CA141汽车左转向节零件的机械工艺规程及工装设计（含全套CAD图纸） .pdf

i 大学 20 届毕业设计 论文 开题报告 系 部 班级 学号 姓名 题 目 ca141汽车左转向节工艺规程及工装设计 指导教师 日 期 随着机械制造业的不断发展 社会对生产率的要求也越来越高 因此 大批量生产成为时代的需求 尤 其是在汽车零件生产中 既要保证生产效率 又要保证加工质量和使用寿命 影响并制约其发展提高的因素 除了机械加工装备的好坏 还涉及到加工工艺的优劣 我们有必要对其进行研究 机械制造毕业设计涉及的内容比较多 它是基础课 技术基础课以及专业课的综合 是在学完机械制造 技术基础 含机床夹具设计 和全部专业课 并进行了毕业实习的基础上进行的 是我们对所有课程的一次深 入的综合性的总复习 也是一次理论联系实际的训练 因此 它在我们四年的大学生活中占有重要的地位 本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论 并结合生产实践中学到的技能知识 独立地分析 和解决工艺问题 初步具备设计一个中等复杂程度零件 掘进机箱体 的工艺规程的能力和运用夹具设计的基 本原理和方法 拟订夹具设计方案 完成夹具结构设计的能力 也是熟悉和运用有关手册 图表等技术资料 及编写技术文件等基本技能的一次实践机会 1 设计目的 1 培养我们运用机械制造及有关课程 工程材料与热处理 机械设计 公差与技术测量 组合机床 金 属切削原理与刀具等 的知识 结合生产实习 毕业实习中学到的实践知识 独立地分析和解决工艺问题 具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力 2 能根据被加工零件的技术要求 运用夹具设计的基本原理和方法 学会拟订夹具设计方案 完成夹 具结构设计 提高结构设计能力 3 培养我们熟悉并运用有关手册 规范 图表等技术资料的能力 4 进一步培养我们识图 制图 运算和编写技术文件等基本技能 2 主要设计内容 ca141 汽车左转向节工艺规程及工装设计 3 进度安排 第1 3周 课题调研 收集有关资料 写出开题报告 第4 7周 完成工艺规程设计 第8 11周 完成专用夹具装配图设计和主要说明 第12 16周 撰写毕业设计说明书 准备答辩 参考文献参考文献 1 王凡 实用机械制造工艺设计手册 北京 机械工业出版社 2008 2 赵家齐 机械制造工艺学课程设计指导 北京 机械工业出版社 1983 3 许坚 张崇德 机床夹具设计 沈阳 东北大学出版社 1998 4 吴拓 方琼珊 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导手册 北京 机械工业出版社 2005 5 冯辛安 机械制造装备设计 北京 机械工业出版社 2008 6 曾志新 机械制造技术基础 武汉 武汉理工大学出版社 2008 7 周涌明 毕业设计指导书 华中理工大学出版社 1993 8 谢家瀛 机械制造技术 北京 机械工业出版社 1995 9 艾兴 肖诗纲 切削用量简明手册 北京 机械工业出版社 1995 10 王懋林 机床夹具设计 天津 天津大学出版社 1987 11 机械设计手册上 中 下册 北京 化学工业出版社 1979 12 徐鸿本 机床夹具设计手册 辽宁 辽宁科学技术出版社 2004 ii 13 机械加工技术手册编写组 机械加工技术手册 北京 北京出版社 1989 指导教师意见 对课题的深度 广度及工作量的意见和对毕业设计 论文 结果的预测 该学生针对课题查阅了一定的技术文献 学习态度端正 设计工作量饱满 设计进度时 间分配得当 总体设计方案正确 研究路线较清晰 课题具有较强的工程训练性 待加工零件结构适中 典型加工面都有 该设计需要机械 制造工艺 cad绘图 组合机床和夹具设计等知识点 涉及面较广 难度适中 工作量适 中 根据该学生的现有基础 通过设计期间的努力可以较好地完成课题设计任务 指导教师 年 月 日 系 教研室 意见 主任 年 月 日 i 摘 要摘 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 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 worker s step the surplus of processing orient the scheme clamp strength 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 1 目录 摘 要 i abstract ii 前 言 1 绪 论 1 1 零件的分析 3 1 1 零件的功能 3 1 2 零件的工艺分析 3 2 零件工艺规程设计 4 2 1 确定零件生产类型 4 2 2 确定零件毛坯的制造形式 4 2 3 工艺路线的制定 5 2 4 两种加工方案 5 2 5 确定切削用量及基本工时 13 3 夹具的设计 29 3 1 概述 29 3 2 方案设计 29 3 3 设计夹具 29 结 束 语 33 致 谢 34 参考文献 36 1 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 2 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 3 1 1 零件的分析 零件的分析 1 1 1 1 零件的功能零件的功能 左转向节是 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 9 15 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 2 零件的工艺分析1 2 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 9 15 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 5 0 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 9 15 的要求 67 孔的工艺性 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 9 15 的要求 工装需要复杂一些 4 两主销孔轴线 2 41 有同轴度不大于 0 03 的要求 锥度为 1 8 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 1 2 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 q n 1 其中 n 零件的生产纲领 120000 1 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 250 8 2000 小时 节拍 120000 60 2000 1min t 拍 1 min 2 2 2 