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畢業(yè)論文 1 萬向節(jié)滑動(dòng)叉 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾 具設(shè)計(jì) 第1章 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 其特征是該 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 畢業(yè)論文 2 第 2 章 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)軸的長短及其位置 零件的兩個(gè)叉頭部位上 有兩個(gè) mm 的孔 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 39027 1 零件 65mm 外圓內(nèi)為 50mm 花鍵孔與傳動(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 550MN ms2 b 750 MN m2 s 20 HB 235 2 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 a 零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)直徑為 mm 的孔 用以安裝滾針軸承和0 27139 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 50mm 花鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合 用以傳 遞動(dòng)力 畢業(yè)論文 3 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 現(xiàn)分述如下 a 以 39mm 孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括 兩個(gè) mm 的孔及其倒角 尺寸為 的與兩個(gè)39027 1 1807 孔 mm 相垂直的平面 還有在平面上的四個(gè) M8 螺孔 其中 主要加工表39027 1 面為 mm 的兩個(gè)孔 b 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 以及5039 65mm 的外圓表面和 M60 1mm 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 100 0 2 5039 027 1 2 39mm 二孔外端面對(duì) 39mm 孔垂直度公差為 0 1mm 3 mm 花鍵槽寬中心線與 39mm 中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為 2 39 0 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 第 3 章 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 畢業(yè)論文 4 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 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 1 零件的廢品率 則 N 5000 x1x 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 考慮到汽車在運(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 畢業(yè)論文 5 主要加工面的加工方法選擇 1 兩個(gè) mm 孔及其倒角可選用加工方案如下 39027 1 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 鏜方案 2 尺寸為 mm 的兩個(gè)與孔 mm 相垂直的平面根據(jù)零件外形及尺寸807 39027 1 的要求 選用粗銑 磨得方案 3 50mm 花鍵孔因孔徑不大 所以不采用先車后拉 而采用鉆 擴(kuò) 拉方案 4 65mm 外圓和 M60 x1 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 基面選擇得正確與合理 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 65mm 外圓 或 62mm 外圓 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)選擇叉部兩個(gè) mm 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)39027 1 mm 的外輪廓作主要定位面 以消除 四個(gè)自由度 再用一對(duì)自動(dòng) x y 定心的窄口卡爪 夾持在 65mm 外圓柱面上 用以消除 兩個(gè)自由度 達(dá)到完全z 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 畢業(yè)論文 6 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 車外圓 62mm 60mm 車螺紋 M60 1mm 工序 兩次鉆孔并擴(kuò)鉆花鍵底孔 43mm 锪沉頭孔 55mm 工序 倒角 5 60 工序 鉆 Rc1 8 底孔 工序 拉花鍵孔 工序 粗銑 39mm 二孔端面 工序 精銑 39mm 二孔端面 工序 鉆 擴(kuò) 粗鉸 精鉸兩個(gè) 39mm 孔至圖樣尺寸并锪倒角 2 45 工序 鉆 M8mm 底孔 6 7mm 倒角 120 工序 攻螺紋 M8mm 底孔 6 7mm 倒角 120 工序 沖箭頭 工序 檢查 3 4 3 2 工藝路線方案二 工序 粗銑 39mm 二孔端面 工序 精銑 39mm 二孔端面 工序 鉆 39mm 二孔 