机械毕业设计（论文）-CA141汽车右转向节的加工工艺及铣端面钻中心孔夹具设计【全套图纸】

沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 I 摘摘 要要 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发 生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工 艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该 工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具 及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地 服务时间。 关键词：关键词：工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夹紧力 全套全套图纸图纸，加，加 153893706 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 II AbstractAbstract Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Keyword: The process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 1 前前 言言 机械制造工艺学的毕业设计是培养我们从学生到工程技术人员的过渡，是我们学完 了大学全部基础课、专业基础课及专业课之后所进行的。 毕业设计是理论与实践的结合，培养我们综合运用所学理论知识去分析和解决，工 程技术问题的能力，使学生建立正确设计思想和设计方法。通过毕业设计进一步巩固 深化计算机制图之基；即基本理论、基本概念、基本技能。 因此，毕业设计在我们四年的学习生活中占很重要的位置。所以我们要认真对待。 希望在设计中能锻炼自己的分析问题和解决问题的能力。 由于本人的设计能力有限，在设计中难免有不足之处，真诚希望各位老师给予批评 和指正，帮助本人更好的完善四年的大学学习！ 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 2 目目 录录 摘要I AbstracAbstract 前前 言言 2 绪论 3 1 1 零件的分析零件的分析 5 1.1 零件的功用5 1.2 零件的工艺分析5 2 2 零件的工艺规程设计零件的工艺规程设计 6 2.1 确定零件的生产类型 6 2.2 确定零件毛坯的制造形式 6 2.3 制定工艺路线 7 2.4 机械加工余量、工序尺寸毛坯尺寸的确定 11 2.5 确定切削用量及基本工时15 3 3 夹具的设计夹具的设计31 3.1 概述 31 3.2 方案设计 31 3.3 夹具设计 31 致谢致谢 35 参考文献参考文献 36 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 3 绪 论 近 20 年来，随着科学与技术的迅速发展，特别是计算机科学与技术的迅速发展和 广泛应用，国外在发展自动化方面也进入了一个新的时期，出现了许多新的工具和软 件。自动化开始向柔性化发展，进入中小批量生产领域。 在制定工艺过程中，为便于组织生产、安排计划和均衡机床的负荷，常将工艺划 分为若干个工序。划分工序时有两个不同的原则，即工序的集中和工序的分散。工序 集中的特点是：一是有利于采用自动化程度较高的高效率机床和工艺设备，生产效率 高；二是工序数少，设备数少，可相应减少操作工人数和生产面积；三是工件的装夹 次数少不但缩短辅助时间，而且由于一次装夹中可加工许多表面，有利于保证各表面 之间的相互位置精度。工序分散的特点是:一是所用机床和工艺设备简单，易于调整； 二是对操作工人的技术水平要求不高；三是工序数多，设备数多，操作工人多，占用 生产面积大。 对机床夹具的基本要求是：一是稳定地保证工件的加工精度；二是提高机械加工 的劳动生产率；三是结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件；三是应能降低工件 的制造成本。简而言之，设计夹具时必须使加工质量、生产率、劳动条件和经济性等 几方面达到辨证的统一。其中保证加工质量是最基本的要求。