汽车半轴机械加工工艺及工装设计.zip

（设计）论文1半轴机械加工工艺及工装设计半轴机械加工工艺及工装设计 摘要摘要：半轴是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件，它是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接，该零件在机械设备中具有传动性，在进行半轴的工艺和工装设计时，首先对半轴的工艺性进行了详细的分析，设计出了加工的工艺过程，根据加工要求设计专用夹具设计，一付是用来车削半轴的外圆，一付是用来钻削半轴圆盘上均匀分布的小孔，在设计中注意的夹具的经济性和使用性，尽量降低加工时的成本，减少工人的劳动强度，除此还进行了组合量具的设计，用来检查 6 个均匀分布的小孔的位置度公差。关键词关键词：工艺工装设计 夹具设计 组合量具设计工艺工装设计 夹具设计 组合量具设计 AbstractAbstract：The half stalk is in automotive stalk the acceptance twist the biggest spare parts of sqire,it is bad soon machine and drive the round of delivers to twist the of solid stalk,it inside carry generally pass to spend the key and half stalk wheel gears to connect,carry outside with a conjunction,that spare parts is in the machine equipments have to spread to move sex,at carry on the half stalk of craft and work equip to account,the half axial craft carried on the detailed analysis first,designing processed craft process,according to process to request to design the appropriation tongs design,a pay is to use to come to car to pare the outside circle of the half stalk,on pay is use to drill to pare a dish of the half stalk up even distribute of eyelet,in the design the economy of the advertent tongs and usage,as far as possible lower to process of cost,reduce the worker of labor strength,in addition to this still carried on the design that the combination quantity have,use to check 6 even distribute of a business trip of position of the eyelet.Key Words：The craft work packs the design The tongs design Combine the quantity has the design（设计）论文21 引言引言通过对设计零件的分析可知，对该零件进行工艺工装设计，由于半轴加工比较的特殊，我们为了满足加工要求和经济性及减少工人的劳动强度，我们初步决定设计两套夹具和一套组合量具。2 零件的分析零件的分析2.1零件的生产纲领及生产类型零件的生产纲领及生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量，在设计题目中半轴的生产纲领为较小。生产类型为大批量生产，所以在制度工艺路线的时候应充分考虑其生产特点，制度合理的工业路线，选择合理的机床，刀具，量具，检具，以提高生产率，降低成本。2.2 零件的作用零件的作用设计题目给定的零件，将其划定为轴类零件。它是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件，半轴是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接，该零件在机械设备中具有传动性，故应具有足够的强度和刚度。2.3 零件的工艺分析零件的工艺分析半轴共有 2 个加工表面，他们之间有的有一定的位置关系。现在分述如下：1.以mm38轴线为中心的加工表面 这一组加工表面包括：半轴的左端面和半轴左端的花键加工，以及mm5.39、mm45和mm52的外圆表面和mm112和mm5.96的两个台阶面。2.以半轴右边圆盘上mm5.96的台阶面为中心的加工表面 这一组加工表面包括：6 个均匀分布的mm14的孔，和一个 M6 的螺孔以及一个mm10的孔。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有：（设计）论文3 6 个mm14孔与表面 F 和 G 的位置度公差为mm2.0；mm38的外圆表面的跳动公差相对基准 A 为 1.0mm；半轴圆盘的跳动公差相对基准 A 为 0.8mm。