不到尺寸 工序 鏜 39mm 二孔 不到尺寸 工序 精鏜 39mm 二孔 倒角 2 45 工序 車外圓 62mm 60mm 車螺紋 M60 1mm 工序 鉆 鏜孔 43mm 并锪沉頭孔 55mm 工序 倒角 5 60 工序 鉆 Rc1 8 底孔 工序 拉花鍵孔 工序 鉆 M8mm 螺紋底孔 6 7mm 孔 倒角 120 工序 攻螺紋 M8mm 底孔 6 7mm 倒角 120 工序 沖箭頭 畢業(yè)論文 7 工序 檢查 3 4 3 3 工藝路線方案三 工序 車端面及外圓 62mm 60mm 車螺紋 M60 1mm 工序 鉆 擴(kuò)花鍵底孔 43mm 并锪沉頭孔 55mm 工序 內(nèi)花鍵孔 5 60 倒角 工序 鉆錐螺紋 Rc1 8 底孔 工序 拉花鍵 工序 粗銑 39mm 二孔端面 工序 鉆 擴(kuò) 39mm 二孔及倒角 工序 精 細(xì)鏜 39mm 二孔 工序 磨 39mm 二孔端面 保證尺寸 1180 0 07mm 工序 鉆叉部四個(gè) M8mm 螺紋底孔并倒角 工序 攻螺紋 4 M8mm Rc1 8 工序 沖箭頭 工序 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 39mm 二孔 而方案二則與此相反 先是加工 39mm 孔 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 39mm 二孔 這時(shí)的位置精度較易保證 并且定位及裝夾等比 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 二孔 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 39mm 兩個(gè)孔及其端面加工要求上 圖樣規(guī)定 39mm 二孔中心線應(yīng)與 55mm 花鍵孔垂直 垂直公差為 100 0 2 39mm 二孔與 其外端面應(yīng)垂直 垂直度公差為 0 1mm 由此可以看出 因?yàn)?39mm 二孔的中心線 要求與 55mm 花鍵孔中心線相垂直 因此 加工及測(cè)量 39mm 孔時(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 1mm 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 55mm 花鍵孔定位 這是正確的 而 39mm 孔的外端面加工時(shí) 也是以 55mm 花鍵孔定位 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 畢業(yè)論文 8 則 造成了不必要的基準(zhǔn)不重合誤差 具體來說 當(dāng) 39mm 二孔的外端面以花鍵 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 39mm 二孔中心線與花鍵孔仍有 100 0 2 的垂直公差 則 39mm 孔 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 車端面及外圓 62mm 60mm 車螺紋 M60 1mm 以 兩個(gè)叉耳外輪廓及 65mm 外圓為粗基準(zhǔn) 選用 C620 1 臥式車床 專用夾具裝夾 工序 鉆 擴(kuò)花鍵底孔 43mm 并锪沉頭孔 55mm 以 62mm 外圓為 基準(zhǔn) 選用 C365L 轉(zhuǎn)塔車床 工序 內(nèi)花鍵孔 5 60 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 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 拉花鍵孔 利用花鍵內(nèi)底孔 55mm 端面及 RC1 8 錐紋孔定位 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 X63 臥式銑床加工 工序 鉆 擴(kuò) 39mm 二孔及倒角 以花鍵孔及端面定位 選用 Z550 立式 鉆床加工 工序 精 細(xì)鏜 39mm 二孔 選用 T740 型臥式金剛鏜床及用夾具加工 以花鍵內(nèi)孔及端面定位 工序 磨 39mm 二孔端面 保證尺寸 1180 0 07mm 以 39mm 孔及花鍵孔定位 選用 M7130 平面磨床及專用夾具加工 工序 鉆叉部四個(gè) M8mm 螺紋底孔并倒角 選用 Z4012 立式及 專用夾具加工 以花鍵孔及 39mm 孔定位 工序 攻螺紋 4 M8mm Rc1 8 工序 沖箭頭 工序 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 207 241HBS 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 畢業(yè)論文 9 1 外圓表面 62mm 及 M60 1mm 考慮其加工長度為 90mm 與其聯(lián)結(jié)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 65mm 62mm 表面為自由尺寸公差 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 3mm 已能滿足加工 要求 2 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差 M60 1mm 端面 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) 以下簡稱 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 S1 鍛件材質(zhì)系數(shù)取 M1 鍛件輪廓尺寸 長度方向 180 315mm 故長度方向偏差為 mm 5 170 長度方向的余量查 工藝手冊(cè) 表 2 2 2 5 其余量值規(guī)定為 2 0 2 5mm 現(xiàn)取 2 0mm 3 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 IT7 IT8 