机械加工工艺及其方案

1、摘要第一章零件及零件的工艺分析 41.1零件的作用 41.2、零件的工艺分析 4第二章确定毛坯的制作方法、初步确定毛坯形状 5第三章 工艺设计与分析 53.1、 定位基准的选择 53.2、 零件的表面加工方法的选择 53.3、确定加工工艺3.4、 确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，设计、绘制毛坯 83.5、 确定切削用量 93.6、 填写机械加工工艺过程卡和机械加工卡工序 20第四章夹具的设计214.1确定设计方案 214.2计算夹紧力并确定螺杆直径 224.3定位精度分析 22参考文献 23摘要本 次设 计是 汽车 底盘 传动 轴上 的万 向节 滑动叉 ，它 位于 传 动 轴的 端部 。

2、主 要 作用：一是传递扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在 不同的状态时，由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 位上有两个孔，是用来安装滚针轴承并且与十字轴相连，起万向节轴节的作用。 而零件外圆内的花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。这 次的 夹具 也是 用于 装夹 此零 件，而 夹 具 的作 用也 是为了 提高 零件 的劳 动生 产率、保证加工质量、降低劳动强度。而夹具的另一个目的也是为了固定零件 位置，使其得到最高的效率。关 键词 ：传 动 轴 万 向节滑 动叉 传递 扭矩 花键 轴AbstractThis design is car c

3、hassis of transmission shaft universal joint sliding a fork,it is located at the end of the drive shaft of.The main role:first, is the transmission torque,make cars get motivation;second,it is when the automobile driving axle leaf spring in different state,by the parts can adjust the length of the s

4、haft and its position.Parts of the two fork head on a two holes,is used to install the rolling needle bearings and connected with the axis,the universal shaft section funtion.And the parts of the spline circle hole at the end of the drive shaft of spline shaft combined.This fixture is also used to c

5、lamp the parts,and the role of the fixture is also in order to improve labor productivity,ensure the parts processing quality, reduce the labor intensity.And fixture another purpose is to fixed position parts,making it the highest efficientcy get.Key words: transmission shaft 、 universal joint slidi

6、ng a fork transmission torque spline shaft一、零件的分析1.1零件的作用汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉位于传动轴的端部。主要作用一是传递 扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时， 由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由两个39 Xm m的孔，用已安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节作用。零 件65mm外圆内为50mm与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之 用。1. 2零件的工艺分析万向节滑动叉共有两组加工表面，它们之间是由一定的位置要求。现分析如下： (1 ) 以孔为39mm心的加工表面。这一组

7、加工表面包括：两个 39mm的孔及其倒角，尺寸为11 8 m m的与两个孔 39 mm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 mm 的两个孔。(2) 以50mm花键孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：5 0 mm十六齿方齿花键孔，55 mm阶梯孔，以及65 mm 的外圆表面和M60 X 1 mm的外螺纹表面。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有以下位置要求：电0 2 7 50mm花键孔与39亠010 mm二孔中心联线的垂直度公差为1 00: 0. 2;39mm二孔外端面对39mm孔垂直公差度为0. 1 mm。50mm花键槽宽中心线与39 mm中心线偏转

8、角度公差为2 由上分析可知，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。二、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯的形状零件材料是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，保证零件的工作可靠性。由于零件属于中或者大批量生产，而 且零件的尺寸不大，故可采用模锻成型。这对提高生产率、保证加工质量也是有 利的。零件的形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，各内孔不 锻出。毛坯的尺寸通过确定加工余量后决定，那是再设计、绘

9、制毛坯图。三、工艺规程设计3. 1定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得正确与 合理，可以使得加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程会问题百 出，更有甚者，还会造成零件大批量报废，使得生产无法正常进行。（1）粗基准的选择：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。但对本零件来说，如果以65 mm外圆（或62 mm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部不对称。按照有关粗基 准的选择原则，现选取叉部两个39防;7 mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基 准，利用一组共两个V形块支承这两个39mm的外轮廓

10、作主要定位面，以消除X移动、X转动、Y移动、Y转动四个自由度；再用一对自动定心的窄口卡爪夹 持在65mm外圆柱面上（夹持短），用以消除Z移动Z转动两个自由度，达到完全 定位。（2 ）精基准的选择：精基准的选择主要应该考虑基准重合问题。当设计基准 与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。3. 2零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有外圆、内孔、端面、内螺纹等，材料为45钢。参考机 械制造工艺设计手册（以下简称工艺手册）表1.4-6、表1.4-7、表1. 4- 8、 表1. 4-14、表1. 4-17等，其加工方法选择如下：（1）62 mm外圆面 为标注公差尺寸，根据GB1800- 79规定其公差

