萬向節(jié)滑動叉設(shè)計說明書

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1序言 2\o"CurrentDocument"2零件分析 3\o"CurrentDocument"2.1、 零件的作用 3\o"CurrentDocument"2.2、 結(jié)構(gòu)特點 3\o"CurrentDocument"2.3、 結(jié)構(gòu)工藝性 3\o"CurrentDocument"2.4、 表面處理技術(shù) 4\o"CurrentDocument"3工藝設(shè)計與計算 4\o"CurrentDocument"3.1、 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求 4\o"CurrentDocument"3.2、 生產(chǎn)類型的確定 5\o"CurrentDocument"3.3、 毛坯選擇 5\o"CurrentDocument"3.4、 制定工藝路線及方法 5\o"CurrentDocument"3.5、 機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 9\o"CurrentDocument"3.6、 確定切削用量及基本工時 12\o"CurrentDocument"4夾具的設(shè)計 22\o"CurrentDocument"總結(jié) 23\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 231序言本次課程設(shè)計的課題名稱是萬向節(jié)滑動叉機加工藝及工裝設(shè)計。萬向節(jié)滑動叉位于傳動軸的端部，主要作用之一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進(jìn)的動力；二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同狀態(tài)時，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。萬向節(jié)滑動叉就是將萬向節(jié)叉和滑動花鍵副的一部分組合起來，使其成為一個零件，其特征是該萬向節(jié)滑動叉為采用管材制作的萬向節(jié)叉與滑動套為一體的整體式結(jié)構(gòu)，其端部呈叉形結(jié)構(gòu)，并設(shè)有兩個十字銷孔，用于安裝十字萬向節(jié)；在管內(nèi)設(shè)有內(nèi)花鍵，這種呈整體式結(jié)構(gòu)的滑動叉，不僅加工容易、成本低，而且強度高，故其使用壽命與傳統(tǒng)的萬向節(jié)叉滑動套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以簡化萬向傳動裝置的結(jié)構(gòu)，也滿足功能要求，因此對萬向節(jié)滑動叉的研究有極大的實際意義。本課題的研究及論文的撰寫是在焦老師的悉心指導(dǎo)下完成的。焦老師在百忙中給我們講解論文中的細(xì)節(jié)以及論文中所涉及的工藝分析，還有他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度也是我學(xué)習(xí)的榜樣。通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我對本專業(yè)有了更加深刻的了解，在以后的工作中也具有重要意義。2零件分析2.1、 零件的作用題目所給定的零件是解放牌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。主要作用一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進(jìn)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①39+0.027mm的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起-0.010萬向聯(lián)軸節(jié)的作用。零件①65mm外圓內(nèi)為①50mm花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動力之用。2.2、 結(jié)構(gòu)特點該零件由兩個叉頭和一個圓套筒內(nèi)有的花鍵孔組成，類似套筒類零件，各部分作用如下：零件的兩個叉頭部位上有兩個直徑為39+0.027mm的孔，用以安裝滾針軸-0.010承和十字軸相聯(lián)，起萬向連軸節(jié)的作用；在叉頭和花鍵孔套筒相聯(lián)結(jié)的筋條起過渡聯(lián)結(jié)和加強零件剛性作用，防止零件受阻變形；夕卜圓為①65mm，內(nèi)圓①50mm花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用以傳遞動力。2.3、 結(jié)構(gòu)工藝性萬向節(jié)滑動叉共有兩組加工表面，他們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：以①39mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩個①39+0-027mm的孔及其倒角，尺寸為1180的QQ -0.010 -0.07與兩個孔①39+0-027mm相垂直的平面，還有在平面上的四個M8螺孔。