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 鉆孔 25mm 鉆孔 37mm 2Z 12mm 擴(kuò)鉆 38 7mm 2Z 1 7mm 精鏜 38 9mm 2Z 0 2mm 細(xì)鏜 mm 2Z 0 1mm39027 1 4 花鍵孔 16 mm mm mm 5 416 0 5048 要求花鍵孔為外徑定心 故采用拉削加工 內(nèi)孔尺寸為 mm 見圖樣 參照 工藝手冊(cè) 表 2 3 9 確定孔的加工余量16 0 分配 鉆孔 25mm 鉆孔 41mm 擴(kuò)鉆 42mm 拉花鍵孔 16 mm mm mm 5039 416 0 5048 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 1mm 5 mmmm 二孔外端面的加工余量 加工余量的計(jì)算長度為 mm 3027 1 1807 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 0 3 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 mm 170 2 磨削余量 單邊 0 2mm 見 工藝手冊(cè)表 2 3 21 磨削公差即零件公差 0 07mm 3 銑削余量 銑削的公差余量 單邊 為 畢業(yè)論文 10 Z 2 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(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 毛坯名義尺寸 118 2x2 122 118 0 2x2 118 4 最大余量 118 最小余量 最大余量 最小余量 磨 粗銑 0 07 2 0 02 2 0 7 1 3 39mm 孔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 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(yīng)相符 即 1180 0 07mm 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 畢業(yè)論文 11 鍛件毛坯 39mm 二端面 零件尺寸 1180 0 07 粗銑二端面 磨二端 面 最大 124 6 118 4加工前 尺寸 最小 120 6 118 18 最大 124 6 118 4 118加工后 尺寸 最小 120 6 118 18 117 93 最大 3 1 0 2加工余量 單邊 2 最小 1 21 0 125 加工公差 1 3 0 7 0 22 2 0 07 2 3 6 確定切削用量及基本工時(shí) 工序 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 b 0 60GPa 模鍛 加工要求 粗車 60mm 斷面及 60mm 62mm 外圓 Rz200 m 車螺紋 M60 1mm 機(jī)床 C620 1 臥式車床 刀具 刀片材料 YT15 刀桿尺寸 16 25mm2 r 90 r0 15 0 12 r 0 5mm 60 螺紋車刀 刀片材料 W18Cr4V 3 6 2 計(jì)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1 5072 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 考慮 分兩次加工 p 3mm 計(jì) 長度加工公差按 IT12 級(jí) 取 0 46mm 入體方向 2 進(jìn)給量 f 根據(jù) 切削用量簡明手冊(cè) 第三版 以下簡稱 切削手冊(cè) 表 1 4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm 25mm p 3mm 以及工件直徑為 60mm 時(shí) 工 序加 工 尺 寸 及 公 差 畢業(yè)論文 12 f 0 5 0 7mm r 按 C620 1 車床說明書 見 切削手冊(cè) 表 1 30 取 f 0 5mm r 3 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 Tm pXvfYvkv 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 kmv 1 44 k sv 0 8 k kv 1 04 k krv 0 81 k Bv 0 97 所以 Vc 242 60 0 2 30 15 0 50 35 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 108 6 m min 4 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc d w 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 現(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 mm l 1 2mm l 2 0 l 3 0 tm l1 l2 l3 nwfi 12 5 2 600 0 5 0 096 min 1 粗車 62mm 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 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 27 Vc Cv Tm pXvfYvkv 116 m min 4 確定主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc d w 568 r min 按機(jī)床選取 n 600r min 所以實(shí)際切削速度 V dn 1000 65x600 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 Fc Fc FcKFcaxpyfvnc 其中 C Fc 2795 X Fc 1 0 Y Fc 0 75 n Fc 0 15 b 650 0 94MpKF kkr 0 