11、等级按IT13 ; 表面粗糙度为Rz200卩m相当于Ra50卩m ,只需进行粗车（表1. 4- 6）（2） M 60 xi-6h外螺纹 普通螺纹，精度等级为中等级，表面粗糙度为 Ra3.2 卩m,需进行粗、精车削（表1.4-1、表1.4-14、表1.4-17）（3）M 60 xi-6h端面端面至3 9 mm孔轴线长度为1 85 mm,为未标注公差尺寸，按IT12级；表面粗糙度为Rz2 00卩m相当于Ra50卩m，只需进行粗车（表1. 4-8）（4）4 3 00.16 mm花键底孔 公差等级为IT11 ;表面粗糙度为Rz50卩m （相当 于Ra12. 5卩m）,毛坯为实心，未冲出孔。采用钻孔一（

12、扩）钻孔一扩孔（表1. 4- 7）（5）55 mm沉头孔 为未标注公差尺寸，按IT12级；表面粗糙度为Ra6. 3卩 m ,在加工4 3 mm花键底孔后，锪55mm沉头孔即达要求（表1. 4- 7）（6）花键孔 要求花键孔为外径定心，表面粗糙度为Ra1. 6卩m ,故采用拉削 加工（表1.4-1 7）（7）39 _0.o02）mm两孔（叉部） 公差等级介于IT7-IT8:表面粗糙度为Ra3. 2 卩m ,毛坯为实心，未冲出孔。采用钻孔一 （扩）钻孔一 扩孔一 半粗镗一 精镗（表1.4-7）（8 ）39盒0；。两孔外端面 两孔外端面之间长度尺寸118 .02mm,公差等级介 于I T8- I T

13、9 :表面粗糙度为Ra6. 3卩m。采用粗铳 、精铳加工方法（表1.4-8）（9） M8-6h四个螺纹（叉部） 精度等级为中等级：表面粗糙度为Ra6. 3卩m。 采用钻底孔一攻螺纹（表1.4-17）（1 0） Rcl/8锥螺纹 普通螺纹。采用钻底孔 一 攻螺纹（表1.4-17 ）（11 ）三处倒角 M60 X1-6h外螺纹外径处的1. 545 倒角，表面粗糙度为Rz200卩m （相当于 Ra50卩m）,只需粗车即可（表1. 4-6）;43mm花键底孔处的 560 倒角，表面粗糙度为Ra6. 3卩m ,只需粗车即可（表1.4-6） ; M 8-6h四个螺纹底孔处的2. 5汉45 倒角，表面粗糙度

14、为Rz50卩m （相当于Ra12. 5卩m）,只需 锪钻即可（表1.4-7）由于生产类型为大批生产，故采用万能机床配以专用夹具，尽量使工序集中 来提高生产率。除此之外，还降低成产成本。3.3 确 定 加 工工 艺 为 ：工序1 0 :车端面及外圆62 mm,60 mm,并车螺纹M50 X 1 mm。以两个叉耳外 轮廓（限制4点）及6 5 mm外圆（限制2点）为粗基准定位，选用C620- 1卧式车 床和专用夹具。工 序 20: 钻 、 扩 花 键 底 孔 43mm, 锪 沉 头 孔 55mm, 以 62mm 外 圆 （限 制 4 点 ） 及 M60X1-6h 端 面 （ 限 制 1 点 ） 为

15、基 准 定 位 , 选 用 C365L 转 塔 车 床 。工序30 :4 3mm花键底孔5 X 30倒角。以62mm外圆（限制4点）及55mm 沉 头 孔 端 面 （限 制 1 点 ） 为 基 准 定 位 , 选 用 C620- 1 车 床 和 专 用 夹 具 。工 序 40: 钻 锥 螺 纹 Rcl / 8 底 孔 8. 8mm。 选 用 Z525 立 式 钻 床 及 其 专 用 钻 模 。这 里 安 排 钻 Rcl / 8 底 孔 主 要 是 为 了 下 道 工 序 拉 花 键 孔 时 为 消 除 回 转 自 由 度 而 设置的定位基准。本工序以43mm花键底孔（限制4点）及 M60 X

