萬向節(jié)滑動叉說明書要點

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1、設計題目：萬向節(jié)滑動叉機加工藝及工裝設計設計者 指導教師 河南理工大學高等職業(yè)學院機械制造專業(yè)課程設計任務書題目：萬向節(jié)滑動叉機加工藝及工裝設計內容：(1)零件圖l張(2)毛坯圖l張(3)機械加工工藝規(guī)程卡片1 套(4)銃床夾具裝配圖及零件圖1套(5)課程設計說明書1份原始資料：萬向節(jié)滑動叉零件圖一份，零件材料為45鋼評語:指導教師21引言22零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的材料32.3 零件的工藝分析32.3.1. 結構分析32.3.2. 加工表面的技術要求分析 42.3.3. 表面處理內容及作用43工藝規(guī)程設計53.1 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術要求 53.1.1 工藝要求

2、53.1.2 技術依據(jù)53.2 生產類型的確定53.3 確定毛坯的制造形式63.4 制定工藝路線及方法63.4.1 加工方法的選擇63.4.2 基準的選擇63.4.3 制定工藝路線73.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 103.6 確定切削用量及基本工時 133.6.1 加工條件133.6.2 計算切削用量 134夾具設計254.1 問題的提出254.2 夾具設計254.2.1 定位基準的選擇 254.2.2 切削力及夾緊力計算254.2.3 定位誤差分析 264.2.4 銃床夾具操作的簡要說明 274.2.5 車床夾具操作的簡要說明 27總 結29參考文獻30致謝31引言本次畢業(yè)設

3、計的課題名稱是萬向節(jié)滑動叉機加工藝及工裝設計。萬向節(jié)滑動叉位于傳動軸的端部，主要作用之一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進的動力；二是當汽車后 橋鋼板彈簧處在不同狀態(tài)時，由本零件可以調整傳動軸的長短及其位置。 萬向節(jié)滑動 叉就是將萬向節(jié)叉和滑動花鍵副的一部分組合起來，使其成為一個零件，具特征是該萬向節(jié)滑動叉為采用管材制作的萬向節(jié)叉與滑動套為一體的整體式結構，其端部呈叉形結構，并設有兩個十字銷孔，用于安裝十字萬向節(jié)；在管內設有內花鍵，這種呈整 體式結構的滑動叉，不僅加工容易、成本低，而且強度高，故其使用壽命與傳統(tǒng)的萬 向節(jié)叉滑動套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以簡化萬向傳動裝置的 結構，也滿

4、足功能要求，因此對萬向節(jié)滑動叉的研究有極大的實際意義。本課題的研究及論文的撰寫是在焦老師的悉心指導下完成的。焦老師在百忙中給 我們講解論文中的細節(jié)以及論文中所涉及的工藝分析， 還有他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度也是我 學習的榜樣。通過本次畢業(yè)設計，使我對本專業(yè)有了更加深刻的了解， 在以后的工作 中也具有重要意義。-33 -2零件的分析2.1 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， 它位于傳動軸的 端部。主要作用一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進的動力；二是當汽車后橋鋼板彈簧處 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39：027 mm勺孔，用

5、以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)軸節(jié)的作用。O0 00 _0.0 10零件65mn#圓內為50mms鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動力之 用。2.2 零件的材料萬向節(jié)滑動叉的材料選用45鋼，屬于優(yōu)等碳素結構鋼，經調質處理后有良好的 綜合機械性能和加工工藝性能，零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求， 同時兼 顧材料的工藝性和經濟性，45鋼滿足以上要求，所以選用45鋼。45鋼調質后機械性能屈服強度抗拉強度延伸率布氏硬度(T2s =550MN/m(T b=750 MN/m26 s=20%HB=2352.3 零件的工藝分析2.3.1. 結構分析該零件由兩個叉頭和一個圓套筒內有的花鍵孔