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一个表面，然后借助于专用夹具加工另一表面，并且保证它们之间的位置精度要求。3 工艺规程制造的形式3 工艺规程制造的形式3.1 确定毛坯制造的形式3.1 确定毛坯制造的形式毛坯材料为 40Cr。考虑零件在工作过程中经常受扭交变载荷及冲击性载荷，因此应选用锻件，以使金属钎维尽量不切削，保证零件工作可靠。可以采用模锻成形，可以提高生产率，保证加工精度。3.2 基准的选择基准的选择 粗基准的选择 本零件是轴类零件，以外圆作为粗基准是完全合理的。但是对本零件来说，如果以mm38外圆表面作基准。由于此表面的粗糙度比较大，所以会让加工出来的零件表面尺寸严重不满足要求，由于本零件非常的特殊，我们车削外圆表面的时候可以选择半轴两端的顶尖作为粗基准，钻孔的时候以圆盘的台阶面为基准。精基准的选择 在这主要考虑基准重合问题，也要考虑经济性等。3.3 零件表面加工方法的选择零件表面加工方法的选择 零件的主要加工表面为外圆表面和孔。考虑到各个表面的技术要求，各种加工方法的经济加工精度范围，各加工表面的形状和尺寸大小，锻件材料的性质及可加工性和生产纲领与生产类型，选择各加工表面的加工方法如下,5.3952,45 的外圆表面,该外圆表面的粗糙度为aR6.3,采用粗车磨削半精车 进行加工。花键加工：花键的最大的直径为 38.100，采用铣花键加工。圆盘5.96的台阶面因为它的粗糙度为aR3.2，所以选择粗车半精车，112的台阶面由于粗糙度要求不是很高，所以就只进行粗车。孔 6-14，表面粗糙度为aR3.2，故采用钻铰孔加工。（设计）论文4 M61.0-6H，先进行钻孔，然后绞孔，即可以满足要求。键槽加工，由于表面粗糙度为aR12.5，所以采用铣键槽。3.4 制订工艺路线制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精确及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。工序 00 粗铣左端面并打中心孔；工序 10 以半轴两边的顶尖定位：粗车54mm、52mm、45mm以及39.5mm的外圆面，在粗车96.5mm和112mm的台阶面工序 20 调直处理；工序 30 以半轴两边的顶尖定位：半精车 52mm、45mm以及 39.5mm的外圆表面，及 96.5mm台阶面；工序 40 铣花键加工；工序 50 以盘的顶部的台阶定位，钻绞 6 个14mm的孔；工序 60 以半轴圆盘的台阶面定位，加工与垂直轴线30的mm10的孔；工序 70 攻螺纹 M6；工序 80 车削 39.5mm的左端斜度为8的圆柱表面；车削 45 这段距左边位置的沟槽，和 45mm最右边的沟槽加工，50mm宽为 3 的沟槽加工，并对 112 进行倒角；工序 90 感应淬火和低温回火；工序 100 磨削半轴的左端面；工序 110 以半轴两边的顶尖定位，磨削 39.5mm、45mm和 52mm外圆面；工序 120 钳工去毛刺；工序 130 终检。3.5 机械加工余量及毛坯尺寸的确定机械加工余量及毛坯尺寸的确定机械加工余量确定由很多的因素决定的，在此主要考虑的是经济精度及各个工序的加工方法。（设计）论文5 左端面的机械加工表 3-1 工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级m表面粗糙度m工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4IT76.1aR200046.002006.1aR粗铣1.6IT83.6aR200.4 072.004.2003.6aR毛坯面IT16202 9.20202mm54的机械加工表 3-2 工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级表面粗糙度m工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度m粗车1IT125.12aR5430.00545.12aR毛坯面 IT1655559.10 05.005.0_52mm的机械加工 粗车：03.04.53mm 2Z=1.6mm半精车：004.04.52 mm 2Z=1.0mm磨削：05.052mm 2Z=0.4mm具体工序尺寸见表 3-3。018.0002.045mm的机械加工 粗车：55mm 2Z=8.6mm半精车：0039.04.45mm 2Z=1.0mm磨削：0025.045mm 2Z=0.4mm具体工序尺寸见表 3-4。表 3-3 工序尺寸表工序工序间工序间工序间工序间（设计）论文6名称余量(mm)公差等级表面粗糙度m尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4IT78.0aR520030.0528.0aR半精车0.6IT83.6aR52.40046.04.523.6aR粗车1IT125.12aR5303.0535.12aR毛坯面IT165509.154表 3-4 工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级表面粗糙度m工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4IT78.0aR450025.0458.0aR半精车1.0IT83.6aR45.40039.04.453.6aR粗车6.9IT125.12aR46.4025.05.465.12aR毛坯面IT1653.403.153 05.05.39mm的机械加工粗车：025.05.46mm 2Z=8.6mm半精车：0039.04.45mm 2Z=1.0mm磨削：0025.045mm 2Z=0.4mm具体工序尺寸见表 3-5。