89 畢業(yè)論文 13 所以 Fc 2795 1 5 0 5 0 75 122 0 15 0 94 0 89 1012 5 N 切削時(shí)消耗功率 Pc 為 Pc FcVc 6x 2 06 Kw 410 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 Fp Fp FpKFpaxpyfvnc 其中 C Fp 1940 x Fp 0 9 y Fp 0 6 n Fp 0 3 b 650 0 897MpKnF Kkr 0 5 所以 Fp 1940 1 5 0 9 0 50 6 122 0 3 0 897 0 5 195 N 而軸向切削力 Ff CFf Ff FpKFpaxfvnc 其中 C Ff 2880 x Ff 1 0 y Ff 0 5 n Ff 0 4 kM b 650 0 923nF kk 1 17 軸向切削力 Ff 2880 1 5 0 50 5 122 0 4 0 923 1 17 480 N 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) 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 F c Fp 480 0 1 1012 5 195 600 N 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 l2 nf 其中 l 90 l 1 4 l 2 0 所以 t 90 4 600 0 5 0 31 min 2 車 60mm 外圓柱面 p 1mm f 0 5mm r 切削手冊(cè) 表 1 6 Ra 6 3 m 刀夾圓弧半 徑 rs 1 0mm Vc Cv Tm pXvfYvkv 畢業(yè)論文 14 其中 C v 242 m 0 2 T 60 xv 0 15 yv 0 35 kM 1 44 kk 0 81 Vc 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 1 l2 nf 其中 l 20 l 1 4 l2 0 所以 t 20 4 770 0 5 0 062 min 3 車螺紋 M60 1mm 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 采用高速螺紋車刀 規(guī)定粗車螺紋時(shí) p 0 08 走 刀次數(shù) i 2 Vc Cv Tm pXvfYvkv 其中 C v 11 8 m 0 11 x v 0 70 y v 0 3 螺距 t1 1 kM 0 637 0 6 1 75 1 11 k k 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) n1 1000vc D 1000 21 57 60 114 4 r min 按機(jī)床說明書取 n 96r min 實(shí)際切削速度 v c 18m min 精挑螺紋時(shí) n1 1000vc D 1000 36 8 60 195 r min 按機(jī)床說明書取 n 184r min 實(shí)際切削速度 v c 34m min 3 切削工時(shí) 取切入長度 l1 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 所以車螺紋的總工時(shí)為 t t1 t2 0 93 m min 畢業(yè)論文 15 工序 鉆 擴(kuò)花鍵底孔 43mm 及锪沉頭孔 55mm 選用機(jī)床 轉(zhuǎn)塔車床 C365L 1 鉆孔 25mm f 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 d W 1000 12 25 25 155 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 d WnW 1000 10 68 m min 切削工時(shí) t l l 1 l2 n Wf 3 min 其中 切入 l1 10mm 切出 l2 4mm l 150mm 2 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) 其進(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 加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量 現(xiàn)已知 f 鉆 0 56mm r 切削手冊(cè) 表 2 7 v 鉆 19 25m min 切削手冊(cè) 表 2 13 并令 f 1 35f 鉆 0 76mm r 按機(jī)床選取 f 0 76mm r v 0 4v 鉆 7 7m min nS 1000v D 59 r min 按機(jī)床選取 nW 58r min 所以實(shí)際切削速度為 v 41 58 1000 7 47 m min 切削工時(shí) l 1 7mm l 2 2mm l 150mm t 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) 43mm 孔時(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 畢業(yè)論文 16 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 19 25 7 7 m min nS 1000 7 7 43 57 r min 按機(jī)床選取 n W 58r min 切削工時(shí)切入 l1 3mm 切出 l 2 1 5mm t 150 3 1 5 58 1 24 2 14 min 4 锪圓柱式沉頭孔 55 根據(jù)有關(guān)資料介紹 锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的 1 2 1 3 故 f 1 3f 鉆 1 3 0 6 0 2 mm r 按機(jī)床取 0 21mm r v 1 3v 1 3 25 8 33 m mm nS 1000v D 48 r min 按機(jī)床選取 nW 44r min 所以實(shí)際切削速度 