毕业设计---柴油机万向节滑动叉机械加工工艺及其装备设计.doc

毕业设计说明书 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 学学 院：院： 物 流 学 院 专专 业：业： 2007 级交通运输 设计题目：设计题目： 柴油机万向节滑动叉机械加工工艺 及其装备设计 指导教师：指导教师： 柴油机万向节滑动叉机械加工工艺及其装备设计柴油机万向节滑动叉机械加工工艺及其装备设计 摘要：摘要：万向节滑动叉是汽车后桥上的一个重要的零件，它具有传递扭矩、 调整传动轴的作用，从而使汽车在前进中获得动力，并使零件之间达到更好 的配合。 本毕业设计从零件的分析，工艺规格设计，及加工过程中部分夹具的设 计三个方面，阐述了万向节滑动叉的设计与制造的全过程，尤其在工艺规程 设计中，我们运用了大量的科学的加工理论及计算公式，确定了毛坯的制造 形式，选择了基面，制定了工艺路线确定了机械加工余量、工序尺寸和毛坯 尺寸，最后确定了切削用量及基本工时。 关键词：关键词： 万向节滑动叉 工艺路线 加工余量 工序尺寸 切削 diesel engine gimbal sliding fork machining technology and equipment design abstrct:gimbal sliding fork car driving axle to an important parts，it has a transmission torque, adjust the function, thereby transmission car in advancing, and gained momentum to achieve better coordination among components. the graduation design from the analysis of the components, craft specification design, and processing of fixture design, this paper expounds the three aspects of universal design and manufacture of the sliding fork the process.especially in the process planning design, we use a lot of scientific processing theory and calculation formula of blank, determine the yankees made form, chose face, made the process route identified mechanical machining allowance, procedure sizes and blank dimensions, finally determined the cutting dosages and basic work hours. key words: gimbal sliding fork process routes machining allowance the procedure sizes cutting 目 录 引引 言言.1 第 1 章 零件的分析1 1.1 零件的作用1 1. 2 零件的工艺分析13 第 2 章 工艺规程设计.6 2.1 确定毛坯的制造形式.62.26 2.2 基面的选择6 2.3 制定工艺路线6 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的选择6 2.5 确定切削用量及基本工时.7 第 3 章 夹具设计11 3.1 问题的提出.11 3.2 夹具设计.14 3.2.1 定位基准的选择.15 3.2.2 切削力及夹紧力计算.15 3.2.3 定位误差分析.15 3.2.4 功能实现和工作原理.15 总结.55 致谢.56 参考文献.56 引引 言言 汽车制造工艺学课程设计是在我们学完了全部基础课、技术基础课以及 大本分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对苏俄学各课程的 一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实践的训练。 我设计的是柴油机万向节滑动叉机械加工工艺及其其装备设计。 本毕 业设计从零件的分析，工艺规格设计，及加工过程中部分夹具的设计三个方 面，阐述了万向节滑动叉的设计与制造的全过程，尤其在工艺规程设计中， 我们运用了大量的科学的加工理论及计算公式，确定了毛坯的制造形式，选 择了基面，制定了工艺路线确定了机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸，最 后确定了切削用量及基本工时。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作 进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。 