夹具设计的工作步骤为： 一是研究原始材料，明确设计任务；二是考虑和确定夹具的结构方案，绘制结构草图 （定位装置、夹紧装置等等） ；三是绘制夹具总图；四是确定并标注有关尺寸和夹具技 术要求；五是绘制夹具零件图。 此次设计的零件为 CA141 汽车左转向节工艺规程及工装设计。通过零件，分析了 它的毛坯。在毛坯制造时的方法与原则，以及所选用的工艺等。本次设计总共分为两 部分, 第一部分为工艺方面：主要包括零件的功用, 结构特点, 加工零件表面的设计 基准, 设计条件, 毛坯的选择, 各个工艺方案的比较与取舍, 确定机床与工艺装备, 填写工艺过程卡片。 第二部分主要为机床夹具设计：主要包括定位方案的确定, 定位 元件的选取, 夹紧方案的选取等等。 毕业设计是我们学完了大学的全部基础课程、专业基础课程以及专业课程并进行 了生产实习以后进行的一次培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 4 环节，也是学生完成工程师基本训练的重要环节。同时也是我们对能力的一次真正的 锻炼，它能激发我们的创新意识，增强我们的动手和动脑的能力，它使我们的思维开 阔，同时也让我们了解到如何把理论与实践相结合。其目的是培养学生综合运用所学 专业和基础理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题能力，树立正确的设计思想 和工作作风。 本次毕业设计是理论与实践的结合，目的在于检验学生大学四年的学习成果，培养 我们综合运用所学理论知识去分析和解决工程技术问题的能力，使学生建立正确设计 思想和设计方法，通过毕业设计进一步巩固、深化计算机制图之基，即基本理论、基 本概念、基本技能。 毕业设计的范围涉及大学四年所学的专业基础课及专业课、选修课内容，知识含量 大、跨度仅限于机械制造范围。设计题目由指导教师提供，其设计内容均由学生自行 编排，在巩固专业知识之余意在培养思考、解决问题的能力，同时提倡创新精神。 就个人而言，我通过这次毕业设计一方面能进一步培养我独立思考的能力，另一 方面能提高我与同学们互助协作的能力，为以后工作打下良好基础，为伟大祖国建设 贡献我的力量。由于本人能力有限，经验不足，设计过程中有不足之处，希望各位老 师给予指教。 我主要的是完成工艺的安排和夹具的设计，夹具是加工过程中最重要的一个组成 部分，很多工件由于形状和加工要求等等特殊的原因必须要使工件很好的定位后才能 进行加工，所以也就出现了夹具以及专用的夹具。 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 5 1 1 零件的分析零件的分析 1.11.1 零件的功能零件的功能 右转向节是 CA141 汽车前轮导向及承载部分的关键零件之一，它与支臂、 横拉杆及左转向节配套使用。由汽车方向盘通过其它传动连杆等直接传给转 向节，其轴部与前轮相联。叉架部的主销孔，通过一个销轴与汽车前横桥相 联。另外，叉架部的锥孔与转向杆相连，使汽车获得正常的灵活转向作用。 它所承受的作用力较复杂，即受到变载荷的弯曲变应力作用，又承受一 定的冲击载荷和微小的扭转力矩。转向节上主销孔的中心线与节轴中心线的 垂线有 915的偏角，其主要作用使节轴作用好，转拐使汽车与地面有 一偏角，使转拐灵活方便，安全可靠。 1.21.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 转向节是一个即复杂又典型的零件，它的特殊本质，孔与轴线在空间交 差分部，从零件图上看，工件 41+0.039 0 主销轴孔的轴线与锥孔的轴线、 节轴的轴线三条轴线分部在空间三个方向上，且主销孔 41+0.039 0 与节轴 轴线的垂线成 915的角度。而 41+0.039 0 的主销孔与 29 锥孔的 轴线在空间垂直交错。因此，在编制工艺规程时，要抓住这一特性，合理解 决这几个主要加工部位的轴线。在空间正确分布问题，从零件的加工部位可 以分为三个部分： 1）以主销孔 41+0.039 0 为中心的一组加工面，包括主销孔，67+0.2 0 的轴承石，85 平面，85 孔表面，227.5 两平面，及 4-M8 螺纹孔， 111.50 -0.046。 2）以节轴两顶尖孔为中心的一组加工表面，包括节轴各部尺寸，55 - 0.010 -0.029, 46, 39, 40 -0.009 -0.025 以及孔 6- 12.15+0.039 0 处的平面和孔 6-12.15 及 2-M16 螺纹孔。 