v Dn W 1000 8 29 m min 切削工時(shí) 切入 l 2 2mm l 2 0 l 8mm t l l 1 l2 nf 1 08 min 在本工步中 加工 55mm 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 為終結(jié)環(huán) 給定尺寸 185mm 及 45mm 由于基準(zhǔn)不 重合 加工時(shí)應(yīng)保證尺寸 A A 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 T 185 T 140 0 8 mm 45 A 185 55mm 孔深的尺寸換算 工序 43mm 內(nèi)孔 5 30 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 則 n s 1000v D 1000 16 43 118 r min 畢業(yè)論文 17 按機(jī)床說明書取 nW 120r min 則此時(shí)切削速度為 v Dn W 1000 16 2 m min 切削工時(shí) l 5mm l1 3mm t l l 1 n Wf 0 83 min 工序 鉆錐螺紋 Rc1 8 底孔 8 8mm f 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 D 1000 25 8 8 904 r min 按機(jī)床選取 nW 680r min 切削手冊(cè) 表 2 35 實(shí)際切削速度 v Dn 1000 8 8 680 1000 18 8 m min 切削工時(shí) l 11mm l 1 4mm l 2 3mm t l l 1 l2 n Wf 0 24 min 工序 拉花鍵孔 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 切削工時(shí) t Zbl k 1000vf Zz 式中 Z b 單面余量 3 5mm 由 43mm 拉削到 50mm l 拉削表面長度 140mm 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù) 取 1 2 k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù) 取 1 4 v 拉削速度 m min fZ 拉刀單面齒升 z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù) z l p p 拉刀齒距 p 1 25 1 5 1 35 16mml140 所以 拉刀同時(shí)工作齒數(shù) z l p 140 16 9 所以 t 3 5 140 1 2 1 4 1000 3 6 0 06 9 0 42 min 工序 粗銑 39mm 二孔端面 保證尺寸 118 40 0 22mm 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銑刀 d W 225mm 齒數(shù) z 20 則 畢業(yè)論文 18 ns 1000v d W 1000 27 225 38 r min 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 v d WnW 1000 225 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 fm fzznW 0 08 20 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 tm l l 1 l2 f M 105 60 1 75 min 工序 鉆 擴(kuò) 39mm 二孔及倒角 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 b 800MPa d 0 25mm 時(shí) f 0 39 0 47mm r 由于本零件在加工 25mm 孔時(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 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 ns 1000v d W 1000 18 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 d WnW 1000 25 195 1000 15 3 m min 切削工時(shí) l 19mm l1 9mm l2 3mm tW1 l l 1 l2 n Wf 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 tM tM1 2 0 635 2 1 27 min 2 擴(kuò)鉆 37mm 孔 利用 37mm 的鉆頭對(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 0 65 0 75 0 585 0 87 mm r 根據(jù)機(jī)床說明書 選取 f 0 57mm r v 1 2 1 3 v 鉆 1 2 1 3 12 6 4 m min 則主軸轉(zhuǎn)速為 n 51 6 34r min 并按機(jī)床說明書取 nW 68r min 畢業(yè)論文 19 實(shí)際切削速度為 v d WnW 1000 25 195 1000 15 3 m min 切削工時(shí) 一個(gè)孔 l 19mm l 1 6mm l 2 3mm t1 19 6 3 n Wf 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 2 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 9 1 2 0 7 切削手冊(cè) 表 2 10 0 63 0 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 3mm t1 19 3 3 nf 0 51 min 當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí) tm 