設(shè)計(jì)題目：萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)加工藝及工裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)教師 河南理工大學(xué)高等職業(yè)學(xué)院機(jī)械制造專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)加工藝及工裝設(shè)計(jì)內(nèi)容：(1)零件圖l張(2)毛坯圖l張(3)機(jī)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(shè)計(jì)說明書1份原始資料：萬向節(jié)滑動(dòng)叉零件圖一份，零件材料為45鋼評(píng)語:指導(dǎo)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(jié)構(gòu)分析32.3.2. 加工表面的技術(shù)要求分析 42.3.3. 表面處理內(nèi)容及作用43工藝規(guī)程設(shè)計(jì)53.1 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求 53.1.1 工藝要求53.1.2 技術(shù)依據(jù)53.2 生產(chǎn)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(zhǔn)的選擇63.4.3 制定工藝路線73.5 機(jī)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(shí) 133.6.1 加工條件133.6.2 計(jì)算切削用量 134夾具設(shè)計(jì)254.1 問題的提出254.2 夾具設(shè)計(jì)254.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 254.2.2 切削力及夾緊力計(jì)算254.2.3 定位誤差分析 264.2.4 銃床夾具操作的簡(jiǎn)要說明 274.2.5 車床夾具操作的簡(jiǎn)要說明 27總 結(jié)29參考文獻(xiàn)30致謝31引言本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題名稱是萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)加工藝及工裝設(shè)計(jì)。萬向節(jié)滑動(dòng)叉位于傳動(dòng)軸的端部，主要作用之一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進(jìn)的動(dòng)力；二是當(dāng)汽車后 橋鋼板彈簧處在不同狀態(tài)時(shí)，由本零件可以調(diào)整傳動(dòng)軸的長(zhǎng)短及其位置。 萬向節(jié)滑動(dòng) 叉就是將萬向節(jié)叉和滑動(dòng)花鍵副的一部分組合起來，使其成為一個(gè)零件，具特征是該萬向節(jié)滑動(dòng)叉為采用管材制作的萬向節(jié)叉與滑動(dòng)套為一體的整體式結(jié)構(gòu)，其端部呈叉形結(jié)構(gòu)，并設(shè)有兩個(gè)十字銷孔，用于安裝十字萬向節(jié)；在管內(nèi)設(shè)有內(nèi)花鍵，這種呈整 體式結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)叉，不僅加工容易、成本低，而且強(qiáng)度高，故其使用壽命與傳統(tǒng)的萬 向節(jié)叉滑動(dòng)套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以簡(jiǎn)化萬向傳動(dòng)裝置的 結(jié)構(gòu)，也滿足功能要求，因此對(duì)萬向節(jié)滑動(dòng)叉的研究有極大的實(shí)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(dǎo)下完成的。焦老師在百忙中給 我們講解論文中的細(xì)節(jié)以及論文中所涉及的工藝分析， 還有他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度也是我 學(xué)習(xí)的榜樣。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)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(dòng)軸上的萬向節(jié)滑動(dòng)叉， 它位于傳動(dòng)軸的 端部。主要作用一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進(jìn)的動(dòng)力；二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處 在不同的狀態(tài)時(shí)，由本零件可以調(diào)整傳動(dòng)軸的長(zhǎng)短及其位置。 零件的兩個(gè)叉頭部位上 有兩個(gè)39：027 mm勺孔，用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(nèi)為50mms鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動(dòng)力之 用。2.2 零件的材料萬向節(jié)滑動(dòng)叉的材料選用45鋼，屬于優(yōu)等碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的 綜合機(jī)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(shí)兼 顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，45鋼滿足以上要求，所以選用45鋼。45鋼調(diào)質(zhì)后機(jī)械性能屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)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(jié)構(gòu)分析該零件由兩個(gè)叉頭和一個(gè)圓套筒內(nèi)有的花鍵孔組成，類似套筒類零件，各部分作用如下：.0.027.a. 零件的兩個(gè)叉頭部包上有兩個(gè)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(jié)的筋條起過渡聯(lián)結(jié)和加強(qiáng)零件剛性作用，防止零件受阻變形；c. 