也易碰伤或划伤

6.线膨胀系数比铜更大,影响尺寸精度更突出

镁合金与其他金属结构材料相比, 密度较小,机加工较容易。可以采用较高的速度、较大的切削深度和进给速度。它的切屑形成类型主要取决于材料成分、热处理状态、工件形状以及刀具进给量大 小。其他金属机加工时,刀具倾角和切削速度对切屑形成有很大影响,但对镁合金的影响很小,可以忽略。单点刀具在车、刨、铣、钻等过程中产生的切屑一般分为 三种:大进给量时短而易断;中等进给量时短,部分易断;小进给量时则长而卷。铸造合金易于产生折断或部分折断的切屑,并与热处理状态有关;锻件和挤压件则易产生部分断裂或卷曲的切屑,主要与进给速度有关

车、铣、刨、磨、钻、铰、拉、镗等加工工艺均可以满足镁合金工件不同加工及其表面精度的要求。但应遵循的一个共同原则是刀具应尽可能保持锋利、光滑,且无刮痕、毛刺、卷口

镁合金散热极快,加工表面冷却迅速,常常不需要润切液。如果需要主要是用来冷却工件,减小工件变形,减少切屑燃烧的机会(尤其是切屑较细时,若无液体覆盖很容易起火)。因此,镁合金机加工过程中采用的润切液常被称为冷却液。在大批量生产中,冷却液是延长刀具寿命的主要因素。在钻深孔或进行高速大进给量加工时,需要润切液冷却

镁合金采用的油基冷却剂一般为矿物油,而不宜用动物油或植物油

水溶性油或油水乳化液已成功应用于镁合金的某些机加工工艺中,但是不允许使用水基冷却剂。由于水和镁反应将生成易燃易爆气体H2,导致在镁合金湿切屑的储存和运输过程中出现氢的积累,即使少量氢的不断积累也是极其危险的。此外,水会降低镁合金废屑的回收价值

对镁合金进行机加工时,必须考虑切屑着火的问题。切屑被加热到接近熔点以后会引燃,应特别注意安全

各种

金属

机加

工能

量和

速度

对比

金属

相对能量

粗车速度/m·min-1

拉削速度(加工5~10mm)/m·min-1

①受设备、刚度条件限制

②适用于高速钢刀具,也可以采用硬质合金刀具,速度为260m·min-1

③适用于76mm的孔,进给量为0.41mm·r-1

④孔径

镁合金

铝合金

铸铁

低碳钢

镍合金

1.0

1.8

3.5

6.3

10.0

可达1200

75~750

30~90

40~200

20~90

150~500

60~400

10~40

15~30

5~20

镁合

金孔

加工

的一

般速

度和

进给

工艺

速度①/

m·min-1

进给量/mm·r-1

1.6mm④

3.2mm④

6.4mm④

13mm④

19mm④

25mm④

38mm④

51mm④

钻孔

枪钻

铰孔

锪孔

高速钢

硬质合金

43~100

198

120②

195②

490③

0.025

0.025

0.076

0.025

0.13

0.18

0.076

0.20

0.13

0.15

0.30

0.13

0.30

0.15

0.18

0.41

0.20

0.18

0.20

0.51

0.25

0.41

0.22

0.25

0.64

0.25

0.51

0.28

0.30

0.76

0.25

0.76

0.33

0.36

镁合

金车

削速

度、

进给

量和

最大

切削

深度

车削速度

/m·min-1

进给量

/mm·r-1

最大切削深度/mm

车削速度

/m·min-1

进给量

/mm·r-1

最大切削深度

/mm

90~185

185~305

305~460

460~610

610~1525

0.76~2.5

0.51~2.0

0.25~1.5

0.25~1.0

0.25~0.76

12.7

10.2

7.62

5.08

3.81

90~185

185~305

305~1525

0.13~0.64

0.13~0.51

0.076~0.38

2.54

2.03

1.27

推荐

的矿

物油

冷却

特    性

大  小

特    性

大  小

密度/g·cm-3

黏度(313K)/SUS

最低燃烧点/K

0.79~0.86

55

408

最大皂化值

游离酸最大含量(质量分数)/%

16

0.2

标准尺寸(GB/T 2822—2005)                              mm

R

R'

R

R'

R

R10

R20

R40

R'10

R'20

R'40

R10

R20

R40

R'10

R'20

R'40

R10

R20

R40

1.00

1.00

 

1.0

1.0

 

63.0

56.0

63.0

53.0

56.0

60.0

63.0

63

56

63

53

56

60

63

1250

1120

1250

1120

1180

1250

1.25

1.12

1.25

 

1.2

1.1

1.2

 

1.60

1.40

1.60

 

1.6

1.4

1.6

 

80.0

71.0

80.0

67.0

71.0

75.0

80.0

80

71

80

67

71

75

80

1600

1400

1600

1320

1400

1500

1600

2.00

1.80

2.00

 

2.0

1.8

2.0

 

100.0

90.0

100.0

85.0

90.0

95.0

100.0

100

90

100

85

90

95

100

2000

1800

2000

1700

1800

1900

2000

2.50

2.24

2.50

 

2.5

2.2

2.5

 

3.15

2.80

3.15

 

3.0

2.8

3.0

 

125

112

125

106

112

118

125

125

110

125

105

110

120

125

2500

2240

2500

2120

2240

2360

2500

4.00

3.55

4.00

 

4.0

3.5

4.0

 

5.00

4.50

5.00

 

5.0

4.5

5.0

 

160

140

160

132

140

150

160

160

140

160

130

140

150

160

3150

2800

3150

2650

2800

3000

3150

6.30

5.60

6.30

 

6.0

5.5

6.0

 

8.00

7.10

8.00

 

8.0

7.0

8.0

 

200

180

200

170

180

190

200

200

180

200

170

180

190

200

4000

3550

4000

3350

3550

3750

4000

10.00

9.00

10.00

 

10.0

9.0

10.0

 

250

224

250

212

224

236

250

250

220

250

210

220

240

250

5000

4500

5000

4250

4500

4750

5000

12.5

11.2

12.5

12.5

12

11

12

12

315

280

315

265

280

300

315

320

280

320

260

280

300

320

6300

5600

6300

5300

5600

6000

6300

16.0

14.0

16.0

13.2

14.0

15.0

16.0

16

14

16

13

14

15

16

400

355

400

335

355

375

400

400

360

400

340

360

380

400

8000

7100

8000

6700

7100

7500

8000

20.0

18.0

20.0

17.0

18.0

19.0

20.0

20

18

20

17

18

19

20

500

450

500

425

450

475

500

500

450

500

420

450

480

500

10000

9000

10000

8500

9000

9500

10000

25.0

22.4

25.0

21.2

22.4

23.6

25.0

25

22

25

21

22

24

25

630

560

630

530

560

600

630

630

560

630

530

560

600

630

12500

11200

12500

10600

11200

11800

12500

31.5

28.0

31.5

26.5

28.0

30.0

31.5

32

28

32

26

28

30

32

800

710

800

670

710

750

800

800

710

800

670

710

750

800

16000

14000

16000

13200

14000

15000

16000

40.0

35.5

40.0

33.5

35.5

37.5

40.0

40

36

40

34

36

38

40

1000

900

1000

850

900

950

1000

1000

900

1000

850

900

950

1000

50.0

45.0

50.0

42.5

45.0

47.5

50.0

50

45

50

42

45

48

50

   