16、1- 6h端面（限制1 点 ） 定 位 , 并 利 用 叉 部 外 轮 廓 消 除 回 转 自 由 度 。工 序 50 :拉 花 键 孔 。利 用 43mm 花 键 底 孔 （ 限 制 4 点 ） 、 55mm 沉 头 孔 端 面 （ 限 制 1 点 ） 及 Rcl / 8 锥 螺 纹 底 孔 （限 制 1 点 ） 定 位 , 选 用 L6120 卧 式 拉 床 加 工 。工序60 :粗铳3 9mm二孔外端面，以花键孔（限制5点）及M 60 Xlm m端面（限 制 1 点 ） 定 位 , 选 用 X63 卧 式 铣 床 加 工工序70 :钻、扩39mm二孔及其倒角。以花键孔（限制5点）及M60

17、 X 1 mm端面（限 制 1 点 ） 定 位 , 选 用 Z535 立 式 钻 床 加 工 。工序80 :半精、精镗39 mm二孔。选用T740型卧式金刚镗床及其专用夹具加 工，以花键孔（限制5点）及及M60 X 1mm端面（限制1点）定位。工 序 90 ： 磨 39mm 二 孔 外 面 , 保 证 尺 寸 118 0 - 0 . 0 7 mm, 以 39mm 孔 （ 限 制 4 点 ） 及 花 键 孔 （限 制 2 点 ） 定 位 , 选 用 M7130 平 面 磨 床 及 其 专 用 夹 具 。工序1 00 :钻叉部四个M8mm螺纹底孔并倒角120 。选用Z525立式钻床及其专 用 夹

18、具 , 以 花 键 孔 （限 制 4 点 ） 及 39mm（ 限 制 2 点 ） 孔 定 位 。工序1 10 :攻螺纹4 - M8mm及 Rcl / 8。以花键孔（限制4点）及39mm（限制2点） 孔 定 位 , 选 用 Z525 立 式 钻 床 及 专 用 夹 具 加 工 。3. 4确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，设计、绘制毛坯图（1）确定毛坯余量（机械加工总余量）、毛坯尺寸及其公差，设计、绘制毛坯图铜质锻模件的机械加工余量根据JB3834- 85和JB3835- 85来确定。确定时，根 据零件重量来初步估算毛坯锻件的重量，加工表面的加工精度，形状复杂系数， 由工艺手册表2. 2-25

19、查得除孔以外各内外表面的加工总余量（毛坯余量）。 孔的加工总余量由表2. 2-24查得。表2. 2-24和表2. 2- 25中的余量为单边余量。本零件“万向节滑动叉”零件材料为45钢，硬度HBS为207241，毛坯重量 约为6kg，生产类型大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯，零件材质系数为M1（表 2. 2- 1 1 ） 外圆表面（62mm及M60 xim m）毛坯余量 加工表面形状比较简单锻件复杂 系数为S1;由锻件重量为6 kg ,加工精度为F1（加工表面未经磨削或Ra_1.6卩m, 为F1;加工表面经磨削或Ra 120mm,查表2.2-25 的单边余量为Z= 2-3mm，取Z = 2mm

20、；另查表得长度方向公差为；mm即长度方 向毛坯尺寸为1 87 ；mm。0.0 2 73 9 Q010mm两孔和花键孔及M8- 6h四个螺纹孔、Rc 1 / 8锥螺纹的毛坯均为实 心，未冲出孔。（2）确定工序余量、工序尺寸及其公差本零件各加工表面的加工方法在前面根据有关资料确定。本零件的各加工表面 的各工序的加工余量除粗加工工序的加工余量外，其余工序的加工余量根据工 艺手册表 2. 3-9、表2. 3-12、表 2. 3- 20、表2. 3-2 1等确定。粗加工工序加工余 量不是由表中查处，而是加工总余量（毛坯余量）减去其余工序各加工余量之和。本零件的加工表面（除内外圆倒角外）的工艺路线、工序余

21、量，工序尺寸及其 公差、表面粗糙度如表2. 1所示。3.5 确定切削用量工序10:车削端面、外圆及螺纹。本工序采用计算法确定切削用量(1)加工条件工件材料：45钢正火，d b = 0. 60GPa ,模锻，207- 241 HBS。加工要求：粗车 M60 x 1mm m、62mm外圆，表面粗糙度值 Rz=200卩m；车螺纹，Ra3. 2卩m。机床选用C620- 1卧式车床；工件装夹在专用夹具上。(2)确定切削用量切削用量的确定全部采用查表法粗车M60 x 1 mm端面：选择刀具：选择45 弯头外圆车刀，C620- 1车床的中心高为200 mm ,按切削手册表1. 1 选取刀杆尺寸为1 6 m

