变速器输出轴工艺夹具设计（含全套CAD图纸及三维图纸）
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外文翻译 译文题目 一种自动化夹具设计方法 原稿题目 A 稿出处 2001)18:784 789 一种自动化夹具设计方法 塞西尔 美国，拉斯克鲁塞斯，新墨西哥州立大学，工业工程系，虚拟企业工程实验室（ 在这片论文里， 描述了一种新的计算机辅助夹具设计方法。对 于一个给定的工件，这种夹具设计方法包含了识别加紧表面和夹紧位置点。通过使用一种定位设计方法去夹紧和支撑工件，并且当机器正在运行的时候，可以根据刀具来正确定位工件。 该论文还给出了自动化夹具设计的详细步骤。 几何推理技术被用来确定可行的夹紧面和位置。要识别所完成工件和定位点就 还 需要一些输入量包括型的技术要求、特征。 关键词：夹紧；夹具设计 1. 动机和目标 夹具设计是连接设计与制造间的一项重要任务。自动化夹具设计和计算机辅助夹具设计开发（夹具 下一代制造系统成功实现目标的关键。在这片论文里， 讨论了一种夹 具设计的方法，这种方法有利于在目前环境下夹具设计的自动化。 夹具设计方法的研究已成为国内多家科研工作的重点。 作者：周在 1中对工件的稳定和总需求约束了双重标准，突出重点的工作。在夹具设计中广泛的运用了人工智能（ 及专家系统。部分 型几何信息也被用于夹具设计。4描述了一个基于规则的专家系统，以确定回转体零件的定位和夹紧。夹紧机制同时用于执行定位和夹紧功能。 其他研究者（如 ， 5,6）分析了切削力钻井机械和建筑模型及其他金属切削加工。 康有为等在 2中定义了装配约束 建模的模块化与夹具元件之间的空间关系。一些研究人员采用模块化夹具设计原则，用以生成 2,7 另一些夹具设计工作者已经报告了 1,3,9,12可以在 21,24中找到夹具设计相关的大量的审查工作。 在第二节中，对夹具设计任务中各种步骤进行了概述。在 第 3 节和第四节中描述了工件的加工过程，要夹紧工件表面，否则将面临工件的全面自动测定。 第5 节讨论了对工件的夹紧点的测定。 2. 夹具设计的整体方法 在本节中，描述了整体夹紧的设计方法。 通常对较理想的位置的那一部分进行夹紧，并减低切削力的影响。 夹紧的位置和 夹具设计中定位的位置是高度相关的。 通常，夹紧和定位可以通过同样的方法来完成。 但是，不明白这两个是夹具设计中不同的方面，可能导致夹具设计的失败。多数人的在规划过程中首先解决定位问题， 这样可以使开发的定位与设计的定位相契合。 不过，整体定位及设计方法不在本文讨论范文内。 除了零件的设计（ 为此夹具设计有待开发 ），公差规格，过程序列，定位点和设计等因素外，还应投入 型到夹具设计方法中。这样的夹具可以夹紧并支撑定位器。指导使用的主要内容应尽量不抵制切割或加工过程和中所涉及的操作。相反，应定位夹具，使切削力在正确的 方向，这将有助于保持在一个特定的部分加工操作安全。通过引导对定位器的切割力量，部分（或工件）被固定，固定定位点，因此不能移动的定位器。 在这里讨论的夹具的设计方法必须在整体夹具设计方法的范围内。在此之前进行定位器 /支撑和夹具设计的初步阶段，涉及到的分析和识别的功能、相关的公差和其他规范是必要的。 根据初步的评估和测定，定位 /支撑设计与夹具设计结果的在此基础上可以同时进行。 本文对所描述夹具设计的方法讨论基于定位器/支撑设计与先前已经确定的假设（包括适当的定位和支持测定一个工件的定位，以及识别和夹具，如 V 元素的支 持面块，基础板，定位销等）。 （ 1） 夹具设计的输入 输入包括对特定产品的设计翼边模型，公差信息，提取的特征，过程顺序和部分在给定的每一个设计的相关特性的加工方向，面向的位置和定位装置，以及加工过程中的各种工序，须出示每个相应的功能。 （ 2）夹具设计的方法 图一是自动化夹具设计主要步骤总结图。 对这些步骤概述如下： 第 1 步：设置配置清单以及相关的 进程 _功能 条目。 第 2 步： 确定方向和夹紧力。 输入必要的加工方向向量 面对 支持力，并确定法向量。 如果加工方向向下（对应的方向向量 0， 0， ，和面的支持向量平行于加工方向，那么， 夹紧力方向平行向下加工方向 0， 0， 如果必需要侧面夹紧并没有可夹紧的地方，那么在其中放置一个夹具夹紧下调，然后边钳方向计算如下。让 助常规的向量代替次要的和三级定位孔。然后，使用夹紧机构夹紧一个方向，例如， 平行于这两个法向量，即，正常向量应分别与每块表面的 量平行。侧面夹紧面应该是一对分别平行于面 平面孔。 第三步：从列表中选出最大有效加工力 。这样能够有效的平衡各加工力。 第四步：利用计算出的最高有效加工力，才能确定用来支撑工件加工的面积的夹具尺寸（例如，一个带夹子可以作为一个夹紧机构使用）。 第五步：确定给定工件的夹紧面。这一步在第 4 步中所述过。 第六步： 该夹具的夹紧面的实际位置自动在第 5 节中确定。考虑接下来的步骤并返回第一步。 3. 判断夹具尺寸 在这项工作中所用到的夹具都来自一个系列。夹具的原理与图二相同。在这一节里，描述了一个自动化夹具。 