6、組成，類似套筒類零件，各部分作用如下：.0.027.a. 零件的兩個叉頭部包上有兩個直徑為 394010mm勺孔，用以安裝滾針軸承和十字軸相聯(lián)，起萬向連軸節(jié)的作用；b. 在叉頭和花鍵孔套筒相聯(lián)結的筋條起過渡聯(lián)結和加強零件剛性作用，防止零件受阻變形；c. 外圓為65mm內圓50mms鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用以傳 遞動力。2.3.2. 加工表面的技術要求分析萬向節(jié)滑動叉共有兩組加工表面，他們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：a. 以39mmi為中心的加工表面0.027這一組加工表面包括：兩個 39q010mm的孔及其倒角，尺寸為118q07的與兩.0.0274.，一個孔39ooimmf

7、垂直的平面，還有在平面上的四個 M8螺孔。其中，王要加工 y_0.0i07/0.027.表面為39-0.010 mmm勺兩個孔。b. 以50mme鍵孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：50：.39 mmf六齒方齒花鍵孔，55mnB梯孔，以及 65mm勺外圓表面和 M60X 1mm勺外螺紋表面。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：(1)50：39mmE鍵孔與39t020mm孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100: 0.2 ；(2)39mmz!孔外端面對 39mmi垂直度公差為0.1mm；(3)50：39 mnmE鍵槽寬中心線與39mm心線偏轉角度公差為2。由以上分析可知，對于這兩組加工表面而

8、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確要求。2.3.3. 表面處理內容及作用由于零件受正反向沖擊性載荷， 容易疲勞破壞，所以采用表面噴砂處理，提高表 面硬度，還可以在零件表面造成殘余壓應力， 以抵消部分工作時產生的拉應力， 從而 提高疲勞極限。3工藝規(guī)程設計3.1 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術要求3.1.1 工藝要求制定零件機械加工工藝過程是生產技術準備工作的一個重要組成部分。一個零件可以采用不同的工藝過程制造出來，但正確與合理的工藝過程應滿足以下基本要求：(1)保證產品的質量符合圖紙和技術要求條件所規(guī)定的要求；(2)保證提高生產率和改善勞動

9、條件；(3)保證經濟性的合理。3.1.2 技術依據(jù)(1) .產品零件圖和裝配圖，技術條件；(2) .毛坯生產和供應條件；(3) .年生產綱領(4) .本車間生產條件(包括設備，工人技術等級，勞動場合條件等)(5) .工藝技術條件，手冊等。3.2 生產類型的確定計算零件生產綱領的公式：N=Q*n(1+&%)(1+ B %)其中：Q=5000輛/年(產品的年產量)n=1件/輛(每輛汽車該零件的數(shù)量)&=4(零件的備品率)B =1 (零件的廢品率)WJ N=5000x1x(1+4%)x(1+1%)=5252 (件)根據(jù)生產綱領確定該零件為成批生產。3.3 確定毛坯的制造形式零件材料為45鋼。考慮到汽

10、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，以使金屬纖維不被 切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產量為 5252件，已達大批生產的水平，而且 零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這對提高生產率、保證加工質量也是有利 的。模鍛毛坯具有以下特點：1 .其輪廓尺寸接近零件的外形尺寸，加工余量及材料消耗均大量減少；2 .其制造周期短，生產率高，保證產品質量。3.4 制定工藝路線及方法3.4.1 加工方法的選擇零件各表面加工方法的選擇，不但影響加工質量，而且也要影響生產率和成本。 同一表面的加工可以有不同的加工方法，這取決于表面形狀，尺寸，精

11、度，粗糙度及 零件的整體構型等因素。主要加工面的加工方法選擇： .0.027(1)兩個39q010mm及其倒角可選用加工萬案如下：a)該零件的批量不是很大，考慮到經濟性，不適用于鉆 -拉方案b)該零件除上述因素外，尺寸公差及粗糙度要求均不是很高，因此只需采用 鉆-鍵方案。0.027_,.,.(2)尺寸為118.07mms勺兩個與孔39qo10mme目垂直的平面根據(jù)苓件外形及尺 寸的要求，選用粗銃-磨得方案(3)50mmE鍵孔因孔徑不大，所以不采用先車后拉，而采用鉆 -擴-拉方案。(4)65mn#圓和M60x1外螺紋表面均采用車削即可達到零件圖紙的要求3.4.2 基準的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計

