機(jī)械制造工藝及夾具

機(jī)械制造工藝及夾具

課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

一、目的和要求

1、目的

機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)是在全部學(xué)完機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)及制造工藝技術(shù)、夾具課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，也為以后開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次預(yù)備訓(xùn)練。其目的在于：

（1）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工藝技術(shù)及有關(guān)課程（工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造裝備等）的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。（2）能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步具備設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖標(biāo)等技術(shù)資料的能力。（4）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。2、要求本次設(shè)計(jì)要求編制一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，按教師的指定設(shè)計(jì)其中一道工序的專用夾具，并撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下，認(rèn)真、有計(jì)劃地按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)待自己所作的決定、數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，以期使整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上是先進(jìn)的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的，在生產(chǎn)中是可行的。

機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)題目一律定為：****零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及***工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)。生產(chǎn)類型為小批或中批生產(chǎn)。設(shè)計(jì)的具體要求包括：

毛坯圖1張（不作要求）機(jī)械加工工藝卡片（工序卡片）1套夾具總裝圖1張夾具主要零件圖1張課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和步驟大致如下：1、確定生產(chǎn)類型（一般為中批或大批生產(chǎn)），對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖；2、確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖（零件-毛坯綜合圖）。3、擬定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定各工序加工余量和工序尺寸，計(jì)算各工序的切削用量和工時(shí)定額，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。

4、填寫工藝文件：工序卡片。5、設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。6、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。三、設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)1、對(duì)工藝規(guī)程的基本要求基本要求是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗。首先是保證零件的加工質(zhì)量，要在此前提下，提高生產(chǎn)效率，降低消耗，以取得較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2、毛坯圖的繪制（不作要求）（1）用雙點(diǎn)劃線畫出簡(jiǎn)化了的零件圖。（2）粗實(shí)現(xiàn)繪出毛坯的形狀。（3）毛坯的尺寸和極限偏差標(biāo)注在尺寸線的上方。（4）應(yīng)注明一些特殊余塊。例如熱處理工藝夾頭、機(jī)械試驗(yàn)和金相試驗(yàn)用試棒、機(jī)械加工用的工藝夾頭等的位置。（5）對(duì)于圖上無(wú)法或不便表示的條件，應(yīng)以技術(shù)要求的形式寫明。例如，圖上未注明的圓角半徑和模鍛斜度；鍛件熱處理及其硬度；表面質(zhì)量要求（允許表面凹坑、折疊和裂紋等缺陷的位置及深度，殘余飛邊的寬度等）；特殊實(shí)驗(yàn)（拉力試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、碳化物偏析試驗(yàn)等）要求；鍛件試塊的留放位置或增加試驗(yàn)用鍛件的數(shù)量；其它要求（如上下模允許的錯(cuò)型值、同軸度、軸線的直線度和重量要求等等）。3、關(guān)于工藝路線的擬定在選擇加工方法、安排加工順序時(shí)，要考慮和注意以下事項(xiàng)：（1）表面成形。應(yīng)首先加工出精基準(zhǔn)面，再盡量以統(tǒng)一的精基準(zhǔn)定位加工其余表面，并要考慮到各種工藝手段最適合加工什么表面。（2）保證質(zhì)量。應(yīng)注意到在各種加工方案中保證尺寸精度、形狀精度和表面相互位置精度的能力；是否要粗精分開(kāi)，加工階段應(yīng)如何劃分；怎樣保證工件無(wú)夾壓變形；怎樣減少熱變形；采用怎樣的熱處理手段以改善加工條件、消除應(yīng)力和穩(wěn)定尺寸；如何減小誤差復(fù)映；對(duì)某些相互位置精度要求極高的表面，可考慮采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的辦法等。（3）減小消耗，降低成本。要注意發(fā)揮工廠原有的優(yōu)勢(shì)和潛力，充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和設(shè)備，盡量縮短工藝準(zhǔn)備時(shí)間并迅速投產(chǎn)，避免貴重稀缺材料的使用和消耗。（4）提高生產(chǎn)率。在現(xiàn)有通用設(shè)備的基礎(chǔ)上考慮成批生產(chǎn)的工藝時(shí)，工序宜分散，并配備足夠的專用工藝裝備；采用高效機(jī)床、專用機(jī)床或數(shù)控機(jī)床時(shí)，工序宜集中以提高生產(chǎn)效率，保證質(zhì)量。應(yīng)盡可能減少工件在車間間的流動(dòng)，必要時(shí)考慮引進(jìn)先進(jìn)、高效的工藝技術(shù)。（5）工藝方案的對(duì)比取舍。為保證質(zhì)量的可靠性，應(yīng)對(duì)比各方案的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性（注意在什么情況下主要對(duì)比不同方案的工藝成本，在什么情況下主要對(duì)比不同方案的投資回收期）。最后綜合對(duì)比結(jié)果，選擇最優(yōu)方案。4、關(guān)于機(jī)床和工藝方案的確定（1）在選擇加工方法的同時(shí)，還要考慮選用合適的機(jī)床、夾具、刀具和量具，兩者不能截然分開(kāi)。（2）所選擇的機(jī)床、夾具、刀具和量具的型號(hào)、規(guī)格、精度，應(yīng)與零件尺寸大小、精度、生產(chǎn)規(guī)模和工廠的具體條件相適應(yīng)。（3）在課程設(shè)計(jì)中，專用夾具、專用刀具和專用量具，統(tǒng)一采用以下代號(hào)編號(hào)方法：D—刀具，J—夾具，L—量具，C—車床，X——銑床，Z—鉆床，B—刨床，T—鏜床，M—磨床專用工藝裝備編號(hào)示例如下：CJ—01車床專用夾具1號(hào)，ZD—02鉆床專用刀具2號(hào)，TL—01鏜床專用量具1號(hào)。5、關(guān)于工藝文件的填寫（1）工序簡(jiǎn)圖的畫法。在機(jī)械加工工序卡片上要求繪出工序簡(jiǎn)圖。要求：僅繪出本工序完成后的形狀；根據(jù)零件加工情況可選某向視圖、剖視圖或局部視圖，力求簡(jiǎn)明；圖上工件的位置應(yīng)是加工時(shí)的工作位置，允許不按比例繪制；本工序的加工表面用粗實(shí)現(xiàn)表示，非加工面用細(xì)實(shí)線表示；只標(biāo)注本工序加工面的尺寸精度、形狀精度、相互位置精度、表面粗糙度和有關(guān)技術(shù)要求；定位和夾緊應(yīng)用定位夾緊元件及裝置符號(hào)標(biāo)出，或與定位夾緊符號(hào)混合標(biāo)注；大而復(fù)雜的零件允許另用紙繪出，附在工序卡片后面。

