機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書2

1、青島理工大學(xué)琴島學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)課題名稱：機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì) 學(xué) 院：機(jī)電工程系專業(yè)班級(jí)：機(jī)電一體化技術(shù)10-2學(xué) 號(hào)：20100212044學(xué) 生：席慶明指導(dǎo)老師：管文青島理工大學(xué)琴島學(xué)院教務(wù)處2012 年 6 月 261零件的分析1.1零件的作用題日所給定的零件是解放牌汽車底盤傳動(dòng)軸上的萬向節(jié)滑動(dòng)叉，它位于傳動(dòng) 軸的端部。其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使汽車獲得前進(jìn)的動(dòng)力；二是當(dāng)汽車后 橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時(shí)，由本零件可以調(diào)整傳動(dòng)軸的長(zhǎng)短及其位置。零件 的兩個(gè)義頭部位上有兩個(gè)4)39mm的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起 萬向聯(lián)軸器的作用。零

2、件65mm外圓處有一 4)50mm的內(nèi)花鍵孔與傳動(dòng)軸端部的 花鍵軸相配合，用于傳遞動(dòng)力。1.2零件的工藝分析萬向節(jié)滑動(dòng)叉共有兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求。先分析如下：1. 0 39mm孔為中心的加工表面。這一紐.加t表面包扌占：兩個(gè)e39mni的孔及其倒角，尺寸為118mm的與兩個(gè)© 39nnn的孔相垂直的平面,還有在平面上的4個(gè)m8螺孔。其中,主要加工表面為 “ 39mm的兩個(gè)孔。2. 4)50mm孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：50mm i六齒方齒花鍵孔、e55nmi階梯孔以及4)65mm 的外圓表面和m 6 0x1的外螺紋表面。(1 ) * 50mm花鍵孔與

3、<1)3 9 mni兩孔中心線連線的垂直度公差為100:0 .2 o(2 ) <1)3 9 mm兩孔外端面對(duì)© 3 9 mm孔垂直度公差為0.1mm。(3 ) 4)50mm花鍵孔寬中心線與©3 9 mm中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2 s由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其屮一組表面，然后 借助于專用夾具加t另一組表而，并且保證它們z間的位置精度要求。2毛坯的確定零件材料為4 5鋼?？紤]到汽車在運(yùn)行中要經(jīng)常加速及正，反向行駛，零件在 工作過程屮經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維 盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為4

4、0 0 0件，已達(dá)到大批 生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不人，故可用模鍛成型。這對(duì)于提高生產(chǎn)率， 保證加t質(zhì)量也是有利的c3定位基準(zhǔn)選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)屮的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確，合理，可以 保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題白出，嚴(yán)垂的還 會(huì)造成零件的人批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。3.1粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)本零件 來說，如果以e 6 5 mm （或以“ 6 2 mm外圓）外圓表面作為基準(zhǔn)（四點(diǎn)定位）， 則可能造成這一組內(nèi)外圓柱表面與零件的交叉部外形不對(duì)稱。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的 選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)應(yīng)以這

5、些不加工表面作為粗精準(zhǔn)；若零件有 若干個(gè)不加t表而時(shí)，則應(yīng)以與加工表而要求相對(duì)位置精度較高的不加t表而作為粗基準(zhǔn))，現(xiàn)選取叉部?jī)蓚€(gè)39孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn),利用一組共兩個(gè)短v形塊支承這兩個(gè)39的外輪丿郭作為主要定位面，以消除x, y的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)四個(gè)口由度，再用一對(duì)口動(dòng)定心的窄口卡爪夾持在4)65 mm外圓柱而上，用以消除z的移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定為。32精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。4擬定機(jī)械加工工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等 技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱

6、領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮 采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外， 還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工序1:模鍛。工序2：正火熱處理。工序3：車端面及外圓062mm, >60mm,并車螺紋m60x 1mm。以兩個(gè)叉耳外 輪廓及065mm外圓為粗基準(zhǔn)，選用ca6140臥式車床和專用夾具。工序4：鉆、擴(kuò)花鍵底孔043mm,并#忽沉頭孔e55mm。以e62mm外圓為基準(zhǔn), 選用c365l轉(zhuǎn)塔車床。工序5:內(nèi)花鍵孔5 x 30°倒角。選用ca6140車床和專用夾具。工序6：鉆錐螺紋rcl/8底孔。選用z525立式鉆床及專用鉆模。這里

7、安排 rcl/8底孔主要是為了下道工序拉花鍵孔時(shí)為消除冋轉(zhuǎn)口由度而設(shè)置的一個(gè)定 位基準(zhǔn)。本工序以花鍵內(nèi)底孔定位，并利用叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度。工序7：拉花鍵孔。利用花鍵內(nèi)底孔055価端面及rcl/8錐螺紋底孔定位， 選用l6120臥式拉床加工。工序8：粗銃39mm兩孔端面，以花鍵孔定位，選用x 63臥式銃床加工。工序9：鉆、擴(kuò)039mm兩孔及倒角。以花鍵孔及端面定位，選用z 535立式 鉆床加工。工序10：精、細(xì)鋰039mm兩孔，選用t740臥式金剛鋰床及專用夾具加工， 以花鍵內(nèi)孔及其端面定位。工序11：磨39mm兩孔端而，保證尺j* 1 18 00 07 mm,以39mm孔及花鍵孔定 位，

8、選用m7130平面磨床及專用夾具加工。工序12：鉆義部四個(gè)m8i】in】螺紋底孔并倒角。選用z 525立式鉆床及專用夾 具加工，以花鍵孔及039mm孔定位。工序13：攻螺紋4-m8mm及rcl/8。工序14：沖箭頭。工序15：終檢。以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程卡片”。5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“萬向節(jié)滑動(dòng)叉”零件材料為45鋼 硬度207241hbw,毛坯重量約為6kg, 生產(chǎn)類型為人批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序 尺寸及毛壞尺寸如下：5. 1 外圓表面（4>62mm 及 m60 x 1mm）考慮其加

9、工長(zhǎng)度為90mm,與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為65mm,為簡(jiǎn) 化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表血直徑為065nun。062mm表面為自由尺 寸公差，表面粗糙度值要求為rz200um,只要求粗加工，此時(shí)直徑余量2z=3mm 已能滿足加工要求。5. 2外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（m60xlmm端面）查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.2-14,其中鍛件重量為6kg,鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為3,鍛件材質(zhì)系數(shù)m”鍛件輪廓尺寸（長(zhǎng)度方向）>180 - 315nun,故長(zhǎng)度方向偏差為jmm o長(zhǎng)度方向的余量查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2. 2-2.5,其余量值規(guī)定為 2. 0- 2. 5mm,

10、現(xiàn)取 2. 0mmo 5.3兩內(nèi)孔d 39噩mm （叉部）毛坯為實(shí)心，不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于it7 -1t8z間，參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2. 3-9及表2. 3-13確定工序尺寸及余量為:鉆孔：025mm鉆孔:o37 mm2z 二 12inm擴(kuò)鉆：038. 7mm2z 二 1. 7mm精整038. 9mm2z = 0. 2mm細(xì)鎧0 39 據(jù) mm2z = 0. 1mm花鍵孔(16-4)50；°39 mm x <i> 4316mmx 5j04* mm)要求花鍵孔為大徑定心，故采用拉削加工。5.內(nèi)孔尺寸為43）l6mm,見圖樣。參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2

11、. 3-9確定孔的加工余屋分配:鉆孔：025mm鉆孔：4 41mm擴(kuò)鉆：042mm拉花鍵孔（16-4）50-39mm x 0 43嚴(yán)m(xù)m x 5；0048 mm）花鍵孔要求人徑定心，拉削時(shí)的加工余量參照機(jī)械制造丄藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2. 3-19 取 2z=lmmo5.5 4)39牴mm兩孔外端面的加工余量（計(jì)算長(zhǎng)度為118007 mm）（1）按照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.2-25,取加工精度f2 ,鍛 件復(fù)雜系數(shù)s：,鍛件重6kg,則兩孔外端面的單邊加工余星為2.0-3. omm,取z=2mmo鍛件的公差按照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.2-14,材質(zhì)系數(shù)取m.,復(fù)雜系數(shù)s3 ,則鍛件的

