萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2012年 6 月26日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書I</p><p>

2、<b>　　軸承座零件圖I</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求II</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>　　1 零件的分析1</b></p><p>　　1.1零件的作用1</p>

3、;<p>　　1.2零件的工藝分析1</p><p>　　2 零件的生產(chǎn)類型1</p><p><b>　　2.1生產(chǎn)綱領(lǐng)1</b></p><p>　　2.2生產(chǎn)類型及工藝特征1</p><p><b>　　3 毛坯的確定2</b></p><p>

4、　　3.1確定毛坯類型及其制造方法2</p><p>　　3.2估算毛坯的機(jī)械加工余量2</p><p>　　3.2繪制毛坯簡圖，如圖12</p><p>　　4 定位基準(zhǔn)選擇3</p><p>　　4.1選擇精基準(zhǔn)3</p><p>　　4.2選擇粗基準(zhǔn)3</p><p>　　5

5、擬定機(jī)械加工工藝路線3</p><p>　　5.1選擇加工方法3</p><p>　　5.2擬定機(jī)械加工工藝路線，如表34</p><p>　　6 加工余量及工序尺寸的確定5</p><p>　　6.1確定軸承座底平面的加工余量及工序尺寸5</p><p>　　6.2確定軸承座上平面的加工余量及工序尺寸6

6、</p><p>　　6.3 確定軸承座左右兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸7</p><p>　　6.4確定軸承座前后兩端面的加工余量及工序尺寸8</p><p>　　6.5確定軸承座軸承孔兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸9</p><p>　　6.6 確定軸承座槽的加工余量及工序尺寸10</p><p>　　6.7 確

7、定軸承座沉孔的加工余量及工序尺寸11</p><p>　　6.8 確定軸承座氣孔φ6和φ4的加工余量及工序尺寸12</p><p>　　6.10確定軸承孔φ30和φ35的加工余量及工序尺寸14</p><p><b>　　7、設(shè)計(jì)總結(jié)15</b></p><p>　　機(jī)械加工工藝卡片16</p>

8、<p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p>　　青島理工大學(xué)琴島學(xué)院</p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　題目：萬向節(jié)滑動(dòng)叉零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　內(nèi)容：1、零件圖 一張</p><p&g

9、t;　　2、毛坯圖 一張</p><p>　　3、機(jī)械加工工藝卡片 一套</p><p>　　4、課程設(shè)計(jì)說明書 一份</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　　1. 產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)</b></p&

10、gt;<p>　?。?）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)為200臺(tái)/年，每臺(tái)產(chǎn)品軸承座數(shù)量2件</p><p>　?。?）軸承座的備品百分率為2%，廢品百分率為0.4% </p><p>　　2. 生產(chǎn)條件和資源</p><p>　?。?）毛坯為外協(xié)件，生產(chǎn)條件可根據(jù)需要確定</p><p>　?。?）現(xiàn)可供選用的加工設(shè)備有： </p>

11、;<p>　　X5030A銑床1臺(tái) </p><p>　　B6050刨床1臺(tái) </p><p>　　CA6140車床1臺(tái)</p><p>　　Z3025鉆床1臺(tái)（含鉆模或組合夾具） </p><p>　　各設(shè)備均達(dá)到機(jī)床規(guī)定的工作精度要求，不再增加設(shè)備</p><p><b>　　機(jī)械制造工藝學(xué)

12、</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：滑動(dòng)軸承座零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　青島理工大學(xué)琴島學(xué)院</p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　1 零件的分析</b>&

13、lt;/p><p><b>　　1.1零件的作用</b></p><p>　　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。其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)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)軸的長短及其位置。零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)φ39mm的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)軸器的作用。

14、零件φ65mm外圓處有一φ50mm的內(nèi)花鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動(dòng)力。</p><p>　　1.2零件的工藝分析</p><p>　　萬向節(jié)滑動(dòng)叉共有兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求。先分析如下：</p><p>　　1.φ39mm孔為中心的加工表面。</p><p>　　這一組加工表面包括：兩個(gè)φ39mm的孔及其倒角

15、，尺寸為118mm的與兩個(gè)φ39mm的孔相垂直的平面，還有在平面上的4個(gè)M8螺孔。其中，主要加工表面為φ39mm的兩個(gè)孔。</p><p>　　2. φ50mm孔為中心的加工表面。</p><p>　　這一組加工表面包括：φ50mm十六齒方齒花鍵孔、φ55mm階梯孔以及φ65mm的外圓表面和Ｍ６０Ｘ１的外螺紋表面。</p><p>　?。ǎ保│?0mm花鍵孔與φ３９