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 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 hb240 270 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 5 造效率和制造精度 采用金属模锻造 级精度 内孔不锻出 2 3 2 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 4 2 4 两种加工方案两种加工方案 方案一 先加工轴部 以其为定位基准加工其它所有表面 6 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 8 m 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 8 m 可选加工方法 粗车 半精车 磨削 95 端面表面粗糙度 ra0 8 m 选择的加工方法 粗车 半精车 磨削 2 6 12 15 0 039 0 孔及 2 m16 1 5 6h 螺纹孔 12 15 0 039 0 公差 等级为 it13 级粗糙度 ra6 3 m 选择加工方法 钻孔 m16 1 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 3 m 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 2 m 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 ra50 m 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 1 8 锥孔 8 0 075 0 020 4 1 0 48 0 键槽 4 m8 螺纹孔及 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 0 020 4 1 0 48 0 键槽两侧面表粗糙度 ra1 6um 选择加工方法 扩孔 7 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 0 020 4 1 0 48 0 达要求 工序 xvi 拉锥孔 键槽 8 0 075 0 020 4 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 m16 1 5 6h 工序 xix 车螺纹 m30 1 5 6h 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 8 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 m16 1 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 0 020 401 0 48 0 达要求 工序 xx 车螺纹 m30 1 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 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 9 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 2 6 2 202 7 85 10 6 4 634 kg m 外叉架部 203 280 202 85 235 7 85 10 6 61 041 kg m 外廓包容体 4 634 61 041 65 675 kg s 外廓包容体 锻件 m m 675 65 18 0 274 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 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 5 3 2mm 10 水平方向单边余量 2 5 3 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ra 1 6 m当加工表面粗糙ra 1 6 m 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 8 m 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 8 m 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 5 40 55 3 61 4 3 7 8 3 11 227 5 3 75 235 274 6 280 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 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 11 3 确定锻造圆角半径 由 工艺简明 表 2 2 22 b h 61 55 0 90 可由表中公式计算 r 外圆角半径 r 0 05h 0 5 0 05 55 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 b l 61 61 1 1 5 且 b h 1 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 25 1 7 2 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 t t 式中 t 毛 毛坯尺寸公差 t 加 同一表面加工后的尺寸公差 t 2 加 毛 t t 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 5 365 182 5mm 12 l 毛坯全长 局 2 弯 l 弯 2 3 m mm 182 5mm 1095 m 定 0 25 0 242 1 242 0 2 0 257 0 257mm 2 2 定 局 2 2 257 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 04 1 125 0 045 半精车 0 05 1 125 0 056 粗车 0 06 1 125 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 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 13 2 5 2 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 pv uv e yv z xv p m v v z a f a t q d c 0 kv 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 