汽車轉(zhuǎn)向節(jié)機(jī)加工工藝及鉆銑夾具設(shè)計(jì)

1、汽車轉(zhuǎn)向節(jié)機(jī)加工工藝及鉆銑夾具設(shè)計(jì)摘 要轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，其功用是承受汽車前部載荷，支承并帶動(dòng)前輪繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強(qiáng)度。在此次設(shè)計(jì)中我主要完成對(duì)年產(chǎn)量100000件轉(zhuǎn)向節(jié)加工總體工藝方案設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)向節(jié)總體工藝方案設(shè)計(jì)主要是參照資料比較分析零件加工工藝要求來設(shè)計(jì)。對(duì)于加工工藝裝備設(shè)計(jì)主要是組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)，包括三圖一卡（零件工序圖、零件加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖以及生產(chǎn)率計(jì)算卡）的編制，主要參照組合機(jī)床設(shè)計(jì)上的設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行。加工夾具設(shè)計(jì)主要應(yīng)用了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的夾具設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行夾具的定位

2、、夾緊方案分析及確定，并通過機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)定位、夾緊元件及其他元件，對(duì)其中特殊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要應(yīng)用了組合機(jī)床設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)以及專用夾具設(shè)計(jì)的方法從而系統(tǒng)地復(fù)習(xí)和掌握了機(jī)械產(chǎn)品加工工藝設(shè)計(jì)的一般流程和方法。關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)向節(jié)；加工工藝；專用夾具；加工精度；工藝路線 緒 論近20年來，隨著科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，國外在發(fā)展自動(dòng)化方面也進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期，出現(xiàn)了許多新的工具和軟件。自動(dòng)化開始向柔性化發(fā)展，進(jìn)入中小批量生產(chǎn)領(lǐng)域。在制定工藝過程中，為便于組織生產(chǎn)、安排計(jì)劃和均衡機(jī)床的負(fù)荷，常將工藝劃分為若干個(gè)工序。劃分工序時(shí)有兩個(gè)不同

3、的原則，即工序的集中和工序的分散。工序集中的特點(diǎn)是：一是有利于采用自動(dòng)化程度較高的高效率機(jī)床和工藝設(shè)備，生產(chǎn)效率高；二是工序數(shù)少，設(shè)備數(shù)少，可相應(yīng)減少操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積；三是工件的裝夾次數(shù)少不但縮短輔助時(shí)間，而且由于一次裝夾中可加工許多表面，有利于保證各表面之間的相互位置精度。工序分散的特點(diǎn)是:一是所用機(jī)床和工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，易于調(diào)整；二是對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高；三是工序數(shù)多，設(shè)備數(shù)多，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。對(duì)機(jī)床夾具的基本要求是：一是穩(wěn)定地保證工件的加工精度；二是提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率；三是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動(dòng)條件；三是應(yīng)能降低工件的制造成本。簡(jiǎn)而言之，設(shè)計(jì)夾具時(shí)必

4、須使加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動(dòng)條件和經(jīng)濟(jì)性等幾方面達(dá)到辨證的統(tǒng)一。其中保證加工質(zhì)量是最基本的要求。夾具設(shè)計(jì)的工作步驟為：一是研究原始材料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)；二是考慮和確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖（定位裝置、夾緊裝置等等）；三是繪制夾具總圖；四是確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求；五是繪制夾具零件圖。此次設(shè)計(jì)的零件為汽車左轉(zhuǎn)向節(jié)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)。通過零件，分析了它的毛坯。在毛坯制造時(shí)的方法與原則，以及所選用的工藝等。本次設(shè)計(jì)總共分為兩部分, 第一部分為工藝方面：主要包括零件的功用, 結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 加工零件表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn), 設(shè)計(jì)條件, 毛坯的選擇, 各個(gè)工藝方案的比較與取舍, 確定機(jī)床與工藝裝備, 填寫

