機械畢業(yè)設計（論文）-CA141汽車右轉向節(jié)的加工工藝及銑端面鉆中心孔夾具設計【全套圖紙】

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1、沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 I 摘摘 要要 在生產過程中，使生產對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質和量的狀態(tài)發(fā) 生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工 藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該 工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切削速度，該工序的夾具，刀具 及量具，還有走刀次數和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地 服務時間。 關鍵詞：關鍵詞：工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夾緊力 全套全套圖紙圖紙，加，加 153893706 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 II A

2、bstractAbstract Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In

3、 the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, th

4、e jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Keyword: The process, worker one, workers step , t

5、he surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 1 前前 言言 機械制造工藝學的畢業(yè)設計是培養(yǎng)我們從學生到工程技術人員的過渡，是我們學完 了大學全部基礎課、專業(yè)基礎課及專業(yè)課之后所進行的。 畢業(yè)設計是理論與實踐的結合，培養(yǎng)我們綜合運用所學理論知識去分析和解決，工 程技術問題的能力，使學生建立正確設計思想和設計方法。通過畢業(yè)設計進一步鞏固 深化計算機制圖之基；即基本理論、基本概念、基本技能。 因此，畢業(yè)設計在我們四年的學習生活中占很重要的位置。所以我們要認真對待。 希望在設計中能鍛煉

6、自己的分析問題和解決問題的能力。 由于本人的設計能力有限，在設計中難免有不足之處，真誠希望各位老師給予批評 和指正，幫助本人更好的完善四年的大學學習！ 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 2 目目 錄錄 摘要I AbstracAbstract 前前 言言 2 緒論 3 1 1 零件的分析零件的分析 5 1.1 零件的功用5 1.2 零件的工藝分析5 2 2 零件的工藝規(guī)程設計零件的工藝規(guī)程設計 6 2.1 確定零件的生產類型 6 2.2 確定零件毛坯的制造形式 6 2.3 制定工藝路線 7 2.4 機械加工余量、工序尺寸毛坯尺寸的確定 11 2.5 確定切削用量及基本工時15 3 3 夾具

7、的設計夾具的設計31 3.1 概述 31 3.2 方案設計 31 3.3 夾具設計 31 致謝致謝 35 參考文獻參考文獻 36 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 3 緒 論 近 20 年來，隨著科學與技術的迅速發(fā)展，特別是計算機科學與技術的迅速發(fā)展和 廣泛應用，國外在發(fā)展自動化方面也進入了一個新的時期，出現了許多新的工具和軟 件。自動化開始向柔性化發(fā)展，進入中小批量生產領域。 在制定工藝過程中，為便于組織生產、安排計劃和均衡機床的負荷，常將工藝劃 分為若干個工序。劃分工序時有兩個不同的原則，即工序的集中和工序的分散。工序 集中的特點是：一是有利于采用自動化程度較高的高效率機床和工藝設備

8、，生產效率 高；二是工序數少，設備數少，可相應減少操作工人數和生產面積；三是工件的裝夾 次數少不但縮短輔助時間，而且由于一次裝夾中可加工許多表面，有利于保證各表面 之間的相互位置精度。工序分散的特點是:一是所用機床和工藝設備簡單，易于調整； 二是對操作工人的技術水平要求不高；三是工序數多，設備數多，操作工人多，占用 生產面積大。 對機床夾具的基本要求是：一是穩(wěn)定地保證工件的加工精度；二是提高機械加工 的勞動生產率；三是結構簡單，有良好的結構工藝性和勞動條件；三是應能降低工件 的制造成本。簡而言之，設計夾具時必須使加工質量、生產率、勞動條件和經濟性等 幾方面達到辨證的統(tǒng)一。其中保證加工質量是最基

9、本的要求。夾具設計的工作步驟為： 一是研究原始材料，明確設計任務；二是考慮和確定夾具的結構方案，繪制結構草圖 （定位裝置、夾緊裝置等等） ；三是繪制夾具總圖；四是確定并標注有關尺寸和夾具技 術要求；五是繪制夾具零件圖。 此次設計的零件為 CA141 汽車左轉向節(jié)工藝規(guī)程及工裝設計。通過零件，分析了 它的毛坯。在毛坯制造時的方法與原則，以及所選用的工藝等。本次設計總共分為兩 部分, 第一部分為工藝方面：主要包括零件的功用, 結構特點, 加工零件表面的設計 基準, 設計條件, 毛坯的選擇, 各個工藝方案的比較與取舍, 確定機床與工藝裝備, 填寫工藝過程卡片。 第二部分主要為機床夾具設計：主要包括定