2 0 4 0 1 0 2 0 5 42 204 0 6 180 2 0 100 186 0 688 135 03m min 其中 kv ksv ktv kkrv 见 切削用量 表 1 28 0 8 1 0 0 86 kv 0 688 nc d v 1000 1000 03 135 1000 429 8r min 按机床选取 nc 1 162r min vc 1 1000 dn 1000 162 1000 50 89m min 由 切削用量 表 3 28 公式计算 fc wf qf uf e yf z xf p f n d z a f a c 0 kfc 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 kmfc ktfc kkrfc 1 32 1 04 0 92 fc 2 0 3 1 1 1 75 0 0 1 162 100 5 42 204 0 6 7900 1 263 14 pc 1000 60 c c v f 1000 60 89 50 5 5035 4 27kw 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 l l l 2 1 其中 l1 0 5 d 2 2 ae d tgkr a p 0 5 100 2 2 42 100 75 6 tg l2 1 3 l 42 fmz fz zn 0 204 5 162 tj 24 165 3 43 7 42 0 32min 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 l l l 2 1 其中 l1 2 d ctgk 1 2 2 4 1 2 4 钻中心孔时 l2 0 tj 0 257min 说明 vc 1000 dn 1000 1090 4 13 70m min 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 15 1 确定切削用量 ap 2mm f 0 04 0 08 取 f 0 05m r 2 计算切削速度 vc yv xv p m v f a t c kv 其中 t 120min 见表 1 9 cv 20 3 m 0 3 xv 无 yv 0 5 见表 1 27 vc 5 0 0 3 0 05 0 2 120 3 20 18 35m min 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 d 4 61 51 46 40 49 5mm n d v 1000 5 49 35 18 1000 118r min 按机庆选取 nc 478r min vc 1000 max n d 1000 478 61 91 6m min 3 校验机床功率 fc cfc ap xfc f yfc vc nfc k fc 见 切削用量 表 1 29 cfc 1855 xfc 1 0 yfc 0 75 nfc 0 kfc 90 fc 1855 2 1 0 0 05 0 75 9 16 0 0 9 353 1n fc 353 1n pc 4 10 6 c c v f 4 10 6 6 91 1 353 0 54kw 4 计算切削时间 tj tn l i 其中 l 2 min max d d l1 l1 tgkr a p 2 3 见 工艺简明 i 1 l1 45 2 tg 2 4mm 16 l 2 40 61 4 14 5mm tj 478 05 0 5 14 1 0 607min 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 1855 2 1 0 0 15 0 75 91 6 0 0 9 804 8n pc 4 10 6 6 91 8 804 1 23kw 7 计算机动时间 tj fn l i 其中 l 2 1 d d l1 l2 l3 l1 tgkr a p 2 3 45 2 tg 2 4mm l2 3 5 取 l2 4mm l3 0 l 2 57 95 4 4 0 27mm tj 478 15 0 27 0 376min 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 20 0 12 r 0 5mm as 5 刀杆 20 30 ap 4 6mm f 0 5mm r 切削用量 表 1 4 vc yv xv p m v f a t c kv 表 1 27 其中 t 60min 表 1 9 m 0 2 xv 0 15cv 242 yv 0 35 kv kmv kkrv kr0v 0 77 0 81 0 94 vc 35 0 15 0 2 0 5 0 6 4 60 242 0 586 63 4m min n d v c 1000 6 40 4 63 1000 497r min 17 按机床选 nc 478r min vc 1000 476 6 40 fc cfc ap xfc f yfc vc nfc k fc 其中 cfc 2795 xfc 1 0 yfc 0 75 nfc 0 15 kfc kmfc kkrfc kr0fc 0 75 0 89 0 9 pc 4 10 6 c c v f 4 10 6 97 60 2476 2 52kw 卧式车床 c630 主电机功率为 10kw 满足要求 计算机动时间 tj fn l l l l 3 2 1 i 478 5 0 0 4 3 27 1 9 空刀槽 27 39 的加工及倒角加工 tj 478 15 0 14 0 195min 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 j t 0 607 0 376 0 142 0 195 1 32min 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 270 b 980mpa 机 床 专用液压仿形车床 夹 具 顶尖 量 具 卡规 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 710 3 0 57 5 33 26 0 55min ap 0 7 f 0 3 nc 710 95 端面 18 tj fn 4 3 2 6 55 95 710 3 0 7 26 0 126min 2 计算机动时间 j t 0 55 0 126 0 676min 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 gz60zr2ap300 40 121 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 1000 dn 1000 2200 300 2073 3m min 根据机床选取主轴转速 n 450r min vc 1000 dn 1000 450 6 40 57 4m min 2 计算机动时间 tj rd a b f nf k z l i 