其中，-0.01勺c主要加工表面為①39+°-027mm的兩個孔。-0.010以①50mm花鍵孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：①50+0.039mm十六齒方齒花鍵孔，①55mm階梯孔，以及①65mm的外圓表面和M60X1mm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：①50+0.翊mm花鍵孔與①39碩)27mm二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100：0 -0.0100.2；①39mm二孔外端面對①39mm孔垂直度公差為0.1mm；①50+。.。39mm花鍵槽寬中心線與①39mm中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2°。由以上分析可知，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確要求。2.4、表面處理技術(shù)由于零件受正反向沖擊性載荷，容易疲勞破壞，所以采用表面噴砂處理，提高表面硬度，還可以在零件表面造成殘余壓應(yīng)力，以抵消部分工作時產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而提高疲勞極限。3工藝設(shè)計與計算3.1、 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求3.1.1、 工藝要求制定零件機械加工工藝過程是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的一個重要組成部分。一個零件可以采用不同的工藝過程制造出來，但正確與合理的工藝過程應(yīng)滿足以下基本要求：保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合圖紙和技術(shù)要求條件所規(guī)定的要求；保證提高生產(chǎn)率和改善勞動條件；保證經(jīng)濟(jì)性的合理。3.1.2、 技術(shù)依據(jù).產(chǎn)品零件圖和裝配圖，技術(shù)條件；.毛坯生產(chǎn)和供應(yīng)條件；.年生產(chǎn)綱領(lǐng).本車間生產(chǎn)條件(包括設(shè)備，工人技術(shù)等級，勞動場合條件等)；.工藝技術(shù)條件，手冊等。3.2、 生產(chǎn)類型的確定計算零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的公式：N=Q*n（1+&%）（1+B%）其中：Q=10000輛/年（產(chǎn)品的年產(chǎn)量）n=1件/輛（每輛汽車該零件的數(shù)量）&=4（零件的備品率）3=1（零件的廢品率）則N=10000x1x（1+4%）x（1+1%）=10504（件）根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定該零件為成批生產(chǎn)。3.3、 毛坯選擇零件材料為45鋼。考慮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，以使金屬纖維不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為10000件，已達(dá)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。這對提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。模鍛毛坯具有以下特點：其輪廓尺寸接近零件的外形尺寸，加工余量及材料消耗均大量減少；其制造周期短，生產(chǎn)率高，保證產(chǎn)品質(zhì)量。3.4制定工藝路線及方法3.4.1制定工藝路線及方法零件各表面加工方法的選擇，不但影響加工質(zhì)量，而且也要影響生產(chǎn)率和成本。同一表面的加工可以有不同的加工方法，這取決于表面形狀，尺寸，精度，粗糙度及零件的整體構(gòu)型等因素。主要加工面的加工方法選擇：（1）兩個①39用027mm孔及其倒角可選用加工方案如下：—0.010a） 該零件的批量不是很大，考慮到經(jīng)濟(jì)性，不適用于鉆-拉方案b） 該零件除上述因素外，尺寸公差及粗糙度要求均不是很高，因此只需采用鉆-鏜方案。（2） 尺寸為118omm的兩個與孔①390.027啞相垂直的平面根據(jù)零件外形-0.07 -0.010及尺寸的要求，選用粗銑-磨得方案（3） ①50mm花鍵孔因孔徑不大，所以不采用先車后拉，而采用鉆-擴-拉方案。①65mm外圓和M60x1外螺紋表面均采用車削即可達(dá)到零件圖紙的要求3.4.2基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。3.4.2.1粗基準(zhǔn)的選擇對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。但對本零件來說，如果以①65mm外圓（或①62mm外圓）表面作基準(zhǔn)（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不對稱。