10、位方案的確定, 定位 元件的選取, 夾緊方案的選取等等。 畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課程、專業(yè)基礎課程以及專業(yè)課程并進行 了生產實習以后進行的一次培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實踐 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 4 環(huán)節(jié)，也是學生完成工程師基本訓練的重要環(huán)節(jié)。同時也是我們對能力的一次真正的 鍛煉，它能激發(fā)我們的創(chuàng)新意識，增強我們的動手和動腦的能力，它使我們的思維開 闊，同時也讓我們了解到如何把理論與實踐相結合。其目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學 專業(yè)和基礎理論知識，獨立解決本專業(yè)一般工程技術問題能力，樹立正確的設計思想 和工作作風。 本次畢業(yè)設計是理論與實踐的結合，

11、目的在于檢驗學生大學四年的學習成果，培養(yǎng) 我們綜合運用所學理論知識去分析和解決工程技術問題的能力，使學生建立正確設計 思想和設計方法，通過畢業(yè)設計進一步鞏固、深化計算機制圖之基，即基本理論、基 本概念、基本技能。 畢業(yè)設計的范圍涉及大學四年所學的專業(yè)基礎課及專業(yè)課、選修課內容，知識含量 大、跨度僅限于機械制造范圍。設計題目由指導教師提供，其設計內容均由學生自行 編排，在鞏固專業(yè)知識之余意在培養(yǎng)思考、解決問題的能力，同時提倡創(chuàng)新精神。 就個人而言，我通過這次畢業(yè)設計一方面能進一步培養(yǎng)我獨立思考的能力，另一 方面能提高我與同學們互助協(xié)作的能力，為以后工作打下良好基礎，為偉大祖國建設 貢獻我的力量。

12、由于本人能力有限，經驗不足，設計過程中有不足之處，希望各位老 師給予指教。 我主要的是完成工藝的安排和夾具的設計，夾具是加工過程中最重要的一個組成 部分，很多工件由于形狀和加工要求等等特殊的原因必須要使工件很好的定位后才能 進行加工，所以也就出現了夾具以及專用的夾具。 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 5 1 1 零件的分析零件的分析 1.11.1 零件的功能零件的功能 右轉向節(jié)是 CA141 汽車前輪導向及承載部分的關鍵零件之一，它與支臂、 橫拉桿及左轉向節(jié)配套使用。由汽車方向盤通過其它傳動連桿等直接傳給轉 向節(jié)，其軸部與前輪相聯。叉架部的主銷孔，通過一個銷軸與汽車前橫橋相 聯。另外，

13、叉架部的錐孔與轉向桿相連，使汽車獲得正常的靈活轉向作用。 它所承受的作用力較復雜，即受到變載荷的彎曲變應力作用，又承受一 定的沖擊載荷和微小的扭轉力矩。轉向節(jié)上主銷孔的中心線與節(jié)軸中心線的 垂線有 915的偏角，其主要作用使節(jié)軸作用好，轉拐使汽車與地面有 一偏角，使轉拐靈活方便，安全可靠。 1.21.2 零件的工藝分析零件的工藝分析 轉向節(jié)是一個即復雜又典型的零件，它的特殊本質，孔與軸線在空間交 差分部，從零件圖上看，工件 41+0.039 0 主銷軸孔的軸線與錐孔的軸線、 節(jié)軸的軸線三條軸線分部在空間三個方向上，且主銷孔 41+0.039 0 與節(jié)軸 軸線的垂線成 915的角度。而 41+0

14、.039 0 的主銷孔與 29 錐孔的 軸線在空間垂直交錯。因此，在編制工藝規(guī)程時，要抓住這一特性，合理解 決這幾個主要加工部位的軸線。在空間正確分布問題，從零件的加工部位可 以分為三個部分： 1）以主銷孔 41+0.039 0 為中心的一組加工面，包括主銷孔，67+0.2 0 的軸承石，85 平面，85 孔表面，227.5 兩平面，及 4-M8 螺紋孔， 111.50 -0.046。 2）以節(jié)軸兩頂尖孔為中心的一組加工表面，包括節(jié)軸各部尺寸，55 - 0.010 -0.029, 46, 39, 40 -0.009 -0.025 以及孔 6- 12.15+0.039 0 處的平面和孔 6-12

15、.15 及 2-M16 螺紋孔。 3）以 39 錐孔為中心的加工表面，包括錐孔、鍵槽及兩個端面，及兩處 Rc1/8 注油孔。 以上各部分之間的要求有，軸承石端面與兩主銷孔軸線的端跳不大于 0.1。 兩主孔的軸線與節(jié)軸軸線的垂線滿足 915的要求。67 孔的工藝性 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 6 不好，機加時操作復雜，加工刀具精度要求高。同樣 85 兩處沉孔也有 相同的困難。加工 915的要求，工裝需要復雜一些。 兩主銷孔軸線 2-41 有同軸度不大于 0.03 的要求。 錐度為 18 帶鍵槽的錐孔兩端面平面加工，對鍵槽加工，工藝較為復雜.2 2 2 2 零件工藝規(guī)程設計零件工藝規(guī)程

