I課 程 設(shè) 計 論 文HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工柱銷孔液動夾具設(shè)計所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 老 師年 月 日II摘 要HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件加工工藝及夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差I(lǐng)II目 錄摘 要 II目 錄 .III第 1 章 序 言.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的形狀 .22.2 零件的工藝分析 .2第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計.33.1 確定毛坯的制造形式 33.2 定位基準的選擇零件表面加工方法的選擇 .33.3 制定工藝路線 43.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 53.4.1 機床選用 .53.4.2 選擇刀具 .53.4.3 選擇量具 .53.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5第 4 章 確定切削用量及基本時間.84.1 工序Ⅰ切削用量的及基本時間的確定 84.2 工序Ⅱ切削用量的及基本時間的確定 114.3 工序Ⅲ切削用量及基本時間的確定 114.4 工序Ⅳ切削用量及基本時間的確定 134.5 工序Ⅴ切削用量及基本時間的確定 144.6 工序Ⅵ切削用量及基本時間的確定 17第 5 章 加工柱銷孔液動夾具設(shè)計.205.1 設(shè)計要求 .205.2 夾具設(shè)計 .205.2.1 定位基準的選擇 .20IV5.2.2 切削力及夾緊力的計算 .205.3 定位誤差的分析 .245.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 245.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) .255.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .26總 結(jié).27致 謝.27參 考 文 獻.29VVIVIIVIII1第 1 章 序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標。HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件加工工藝及夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。2第 2 章 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件，主要作用是起連接作用。它主要用于軸與軸之間的連接，以傳遞動力和轉(zhuǎn)矩。由于彈性套易發(fā)生彈性變形及其外徑與圓柱孔為間隙配合，因而使聯(lián)軸器具有補償兩軸相對位移和減震緩沖的功能。且不用設(shè)置中榫機構(gòu)，以免喪失補償相對位移的能力。零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 45， ，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度 值aR為 3.2 。2.車外圓及端面，表面粗糙度 值 3.2 。3.車裝配孔，表面粗糙度 值m?aRm?3.2 。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度 值 3.2 。5.兩側(cè)面粗糙度 a值 6.3 m?HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：3(1)．左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，Φ62 外圓，Φ30 內(nèi)圓，倒角。這一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；Φ160 的外圓，粗糙度為 1.6。其中，Φ30 的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計本 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬臺，每臺車床需要該零件 1 個，備品率為 19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 2 班。該零件材料為 45，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鍛造。依據(jù)設(shè)計要求 Q=100000 件/年， n=1 件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+α) （1+β)=238595 件/ 年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 45，考慮到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鍛造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鍛造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 定位基準的選擇零件表面加工方法的選擇待加工的兩零件是盤狀零件，孔是設(shè)計基準（也是裝配基準和測量基準） ，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。具體而言，即選 ?30mm 的孔及其一端面作為精基準。由于待加工的兩零件全部表面都需加工，而孔作為精基準應(yīng)先進行加工，對主動端而言，應(yīng)選面積較大的外圓及其端面為粗基準；對從動端而言，應(yīng)選面積較大?160mm 的外圓及其端面為粗基準。待加工的兩零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、鍵槽、錐孔，材料為 45 鋼。以4公差等級和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，其加工方法選擇如下。（1）?62mm 的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級按IT14,表面粗糙度為 Ra25um，粗車即可（表 5-14） 。（2）?160mm 的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級按IT14,表面粗糙度為 Ra6.3um，需進行精車和半精車。（3）?25mm 的柱銷孔 為未注尺寸公差，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級按IT14,表面粗糙度為 Ra6.3um，需進行粗鏜（表 5-15） 。（4）?30mm 的內(nèi)孔，公差等級為 IT8,表面粗糙度為 Ra1.6um，需進行鉆→擴加工（表 5-15） 。（5）鍵槽 槽寬和槽深的公差等級分別為 IT13 和 IT14,表面糙粗度分別為 Ra3.2um和 Ra6.3um,需采用三面刃銑刀，粗銑→半精銑（表 5-16） 。（6）端面 本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度的都要求不高，表面粗糙度為Ra25um,粗車即可。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案10 鍛造 鍛造出毛坯20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 車 粗車、半精車外圓 ?62mm 及端面40 車 粗車、半精車外圓 ?160mm 及端面倒角50 車 粗車 ?30mm 孔60 鏜 精鏜 ?30mm 孔70 銑 粗銑、半精銑鍵槽80 鉆 加工 6 個 ?25mm 的柱銷孔90 去毛刺 去毛刺100 終檢 終檢入庫53.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機床選用①.工序是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CA6140 臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊 》表 4.2-7。②.工序是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。工序都為 CA6140 臥式車床。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故○ 2宜在車床上鏜孔。