16、mm兩孔中心線連線的垂直度公差為</p><p><b>　?。保埃?０.２。</b></p><p>　?。ǎ玻│眨常筸m兩孔外端面對(duì)φ３９mm孔垂直度公差為０.１ｍｍ。</p><p>　?。ǎ常│?0mm花鍵孔寬中心線與φ３９mm中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為２＇。</p><p>　　由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言

17、，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。</p><p><b>　　２ 毛坯的確定</b></p><p>　　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，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為４０００件，已達(dá)到

18、大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可用模鍛成型。這對(duì)于提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量也是有利的。</p><p><b>　?。扯ㄎ换鶞?zhǔn)選擇</b></p><p>　　基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確，合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。</p>

19、<p><b>　?。?1粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　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φ６５mm（或以φ６２mm外圓）外圓表面作為基準(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交叉部外形不對(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為粗精準(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

20、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)選取叉部兩個(gè)Φ39mm孔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)Φ39mm的外輪廓作為主要定位面，以消除Ｘ，Ｙ的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)四個(gè)自由度，再用一對(duì)自動(dòng)定心的窄口卡爪夾持在φ６５mm外圓柱面上，用以消除Ｚ的移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定為。</p><p><b>　　３.2精基準(zhǔn)的選擇</b></p><

21、p>　　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。</p><p>　　4擬定機(jī)械加工工藝路線</p><p>　　制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，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。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果

22、，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p><b>　　工序1：模鍛。</b></p><p>　　工序2：正火熱處理。</p><p>　　工序3：車端面及外圓φ62mm，φ60mm,并車螺紋M60×1mm。以兩個(gè)叉耳外輪廓及φ65mm外圓為粗基準(zhǔn)，選用CA6140臥式車床和專用夾具。</p><p>　　工

23、序4：鉆、擴(kuò)花鍵底孔φ43mm，并锪沉頭孔φ55mm。以φ62mm外圓為基準(zhǔn)，選用C365L轉(zhuǎn)塔車床。</p><p>　　工序5:內(nèi)花鍵孔5×30º倒角。選用CA6140車床和專用夾具。</p><p>　　工序6：鉆錐螺紋Rc1/8底孔。選用Z525立式鉆床及專用鉆模。這里安排Rc1/8底孔主要是為了下道工序拉花鍵孔時(shí)為消除回轉(zhuǎn)自由度而設(shè)置的一個(gè)定位基準(zhǔn)。本工序以花

24、鍵內(nèi)底孔定位，并利用叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度。</p><p>　　工序7：拉花鍵孔。利用花鍵內(nèi)底孔φ55mm端面及Rc1/8錐螺紋底孔定位，選用L6120臥式拉床加工。</p><p>　　工序8：粗銑φ39mm兩孔端面，以花鍵孔定位，選用X 63臥式銑床加工。</p><p>　　工序9：鉆、擴(kuò)φ39mm兩孔及倒角。以花鍵孔及端面定位，選用Z 535立式鉆床加工

25、。</p><p>　　工序10：精、細(xì)鏜φ39mm兩孔，選用T740臥式金剛鏜床及專用夾具加工，以花鍵內(nèi)孔及其端面定位。</p><p>　　工序11：磨φ39mm兩孔端面，保證尺寸118mm，以φ39mm孔及花鍵孔定位，選用M7130平面磨床及專用夾具加工。</p><p>　　工序12：鉆叉部四個(gè)M8mm螺紋底孔并倒角。選用Z 525立式鉆床及專用夾具加工，以

26、花鍵孔及φ39mm孔定位。</p><p>　　工序13：攻螺紋4-M8mm及Rc1/8。</p><p><b>　　工序14：沖箭頭。</b></p><p><b>　　工序15：終檢。</b></p><p>　　以上工藝過程詳見 “機(jī)械加工工藝過程卡片”。</p><p

27、>　　5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“萬向節(jié)滑動(dòng)叉”零件材料為45鋼，硬度207～241HBW，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。</p><p>　　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(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： </p><p>　　5.1外圓表面（φ62mm及M60

28、×1mm）</p><p>　　考慮其加工長度為90mm，與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為φ65mm，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為φ65mm。φ62mm表面為自由尺寸公差，表面粗糙度值要求為Rz200μm，只要求粗加工，此時(shí)直徑余量2Z=3mm已能滿足加工要求。</p><p>　　5.2外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（M60×1mm端面）<

