《畢業(yè)設計（論文）-“萬向節(jié)滑動叉”零件的機械加工工藝規(guī)程的編制及工裝設計(全套圖紙）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《畢業(yè)設計（論文）-“萬向節(jié)滑動叉”零件的機械加工工藝規(guī)程的編制及工裝設計(全套圖紙）（38頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、河河 南南 工工 業(yè)業(yè) 職職 業(yè)業(yè) 技技 術術 學學 院院 HenanHenan PolytechnicPolytechnic InstituteInstitute 畢畢業(yè)業(yè)設設計計（論論文文） 全套全套 CAD 設計圖紙及工藝卡片，聯(lián)系設計圖紙及工藝卡片，聯(lián)系 QQ153893706 題題 目目“萬向節(jié)滑動叉”零件的機械加 工工藝規(guī)程的編制及工裝設計 班班 級級機制機制 09030903 姓姓 名名 指導教師指導教師 河南工業(yè)職業(yè)技術學院 機械工程系 20092009 屆畢業(yè)生畢業(yè)設計屆畢業(yè)生畢業(yè)設計 任任 務務 書書 二二 O O 一一年九月一一年九月 姓名：姓名： XXXXXX 班級：班
2、級：機制機制 09030903 專業(yè)：專業(yè)：機械設計與制造機械設計與制造 學號：學號： 設計題目：設計題目：“萬向節(jié)滑動叉萬向節(jié)滑動叉”零件的機械加工工藝規(guī)程的編制及工裝設計零件的機械加工工藝規(guī)程的編制及工裝設計 進度安排：進度安排： 1、2011 年 9 月開始確定題目并著手于收集資料。 2、9 月 20-30 日對零件進行分析。 3、10 月確定零件的工藝規(guī)程并繪制工藝卡片。 4、10 月 15 日開始著手設計 8 孔的夾具。 5、11 月擬定好夾具的結構方案，繪制夾具草圖 6、11 月最終完成整個夾具的設計。 7、整理資料，書寫設計說明書 摘摘 要要 制造業(yè)是將可用資源、能源與信息技術通
3、過制造過程，轉化可供人們使用 或利用的工業(yè)或生活消費品的行業(yè)。人類的生產工具、消費產品、科研設備、 武器裝備等，沒有哪一樣能離開制造業(yè)，沒有哪一樣的進步能離開制造業(yè)的進 步，這些產品都是由制造業(yè)提供的，可以說制造業(yè)是國民經濟的裝備部，是國 民經濟產業(yè)的核心，是工業(yè)的心臟，是國民經濟和綜合國力的支柱產業(yè)。 傳統(tǒng)的制造業(yè)是建立在規(guī)模經濟的基礎上，靠企業(yè)規(guī)模、生產批量、產品 結構和重復性的獲得競爭優(yōu)勢的，它強調資源的有效利用，以低成本獲得高資 量和高效率。其生產盈利是靠機器取代人力、復雜的專業(yè)加工代替人的技能來 獲得的，在此條件下，卻難以滿足市場對產品花色品種和交貨期的要求。 隨著消費多樣化、經濟全
4、球化和貿易自由化、科技進步和信息社會的到來 已國際社會對人類賴以生存的資源和環(huán)境的高度重視，都促使世界各國更加重 視制造業(yè)的社會地位和作用，重新審視其生產方式，對制造業(yè)的發(fā)展提出了更 高的要求和制約條件。在知識經濟時代，制造業(yè)面臨著新的歷史性發(fā)展機遇和 更加嚴峻的挑戰(zhàn)。 高速加工技術是一項先進的制造工藝，已成為切削加工的重要發(fā)展方向， 在航空航天、汽車、模具等行業(yè)得到越來越廣泛的應用，并逐漸向其它行業(yè)擴 展。推廣應用高速切削加工技術，可以提高制造業(yè)的綜合效益和競爭力。研究 和建立高速切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫，為生產企業(yè)提供迫切需要的高速切削加工數(shù)據(jù)， 對推廣高速切削加工技術具有非常重要的意義。 現(xiàn)在我國
5、的機制制造業(yè)已經具有了相當雄厚的實力，為國民經濟、國防和 高科技提供了有力的支持，我過的機制制造業(yè)為汽車、火車、農業(yè)機械、火箭、 宇宙飛船、飛機、電話、造船、計算機、家用電器、電子及通訊設備等行業(yè)提 供了生產裝備。機械制造業(yè)是我國實現(xiàn)經濟騰飛，提供高科技與國防實力的重 要基礎。 從機床生產能力可以看出一個國家的機械制造業(yè)生產水平。我國能自主設 計生產各種普通機床、重型機床以及各種精密的、高效率的數(shù)字控制的機床。 可以看出國產數(shù)控機床在質量和品種上都取得了較大的進步，市場上占有率逐 步提高。但在高技術、高精密機床方面，我國與發(fā)達國家還存在相當大的差距， 仍有一些高精密的數(shù)控機床需要進口。 現(xiàn)在我
6、國機械制造業(yè)目前面臨的主要任務是，必須平穩(wěn)的完成從計劃經濟 向時常經濟的過渡，以及從粗放型經營向集約型經營的過渡，并在科技水平、 管理水平上有明顯的提高，逐步接近并最終達到發(fā)達國家水平。 關鍵詞：國民經濟、核心、綜合國力、科技進步、多樣化、心臟、制造業(yè)、國 防 目目 錄錄 摘摘 要要1 前前 言言1 一、零件的分析一、零件的分析2 1.1 零件的作用2 1.2 零件的工藝分折2 二、工藝規(guī)程設計二、工藝規(guī)程設計3 2.1 確定毛坯的制造形式3 2.2 基面的選擇3 2.3 制訂工藝路線4 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定5 2.4.1 外圓表面（62mm 及 M60 1mm）.5
7、 2.4.2 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（M601mm 端面）.5 2.4.3 兩內孔 027 . 0 010 . 0 39 （叉部）.6 2.4.4 花鍵孔（16- 39 . 0 0 50mm 16. 0 0 43mm 048 . 0 0 5 mm） .6 027 . 0 010 . 0 39 mm 二孔外端面的加工余量（技工余量的計算長度為 0 07 . 0 118mm）6 2.5 確定切削用量及基本工時9 2.5.1 工序 9 2.5.2 工序15 2.5.4 工序19 2.5.5 工序19 2.5.6 工序20 2.5.7 工序21 2.5.8 工序23 2.5.9 工序2
