1、 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院 課程設(shè)計說明書 課題名稱：機械加工工藝課程設(shè)計 學(xué) 院：機電工程系 專業(yè)班級：機電一體化技術(shù)10-2 學(xué) 號：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26日 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 機械加工工藝課程設(shè)計評閱書 題目 萬向節(jié)滑動叉機械加工工藝課程設(shè)計 學(xué)生姓名 席慶明 學(xué)號 20100212044 指導(dǎo)教師評語及成績 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 答辯評語及成績 答辯教師簽名： 年 月 日 教研室意見 總成績： 室主任簽名： 年 月 日 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 I 摘 要

2、 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。而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)鍵字：傳動軸 萬向節(jié)滑動叉 花鍵軸 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 目錄 摘 要 . I 1 零件的

3、分析 . 1 1.1零件的作用 . 1 1.2零件的工藝分析 . 1 毛坯的確定 . 2 定位基準(zhǔn)選擇 . 3 .1粗基準(zhǔn)的選擇 . 3 .2精基準(zhǔn)的選擇 . 3 4擬定機械加工工藝路線 . 4 5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 . 5 5.1外圓表面（62mm及M60 ×1mm） . 5 5.2外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（M60×1mm端面） . 5 5.3兩內(nèi)孔027.0010.039?mm（叉部） . 5 5.4花鍵孔（16-39.0050?mm×16.0043?mm×048.005? mm） . 5 5.5 027.0010.

4、039? mm兩孔外端面的加工余量（計算長度為007.0118?mm） . 6 6確定切削用量及基本工時 . 8 6.1加工條件 . 8 6.2計算切削用量 . 8 7夾具設(shè)計 . 20 7.1問題的提出 . 20 7.2夾具設(shè)計 . 20 7.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 . 20 7.2.2切削力及夾緊力計算 . 20 7.2.3定位誤差分析 . 21 7.2.4銑床夾具設(shè)計及操作的簡要說明 . 22 8設(shè)計總結(jié) . 23 9參考文獻 . 24 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 1 1 零件的分析 1.1零件的作用 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。其主要作用

5、，一是傳遞轉(zhuǎn)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。零件65mm外圓處有一50mm的內(nèi)花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動力。 1.2零件的工藝分析 萬向節(jié)滑動叉共有兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求。先分析如下： 1.39mm孔為中心的加工表面。 這一組加工表面包括：兩個39mm的孔及其倒角，尺寸為118mm的與兩個39mm的孔相垂直的平面，還有在平面上的4個M8螺孔。其中，主要加工表面為39mm的兩個孔。 2. 50mm孔

6、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的外圓表面和的外螺紋表面。 （）50mm花鍵孔與mm兩孔中心線連線的垂直度公差為 :.。 （）mm兩孔外端面對mm孔垂直度公差為.。 （）50mm花鍵孔寬中心線與mm中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為。 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度要求。 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 2 毛坯的確定 零件材料為鋼。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

7、被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為件，已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可用模鍛成型。這對于提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量也是有利的。 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 3 定位基準(zhǔn)選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基準(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，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 .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mm（或以mm外圓）外圓表面作為基準(zhǔn)（四點定位），則可能造成這一組內(nèi)外圓柱表面與零件的交叉部外形不對稱。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則

8、（即當(dāng)零件有不加工表面時應(yīng)以這些不加工表面作為粗精準(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)選取叉部兩個390.027010.0?mm孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩個短形塊支承這兩個390.027010.0?mm的外輪廓作為主要定位面，以消除，的移動和旋轉(zhuǎn)四個自由度，再用一對自動定心的窄口卡爪夾持在mm外圓柱面上，用以消除的移動與旋轉(zhuǎn)兩個自由度，達到完全定為。 .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)該進行尺寸換算。 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 4 4擬定機械加工工藝路線 制

9、訂工藝路線的出發(fā)點，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62mm，60mm,并車螺紋M60×1mm。以兩個叉耳外輪廓及65mm外圓為粗基準(zhǔn)，選用CA6140臥式車床和專用夾具。 工序4：鉆、擴花鍵底孔43mm，并锪沉頭孔55mm。以62mm外圓為基準(zhǔn)，選用C365L轉(zhuǎn)塔車床。 工序5:內(nèi)花鍵孔5×30o倒角。選用CA6140車