5、工藝過程卡片。 第二部分主要為機(jī)床夾具設(shè)計(jì)：主要包括定位方案的確定, 定位元件的選取, 夾緊方案的選取等等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論與實(shí)踐的結(jié)合，目的在于檢驗(yàn)學(xué)生大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)去分析和解決工程技術(shù)問題的能力，使學(xué)生建立正確設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固、深化計(jì)算機(jī)制圖之基，即基本理論、基本概念、基本技能。畢業(yè)設(shè)計(jì)的范圍涉及大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課、選修課內(nèi)容，知識(shí)含量大、跨度僅限于機(jī)械制造范圍。設(shè)計(jì)題目由指導(dǎo)教師提供，其設(shè)計(jì)內(nèi)容均由學(xué)生自行編排，在鞏固專業(yè)知識(shí)之余意在培養(yǎng)思考、解決問題的能力，同時(shí)提倡創(chuàng)新精神。就個(gè)人而言，我通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一方面

6、能進(jìn)一步培養(yǎng)我獨(dú)立思考的能力，另一方面能提高我與同學(xué)們互助協(xié)作的能力，為以后工作打下良好基礎(chǔ)，為偉大祖國建設(shè)貢獻(xiàn)我的力量。由于本人能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)過程中有不足之處，希望各位老師給予指教。我主要的是完成工藝的安排和夾具的設(shè)計(jì)，夾具是加工過程中最重要的一個(gè)組成部分，很多工件由于形狀和加工要求等等特殊的原因必須要使工件很好的定位后才能進(jìn)行加工，所以也就出現(xiàn)了夾具以及專用的夾具。1 零件的分析1.1零件的作用轉(zhuǎn)向節(jié)（羊角）是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是承受汽車前部載荷，支承并帶動(dòng)前輪繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強(qiáng)度。轉(zhuǎn)向

7、節(jié)形狀比較復(fù)雜，集中了軸、套、盤環(huán)、叉架等四類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要由支承軸頸、法蘭盤、叉架三大部分組成。支承軸頸的結(jié)構(gòu)形狀為階梯軸，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由同軸的外圓柱面、圓錐面、螺紋面，以及與軸心線垂直的軸肩、過渡圓角和端面組成的回轉(zhuǎn)體；法蘭盤包括法蘭面、均布的連接螺栓通孔和轉(zhuǎn)向限位的螺紋孔；叉架是由轉(zhuǎn)向節(jié)的上、下耳和法蘭面構(gòu)成叉架形體的。零件的叉頭部位上有兩個(gè)34mm的孔，用以連接轉(zhuǎn)向節(jié)主銷和滾子軸承，使前輪可以繞主銷偏轉(zhuǎn)一定角度進(jìn)而起到轉(zhuǎn)向的作用。法蘭面上有4個(gè)13的螺釘孔，通過螺釘將法蘭面與制動(dòng)器的制動(dòng)盤連接在一起。轉(zhuǎn)向節(jié)的軸頸通過輪轂軸承與輪轂相連接1.2零件的工藝分析轉(zhuǎn)向節(jié)集中了軸、套、盤環(huán)

8、、叉架等四類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。形狀較為復(fù)雜，如下圖：轉(zhuǎn)向節(jié)按三部分進(jìn)行精度分析，它們之間存在著一定的位置度要求?，F(xiàn)分述如下：軸頸部分該組加工表面呈階梯狀分布，故稱階梯軸，加工表面包括：尺寸為24mm的軸頸I及其倒角；尺寸為30mm的軸頸II及其倒角，同時(shí)與軸頸I之間的環(huán)形槽；小徑為33mm，大徑為40mm的軸頸；尺寸為40的軸頸及其圓角；尺寸為74mm的軸頸；尺寸為13的四個(gè)螺釘孔。其中主要加工表面分別有：軸頸II、軸頸IV以及軸頸IV的左端面（剎車盤止口），三者的表面粗糙度Ra值均不大于0.8，軸頸V的表面粗糙度Ra值不大于12.5。R5mm處是受力集中部位，要求有高的強(qiáng)度，40mm油封軸頸端

