萬向節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)---萬向節(jié)滑動叉機(jī)加工藝及工裝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　目錄···························

2、;····································1&l

3、t;/p><p>　　引言·································

4、;······························3 第一章 零件的分析····&

5、#183;····································

6、;·········4</p><p>　　1.1 零件的作用······················

7、;······························4</p><p>　　1.2 零件的材料·

8、····································

9、3;··············4</p><p>　　1.3 零件的工藝分析················

10、83;·······························4</p><p>　　1.3.1.

11、結(jié)構(gòu)分析····································

12、;····················4 </p><p>　　1.3.2 加工表面的技術(shù)要求分析·········&#

13、183;································5</p><p>　　

14、1.3.3. 表面處理內(nèi)容及作用··································

15、;···········5</p><p>　　第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)····················

16、;····································

17、83;·5 </p><p>　　2.1 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求···························

18、83;··6</p><p>　　3.1.1 工藝要求····························&#

19、183;····························6 </p><p>　　3.1.2 技術(shù)依據(jù)··

20、····································

21、3;··················6</p><p>　　2.2 生產(chǎn)類型的確定············

22、83;···································6</p

23、><p>　　2.3 確定毛坯的制造形式·······························

24、83;············6 </p><p>　　2.4 制定工藝路線及方法·················

25、3;··························7</p><p>　　2.4.1加工方法的選擇····&

26、#183;····································

27、;·········7</p><p>　　2.4.2 基準(zhǔn)的選擇·····················

28、83;································8</p><p>　　2

29、.4.3 制定工藝路線···································

30、;·················8</p><p>　　2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定···········

31、3;············11</p><p>　　2.6 確定切削用量及基本工時(shí)·················

32、3;·····················14</p><p>　　2.6.1 加工條件·········

33、83;····································&

34、#183;········14 </p><p>　　2.6.2 計(jì)算切削用量···············

35、····································15&l

36、t;/p><p>　　第三章 夾具設(shè)計(jì)································

37、;···························27 </p><p>　　3.1 問題的提出···

38、83;····································&

39、#183;··········27</p><p>　　3.2 夾具設(shè)計(jì)····················&#

40、183;································27</p><p>　

41、　3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇.··································&

42、#183;··············27</p><p>　　3.2.2切削力及夾緊力計(jì)算···············&#

43、183;······························27</p><p>　　3.2.3 定位誤差分

44、析····································

45、83;···············28</p><p>　　3.2.4 銑床夾具操作的簡要說明··············&

46、#183;··························29 </p><p>　　3.2.5 車床夾具操作的簡要說明··

47、3;····································&#

48、183;·29</p><p>　　結(jié)論······························

49、83;·······························30</p><p>　　參考文獻(xiàn)&#

50、183;····································

51、··································31</p>&l

52、t;p>　　致 謝··································

53、83;····································&

54、#183;·32</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題名稱是萬向節(jié)滑動叉機(jī)加工藝及工裝設(shè)計(jì)。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(shí)，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(gè)

55、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(gè)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(qiáng)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(shí)際意義。</p><p>　　本課題的研究及論文

56、的撰寫是在余老師的悉心指導(dǎo)下完成的。余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(jì)，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。</p><p><b>　　第一章 零件的分析</b></p><p><b>　　1.1 零件的作用</b></p>

57、;<p>　　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(shí)，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)Φmm的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)軸節(jié)的作用。零件Φ65mm外圓內(nèi)為Φ50mm花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動力之用。</p><p>

58、;<b>　　1.2 零件的材料</b></p><p>　　萬向節(jié)滑動叉的材料選用45鋼，屬于優(yōu)等碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機(jī)械性能和加工工藝性能，零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求，同時(shí)兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，45鋼滿足以上要求，所以選用45鋼。</p><p>　　45鋼調(diào)質(zhì)后機(jī)械性能</p><p>　　1.3 零件的工

59、藝分析</p><p>　　1.3.1. 結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　該零件由兩個(gè)叉頭和一個(gè)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： </p><p>　　零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)直徑為mm的孔，用以安裝滾針軸承和十字軸相聯(lián)，起萬向連軸節(jié)的作用；</p><p>　　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(qiáng)零件

60、剛性作用，防止零件受阻變形；</p><p>　　外圓為Φ65mm，內(nèi)圓Φ50mm花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用以傳遞動力。</p><p>　　1.3.2 加工表面的技術(shù)要求分析</p><p>　　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?，F(xiàn)分述如下：</p><p>　　以Φ39mm孔為中心的加工表面</