10、床和專用夾具。 工序6：鉆錐螺紋Rc1/8底孔。選用Z525立式鉆床及專用鉆模。這里安排Rc1/8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7：拉花鍵孔。利用花鍵內(nèi)底孔55mm端面及Rc1/8錐螺紋底孔定位，選用L6120臥式拉床加工。 工序8：粗銑39mm兩孔端面，以花鍵孔定位，選用X 63臥式銑床加工。 工序9：鉆、擴39mm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、細鏜39mm兩孔，選用T740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11：磨39m

11、m兩孔端面，保證尺寸118007.0?mm，以39mm孔及花鍵孔定位，選用M7130平面磨床及專用夾具加工。 工序12：鉆叉部四個M8mm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39mm孔定位。 工序13：攻螺紋4-M8mm及Rc1/8。 工序14：沖箭頭。 工序15：終檢。 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 5 5機械加工余量、工序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207241HBW，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械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 5.1外

12、圓表面（62mm及M60 ×1mm） 考慮其加工長度為90mm，與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為65mm，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為65mm。62mm表面為自由尺寸公差，表面粗糙度值要求為Rz200m，只要求粗加工，此時直徑余量2Z=3mm已能滿足加工要求。 5.2外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（M60×1mm端面） 查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表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)M1，鍛件輪廓尺寸（長度方向）>180 - 315mm,故長度方向偏差為mm5.17.0?。 長度方向的余量查機械制造工藝設(shè)計簡

13、明手冊表2.2-2.5，其余量值規(guī)定為2.0- 2.5mm，現(xiàn)取2.0mm。 5.3兩內(nèi)孔027.0010.039?mm（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，參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.3-9及表2.3-13確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：25mm 鉆孔：37mm 2Z = 12mm 擴鉆：38.7mm 2Z = 1.7mm 精鏜：38.9mm 2Z = 0.2mm 細鏜：027.0010.039?mm 2Z = 0.1mm 5.4花鍵孔（16-39.0050?mm×16.0043?mm×048.005? mm） 要求花鍵孔為大徑定心，

14、故采用拉削加工。 內(nèi)孔尺寸為16.0043?mm，見圖樣。參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.3-9確定孔的加工余量分配： 鉆孔：25mm 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 6 鉆孔： 41mm 擴鉆：42mm 拉花鍵孔（16-39.0050?mm ×16.0043?mm ×048.005? mm） 花鍵孔要求大徑定心，拉削時的加工余量參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.3-19取2Z=1mm。 5.5 027.0010.039? mm兩孔外端面的加工余量（計算長度為007.0118?mm） （1）按照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-25，取加工精度F2 ，鍛件復(fù)雜系數(shù)S3，鍛件

15、重6kg，則兩孔外端面的單邊加工余量為2.0- 3.0mm，取 Z = 2mm。鍛件的公差按照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-14，材質(zhì)系數(shù)取M1 ，復(fù)雜系數(shù)S3 ，則鍛件的偏差為mm3.17.0?。 （2）磨削余量：單邊0.2mm（見機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.3-21），磨削公差即零件公差 0.07mm。 （3）銑削余量：銑削的公稱余量（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，因此可知本程序的加工公差為 0.22mm（人體方向）。 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

16、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)定的零件為大批生產(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)該調(diào)整法家方式予以確定。 39mm兩孔外端面尺寸加工余量和工序 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 7 工 序 加工尺寸及公差 鍛 件 毛 （39兩端面，零件尺寸007.0118?） 粗銑兩端面 磨兩端面 加工前尺寸 最 大 124.6 118.4 最 小 120.6 118.18 加工后尺寸 最 大 124.6 118.4 118 最 小 120.6 118.18 117.93 加工余量（單邊） 2 最大 3.1 0.2 最小 1.21 0.125