9、面易磨損，要求表面硬度高，因此，在此區(qū)域采用中頻淬火，淬深36mm，硬度5355HRC。因淬火層深，區(qū)域大易產(chǎn)生淬火裂紋，對(duì)淬火工藝要求極為嚴(yán)格。在軸頸端頭有長27mm、M241.5h6的螺紋，為了裝螺母鎖環(huán)，在螺紋全長上銑平臺(tái)，保證尺寸24mm。1.2.2法蘭面部分法蘭面其上有對(duì)稱均布的4個(gè)13mm的螺釘孔。1.2.3叉架部分轉(zhuǎn)向節(jié)的上下耳和法蘭面構(gòu)成叉架形體。（1） 主銷孔主銷孔尺寸要求34mm，是長157.5mm的斷續(xù)長孔，最大實(shí)體狀態(tài)同軸度不大于0.012mm，與軸心線的位置度不大于0.3mm，到叉架底面距離40mm。（2） 錐孔錐孔小徑為25.6mm，錐度1：8，孔長36mm，小端面

10、與量規(guī)不齊度為0.03mm，錐度與塞規(guī)著色面積不小于75%。叉架部分對(duì)表面粗糙度有較高要求的=的加工表面有：上下耳外端面，錐孔外端面表面粗糙度Ra均不大于12.5；主銷孔內(nèi)表面及沉頭孔、錐孔鍵槽端面表面粗糙度Ra值不大于6.3；錐孔及錐孔鍵槽內(nèi)表面粗糙度Ra值均不大于1.6。1.2.4位置精度要求上述加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：（1）34mm主銷孔與軸頸的軸心線位置度公差為0.3mm。（2）34mm斷續(xù)孔的同軸度公差為0.012mm。（3）叉部?jī)?nèi)開檔的端面與34mm孔的中心線的垂直度公差為0.05mm。（4）尺寸為74mm軸頸的左端面（剎車盤止口）與階梯軸中心線的垂直度公差為0.0

11、1mm.。（5）4個(gè)13螺釘孔軸心線的位置度公差為0.15mm。（6）錐孔鍵槽槽寬的中心線與錐孔的中心線偏轉(zhuǎn)角度為30°，錐孔鍵槽的對(duì)稱度公差為0.02mm。（7）30mm的軸頸II與中軸線的同軸度公差為0.01mm。（8）40的軸頸IV與中軸線的同軸度公差為0.01mm。（9）740.03mm的軸頸V與中軸線的同軸度公差為0.03mm。由以上分析可知，對(duì)于這些加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助專用夾具加工其他組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式零件材料為40Cr調(diào)質(zhì)?？紤]到汽車在行駛過程中要經(jīng)常轉(zhuǎn)向，零件在整個(gè)工作過程中經(jīng)常承

12、受交變載荷和沖擊性載荷，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。由于零件的年產(chǎn)量已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的尺寸不大，故可采用模鍛成型。模鍛有以下優(yōu)點(diǎn)：1.鍛件的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，可獲得較高的強(qiáng)度。 2.鍛件的廢品少，因?yàn)殄懠]有疏松、表面雜質(zhì)、內(nèi)部裂紋的缺陷。 3.制成的小公差工件可以減少機(jī)加工工時(shí)。 4.鍛件的表面質(zhì)量高。 5.生產(chǎn)效率高?？紤]到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，采用模鍛成型提高了生產(chǎn)率，保證加工精度，符合實(shí)際生產(chǎn)的要求。2.2基面的選擇零件左部位階梯軸，中部為法蘭盤，右部位叉部。零件存在不加工表面。定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中，正確選項(xiàng)定位基準(zhǔn)，對(duì)保證零件技術(shù)要

13、求、合理安排加工順序有著至關(guān)重要的影響。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，用毛培上未經(jīng)加工的表面做定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的加工要求選擇精基準(zhǔn)，然后再考慮選用哪一組表面作為粗基準(zhǔn)才能把精基準(zhǔn)加工出來。粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇原則：1. 保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定的位置精度的原則。2. 合理分配加工余量的原則。3. 便于裝夾的原則。4. 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則。當(dāng)零件有不加工表面應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。