12、中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行3.4.2.1 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65mmz卜圓（或62mmz卜圓）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 加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準），現(xiàn)選擇叉部兩個0.027.39q。10mmL的不加

13、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oj 0j -0.0I0 0027、399010mm的外輪廓作王要止包面，以消除 x x y y四個自由度，再用一對自 動定心的窄口卡爪，夾持在 65mn#圓柱面上，用以消除z Z兩個自由度，達到完 全定位。3.4.2.2 精基準的選擇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。3.4.3 .制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當適時零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術 要求能得到合理的保證。由于生產類型為大批生產，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

14、之外，還應當考慮經濟效果，以便 使生產成本盡量下降。根據(jù)零件的結構形狀和技術要求，現(xiàn)初步制定兩種工藝路線方 案：3.4.3.1 工藝路線方案一工序00車外圓62mm60mm車螺紋 M6(X 1mm工序05兩次鉆孔并擴鉆花鍵底孔 43mm鋼沆頭扎 55mm工序10倒角5X60 。工序15鉆Rc1/8底孔。工序20拉花鍵孔。工序25粗銃39mm!孔端面。工序30精銃39mm!孔端面。工序35鉆、擴、粗欽、精欽兩個 39mmi至圖樣尺寸并物倒角2X45 。工序40鉆M8m加孔6.7mni倒角120 。工序45攻螺紋M8mmK孔6.7mm 倒角120 。工序50沖箭頭。工序55檢查。3.4.3.2 工

15、藝路線方案二工序00粗銃39mmX孔端面。工序05精銃39mmX孔端面。工序10鉆39mmX孔（不到尺寸）。工序15鍵39mn!l孔（不到尺寸）。工序20精鏈39mmX孔，倒角2X45 。工序25車外圓62mm60mm車螺紋 M60X 1mm工序30鉆、鏈孔43mm并鉤沉頭孔55mm工序35倒角5X60 。工序40鉆Rc1/8底孔。工序45拉花鍵孔。工序50鉆M8mmi紋底孔6.7mmJL,倒角120 。工序55攻螺紋M8mimE孔6.7mm 倒角120 。工序60沖箭頭。工序65檢查。3.4.3.3 工藝路線方案三工序00車端面及外圓62mm60mm車螺紋M60X 1mm工序05鉆、擴花鍵底

16、孔43mm并鉤沉頭孔55mm工序10內花鍵孔5X60倒角。工序15鉆錐螺紋Rc1/8底孔。工序20拉花鍵。工序25粗銃39mmX孔端面。工序30鉆、擴39mmT孔及倒角。工序35精、細鏈39mmT孔。工序40磨39mn1l孔端面，保證尺寸1 180-0.07 mm工序45鉆叉部四個M8mml紋底孔并倒角。工序50攻螺紋4-M8mm Rc1/8。工序55沖箭頭。工序60終檢。3.4.3.4 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工以花鍵孔為中心的一組表面， 然后以此為基面加工 39mmi孔；而方案二則與此相反，先是加工 39mmfL, 然后再以此二孔為基準加工花鍵孔及其外表

17、面。兩相比較可以看出，先加工花鍵 孔后再以花鍵孔定位加工39mmi孔，這時的位置精度較易保證，并且定位及裝 火等比較方便。但方案一中的工序 35雖然代替了方案二中的工序10、15、20, 減少了裝夾次數(shù)，但在一道工序中要完成這么多工作，除了選用專門設計的組合 機床（但在成批生產時，在能保證加工精度的情況下，應盡量不選用專用組合機 床）外，只能選用轉塔機床。而轉塔車床目前大多適用于粗加工，用來在此處加 工39mm!孔是不合適的。通過仔細考慮零件的技術要求以及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)方案二還有其他問題，主要表現(xiàn)在 39mmW個孔及其端面加工要求上。圖樣規(guī)定：39mrnC孔中心線應與 55m