钻削 六个 1405.00mm孔毛坯为实心，而孔的精度要求界于 IT8IT9 之间（参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-9 及表 2.3-12），确定工序尺寸及余量为：钻孔 13.8mm铰孔：14033.00mm 2Z=0.15mm具体工序尺寸见表 3-6表 3-5 工序尺寸表工序工序间工序间工序间工序间（设计）论文7名称余量(mm)公差等级表面粗糙度m尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4IT78.0aR390025.0398.0aR半精车1.0IT83.6aR39.40039.04.393.6aR粗车6.1IT125.12aR40.4025.04.405.12aR毛坯面IT1646.503.15.46表 3-6 工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级表面粗糙度m工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度m铰孔0.2IT103.6aR1407.00143.6aR钻孔13.8IT125.12aR13.818.008.135.12aR 车削112mm台阶具体工序尺寸见表 3-7。表 3-7 工序尺寸表工序间工序间工序名称工序间余量(mm)公差等级表面粗糙度m工序间尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度m粗车56IT125.12aR11235.001125.12aR毛坯IT161665.20166 车削 96.5015.0044.0mm台阶面具体工序尺寸见表 3-8。钻削 10mm孔毛坯为实心，而孔的精度要求界于 IT2IT3 之间（参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-9 及表 2.3-12），确定工序尺寸及余量为：钻孔 10mm。表 3-8 工序尺寸表工序工序间工序间工序间工序间（设计）论文8名称余量(mm)公差等级m表面粗糙度m尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度m半精车0.6IT82.3aR52.4039.00962.3aR粗车69IT125.12aR5325.00975.12aR毛坯面IT16555.201664 选择加工设备选择加工设备 4.1 选择机床选择机床 工序 00 是铣削左端面由于花键的直径和长度都不是很大，所以选择XA6132 型花键铣床加工。工序 10、工序 30 是粗车和半精车外圆，在这几个个工序中，各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选择卧式车床就可以满足要求，本零件外廓尺寸不是很大，精度要求不是很高，选用最常用的 C620-1 型卧式车床即可。工序 40 铣花键加工，在本工序中，由于花键的直径和长度都不是很大，所以选择 XA6132 型花键铣床加工。工序 50 以盘的顶部的台阶定位，钻绞 6 个14mm的孔，由于半轴的长度较长，所以采用多轴立式钻床。工序 100、工序 110 磨削 39.5mm、45mm和 52mm外圆表面，由于磨削的都是外圆表面，粗糙度为aR0.8，所以选用 M1331 外圆磨床。4.2 选择夹具选择夹具本零件由粗车、半精车、精车、钻孔和磨削等工序组成，由于零件的长度较长，所以在钻孔这个工序需要专用夹具，所以我们在设计过程中设计两套专用夹具，以满足加工过程中加工的要求，其他工序使用通用夹具。4.3 选择刀具选择刀具 在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀，选用 YT 类硬质合金，粗加工选用 YT5,半精加工选用 YT15，精加工用 YT30，为提高生产效率及经济性，可以选用可转位车刀（GB5313.1-85，GB5343.2-85）。钻14的 6 个小孔，可以选择麻花钻加工。4.4 选用量具选用量具（设计）论文9 本零件属于成批生产，一般采用通用量具。选择量具的方法有两种：第一，按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。选择是按一种方法即可。4.4.1 选择各外圆加工面的量具 工序磨削39.5mm、45mm和52mm外圆表面时，现在按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用量具：该尺寸公 差为 T=0.039，按表 5.1-1，计量器具不确定度允许值我们确定 U=0.009mm。根据表 5.1-2，分度值 0.02 的游标卡尺，其不确定数值允许值不能选用。必须选择，故应选择分度值 0.01 的外径百分尺（U=0.006）。从表 5.2-9 中选择测量范围为 100125，分度值为0.01 的外径百分尺。4.4.2 选择加工孔用量具 孔加工量具我们将采用组合量具，在后面设计中具体介绍。