见 工艺设计 表 5 13 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 6 40 24mm tj1 24 0092 0 450 4 1 3 0 5 33 2 0 284min 40 处 tj2 24 0092 0 450 4 1 3 0 58 2 0 49min 55 处 tj2 24 0092 0 450 4 1 3 0 20 2 0 17min 95 端面 j t 0 28 0 49 0 17 0 944min 工序 x 铣主销孔两端面至 227 5 机 床 专用机床 19 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 d v 1000 100 1000 90 286 5 按机床选择 nc 355r min vc 1000 dn 1000 355 100 115 3m min tj mz f l l l 2 1 其中 l 78mm l1 0 5 d 2 2 e a d tgkr a p 1 2 0 5 100 2 2 78 100 75 75 3 tg 2 l2 1 3mm 取 l2 3mm fmz fz z n 0 07 5 355 tj 2 124 3 75 21 78 0 83min 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 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 2 d 2 39 19 5mm f 0 4mm r 按机床选取 nc 250r min vc 1000 dn 1000 350 39 vc 30 63m 20 2 tj fn l l l 2 1 见 工艺简明 表 6 2 5 l1 2 d ctgkr 1 2 19 5 1 5 21mm tj 250 4 0 2 21 70 0 93min 3 校验机床功率 mc cm d0 zm f ym km 0 305 39 2 0 0 4 0 8 1 0 pc 0 30d v m c c 39 30 63 30 9 222 5 835kw pc 5 835kw 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 2 2 4 f 钻 取 f 0 8mm r vc 2 1 v 钻 选 nc 160r min v 1000 dn 1000 160 5 40 20 36m min 2 tj fn l l l 2 1 160 8 0 3 2 70 0 59min 三 铰孔至 41 0 039 0 刀具 硬质合金铰刀 d 41mm 1 ap 0 25mm v 0 238m s 14 28m min 见 工艺设计 表 3 44 f 1 3mm r 按机床选取 nc 115r min vc 1000 dn 1000 115 41 14 81m min 2 tj fn l l l 2 1 115 3 1 2 39 70 0 743min 见 工艺简明 表 6 2 5 四 锪孔 85 67 机床 专用组合机床 21 夹具 专用夹具 刀具 专用复合锪刀 量具 塞规 1 锪孔 67 0 2 0 ap 13mm f 0 20mm r v 12m min 见 工艺人员 表 10 90 nc d v 1000 67 12 1000 57 01r min 按机床选取 nc 70r min vc 1000 dn 10000 70 67 2 计算机动时间 tj fn l fn l l 1 70 2 0 5 1 5 14 1 14min 3 锪孔 85 tj fn l l 1 70 2 0 2 5 3 0 393min 五 钻攻 4 m8 螺纹孔 机床 专用钻攻组合机床 夹具 专用夹具 量规 塞规 螺纹塞规 刀具 复合丝锥 金属切削手册 简称 金切 1 钻孔切削用量 ap 3 35 f 0 15 v 15m min nc d v 1000 7 6 15 1000 712 6r min 按机床选取 nc 750r min v 1000 dn 1000 750 7 6 15 79m min tj n f l l l 2 1 750 15 0 0 2 93 2 20 0 222min 2 攻丝 ap 0 65 f 1 25 v 6 67m min nc d v 1000 8 67 6 1000 265r min 按机床选取 nc 270 r min 22 tj f l l l 2 1 1 1 n 2 1 n 270 1 220 1 25 1 75 3 75 3 11 0 11min 工序 xii 铣 85 上耳端面及下耳内侧 r42 内侧端面 机 床 专用机床 夹 具 专用夹具 量 具 卡规 刀 具 yt15 镶齿三面刀盘铣刀 d 3 5 z 24 d 50mm b 20mm 1 fz 0 10mm z v 70m min 见 金切 nc d v c 1000 315 70 1000 70 74r min 按机床选取 nc 75 r min vc 1000 dn 1000 75 315 74 22m min tj fmz l l l 2 1 见 工艺简明 表 6 2 7 其中 l2 2 5 取 l2 3 5mm 2 fmz 180mm tj 180 5 3 8 141 75 1 22min 铣 r42 内侧端面 刀 具 yt15 镶齿三面刀盘铣刀 d 200mm z 22 d 50mm 表 8 38 1 ap 6mm fz 0 12mm z v 70m min 见 金切 n d v 1000 200 70 1000 111 4r min 按机床选取 nc 118r min 23 vc 1000 dn 1000 118 200 74 14m min 2 计算机动时间 tj fmz l l l 2 1 见 工艺简明 表 6 2 7 其中 l 50mm l1 e e a d a 1 3 84 200 8 2 l 取 l2 4mm fmz fz n z 0 12 118 22 311 5mm min tj 5 311 4 7 100 50 0 5min 工序 xiii 铣上 下耳部 r27 端面 机 床 专用机床 夹 具 专用夹具 量 具 卡规 刀 具 yt15 75 端面铣刀 d 110mm d 32mm z 8 1 ap 6mm fz 0 12mm z v 70m min n d v 1000 160 70 1000 202 56r min 按机床选取 nc 200r min vc 1000 dn 1000 200 110 69 12m min 工作台进给量 fmz fz z nc 0 12 8 200 tj fmz l l l 2 1 见 工艺简明 表 6 2 7 其中 l 53 l1 0 5 d 2 2 e a d tgkr a p 1 2 0 5 110 2 2 60 110 75 6 tg 2 l2 1 3 取 l2 3mm tj 192 3 51 12 53 0 36min 工序 xiv 钻 铰锥孔 29 锥度