16、設計 2.12.1 確定零件生產類型確定零件生產類型 1、計算生產綱領 N=Qn(1+%+%) 其中 N-零件的生產綱領 =1200001(1+4%+1%) Q-產品的年產量 =126000(件/臺) n-產品中該零件的數 -備品的百分率 -廢品的百分率 由畢業(yè)設計指導書查得備品率 %=3%5%；取 %=4% 廢品率 %=1%。根據生產綱領確定該零件的生產類型為大量生產。 生產節(jié)拍： 節(jié)拍=計劃期有效工作時間/計劃期產量 一年按 350 天計算，每天一班制 8 個小時，則有效工作時間：2508=2000 小時 節(jié)拍= =1min T 拍=1 min 120000 602000 2.22.2 確

17、定零件毛坯的制造形式確定零件毛坯的制造形式 影響毛坯選擇的因素通常包括： 1零件材料的工藝性及零件對材料組織的要求。 2零件的結構形式和外廓尺寸。 3零件對毛坯精度、表面光潔度和表面層性能的要求。 4零件生產綱領的大小。 5現有生產能力和發(fā)展前途。 由于轉向節(jié)在工作中始終承受載荷，軸徑承受較大的變曲應力和沖擊載 荷。40 和 55 軸徑處應具有較高硬度和耐磨性。而芯部要求具有較好強 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 7 度和良好的韌性。所以選擇合金結構鋼的 40MnB 材料。為達到給定的 HB240270 對鍛造毛坯進行調質處理。由于形狀復雜且為大量生產，為提高 毛坯制造效率和制造精度，

18、采用金屬模鍛造（級精度）內孔不鍛出。 2.32.3 工藝路線的制定工藝路線的制定 1 制定工藝路線的依據 應使零年上的各尺寸精度、位置精度、表面粗糙度和各項技術要求均能得 到保證。由于本零件生產綱領確定為大量生產，因此，可以考慮采用機床 配以專用夾具。在必要情況下設計專用機床，以便使工序集中這樣即可以 提高生產率，又可提高加工精度，且可使生產成本降低，以獲得最好的經 濟效果。 2 確定加工順序的原則 先粗加工，后精加工；先主要表機，后次要表面；先基準面，后其它面； 先加工平面，后加工孔。 3 定位基準的選擇 1） 粗基準選擇的原則 選擇的粗基準應能合理的分配各加工表面的加工余量 選擇的粗基準應

19、能合理保證工件加工表面對非加工表面有一定的位置精 度要求。 選擇做粗基準的表面應盡可能平整、光滑，不能有飛邊和澆口、冒口或 其它缺陷。 粗基準一般只能使用一次，盡量避免重復使用。 2）精基準選擇的原則 盡可能用工序基準作為定位基準基準重合的原則 所選的精基準應該能用它定位來加工盡可能多的表面基準統(tǒng)一原則 有的精加工或光整加工工序要求加工余量小，而均勻，在加工時應選擇 該加工表面本身作精基準自為基準原則。 有時還要遵循互為基準，反復加工的原則。 便于工件的裝與加工，并使夾具的結構簡單。選擇基準必須從零件整個 工藝過程的全局出發(fā)，具體情況具體分析。 2.42.4 兩種加工方案兩種加工方案 沈陽理工

20、大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 8 方案一：先加工軸部；以其為定位基準加工其它所有表面。 方案二：先加工主銷孔，然后以其為定位基準加工其它所有表面。 以上兩種方案，第二種工裝設計較為復雜，但是從理論上看，適合于設 計尺寸要求，能保證設計基準與定位基準相重合。而第一種方案，工序設計 即簡單，設計尺寸也能保證。 5 零件表面加工方法的選擇 1） 40-0.009 -0.025、55-0.010 -0.029 外加表面及 95 端面的加工根據 互換性與技術測量中表 1-8 標準公差數值確定：40 -0.009 -0.025、 、公差等級為 IT7，表面粗糙度 Ra0.8m.由 機械制造工藝設計簡明手

21、冊表表 1.4-6 查得：選擇的加工方 法：粗車半精車磨削。 以下所用資料與上述相同。 55-0.010 -0.029 公差等級 IT7 級表面粗糙度 Ra0.8m。 可選加工方法：粗車半精車磨削。 95 端面表面粗糙度 Ra0.8m。選擇的加工方法： 粗車半精車磨削。 2）6-12.15+0.039 0 孔及 2-M161.5-6h 螺紋孔。12.15+0.039 0 公差 等級為 IT13 級粗糙度 Ra6.3m。選擇加工方法：鉆孔。 M161.5-6h 選擇鉆擴攻絲的加工方法。 3） 41+0.039 0 主銷孔、67+0.2 0 軸承套 41+0.039 0 主銷孔公差等級 IT8 級