外圓為65mm內(nèi)圓50mms鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合，用以傳 遞動(dòng)力。2.3.2. 加工表面的技術(shù)要求分析萬向節(jié)滑動(dòng)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(gè) 39q010mm的孔及其倒角，尺寸為118q07的與兩.0.027>4.，一個(gè)孔39ooimmf垂直的平面，還有在平面上的四個(gè) M8螺孔。其中，王要加工 y_0.0i07/0.027.表面為39-0.010 mmm勺兩個(gè)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(duì) 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(zhuǎn)角度公差為2。由以上分析可知，對(duì)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確要求。2.3.3. 表面處理內(nèi)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(yīng)力， 以抵消部分工作時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力， 從而 提高疲勞極限。3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求3.1.1 工藝要求制定零件機(jī)械加工工藝過程是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的一個(gè)重要組成部分。一個(gè)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(yīng)滿足以下基本要求：(1)保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合圖紙和技術(shù)要求條件所規(guī)定的要求；(2)保證提高生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件；(3)保證經(jīng)濟(jì)性的合理。3.1.2 技術(shù)依據(jù)(1) .產(chǎn)品零件圖和裝配圖，技術(shù)條件；(2) .毛坯生產(chǎn)和供應(yīng)條件；(3) .年生產(chǎn)綱領(lǐng)(4) .本車間生產(chǎn)條件(包括設(shè)備，工人技術(shù)等級(jí)，勞動(dòng)場(chǎng)合條件等)(5) .工藝技術(shù)條件，手冊(cè)等。3.2 生產(chǎn)類型的確定計(jì)算零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的公式：N=Q*n(1+&%)(1+ B %)其中：Q=5000輛/年(產(chǎn)品的年產(chǎn)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(chǎn)綱領(lǐng)確定該零件為成批生產(chǎn)。3.3 確定毛坯的制造形式零件材料為45鋼?？紤]到汽車在運(yùn)行中要經(jīng)常加速及正、反向行駛，零件在工 作過程中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)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(chǎn)量為 5252件，已達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且 零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這對(duì)提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利 的。模鍛毛坯具有以下特點(diǎn)：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(chǎn)率高，保證產(chǎn)品質(zhì)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(zhì)量，而且也要影響生產(chǎn)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，精度，粗糙度及 零件的整體構(gòu)型等因素。主要加工面的加工方法選擇： .0.027(1)兩個(gè)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(jīng)濟(jì)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(gè)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(kuò)-拉方案。(4)65mn#圓和M60x1外螺紋表面均采用車削即可達(dá)到零件圖紙的要求3.4.2 基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行3.4.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)本零件來說，如果以65mmz卜圓（或62mmz卜圓）表面作基準(zhǔn)（四點(diǎn)定位），則可能造成這一組內(nèi) 外圓柱表面與零件的叉部外形不對(duì)稱。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加 工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與 加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選擇叉部?jī)蓚€(gè)0.027.39q。10mmL的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩個(gè)短V形塊支承這兩個(gè)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(gè)自由度，再用一對(duì)自 動(dòng)定心的窄口卡爪，夾持在 65mn#圓柱面上，用以消除z Z兩個(gè)自由度，達(dá)到完 全定位。3.4.2.