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小，需選用較精密的機床才能滿足要求，因此選用 CA6140 臥式車床（表 5-55） 。3.4.2 選擇刀具①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》 （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器” 零件材料為 45，查《機械加工工藝手冊》 （以后簡稱《工藝手冊》 ） ，表 2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，硬度 HB 為 143～269 計算零件毛坯的重量約為 2 。kg表 3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別 同類零件的年產(chǎn)量 [件]6重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重120~250 6.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，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。8第 4 章 確定切削用量及基本時間切削用量包括背吃刀量 a 、進給量 f 和切削速度 v。確定順序是先確定 a 、f 、p p再確定 v。4.1 工序Ⅰ切削用量的及基本時間的確定4.1.1 切削用量 粗車、半精車外圓 ?62mm 及端面所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀mHB?m2516片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角5.4 0V= ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。0?6vK09'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊 》可知：=0.7f確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ， ， = 時，HBSp4?f75.0rmrK045徑向進給力： =950 。RFN切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際f roFfKsFf?krFfK進給力為：=950 =1111.5 （3-f17.?N2）由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V9切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～2196YG的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpam4?fr75.0Vmin3切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKmvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?3）in48?= = =120 （3-nDc?'1127?mir4）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?5）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時，rm75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.?6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5C?EP選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0⑥.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同srn28.3?換車刀手動進給。10⑦. 計算基本工時（3-nflt?7）= = （3-8）mt7.01258?in464.1.2 基本時間5.1.2.1 主動端確定粗車主動端外圓 ?160 的基本時間。參考文獻[1] 表 2-24，車外圓基本○ 1 m時間為T ifnllifLj 3211??式中， =40mm, ～3), 90°， =2mm， =4mm, =0, l 2(tan1??rpkl rk?1l2l3lf=0.65mm/r,n=0.77r/s,is967.0541??jT確定粗車主動端外圓 ?62 的基本時間：○ 2 mifnllj 3212?式中， =9mm, =2mm, =4mm, =0, f=0.55mm/r, n=0.77r/s, ，則l1ll3l 1?is57.0492??JT確定粗車主動端端面的基本時間：○ 3，ifnLj?3 321lld?式中，d=164.8mm,d =0, =2mm, =4mm, =0, f=0.65mm/r, n=0.77r/s, ，則1l2l3 1?i=177s7.065483??JT確定粗車主動端臺階面的基本時間：○ 4，ifnLj?4 321lld?式中，d=164.8mm, =94.6mm, =0mm, =4mm, =0, f=0.6mm/r, n=0.77r/s, 1d1l11，則1?i=85s7.0641354???jT確定粗鏜 ?30mm 孔的基本時間，選鏜刀的主偏角 45°?！?5 rk?ifnllj 3215??式中， =84mm, =3.5mm, =4mm, =0，f=0.1mm/r，n=6.17r/s, ,則 l1l2l3l 1?i=148s7.61045385???jT確定工序的基本時間：○ 6=62+35+2+85+148=643s??51ijijT5.1.2.2 從動端確定粗車從動端臺階面的基本時間： =94s○ 3 ?3jT7.0649??確定粗鏜 ?30mm 孔的基本時間: =197s○ 4 1.54j確定工序的基本時間：○ 5=80+95+94+197=466s??41ijijT4.2 工序Ⅱ切削用量的及基本時間的確定采用與工序Ⅰ確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下：本工序為粗車、半精車外圓 ?160mm 及端面倒角，已知條件與工序Ⅰ相同。車端面、外圓可采用與工序Ⅰ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。見表 5-1表 5-1 主動端工序Ⅱ的切削用量及基本時間工步 /mmpaf/mm·r1? v/m·s 1?n/r·s 1?/siT粗車端面 2 0.52 0.38 1.5 113粗車外圓?62mm2.3 0.52 0.38 1.5 68倒角 手動 0.38 1.54.3 工序Ⅲ切削用量及基本時間的確定124.3.1 切削用量本工序為粗車 ?30mm 孔。已知條件與粗加工工序相同。確定粗車 ?30mm 孔。切削用量。所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車○ 1刀形狀所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同，查參考文獻[6] 表 1-3，車刀幾何形狀為 ， ′=00128,9rk???????， r5,0,.5serm????ⅰ. 確定背吃刀量= =0.75mmpa25.1ⅱ. 確定進給量根據(jù)參考文獻[7]表 1.6 及參考文獻[2] 表 4.2-9 中 C620-1 機床進給量，選擇。由于是半精加工，切削力較小，故不須校核機床進給機構(gòu)強度。0.3/fmr?ⅲ. 選擇車刀磨鈍標準及耐用度查參考文獻[7]表 1.9，選擇車刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，耐用度 T=30min。查參考文獻[6]表 1.10，當(dāng)用 YT15 硬質(zhì)合金車刀加工 σb1000MPs 的合金鋼，， ，切削速度 =97m/min。1.4pa?0.38/fr?切削速度的修正系數(shù)查參考文獻[7]表 1.28 得： ，其余的修正0.81,.5rKvTvk?系數(shù)均為 1，故：V=97×0.81×1.15=90.4m/min=178r/min5.164.390πd10??vn查參考文獻[6]表 4.2-8 選擇 C620-1 機床的轉(zhuǎn)速為：n=185r/min=3.08r/s則實際切削速度 v=1.56m/s半精加工，機床功率也可不校驗。切削用量為：，f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。map5.021?確定半精車從動端端面的切削用量。采用車外圓 ?160mm 相同的刀具加工，切○ 4削用量為：，f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。ap7.0?13確定半精鏜孔 ?30mm 的切削用量。