機械加工工藝及其課程設(shè)計方案

1、 目 錄摘要 3第一章 零件及零件的工藝分析 41.1 零件的作用 41.2、零件的工藝分析 4第二章 確定毛坯的制作方法、初步確定毛坯形狀 5第三章 工藝設(shè)計與分析 53.1、定位基準的選擇. 53.2、零件的表面加工方法的選擇 53.3、確定加工工藝 73.4、確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，設(shè)計、繪制毛坯 83.5、確定切削用量 93.6、填寫機械加工工藝過程卡和機械加工卡工序20第四章 夾具的設(shè)計 214.1確定設(shè)計方案214.2 計算夾緊力并確定螺桿直徑 224.3 定位精度分析 22參考文獻23摘要本次設(shè)計是汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉，它位于傳動軸的端部。主要作用：一是傳

2、遞扭矩，使汽車獲得前進的動力；二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。零件的兩個叉頭部位上有兩個孔，是用來安裝滾針軸承并且與十字軸相連，起萬向節(jié)軸節(jié)的作用。而零件外圓內(nèi)的花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動力之用。這次的夾具也是用于裝夾此零件，而夾具的作用也是為了提高零件的勞動生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量、降低勞動強度。而夾具的另一個目的也是為了固定零件位置，使其得到最高的效率。關(guān)鍵詞：傳動軸 萬向節(jié)滑動叉 傳遞扭矩 花鍵軸 abstractthis design is car chassis of transmission shaft universal

3、 joint sliding a fork,it is located at the end of the drive shaft of.the main role:first, is the transmission torque,make cars get motivation;second,it is when the automobile driving axle leaf spring in different state,by the parts can adjust the length of the shaft and its position.parts of the two

4、 fork head on a two holes,is used to install the rolling needle bearings and connected with the axis,the universal shaft section funtion.and the parts of the spline circle hole at the end of the drive shaft of spline shaft combined.this fixture is also used to clamp the parts,and the role of the fix

5、ture is also in order to improve labor productivity,ensure the parts processing quality, reduce the labor intensity.and fixture another purpose is to fixed position parts,making it the highest efficientcy get. key words: transmission shaft 、 universal joint sliding a fork transmission torque spline

6、shaft一、零件的分析1.1零件的作用汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉位于傳動軸的端部。主要作用一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進的動力；二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。零件的兩個叉頭部位上由兩個的孔，用已安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)軸節(jié)作用。零件65mm外圓內(nèi)為50mm 與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動力之用。1.2零件的工藝分析萬向節(jié)滑動叉共有兩組加工表面，它們之間是由一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下:（1） 以孔為39mm心的加工表面。這一組加工表面包括：兩個39mm的孔及其倒角，尺寸為118 mm的與兩個孔39mm相垂直的平面，還有在平面

7、上的四個m8螺孔。其中，主要加工表面為39mm的兩個孔。（2）以50mm花鍵孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括: 50mm十六齒方齒花鍵孔，55mm階梯孔，以及65mm的外圓表面和m601mm的外螺紋表面。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要有以下位置要求：50mm花鍵孔與39 mm二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100:0.2;39mm二孔外端面對39mm孔垂直公差度為0.1mm。50mm花鍵槽寬中心線與39mm中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2由上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。二、確定毛坯的制造方法，初步

8、確定毛坯的形狀零件材料是45鋼?？紤]到汽車在運行中要經(jīng)常加速及正、反向行駛，零件在工作過程中則經(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，保證零件的工作可靠性。由于零件屬于中或者大批量生產(chǎn)，而且零件的尺寸不大，故可采用模鍛成型。這對提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。零件的形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，各內(nèi)孔不鍛出。毛坯的尺寸通過確定加工余量后決定，那是再設(shè)計、繪制毛坯圖。三、工藝規(guī)程設(shè)計3.1 定位基準的選擇定位基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。定位基準選擇得正確與合理，可以使得加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過程會問題

9、百出，更有甚者，還會造成零件大批量報廢，使得生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇：對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。但對本零件來說，如果以65mm外圓(或62mm外圓)表面作基準（四點定位），則可能造成這一組內(nèi)外圓柱表面與零件的叉部外形部不對稱。按照有關(guān)粗基準的選擇原則，現(xiàn)選取叉部兩個39mm的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩個v形塊支承這兩個39 mm的外輪廓作主要定位面，以消除x移動、x轉(zhuǎn)動、y移動、y轉(zhuǎn)動四個自由度；再用一對自動定心的窄口卡爪夾持在65mm外圓柱面上（夾持短），用以消除z移動z轉(zhuǎn)動兩個自由度，達到完全定位。（2）精基準的選擇：精基準的選擇主