22、25 m ,刀片厚度为4. 5 m ；粗车锻件毛坯，选择 YT15a 0 =8, k硬质合金刀具材料；前刀面为卷屑槽倒棱型，前角丫 0=12r =45 ，入 0 =0确定切削用量：确定背吃刀量a已知端面单边余量为2 ；.1 mm ,加上7 的拔模斜度凸出部分，则端面的最大毛坯余量为8. 1 m，但实际上，由于以后还要钻花键底孔41 m (扩孔到4 3 m ), 因此端面不必全部加工，而可留出一个32 40 mm芯部待以后钻花键底孔 43 m时加工掉，故此时的端面实际最大毛坯我、余量为6 m ,分2次走刀完成，(b) 确定进给量f查切削手册表1. 4得f =0. 5 0. 9 m / r ,按C

23、620- 1车床说明书(切削手册表1. 30)横进给量取f =0. 52 m / r(c) 选择车刀磨钝标注及耐用度：查工艺手册表1. 9，取车刀后刀面最大磨损量为1 mm,焊接车刀耐用度T=60mi n(d) 确定切削速度v c根据切削手册表1.10,当用YT15硬质合金刀纵车加工S b=560 620 MPa 钢料，a p_3 m , f -0. 54 m / r ,切削速度为 v c = 13 8 m/ r。由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削手册表1. 28 ,切削速度的修正系数为：K Tv =1, K Mv =1.0 , K sv = 0. 8, K Tv =0.6 5, K k

24、v =1.1 8, K krV =1.c查=1 38 11 0. 8 0.65 1.18 1 =85 ( m/m in )1000 v c查 n杳=查n d1000 85n 65=41 6 ( r / mi n )按C62 0- 1车床的转速选择与416r / min相近的转速(粗车偏低，精车偏高)为： n 机=380r / mi n则实际切削速度为v c机=n n机d = n 380 65 =77. 6 ( m/ mi n)1000 1000(e) 校验机床功率：车削时的功率P可由切削手册表1. 24查出，切削时的功率为P=2. 9Kw。 由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削手册表1.

25、29- 2 ,切削功率的 修正系数为：K=K krFc = 1.0, K y Pc = K y fc = j ，故实际切削时的功率为：Pc实=2. 911 =2. 9( Kw)根据 C620-1车床说明书，当 n机=380r / mi n时，车床主轴允许功率为P=5. 9Kw _2. 9Kw,故所选择得切削用量可在 C620- 1车床上进行。(f )校验机床进给机构强度：由切削手册表1. 21 ,进给力Ff =760N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削手册表1. 29-2车削时进给 力的修正系数为：k YF =1.0 , k KrF =1.0 , k ,sF =1. 0,故实际进给力

26、为：Ff实=760 1 1 1 =76 0( N)根据C620- 1车床说明书，进给机构的进给力F max = 5100N (横走刀)，因F f实空F max ,故选用的f机=0. 52伽/r的进给量可用。最后决定的切削用量为：a sp= a p = 3 mm , f 机=0. 52 mm /r, n 机=380r/ min , v c机=77. 6m/m in2)粗车62mm夕卜圆：选择刀具：与粗车 M60 X 1 mm端面同一把刀。确定切削用量：(a)确定背吃刀量a p已知端面单边余量为Z = 1. 5伽，可一次走刀完成，故a p = 1.5伽确定进给量f查切削手册表1. 4得f =0.

27、5 0. 9伽/ r ,按C620-1车床说明书(切削手册表1.30)横进给量取f =0. 71伽/ r选择车刀磨钝标注及耐用度：查工艺手册表1.9，取车刀后刀面最大磨损量为1伽，焊接车刀耐用度T=60mi n(d )确定切削速度v cc根据切削手册表1.10,当用YT15硬质合金刀纵车加工b=560 620MPa 钢料，ap _3 m , f _0. 7 5 m / r ,切削速度为：c=123m/r。由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削手册表1. 28 ,切削速度的系数为：KTv =1, K Mv =1.0,v c查=12311 0. 8 0.61000 Vc查 100064 n 查=

28、-n dn x 65K sv = 0. 8, K Tv =0.6 5, K kv=1.05 1 1 =64 ( m/ mi n )= 313 ( r / mi n )C620- 1车床的转速选择与416r / mi n相近的转速(粗车偏低，n 机=305 r /mi n则实际切削速度为v_ n n 机 d n 30565c机=10001000=62. 3(m/mi n )最后决定的切削用量为：sp = a p= 1.5 m , f 机= 0.71 mm /r, n 机=30 5r /mi n,3) 车60 m外圆：选择刀具：选择弯头焊接式外圆车刀，刀杆尺寸为16 m 25 m ,车锻件毛坯，选