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，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選擇叉部兩個①39用027mm孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩-0.010個短V形塊支承這兩個①391027mm的外輪廓作主要定位面，以消除Xx亍亍-0.010四個自由度，再用一對自動定心的窄口卡爪，夾持在①65mm外圓柱面上，用以消除亍?兩個自由度，達(dá)到完全定位。3.4.2.2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)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)適時零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，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。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求，現(xiàn)初步制定兩種工藝路線方案：

3.4.3.1 工藝路線方案一工序00車外圓①62mm，①60mm，車螺紋M60X1mm。工序05兩次鉆孔并擴鉆花鍵底孔①43mm,锪沉頭孔①55mm。工序10倒角5X60°。工序15鉆Rc1/8底孔。工序20拉花鍵孔。工序25粗銑①39mm二孔端面。工序30精銑①39mm二孔端面。工序35鉆、擴、粗鉸、精鉸兩個①39mm孔至圖樣尺寸并锪倒角2X45°。工序40鉆M8mm底孔①6.7mm，倒角120°。工序45攻螺紋M8mm底孔①6.7mm，倒角120°。工序50沖箭頭。工序55檢查。3.4.3.2 工藝路線方案二工序00粗銑①39mm二孔端面。工序05精銑①39mm二孔端面。工序10鉆①39mm二孔（不到尺寸）。工序15鏜①39mm二孔（不到尺寸）。工序20精鏜①39mm二孔，倒角2X45°。工序25車外圓①62mm，①60mm，車螺紋M60X1mm工序30鉆、鏜孔①43mm，并锪沉頭孔①55mm。工序35倒角5X60°。工序40鉆Rc1/8底孔。工序45拉花鍵孔。工序50鉆M8mm螺紋底孔①6.7mm孔，倒角120°。工序55攻螺紋M8mm底孔①6.7mm，倒角120°。工序60沖箭頭。工序65檢查。3.4.3.4工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工以花鍵孔為中心的一組面，然后以此為基面加工①39mm二孔；而方案二則與此相反，先是加工①39mm孔，然后再以此二孔為基準(zhǔn)加工花鍵孔及其外表面。兩相比較可以看出，先加工花鍵孔后再以花鍵孔定位加H^39mm二孔，這時的位置精度較易保證，并且定位及裝夾等比較方便。但方案一中的工序35雖然代替了方案二中的工序10、15、20,減少了裝夾次數(shù)，但在一道工序中要完成這么多工作，除了選用專門設(shè)計的組合機床（但在成批生產(chǎn)時，在能保證加工精度的情況下，應(yīng)盡量不選用專用組合機床）^卜，只能選用轉(zhuǎn)塔機床。而轉(zhuǎn)塔車床目前大多適用于粗加工，用來在此處加XQ39mm二孔是不合適的。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)方案二還有其他問題，主要表現(xiàn)在①39mm兩個孔及其端面加工要求上。圖樣規(guī)定：①39mm二孔中心線應(yīng)與①55mm花鍵孔垂直，垂直公差為100：0.2；①39mm二孔與其外端面應(yīng)垂直，垂直度公差為0.1mm。由此可以看出：因為Q39mm二孔的中心線要求與①55mm花鍵孔中心線相垂直，因此，加工及測量①39mm孔時應(yīng)以花鍵孔為基準(zhǔn)。這樣做，能保證設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)相重合。在上述工藝路線制訂中也是這樣做了的。同理，①39mm二孔與其外端面的垂直度（0.1mm）的技術(shù)要求在加工與測量時也應(yīng)遵循上述原則。但在已制訂的工藝路線中卻沒有這樣做：①39mm孔加工時，以①55mm花鍵孔定位（這是正確的）；而①39mm孔的外端面加工時，也是以①55mm花鍵孔定位。這樣做，從裝夾上看似乎比較方便，但卻違反了基準(zhǔn)重合的原則，造成了不必要的基準(zhǔn)不重合誤差。具體來說，當(dāng)①39mm二孔的外端面以花鍵孔為基準(zhǔn)加工時，如果兩個端面與花鍵孔中心線已保證絕對平行的話（這是很難得），那么由于①39mm二孔中心線與花鍵孔仍有100：0.2的垂直公差，則①39mm孔與其外端面的垂直度誤差就會很大，甚至?xí)斐沙疃鴪髲U。這就是由于基準(zhǔn)不重合而造成的惡果。方案三解決了上述問題，因此，最后的加工路線確定如下：工序05 車端面及外圓①62mm，①60mm，車螺紋M60X1mm。以兩個叉耳外輪廓及①65mm外圓為粗基準(zhǔn)，選用CA6140臥式車床，專用夾具裝夾。工序10 鉆、擴花鍵底孔①43mm，并锪沉頭孔①55mm。以①62mm外圓為基準(zhǔn)，選用C365L轉(zhuǎn)塔車床。工序15 內(nèi)花鍵孔5X60。倒角。選用CA6140車床加專用夾具。工序20 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時消除回轉(zhuǎn)自由度而設(shè)置的一個定位基準(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25 拉花鍵孔。