22、，表面粗糙度 Ra6.3m 可選 鉆擴鉸的加工方法。 67+0.2 0 公差等級 IT12，表面粗糙度 Ra3.2m，采用锪孔的加工 方法。 4）227.5 處兩端面，尺寸 148 處兩端面 85 兩耳內側端面。R42 下耳內 側端面。兩耳 R27 兩端面 227.5 兩端面表面粗糙度 Ra12.5 m，采用粗銑尺寸 148 兩側端面，表面粗糙度 Ra50m，采用粗銑上耳 85 端面粗糙度 Ra50um 采用锪孔。R42 端面表面粗糙度 Ra50 m 采用粗銑。R27 端面表面粗糙 Ra12.5um 采用粗銑 5） 29 錐度 18 錐孔 8+0.075 +0.0204.1+0.48 0 鍵槽

23、 4-M8 螺紋 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 9 孔及 Rc1/8 注油孔。 29 錐孔表面粗糙度 Ra1.6um，選擇加工方法鉆擴鉸。 8+0.075 +0.0204.1+0.48 0 鍵槽兩側面表粗糙度 Ra1.6um，選擇加 工方法：擴孔。 4-M8 螺紋孔，采用加工方法，鉆攻螺紋 Rc1/8 注油孔，采用加工方 法：鉆攻螺紋。 6 制定工藝路線 1） 工藝路線方案一 工序 備料 工序 模鍛毛坯 工序 毛坯正火 工序 銑節(jié)軸端面、鉆中心孔 工序 粗車節(jié)軸各部及 95 端面（外徑留 0.5 余量） 工序 調質處理 HB240-27 工序 修研中心孔 工序 半精車節(jié)軸部 30、4

24、0、55 外圓面及 95 端 面 工序 磨削 40、55 達要求并帶 95 端面 工序 銑主銷孔兩端面到 227.5 工序 鉆、擴、鉸 41 主銷孔锪孔 85、67 軸承主端 及鉆、攻 4-M8 螺紋孔 工序 銑 85 上耳部端面及下耳內側 R42 端面 工序 XIII 銑上、下耳部 R27 端面 工序 XIV 鉆、鉸錐孔 29 錐度 1/8 鉆 2-Rc1/8 注油孔并攻絲 工序 XV 拉錐孔鍵槽 8+0.075 +0.0204.1+0.48 0 達要求 工序 XVI 拉錐孔、鍵槽 8+0.075 +0.0204.1+0.48 0 工序 XVII 鉆 6-12.15+0.039 0 孔及 2

25、-M16 底孔 工序 XVIII 擴孔 2-M16 攻絲達 2-M161.5-6H 工序 XIX 車螺紋 M301.5-6H 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 10 工序 XX 終結檢驗 2） 工藝路線方案二 工序 備料 工序 模鍛毛坯 工序 毛坯正火 工序 銑節(jié)軸端面鉆中心孔 工序 銑主銷孔兩端面至 227.5 工序 鉆、擴 2-41 主銷孔锪孔 85、 67 軸承主端面 工序 銑 85 上耳部端面及下耳內側 R42 端面 工序 拉主銷孔 2- 41+0.039 0 達要求 工序 粗車節(jié)軸各部及 95 端面 工序 調質處理 工序 半精車節(jié)軸部 30、40、55 外圓面及 95 端面 工

26、序 磨削 40、55 達尺寸要求，并銑 95 端面 工序 XIII 銑 148 尺寸兩側平面 工序 XIV 鉆 6-12.15+0.039 0 孔達要求 工序 XV 鉆、擴 2-16 孔并攻絲 2-M161.5-6H 工序 XVI 銑上、下耳部尺寸 27 端面 工序 XVII 鉆、擴、鉸錐孔 24 錐度 1/8 工序 XVIII 鉆、鉸 2-Rc1/8 注油孔并攻絲 工序 XIX 拉錐孔鍵槽 8+0.073 +0.020401+0.48 0 達要求 工序 XX 車螺紋 M301.5-6h 工序 XXI 終結檢驗 3）兩種工藝方案的分析與比較 第一套方案工序集中，而第二套方案工序分散。 第一套方

27、案有以下優(yōu)點： 有利于采用高生產率的專用設備，和工藝裝備，可大大提高勞動生 產率。 減少了工序數目，縮短了工藝路線，從而簡化了生產計劃和生產組 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 11 織工作。 減少了設備的數目，從而減少了生產面積。 減少了工件的安裝次數，不僅縮短了輔助時間，而且由于次安裝加 工多個表面，易于保證這些表面的相對位置精，這樣以來會影響到零 件的加工精度。 綜上所述，在制定工藝路線時，根據生產規(guī)模，零件的結構特點 和技術要求等，進行全面分析，決定采用第一套方案加工零件。 四、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 機械加工余量對于工藝過程有一定的影響。余量不能保證零件的加工質