18、mE鍵孔垂直，垂直公差為 100: 0.2;39mrnC孔與 其外端面應垂直，垂直度公差為 0.1mm由此可以看出：因為 39mmz!孔的中心 線要求與55mmE鍵孔中心線相垂直，因此，加工及測量39mmi時應以花鍵孔 為基準。這樣做，能保證設計基準與工藝基準相重合。在上述工藝路線制訂中也 是這樣做了的。同理，39mm二孔與其外端面的垂直度（0.1mn）的技術要求在 加工與測量時也應遵循上述原則。但在已制訂的工藝路線中卻沒有這樣做：39mm 孔加工時，以55mmE鍵孔定位（這是正確的）；而39mmO勺外端面加工時， 也是以55mme鍵孔定位。這樣做，從裝夾上看似乎比較方便，但卻違反了基準 重合

19、的原則，造成了不必要的基準不重合誤差。具體來說，當39mmi孔的外端面以花鍵孔為基準加工時，如果兩個端面與花鍵孔中心線已保證絕對平行的話 （這 是很難得），那么由于39mmi孔中心線與花鍵孔仍有100: 0.2的垂直公差，則 39mmJL與其外端面的垂直度誤差就會很大, 甚至會造成超差而報廢。這就是由 于基準不重合而造成的惡果。方案三解決了上述問題，因此，最后的加工路線確 定如下： 工序00車端面及外圓 62mm60mm車螺紋 M60X 1mm以兩個叉耳外輪廓及 65mn#圓為粗基準，選用 C620-1臥式車 床，專用夾具裝夾。工序05鉆、擴花鍵底孔 43mm并鉤沉頭孔55mm以62mmz卜圓

20、為基準，選用C365L轉塔:車床。工序10工序15內花鍵孔5X60倒角。選用C620-1車床加專用夾具。鉆錐螺紋Rc1/8底孔。選用Z525立式鉆床及專用鉆模。這里安 排鉆RC1/8底孔主要是為了下道工序拉花鍵時消除回轉自由度 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20拉花鍵孔。利用花鍵內底孔、55mmM及RC1/8錐紋孔定位， 選用L6120臥式拉床加工。工序25工序30粗銃39mmi孔端面，以花鍵孔定位，選用 X63臥式銃床加工。鉆、擴39mmC孔及倒角。以花鍵孔及端面定位，選用 Z550立 式鉆床加工。工序35精、細鏈39mmi孔。選用T74

21、0型臥式金剛鏈床及用夾具加工， 以花鍵內孔及端面定位。工序40磨39mm：1孔端面，保證尺寸1 180-0.07 mm以39mm孔及花鍵孔定位，選用 M713葉面磨床及專用夾具加工。工序45鉆叉部四個M8mml紋底孔并傕J角。選用Z4012立式及 專用夾具加工，以花鍵孔及 39mmfl定位。工序50工序55工序60攻螺紋 4-M8mm Rc1/8。沖箭頭。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”。3.5 機械加工余量、工藝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

22、是資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加些加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸如下：1 .外圓表面（ 62mrrM M60X 1mm考慮其加工長度為90mm與其聯(lián)結的非加工表面直徑為 65mm為簡化模鍛 毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為 65mm62mml面為自由尺寸公差， 表面粗糙度值要求為Rz200 m,只要求粗加工，此時直徑余量2Z=3mnfi能滿足力口 工要求。2 .外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（M60X 1mms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6Kg,鍛件復雜形狀系數(shù)為S,鍛件材質系數(shù)取M,鍛件輪廓尺寸 （長度方向） 180

23、315mm故長度方向偏差為 *5 mm_0.7長度方向的余量查工藝手冊表2.22.5 ,其余量值規(guī)定為2.02.5mm 現(xiàn)取2.0mm3 .兩內孔39mm（叉部）毛坯為實心，不沖出孔。兩內孔精度要求界于IT7IT8之間，參照工藝手冊表2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：鉆孑L:25mm鉆孑 L: 37mm2Z=12mm擴鉆： 38.7mm2Z=1.7mm精鎮(zhèn)： 38.9mm2Z=0.2mm,0.027細鏈： 39q010mm2Z=0.1mm0.0390.160.048、4 .化鍵孔（16- 500mm（ 43。 mrm 5。mrm要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。內孔尺寸為43