29、;/p><p>　　查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表2.2-14，其中鍛件重量為6kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)M1，鍛件輪廓尺寸（長度方向）>180 - 315mm,故長度方向偏差為。</p><p>　　長度方向的余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表2.2-2.5，其余量值規(guī)定為2.0- 2.5mm，現(xiàn)取2.0mm。</p><p>　　5.3兩內(nèi)

30、孔φmm（叉部）</p><p>　　毛坯為實(shí)心，不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于IT7 -IT8之間，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-13確定工序尺寸及余量為：</p><p><b>　　鉆孔：?φ25mm</b></p><p>　　鉆孔：?φ37mm 2Z = 12mm&l

31、t;/p><p>　　擴(kuò)鉆：?φ38.7mm 2Z = 1.7mm</p><p>　　精鏜：?φ38.9mm 2Z = 0.2mm</p><p>　　細(xì)鏜：?φmm 2Z = 0.1mm</p><p>　　5.4花鍵孔（16-

32、φmm×φmm× mm）</p><p>　　要求花鍵孔為大徑定心，故采用拉削加工。</p><p>　　內(nèi)孔尺寸為φmm，見圖樣。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表2.3-9確定孔的加工余量分配：</p><p>　　鉆孔：φ25mm </p><p>　　鉆孔：φ 41mm </p><p

33、>　　擴(kuò)鉆：φ42mm </p><p>　　拉花鍵孔（16-φmm ×φmm × mm） </p><p>　　花鍵孔要求大徑定心，拉削時(shí)的加工余量參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表2.3-19取2Z=1mm。</p><p>　　5.5 φ mm兩孔外端面的加工余量（計(jì)算長度為mm）</p><p>　?。?

34、）按照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表2.2-25，取加工精度F2 ，鍛件復(fù)雜系數(shù)S3，鍛件重6kg，則兩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《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(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。</p><p>　?。?）磨削余量：單邊0.2mm（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表2.3-21），磨削公差即零件公差 –0.07mm。

35、</p><p>　　（3）銑削余量：銑削的公稱余量（單邊）為：</p><p>　　Z = 2.0 – 0.2 = 1.8 (mm)</p><p>　　銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為IT11級(jí)，因此可知本程序的加工公差為 – 0.22mm（人體方向）。</p><p>　　由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因

36、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。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(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)該調(diào)整法家方式予以確定。</p><p>　　φ39mm兩孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布見表5-1。</p><p>　　表5-1 加工余量計(jì)算表<

37、;/p><p>　　6確定切削用量及基本工時(shí)</p><p>　　工序3：車削端面、外圓及螺紋本工序采用計(jì)算法確定切削用量</p><p><b>　　6.1加工條件</b></p><p>　　工件材料：45鋼正火，σb = 0.60GPa，模鍛。</p><p>　　加工要求：粗車φ60mm端面及

38、φ60mm、φ62mm外圓，表面粗糙度值；車螺紋M60×1mm。</p><p>　　機(jī)床：CA6140臥式車床。</p><p>　　刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16×25mm2 ，κr = 90º，γo = 15º，αo = 8º，= 0.5mm 。</p><p>　　60º螺紋車刀：刀片材料：

39、W18Cr4V。</p><p><b>　　6.2計(jì)算切削用量</b></p><p>　　(1) 粗車M60 ×1mm端面</p><p>　　1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為mm，考慮7º的模鍛拔模斜度，則毛坯長度方向的最大加工余量=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

40、工，而可以留出一個(gè)φ30mm芯部待以后鉆孔是加工掉，故此時(shí)實(shí)際端面最大加工余量可按=5.5mm考慮，分兩次加工， = 3mm計(jì)。長度加工公差按IT12級(jí)，取–0.46mm（入體方向）。 </p><p>　　2）確定進(jìn)給量?：根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，以及工件直徑為60mm時(shí) ? = 0.5 - 0

41、.7mm/r</p><p>　　按CA6140車床說明書參考《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）表3-9）取</p><p>　　? = 0.5 mm/r</p><p>　　3)計(jì)算切削速度：按《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T = 60min）。</p><p>　　其中：Cv = 242，xv =0.1

42、5，yv = 0.35，m = 0.2 。修正系數(shù)kv見《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）表1.28，即kMv = 1044，ksv = 0.8，kkv = 1.04，kkrv = 0.81，kBv = 0.97 。</p><p>　　所以 = 108.6m/min</p><p>　　4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　r/min</b

43、></p><p>　　按機(jī)床說明書（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表4.2-8），與532r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500r/min及560r/min?，F(xiàn)選取如果選= 500r/min，則速度損失太大。</p><p>　　所以實(shí)際切削速度v = 114.35m/min。</p><p>　　5）切削工時(shí)，按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表6.2-1。<