利用花鍵內(nèi)底孔、①55mm端面及RC1/8錐紋孔定位，選用L6120臥式拉床加工。工序30 粗銑①39mm二孔端面，以花鍵孔定位，選用X62臥式銑床加工。工序35 鉆、擴①39mm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40精、細(xì)鏜①39mm二孔。選用T740型臥式金剛鏜床及用夾具加工，以花鍵內(nèi)孔及端面定位。工序45 磨①39mm二孔端面，保證尺寸118。^mm，以①39mm孔及花鍵孔定位，選用M7130平面磨床及專用夾具加工。工序50 鉆叉部四個M8mm螺紋底孔并倒角。選用Z4112立式及專用夾具加工，以花鍵孔及①39mm孔定位。工序55攻螺紋4-M8mm，Rc1/8。選用立式鉆床Z525，專用夾具，M8絲錐工序60 沖箭頭。工序65 終檢。以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片”。3.5機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定“萬向節(jié)滑動叉”零件材料為45鋼，硬度207?241HBS，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)上述原是資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加些加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：3.5.1.外圓表面（①62mm及M60X1mm）考慮其加工長度為90mm，與其聯(lián)結(jié)的非加工表面直徑為①65mm，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為①65mm。①62mm表面為自由尺寸公差，表面粗糙度值要求為Rz200Mm,只要求粗加工，此時直徑余量2Z=3mm已能滿足加工要求。3.5.2.外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（M60X1mm端面）查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）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（長度方向）＞180~315mm，故長度方向偏差為+：；mm?！猆./長度方向的余量查《工藝手冊》表2.2?2.5,其余量值規(guī)定為2.0?2.5mm,現(xiàn)取2.0mm。兩內(nèi)孔①39mm（叉部）毛坯為實心，不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于IT7?IT8之間，參照《工藝手冊》表2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：鉆孔：①25mm鉆孔擴鉆精鏜①37mm①38.7mm細(xì)鏜：，3.5.4.花鍵孔（16-①50①38.9mm鉆孔擴鉆精鏜①37mm①38.7mm細(xì)鏜：，3.5.4.花鍵孔（16-①50①38.9mm39+0.027① —o.oiomm1+0.0390mmX①43嚴(yán)m(xù)mX2Z=12mm2Z=1.7mm2Z=0.2mm2Z=0.1mm5+0.048)要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。內(nèi)孔尺寸為①43S’6mm,見圖樣。參照《工藝手冊》表2.3-9確定孔的加工余量分配：鉆孔：①25mm鉆孔：①41mm擴鉆：①42mm…… 50+0.039 43+0.16 5+0.048拉花鍵孔（16-① 0mmX① 0mmX0mm）花鍵孔要求外徑定心，拉削時的加工余量參照《工藝手冊》表2.3-19取2Z=1mm。39+0.0273.5.5.39+0.0273.5.5.① —0.010mmmm二孔外端面的加工余量（加工余量的計算長度為118 0—0.07mm)（1）按照《工藝手冊》表2.2-25，取加工精度F2，鍛件復(fù)雜系數(shù)S3,鍛件重6Kg，則二孔外端面的單邊加工余量為2.0?3.0mm，取Z=2mm。鍛件的公差按《工藝手冊》表2.2-14，材質(zhì)系數(shù)取M1，復(fù)雜系數(shù)S3,則鍛件的偏差、J+1.3為—0.7啞。（2）磨削余量：單邊0.2mm（見《工藝手冊表2.3-21》），磨削公差即零件公差-0.07mm。（3）銑削余量：銑削的公差余量（單邊）為:Z=2.0-0.2=1.8(mm)

銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序(粗銑)的加工精度為IT11級，因此可知本工序的加工公差為-0.22mm(入體方向)。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)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本設(shè)計規(guī)定零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予確定。 中39mm二孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布見圖。