1060

     

20000

18000

20000

17000

18000

19000

20000

注:1.“标准尺寸”为直径、长度、高度等系列尺寸。

2.标准中0.01~1.0mm的尺寸,此表未列出。

3.R'系列中的黑体字,为 R 系列相应各项优先数的化整值。

4.选择尺寸时,优先选用 R 系列,按照 R10、R20、R40顺序。如必须将数值圆整,可选择相应的R'系列,应按照R'10、R'20、R'40顺序选择。

标准角度(参考)

第一

系列

第二

系列

第三

系列

第一

系列

第二

系列

第三

系列

第一

系列

第二

系列

第三

系列

第一

系列

第二

系列

第三

系列

第一

系列

第二

系列

第三

系列

   

   

18°

   

55°

   

110°

   

0°15'

 

20°

20°

60°

60°

60°

120°

120°

120°

 

0°30'

0°30'

   

   

20°30'

   

65°

   

135°

   

0°45'

   

   

25°

   

72°

 

150°

150°

 

   

30°

30°

30°

 

75°

75°

   

165°

   

1°30'

   

   

36°

   

80°

180°

180°

180°

 

 

10°

10°

   

40°

   

85°

   

270°

   

2°30'

   

12°

45°

45°

45°

90°

90°

90°

360°

360°

360°

 

15°

15°

15°

   

45°

   

100°

     

注:1.本标准为一般用途的标准角度,不适用于由特定尺寸或参数所确定的角度以及工艺和使用上有特殊要求的角度。

2.选用时优先选用第一系列,其次是第二系列,再次是第三系列。

锥度与锥角系列(GB/T 157—2001)

B1D5D5

锥度

一般用途圆锥的锥度与锥角

基  本 值

推  算  值

应  用  举  例

系列1

系列2

圆锥角α

锥度C

(°)(')(")

(°)

rad

120°

     

2.094 395

1:0.288675

螺纹孔的内倒角,填料盒内填料的锥度

90°

     

1.570 796

1:0.500000

沉头螺钉头,螺纹倒角,轴的倒角

 

75°

1.308 997

1:0.651613

车床顶尖,中心孔

60°

 

1.047 198

1:0.866025

车床顶尖,中心孔

45°

 

0.785 398

1:1.207107

轻型螺旋管接口的锥形密合

30°

 

0.523 599

1:1.866025

摩擦离合器

1:3

 

18°55'28.7"

18.924644°

0.330 297

有极限扭矩的摩擦圆锥离合器

1:5

 

11°25'16.3"

11.421186°

0.199 337

易拆机件的锥形连接,锥形形离合器

 

1:6

9°31'38.2"

9.522783°

0.166 282

 
 

1:7

8°10'16.4"

8.171234°

0.142 615

重型机床顶尖,旋塞

 

1:8

7°9'9.6"

7.152669°

0.124 838

联轴器和轴的圆锥面连接

1:10

 

5°43'29.3"

5.724810°

0.099 917

受轴向力及横向力的锥形零件的接合面,电机及其他机械的锥形轴端

 

1:12

4°46'18.8"

4.771888°

0.083 285

固定球及滚子轴承的衬套

 

1:15

3°49'5.9"

3.818305°

0.066 642

受轴向力的锥形零件的接合面,活塞与活塞杆的连接

1:20

 

2°51'51.1"

2.864192°

0.049 990

机床主轴锥度,刀具尾柄,公制锥度铰刀,圆锥螺栓

1:30

 

1°54'34.9"

1.909683°

0.033 330

装柄的铰刀及扩孔钻

1:50

 

1°8'45.2"

1.145877°

0.019 999

圆锥销,定位销,圆锥销孔的铰刀

1:100

 

0°34'22.6"

0.572953°

0.010 000

承受陡振及静变载荷的不需拆开的联接机件

1:200

 

0°17'11.3"

0.286478°

0.005 000

承受陡振及冲击变载荷的需拆开的零件,圆锥螺栓

1:500

 

0°6'62.5"

0.114592°

0.002 000

 

注:系列1中120°~1∶3的数值近似按R10/2优先数系列,1∶5~1∶500按R10/3优先数系列(见GB/T321)。

特殊用途圆锥的锥度与锥角

基本值

圆锥角α

锥度C

应用举例

18°30'

1:3.070115

11°54'

1:4.797451

8°40'

1:6.598442

7°40'

1:7.462208

7:24

16°35'39.4"

16.594290°

1:3.428571

机床主轴,工具配合

1:9

6°21'34.8"

6.359660°

电池接头

1:16.666

3°26'12.7"

3.436853°

医疗设备

1:12.262

4°40'12.2"

4.670042°

贾各锥度 No.2

1:12.972

4°24'52.9"

4.414696°

贾各锥度 No.1

1:15.748

3°38'13.4"

3.637067°

贾各锥度 No.33

基本值

圆锥角α

应用举例

1:18.779

3°3'1.2"

3.050335°

贾各锥度 No.3

1:19.264

2°58'24.9"

2.973573°

贾各锥度 No.6

1:20.288

2°49'24.8"

2.823550°

贾各锥度 No.0

1:19.002

3°0'52.4"

3.014554°

莫氏锥度 No.5

1:19.180

2°59'11.7"

2.936590°

莫氏锥度 No.6

1:19.212

2°58'53.8"

2.981618°

莫氏锥度 No.0

1:19.254

2°58'30.4"

2.975117°

莫氏锥度 No.4

1:19.922

2°52'31.4"

2.875402°

莫氏锥度 No.3

1:20.020

2°51'40.8"

2.861332°

莫氏锥度 No.2

1:20.047

2°51'26.9"

2.857480°

莫氏锥度 No.1

棱体的角度与斜度(GB/T 4096—2001)

b1d5d6a

b1d5d6b

一  般  用  途

基 本 值

推 算 值

系列1

系列2

S

CP

S

β

120°

1∶0.288675

90°

1∶0.500000

75°

1∶0.651613

1∶0.267949

60°

1∶0.866025

1∶0.577350

45°

1∶1.207107

1∶1.000000

40°

1∶1.373739

1∶1.191754

30°

1∶1.866025

1∶1.732051

20°

1∶2.835641

1∶2.747477

15°

1∶3.797877

1∶3.732051

10°

1∶5.715026

1∶5.671282

1∶7.150333

1∶7.115370

1∶8.174928

1∶8.144346

1∶9.540568

1∶9.514364

1∶10

5°42¢38²

1∶11.451883

1∶11.430052

1∶14.318127

1∶14.300666

1∶19.094230

1∶19.081137

1∶20

2°51¢44.7²

1∶28.644982

1∶28.636253

1∶50

1°8¢44.7²

1∶57.294327

1∶57.289962

1∶100

0°34¢25.5²

0°30¢

1∶114.590832

1∶114.588650

1∶200

0°17¢11.3²

1∶500

0°6¢52.5²

特  殊  用  途

V形体

β

108°

CP

1∶0.3632713

S

 