61、p><p>　　這一組加工表面包括：兩個(gè)Φmm的孔及其倒角，尺寸為的與兩個(gè)孔Φmm相垂直的平面，還有在平面上的四個(gè)M8螺孔。其中，主要加工表面為Φmm的兩個(gè)孔。</p><p>　　b. 以Φ50mm花鍵孔為中心的加工表面</p><p>　　這一組加工表面包括：Φmm十六齒方齒花鍵孔，Φ55mm階梯孔，以及Φ65mm的外圓表面和M60×1mm的外螺紋表面

62、。 </p><p>　　這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：</p><p>　　Φmm花鍵孔與Φmm二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100：0.2；</p><p>　　Φ39mm二孔外端面對Φ39mm孔垂直度公差為0.1mm；</p><p>　　Φmm花鍵槽寬中心線與Φ39mm中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2°。</p>

63、;<p>　　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。</p><p>　　1.3.3. 表面處理內(nèi)容及作用</p><p>　　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(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而提高疲勞極限。

64、</p><p>　　第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求</p><p>　　2.1.1 工藝要求</p><p>　　制定零件機(jī)械加工工藝過程是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的一個(gè)重要組成部分。一個(gè)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：</p><

65、p>　?。?） 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；</p><p>　?。?） 保證提高生產(chǎn)率和改善勞動條件；</p><p>　?。?） 保證經(jīng)濟(jì)性的合理。</p><p>　　2.1.2 技術(shù)依據(jù)</p><p>　?。?）. 產(chǎn)品零件圖和裝配圖，技術(shù)條件；</p><p>　?。?）. 毛坯

66、生產(chǎn)和供應(yīng)條件；</p><p>　　（3）. 年生產(chǎn)綱領(lǐng)</p><p>　?。?）. 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）；</p><p>　?。?）. 工藝技術(shù)條件，手冊等。</p><p>　　2.2 生產(chǎn)類型的確定</p><p>　　計(jì)算零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的公式：</p>&l

67、t;p>　　N=Q*n(1+&%)(1+β%)</p><p>　　其中： Q=5000輛/年（產(chǎn)品的年產(chǎn)量）</p><p>　　n=1件/輛（每輛汽車該零件的數(shù)量）</p><p>　　&=4（零件的備品率）</p><p>　　β=1（零件的廢品率）</p><p>　　則 N=5000

68、x1x(1+4%)x(1+1%)=5252（件）</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定該零件為成批生產(chǎn)。</p><p>　　2.3確定毛坯的制造形式</p><p>　　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5252件，

69、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。</p><p>　　模鍛毛坯具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　1. 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；</p><p>　　2. 其制造周期短，生產(chǎn)率高，保證產(chǎn)品質(zhì)量。</p><p>　　2.4制定工藝路線及方

70、法</p><p>　　2.4.1加工方法的選擇</p><p>　　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。</p><p>　　主要加工面的加工方法選擇：</p><p>　　兩個(gè)Φmm孔及其倒角可選用加工方案如下

71、：</p><p>　　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</p><p>　　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。</p><p>　　尺寸為mm的兩個(gè)與孔Φmm相垂直的平面根據(jù)零件外形及尺寸的要求，選用粗銑-磨得方案</p><p>　　Φ50mm花鍵孔因孔徑不大，所以不采用先車

72、后拉，而采用鉆-擴(kuò)-拉方案。</p><p>　　Φ65mm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</p><p>　　2.4.2 基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行

73、。</p><p>　　2.4.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　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Φ65mm外圓（或Φ62mm外圓）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(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位

74、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(gè)Φmm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)Φmm的外輪廓作主要定位面，以消除 四個(gè)自由度，再用一對自動定心的窄口卡爪，夾持在Φ65mm外圓柱面上，用以消除 兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。</p><p>　　2.4.2.2 精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　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(jì)基準(zhǔn)與

75、工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。</p><p>　　2.4.3. 制定工藝路線</p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)適時(shí)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(jī)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

76、路線方案：</p><p>　　2.4.3.1 工藝路線方案一</p><p>　　工序00 車外圓Φ62mm，Φ60mm，車螺紋M60×1mm。</p><p>　　工序05 兩次鉆孔并擴(kuò)鉆花鍵底孔Φ43mm，锪沉頭孔Φ55mm。</p><p>　　工序10 倒角5×