毛坯名義尺寸118+2x2=122118+0.2x2=118.4最大余量118+0.2x2=118.4最大余量118最小余量最大余量最小余量粗銑118最小余量最大余量最小余量粗銑-0.07/2 -0.02/2 -0.7+1.3-0.07/2 -0.02/2 -0.7+1.3中39mm孔外端面工序間尺寸公差分布圖(調(diào)整法)由圖可知：毛坯名義尺寸：118+2X2=122(mm)毛坯最大尺寸：122+1.3X2=124.6(mm)毛坯最小尺寸：122-0.7X2=120.6(mm)粗銑后最大尺寸：118+0.2X2=118.4(mm)粗銑后最小尺寸：118.4-0.22=118.18(mm)磨后尺寸與零件圖尺寸應(yīng)相符，即1180-0.07mm最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表1。表1加工余量計算表(mm)加%尺寸\序寸及公差、鍛件毛坯(①39mm二端面，零件尺寸口80"粗銑二端面磨二端面加工前尺寸最大124.6118.4最小120.6118.18加工后尺寸最大124.6118.4118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+1.3-0.7-0.22/2-0.07/23.6確定切削用量及基本工時工序05:車削端面、外圓及螺紋。本工序采用計算法確定切削用量。3.6.1加工條件工件材料：45鋼正火，o「0.60GPa、模鍛。加工要求：粗車中60mm，斷面及①60mm、①62mm外圓，Rz200Mm；車螺紋M60X1mm。機床：CA6140臥式車床。刀具：刀片材料YT15,刀桿尺寸16X25mm2,K「90°,r0=15°,a0=12。rE=0.5mmo60°螺紋車刀：刀片材料：W18Cr4V。3.6.2計算切削用量(1)粗車M60X1mm端面已知毛坯長度方向的加工余量為2+1.5mm,考慮7°的模鍛拔-0.7模斜度，則毛坯超過年度方向的最大加工余量Zmax=7.5mm。但實際上，由于以后還要鉆花鍵底孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一個中40mm芯部待以后鉆孔時加工掉，故此時實際端面最大加工余量可按Zmax=5.5mm考慮，分兩次加工，a=3mm計。長度加工公差按IT12級，取-0.46mm（入體方向）2） 進(jìn)給量f根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版）（以下簡稱《切削手冊》）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mmX25mm，aW3mm以及工件直徑為60mm時f=0.5?0.7mm/r按C620-1車床說明書（見《切削手冊》表1.30）取f=0.5mm/r3）計算切削速度按《切削手冊》表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）。Vc=Cv/TmaxvfYvk（m/min）其中：Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2。修正系數(shù)Kv見《切削手冊》表1.28，即k=1.44，k=0.8，k=1.04，k=0.81，k=0.97。mv sv kv krv Bv所以Vc=242/600.2X30.15X0.50.35X1.44X0.8X1.04X0.81X0.97=108.6（m/min）4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/nd=532（m/min）按機床說明書（見《工藝手冊》表4.2-8），與532r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)選取n=600r/min。如果選n=480r/min，則速度損失太大。所以實際切削速度v=122m/min。5）切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。1=65-40/2=12.5（mm），"=2mm，12=0，13=0tm=11+12+13/nwfi=12.5+2/600*0.5=0.096（min）（2）粗車①62mm外圓，同時應(yīng)校驗機床功率及進(jìn)給機構(gòu)強度。1） 切削深度單邊余量Z=1.5mm，可一次切除。2） 進(jìn)給量根據(jù)《切削手冊》表1.4,選用f=0.5mm/r。3） 計算切削速度見《切削手冊》表1.27Vc=Cv/TmaxvfYvk=116（m/min）4） 確定主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/nd=568（r/min）s c w按機床選取n=600r/min所以實際切削速度V=ndn/1000=H65x600/1000=122（m/min）5） 檢驗機床功率主切削力Fc按《切削手冊》表1.29所示公式計算 Fc=CfaxFcfyFcvnFcKFc其中：C=2795，X=1.0，Y=0.75，n=-0.15，F(xiàn)c Fc Fc FcK岫二(ob/650)nF=0.94、二0.89所以 Fc=2795X1.5X0.50.75X122-0.i5X0.94X0.89=1012.5(N)切削時消耗功率Pc為Pc=FcVc/6x104=2.06(Kw)由《切削手冊》表1.30中C620-1機床說明書可知，C620-1主電動機功率為7.8kW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為600r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.5kW,所以機床功率足夠，可以正常加工。