V形体

72°

1∶0.6881910

 

燕尾体

55°

1∶0.9604911

1∶0.700207

燕尾体

50°

1∶1.0722535

1∶0.839100

注:优先选用第1系列,当不能满足需要时,选用第2系列

莫氏和公制锥度(附斜度对照)

圆锥号数

锥度

C=2tan(α/2)

锥角α

斜角α/2

斜度

tan(α/2)

0

1︰19.212=0.05205

2°58'54"

1°29'27"

0.026

1

1︰20.047=0.04988

2°51'26"

1°25'43"

0.0249

2

1︰20.020=0.04995

2°51'41"

1°25'50"

0.025

3

1︰19.922=0.05020

2°52'32"

1°26'16"

0.0251

4

1︰19.254=0.05194

2°58'31"

1°29'15"

0.026

5

1︰19.002=0.05263

3°00'53"

1°30'26"

0.0263

6

1︰19.180=0.05214

2°59'12"

1°29'36"

0.0261

7

1︰19.231=0.052

2°58'36"

1°29'18"

0.026

4

1︰20=0.05

2°51'51"

1°25'56"

0.025

6

1︰20=0.05

2°51'51"

1°25'56"

0.025

80

1︰20=0.05

2°51'51"

1°25'56"

0.025

100

1︰20=0.05

2°51'51"

1°25'56"

0.025

120

1︰20=0.05

2°51'51"

1°25'56"

0.025

140

1︰20=0.05

2°51'51"

1°25'56"

0.025

160

1︰20=0.05

2°51'51"

1°25'56"

0.025

200

1︰20=0.05

2°51'51"

1°25'56"

0.025

注:1.公制圆锥号数表示圆锥的大端直径,如80号公制圆锥,它的大端直径即为80mm。

2.莫氏锥度目前在钻头及铰刀的锥柄、车床零件等应用较多。

60°中心孔(GB/T 145—2001)

B1D5D8

d

D

D1

D2

l2

t

参考

lmin

r

d

D1

D2

D3

l

l1

参考

max

min

A、B、R型

A型

R型

B型

A型

B型

A型

B型

R    型

C    型

(0.50)

1.06

0.48

0.5

M3

3.2

5.3

5.8

2.6

1.8

(0.63)

1.32

0.60

0.6

M4

4.3

6.7

7.4

3.2

2.1

(0.80)

1.70

0.73

0.7

M5

5.3

8.1

8.8

4.0

2.4

1.00

2.12

2.12

2.12

3.15

0.97

1.27

0.9

0.9

2.3

3.15

2.50

M6

6.4

9.6

10.5

5.0

2.8

(1.25)

2.65

2.65

2.65

4.00

1.21

1.60

1.1

1.1

2.8

4.00

3.15

M8

8.4

12.2

13.2

6.0

3.3

1.60

3.35

3.35

3.35

5.00

1.52

1.99

1.4

1.4

3.5

5.00

4.00

M10

10.5

14.9

16.3

7.5

3.8

2.00

4.25

4.25

4.25

6.30

1.95

2.54

1.8

1.8

4.4

6.30

5.00

M12

13.0

18.1

19.8

9.5

4.4

2.50

5.30

5.30

5.30

8.00

2.42

3.20

2.2

2.2

5.5

8.00

6.30

M16

17.0

23.0

25.3

12.0

5.2

3.15

6.70

6.70

6.70

10.00

3.07

4.03

2.8

2.8

7.0

10.00

8.00

M20

21.0

28.4

31.3

15.0

6.4

4.00

8.50

8.50

8.50

12.50

3.90

5.05

3.5

3.5

8.9

12.50

10.00

M24

26.0

34.2

38.0

18.0

8.0

(5.00)

10.60

10.60

10.60

16.00

4.85

6.41

4.4

4.4

11.2

16.00

12.50

           

6.30

13.20

13.20

13.20

18.00

5.98

7.36

5.5

5.5

14.0

20.00

16.00

           

(8.00)

17.00

17.00

17.00

22.40

7.79

9.36

7.0

7.0

17.9

25.00

20.00

           

10.00

21.20

21.20

21.20

28.00

9.70

11.66

8.7

8.7

22.5

31.50

25.00

           

注:1.括号内尺寸尽量不用。

2.A、B型中尺寸 l1 取决于中心钻的长度,即使中心孔重磨后再使用,此值不应小于 值。

3.A型同时列出了Dl2尺寸,B型同时列出了D2和l2尺寸,制造厂可分别任选其中一个尺寸。

75°、90°中心孔                           mm

α

规格

D

D1

D2

L

L1

L2

L3

L0

选择中心孔的参考数据

毛坯轴端直径

(min)D0

毛坯重量

(max)/kg

75°(JB/ZQ4236—1997)

3

9

 

7

8

1

   

30

200

4

12

 

10

11.5

1.5

   

50

360

6

18

 

14

16

2

   

80

800

8

24

 

19

21

2

   

120

1500

12

36

 

28

30.5

2.5

   

180

3000

20

60

 

50

53

3

   

260

9000

30

90

 

70

74

4

   

360

20000

40

120

 

95

100

5

   

500

35000

45

135

 

115

121

6

   

700

50000

50

150

 

140

148

8

   

900

80000

90°(JB/ZQ4237—1997)

14

56

77

36

38.5

2.5

6

44.5

250

5000

16

64

85

40

42.5

2.5

6

48.5

300

10000

20

80

108

50

53

3

8

61

400

20000

24

96

124

60

64

4

8

72

500

30000

30

120

155

80

84

4

10

94

600

50000

40

160

195

100

105

5

10

115

800

80000

45

180

222

110

116

6

12

128

900

100000

50

200

242

120

128

8

12

140

1000

150000

注:1.中心孔的选择:中心孔的尺寸主要根据轴端直径D0 和零件毛坯总重量(如轴上装有齿轮、齿圈及其他零件等)来选择。若毛坯总重量超过表中D0相对应的重量时,则依据毛坯重量确定中心孔尺寸。

