半轴机械加工工艺及工装设计.

1、1引言驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端，其功能是将转矩由差速器的半轴齿 轮传动驱动车轮.驱动车轮传动装置的结构形式与驱动桥的结构形式密切相关，在断开式驱动桥和转向驱动桥中，驱动车轮的传动装置包括半轴和万向节传动装置，且多 采用等速万向节；在一般的非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置就是半轴，半轴将 差速器的半轴齿轮和车轮的轮毂连接起来在装有轮边减速器的驱动桥上，驱动车轮的传动装置还应包括轮边的减速器，这时半轴将半轴齿轮和轮边减速器的主动齿轮连 接起来.半轴是在差速器与驱动轮之间传递的动力的实心轴，其内端用花键与差速器的半 轴的齿轮连接，而外端用凸缘与驱动轮的轮毂相连，半轴齿轮的轴颈支承与

2、差速器壳 两侧轴颈的孔内，而差速器壳又以其两侧轴颈借助轴承支承在主减速器壳上.半轴驱动轮的轮毂在桥壳上的形式，决定了半轴的受力状况.现代汽车基本上采用全浮式半 轴支承和半浮式半轴芝承两中主要支承形式.半轴的形式主要取决于半轴的支承形式 普通非短开式驱动桥的半轴，根据其外端支承形式或受力状况的不同可分为半浮式、 3/4浮式和全浮式3种.由于3/4浮式未能推广,很少采用.目前汽车半轴的支承形式主 要是半浮式和全浮式.（1） 半浮式半轴半浮式半轴以其靠近外端的轴颈直接支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上，而端部则以具有圆锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定，或以凸缘直接与车轮轮盘及制动鼓 相连接.因此，半浮式

3、半轴除传递转矩外，还要承受车轮传来的垂向力、纵向力及侧向 力所引起的弯矩.由此可见.半浮式半轴所承受的载荷较复杂，但它具有结构简单、质 量小、尺寸紧凑、造价低廉等优点，故被质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大 的轿车的微型客、货汽车所采用.当半轴外端支承在一个圆锥滚子轴承上时 ，向外的轴向力由轴承承受，而向内作 用的轴向力由两半轴之间的滑块传给另一个半轴的外端轴承 .也有装用可以承受双向 作用轴向力的向心推力球轴承的结构，但这种轴承的使用寿命较短.半浮式支承中，半轴与桥壳间的轴承一般只用一个，为使半轴和车轮不致被向外 的侧向力拉出，该轴承必须能承受向外的轴向力.另外,在差速器行星齿轮轴的中部

4、浮 套着推力块，半轴内端正好能顶靠在推力块的平面上，因而不致在朝内的侧向力作用 下向内窜动.（2）全浮式半轴全浮式半轴外端和轮毂相连接.该轮毂通常用两个圆锥滚子轴承于桥壳的半轴套 管上.由于车轮所承受的垂直力、纵向力、侧向力以及由这些力引起的弯矩都经过轮 毂、轮毂轴承传动桥壳.因此全浮式半轴只承受传动系统的转矩而不承受弯矩.这样的半轴支承形式称为全浮式支承，所谓“浮”即指卸除半轴的弯曲载荷而言.具用全浮式半轴的驱动桥外端结构比较复杂，采用形状复杂且质量及尺寸较大的 轮毂,制造成本较高，故小型汽车及轿车一般不采用此结构形式.由于其工作可靠，广 泛用于轻型及中、重型载货汽车、越野汽车和客车上 .现

5、代汽车全浮式半轴的结构中，几乎采用一对圆锥滚子轴承支承轮毂，并且两轴 承的圆锥滚子的锥顶应相向安装，轴承应有一定预紧度，调查好后用锁紧螺母锁紧.半 轴本身的结构形状，以端部锻成凸缘的最常见，重型汽车上，有时将半轴外端制成花键 以花键与轮毂相连接.全浮式半轴支承广泛应用于各种类型载货汽车上 .例如：东风EQ1090型汽车半轴 外端与轮毂及桥壳的连接装配图.半轴外端锻出凸缘，借助螺栓和轮毂连接.轮毂通过 两个相距较远的圆锥滚子合奏成和支承在半轴套管上.半轴套管与驱动桥壳压配成一 体,组成驱动桥壳总成.为防止轮毂连同半轴在侧向力作用下发生轴向窜动 ，轮毂内的 两个圆锥滚子轴承的安装方向必须使它们能非