28、 量。余量過大不但增加機械加工的勞動量而且增加了材料、刀具、能源的 消耗，從而增加了成本，所以必須合理地安排加工余量。 以上所述，工件材料 40MnB，采用金屬模鍛造（II 級精度）不鍛出內孔。 1) 鍛件公差與加工余量的主要因素 1）鍛件重量：估計鍛件重量為 18kg 2) 鍛件形狀復雜系數 S：S= 外廓全零件 鍛件 m m m 外廓包容件=m 外節(jié)軸部+m 外叉架部 m 外節(jié)軸部=（）22027.8510-6 2 6 =4.634(kg) m 外叉架部=203(280-20285)2357.8510-6 =61.041(kg) m 外廓包容體=4.634+61.041 =65.675(k

29、g) s=0。274 外廓包容體 鍛件 m m 675.65 18 根據機械制造工藝設計簡明手冊簡稱工藝簡明確定鍛件形狀復雜 系數為 SZ較復雜級。 3) 分模線的形狀 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 12 4）鍛件的材質系數：40MnB 合金結構鋼含 C 量 3.7%4.4 %0.65% 材質系數 M1 級 5、機械加工余量 由工藝簡明查得直徑方向單邊余量 2.53.2mm 水平方向單邊余量 2.53.5mm 2、確定毛壞尺寸及公差 上述加工余量適用于機械加工表面粗糙度 Ra1.6m 當加工表面粗糙 Ra1.6m，其余量適當增大。 分析：零件中 40-0.010 -0.027、55-

30、0.012 -0.035、95 端面表面 粗糙度 Ra0.8m，因此，這些表面的毛坯尺寸 P 需將零件的尺寸加上查 得余量值。 這些表面需磨削達到 Ra0.8m 應增加磨削加工余量 4 0-0.010 -0.027、55-0.012 -0.035、95 磨削余量為 0.3mm 依據鍛件重量、形狀復雜系數，分模線形狀及鍛件精度等級，查相 關表格則推算毛坯尺寸見下表： 零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸 30 540 55 361 4 3 7 8 3 11 227.5375 235 274 6280 確定鍛件尺寸公差見下表： 鍛件尺寸偏差依據 280 +3.0 -1.5表 2.2-13 235 +3.0

31、 -1.5表 2.2-13 147+2.7 -1.3 表 2.2-13 61+2.1 -1.1 表 2.2-13 55 +2.1 -1.1 表 2.2-13 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 13 40 +2.1 -1.1表 2.2-13 11 +1.3 -0.7表 2.2-16 7 +1.3 -0.7表 2.2-16 203 +0.5 -0.5表 1-25 95 0.3表 1-25 3、確定鍛造圓角半徑 由工藝簡明表 2.2-22 =0.90 可由表中公式計算 r B H 61 55 外圓角半徑 r=0.05H+0.5 =0.0555+0.5 =3.25 4、確定分模線位置 本鍛件形狀

32、復雜為便于起模時及時發(fā)現上下模在模鍛過程中的錯位出耳部、 下模鍛出節(jié)軸部 5、確定拔模角 為簡化起郵，以節(jié)軸部 55 處毛坯尺寸為準計算 =11.5 且1 B L 61 61 B H 拔模角 =5 6、計算機械加工余量（55-0.012 -0.035） 由機械制造工藝手冊簡稱工藝設計第 9 頁在頂尖上加工處表面 公式計算： =2 2 定局 其中 局毛坯局部彎曲 定毛坯定位誤差，定=0.25172 式中：T用做定心的毛坯定位表面直徑公差（mm） 第 9 頁公式：T= 2 加毛TT 式中 T毛毛坯尺寸公差 T加同一表面加工后的尺寸公差 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 14 T= 2 加毛T

33、T 2 023 . 0 46 . 0 =0.024mm 表 1-2 中，中心孔安裝時 局=2彎L彎 L彎=0.5L =0.5365 =182.5mm L毛坯全長 局=2彎L彎=23m/mm182.5mm =1095m 定=0.250.242=0.257 =0.257mm1242 . 0 2 = 22 定局 22 257 . 0 095 . 1 =1.125 剩=k準毛 其中：毛毛坯彎曲 k準準確系數 見表 1-22 粗磨0.041.125=0.045 半精車0.051.125=0.056 粗車0.061.125=0.068 第 2 頁（1-6）最小余量 2ZMIN=2(Ra+Da+a+b) 對