2.当加工零件毛坯总重量超过5000kg时,一般宜选择型中心孔。

3.型中心孔是属于中间型式,在制造时要考虑到在机床上加工去掉余量“L3”以后,应与型中心孔相同。

4.中心孔的表面粗糙度按用途自行规定。

零件倒圆与倒角  (GB/T 6403.4—1986)               mm

336-1

根据直径 确定 (或R1)、C,另一相配零件的圆角或倒角按图中关系确定

直径D

≤3

>3~6

>6~10

>10

~18

>18

~30

>30~50

>50

~80

RC

R1

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.8

1.0

1.2

1.6

2.0

 

Cmax

(C<0.58R1)

0.1

0.1

0.2

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.8

1.0

直径D

>80

~120

>120

~180

>180

~250

>250

~320

>320

~400

>400

~500

>500

~630

>630

~800

>800

~1000

>1000

~1250

>1250

~1600

RC

R1

2.5

3.0

4.0

5.0

6.0

8.0

10

12

16

20

25

 

Cmax

(C<0.58R1)

1.2

1.6

2.0

2.5

3.0

4.0

5.0

6.0

8.0

10

12

注:α一般采用45°,也可采用30°或60°。

球面半径 (GB/T 6403.1—1986)                         mm

1-337

系 列

1

0.2

0.4

0.6

1.0

1.6

2.5

4.0

6.0

10

16

20

   

2

 

0.3

0.5

0.8

1.2

2.0

3.0

5.0

8.0

12

18

22

1

25

32

40

50

63

80

100

125

160

200

250

   

2

 

28

36

45

56

71

90

110

140

180

220

280

1

320

400

500

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

3200

   

2

 

360

450

560

710

910

1100

1400

1 800

2200

2800

圆形零件自由表面过渡圆角半径和静配合联接轴用倒角             mm

圆角

半径

337

D-d

2

5

8

10

15

20

25

30

35

40

50

R

1

2

3

4

5

8

10

12

12

16

16

D-d

55

65

70

90

100

130

140

170

180

220

230

R

20

20

25

25

30

30

40

40

50

50

60

D-d

290

300

360

370

450

460

540

550

650

660

760

R

60

80

80

100

100

125

125

160

160

200

200

静配合联

接轴倒角

337-1

D

≤10

>10~18

>18~30

>30~50

a

1

1.5

2

3

α

30°

D

>50~

80

>80~

120

>120~

180

>180~

260

>260~

360

>360~

500

a

5

5

8

10

10

12

α

10°

注:尺寸D-d 是表中数值的中间值时,则按较小尺寸来选取R。例如D-d=98,则按90选R=25。

燕尾槽(JB/ZQ 4241—1997)                     mm

1-337-1

A

40~65

50~70

60~90

80~120

100~160

125~200

160~250

200~320

250~400

320~500

B

12

16

20

25

32

40

50

65

80

100

C

1.5~5(为推荐值)

e

1.5

2.0

2.5

f

2

3

4

H

8

10

12

16

20

25

32

40

50

65

注:“A”的系列为:40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、110、125、140、160、180、200、225、250、280、320、360、400、450、500

T形槽(GB/T 158—1996)                         mm

338

T形槽

螺栓头部

T形槽间距P

T形槽间距偏差

A

B

C

H

E

F

G

d

S

K

间距

P

极限

偏差

基本

尺寸

最小

尺寸

最大

尺寸

最小

尺寸

最大

尺寸

最小

尺寸

最大

尺寸

最大

尺寸

最大

尺寸

最大

尺寸

公称

尺寸

最大

尺寸

最大

尺寸

5

10

11

3.5

4.5

8

10

1

0.6

1

M4

9

3

 

20

25

32

20

±0.2

6

11

12.5

5

6

11

13

M5

10

4

 

25

32

40

25

8

14.5

16

7

8

15

18

M6

13

6

 

32

40

50

32~100

±0.3

10

16

18

7

8

17

21

M8

15

6

 

40

50

63

12

19

21

8

9

20

25

M10

18

7

(40)

50

63

80

14

23

25

9

11

23

28

1.6

1.6

M12

22

8

(50)

63

80

100

125~250

±0.5

18

30

32

12

14

30

36

1

M16

28

10

(63)

80

100

125

22

37

4

16

18

38

45

2.5

M20

34

14

(80)

100

125

160

28

46

50

20

22

48

56

M24

43

18

100

125

160

200

36

56

60

25

28

61

71

2.5

M30

53

23

125

160

200

250

320~500

±0.8

42

68

72

32

35

74

85

1.6

4

M36

64

28

160

200

250

320

48

80

85

36

40

84

95

2

6

M42

75

32

200

250

320

400

54

90

95

40

44

94

106

M48

85

36

250

320

40

500

T形槽用螺母尺寸

T形槽不通端尺寸

T形槽

宽度A

D

A

B

H1

H

f

r

宽度

A

K

D

e

公称

尺寸

基本

尺寸

极限

偏差

基本

尺寸

极限

偏差

基本

尺寸

极限

偏差

基本

尺寸

极限

偏差

最大

尺寸

最大

尺寸

基本

尺寸

极限

偏差

5

M4

5

-0.3

-0.5

9

±0.29

3

±0.2

6.5

±0.29

1

0.3

5

12

15

+1

0

0.5

6

M5

6

10

4

±0.24

8

1.6

6

15

16

8

M6

8

13

±0.35

6

10

8

20

20

+1.5

0

1

10

M8

10

15

6

12

±0.35

10

23

22

12

M10

12

-0.3

-0.6

18

7

±0.29

14

2.5

0.4

12

27

28

14

M12

14

22

±0.42

8

16

14

30

32

18

M16

18

23

10

20

±0.42

18

38

42

1.5

22

M20

22

34

±0.5

14

±0.35

28

0.5

22

47

50

+2

0

28

M24

28

43

18

36

±0.5

4

28

58

62

2

36

M30

36

-0.4

-0.7

53

±0.6

23

±0.42

44

6

36

73

76

42

M36

42

64

28

52

±0.6

0.8

42

87

92

48

M42

48

75

32

±0.5

60

48

97

108

54

M48

54

85

±0.7

36

70

54

108

122

注:螺母材料为45钢。螺母表面粗糙度(按GB 1031)最大允许值,基准槽用螺母的E面和F面为3.2μm;其余为6.3μm。螺母进行热处理,硬度为35HRC,并发蓝。

砂轮越程槽(GB/T 6403.5—1986)                                          mm

339

b1

0.6

1.0

1.6

2.0

3.0

4.0

5.0

8.0

10

1.越程槽内二直线相交处,不允许产生尖角

2.越程槽深度h与圆弧半径r,要满足r<3h

b2

2.0

3.0

4.0

5.0

8.0

10

h

0.1

0.2

0.3

0.4

0.6

0.8

1.2

r

0.2

0.5

0.8

1.0

1.6

2.0

3.0

d

~10

>10~50

>50~100

>100

339-1

H

<5

6

8

10

12

16

20

25

32

40

50

63

80

339-3

b

2

3

4

5

b

h

1

2

3

4

5

6

h

1.6

2.0

2.5

3.0

r

0.5

0.5

1.0

1.6

1.6

2

r

0.5

1.0

1.2

1.6

339-2

H

8

10

12

16

20

25

32

40

50

63

80

100

339-4

b

2

3

4

5

b

2

3

5

8

h

1.6

2.0

3.0

5.0

r

0.5

1.0

1.2

1.6

r

0.5

1.0

1.6

2.0

刨切珩磨越程槽                                mm

340

龙门刨     a+b=100~200

340-1

珩磨内圆 b>30

牛头刨床、立刨床 a+b=50~75

珩磨外圆 b=6~8

大插床50~100,小插床10~12

退刀槽(JB/ZQ 4238—1997)                                                mm

340-2

(a)外圆(图a)