44、/p><p><b>　?。╩m），</b></p><p><b>　?。╩in）</b></p><p>　　（2） 粗車φ62mm外圓，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。</p><p>　　1） 背吃刀量：單邊余量Z = 1.5mm，可一次切除。</p><p>　　2）

45、 進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）表1.4，選用? = 0.5mm/r。</p><p>　　3） 計(jì)算切削速度：見《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）表1.27</p><p>　　=116（m/min）</p><p><b>　　4）確定主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　ns=1000vc/dw =568

46、r/min</p><p>　　按機(jī)床選取n=560r/min，所以實(shí)際切削速度</p><p>　　V=dn/1000=65x560/1000=114.35m/min</p><p>　　5）檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）表1.29所示公式計(jì)算 </p><p>　　其中：CFc=2795，X

47、Fc=1.0，YFc=0.75，nFc=-0.15，</p><p>　　=(σb/650) =0.94 kkr=0.89</p><p>　　所以 Fc=2795×1.5×0.50.75×114.35-0.15×0.94×0.89 =1024.5（N）</p><p>　　切削時(shí)消耗功率Pc為</

48、p><p>　　Pc=FcVc/6x=1.95Kw</p><p>　　由《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）表1.30中CA6140機(jī)床說明書可知，CA6140主電動(dòng)機(jī)功率為7.8kW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為560r/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。</p><p>　　校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力Fc=1024.5N，徑向切削力Fp按

49、《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）所示公式計(jì)算</p><p>　　其中：CFp=1940，xFp=0.9，yFp=0.6，nFp=-0.3</p><p>　　=(σb/650) =0.897</p><p><b>　　Kkr=0.5</b></p><p>　　所以 Fp=1940×1.5

50、0.9×0.50.6×114.35-0.3×0.897×0.5</p><p><b>　　=199.5（N）</b></p><p>　　而軸向切削力Ff= CFfFfFpKFp</p><p>　　其中：CFf =2880，xFf=1.0，yFf=0.5，nFf=-0.4</p><

51、;p>　　kM=(σb/650)=0.923</p><p><b>　　kk=1.17</b></p><p>　　軸向切削力Ff=2880×1.5×0.50.5×114.35-0.4×0.923×1.17</p><p><b>　　=499.5（N）</b>&l

52、t;/p><p>　　取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=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</p><p>　　F=Ff+μ（Fc+Fp）</p><p>　　=499.5+0.1（1024.5+199.5）=622（N）</p><p>　　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《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）），故

53、機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。</p><p><b>　　7） 切削工時(shí)：</b></p><p>　　t=l+l1+l2/nf</p><p>　　其中l(wèi)=90，l1=4，l2=0</p><p>　　所以 t=90+4/560×0.5=0.336min</p><p

54、>　?。?）車Φ60mm外圓柱面。</p><p>　　аp=1mm f=0.5mm/r（《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版），Ra=6.3μm，刀夾圓弧半徑rs=1.0mm）</p><p>　　Vc=Cv/TmаpXvfYvkv </p><p>　　其中：Cv=242 m=0.2,T=60 xv=0.15,yv=0.35,kM=1.44,kk=0.81

55、</p><p>　　Vc=159m/min</p><p>　　n=843r/min</p><p>　　按機(jī)床說明書取n=710r/min</p><p>　　則此時(shí) v=133.8m/min</p><p>　　切削工時(shí) t=（l+l1+l2）/nf</p><p>

56、　　其中：l=20 l1=4 l2=0</p><p>　　所以 t=（20+4）/710×0.5=0.068（min）</p><p>　?。?）車螺紋M60×1mm。</p><p>　　1）切削速度的計(jì)算：見《切削用量手冊(cè)》（艾興、肖詩綱編，機(jī)械工業(yè)出版社，1985）表21，刀具壽命T=60min，采用高速螺

57、紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)аp =0.08，走刀次數(shù)i=2</p><p>　　Vc=Cv/TmаpXvfYvkv</p><p>　　其中：Cv=11.8，m=0.11，xv=0.70，yv=0.3，螺距t1=1</p><p>　　kM=（0.637/0.6）1.75=1.11，kk=0.75</p><p>　　所以粗車螺紋時(shí)：Vc=21.