第一章第一章 零件的分析零件的分析 1.11.1 零件的作用零件的作用 题目所给定的零件是解放牌汽车地盘传动轴上的万向节滑动叉， 它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩，是汽车获得前进的 动力；而是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，有本零件可以 调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个 39+0.027-0.010mm 的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，其万向联 轴节的作用。零件65mm 外圆内为50mm 花键孔与传动轴端部的花 键轴相配合，用于传递动力作用。 1.21.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 万向节滑动叉共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现 分述如下： 1.2.1 以39mm 孔位中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个39+0.027-0.010mm 的孔及其倒角，尺寸为 1180-0.07mm 的与两个孔39+0.027-0.010mm 相垂直的平面，还有在平面 上的四个 m8 螺孔。其中，主要加工表面为39+0.027-0.010mm 的两个孔。 1.2.2 以50mm 花键孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：500+0.039mm 十六齿方齿花键孔，55mm 阶梯孔，以及65mm 的外圆表面和 m60*1mm 的外螺纹表面。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 1) 500+0.039mm 花键孔与39+0.027-0.010mm 二孔中心联线的垂直度公 差为 100:0.2； 2) 39mm 二孔外端面对39mm 孔垂直度公差为 0.1mm； 3) 500+0.039mm 花键槽宽中心线与39mm 中心线偏差角度为 20。 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组 表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的 位置精度要求。 第第 2 2 章章工艺规程设计工艺规程设计 2.12.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件材料为 45 钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反向 行驶，零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此 应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。 由于零件年产量为 4000 件，已达大片生产的水平，而且零件的轮廓 尺寸不大，故可采用模锻成型。这从提高生产率、保证加工精度上 考虑，也是应该的。 2.22.2 基面的选择基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择是准确 与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工 工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生 产无法正常进行。 2.2.12.2.1 粗基面的选择。粗基面的选择。对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基 准是完全合理的。但对于零件来说，如果以65mm 外圆（或62mm 外圆）表面作基准（四点定位） ，则可能造成这一组内外圆柱表面与 零件的叉部外形不对称。按照有关组基准的选择原则（即当零件有 不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准；若零件有若干个不 加工表面时，则应以与加工表面要求相对外置精度较高的不加工表 面作为粗基准） ，先选取叉部两个39+0.027-0.010mm 孔的不加工外轮廓 表面作为组基准，利用一组共两个短 v 型块支承这两个39+0.027- 0.010mm 的外轮廓作主要定位面，以消除 x、y 平面和旋转四个自由度， 再用一对自动定心的窄口卡爪，夹持在65mm 外圆柱面上，用以消 除 z 轴方向平行和旋转两个自由度，达到完全定位。 2.2.22.2.2 精基准的选择。精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准 与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。 2.32.3 制定工艺路线制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度 及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大 批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以转用工夹具，并尽 量使供序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以 便使生产成本尽量下降。 