所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金、主偏角○ 5°、直徑為 12mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=60min。4?rkⅰ. 。map75.021ⅱ.參考文獻[1]表 5-139 和表 5-57，f=0.2mm/r。ⅲ.參考文獻[1]表 2-8 的計算公式確定。V= vyxpmkfaTCv式中，C =291，m=0.2,x =0.15,y =0.2,T=60min,k =0.9,則vvvvV= =150m/min9.02.75.0691.2. ??=1209.4r/min3.π?n選擇 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速 n=1200r/min=20r/s。4.3.2 切削用量確定半精車主動端外圓 ?160mm 的基本時間： =52s○ 1 08.36241???jT確定半精車主動端端面的基本時間： =94s○ 2 .752j確定半精車從動端外圓 ?62mm 的基本時間： =45s○ 3 08.343???jT確定半精車從動端端面的基本時間： =45s○ 4 .264j確定半精鏜主動端孔 ?30mm 的基本時間： =14s○ 5 0.55???jT4.4 工序Ⅳ切削用量及基本時間的確定4.4.1 切削用量本工序為精鏜 ?30mm 的孔。確定精鏜 ?30mm 孔的切削用量。選刀具為 YT30 硬質(zhì)合金、主偏角 °、45?rT直徑為 12mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=60min。= =0.25mm○ 1 pa25.014f=0.15mm/r○ 2v= ×1.4=230.77mm/min○ 3 9.015.2.0692. ??=1837.3r/min4π7.3?n參考文獻[1]表 5-56，根據(jù) C6140 車床的轉(zhuǎn)速表，選擇 n=1400r/min=23.3r/s,則實際切削速度 v=4.98m/s。4.4.2 基本時間5.4.2.1 確定精鏜主動端 ?30mm 孔的基本時間：=16s3.215.04???jT4.5 工序Ⅴ切削用量及基本時間的確定4.5.1 粗銑5.5.1.1 切削用量粗銑以 ?30mm 孔及端面定位，粗銑、半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀。銑刀直徑 d=80,寬度 L=12mm,齒數(shù) z=10。參考文獻 [1]表 5-143 選銑刀的基本形狀。由于加工材料的 σ 1000MPs,故選前角 =10°，后角 =12°(周銑)， =6°（端銑） 。b 0r0?0?已知銑削寬度 =9mm,銑削深度 =8mm。機床選用 X62W 型臥式銑床。eapa確定每齒進給量 。參考文獻[1]表 5-144，X62W 臥式銑床的功率為○ 1 zf7.5KW（表 5-74） ，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鋼料，查得每齒進給量=0.6～1.0mm/z ?，F(xiàn)取 =0.07mm/z。zf zf確定銑刀磨鈍標準及耐用度。參考文獻[1]表 5-148，用高速鋼盤銑刀粗加工鋼○ 2料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.6mm，銑刀直徑 d=80mm,耐用度 T=120min（表 5-149） 。確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 。參考文獻[1]表 2-17 中公式計算：○ 3 MzfvpueyzxpmqvkafTdCv?式中， =48, =0.25， =0.1， =0.2， =0.3， =0.1，m=0.2,T=120min, VCvqvxvvv=8, =0.07mm/z, =9mm, z=10,d=80mm, =1.0。pazfeak15=2.62m/min1.03.02.1.02.59784???vn= =10.4r/minπ6參考文獻[1]表 5-75，根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=30r/min=0.5r/s,則實際切削速度 v=0.13m/s,工作臺每分鐘進給量為=0.07×10×30=28mm/minMzf參考文獻[1]表 5-76, 根據(jù) X62W 型臥式銑床工作臺進給量，選擇 =23.5mm/min,Mzf則實際的每齒進給量為 = =0.078mm/z。zf3015.2?驗證機床效率。參考文獻[1]表 2-18 的計算公式，銑削時的功率（單位為○ 4KW）為 10vFPc?（N ）cFwqueyzxpckndafC式中， =650, =1.0, =0.72, =0.86, =0, =0.86, =8, =0.078mm/z, FCxFy pazf=9mm, z=10,d=80mm, n=30r/min, =0.63。eack=797.363.0308197.650686.21???cv=0.13m/s=0.10KW1.cPX62W 銑床主電動機的功率為 7.5KW，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為=0.078mm/z, =23.5mm/min, n=30r/min, v=0.13m/szfMzf5.5.1.2 基本時間參考文獻[1]表 2-28，三面刃銑刀銑槽的基本時間為 iflTMzj21??a.主動端：式中， =84mm, = +(1～3) ， =9mm,d=80mm, =76mm, =4mm, l1l)(eead?ea1l2l16=23.5mm/min, =4Mzfi=6.98min=419s45.237681???jTb.從動端：=8.17min=490s45.23761???jT4.5.2 半精銑5.5.2.1 切削用量半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。d=80mm, L=12mm, z=10。機床亦選用 X62W 型臥式銑床。確定每齒進給量 。加工要求保證的表面粗糙度 3.2μm, 參考文獻[1] 表 5-○ 1 zf aR144,每轉(zhuǎn)進給量 =0.5～1.2mm/r,現(xiàn)取 =0.6mm/r，則rf rf= =0.06mm/rz106.確定銑刀磨鈍標準及耐用度。參考文獻[1]表 5-148，銑刀刀齒后刀面最大磨損○ 2量為 0.25mm；參考文獻[1] 表 5-149，耐用度 T=120min。確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 。參考文獻[1]表 2-17 中公式計算，得○ 3 Mzf=17.79m/min=0.3m/s1.03.02.1.02.5784???vn=1.19r/s=71r/min參考文獻[1]表 5-75，根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=75r/min=1.25r/s, 則實際切削速度 v=0.314m/s, 工作臺每分鐘進給量為 =0.06×10×75=45mm/minMzf參考文獻[1]表 5-76, 根據(jù) X62W 型臥式銑床工作臺進給量，選擇 =47.5mm/min,Mzf則實際的每齒進給量為 = =0.063mm/z。zf7510.4?5.5.2.2 基本時間a.主動端：= ×4=10s1jT5.47308?b.從動端：17= ×4=12s2jT5.47301?4.6 工序Ⅵ切削用量及基本時間的確定4.6.1 主動端（1）鉆孔3.6.5.1 確定以 ?30mm 孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工 8 個 ?25mm 的錐銷孔。鉆孔 Φ25，本工序采用計算法。表 3-5 高速鋼麻花鉆的類型和用途標準號 類型 直徑范圍（mm） 用途GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85 直柄長麻花鉆 1.0～31.5在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用 Z525 搖臂鉆床，查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機》表 2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為 4500，表 10.2-5 標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆 ，則螺旋角 =30 ，鋒交 2 =118 ，后角 a =10 ,橫刃斜25??0?0f0角 =50 ，L=197mm,l =116mm。?01表 3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花鉆直徑范圍l l111.80～13.20 151 101表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-85） （o）d (mm) β 2ф α f ψ8.6～18.00 30 118 12 40～60表 3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度18（ 1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭直徑 d0（mm）刀具材料 加工材料≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆頭（鉆孔及擴孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼 60鉆頭后刀面最大磨損限度為 0.5～0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min①.