58、57m/min</p><p>　　精車螺紋時(shí)Vc=36.8m/min</p><p><b>　　2）確定主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　粗車螺紋 n1=1000vc/D=1000×21.57/60=114.4（r/min）</p><p><b>　　按機(jī)床說明書取</b><

59、;/p><p>　　n=100r/min</p><p>　　實(shí)際切削速度 vc=18.85m/min</p><p>　　精車螺紋時(shí) n1=1000vc/D=1000×36.8/60=195r/min</p><p>　　按機(jī)床說明書取 n=200r/min</p><p>　　

60、實(shí)際切削速度 vc=37.7m/min</p><p>　　3）切削工時(shí) 取切入長度l1=3mm</p><p>　　粗車螺紋工時(shí) t1 =（l+ l1） /nf*i=0.75min</p><p>　　精車螺紋 t2 =（l+ l1） /nf*i=0.18min</p><p>　　所以車螺紋的總工時(shí)為t=t1+t2

61、=0.93m/min</p><p>　　工序4：鉆、擴(kuò)花鍵底孔Φ43mm及加工沉頭孔Φ55mm，選用機(jī)床：C365L轉(zhuǎn)塔車床。</p><p>　?。?）鉆孔Φ25mm</p><p>　　f=0.41mm/r （見《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）表2.7）</p><p>　　v=12.25m/min （見《切削用量簡明手冊(cè)》（第3版）

62、表2.13及表2.14，按5類加工性考慮）</p><p>　　nS=1000v/dW=1000×12.25/25=155r/min</p><p>　　按機(jī)床選取nW=136r/min（按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表4.2-2）</p><p>　　所以實(shí)際切削速度 v=dWnW/1000=10.68m/min</p><p&

63、gt;<b>　　切削工時(shí)</b></p><p>　　t=（l+l1+l2）/nWf=3min</p><p>　　其中：切入l1=10mm，切出l2=4mm l=150mm</p><p>　　（2）鉆孔Φ41mm</p><p>　　根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆</p>

64、<p>　　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</p><p>　　f=（1.2～1.8）f鉆</p><p>　　v=（1/2～1/3）v鉆</p><p>　　式中f鉆、v鉆---加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量。</p><p><b>　　現(xiàn)已知</b></p><p>　　

65、f鉆 =0.56mm/r （《切削手冊(cè)》表2.7）</p><p>　　v鉆=19.25m/min （《切削手冊(cè)》表2.13）</p><p><b>　　并令</b></p><p>　　f=1.35f鉆=0.76mm/r 按機(jī)床選取f=0.76mm/r</p><p>　　v=0.4v

66、鉆=7.7m/min</p><p>　　nS =1000v/D=59r/min</p><p>　　按機(jī)床選取nW=58r/min</p><p><b>　　所以實(shí)際切削速度為</b></p><p>　　v=41*58/1000=7.47m/min</p><p>　　切削工時(shí) l1=7mm

67、，l2=2mm，l=150mm</p><p>　　t=(150+7+2)/0.76x59=3.55min</p><p>　?。?）擴(kuò)花鍵底孔 Φ43mm </p><p>　　根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.10規(guī)定，查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)Φ43mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選f=1.24mm/r</p><p>　　擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，根據(jù)其他有關(guān)資

68、料，確定為</p><p><b>　　v=0.4v鉆</b></p><p>　　其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度。</p><p><b>　　故</b></p><p>　　V=0.4 × 19.25=7.7m/min</p><p>　　nS =

69、1000*7.7/*43=57r/min</p><p>　　按機(jī)床選取 nW=58r/min</p><p>　　切削工時(shí)切入l1=3mm，，切出 l2=1.5mm </p><p>　　t=(150+3+1.5)/58*1.24=2.14min</p><p>　　（4）锪圓柱式沉頭孔 Φ55。根據(jù)有關(guān)資料介紹，加工沉頭孔時(shí)

70、進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/2-1/3，故</p><p>　　f=1/3f鉆=1/3 × 0.6=0.2mm/r， 按機(jī)床取0.21mm/r</p><p>　　v=1/3v=1/3 × 25=8.33m/min</p><p>　　nS =1000v/D=48r/min</p><p>　　按機(jī)床選取nW=44r/

71、min，所以實(shí)際切削速度</p><p>　　v=DnW /1000=8.29m/min</p><p>　　切削工時(shí) 切入 l2=2mm，l2=0，l=8mm </p><p>　　t=（l+l1+l2）/nf=1.08min</p><p>　　在本工步中，加工Φ55mm沉頭空的測(cè)量長度，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

72、算。按圖樣要求，加工完畢后應(yīng)保證尺寸45mm。</p><p>　　工序5：Φ43mm內(nèi)孔5×30°倒角，選用臥式車床CA6140。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</p><p>　　f=0.08mm/r （見《切削手冊(cè)》表1.8）</p><p>　　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/