(b)相配件(图b)

说  明

退刀槽

f1

g

推荐的配合直径d1

倒角最小值α

倒圆最小值r2

A型轴的配合表面需磨削,轴肩不磨削。B型轴的配合表面及轴肩都需磨削

r1

用在一般

载荷

用在交变载荷

A型

B型

A型

B型

0.6

0.2

2

1.4

0.1

约18

0.4

0.1

1

0.3

0.6

0.3

2.5

2.1

0.2

>18~80

0.3

0

0.8

0

1

0.4

4

3.2

0.3

>80

0.6

0

1.5

0

1

0.2

2.5

1.8

0.1

>18~50

0.8

0.4

2

1

1.6

0.3

4

3.1

0.2

>50~80

1.3

0.6

3.2

1.4

2.5

0.4

5

4.8

0.3

>80~125

2.1

1.0

5.2

2.4

4

0.5

7

6.4

0.3

125

3.5

2.0

8.8

5

340-3

(c) 轴(图c)

相 配 件(孔)

(d) 轴(图d)

hmin

r1

t

b

fmax

a

偏差

r2

偏差

hmin

r1

t1

t2

b

fmax

C、D型

E型

2.5

1.0

0.25

1.6

1.1

0.2

1

+0.6

1.2

+0.6

4

1.0

0.4

0.25

1.2

0.2

4

1.6

0.25

2.4

2.2

0.2

1.6

+0.6

2.0

+0.6

5

1.6

0.6

0.4

2.0

6

2.5

0.25

3.6

3.4

0.2

2.5

+1.0

3.2

+1.0

8

2.5

1.0

0.6

3.2

10

4.0

0.4

5.7

5.3

0.4

4.0

+1.0

5.0

+1.0

12.5

4.0

1.6

1.0

5.0

0.4

16

6.0

0.4

8.1

7.7

0.4

6.0

+1.6

8.0

+1.6

20

6.0

2.5

1.6

8.0

25

10.0

0.6

13.4

12.8

0.4

10.0

+1.6

12.5

+1.6

30

10.0

4.0

2.5

12.5

40

16.0

0.6

20.3

19.7

0.6

16.0

+2.5

20.0

+2.5

r1=10不适用于精整辊

60

25.0

1.0

32.1

31.1

0.6

25.0

+2.5

32.0

+2.5

C型轴的配合表面需磨削,轴肩不磨削;D型轴的配合表面不磨削,轴肩需磨削;E型轴的配合表面及轴肩皆需磨削;F型相配件为锐角的轴的配合表面及轴肩皆需磨削

退

(图e)

1-341

退

(图f)

齿

(图g)

1-341-1

r

t

b

r

t

b

模数

2

2.5

3

4

5

6

7

8

9

10

12

14

16

18

20

22

25

2.5

0.25

2.2

10

0.6

6.8

hmin

5

6

7

8

9

10

12

4

0.4

3.5

16

0.6

8.7

bmin

5

6

7.5

10.5

13

15

16

19

22

24

28

33

38

42

46

51

58

6

0.4

4.3

25

1.0

14.0

r

0.5

1.0

1.A型退刀槽各部分尺寸根据直径 d1 的大小按表中(a)表取。B型退刀槽各部分尺寸见表中(e)表

2.带槽孔退刀槽直径 d2 可按选用的平键或楔键而定。退刀槽的深度 t2 一般为20mm,如因结构上的原因 t2 的最小值不得小于10mm

滚人字齿轮退刀槽 (JB/ZQ 4238—1997)                   mm

1-341-2

退刀槽深度h由设计者决定,一般可取0.3mn

法向模数

mn

螺  旋  角  β

25°

30°

35°

40°

退刀槽最小宽度 b

4

46

50

52

54

5

58

58

62

64

6

64

66

72

74

7

70

74

78

82

8

78

82

86

90

9

84

90

94

98

10

94

100

104

108

12

118

124

130

136

14

130

138

146

152

16

148

158

165

174

18

164

175

184

192

20

185

198

208

218

22

200

212

224

234

25

215

230

240

250

28

238

252

266

278

30

246

260

276

290

32

264

270

300

312

36

284

304

322

335

40

320

330

350

370

弧形槽端部半径(GB/T 1127—1997)                         mm

花键槽

341

铣切深度H

5

10

12

25

铣切宽度B

4

4

5

10

R

20~30

30~37.5

37.5

55

弧形键槽(摘自半圆键槽铣刀GB 1127—1981)

341-1

d是铣削键槽时键槽弧形部分的直径

键公称尺寸

B×d

铣刀

D

键公称尺寸

B×d

铣刀

D

键公称尺寸

B×d

铣刀

D

1×4

4.5

3×16

16.5

6×22

22.5

1.5×7

7.5

4×16

6×25

25.5

2×7

5×16

8×28

28.5

2×10

10.5

4×19

19.5

10×32

32.5

2.5×10

5×19

   

3×13

13.5

5×22

22.5

分度盘和标尺刻度(JB/ZQ 4260—1997)                       mm

342

刻线

类型

L

L1

L2

C

e

h

h1

a

0.15~1.5

15°±10'

注:1.数字可按打印字头型号选用。

2.尺寸h1在工作图上不必注出。

3.尺寸 的数值可在0.15~1.5mm中选取,但在一个零件中的位置应相等。

滚花(GB/T 6403.3—1986)                            mm

B1D5D21

标记

模数m=0.3直纹滚花:

直纹m0.3 (GB 6403.3—1986)

模数m=0.4网纹滚花:

网纹m0.4 (GB 6403.3—1986)

模数 m

h

r

节距P

0.2

0.132

0.06

0.628

0.3

0.198

0.09

0.942

0.4

0.264

0.12

1.257

0.5

0.326

0.16

1.571

注:1.表中 h=0.785m-0.414r

2.滚花前工件表面粗糙度的轮廓算术平均偏差Ra的最大允许值为12.5μm。

3.滚花后工件直径大于滚花前直径,其值D≈(0.8~1.6) m为模数。

锯缝尺寸(JB/ZQ 4246—1997)                             mm

B1D5D22

类别

锯片直径

d

锯缝深度

锯  缝  宽  度 b

备注

齿

63

8

12

1.0

1.5

2.0

2.5

       