17、 加工公差（單邊） +1.3 - 0.7 -0.22/2 -0.07/2 表5-1 加工余量計算表 。 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 8 6確定切削用量及基本工時 工序3：車削端面、外圓及螺紋本工序采用計算法確定切削用量 6.1加工條件 工件材料：45鋼正火，b = 0.60GPa，模鍛。 加工要求：粗車60mm端面及60mm、62mm外圓，表面粗糙度值mRz?200；車螺紋M60×1mm。 機床：CA6140臥式車床。 刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16×25mm2 ，r = 90o，o = 15o，o = 8o，?r= 0.5mm 。 60o螺紋車刀：刀片材料：W18

18、Cr4V。 6.2計算切削用量 (1) 粗車M60 ×1mm端面 1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為5.17.02?mm，考慮7o的模鍛拔模斜度，則毛坯長度方向的最大加工余量maxZ=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30mm芯部待以后鉆孔是加工掉，故此時實際端面最大加工余量可按maxZ=5.5mm考慮，分兩次加工，pa = 3mm計。長度加工公差按IT12級，取0.46mm（入體方向）。 2）確定進給量?：根據(jù)切削用量簡明手冊（第3版）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，mmap3?以及工件直徑為6

19、0mm時 ? = 0.5 - 0.7mm/r 按CA6140車床說明書參考切削用量簡明手冊（第3版）表3-9）取 ? = 0.5 mm/r 3)計算切削速度：按切削用量簡明手冊（第3版）表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T = 60min）。 ）（min/mkfaTCvvyxpmvcvv? 其中：Cv = 242，xv =0.15，yv = 0.35，m = 0.2 。修正系數(shù)kv見切削用量簡明手冊（第3版）表1.28，即kMv = 1044，ksv = 0.8，kkv = 1.04， 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 9 kkrv = 0.81，kBv = 0.97 。 所以 97.081

20、.004.18.044.15.036024235.015.02.0?cv= 108.6m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 532656.10810001000?wcsdvnr/min 按機床說明書（見機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-8），與532r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為500r/min及560r/min。現(xiàn)選取min/560rnw?如果選wn= 500r/min，則速度損失太大。 所以實際切削速度v = 114.35m/min。 5）切削工時，按機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表6.2-1。 5.1224065?l（mm），002321?llmml， 096.025.060025.12321?ifn

21、lllltwm（min） （2） 粗車62mm外圓，同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度。 1） 背吃刀量：單邊余量Z = 1.5mm，可一次切除。 2） 進給量：根據(jù)切削用量簡明手冊（第3版）表1.4，選用? = 0.5mm/r。 3） 計算切削速度：見切削用量簡明手冊（第3版）表 1.27 vyxpmvckfaTCvvv? 97.081.08.044.15.05.16024235.015.02.0? =116（m/min） 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=1000vc/?dw =568r/min 按機床選取n=560r/min，所以實際切削速度 V=?dn/1000=?65x560/1000=114

22、.35m/min 5）檢驗機床功率：主切削力Fc按切削用量簡明手冊（第3版）表1.29所示公式計算 FpFcFXKNVYCFcaFcpppF? 其中：CFc=2795，XFc=1.0，YFc=0.75，nFc=-0.15， 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 10 MpK=(b/650)nF =0.94 kkr=0.89 所以 Fc=2795×1.5×0.50.75×114.35-0.15×0.94×0.89 =1024.5（N） 切削時消耗功率Pc為 Pc=FcVc/6x410=1.95Kw 由切削用量簡明手冊（第3版）表1.30中CA6140機床

23、說明書可知，CA6140主電動機功率為7.8kW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為560r/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。 校驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力Fc=1024.5N，徑向切削力Fp按切削用量簡明手冊（第3版）所示公式計算 FpFcFXFpKNVYaCFpppFp? 其中：CFp=1940，xFp=0.9，yFp=0.6，nFp=-0.3 MpK=(b/650)nF =0.897 Kkr=0.5 所以 Fp=1940×1.50.9×0.50.6×114.35-0.3×0.897×0.5 =199.5（N） 而