確定進給量查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為 f=0.25～0.65 ,根據(jù)表 4.13 中可知，進給量取 f=0.60 。zm* rm②.確定切削速度查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 ，參考《機械加in工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-10 鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-85.0?min17）則 = =131 （3-nir18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* mir則實際切削速度 = = =11.8v實 n③.確定切削時間查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T = （3-ifnllw1?23.1?0dn?0514.3?1919）其中 l = l =5 l =2～3f2mdRKcot?wm1m則： t= =9.13 s確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆孔進給m量為 0.20～0.35 。rm則取 rmf30.?確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為（3-20）in0kfaTdcvvyxpmzv?查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8??myxzvvvv min則 = =1.65.0125.02.337?in所以 = =72n4.6ir選取 mi120r?所以實際切削速度為 =2.647.3?vin確定切削時間（一個孔） =ts20.8??6.0573?20第 5 章 加工柱銷孔液動夾具設(shè)計5.1 設(shè)計要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。上面即為加工柱銷孔的專用夾具，本夾具將用于 Z525 鉆床。本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。5.2 夾具設(shè)計5.2.1 定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。5.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：鉆頭。則軸向力：見《工藝師手冊》表 28.4F=C d f k ……………………………………3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(07.1)92()103.?nHBF=420 (237.35.0.18. N???轉(zhuǎn)矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT=0.206 )(34.170.3518.02 MN????功率 P =mKWdV26.90在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=K K K K1234式中 K —基本安全系數(shù)，1.5;21K —加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;2K —刀具鈍化系數(shù) , 1.1;3K —斷續(xù)切削系數(shù), 1.14則 F =KF=1.5/ )(42391.1. N??根據(jù)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應(yīng)該根據(jù)機械平衡原理來設(shè)計。最后，為了確保可靠夾緊，數(shù)值乘以安全系數(shù)實際所需夾緊力。初步確定液壓缸參數(shù)表 5-1 按負載選擇工作壓力 [1]負載/ KN50工作壓力/MPa 0.8~11.5~22.5~33~44~5 ≥5表 5-2 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力 [1]機 床機械類型磨床組合機床龍門刨床拉床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械建筑機械液壓鑿巖機液壓機大中型挖掘機重型機械起重運輸機械工作壓力/MPa0.8~23~52~88~1010~18 20~32由于鉆削力為 4239N，往往要取大一些，在這取負載約為 10000N，初選液壓缸的設(shè)計壓力 P1=3MPa，為了滿足工作這里的液壓缸課選用單桿式的，并在快進時差動連接，則液壓缸無桿腔與有桿腔的等效面積 A1 與 A2 應(yīng)滿足 A1=2A2（即液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 應(yīng)滿足：d=0.707D 。為防止切削后工件突然前沖，液壓缸需保持一定的22背壓，暫取背壓為 0.5MPa，并取液壓缸機械效率 。則液壓缸上的平衡方程9.0m??1212PAFAP??故液壓缸無桿腔的有效面積： 2232551 .46106.410.21032 cb ??????? ?液壓缸直徑 cmAD8.73.46??液壓缸內(nèi)徑： 按 GB/T2348-1980，取標準值 D=80mm；因 A1=2A，故活塞桿直徑d=0.707D=56mm（標準直徑）則液壓缸有效面積為： 222 6.580(4)(4.521 cmdDAc?????）??2.缸體壁厚 的校核?查機械設(shè)計手冊，取壁厚為 10mm。則 15.08?D?根據(jù) 時； （4-2）3.0~8. /?D?max3p-][.2??可算出缸體壁厚為：10mm 3.21043-80.23p-][.2 565max ???????則液壓缸的外徑 D1??式中 ————許用應(yīng)力； （Q235 鋼的抗拉強度為][ MPa85n][b?375-500MPa，取 400MPa，為位安全系數(shù)取 5，即缸體的強度適中） ，P-缸筒試驗壓力。3.缸筒結(jié)構(gòu)設(shè)計缸筒兩端分別與缸蓋和缸底鏈接，構(gòu)成密封的壓力腔，因而它的結(jié)構(gòu)形式往往和缸蓋及缸底密切相關(guān) [6]。因此，在設(shè)計缸筒結(jié)構(gòu)時，應(yīng)根據(jù)實際情況，選用結(jié)構(gòu)便于裝配、拆卸和維修的鏈接形式，缸筒內(nèi)外徑應(yīng)根據(jù)標準進行圓整?；钊麠U是液壓缸傳遞力的主要零件，它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動沖擊產(chǎn)品型號 零件圖號機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器 零件名稱 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器 共 1 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號機加工 80 鉆 45毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鍛造 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù)鉆床 Z525 Z525 1夾具編號 夾具名稱 切削液JIAJU002 專用夾具 乳化液工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件QIJU002 器具 2主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 加工 6 個 ?25mm 的柱銷孔 專用夾具，鉆頭，游標卡尺 150 11.8 0.3 31 1設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產(chǎn)品型號 