29、择 YT15硬质合金刀具材料；前刀0 =1 5 a 0 =6，K r =90 ， K r1=8 ，入 S =0确定切削用量：(a)确定背吃刀量a p由于单边余量为Z = 1 mm,可一次走刀完成，故a p = 1(b)确定进给量fK krV = 1.精车偏高c机=62.3 m/min刀片厚度为4. 5 m ；面为卷屑槽倒棱型，前角, y =2 mmmm查切削手册表1.6,在加工材料为45钢，得f =0. 35 0. 50伽/ r，按 C620- 1 车床说明书(切削手册表1. 30 )横进给量取f =0. 50 mm / r(c)选择车刀磨钝标注及耐用度：查工艺手册表1. 9 ,取车刀后刀面最

30、大磨损量为0. 5 mm,焊接车刀耐用度T = 60 mi n(d)确定切削速度v根据切削手册表1. 10,当用YT15硬质合金刀纵车加工合 b =560 620MPa 钢料,a p _1. 4 m , f _0. 54 m / r，切削速度为v c = 1 56m/ r。由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削手册表1. 28,切削速度的修正系数为：K tv=1 , K Mv =1. 0, K sv=1.0 , K Tv = 1Q K kv = 1 , K 册= 81 .故V c查=1 56111110. 81 =1 26. 4 ( m/ mi n )(r / mi n)n 杳=込查= 10

31、00 126-4 =649查n dn 62按 C620- 1车床的转速选择与 649r/ mi n相近的转速为：n机=610r / mi nn n 机 d n*、610 汽 62则实际切削速度为 v c机=1 1 9 ( m/ mi n )机 10001000最后决定的切削用量为：a sp= a p= 1 m (一次走刀)，f 机=0. 50 m /r, n 机=61 0r /m i n , v c机 =11 9m/ mi n4)车螺纹 M 60 1-6h : 选择刀具：采用YT15硬质合金螺纹车刀，刀具耐用度T=60 min 确定切削用量：(a)确定切削用量a p和走刀次数：查手册，细牙普通

32、外螺纹螺距为P=0. 541mm。即单边余量Z = 0. 541 mm根据切削手册表1. 17和表1. 18，最后一次走刀的横向切削用量为0. 025 mm。 因而规定：粗车螺纹时：走刀3次，每次a p = 0. 14mm精车螺纹时：走刀3次，前两次a p=0. 048mm,最后一次的 a p = 0. 025mm(b)确定进给量f由于螺距P=1mm,且为单头螺纹，所以工件一转，刀具应走过一个螺距，即(C )确定切削速度v根据切削手册表1. 18选取：粗车螺纹时v湖=30m/ mi n,精车螺纹时vc精 =45mm/ mi n，贝U ：lOOOVc粗 n 粗=n d1000 30= 159r/

33、m inn 601000v c精 n精=n d1000 45n 60= 238r/m in根据C620- 1车床说明书选择粗、精车螺纹时的机床转速为：n机粗=15 Or /min ,n 机精=23 0r /m in则实际切削速度为：粗车螺纹精车螺纹v c机粗=；：0；= = 28. 3m/min1000 1000n n 机精 d n 230 60v c机精=血=30=43- 3m/min工序20切削的确定：钻、扩花键底孔43 mm ,惚沉头孔55 mm ,选用转塔车床C365 L 0(1 )钻孔 25mm :选择 2 5mm高速钢锥柄标准麻花钻(工艺手册表3. 1 - 6):f 机= 0.41

34、mm/r ； v c 查= 14m /m in1000 v 谨 n查=n d1000 14 =178n 25(r /m in )按机床选取 n机=1 36r / mi n工艺手册表4. 2-2 ),所以实际切削速度为n n机D1000=1 0. 681000(m/ mi n)(2 ) 钻孔4 1m m :选择41 mm高速钢锥柄标准麻花钻(工艺手册表3. 1 -6)钻41 mm孔：根据工艺方法表1.2-15介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量和切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量和切削速度的关系为：11f =( 1.2 1.8 ) f 钻；vc=) vcf占23式中f钻，V c钻-加工实心孔时