77、;60°。</p><p>　　工序15 鉆Rc1/8底孔。</p><p>　　工序20 拉花鍵孔。</p><p>　　工序25 粗銑Φ39mm二孔端面。</p><p>　　工序30 精銑Φ39mm二孔端面。</p><p>　　工序35

78、 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸兩個(gè)Φ39mm孔至圖樣尺寸并锪倒角2×45°。</p><p>　　工序40 鉆M8mm底孔Φ6.7mm，倒角120°。</p><p>　　工序45 攻螺紋M8mm底孔Φ6.7mm，倒角120°。</p><p>　　工序50 沖箭頭。<

79、/p><p>　　工序55 檢查。</p><p>　　2.4.3.2 工藝路線方案二</p><p>　　工序00 粗銑Φ39mm二孔端面。</p><p>　　工序05 精銑Φ39mm二孔端面。</p><p>　　工序10 鉆Φ39mm二孔（不到尺

80、寸）。</p><p>　　工序15 鏜Φ39mm二孔（不到尺寸）。</p><p>　　工序20 精鏜Φ39mm二孔，倒角2×45°。</p><p>　　工序25 車外圓Φ62mm，Φ60mm，車螺紋M60×1mm</p><p>　　工序30

81、鉆、鏜孔Φ43mm，并锪沉頭孔Φ55mm。</p><p>　　工序35 倒角5×60°。</p><p>　　工序40 鉆Rc1/8底孔。</p><p>　　工序45 拉花鍵孔。</p><p>　　工序50 鉆M8mm螺紋底孔Φ6.7mm孔，倒角120&

82、#176;。</p><p>　　工序55 攻螺紋M8mm底孔Φ6.7mm，倒角120°。</p><p>　　工序60 沖箭頭。</p><p>　　工序65 檢查。</p><p>　　2.4.3.3 工藝路線方案三</p><p>　　工序00

83、 車端面及外圓Φ62mm，Φ60mm，車螺紋M60×1mm。</p><p>　　工序05 鉆、擴(kuò)花鍵底孔Φ43mm，并锪沉頭孔Φ55mm。</p><p>　　工序10 內(nèi)花鍵孔5×60°倒角。</p><p>　　工序15 鉆錐螺紋Rc1/8底孔。</p>&l

84、t;p>　　工序20 拉花鍵。</p><p>　　工序25 粗銑Φ39mm二孔端面。</p><p>　　工序30 鉆、擴(kuò)Φ39mm二孔及倒角。</p><p>　　工序35 精、細(xì)鏜Φ39mm二孔。</p><p>　　工序40 磨Φ39mm二孔端面，保

85、證尺寸1180-0.07mm。</p><p>　　工序45 鉆叉部四個(gè)M8mm螺紋底孔并倒角。</p><p>　　工序50 攻螺紋4-M8mm，Rc1/8。</p><p>　　工序55 沖箭頭。</p><p>　　工序60 終檢。</p><p>

86、　　2.4.3.4 工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個(gè)工藝方案的特點(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Φ39mm二孔；而方案二則與此相反，先是加工Φ39mm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工Φ39mm二孔，這時(shí)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、

87、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(jì)的組合機(jī)床（但在成批生產(chǎn)時(shí)，在能保證加工精度的情況下，應(yīng)盡量不選用專用組合機(jī)床）外，只能選用轉(zhuǎn)塔機(jī)床。而轉(zhuǎn)塔車床目前大多適用于粗加工，用來在此處加工Φ39mm二孔是不合適的。</p><p>　　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Φ39mm兩個(gè)孔及其端面加工要求上。圖樣規(guī)定：Φ39

88、mm二孔中心線應(yīng)與Φ55mm花鍵孔垂直，垂直公差為100：0.2；Φ39mm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?yàn)棣?9mm二孔的中心線要求與Φ55mm花鍵孔中心線相垂直，因此，加工及測量Φ39mm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)相重合。在上述工藝路線制訂中也是這樣做了的。同理，Φ39mm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(shí)也應(yīng)遵循上述原則。但在已制訂的工藝路線中卻

89、沒有這樣做：Φ39mm孔加工時(shí)，以Φ55mm花鍵孔定位（這是正確的）；而Φ39mm孔的外端面加工時(shí)，也是以Φ55mm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)Φ39mm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平行的話（這是很難得），那么由于Φ39mm二孔中心線與花鍵孔仍有100：0.2的垂直公差，則Φ39mm 孔與</p>