3）以 39 锥孔为中心的加工表面，包括锥孔、键槽及两个端面，及两处 Rc1/8 注油孔。 以上各部分之间的要求有，轴承石端面与两主销孔轴线的端跳不大于 0.1。 两主孔的轴线与节轴轴线的垂线满足 915的要求。67 孔的工艺性 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 6 不好，机加时操作复杂，加工刀具精度要求高。同样 85 两处沉孔也有 相同的困难。加工 915的要求，工装需要复杂一些。 两主销孔轴线 2-41 有同轴度不大于 0.03 的要求。 锥度为 18 带键槽的锥孔两端面平面加工，对键槽加工，工艺较为复杂.2 2 2 2 零件工艺规程设计零件工艺规程设计 2.12.1 确定零件生产类型确定零件生产类型 1、计算生产纲领 N=Qn(1+%+%) 其中 N-零件的生产纲领 =1200001(1+4%+1%) Q-产品的年产量 =126000(件/台) n-产品中该零件的数 -备品的百分率 -废品的百分率 由毕业设计指导书查得备品率 %=3%5%；取 %=4% 废品率 %=1%。根据生产纲领确定该零件的生产类型为大量生产。 生产节拍： 节拍=计划期有效工作时间/计划期产量 一年按 350 天计算，每天一班制 8 个小时，则有效工作时间：2508=2000 小时 节拍= =1min T 拍=1 min 120000 602000 2.22.2 确定零件毛坯的制造形式确定零件毛坯的制造形式 影响毛坯选择的因素通常包括： 1零件材料的工艺性及零件对材料组织的要求。 2零件的结构形式和外廓尺寸。 3零件对毛坯精度、表面光洁度和表面层性能的要求。 4零件生产纲领的大小。 5现有生产能力和发展前途。 由于转向节在工作中始终承受载荷，轴径承受较大的变曲应力和冲击载 荷。40 和 55 轴径处应具有较高硬度和耐磨性。而芯部要求具有较好强 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 7 度和良好的韧性。所以选择合金结构钢的 40MnB 材料。为达到给定的 HB240270 对锻造毛坯进行调质处理。由于形状复杂且为大量生产，为提高 毛坯制造效率和制造精度，采用金属模锻造（级精度）内孔不锻出。 2.32.3 工艺路线的制定工艺路线的制定 1 制定工艺路线的依据 应使零年上的各尺寸精度、位置精度、表面粗糙度和各项技术要求均能得 到保证。由于本零件生产纲领确定为大量生产，因此，可以考虑采用机床 配以专用夹具。在必要情况下设计专用机床，以便使工序集中这样即可以 提高生产率，又可提高加工精度，且可使生产成本降低，以获得最好的经 济效果。 2 确定加工顺序的原则 先粗加工，后精加工；先主要表机，后次要表面；先基准面，后其它面； 先加工平面，后加工孔。 3 定位基准的选择 1） 粗基准选择的原则 选择的粗基准应能合理的分配各加工表面的加工余量 选择的粗基准应能合理保证工件加工表面对非加工表面有一定的位置精 度要求。 选择做粗基准的表面应尽可能平整、光滑，不能有飞边和浇口、冒口或 其它缺陷。 粗基准一般只能使用一次，尽量避免重复使用。 2）精基准选择的原则 尽可能用工序基准作为定位基准基准重合的原则 所选的精基准应该能用它定位来加工尽可能多的表面基准统一原则 有的精加工或光整加工工序要求加工余量小，而均匀，在加工时应选择 该加工表面本身作精基准自为基准原则。 有时还要遵循互为基准，反复加工的原则。 便于工件的装与加工，并使夹具的结构简单。选择基准必须从零件整个 工艺过程的全局出发，具体情况具体分析。 2.42.4 两种加工方案两种加工方案 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 8 方案一：先加工轴部；以其为定位基准加工其它所有表面。 方案二：先加工主销孔，然后以其为定位基准加工其它所有表面。 以上两种方案，第二种工装设计较为复杂，但是从理论上看，适合于设 计尺寸要求，能保证设计基准与定位基准相重合。而第一种方案，工序设计 即简单，设计尺寸也能保证。 5 零件表面加工方法的选择 1） 40-0.009 -0.025、55-0.010 -0.029 外加表面及 95 端面的加工根据 互换性与技术测量中表 1-8 标准公差数值确定：40 -0.009 -0.025、 、公差等级为 IT7，表面粗糙度 Ra0.8m.