24、軸向切削力Ff= CFfaxfFfvncFpKFp 其中：CFf =2880，xFf=1.0，yFf=0.5，nFf=-0.4 kM=(b/650)nF=0.923 kk=1.17 軸向切削力Ff=2880×1.5×0.50.5×114.35-0.4×0.923×1.17 =499.5（N） 取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)=0.1，則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為 F=Ff+（Fc+Fp） =499.5+0.1（1024.5+199.5）=622（N） 而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見切削用量簡明手冊（第3版），故

25、機床進給系統(tǒng)可正常工作。 7） 切削工時： t=l+l1+l2/nf 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 11 其中l(wèi)=90，l1=4，l2=0 所以 t=90+4/560×0.5=0.336min （3）車60mm外圓柱面。 p=1mm f=0.5mm/r（切削用量簡明手冊（第3版），Ra=6.3m，刀夾圓弧半徑rs=1.0mm） Vc=Cv/TmpXvfYvkv 其中：Cv=242 m=0.2,T=60 xv=0.15,yv=0.35,kM=1.44,kk=0.81 Vc=159m/min n=843r/min 按機床說明書取n=710r/min 則此時 v=133.8m/min 切削

26、工時 t=（l+l1+l2）/nf 其中：l=20 l1=4 l2=0 所以 t=（20+4）/710×0.5=0.068（min） （4）車螺紋M60×1mm。 1）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p =0.08，走刀次數(shù)i=2 Vc=Cv/TmpXvfYvkv 其中：Cv=11.8，m=0.11，xv=0.70，yv=0.3，螺距t1=1 kM=（0.637/0.6）1.75=1.11，kk=0.75 所以粗車螺紋時：Vc=21.57m/min 精車螺紋時Vc=36

27、.8m/min 2）確定主軸轉(zhuǎn)速 粗車螺紋 n1=1000vc/?D=1000×21.57/?60=114.4（r/min） 按機床說明書取 n=100r/min 實際切削速度 vc=18.85m/min 精車螺紋時 n1=1000vc/?D=1000×36.8/?60=195r/min 按機床說明書取 n=200r/min 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 12 實際切削速度 vc=37.7m/min 3）切削工時 取切入長度l1=3mm 粗車螺紋工時 t1 =（l+ l1） /nf*i=0.75min 精車螺紋 t2 =（l+ l1） /nf*i=0.18min 所以車螺紋

28、的總工時為t=t1+t2=0.93m/min 工序4：鉆、擴花鍵底孔43mm及加工沉頭孔55mm，選用機床：C365L轉(zhuǎn)塔車床。 （1）鉆孔25mm f=0.41mm/r （見切削用量簡明手冊（第3版）表2.7） v=12.25m/min （見切削用量簡明手冊（第3版）表2.13及表2.14，按5類加工性考慮） nS=1000v/?dW=1000×12.25/?25=155r/min 按機床選取nW=136r/min（按機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-2） 所以實際切削速度 v=?dWnW/1000=10.68m/min 切削工時 t=（l+l1+l2）/nWf=3min 其中：切

29、入l1=10mm，切出l2=4mm l=150mm （2）鉆孔41mm 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆 同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關(guān)系為 f=（1.21.8）f鉆 v=（1/21/3）v鉆 式中f鉆、v鉆-加工實心孔時的切削用量。 現(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/r v=0.4v鉆=7.7m/min nS =1000v/?D=59r/min 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 13 按機床選取nW=58r/min

30、所以實際切削速度為 v=?41*58/1000=7.47m/min 切削工時 l1=7mm，l2=2mm，l=150mm t=(150+7+2)/0.76x59=3.55min （3）擴花鍵底孔 43mm 根據(jù)切削手冊表2.10規(guī)定，查得擴孔鉆擴43mm孔時的進給量，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=0.4 × 19.25=7.7m/min nS =1000*7.7/?*43=57r/min 按機床選取 nW=58r/min 切削工時切入l1=3mm，切出 l

31、2=1.5mm t=(150+3+1.5)/58*1.24=2.14min （4）锪圓柱式沉頭孔 55。根據(jù)有關(guān)資料介紹，加工沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時的1/2-1/3，故 f=1/3f鉆=1/3 × 0.6=0.2mm/r， 按機床取0.21mm/r v=1/3v=1/3 × 25=8.33m/min nS =1000v/?D=48r/min 按機床選取nW=44r/min，所以實際切削速度 v=?DnW /1000=8.29m/min 切削工時 切入 l2=2mm，l2=0，l=8mm t=（l+l1+l2）/nf=1.08min 在本工步中，加工55mm沉頭空