73、min</p><p>　　則 ns=1000v/D=1000×16/43=118r/min</p><p>　　按機(jī)床說明書取nW=120r/min，則此時(shí)切削速度為</p><p>　　v=DnW/1000=16.2m/min</p><p><b>　　切削工時(shí)</b></p>

74、;<p>　　l=5mm l1=3mm</p><p>　　t=（l+l1）/nWf=0.83min</p><p>　　工序6：鉆錐螺紋Rc1/8底孔（Φ8.8mm）</p><p>　　f=0.11mm/r （《切削手冊(cè)》表2.7）</p><p>　　v=25m/min （《切削手冊(cè)》表2.13）

75、</p><p>　　所以 n=1000v/D=1000×25/×8.8=904（r/min）</p><p>　　按機(jī)床選取nW=680r/min （《切削手冊(cè)》表2.35）</p><p><b>　　實(shí)際切削速度</b></p><p>　　v=Dn/1000=

76、5;8.8×680/1000=18.8（m/min）</p><p><b>　　切削工時(shí)</b></p><p>　　l=11mm，l1=4mm，l2=3mm</p><p>　　t=（l+l1+l2）/nWf=0.24(min)</p><p><b>　　工序7：拉花鍵孔</b>&l

77、t;/p><p>　　單面齒升：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）</p><p><b>　　切削工時(shí) </b></p><p>　　t= Zblηk/1000vfZz</p><p>　　式中 Zb-----單面余量3.5mm（由Φ43mm拉削

78、到Φ50mm）；</p><p>　　L-----拉削表面長度，140mm；</p><p>　　η-----考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2；</p><p>　　k-----考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取1.4；</p><p>　　v-----拉削速度（m/min）；</p><p>　　fZ----拉刀單面齒升；&l

79、t;/p><p>　　z-----拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，z=l/p；</p><p>　　p-----拉刀齒距。</p><p>　　p=（1.25～1.5）=1.35 =16mm</p><p>　　所以 拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=140/16≈9</p><p>　　所以 t=3.5

80、5;140×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×9=0.42min</p><p>　　工序8：粗銑Φ39mm兩孔端面，保證尺寸118.40-0.22mm</p><p>　　fz=0.08mm/齒 （參考《切削手冊(cè)》表3-3）</p><p>　　切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定v=0.45m/s即27m/m

81、in。</p><p>　　采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dW=225mm，齒數(shù)z=20。則</p><p>　　ns=1000v/dW=1000×27/225=38r/min</p><p>　　現(xiàn)采用X63臥式銑床，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</p><p>　

82、　v=dWnW/1000=×225×37.5/1000=26.5m/min</p><p>　　當(dāng)nW =37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為</p><p>　　fm=fzznW=0.08×20×37.5=60mm/min</p><p>　　查機(jī)床說明書，剛好有fm=60mm/min，故直接選用該值。<

83、/p><p>　　切削工時(shí)：由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過整個(gè)工件，利用作圖法，可得出銑刀的行程l+l1+l2=105mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為</p><p>　　tm=（l+l1+l2）/fM=105/60=1.75min</p><p>　　工序9： 鉆、擴(kuò)Φ39mm兩孔及倒角。</p><p>　?。?）鉆孔Φ25mm</p>

84、<p>　　確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鋼σb＜800MPa，d0=Φ25mm</p><p>　　時(shí)，f=0.39～0.47mm/r。由于本零件在加工Φ25mm孔時(shí)屬于低鋼度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則</p><p>　　f=（0.39～0.47）×0.75=0.29～0.35（mm/r）</p><p>　　根據(jù)Z535

85、機(jī)床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。</p><p>　　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</p><p>　　ns=1000v/dW=1000×18/×25=229r/min</p><p>　　根據(jù)機(jī)床說明書，取nW=195r/min，故實(shí)際切削速度為</p><p&

86、gt;　　v=dWnW/1000=×25×195/1000=15.3m/min</p><p><b>　　切削工時(shí)</b></p><p>　　l=19mm l1=9mm l2=3mm</p><p>　　tW1= （l+l1+l2）/nWf=19+9+3/195*0.25=0.635min</p>&l

87、t;p>　　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</p><p>　　tM=tM1×2=0.635×2=1.27min</p><p>　?。?）擴(kuò)鉆Φ37mm孔</p><p>　　利用Φ37mm的鉆頭對(duì)Φ25mm 的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，擴(kuò)</p><p>　　鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用