5 确定切削用量和基本时间确定切削用量和基本时间 切削用量一般包括切削深度，进给量及切削速度三项，确定方法是先确定切削深度、进给量在确定切削速度。5.1 工序 00 铣削用量及基本时间的确定工序 00 铣削用量及基本时间的确定5.1.1 选择刀具 根据表 3.1，铣削深度pa4mm，端面刀直径为 80mm，mmae60。但已知铣刀铣削深度为pa38mm，故应根据铣削深度mmap40，mmd800。由于采用标准的镶齿圆柱铣刀，故齿数为 6（表 3.9）5.1.2 选择切削用量 选择每齿的进给量zf 根据 XA6132 型铣床说明书，其功率为 7.5kW，中等刚度。根据表 3.3，选择 zmmfz20.0 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大的磨损量为 0.6mm，刀具寿命min180T。选择实际切削速度（设计）论文10根据 XA6132 型铣床说明书选择min5.37rnc，min60mmvfc。因此实际的切削速度和每转进给量为 10005.378014.310000ccndv=9.42minm 65.3760znvfcfcnc=0.27zmm由于铣削量比较小，功率满足要求，所以不进行验算。最后选择min5.37rnc，min60mmvfc。cv9.42minm，rmmfz27.0。5.1.3 计算基本的工时 fmvLt式中，L=yl，l=38,根据表 3.25，入切量及超切量mmy20，则L=38+20=58mm，故 6058mt=0.97min5.2 工序 10 切削用量及基本时间的确定工序 10 切削用量及基本时间的确定5.2.1 切削用量本工序为粗车。已知加工材料为 40Cr，b=700MPa，锻件，机床为 C620-1型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。5.2.1.1 确定粗车025.054的切削用量 所选用的刀具是硬质合金可转位车刀，根据切削用量简明手册第一部分表*1.1，由于 C620-1 机床的中心高度是200mm（表*3.1），故选用刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度为 4.5mm。根据表*3.1，选择车刀的几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=12，后角=6，主偏角=90，副偏角k=10，刃倾角s=0，刀尖圆角半径=0.8mm。确定切削深度pa 由于单边余量为 0.5，可在一次走刀完成 pa=25455=0.5mm 确定进给量 f 根据表4.1，在粗车时，刀杆尺寸为 16mm25mm，pa3mm、（设计）论文11工件直径为 4060 时，f=0.40.7rmm确定的进给量要满足机床进给机构的强度的要求，故需要进行校核：根据表30.1，C620-1 机床机构的允许的进给力maxF=3530。根据表*21.1，当 40Cr 的b=680810Map，pa2mm，f0.53rmm，切削速度v=65minm（假设），进给力fF=905N。由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选择的f=0.4rmm，可用。选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表9.1，车刀后刀面的最大的磨损量取 1mm，可转位车刀耐用度 T=30min。确定切削速度v 切削速度v可根据公式计算，也可以查表。现在用查表的方法确定切削速度。根据表10.1，当用 YT15 硬质合金车刀加工b=600700MPa，的钢材，54.0,3fammp，切削速度min123mmv。切削速度的修正系数为0.1,81.0,15.1,65.0,8.0kvMvkTvtvsvkkkkkkrv 故：min5.5915.181.065.08.0138mv min6.3445514.35.5910001000rDvn按1620C 机床切削速度（表 4.2-8），选择 min380rn 则实际的切削速度min8.66mv。检验机床功率 由表1.24*，当mmaHBSMPapb6.0,277166,970580，（设计）论文12KWpmmmvcc0.2,70故实际的切削的功率为：)(23.11068.661104106)(110489.094.08.664.05.027954415.075.0KWvFPNFcCCC由切削手册表 1.30 中机床说明书可知，C620-1 主电动机功率为7.8KW，机床功率足够，可以正常加工。5.1.1.2 确定粗车05.052的刀具加工外圆表面和025.054一样，加工皆可一次走刀完成，f0.4rmm，pa1mm5.1.1.3 确定粗车025.046的切削用量确定粗车025.046的刀具加工外圆表面和025.054一样 确定切削深度pa 由于单边余量为 0.5，可在一次走刀完成 pa=24.464.53=3.5mm 分 2 次走刀，每次走刀为 1.75mm。确定进给量 f 根据表4.1，在粗车时，刀杆尺寸为 16mm25mm，pa3mm、工件直径为 4060 时，f=0.40.7rmm由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选择的f=0.4rmm，可用。选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表9.1，车刀后刀面的最大的磨损量取 1mm，可转位车刀耐用度 T=30min。