14、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，它是個(gè)異型件，如果以階梯軸的40的軸頸IV外圓表面表面作基準(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叉部相對(duì)的位置要求及加工精度無法達(dá)到。現(xiàn)選取叉部上、下耳錐孔不加工的外輪廓表面和法蘭面作為粗基準(zhǔn)，利用一組專用夾具，氣動(dòng)夾緊，達(dá)到完全定位。精基準(zhǔn)的選擇1.基準(zhǔn)重合原則應(yīng)盡可能選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，這樣可以避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。2.統(tǒng)一基準(zhǔn)原則應(yīng)盡可能選擇用同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的加工表面，以保證各加工表面的相對(duì)位置關(guān)系。3.互為基準(zhǔn)原則當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的位置精度要求比較高時(shí)，可

15、采用兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法。4.自為基準(zhǔn)原則一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為精基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇原則：應(yīng)有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便，在選擇時(shí)主要注意基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)進(jìn)行尺寸換算。轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸中心線和主銷孔中心線以及兩中心線交點(diǎn)是零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也是所有加工表面的測(cè)量基準(zhǔn)，因此在加工過程中均以中心線和精加工后的支承軸頸及主銷孔作為定位基準(zhǔn)。2.3工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則（1） 必須可靠保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)，即保證質(zhì)量，并要提高工作效率。（2） 保證經(jīng)濟(jì)上的合理性，即要成本低，消耗小。（3） 保證良好的安全

16、工作條件，盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。（4） 要從實(shí)際出發(fā)，制訂的工藝規(guī)程應(yīng)立足于本企業(yè)的實(shí)際條件，并具有先進(jìn)性，盡量采用新技術(shù)、新工藝、新材料。（5） 所制訂的工藝規(guī)程隨實(shí)踐的檢驗(yàn)和工藝技術(shù)的發(fā)展與設(shè)備的更新，應(yīng)能不斷的修訂完善影響轉(zhuǎn)向節(jié)的機(jī)械加工工藝過程的因素有很多，其中主要是生產(chǎn)類型，同時(shí)還要考慮企業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備狀況，對(duì)于成批生產(chǎn)，雖然按流水線的生產(chǎn)方式進(jìn)行，但沒有嚴(yán)格的節(jié)拍，生產(chǎn)中以普通機(jī)床為主進(jìn)行機(jī)械加工，也采用部分專業(yè)機(jī)床和專用夾具。對(duì)于大量，加工過程按比較嚴(yán)格的節(jié)拍在流水線上進(jìn)行或在自動(dòng)流水線上進(jìn)行。2.4制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件

17、的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到保證。在生產(chǎn)綱領(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)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。正火處理工序1 銑兩端面打中心孔。工序2 粗車大軸段、小軸段和螺紋軸段。工序3 粗車錐軸段 。工序4 粗車止口。工序5 精車止口。工序6 精車大軸段、小軸段和螺紋軸段并倒角。工序7 粗磨軸頸工序8 銑工藝槽。工序9 銑主銷孔兩端面工序10 銑平臺(tái)面。工序11 銑錐孔側(cè)面。工序12 鉆主銷孔。工序13 拉主銷孔。工序14 鉆錐孔。工序15 鉆擴(kuò)四孔。工序16 四孔倒角。工序17 銑油孔側(cè)面。工序

18、18 粗鏜主銷孔及堵片孔。工序19 精鏜主銷孔及堵片孔。工序20 尺寸偏差測(cè)量。工序21 主銷孔及堵片孔倒角。工序22 粗鉸錐孔。工序23 插鍵槽工序24精鉸錐孔。工序25 精銑內(nèi)開檔。工序26鉆油孔。工序27精磨外圓。工序28 去毛刺。工序29 檢測(cè)。工序30 清洗。2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“左轉(zhuǎn)向節(jié)”零件的材料為40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為255285HBS，毛坯重量約為17kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(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加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 階梯軸部分外圓表面考慮其加工長度143mm，此時(shí)直徑余量查工藝手

19、冊(cè)2.2-25得，其厚方向單邊余量值規(guī)定為2.02.5mm，現(xiàn)取2Z=5mm已能滿足加工要求,階梯軸錐部選取毛坯小徑徑為30mm，大徑50mm。須知厚度偏差，查（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表2.2-17，得小徑，大徑。2. 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差查工藝手冊(cè)2.2-14，其中鍛件重量為13kg，其中把零件分為軸部分和另一部分，鍛件的復(fù)雜形狀系數(shù)為：其中為鍛件重量。為相應(yīng)的鍛件外廓包容質(zhì)量。轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯為非圓形鍛件=經(jīng)計(jì)算S=0.19和0.17，查表確定鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為（較復(fù)雜），鍛件材料屬于中碳低合金鋼，即鋼的最高含碳量小于0.65%，或合金元素含量小于3.0%的合金鋼，因而材質(zhì)系數(shù)取，