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)， 應(yīng)該進(jìn)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(diǎn)，應(yīng)當(dāng)適時(shí)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù) 要求能得到合理的保證。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專 用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便 使生產(chǎn)成本盡量下降。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)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(kuò)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(kuò)、粗欽、精欽兩個(gè) 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(kuò)花鍵底孔43mm并鉤沉頭孔55mm工序10內(nèi)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(kuò)39mmT孔及倒角。工序35精、細(xì)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(gè)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(gè)工藝方案的特點(diǎn)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(zhǔn)加工花鍵孔及其外表面。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(shí)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(shè)計(jì)的組合 機(jī)床（但在成批生產(chǎn)時(shí)，在能保證加工精度的情況下，應(yīng)盡量不選用專用組合機(jī) 床）外，只能選用轉(zhuǎn)塔機(jī)床。而轉(zhuǎn)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(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)方案二還有其他問題，主要表現(xiàn)在 39mmW個(gè)孔及其端面加工要求上。圖樣規(guī)定：39mrnC孔中心線應(yīng)與 55mmE鍵孔垂直，垂直公差為 100: 0.2;39mrnC孔與 其外端面應(yīng)垂直，垂直度公差為 0.1mm由此可以看出：因?yàn)?39mmz!孔的中心 線要求與55mmE鍵孔中心線相垂直，因此，加工及測(cè)量39mmi時(shí)應(yīng)以花鍵孔 為基準(zhǔn)。這樣做，能保證設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)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(shù)要求在 加工與測(cè)量時(shí)也應(yīng)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(shí)，以55mmE鍵孔定位（這是正確的）；而39mmO勺外端面加工時(shí)， 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(zhǔn) 重合的原則，造成了不必要的基準(zhǔn)不重合誤差。具體來說，當(dāng)39mmi孔的外端面以花鍵孔為基準(zhǔn)加工時(shí)，如果兩個(gè)端面與花鍵孔中心線已保證絕對(duì)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(huì)很大, 甚至?xí)斐沙疃鴪?bào)廢。這就是由 于基準(zhǔn)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(gè)叉耳外輪廓及 65mn#圓為粗基準(zhǔn)，選用 C620-1臥式車 床，專用夾具裝夾。工序05鉆、擴(kuò)花鍵底孔 43mm并鉤沉頭孔55mm以62mmz卜圓為基準(zhǔn)，選用C365L轉(zhuǎn)塔:車床。工序10工序15內(nèi)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(shí)消除回轉(zhuǎn)自由度 而設(shè)置的一個(gè)定位基準(zhǔn)。本工序以花鍵內(nèi)底孔定位，并利用叉 部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度。工序20拉花鍵孔。利用花鍵內(nèi)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(kuò)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(xì)鏈39mmi孔。選用T740型臥式金剛鏈床及用夾具加工， 以花鍵內(nèi)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(gè)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(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。3.5 機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定“萬向節(jié)滑動(dòng)叉”零件材料為 45鋼，硬度207241HBs毛坯重量約為6Kg,生 產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)上述原是資料及加工工藝，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(zhǎng)度為90mm與其聯(lián)結(jié)的非加工表面直徑為 65mm為簡(jiǎn)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(shí)直徑余量2Z=3mnfi能滿足力口 工要求。2 .