2.3.12.3.1 工艺路线方案一工艺路线方案一 工序 1：车外圆 62mm，60mm，车螺纹 m60x1mm； 工序 2：两次钻孔并扩钻花键底孔 43mm，淴沉头孔 55mm； 工序 3：倒角 5x30； 工序 4：钻 rc1/8 底孔； 工序 5：拉花键孔； 工序 6：粗铣 39mm 二孔端面； 工序 7：精铣 39mm 二孔端面； 工序 8：钻、扩、粗铰、精铰两个 39mm 孔至图样尺寸并淴倒角 2x45 工序 9：钻 m8mm 底孔 6.7mm，倒角 120； 工序 10：攻螺纹 m8mm，rc1/8； 工序 11：冲箭头； 工序 12：检查。 2.3.22.3.2 工艺路线方案二工艺路线方案二 工序 1：粗铣 39mm 二孔端面； 工序 2：精铣 39mm 二孔端面； 工序 3：钻 39mm 二孔（不到尺寸） ； 工序 4：镗 39mm 二孔（不到尺寸） ； 工序 5：精镗 39mm 二孔，倒角 2x450； 工序 6：车外圆 62mm，60mm，车螺纹 m60x1mm； 工序 7：钻、镗孔 43mm，并淴沉头孔 55mm； 工序 8：倒角 5x30； 工序 9：钻 rc1/8 底孔； 工序 10：拉花键孔。 工序 11：钻 m8mm 螺纹的底孔 6.7mm 孔，倒角 120； 工序 12：攻螺纹 m8mm，rc1/8； 工序 13：冲箭头； 工序 14：检查。 2.3.32.3.3 工艺方案的比较与分析工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工以花键孔为中 心的一组表面，然后以此为基面加工 39mm 二孔，而方案二则与此 相反，先是加工 39mm 孔，然后再以此二孔为基准加工花键孔及其 外表面。两相比较可以看出，先加工花键孔后再以花键孔定位加工 39 二孔，这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹等都比较方便。 但方案一中的工序八虽然代替了方案二中的工序 3、4、5 减少了装 夹次数，但在一道工序中要完成这么多工作，除了选用专门设计的 组合机床(但在成批生产时，在能保证加工精度的情况下，应尽量不 选用专用组合机床)外，只能选用转塔车床，利用转塔头进行加工。 而转塔车床目前大多适用于粗加工，用来在此处加工 39mm 二孔是 不合适的，因此决定将方案二中的工序 3、4、5 移入方案一，改为 两道工序加工。具体工艺过程如下： 工序 1：车外圆 62mm，60mm，车螺纹 m60x1mm。粗基准的选择 如前所述； 工序 2：两次钻孔并扩钻花键底孔 43mm，淴沉头孔 55mm，以 62mm 外圆为定位基准； 工序 3：倒角 5x30； 工序 4：钻 rc1/8 锥螺纹底孔； 工序 5：拉花键孔； 工序 6：粗铣 39mm 二孔端面，以花键孔及其端面为基准； 工序 7：精铣 39mm 二孔端面； 工序 8：钻孔两次并扩孔 39mm； 工序 9：精镗并细镗 39mm 二孔，倒角 2x45。工序 7、8、9 的定 位基准均与工序 6 相同； 工序 10：钻 m8mm 螺纹底孔 6.7mm，倒角 120； 工序 11：攻螺纹 m8mm，rc1/8； 工序 12：冲箭头； 工序 13：检查； 以上加工方案大致看来还是合理的.但通过仔细考虑零件的技术 要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，主要表现 在 39mm 两个孔及其端面加工要求上。图样规定 39mm 二孔中心 线应与 55mm 花键孔垂直，垂直度公差为 100：0.2;39mm 二孔与 其外端面应垂直，垂直度公差为 0.1mm。由此可以看出；因为 39mm 二孔的中心线要求与花键孔中心线相垂直，因此，加工及测 量 39mm 孔时应以花键孔为基准。这样做，能保证设计基准与工艺 基 准相重合。在上述工艺路线制订中也是这样做了的。同理， 39mm 二孔与其外端面的垂直度(0.1mm)的技术要求在加工与测量 时也应遵循上述原则。但在已制订的工艺路线中却没有这样做： 39mm 孔加工时，以 55mm 花键孔定位(这是正确的)；而孔的外 端面加工时，也是以 55mm 花键孔定位。这样做，从装夹上看似乎 比较方便，但却违反了基准重合的原则，造成了不必要的基准不重 合误差。具体来说，当 39mm 二孔的外端面以花键孔为基准加工时， 如果两个端面与花键孔中心线已保证绝对平行的话(这是很难的)， 那么由于 39mm 二孔中心线与花键孔仍有 100：0.2 的垂直度公差， 则 39mm 孔与其外端面的垂直度误差就会很大，甚至会造成超差而报 废。这就是由于基被不重合而造成的恶果。为了解决这个问题，原 有的加工路线可仍大致保持不变，只是在 39mm 二孔加工完了以后， 再增加一道工序以 39mm 孔为基准，磨 39mm 二孔外端面。这样 做，可以修正由于基准不重合造成的加工误差，同时也照顾了原有 的加工路线中装夹较方便的特点。因此，最后的加工路线确定如下： 工序 1：车端面及外圆 62mm，60mm，车螺纹 m60x1mm。以 两个叉耳外轮廓及 65mm 外圆为粗基准，选用 c6201 卧式车床并 加专用夹具； 工序 2：钻、扩花键底孔 43mm，淴沉头孔 55mm，以 62mm 外圆为定位基准，选用 c365l 转塔车床； 工序 3：内花键孔 5x30倒角。选用 c620-1 车床加专用夹具； 工序 4：钻锥螺纹 rc1/8 底孔。