24、：.16mm見圖樣。參照工藝手冊表2.3-9確定孔的加工余量 分配：鉆孑L:25mm鉆孑L:41mm擴鉆：42mm拉花鍵孔（16- 50；.039 mm 36.8/ 1160=195 (r/min )按機床說明書取n=184r/min實際切削速度 vc=34m/min3 )切削工時 取切入長度l 1=3mm粗車螺紋工時t1 = (l+ l 1) /nf*i=0.75(min)精車螺紋t2 = (l+ l 1)/nf*i=0.18所以車螺紋白總工時為t=t 1+t2=0.93 (m/min)工序20:鉆、擴花鍵底孔43mm忽沉頭孔55mm選用機床：轉塔車床C365L1 .鉆孔25mmf=0.41

25、mm/r(見切削手冊表2.7)v=12.25m/min(見切削手冊表2.13及表2.14 ,按5類加工性考慮)nS=1000v/ndW=1000X 12.25/ 1125=155 (r/min )按機床選取nW=136r/min (按工藝手冊表4.2-2 )所以實際切削速度v= ndvnv/1000=10.68 (m/min)切削工時t=(l+l 什 /nf=3(min)其中：切入 l1=10mm 切出 12=4mm l=150mm2 .鉆孔41mm根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，具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f=(1.2 1.8 ) f 鉆v=(1/

26、2 1/3) v 鉆式中f鉆、v鉆一加工實心孔時的切削用量現(xiàn)已知(切削手冊表2.7)(切削手冊表2.13)按機床選取f=0.76mm/rf 鉆=0.56mm/rv 鉆=19.25m/min并令f=1.35f 鉆=0.76mm/rv=0.4v 鉆=7.7m/minn s =1000v/ n D=59(r/min)按機床選取nw=58r/min所以實際切削速度為v= n 41*58/1000=7.47(m/min)切削工時 l i=7mm 12=2mm l=150mmt=(150+7+2)/0.76x59=3.55(min)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

27、i時的進給量，并根據(jù)機床規(guī)格選 f=1.24mm/r擴孔鉆擴孔時的切削速度，根據(jù)其他有關資料，確定為v=0.4v 鉆其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度。故V=0.4義 19.25=7.7 (m/min)ns =1000*7.7/ n*43=57(r/min)按機床選取 nW=58r/min切削工時切入l 1=3mm,切出l 2=1.5mmt=(150+3+1.5)/58*1.24=2.14(min)4銅圓柱式沉頭孔 55根據(jù)有關資料介紹，物沉頭孔時進2&量及切削速度約為鉆孔時的1/2-1/3 ,故f=1/3f鉆=1/3 x 0.6=0.2 (mm/r)按機床取 0.21mm/rv=1

28、/3v=1/3 x 25=8.33 (m/mrmn s =1000v/ I!D=48(r/min)按機床選取nW=44r/min ,所以實際切削速度v= EfDrw /1000=8.29(m/min)切削工時 切入l 2=2mm 12=0, l=8mmt=（1+1 1+I2） /nf=1.08（min）在本工步中，加工55mmt頭空的測量長度，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尺寸鏈如下圖所示，尺寸45mm終結環(huán)，給定尺寸185mmi 45mm由于基準不 重合，加工時應保證尺寸AA=185-45=140 （mm）規(guī)定公差值。因終結環(huán)公差等

29、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 IT16 ,其公差 T（45）=1.6mm 并令185）=14。）=0.8 mm45A18555mm孔深的尺寸換算工序25:43mnrt孔5X30倒角，選用臥式車床 C620-1。由于最后的切削寬 度很大，故按成形車削制定進給量。根據(jù)手冊及機床取f=0.08mm/r（見切削手冊表1.8）當采用高速鋼車刀時，根據(jù)一般材料，確定切削速度v=16m/min貝U ns=1000v/nD=1000X 16/1143=118 （r/min ）按機床說明書取nw=120