32、的測量長度，由于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，故需要進行尺寸換算。按圖樣要求，加工完畢后應(yīng)保證尺寸45mm。 工序5：43mm內(nèi)孔5×30°倒角，選用臥式車床CA6140。由于最后的切削寬度很大，故按成形車削制定進給量。根據(jù)手冊及機床取 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 14 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 ns=1000v/?D=1000×16/?43=118r/min 按機床說明書取nW=120r/min，則此時切削速度為 v=?DnW/1000=16.2m/min 切削工時 l=5m

33、m l1=3mm t=（l+l1）/nWf=0.83min 工序6：鉆錐螺紋Rc1/8底孔（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/?D=1000×25/?×8.8=904（r/min） 按機床選取nW=680r/min （切削手冊表2.35） 實際切削速度 v=?Dn/1000=?×8.8×680/1000=18.8（m/min） 切削工時 l=11mm，l1=4mm，l2=3mm t=（l+l1+l2）/nWf=0.24(min) 工序7：拉花鍵孔 單面齒升：根據(jù)有關(guān)

34、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= Zblk/1000vfZz 式中 Zb-單面余量3.5mm（由43mm拉削到50mm）； L-拉削表面長度，140mm； -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； 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 15 p-拉刀齒距。 p=（1.251.5 l =1.3140 =16mm 所以 拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=140/169 所以 t=3.5×140

35、15;1.2×1.4/1000×3.6×0.06×9=0.42min 工序8：粗銑39mm兩孔端面，保證尺寸118.40-0.22mm fz=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，dW=225mm，齒數(shù)z=20。則 ns=1000v/?dW=1000×27/?225=38r/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=?dWnW/1000=?×225&#

36、215;37.5/1000=26.5m/min 當(dāng)nW =37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應(yīng)為 fm=fzznW=0.08×20×37.5=60mm/min 查機床說明書，剛好有fm=60mm/min，故直接選用該值。 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=1.75min 工序9： 鉆、擴39mm兩孔及倒角。 （1）鉆孔25mm 確定進給量f：根據(jù)切削手冊表2.7，當(dāng)鋼b800MPa，d0=25mm 時，f=0.390.47mm/

37、r。由于本零件在加工25mm孔時屬于低鋼度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 f=（0.390.47）×0.75=0.290.35（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 ns=1000v/?dW=1000×18/?×25=229r/min 根據(jù)機床說明書，取nW=195r/min，故實際切削速度為 v=?dWnW/1000=?×25×195/1000=15.3m/min 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 16 切削工時 l=19mm l1=

38、9mm l2=3mm tW1= （l+l1+l2）/nWf=19+9+3/195*0.25=0.635min 以上為鉆一個孔時的機動時間。故本工序的機動工時為 tM=tM1×2=0.635×2=1.27min （2）擴鉆37mm孔 利用37mm的鉆頭對25mm 的孔進行擴鉆。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=（1.21.8）f鉆=（1.21.8）×0.65×0.75 =0.5850.87（mm/r） 根據(jù)機床說明書，選取f=0.57mm/r v=（1/21/3）v鉆=（1/21/3）×12 =64（m/min）

39、則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.634r/min并按機床說明書取nW=68r/min。 實際切削速度為 v=?dWnW/1000=?×25×195/1000=15.3m/min 切削工時（一個孔）：l=19mm， l1=6mm， l2=3mm t1=（19+6+3）/nWf=0.72min 當(dāng)擴鉆兩個孔時，機動工時為 t=0.72×2=1.44min （3）擴孔38.7mm 采用刀具：38.7專用擴孔鉆。 進給量：f=（0.91.2）×0.7 （切削手冊表2.10） =0.630.84（min/r） 查機床說明書，取f=0.72mm/r。 機床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68