外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（M60X 1mms面）查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表2.2-14 ,其 中鍛件重量為6Kg,鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S,鍛件材質(zhì)系數(shù)取M,鍛件輪廓尺寸 （長(zhǎng)度方向）> 180315mm故長(zhǎng)度方向偏差為 *5 mm_0.7長(zhǎng)度方向的余量查工藝手冊(cè)表2.22.5 ,其余量值規(guī)定為2.02.5mm 現(xiàn)取2.0mm3 .兩內(nèi)孔39mm（叉部）毛坯為實(shí)心，不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于IT7IT8之間，參照工藝手冊(cè)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(kuò)鉆： 38.7mm2Z=1.7mm精鎮(zhèn)： 38.9mm2Z=0.2mm,0.027細(xì)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(nèi)孔尺寸為43：.16mm見圖樣。參照工藝手冊(cè)表2.3-9確定孔的加工余量 分配：鉆孑L:25mm鉆孑L:41mm擴(kuò)鉆：42mm拉花鍵孔（16- 50；.039 mm< 4Sremm 500048 mrm花鍵孔要求外徑定心，拉削時(shí)的加工余量參照 工藝手冊(cè)表2.3-19取2Z=1mm5 .39；020 mmmm孔外端面的加工余量（加工余量的計(jì)算長(zhǎng)度為 118：.07 mm （1）按照工藝手冊(cè)表2.2-25 ,取加工精度F2,鍛件復(fù)雜系數(shù)S3,鍛件重6Kg,則二孔外端面的單邊加工余量為 2.03.0mm，取Z=2mm鍛件的公差按工藝手冊(cè)表2.2-14 ,材質(zhì)系數(shù)取M1,復(fù)雜系數(shù)S3,則鍛件的偏差為 十.3 mm-0.7（2）磨削余量：?jiǎn)芜?.2mm（見工藝手冊(cè)表2.3-21），磨削公差即零件公差-0.07mm=（3）銃削余量：銃削的公差余量（單邊）為：Z=2.0-0.2=1.8（mrm銃削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銃）的加工精度為 IT11級(jí)，因此可知本工序的加 工公差為-0.22mm （入體方向）。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(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)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(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予確定。39mm二孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布見圖。118+0.2x2=118.4118毛坯名義尺寸118+2x2=122最大余量 .最小余量最大余量最小余量粗銃-0.07/2-0.02/2-0.7+1.339mmi外端面工序間尺寸公差分布圖（調(diào)整法）由圖可知：毛坯名義尺寸：118+2X 2=122 （mrm毛坯最大尺寸：122+1.3X2=124.6 （mrm毛坯最小尺寸：122-0.7 X2=120.6 （mrm粗銃后最大尺寸：118+0.2 X2=118.4 （mrm粗銃后最小尺寸：118.4-0.22=118.18 （mrm磨后尺寸與零件圖尺寸應(yīng)相符，即1 1 80-0.07 mm最后，將上述計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成表1。表1加工余量計(jì)算表（mm）工廠鍛件毛坯（39mmC端面，零 件尺寸 118-0.07）粗銃二端面磨二端面加工前尺寸取大124.6118.4最小120.6118.18加工后尺寸取大124.6118.4118最小120.6118.18117.93加工余量（單邊）2取大3.10.2最小1.210.125加工公差+ 1.3-0.7-0.22/2-0.07/23.6確定切削用量及基本工時(shí)工序15:車削端面、外圓及螺紋。本工序采用計(jì)算法確定切削用量3.6.1 加工條件工件材料：45鋼正火，（rb=0.60GPa模鍛。加工要求：粗車 60mm斷面及 60mm62mm外圓,Rz200母 車螺紋M60x 1mm機(jī)床：C620-1臥式車床。刀具：刀片材料 YT15,刀桿尺寸16X 25mml k=90 ,ro=15 , ao= 12 , r=0.5mm 60 螺紋車刀：刀片材料： W18Cr4V3.6.2計(jì)算切削用量(1)粗車 M60X 1mms面1） 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 2mmm考慮7的模鍛拔模斜度，則毛坯超過年度方向的最大加工余量Zmax=7.5mm但實(shí)際上，由于以后還要鉆花鍵底孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一個(gè)40mm芯部待以后鉆孔時(shí) 加工掉，故此時(shí)實(shí)際端面最大加工余量可按 Zmax=5.5mm#慮，分兩次加工，a p=3mm 計(jì)。長(zhǎng)度加工公差按IT12級(jí)，取-0.46mm （入體方向）2） 進(jìn)給量f根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版）（以下簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)） 表1.4,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mrK 25mm apW3mmy及工件直徑為60mm寸f=0.50.7mm/r按C620-1車床說明書（見切削手冊(cè)表 1.30）取 f=0.5mm/r3） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表1.27,切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=60min）。Vc=Cv/Tma pXf Yvkv （m/min）其中：Cv=242 Xv=0.15, Yv=0.35, m=0.2。修正系數(shù)Kv見切削手冊(cè)表1.28, 即k mv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kk*0.81 , kBv=0.97。