8、4 2.5.10 工序25 2.5.11 工序25 三、夾具設計三、夾具設計26 3.1 問題的提出26 3.2 夾具設計26 3.2.1 定位基準的選擇26 3.2.2 切削力及夾緊力計算27 3.2.3 定位誤差分析28 3.2.4 夾具設計及操作的簡要說明29 小小 結結30 致致 謝謝31 參考文獻參考文獻32 前前 言言 機械制造工藝學畢業(yè)設計是在學完了機械制造工藝學（包含機床夾具設計） 和大部分專業(yè)課，并進行了生產實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這是我們 在進行畢業(yè)離校走向工作崗位之前對所學課程的一次深入的全面的復習，也是 一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，畢業(yè)設計的好壞是檢驗我們所學
9、知識的最好 方法。 這次畢業(yè)設計的零件是汽車上的一個零件萬向節(jié)滑動叉。包括工藝設 計及有關夾具的設計。通過工裝設計全面了解機械加工車間的生產過程，通過 去實習工廠考察和學習，了解該零件的用途、加工性能及其有關的所有資料， 有針對性的去收集和查找，設計加工該零件的材料，先初步完成其的工藝過程， 最后經指導老師指點進行補充，完成這次畢業(yè)設計。 就我個人而言，希望通過這次的畢業(yè)設計。來檢驗自己這三年來所學知識 的成效，來查看自己在哪些方面的不足，為以后工作做好充分的準備。同時， 也是對自己今后將從事的工作，進行一次適應性的訓練。通過畢業(yè)設計來鍛煉 自己分析問題、解決實際生產問題的能力。更為自己在以后
10、的工作中打下一個 良好的基礎。 雖然時間有限，但是我們還都能以嚴謹、認真、高效的設計為宗旨，來完 成這次的畢業(yè)設計。在這次的設計的過程中，得到了老師和同學們的大力幫忙， 同時指導老師也對這次的畢業(yè)設計提出了寶貴的意見和建議，在此，我非常感 謝他們。 由于知識、經驗、能力的不足，在本次的設計中尚有許多不足之處，希望 各位老師給予批評和指導。 設計者：胡龍昌 2011 年 11 月 10 日 一、零件的分析一、零件的分析 1.1 零件的作用零件的作用 題目所給定的零件是解放牌汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉(見附圖 1)， 它位于傳動軸的端部。主要作用一是傳遞扭距,使汽車獲得前進的動力；二是當 汽車
11、后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時，由本零件可以調整傳動軸的長短及其位 置。零件的兩個叉頭部位上有兩個 mm 的孔，用以安裝滾真軸承并與 027 . 0 010 . 0 39 十字軸相連，起萬向聯(lián)軸節(jié)的作用。零件65mm 外圓內為50mm 花鍵孔與傳 動軸端部的花建軸相配合，用于傳遞動力之用。 1.2 零件的工藝分折零件的工藝分折 萬向節(jié)滑動叉共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如 下： 1.以39mm 孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：兩個 mm 孔及其倒角，尺寸為mm 027 . 0 010 . 0 39 0 07 . 0 118 的與兩個孔 mm 相垂直的平面，還有在平面上
12、的四個 M8 螺孔。 027 . 0 010 . 0 39 其中，主要加工表面為 mm 的兩個孔。 027 . 0 010 . 0 39 2.以50mm 花鍵孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：mm 十六齒方齒花鍵孔，55mm 階梯孔， 039 . 0 0 50 以及65mm 的外圓表面和 M601mm 的外螺紋表面 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： (1)mm 花鍵孔與 mm 二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為 039 . 0 0 50 027 . 0 010 . 0 39 100：0.2； (2)39mm 二孔外端面對39mm 孔垂直度公差為 0.1mm； (3) mm 花鍵槽寬
13、中心線與39mm 中心線偏轉角度公差為 2。 039 . 0 0 50 由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面， 然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。 二、工藝規(guī)程設計二、工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式確定毛坯的制造形式 零件材料為 45 鋼?？紤]到汽車在運行中要經常加速及正、反向行駛，零件 在工作過程中則經常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應該選用鍛件，以使金 屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產量為 4000 件，已達到 大批量生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這從提高 生產率、保證加工精度上考
14、慮，也是應該的。 2.2 基面的選擇基面的選擇 基面選擇是工藝設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使 加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝工程中會問題百出，更 有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 (1)粗基準的選擇。對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合 理的。但對本零件來說，如果以65mm 外圓(或62mm 外圓)表面作基準(四點 定位)，則可能造成這一組內外圓柱表面與零件的叉部外形不對稱。按照有關粗 基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準； 若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面時，則應以與加工表面要求 相