12、偏差為la； mm o（2）磨削余量：?jiǎn)芜?. 2mm （見機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2. 3-21）, 磨削公差即零件公差-0. 07血。（3）銃削余量：銃削的公稱余量（單邊）為：z = 2. 0 - 0. 2 = 1. 8 （mm）銃削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銃）的加工精度為it11級(jí)，因此可知本程序 的加工公差為-0. 22mm （人體方向）。出于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加 工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上，加工余量有最大加工余量及最小加 工余量z分。由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為人批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最人、 最小加工余量時(shí)，應(yīng)該調(diào)整法家

13、方式予以確定。対孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布見表5-1。表5t加工余量計(jì)算表x.工序加工尺寸心鍛件毛坯（。39兩端而，零件尺寸11靛0.07）粗銃兩端面磨兩端面加工前尺寸最大124.611&4最小120. 611& 18加工后尺寸m大124. 611&4118最小120.6118. 18117. 93加工余量（單邊）2最大3. 10. 2最小1. 210. 125加工公差（單邊）+ 1.3-0. 7-0.22/2-0.07/26確定切削用量及基本工時(shí)工序3：車削端面、外圓及螺紋本工序采用計(jì)算法確定切削用量6. 1加工條件工件材料：45鋼正火，j二0.60g

14、pa,模鍛。加丁要求：粗車*60mm端而及*60mm> 62mm外圓，表而粗糙度值r.200; 車螺紋m60xlmnio機(jī)床：ca6140臥式車床。刀具：刀片材料 yt15,刀桿尺寸 16 x 25mm2 , k二 90° , y。二 15°, a0 =60。螺紋車刀:刀片材料:w18cr4vo6. 2計(jì)算切削用量(1) 粗車m60 xlmm端面1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為2：mm,考慮 7°的模鍛拔模斜度，則毛壞長(zhǎng)度方向的最大加工余量zmax=7. 5mm。但實(shí)際上，由 于以后還要鉆花鍵底孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一個(gè)&

15、lt;l）30inm芯部 待以后鉆孔是加工掉，故此時(shí)實(shí)際端面最大加工余量可按zmax=5. 5min考慮，分 兩次加工，你=3mm計(jì)。長(zhǎng)度加工公差按tt12級(jí)，取-0. 46mm （入體方向）。2）確定進(jìn)給量九 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第3版）表1.4,當(dāng)?shù)稐U尺 寸為 16mmx25mm , af） < 3mm 以及工件直徑為 60mm 時(shí) / = 0. 5 - 0. 7mm/r按ca6140車床說明書參考切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第3版）表3-9）取/ = 0. 5 mm/r3）計(jì)算切削速度：按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第3版）表1.27,切削速度的 計(jì)算公式為（壽命選t = 60min）o匕、kvqm

16、 / min )其中：cv = 242, xv =0. 15, yv = 0.35, m = 0. 2。修正系數(shù)見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)(第 3 版)表 1.28,即 kmv= 1044, ksv=0.8, kkv= 1.04, kkrv = 0.81,kbv = 0. 97 o所以 v =x1.44x（）.8 x 1.04x（）.8 1 x 0.97 =& 6m/m山“6o02 x3015 x 0.5° 354）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1000v c 1000 x 108.6n = = u 532r/mjn'7u1 w7t x 65按機(jī)床說明書（見機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2

17、-8）,與532r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500r/min及560r/mino現(xiàn)選取nw =560/7min如杲選叫二 500r/min,則速度損失太大。所以實(shí)際切削速度v = 114. 35m/mino5）切削工時(shí)，按機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6. 2-10i = 65 - 40 = 12 5（伽1）， i、= 2mm,12 = 0,/3 = 02 *'nt蠱殺x2“096 <-n）（2）粗車1）62mm外圓，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縵二1.5mm,可一次切除。2）進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第3版）表1.4,選用/ = 0.5mm/ro24