确定切削速度v 切削速度v可根据公式计算，也可以查表。现在用查表的方法确定切削速度。根据表10.1，当用 YT15 硬质合金车刀加工b=600700MPa，的钢材，54.0,3fammp，切削速度min123mmv。（设计）论文13切削速度的修正系数为0.1,81.0,15.1,65.0,8.0kvMvkTvtvsvkkkkkkrv 故：min5.5915.181.065.08.0138mv min3515414.35.5910001000rDvn按1620C机床切削速度（表 4.2-8），选择 min380rn 则实际的切削速度min8.66mv。检验机床功率当mmaHBSMPapb6.0,277166,970580，KWpmmmvcc0.2,70故实际的切削的功率为：)(23.11068.661104106)(110489.094.08.664.05.027954415.075.0KWvFPNFcCCC由切削手册表 1.30 中机床说明书可知，C620-1 主电动机功率为7.8KW，机床功率足够，可以正常加工。确定粗车外圆5.39、5.96和112台阶面的切削用量 才用车外圆54的刀具加工这些外圆表面和台阶面，车5.39的24.404.46pa=3mm。分 2 次走刀，每次走刀为 1.5mm，车5.96台阶面采用横向进给，5.3pamm，采用 2次走刀，每次走刀为 1.75mm，车112台阶面采用横向进给，,2mmap 采用2 次走到，每次走刀为 1mm。车外圆5.39mm的rmmf4.0，车mm5.96台阶面rmmf52.0，车外圆mm112台阶面rmmf52.0。5.2.2 基本时间5.2.2.1 确定54mm的基本时间，根据表 6-2.1，车外圆的基本时间：fnllllifnLTJ3211（设计）论文14式中 )32(,991tgkalmmlp 0,0,2,90321llmmlk 4.0f srn4.6 1i 则 ssTJ4.394.64.029915.2.2.2 确定4.53mm的基本时间，根据表 6-2.1，车外圆的基本时间：fnllllifnLTJ3211式中 )32(,5.971tgkalmmlp 0,0,2,90321llmmlk 4.0f srn4.6 1i 则 ssTJ9.384.64.024.9715.2.2.3 确定5.46mm的基本时间，根据表 6-2.1，车外圆的基本时间：fnllllifnLTJ3211式中 )32(,811tgkalmmlp 0,0,2,90321llmmlk 4.0f srn4.6 1i 则 ssTJ4.324.64.028115.2.2.4 确定4.40mm的基本时间，根据表 6-2.1，车外圆的基本时间：fnllllifnLTJ3211式中 )32(,351tgkalmmlp（设计）论文15 0,0,2,90321llmmlk 4.0f srn4.6 1i 则 ssTJ4.144.64.023215.2.2.5 确定5.98mm的台阶面基本时间，根据表 6-2.1，车外圆的基本时间：ifnLTJ1 321212lllddL式中 mmd166 mmd5.981 0,4,0321lmmll rmmf52.0 srn4.6 1i 则 ssTJ7.224.652.045.7155.2.2.6 确定112mm的台阶面基本时间，根据表 6-2.1，车外圆的基本时间：ifnLTJ1 321212lllddL式中 mmd166 mmd1121 0,4,0321lmmll rmmf52.0 srn4.6 1i 则 ssTJ5.104.652.043155.3 工序 30 切削用量及基本时间的确定工序 30 切削用量及基本时间的确定5.3.1 切削用量本工序为半精加工（车轴的外表面）。已知条件与粗加工工序一样。5.3.1.1 确定半精车004.052mm的切削用量 确定切削深度pa 由于单边余量为 0.5，可在一次走刀完成 pa=24.5253=0.3mm（设计）论文16 确定进给量 f 根据表4.1，在粗车时，刀杆尺寸为 16mm25mm，pa3mm、工件直径为 4060 时，f=0.40.7rmm选择进给量为rmmf3.0由于半精加工切削力教小，故不需要校核机床进给强度 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表9.1，车刀后刀面的最大的磨损量取 0.4mm，可转位车刀耐用度 T=30min。确定切削速度v 切削速度v可根据公式计算，也可以查表。现在用查表的方法确定切削速度。根据表10.1，当用 YT15 硬质合金车刀加工b=630700MPa，的钢材，38.0,4.1fammp，切削速度min156mmv。切削速度的修正系数为0.1,81.0,15.1,65.0,8.0kvMvkTvtvsvkkkkkkrv 故：min3.14515.181.0156mv min8725314.33.14510001000rDvn按1620C机床切削速度（表 4.2-8），选择 min955rn 则实际的切削速度min42.2mv。半精加工，机械功率可以不进行校核。最后决定的切削用量为：6.0pa rmmf3.0 min955rn smv42.2 5.3.1.2 确定半精车4.39,4.45及5.96的台阶面的切削用量，车外圆4.45的mmap5.025.455.46，4.39外 圆 的mmap5.024.394.40，（设计）论文175.96的台阶面的1pa。车外圆4.39,4.45及5.96的rmmf3.0。