34、外圓加工 2Zj=2Zmax=2Zbmin+Ta-Tb 其中：Ra上工序表面粗糙度數值 Da上工序表面缺陷層深度 a上工序表面形狀和位置誤差 b本工序工件裝夾誤差（b=0） Ta上工序尺寸公差 Tb本工序尺寸公差 粗磨：2ZMIN=2(0.010+0.020+0.045)=0.15 2Zj=0.15+0.046-0.023=0.173 半精車：2ZMIN=2(0.030+0.030+0.056)=0.232 2Zj=0.232+0.074-0.046=0.26 粗車：2ZMIN=2（0.050+0.050+0.068）=0.336 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 15 2Zj=0.33

35、6+0.19-0.074=0.452 毛坯: 2ZMIN=2(0.5+0.5+1.423)=4.845 2Zj=4.845+0.46-0.19=5.115 由此得出加工余量見下表： 2.52.5 確定切削用量及基本工時確定切削用量及基本工時 工件材料：40MnB 合金鋼正火，b=980MPa,模鍛 機床：銑端面鉆中心孔機床 XZ21.4 夾具：專用夾具 量具：卡規(guī) 刀具：1).YT15 75端面銑刀 D=100mm Z=5 2).直型帶護錐 60復合中心鉆 d=4mm 1、確定銑端面時的切削用量 ap=6mm ae=42mm f=1.02mm/r 2、計算銑削時切削速度 Vc 由切削用量簡明手

36、冊簡稱切削用量表查得： Vc=Kv pv uv e yv z Xv p m vv ZafaT qdC 0 T=180min(切削用量表 3.15)Cv=186 qv=0.2 Xv=0.1 yv=0.4 uv=0.2 pv=0 m=0.2 fz= z f 5 02 . 1 Vc=0.688 02 . 04 . 01 . 02 . 0 542204 . 0 6180 2 . 0100186 =135.03m/min 其中：Kv=KsvKtvKkrv 見切削用量表 1.28 =0.81.00.86 Kv=0.688 nc=429.8r/min d v 1000 1000 03.1351000 按機床

37、選取 nc1=162r/min Vc1=50.89m/min 1000 dn 1000 1621000 由切削用量表 3.28 公式計算 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 16 Fc=KFc wF qF uF e yF z XF PF nd zafac 0 其中：cF=7900 Xf=1.0 yF=0.75 uF=1.1 qF=1.3 wF=0.2 KFc 見表 1-28 KFc=KMFcKTFckkrFc =1.321.040.92 Fc=1。263 2 . 03 . 1 1 . 175 . 0 0 . 1 162100 542204 . 0 67900 Pc=4.27Kw 10006

38、0 ccV F 100060 89.50 5 . 5035 以上為了校驗機床功率 本機床主電機功率為 14Kw 滿足要求 3、計算切削時間 由工藝簡明表 6.2-7 查得 TJ= MZ f lll 21 其中：l1=0.5(d-)+ 22 aed tgkr ap =0.5(100-) 22 42100 75 6 tg L2=13 l=42 fmz=fzzn =0.2045162 Tj=0.32min 24.165 343 . 7 42 4、確定中心孔切削用量 F=0.05min/r n=1090r/min 見工藝設計 5、計算鉆削機動時間 TJ= fn lll 21 其中:l1=ctgk+(1

39、-2)=1+2=4 2 D 2 4 鉆中心孔時 l2=0 TJ=0.257min 說明 Vc=13.70m/min 1000 dn 1000 10904 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 17 按工藝設計表 3-37 V=15m/min 是適合的，另外鉆 中心孔所消耗的功率不大，可免于校驗機床功率。 工序 V：粗車節(jié)軸各部及 95 端面 機床：臥式車床 C630 夾具：頂尖 量具：卡規(guī) 刀具：高速鋼成形車刀（W18G4V） 1、 確定切削用量 ap=2mm f=0.040.08 取 f=0.05m/r 2、 計算切削速度 Vc=kv yv Xv p m v faT C 其中：T=120m

40、in (見表 1.9) Cv=20.3 m=0.3 Xv無 yv=0.5 (見表 1.27) Vc=18.35m/min 5 . 003 . 0 05 . 0 2120 3 . 20 在計算主軸轉速時需注意，節(jié)軸各處直徑不同，為便于 選統(tǒng)一轉速應計算平均直 d =49.5mm d 4 61514640 n=118r/min D v 1000 5 . 49 35.181000 按機慶選取 nc=478r/min Vc=91.6m/min 1000 maxn d 1000 47861 3、校驗機床功率 Fc=CFCaPXFcfyFcVCnFckFc 見切削用量表 1.29 CFc=1855 XFc

41、=1.0 yFc=0.75 nFc=0 kFc=90% Fc=185521.00.050.759.1600.9 =353.1N Fc=353.1N Pc=0.54kw 4 106 ccV F 4 106 6 . 91 1 . 353 4、計算切削時間 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 18 Tj=i 其中：L=+L1 tn L 2 minmax dd L1=+(23)見工藝簡明 tgkr ap i=1 L1=+2=4mm 45 2 tg L=+4=14.5mm 2 4061 Tj=1=0.607min 47805 . 0 5 . 14 5、車 95 端面時切削用量 刀具：YT15kr=9