锁模力所需的有关螺杆的螺纹装置大小或保存到位钳。 夹紧力平衡加工工件使工件保持恰当的位置。 让锁模力为 W 和 螺杆直径为 D。 各种螺丝夹紧力大小，可以按以下方式确定：最初，极限拉伸强度（抗拉强度）和该夹具的材料（供应情况而定）可以从数据检索库检索。各种材料有不同的拉伸强度。该夹具材料的选择，也可直接采用启发式规则进行。例如，如果部分材料是低碳钢，那么钳材料可低碳钢或机器钢。为了确定设计应力，抗拉强度值应除以安全系数（如 4 或 5）。 根区的螺丝格 一个螺丝钳）可以被确定： 锁模力 /设计应力 。随后，螺栓截面全面积可以计算为等于 格 （ 65）， （因为螺丝的地方可能会发生根切面积约为 65螺栓的总面积） 。螺钉 的直径 D 可以被确定等同于（ 4）。另一项涉及可用于方程有关的宽度 B，高度 H 和跨度的钳 L 的螺丝直径为 D（ B， H 和 L 可以为不同的值计算 D）： 4/3 . 4. 判断夹紧表面 确定夹具经常出现的相关参数包括了产品的 型，提取的特征信息，特征尺寸，定位面和定位器的选择。考虑所有潜在的加紧面，如图 3。 最关键的是夹紧表面不应重叠或与该面相交，如图 4 所示。夹紧面积是与工件表面（或触的是一个二维轮廓线段组成的（见图 6）。 利用线段相交测试，可以测定在给定的光子晶体光纤的任何范围内是否可能有接触面夹紧面重叠。 夹紧面的确定可以如下所示： 第 1 步：鉴别平行于二级和三级定位面（ 分别到 远的距离的面。如下所示：（一）鉴别面 面 行 行（二）在 列出面对 面。 （三）通过检查所有 面对 面，确定的面对 面是到 别最远的面，并舍弃所有其他 第 2 步： 鉴别平行面的位置， 除了不相邻的附加面。 最好是选择一个不与其他定位面垂直相邻的面。这一步如下所示： (a) 考虑 表中的 ，获得与每个 垂直或相邻的面然后，在表中插入每个 。 (b) 检查每个 ，并执行以下测试：如果 相邻、垂直于 后从列表中舍弃它并插入 表中。 第 3 步 :确定加紧面都在有效的加紧面上，如下所述夹紧面： 例 1:如果没有条目在列表 ，就使用 的面并继续执行步骤 4。如果任何面发现，垂直于第二，第三位置的面孔 将要面临的是 下次选择可行的夹具。在这种情况下，唯一剩下的选择是重新审视在列表 面。 例 2：如果列表中 目数为 1 时，可行夹紧面为 法向量垂直相邻的相应轴是夹紧轴。 例 3： 如果在列表 数大于 1，确定最大的 紧面再进行步骤 4。 例 4： :夹紧力的方向可以是 1， 0， 0或 0， 1， 0，可以夹紧 的中心位置。 在其他几何位置可确定使用零件几何形状和拓扑信息，这在下一节中描述。 5. 判断夹紧表面上的夹紧点 确定夹紧面后，必须确定实际夹紧位置。输入夹具侧面积，沿着 x， Y， Z和 潜在的夹紧面 向。 容下使用 何获得夹具侧面积： 第一步是确定一个箱体的大小，这是用来测试它是否包含在它里面的任何部分。 相交测试也可以在前面介绍的方法使用。 如果相交测试返回一个负的结果，那么有部分箱体与夹具相交，如图 4 所示。 如果相交测试返回一个正的结果，可以执行下列步骤： 1 划分成更小的矩形大小条（ 1 W）夹框轮廓 (图 5 和图 6)。 2 执行指定与功能配置文件出现在 的零件设计的相交测试。 3 没有功能相交的条形区域，都是可行夹紧区域。如果有一个以上的长方形候选 面， 矩形配置文件，向中沿轴夹紧 点的是夹紧配置文件（夹点）。 如果没有发现配置文件，夹具宽度可减少一半，夹具数可以增加两个。使用这些修改过的夹具尺寸，执行前面描述的特征相交测试。如果此测试也失败了，那么可以用相邻的面作为夹紧面用于执行端夹紧。这面可以重复进行 功能相交测试。 : 输入需要的二维轮廓 用下列方法可以自动确定该配置文件的交集。每一个输入的资料组成一个封闭环。此配置文件测试的步骤如下： (考虑 段中的 L（ i， 1）和 段中的 L（ 2， j）。 (采用 L（ i， 1）线段和 L（ 2， j）线段的相交段。如果边缘相交测试返回一个正值，那么特征面和潜在面相交。如果它返回一个负值，继续执行步骤 3。 （ 复与步骤（ 同的部分或者缓慢走过其余 的 ()段直到的 (j 1) j n1段。 (其余部分边和 的 重复（ （ 骤。 如果特征面与夹紧面重复，线相交测试将决定该事件。相交的边可以进行自动检测两个面是否相互交叉。输入所需的边 接 (和 (和接 (和 (。 方程的可表示为： F(x,y) =0 (1) H(x,y) =0 (2) . 第一步：使用等式（ 1）计算 (用 取代 3;计算(用 取代 4。 第二步：如果 4都与 0不相等，但 4结果相同（ 2在相同的一边），则边 34不相交。如果这样不满足条件，那么进行第三步。 第三步：使用等式（ 2）计算 (接着，计算 (进行第四步。 第四步：如果 2都不等于 0，且 2的结果相同，那么把 2放在相同的一边并输入不相交。如果，这个也不满足条件，那么进行第五步。 第五步：给定相交线段。 这样就完成了测试。考虑如图 7 所示的 一部分样品。将要生产一个盲孔。起初，完成定位设计。 