5.3.2 基本时间5.3.2.1 确定mm4.45的基本时间：sTj109.153.045.4515.3.2.2 确定mm4.52的基本时间：sTj49.153.045.1615.3.2.3 确定半精车外圆mm4.39的基本时间：sTj89.153.043515.3.2.4 确定半精车台阶面的基本时间：5.4425.965.9723211lllddLssTj76.19.153.045.445.4 工序 40 铣削用量及基本时间的确定工序 40 铣削用量及基本时间的确定5.4.1 选择刀具 本工序为铣削花键，选用花键铣刀。5.4.2 选择切削用量 选择每齿的进给量zf 根据 XA6132 型铣床说明书，其功率为 7.5kW，中等刚度。根据表 3.3，选择 zmmfz20.0 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大的磨损量为 0.6mm，刀具寿命min180T。选择实际切削速度根据 XA6132 型铣床说明书选择min5.37rnc，min60mmvfc。因此实际的切削速度和每转进给量为 10005.378014.310000ccndv=9.42minm（设计）论文18 65.3760znvfcfcnc=0.27zmm 由于铣削量比较小，功率满足要求，所以不进行验算。最后选择min5.37rnc，min60mmvfc。cv9.42minm，rmmfz27.0。5.5 工序 50 钻削用量及基本时间的确定工序 50 钻削用量及基本时间的确定 本工序为钻孔，刀具选用锥柄麻花钻头，直径为8.13dmm，钻 6 个通孔，使用切削液。1 钻削六个 14mm的孔 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择 d0=13.8mm 的 H12 级高速钢麻花钻，GB1438-85。机床选择立式钻床 Z535。选择切削用量进给量 f根据切削用量简明手册表 2.7，取f=0.310.37mm/r,查阅机械制造工艺设计简明手册表 4.216，所以，取 f=0.36mm/r根据切削用量简明手册表 2.19,可以查出钻孔时的轴向力，当 f 0.47mm/r，d0117.5mm 时，轴向力 Ff=6090N。轴向力的修正系数均为 1.0，故 Ff=6090N。根据立式钻床 Z535 说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力 Fmax=15696N,由于 FfFmax，故 f=0.36mm/r 可用。切削速度vc根据切削用量简明手册表 215，根据 f=0.36mm/r 和铸铁硬度为200217HBS,取vc=12m/min。nc=01000dv=8.1314.3121000=276r/min根据立式钻床 Z535 说明书，可以考虑选择选取：nc=275r/min，降低转速，使刀具寿命上升，所以，（设计）论文19vc=1000.0nd=10002758.1314.3=11.9m/min决定钻头磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 2.12，当 d0=13.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为 0.8mm，故刀具寿命 T=15min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表 2.21，当 f=0.41mm/r，d016mm。查得Mc=25.5N.m，根据立式钻床 Z535 说明书，当 nc=300r/min，Mm=72.6N.m，故Mc Mm，根据切削用量简明手册表 2.23，Pcc=1.0kw,根据立式钻床 Z535说明书，PcM=4.5kw，故 Pcc PcM。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即f=0.34mm/r，nc=300r/min，vc=13m/min。计算基本工时tm=fnL，式中，L=l+y+，l=14mm，查切削用量简明手册 表 2.29，y+=7mm，所以，L=10+5=15mm。tm=fnL=34.030015=0.15min。因有六个孔，所以 tm=60.15=0.9min。2铰 14H10mm孔 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择 d0=14mm 的 H10 级高速钢锥柄机用铰刀，GB1133-84。机床选择立式钻床 Z535。选择切削用量进给量 f查阅切削用量简明手册表 2.11 及表 2.24，并根据机床说明书取f=0.651.35mm/r，所以，取（设计）论文20f=0.72mm/r切削速度vc根据切削用量简明手册表 2.24，取vc=7m/min。nc=01000dvc=1414.371000=159r/min根据立式钻床 Z535 机床说明书选取：nc=195r/min，所以，vc=10000nd=10001951414.3=8.57m/min决定铰刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 2.12，当 d0=14mm时，铰刀后刀面最大磨损量为 0.4mm，故刀具寿命 T=60min。因此，所选择的切削用量：f=0.72mm/r，nc=195r/min，vc=8.57m/min。