88、量選取</p><p>　　f=（1.2～1.8）f鉆=（1.2～1.8）×0.65×0.75</p><p>　　=0.585～0.87（mm/r）</p><p>　　根據(jù)機(jī)床說明書，選取f=0.57mm/r</p><p>　　v=（1/2～1/3）v鉆=（1/2～1/3）×12</p>&l

89、t;p>　　=6～4（m/min）</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.6～34r/min并按機(jī)床說明書取nW=68r/min。</p><p><b>　　實(shí)際切削速度為</b></p><p>　　v=dWnW/1000=×25×195/1000=15.3m/min</p><p>　

90、　切削工時(shí)（一個(gè)孔）：l=19mm， l1=6mm， l2=3mm</p><p>　　t1=（19+6+3）/nWf=0.72min</p><p>　　當(dāng)擴(kuò)鉆兩個(gè)孔時(shí)，機(jī)動(dòng)工時(shí)為</p><p>　　t=0.72×2=1.44min</p><p>　　（3）擴(kuò)孔Φ38.7mm</p><p>　　采用刀

91、具：Φ38.7專用擴(kuò)孔鉆。</p><p>　　進(jìn)給量：f=（0.9～1.2）×0.7 （《切削手冊(cè)》表2.10）</p><p>　　=0.63～0.84（min/r）</p><p>　　查機(jī)床說明書，取f=0.72mm/r。</p><p>　　機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68r/min，其切削速度v=8.26m/min。<

92、;/p><p>　　機(jī)動(dòng)工時(shí) l=19mm， l1=3mm， l2=3mm</p><p>　　t1=(19+3+3)/nf=0.51min</p><p><b>　　當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí)</b></p><p>　　tm=0.51×2=1.02min</p><p>　　（4）倒角2

93、15;45°雙面</p><p><b>　　采用90°锪鉆。</b></p><p>　　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：</p><p><b>　　n=68r/min</b></p><p><b>　　手動(dòng)進(jìn)給。</b></p&

94、gt;<p>　　工序10：精、細(xì)鏜兩孔，選用機(jī)床：鏜床。</p><p>　?。?）精鏜孔至Φ38.9mm，單邊余量Z=0.1mm，一次鏜去全部余量，аp</p><p><b>　　=0.1mm。</b></p><p><b>　　進(jìn)給量</b></p><p>　　根據(jù)有關(guān)手冊(cè)

95、，確定金剛鏜床的切削速度為v=100m/min，則</p><p>　　nW=1000v/D=1000×100/×39=816r/min</p><p>　　由于T740金剛鏜床主軸轉(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。</p><p>　　切削工時(shí)：當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)</p><p>　　l=19mm， l1=

96、3mm， l2=4mm</p><p>　　t1=（l+l1+l2）/nWf=0.32min</p><p>　　所以加工兩個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間為</p><p>　?。?）細(xì)鏜孔至。由于細(xì)鏜與精鏜孔共用鏜桿，利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時(shí)均與精鏜相同</p><p>　　аp=0.05mm；</p><p

97、>　　f=0.1mm/r；</p><p>　　nW=816r/min，v=100m/min；</p><p><b>　　t=0.64min</b></p><p>　　工序11：磨Φ39mm兩孔端面，保證尺寸1180-0.07mm</p><p>　?。?）選擇砂輪。見《工藝手冊(cè)》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為&

98、lt;/p><p>　　WA46KV6P350×40×127</p><p>　　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350×40×127（D×B×d）。</p><p>　?。?）切小用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500r/min（見機(jī)床說明書），v

99、砂=27.5m/s。</p><p>　　軸向進(jìn)給量fa=0.5B=20mm（雙行程）</p><p>　　工作速度vW=10m/min</p><p>　　徑向進(jìn)給量fr=0.015mm/雙行程</p><p>　　（3）切削工時(shí)。當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí)</p><p>　　t1=2LbZbk/1000v fa fr (

100、見《工藝手冊(cè)》表6.2-8) </p><p>　　式中L-----加工長度73mm；t=0.32×2=0.64（min）</p><p>　　b-----加工寬度，68mm；</p><p>　　Zb----單面加工余量，0.2mm；</p><p>　　k-----系數(shù)，1.10；</p><p>　　v

101、-----工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）；</p><p>　　fa----工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量（mm）；</p><p>　　fr----工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量（mm）。</p><p>　　t1=2×73×68×1.1/1000×10×20×0.015</p><p>