零件圖號機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器 零件名稱 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器 共 1 頁 第 1 頁材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注工 時工序號工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備 工 藝 裝 備準終 單件10 鍛造 鍛造出毛坯20 熱處 理 毛坯熱處理，時效處理30 車 粗車、半精車外圓 ?62mm 及端面 機 二 臥式車床 專用夾具，高速鋼刀具，游標卡40 車 粗車、半精車外圓 ?160mm 及端面倒角 機 二 臥式車床 專用夾具，高速鋼刀具，游標卡尺50 車 粗車 ?30mm 孔 機 二 臥式車床 專用夾具，高速鋼刀具，游標卡尺60 鏜 精鏜 ?30mm 孔 機 二 鏜床 專用夾具，鏜刀，游標卡尺70 銑 粗銑、半精銑鍵槽 機 二 銑床 專用夾具，銑刀，游標卡尺80 鉆 加工 6 個 ?25mm 的柱銷孔 機 二 鉆床 專用夾具，鉆頭，游標卡尺90 去毛刺 去毛刺100 終檢 終檢入庫設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期I課 程 設(shè) 計 論 文HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工柱銷孔液動夾具設(shè)計所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 老 師年 月 日II摘 要HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件加工工藝及夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差I(lǐng)II目 錄摘 要 II目 錄 .III第 1 章 序 言.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的形狀 .22.2 零件的工藝分析 .2第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計.33.1 確定毛坯的制造形式 33.2 定位基準的選擇零件表面加工方法的選擇 .33.3 制定工藝路線 43.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 53.4.1 機床選用 .53.4.2 選擇刀具 .53.4.3 選擇量具 .53.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5第 4 章 確定切削用量及基本時間.84.1 工序Ⅰ切削用量的及基本時間的確定 84.2 工序Ⅱ切削用量的及基本時間的確定 114.3 工序Ⅲ切削用量及基本時間的確定 114.4 工序Ⅳ切削用量及基本時間的確定 134.5 工序Ⅴ切削用量及基本時間的確定 144.6 工序Ⅵ切削用量及基本時間的確定 17第 5 章 加工柱銷孔液動夾具設(shè)計.205.1 設(shè)計要求 .205.2 夾具設(shè)計 .205.2.1 定位基準的選擇 .20IV5.2.2 切削力及夾緊力的計算 .205.3 定位誤差的分析 .245.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 245.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) .255.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .26總 結(jié).27致 謝.27參 考 文 獻.29VVIVIIVIII1第 1 章 序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標。HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件加工工藝及夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。2第 2 章 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件，主要作用是起連接作用。它主要用于軸與軸之間的連接，以傳遞動力和轉(zhuǎn)矩。由于彈性套易發(fā)生彈性變形及其外徑與圓柱孔為間隙配合，因而使聯(lián)軸器具有補償兩軸相對位移和減震緩沖的功能。且不用設(shè)置中榫機構(gòu)，以免喪失補償相對位移的能力。零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 45， ，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度 值aR為 3.2 。2.車外圓及端面，表面粗糙度 值 3.2 。3.車裝配孔，表面粗糙度 值m?aRm?3.2 。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度 值 3.2 。5.兩側(cè)面粗糙度 a值 6.3 m?HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：3(1)．左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，Φ62 外圓，Φ30 內(nèi)圓，倒角。這一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；Φ160 的外圓，粗糙度為 1.6。其中，Φ30 的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計本 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬臺，每臺車床需要該零件 1 個，備品率為 19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 2 班。該零件材料為 45，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鍛造。依據(jù)設(shè)計要求 Q=100000 件/年， n=1 件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+α) （1+β)=238595 件/ 年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 45，考慮到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鍛造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鍛造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 定位基準的選擇零件表面加工方法的選擇待加工的兩零件是盤狀零件，孔是設(shè)計基準（也是裝配基準和測量基準） ，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。具體而言，即選 ?30mm 的孔及其一端面作為精基準。由于待加工的兩零件全部表面都需加工，而孔作為精基準應(yīng)先進行加工，對主動端而言，應(yīng)選面積較大的外圓及其端面為粗基準；對從動端而言，應(yīng)選面積較大?160mm 的外圓及其端面為粗基準。待加工的兩零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、鍵槽、錐孔，材料為 45 鋼。以4公差等級和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，其加工方法選擇如下。（1）?62mm 的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級按IT14,表面粗糙度為 Ra25um，粗車即可（表 5-14） 。（2）?160mm 的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級按IT14,表面粗糙度為 Ra6.3um，需進行精車和半精車。（3）?25mm 的柱銷孔 為未注尺寸公差，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級按IT14,表面粗糙度為 Ra6.3um，需進行粗鏜（表 5-15） 。（4）?30mm 的內(nèi)孔，公差等級為 IT8,表面粗糙度為 Ra1.6um，需進行鉆→擴加工（表 5-15） 。（5）鍵槽 槽寬和槽深的公差等級分別為 IT13 和 IT14,表面糙粗度分別為 Ra3.2um和 Ra6.3um,需采用三面刃銑刀，粗銑→半精銑（表 5-16） 。（6）端面 本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度的都要求不高，表面粗糙度為Ra25um,粗車即可。