6、别承受向内和向外的轴向力.轴承的预紧度可借助调整螺母调整，并用锁紧垫圈和锁紧螺母锁紧 .2半轴机械加工工艺规程的制订2.1零件的生产纲领及生产类型1生产纲领：产品的生产纲领就是产品的年产量.某零件的生产纲领是包括备品率、废品率再 内的该零件的年产量根据产品的生产纲领可确定零件的生产纲领.如下式：N=Q n(1+a%)(1+b%)(2-1)式中N某零件的生产纲领(件/年)；Q 产品的生产纲领(台/年);n每台产品中的该零件数(件/台);a%备品率；b%-废品率.2生产类型:根据产品的生产纲领以及产品的大小和结构的复杂程度机械产品的生产可划分为三种不同的生产类型(1)单件生产单个的制造不同结构和尺

7、寸的产品很少重复如重型机械、专业设备的制造、新产品的试制等(2)成批生产 一年分批的制造相同的产品，生产过程呈周期的复制按照产品批量的大小及特征成批生产可分为小批生产、中批生产、大批生产.(3)大量生产产品的生产纲领很大，大多数工作地点长期的只进行某一零件某一工序的加工如汽车、轴承、自行车等的生产生产纲领和生产类型的关系生产纲领(台/年或件/年)生产类型小型机械或轻 型零件中型机械或中 型零件重型机械或重 型零件工作地每月担 负的工序数(工 序数/月)单件生产 100 1010050010150 5 100 20 40中批生产 5005000150500100300 10 20大批生产5000

8、500005005000300100 1 10大量生产50000 5000 10001生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量，在设计题目中半轴的生产纲领为 较小。生产类型为大批量生产，所以在制度工艺路线的时候应充分考虑其生产特点， 制度合理的工业路线，选择合理的机床，刀具，量具，检具，以提高生产率，降低成 本。2.2零件的作用设计题目给定的零件，将其划定为轴类零件。它是汽车的轴类中承受扭矩最大的 零件，半轴是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接，该零件在机械设备中具有传动性，故应具有足够的强度和刚度。2.3零件的工艺分析半轴共有2个加工表面，他们

9、之间有的有一定的位置关系。现在分述如下：1以38mm轴线为中心的加工表面这一组加工表面包括：半轴的左端面和半轴左端的花键加工，以及39.5mm、45mm和 52mm的外圆表面和 112mm和 96.5mm的两个台阶面。2以半轴右边圆盘上 96.5mm的台阶面为中心的加工表面这一组加工表面包括：6个均匀分布的14mm的孔，和一个M6的螺孔以及一 个10mm的孔。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有：（1）6个14mm孔与表面F和G的位置度公差为 0.2mm ；（2）38mm的外圆表面的跳动公差相对基准 A为1.0 mm ；（3）半轴圆盘的跳动公差相对基准 A为0.8 mm。由以上分析可知

10、，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一个表面，然后 借助于专用夹具加工另一表面，并且保证它们之间的位置精度要求。2.4确定毛坯制造的形式1毛坯的选择：（1）毛坯种类的选择一根据选择毛坯的特点，结合具体零件的材料 及其力学性能的要求以及零件的结构，形状可确定毛坯的种类.（2）毛坯制造方法的选 择一主要根据生产类型，材料的工艺性（可塑性、可锻性）及零件对材料的组织性能要 求,零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有的生产条件及采用先进的毛坯制造方法.对大批量生产易采用高生产率、高精度的毛坯制造方法.2毛坯材料为40Cr。考虑零件在工作过程中经常受扭交变载荷及冲击性载荷，因此应选用锻件，以使金属钎维

11、尽量不切削，保证零件工作可靠。可以采用模锻成形，可以提高生产率，保证加工精度。2.5定位基准的选择2.5.1粗基准的选择原则1选加工余量小的、较准确的、光洁的、面积较大的毛面做基准.2选重要表面为粗基准，因为重要表面一般都要求余量均有.3选不加工的表面做粗基准，这样可以保证加工表面之间的相对位置要求，同时 可以在一次安装下加工更多的表面.4粗基准一般只能使用一次，因为粗基准为毛面，定位基准位移误差较大，如果重 复使用将造成较大的定位误差，不能保证加工要求.本零件是轴类零件，以外圆作为粗基准是完全合理的。但是对本零件来说，如果 以38mm外圆表面作基准.由于此表面的粗糙度比较大，所以会让加工出来