18、2600.2x1.5。15x0.5。出3）計(jì)算切削速度：見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第3版）表1.27x 1.44 x 0.8 x 0.81 x 0.97二116 （m/min）4）確定主軸轉(zhuǎn)速：ns=1000vc/ dw =568r/min按機(jī)床選取n=560r/min,所以實(shí)際切削速度v= 7i dn/1000= 7i 65x560/1000=114. 35m/min5）檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力fc按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第3版）表1. 29所示公式計(jì)算xfc = cfcayrvc 作 k®其屮:cec=2795, xpc=l 0, yfc=0. 75, nfc=-0. 15,kmp 二(o

19、b/650) "f 二0. 94kk=0. 89所以 fc=2795x 1. 5x0. 5°*75x 114. 3515x0. 94x0. 89 =1024. 5 (n)切削時(shí)消耗功率pc為pc=fcvc/6x104 = 1.95kw由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)(第3版)表1. 30中ca6140機(jī)床說明書可 知,ca6140主電動(dòng)機(jī)功率為7. 8kw,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為560r/min時(shí),主軸傳 遞的最大功率為5. 5kw,所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。5)校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力fc二1024.5n,徑向切削力凡按 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)(第3版)所示公式計(jì)算fp=cfaxyfv

20、cnfkpp其中：gp二1940, xfp=0. 9, yfp=0. 6, nfp=-0. 3k二(o b/650)二0.897心二05所以fp二 1940x 1. 50 9x0. 506x 114. 35x0.897x0. 5二 199. 5 (n)而軸向切削力ff二cpia；ffv；fpkfp其中：cff =2880, xfi=l. 0, yfi-0. 5, nff=-0.4km= ( o b/650)nf =0. 923如117軸向切削力 ff=2880xl. 5x0. 505x 114. 35_o-4xo. 923x 1. 17=499. 5 (n)取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍z間的摩擦系數(shù)u=0

21、. 1,則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)?進(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為f二 ff+u (fc+fp)=499. 5+0. 1 (1024. 5+199. 5) =622 (n)而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530n (見切削用量簡(jiǎn)明 手冊(cè)（第3版），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時(shí)：t=l+li+l2/nf其中 1=90, l=4, 12=0所以t=90+4/560x0. 5=0. 336min(3) 車60nnn外圓柱面。ap=linni f二0. 5mm/r (切削用屋簡(jiǎn)明手冊(cè)(第3版)，ra=6. 3um,刀夾圓弧半徑rs=l. 0mm)vc=cv/tm a pxvf'vkv其中:

22、cv=242 m=0. 2, t=60 xv=0. 15, y =0. 35, kvfl. 44, kk=0. 81vc=159m/minn=843r/min按機(jī)床說明書取n=710r/min則此時(shí) v=133. 8m/min切削工時(shí)t二(l+h+12)/nf其中：1=20 h二4 】2二0所以t= (20+4) /710x0. 5=0.068 (min)(4) 車螺紋 m60xlmmo1) 切削速度的計(jì)算：見切削用量手冊(cè)(艾興、肖詩綱編，機(jī)械t業(yè)出版 社，1985)表21,刀具壽命t=60min,采用高速螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)a卩 =0. 08,走刀次數(shù)i二2vc二cv/tm a pxvf

23、vvkv其中：cv=l 1. 8, m=0. 11, xv=0. 70, yv=0. 3,螺距 km= (0. 637/0.6) l75=l. 11, kk=0. 75所以粗車螺紋時(shí)：vc=21.57m/min精車螺紋時(shí)vc=36. 8m/min2) 確定主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋 n1=1000vc/d=1000x21. 57/60=114. 4 (r/min)按機(jī)床說明書取n=100r/min實(shí)際切削速度v=18.85m/min精車螺紋時(shí) n嚴(yán) 1000v：/;rd二 1000x36. 8/60=195r/min按機(jī)床說明書取n二200i7min實(shí)際切削速度vc=37. 7m/min3）切削工時(shí)取切