所以 Vc=242/60 0.2 X 30.15 X 0.50.35 X 1.44 X 0.8 X 1.04 X 0.81 乂 0.97=108.6（m/min）4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/ndw=532 （m/min）按機(jī)床說明書（見工藝手冊(cè)表 4.2-8 ）,與532r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min 及 600r/min?，F(xiàn)選取 nw=600r/min。如果選 nw=480r/min ,則速度損 失太大。所以實(shí)際切削速度v=122m/min。5） 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。l=65-40/2=12.5 （mim, l 1=2mm l 2=0, 13=0tm=l i+1 2+l 3/nwfi=12.5+2/600*0.5=0.096（min）（1）粗車62mn#圓，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。1）切削深度 單邊余量Z=1.5mm可一次切除。2）進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表1.4 ,選用f=0.5mm/r。3）計(jì)算切削速度見切削手冊(cè)表1.27Vc=Cv/Tma pXvf Yvkv =116 （m/min）4）確定主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/ndw =568 (r/min )按機(jī)床選取n=600r/min所以實(shí)際切削速度V= ndn/1000= n65x600/1000=122(m/min)5)檢驗(yàn)機(jī)床功率主切削力Fc按切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算 Fc= C fc ax Fcf y Fcvnn FcKFc其中：Gc=2795, Xfc=1.0, YFc=0.75, nFc=-0.15 ,KMp =( (T b/650) nF =0.94k kr=0.89所以 Fc=2795 X 1.5 X 0.50.75 乂 122-0.15 乂 0.94 乂 0.89=1012.5(NJ)切削時(shí)消耗功率Pc為Pc=FcVc/6x104=2.06(Kw)由切削手冊(cè)表1.30中C620-1機(jī)床說明書可知，C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為 7.8kW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為600r/min時(shí)，主軸傳遞的最大功率為 5.5kW,所以機(jī)床功率足 夠，可以正常加工。6)校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力Fc=1012.5N,徑向切削力Fp按切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算Fp= Cfp apFpfyFpjFpKFp其中：C=1940, xfp=0.9 , yFp=0.6 , nFp=-0.3KMp =( (T b/650) nF =0.897Kkr=0.5所以 Fp=1940 X 1.50.9 X 0.50.6 X 122-0.3 乂 0.897 乂 0.5=195(NJ)而軸向切削力Ff= CFfax Ffvn FpKFp其中：Gf =2880, xFf=1.0, yFf=0.5 , nFf=-0.4km=(T b/650) nF =0.923kk=1.17軸向切削力 Ff=2880X 1.5 X 0.50.5 X 122-0.4 X 0.923 X 1.17=480 (N)取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) 以=0.1 ,則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī) 構(gòu)的作用力為F=Ff+ i F Fc+Fp)=480+0.1(1012.5+195) =600 (NJ)而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N (見切削手冊(cè)表1.30),故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時(shí)t=l+l1+12/nf其中 1=90 , 1 1=4, 12=0所以 t=90+4/600 X 0.5=0.31 (min)(2) 車60mmz卜圓柱面a p=1mm f=0.5mm/r (切削手冊(cè)表1.6, Ra=6.3仙m，刀夾圓弧半徑 rs=1.0mn)Vc=Cv/Tma pXf Yk其中：G=242 m=0.2,T=60 x v=0.15,y v=0.35,k M=1.44,k k=0.81Vc=159(m/min)n=843(r/min)按機(jī)床說明書取n=770r/min則此時(shí) v=145m/min切削工時(shí)t= (l+l什松)/nf其中：l=20 l 1=4 l 2=0所以t=(20+4) /770 X 0.5=0.062 (min)(3)車螺紋 M60X 1mm1 )切削速度的計(jì)算 見切削用量手冊(cè)(艾興、肖詩(shī)綱編，機(jī)械工業(yè)出版社， 1985)表21,刀具壽命T=60min,采用高速螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí) ap =0.08 , 走刀次數(shù)i=2Vc=Cv/Tma pXvf Yvkv其中：G=11.8, m=0.11, xv=0.70, yv=0.3 ,螺距 11=1kM= (0.637/0.6 ) 1.75=1.11, kk=0.75所以粗車螺紋時(shí)：Vc=21.57(m/min)精車螺紋時(shí)Vc=36.8(m/min)2 )確定主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋時(shí)ni=1000vJnD=1000X21.57/ 1160=114.4 (r/min )按機(jī)床說明書取n=96r/min實(shí)際切削速度 vc=18m/min精挑螺紋時(shí)ni=1000Vc/nD=1000>< 36.8/ 1160=195 (r/min )按機(jī)床說明書取n=184r/min實(shí)際切削速度 vc=34m/min3 )切削工時(shí) 取切入長(zhǎng)度l 1=3mm粗車螺紋工時(shí)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(shí)為t=t 1+t2=0.93 (m/min)工序20:鉆、擴(kuò)花鍵底孔43mm忽沉頭孔55mm選用機(jī)床：轉(zhuǎn)塔車床C365L1 .