由 机械制造工艺设计简明手册表表 1.4-6 查得：选择的加工方 法：粗车半精车磨削。 以下所用资料与上述相同。 55-0.010 -0.029 公差等级 IT7 级表面粗糙度 Ra0.8m。 可选加工方法：粗车半精车磨削。 95 端面表面粗糙度 Ra0.8m。选择的加工方法： 粗车半精车磨削。 2）6-12.15+0.039 0 孔及 2-M161.5-6h 螺纹孔。12.15+0.039 0 公差 等级为 IT13 级粗糙度 Ra6.3m。选择加工方法：钻孔。 M161.5-6h 选择钻扩攻丝的加工方法。 3） 41+0.039 0 主销孔、67+0.2 0 轴承套 41+0.039 0 主销孔公差等级 IT8 级，表面粗糙度 Ra6.3m 可选 钻扩铰的加工方法。 67+0.2 0 公差等级 IT12，表面粗糙度 Ra3.2m，采用锪孔的加工 方法。 4）227.5 处两端面，尺寸 148 处两端面 85 两耳内侧端面。R42 下耳内 侧端面。两耳 R27 两端面 227.5 两端面表面粗糙度 Ra12.5 m，采用粗铣尺寸 148 两侧端面，表面粗糙度 Ra50m，采用粗铣上耳 85 端面粗糙度 Ra50um 采用锪孔。R42 端面表面粗糙度 Ra50 m 采用粗铣。R27 端面表面粗糙 Ra12.5um 采用粗铣 5） 29 锥度 18 锥孔 8+0.075 +0.0204.1+0.48 0 键槽 4-M8 螺纹 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 9 孔及 Rc1/8 注油孔。 29 锥孔表面粗糙度 Ra1.6um，选择加工方法钻扩铰。 8+0.075 +0.0204.1+0.48 0 键槽两侧面表粗糙度 Ra1.6um，选择加 工方法：扩孔。 4-M8 螺纹孔，采用加工方法，钻攻螺纹 Rc1/8 注油孔，采用加工方 法：钻攻螺纹。 6 制定工艺路线 1） 工艺路线方案一 工序 备料 工序 模锻毛坯 工序 毛坯正火 工序 铣节轴端面、钻中心孔 工序 粗车节轴各部及 95 端面（外径留 0.5 余量） 工序 调质处理 HB240-27 工序 修研中心孔 工序 半精车节轴部 30、40、55 外圆面及 95 端 面 工序 磨削 40、55 达要求并带 95 端面 工序 铣主销孔两端面到 227.5 工序 钻、扩、铰 41 主销孔锪孔 85、67 轴承主端 及钻、攻 4-M8 螺纹孔 工序 铣 85 上耳部端面及下耳内侧 R42 端面 工序 XIII 铣上、下耳部 R27 端面 工序 XIV 钻、铰锥孔 29 锥度 1/8 钻 2-Rc1/8 注油孔并攻丝 工序 XV 拉锥孔键槽 8+0.075 +0.0204.1+0.48 0 达要求 工序 XVI 拉锥孔、键槽 8+0.075 +0.0204.1+0.48 0 工序 XVII 钻 6-12.15+0.039 0 孔及 2-M16 底孔 工序 XVIII 扩孔 2-M16 攻丝达 2-M161.5-6H 工序 XIX 车螺纹 M301.5-6H 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 10 工序 XX 终结检验 2） 工艺路线方案二 工序 备料 工序 模锻毛坯 工序 毛坯正火 工序 铣节轴端面钻中心孔 工序 铣主销孔两端面至 227.5 工序 钻、扩 2-41 主销孔锪孔 85、 67 轴承主端面 工序 铣 85 上耳部端面及下耳内侧 R42 端面 工序 拉主销孔 2- 41+0.039 0 达要求 工序 粗车节轴各部及 95 端面 工序 调质处理 工序 半精车节轴部 30、40、55 外圆面及 95 端面 工序 磨削 40、55 达尺寸要求，并铣 95 端面 工序 XIII 铣 148 尺寸两侧平面 工序 XIV 钻 6-12.15+0.039 0 孔达要求 工序 XV 钻、扩 2-16 孔并攻丝 2-M161.5-6H 工序 XVI 铣上、下耳部尺寸 27 端面 工序 XVII 钻、扩、铰锥孔 24 锥度 1/8 工序 XVIII 钻、铰 2-Rc1/8 注油孔并攻丝 工序 XIX 拉锥孔键槽 8+0.073 +0.020401+0.48 0 达要求 工序 XX 车螺纹 M301.5-6h 工序 XXI 终结检验 3）两种工艺方案的分析与比较 第一套方案工序集中，而第二套方案工序分散。 第一套方案有以下优点： 有利于采用高生产率的专用设备，和工艺装备，可大大提高劳动生 产率。 