40、r/min，其切削速度v=8.26m/min。 機動工時 l=19mm， l1=3mm， l2=3mm t1=(19+3+3)/nf=0.51min 當(dāng)加工兩個孔時 tm=0.51×2=1.02min 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 17 （4）倒角2×45°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 手動進給。 工序10：精、細鏜mm027.0010.039?兩孔，選用機床：鏜床。 （1）精鏜孔至38.9mm，單邊余量Z=0.1mm，一次鏜去全部余量，p =0.1mm。 進給量 根據(jù)有關(guān)手冊，確定金剛鏜床

41、的切削速度為v=100m/min，則 nW=1000v/?D=1000×100/?×39=816r/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， l1=3mm， l2=4mm t1=（l+l1+l2）/nWf=0.32min 所以加工兩個孔時的機動時間為 （2）細鏜孔至mm027.0010.039?。由于細鏜與精鏜孔共用鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量及工時均與精鏜相同 p=0.05mm； f=0.1mm/r； nW=816r/min，v=100m/min； t=0.64mi

42、n 工序11：磨39mm兩孔端面，保證尺寸1180-0.07mm （1）選擇砂輪。見工藝手冊第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為 WA46KV6P350×40×127 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350×40×127（D×B×d）。 （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。 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 18 軸向進給量fa=0.5B=20mm（雙行程） 工作速度vW=10m/min 徑向進給量fr=0.015mm/雙行

43、程 （3）切削工時。當(dāng)加工一個表面時 t1=2LbZbk/1000v fa fr (見工藝手冊表6.2-8) 式中L-加工長度73mm；t=0.32×2=0.64（min） 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給量（mm）； fr-工作臺往返一次砂輪徑向進給量（mm）。 t1=2×73×68×1.1/1000×10×20×0.015 =10920/3000=3.64（min） 當(dāng)加工兩端面時 tm=3.64

44、5;2=7.28（min） 工序12：鉆螺紋底孔4-M8mm 并倒角120°。 f=0.2×0.50=0.1mm/r （切削手冊表2.7） v=20m/min （切削手冊表2.13及表2.14） 所以 ns=1000v/?D=1000×20/?×6.7=950r/min 按機床取nW=960r/min，故v=20.2m/min。 切削工時（4個孔） l=19mm， l1=3mm， l2=1mm tm=（l+l1+l2）/nWf=0.24min 倒角仍取n=960r/min。手動進給。 工序130：攻螺紋4-M8mm及Rc1/8 由于公制螺紋M8mm與錐螺

45、紋Rc1/8外徑相差無幾，故切削用量一律按 加工M8選取 v=0.1m/s=6m/min 機械加工工藝課程設(shè)計 說明書 19 所以 ns=238r/min 按機床選取nW=195r/min，則v=4.9m/min。 機動工時 l=19mm， l1=3mm， l2=3mm 攻M8孔 tm1=（l+l1+l2）*2/nf*4=1.02(min) 攻Rc1/4孔 l=11mm， l1=3mm， l2=0mm tm2=（l+l1+l2）/nf*2=0.15(min) 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 機械加工工藝課程設(shè)計

46、 說明書 20 7夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 由于本次設(shè)計工序較多，所以我們組決定以第八道工序為例，設(shè)計第8道工序粗銑39mm兩孔端面的銑床夾具。第8道工序夾具將用于X63臥式銑床。刀具為兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，對工件的兩個端面分別進行加工。在這里主要對銑床夾具進行分析如下： 7.1問題的提出 本夾具主要用來粗銑39mm兩孔的兩個端面，這兩個端面對39mm孔及花鍵孔都有一定的技術(shù)要求。但加工本道工序時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。 7.2夾具設(shè)計 7.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，39mm兩孔端面應(yīng)對花鍵孔中心線有平行度及對稱度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)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定心夾具。但這種自動定心夾具在結(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銑刀對兩個39mm孔端面分別進行加工。同時，為了縮短輔助時間，準(zhǔn)備采用氣動夾緊。 7.2.2切削力及夾緊力計算 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀，225mm，z=20 F= CFxpaFFyzFaueFZ/dFnwF（見切削手冊表3.28） 其中：CF=650，ap =3.1mm，xF=1.0，fz=0.08mm，yF=0.72， e=40mm （在加工面上