35、的进给量和切削速度。现由手册查出：f钻=0.6 5m m/r, v c钻=14m/mi n则：f=0.7 8 1.1 7m m/r; v c=7.0 4. 7m/mi nn 41n= 1000心0.7.。彳仓卄门 n D按机床选取n机=44r/min ,所以实际切削速度为；44 41z、=5. 67 ( m/min) 1000(3) 扩花键底孔43 00.18mm :选择4 3m m高速钢锥柄扩孔钻根据切削手册表2. 1 0规定，查的扩孔钻孔43m m孔时的进给量f = 1. 01.3 mm/r;并根据机床选取f机= 1.24 m /r扩孔钻孔时的切削速度，根据工艺方法表1. 2-15确定为：

36、v c钻-加工实切削速度。现由手册查出vc钻=12m/min故1)12 = 64m/mi n3n = lOOOc = 1000(6-4)=44 29 r/ n Dmi nn 43按机床选取：n机= 44r/mi n则实际切削速度为：V=5.9 41000(m/m in )(4 )锪圆柱沉头孔55选取5 5伽高速钢锪钻。根据工艺方法介绍，锪沉头孔时,其进给量和切削速度为钻孔时的11。现由切削手册23f钻=0.65mm/ r (切削手册表2. 7)Vc钻=14mm/r(切削手册表2. 1 3及表2.1 4 ,按5类加工性)1 1 1f=(厂 3) f- = ( 20.65=0.33 0. 22 m

37、m /rVc= (n=Mv1000 (7.0 - -4.7)=40 27 r/ mi nn 55)1 4=7.0 4. 7 m /r按机床选取：n机=44 r/ minf 机=0. 28mm/r所 以实际切削速 度为： V c机=n n机d = n_44_55 =7.6 （ M mi n）1000 1000L +L!基本工时：L= 8 伽,L 1 = 2 伽，t = 0. 82m inn机f机在本工序中，加工55 mm沉头孔时的测量长度，由于工艺基准与设计基准不 重合，故进行尺寸换算。按图样要求，加工完毕后应简洁保证尺寸45 m （按 自由尺寸公差去IT 1 6 ,公差值为1.6 m ,即45

38、十0.8 m ）。尺寸链如图2-3所示，尺寸45 0.8 mm为封闭环，已给定尺寸185；46 m为增环 及A尺寸为减环（锪沉头孔加工时应直接保证的轴向工序尺寸）。A= 45 二 0.8A= 185 00.46用极限法计算尺寸链得：a = 1850 4（m工序30切削用量的确定：43mm内孔倒角5 30o,选用C6 20-1卧 式车床；工件装夹在车床专用夹具上。选用60 o弯刀外圆焊接车刀，刀杆尺寸为1 6 m 25 m,刀片厚度为4. 5 m ； 粗车锻件毛坯，选择YT15硬质合金刀具材料；前刀面为卷屑槽倒棱型，前角丫 0 =12 a 0 =8 , k r =30 , k r1 =60 ,入

39、 s =0 , y =1 mm 倒角 5況30。,相当于用主偏角k r =30的车刀从里（中心）向外进行横向车削也即相当于车端 面。因而进给量和切削速度可参照M 60 1端面确定；确定背吃刀量a p=5mm, 一 次走刀切完。确定进给量f机=0. 52 m /r,也可采用手动。确定切削速度v c查=85m/ mi n ,则1000 Vc查1000 沢 85 “彳 / / 、n 杳=45 1 （ r/m in查n dn 60按C62 0- 1车床的转速选择n机=380r/ m n ,则实际切削速度为n n机d1000n 380 60 =7110006 ( m/m in )工序40切削的确定：钻锥

40、螺纹Rc1/ 8 底孔(8.8 mm )选用 Z5 25立式车床，使用专用钻床夹具8. 8mm高速钢直柄麻花钻(见工艺手册表 3. 1 - 5 )f 机=0. 22 伽 /rv c查=14 m/ min ,则1000 vn D=1000如4n 8.8=50 6 ( r /m in )按 C620- 1车床的转速选择与649r/ mi n相近的转速为：n机= 392r/ mi n (见工 艺手册表4. 2-15)则实际切削速度为：v c机=兀机D = n 3928.8 =10.8( m/ mi n)机10001000工序50切削的确定：拉花键孔，选用L6120卧式车床，使用专用拉 床夹具。选择高