90、<p>　　工序00 車端面及外圓Φ62mm，Φ60mm，車螺紋M60×1mm。以</p><p>　　兩個(gè)叉耳外輪廓及Φ65mm外圓為粗基準(zhǔn)，選用C620-1臥式車床，專用夾具裝夾。</p><p>　　工序05 鉆、擴(kuò)花鍵底孔Φ43mm，并锪沉頭孔Φ55mm。以Φ62mm外圓為基準(zhǔn)，選用C365L轉(zhuǎn)塔車床。</p>&l

91、t;p>　　工序10 內(nèi)花鍵孔5×60°倒角。選用C620-1車床加專用夾具。</p><p>　　工序15 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(shí)消除回轉(zhuǎn)自由度而設(shè)置的一個(gè)定位基準(zhǔn)。本工序以花鍵內(nèi)底孔定位，并利用叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度。</p><p>　　工序20

92、 拉花鍵孔。利用花鍵內(nèi)底孔、Φ55mm端面及RC1/8錐紋孔定位，選用L6120臥式拉床加工。</p><p>　　工序25 粗銑Φ39mm二孔端面，以花鍵孔定位，選用X63臥式銑床加工。</p><p>　　工序30 鉆、擴(kuò)Φ39mm二孔及倒角。以花鍵孔及端面定位，選用Z550立式鉆床加工。</p><p>　　工序35

93、 精、細(xì)鏜Φ39mm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。</p><p>　　工序40 磨Φ39mm二孔端面，保證尺寸1180-0.07mm，以Φ39mm</p><p>　　孔及花鍵孔定位，選用M7130平面磨床及專用夾具加工。</p><p>　　工序45 鉆叉部四個(gè)M8mm螺紋底孔并倒角。

94、選用Z4012立式及</p><p>　　專用夾具加工，以花鍵孔及Φ39mm孔定位。</p><p>　　工序50 攻螺紋4-M8mm，Rc1/8。</p><p>　　工序55 沖箭頭。</p><p>　　工序60 終檢。</p><p>　　以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加

95、工工藝過程綜合卡片”。</p><p>　　2.5機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“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。</p><p>　　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：</p>

96、<p>　　1.外圓表面（Φ62mm及M60×1mm）</p><p>　　考慮其加工長度為90mm，與其聯(lián)結(jié)的非加工表面直徑為Φ65mm，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為Φ65mm。Φ62mm表面為自由尺寸公差，表面粗糙度值要求為Rz200µm,只要求粗加工，此時(shí)直徑余量2Z=3mm已能滿足加工要求。</p><p>　　2.外圓表面沿軸線長度

97、方向的加工余量及公差（M60×1mm端面）</p><p>　　查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)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。</p><p>　　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2.0m

98、m。</p><p>　　3.兩內(nèi)孔Φ39mm（叉部）</p><p>　　毛坯為實(shí)心，不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于IT7～I(xiàn)T8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：</p><p>　　鉆孔：Φ25mm </p><p>　　鉆孔：Φ37mm 2Z=12mm<

99、;/p><p>　　擴(kuò)鉆：Φ38.7mm 2Z=1.7mm</p><p>　　精鏜：Φ38.9mm 2Z=0.2mm</p><p>　　細(xì)鏜：Φmm 2Z=0.1mm</p><p>　　4.花鍵孔（16-Φmm×Φmm×mm）

100、</p><p>　　要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。</p><p>　　內(nèi)孔尺寸為Φmm，見圖樣。參照《工藝手冊》表2.3-9確定孔的加工余量分配：</p><p><b>　　鉆孔：Φ25mm</b></p><p><b>　　鉆孔：Φ41mm </b></p><

101、p><b>　　擴(kuò)鉆：Φ42mm</b></p><p>　　拉花鍵孔（16-Φmm×Φmm×mm）</p><p>　　花鍵孔要求外徑定心，拉削時(shí)的加工余量參照《工藝手冊》表2.3-19取2Z=1mm。</p><p>　　5.Φmmmm二孔外端面的加工余量（加工余量的計(jì)算長度為mm）</p><

102、p>　?。?）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，</p><p>　　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，則鍛件的偏差為 mm。</p><p>　　（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-0.07m