鉆孔25mmf=0.41mm/r(見切削手冊(cè)表2.7)v=12.25m/min(見切削手冊(cè)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(jī)床選取nW=136r/min (按工藝手冊(cè)表4.2-2 )所以實(shí)際切削速度v= ndvnv/1000=10.68 (m/min)切削工時(shí)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(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，具進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為f=(1.2 1.8 ) f 鉆v=(1/2 1/3) v 鉆式中f鉆、v鉆一加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量現(xiàn)已知(切削手冊(cè)表2.7)(切削手冊(cè)表2.13)按機(jī)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(jī)床選取nw=58r/min所以實(shí)際切削速度為v= n 41*58/1000=7.47(m/min)切削工時(shí) l i=7mm 12=2mm l=150mmt=(150+7+2)/0.76x59=3.55(min)3 .擴(kuò)花鍵底孔43mm根據(jù)切削手冊(cè)表2.10規(guī)定，查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 43mmi時(shí)的進(jìn)給量，并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選 f=1.24mm/r擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，根據(jù)其他有關(guān)資料，確定為v=0.4v 鉆其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)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(jī)床選取 nW=58r/min切削工時(shí)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(guān)資料介紹，物沉頭孔時(shí)進(jìn)2&量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/2-1/3 ,故f=1/3f鉆=1/3 x 0.6=0.2 (mm/r)按機(jī)床取 0.21mm/rv=1/3v=1/3 x 25=8.33 (m/mrmn s =1000v/ I!D=48(r/min)按機(jī)床選取nW=44r/min ,所以實(shí)際切削速度v= EfDrw /1000=8.29(m/min)切削工時(shí) 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(cè)量長(zhǎng)度，由于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，故需要進(jìn)行尺寸換算。按圖樣要求，加工完畢后應(yīng)保證尺寸45mm尺寸鏈如下圖所示，尺寸45mm終結(jié)環(huán)，給定尺寸185mmi 45mm由于基準(zhǔn)不 重合，加工時(shí)應(yīng)保證尺寸AA=185-45=140 （mm）規(guī)定公差值。因終結(jié)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(jiǎn)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(jí) 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(jìn)給量。根據(jù)手冊(cè)及機(jī)床取f=0.08mm/r（見切削手冊(cè)表1.8）當(dāng)采用高速鋼車刀時(shí)，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(jī)床說明書取nw=120r/min ,則此時(shí)切削速度為v=nDrw/1000=16.2 （m/min）切削工時(shí)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(cè)表2.7)v=25m/min(切削手冊(cè)表2.13)所以n=1000v/nD=1000X 25/11x8.8=904 (r/min)按機(jī)床選取nw=680r/min實(shí)際切削速度（切削手冊(cè)表2.35）v=nDn/1000=nx8.8 x 680/1000=18.8 (m/min)切削工時(shí)l=11mm , l i=4mm 12=3mmt= (1+1 1+I2) /n f=0.24(min)工序35:拉花鍵孔單面齒開：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，確定拉花鍵孔時(shí)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(shí)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(zhǎng)度，140mm4-考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù)，取1.2;k-考慮機(jī)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(shí)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(shí)工作齒數(shù)z=1/p=140/16 =9所以 t=3.5 X 140X 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(cè)表 3-3)切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，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(jī)床使用說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-39 )，取nw =37.5r/min ,故實(shí)際切削速度為v=n dwW1000= n X 225X 37.5/1000=26.5 (m/min)當(dāng)nw =37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為f m=fzznw=0.08 X 20X 37.5=60 (m/min)查機(jī)床說明書，剛好有fm=60m/min,故直接選用該值。