减少了工序数目，缩短了工艺路线，从而简化了生产计划和生产组 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 11 织工作。 减少了设备的数目，从而减少了生产面积。 减少了工件的安装次数，不仅缩短了辅助时间，而且由于次安装加 工多个表面，易于保证这些表面的相对位置精，这样以来会影响到零 件的加工精度。 综上所述，在制定工艺路线时，根据生产规模，零件的结构特点 和技术要求等，进行全面分析，决定采用第一套方案加工零件。 四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 机械加工余量对于工艺过程有一定的影响。余量不能保证零件的加工质 量。余量过大不但增加机械加工的劳动量而且增加了材料、刀具、能源的 消耗，从而增加了成本，所以必须合理地安排加工余量。 以上所述，工件材料 40MnB，采用金属模锻造（II 级精度）不锻出内孔。 1) 锻件公差与加工余量的主要因素 1）锻件重量：估计锻件重量为 18kg 2) 锻件形状复杂系数 S：S= 外廓全零件 锻件 m m m 外廓包容件=m 外节轴部+m 外叉架部 m 外节轴部=（）22027.8510-6 2 6 =4.634(kg) m 外叉架部=203(280-20285)2357.8510-6 =61.041(kg) m 外廓包容体=4.634+61.041 =65.675(kg) s=0。274 外廓包容体 锻件 m m 675.65 18 根据机械制造工艺设计简明手册简称工艺简明确定锻件形状复杂 系数为 SZ较复杂级。 3) 分模线的形状 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 12 4）锻件的材质系数：40MnB 合金结构钢含 C 量 3.7%4.4 %0.65% 材质系数 M1 级 5、机械加工余量 由工艺简明查得直径方向单边余量 2.53.2mm 水平方向单边余量 2.53.5mm 2、确定毛坏尺寸及公差 上述加工余量适用于机械加工表面粗糙度 Ra1.6m 当加工表面粗糙 Ra1.6m，其余量适当增大。 分析：零件中 40-0.010 -0.027、55-0.012 -0.035、95 端面表面 粗糙度 Ra0.8m，因此，这些表面的毛坯尺寸 P 需将零件的尺寸加上查 得余量值。 这些表面需磨削达到 Ra0.8m 应增加磨削加工余量 4 0-0.010 -0.027、55-0.012 -0.035、95 磨削余量为 0.3mm 依据锻件重量、形状复杂系数，分模线形状及锻件精度等级，查相 关表格则推算毛坯尺寸见下表： 零件尺寸单面加工余量锻件尺寸 30 540 55 361 4 3 7 8 3 11 227.5375 235 274 6280 确定锻件尺寸公差见下表： 锻件尺寸偏差依据 280 +3.0 -1.5表 2.2-13 235 +3.0 -1.5表 2.2-13 147+2.7 -1.3 表 2.2-13 61+2.1 -1.1 表 2.2-13 55 +2.1 -1.1 表 2.2-13 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 13 40 +2.1 -1.1表 2.2-13 11 +1.3 -0.7表 2.2-16 7 +1.3 -0.7表 2.2-16 203 +0.5 -0.5表 1-25 95 0.3表 1-25 3、确定锻造圆角半径 由工艺简明表 2.2-22 =0.90 可由表中公式计算 r B H 61 55 外圆角半径 r=0.05H+0.5 =0.0555+0.5 =3.25 4、确定分模线位置 本锻件形状复杂为便于起模时及时发现上下模在模锻过程中的错位出耳部、 下模锻出节轴部 5、确定拔模角 为简化起邮，以节轴部 55 处毛坯尺寸为准计算 =11.5 且1 B L 61 61 B H 拔模角 =5 6、计算机械加工余量（55-0.012 -0.035） 由机械制造工艺手册简称工艺设计第 9 页在顶尖上加工处表面 公式计算： =2 2 定局 其中 局毛坯局部弯曲 定毛坯定位误差，定=0.25172 式中：T用做定心的毛坯定位表面直径公差（mm） 第 9 页公式：T= 2 加毛TT 式中 T毛毛坯尺寸公差 T加同一表面加工后的尺寸公差 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 14 T= 2 加毛TT 2 023 . 