103、m。</p><p>　　（3）銑削余量：銑削的公差余量（單邊）為：</p><p>　　Z=2.0-0.2=1.8（mm）</p><p>　　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）。</p><p>　　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

104、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及最小加工余量之分。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)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(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予確定。 Φ39mm二孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布見圖。</p><p>　　毛坯名義尺寸118+2x2=122 </p><p>　　118+0

105、.2x2=118.4 最大余量</p><p>　　118 最小余量</p><p><b>　　最大余量</b></p><p>　　最小余量 </p><p>　　磨 粗銑</p><p>　　-0.07/

106、2 -0.02/2 -0.7 +1.3</p><p>　　Φ39mm孔外端面工序間尺寸公差分布圖（調(diào)整法）</p><p><b>　　由圖可知：</b></p><p><b>　　毛坯名義尺寸：</b></p><p>　　118+2×2=122（

107、mm）</p><p><b>　　毛坯最大尺寸：</b></p><p>　　122+1.3×2=124.6（mm）</p><p><b>　　毛坯最小尺寸：</b></p><p>　　122-0.7×2=120.6（mm）</p><p><

108、b>　　粗銑后最大尺寸：</b></p><p>　　118+0.2×2=118.4（mm）</p><p><b>　　粗銑后最小尺寸：</b></p><p>　　118.4-0.22=118.18（mm）</p><p>　　磨后尺寸與零件圖尺寸應(yīng)相符，即1180-0.07mm</

109、p><p>　　最后，將上述計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成表1。</p><p>　　表1加工余量計(jì)算表(mm)</p><p>　　2.6確定切削用量及基本工時(shí)</p><p>　　工序15：車削端面、外圓及螺紋。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。</p><p><b>　　2.6.1加工條件</b>&

110、lt;/p><p>　　工件材料：45鋼正火，σb=0.60GPa、模鍛。</p><p>　　加工要求：粗車Φ60mm，斷面及Φ60mm、Φ62mm外圓，Rz200µm；車螺紋M60×1mm。</p><p>　　機(jī)床：C620-1臥式車床。</p><p>　　刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16×25mm2，κ

111、r=90°，</p><p>　　r0=15°，а0= 12°，rε=0.5mm。60°螺紋車刀：刀片材料：W18Cr4V。</p><p>　　2.6.2計(jì)算切削用量</p><p>　?。?）粗車M60×1mm端面</p><p>　　1） 已知毛坯長度方向的加工余量為mm，考慮7

112、76;的模鍛拔</p><p>　　模斜度，則毛坯超過年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)Φ40mm芯部待以后鉆孔時(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，аp=3mm計(jì)。</p><p>　　長度加工公差按IT12級，取-0.46mm（入體方向）</p><

113、;p>　　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16mm×25mm，аp≤3mm以及工件直徑為60mm時(shí)</p><p>　　f=0.5～0.7mm/r</p><p>　　按C620-1車床說明書（見《切削手冊》表1.30）取</p><p><b>　　f=0.5mm/r&l

114、t;/b></p><p>　　計(jì)算切削速度 按《切削手冊》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）。</p><p>　　Vc=Cv/TmаpXvfYvkv（m/min）</p><p>　　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</p><p>　　

115、kmv=1.44，ksv=0.8，kkv=1.04，kkrv=0.81，kBv=0.97。</p><p>　　所以 Vc=242/600.2×30.15×0.50.35×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97</p><p>　　=108.6（m/min）</p><p>　　4）

116、確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　ns=1000vc/∏dw=532（m/min）</p><p>　　按機(jī)床說明書（見《工藝手冊》表4.2-8），與532r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)選取nw=600r/min。如果選nw=480r/min，則速度損失太大。</p><p>　　所以實(shí)際切削速度v=122m/min。</

117、p><p>　　切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。</p><p>　　l=65-40/2=12.5（mm），l1=2mm，l2=0，l3=0</p><p>　　tm=l1+l2+l3/nwfi=12.5+2/600*0.5=0.096（min）</p><p>　　粗車Φ62mm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。</p>

118、<p>　　切削深度 單邊余量Z=1.5mm，可一次切除。</p><p>　　進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f=0.5mm/r。</p><p>　　計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 </p><p>　　Vc=Cv/TmаpXvfYvkv =116 （m/min） </p>&