24、入長(zhǎng)度li=3mm粗車螺紋工時(shí) li = （1+ h） /nf*i=0. 75min精車螺紋 t2 = （1+ li） /nf*i=0. 18min所以車螺紋的總t時(shí)為t=ti+t2=0. 93m/min工序4：鉆、擴(kuò)花鍵底孔043mm及加工沉頭孔55mm,選用機(jī)床：c365l轉(zhuǎn)塔車 床。（1）鉆孔25mmf=0. 41mm/r （見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第3版）表2.7）v=12. 25m/min （見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第3版）表213及表214,按5 類加工性考慮）ns=l000v/7td尸 1000x 12. 25/25=155r/min按機(jī)床選取nl36r/min （按機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明

25、手冊(cè)表4.2-2）所以實(shí)際切削速度v二；rdg/1000二10. 68m/min切削工時(shí)t二（i+i1+i2）/nwf=3min其中：切入 11二 10mm,切出 1.2二4mm l=150mm（2）鉆孔41mm根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度z關(guān)系為f= （1.21.8） f 鉆v二（1/21/3） v 鉆式中f鉆、v鉆加工實(shí)心孔時(shí)的切削jufio現(xiàn)已知f 鉆二0.56mm/r（切削手冊(cè)表2.7）v 鉆二 19. 25m/min（切削手冊(cè)表2. 13）并令f=l. 35f 鉆二0. 76mm/r按機(jī)床選取 f=0. 76mm/r

26、v=0. 4v 鉆二7. 7m/minns =1000v/ d=59r/min按機(jī)床選取ntf=58r/min所以實(shí)際切削速度為v二龍41*58/1000二7. 47m/min切削匸時(shí) li=7mm, l2=2miii, 1=150mmt二（150+7+2）/0. 76x59=3. 55min（3）擴(kuò)花鍵底孔 43mm根據(jù)切削手冊(cè)表2. 10規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)43mm孔時(shí)的進(jìn)給量,并根據(jù) 機(jī)床規(guī)格選f=l. 24mm/r擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，根據(jù)其他有關(guān)資料，確定為v=0. 4v 鉆其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度。故v二0.4 x 19. 25=7. 7m/minns =100

27、0*7. 7/*43=57r/niin按機(jī)床選取nw=58r/min切削工時(shí)切入1嚴(yán)3mm,切出12二15mm1=（150+3+1. 5）/58*l. 24=2. ldmin（4）鏗圓柱式沉頭孔55。根據(jù)有關(guān)資料介紹，加工沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速 度約為鉆孔時(shí)的1/2-1/3,故f=l/3f 鉆二 1/3 x 0. 6=0. 2mm/r, 按機(jī)床取 0. 21mm/rv二l/3v二1/3 x 25二& 33m/minns =1000v/d=48r/min按機(jī)床選収nwm4r/min,所以實(shí)際切削速度v=dnw 71000=8. 29m/min切削工時(shí) 切入】2二2mm, i2二0, l=

28、8mmt= (i+i1+i2)/nf=l. 08min在本工步中，加工55mm沉頭空的測(cè)量長(zhǎng)度，出于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不 重合，故需要進(jìn)行尺寸換算。按圖樣要求，加t完畢后應(yīng)保證尺寸45mmo工序5：43mm內(nèi)孔5x30。倒角，選用臥式車床ca6140。由于最斤的切削 寬度很人，故按成形車削制定進(jìn)給量。根據(jù)手冊(cè)及機(jī)床取f二0. 08mm/r(見切削手冊(cè)表1. 8)當(dāng)采用高速鋼車刀時(shí)，根據(jù)一般材料，確定切削速度v=16m/min貝 ins=1000v/-d=1000x16/43=118r/min按機(jī)床說明書取nw=120r/min,則此時(shí)切削速度為v二兀dnw/1000=16. 2m/mi n切削