12、的零件表 面尺寸严重不满足要求，由于本零件非常的特殊，我们车削外圆表面的时候可以选择 半轴两端的顶尖作为粗基准，钻孔的时候以圆盘的台阶面为基准。2.5.2精基准的选择原则1基准重合原则选设计基准为定位基准，这样就没有基准不重合误差.2基准单一原则为了减少夹具类型和数量或为了进行自动化生产，在零件的加工过程中，采取单一基准必须会带来基准不重合.3互为基准原则对某些空间位置精度要求很高的零件，通常采用互为基准反复加工的原则.4自为基准原则对某些精度要求很高的表面，在精密加工时，为了保证加工精度,要求加工表面的余量很小并且均匀，这时常以加工面本身定位，待到加紧后将定 位元件移去再进行加工.在这主要考

13、虑基准重合问题，也要考虑经济性等。2.6零件工艺路线的拟订2.6.1零件表面加工方法的选择零件的主要加工表面为外圆表面和孔。考虑到各个表面的技术要求，各种加工方 法的经济加工精度范围，各加工表面的形状和尺寸大小，锻件材料的性质及可加工性 和生产纲领与生产类型，选择各加工表面的加工方法如下：139.5,45,52的外圆表面，该外圆表面的粗糙度为Ra 6.3,采用粗车半精车 磨削进行加工2花键加工：花键的最大的直径为38.100，采用铣花键加工。3圆盘96.5的台阶面因为它的粗糙度为Ra3.2，所以选择粗车 半精车，112 的台阶面由于粗糙度要求不是很高，所以就只进行粗车。4孔6- 14，表面粗糙

14、度为Ra3.2，故采用钻铰孔加工。5 M6X 1.0-6H，先进行钻孔，然后铰孔，即可以满足要求。6键槽加工，由于表面粗糙度为 Ra12.5，所以采用铣键槽。2.6.2制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精确及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能 机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。 除此以外，还应当考虑经济效 果，以便使生产成本尽量降低。工序00 粗铣左端面并打中心孔；工序10 以半轴两边的顶尖定位：粗车 54 mm、52 mm、45 mm以及39.5 mm的外圆面，再粗车96.5 mm和112mm的台

15、阶面；工序20 调质处理；工序30 以半轴两边的顶尖定位：半精车 52 mm、45 mm以及 39.5 mm的 外圆表面，及 96.5 mm台阶面；工序40 铣花键加工；工序50 以盘的顶部的台阶定位，钻铰 6个14 mm的孔；工序60 以半轴圆盘的台阶面定位，加工与垂直轴线 30的10mm的孔； 工序70 攻螺纹M6 ；工序80 车削39.5 mm的左端斜度为8的圆柱表面；车削 45这段距左边 位置的沟槽，和45 mm最右边的沟槽加工，50 mm宽为3的沟槽加工，并对112 进行倒角；工序90 感应淬火和低温回火；工序100磨削半轴的左端面；工序110 以半轴两边的顶尖定位，磨削 39.5

16、mm、45mm和52 mm外圆 面；工序120 钳工去毛刺；工序130终检2-5，8。352_O.O5 mm的机械加工粗车：53.400.3 mm半精车：52.400.04 mm磨削： 52 0.05 mm具体工序尺寸见表3-3。445 0.002 mm的机械加工粗车： 55 mm2Z=1.6mm2Z=1.0mm2Z=0.4mm2Z=8.6mm3机械加工余量及毛坯尺寸的确定机械加工余量确定由很多的因素决定的,在此主要考虑的是经济精度及各个工序的加工方法.1左端面的机械加工表3-1工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级ym表面粗糙度ym工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙

17、度ym磨削0.4IT7Ra1.620020 0 00046Ra6粗铣1.6IT8Ra6.3200.4ccc / 0.07200.4。2Ra6.3毛坯面IT162022 920222 54mm的机械加工表3-2工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级表面粗糙度ym工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度ym粗车1IT12Ra12.5545400.30Ra12.5毛坯面IT165555O1.9半精车：45.400.039 mm2Z=1.0mm磨削：45 0 0.025 mm2Z=0.4mm539.5 0.05 mm的机械加工粗车：46.500.25 mm半精车：45.400.0

18、39 mm磨削：4 5 0 0.025 mm2Z=8.62Z=1.02Z=0.4mmmmmm具体工序尺寸见表3-4表3-3 工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间 余量(mm)公差等级表面粗糙度工序间 尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度磨削0.4IT7口mRa0.8525200.030ymRa0.8半精车0.6IT8Ra6.352.452 40U厶幵0.04!Ra6.3粗车1IT12Ra12.5535300.3Ra12.5毛坯面IT16555401.9表3-4工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间 余量(mm)公差等级表面粗糙 度工序间 尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙 度磨削0.4IT7