10、要應(yīng)該考慮基準重合問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。3.2 零件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有外圓、內(nèi)孔、端面、內(nèi)螺紋等，材料為45鋼。參考機械制造工藝設(shè)計手冊（以下簡稱工藝手冊）表1.4-6、表1.4-7、表1.4-8、表1.4-14、表1.4-17等，其加工方法選擇如下：（1）62mm外圓面 為標注公差尺寸，根據(jù)gb1800-79規(guī)定其公差等級按it13；表面粗糙度為rz200m相當(dāng)于ra50m，只需進行粗車（表1.4-6）（2）m601-6h外螺紋 普通螺紋，精度等級為中等級，表面粗糙度為ra3.2m,需進行粗、精車削（表1.4-1、表1.4-14、表1.4-1

11、7）（3）m601-6h端面 端面至39mm孔軸線長度為185mm,為未標注公差尺寸，按it12級；表面粗糙度為rz200m相當(dāng)于ra50m，只需進行粗車（表1.4-8）（4）43mm花鍵底孔 公差等級為it11；表面粗糙度為rz50m（相當(dāng)于ra12.5m）,毛坯為實心，未沖出孔。采用鉆孔（擴）鉆孔擴孔（表1.4-7）（5）55mm沉頭孔 為未標注公差尺寸，按it12級；表面粗糙度為ra6.3m，在加工43mm花鍵底孔后，锪55mm沉頭孔即達要求（表1.4-7）（6）花鍵孔 要求花鍵孔為外徑定心，表面粗糙度為ra1.6m，故采用拉削加工（表1.4-17）（7）39mm兩孔（叉部） 公差等級介

12、于it7-it8：表面粗糙度為ra3.2m，毛坯為實心，未沖出孔。采用鉆孔（擴）鉆孔擴孔半粗鏜精鏜（表1.4-7）（8）39兩孔外端面 兩孔外端面之間長度尺寸118mm，公差等級介于it8-it9：表面粗糙度為ra6.3m。采用粗銑精銑加工方法（表1.4-8）（9）m8-6h四個螺紋（叉部） 精度等級為中等級：表面粗糙度為ra6.3m。采用鉆底孔攻螺紋（表1.4-17）（10）rcl/8錐螺紋 普通螺紋。采用鉆底孔攻螺紋（表1.4-17）（11）三處倒角 m601-6h外螺紋外徑處的1.545倒角，表面粗糙度為rz200m（相當(dāng)于ra50m）,只需粗車即可（表1.4-6）；43mm花鍵底孔處的

13、560倒角，表面粗糙度為ra6.3m，只需粗車即可（表1.4-6）；m8-6h四個螺紋底孔處的2.545倒角，表面粗糙度為rz50m（相當(dāng)于ra12.5m），只需锪鉆即可（表1.4-7）由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故采用萬能機床配以專用夾具， 盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還降低成產(chǎn)成本。3.3 確定加工工藝為：工序10：車端面及外圓62mm，60mm，并車螺紋m601mm。以兩個叉耳外輪廓(限制4點)及65mm外圓（限制2點）為粗基準定位，選用c620-1臥式車床和專用夾具。工序20：鉆、擴花鍵底孔43mm，锪沉頭孔55mm，以62mm外圓(限制4點)及m601-6h端面(限制1點)為基

14、準定位，選用c365l轉(zhuǎn)塔車床。工序30：43mm花鍵底孔530倒角。以62mm外圓(限制4點)及55mm沉頭孔端面(限制1點)為基準定位，選用c620-1車床和專用夾具。工序40：鉆錐螺紋rcl/8底孔8.8mm。選用z525立式鉆床及其專用鉆模。這里安排鉆rcl/8底孔主要是為了下道工序拉花鍵孔時為消除回轉(zhuǎn)自由度而設(shè)置的定位基準。本工序以43mm花鍵底孔(限制4點)及m601-6h端面(限制1點)定位，并利用叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度。工序50：拉花鍵孔。利用43mm花鍵底孔(限制4點)、55mm沉頭孔端面(限制1點)及rcl/8錐螺紋底孔(限制1點)定位，選用l6120臥式拉床加工。工序6