（2）卡片的填寫。應(yīng)符合以下要求：內(nèi)容要簡(jiǎn)要、明確；術(shù)語(yǔ)正確、字跡工整；所用符號(hào)、計(jì)算單位等應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)注；“設(shè)備”欄一般填寫的型號(hào)、名稱，必要時(shí)還應(yīng)填寫設(shè)備編號(hào)；“工藝裝備”欄內(nèi)的刀、夾、量、輔具，其中屬專用的，按專用名稱（編號(hào)）填寫；屬標(biāo)準(zhǔn)的，填寫名稱、規(guī)格和精度（編號(hào)）。設(shè)計(jì)說(shuō)明書應(yīng)將設(shè)計(jì)成果、設(shè)計(jì)意圖和立論根據(jù)用文、圖的方式系統(tǒng)地表達(dá)出來(lái)。因此，內(nèi)容的重點(diǎn)是對(duì)各方案進(jìn)行全面分析、論證（包括質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面），充分表達(dá)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)中考慮問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和最后決策的依據(jù)。此外，還應(yīng)有工藝計(jì)算和說(shuō)明。具體內(nèi)容應(yīng)包括：1、零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、主要加工表面、主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵；2、設(shè)計(jì)條件；3、選擇毛坯說(shuō)明；4、選擇工藝基準(zhǔn)的說(shuō)明；5、各工藝方案的分析、對(duì)比與取舍；6、確定機(jī)床和工藝裝備的說(shuō)明；7、工藝尺寸的計(jì)算，加工余量的確定；8、確定切削用量、單位時(shí)間和切削液的說(shuō)明；9、專用夾具設(shè)計(jì)方案的確定；10、夾緊力的計(jì)算；11、定位精度分析；12、強(qiáng)度校核（不作要求）；13、其它需要說(shuō)明的問(wèn)題