19、Ra0.84545 0.025Ra0.8半精车1.0IT8Ra6.345.445.400.03Ra6.3粗车6.9IT12Ra12.546.446.5 0.25Ra12.5毛坯面IT1653.45301.3具体工序尺寸见表3-56钻削 六个14 0 0.05 mm孔毛坯为实心，而孔的精度要求界于IT8IT9之间(参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9及表2.3-12 ),确定工序尺寸及余量为：钻孔13.8mm铰孔： 1400.033 mm2Z=0.15mm具体工序尺寸见表3-6表3-5 工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级表面粗糙度ym工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表

20、面粗糙度ym磨削0.4IT7Ra.83939 0.025Ra0.8半精车1.0IT8Ra6.339.439.400.c39Ra6.3粗车6.1IT12Ra12.540.440.40.：5Ra12.5毛坯面IT1646.546.5仁表3-6工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级表面粗糙度ym工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度ym铰孔0.2IT10Ra6.3141400.07Ra6.3钻孔13.8IT12Ra12.513.813.80.18Ra12.57车削 112 mm台阶具体工序尺寸见表3-7表3-7 工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级表面粗糙

21、度ym工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度ym粗车56IT12Ra12.5112112 0.35Ra12.5毛坯IT16166166。28车削96.5 0.044 mm台阶面具体工序尺寸见表3-8。9钻削10mm孔毛坯为实心，而孔的精度要求界于IT2IT3之间(参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9及表2.3-12 ),确定工序尺寸及余量为：钻孔10mm表3-8 工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级ym表面粗糙度ym工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度ym半精车0.6IT8Ra3.252.496 00.039Ra3.2粗车69IT12Ra12.55397

22、0025Ra12.5毛坯面IT165516602.54选择加工设备4.1选择机床1工序00是铣削左端面由于花键的直径和长度都不是很大，所以选择XA6132型花键铣床加工。2工序10、工序30是粗车和半精车外圆，在这几个工序中，各工序的工步数 不多，成批生产不要求很高的生产率，故选择卧式车床就可以满足要求，本零件外廓 尺寸不是很大，精度要求不是很高，选用最常用的C620-1型卧式车床即可。3工序40铣花键加工，在本工序中，由于花键的直径和长度都不是很大，所以 选择XA6132型花键铣床加工。4工序50以盘的顶部的台阶定位，钻铰 6个14 mm的孔，由于半轴的长度较 长，所以采用多轴立式钻床。5工

23、序100、工序110 磨削 39.5 mm、45mm和 52mm外圆表面，由于磨 削的都是外圆表面，粗糙度为 Ra0.8，所以选用M1331外圆磨床。4.2选择夹具本零件由粗车、半精车、精车、钻孔和磨削等工序组成，由于零件的长度较长，所以在钻孔这个工序需要专用夹具， 所以我们在设计过程中设计两套专用夹具，以满足加工过程中加工的要求，其他工序使用通用夹具。4.3选择刀具1在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀，选用 YT类硬质合金，粗加 工选用YT5,半精加工选用YT15精加工用YT30,为提高生产效率及经济性，可以选 用可转位车刀(GB5313.1-85，GB5343.2-85)。2钻14

24、的6个小孔，可以选择麻花钻加工 。4.4选用量具本零件属于成批生产，一般采用通用量具。选择量具的方法有两种：第一，按 计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。 选择时按一种 方法即可。4.4.1选择各外圆加工面的量具工序幻磨削39.5 mm、45mm和52mm外圆表面时，现在按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用量具：该尺寸公差为T=0.039 ,按表5.1-1 ,计 量器具不确定度允许值我们确定 U=0.009mm。根据表5.1-2，分度值0.02的游标卡尺， 其不确定数值允许值不能选用。必须选择，故应选择分度值0.01的外径百分尺(U=0.006)。从表5.2-9中

25、选择测量范围为100125 ,分度值为0.01的外径百分 尺。4.4.2选择加工孔用量具孔加工量具我们将采用组合量具，在后面设计中具体介绍10003.14 80 37.51000=942mmjnf ncVfcncz6037.5 6=0.27 mZ(5-1)(5-2)5确定切削用量和基本时间切削用量一般包括切削深度进给量及切削速度三项，确定方法是先确定切削深 度、进给量在确定切削速度。5.1工序00铣削用量及基本时间的确定5.1.1选择刀具根据表3.1，铣削深度ap 4mm ,端面刀直径为80mm , ae 60mm。但已知 铣刀铣削深度为ap 38mm ,故应根据铣削深度ap 4mm , d0