选用 z525 立式钻床及专用钻模。 这里安排钻 rcl8 底孔主要是为了下道工序拉花键孔时为消除回转 自由度面设置的一个定位基准。本工序以花键内底孔定位，并利用 叉部外轮廓消除回转自由度； 工序 5：拉花键孔。利用花键内底孔。55mm 端面及 rcl8 锥 螺纹底孔定位，选用 l6120 卧式拉床加工； 工序 6：粗铣 39mm 二孔端面，以花键孔及其端面为基准。选 用 x63 卧式铣床加工； 工序 7：钻、扩 39mm 二孔及倒角。以花键孔及端面定位，选 用 z535 立式钻床加工； 工序 8：精镗并细镗 39mm 二孔。 选用 t740 型卧式金刚镗床 及专用夹具加工，以花键内孔及其端面定位； 工序 9：磨 39mm 二孔端面，保证尺寸，以 39mm 孔及花键 孔定位，选用 m7l30 平面磨床及专用夹具加工； 工序 10：钻叉部四个 m8mm 螺纹底孔并倒角。选用 z525 立式钻 床及专用夹具加工，以花键孔及 39mm 孔定位； 工序 11：攻螺纹 4-m8mm，rc1/8； 工序 12：冲箭头； 工序 13：检查。 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片” 2.42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “万向节滑动叉”零件材料为 45 钢，硬度为 207241hbs，毛坯 重量约为 6kg，生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。 根据零件材料、硬度、毛坯重量及生产类型、锻造方法等原始 资料和加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸。 2.4.12.4.1 外圆表面外圆表面(62mm(62mm 及及 m60x1mm)m60x1mm) 考虑其加工长度为 90mm，与其联结的非加工外圆表面直径为 65mm，为简化模锻毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为 65mm。62mm 表面为自由尺寸公差，表面粗糙度值要求为 rz200m，只要求相加工，此时直径余量 2z3mm 已能满足加工要 求。 2.4.22.4.2 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差(m60x1mm(m60x1mm 端面端面) ) 查机械制造工艺设计简明手册(以下简称工艺手册)表 2.2l4，其中锻件重量为 6kg，锻件复杂形状系数为 s1，锻件材质 系数取 m1，锻件轮廓尺寸(长度方向)180315mm。长度方向的余 量查工艺手册表 2.22.5，其余量值规定为 2.02.5mm，现取 2.0mm。 2.4.32.4.3 两内孔两内孔39+0.027-0.01039+0.027-0.010（叉部（叉部） 毛坯为实心，不冲出孔。 两 内孔精度要求界于 it7 一 it8 之间，参照工艺手册表 2.3- 9 及表 2.312 确定工序尺寸及余量为： 钻孔：25mm 钻孔：37mm 2z12mm 扩钻：38.7mm 2z1.7mm 精镗；38.9mm 2z0.2mm 细镗：39mm 2z0.1mm 2.4.42.4.4 花键孔（花键孔（16-5016-50+0.039 +0.0390 0mm mm x x 4040+0.16 +0.160 0mm mm x x 5 5+0.048 +0.0480 0mm mm） 要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。内径尺寸为 40+0.160 。参照工艺手册表 2.39 确定孔的加工余量分配： 钻孔 25mm 钻孔 41mm 扩钻 42mm 拉花键孔(16-5050+0.039 +0.0390 0mm mm *4040+0.16 +0.160 0mm mm *5 5+0.048 +0.0480 0mm mm) ，花键孔要 求外径定心，拉削时的加工余量参照工艺手册表 2.319 取 2z1mm。 2.4.539mm2.4.539mm 二孔外端面的加工余量（加工与量的计算长度为二孔外端面的加工余量（加工与量的计算长度为 1181180- 0.07mm） 1) 按照工艺手册表 2.225，取加工精度 f2，锻件复杂系 数 s3，锻件重 6kg，则二孔外端面的单边加工余量为 2.0 一 3.0mm，取 z2mm。锻件的公差按工艺手册表 2.214，材质系 数取 m1，复杂系数 s3， 则锻件的偏差为+1.3-0.7 。 2) 磨削余量：单边 0.2mm，(见二艺手册表 2.321)，磨削 公差及零件公差一 0.07mm。 3) 铣削余量：铣削的公称余量(单边)为：z2.0 一 0.21.8(mm) 铣削公差：现规定本工序(粗铣)的加工精度为 itll 级，因此可 知本工序的加工公差为-22m(入体方)。 由于毛坯及以后各道二序 (或工步)的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名 义上的加工余量。 实际上，加工余量有最大加工余量及最小加工余 量之分。出于本设计规定的零件为大批生产，应该采用调整法加工， 因此在计算最大、最小加工余量时， 应按调整法加工方式予以确定。 