42、0車刀 ap=2 f=0.15mm/r vc=91.6m/min(nc=478r/min) 6、校驗機床功率 Fc=185521.00.150.7591.600.9 =804.8N Pc=1.23kw 4 106 6 . 91 8 . 804 7、計算機動時間 Tj=I 其中：L=+L1+L2+L3 fn L 2 1 dd L1=+(23)= +2 tgkr ap 45 2 tg =4mm L2=35 取 L2=4mm L3=0 L=+4+4+0=27mm 2 5795 Tj=0.376min 47815 . 0 27 8、30 處車削 在成形車削后，30 處僅需二次車 刀具：硬質合金 YT1

43、5 kr=90 r0=200=12 r=0.5mm aS=-5 刀桿 2030 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 19 ap=4.6mm f=0.5mm/r(切削用量表 1.4 vc=Kv (表 1.27) yv Xv p m v faT C 其中：T=60min(表 1.9) m=0.2 Xv=0.15Cv=242 yv=0.35 Kv=KmvKkrvKr0v=0.770.810.94 vc=0.586=63.4m/min 35 . 0 15 . 0 2 . 0 5 . 06 . 460 242 n=497r/min d VC 1000 6 . 40 4 . 631000 按機床選 n

44、C=478r/min vc= 1000 476 6 . 40 FC=CFcapXFcfyFcvcnFcKFc 其中：CFc=2795 xFc=1.0 yFc=0.75 nFc=-0.15 KFc=KmfcKKrFcKr0Fc =0.750.890.9 Pc=2.52kw 4 106 CC VF 4 106 97.602476 臥式車床 C630 主電機功率為 10kw 滿足要求 計算機動時間： Tj=i=1 fn LLLL 321 4785 . 0 04327 9、空刀槽 27、39 的加工及倒角加工 Tj=0.195min 47815 . 0 14 說明加工空刀槽采用刀具 YT15 切斷刀，

45、倒角加工所用 時間可忽略不計 10、本工序所用機動時間 =0.607+0.376+0.142+0.195=1.32min j T 工序 VIII：半精車節(jié)軸部 30、40、55 處外圓及 95 端面 工件材料：40MnB 合金鋼調質 HB240-270b=980Mpa 機 床：專用液壓仿形車床 夾 具：頂尖 量 具：卡規(guī) 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 20 刀 具：YT15 Kr=90車刀 1、切削用量確定 ap=0.7mm (30、40、55 外圓)f=0.3mm/r 按機床選取 nc=710r/min Tj=0.55min 7103 . 0 57 5 . 3326 ap=0.7

46、f=0.3 nc=710(95 端面) Tj=0.126min fn 43 2 6 . 5595 7103 . 0 7 . 26 2、計算機動時間 =0.55+0.126=0.676min j T 工序 IX:磨削 40、55 達要求并帶 95 端面 機 床：M115W 夾 具：頂尖 量 具：卡規(guī) 刀 具：GZ60ZR2AP30040121 砂輪 工藝設計表 4-10 1、磨削時切削用量 ap=0.15mm(分二次磨削) n砂輪=2200r/min v砂輪=2073.3m/min 1000 dn 1000 2200300 根據機床選取主軸轉速 n=450r/min vc=57.4m/min 1

47、000 dn 1000 450 6 . 40 2、計算機動時間 Tj=i 見工藝設計表 5-13 rda b fnf kZL 其中：L磨輪行程長度 Zb單面加工余量 K局部修磨系數 n工件轉速 fa軸向進給量 frd單行程磨削深度 fa=0.0092 frd=0.6B=0.640=24mm Tj1=2=0.284min(40 處) 240092 . 0 450 4 . 13 . 0 5 . 33 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 21 Tj2=2=0.49min(55 處) 240092 . 0 450 4 . 13 . 058 Tj2=2=0.17min(95 端面) 240092 .

48、 0 450 4 . 13 . 020 =0.28+0.49+0.17=0.944min j T 工序 X：銑主銷孔兩端面至 227.5 機 床：專用機床 夾 具：專用氣動夾具 量 具：卡規(guī) 刀 具：YT15 75端面銑刀 D=100mm Z=5 1、確定切削用量 ap=3.75mm fz=0.07mm/z v=90m/min n=286.5 d V 1000 100 100090 按機床選擇 nc=355r/min vc=115.3m/min 1000 dn 1000 355100 Tj= Mz f LLL 21 其中：L=78mm L1=0.5(d-)+(12) 2 2 e ad tgkr