26、 80mm。由于采用 标准的镶齿圆柱铣刀，故齿数为 6 （表3.9 ）5.1.2 选择切削用1选择每齿的进给量fz根据XA6132型铣床说明书，其功率为7.5 kW，中等刚 度。根据表3.3，选择fz 0.20mZ2选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大的磨损量为0.6 mm，刀具寿命 T 180min。3选择实际切削速度根据 XA6132型铣床说明书选择 nc 37.5rmjn，Vfc 60mmmjn。因此实际的切削速度和每转进给量为4由于铣削量比较小，功率满足要求，所以不进行验算。最后选择nc 37.5%jn，5.1.3计算基本的工时tm=0.97min60(5-3)(

27、1)55 54 aP=0.5 mmtm式中，L=l y ,1=38,根据表3.25，入切量及超切量y 20mm，则L=38+20=58mm，故5.2工序10切削用量及基本时间的确定5.2.1切削用量本工序为粗车。已知加工材料为 40Cr,b=700MPa锻件，机床为 C620-1型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。1确定粗车 5400.25的切削用量 所选用的刀具是硬质合金可转位车刀， 根据切 削用量简明手册第一部分表1.1*，由于C620-1机床的中心高度是200mm(表1.3*)， 故选用刀杆尺寸 BX H=16mm25mm刀片厚度为4.5mm根据表1.3*，选择车刀的几 何形状为卷屑

28、槽带倒棱型前刀面，前角=12，后角 =6，主偏角 =90，副偏角k =10，刃倾角s = 0，刀尖圆角半径 =0.8 mm。确定切削深度ap由于单边余量为0.5，可在一次走刀完成(2)确定进给量f 根据表1.4，在粗车时，刀杆尺寸为16mnX 25mm ap 3mm 工件直径为4060时，f =0.4 0.7 口听确定的进给量要满足机床进给机构的强度的要求，故需要进行校核： 根据表1.30，C620-1机床机构的允许的进给力Fmax=3530。根据表 1.21*，当 40Cr 的 b=680810Map ap 2mm f 0.53 口听，切削速度v=65mmin (假设)，进给力 Ff =90

29、5N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选择的f =0.4 mmr，可用。(3)选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面的最大的磨损量取1mm可转位车刀耐用度T=30mir。(4)确定切削速度v 切削速度v可根据公式计算，也可以查表。现在用查表的 方法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工b =600700MPa的钢材，机床切削速度(表4.2-8)，选择n380 r min则实际的切削速度v检验机床功率由表1.24580 970MPa,HBS 166 2770.6mm，PCFcVc6 1041104 66.86 1041.23(KW)(5-5)53.

30、446.4=3.5mmf =0.4 0.7ap 3mm , f 0.54，切削速度 v 123mmmin切削速度的修正系数为ksv0.8,ktv0.65, kTv1.15,kkrv0.81, kMvkkv1.0故：v 138 0.80.650.811.1559.5m ./ min1000vn n100059.51111LD3.1455344.6rmin(5-4)按 C620 1FC 2795 0.5 0.40.75 66.8 0.15 0.94 0.89 1104(N)由切削手册表1.30中机床说明书可知，C620-1主电动机功率为7.8KW 机 床功率足够，可以正常加工。2确定粗车 52 0

31、.05的刀具加工外圆表面和5400.25一样，加工皆可一次走刀完成，f 0.4 mmr，ap 1 mm3确定粗车 4600.25的切削用量确定粗车 4600.25的刀具加工外圆表面和54 00.25 一样(1)确定切削深度ap由于单边余量为0.5，可在一次走刀完成分2次走刀，每次走刀为1.75 mm 确定进给量f 根据表1.4，在粗车时，刀杆尺寸为 16mm X 25mm， ap三3 mm、工件直径为4060时,由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选择的 可用(3)选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面的最大的磨损量取1mm当故实际的切削的功率为:f =0.4 m0.

32、54，切1.0138 0.8 0.65 0.811.1559.5%in1000v1000 59.5D 3.14 54351rmin(5-6)按C620 1机床切削速度(表4.2-8)，选择n 380rmin(5)检验机床功率当 b 580 970MPa, HBS 166 277,ap 故实际的切削的功率为：075015FC 2795 0.5 0.4 .66.8 .0.94 0.89竺1.23(KW)6 10 6 100.6mm，vc 70mmm,pc1104(N)PC(5-7)2.0KW刀为1.5 mm，车96.5台阶面采用横向进给,aP3.5 mm，采用2次走刀，每次走刀为1.75 mm，车