定位器的（或主要定位器）是一个基盘（放在 ）和二级和三级定位器面临 应到定位面 第 4 节中讨论）。 一个辅助定位器也被使用，这是一个 V 型块（对 辅助定位），如图 8 所示。 在前面讨论的夹具设计方法中所述的步骤的基础上，候选面孔（这是平行的，并在从 遥远的距离）是面对 。 没有面孔，这是平行到定位面，但他们不相邻。在这种情况下使用的优先权规则（如步骤 3 第 4 步讨论），剩余的候选面面对的是 。夹具方向向下的 V 型块径向定位器和其他与对工件夹紧底面提供所需位置。 根据第五步选择夹具的位置。如果没有功能发生在面 ，那么也没有必要进行相交测试确定夹具优美加紧。 夹具位置应远离 V 型定位器（这是辅助定位位置）的夹紧面毗邻辅助定位面（这确保了更好的快速夹紧）。最终位置和夹具的设计如图 8 所示。 本文讨论的方法，毫不逊色于其他夹具设计文献中讨论的方法。本文所讨论的方法的独特性是零件的夹紧面的几何形状，拓扑和功能发生了被加工为基础的系统鉴定。 其他方法都没有利用了定位器的位置，该方法使用定位器在对持有一级，二级和三级定位器加 工的工件。这种方法的另一个好处是在可行的候选面上确定在面上用夹具面交点测试（如前所述），并迅速和有效地确定潜在的下游过程中可能出现问题，夹紧和加工的功能检测。 6. 总结 在这篇论文中，对在一个夹具设计方法的总体框架内进行了夹具设计方面的讨论。 设计定位器，规范零件设计，和其他相关被用来确定夹紧面和夹紧方向。并讨论了各种自动化步骤。 2001) 18:784789 2001 an in of on a be in a to to AD is an is an of to of In a in of of 1 on of of as in 2,3. a to a to is to . 8003, et 5,6) et 2to to 2,711. 1,3,9,1223. An of be 21,24, in of to a , of or on a of on a is to to of in be to of in a is of of to be to is to is to to a be in in a By 85or is so be of a of is on of in is on of on as as of of of in to in of 1. An of . Ui in 20841 . of .,of 0, 0, 1), of is to of is to 0, 0, 1. If is no at to a a is sv tv be of by a as a be to of of in be to sv be a of to sv . i = 1,.,n). E be . of E, of to be to 1. be a as a . on a be as . of on is in an as U(i + 1) to of to of to as A is on as of 2). In of a is is to of in to be d. of be in of of on a of if is be . 2. or To TS be by a ). 1 of a be S. A be as 65%)(of 5% of of d be by A ). be , of to d (B, H, be of d): 4/3 of to AD of on a CF as 3. be is on as is in is a 2D of 6). By it be of on of be as 3. 4. . to at is as a) is to is to b) in c) By . is to to It is a to a be a) in CF to in b) f is to it CF it in . on as a). If no in in CF to . If to to be is to in b). If of in , is of is c). If of in is ,to . on of is + )1, 0, 0 (+ ) 0, 1, 0, of of be is 875. of of a on be x,y, z, F. as in g) F as is to a is it be If a no as 4. If a be . 1 w) ( )on F 6. of no If is of F is If no i be be by of to on If to CF be as be D 1 2. of be i of a of in as a (i,1) 1 (2, j)(i,1) (2, j), of be If a If it a to .(or ) (j+1) j = n1 2.