15、0：粗銑39mm二孔外端面，以花鍵孔(限制5點)及m601mm端面(限制1點)定位，選用x63臥式銑床加工工序70：鉆、擴39mm二孔及其倒角。以花鍵孔(限制5點)及m601mm端面(限制1點)定位，選用z535立式鉆床加工。工序80：半精、精鏜39mm二孔。選用t740型臥式金剛鏜床及其專用夾具加工，以花鍵孔(限制5點)及及m601mm端面(限制1點)定位。工序90：磨39mm二孔外面，保證尺寸1180-0.07 mm，以39mm孔(限制4點)及花鍵孔(限制2點)定位，選用m7130平面磨床及其專用夾具。工序100：鉆叉部四個m8mm螺紋底孔并倒角120。選用z525立式鉆床及其專用夾具，以

16、花鍵孔(限制4點)及39mm(限制2點)孔定位。工序110：攻螺紋4-m8mm及rcl/8。以花鍵孔(限制4點)及39mm(限制2點)孔定位，選用z525立式鉆床及專用夾具加工。3.4 確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，設(shè)計、繪制毛坯圖（1）確定毛坯余量（機械加工總余量）、毛坯尺寸及其公差，設(shè)計、繪制毛坯圖銅質(zhì)鍛模件的機械加工余量根據(jù)jb3834-85和jb3835-85來確定。確定時，根據(jù)零件重量來初步估算毛坯鍛件的重量，加工表面的加工精度，形狀復(fù)雜系數(shù)，由工藝手冊表2.2-25查得除孔以外各內(nèi)外表面的加工總余量（毛坯余量）?？椎募庸た傆嗔坑杀?.2-24查得。表2.2-24和表2.2-

17、25中的余量為單邊余量。本零件“萬向節(jié)滑動叉”零件材料為45鋼，硬度hbs為207241，毛坯重量約為6kg，生產(chǎn)類型大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯，零件材質(zhì)系數(shù)為m1（表2.2-11）外圓表面(62mm及m601mm)毛坯余量 加工表面形狀比較簡單鍛件復(fù)雜系數(shù)為s1;由鍛件重量為6,加工精度為f1(加工表面未經(jīng)磨削或ra1.6m,為f1;加工表面經(jīng)磨削或ra120mm,查表2.2-25的單邊余量為z=2-3mm，取z=2mm；另查表得長度方向公差為mm即長度方向毛坯尺寸為187mm。39mm兩孔和花鍵孔及m8-6h四個螺紋孔、rc1/8錐螺紋的毛坯均為實心，未沖出孔。（2）確定工序余量、

18、工序尺寸及其公差本零件各加工表面的加工方法在前面根據(jù)有關(guān)資料確定。本零件的各加工表面的各工序的加工余量除粗加工工序的加工余量外，其余工序的加工余量根據(jù)工藝手冊表2.3-9、表2.3-12、表2.3-20、表2.3-21等確定。粗加工工序加工余量不是由表中查處，而是加工總余量（毛坯余量）減去其余工序各加工余量之和。本零件的加工表面（除內(nèi)外圓倒角外）的工藝路線、工序余量，工序尺寸及其公差、表面粗糙度如表2.1所示。3.5 確定切削用量工序10：車削端面、外圓及螺紋。本工序采用計算法確定切削用量。（1）加工條件工件材料：45鋼正火，b=0.60gpa，模鍛，207-241hbs。加工要求：粗車m60

19、1mm m、62mm外圓，表面粗糙度值rz=200m；車螺紋，ra3.2m。機床選用c620-1臥式車床；工件裝夾在專用夾具上。（2）確定切削用量切削用量的確定全部采用查表法粗車m601mm端面：選擇刀具：選擇45彎頭外圓車刀，c620-1車床的中心高為200，按切削手冊表1.1選取刀桿尺寸為1625，刀片厚度為4.5；粗車鍛件毛坯，選擇yt15硬質(zhì)合金刀具材料；前刀面為卷屑槽倒棱型，前角=12=8，=45，=0確定切削用量：（a）確定背吃刀量已知端面單邊余量為2，加上7的拔模斜度凸出部分，則端面的最大毛坯余量為8.1，但實際上，由于以后還要鉆花鍵底孔41（擴孔到43），因此端面不必全部加工，