33、112台阶面采用横向进给,ap2mm,采用2次走刀，每次走刀为1 mm。车外圆39.5 mm 的 f 0.4 mT，车 96.5mm台阶面f 0.52 口听，车外圆 112mm台阶面0.52mm 。C620-1主电动机功率为7.8KW机可转位车刀耐用度T=30mir。(4)确定切削速度v切削速度v可根据公式计算，也可以查表。现在用查表的方 法确定切削速度。当用YT15硬质合金车刀加工b =600-700MPa的钢材，ap 3mm, f削速度v 123mm .。/min切削速度的修正系数为 ksv 0.8,ktv 0.65, kTv 1.15,kk0.81, kMv kkv故：则实际的切削速度v

34、 66.8由切削手册表1.30中机床说明书可知，床功率足够，可以正常加工。确定粗车外圆 39.5、 96.5和112台阶面的切削用量才用车外圆54的刀具加工这些外圆表面和台阶面，车 39.5的ap46.4 40.4 =3 mm 0 分 2次走刀，每次走5.2.2基本时间 1确定 54 mm的基本时间，根据表6-2.1，车外圆的基本时间:2确定53.4 mm的基本时间，根据表6-2.1，车外圆的基本时间:式中97.5mmhaPtgk(23)k 90 ,l12mm20,l30f 0.4n Msi 199 2TJ1s 39.4s0.4 6.4TJ1匕亠fnfnk 90 ,l1 2mm,l20,l30

35、f 0.4 n 6.4% i 197.42贝 UTJ1s 38.9s0.4 6.43确定 46.5 mm的基本时间，根据表6-2.1 ,车外圆的基本时间:TJIL . i fnI h I2 I3fn(5-8)式中I 99mm liaptgk(23)l l1 l2 l3TJ1L . i fnfn式中l 81mm,l1k 90 ,l1f 0.4则Tj1确定40.4 mm的基本时间,TL .l l1 l2 l3Ij1i fnfn亲(23)2mm,l2n 6.40,l3081 2 s 0.4 6.4根据表6-2.1 ,车外圆的基本时间:32.4s(5-9)式中L . i fnd1 d22166mm11

36、1213d198.5mmI10,l2 4mm,1300.52mmr6.4帳 i71.5 40.52 6.4S 22.7s6确定112mm的台阶面基本时间，根据表6-2.1车外圆的基本时间:TJ1ifnd1 d22I1 I2 I3式中d 166mmd1112mm110,124mm,130f 0.52 口听n6.4 Si 10.52 6.410.5S式中l 35mm,l1%（2 3）tgkk 90 ,l12mm,l20,l30f 0.4n 6.4%i 132 2则1s14.4S0.4 6.45确定 98.5 mm的台阶面基本时间，根据表6-2.1 ,车外圆的基本时间:5.3工序30切削用量及基本时

37、间的确定5.3.1切削用量本工序为半精加工(车轴的外表面)。已知条件与粗加工工序一样。1确定半精车5200.04 mm的切削用量(1)确定切削深度ap由于单边余量为0.5，可在一次走刀完成=53 52.4 =0.3mm(5-10)2(2)确定进给量f 根据表1.4，在粗车时，刀杆尺寸为 16mrK 25mm ap = 3mm 工件直径为4060时，f =0.40.7 口听选择进给量为f 0.3mmb =630700MPa 的钢材，1.15,kkrv0.81,kMv kkv 1.0156 0.81 1.151000vLD1000 145.3872r3.14 53min按C620 1机床切削速度(

38、表4.2-8 )，选择(5-11)n 955 r min则实际的切削速度v 242mmin半精加工，机械功率可以不进行校核最后决定的切削用量为:ap 0.6f 0.3mT955 rmin46.545.5aP0.5mm，39.4 外圆的 ap40.4 39.40.5mm，96.5的台阶面Tj116.5 40.3 15.94s由于半精加工切削力教小，故不需要校核机床进给强度(3)选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面的最大的磨损量取0.4mm，可转位车刀耐用度T=30min。(4)确定切削速度v切削速度v可根据公式计算，也可以查表。现在用查表的方 法确定切削速度。根据表1.10 ，当用Y

39、T15硬质合金车刀加工ap 1.4mm,f 0.38，切削速度 v 156mmmin。切削速度的修正系数为ksv 0.8, ktv 0.65, kTv故:v 2.422确定半精车45.4, 39.4及96.5的台阶面的切削用量，车外圆 45.4的的 ap 1。车外圆 45.4,39.4及 96.5的 f 0.3口听。5.3.2基本时间1确定 45.4mm的基本时间:45.54Tj110s0.3 15.92确定 52.4 mm的基本时间:3确定半精车外圆39.4mm的基本时间:354T ji8s0.3 15.9f ncVfcncz60=0.2737.5 6nc4确定半精车台阶面的基本时间:L h