四、設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫注意事項(xiàng)：1、說(shuō)明書應(yīng)邊設(shè)計(jì)邊編寫，分段完成，最后綜合，不要完全集中在設(shè)計(jì)后期完成，以節(jié)省時(shí)間，避免錯(cuò)誤；2、說(shuō)明書中應(yīng)附有必要的簡(jiǎn)圖和表格；3、所引用的公式、數(shù)據(jù)應(yīng)注明來(lái)源；4、計(jì)算部分應(yīng)有必要的計(jì)算過(guò)程；5、說(shuō)明書應(yīng)力求文字通順，語(yǔ)言簡(jiǎn)明，字跡工整，圖紙清晰；6、說(shuō)明書封面采用統(tǒng)一印發(fā)的格式（課程設(shè)計(jì)報(bào)告），書寫后裝訂成冊(cè)。五、進(jìn)度與時(shí)間安排按照教學(xué)計(jì)劃，本課程設(shè)計(jì)時(shí)間為2周，其進(jìn)度及時(shí)間大致安排如下：1、接受任務(wù)，明確生產(chǎn)類型，熟悉零件及各種資料，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，0.5天；2、工藝規(guī)程編制設(shè)計(jì)（擬訂工藝路線，選擇機(jī)床和工藝裝備、確定加工余量、工序尺寸、切削用量、時(shí)間定額，填寫工序卡片），3.5天；3、夾具設(shè)計(jì)（夾具方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖、裝配圖、夾具主要零件圖），4.5天；4、撰寫說(shuō)明書，1天；5、答辯，0.5天。

六、主要參考資料

1．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢理工大學(xué)出版社，曾志新等編。2．機(jī)械制造工藝學(xué)，陜西科技大學(xué)出版社，顧崇銜等編。（圖書館約20本）3．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理，西安交通大學(xué)出版社，龔定安等編。4．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，李益民主編。（院資料約30本）5．切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，艾興等編。（圖10本）6．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院等編。（圖約40本）7．夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)，貴州工學(xué)院編。（院30，圖20）8．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版），機(jī)械工業(yè)出版社，殷國(guó)富等編。9．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，王小華主編。（圖院少量）七、設(shè)計(jì)成績(jī)考核學(xué)生在完成上述全部設(shè)計(jì)任務(wù)后，圖樣和說(shuō)明書經(jīng)指導(dǎo)教師審查簽字后，在規(guī)定日期進(jìn)行答辯（或質(zhì)疑）。根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝文件、圖樣和說(shuō)明書質(zhì)量、答辯時(shí)回答問(wèn)題的情況，以及平時(shí)的工作態(tài)度、出勤情況，獨(dú)立工作能力等諸方面表現(xiàn)，來(lái)綜合評(píng)定學(xué)生的成績(jī)。分優(yōu)、良、中、及格和不及格。八、指導(dǎo)教師及設(shè)計(jì)地點(diǎn)一、課程設(shè)計(jì)實(shí)例1、零件作用零件是解放牌汽車底盤傳動(dòng)軸上的萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉（見(jiàn)下圖），它位于傳動(dòng)軸的端部。主要作用：一是傳遞扭矩，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)叉頭部位上有兩個(gè)的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬(wàn)向軸節(jié)的作用。零件外圓內(nèi)為花鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸配合，用于傳遞動(dòng)力之用。萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉

零件圖（2）以花鍵孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：十六齒方齒花鍵孔，階梯孔，以及的外圓表面和M60*1的外螺紋表面。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：花鍵孔與二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100：0.2；二孔外端面對(duì)孔垂直度公差為0.1mm;花鍵槽寬中心線與中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2°。2、零件的工藝分析萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉（參見(jiàn)零件圖）共有兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：（1）以孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：兩個(gè)的孔及其倒角，尺寸為的與兩個(gè)孔相垂直的平面，還有在平面上的四個(gè)M8螺孔。其中，主要加工面為的兩個(gè)孔。3、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)（1）確定毛坯的制造形式零件材料為45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(guò)程中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠性。由于零件年產(chǎn)量為4000件，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這對(duì)提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量是有用的。（2）基準(zhǔn)的選擇a、粗基準(zhǔn)選擇：對(duì)于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)本零件，如果以Ф65mm外圓（或Ф62mm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)以這些不加工表面作粗基準(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)）。