39mm 二孔外端面尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见图 7： 由图可知：毛坯名义尺寸：118 十 22122(mm) 毛坯最大尺寸：122 十 1.32124.6(mm) 毛坯最小尺寸：1220.72120.6(mm) 粗铣后最大尺寸：118 十 o.22118.4(mm) 粗铣后最小尺寸：118.40.22ll8.18(mm) 模后尺寸与零件尺寸应相符，即 1180-0.07 。 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 工序工序 1:1:车削端面、外圆及螺纹。本工序采用计算法确定切削用量。车削端面、外圆及螺纹。本工序采用计算法确定切削用量。 2.5.12.5.1 加工条件加工条件 工件材料：45 钢正火，模锻。 加工要求：粗车 60mm 端面及 60mm 、62mm 外圆，rz200um； 车螺纹 m60x1mm。 机床：c620-1 卧式车床。 刀具：刀片材料 yt15,刀杆尺寸 16x25mm2，kr=900,0=150,a0=120,r=0.5mm。 600螺纹车刀：刀片材料：w18cr4v。 2.5.22.5.2 计算切削用量计算切削用量 1、粗车 m60x1mm 端面 （1）已知毛坯长度方向的加工余量为 2+1.5-0.7mm，考虑 70的模锻拔 模斜度，则毛坯长度方向的最大加工余量 zmax=7.5mm。实际上，由 于以后还要钻花键底孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一个 40mm 芯部待以后钻孔时加工掉，故此时实际端面加工余量可按 zmax=5.5mm 考虑，分两次加工，ap=3mm 计。 长度加工公差按 it12 级，取-0.46mm（入体方向） （2）进给量 f 根据切削用量简明手册 （第 3 版） （以下简称 切削手册 ）表 1.4，当刀杆尺寸为 16mmx25mm，以及加工直径 为 60mm 时 f=0.50.7mm/r 按 c620-1 车床说明书（见切削手册表 1.30）取 f=0.5mm/r （3）计算切削速度 按切削手册表 1.27，切削速度的计算公 式为（寿命选 t=60min） 。 vc=）（min/m v v fp m k at c v y v x 其中：cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。修正系数 kv见切削手册 表 1.28，即 kmv=1.44, ksv=0.8, kkv=0.81, kbv=0.97。 所以 vc=min)/(6 .10897 . 0 81 . 0 04. 18 . 044 . 1 5 . 0360 242 35. 015 . 0 .20 mxxxxx xx （4）确定机床主轴转速 ns= min)/m(532 6514. 3 6 . 1081000 14 . 3 1000 x x d v w c 按机床说明书（见工艺手册表 4.2-8） ，与 532/min 相近的 机床转速为 480r/min 及 600r/min。现选取 nw=600r/min。如果选 nw=480r/min，则速度损失太大。 所以实际切削速度 v=122r/min 。 （5）切削工时，按工艺手册表 6.2-1 l=0, 0,2(min), 5 . 12 2 4065 321 llmml tm=(min)096. 02 5 . 0600 2 5 . 12321 x x i fn llll w 2、粗车60mm 外圆，同时应校验机床功率及进给机构强度。 （1）切削深度 单边余量 z=1.5mm，可一次切除。 （2）进给量 根据切削手册表 1.4，选用 f=0.5mm/r。 （3）计算切削速度 见切削手册表 1.27 vc= min)/(11697 . 0 81. 08 . 044. 1 5 . 05 . 160 242 35 . 0 15 . 0 2 . 0 v mxxxx xx k fat c v yxv p m v (4)确定主轴转速 ns=min)/(568 6514. 3 1161000 14 . 3 v1000 r x x dw c 按机床选取 n=600r/min 所以实际切削速度 v=min)/(122 1000 6006514 . 3 1000 d4.13 m xxn （5）检验机床功率 主切削力 fc按切削手册表 1.29 所示公式 计算 fc=fcc ny p x fkvfac c f c f c f c 其中：cfc=2795, xfc=1.0, yfc=0.75, nfc=-0.15, 94 . 0 ) 650 600 () 650 (k 75. 0 f n b mp 89 . 0 k kr 所以 )(5 .101289 . 0 94. 01225 . 05 . 12795 15 . 0 75 . 0 cnxxxxxf 切削时消耗功率 pc为 pc= )(06 . 2 106 1225 .1012 106 44 c kw x x x vfc 由切削手册表 1.30 中 c620-1 机床说明书可知，c620-1 主 电动机功率为 7.8kw，当主轴转速为 600r/min 时，主轴传递的最大 功率为 5.5kw,所以机床功率足够，可以正常加工。 （6）校检机床进给系统强度 已知主切削力 fc=1012.5n,径向切削 力 fp按切削手册表 1.29 所示公式计算 fpc n p x fpkvacf fpfp .c 其中： cfp=1940, xfp=0.9, yfp=0.6, nfp=-0.3 kmp=897. 