20、而可留出一個3240芯部待以后鉆花鍵底孔43時加工掉，故此時的端面實際最大毛坯我、余量為6，分2次走刀完成，故=3（b）確定進給量f查切削手冊表1.4得f=0.50.9/r，按c620-1車床說明書（切削手冊表1.30）橫進給量取f=0.52/r（c）選擇車刀磨鈍標注及耐用度：查工藝手冊表1.9，取車刀后刀面最大磨損量為1，焊接車刀耐用度t=60min（d）確定切削速度根據(jù)切削手冊表1.10，當(dāng)用yt15硬質(zhì)合金刀縱車加工=560620mpa鋼料，3，f0.54/r，切削速度為=138m/r。由于實際車削過程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊表1.28，切削速度的修正系數(shù)為：=1, =1.0,=0.

21、8,=0.65,=1.18,=1.故=138110.80.651.181=85（m/min）n=416（r/min）按c620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇與416r/min相近的轉(zhuǎn)速（粗車偏低，精車偏高）為：n=380r/min 則實際切削速度為=77.6（m/min）（e）校驗機床功率：車削時的功率p可由切削手冊表1.24查出，切削時的功率為p=2.9kw。由于實際車削過程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊表1.29-2，切削功率的修正系數(shù)為：=1.0，=1.0，故實際切削時的功率為：p=2.9 1 1=2.9(kw)根據(jù)c620-1車床說明書，當(dāng)n=380r/min時，車床主軸允許功率為p=5.9kw2.

22、9kw，故所選擇得切削用量可在c620-1車床上進行。（f）校驗機床進給機構(gòu)強度：由切削手冊表1.21，進給力f=760n。由于實際車削過程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊表1.29-2車削時進給力的修正系數(shù)為：=1.0, =1.0, =1.0,故實際進給力為:f=760111=760(n)根據(jù)c620-1車床說明書，進給機構(gòu)的進給力f=5100n（橫走刀），因f f,故選用的f=0.52/r的進給量可用。最后決定的切削用量為：=3, f=0.52/r, n=380r/min, =77.6m/min2)粗車62mm外圓：選擇刀具：與粗車m601端面同一把刀。確定切削用量：（a）確定背吃刀量已知端面

23、單邊余量為z=1.5，可一次走刀完成，故=1.5（b）確定進給量f查切削手冊表1.4得f=0.50.9/r，按c620-1車床說明書（切削手冊表1.30）橫進給量取f=0.71/r（c）選擇車刀磨鈍標注及耐用度：查工藝手冊表1.9，取車刀后刀面最大磨損量為1，焊接車刀耐用度t=60min（d）確定切削速度根據(jù)切削手冊表1.10，當(dāng)用yt15硬質(zhì)合金刀縱車加工=560620mpa鋼料，3，f0.75/r，切削速度為：=123m/r。由于實際車削過程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊表1.28，切削速度的修正系數(shù)為：=1, =1.0,=0.8,=0.65,=1.0,=1.0故：=123110.80.65

24、11=64（m/min）n=313（r/min）按c620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇與416r/min相近的轉(zhuǎn)速（粗車偏低，精車偏高）為：n=305r/min 則實際切削速度為=62.3（m/min）最后決定的切削用量為：=1.5, f=0.71/r, n=305r/min, =62.3m/min3）車60外圓：選擇刀具：選擇彎頭焊接式外圓車刀，刀桿尺寸為1625，刀片厚度為4.5；粗車鍛件毛坯，選擇yt15硬質(zhì)合金刀具材料；前刀面為卷屑槽倒棱型，前角=15=6，=90，=8，=0，=2mm確定切削用量：（a）確定背吃刀量由于單邊余量為z=1mm,可一次走刀完成，故=1（b）確定進給量f查切削手冊表1

25、.6,在加工材料為45鋼，得f=0.350.50/r，按c620-1車床說明書（切削手冊表1.30）橫進給量取f=0.50/r（c）選擇車刀磨鈍標注及耐用度：查工藝手冊表1.9，取車刀后刀面最大磨損量為0.5，焊接車刀耐用度t=60min（d）確定切削速度根據(jù)切削手冊表1.10，當(dāng)用yt15硬質(zhì)合金刀縱車加工=560620mpa鋼料，1.4，f0.54/r，切削速度為：=156m/r。由于實際車削過程使用條件的改變，根據(jù)切削手冊表1.28，切削速度的修正系數(shù)為：=1, =1.0,=1.0,=1.0,=1.0,=0.81.故 =156111110.81=126.4（m/min）n=649（r/m

