汽车半轴机械加工工艺及工装设计夹具设计

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 汽车半轴机械加工工艺及工装设计 摘 要 汽车行业正在飞速发展，汽车零部件也是如此。而我研究的课题是汽车半轴的加工及工艺工装，因为汽车行业发展的特别快。所以汽车上的汽车半轴也有多种多样的。我现在主要是考虑到普遍上能够用到的材料做成的汽车半轴。最常规的最普遍能用到的，一端是压花键，一端是有个阶层性的圆盘，上面有六个均匀存在的小孔。汽车半轴的这两端都是起到连接的作用。出了考虑材料的选用以及加工工艺的设计，最重要的还是要考虑到节约劳动力和经济性上的节约。随着世界上制造业的发展，今后的汽车行业还会更加的突飞猛进，会出现越来越多的性能更加强悍的汽车以及更加绿色环保节省能源的汽车零部件。 关键词：工装工艺、夹具设计、汽车半轴。 III ABSTRACT The auto industry is developing rapidly,as are auto parts.And I study the subject of automotive semi-axle processing and process tooling,because the development of the automotive industry is particularly fast.So there's a variety of semi-axes in cars.I'm now mainly considering the semi-axes of cars made of materials that are generally available.One of the most common uses is the embossing bond,one of which is a classy disk with six uniform holes.Both ends of the car's half shaft are connected.Considering the selection of materials and the design of processing technology,it is important to consider labor saving and economy On the economy.With the development of manufacturing industry in the world,the automobile industry will advance more rapidly in the future,and more and more powerful cars and more green and energy-saving auto parts will appear. Keywords:tooling process,fixture design,automotive half shaft 目 录 摘要 I ABSTRACT II 第 1 章 绪论 1 第 2 章 分析、选材及对零件进行工艺分析 3 • 对汽车半轴零件进行分析 3 • 对零件进行工艺分析 3 • 确定工艺路线的制造的形式 4 • 确定毛坯 4 • 基准的选择 4 第 3 章 对工艺路线进行设计及定制 5 3.1 机械加工余量及毛坯尺寸的确定 5 第 4 章 加工设备的选择，每道工序切削用量和基本时间的确定 10 • 对加工机床进行选择 10 • 对加工时所需夹具进行选择 10 • 对加工刀具进行选择 10 • 量具的选用 10 • 选择各外圆加工面的量具 10 • 对加工孔用量具进行选择确定 11 6.1 对切削用量和基本时间进行确定 11 6.1.1 工序 00 基本时间的确定及铣削用量的计算 11 6.1.2 切削用量的选择 11 5.2 工序 10 的基本时间及切削用量的确定 12 5.2.1 确定切削用量 12 -0.25 5.2.2 确定粗车F540 的切削用量 12 4.6.3 确定粗车F52 ± 0.05 的刀具 14 -0.25 • 确定粗车F460 的切削用量 14 III • 确定F54 mm 的基本时间 15 • 确定F53.4 mm 的基本时间 16 • 确定φ45.5mm 的基本时间 16 • 确定F40.4 mm 的基本时间 16 • 确定F98.5 mm 的台阶面基本时间 17 • φ111mm 的台阶面基本时间的确定 17 5.1 工序 30 的基本时间及切削用量的确定 17 5.1.1 切削用量的确定 17 -0.04 mm 5.1.2 确定半精车F520 的切削用量 17 4.11 工序 40 的基本时间及铣削用量的确定 