40、 12 13975 桝 44.52J-415 s 1.76sj 0.3 15.95.4工序40铣削用量及基本时间的确定5.4.1选择刀具本工序为铣削花键，选用花键铣刀。5.4.2 选择切削用量1选择每齿的进给量fz根据XA6132型铣床说明书，其功率为 7.5 kW，中等 刚度。根据表3.3，选择fz 0.20m%2选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大的磨损量为0.6 mm，刀具寿命T 180 min。3选择实际切削速度根据XA6132型铣床说明书选择nc 37.5r . ，vfc 60mm .。/min /min因此实际的切削速度和每转进给量为v dnc 3.14_80

41、_37.5 =9 42 mc 10001000min4由于铣削量比较小，功率满足要求，所以不进行验算。最后选择37.5爲口，vfc6何%“。vc 9.42mmin，fz。.肝睥。5.5工序50钻削用量及基本时间的确定本工序为钻孔，刀具选用锥柄麻花钻头，直径为 d 13.8 m m，钻6个通孔，使 用切削液。1钻削六个14mm的孔1000 vr=1000 123.14 13.8=276r/minVc =.d0.n1000= 3.14 13.8 275=11.9m/min1000(1) 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择do=13.8mm的H12级高速钢麻花钻，GB1438-85机床

42、选择立式钻床 Z535(2) 选择切削用量 进给量f根据切削用量简明手册表 2.7，取f=0.310.37mm/r,查阅机械制造工艺 设计简明手册表4.2 16,所以，取f= 0.36mm/r根据切削用量简明手册表2.19 ,可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.47mm/r， d。 117.5mm!时，轴向力Ff=6090N轴向力的修正系数均为 1.0，故Ff=6090N根 据立式钻床Z535说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力 Fmax=15696N,由于 Ff Fmax， 故 f=0.36mm/r 可用。 切削速度Vc根据切削用量简明手册表215,根据f=0.36mm/r和铸铁硬度为20

43、0217HBS, 取 vc=12m/min。根据立式钻床Z535说明书，可以考虑选择选取：nc=275r/min，降低转速，使刀具寿命上升，所以, 决定钻头磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 2.12，当d=13.8 mm时，钻头后刀面最大磨损量 为0.8 mm，故刀具寿命 T=15mino 检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表 2.21，当f=0.41 mm/r，d 0 16mm。查得 Mc=25.5N.m，根据立式钻床 Z535说明书，当 nc=300r/min，Mm=72.6N.m，故 皿 叫， 根据切削用量简明手册表 2.23，Pcc=1.0kw,根据立式钻床 Z535说明书

44、， PcM =4.5kw，故Pcc PcM。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即f=0.34 mm/r ， nc=300r/min， vc=13m/min。 计算基本工时t m=，式中，L=l+y+ ，l=14mm查切削用量简明手册表2.29，+ =7mm， n f所以，L= 10+5 = 15 mm。(5-12)1000 vc=10007=159r/mind03.14 14do n1000= 3.14 14 195=8.57m/min1000L15t m= 0.15min。n f 300 0.34因有六个孔，所以t m=6X 0.15= 0.9min2.铰14H10mm孔(1)选择刀具和机

45、床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择d=14mm的H10级高速钢锥柄机用铰 刀，GB1133-84机床选择立式钻床 Z535。(2)选择切削用量 进给量f查阅切削用量简明手册表 2.11及表2.24，并根据机床说明书取f=0.651.35 mm/r，所以，取 f=0.72 mm/r 切削速度Vc根据切削用量简明手册表 2.24，取Vc=7m/min。根据立式钻床Z535机床说明书选取：nc=195r/min，所以, 决定铰刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 2.12，当d0=14mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.4mm故刀具寿命T=60min。因此，所选择的切削用量：f=0.72 mm

46、/r，nc =195r/min，vc=8.57m/min。 计算基本工时t m=-，式中，L=l+y+ ，l=10 mm，查切削用量简明手册表 2.29，+ n f=7mm，所以,L=10+7=17mm8。切=丄=17=0.12min。n f 195 0.72因有六个孔，所以t m=6X 0.12=0.72min5.6工序60钻削与垂直轴线30的10mm的孔1选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择d=10mm的H12级高速钢麻花钻,1000 v nc =do=1000 25=796r/min3.14 101000GB1438-85机床选择立式钻床 Z5352选择切削用量 进给量f根据