0 46 . 0 =0.024mm 表 1-2 中，中心孔安装时 局=2弯L弯 L弯=0.5L =0.5365 =182.5mm L毛坯全长 局=2弯L弯=23m/mm182.5mm =1095m 定=0.250.242=0.257 =0.257mm1242 . 0 2 = 22 定局 22 257 . 0 095 . 1 =1.125 剩=k准毛 其中：毛毛坯弯曲 k准准确系数 见表 1-22 粗磨0.041.125=0.045 半精车0.051.125=0.056 粗车0.061.125=0.068 第 2 页（1-6）最小余量 2ZMIN=2(Ra+Da+a+b) 对外圆加工 2Zj=2Zmax=2Zbmin+Ta-Tb 其中：Ra上工序表面粗糙度数值 Da上工序表面缺陷层深度 a上工序表面形状和位置误差 b本工序工件装夹误差（b=0） Ta上工序尺寸公差 Tb本工序尺寸公差 粗磨：2ZMIN=2(0.010+0.020+0.045)=0.15 2Zj=0.15+0.046-0.023=0.173 半精车：2ZMIN=2(0.030+0.030+0.056)=0.232 2Zj=0.232+0.074-0.046=0.26 粗车：2ZMIN=2（0.050+0.050+0.068）=0.336 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 15 2Zj=0.336+0.19-0.074=0.452 毛坯: 2ZMIN=2(0.5+0.5+1.423)=4.845 2Zj=4.845+0.46-0.19=5.115 由此得出加工余量见下表： 2.52.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工件材料：40MnB 合金钢正火，b=980MPa,模锻 机床：铣端面钻中心孔机床 XZ21.4 夹具：专用夹具 量具：卡规 刀具：1).YT15 75端面铣刀 D=100mm Z=5 2).直型带护锥 60复合中心钻 d=4mm 1、确定铣端面时的切削用量 ap=6mm ae=42mm f=1.02mm/r 2、计算铣削时切削速度 Vc 由切削用量简明手册简称切削用量表查得： Vc=Kv pv uv e yv z Xv p m vv ZafaT qdC 0 T=180min(切削用量表 3.15)Cv=186 qv=0.2 Xv=0.1 yv=0.4 uv=0.2 pv=0 m=0.2 fz= z f 5 02 . 1 Vc=0.688 02 . 04 . 01 . 02 . 0 542204 . 0 6180 2 . 0100186 =135.03m/min 其中：Kv=KsvKtvKkrv 见切削用量表 1.28 =0.81.00.86 Kv=0.688 nc=429.8r/min d v 1000 1000 03.1351000 按机床选取 nc1=162r/min Vc1=50.89m/min 1000 dn 1000 1621000 由切削用量表 3.28 公式计算 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 16 Fc=KFc wF qF uF e yF z XF PF nd zafac 0 其中：cF=7900 Xf=1.0 yF=0.75 uF=1.1 qF=1.3 wF=0.2 KFc 见表 1-28 KFc=KMFcKTFckkrFc =1.321.040.92 Fc=1。263 2 . 03 . 1 1 . 175 . 0 0 . 1 162100 542204 . 0 67900 Pc=4.27Kw 100060 ccV F 100060 89.50 5 . 5035 以上为了校验机床功率 本机床主电机功率为 14Kw 满足要求 3、计算切削时间 由工艺简明表 6.2-7 查得 TJ= MZ f lll 21 其中：l1=0.5(d-)+ 22 aed tgkr ap =0.5(100-) 22 42100 75 6 tg L2=13 l=42 fmz=fzzn =0.2045162 Tj=0.32min 24.165 343 . 