校驗機床進(jìn)給系統(tǒng)強度已知主切削力Fc=1012.5N，徑向切削力Fp按《切削手冊》表1.29所示公式計算F=CFaxFpfyFpvnFpKFp其中：CFp=1940，乂印=0.9，yFp=0.6，催=-0.3K岫二(ob/650)nF=0.897Kkr=0.5所以 Fp=1940X1.50.9X0.50.6X122-0.3X0.897X0.5=195(N)而軸向切削力Ff=CFfaxFfvnFpKFp其中：C=2880，x=1.0，y=0.5，n=-0.4Ff Ff Ff Ffkj(ob/650)nF=0.923『.17軸向切削力F=2880X1.5X0.50.5X122-0.4X0.923X1.17=480(N)f取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)U=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機構(gòu)的作用力為F=Ff+n(Fc+Fp)=480+0.1(1012.5+195)=600(N)而機床縱向進(jìn)給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N(見《切削手冊》表1.30)，故機床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時t=l+l1+l2/nf其中1=90，11=4，12=0所以 t=90+4/600X0.5=0.31(min)車①60mm外圓柱面a=1mmf=0.5mm/r(《切削手冊》表1.6，Ra=6.3um，刀夾圓弧半徑r=1.0mm)Vc=Cv/TmaxvfYvk其中：C242m=0.2,T=60x=0.15,y=0.35,k=1.44,k=0.81v= v v M kVc=159(m/min) n=843(r/min)按機床說明書取n=770r/min則此時v=145m/min切削工時 t=(l+l1+l2)/nf其中：l=20l1=412=0所以 t=(20+4)/770X0.5=0.062(min)車螺紋M60X1mm切削速度的計算見《切削用量手冊》(艾興、肖詩綱編，機械工業(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ap=0.08，走刀次數(shù)i=2Vc=Cv/TmaxvfYvkp v其中：C=11.8，m=0.11，x=0.70，y=0.3，螺距t=1v v v 1kM=(0.637/0.6)1.75=1.11，k=0.75k所以粗車螺紋時：Vc=21.57(m/min)精車螺紋時Vc=36.8(m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋時n1=1000v/nD=1000X21.57/n60=114.4(r/min)按機床說明書取n=96r/min實際切削速度 vc=18m/min精挑螺紋時n1=1000v/HD=1000X36.8/060=195(r/min)按機床說明書取 n=184r/min實際切削速度 vc=34m/min切削工時取切入長度lj3mm粗車螺紋工時t1=(l+l1)/nf*i=0.75(min)精車螺紋t2=(l+l1)/nf*i=0.18所以車螺紋的總工時為t=t1+t2=0.93(m/min)工序10：鉆、擴花鍵底孔①43mm及锪沉頭孔①55mm，選用機床：轉(zhuǎn)塔車床C365L。鉆孔①25mmf=0.41mm/r(見《切削手冊》表2.7)v=12.25m/min(見《切削手冊》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮)ns=1000v/ndw=1000X12.25/n25=155(r/min)按機床選取nw=136r/min(按《工藝手冊》表4.2-2)所以實際切削速度 v=ndWn/1000=10.68(m/min)切削工時t=(l+l1+l2)/nWf=3(min)其中：切入】j10mm，切出"=4mml=150mm鉆孔①41mm根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴鉆時，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為f=(1.2?1.8)f鉆v=(1/2?1/3)v鉆式中f鉆、v鉆---加工實心孔時的切削用量?，F(xiàn)已知f鉆=0.56mm/r (《切削手冊》表2.7)v鉆=19.25m/min (《切削手冊》表2.13)并令 f=1.35f鉆=0.76mm/r 按機床選取f=0.76mm/rv=0.4v鉆=7.7m/min氣=1000v/HD=59(r/min)按機床選取nw=58r/min所以實際切削速度為 v=n41*58/1000=7.47(m/min)切削工時lj7mm，l2=2mm,l=150mmt=(150+7+2)/0.76x59=3.55(min).擴花鍵底孔①43mm根據(jù)《切削手冊》表2.10規(guī)定，查得擴孔鉆擴①43mm孔時的進(jìn)給量，并根據(jù)機床規(guī)格選f=1.24mm/r擴孔鉆擴孔時的切削速度，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心孔時的切削速度。