119、lt;p><b>　　確定主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　ns=1000vc/∏dw =568 （r/min）</p><p>　　按機(jī)床選取n=600r/min</p><p><b>　　所以實(shí)際切削速度</b></p><p>　　V=∏dn/1000=∏65x600/1000=1

120、22(m/min)</p><p>　　5） 檢驗(yàn)機(jī)床功率 主切削力Fc按《切削手冊》表1.29所示公式計(jì)</p><p>　　算 Fc= CFc FcFcFcKFc</p><p>　　其中：CFc=2795，XFc=1.0，YFc=0.75，nFc=-0.15，</p><p>　　=(σb/650) =0.94&l

121、t;/p><p><b>　　kkr=0.89</b></p><p>　　所以 Fc=2795×1.5×0.50.75×122-0.15×0.94×0.89</p><p>　　=1012.5（N）</p><p>　　切削時(shí)消耗功率Pc為</p>

122、<p>　　Pc=FcVc/6x=2.06(Kw)</p><p>　　由《切削手冊》表1.30中C620-1機(jī)床說明書可知，C620-1主電動機(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。</p><p>　　校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度 已知主切削力Fc=1012.5N，徑向切削力Fp按《切削手冊》表1.29

123、所示公式計(jì)算</p><p>　　Fp= CFp FpFpFpKFp</p><p>　　其中：CFp=1940，xFp=0.9，yFp=0.6，nFp=-0.3</p><p>　　=(σb/650) =0.897</p><p><b>　　Kkr=0.5</b></p><p>　　所以

124、 Fp=1940×1.50.9×0.50.6×122-0.3×0.897×0.5</p><p><b>　　=195（N）</b></p><p>　　而軸向切削力Ff= CFfFfFpKFp</p><p>　　其中：CFf =2880，xFf=1.0，yFf=0.5，nFf

125、=-0.4</p><p>　　kM=(σb/650)=0.923</p><p><b>　　kk=1.17</b></p><p>　　軸向切削力Ff=2880×1.5×0.50.5×122-0.4×0.923×1.17</p><p><b>　　=480

126、（N）</b></p><p>　　取機(jī)床導(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</p><p>　　F=Ff+μ（Fc+Fp）</p><p>　　=480+0.1（1012.5+195）=600（N）</p><p>　　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《切削手冊》表

127、1.30），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。</p><p><b>　　7） 切削工時(shí)</b></p><p>　　t=l+l1+l2/nf</p><p>　　其中l(wèi)=90，l1=4，l2=0</p><p>　　所以 t=90+4/600×0.5=0.31（min）</p>

128、<p>　　車Φ60mm外圓柱面</p><p>　　аp=1mm f=0.5mm/r（《切削手冊》表1.6，Ra=6.3μm，刀夾圓弧半</p><p>　　徑rs=1.0mm）</p><p>　　Vc=Cv/TmаpXvfYvkv </p><p>　　其中：Cv=242 m=0.2,T=60 xv=0.15,yv

129、=0.35,kM=1.44,kk=0.81</p><p>　　Vc=159(m/min)</p><p>　　n=843(r/min)</p><p>　　按機(jī)床說明書取n=770r/min</p><p>　　則此時(shí) v=145m/min</p><p>　　切削工時(shí) t=（l+l1+l2）/

130、nf</p><p>　　其中：l=20 l1=4 l2=0</p><p>　　所以 t=（20+4）/770×0.5=0.062（min）</p><p>　　車螺紋M60×1mm</p><p>　　1）切削速度的計(jì)算 見《切削用量手冊》（艾興、肖詩綱編，機(jī)械工業(yè)出版社，1985）表

131、21，刀具壽命T=60min，采用高速螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)аp =0.08，走刀次數(shù)i=2</p><p>　　Vc=Cv/TmаpXvfYvkv</p><p>　　其中：Cv=11.8，m=0.11，xv=0.70，yv=0.3，螺距t1=1</p><p>　　kM=（0.637/0.6）1.75=1.11，kk=0.75</p><p

132、><b>　　所以粗車螺紋時(shí)：</b></p><p>　　Vc=21.57(m/min)</p><p><b>　　精車螺紋時(shí)</b></p><p>　　Vc=36.8(m/min)</p><p><b>　　2）確定主軸轉(zhuǎn)速</b></p><

133、;p><b>　　粗車螺紋時(shí)</b></p><p>　　n1=1000vc/∏D=1000×21.57/∏60=114.4（r/min）</p><p><b>　　按機(jī)床說明書取</b></p><p><b>　　n=96r/min</b></p><p>