29、工時(shí)l=5mmli=3mmt= (l+li) /nwf=0. 83min工序6：鉆錐螺紋rcl/8底孔(8. 8mm)f=0. llmm/r(切削手冊(cè)表2. 7)v=25m/min(切削手冊(cè)表2. 13)所以n二iooov/rd二 1000x25/x8.8=904 (r/min)按機(jī)床選取nw=680r/min(切削手冊(cè)表2.35)實(shí)際切削速度v二/rdn/1000二yr x8. 8x680/1000=18. 8 (m/min)切削工時(shí)1=11mm, li=4mm, l2=3mmt= (i+i1+i2) /nwf=o. 24(min)工序7：拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉

30、刀的單面齒升為0.06mm, 拉削速度 v=0. 06m/s (3. 6m/min)切削工時(shí)t= zbl nk/1000vfzz式屮zb單面余量3. 5mm (由43mm拉削到50mm)；l拉削表面長(zhǎng)度，140mm；n考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù)，取12；k考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取14；v拉削速度(m/min)；f z拉刀單面齒升；z拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，z二1/p；p拉刀齒距。p二(1. 251.5) v/=1. 35v14o 二 16mm所以拉刀同時(shí)t作齒數(shù)z=l/p=140/169所以t=3. 5x 140x 1.2x 1. 4/1000x3.6x0. 06x9=0. 42min工序8：粗銃0 3

31、9mm兩孔端面,保證尺寸118. 4o-o.22inmfz二0.08mm/齒(參考切削手冊(cè)表3-3)切削速度:參考有關(guān)手冊(cè)，確定v=0. 45m/s即27m/mino采用高速鋼鑲齒三而刃銃刀，dw=225mm,齒數(shù)z=20。則ns=1000v/000x27/ 療225二 38r/min現(xiàn)采用x63臥式銃床，根據(jù)機(jī)床使用說明書(見工藝手冊(cè)表4. 2-39),取nw =37. 5r/min,故實(shí)際切削速度為v=dwnw/1000= x 225x37. 5/1000=26. 5m/min當(dāng)山=37. 5r/min時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量盒應(yīng)為fm=fzznw-0. 08x20x37. 5二60mm/

32、mi n查機(jī)床說明書，剛好有fm=60mm/min,故直接選用該值。切削工時(shí)：由于是粗銃，故整個(gè)銃刀刀盤不必銃過整個(gè)工件，利用作圖法，可得出銃刀的行程l+h+l二105mni,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm= (1+11+12) /fm=105/60=l. 75min工序9：鉆、擴(kuò)39mm兩孔及倒角。(1) 鉆孔25mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)切削手冊(cè)表2. 7,當(dāng)鋼a h<800mpa, d°二25mm時(shí)，f=0. 39047mm/g由于本零件在加工25mm孔時(shí)屬于低鋼度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0. 75,則f= (0. 390.47) x0. 75=0.29-0.35 (mm/r)根據(jù)z535機(jī)

33、床說明書,現(xiàn)取f=0. 25mm/r0切削速度:根據(jù)切削手冊(cè)表2. 13及表2.14,查得切削速度v=18m/mino 所以ns= 1000v/7t du=1000 x 18/療 x25=229r/min根據(jù)機(jī)床說明書，取m二195r/min,故實(shí)際切削速度為v二療ckm/1000二；r x25x 195/1000=15. 3m/min切削工時(shí)1=19mm li=9mm 1?二 3mm切二(1+h+b)/n注二 19+9+3/195*0. 25=0. 635min以上為鉆一個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。故本t序的機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm=tmix2=0. 635x2=1. 27min(2) 擴(kuò)鉆0 37mm孔利用3