0) 650 600 ( 650 35 . 1 f n b ）（ kkr=0.5 所以 fp=)(1955 . 0897 . 0 1225 . 05 . 1x1940 3 . 06 . 09 . 0 nxxxx 而轴向切削力 ff= ff n c y x f fkvfac f ff f f f f 其中：cff=2880, xff=1.0, yff=0.5, nff=-0.4 km=923. 0) 650 600 ( 650 0 . 1 b f n ）（ kk=1.17 轴向切削力 ff=2880x1.5x0.50.5x122-0.4x0.923x1.17=480(n) 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1，则切削力在纵向进给方 向对进给机构的作用力为 f=ff+( fc + fp ) =480+0.1(1012.5+195)=600(n) 而加床纵向进给机构可承受的最大进给力为 3530n（见切削手册 表 1.30） ，故机床进给系统可正常工作。 （7）切削工时 t= nf lll21 其中 0, 4,9021lll 所以 t= (min)31 . 0 5 . 0x600 490 3、车60mm 外圆柱面 ap=1mm, f=0.5mm/r(切削手册表 1.6，ra=6.3m,刀夹圆弧 半径 rs=1.0mm ) 切削速度 vc v yx p m v k fat c v v c 其中： cv=242 m=0.2, t=60, xv=0.15, yv=0.35, km=1.44, kk=0.81 vc=min)/(15981 . 0 44. 1 5 . 01x60 242 35 . 0 15 . 0 .20 mxx x min)/(843 60nr x d v 按机床说明书取 n=770r/min 则此时 v=145m/min 切削工时 t= nf lll21 其中： 所以 t=0, 4,2021lll(min)062 . 0 5 . 0770 420 x 4、车螺纹 m60x1mm （1）切削速度的计算 见切削用量手册 （艾兴、肖诗纲编，机 械工业出版社，1985）表 21，刀具寿命 t=60min，采用高速钢螺纹 车刀，规定粗车螺纹时 ap=0.17，走刀次数 i=4；精车螺纹时 ap=0.08，走刀次数 i=2 min)/(v 1 mk tat c v yx p m v c vv 其中：cv=11.8, m=0.11, xv=0.70,yv=0.3,螺距 t1=1 75 . 0 ,11 . 1 ) 6 . 0 637 . 0 ( 75 . 1 kmkk 所以粗车螺纹时：min)/(75.2175. 011 . 1 117 . 0 60 8 . 11 v 3 . 07 . 011 . 0 mxx xx c 精车螺纹时： min)/(8 .3675 . 0 11 . 1 108 . 0 60 8 . 11 3 . 07 . 011 . 0 mxx xx vc （2）确定主轴转速 粗车螺纹时 min)/( 4 . 114 60 57.2110001000 1r x d v n c 按机床说明书取 n=96r/min 实际切削速度 vc=18m/min 精挑螺纹时 min)/(195 60 8 . 3610001000 2r x d v n c 把机床说明书取 n=184r/min 实际切削速度 v=34m/min （3）切削工时 取切入长度 l1=3mm 粗车螺纹工时 (min)75. 04 196 315 . 1 1 x x i fn ll t 精车螺纹 (min)8.102 1195 315 . 1 2 x x i fn ll t 所以车螺纹的总工时为 t=t1+t2=0.93（min） 工序工序 2 2：钻、扩花键底孔：钻、扩花键底孔43mm43mm，选用机床：转塔车床，选用机床：转塔车床 c365lc365l。 （1）钻孔25mm （见切削手册表 2.7）rmmf/41 . 0 （见切削手册表 2.13min/25.12vm 及表 2.14，按 5 类加工性考虑） ns=min)/(155 25 25.121000v1000 r x dw 按机床选取 （ 按工艺手册表 4.2-2）min/136rnw 所以实际切削速度 min)/(68.10 1000 13625 1000 r xnd v ww 切削工时 (min)3 41. 0136 41015021 fn lll t w 其中：切入， 切出 ,101mml mml42mml150 （2）钻孔41mm 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与 钻同样尺寸的实心孔时的供给量与切削速度之关系为 钻 钻 vv ff ) 3 1 2 1 ( )8 . 12 . 1 ( 式中 f钻、v钻加工实际孔时的切削用量。 现已知 min/25.19 /56 . 0 mv rmmf 钻 钻 并令 按机床选取 min/7 . 74 . 0 /76 . 0 35 . 1 mvv rmmff 钻 钻 rmmf/76. 0 min)/(59 41 7 . 710001000 r x d v ns 按机床选取 min/58rnw 所以实际切削速度为 min)/(47 . 7 1000 5841 m x v 切削工时 mml71mml22mml150 (min)55 . 3 5976 . 