20、鍛件輪廓尺寸（長度方向）為280180250mm故長度方向偏差為，軸頸部分兩段分別為、.長度方向的余量查工藝手冊(cè)2.2-25,其余量6.0mm。3. 兩主銷孔mm。毛坯為實(shí)心，不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于IT8-IT9之間，參照工藝手冊(cè)2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：鉆孔：32mm擴(kuò)孔：33.5mm 2Z=1mm拉孔：mm2Z=0.5mm兩主銷孔要求有較高的同軸度，因而選擇拉削。4. 帶鍵槽的錐孔（小徑為25.6mm，大徑為30.3mm，錐度1：8錐孔）兩錐孔內(nèi)表面的精度要求為IT7-IT8之間，參照工藝手冊(cè)2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：鉆孔：22mm鉸孔：2

21、5mm，30mm，錐度1：8錐孔 2Z=4拉鍵槽：寬度為mm，高度為mm（表面精度取決與拉刀的精度）5. 法蘭面4個(gè)13mm螺釘孔參照工藝手冊(cè)表2.3-20確定工序尺寸及余量為：四個(gè)13mm螺釘孔的加工其內(nèi)表面精度要求為IT9以上：鉆孔：12mm6.mm兩主銷孔外端面的加工余量（加工余量的計(jì)算長度為160.5mm）（1）按照工藝手冊(cè)表2.2-25，取加工精度，鍛造復(fù)雜系數(shù)，則兩孔外端面的單邊加工余量為2.03.0mm，取Z=2mm。鍛件的公差按照工藝手冊(cè)表2.2-14，材質(zhì)系數(shù)，復(fù)雜系數(shù)，則鍛件的偏差為mm。（2）銑削余量：銑削的公稱余量（單邊）為粗銑： 161.5mm Z=0.5mm半精銑：

22、 159.5mm銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序的加工精度為IT911級(jí)，因此可知本工序的加工公差為由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和最小加工余量之分。由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大。最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式以確定。2.6確定切削用量及基本工時(shí)工序1銑軸頸端面，鉆中心孔并倒角60°1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa、模鍛。加工要求：粗銑軸頸兩端面，鉆中心孔。選用機(jī)床：XZ21.4型銑端面鉆中心孔機(jī)床選用刀具：圓柱銑刀=100mm

23、Z=5復(fù)合中心鉆=4mm2. 確定銑削用量根據(jù)工藝手冊(cè)中表3-29，查得=6mm，=0.12mm/z。根據(jù)表3-30，查得v=0.7m/s進(jìn)給量f=Z=0.126=0.72mm/r，取f=1.02mm/r。加工轉(zhuǎn)速= = =222r/min取n=162r/min，則切削速度v= = =50.8m/min3. 確定銑削時(shí)間T= = =0.32min4. 確定鉆削用量根據(jù)工藝手冊(cè)中表3-35，查得=2mm，=0.0588mm/z。根據(jù)表3-30，查得v=0.2m/s加工轉(zhuǎn)速= = =955r/min取n=1090r/min，則切削速度v= = =13.7m/min5. 確定鉆削時(shí)間T= = =0.

24、21min工序2車軸頸臺(tái)階及端面1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa、模鍛。加工要求：粗車軸頸兩端面，為粗磨留有余量。選用機(jī)床：專用液壓仿形車床選用刀具：專用成形車刀=76mm 2. 車軸頸臺(tái)階及端面根據(jù)工藝手冊(cè)中表3-19，查得=1mm，f=0.4mm/z。根據(jù)表3-30，查得v=0.5m/s加工轉(zhuǎn)速= = =6.29r/s取n=6.3r/s，則切削速度v= = =1.50m/s3. 確定車削時(shí)間T= = =82.14s工序7 粗磨各段軸頸及端面1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa、模鍛。加工要求：粗磨軸頸兩端面，保證尺寸在精磨要求的尺寸范圍內(nèi)