15、對位置精度較高的不加工表面作為粗基準） ，現(xiàn)選取叉部兩個mm 孔 027 . 0 010 . 0 39 的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩個短 V 形塊支承這兩個 mm 的外輪廓作主要定位面，以消除 四個自由度再用一對自 027 . 0 010 . 0 39 x x y y 動定心的窄口卡爪，夾持在65mm 外圓柱面上，用以消除 兩個自由度，z z 達到完全定位。 (2)精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準 不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 2.3 制訂工藝路線制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度
16、及位置精度 等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以 考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此 以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 工序 I 車端面及外圓62mm，60mm 并車螺紋 M601mm。以兩個叉 耳外輪廓及65mm 外圓為粗基準，選用 C620-1 臥式車床并加專用夾具。 工序 II 鉆、擴花鍵底孔43mm，并锪沉頭孔55mm。以62mm 外圓 為基準，選用 C365L 轉塔車床。 工序 III 內花鍵孔 530 倒角。選用 C620-1 車床加專用夾具。 工序 鉆錐螺紋 Rc1/8 底孔。選用 Z 525 立
17、式鉆床及專用鉆模。這里安 排 Rc1/8 底孔主要是為了下道工序拉花鍵孔時為消除回轉自由度而設置的一個 定位基準。本工序以花鍵內底孔定位，并利用叉部外輪廓消除回轉自由度。 工序 拉花鍵孔.利用花鍵內底孔、55mm 端面及 Rc1/8 錐螺紋底孔定 位，選用 L6120 臥式拉床加工。 工序 粗銑39mm 二孔端面，以花鍵孔定位，選用 X 65 臥式銑床加工。 工序 鉆、擴39mm 二孔及倒角。以花鍵孔及端面定位，選用 Z 535 立 式鉆床加工。 工序 精、細鏜39mm 二孔，選用 T740 臥式金剛鏜床及專用夾具加工， 以花鍵內孔及其端面定位。 工序 磨39mm 二孔端面，保證尺寸 118m
18、m，以39mm 孔及花鍵孔 0 07 . 0 定位，選用 M7130 平面磨床及專用夾具加工。 工序 鉆叉部四個 M8mm 螺紋底孔并倒角。選用 Z 525 立式鉆床幾專用夾 具加工，以花鍵孔及39mm 孔定位。 工序 鉆螺紋 4-M8mm 及 Rc1/8。 工序 XII 沖箭頭。 工序 XIII 終檢。 以上工藝過程詳見附表 1“機械加工工藝過程綜合卡片” 。 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “萬向節(jié)滑動叉”零件材料為 45 鋼，硬度 207241HBS，毛坯重量約為 6kg，生產類型為大批生產，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。 根據(jù)上述原始資
19、料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工 序尺寸及毛坯尺寸如下： 2.4.1 外圓表面（外圓表面（62mm 及及 M60 1mm） 考慮其加工長度為 90mm，與其聯(lián)結的非加工外圓表面直徑為65mm，為簡 化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為65mm。62mm 表面為自由尺 寸公差，表面粗糙度值要求為 Rz200m，只要求粗加工，此時直徑余量 2Z=3mm 已能滿足加工要求。 2.4.2 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（M601mm 端面）端面） 查機械制造工藝設計簡明手冊 （以下簡稱工藝手冊 ）表 2.2-14，其 中鍛件重量為
20、 6kg，鍛件復雜形狀系數(shù)為 S1，鍛件材質系數(shù) M1，鍛件輪廓尺寸 （長度方向）180 315mm,故長度方向偏差為。mm 5 . 1 7 . 0 長度方向的余量查工藝手冊表 2.2 2.5，其余量值規(guī)定為 2.0 2.5mm，現(xiàn)取 2.0mm。 2.4.3 兩內孔兩內孔（叉部）（叉部） 027 . 0 010 . 0 39 毛坯為實心，不沖出孔。兩內孔精度要求界于 IT7 IT8 之間，參照工 藝手冊表 2.3-9 及表 2.3-13 確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：25mm 鉆孔：37mm 2Z = 12mm 擴鉆：38.7mm 2Z = 1.7mm 精鏜：38.9mm 2Z = 0.2m
21、m 細鏜：39mm 2Z = 0.1mm 027 . 0 010 . 0 39 2.4.4 花鍵孔花鍵孔（16-mm mm mm） 39 . 0 0 50 16. 0 0 43 048 . 0 0 5 要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。 內孔尺寸為mm，見圖樣。參照工藝手冊表 2.3-9 確定孔的加 16 . 0 0 43 工余量分配： 鉆孔：25mm 鉆孔：41mm 擴鉆：42mm 拉花鍵孔（16-mm mm mm） 39 . 0 0 50 16. 0 0 43 048 . 0 0 5 花鍵孔要求外徑定心，拉削時的加工余量參照工藝手冊表 2.3-19 取 2Z=1mm。 mm 二孔外端面
22、的加工余量（技工余量的計算長度為二孔外端面的加工余量（技工余量的計算長度為 027 . 0 010 . 0 39 mm） 0 07 . 0 118 （1）按照工藝手冊表 2.2-25，取加工精度 F2 ，鍛件復雜系數(shù) S3，鍛 件重 6kg，則二孔外端面的單邊加工余量為 2.0 3.0mm，取 Z = 2mm。鍛件的 公差按照工藝手冊表 2.2-14，材質系數(shù)取 M1 ，復雜系數(shù) S3 ，則鍛件的偏 差為。mm 3 . 1 7 . 0 （2）磨削余量：單邊 0.2mm（見工藝手冊表 2.3-21） ，磨削公差即零 件公差 0.07mm。 （3）銑削余量：銑削的公稱余量（單邊）為： Z = 2.