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案10 鍛造 鍛造出毛坯20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 車 粗車、半精車外圓 ?62mm 及端面40 車 粗車、半精車外圓 ?160mm 及端面倒角50 車 粗車 ?30mm 孔60 鏜 精鏜 ?30mm 孔70 銑 粗銑、半精銑鍵槽80 鉆 加工 6 個 ?25mm 的柱銷孔90 去毛刺 去毛刺100 終檢 終檢入庫53.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機床選用①.工序是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CA6140 臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊 》表 4.2-7。②.工序是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。工序都為 CA6140 臥式車床。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故○ 2宜在車床上鏜孔。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小，需選用較精密的機床才能滿足要求，因此選用 CA6140 臥式車床（表 5-55） 。3.4.2 選擇刀具①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》 （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器” 零件材料為 45，查《機械加工工藝手冊》 （以后簡稱《工藝手冊》 ） ，表 2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，硬度 HB 為 143～269 計算零件毛坯的重量約為 2 。kg表 3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別 同類零件的年產(chǎn)量 [件]6重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重120~250 6.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，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。8第 4 章 確定切削用量及基本時間切削用量包括背吃刀量 a 、進給量 f 和切削速度 v。確定順序是先確定 a 、f 、p p再確定 v。4.1 工序Ⅰ切削用量的及基本時間的確定4.1.1 切削用量 粗車、半精車外圓 ?62mm 及端面所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀mHB?m2516片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角5.4 0V= ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。0?6vK09'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊 》可知：=0.7f確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ， ， = 時，HBSp4?f75.0rmrK045徑向進給力： =950 。RFN切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際f roFfKsFf?krFfK進給力為：=950 =1111.5 （3-f17.?N2）由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V9切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～2196YG的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpam4?fr75.0Vmin3切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKmvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?3）in48?= = =120 （3-nDc?'1127?mir4）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?5）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時，rm75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.?6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5C?EP選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0⑥.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同srn28.3?換車刀手動進給。10⑦. 計算基本工時（3-nflt?7）= = （3-8）mt7.01258?in464.1.2 基本時間5.1.2.1 主動端確定粗車主動端外圓 ?160 的基本時間。參考文獻[1] 表 2-24，車外圓基本○ 1 m時間為T ifnllifLj 3211??式中， =40mm, ～3), 90°， =2mm， =4mm, =0, l 2(tan1??rpkl rk?1l2l3lf=0.65mm/r,n=0.77r/s,is967.0541??jT確定粗車主動端外圓 ?62 的基本時間：○ 2 mifnllj 3212?式中， =9mm, =2mm, =4mm, =0, f=0.55mm/r, n=0.77r/s, ，則l1ll3l 1?is57.0492??JT確定粗車主動端端面的基本時間：○ 3，ifnLj?3 321lld?式中，d=164.8mm,d =0, =2mm, =4mm, =0, f=0.65mm/r, n=0.77r/s, ，則1l2l3 1?i=177s7.065483??JT確定粗車主動端臺階面的基本時間：○ 4，ifnLj?4 321lld?式中，d=164.8mm, =94.6mm, =0mm, =4mm, =0, f=0.6mm/r, n=0.77r/s, 1d1l11，則1?i=85s7.0641354???jT確定粗鏜 ?30mm 孔的基本時間，選鏜刀的主偏角 45°?！?5 rk?ifnllj 3215??式中， =84mm, =3.5mm, =4mm, =0，f=0.1mm/r，n=6.17r/s, ,則 l1l2l3l 1?i=148s7.61045385???jT確定工序的基本時間：○ 6=62+35+2+85+148=643s??51ijijT5.1.2.2 從動端確定粗車從動端臺階面的基本時間： =94s○ 3 ?3jT7.0649??確定粗鏜 ?30mm 孔的基本時間: =197s○ 4 1.54j確定工序的基本時間：○ 5=80+95+94+197=466s??41ijijT4.2 工序Ⅱ切削用量的及基本時間的確定采用與工序Ⅰ確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下：本工序為粗車、半精車外圓 ?160mm 及端面倒角，已知條件與工序Ⅰ相同。車端面、外圓可采用與工序Ⅰ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。見表 5-1表 5-1 主動端工序Ⅱ的切削用量及基本時間工步 /mmpaf/mm·r1? v/m·s 1?n/r·s 1?/siT粗車端面 2 0.52 0.38 1.5 113粗車外圓?62mm2.3 0.52 0.38 1.5 68倒角 手動 0.38 1.54.3 工序Ⅲ切削用量及基本時間的確定124.3.1 切削用量本工序為粗車 ?30mm 孔。已知條件與粗加工工序相同。確定粗車 ?30mm 孔。切削用量。所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車○ 1刀形狀所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同，查參考文獻[6] 表 1-3，車刀幾何形狀為 ， ′=00128,9rk???????， r5,0,.5serm????ⅰ. 確定背吃刀量= =0.75mmpa25.1ⅱ. 確定進給量根據(jù)參考文獻[7]表 1.6 及參考文獻[2] 表 4.2-9 中 C620-1 機床進給量，選擇。由于是半精加工，切削力較小，故不須校核機床進給機構(gòu)強度。