故V=0.4X19.25=7.7(m/min)ns=1000*7.7/n*43=57(r/min)按機床選取 nw=58r/min切削工時切入l]=3mm，，切出l2=1.5mmt=(150+3+1.5)/58*1.24=2.14(min)锪圓柱式沉頭孔①55根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時的1/2-1/3，故f=1/3f鉆=1/3X0.6=0.2(mm/r) 按機床取0.21mm/rv=1/3v=1/3X25=8.33(m/mm)氣=1000v/nD=48(r/min)按機床選取nw=44r/min，所以實際切削速度v=nD%/1000=8.29(m/min)切削工時 切入l2=2mm,12=0,l=8mmt=(1+11+12)/nf=1.08(min)在本工步中，加H^55mm沉頭空的測量長度，由于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，故需要進(jìn)行尺寸換算。按圖樣要求，加工完畢后應(yīng)保證尺寸45mm。尺寸鏈如下圖所示，尺寸45mm為終結(jié)環(huán)，給定尺寸185mm及45mm，由于基準(zhǔn)不重合，加工時應(yīng)保證尺寸AA=185-45=140(mm)規(guī)定公差值。因終結(jié)環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和，即T(45)=T(185)+T(140)現(xiàn)由于本尺寸鏈較簡單，故分配公差采用等公差法。尺寸45mm按自由尺寸取公差等級IT16，其公差T(45)=1.6mm，并令T(185)=T(140)=0.8mm45 A/ F 185 人中55mm孔深的尺寸換算工序15：中43mm內(nèi)孔5X30。倒角，選用臥式車床C620-1。由于最后的切削寬度很大，故按成形車削制定進(jìn)給量。根據(jù)手冊及機床取f=0.08mm/r(見《切削手冊》表1.8)當(dāng)采用高速鋼車刀時，根據(jù)一般材料，確定切削速度v=16m/min則 n=1000v/nD=1000X16/n43=118(r/min)按機床說明書取nw=120r/min，則此時切削速度為v=nDn/1000=16.2(m/min)w切削工時1=5mm 11=3mmt=(1+1])/nf=0.83(min)工序20:鉆錐螺紋Rc1/8底孔(中8.8mm)f=0.11mm/r (《切削手冊》表2.7)v=25m/min (《切削手冊》表2.13)所以 n=1000v/nD=1000X25/nX8.8=904(r/min)按機床選取n「680r/min (《切削手冊》表2.35)實際切削速度v=HDn/1000=nX8.8X680/1000=18.8(m/min)切削工時l=11mm,l「4mm,l2=3mmt=(l+l+l)/nf=0.24(min)1 2W工序25:拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒升為0.06mm,拉削速度v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時 t=Zblnk/1000vfzz式中Z^ 單面余量3.5mm(由①43mm拉削到①50mm)；l 拉削表面長度，140mm；n——考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2；k——考慮機床返回行程系數(shù)，取1.4；v 拉削速度(m/min)；fz――拉刀單面齒升；z 拉刀同時工作齒數(shù)，z=l/p；p——拉刀齒距。p=(1.25?1.5)打=1.35＜聲=16mm所以 拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=140/16^9所以t=3.5X140X1.2X1.4/1000X3.6X0.06X9=0.42(min)工序30：粗銑中39mm二孔端面，保證尺寸118.4。^mmfz=0.08mm/齒 (參考《切削手冊》表3-3)切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v=0.45m/s即27m/min。采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d=225mm，齒數(shù)z=20。則Wn=1000v/ndw=1000X27/0225=38(r/min)現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書(見《工藝手冊》表4.2-39)，取nW=37.5r/min，故實際切削速度為v=ndwnw/1000=nX225X37.5/1000=26.5(m/min)當(dāng)氣=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量f”應(yīng)為f「fznw=0.08X20X37.5=60(m/min)查機床說明書，剛好有f=60m/min，故直接選用該值。m切削工時：由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，利用作圖法，可得出銑刀的行程l+l1+l2=105mm，則機動工時為tm=(l+l1+l2)/fM=105/60=1.75(min)工序35：鉆、擴①39mm二孔及倒角。.