41、速钢花键拉刀。根据工艺手册表1.2-18可确定花键拉刀的单面 齿升为 0. 06mm, 拉削 速度为 v = 0. 06m/ s ( 3. 6m/ mi n)工序60切削的确定：粗铣 39二孔端面，保证二端面之间的尺寸 118； 2mm ,R = 50mm铣削宽度a = 53nm 单边加工余量Z= 1.8 mm ;选用X63卧式车床，使用专用铣床夹具。(1 )选择刀具：根据工艺手册表3. 1-27及铳刀样本手册，选择两把高速 钢镶齿三面刃铳刀，同时铳削2端面，铳刀外径d225mm，铳刀齿数z=20。(2) 确定切削深度a p；由于单边加工余量 Z = 1. 8mm，余量不大，故可放在 一次走刀

42、内完成，则a p = 1. 8mm。(3) 确定每齿进给量fz ；根据切削手册表3. 3，在X63铳床功率为1 0Kw(工艺手册表4. 2-38)，工艺系统刚性为低等，用高速成钢盘铳刀加工时，选择每齿进给量fz = 0. 0 8 mm/ z。(4) 选择铳刀磨钝标准及刀具耐用度.查工艺手册表3. 7，铳刀刀齿后刀面最大磨损量为0. 6 mm，耐用度T = 240mi n(5) 确定切削速度v根据切削手册表3. 27, v c查=27 ( m/ mi n)1000 vc查n do1000 27n 225=38 ( r/ mi n)根据X6 3机床说明书选取铳主轴转速：n机= 37. 5r/min

43、则实 际切削 速度为v 濒= “机do = _375 225 =26. 5 ( m/m in ) 1000 1000当n机=37. 5r / mi n时，工作台的每分钟进给量即进给速度Vf =(即fM)fM = Vf=fzzn机= 0.08 20 37.5 =60m m/mi n根据X63机床使用说明书(见工艺手册表4.2-40)选取铳床工作台进给量，刚好有vf = 6 0 m m / m i n，故直接选用该值。工序70切削的确定：钻、扩 39mm二孔及倒角，选用Z5 35立式车床，使用专用钻床夹具。(1 )钻孔 25 m m ,选择高速钢锥柄麻花钻(工艺手册表3. 1 - 6 )钻 2 5

44、 m m 孔。选择高速钢花键拉刀。根据工艺手册表1.2-18可确定花键拉刀的单面齿升为 0. 06mm, 拉削 速度为 v = 0. 06m/ s ( 3. 6m/ mi n)确定进给量f :根据切削手册表2. 7 ,由于本零件在加工25mm的孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0. 5，贝U f二(0.39 0.47) 0.5二0.195 0.235mm/r根据Z535机床说明书(工艺手册表4.2-16)，现取f机=0. 25mm/r1000 vc杳 1000 9确定切 削速度 v c杳=19 m/ min。所以 n查=24 2 ( r/ min )查查 n d0n 25根据机床说明书，取n

45、机=1 9 5 r / mi n则实际切削速度为 v c机=兀“机d = n 195汉25 =1 5. 3 ( m/min )1000 1000(2 )扩钻 37mm ;选择 37mm高速钢锥柄麻花钻扩钻 37mm孔。利用37mm的钻头对25mm的孔扩钻。根据工艺方法表1.2-15的规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取。由切削手册表 2. 7，查的f钻=0.65mm/r，乘以系数0. 5，并按工艺方法表 1.2-15得：f =(1.21.8)f钻二(1.21.8) 0.65 0.5 = 0.39 0.585mm/r根据机床说明书选取f机=0.57mm/r由切削手册表2.13和表2. 1

46、4 ,查得钻孔的切削速度Vc钻二14m/min ,并按工艺方法表1.2-15得：1111_vc扩钻()vc钻=( )14=74.7 m/min2 32 31000vC扩钻扩钻 =-n d1000 (74.7)n 37=60 40r/min根据机床说明书，取 n 机= 68r/mi n则实 际切削 速度为 v 濒=兀n机d = n_68_37 =7. 9 ( m/ mi n )1000 1000(3 ) 扩孔3 8. 7 mm采用38. 7mm专用扩孔钻。进 给量：f = 0.9 1.20.7 二 0.63 0.84mm/ rvc机=8.26m/min，机床主轴转速门机=68r /min，则实际

47、切削速度为：vc机二8.26m/min（4）倒角2 45 o双面。采用高速钢90 o锪钻（50mm ）。为缩短辅助时间，取倒角和扩孔时的主轴转速相同：n = 68r/ min手动进给工序80切削的确定：半精镗、精镗 39；.0；0mm二孔，选用T7 40 金刚镗床。1）半精镗孔至 38. 9m m ,选择YT15镗刀，单边余量Z = 0. 1mm , 一次镗 取全部余量，a p =0.1 mm。进给量f=0.1 mn/r根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度为v c = 100m/ mi n则Dn1000 10039二 816r /min由于T740金刚镗床进给量、主轴转速为无级调速，故以上进给