0.3/fmr?ⅲ. 選擇車刀磨鈍標準及耐用度查參考文獻[7]表 1.9，選擇車刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，耐用度 T=30min。查參考文獻[6]表 1.10，當(dāng)用 YT15 硬質(zhì)合金車刀加工 σb1000MPs 的合金鋼，， ，切削速度 =97m/min。1.4pa?0.38/fr?切削速度的修正系數(shù)查參考文獻[7]表 1.28 得： ，其余的修正0.81,.5rKvTvk?系數(shù)均為 1，故：V=97×0.81×1.15=90.4m/min=178r/min5.164.390πd10??vn查參考文獻[6]表 4.2-8 選擇 C620-1 機床的轉(zhuǎn)速為：n=185r/min=3.08r/s則實際切削速度 v=1.56m/s半精加工，機床功率也可不校驗。切削用量為：，f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。map5.021?確定半精車從動端端面的切削用量。采用車外圓 ?160mm 相同的刀具加工，切○ 4削用量為：，f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。ap7.0?13確定半精鏜孔 ?30mm 的切削用量。所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金、主偏角○ 5°、直徑為 12mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=60min。4?rkⅰ. 。map75.021ⅱ.參考文獻[1]表 5-139 和表 5-57，f=0.2mm/r。ⅲ.參考文獻[1]表 2-8 的計算公式確定。V= vyxpmkfaTCv式中，C =291，m=0.2,x =0.15,y =0.2,T=60min,k =0.9,則vvvvV= =150m/min9.02.75.0691.2. ??=1209.4r/min3.π?n選擇 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速 n=1200r/min=20r/s。4.3.2 切削用量確定半精車主動端外圓 ?160mm 的基本時間： =52s○ 1 08.36241???jT確定半精車主動端端面的基本時間： =94s○ 2 .752j確定半精車從動端外圓 ?62mm 的基本時間： =45s○ 3 08.343???jT確定半精車從動端端面的基本時間： =45s○ 4 .264j確定半精鏜主動端孔 ?30mm 的基本時間： =14s○ 5 0.55???jT4.4 工序Ⅳ切削用量及基本時間的確定4.4.1 切削用量本工序為精鏜 ?30mm 的孔。確定精鏜 ?30mm 孔的切削用量。選刀具為 YT30 硬質(zhì)合金、主偏角 °、45?rT直徑為 12mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=60min。= =0.25mm○ 1 pa25.014f=0.15mm/r○ 2v= ×1.4=230.77mm/min○ 3 9.015.2.0692. ??=1837.3r/min4π7.3?n參考文獻[1]表 5-56，根據(jù) C6140 車床的轉(zhuǎn)速表，選擇 n=1400r/min=23.3r/s,則實際切削速度 v=4.98m/s。4.4.2 基本時間5.4.2.1 確定精鏜主動端 ?30mm 孔的基本時間：=16s3.215.04???jT4.5 工序Ⅴ切削用量及基本時間的確定4.5.1 粗銑5.5.1.1 切削用量粗銑以 ?30mm 孔及端面定位，粗銑、半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀。銑刀直徑 d=80,寬度 L=12mm,齒數(shù) z=10。參考文獻 [1]表 5-143 選銑刀的基本形狀。由于加工材料的 σ 1000MPs,故選前角 =10°，后角 =12°(周銑)， =6°（端銑） 。b 0r0?0?已知銑削寬度 =9mm,銑削深度 =8mm。機床選用 X62W 型臥式銑床。eapa確定每齒進給量 。參考文獻[1]表 5-144，X62W 臥式銑床的功率為○ 1 zf7.5KW（表 5-74） ，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鋼料，查得每齒進給量=0.6～1.0mm/z 。現(xiàn)取 =0.07mm/z。zf zf確定銑刀磨鈍標準及耐用度。參考文獻[1]表 5-148，用高速鋼盤銑刀粗加工鋼○ 2料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.6mm，銑刀直徑 d=80mm,耐用度 T=120min（表 5-149） 。確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 。參考文獻[1]表 2-17 中公式計算：○ 3 MzfvpueyzxpmqvkafTdCv?式中， =48, =0.25， =0.1， =0.2， =0.3， =0.1，m=0.2,T=120min, VCvqvxvvv=8, =0.07mm/z, =9mm, z=10,d=80mm, =1.0。pazfeak15=2.62m/min1.03.02.1.02.59784???vn= =10.4r/minπ6參考文獻[1]表 5-75，根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=30r/min=0.5r/s,則實際切削速度 v=0.13m/s,工作臺每分鐘進給量為=0.07×10×30=28mm/minMzf參考文獻[1]表 5-76, 根據(jù) X62W 型臥式銑床工作臺進給量，選擇 =23.5mm/min,Mzf則實際的每齒進給量為 = =0.078mm/z。zf3015.2?驗證機床效率。參考文獻[1]表 2-18 的計算公式，銑削時的功率（單位為○ 4KW）為 10vFPc?（N ）cFwqueyzxpckndafC式中， =650, =1.0, =0.72, =0.86, =0, =0.86, =8, =0.078mm/z, FCxFy pazf=9mm, z=10,d=80mm, n=30r/min, =0.63。eack=797.363.0308197.650686.21???cv=0.13m/s=0.10KW1.cPX62W 銑床主電動機的功率為 7.5KW，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為=0.078mm/z, =23.5mm/min, n=30r/min, v=0.13m/szfMzf5.5.1.2 基本時間參考文獻[1]表 2-28，三面刃銑刀銑槽的基本時間為 iflTMzj21??a.主動端：式中， =84mm, = +(1～3) ， =9mm,d=80mm, =76mm, =4mm, l1l)(eead?ea1l2l16=23.5mm/min, =4Mzfi=6.98min=419s45.237681???jTb.從動端：=8.17min=490s45.23761???jT4.5.2 半精銑5.5.2.1 切削用量半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。d=80mm, L=12mm, z=10。機床亦選用 X62W 型臥式銑床。確定每齒進給量 。加工要求保證的表面粗糙度 3.2μm, 參考文獻[1] 表 5-○ 1 zf aR144,每轉(zhuǎn)進給量 =0.5～1.2mm/r,現(xiàn)取 =0.6mm/r，則rf rf= =0.06mm/rz106.確定銑刀磨鈍標準及耐用度。參考文獻[1]表 5-148，銑刀刀齒后刀面最大磨損○ 2量為 0.25mm；參考文獻[1] 表 5-149，耐用度 T=120min。確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 。參考文獻[1]表 2-17 中公式計算，得○ 3 Mzf=17.79m/min=0.3m/s1.03.02.1.02.5784???vn=1.19r/s=71r/min參考文獻[1]表 5-75，根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=75r/min=1.25r/s, 則實際切削速度 v=0.314m/s, 工作臺每分鐘進給量為 =0.06×10×75=45mm/minMzf參考文獻[1]表 5-76, 根據(jù) X62W 型臥式銑床工作臺進給量，選擇 =47.5mm/min,Mzf則實際的每齒進給量為 = =0.063mm/z。zf7510.4?5.5.2.2 基本時間a.主動端：= ×4=10s1jT5.47308?b.從動端：17= ×4=12s2jT5.47301?4.6 工序Ⅵ切削用量及基本時間的確定4.6.1 主動端（1）鉆孔3.6.5.1 確定以 ?30mm 孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工 8 個 ?25mm 的錐銷孔。