切削工時(shí)：由于是粗銃，故整個(gè)銃刀刀盤不必銃過整個(gè)工件，利用作圖法，可得 出銃刀的行程l+l i+l2=105mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm= (l+l 1+I2) /f 后105/60=1.75(min)工序45:鉆、擴(kuò)39mmX孔及倒角。1 .鉆孔25mm確定進(jìn)給量f :根據(jù)切削手冊(cè)表2.7,當(dāng)鋼(rb<800MPa d0= 25mm時(shí)，f=0.390.47mm/r。由于本零件在加工 25mmJL時(shí)屬于低鋼度零件，故進(jìn)給量 應(yīng)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(jī)床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。切削速度：根據(jù)切削手冊(cè)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(jī)床說明書，取nW=195r/min ,故實(shí)際切削速度為v=ndWnv/1000=nx25X 195/1000=15.3 (m/min)切削工時(shí)l=19mm l 1=9mm l2=3mmtW= (l+l 1+l2)/nf=19+9+3/195*0.25=0.635(min)以上為鉆一個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。故本工序的機(jī)動(dòng)工時(shí)為t后tM1X2=0.635X2=1.27 (min)2 .擴(kuò)鉆37mmi利用37mm勺鉆頭對(duì)25mm的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，擴(kuò) 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(jī)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(zhuǎn)速為n=51.634r/min并按機(jī)床說明書取 nW=68r/min。實(shí)際切削速度為v=ndW!v/1000=nx 25X 195/1000=15.3 (m/min)切削工時(shí)(一個(gè)孔)：l=19mm l 1=6mm l 2=3mmt1= (19+6+3) /nwf=0.72(min)當(dāng)擴(kuò)鉆兩個(gè)孔時(shí)，機(jī)動(dòng)工時(shí)為t=0.72 X2=1.44 (min)3 .擴(kuò)孔38.7mm采用刀具：38.7專用擴(kuò)孔鉆。進(jìn)給量：f= (0.91.2) X 0.7(切削手冊(cè)表2.10)=0.630.84 (min/r )查機(jī)床說明書，取f=0.72mm/r。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取 n=68r/min ,其切削速度v=8.26m/min。機(jī)動(dòng)工時(shí) l=19mm , l 1=3mm l 2=3mmt1=(19+3+3)/nf=0.51(min)當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí)tn=0.51 x2=1.02 (min)4 .倒角2X45雙面采用900物鉆。為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同：n=68r/min手動(dòng)進(jìn)給。0.027工序50:精、細(xì)鏈39。010mmz孔，選用機(jī)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(jìn)給量根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，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(zhuǎn)速為無級(jí)調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速。 切削工時(shí)：當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=19mm , l 1=3mm l 2=4mmt1=(l+l 1+12) /nf=0.32 (min)所以加工兩個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間為t=0.32 x2=0.64 (min),0 027 (2)細(xì)鏈孔至394。10mm由于細(xì)鏈與精鏈孔共用鏈桿，利用金剛鎮(zhèn)床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏈孔，故切削用量及工時(shí)均與精鏈相同a 產(chǎn)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(cè)第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為WA46KV6P350 X 40X 127其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#,硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)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(zhuǎn)速n砂=1500r/min (見機(jī)床說明書)，v砂=27.5m/s0軸向進(jìn)給量f a=0.5B=20mm(雙行程)工作速度vW=10m/min徑向進(jìn)給量f r=0.015mm雙行程(3)切削工時(shí)。