80

12

16

 

1.5

2.0

2.5

3.0

     

100

16

25

 

1.5

2.0

2.5

3.0

     

125

16

25

   

2.0

2.5

3.0

3.5

   

160

20

30

   

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

 

200

25

40

       

3.0

3.5

4.0

5.0

齿

63

8

1.1

1.5

2.0

2.5

       

80

10

 

1.5

2.0

2.5

3.0

     

100

14

 

1.5

2.0

2.5

3.0

     

125

16

   

2.0

2.5

3.0

3.5

   

160

20

   

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

 

200

25

       

3.0

3.5

4.0

4.5

冷加工设计注意事项

注  意  事  项

不  好  的  设  计

改  进  后  的  设  计

一、尽量减少加工量

1.简化整体机构,减少机械运动链中的环节数,并恰当地制定加工精度和表面粗糙度

2.毛坯的形状和尺寸尽可能与成品近似

3.减少加工面数和表面面积

图a'、图b'分别减少了内圆柱或平面加工面积,图c'减少了磨削平面面积

将孔的锪平面改为端面车削,如图d'

343-2

343-3

将中间部位加大或粗车一些,可减少加工或精车长度如图e'

轴上仅有部分长度直径有严格公差要求时,应采用阶梯轴,减少磨削,如图f'

343-6

343-7

4.尽量避免在不敞开的内部表面上加工

图a'加上轴套,内端面不再受力,从而取消了加工

图b需在轴上作较复杂的端部车削,改成图b'后即可用简易的镗削方法了

5.应避免采用大直径的锥形孔

(1)降低孔和轴的加工量;

(2)简化刀具结构;

(3)简化尺寸检验工作

343-10

343-11

6.应避免深长的花键孔

(1)简化加工过程,降低加工量;

(2)简化刀具结构,并减少其轮廓尺寸

7.简化零件的结构形状

图a的细长孔加工费比图a'昂贵

图b的槽形改成图b'后,就可以用钻一比槽宽2mm的孔的加工方法加工,比较经济

图c箱体底部形状复杂:(1)加工凸台需要仿形装置的专用机床,才能制出其圆角;(2)四角半径较小,需用小直径(f12mm)的指形铣刀加工,而箱体高度H又较大,铣刀很难有效地固紧,高速地加工。改成图c'两种结构后,加工就可以大大简化

344

344-1

8.用弹性挡圈,简化设计

用弹性挡圈代替轴肩,如图a'

用弹性挡圈代替法兰、螺母和轴肩,如图b'

344-4

344-5

9.使用型材,减少加工量

改进前,用实心毛坯必须深孔加工。改用无缝钢管,外缘焊上套环,可减少加工量

10.正确进行零件的分拆和合并

图a表示与轴制成一体的轧钢机上的抛油环,改成图a'所示分开制造时,可以减少加工量和内应力,同时抛油环峰尖可制得更高,使用性能更好

344-8

344-9

二、便于提高加工精度

1.应在一次装卡中加工出具有相互位置精度要求的工作表面

图a改进后可在一次装夹中同时加工出两个内孔表面,如图a'

图b改进后的齿轮毛坯,可在一次装夹中同时加工出外圆、端面及内孔,如图b'

345-2

345-3

图c外圆与内孔有同轴度要求,改进后可在一次装夹后同时加工出外圆与内孔,如图c'

2.尽量避免内凹面及内表面加工

图a'既可简化加工,又可提高尺寸精度和降低表面粗糙度数值

345-6

345-7

加工外圆表面要比内圆表面容易;加工阀杆凹槽要比加工阀套沉割槽方便,且精度易保证,如图b'

3.大直径的孔尽可能不采用螺纹来固紧相连接的零件,也不要采用螺纹来使相连接的零件确定中心,并要避免用多个同径同时定心

如用螺纹定心,由于螺纹加工的偏差,不易保证连接的精度,并不能采用高产加工方法。多径同时定心,也不易保证精度,而且增加了工作量

345-10

345-11

4.对同轴度要求高的孔,避免换头车孔。轴承座内孔与轴承配合要求同轴度高,为了提高切削效率需一次安装,图a难以满足要求,改为图a'结构,既不需换头车孔,还可研磨

5.较大尺寸的薄壁件,应加肋板,提高工件刚度,以减少加工变形

346-2

346-3

三、便于提高切削效率

1.提高毛坯的刚度,并使其结构刚性与加工方法相适应

左图如用叠装法加工,便会因振动影响齿面质量,应改成图a,若成对加工可采用图b结构

2.被加工面应敞开

有利于加工,提高生产效率和加工精度

346-6

346-7

3.加工面应位于同一水平面上

有利于加工,提高效率,并可同时加工几个零件,简化检验工作

4.避免用不通的花键孔和键槽孔

便于采用拉削加工

346-10

346-11

5.减少装卡次数

设计零件时,尽量避免倾斜加工面,以保证一次装夹后同时加工出各平面,如图a'

图b'改为通孔后,可减少装夹次数,且可保证同轴度

347

347-1

图c',只需装夹一次即可铣削出两键槽

6.减少调整及走刀

尽量使工件上两锥面的锥度相同,只需作一次调整即能加工出两锥面,如图a'

347-4

347-5

图b工件底部为圆弧形,只能单件垂直进刀加工;图b'底部改为平面后,可多件同时加工

在使用条件允许情况下,使零件加工面尽量与刀具外形相同,以减少走刀量,如图c'

347-8

347-9

凹窝的转角半径应具有与凹窝宽度相适应的一致的尺寸

(1)能用一把刀具加工;(2)减少行程次数和加工量

7.凹槽底部应避免用圆角,倒棱应适应标准刀具的要求

(1)能采用标准刀具;(2)提高刀具寿命,建议在凹窝底部采用的倒棱,如右表

347-12

尺寸

铣刀直径/mm

3~12

14~20

22~35

40~50

6~80

≥100

C

0.3~0.4

0.5

0.8

1.0

1.5

2

不应有封闭的凹窝和不穿透的槽

8.设计在镗床上加工的箱体时

(1)要使镗杆能穿透要镗的孔和箱体,以便镗杆两端均能得到支承,从而增加镗杆的刚度。图a须采用特制夹具A来支承镗杆的一端。图b须加辅助轴套B,随加工顺序,从1移到2,以支持镗杆。改成图c结构后,镗杆可以伸出箱体进行支承

(2)要镗的孔不可太小,如图d的3。孔太小会影响镗杆刚度和孔的加工精度。通常孔径不小于f 70mm,以便采用f 50mm左右的镗杆

(3)箱体内部要镗的孔应小于外部的孔或相等,并尽量使同心孔的直径从一边向另一边递减排列(图e和f)