鉆孔 Φ25，本工序采用計算法。表 3-5 高速鋼麻花鉆的類型和用途標準號 類型 直徑范圍（mm） 用途GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1437-85 直柄長麻花鉆 1.0～31.5在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔選用 Z525 搖臂鉆床，查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機》表 2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為 4500，表 10.2-5 標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆 ，則螺旋角 =30 ，鋒交 2 =118 ，后角 a =10 ,橫刃斜25??0?0f0角 =50 ，L=197mm,l =116mm。?01表 3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花鉆直徑范圍l l111.80～13.20 151 101表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-85） （o）d (mm) β 2ф α f ψ8.6～18.00 30 118 12 40～60表 3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度18（ 1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭直徑 d0（mm）刀具材料 加工材料≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆頭（鉆孔及擴孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼 60鉆頭后刀面最大磨損限度為 0.5～0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min①.確定進給量查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為 f=0.25～0.65 ,根據(jù)表 4.13 中可知，進給量取 f=0.60 。zm* rm②.確定切削速度查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 ，參考《機械加in工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-10 鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-85.0?min17）則 = =131 （3-nir18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* mir則實際切削速度 = = =11.8v實 n③.確定切削時間查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T = （3-ifnllw1?23.1?0dn?0514.3?1919）其中 l = l =5 l =2～3f2mdRKcot?wm1m則： t= =9.13 s確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆孔進給m量為 0.20～0.35 。rm則取 rmf30.?確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為（3-20）in0kfaTdcvvyxpmzv?查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8??myxzvvvv min則 = =1.65.0125.02.337?in所以 = =72n4.6ir選取 mi120r?所以實際切削速度為 =2.647.3?vin確定切削時間（一個孔） =ts20.8??6.0573?20第 5 章 加工柱銷孔液動夾具設(shè)計5.1 設(shè)計要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。上面即為加工柱銷孔的專用夾具，本夾具將用于 Z525 鉆床。本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。5.2 夾具設(shè)計5.2.1 定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。5.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：鉆頭。則軸向力：見《工藝師手冊》表 28.4F=C d f k ……………………………………3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(07.1)92()103.?nHBF=420 (237.35.0.18. N???轉(zhuǎn)矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT=0.206 )(34.170.3518.02 MN????功率 P =mKWdV26.90在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=K K K K1234式中 K —基本安全系數(shù)，1.5;21K —加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;2K —刀具鈍化系數(shù) , 1.1;3K —斷續(xù)切削系數(shù), 1.14則 F =KF=1.5/ )(42391.1. N??根據(jù)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應(yīng)該根據(jù)機械平衡原理來設(shè)計。最后，為了確保可靠夾緊，數(shù)值乘以安全系數(shù)實際所需夾緊力。初步確定液壓缸參數(shù)表 5-1 按負載選擇工作壓力 [1]負載/ KN50工作壓力/MPa 0.8~11.5~22.5~33~44~5 ≥5表 5-2 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力 [1]機 床機械類型磨床組合機床龍門刨床拉床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械建筑機械液壓鑿巖機液壓機大中型挖掘機重型機械起重運輸機械工作壓力/MPa0.8~23~52~88~1010~18 20~32由于鉆削力為 4239N，往往要取大一些，在這取負載約為 10000N，初選液壓缸的設(shè)計壓力 P1=3MPa，為了滿足工作這里的液壓缸課選用單桿式的，并在快進時差動連接，則液壓缸無桿腔與有桿腔的等效面積 A1 與 A2 應(yīng)滿足 A1=2A2（即液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 應(yīng)滿足：d=0.707D 。為防止切削后工件突然前沖，液壓缸需保持一定的22背壓，暫取背壓為 0.5MPa，并取液壓缸機械效率 。則液壓缸上的平衡方程9.0m??1212PAFAP??故液壓缸無桿腔的有效面積： 2232551 .46106.410.21032 cb ??????? ?液壓缸直徑 cmAD8.73.46??液壓缸內(nèi)徑： 按 GB/T2348-1980，取標準值 D=80mm；因 A1=2A，故活塞桿直徑d=0.707D=56mm（標準直徑）則液壓缸有效面積為： 222 6.580(4)(4.521 cmdDAc?????）??2.缸體壁厚 的校核?查機械設(shè)計手冊，取壁厚為 10mm。則 15.08?D?根據(jù) 時； （4-2）3.0~8. /?D?max3p-][.2??可算出缸體壁厚為：10mm 3.21043-80.23p-][.2 565max ???????則液壓缸的外徑 D1??式中 ————許用應(yīng)力； （Q235 鋼的抗拉強度為][ MPa85n][b?375-500MPa，取 400MPa，為位安全系數(shù)取 5，即缸體的強度適中） ，P-缸筒試驗壓力。3.缸筒結(jié)構(gòu)設(shè)計缸筒兩端分別與缸蓋和缸底鏈接，構(gòu)成密封的壓力腔，因而它的結(jié)構(gòu)形式往往和缸蓋及缸底密切相關(guān) [6]。因此，在設(shè)計缸筒結(jié)構(gòu)時，應(yīng)根據(jù)實際情況，選用結(jié)構(gòu)便于裝配、拆卸和維修的鏈接形式，缸筒內(nèi)外徑應(yīng)根據(jù)標準進行圓整。活塞桿是液壓缸傳遞力的主要零件，它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動沖擊