23、0 0.2 = 1.8 (mm) 銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為 IT11 級，因此可知本程序 的加工公差為 0.22mm（人體方向） 。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的 加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大加工余量及最 小加工余量之分。 由于本設計規(guī)定的零件為大批生產，應該采用調整法加工，因此在計算最 大、最小加工余量時，應該調整法家方式予以確定。 39mm 二孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下頁圖 1。 最大余量 最小余量 磨 粗銑 最小余量 最大余量 加工方向 毛坯名義尺寸118+2 2=122 0.07/2
24、0.22/20.71.3 圖圖 1 A39mm 孔外端面工序間尺寸公差分布圖（調整法）孔外端面工序間尺寸公差分布圖（調整法） 由圖可知： 毛坯名義尺寸： 118 + 2 2 = 122 (mm) 毛坯最大尺寸： 122 + 1.3 2 = 124.6 (mm) 毛坯最小尺寸： 122 0.7 2 = 120.6 (mm) 粗銑后最大尺寸： 118 + 0.2 2 = 118.4 (mm) 粗銑后最小尺寸： 118.4 0.22 = 118.18 (mm) 磨后尺寸與零件圖尺寸應相符,即mm。 0 07 . 0 118 最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表 1。 萬向節(jié)滑動叉的鍛件毛坯圖見
25、附圖 2。 表表 1 加工余量計算表加工余量計算表 工 序 加工尺寸及公差 鍛 件 毛 坯 （39 二端面，零件尺寸 ） 0 07 . 0 118 粗銑二端面磨二端面 最 大124.6118.4 加工前尺寸最 小120.6118.18 最 大124.6118.4118 加工后尺寸最 小120.6118.18117.93 最 大3.10.2 加工余量（單邊）2 最 小1.210.125 加工公差（單邊） +1.3 - 0.7 -0.22/2-0.07/2 2.5 確定切削用量及基本工時確定切削用量及基本工時 2.5.1 工序工序 ：車削端面、外圓及螺紋。本工序采用計算法確定切削用量。 1. 加工
26、條件 工件材料：45 鋼正火，b = 0.60GPa、模鍛。 加工要求：粗車60mm 端面及 A60mm、A62mm 外圓，;車螺紋mRz200 M60 1mm。 機床：C620-1 臥式車床。 刀具：刀片材料 YT15，刀桿尺寸 16 25mm2 ，r = 90，o = 15，o = 12， = 0.5mm 。 r 60 螺紋車刀：刀片材料：W18Cr4V。 2. 計算切削用量 (1)粗車 M60 1mm 端面 1）已知毛坯長度方向的加工余量為mm，考慮 7 的模鍛拔模斜度，則 5 . 1 7 . 0 2 毛坯長度方向的最大加工余量= 7.5mm。但實際上，由于以后還要鉆花鍵底 max Z
27、孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一個40mm 芯部待以后鉆孔是加工掉， 故此時實際端面最大加工余量可按= 5.5mm 考慮，分兩次加工， = 3mm max Z p a 計。 長度技工公差按 IT12 級，取 0.46mm（人體方向） 。 2）進給量 根據(jù)切削用量簡明手冊 （第三版） （以下簡稱切削手 冊 ）表 1.4，當?shù)稐U尺寸為 16mm 25mm，以及工件直徑為 60mm 時mmap3 = 0.5 0.7mm/r 按 C620-1 車床說明書（見切削手冊表 1.30）取 = 0.5 mm/r 3)計算切削速度 按切削手冊表 1.27，切削速度的計算公式為（壽 命選 T = 60min
28、） 。 ）（min/mk faT C v v yx p m v c v v 其中：Cv = 242，xv =0.15，yv = 0.35，m = 0.2 。修正系數(shù) kv見切削 手冊表 1.28，即 kMv = 1044，ksv = 0.8，kkv = 1.04，kkrv = 0.81，kBv = 0.97 。 所以 97 . 0 81 . 0 04 . 1 8 . 044 . 1 5 . 0360 242 35 . 0 15 . 0 2 . 0 c v = 108.6（m/min） 4）確定機床主軸轉速 （r/min）532 65 6 . 1081000 1000 w c s d v n 按
29、機床說明書（見工藝手冊表 4.2-8） ，與 532r/min 相近的機床轉速為 480r/min 及 600r/min。現(xiàn)選取如果選= 480r/min，則速度損失min/600rnw w n 太大。 所以實際切削速度 v = 122m/min。 5）切削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 （mm） ， 5 . 12 2 4065 l002 321 llmml， （min）096 . 0 2 5 . 0600 2 5 . 12 321 i fn llll t w m （2）粗車62mm 外圓，同時應校驗機床功率及進給機構強度。 1）切削深度 單邊余量 Z = 1.5mm，可一次切除。 2）進給