19 4.11.1 刀具的选择 19 4.11.2 切削用量的选择 19 4.9 工序 50 的基本时间及钻削用量的确定 20 4.9.1 钻削Φ14mm 的孔 20 4.9.2 铰Φ14H10mm 孔 21 4.9 工序 60 钻削与垂直轴线30o 的F10mm 的孔 22 4.9.1 选择刀具和机床 22 4.9.2 切削用量的选择 22 4.8 工序 70 攻螺纹 M6 24 4.9 工序 110 磨削外圆表面及左端面 24 V 4.12.1 0 F39 -0.025 mm 的磨削用量的确定 24 -0.025 4.9.1 确定磨削F450 的磨削用量 25 -0.025 4.9.2 确定磨削F520 的磨削用量 25 第 5 章 夹具的设计 26 4.7 车削顶尖夹具 26 4.7.1 提出问题 26 4.7.2 定位元件的设计以及定位方案的确认 26 4.7.3 计算夹紧力： 26 4.6 夹具总体图的绘制 27 4.7 对钻孔专用夹具进行设计 28 4.7.4 定位方案以及定位元件的设计 28 4.7.5 对夹紧力进行计算： 28 5.4 绘制夹具总体图 29 第 6 章 位置量规的设计及对夹具设计的介绍 31 6.1 分析 31 4.6 结构设计 31 4.7 夹具设计 33 4.7.1 夹具设计的基础理论 33 4.7.2 定位原理 33 4.7.3 夹紧的基本原理 33 第 7 章 总结 35 参考文献 36 致谢 37 附录一 38 附录二 42 V 第 1 章 绪论 驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端，其功能是将转矩由差速器的半轴齿轮传动驱动车轮.驱动车轮传动装置的结构形式与驱动桥的结构形式密切相关，在断开式驱动桥和转向驱动桥中，驱动车轮的传动装置包括半轴和万向节传动装置，且多采用等速万向节;在一般的非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置就是半轴，半轴将差速器的半轴齿轮和车轮的轮毂连接起来.在装有轮边减速器的驱动桥上，驱动车轮的传动装置还应包括轮边的减速器，这时半轴将半轴齿轮和轮边减速器的主动齿轮连接起来. 半轴是在差速器与驱动轮之间传递的动力的实心轴，其内端用花键与差速器的半轴的齿轮连接，而外端用凸缘与驱动轮的轮毂相连，半轴齿轮的轴颈支承与差速器壳两侧轴颈的孔内，而差速器壳又以其两侧轴颈借助轴承支承在主减速器壳上.半轴驱动轮的轮毂在桥壳上的形式，决定了半轴的受力状况现代汽车基本上采用全浮式半轴支承和半浮式半轴芝承两中主要支承形式:半轴的形式主要取决于半轴的支承形式.普通非短开式驱动桥的半轴，根据其外端支承形式或受力状况的不同可分为半浮式、3/4 浮式和全浮式 3 种.由于 3/4 浮式未能推广，很少采用. 目前汽车半轴的支承形式主要是半浮式和全浮式. (1)半浮式半轴 半浮式半轴以其靠近外端的轴颈直接支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上， 而端部则以具有圆锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定，或以凸缘直接与车轮轮盘及制动鼓相连接.因此，半浮式半轴除传递转矩外，还要承受车轮传来的垂向力、纵向力及侧向力所引起的弯矩.由此可见.半浮式半轴所承受的载荷较复杂，但它具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉等优点，故被质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大的轿车的微型客、货汽车所采用。 当半轴外端支承在一.个圆锥滚子轴承上时，向外的轴向力由轴承承受，而向内作用的轴向力由两半轴之间的滑块传给另一个半轴的外端轴承.也有装用可以承受双向作用轴向力的向心推力球轴承的结构，但这种轴承的使用寿命较短.半浮式支承中，半轴与桥壳间的轴承一-般只用-一个，为使半轴和车轮不致被向外的侧向力拉出，该轴承必须能承受向外晓轴向力.另外，在差速器行星齿轮轴的中部浮套着推力块，半轴内端正好能顶靠在推力块的平面上，因而不致在朝内的侧向 13 力作用下向内窜动. 4 全浮式半轴 全浮式半轴外端和轮毂相连接.该轮毂通常用两个圆锥滚子轴承于桥壳的半轴套管上，由于车轮所承受的垂直力、纵向力、侧向力以及由这些力引起的弯矩都经过轮毂、轮毂轴承传动桥壳因此全浮式半轴只承受传动系统的转矩而不承受弯矩.这样的半轴支承形式称为全浮式支承，所谓“浮”即指卸除半轴的弯曲载荷而言。 具用全浮式半轴的驱动桥外端结构比较复杂，采用形状复杂且质量及尺寸较大的轮毂，制造成本较高，故小型汽车及轿车-般不采用此结构形式。