(12, . .,in of be to 12 34 12 be (x,y) = 0 (1)34 (x,y) = 0 (2). q. (1) F(by y3 x y F(by x4 y4 x . If r3 is , r4 is , of r3 r4 (r1 on 12 34 do is 3) is . q. (2), H( G(to . If r1 is to r2 is to of r1 r2 , r2 . 7. to do if is to . do 7. be a or is f6 to An is is a f3 8. on in 8. at no to to in as in ), is is of is on . As no is no of be is as is in in of is of on of to be of to of of on of of in a in to Y. C. V. . “A of 111(4), 299306, Y. Y. . “fixtureassem 宁大学 课程 设计 (论文 ) 变速器输出轴 工艺与 铣键槽 夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 1 目 录 目 录 . 1 第 1 章 零件的分析 . 3 件的作用 . 3 件的工艺分析 . 3 析、审查产品的零件图和装配图 . 3 件的结构工艺性分析 . 3 第 2 章 确定毛坯画毛坯图 . 4 第 3 章 工艺规程设计 . 5 位基准的选择 . 5 定工艺路线 . 6 案比较与分析 . 6 择加工设备及刀、量具 . 9 定切削用量及基本工时 . 10 序 30 . 10 序 40 . 12 序 50 . 13 序 60 . 15 序 80 . 15 序 90 . 16 序 100 . 16 序 110 . 16 序 120 . 16 序 130 . 16 序 140 . 17 序 150 . 18 序 160 . 19 序 170 . 20 2 第 4 章 夹具设计 . 22 序尺寸精度分析 . 22 位方案确定 . 23 位元件确定 . 23 位误差分析计算 . 24 紧方案及元件确定 . 25 具总装草图 . 25 总 结 . 26 致 谢 . 27 参 考 文 献 . 28 3 第 1 章 零件的分析 件的作用 下面所示为动力输出装置中的主 要零件。 28动机主轴等）配合起定心作用。再由 通过键将动力输出。 A, 图 1 变速器输出轴 件的工艺分析 析、审查产品的零件图和装配图 制定工艺规程 时，首先应分析零件图及该零件所在部件的装配图。了解该零件在部件中的作用及零件的技术要求，找出其主要的技术关键，以便在拟定工艺规程时采取适当的措施加以保证。 件的结构工艺性分析 所谓零件的结构工艺性是指设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和经济性。 由图 3零件材料为 45钢，调质处理 200为低碳钢具有较高 的强度，耐磨性，耐热性及减振性适用于较大应力，要求耐磨的零件。 该零件的主要加工面为轴的表面和孔 100的表面会直接影响配合的接触精度和密封。键槽的平行度也直接影响配合的精度。 100的精度要求很高也是该零件 加工的关键所在。该零件上的平行度为 0 08，圆度为 0。 05和圆跳读 0。 4 04。由参考文献中有关资料所得和机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的工艺性是 可行的。 第 2 章 确定毛坯画毛坯图 在拟订机械加工工艺规程时，毛坯选择得是否正确，不仅直接影响毛坯的制造工艺及费用，而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都有很大影响。毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少 ，但毛坯制造的成本可能会越高。由于原材料消耗的减少，会抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，应根据生产纲领、零件的材料、形状、尺寸、精度、表面质量及具体的生产条件等作综合考虑，以选择毛坯。在毛坯选择时，应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料的可能性，以降低成本、提高质量和生产率。 毛坯的种类包括： 锻造件 、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件等。合理的选择毛坯，通常从下面几个方面综合考虑： 1、零件材料的工艺特性； 2、生产纲领的大小； 3、零件的形状和尺寸； 4、现有的生产条件。 根据零件材料确定此毛坯为锻件。锻 造时应安排人工调质处理 200考文献， 1表 2。 3锻件的尺寸公差等级为 如：粗， 精， ( 根据该零件的各加工精度要求，经过查表得锻造的毛坯尺寸为各加工表面都留有加工余量 3此为圆柱所以保留加工余量为 6 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 H 3.2( H 25 25 G 4 23 50 H 4 20 20 G 7 21.7 G 上为各加工表面的总余量。 