當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí)t1=2LbZ3k/1000v f a f r (見工藝手冊(cè)表 6.2-8)式中L-加工長(zhǎng)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(tái)移動(dòng)速度(m/min)；fa-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量(mrm；f r-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量(mrm0t 1=2X73X68X1.1/1000 X 10X20X0.015=10920/3000=3.64(min)當(dāng)加工兩端面時(shí)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(cè)表 2.7)v=20m/min(切削手冊(cè)表 2.13及表2.14)所以 n s=1000v/nD=1000X 20/Ex 6.7=950 (r/min )按機(jī)床取 nw=960r/min ,故 v=20.2m/min。切削工時(shí)(4個(gè)孔)l=19mm , l i=3mm l 2=1mmtm= (l+l i+l 2) /n f=倒角仍取n=960r/min。手動(dòng)進(jìn)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(jī)床選取 nw=195r/min ,則 v=4.9m/min。機(jī)動(dòng)工時(shí) 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，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并 填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片，見工藝單。4.夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第 20道工序一一鉆擴(kuò)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?qū)?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(duì)工件的兩個(gè)端面同時(shí)進(jìn)行加工。 在這里主要對(duì)銃床夾具進(jìn)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(gè)端面，這兩個(gè)端面對(duì) 39mmJL及花鍵孔 都有一定的技術(shù)要求。但加工本道工序時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 降低勞 動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問題。4.2 夾具設(shè)計(jì)4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，39mmX孔端面應(yīng)對(duì)花鍵孔中心線有平行度及對(duì)稱度要求,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以花鍵孔定位的自動(dòng)定心火 具。但這種自動(dòng)定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過于復(fù)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(duì)兩個(gè)39mmi端面同時(shí)進(jìn)行 加工。同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊。4.2.2 切削力及夾緊力計(jì)算刀具：高速鋼鑲齒三面刃銃刀，225mm z=20x y uwF= CFapFFZFaeFZ/d p Fn F （見切削手冊(cè)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(cè)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(dāng)用兩把刀銃削時(shí)，F(xiàn)實(shí)=2F=2912 (N)水平分力：Fh=1.1F 實(shí)=3203 (N)垂直分力：FV=0.3F實(shí)=873 ( N在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=KKK3K4。其中：Ki為基本安全系數(shù)1.5;K 2為加工性質(zhì)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(jī)構(gòu)，楔角a=10 ,其結(jié)構(gòu)形式選用IV型，則擴(kuò)力比i=3.42 o 為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力 N應(yīng)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(dāng)壓縮空氣單位壓力 p=0.5MPa時(shí)，氣缸推力為3900N由于 已知斜楔機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比i=3.42 ,故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為N 氣=3900i=3900 X 3.42=13338 (N)此時(shí)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(shí)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(zhuǎn)角公差為2 o由于39mmfL中心線應(yīng)與其外端面垂直，故要求 39mmC孔端面 之垂線應(yīng)與50mmE鍵孔鍵槽寬中心線轉(zhuǎn)角公差為 2。此項(xiàng)技術(shù)要求主要應(yīng)由花鍵 槽寬配合中的側(cè)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(dāng)零件 安裝在夾具中時(shí)，鍵槽處的最大側(cè)向間隙為Abma)=0.048- (-0.065 ) =0.113 (mm由此而引起的零件最大轉(zhuǎn)角a為tana = A bmax/R=0.113/25=0.00452所以a =0.258 0即最大側(cè)隙能滿足零件的精度要求。(3)計(jì)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(dāng)定位花鍵軸的長(zhǎng)度取100mm寸，則由上述間隙引