134、;　　實(shí)際切削速度 vc=18m/min</p><p><b>　　精挑螺紋時(shí)</b></p><p>　　n1=1000vc/∏D=1000×36.8/∏60=195（r/min）</p><p>　　按機(jī)床說明書取 n=184r/min</p><p>　　實(shí)際切削速度

135、 vc=34m/min</p><p>　　3）切削工時(shí) 取切入長度l1=3mm</p><p><b>　　粗車螺紋工時(shí)</b></p><p>　　t1 =（l+ l1） /nf*i=0.75(min)</p><p>　　精車螺紋 </p><p>　　t2 =（

136、l+ l1） /nf*i=0.18</p><p>　　所以車螺紋的總工時(shí)為t=t1+t2=0.93（m/min）</p><p>　　工序20：鉆、擴(kuò)花鍵底孔Φ43mm及锪沉頭孔Φ55mm，選用機(jī)床：轉(zhuǎn)塔車床C365L。</p><p><b>　　鉆孔Φ25mm</b></p><p>　　f=0.41mm/r （

137、見《切削手冊》表2.7）</p><p>　　v=12.25m/min （見《切削手冊》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮）</p><p>　　nS=1000v/∏dW=1000×12.25/∏25=155（r/min）</p><p>　　按機(jī)床選取nW=136r/min（按《工藝手冊》表4.2-2）</p><p>　

138、　所以實(shí)際切削速度 v=∏dWnW/1000=10.68（m/min）</p><p><b>　　切削工時(shí)</b></p><p>　　t=（l+l1+l2）/nWf=3(min)</p><p>　　其中：切入l1=10mm，切出l2=4mm l=150mm</p><p><b>　　鉆孔Φ41m

139、m</b></p><p>　　根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆</p><p>　　同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為</p><p>　　f=（1.2～1.8）f鉆</p><p>　　v=（1/2～1/3）v鉆</p><p>　　式中f鉆、v鉆---加工實(shí)心孔時(shí)

140、的切削用量。</p><p><b>　　現(xiàn)已知</b></p><p>　　f鉆 =0.56mm/r （《切削手冊》表2.7）</p><p>　　v鉆=19.25m/min （《切削手冊》表2.13）</p><p><b>　　并令</b></p><p&

141、gt;　　f=1.35f鉆=0.76mm/r 按機(jī)床選取f=0.76mm/r</p><p>　　v=0.4v鉆=7.7m/min</p><p>　　nS =1000v/∏D=59(r/min)</p><p>　　按機(jī)床選取nW=58r/min</p><p><b>　　所以實(shí)際切削速度為</b>&l

142、t;/p><p>　　v=∏41*58/1000=7.47(m/min)</p><p>　　切削工時(shí) l1=7mm，l2=2mm，l=150mm</p><p>　　t=(150+7+2)/0.76x59=3.55(min)</p><p>　　3．?dāng)U花鍵底孔 Φ43mm </p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表2.10

143、規(guī)定，查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)Φ43mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選f=1.24mm/r</p><p>　　擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，根據(jù)其他有關(guān)資料，確定為</p><p><b>　　v=0.4v鉆</b></p><p>　　其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度。</p><p><b>　　故</b

144、></p><p>　　V=0.4 × 19.25=7.7（m/min）</p><p>　　nS =1000*7.7/∏*43=57(r/min)</p><p>　　按機(jī)床選取 nW=58r/min</p><p>　　切削工時(shí)切入l1=3mm，，切出 l2=1.5mm </p><p&g

145、t;　　t=(150+3+1.5)/58*1.24=2.14(min)</p><p>　　4锪圓柱式沉頭孔 Φ55</p><p>　　根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/2-1/3，故</p><p>　　f=1/3f鉆=1/3 × 0.6=0.2（mm/r） 按機(jī)床取0.21mm/r</p><p>

146、　　v=1/3v=1/3 × 25=8.33（m/mm）</p><p>　　nS =1000v/∏D=48(r/min)</p><p>　　按機(jī)床選取nW=44r/min，所以實(shí)際切削速度</p><p>　　v=∏DnW /1000=8.29(m/min)</p><p>　　切削工時(shí) 切入 l2=2mm，l2=0，l=8