34、7儷的鉆頭對(duì)25儷 的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取f= (1.21.8) f 鉆二(1.21.8) x0. 65x0. 75=0. 5850. 87 (inm/r )根據(jù)機(jī)床說明書，選取f=0. 57mm/rv= (1/21/3) v 鉆二(1/21/3) x12二64 (m/min)則主軸轉(zhuǎn)速為n二51. 634r/min并按機(jī)床說明書取nw=68r/mino實(shí)際切削速度為v= 7idwnw/1000= x 25 x 195/1000=15. 3m/min切削工時(shí)(一個(gè)孔)：1=19mm, li=6mni, l2=3mmtl= (19+6+3) /n

35、wf=o. 72min當(dāng)擴(kuò)鉆兩個(gè)孔時(shí)，機(jī)動(dòng)工時(shí)為t=0. 72x2=1. 44min(3) 擴(kuò)孔0 38.7mm 采用刀具：0 38.7專用擴(kuò)孔鉆。進(jìn)給量：f= (0.91.2) x0. 7(切削手冊(cè)表2. 10)=0. 630. 84 (min/r)查機(jī)床說明書，取f=0. 72mni/ro機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68r/min,其切削速度v=8. 26m/mino機(jī)動(dòng)工時(shí)1 二 19mm, h 二3mm, l2=3mm11=(19+3+3)/nf=0. 51min當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí)tm=0. 51 x2=l. 02min(4) 倒角2x45°雙面釆用90°鎧鉆。為縮短輔助時(shí)間，

36、取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)和同：n=68r/min手動(dòng)進(jìn)給。工序10：精、細(xì)錘039咒細(xì)訓(xùn)兩孔，選用機(jī)床：錘床。(1) 精鎮(zhèn)孔至38. 9mm,單邊余量z=0. 1mm, 一次錘去全部余量，a p二 0. 1mm o進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，確定金剛鋰床的切削速度為v =100m/min,則 nw=1000v/d=1000x100/x39=816r/mi n由于t740金剛錘床主軸轉(zhuǎn)速為無級(jí)調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的 轉(zhuǎn)速。切削工時(shí)：當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=19mm, h 二3mm, l2=4mm11= (l+li+l2) /nwf=0. 32min所以加工兩個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間為(2) 細(xì)鎮(zhèn)孔至0

37、39咒細(xì)訓(xùn)。由于細(xì)錘與精錘孔共用鎮(zhèn)桿，利用金剛鎮(zhèn)床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)偉孔，故切削用量及工時(shí)均與精鐐相同a p二0. 05mm；f二0.1mm/r；nw=816r/min, v=100m/min；t=0.64min工序11：磨39mm兩孔端面,保證尺寸118°-o.o7mm(1) 選擇砂輪。見工藝手冊(cè)第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為wa46kv6p350x 40x 127其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46=,硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑, 6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x 127 (dxbxd)o(2) 切小用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500r/min (見機(jī)床說明書)，v砂 =

38、27. 5m/so軸向進(jìn)給量fa=0. 5b=20mm (雙行程)工作速度vw=10m/min徑向進(jìn)給量fr=0. 015mm/雙行程(3) 切削工時(shí)。當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí)11=2lbzbk/1000v fa fr (見工藝手冊(cè)表 6. 2-8)式中 l加工長(zhǎng)度 73mm； t=0. 32x2=0.64 (min)b加工寬度，68mm；zb單而加工余量，0. 2mm；k系數(shù)，1. 10；v工作臺(tái)移動(dòng)速度(m/min)；fa工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量(mm)；f.工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量(mm)。t,=2x73x68xi. 1/1000x10x20x0. 015=10920/3000=3. 6

39、4 (min)當(dāng)加工兩端面時(shí)tb=3. 64x2=7. 28 (min)工序12：鉆螺紋底孔4-m8mm并倒角120° 。f=0.2x0. 50=0. lmm/r （切削手冊(cè)表 2.7）v=20m/min(切削手冊(cè)表2. 13及表2. 14)所以nf1000v/;rd二 1000x20/ x6. 7=950r/min按機(jī)床取 nw=960r/min,故 v二20.加/min。切削工時(shí)(4個(gè)孔)1.二 19mm, h 二 3mm, l2=lmmtm= (l+li+l2) /nwf=0. 24min倒角仍取n=960r/mino手動(dòng)進(jìn)給。工序130：攻螺紋4-m8mm及rcl/8由于公制