0 27150 x t (3)扩花键底孔43mm (4)根据切削手册表 2.10 规定，查的扩孔钻孔43mm 孔时的供 给量，并根据机床规格选 rmmf/24 . 1 扩孔钻扩孔时的切削速度，根据其他有关资料，确定为 钻vv4 . 0 其中 v钻 为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度。故 min)/(57 43 7 . 71000 min)/(7 . 725.194 . 0 r x n mxv s 按机床选取 min/58rns 切削工时切入 ， 切出mml31mml5 . 12 (min)14 . 2 24 . 1 58 5 . 13150 x t （4）锪圆柱式沉头孔55 根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的 1/21/3，故 按机床取 0.21mm/r)/(2 . 06 . 03/13/1rmmxff钻 min)/(33. 8253/13/1mxvv钻 min)/(48 55 33 . 8 10001000 r x d v ns 按机床选取 所以实际切削速度为 min)/(29 . 8 1000 4855 1000 m xdn v w 切削工时 切入mmllmml8, 0,222 (min)08. 1 21 . 0 44 2821 xnf lll t 在本工序中，加工55mm 沉头孔的测量长度，由于工艺基准与 设计基准不重合，故需要进行尺寸换算。加工完毕后应保证尺寸 45mm。 尺寸链中尺寸 45mm 为终结环，给定尺寸 185mm 及 45mm，由于 基准不重合，加工时应保证尺寸 a a=185-45=140（mm） 规定公差值。因终结环公差等于各组成环公差之和，即 )140()185( )45( ttt 现由于本尺寸链较简单，故分配公差采用等公差法。尺寸 45mm 按自由尺寸取公差等级 it16，其公差 并令,6 . 1)45(mmt mmtt8 . 0 )140()185( 工序工序 3 3：43mm43mm 内孔内孔 5 5 x x 30300 0倒角，选用卧室机床倒角，选用卧室机床 c620-1c620-1。由 于最后的切削速度宽度很大，故按成形车削制定进给量。根据手册 及机床取 （见切削手册表 1.8）rmmf/08 . 0 当采用高速钢车刀时，根据一般资料，确定切削速度 min/16mv 则 min)/(118 43 1610001000 r x d v ns 按机床说明书取 ，则此时切削速度为min/120rnw min)/( 2 . 16 1000 m dn v w 切削工时 mmlmml3,51 (min)83 . 0 08 . 0 120 351 xfn ll t w 工序工序 4 4：钻锥螺纹：钻锥螺纹 rc1/8rc1/8 底孔（底孔（8.8mm8.8mm） （切削手册表rmmf/11 . 0 2.7） （切削手册表min/25mv 2.13） 所以 min)/(904 8 . 8 2510001000 r x d v n 按机床选取 （切削手册表 2.35）min/680rnw 实际切削速度 min)/( 8 . 18 1000 6808 . 8 1000 m xdn v 切削工时 mmlmmlmml3,4,1121 (min)24 . 0 11. 0680 341121 xfn lll t w 工序工序 5 5：拉花键孔：拉花键孔 单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿 升为 0.06mm，拉削速度 min)/6 . 3(/06 . 0 msmv 切削工时 zvf klz t z b 1000 式中 zb单面余量 3.5mm（由43mm 拉削到50mm） 拉削表面长度，140mml 考虑校准部分的长度系数，取 1.2 k考虑机床返回行程系数，取 1.4 v拉削速度（m/min） 拉刀单面齿升zf z拉刀同时工作齿数， p l z p拉刀齿距。 mmlp1614035 . 1 )5 . 125. 1 ( 所以 拉刀同时工作齿数 9 16 140 p l z 所以 (min)42 . 0 906 . 0 6 . 31000 4 . 12 . 11405 . 3 xxx xxx t 工序工序 6 6：粗铣：粗铣39mm39mm 二孔端面，保证尺寸二孔端面，保证尺寸 118.4118.40 0-0.22 -0.22mm mm （参考切削手册表 3-齿/08. 0mmfz 3） 切削速度：参考有关手册，确定min/27/45 . 0 msmv即 采用高速钢镶齿三面刃铣刀， 。则20,225zmmdw齿数 min)/(38 225 2710001000 r x d v n w s 现采用 x63 卧式铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册 表 4.2-39） ，取min/ 5 . 37 rnw 故实际切削速度为 min)/( 5 . 26 1000 5 . 37225 1000 m xxnd v ww 当时，工作台的每分钟进给量应为min/ 5 . 37 rnwmf min)/(60 5 . 372008 . 0 mmxxznff wz m 查机床说明书，刚好有 ，故直接选用该值。min/60mfm 切削工时：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件， 利用作图法，可得出铣刀的行程 ，则机床工时为mmlll105 21 (min)75 . 