30、量 根據(jù)切削手冊表 1.4，選用 = 0.5mm/r。 3）計算切削速度 見 切削手冊表 1.27 v yx p m v c k faT C v v v 97 . 0 81 . 0 8 . 044 . 1 5 . 05 . 160 242 35 . 0 15. 02 . 0 （m/min）116 4）確定主軸轉速 4)確定主軸轉速 min/568 65 11610001000 r d v n w c s 按機床選取 n=600r/min 所以實際切削速度 min/122 1000 60065 1000 m dn 5）檢驗機床功率 主切削力按切削手冊表.所示公式計算 C F C C F C Ff
31、 c F c F n c yx pFC kfaCF 其實： ,15 . 0 ,75. 0, 0 . 1,2797 cccc FFFF nyxC 89 . 0 94. 0 650 600 650 75 . 0 kr n b M k k F p 所以 NFc 5 . 101289 . 0 94 . 0 1225 . 05 . 12795 15 . 0 75 . 0 切削時消耗功率為 C P KW F P cc c 06 . 2 106 122 5 . 1012 106 44 由切削手冊表.中 C620-1 機床說明書可知，C620-1 主電動機功率為 7.8KW，當主軸轉速為 600r/min 時
32、，主軸傳遞的最大功率為 5.5KW，所以機床 功率足夠，可以正常加工。 6）校驗機床進給系統(tǒng)強度 已知主切削力，徑向切削力NFc 5 . 1012 按切削手冊表 1.29 所示公式計算 p F p p F p F p F p F n c yx pFp kfaCF 其中： 3 . 0, 6 . 0, 9 . 0,1940 pppp FFFF nyxC 5 . 0 897. 0 650 600 650 35 . 1 kr n b M k k F p 所以 NFp1955 . 0897 . 0 1225 . 05 . 11940 3 . 06 . 09 . 0 而軸向切削力 f f F f F f
33、F f F n c yx fFf kfaCF 其中： 4 . 0, 5 . 0, 0 . 1,2880 ffff FFFF nyxC 17 . 1 923 . 0 650 600 650 0 . 1 k n b M k k F 軸向切削力 NFf48017 . 1 923 . 0 1225 . 05 . 12880 4 . 05 . 0 取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)，則切削力在縱向進給方向對1 . 0 進給機構的作用力為 NFFFF pcf 600195 5 . 10121 . 0480 而機床縱向進給機構可承受的最大縱向力為 3530N（見切削手冊表 1.30） ，故機床進給系統(tǒng)可正常工作
34、。 7） 切削工時 nf lll t 21 其中 0, 4,90 21 lll 所以 min31 . 0 5 . 0600 490 t （3）車60mm 外圓柱面 （切削手冊表 1.6，刀夾圓mmap1rmmf/5 . 0mRa3 . 6 弧半徑）mmrs0 . 1 切削速度 c k faT C yx p m c v 其中： 81 . 0 ,44 . 1 ,35 . 0 ,15 . 0 ,60, 2 . 0,242 kM kkyxTmC min/843 60 15910001000 min/15981 . 0 44 . 1 5 . 0160 242 35 . 0 15 . 0 2 . 0 r
35、d n m c 按機床說明書取min/770rn 則此時 min/145m 切削工時 nf lll t 21 其中： 20l4 1 l0 2 l 所以 min062 . 0 5 . 0770 420 t （4） 車螺紋 mmM160 1）切削速度的計算 見切削用量手冊 （艾米、肖詩綱編，機械工 業(yè)出版社，1985）表 21，刀具壽命 T =60min，采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車 螺紋時，走刀次數(shù)；精車螺紋時，走刀次數(shù) 17 . 0 p a4i08. 0 p a2i min/ 1 mk taT C yx p m c 其中：，螺距 3 . 0,70. 0,11 . 0 , 8 .11 yxmC1
36、 1 t 75 . 0 ,11 . 1 6 . 0 637 . 0 75 . 1 km kk 所以粗車螺紋時： min/57.2175 . 0 11 . 1 117 . 0 60 8 . 11 3 . 07 . 011 . 0 m c 精車螺紋時： min/ 8 . 3675 . 0 11 . 1 108 . 0 60 8 . 11 3 . 07 . 011 . 0 m c 2）確定主軸轉速 粗車螺紋時 min/ 4 . 114 60 57.2110001000 1 r D n c 按機床說明書取 min/18 min/96 m rn c 實際切削速度 精挑螺紋時 min/195 60 8 .