计算基本工时tm=fnL，式中，L=l+y+，l=10mm，查切削用量简明手册 表 2.29，y+=7mm，所以，L=10+7=17mm。tm=fnL=72.019517=0.12min。因有六个孔，所以 tm=60.12=0.72min5.6 工序工序 60 钻削与垂直轴线钻削与垂直轴线30的的mm10的孔 的孔 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择 d0=10mm 的 H12 级高速钢麻花钻，GB1438-85。机床选择立式钻床 Z535。选择切削用量 进给量 f（设计）论文21根据切削用量简明手册表 2.7，取f=0.220.28mm/r,查阅机械制造工艺设计简明手册表 4.216，所以，取 f=0.25mm/r根据切削用量简明手册表 2.19,可以查出钻孔时的轴向力，当 f 0.28mm/r，d012mm 时，轴向力 Ff=3000N。轴向力的修正系数均为 1.0，故 Ff=3000N。根据立式钻床 Z535 说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力 Fmax=15696N,由于 FfFmax，故 f=0.25mm/r 可用。切削速度vc根据切削用量简明手册表 215，根据 f=0.25mm/r 和铸铁硬度为200217HBS,取vc=25m/min。nc=01000dv=1014.3251000=796r/min根据立式钻床 Z535 说明书，可以考虑选择选取：nc=750r/min，降低转速，使刀具寿命上升，所以，vc=1000.0nd=10007501014.3=23.55m/min 决定钻头磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 2.12，当 d0=10mm时，钻头后刀面最大磨损量为 0.5mm，故刀具寿命 T=35min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册 表 2.21，当 f0.33mm/r，d011.1mm。查得 Mc=20.49N.m，根据立式钻床 Z535 说明书，当 nc=750r/min，Mm=30N.m，故Mc Mm，根据切削用量简明手册表 2.23，Pcc=1.0kw,根据立式钻床 Z535说明书，PcM=4.5kw，故 Pcc PcM。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即f=0.25mm/r，nc=750r/min，vc=23.55m/min。（设计）论文22 计算基本工时tm=fnL，式中，L=l+y+，l=14mm，查切削用量简明手册 表 2.29，y+=7mm，所以，L=10+5=15mm。tm=fnL=25.075015=0.08min。5.7 工序工序 70 攻螺纹攻螺纹 M6公制螺纹 M6 切削用量为：min61.0msmv所以 min238rns按机床选取min195rnw，则min9.4mv。机动加工时 nfllltm2)(211=11952)5.15.110(=0.26(min)5.8 工序 110 磨削外圆表面及左端面5.8 工序 110 磨削外圆表面及左端面5.8.1 确定磨削0025.039mm的磨削用量5.8.1.1 选择砂轮 见工艺手册第三章中磨料选择各表，结果为 127100400646PKVWA其含义是：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 16，硬度为中软级，陶瓷结合剂，6 号组织，平型砂轮，其尺寸为127100400()dBD。5.8.1.2 切削用量的选择。砂轮转速min1500rn 沙，smv5.27沙（双行程）。轴向进给量mmBfa501005.05.0 工件速度min10mvw 径向进给量双行程015.0rf5.8.1.3 切削工时 rabfvfKLZt100021（设计）论文23式中 L 加工长度 40.5mm bZ 单边加工余量，0.5mm K 系数，1.55 v 工作台移动速度 af 工作台往返一次砂轮轴向进给量 rf 工作台往返一次砂轮径向进给量 015.02010100055.12.05.4021t=0.00837min5.8.2 确定磨削0025.045的磨削用量 已知条件与上面一样，现在来计算切削工时 rabfvfKLZt100022 =015.02010100055.12.05.402=0.00837min5.8.3 确定磨削0025.052的磨削用量已知条件与上面一样，现在来计算切削工时 rabfvfKLZt100023 =015.02010100055.12.0182=0.00372min6 夹具设计夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具和老师商量后决定，设计 2 套专用夹具，第一套用来车削外圆的顶尖夹具，第二套用来钻孔的专用夹具，车削刀具为硬质合金车刀，钻孔为高速钢麻花钻，它们分别对工件进行加工。我们先设计车削夹具，后在设计钻孔夹具。6.1 车削顶尖夹具的设计车削顶尖夹具的设计6.1.1 问题的提出夹具的种类很多，有通用夹具，专用夹具和组合夹具等，本夹具是用来车削粗（设计）论文24车和半精车半轴的外圆和台阶面的，由于本零件比较特殊，为了使定位误差为零，我们设计基准为半轴左右两边的的顶尖位置，作为主要的基准。在刀具方面我们选用硬质合金车刀刀具加工。6.1.2 确定定位方案，设计定位元件工件上的加工为车削轴的外圆，故