26、in）按c620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇與649r/min相近的轉(zhuǎn)速為：n=610r/min 則實際切削速度為=119（m/min）最后決定的切削用量為：=1（一次走刀）, f=0.50/r, n=610r/min, =119m/min4）車螺紋m60-6h：選擇刀具：采用yt15硬質(zhì)合金螺紋車刀，刀具耐用度t=60min確定切削用量：（a）確定切削用量和走刀次數(shù)：查手冊，細牙普通外螺紋螺距為p=0.541mm。即單邊余量z=0.541mm根據(jù)切削手冊表1.17和表1.18，最后一次走刀的橫向切削用量為0.025mm。因而規(guī)定：粗車螺紋時：走刀3次，每次=0.14mm精車螺紋時：走刀3次，前兩次=0

27、.048mm，最后一次的 =0.025mm（b）確定進給量f由于螺距p=1mm，且為單頭螺紋，所以工件一轉(zhuǎn)，刀具應(yīng)走過一個螺距，即f=1/r（c）確定切削速度根據(jù)切削手冊表1.18選?。捍周嚶菁y時=30m/min，精車螺紋時=45mm/min，則：n=159r/minn=238r/min根據(jù)c620-1車床說明書選擇粗、精車螺紋時的機床轉(zhuǎn)速為：n=150r/min，n=230r/min。則實際切削速度為：粗車螺紋：=28.3m/min精車螺紋：=43.3m/min工序20切削的確定：鉆、擴花鍵底孔43mm，惚沉頭孔55mm，選用轉(zhuǎn)塔車床c365l。（1）鉆孔25mm：選擇25mm高速鋼錐柄標準

28、麻花鉆（工藝手冊表3.1-6）：f=0.41mm/r；v=14m/minn=178（r/min）按機床選取n=136r/min（工藝手冊表4.2-2），所以實際切削速度為：=10.68（m/min）（2）鉆孔41mm：選擇41mm高速鋼錐柄標準麻花鉆（工藝手冊表3.1-6）鉆41mm孔：根據(jù)工藝方法表1.2-15介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量和切削速度的關(guān)系為：f=（1.21.8）f；v=（）v式中f ，v-加工實心孔時的進給量和切削速度?，F(xiàn)由手冊查出：f=0.65mm/r，v=14m/min則：f=0.781.17mm/r； v=7.04.7m/m

29、inn=5436r/min按機床選取n=44r/min，所以實際切削速度為；v=5.67（m/min）（3）擴花鍵底孔43mm：選擇43mm高速鋼錐柄擴孔鉆根據(jù)切削手冊表2.10規(guī)定，查的擴孔鉆孔43mm孔時的進給量f=1.01.3mm/r；并根據(jù)機床選取f=1.24/r擴孔鉆孔時的切削速度，根據(jù)工藝方法表1.2-15確定為：v=（）v 式中v-加工實心孔時的切削速度?，F(xiàn)由手冊查出v=12m/min故v=（）v=（）12=64m/minn=4429r/min按機床選?。簄=44r/min則實際切削速度為：=5.94（m/min）（4）锪圓柱沉頭孔55；選取55高速鋼锪鉆。根據(jù)工藝方法介紹，锪沉

30、頭孔時，其進給量和切削速度為鉆孔時的?，F(xiàn)由切削手冊查出：（切削手冊表2.7）（切削手冊表2.13及表2.14，按5類加工性）f=（）=（）0.65=0.330.22/rv=（）v=（）14=7.04.7/rn=4027r/min按機床選取：n=44r/min f=0.28mm/r所以實際切削速度為：=7.6（m/min）基本工時：l=8,l=2，t=0.82min在本工序中，加工55沉頭孔時的測量長度，由于工藝基準與設(shè)計基準不重合，故進行尺寸換算。按圖樣要求，加工完畢后應(yīng)簡潔保證尺寸45（按自由尺寸公差去it16，公差值為1.6，即）。 尺寸鏈如圖2-3所示，尺寸為封閉環(huán)，已給定尺寸為增環(huán)及a