25、，留有適當(dāng)?shù)挠嗔俊＿x用機(jī)床：雙砂輪端面外圓磨床4RPL-A選擇砂輪：根據(jù)工藝手冊(cè)第三章中磨料的選擇各表查得，結(jié)果為：1/504103D100M100其含義為：砂輪磨料為人造金剛石，粒度為，直徑50mm，厚度3mm，孔徑10mm，磨料層深度3mm，結(jié)合劑為青銅結(jié)合劑，濃度100。2. 確定磨削用量砂輪轉(zhuǎn)速=1500r/min，=27.5m/s。軸向進(jìn)給量=0.5B=0.53=1.5mm工件速度=10m/min徑向進(jìn)給量=0.02mm/雙行程3.確定磨削工時(shí)= i = =1.52min工序10 車長27mm、M241.5h6的螺紋及銑螺紋缺口面1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980

26、MPa。模鍛。加工要求：保證螺紋加工質(zhì)量和尺寸要求即可，加工后去毛刺。選用機(jī)床：C620-1臥式車床選用刀具：高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)=0.17mm，走刀次數(shù)i=4；精車螺紋時(shí)=0.08mm，走刀次數(shù)i=22. 確定車削速度=其中：=11.8，m=0.11，=0.70，=0.3，螺距=1.5=1.11，=0.75因此粗車螺紋時(shí)：=1.110.75=16.57m/min精車螺紋時(shí)：=1.110.75=24.8m/min3. 確定主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋時(shí)= = =175.90r/min按機(jī)床說明書取n=125r/min實(shí)際切削速度v= = = 12m/min精挑螺紋時(shí)= = =263.23m/mi

27、n按機(jī)床說明書選取n=250r/min實(shí)際切削速度v= = = 24m/min4. 確定車削工時(shí)取切入長度=3mm粗車螺紋時(shí)= = 4=0.68min精車螺紋時(shí)= = 2=0.17min所以車螺紋的總工時(shí)為T=+=0.85min 銑螺紋缺口面1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa。模鍛。加工要求：保證平面的加工質(zhì)量和尺寸要求即可，加工后去毛刺。選用機(jī)床：立式銑床6H12選用刀具：30硬質(zhì)合金立銑刀2. 確定銑削用量查切削用量手冊(cè)得，f=0.080.12mm/z，z=4，n=159r/min，按機(jī)床選取n=125r/min所以= fz=0.32mm/r。3. 確定銑削工時(shí)T

28、= = 2=0.45min工序9：銑上、下耳內(nèi)外端面1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa。模鍛。加工要求：粗銑、半精銑上、下耳內(nèi)外端面使兩外端面尺寸達(dá)到160.5mm，表面粗糙度達(dá)到Ra=12.5.兩內(nèi)端面的尺寸達(dá)到81mm，表面粗糙度達(dá)到Ra=6.3。選用機(jī)床：專用銑床Q2-076選用刀具：端面銑刀，=80mm Z=52. 確定銑削用量根據(jù)工藝手冊(cè)中表3-28，查得=0.08mm/z根據(jù)工藝手冊(cè)中表3-30，查得v=1m/s進(jìn)給量f=Z=0.085=0.40mm/r切削深度=3.75mm加工轉(zhuǎn)速= = =238.9r/min取n=355r/min，則切削速度v= =

29、=89.2mm/s3. 確定銑削時(shí)間T= = =0.92min工序10 銑上、下耳環(huán)錐孔兩側(cè)端面。1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa。模鍛。加工要求：通過粗銑、半精銑使上、下耳環(huán)錐孔兩側(cè)端面達(dá)到設(shè)計(jì)要求的尺寸及精度要求。選用機(jī)床：X62型臥式銑床。選用刀具：三面刃盤銑刀=110mm 周齒=20，端齒=6。由于加工鋼料抗拉強(qiáng)度=980MPa在6001000MPa范圍內(nèi)，故選擇前角=15°，后角=12°（周齒）=12°（端齒）。2. 確定銑削用量（1）根據(jù)切削用量手冊(cè)表3-3，X62型臥式銑床的功率為7.5kw,（表4.2-38），工藝系統(tǒng)剛