30、r/min ,則此時切削速度為v=nDrw/1000=16.2 （m/min）切削工時1=3mm1=5mm1t=(1+1 1) /n W=0.83 (min)工序30:鉆錐螺紋Rc1/8 底孔( 8.8mmf=0.11mm/r(切削手冊表2.7)v=25m/min(切削手冊表2.13)所以n=1000v/nD=1000X 25/11x8.8=904 (r/min)按機床選取nw=680r/min實際切削速度（切削手冊表2.35）v=nDn/1000=nx8.8 x 680/1000=18.8 (m/min)切削工時l=11mm , l i=4mm 12=3mmt= (1+1 1+I2) /n

31、f=0.24(min)工序35:拉花鍵孔單面齒開：根據(jù)有關手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒升為0.06mm拉削速度 v=0.06m/s (3.6m/min)切削工時t= 41 4 k/1000vf zz式中Z b 單面余量3.5mm (由43mmi削至U50mm；1拉削表面長度，140mm4-考慮校準部分的長度系數(shù)，取1.2;k-考慮機床返回彳T程系數(shù)，取1.4;v拉削速度(m/min)；f Z拉刀單面齒開；z拉刀同時工作齒數(shù)，z=1/p ；P拉刀齒距。p=(1.25 1.5) =1.35v140 =16mm所以拉刀同時工作齒數(shù)z=1/p=140/16 =9所以 t=3.5 X 140X

32、1.2 X 1.4/1000 X 3.6 X 0.06 X 9=0.42 (min)工序40:粗銃39mme孔端面，保證尺寸1 18.40-0.22 mm fz=0.08mm/ 齒 (參考切削手冊表 3-3)切削速度：參考有關手冊，確定 v=0.45m/s即27m/min。采用高速鋼鑲齒三面刃銃刀，dw=225mm齒數(shù)z=20。則n s=1000v/ndw=1000X 27/n225=38 (r/min )現(xiàn)采用X63臥式銃床，根據(jù)機床使用說明書(見工藝手冊表 4.2-39 )，取nw =37.5r/min ,故實際切削速度為v=n dwW1000= n X 225X 37.5/1000=26

33、.5 (m/min)當nw =37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為f m=fzznw=0.08 X 20X 37.5=60 (m/min)查機床說明書，剛好有fm=60m/min,故直接選用該值。切削工時：由于是粗銃，故整個銃刀刀盤不必銃過整個工件，利用作圖法，可得 出銃刀的行程l+l i+l2=105mm則機動工時為tm= (l+l 1+I2) /f 后105/60=1.75(min)工序45:鉆、擴39mmX孔及倒角。1 .鉆孔25mm確定進給量f :根據(jù)切削手冊表2.7,當鋼(rb800MPa d0= 25mm時，f=0.390.47mm/r。由于本零件在加工 25mmJL

34、時屬于低鋼度零件，故進給量 應乘系數(shù)0.75 ,則f= (0.39 0.47) X 0.75=0.29 0.35 ( mm/r)根據(jù)Z535機床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。切削速度：根據(jù)切削手冊表 2.13及表2.14,查得切削速度v=18m/min。所 以n s=1000v/ndW=1000X 18/ n X 25=229 (r/min )根據(jù)機床說明書，取nW=195r/min ,故實際切削速度為v=ndWnv/1000=nx25X 195/1000=15.3 (m/min)切削工時l=19mm l 1=9mm l2=3mmtW= (l+l 1+l2)/nf=19+9+3/195*0

35、.25=0.635(min)以上為鉆一個孔時的機動時間。故本工序的機動工時為t后tM1X2=0.635X2=1.27 (min)2 .擴鉆37mmi利用37mm勺鉆頭對25mm的孔進行擴鉆。根據(jù)有關手冊的規(guī)定，擴 鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取f= (1.2 1.8 ) f 鉆=(1.2 1.8 ) X 0.65 X 0.75=0.5850.87 (mm/r)根據(jù)機床說明書，選取f=0.57mm/rv= (1/2 1/3) v 鉆=(1/2 1/3) X 12 =64 (m/min)則主軸轉速為n=51.634r/min并按機床說明書取 nW=68r/min。實際切削速度為v=ndW!v