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。

現(xiàn)選取叉部?jī)蓚€(gè)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)孔的外輪廓作主要定位面，以消除X、Y向旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)共四個(gè)自由度，再利用一對(duì)自動(dòng)定心的窄口卡爪夾持在Ф65mm外圓柱面上，用以消除Z向旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。零件圖b、精基準(zhǔn)選擇。精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)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。（3）制定工藝路線由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此以外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。a、工藝路線方案一：工序1：車外圓Ф62mm，Ф60mm，車螺紋M60×1mm；工序2：兩次鉆孔并擴(kuò)鉆花鍵底孔Ф43mm，锪沉頭孔Ф55mm工序3：倒角5×30°工序4：鉆Rc1/8底孔工序5：拉花鍵孔工序6：粗銑Ф39mm二孔端面工序7：精銑Ф39mm二孔端面工序8：鉆、擴(kuò)、粗銑、精銑兩個(gè)Ф39mm孔至圖樣尺寸并锪倒角2×45°工序9：鉆M8mm底孔Ф6.7mm，倒角120°工序10：攻螺紋M8mm，Rc1/8工序11：沖箭頭工序12：終檢b、工藝路線方案二：工序1：粗銑Ф39mm二孔端面工序2：精銑Ф39mm二孔端面工序3：鉆Ф39mm二孔（不到尺寸）工序4：鏜Ф39mm二孔（不到尺寸）工序5：精鏜Ф39mm二孔，倒角2×45°工序6：車外圓Ф62mm，Ф60mm，車螺紋M60×1mm工序7：鉆、鏜孔Ф43mm，并锪沉頭孔Ф55mm工序8：倒角5×30°工序9：鉆Rc1/8底孔工序10：拉花鍵孔工序11：鉆M8mm底孔Ф6.7mm，倒角120°工序12：攻螺紋M8mm，Rc1/8工序13：沖箭頭工序14：終檢c、工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案是特點(diǎn)在于：方案一是先加工以花鍵孔為中心的一組表面，然后以此為基面加工Ф39mm二孔；而方案二則與其相反，先加工Ф39mm孔，然后再以此二孔為基準(zhǔn)加工花鍵孔及其外表面。經(jīng)比較可見(jiàn)，先加工花鍵孔后再以花鍵孔定位加工Ф39mm二孔，這時(shí)的位置精度較易保證，并且定位及裝夾都較方便。但方案一中的工序8雖然代替了方案二中的工序3、4、5，減少了裝夾次數(shù)，但工序內(nèi)容太多，不設(shè)計(jì)組合機(jī)床也只能選用轉(zhuǎn)塔車床，而轉(zhuǎn)塔車床大多用于粗加工，用來(lái)加工Ф39mm二孔不合適。故決定將方案二中的工序3、4、5移入方案一，改為兩道工序。具體工藝過(guò)程如下：工序1：車外圓Ф62mm，Ф60mm，車螺紋M60×1mm（粗基準(zhǔn)的選擇如前所述）工序2：兩次鉆孔并擴(kuò)鉆花鍵底孔Ф43mm，锪沉頭孔Ф55mm，以外圓Ф62mm外圓定位;工序3：倒角5×30°工序4：鉆Rc1/8錐螺紋底孔工序5：拉花鍵孔工序6：粗銑Ф39mm二孔端面，以花鍵孔及其端面為基準(zhǔn)工序7：精銑Ф39mm二孔端面工序8：鉆孔兩次并擴(kuò)孔Ф39mm孔工序9：精鏜并細(xì)鏜Ф39mm二孔，倒角2×45°（工序7、8、9的定位均與工序6相同）工序10：鉆M8mm底孔，倒角120°工序11：攻螺紋M8mm，Rc1/8工序12：沖箭頭工序13：終檢但在已制定的工藝路線中卻沒(méi)這么做：加工Ф39mm孔時(shí)，以Ф55mm花鍵孔定位（這是正確的）；而在加工Ф39mm孔的外端面時(shí)，也是以Ф55mm花鍵孔定位。這樣做，從裝夾上看似乎方便，但卻違反了基準(zhǔn)重合原則，產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)Ф39mm二孔的外端面以花鍵孔為基準(zhǔn)加工時(shí)，如果兩個(gè)端面與花鍵孔中心線已保證絕對(duì)平行（這是不可能的），那么由于Ф39mm二孔中心線與花鍵孔仍有100：0.2的垂直度公差，則Ф39mm孔與其外端面的垂直度誤差會(huì)很大，甚至?xí)疃鴪?bào)廢。這就是基準(zhǔn)不重合而造成的結(jié)果。為了解決這個(gè)問(wèn)題，原有的加工路線可仍大致保持不變，只是在Ф39mm二孔加工完了以后，再增加一道工序：以Ф39mm孔為基準(zhǔn)，磨Ф39mm二孔外端面。這樣做，可以修正由于基準(zhǔn)不重合造成的加工誤差，同時(shí)也照顧了原有的加工路線中裝夾較方便的特點(diǎn)，因此，最后的加工路線確定如下:以上加工方案大致看來(lái)合理。但仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段，發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，主要表現(xiàn)在Ф39mm兩個(gè)孔及其端面加工要求上。