1 60 105 21 m m f lll t 工序工序 7 7：钻、扩：钻、扩39mm39mm 二孔及倒角二孔及倒角 （1）钻孔25mm 确定进给量 ：根据切削手册表 2.7，当钢的 f ，由于本零件在加工rmmfmmdmpa/47 . 0 39 . 0 25,800 0 b时， 25mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则 )/(35 . 0 29 . 0 75 . 0 )47 . 0 39 . 0 (rmmxf 根据 z535 机床说明书，现取rmmf/25. 0 切削速度：根据切削手册表 2.13 及表 2.14，查的切削速度 。所以 min/18mv min)/(229 25 1810001000 r x d v n w s 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为min/195rnw min)/(.315 1000 19525 1000 m xxnd v ww 切削工时 mml91mml32mml19 (min)635 . 0 25 . 0 195 3919 n 21 1 xf lll t w m 以上为钻一个孔时的机动时间。故本工序的机动工时为 (min)27 . 1 2635 . 0 2 1 xxtt mm （2）(2)扩钻37mm 孔 利用37mm 的钻头对25mm 的孔进行扩钻。根据有关手册的规定， 扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 )/(87. 0585 . 0 75 . 0 65 . 0 )8 . 12 . 1 ()8 . 12 . 1 (rmmxxff 钻 根据机床说明书，选取rmmf/57. 0 min)/(4612) 3 1 - 2 1 () 3 1 2 1 (mxvv 钻 则主轴速度为 并按机床说明书取min/346 .51rnmin/68rnw 实际切削速度为 min)/(.97 1000 6837 1000 m xxnd v ww 切削工时（一个孔）： mml61mml32mml19 (min)72 . 0 57 . 0 68 3619 n 21 1 xf lll t w 当扩钻两个孔时，机动工时为 (min)44 . 1 272 . 0 xt （3）扩孔38.7mm 采用刀具：38.7mm 专用扩孔钻 进给量： （切削手册表)/(84. 063 . 0 7 . 0)2 . 19 . 0(rmmxf 2.10） 查机床说明书，取 rmmf/72 . 0 机床主轴转速，取 ，则其切削速度min/68rn min/26 . 8 mv 机动工时为 mml31mml32mml19 (min)51 . 0 72 . 0 68 3319 n 21 1 xf lll t 当加工两个孔时 (min)02 . 1 251 . 0 xtm （4）倒角 2x450双角 采用 900锪钻 为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与扩孔时相同min/68rn 手动进给 工序工序 8：精、细镗：精、细镗3939+0.027 +0.027-0.010 -0.010mm mm 二孔，选用机床：二孔，选用机床：t740t740 金刚镗床金刚镗床。 （1）进给量 rmmf/1 . 0 根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度为，则min/100mv min)/(816 39 10010001000 r x d v nw 由于 t740 金刚镗床主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工 时使用的转速。 切削工时：当加工一个孔时 mml43mml32mml19 (min)32. 0 1 . 0816 4319 nw 21 1 xf lll t 所以加工两个孔时的机动时间为 (min)64 . 0 232 . 0 xt （2）细镗孔至39+0.027-0.010mm。由于细镗与精镗孔共用一个镗杆， 利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精镗 相同 min64 . 0 min;/100min,/816 ;/1 . 0 ;05 . 0 t mvrn rmmf mma w p 工序工序 9 9：磨：磨39mm39mm 二孔端面，保证尺寸二孔端面，保证尺寸 1181180 0-0.07 -0.07mm mm （1）选择砂轮。见工艺手册第三章中磨料选择各表，结果为 wa46kv6p350x x 40 x 127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 46#，硬度为中软一级，陶瓷 结合剂，6 号组织，平行砂轮，其尺寸为 350x40x127(d x b xd). (2)切削用量的选择。砂轮转速， （见机床说明书） ，min/1500rn 砂 smv/ 5 . 27 砂 轴向进给量 )(205 . 0双行程mmbfa 工作速度 min/10mvw 径向进给量 双行程/015 . 0 mmfr （3）切削工时。当加工一个表面时 （见工艺手册表 ra b fvf klbz t 1000 2 1 6.1-8） 式中 l-