0 51 2 1 02 min 4 倒角 2 45 雙面 采用 90 锪鉆 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 工序 精 細(xì)鏜 mm 二孔 選用機(jī)床 T740 金剛鏜床 39027 1 1 精鏜孔至 38 9mm 單邊余量 Z 0 1mm 一次鏜去全部余量 p 0 1mm 進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)手冊(cè) 確定金剛鏜床的切削速度為 v 100m min 則 nW 1000v D 1000 100 39 816 r min 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 切削工時(shí) 當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí) l 19mm l 1 3mm l 2 4mm t1 l l 1 l2 n Wf 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 2 0 64 min 2 細(xì)鏜孔至 mm 由于細(xì)鏜與精鏜孔共用鏜桿 利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)39027 1 工件精 細(xì)鏜孔 故切削用量及工時(shí)均與精鏜相同 畢業(yè)論文 20 p 0 05mm f 0 1mm r nW 816r min v 100m min t 0 64min 工序 磨 39mm 二孔端面 保證尺寸 1180 0 07mm 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 40 127 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 350 40 127 D B 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 s 軸向進(jìn)給量 fa 0 5B 20mm 雙行程 工作速度 vW 10m min 徑向進(jìn)給量 fr 0 015mm 雙行程 3 切削工時(shí) 當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí) t1 2LbZbk 1000v fa fr 見 工藝手冊(cè) 表 6 2 8 式中 L 加工長度 73mm b 加工寬度 68mm Zb 單面加工余量 0 2mm k 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 mm fr 工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 mm t1 2 73 68 1 1 1000 10 20 0 015 10920 3000 3 64 min 當(dāng)加工兩端面時(shí) tm 3 64 2 7 28 min 工序 鉆螺紋底孔 4 6 7mm 并倒角 120 f 0 2 0 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 D 1000 20 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 1 3mm l 2 1mm tm l l 1 l2 n Wf 畢業(yè)論文 21 倒角仍取 n 960r min 手動(dòng)進(jìn)給 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 v 0 1m s 6m min 所以 n s 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 1 3mm l 2 3mm 攻 M8 孔 t m1 l l 1 l2 2 nf 4 1 02 min 攻 Rc1 4 孔 l 11mm l 1 3mm l 2 0mm tm2 l l 1 l2 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 第 4 章 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 指導(dǎo)老師要求設(shè)計(jì)第 道工序 鉆錐螺紋 Rc1 8 底孔 8 8mm 和第 道工序 粗銑 39mm 二孔端面的銑床夾具 道工序?qū)⒂糜诹⑹姐@床 Z525 刀具為 8 8mm 麻 花鉆頭 道工序夾具將用于 X63 臥式銑床 刀具為兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀 對(duì) 工件的兩個(gè)端面同時(shí)進(jìn)行加工 4 1 問題的提出 本夾具主要用來粗銑 39mm 二孔的兩個(gè)端面 這兩個(gè)端面對(duì) 39mm 孔及花鍵孔都 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 39mm 二孔端面應(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)定心夾 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銑刀對(duì)兩個(gè) 39mm 孔端面同時(shí)進(jìn)行 畢業(yè)論文 22 加工 4 2 2 切削力及夾緊力計(jì)算 刀具 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 225mm z 20 F CF FF F FZ d F F 見 切削手冊(cè) 表 3 28 xpayzuenw 其中 C F 650 ap 3 1mm x F 1 0 f z 0 08mm y F 0 72 e 40mm 在加工面上測(cè)量的近似值 u F 0 86 d 0 225mm q F 0 86 w F 0 z 20 所以 F 650 3 1 0 08 0 72 400 86 20 2250 86 1456 