48、量、切屑速度、转速可以作为加工时实际使用的进给量f机、切削速度v c机、转速n机检验机床功率 由表5- 45，查切削力FZ和切削功率 怖计算公式如下:Fz=CFzapXFZf YFZnfz Kfz ( N)Pm=FzV/60X 103 (KW)式中,CFz=2650, Xfz=1.0 , YFz=0.75 , nfz=-0.15, Kfz=Ktr Kmfz KgFz KrFz KroFz, 由表5-32得：与刀具耐用度有关的修正KTFz= 1.0 ；与工件材料有关的修正系数 Kmfz= 0. 92 ;镗孔相对于外圆纵车时的修正系数KgFz=1. 04 ;与主偏角有关的修正 系数KKrFz=1.

49、 0 ；与前角有关的修正系数KToFz= 1.04.因此总的修正系数为：Kfz=1.0 X 0.92 X 1.04 X 1.0 X 1.04 = 1.0所以，切削力为1.00.75-0.15Fz=2650X 0.75X 0.1 X 100 X 1.0 N=177 N切削功率为Pm=177X 100/60 X 103 KW= 0.30 KW根据表5-46知：CA6140机床主电动机功率Pe=7. 5 KW ,因Pm v Pe，故上 述切削用量可用。最后确定的切削用量为：a p=0.1 mm;f=0. 1mm/ r ; v c = 1 0 0 m/ mi n ( 816r / min )(2)精镗

50、孔至 39_0.07mm。选择YT30镗刀，由于精镗与半精镗孔共用一个镗杆， 利用金刚镗床同时对工件进行半精、精镗孔，故切削用量及工时均与精镗相同。 a p=0. 05mm; f 机= 0.1mm/r; n 机=81 6r / min ; v cB =1 00m/ mi n。工序90切削的确定：磨39mm二孔外面，保证尺寸118.07mm,选用M 7130平面磨床，使用专用磨床夹具。(1 )选择砂轮：见工艺手册表3. 2- 1 3. 2-10磨床选择各表，结果为：WA46KV6P3504 127其含义为：砂轮磨料为白刚玉WA，粒硬度为46 o，硬度为中软1级K，陶瓷结 合剂V，6号组织，平型砂

51、轮，砂轮尺寸为350 4 127 (d B D);(2 )切削用量的选择：砂轮转速门砂=1500r / min，则砂=27.5 m/ s按工 艺方法表1. 2- 25选取得：轴向进给量 fa = 0.5B = 20mm/ d *str工件速度vw =10m/min径向进给量fT = 0.015mm/dstr工序100切削 的确定：钻螺纹底孔4-6.7mm并倒角120 ，选用 Z525立式钻床，使用专用钻床夹具。选择6. 7mm高速钢麻花钻和10mm的1 20 钻。选择切削用量： 址=0.2 0.5 = 0.1mm/r ,Vc = 26m/ min1000vc1000 26n1235r/ min

52、D-6.7按取n机=960 / m,i n故实际的切削速度为vc机=20.2m/min工序110切削的确定：攻螺纹4-M8m m及Rcl/8,选用Z5 25立式钻 床，使用专用钻床夹具。攻螺纹4 - M8mm选择M8mm高速钢机用丝锥。选择切削用量：进给速度f=P （工件螺纹螺距），即f=1.25 mm / r切削速度按工艺方法表1.2-29选取Vc=7. 5m/min，则DnJ000 298r/min -8按Z525机床说明书（工艺手册表4.2-15）选取n机=272r/ mi n,则实际切削速度为V cB =6. 8 m/ mi 计算基本工时：I =11.5mm,h =3mm,l2 = 3mm故两个面4个螺纹时：4=21min272M25攻螺纹Rcl/8 ；选择切削用量：进给速度f = P （工件螺纹螺距），即f =0. 0941 mm/r切削速度Vc机和n 机按加工 M8 mm 选取， 即 n 机= 272r/mi n, v ca =6. 8 m/ mi n最后，将以上各工序切削用量、工时的计算结果，连同其他加工数据，一并 填入表2-2机械加工工艺过程卡片和表2-3机械加工工序卡。3.6、填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡四、夹具的设计本次设计的夹具为第80道工序-半精镗、精镗2- ?