31、尺寸為減環(huán)（锪沉頭孔加工時應(yīng)直接保證的軸向工序尺寸）。a=用極限法計算尺寸鏈得：a=工序30切削用量的確定：43mm內(nèi)孔倒角530，選用c620-1臥式車床；工件裝夾在車床專用夾具上。選用60 彎刀外圓焊接車刀，刀桿尺寸為1625，刀片厚度為4.5；粗車鍛件毛坯，選擇yt15硬質(zhì)合金刀具材料；前刀面為卷屑槽倒棱型，前角=12=8，=30，=60，=0，=1mm倒角530，相當(dāng)于用主偏角=30的車刀從里（中心）向外進行橫向車削也即相當(dāng)于車端面。因而進給量和切削速度可參照端面確定；確定背吃刀量=5mm，一次走刀切完。確定進給量f=0.52/r，也可采用手動。確定切削速度=85m/min，則n=45

32、1（r/min）按c620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇n=380r/min，則實際切削速度為=71.6（m/min）工序40切削的確定：鉆錐螺紋rc1/8底孔（8.8mm）選用z525立式車床，使用專用鉆床夾具。選擇8.8mm高速鋼直柄麻花鉆（見工藝手冊表3.1-5）：f=0.22/r=14m/min，則n=506（r/min）按c620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇與649r/min相近的轉(zhuǎn)速為：n=392r/min（見工藝手冊表4.2-15） 則實際切削速度為：=10.8（m/min）工序50切削的確定：拉花鍵孔，選用l6120臥式車床，使用專用拉床夾具。選擇高速鋼花鍵拉刀。根據(jù)工藝手冊表1.2-18可確定花鍵

33、拉刀的單面齒升為0.06mm，拉削速度為v=0.06m/s（3.6m/min）工序60切削的確定：粗銑39二孔端面，保證二端面之間的尺寸，單邊加工余量z=1.8mm；選用x63臥式車床，使用專用銑床夾具。（1）選擇刀具：根據(jù)工藝手冊表3.1-27及銑刀樣本手冊，選擇兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，同時銑削2端面，銑刀外徑，銑刀齒數(shù)z=20。（2）確定切削深度；由于單邊加工余量z=1.8mm，余量不大，故可放在一次走刀內(nèi)完成，則=1.8mm。（3）確定每齒進給量；根據(jù)切削手冊表3.3，在x63銑床功率為10kw（工藝手冊表4.2-38），工藝系統(tǒng)剛性為低等，用高速成鋼盤銑刀加工時，選擇每齒進給量=0.

34、08mm/z。（4）選擇銑刀磨鈍標準及刀具耐用度. 查工藝手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm，耐用度t=240min（5）確定切削速度根據(jù)切削手冊表3.27，=27（m/min）n=38（r/min）根據(jù)x63機床說明書選取銑主軸轉(zhuǎn)速：n=37.5r/min則實際切削速度為=26.5（m/min）當(dāng)n=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量即進給速度=（即）=60mm/min根據(jù)x63機床使用說明書（見工藝手冊表4.2-40）選取銑床工作臺進給量，剛好有=60mm/min，故直接選用該值。工序70切削的確定：鉆、擴39mm二孔及倒角，選用z535立式車床，使用專用鉆床夾具。

35、（1）鉆孔25mm，選擇高速鋼錐柄麻花鉆（工藝手冊表3.1-6）鉆25mm孔。選擇高速鋼花鍵拉刀。根據(jù)工藝手冊表1.2-18可確定花鍵拉刀的單面齒升為0.06mm，拉削速度為v=0.06m/s（3.6m/min）確定進給量f：根據(jù)切削手冊表2.7，由于本零件在加工25mm的孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.5，則根據(jù)z535機床說明書（工藝手冊表4.2-16），現(xiàn)取f=0.25mm/r確定切削速度=19m/min。所以n=242（r/min）根據(jù)機床說明書，取n=195r/min 則實際切削速度為=15.3（m/min）（2）擴鉆37mm；選擇37mm高速鋼錐柄麻花鉆擴鉆37mm孔。利用