锻件直接锻造出此大概形状，参考文献（ 1）表 查表法确定各个加工的总余量如上图 所示。 5 由参考文献（ 1） 主要毛坯尺寸及公差 （ 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 件的长度尺寸 187 4 191 第 3 章 工艺规程设计 位基准的选择 粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要孔的毛坯孔和轴面作粗基准：1、在保证各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀； 2保证定位准确、夹紧可靠。 选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度，以及安装的方便可靠。其选择的原则如下： 1、基准重合原则； 2、基准统一原则； 3、自为基准原则； 4、互为基准原则； 5、所选精基准 应能保证工件定位准确稳定，装夹方便可靠，夹具结构简单适用。 精基准的选择：加工输出轴 ，通过了解零件结构特点和加工精度要求，可以初步选定车各阶梯圆柱面时分别以不加工面为基准。选定 位比较稳定，夹紧方案比较简单，可靠，操作方便，使用夹具即可。利用钻顶尖孔可以对精加工面进行自 6 由度的限制确保加工达到要求精度。 定工艺路线 根据各表面加工要求和各加工方法能达到的经济精度，确定各外圆面加工方法如下：外圆面：粗车 精车 因为外圆面与 6同轴度要求，所以宜在一次固定加工中完成，以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的加工原则，先 完成一端的粗加工后再精加工，再调头加工另外一端。然后加工键槽，滚斜齿轮，最后进行修磨加工。 为改善工件材料的力学性能的热处理工序，例如淬火、渗碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之间进行，这是因为淬火处理后尤其是渗碳淬火后工件会有较大的变形产生，为修正渗碳、淬火处理产生的变形，热处理后需要安排精加工工序。在淬火处理之前，需要将铣键槽、钻孔、攻螺纹，去毛刺等次要表面的加工进行完毕。当工件需要作渗碳淬火处理时，由于渗碳过程工件会有较大的变形产生，常将渗碳过程放在次要表面加工之前进行，这样可以减少次要表面与淬硬 表面间的位置误差。 根据机械加工工序先后顺序的安排，一般应遵循以下几个原则： 1、 先加工定位基准，再加工其他表面。 2、 先加工主要表面，后加工次要表面。 3、 先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 4、 先加工平面，后加工孔。 为了减少工件的换位带来的加工误差，可以在一次装夹中通过换刀来完成几个工序的加工。对于位置度要求较高的孔系，宜在同一工位工安排该孔系相关表面的加工工作，以消除工件更换装夹误差对孔系位置精度要求的影响。 综合上述论述，初步拟订加工工艺路线如下： 案 比较与分析 加工路线方案一： 10 时效 20车两端面 （长度达 187 7 30 粗车外圆 0 粗车 25、 23、 22、 20、 0修磨中心孔 60 精车 25、 23、 22、 20、 0 车退刀槽 0 掉头，粗车 35、 34 90 精车 35、 34 100 粗镗 28 110 精镗 28，并倒角 1*45 120 铣键槽 130 拉花键 140滚齿 150调质处理 160去毛刺 170清洗 180检验 190油封、入库 加工路线方案 二： 10 时效 20车两端面 （长度达 187 30 粗车外圆 0 粗车 25、 23、 22、 20、 0调质处理 60修磨中心孔 70 精车 25、 23、 22、 20、 0 车退刀槽 0 掉头，粗车 35、 34 100 精车 35、 34 8 110 粗镗 28 120 精镗 28，并倒角 1*45 130 铣键槽 140 拉花键 150滚齿 160去毛刺 170清洗 180检验 190油封、入库 上述方案中遵循了工艺路线拟定的一般原 则，但是在某些工序上有些问题还值得进一步讨论。 从上述 2种方案比较可以看出，二者的区别在于调质工序的安排，方案一把调质放到后面工序，而方案二把调质放到粗加工之后加工。从手册了解可知调质容易出现开裂变形等缺陷，如果安排在最终工序将会导致零件尺寸超差达不到使用要求。 根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工跟开的原则来划分工序，即先粗加工再精加工。此外，可用不同的机床或不同的刀具顺次同步进行加工。对于单个零件要先粗加工、后半精加工，而后精加工。或者一批零件，先全部进行粗加工、半精加工，最 后再进行精加工。