N 當(dāng)用兩把刀銑削時(shí) F 實(shí) 2F 2912 N 水平分力 F H 1 1F 實(shí) 3203 N 垂直分力 F v 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 K1K2K3K4 其中 K 1為基本安全系數(shù) 1 5 K2為加工性質(zhì)系數(shù) 1 1 K3為刀具鈍化系數(shù) 1 1 K4為斷續(xù)切削系數(shù) 1 1 所以 F KF H 1 5 1 1 1 1 1 1 3203 6395 N 夾緊力的計(jì)算 采用聯(lián)動(dòng)移動(dòng)壓板式夾緊 利用螺栓和螺母的擰緊來夾緊工件 由 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 2 18 可知用扳手的六角螺母產(chǎn)生的夾緊力 F 1303X9 8 12769 4N 大于切削力的水平分力 此時(shí)夾緊力大于切削力 故本夾具可 以安全工作 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 16 43H11 50H8 5H10mm 2 零件圖樣規(guī)定 mm 花鍵孔鍵槽寬中心線與 mm 兩孔中心線0 395 39027 1 轉(zhuǎn)角公差為 2 由于 39mm 孔中心線應(yīng)與其外端面垂直 故要求 39mm 二孔端面之 垂線應(yīng)與 50mm 花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 mm 夾具中定位花鍵軸鍵寬為 mm 因此當(dāng)零件安048 502 6 裝在夾具中時(shí) 鍵槽處的最大側(cè)向間隙為 b max 0 048 0 065 0 113 mm 由此而引起的零件最大轉(zhuǎn)角 為 tan b max R 0 113 25 0 00452 畢業(yè)論文 23 所以 0 258 即最大側(cè)隙能滿足零件的精度要求 3 計(jì)算 39mm 二孔外端面銑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 max 0 048 0 083 0 131 mm 當(dāng)定位花鍵軸的長度取 100mm 時(shí) 則由上述間隙引起的傾角為 0 131 100 此即為 由于定位問題而引起的 39mm 孔端面對(duì)花鍵孔中心線的最大平行度誤差 由于 39mm 孔外端面以后還要進(jìn)行磨削加工 故上述平行度誤差值可以允許 4 2 4 銑床夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述 在設(shè)計(jì)夾具時(shí) 應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 夾具上裝有對(duì)刀塊 可使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀 與塞尺配合使 用 同時(shí) 夾具體表面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)窗工作臺(tái)上有一正確的安裝 位置 以利于銑削加工 銑床夾具的裝配圖及具體零件圖分別見圖紙 4 2 5 鉆床夾具操作的簡要說明 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 保證加工質(zhì)量 減低勞動(dòng)強(qiáng)度 需要設(shè)計(jì)專用夾具 鉆床 是 z525 刀具為高速鋼麻花鉆 在本道工序加工時(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 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知選心軸定位限制 4 個(gè)自由度 端面加擋板再限制一個(gè)自由度 再 用一個(gè)固定圓柱銷限制一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度達(dá)到完全定位 切削力及加緊力計(jì)算 刀具為高速鋼麻花鉆 直徑為 8 8 f 0 11mm r V 26m min n 904r min 計(jì)算公式為 由 切削用量簡明手冊(cè) 表 2 34 可以查的kvfdCFfcff nyzff0 1102 0 867 0 772 0 124 cff f f 計(jì)算得此時(shí)的切削力為 1200N 這時(shí)的力是在豎直方向上的 由 切削用量簡明手冊(cè) 表 2 34 可以計(jì)算得此時(shí)的扭矩 為 3 9n m 它距離加緊位置大約 50mm 計(jì)算此時(shí)的切削力為 78N 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)為安全系數(shù) K 4321K 其中 為基本安全系數(shù) 1 51K 為加工性質(zhì)系數(shù) 1 12 為刀具鈍化系數(shù) 1 13 畢業(yè)論文 24 為斷續(xù)切削系數(shù) 1 14K 故計(jì)算得切削力為 1560N 選用的是螺母通過壓板來加緊工件 已知蝶形螺母為 M20 由 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 2 18 可以查的 M8 的蝶形螺母產(chǎn)生的加緊力為 806 公斤力 故產(chǎn)生的夾緊力為 806 9 8 7898 8N 完全可以滿足切削力 故本夾具可以安全工作 定位誤差的分析 孔與軸線四十五度 與軸線方向沒有公差要求 尺寸為 110 主要的定位元件及公差確定 夾具的主要定位元件為心軸 擋板 固定定位銷制 造公差由 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 可以查的允許的公差為 0 20 心軸和擋板定位平面的加 工精度為 0 01 故可以保證平面度 0 02 可以確定本道工序可以保證加工精度 操作 如前所述 在設(shè)計(jì)夾具時(shí) 