147、mm </p><p>　　t=（l+l1+l2）/nf=1.08(min)</p><p>　　在本工步中，加工Φ55mm沉頭空的測量長度，由于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)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。</p><p>　　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(shí)應(yīng)保證尺寸A<

148、;/p><p>　　A=185-45=140（mm） </p><p>　　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</p><p>　　T（45）=T（185）+T（140）</p><p>　　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（1

149、40）=0.8 mm</p><p>　　45 A</p><p><b>　　185</b></p><p>　　Φ55mm孔深的尺寸換算</p><p>　　工序25：Φ43mm內(nèi)孔5×30°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

150、削制定進(jìn)給量。根據(jù)手冊及機(jī)床取</p><p>　　f=0.08mm/r （見《切削手冊》表1.8）</p><p>　　當(dāng)采用高速鋼車刀時(shí)，根據(jù)一般材料，確定切削速度v=16m/min</p><p>　　則 ns=1000v/∏D=1000×16/∏43=118（r/min）</p><p>　　按機(jī)床說明書

151、取nW=120r/min，則此時(shí)切削速度為</p><p>　　v=∏DnW/1000=16.2（m/min）</p><p><b>　　切削工時(shí)</b></p><p>　　l=5mm l1=3mm</p><p>　　t=（l+l1）/nWf=0.83（min）</p><p>

152、;　　工序30：鉆錐螺紋Rc1/8底孔（Φ8.8mm）</p><p>　　f=0.11mm/r （《切削手冊》表2.7）</p><p>　　v=25m/min （《切削手冊》表2.13）</p><p>　　所以 n=1000v/∏D=1000×25/∏×8.8=904（r/min）</p><

153、;p>　　按機(jī)床選取nW=680r/min （《切削手冊》表2.35）</p><p><b>　　實(shí)際切削速度</b></p><p>　　v=∏Dn/1000=∏×8.8×680/1000=18.8（m/min）</p><p><b>　　切削工時(shí)</b></p>&l

154、t;p>　　l=11mm，l1=4mm，l2=3mm</p><p>　　t=（l+l1+l2）/nWf=0.24(min)</p><p><b>　　工序35：拉花鍵孔</b></p><p>　　單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒升為0.06mm，拉削速度v=0.06m/s（3.6m/min）</p>

155、<p><b>　　切削工時(shí) </b></p><p>　　t= Zblηk/1000vfZz</p><p>　　式中 Zb-----單面余量3.5mm（由Φ43mm拉削到Φ50mm）；</p><p>　　l-----拉削表面長度，140mm；</p><p>　　η-----考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)

156、，取1.2；</p><p>　　k-----考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取1.4；</p><p>　　v-----拉削速度（m/min）；</p><p>　　fZ----拉刀單面齒升；</p><p>　　z-----拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，z=l/p；</p><p>　　p-----拉刀齒距。</p>&l

157、t;p>　　p=（1.25～1.5）=1.35 =16mm</p><p>　　所以 拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=140/16≈9</p><p>　　所以 t=3.5×140×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×9=0.42（min）</p><p>　　工序4

158、0：粗銑Φ39mm二孔端面，保證尺寸118.40-0.22mm</p><p>　　fz=0.08mm/齒 （參考《切削手冊》表3-3）</p><p>　　切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v=0.45m/s即27m/min。</p><p>　　采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dW=225mm，齒數(shù)z=20。則</p><p>　　ns=1000v

159、/∏dW=1000×27/∏225=38（r/min）</p><p>　　現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39），取nW =37.5r/min，故實(shí)際切削速度為</p><p>　　v=∏dWnW/1000=∏×225×37.5/1000=26.5（m/min）</p><p>　　當(dāng)nW =37.5

160、r/min時(shí)，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為</p><p>　　fm=fzznW=0.08×20×37.5=60（m/min）</p><p>　　查機(jī)床說明書，剛好有fm=60m/min，故直接選用該值。</p><p>　　切削工時(shí)：由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過整個(gè)工件，利用作圖法，可得出銑刀的行程l+l1+l2=105mm，則機(jī)動工時(shí)

161、為</p><p>　　tm=（l+l1+l2）/fM=105/60=1.75(min)</p><p>　　工序45： 鉆、擴(kuò)Φ39mm二孔及倒角。</p><p><b>　　鉆孔Φ25mm</b></p><p>　　確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削手冊》表2.7，當(dāng)鋼σb＜800MPa，d0=Φ25mm</p>