30、性中等，細(xì)齒盤銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量=0.060.1mm/z，現(xiàn)取=0.07mm/z。（2）切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量v= 式中=48，=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2，T=120min，=13mm，=0.07mm/z=13mm，z=20，d=110mm，=0.1mm。v= =40.55m/min= = =117.4r/min根據(jù)X32型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速（表4.2-39），選擇n=130r/min2.17r/s實(shí)際切削速度v= = = 0.75m/s工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量=0.0720130=182mm/min根據(jù)X32型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量（表4.2-40

31、），選擇=150mm/min則實(shí)際每齒進(jìn)給量為f=0.058mm/z3. 確定銑削工時(shí)T= i= =0.86min工序12 鉆、擴(kuò)mm主銷孔1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa。模鍛。加工要求：通過鉆、擴(kuò)孔使主銷孔的尺寸及位置精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的33.5mm選用機(jī)床：兩面十軸組合鉆床2HS-U321 2A426選用刀具：鉆孔39標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆擴(kuò)孔33.5標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆2. 確定鉆削用量（1） 確定進(jìn)給量f 根據(jù)機(jī)械工藝師手冊(cè)表28-10可查出f=0.470.57mm/r，查機(jī)床說明書，取f=0.43mm/r。=19.5mm。根據(jù)工藝師手冊(cè)表28-8可查出，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量f

32、>1.75mm/r。由于機(jī)床允許的軸向力=15690N，允許的進(jìn)給量f>1.8mm/r。由于所選的進(jìn)給量f最小，故所選f可用。（2） 確定切削速度v、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率，根據(jù)工藝師手冊(cè)表28-15，可查得=18m/min =4732N =51.69Nm =1.25kw對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行修正。由工藝師手冊(cè)表28-3，=0.88，=0.75，故=180.880.75=11.22m/min查機(jī)床說明書，取n=250r/min實(shí)際切削速度為v= = = 30.62m/min由工藝師手冊(cè)表28-3，=1.06故F=47621.06=5016NT=51.691.06=54.8 Nm3. 確

33、定擴(kuò)削用量（1） 確定進(jìn)給量f 根據(jù)機(jī)械工藝師手冊(cè)表28-31，可查出=（2.22.4），查機(jī)床說明書，取f=0.8mm/r。（2） 確定切削速度v及n,根據(jù)表28-33取=25m/min。修正系數(shù)：=0.88 =1.02故=250.881.02=11.22m/min查機(jī)床說明書，取n=160r/min實(shí)際切削速度v= = = 20.36m/min4. 鉆削加工時(shí)間T= i= 2 =0.87min5. 擴(kuò)削加工時(shí)間T= i= 2=0.72min工序13 拉削mm主銷孔1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa、模鍛。加工要求：通過反復(fù)拉削至主銷孔設(shè)計(jì)要求的mm、表面粗糙度Ra

34、=6.3。選用機(jī)床：臥式拉床7A520選用刀具：圓孔拉刀=41mm2. 確定拉削用量根據(jù)工藝手冊(cè)中表3-38，查得v=0.05m/s加工轉(zhuǎn)速= = =0.39r/s取=25r/min，則切削速度v= = =0.12m/s3. 確定拉削時(shí)間T= 式中單面余量0.25mml拉削表面長度160.5mm考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2k考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取1.4v拉削速度（m/min）齒升量，取0.02mmZ拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，z = p拉刀齒距p=(1.251.5) = 1.35 = 15mm工序14 鉆、鉸小徑為25.6mm，大徑為30mm，錐度1：8錐孔。1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，