47、切削用量简明手册表 2.7，取f=0.220.28 mm/r,查阅机械制造工 艺设计简明手册表4.2 16,所以，取f= 0.25 mm/r根据切削用量简明手册表2.19 ,可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.28mm/r, d。 12mm寸，轴向力Ff=3000N轴向力的修正系数均为1.0，故Ff=3000N根据立 式钻床Z535说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力 Fmax=15696N,由于Ff Fmax， 故 f=0.25 mm/r 可用。 切削速度Vc根据切削用量简明手册表215,根据f=0.25 mm/r和铸铁硬度为200217HBS, 取 vc=25m/min。根据立式钻床Z5

48、35说明书，可以考虑选择选取：nc=750r/min，降低转速，使刀 具寿命上升，所以,.d. n 3 14 10750vc=7W =750=23.55m/min 决定钻头磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 2.12，当d=10mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.5mm 故刀具寿命 T=35min。 检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表 2.21，当f 0.33 mm/r，d0 11.1 mm。查得 Mc=20.49N.m，根据立式钻床 Z535说明书，当 nc=750r/min ， Mm=30N.m 故 Mc Mm， 根据切削用量简明手册表2.23，Pcc=1.0kw,根据立式钻床

49、Z535说明书，PcM =4.5kw，故Pcc50 per cent of the nominal value for vehicle decelerati ons $ 2 m/s2,(b)a value corresp onding to 50 per cent of the nominal value at 2m/s2 for decelerati ons below this rate.(c)The Authority, which is to grant approval,shall have the right to check the service brak ing system

50、 by additi onal vehicle test procedures.Compe nsati on as defi ned above, is permitted only whe n the in itial brake applicati on is made at vehicle speeds greater tha n 10 km/h.Malfunctions of the electriccontrol transmission shallnot apply the brakes contrary to the driversintentions.The service,s

51、ec on dary and park ing brak ing systems must act on brak ing surfaces conn ected to the wheels through components of adequate strength.Wherebraking torque fora particular axle or axles is provided by both a friction brak ing system and an electrical rege nerative brak ing system of category B,disco

52、nnectionof the latter sourceis permitted, providingthat the frictionbraking sourcerema ins perma nen tly conn ected and able to provide the compe nsatio nreferred to in paragraph .2.1.However in the case of short disc onnection tran sie nts, in complete compe nsati on is accepted, but withi n

53、 1 s, this compe nsati on shall have atta ined at least 75 per cent of its final value. Nevertheless, in all cases the perma nen tly conn ected fricti on brak ingsource shallen sure that both the service an sec on darybrak ingsystems continue to operat with the prescribed degree of effective ness.Di

54、sc onn ectio n of the brak ing surfaces of the park ing brak ing system shall be permitted only on con diti on that the disc onnectionis con trolledexclusively by the driver from his driv ing seat,by a system in capable of being brought into action by a leak. Wear of the brakes must be capable of be

55、ing easily taken up by means of a system of manual or automatic adjustment.In addition,thecontrol and the components ofthe transmission and of the brakes must possess a reserve oftravel and, ifnecessary,suitable means ofcompensation such that, whenthe brakes become heated, orthebrakeliningshavereach

56、ed a certaindegree ofwear,effective brak ingis en sured withoutimmediate5....2.(b)I nformatio nlimit at the n ecessary.This2.adjustme nt being n ecessary.Wearadjustment shall be automatic for the service brakes. However, he fittingof automatic brake adju

57、stmentdevices is opti onal for off road vehicles of categories N2 and N3 and for the rear brakes of vehicles of categories M1 and N1.Brakes equipped with automatic brake adjustme nt devices shall,after heati ng followed bycooling,be capable of free running as defined in paragraph 1.5.4. of annex 4 f

58、ollowing the Type-1 test also defined in that ann ex.Checking the wear of the service brake friction components It shall be possible to easily check this wear on service brake linings from the outside or underside of the vehicle utilizing only the tools or equipment normally supplied with the vehicl

59、e, for in sta nee by the provisi on of appropriate in specti on holes or by some other means.Alter natively,acousticor optical devices warning thedriver at his drivingposition whenlining replacementisn ecessary are acceptable.The yellowwarni ngsig nal specified in paragraph9.1.2.below maybe u

60、sed as the optical warning sig nal.Assessment of the wear conditionof the friction surfacesof brake discs or drums may only be performed by direct measurement of the actualcomponents,which maynecessitate somelevel of disassembly.Therefore, at the time of type approval, the vehicle manu facturer shal