(4)在大的箱体上加工精度较高的孔内沟槽,大孔内螺纹和具有锥度的孔比较困难,如图g所示。应改成图h结构

348

348-1

四、改善刀具工作条件

1.避免使钻头沿斜的铸造硬皮或只是单边进行工作

在斜边上钻孔时,存在水平分力,单边工作受力不均,均容易损坏刀具,钻孔精度也不易保证,并影响钻孔效率

2.孔的轴线尽量避免设在倾斜方向

348-6

348-7

3.避免钻深孔,因其冷却、排屑困难,孔易偏斜,钻头易折断,可改成图a'

4.孔的安排应使具有标准长度的刀具可能工作

一般。当时,应使用特殊的加长钻头

348-10

348-11

5.钻眼镜状孔时,可加工完一个后,镶嵌相同材料,再钻另一孔,以免钻头单边受力

6.设计出工艺孔,便于钻孔和攻螺纹

349-3

349-2

7.加工面应尽可能具有均匀的宽度

这样可以均匀并无冲击地切削,以便提高切削速度,改善刀具工作条件

8.花键孔应是连续而不中断的,拉削孔的两端均须倒角

中断的花键孔加工时,刀具受到冲击,容易损坏,而且切屑难于排除

349-6

349-7

9.两偏贯孔的加工位置要正确选定

图a钻孔距离太小,易产生钻头偏滑或折断,改为图a',加大距离,可先钻一小孔d,然后用带有导向头的深孔钻打大孔,可防止钻头偏滑

10.槽和棱面的深度应和标准刀具的尺寸相适应

能采用标准刀具,提高刀具使用寿命

349-10

d

3

4

5

6

8

10

12

14

16

l

9

9

12

14

18

18

23

30

33

d

18

20

22

25

28

32

36

40

45、50

l

37

41

41

47

47

51

56

61

66

五、便于加工

1.使刀具便于进入、退出并达到加工面

图a加工必须用端铣从侧边进刀,一个一个加工,效率低,而且结构也没有必要这样设计,改成图a'后则可以同时加工许多件,图b带轮的油孔不便于加工,如在使用允许情况下,将其改成图b'结构,则可简化加工

图c加工时,刀具会切削到非加工部位,改成图c'刀具就便于进退了

2.必须留退刀槽或孔

退刀槽的宽度应符合相应加工方法的标准退刀宽度,并可结合工厂的实际情况、结构需要,适当调整

采用标准宽度可以避免损坏刀具和刀具的过早磨损

350-2

350-3

3.在套筒上插削键槽时,宜在键槽前端设置一孔,以便让刀

4.留有较大的空间,以保证快速钻削的正常进行

350-6

350-7

5.图a铸件应在法兰上铸出一半圆槽(如图a'),以避免铣槽刀具损坏

6.减少配合面数

图a同时保证轴、孔之间的轴向配合尺寸很难,盲孔应改为通孔,如图a'

350-10

350-11

图b圆锥面和轴肩同时起轴向定位作用,难以保证,宜只靠锥面定位,如图b'

只用两个限制平面即可,如图c'

351

351-1

7.铣削表面要便于对刀

图a结构如采用半径为b/2的成形铣刀加工,易产生偏移,改为图a',使铣刀半径>b/2,即使有偏移,在零件上也不会留下偏移残迹

8.防止损伤已加工的表面

图a已车好的平面在铣方时易受损,如改为图a',轴肩和四方柱之间设一台阶,可防止损伤已车好的端面

351-4

351-5

9.长度较大的工件,没有特殊要求,一般以采用外螺纹为宜,采用内螺纹工件不易装卡

10.拉削时,夹持平面必须与拉削轮廓保持垂直,图a中两夹持平面均与拉削轮廓倾斜是不行的,图a'则无这一缺点

351-8

351-9

11.设计非标准滚珠轴承时,滚珠的滚道设计要考虑加工的工艺性,图a结构左右滚道中心不易对中,改成图a'结构后加工就比较方便,质量也易保证

12.考虑测量检验的方便

右图是一精密端盖,由于f280台阶只有5mm,千分尺无法测量,而卡尺测量精度又不够,又由于单件生产制造专用卡规很不经济,所以虽然加工不困难,但无法测量,必须加高台阶

351-12

六、尽量缩短辅助时间

1.便于在机床上装卡

图a是一大型高炉鼓风机进风室铸件,应考虑便于在立车上装卡,但如将吊装用的凸块A形状稍加改变,制出一个小平面,并将K处加工,问题就解决了

图b是电动机端盖,增设三个加工搭子便于装卡,所有加工面,可以在一次装卡后全部加工完

图c没有加工搭子无法装卡,应改成图c'结构

2.减少装卡次数

图a无论找正还是用心轴加工都不方便,改成图a'后,增加一个C台阶,以C作精加工基准面,这样装卡C面,可在一次装卡中完成AB面的加工而且AB的同心度也容易保证

图b和图c加工两端的孔,必须装卡两次,并须调头,不但辅助时间增加,而且不容易保证同心,因此最好设计成穿通的,如图b'及图c',则只须装卡一次,而且容易使左右孔严格同心

352-3

3.采用标准和通用的刀具和夹具

零件的各结构单元,如沟槽宽度、齿轮模数、孔径和孔距等,尽可能采用较少的统一数值,并使这些数值标准化和通用化,以便采用标准刀具和高效机床。如图a'统一了孔距后,就可采用四轴钻床,图b'统一了沟槽宽、键槽、模数后,刀具就能通用了

阶梯轴各段传递的力矩是相等的,大直径处圆周速度亦较大,受力反而小些,故键槽反可小些,可将两键改成一个规格,使铣刀通用化

4.尽量减少辅助工序的加工

图a所示螺套,由于端处切槽,使螺孔表面产生毛刺,需加工修理,改为图a'在切槽处与螺孔之间用一内圆柱孔隔开,则可避免在铣槽后留下毛刺

353

353-1

七、标注尺寸应考虑加工方便

1.加工的尺寸,尽可能避免计算,应由图直接读出

图a标注加工时须计算尺寸确定凸肩位置,以调整滑板挡块,此外工件运转时很难测量其尺寸;图a'标注则不必计算,可直接确定滑板挡块,而且运转中也能测量凸肩长度

图b二锥度相交尺寸须计算才能知道,按图b'标注AD和小锥度开始尺寸就知道了,节省加工的辅助时间,也避免计算误差

353-4

353-5

图c需要操作者计算确定角度或试切,时间长,废品多;按图c'标注可直接加工

图d'板厚可以直接从图读出

353-8

353-9

2.尺寸标注应符合工艺过程

图a标注不符合加工顺序,改为图a'标注,既有利简化工艺装置,又有利于提高生产效率

图b所示成形扩孔钻加工阶梯孔,由于零件尺寸与扩孔钻上相应尺寸的标注基准不同,不能获得所需精度。改为图b'标注,则可达到精度要求

图c、图d所示尺寸标注不便加工,而图c'、图d'则是便于机加工的标注

3.便于测量

图a中被测尺寸,需要很多换算时间,而图a'则便于测量

为了测量方便,应多用实际的表面作为测量基准,不要或少用隐蔽基准(虚基准)作为测量基准

图c中尺寸L4不便测量,改为图c'注法则便于测量

对于弯曲或拉伸而成的零件如图d,也应从实际表面或轮廓素线标注尺寸,不要从零件轴线注尺寸,图d'标注是正确的

1-354

1-354-1

切削加工件通用技术条件(重型机械)(JB/T 5000.9—1998)