由于其工作可靠，广泛用于轻型及中、重型载货汽车、越野汽车和客车上。 现代汽车全浮式半轴的结构中，几乎采用一-对圆锥滚子轴承支承轮毂，并且两轴承的圆锥滚子的锥顶应相向安装，轴承应有-定预紧度， 调查好后用锁紧螺母锁紧。半轴本身的结构形状，以端部锻成凸缘的最常见，重型汽车上，有时将半轴外端制成花键，以花键与轮毂相连接。 全浮式半轴支承广泛应用于各种类型载货汽车上。例如:东风 EQ1090E 型汽车半轴外端与轮毂及桥壳的连接装配图.半轴外端锻出凸缘，借助螺栓和轮毂连接. 轮教通过两个相距较远的圆锥滚子合奏成和支承在半轴套管上.半轴套管与驱动桥壳压配成一体，组成驱动桥壳总成.为防止轮毂连同半轴在侧向力作用下发生轴向窜动，轮毂内的两个圆锥滚子轴承的安装方向必须使它们能非别承受向内和向外的轴向力。轴承的预紧度可借助调整螺母调整，并用锁紧垫圈和锁紧螺母锁紧。 第 2 章 分析、选材及对零件进行工艺分析 4.5 对汽车半轴零件进行分析 主要研究汽车半轴的机械加工工艺及其夹具的设计，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，量具等。如图 2.1，通过对设计零件的分析可知，由于半轴加工比较的特殊，初步打算设计相对应的夹具。 图 2.1 零件图 4.6 对零件进行工艺分析 根据已经查阅的半轴数据，可以确定两个半轴加工表面，如下： 4.1 以φ38mm 轴为中心的加工表面 4.2 在半轴上使用φ96.5mm 的台阶表面作为加工表面 一组加工表面由六个均匀分布的孔组成，一个 M6E 螺纹孔和一个φ10mm 光孔。 这两个加工面有一定的要求之，主要是： （1）6×φ14mm 孔和表面 F 和 G0.2mm 的位置公差； 4.3 确定工艺路线的制造的形式 4.3.1 确定毛坯 考虑到此轴零件经常在工作过程中受扭交变载荷及冲击性载荷，因为之前做过有关材料刚度的小的课题设计，所以料选为 40Cr。如下图 3-1。 4.3.2 基准的选择 （1）选择粗基准面 该部分为轴型部分，外圆作为粗基准完全合适。因为这部分很特别，在转动外圆表面时，选择半轴两端的顶点端作为粗基准，钻孔时选择圆盘的台阶面作为基准。 （2）选择精基准面 精基准面的选择需要考虑到许多的因素，经济性和它与粗基准面的重合等等， 都是需要考虑到的。 图 2.2 毛坯图 第 3 章 对工艺路线进行设计及定制 工艺路线的定制，一是为了有步骤来确定加工方式顺序以及注意事项。二是对技术要求要得到保证，还要考虑到加工中的经济性。根据实习时所看过的工艺工序路线定制如下： 工序 00 粗铣左端面，并打中心孔； 工序 10 以半轴的两边的顶点为定位：粗车Φ54mm、Φ52mm、Φ45mm 以及Φ39.5mm 的外圆面，在粗车Φ96.5mm 和Φ112mm 的台面 工序 20 调直； 工序 30 以半轴的两边的顶点为定位：精车Φ52mm、Φ45mm 和Φ39.5mm 的外圆表面，以及Φ96.5mm 台阶面； 工序 40 铣花键； 工序 50 以盘的顶部的台阶作为定位，钻 6 个φ14mm 的孔； 工序 60 以半轴圆盘的台面作为定位，加工与垂直轴线30o 的φ10mm 的孔； 工序 70 螺纹 M6； 工序 80 车削Φ39.5mm 的左端斜度为8o 的圆柱表面；车削Φ45mm 这段距左边 位置的沟槽，和Φ45mm 最右边的沟槽加工，Φ50mm 宽为 3 的沟槽加工， 并对Φ112mm 进行倒角； 工序 90 感应的淬火和低温的回火； 工序 100 磨削左端面； 工序 110 以半轴两边的顶尖定位，磨削Φ39.5mm、Φ45mm 和Φ52mm 外圆面； 工序 120 钳工去毛刺； 工序 130 最终检验。 3.1 机械加工余量及毛坯尺寸的确定 ⑴左端面的机械加工 表 3-1 工序尺寸表 工序名称 工序间余量(mm) 工序间 工序间尺寸(mm) 工序间 公差等级 μm 表面粗糙度 μm 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm 磨削 0.4 IT7 Ra1.6 200 200+0.046 0 Ra1.6 粗铣 1.6 IT8 Ra6.3 200.4 200.4+0.072 0 Ra6.3 毛坯面 IT16 202 2022.9 0 ⑵φ54mm 的机械加工 表 3-2 工序尺寸表 工序名称 工序间余量(mm) 工序间 工序间尺寸(mm) 工序间 公差等级 表面粗糙度 μm 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm 粗车 1 IT12 Ra12.5 54 F54+0.30 0 Ra12.5 毛 坯 IT16 55 55 +1.9 0 F ⑶ 52+0.05 _ 0.05 mm 的机械加工 -0.3 粗车： F53.40 mm 2Z=1.6mm -0.04 半精车： F52.40 mm 2Z=1.0mm 磨削： F52 ± 0.05 mm 2Z=0.4mm 具体工序尺寸见表 3-3。 