通常在一次安装中，不允许将零件某一部分表面粗、精加工完毕后，再加工另的其他表面；否则，可能会在对新的表面进行大切削量加工过程中，因切削力太大而引起已精加工完成的表面变形。所以在车削中应先切除整个零件的大部分余量，再将其表面精车一遍，以保证加工精度和表面粗糙度的要求。粗精加工中间最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形能得到充分的恢复，再进行精加工，以提高零件的加工精度。 在工序中钻孔、扩孔和对孔的攻丝可以只安排一个工序，这样就可以节省工时，而且还减少了工步。 修改后的工艺路线如下： 锻造毛坯 10 时效 9 20车两端面 （长度达 187 30 粗车外圆 0 粗车 25、 23、 22、 20、 0调质处理 60修磨中心孔 70 精车 25、 23、 22、 20、 0 车退刀槽 0 掉头，粗车 35、 34 100 精车 35、 34 110 粗镗 28 120 精镗 28，并倒角 1*45 130 铣键槽 140 拉花键 150滚齿 160去毛刺 170清洗 180检验 190油封、入库 择加工设备及刀 、 量具 由 于生产类型为少批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要辅助工具来完成。 平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺（ ,测量范围 0 1000考文献 2表 6 7）。采用车床加工，床选用卧式车床 考文献 2表 4 3），专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见（参考文献 2第五篇金属切削刀具，第 2、 3节），采用相匹配的钻头，专用夹具及检具 。 钻中心孔。选用 60中心钻（参考文献 4第 6章）。 铣键槽 5。选择 式（万能）铣床（参考文献 2表 4 17）。选择与键槽宽 10 度相同型号的刀具。采用精铣专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。 滚 齿。选用滚齿机 考文献 2表 4 25）。专用夹具、量具及检具。 修磨齿。选用内圆磨床 考文献 2表 4 12）专用量具、夹具。 定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册 （第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 序 30 本工序为 车两端面 （长度达 187，已知加工材料为 45， 锻造件 ，有外皮，机床通车床，工件用内钳式卡盘固定。 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 00表 ，故选刀杆尺寸 = 516 ，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副 偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 （ 3 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际 11 进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200 219造件 ，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削 用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 12 为了 缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则L =127 +1 = （ 3 序 40 本工序为 车两端面 钻中心孔 0，已知加工材料为 45，锻造件，有外皮，机床通车床，工件用内钳式卡盘固定。 根据机械加工工艺手册第 2卷表 得钻头直径小于 10钻孔进给量为 则取 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2卷表 削速度计算公式为 m （ 3 查得参数为 , 具耐用度 T=35则 v = =1.6 所以 n =72 选取 所以实际切削速度为1000 v=确定切削时间（一个孔） t = 28 13 序 50 粗车外圆 选刀具为 据切削用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工 艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬 度 200 2194 的铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则L =126+1 = 半精车 )(6125 糙度值为 m尺寸保持 69；车距离为 5 的面成；半精镗 )(7100 ，深 序 60 粗车 25、 23、 22、 20、 21. 