1)各种铸钢件、铸铁件、有色金属铸件、锻件加工中,如发现有砂眼、缩孔、夹渣、裂纹等缺陷时,在不降低零件强度和使用性能前提下,可分别按照有关规定修补,经检验合格后,方可继续加工。加工后的零件不允许有毛刺、尖棱和尖角。除有特殊要求,允许有尖棱和尖角。

2)零件图样中未注明倒角、倒角圆(无明确要求),尺寸见下表。

未注明倒角、倒圆尺寸                                 mm

D(d)

≤5

>5~

30

>30~

100

>100

~250

>250

~500

>500

~1000

>1000

C

0.2

0.5

1

2

3

4

5

354-1

D-D1

d-d1

≤4

>4

~12

>12

~30

>30

~80

>80

~140

>140

~200

>200

~300

>300

~500

d

>3

~10

>10

~30

>30

~80

>80

~260

>260

~630

>630

~1000

>1000

~1600

>1600

~2500

R

0.4

1

2

4

8

12

16

20

注:非回转体类零件的倒角、倒圆尺寸也可参照本表,主参数D(d)、d 取倒角及倒圆相邻两边中较短者。

3)未注线性尺寸、倒圆半径、倒角高度及角度的极限偏差见表未注线性尺寸的极限偏差、表未注倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值、和表未注角度的极限偏差。三表适用范围为:适用于两个切削加工面之间未注明公差要求的尺寸,对于毛坯表面和切削表面之间的尺寸,如图中未标注公差,则采用毛坯尺寸的未注公差之半加上本标准中的未注尺寸公差。本标准的未注公差不适用于:括号内的参数尺寸及方框中的理论尺寸;有配合的孔分布圆直径尺寸及划分圆周的角度尺寸;分度圆直径尺寸及零件装配后形成的线性尺寸和角度;十字交叉轴线上的未注90°角度等。

未注线性尺寸的极限偏差                   mm

公差

等级

0.5~6

>6

~30

>30

~120

>120

~400

>400

~1000

>1000

~2000

>2000

~4000

>4000

~8000

>8000

~12000

>12000

~16000

>16000

~20000

m级

±0.1

±0.2

±0.3

±0.5

±0.8

±1.2

±2

±3

±4

±5

±6

注:1.公称尺寸小于0.5mm时,偏差直接标注在公称尺寸上。

2.公差等级共分4级,即f(精密级)、m(中等级)、c(粗糙级)、v(最粗级),本表只列出m级。

未注倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值              mm

355

公称尺寸

CC1,YY1

0.5~3

>3~6

>6~30

>30~120

>120~400

C、△Y

-0.2

-0.5

-1

-2

-4

C1、△Y1

+0.2

+0.5

+1

+2

+4

注:无配合时,可取表中值的正负值为相应尺寸的极限偏差。

未注角度的极限偏差

长度/mm

~10

>10~50

>50~120

>120~400

>400

偏差(m级)

±1°

±30'

±20'

±10'

±5'

润滑油孔角度偏差(c级)

±1°30'

±1°

±30'

±15'

±10'

注:1.偏差值按角度短边长度确定,对圆锥角按圆锥素线长度确定。

2.公差等级分m(中等级)、c(粗糙级)、v(最粗级)等三级,本表只列出 m 级。

4)本标准的未注形位公差适用于用去除材料方法形成的要素。除本标准规定的各项目未注公差外,其他项目如线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动均应由各要素的注出或未注线性尺寸公差或角度公差控制。

未注形位公差

①未注形状公差    圆度、圆柱度的未注公差值应不大于其未注尺寸公差值。

直线度和平面度的未注公差                   mm

长度范围

≤10

>10~30

>30~100

>100~300

>300~1000

>1000~3000

>3000~6000

>6000~10000

公差值

0.02

0.05

0.1

0.2

0.3

0.4

0.7

1.0

注:对于直线度应按其相应线的长度选择;对于平面度应按其表面的较长一侧或圆表面的直径选择。

②未注位置公差   平行度的未注公差值等于给出的尺寸公差值或是直线度和平面度未注公差值中的较大者,应取两要素中的较长者为基准。圆跳动和全跳动的公差值不应大于该要素的形状和位置未注公差的综合值。

垂直度未注公差                     mm

长度范围

≤100

>100~300

>300~1000

>1000~3000

公差值

0.2

0.3

0.4

0.5

注:形成直角边中较长的一边作为基准,较短的一边作为被测要素。

同轴度和对称度未注公差                 mm

主参数

dBL

≤1

>1~3

>3~6

>6~10

>10~18

>18~30

>30~50

>50~120

>120~250

公差值

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.15

0.20

0.25

0.30

主参数

dBL

>250~500

>500~800

>800~1250

>1250~2000

>2000~3150

>3150~5000

>5000~8000

>8000~10000

公差值

0.40

0.50

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

2.00

注:本表数据符合GB/T 1184—1996中 级规定。

5)键槽的对称度未注公差

键槽对称度的未注公差值                   mm

键槽宽度

>1~3

>3~6

>6~10

>10~18

>18~30

>30~50

>50~120

>120~250

公差

0.02

0.025

0.03

0.04

0.05

0.06

0.08

0.10

6)螺纹孔与螺栓孔未注位置度公差

螺孔与螺栓通孔未注位置度公差                  mm

螺栓直径

M4

M5

M6

M8

M10

M12

M16

M20

M24

M30

通孔直径

4.5

5.5

6.6

9

11

13.5

17.5

22

26

33

通孔

0.5

0.5

0.6

1.0

1.0

1.5

1.5

2.0

2.0

3.0

螺纹孔

0.25

0.25

0.3

0.5

0.5

0.75

0.75

1.0

1.0

1.5

螺栓直径

M36

M42

M48

M56

M64

M72

M80

M90

M100

通孔直径

39

45

52

62

70

78

86

96

107

通孔

3.0

3.0

4.0

6.0

6.0

6.0

6.0

6.0

7.0

螺纹孔

1.5

1.5

2.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.5

7)未注表面粗糙度

螺纹通孔、长孔和麻花钻或尖头钻加工的孔Ra值不大于25μm。

退刀槽、润滑槽、螺纹、螺纹退刀槽、楔键和平键槽的值Ra不大于3.2μm。

内倒圆(倒角)与它相连的精表面相同,外倒圆(倒角)与它相连的粗表面相同。

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