37、 3610001000 2 r D n c 按機床說明書取 n =184r/min 實際切削速度 min/34m 3）切削工時 取切入長度mml3 1 粗車螺紋工時 min75 . 0 4 196 315 1 1 i nf ll t 精車螺紋 min18 . 0 2 1195 315 1 2 i nf ll t 所以車螺紋的總工時為min93 . 0 21 ttt 2.5.2 工序工序：鉆、擴花鍵底孔43mm 及锪沉孔55mm，選用車床 C365L。 1. 鉆孔25mm （見切削手冊表 2.7）rmmf/41 . 0 （見切削手冊表 2.13 及min/25.12m 2.14， 按 5 類加工
38、性考慮） min/155 25 25.1210001000 r d n w s 按機床選?。ò垂に囀謨员?4.2-2）min/136rnw 所以實際切削速度 min/68.10 1000 13625 1000 m nd ww 切削工時 min3 41 . 0 136 410150 21 fn lll t w 其中：切入，切出 mml10 1 mml4 2 mml150 2. 鉆孔41mm 根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣 尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關系為 （1.21.8）f 鉆 f 鉆 3 1 2 1 式中、加工實心孔時的切削用量。 鉆 f 鉆 現(xiàn)已知
39、（切削手冊表 2.7）rmmf/56 . 0 鉆 （切削手冊表 2.13）min/25.19m 鉆 并令 按機床選取rmmff/76 . 0 35 . 1 鉆 rmmf/76 . 0 min/7 . 74 . 0m 鉆 min/59 41 7 . 710001000 r D ns 按機床選取min/58rnw 所以實際切削速度為 min/47 . 7 1000 5841 m 切削工時 mml7 1 mml2 2 mml150 min55 . 3 5976 . 0 27150 t 3. 擴花鍵底孔43mm 根據(jù)切削手冊表 2.10 規(guī)定，查得擴孔鉆擴43mm 孔時的進給量，并 根據(jù)機床規(guī)格選 r
40、mmf/24 . 1 擴孔鉆擴時的切削速度，根據(jù)其他有關資料，確定為 鉆 4 . 0 其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度。故 鉆 min/57 43 7 . 71000 min/7 . 725.194 . 0 rn m s 按機床選取 min/58rnw 切削工時怯入，切出mml3 1 mml5 . 1 2 min14 . 2 24 . 1 58 5 . 13150 t 4.锪圓柱式沉頭孔55 根據(jù)有關資料介紹，锪沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時的 1/21/3，故 按機床取 0.21mm/rrmmff/2 . 06 . 03/13/1 鉆 min/33 . 8 253/13/1mf
41、鉆 min/48 55 33 . 8 10001000 r D ns 按機床選取所以實際切削速度min/44rnw min/29 . 8 1000 4855 1000 m Dnw 切削工時 切入mmllmml8, 0,2 22 t = = = 1.08 (min) nf lll 21 21 . 0 44 28 在本工步中,加工55mm 沉頭孔的測量長度,由于工藝基準與設計基準不重 合,故需要進行尺寸換算.按圖樣要求,加工完畢后應保證尺寸 45mm. 圖圖 2 55 孔深的尺寸換算孔深的尺寸換算 尺寸鏈如圖 2 所示,尺寸 45mm 為 終結環(huán),給定尺寸 185mm 及 45mm,由于 基準不重
42、合,加工時應保證尺寸 A A = 185 45 = 140 (min) 規(guī)定公差值.因終結環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和,即 T(45)=T(185)+T(140) 現(xiàn)由于本尺寸鏈較簡單,故分配公差采用等公差法.尺寸 45mm 按自由尺寸取 公差等級 IT10,其公差 T(45) = 1.6mm,并令 T= T= 0.8mm )185()140( 2.5.3 工序工序 ： 43mm 內孔 530倒角,選用臥式車床 C620-1.由于最后的切 削寬度很大,故按成行車削制訂進給量.根據(jù)手冊及車床取 = 0.08mm/r (見切削手冊表 1.8)f 當采用高速鋼車刀時,根據(jù)一般資料,確定切削速度 v=1
43、6m/min 則 n = = = 118(r/min) s D 1000 43 161000 按機床說明書取 n = 120r/min,則此時切削速度為 v = = 16.2(m/min) 1000 Dn 切削工時 t = = = 0.83 (min) fn ll 1 08 . 0 120 35 2.5.4 工序工序：鉆錐螺紋 Rc1/8 底孔(8.8mm) f = 0.11mm/r ( 切削手冊表 2.7 ) v = 25m/min (切削手冊表 2.13 ) 所以 n = = = 904 (r/min) D 1000 8 . 8 251000 按機床選取 n = 680r/min (切削手
44、冊表 2.35) 實際切削速度 v = = = 18.8 (m/min) 1000 Dn 1000 6808 . 8 切削工時 = 11mm, = 4mm, = 3mml 1 l 2 l t = 0.24 (min) fn lll 21 11 . 0 680 3411 2.5.5 工序工序：拉花鍵孔 單面齒升:根據(jù)有關手冊,確定拉花鍵孔時花鍵拉力的單面齒升為 0.06mm,拉 切速度 v = 0.06m/s (3.6m/min) 切削工時 t = zf klZ z b 1000 式中 Z - 單面余量 3.5mm(由43mm 拉削到50mm); b L - 拉削表面長度, 140mm; - 考