36、/1000=nx 25X 195/1000=15.3 (m/min)切削工時(一個孔)：l=19mm l 1=6mm l 2=3mmt1= (19+6+3) /nwf=0.72(min)當擴鉆兩個孔時，機動工時為t=0.72 X2=1.44 (min)3 .擴孔38.7mm采用刀具：38.7專用擴孔鉆。進給量：f= (0.91.2) X 0.7(切削手冊表2.10)=0.630.84 (min/r )查機床說明書，取f=0.72mm/r。機床主軸轉速：取 n=68r/min ,其切削速度v=8.26m/min。機動工時 l=19mm , l 1=3mm l 2=3mmt1=(19+3+3)/n

37、f=0.51(min)當加工兩個孔時tn=0.51 x2=1.02 (min)4 .倒角2X45雙面采用900物鉆。為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與擴孔時相同：n=68r/min手動進給。0.027工序50:精、細鏈39。010mmz孔，選用機床：T740金剛鎮(zhèn)床。(1)精鏈孔至38.9mm單邊余量Z=0.1mm 一次鍵去全部余量，a p=0.1mm進給量根據(jù)有關手冊，確定金剛鍵床的切削速度為v=100m/min,則nw=1000v/nD=1000X 100/Efx 39=816 (r/min )由于T740金剛鍵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

38、一個孔時l=19mm , l 1=3mm l 2=4mmt1=(l+l 1+12) /nf=0.32 (min)所以加工兩個孔時的機動時間為t=0.32 x2=0.64 (min),0 027 (2)細鏈孔至394。10mm由于細鏈與精鏈孔共用鏈桿，利用金剛鎮(zhèn)床同時對工件精、細鏈孔，故切削用量及工時均與精鏈相同a 產0.05mmf=0.1mm/r ；nw=816r/min , v=100m/min；t=0.64min工序55:磨39mm!孔端面，保證尺寸118o.o7 mm(1)選擇砂輪。見工藝手冊第三章中磨料選擇各表，結果為WA46KV6P350 X 40X 127其含義為：砂輪磨料為白剛玉

39、，粒度為46#,硬度為中軟1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為 350X 40X127 (DX BX d)。(2)切小用量的選擇。砂輪轉速n砂=1500r/min (見機床說明書)，v砂=27.5m/s0軸向進給量f a=0.5B=20mm(雙行程)工作速度vW=10m/min徑向進給量f r=0.015mm雙行程(3)切削工時。當加工一個表面時t1=2LbZ3k/1000v f a f r (見工藝手冊表 6.2-8)式中L-加工長度73mmb-加工寬度，68mmZ b-單面加工余量，0.2mmk-系數(shù)，1.10;v工作臺移動速度(m/min)；fa-工作臺往返一次砂輪軸向進給量(

40、mrm；f r-工作臺往返一次砂輪徑向進給量(mrm0t 1=2X73X68X1.1/1000 X 10X20X0.015=10920/3000=3.64(min)當加工兩端面時t 市3.64X2=7.28 (min)工序60:鉆螺紋底孔4-6.7mm并倒角120。f=0.2 X0.50=0.1 (mm/r)(切削手冊表 2.7)v=20m/min(切削手冊表 2.13及表2.14)所以 n s=1000v/nD=1000X 20/Ex 6.7=950 (r/min )按機床取 nw=960r/min ,故 v=20.2m/min。切削工時(4個孔)l=19mm , l i=3mm l 2=1

41、mmtm= (l+l i+l 2) /n f=倒角仍取n=960r/min。手動進給。工序65:攻螺紋4-M8mmi Rc1/8由于公制螺紋M8mrmT錐螺紋Rc1/8外徑相差無幾，故切削用量一律按加工M姆取v=0.1m/s=6m/min所以 ns=238r/min按機床選取 nw=195r/min ,則 v=4.9m/min。機動工時 l=19mm , l i=3mm l 2=3mm攻 M8孔 t m= (l+l i+l2)*2/nf*4=1.02(min)攻 Rc1/4 孔 l=11mm, l i=3mm l 2=0mmtm2= (l+l i+l 2) /nf*2=0.15(min)最后，