7 42 4、确定中心孔切削用量 F=0.05min/r n=1090r/min 见工艺设计 5、计算钻削机动时间 TJ= fn lll 21 其中:l1=ctgk+(1-2)=1+2=4 2 D 2 4 钻中心孔时 l2=0 TJ=0.257min 说明 Vc=13.70m/min 1000 dn 1000 10904 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 17 按工艺设计表 3-37 V=15m/min 是适合的，另外钻 中心孔所消耗的功率不大，可免于校验机床功率。 工序 V：粗车节轴各部及 95 端面 机床：卧式车床 C630 夹具：顶尖 量具：卡规 刀具：高速钢成形车刀（W18G4V） 1、 确定切削用量 ap=2mm f=0.040.08 取 f=0.05m/r 2、 计算切削速度 Vc=kv yv Xv p m v faT C 其中：T=120min (见表 1.9) Cv=20.3 m=0.3 Xv无 yv=0.5 (见表 1.27) Vc=18.35m/min 5 . 003 . 0 05 . 0 2120 3 . 20 在计算主轴转速时需注意，节轴各处直径不同，为便于 选统一转速应计算平均直 d =49.5mm d 4 61514640 n=118r/min D v 1000 5 . 49 35.181000 按机庆选取 nc=478r/min Vc=91.6m/min 1000 maxn d 1000 47861 3、校验机床功率 Fc=CFCaPXFcfyFcVCnFckFc 见切削用量表 1.29 CFc=1855 XFc=1.0 yFc=0.75 nFc=0 kFc=90% Fc=185521.00.050.759.1600.9 =353.1N Fc=353.1N Pc=0.54kw 4 106 ccV F 4 106 6 . 91 1 . 353 4、计算切削时间 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 18 Tj=i 其中：L=+L1 tn L 2 minmax dd L1=+(23)见工艺简明 tgkr ap i=1 L1=+2=4mm 45 2 tg L=+4=14.5mm 2 4061 Tj=1=0.607min 47805 . 0 5 . 14 5、车 95 端面时切削用量 刀具：YT15kr=90车刀 ap=2 f=0.15mm/r vc=91.6m/min(nc=478r/min) 6、校验机床功率 Fc=185521.00.150.7591.600.9 =804.8N Pc=1.23kw 4 106 6 . 91 8 . 804 7、计算机动时间 Tj=I 其中：L=+L1+L2+L3 fn L 2 1 dd L1=+(23)= +2 tgkr ap 45 2 tg =4mm L2=35 取 L2=4mm L3=0 L=+4+4+0=27mm 2 5795 Tj=0.376min 47815 . 0 27 8、30 处车削 在成形车削后，30 处仅需二次车 刀具：硬质合金 YT15 kr=90 r0=200=12 r=0.5mm aS=-5 刀杆 2030 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 19 ap=4.6mm f=0.5mm/r(切削用量表 1.4 vc=Kv (表 1.27) yv Xv p m v faT C 其中：T=60min(表 1.9) m=0.2 Xv=0.15Cv=242 yv=0.35 Kv=KmvKkrvKr0v=0.770.810.94 vc=0.586=63.4m/min 35 . 0 15 . 0 2 . 0 5 . 06 . 460 242 n=497r/min d VC 1000 6 . 40 4 . 631000 按机床选 nC=478r/min vc= 1000 476 6 . 40 FC=CFcapXFcfyFcvcnFcKFc 其中：CFc=2795 xFc=1.0 yFc=0.75 nFc=-0.15 KFc=KmfcKKrFcKr0Fc =0.750.890.9 Pc=2.52kw 4 106 CC VF 4 106 97.602476 卧式车床 C630 主电机功率为 10kw 满足要求 计算机动时间： Tj=i=1 fn LLLL 321 4785 . 0 04327 9、空刀槽 27、39 的加工及倒角加工 Tj=0.195min 47815 . 