该工序与工序 50 的计算方法完全一样，在此不一一计算。 工序 70 调质不需计算切削计算。 序 80 修磨中心孔 由机械加工工艺手册 磨料的选择各表选取 : 50 40 127 其含义为：砂轮磨料为棕刚玉，粒度为 46号，硬度为中软 1级，陶瓷结合剂， 6号组织手型砂轮其尺寸为 350 40 127 （ D B d） 砂轮速度： n=1500r/V=30m/s 轴向进给量： 线程）机械加工工艺设计实用手册表 15向进给量： 线程） 工件速度 00 m/s） N=10001000 5=m （ 3 查机械加工工 艺手册表 k= f = 1252 = s） （ 3 磨 40 的机床选择为 具选择代号为 圆柱磨头，根据机械加工工艺设计实用手册表 定砂轮直接为 20则工件速度0 纵向进给量 0，工作台一次往复行程磨削深度 根据以上数据计算出所耗工时为 41.5 s。 16 序 90 精车 25、 23、 22、 20、 工序与工序 50 的计算方法完全一样，在此不一一计算。 序 100 车退刀槽 削深度 据机械加工工艺手册表 6 查得：进给量 0 /fa m m z ,查机械加工工艺手册表 切削速度 23 / m ， 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 3 4 5 . 8 / m i 1 4 1 6 0 ， 查机械加工工艺手册表 7 m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 6 0 4 7 . 5 0 . 4 0 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 0 5 2 4 4 7 . 5 / 6 0 0 . 9 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 0 . 1 8 / 5 7 / m i m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知深度为 3l=3动时间 1573= 工序 110 掉头，粗车 35、 34 该工序与工序 50 的计算方法完全一样，在此不一一计算。 序 120 精车 35、 34 该工序与工序 50 的计算方法完全一样，在此不一一计算。 序 130 粗镗 28 17 粗镗至 27削深度 （ （ 25 r ,取 f=r （切削手册表 切削速度 v=s，取 v=s=48 m/轴转速 000*48/(8)=546 r/ n=600 r/实际切削速度 v=52 m/削工时： 工作台每分钟进给量 fm=00=480 mm/切削层长度 l=117具切入长度 2 03013=具切出长度 5取 l+l1+111+)/480=1 工序 140 精镗 28，并倒角 1*45 刀具：普通单刃镗 刀 B*H=8*8 精镗至 28削深度 （ （ 26 r ,取 f=r （切削手册表 切削速度 v=s，取 v=s=90 m/轴转速 000*90/(940 r/ n=1000 r/实际切削速度 v=96m/削工时： 工作台每分钟进给量 fm=000=300 mm/切削层长度 l=117具切入长度 2 03013=18 刀具切出长度 5取 l+l1+111+)/300=1 工序 150 铣键槽 1 加工条件 工件材料： 45， b =械工程材料表 5 6,24 38 加工要求： 一夹一顶装夹工件，粗，精铣花键 机床： . 切削用量 选取铣刀类型及其 参数：根据花键轴参数，选取高速钢尖齿槽铣刀，其直径D=40，铣刀厚度 L=18，齿数 Z=16 选取每齿进给量 据铣刀结构及其参数，加工性质和铣削宽度 1202=4表选取每齿进给量 z 确定刀具耐久度 T：按表 18。 2定铣刀耐久度 T=120择切削速度 V：根据表 取切削速度 V，按条件 D=40； L=10Z=16； T=120 z， 取 5m/根据不同的加工条件进行修正计算。 按表 件硬度为 255 302，取 后确定 V=5 确定铣床主轴转速 N N=100V/ D=1000 100=据 铣床说明书，选定 N =190r/后确定的切削速度为： V= 100 190/1000=定每分钟进给量 f=Z N =18 190=据 床说明书，确定 19 校验机床电动机功率：选取切削功率 按公式 以满足要求 计算纵向工作台的工作行程长度： L=l+2 长度 l=95 1 =400+21+3=4243) 切削工时 计算机动时间： N/24 10/118=1 工序 160 铣 花键 定铣 削深度：由于加工余量不大，故可一次走刀完成，择 ac=定每齿进给量： 算切削速度：根据表 3t=1000 由表 38.5,.3,.2,.1,.1,m=0.2 v=定机床主轴转速 n=1000v/d=1000 100=260r/据机床说明书选 n=255r
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