42、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 填入機械加工工藝過程綜合卡片，見工藝單。4.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 20道工序一一鉆擴花鍵底孔 43mnft鉤沉頭 孔55mm床夾具和40道工序粗銃 39mmi孔端面的銃床夾具。20道工序將 用于車床C365L刀具為小鉆頭。40道工序夾具將用于X63臥式銃床。刀具為兩把高 速鋼鑲齒三面刃銃刀，對工件的兩個端面同時進行加工。 在這里主要對銃床夾具進行 分析如下：4.1 問題的提出本夾具主要用來粗銃 39mm：1孔的兩個端面，這兩個端面對 39mmJL

43、及花鍵孔 都有一定的技術要求。但加工本道工序時，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。4.2 夾具設計4.2.1 定位基準的選擇由零件圖可知，39mmX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火 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銃刀對兩個39mmi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。4.2.2 切削力及夾緊力計算刀具：高速鋼鑲齒三面刃銃刀，225mm z=20x y uw

44、F= CFapFFZFaeFZ/d p Fn F （見切削手冊表 3.28）其中：CF=650, ap =3.1mm, xf=1.0 , fz=0.08mm yF=0.72 ,a e=40mm（在加工面上測量的近似值）uf=0.86 , d=225mm qF=0.86 , w=0, z=20所以 F=650 X3.1 X 0.080.72 X400.86 X20/2250.86=1456(NJ)當用兩把刀銃削時，F(xiàn)實=2F=2912 (N)水平分力：Fh=1.1F 實=3203 (N)垂直分力：FV=0.3F實=873 ( N在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù)K=KKK3K4。其

45、中：Ki為基本安全系數(shù)1.5;K 2為加工性質系數(shù)1.1 ；K 3為刀具鈍化系數(shù)1.1 ;K 4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。所以 F =KF=1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 3203=6395 (N)選用氣缸-斜楔夾緊機構，楔角a=10 ,其結構形式選用IV型，則擴力比i=3.42 o 為克服水平切削力，實際夾緊力 N應為N (f+f2)=KF h所以 N=KFh/ (3+f2)其中f1及f 2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，f1=f 2=0.25 0則 N=6395/0.5=12790 (N)氣缸選用100mm當壓縮空氣單位壓力 p=0.5MPa時，氣缸推力為3900N由于 已知

46、斜楔機構的擴力比i=3.42 ,故由氣缸產生的實際夾緊力為N 氣=3900i=3900 X 3.42=13338 (N)此時N氣已大于所需的12790N的夾緊力，故本夾具可安全工作。4.2.3 定位誤差分析(1)定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一花鍵軸， 該定位花劍軸的尺寸與公差現(xiàn)歸定位與本零件在工作時與其相配花鍵軸的尺寸與公 差相同，即 16X43H11X 50H8X 5H10mm(2)零件圖樣規(guī)定50：.039 mmE鍵孔鍵槽寬中心線與 39：02： mm孔中心線 轉角公差為2 o由于39mmfL中心線應與其外端面垂直，故要求 39mmC孔端面 之垂線應與50mmE鍵孔鍵槽寬

47、中心線轉角公差為 2。此項技術要求主要應由花鍵 槽寬配合中的側向間隙保證。已知花鍵孔鍵槽寬為5：.048 mm夾具中定位花鍵軸鍵寬為 smm因此當零件 安裝在夾具中時，鍵槽處的最大側向間隙為Abma)=0.048- (-0.065 ) =0.113 (mm由此而引起的零件最大轉角a為tana = A bmax/R=0.113/25=0.00452所以a =0.258 0即最大側隙能滿足零件的精度要求。(3)計算39mmi孔外端面銃加工后與花鍵孔中心線的最大平行度誤差。零件花鍵孔與定位心軸外徑的最大間隙為：A max=0.048- (-0.083 ) =0.131 (mrm當定位花鍵軸的長度取100mm寸，則由上述間隙引