36、37mm的鉆頭對25mm的孔擴鉆。根據(jù)工藝方法表1.2-15的規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取。由切削手冊表2.7，查的，乘以系數(shù)0.5，：由切削手冊表2.13和表2.14，查得鉆孔的切削速度，并按工藝方法表1.2-15得：根據(jù)機床說明書，取n=68r/min則實際切削速度為=7.9（m/min）（3）擴孔38.7mm采用38.7mm專用擴孔鉆。進給量：，機床主軸轉(zhuǎn)速，則實際切削速度為：（4）倒角雙面。采用高速鋼90 锪鉆（50mm）。為縮短輔助時間，取倒角和擴孔時的主軸轉(zhuǎn)速相同：手動進給工序80切削的確定：半精鏜、精鏜二孔，選用t740金剛鏜床。（1）半精鏜孔至38.9mm，選擇

37、yt15鏜刀，單邊余量z=0.1mm，一次鏜取全部余量，=0.1mm。進給量f=0.1mm/r根據(jù)有關(guān)手冊，確定金剛鏜床的切削速度為=100m/min則由于t740金剛鏜床進給量、主軸轉(zhuǎn)速為無級調(diào)速，故以上進給量、切屑速度、轉(zhuǎn)速可以作為加工時實際使用的進給量f、切削速度、轉(zhuǎn)速n 檢驗機床功率 由表5-45，查切削力fz和切削功率pm計算公式如下：fz=cfzapxfzfyfzvnfz kfz （n） pm=fzv/60103 (kw) 式中，cfz=2650，xfz=1.0，yfz=0.75，nfz=-0.15,kfz=ktfz kmfz kgfz kkrfz krofz,由表5-32得：與刀

38、具耐用度有關(guān)的修正ktfz=1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kmfz=0.92；鏜孔相對于外圓縱車時的修正系數(shù)kgfz=1.04；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)kkrfz=1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)krofz=1.04.因此總的修正系數(shù)為： kfz=1.00.921.041.01.041.0 所以，切削力為 fz=26500.751.0 0.10.75 100 -0.15 1.0 n=177 n 切削功率為 pmkw=0.30 kw 根據(jù)表5-46知：ca6140機床主電動機功率pe=7.5 kw，因pm pe，故上述切削用量可用。最后確定的切削用量為： =0.1mm；f=

39、0.1mm/r；=100m/min（816r/min） (2)精鏜孔至。選擇yt30鏜刀，由于精鏜與半精鏜孔共用一個鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件進行半精、精鏜孔，故切削用量及工時均與精鏜相同。=0.05mm；f=0.1mm/r；n=816r/min；=100m/min。工序90切削的確定：磨39mm二孔外面，保證尺寸,選用m7130平面磨床，使用專用磨床夾具。（1）選擇砂輪：見工藝手冊表3.2-13.2-10磨床選擇各表，結(jié)果為： 其含義為：砂輪磨料為白剛玉wa，粒硬度為46 ，硬度為中軟1級k，陶瓷結(jié)合劑v，6號組織，平型砂輪，砂輪尺寸為 ；（2）切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速，則。按工藝方法表1

40、.2-25選取得：軸向進給量工件速度徑向進給量工序100切削的確定：鉆螺紋底孔4-6.7mm并倒角120，選用z525立式鉆床，使用專用鉆床夾具。選擇6.7mm高速鋼麻花鉆和10mm的120鉆。選擇切削用量： 按取，故實際的切削速度為工序110切削的確定：攻螺紋4-m8mm及rcl/8，選用z525立式鉆床，使用專用鉆床夾具。攻螺紋4-m8mm選擇m8mm高速鋼機用絲錐。選擇切削用量：進給速度=p（工件螺紋螺距），即=1.25mm/r切削速度按工藝方法表1.2-29選取=7.5m/min，則按z525機床說明書（工藝手冊表4.2-15）選取n=272r/min, 則實際切削速度為=6.8m/m

41、in。計算基本工時：故兩個面4個螺紋時：攻螺紋rcl/8；選擇切削用量：進給速度=p（工件螺紋螺距），即=0.0941mm/r切削速度和n按加工m8mm選取，即n=272r/min, =6.8m/min最后，將以上各工序切削用量、工時的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入表2-2機械加工工藝過程卡片和表2-3機械加工工序卡。3.6、填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡。四、夾具的設(shè)計本次設(shè)計的夾具為第80道工序-半精鏜、精鏜2- 孔。該夾具適用于t740金剛鏜床。4.1確定設(shè)計方案在給定的零件中，對本步加工的定位需要基準孔和平面保證垂直度，定位要求比較高。因此，本步的重點應(yīng)在保證垂直度上。還