49、 ap =0.5(100-+2 22 78100 75 75 . 3 tg L2=13mm 取 L2=3mm fMz=fzzn=0.075355 Tj=0.83min 2 . 124 375.2178 工序 XI：鉆、擴、鉸 41 主銷孔锪孔 85、67 軸承主端面及鉆、攻 4-M8 螺紋孔 機 床：專用組合機床 夾 具：專用全動夾具 量 具：塞規(guī) 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 22 一、鉆主銷孔至 39 刀具：標準圓柱錐柄麻花鉆 d=39mm 見金屬機械加工工藝人員手冊簡稱工藝人員 1、ap=19.5mm f=0.4mm/r 2 d 2 39 按機床選取 nc=250r/min v

50、c= vc=30.63m/ 1000 dn 1000 35039 2、Tj=見工藝簡明表 6.2-5 fn lll 21 l1=ctgkr+（1-2）=19.5+1.5=21mm 2 d Tj=0.93min 2504 . 0 22170 3、校驗機床功率 Mc=CMd0ZMfyMKM =0.305392.00.40.81.0 Pc=5.835kw Pc=5.835kw 0 30d VM cc 3930 63.30 9 . 222 滿足機床主電機容量 二、擴主銷孔至 40.5 刀具：40.5 錐柄擴孔鉆 量具：塞規(guī) 1、切削用量 ap=0.75mm f=（2.22.4）f鉆 取 f=0.8mm

51、/r vc=V鉆 選 nc=160r/min 2 1 V=20.36m/min 1000 dn 1000 160 5 . 40 2、Tj=0.59min fn lll 21 1608 . 0 3270 三、鉸孔至 41+0.039 0 刀具：硬質合金鉸刀 d=41mm 1、ap=0.25mm V=0.238m/s=14.28m/min 見工藝設計表 3-44 f=1.3mm/r 按機床選取 nc=115r/min 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 23 Vc=14.81m/min 1000 dn 1000 11541 2、Tj=0.743min fn lll 21 1153 . 1 23

52、970 見工藝簡明表 6.2-5 四、锪孔 85、67 機床：專用組合機床 夾具：專用夾具 刀具：專用復合锪刀 量具：塞規(guī) 1、锪孔 67+0.2 0 ap=13mm f=0.20mm/r v=12m/min 見工藝人員表 10-90 nc=57.01r/min d v 1000 67 121000 按機床選取 nc=70r/min Vc= 1000 dn 10000 7067 2、計算機動時間 Tj=1.14min fn l fn ll 1 702 . 0 5 . 15 .14 3、锪孔 85 Tj=0.393min fn ll 1 702 . 0 25 . 3 五、鉆攻 4-M8 螺紋孔

53、機床：專用鉆攻組合機床 夾具：專用夾具 量規(guī)：塞規(guī)、螺紋塞規(guī) 刀具：復合絲錐金屬切削手冊簡稱金切 1、鉆孔切削用量 ap=3.35 f=0.15 v=15m/min nc=712.6r/min d v 1000 7 . 6 151000 按機床選取 nc=750r/min 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 24 V=15.79m/min 1000 dn 1000 7507 . 6 Tj=0.222min nf lll 21 75015 . 0 0)293 . 2 (20 2、攻絲 ap=0.65 f=1.25 v=6.67m/min nc=265r/min d v 1000 8 67 .

54、 6 1000 按機床選取 nc=270 r/min Tj=（+） f lll 21 1 1 n 2 1 n =0.11min) 270 1 220 1 ( 25. 1 75. 375. 311 工序 XII：銑 85 上耳端面及下耳內側 R42 內側端面 機 床：專用機床 夾 具：專用夾具 量 具：卡規(guī) 刀 具：YT15 鑲齒三面刀盤銑刀 D=3.5 Z=24 d=50mm B=20mm 1、fz=0.10mm/z v=70m/min 見金切 nc=70.74r/min d vc 1000 315 701000 按機床選取 nc=75 r/min vc=74.22m/min 1000 dn

55、1000 75315 Tj= 見工藝簡明表 6.2-7 fmz lll 21 其中： L2=25 取 L2=3.5mm 2 fmz=180mm/ Tj=1.22min 180 5 . 3 8 . 14175 銑 R42 內側端面 刀 具：YT15 鑲齒三面刀盤銑刀 D=200mm Z=22 沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書 25 d=50mm 表 8-38 1、ap=6mm fz=0.12mm/z v=70m/min 見金切 n=111.4r/min d v 1000 200 701000 按機床選取 nc=118r/min vc=74.14m/min 1000 dn 1000 118200 2、計算機動時間 Tj= 見工藝簡明表 6.2-7 fmz lll 21 其中：l=50mm l1=+(13)=+2 l )( ee ada)84200(8 取 l2=4mm fmz=fznz=0.1211822=311.5mm/min Tj=0.5min 5 . 311 4 7 . 10050 工序 XIII：銑上、下耳部 R27 端面