35、抗拉強(qiáng)度=980MPa。模鍛。加工要求：先鉆24mm底孔，然后鉆鉸錐孔，保證端面與塞規(guī)不齊度0.3mm-0.3mm，錐孔與錐度塞規(guī)接觸面積不小于75，Ra=1.6。選用機(jī)床：Z550型立式鉆床選用刀具：鉆孔28.8mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉸孔硬質(zhì)合金Y15錐鉸刀小徑為25.6mm，大徑為30mm，錐度1：82. 確定鉆削用量根據(jù)切削用量手冊(cè)表2.7f=0.220.35mm/r現(xiàn)取f=0.28mm/r根據(jù)切削用量手冊(cè)表2.13v=8m/min所以= = =95r/min按機(jī)床選取=100r/min（切削用量手冊(cè)表2.35）實(shí)際切削速度v= = = 8.4m/min3.確定鉸削用量根據(jù)切削用量手冊(cè)表2.25

36、f=0.30.5mm/r現(xiàn)取f=0.4mm/r，v=8m/min所以= = =72.79r/min按機(jī)床選取=150r/min（切削用量手冊(cè)表2.35）實(shí)際切削速度v= = = 6.92m/min4. 確定鉆削工時(shí)T= i= =0.57min5. 確定鉸削工時(shí)=T= i=0.68min工序16 鉆、鉸法蘭面上4個(gè)13mm的螺釘孔。1. 加工條件加工要求：通過鉆、擴(kuò)使得法蘭面上的孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求選用機(jī)床：臥式鉆擴(kuò)組合機(jī)床選用刀具：鉆孔12mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉸孔12.3mm標(biāo)準(zhǔn)鉸刀2. 確定鉆削用量根據(jù)工藝手冊(cè)中表3-44查得f=0.28mm/r，v=12m/s，n=320r/min3. 確定鉸削用量確

37、定進(jìn)給量f 根據(jù)切削手冊(cè)表28-31，可查出，f=0.2mm/r，查機(jī)床說明書，取f=0.2mm/r。確定切削速度v及n,根據(jù)表28-33取=8m/min。修正系數(shù)：=0.88 =1.02故=80.881.02=7.18m/min= = =185r/min查機(jī)床說明書，取n=195r/min實(shí)際切削速度v= = = 7.53m/min4. 鉆削加工時(shí)間= = =0.33min= = =0.33min5. 鉸削加工時(shí)間T= = =0.76min倒角仍取 n=960r/min，手動(dòng)進(jìn)給。工序13 拉鍵槽。1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa。模鍛。加工要求：保證鍵槽與豎直方

38、向夾角為30°，深度均勻。尺寸和精度符合要求。選用機(jī)床：L8110型臥式內(nèi)拉床選用刀具：鍵槽拉刀 B-8mm，L=660mm，=21.5mm，=18mm，=450mm2確定拉削用量根據(jù)工藝手冊(cè)表4.7-45，查得v=211m/min，現(xiàn)取v=5m/min。3. 確定拉削時(shí)間T= i= =1.02min工序15 精磨軸頸及端面。工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa、模鍛。加工要求：精磨軸頸兩端面，保證尺寸在加工要求的尺寸范圍內(nèi)，精度得到保證。選用機(jī)床：雙砂輪端面外圓磨床4RPL-A選擇砂輪：根據(jù)工藝手冊(cè)第三章中磨料的選擇各表查得，結(jié)果為：1/504103D200B75其含義為

39、：砂輪磨料為人造金剛石，粒度為，直徑50mm，厚度3mm，孔徑10mm，磨料層深度3mm，結(jié)合劑為青銅結(jié)合劑，濃度75。3. 確定磨削用量砂輪轉(zhuǎn)速=1800r/min，=20.5m/s。軸向進(jìn)給量=0.5B=0.53=1.5mm工件速度=8m/min徑向進(jìn)給量=0.01mm/雙行程3.確定磨削工時(shí)= i= 5=3.2min= i= 5=5.2min工序17 鉆錐形油孔1. 加工條件工件材料：40Cr調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度=980MPa。模鍛。加工要求：保證錐孔尺寸和位置精度符合要求。選用機(jī)床：選用刀具：8mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆2. 確定鉆削用量根據(jù)工藝手冊(cè)中表3-44查得f=0.28mm/r，v=12m/s，n=320r/min3. 鉆削加工時(shí)間= = =0.39min工序28 去毛刺，修螺紋工序29 最終檢查工序20 清洗工序28、29、30的工時(shí)計(jì)算據(jù)具體情況而定，最后，將以上各工序的切削用量、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)械加工工藝過程綜合