鉆孔①25mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削手冊》表2.7，當(dāng)鋼ObV800MPa，d°=①25mm時，f=0.39?0.47mm/r。由于本零件在加H^25mm孔時屬于低鋼度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則f=(0.39?0.47)X0.75=0.29?0.35(mm/r)根據(jù)Z535機床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。切削速度：根據(jù)《切削手冊》表2.13及表2.14，查得切削速度v=18m/min。所以n=1000v/ndw=1000X18/HX25=229(r/min)根據(jù)機床說明書，取nw=195r/min，故實際切削速度為v=ndwnw/1000=nX25X195/1000=15.3(m/min)切削工時l=19mml1=9mml2=3mmtw1=(l+l1+l2)/nf=19+9+3/195*0.25=0.635(min)以上為鉆一個孔時的機動時間。故本工序的機動工時為tM=tM1X2=0.635X2=1.27(min).擴鉆①37mm孔利用①37mm的鉆頭對①25mm的孔進(jìn)行擴鉆。根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取f=(1.2?1.8)f=(1.2?1.8)X0.65X0.75鉆=0.585?0.87(mm/r)根據(jù)機床說明書，選取f=0.57mm/rv=(1/2?1/3)v鉆=(1/2?1/3)X12=6?4(m/min)則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.6?34r/min并按機床說明書取nw=68r/min。實際切削速度為v=ndwnw/1000=nX25X195/1000=15.3(m/min)切削工時(一個孔)：l=19mm，lj6mm，l2=3mmt1=(19+6+3)/nf=0.72(min)當(dāng)擴鉆兩個孔時，機動工時為t=0.72X2=1.44(min).擴孔①38.7mm采用刀具：①38.7專用擴孔鉆。進(jìn)給量：f=(0.9?1.2)X0.7 (《切削手冊》表2.10)二0.63?0.84(min/r)查機床說明書，取f=0.72mm/r。機床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68r/min，其切削速度v=8.26m/min。機動工時 l=19mm,lj3mm,l2=3mmt1=(19+3+3)/nf=0.51(min)當(dāng)加工兩個孔時t=0.51X2=1.02(min).倒角2X45°雙面采用90°锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔時相同：n=68r/min手動進(jìn)給。工序40:精、細(xì)鏜①39皿27mm二孔，選用機床：T740金剛鏜床。—0.010精鏜孔至①38.9mm,單邊余量Z=0.1mm,一次鏜去全部余量，a=0.1mm。進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)手冊，確定金剛鏜床的切削速度為v=100m/min，則nw=1000v/HD=1000X100/HX39=816(r/min)由于T740金剛鏜床主軸轉(zhuǎn)速為無級調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)速。切削工時：當(dāng)加工一個孔時 l=19mm，lj3mm，l2=4mmt1=(l+l+l)/nf=0.32(min)1 2W所以加工兩個孔時的機動時間為t=0.32X2=0.64(min)細(xì)鏜孔至①39由切mm。由于細(xì)鏜與精鏜孔共用鏜桿，利用金剛鏜床同—0.010時對工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時均與精鏜相同a=0.05mm；f=0.1mm/r；n=816r/min，v=100m/min；Wt=0.64min工序45：磨①39mm二孔端面，保證尺寸118°^mm(1)選擇砂輪。見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為WA46KV6P350X40X127其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#,硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350X40X127（DXBXd）。（2） 切小用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500r/min（見機床說明書），v砂=27.5m/s。軸向進(jìn)給量f=0.5B=20mm（雙行程）a工作速度vw=10m/min徑向進(jìn)給量f=0.015mm/雙行程r（3） 切削工時。當(dāng)加工一個表面時t1=2LbZbk/1000v f fr（見《工藝手冊》表6.2-8）式中L 加工長度73mm；b 加工寬度，68mm；Zb——單面加工余量，0.2mm；k 系數(shù)，1.10；v 工作臺移動速度（m/min）；fa----工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量（mm）；fr----工作臺往返一