圖樣規(guī)定：Ф39mm二孔中心線應(yīng)與Ф55mm花鍵孔垂直，垂直度公差為100：0.2；Ф39mm二孔與其外端面應(yīng)垂直，垂直度公差為0.1mm。由此可見(jiàn)，因?yàn)椐?9mm二孔的中心線要求與Ф55mm花鍵孔中心線相垂直，因此，加工及測(cè)量Ф39mm孔時(shí)應(yīng)以花鍵孔為基準(zhǔn)。這樣做，能保證設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)相垂直。在上述工藝路線中也是這樣擬定的。同理，Ф39mm二孔與其外端面的垂直度（0.1mm）的技術(shù)要求在加工與測(cè)量時(shí)也應(yīng)遵循上述原則。工序7：鉆、擴(kuò)Ф39mm二孔及倒角。以花鍵孔及端面定位，選用Z535立式鉆床加工。工序8：精鏜并細(xì)鏜Ф39mm二孔。選用T740型臥式金剛鏜床及專用夾具加工，以花鍵內(nèi)孔及其端面定位工序9：磨Ф39mm二孔端面，保證尺寸，以Ф39mm孔及花鍵孔定位，選用M7130平面磨床及專用夾具工序10：鉆叉部四個(gè)M8mm螺紋底孔并倒角。選用Z525立式鉆床及專用夾具，以花鍵孔及Ф39mm孔定位工序11：攻螺紋4-M8mm及Rc1/8工序12：沖箭頭工序13：終檢工序1：車外圓Ф62mm，Ф60mm，并車螺紋M60×1mm。以兩個(gè)叉耳外輪廓及Ф65mm外圓為粗基準(zhǔn)，選用C620-1臥式車床和專用夾具工序2：鉆、擴(kuò)花鍵底孔Ф43mm，并锪沉頭孔Ф55mm。以Ф62mm外圓為基準(zhǔn)，選用C365L轉(zhuǎn)塔車床工序3：內(nèi)花鍵孔5×30°倒角。選用C620-1車床和專用夾具工序4：鉆錐螺紋Rc1/8底孔。選用Z525立式鉆床及專用鉆模。這里安排鉆Rc1/8底孔主要是為了下道工序拉花鍵孔時(shí)為消除回轉(zhuǎn)自由度而設(shè)置的一個(gè)定位基準(zhǔn)。本工序以花鍵底孔定位，并利用叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度。工序5：拉花鍵孔。利用花鍵內(nèi)底孔、Ф55mm端面及Rc1/8錐螺紋底孔定位，選用L6120臥式拉床加工。工序6：粗銑Ф39mm二孔端面，以花鍵孔定位，選用X63臥式銑床加工。（3）兩內(nèi)孔（叉部）。毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩內(nèi)孔精度要求介于IT7~IT8之間，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2.3~12確定工序尺寸及余量為：鉆孔：Ф25mm鉆孔：Ф37mm2Z=12mm擴(kuò)孔：Ф38.7mm2Z=1.7mm精鏜：Ф38.9mm2Z=0.2mm細(xì)鏜：2Z=0.1mm其余依此類推。4、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉”零件材料為45鋼，硬度為HBS207~241，毛坯重量約為6kg,生產(chǎn)類型為大批生產(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、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）外圓表面（Ф62mm及M60×1mm）?？紤]其加工長(zhǎng)度為90mm，與其連接的非加工外圓表面直徑為Ф65mm，為簡(jiǎn)化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為Ф65mm。Ф62mm表面為自由尺寸公差，表面粗糙度要求Rz200，只要求粗加工，此時(shí)直徑余量2Z=3mm已能滿足加工要求。（2）外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（M60×1mm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S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（長(zhǎng)度方向）>180~315mm,故長(zhǎng)度方向偏差為。長(zhǎng)度方向余量查《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，現(xiàn)取2.0mm。5.確定切削用量及基本工時(shí)工序1：車削端面、外圓及螺紋。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。（1）加工條件工件材料：45鋼正火，σb=0.60GPa,模鍛。加工要求：粗車Ф60mm端面及Ф60mm、Ф62mm外圓，表面粗糙度值Rz200；車螺紋M60×1mm。機(jī)床：C620-1臥式車床。刀具：刀具材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm，Кr=90°，γ0=15°，α0=12°，rε=0.5mm。60°螺紋車刀：刀片材料為W18Cr4V。