不僅要注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 而且精度也是一個(gè)問題 為此 應(yīng)首先著眼于如何快速確定工作臺(tái)的位置并進(jìn)行調(diào)刀 因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn) 率的重要途徑 夾具上裝有鉆套 可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀 加快 鉆削加工 鉆床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖 第 5 章 總 結(jié) 通過對(duì)萬向節(jié)滑動(dòng)叉機(jī)加工藝及工裝的設(shè)計(jì) 我對(duì)以往所學(xué)的理論基礎(chǔ) 專業(yè)知 識(shí)和基本技能進(jìn)行了一次較為全面的訓(xùn)練 培養(yǎng)了我嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度 獨(dú)立分析和解 決問題的能力以及敢于創(chuàng)新的精神 在設(shè)計(jì)的過程中通過對(duì)零件圖的研究和分析制定了一套合理的工藝 本工藝在理 論上是可行的 并且對(duì)于圖紙上要求的粗糙度 位置度 尺寸精度等都可以較好的滿 足 還具有較好的經(jīng)濟(jì)性 為了能更好的加工還對(duì)典型的工序進(jìn)行了專用夾具的設(shè)計(jì) 在夾具的設(shè)計(jì)過程中 我們始終按照夾具的設(shè)計(jì)基本原則并結(jié)合實(shí)際情況 做到夾具 結(jié)構(gòu)局部優(yōu)化與整體化于一體 在保證其功能前提下 盡量簡化夾具的結(jié)構(gòu)和增加夾 具自動(dòng)化的能力 通過本次設(shè)計(jì) 我充分認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)先進(jìn)軟件的必要性 先進(jìn)的軟件 能提高效率和減少設(shè)計(jì)者時(shí)間上的成本 在本次論文設(shè)計(jì)中 焦老師給了我很多指導(dǎo) 和鼓舞 特別是焦老師身上的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)和耐心的教導(dǎo) 使我能完成本次的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)與論文編寫過程中 由于學(xué)生水平有限 其中難免會(huì)有一些缺點(diǎn)和不足 懇請(qǐng)老師及同學(xué)批評(píng)并指正 畢業(yè)論文 25 第 6 章 參考文獻(xiàn) 1 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) 2 東北重型機(jī)械學(xué)院編 機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1980 3 艾興 肖詩剛主編 切削用量簡明手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 4 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 5 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 6 機(jī)床夾具圖冊(cè) 7 趙家齊 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 機(jī)械工業(yè)出版社 8 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 畢業(yè)論文 26 第 7 章 致 謝 三年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào) 而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào) 我將面對(duì)又一次征程的開始 三年的求學(xué)生涯在師長 親友的大力支持下 走得辛苦 卻也收獲滿囊 在論文即將付梓之際 思緒萬千 心情久久不能平靜 偉人 名人為 我所崇拜 可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人 我的導(dǎo)師 我不 是您最出色的學(xué)生 而您卻是我最尊敬的老師 您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn) 學(xué)識(shí)淵博 思想深邃 視野雄闊 為我營造了一種良好的精神氛圍 授人以魚不如授人以漁 置身其間 耳 濡目染 潛移默化 使我不僅接受了全新的思想觀念 樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo) 領(lǐng)會(huì) 了基本的思考方式 從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo) 經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 再經(jīng)思考 后的領(lǐng)悟 常常讓我有 山重水復(fù)疑無路 柳暗花明又一村 感謝我的爸爸媽媽 焉得諼 草 言樹之背 養(yǎng)育之恩 無以回報(bào) 你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿 在論文即 將完成之際 我的心情無法平靜 從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成 有多少可敬的 師長 同學(xué) 朋友給了我無言的幫助 在這里請(qǐng)接受我誠摯謝意 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué) 以及在設(shè)計(jì) 中被我引用或參考的論著的作者 畢業(yè)論文 27