45、慮校準部分的長度系數(shù), 取 1.2; k - 考慮機床返回行程系數(shù),取 1.4; v - 拉削速度(m/min); - 拉刀單面齒升; z f z - 拉刀同時工作齒數(shù),Z=; p l p - 拉刀齒距. P = 1.35= 16mml5 . 125 . 1 140 所以 拉刀同時工作齒數(shù) z =9 p l 16 140 所以 t = 0.42 (min) 906 . 0 6 . 31000 4 . 12 . 11405 . 3 2.5.6 工序工序：粗銑39mm 二孔端面,保證尺寸 118.4_mm 0 22 . 0 = 0.08mm/齒 ( 切削手冊 表 3-3) z f 切削速度:參考有
46、關手冊,確定 v = 0.45m/s 即 27m/min。 采用高速剛鑲齒三面刃銑刀,d = 225mm, 齒數(shù) z = 20。則 現(xiàn)采用 X63 臥式銑床,根據(jù)機床使用說明書(見 工藝手冊表 4.2-39),取 n=37.5r/min, 故實際切削速度為 min)/( 5 . 26 1000 5 . 37225 1000 m nd 當 n =37.5r/min 時,工作臺的每分鐘進給量應為 m f min/60 5 . 372008 . 0 mmznff zm 查機床說明書,剛好有,故直接選用該值。min/60mfm 切削工時:由于是粗銑,故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件,利用作圖法,可得 出
47、銑刀的行程,則機動工時為mmlll105 21 min75 . 1 60 105 21 m m f lll t 2.5.7 工序工序：鉆、擴39mm 二孔及倒角。 1. 鉆孔25mm 確定進給量 f:根據(jù) 切削手冊表 2.7，當剛的d = 25mm,800MPa b 0 時，= 0.390.47mm/r 由于本零件在加工25mm 孔時屬于低剛度零件,故進給f 0 量應乘系數(shù) 0.75,則 )/(35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 rmmf 根據(jù) Z535 機床說明書,現(xiàn)取= 0.25mm/r。f 切削速度：根據(jù)切削手冊 表 2.13 及表 2.14，查得切削速
48、度 =18m/min。所以 min/229 25 1810001000 r d n w s 根據(jù)機床說明書，取故實際切削速度為 min,/195rnw min)/( 3 . 15 1000 19525 1000 m nd ww 切削工時 mml19mml9 1 mml3 2 (min)635 . 0 25 . 0 195 3919 21 1 fn lll t w m 以上為鉆一個孔時的機動時間。故本工序的機動工時 (min)27 . 1 2635 . 0 2 11 mm tt 2. 擴鉆37mm 孔 利用37mm 的鉆頭對25mm 的孔進行擴鉆。根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的 切削用量可根據(jù)鉆孔的切
49、削用量選取 rmm ff /87 . 0 585 . 0 75 . 0 65 . 0 8 . 12 . 18 . 12 . 1 鉆 根據(jù)機床說明書，選取 rmmf/57 . 0 min)/(4612 3 1 2 1 3 1 2 1 m 鉆 則主軸轉速為并按機床說明書取。min/346 .51rn min/68rn 實際切削速度為 min)/(9 . 7 1000 6837 1000 m nd ww 切削工時（一個孔）： ,19mml ,6 1 mml mml3 2 (min)72 . 0 57 . 0 68 283619 1 fn t w 當擴鉆兩個孔時，機動工時為 (min)44 . 1 2
50、72 . 0 t 3. 擴孔38.7mm 采用刀具：38.7 專用擴孔鉆。 進給量： （切削手冊表 2.10）7 . 0)2 . 19 . 0(f =0.63(mm/r) 84 . 0 查機床說明書，取。rmmf/72 . 0 機床主軸轉速：取，則其切削速度。min/68rn min/26 . 8 m 機動工時 ,19mml ,3 1 mml mml3 2 min51 . 0 72 . 0 68 253319 1 nf t 當加工兩個孔時 (min)02 . 1 251 . 0 m t 4. 倒角 2雙面 45 采用 90 锪鉆。 為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與擴孔時相同： min/68
51、rn 手動進給。 2.5.8 工序工序：精、細鏜39mm 二孔，選用機床：T740 金剛鏜床。 027 . 0 010 . 0 （1） 鏜孔至 38.9mm，單邊余量 Z=0.1mm,一次鏜去全部余量， 。mmap1 . 0 進給量 rmmf/1 . 0 根據(jù)有關手冊，確定金剛鏜床的切削速度為，則min/10m min/816 39 10010001000 r D nw 由于 T74 金剛鏜床主軸轉速為無級調速，故以上轉速可以作為加工時使用 的轉速。 切削工時：當加工 1 個孔時 ,19mml ,3 2 mml mml4 3 min32 . 0 1 . 0816 4319 21 1 fn ll
52、l t w 所以加工兩個孔的機動時間為 min64 . 0 232 . 0 t (2) 細鏜孔至39mm。由于細鏜與精鏜孔共用一個鏜桿，利用金剛鏜 027 . 0 010 . 0 床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量及工時均與精鏜相同 min64 . 0 min;/100min,/816 ;/1 . 0 ;05 . 0 t mrn rmmf mmap 2.5.9 工序工序：磨39mm 二孔端面，保證尺寸 118mm 0 07 . 0 （1） 選擇砂輪。見工藝手冊第三章中磨料選擇各表，結果為 12740350646PKVWA 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為 46 ，硬度為中軟 1 級，陶瓷結合