40、螺紋m8mm與錐螺紋rcl/8外徑相差無兒，故切削用量一律按加工m8選取v=0. lm/s=6m/min所以ns=238r/min按機(jī)床選取 nw=195r/min,則 v=4. 9m/min0機(jī)動(dòng)丁時(shí) l=19mm, li=3mm, l2=3mm攻 m8 孑ltml= (l+h+12)*2/nf*4=1.02(min)攻 rcl/4 孔 1二 11mm, h二3mm, 12=0mmta2= (i+i1+i2)/nf*2=0. 15(min)最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工t藝過程卡片和機(jī)械加工t序卡片。7夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)

41、量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由于木次設(shè)計(jì)工序較多，所以我們組決定以第八道工序?yàn)槔?，設(shè)計(jì)第8道工 序粗銃39mm兩孔端面的銃床夾具。第8道工序夾具將用于x63臥式銃床。 刀具為兩把高速鋼鑲齒三而刃銃刀，對(duì)丁件的兩個(gè)端而分別進(jìn)行加丁。在這里主 要對(duì)銃床夾具進(jìn)行分析如下：7. 1問題的提出木夾具主要用來粗銃39mni兩孔的兩個(gè)端面，這兩個(gè)端面對(duì)39mm孔及花 鍵孔都有一定的技術(shù)要求。但加工本道工序時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率, 降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問題。7. 2夾具設(shè)計(jì)7. 2.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，39inni兩孔端面應(yīng)對(duì)花鍵孔中心線有平行度及對(duì)稱度要求， 其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

42、為花鍵孔中心線。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以花鍵孔定位的自 動(dòng)定心夾具。但這種自動(dòng)定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過于復(fù)雜，因此這里只選用以花鍵 孔為主要定位基面。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把鑲齒三面刃銃刀對(duì)兩個(gè)39mm孔端面分別 進(jìn)行加工。同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊。7. 22切削力及夾緊力計(jì)算刀具：高速鋼鑲齒三面刃銃刀，225儷，z=20f二 cffjffz/dpf'f (見切削手冊(cè)表 3.28)其屮：cf=650, ap =3. 1mm, xp=l. 0, fz=0. 08mm, yp=0. 72,a e=40mm(在加工面上測(cè)量的近似值)uf=0. 86, do=225mm

43、, qf=0. 86, wf=0, z=20所以f=650x3. 1x0. 08°-72x40°-86x20/225°-86二1456n當(dāng)用兩把刀銃削時(shí)，f實(shí)二2f二2912n水平分力：f尸1. 1f實(shí)二3203n垂直分力:代二0. 3f實(shí)二873n在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)k=k1k2k3k4o其中：k為基本安全系數(shù)1.5；心為加工性質(zhì)系數(shù)1. 1；&為刀具鈍化系數(shù)1. 1；仏為斷續(xù)切削系數(shù)1. io所以 f'二kf=1. 5xi. 1x1. 1x1. ix3203二6395"選用氣缸-斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，楔角a二10。

44、，其結(jié)構(gòu)形式選用iv型，則擴(kuò)力比 i=3.42o為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力n應(yīng)為n (ft+f2) =kfh所以n=kfh/ (fi+f2)其中f及血為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，3f2二025。貝qn二6395/0. 5二12790n氣缸選用loommo當(dāng)壓縮空氣單位壓力p二0. 5mpa時(shí)，氣缸推力為3900n。由于已知斜楔機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比1=3.42,故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為n 氣二3900i二3900x3. 42二13338n此時(shí)n氣已大于所需的12790n的夾緊力，故木夾具可安全工作。7. 2. 3定位誤差分析(1)定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一花鍵軸，該定位花劍軸的尺寸與公差現(xiàn)歸定位與本零件在t作