（2）計(jì)算切削用量粗車M60×1mm端面端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為，考慮7°的模鍛拔模斜度，則毛坯長(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)Ф40mm心部待以后鉆孔時(shí)加工掉，故此時(shí)實(shí)際端面最大加工余量可按Zmax=5.5mm考慮，分兩次加工，ap=3mm計(jì)。長(zhǎng)度加工公差按IT12級(jí)，取0.46mm（入體方向）。確定進(jìn)給量：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16mm×25mm，ap≤3mm以及工件直徑為Ф60mm時(shí)，f=0.5-0.7mm/r按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》C620-1車床說(shuō)明書表1.30?。篺=0.5mm/r計(jì)算切削速度：按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）:式中，cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。修正系數(shù),kv見(jiàn)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.28，即,kmv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kBv=0.97。代入上式可以求出vc=108.6(m/min)。確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2~8機(jī)床說(shuō)明書，與532r/min相近的轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)選取nc=600r/min(若選480r/min，則速度損失較大)，所以可求出實(shí)際切削速度vc=122m/min。計(jì)算切削工時(shí)：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2~1，取,l1=2mm,l2=0,l3=0粗車Ф62mm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：切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縵=1.5mm，可一次去除。進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4，選用f=0.5mm/r。計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27，同理計(jì)算vc=116m/min確定主軸轉(zhuǎn)速：同理：計(jì)算得到nc=568r/min，按機(jī)床選取nc=600r/min，可計(jì)算實(shí)際切削速度vc=122m/min。檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fz按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算式中：cFz=2795,xFz=1.0,yFz=0.75,nFz=-0.15,kki=0.89所以Fz=2795×1.5×0.50.75×1220.75×0.94×0.89=1012.5(N)切削時(shí)消耗功率P為:

由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.30中C620－1機(jī)床說(shuō)明書可知，C620－1主電機(jī)功率為7.8kW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為600r/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。而軸向切削力式中：cFx=2880,xFx=1.0,yFx=0.5,nFx=-0.4kk=1.17所以Fx=2880×1.5×0.50.5×122-0.4×0.923×1.17=480(N)取導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ＝0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=Fx+μ(Fz+Fy)=480+0.1(1012.5+195)=600(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(jiàn)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.30），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力Fz=1012.5(N)，徑向切削力Fy按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.29公式計(jì)算式中：cFy=1940,xFy=0.9,yFy=0.6,nFy