0 14 说明加工空刀槽采用刀具 YT15 切断刀，倒角加工所用 时间可忽略不计 10、本工序所用机动时间 =0.607+0.376+0.142+0.195=1.32min j T 工序 VIII：半精车节轴部 30、40、55 处外圆及 95 端面 工件材料：40MnB 合金钢调质 HB240-270b=980Mpa 机 床：专用液压仿形车床 夹 具：顶尖 量 具：卡规 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 20 刀 具：YT15 Kr=90车刀 1、切削用量确定 ap=0.7mm (30、40、55 外圆)f=0.3mm/r 按机床选取 nc=710r/min Tj=0.55min 7103 . 0 57 5 . 3326 ap=0.7 f=0.3 nc=710(95 端面) Tj=0.126min fn 43 2 6 . 5595 7103 . 0 7 . 26 2、计算机动时间 =0.55+0.126=0.676min j T 工序 IX:磨削 40、55 达要求并带 95 端面 机 床：M115W 夹 具：顶尖 量 具：卡规 刀 具：GZ60ZR2AP30040121 砂轮 工艺设计表 4-10 1、磨削时切削用量 ap=0.15mm(分二次磨削) n砂轮=2200r/min v砂轮=2073.3m/min 1000 dn 1000 2200300 根据机床选取主轴转速 n=450r/min vc=57.4m/min 1000 dn 1000 450 6 . 40 2、计算机动时间 Tj=i 见工艺设计表 5-13 rda b fnf kZL 其中：L磨轮行程长度 Zb单面加工余量 K局部修磨系数 n工件转速 fa轴向进给量 frd单行程磨削深度 fa=0.0092 frd=0.6B=0.640=24mm Tj1=2=0.284min(40 处) 240092 . 0 450 4 . 13 . 0 5 . 33 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 21 Tj2=2=0.49min(55 处) 240092 . 0 450 4 . 13 . 058 Tj2=2=0.17min(95 端面) 240092 . 0 450 4 . 13 . 020 =0.28+0.49+0.17=0.944min j T 工序 X：铣主销孔两端面至 227.5 机 床：专用机床 夹 具：专用气动夹具 量 具：卡规 刀 具：YT15 75端面铣刀 D=100mm Z=5 1、确定切削用量 ap=3.75mm fz=0.07mm/z v=90m/min n=286.5 d V 1000 100 100090 按机床选择 nc=355r/min vc=115.3m/min 1000 dn 1000 355100 Tj= Mz f LLL 21 其中：L=78mm L1=0.5(d-)+(12) 2 2 e ad tgkr ap =0.5(100-+2 22 78100 75 75 . 3 tg L2=13mm 取 L2=3mm fMz=fzzn=0.075355 Tj=0.83min 2 . 124 375.2178 工序 XI：钻、扩、铰 41 主销孔锪孔 85、67 轴承主端面及钻、攻 4-M8 螺纹孔 机 床：专用组合机床 夹 具：专用全动夹具 量 具：塞规 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 22 一、钻主销孔至 39 刀具：标准圆柱锥柄麻花钻 d=39mm 见金属机械加工工艺人员手册简称工艺人员 1、ap=19.5mm f=0.4mm/r 2 d 2 39 按机床选取 nc=250r/min vc= vc=30.63m/ 1000 dn 1000 35039 2、Tj=见工艺简明表 6.2-5 fn lll 21 l1=ctgkr+（1-2）=19.5+1.5=21mm 2 d Tj=0.93min 2504 . 0 22170 3、校验机床功率 Mc=CMd0ZMfyMKM =0.305392.00.40.81.0 Pc=5.835kw Pc=5.835kw 0 30d VM cc 3930 63.30 9 . 222 满足机床主电机容量 二、扩主销孔至 40.5 刀具：40.5 锥柄扩孔钻 量具：塞规 1、切削用量 ap=0.75mm f=（2.22.4）f钻 取 f=0.8mm/r vc=