53、 # 劑，6 號組織，平型砂輪，其尺寸為。dBD12740350 （2） 切削用量的選擇。砂輪轉速（見機車說明書） ，min/1500rn 砂 。sm/ 5 . 27 砂 軸向進給量（雙行程）mmBfa205 . 0 工件轉速min/10m w 徑向進給量雙行程/015 . 0 mmfr （3） 切削工時。當加工 1 個表面時 （見工藝手冊表 6.2-8） ra b ff KLbZ t 1000 2 1 式中 L加工長度 73mm; b 加工寬度 68mm; Z 單向加工余量，0.2mm; b K 系數(shù)，1.10； ；工作臺移動速度 工作臺往返一次砂輪軸向進給量（mm） ； a f 工作臺往返
54、一次砂輪徑向進給量（mm） 。 r f min64 . 3 3000 10920 015 . 0 20101000 1 . 168732 1 t 當加工兩端面時 min28 . 7 264 . 3 m t 2.5.10 工序工序：鉆螺紋底孔 4-6.7mm 并倒角 120 。 （切削手冊表 2.7）rmmf/1 . 050 . 0 2 . 0 （切削手冊表 2.13 及表 2.14）min/20m min/950 7 . 6 2010001000 r D ns 按機車取故。min,/960rnwmin/ 2 . 20 m 切削工時（4 個孔） mmlmmlmml1,3,19 21 (min)9
55、6 . 0 4 1 . 0960 1319 4 21 fn lll tm 倒角仍取。手動進給。min/960rn 2.5.11 工序工序：攻螺紋 4-M8mm 及 Rc1/8 由于公制螺紋 M8mm 與錐螺紋 Rc1/8 外徑相差無幾，故切削用量一律按加 工 M8 選取 min/6/1 . 0msm min/238rns 按機車選取。min/9 . 4min,/195mrnw則 機動工時 mmlmmlmml3,3,19 21 攻 M8 孔 (min)02 . 1 4 1195 2)3319( 4 2 21 1 nf lll tm 攻 Rc1/4 孔 0,3,11 21 lmmlmml (min
56、)15 . 0 2 94 . 0 195 311 2 21 2 nf lll tm 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其它加工數(shù)據(jù)， 一并填人機械加工工藝過程綜合卡片，見附表 1。 三、夾具設計三、夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經過與指導老師協(xié)商，決定設計第道工序粗銑39mm 二孔端面的 銑床夾具。本夾具將用于 X63 臥式銑床。刀具為兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀， 對工件的兩個端面同時進行加工。 3.1 問題的提出問題的提出 本夾具主要用來粗銑39mm 二孔的兩個端面，這兩個端面對39mm 孔及 花鍵孔都有一定的技術要求。但加工本
57、道工序時，39mm 孔尚未加工，而且 這兩個端面在還要進行磨加工。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何 提高勞動生產率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。 3.2 夾具設計夾具設計 3.2.1 定位基準的選擇定位基準的選擇 由零件圖可知，39mm 二孔端面應對花鍵孔中心線有平行度及對稱度要 求，其設計基準為花鍵孔中心線。為了使定位誤差為零，應該選擇以花鍵孔定 位的自動定心夾具。但這種自動定心夾具在結構上將過于復雜，因此這里只選 用以花鍵孔為主要定位基面。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把鑲齒三面刃銑刀對兩個39mm 孔端面 同時進行加工。同時，為了縮短輔助時間，準備采用氣動夾緊。 3.2.2
58、 切削力及夾緊力計算切削力及夾緊力計算 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀，225mm,z = 20 （見切削手冊表 F Z F F wq y e y z x pF Fnd FafaC F 0 3.28） 其中：（在加mmayfxmmaC eFzFPF 40,72 . 0 ,08 . 0 , 0 . 1,1 . 3,650 工面上測量的近似值）20, 0,86 . 0 ,225,86 . 0 0 zwqmmdu FFF 所以 )(1456 225 204008 . 0 1 . 3650 86 . 0 86 . 0 72 . 0 NF 當用兩把銑刀時， ）（ 實 NFF29122 水平分力： NFFH32031 . 1 實 垂直分力： NF Fv 8733 . 0 實 在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù) 4321 KKKKK 其中：為基本安全系數(shù) 1.5； 1 K 為加工性質系數(shù) 1.1； 2 K 為刀具鈍化系數(shù) 1.1； 3 K 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1； 4 K 所以 NKFF H 639532031 . 11 . 11 . 15 . 1 / 選用氣缸斜鍥夾緊機構，鍥角，其結構形式選用型，則擴力比 10 =3.42。i 為克服水平切削力，實際夾緊力 N 應為 H KFffN 21 所以 21 ff KF N H 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，=
畢業(yè)設計（論文）-“萬向節(jié)滑動叉”零件的機械加工工藝規(guī)程的編制及工裝設計(全套圖紙）