102、;　　=10920/3000=3.64（min）</p><p><b>　　當(dāng)加工兩端面時(shí)</b></p><p>　　tm=3.64×2=7.28（min）</p><p>　　工序12：鉆螺紋底孔4-M8mm 并倒角120°。</p><p>　　f=0.2×0.50=0.1mm/r

103、（《切削手冊(cè)》表2.7）</p><p>　　v=20m/min （《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14）</p><p>　　所以 ns=1000v/D=1000×20/×6.7=950r/min</p><p>　　按機(jī)床取nW=960r/min，故v=20.2m/min。</p><p><b>　

104、　切削工時(shí)（4個(gè)孔）</b></p><p>　　l=19mm， l1=3mm， l2=1mm</p><p>　　tm=（l+l1+l2）/nWf=0.24min</p><p>　　倒角仍取n=960r/min。手動(dòng)進(jìn)給。</p><p>　　工序130：攻螺紋4-M8mm及Rc1/8</p><p>

105、　　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</p><p><b>　　加工M8選取</b></p><p>　　v=0.1m/s=6m/min</p><p>　　所以 ns=238r/min</p><p>　　按機(jī)床選取nW=195r/min，則v=4.9m/min

106、。</p><p>　　機(jī)動(dòng)工時(shí) l=19mm， l1=3mm， l2=3mm</p><p>　　攻M8孔 tm1=（l+l1+l2）*2/nf*4=1.02(min)</p><p>　　攻Rc1/4孔 l=11mm， l1=3mm， l2=0mm</p><p>　　tm2=（l+l1+l2）/nf*2=0.15(min)&

107、lt;/p><p>　　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。</p><p>　?。?）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查附表13《內(nèi)圓表面加工方案》得出鉆削內(nèi)表面的工序偏差可以一次鉆削除，由于要求精度并不高，但應(yīng)保證孔沉孔φ13的深度及其公差精度。軸承座兩沉頭孔的加工余量及工序尺寸見表10：</p><p&

108、gt;　　表10 軸承座兩沉頭孔工序尺寸表</p><p>　　6.8 確定軸承座氣孔φ6和φ4的加工余量及工序尺寸</p><p>　?。?）軸承座氣孔φ6和φ4的加工過程如圖9與圖10所示</p><p>　?。?）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查附表14《內(nèi)圓表面加工方案》得鉆削內(nèi)圓表面的工序偏差。為潤滑軸承座與軸承軸的輸油孔，要求不高，可以一次鉆削而成。軸承座氣孔

109、的加工余量及工序尺寸見表11：</p><p>　　表11 軸承座氣孔的工序尺寸表</p><p>　　6.10確定軸承孔φ30和φ35的加工余量及工序尺寸</p><p>　?。?）軸承孔φ30和φ35的加工過程如圖11所示</p><p>　　\（2）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查附表12《內(nèi)圓表面加工方案》得出粗車、精車內(nèi)圓表面的工序偏差。

110、軸承孔的加工余量及工序尺寸見表13：</p><p>　　表13 軸承孔工序尺寸表</p><p><b>　　7、設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過三周的設(shè)計(jì)，軸承座的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。這次設(shè)計(jì)不但鞏固了也學(xué)知識(shí)，也是對(duì)個(gè)人能力及團(tuán)隊(duì)合作的訓(xùn)練，這次設(shè)計(jì)是分工合作，整體討論，具有極好的成果。</p><p>　　在

111、設(shè)計(jì)中，每個(gè)人都提出自己的想法發(fā)，然后整個(gè)組的在一起討論，有什么好的或者不好的想法都發(fā)表出來，各抒己見，取長補(bǔ)短，討論設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)步驟。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是鍛煉個(gè)人能力的最好方法，對(duì)于安排給自己的任務(wù)必須獨(dú)自完成，有問題就和老師同學(xué)討論，設(shè)計(jì)中不但要考慮方法，也要考慮設(shè)計(jì)后用于實(shí)踐的成本，以及適用性，因此設(shè)計(jì)也要和實(shí)際相聯(lián)系，源于實(shí)踐，處于理論，用于實(shí)踐。</p><p>　

112、　最后，感謝老師和同學(xué)在這次設(shè)計(jì)中的幫助。</p><p>　　青島理工大學(xué)琴島學(xué)院</p><p><b>　　機(jī)械加工工藝卡片</b></p><p>　　零件名稱：滑動(dòng)軸承座</p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b></p><p><b>　　姓

113、 名：</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王先逵. 機(jī)械制造工藝學(xué)（第2版）. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2006.</p><p>　　[2] 周靜卿等. 機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社. 2007.</p><p>　　[3] 王伯平. 互換性與測(cè)量