42、應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率。從對工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，若工件以左端面朝下放置在支撐板上，定位夾緊都比較可靠，也容易實現(xiàn)，待夾緊后就能滿足加工要求。 工件以底面在夾具上定位，限制了三個自由度，其余三個自由度也必須限制。用哪種方案合理？方案一：以零件外形圓柱面定位夾緊，由此在夾具上定位，限制了三個自由度。調(diào)整2- 孔外端面與軸線的平行度。這樣方案定位方式簡單、方便，不僅提高了對孔的時間，同時也為鏜孔做好了準備，但是不能保證2- 孔與鏜桿的同軸度。但由于這種方案是用于鏜孔，只局限于夾緊，而不適用于定心，在調(diào)整位置的同時也會浪費大量時間，不適合中大批量生產(chǎn)。所以這種方案不宜采用。 方案二：在零件上端面用足塊壓

43、緊，下端面限制三個自由度，同時定位軸上的花鍵限制了零件的其余自由度，而且有效的支撐了零件結(jié)構(gòu)。這種方案從定位原理合理可靠，能快速將零件定位，提高效率的同時可以保證零件的加工精度。綜合以上兩種夾緊方案，應(yīng)該采用第二種設(shè)計方案，能提高生產(chǎn)效率，同時夾具也比較簡單，操作方便，結(jié)構(gòu)合理。4.2 計算夾緊力并確定螺桿直徑參考文獻【3】 表1-2-11，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力f夾與切削力f之間的關(guān)系為f夾=kf式中k為安全系數(shù)。參考文獻【6】，當(dāng)夾緊力與切削力方向相反時，取k=3。由前面的計算可知f=177 n所以 f夾=kf=3177 n=531 n 由下圖可知， f0 = f夾

44、 /2 =5312 =266 n 參考文獻【3】表1-24，從強度考慮，因一個m10的螺栓能承受266 n的許用夾緊力，所以m10螺栓完全能滿足強度要求。但從夾具的剛度及整體結(jié)構(gòu)的對稱性考慮，這里選用m12的螺栓。 4.3 定位精度分析 半精鏜、精鏜2- 孔用同種裝夾方法裝夾下完成兩個工步，它們的精度由鏜模板的定位精度保證。因為39h7孔與鏜套的同軸度為0.005mm，同時與下表面的粗糙度及有關(guān)尺寸為256mm，參考文獻【3】表1-10-1取工件公差為0.5，即夾具尺寸公差為0.05mm，襯套與夾具體的配合為h7/n6,鏜刀具與導(dǎo)套內(nèi)孔的配合為h6。 參考文獻1 趙家奇，機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計

45、指導(dǎo)書(2版)，機械工業(yè)出版社，2006年。2 薛源順主編 機床夾具設(shè)計 北京：機械工業(yè)出版社，2000.113 曾志新，呂明主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢理工大學(xué)出版社,2001年。4 孫麗媛，機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)，北京冶金工業(yè)出版社，2002年。5 李益明主編，機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，機械工業(yè)出版社，1993年。6 肖詩綱主編,切削用量手冊,機械工業(yè)出版社,1993年。7 劉力主編 機械制圖（第三版）高等教育出版社8 金屬切削機床夾具設(shè)計手冊，上海柴油機廠工藝設(shè)備研究所編，機械工業(yè)出版社，1987年。9 蘇翼林.材料力學(xué)m，北京人民教育出版社，1979。10 趙俊，楮乃雄，ag材

46、料床身的結(jié)構(gòu)設(shè)計j，制造技術(shù)與機械加工，1996。11 張平，銑床夾具優(yōu)化設(shè)計的研究d，阜新遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006。12 華楚生主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，2000年4月。 莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁

47、膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂

48、莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃

49、肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇

50、芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈

51、蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂

52、肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀蠆薃膈膀莈蝿膄腿薁薂肀膈蚃袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊膁膅薇蚈肇芄蝕襖羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅節(jié)蚄蚅膃芁莄羀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁羋蟻螁膀莈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃羈蒞莄螈襖莄蕆蟻膃莃蕿袆聿莂蟻蠆羅莂莁裊袁蒁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆肁蒈蒈羈羇肅薀螄袃肄螞罿膂肅莂螂肈肂蒄羈羄膁薆螁袀膀