F45⑷ +0.018 +0.002 mm 的机械加工 粗车： F55 mm 2Z=8.6mm -0.039 mm 半精车： F45.40 2Z=1.0mm F45磨削： 0 -0.025 mm 2Z=0.4mm 具体工序尺寸见表 3-4。 表 3-3 工序尺寸表 工序名称 工序间余量(mm) 工序间 工序间尺寸(mm) 工序间 公差等 级 表面粗糙 度 尺寸公差 (mm) 表面粗糙 度 磨削 0.4 IT7 Ra0.8 52 F520 -0.030 Ra0.8 半精 车 0.6 IT8 Ra6.3 52.4 F52.40 -0.046 Ra6.3 粗车 1 IT12 Ra12.5 53 F530 -0.3 Ra12.5 毛坯 面 IT16 55 F540 -1.9 表 3-4 工序尺寸表 工序名称 工序间余量(mm) 工序间 工序间尺寸(mm) 工序间 公差等 级 表面粗糙 度 尺寸公差 (mm) 表面粗糙 度 磨削 0.4 IT7 Ra0.8 45 F450 -0.025 Ra0.8 半精 车 1.0 IT8 Ra6.3 45.4 F45.40 -0.039 Ra6.3 粗车 6.9 IT12 Ra12.5 46.4 F46.50 -0.25 Ra12.5 毛坯 面 IT16 53.4 F530 -1.3 ⑸ F39.5 ± 0.05 mm 的机械加工 -0.25 粗车： F46.50 mm 2Z=8.6mm 半精车： F45.40 2Z=1.0mm -0.039 mm 磨削： F450 2Z=0.4mm -0.025 mm 具体工序尺寸见表 3-5。 ⑹钻削六个Φ14 +0.05 孔 0 mm 确定为实心毛坯，要求孔的精度界于 IT8~IT9 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），工序尺寸及余量确定为： 钻孔Φ13.8mm 0 铰孔：Φ14 +0.033 mm 2Z=0.15mm 具体工序尺寸见表 3-6 表 3-5 工序尺寸表 工序名称 工序间余量(mm) 工序间 工序间尺寸(mm) 工序间 公差等级 表面粗糙度 μm 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm 磨削 0.4 IT7 Ra 0.8 39 F390 -0.025 Ra 0.8 半精车 1.0 IT8 Ra 6.3 39.4 F39.40 -0.039 Ra 6.3 粗车 6.1 IT12 Ra 12.5 40.4 F40.40 -0.25 Ra 12.5 毛坯面 IT16 46.5 F46.50 -1.3 表 3-6 工序尺寸表 工序名称 工序间余量(mm) 工序间 工序间尺寸(mm) 工序间 公差等级 表面粗糙度 μm 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm 铰孔 0.2 IT10 Ra 6.3 14 F14+0.07 0 Ra 6.3 钻孔 13.8 IT12 Ra 12.5 13.8 F13.80.18 0 Ra 12.5 ⑺车削F112 mm 台阶具体工序尺寸见表 3-7。 工序名称 工序间余量(mm) 工序间 工序间尺寸(mm) 工序间 公差等级 表面粗糙度 μm 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm 粗车 56 IT12 Ra 12.5 112 F1120.35 0 Ra 12.5 毛坯 IT16 166 F166+2.5 0 表 3-7 工序尺寸表 -0.044 ⑻车削 96.5 F -0.015 mm 台阶面具体工序尺寸见表 3-8。 ⑼钻削Φ10 mm 孔 确定为实心毛坯，而要求孔的精度在 IT2~IT3 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），工序尺寸及余量确定为： 钻孔Φ10mm。 表 3-8 工序尺寸表 工序名称 工序间余量(mm) 工序间 工序间尺寸(mm) 工序间 公差等级 μm 表面粗糙度 μm 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm 半精车 0.6 IT8 Ra 3.2 52.4 F96+0.039 0 Ra 3.2 粗车 69 IT12 Ra 12.5 53 F97 +0.25 0 Ra 12.5 毛坯面 IT16 55 F166+2.5 0 第 4 章 加工设备的选择，每道工序切削用量和基本时间的确定 2.1 对加工机床进行选择 ⑴工艺 00 左侧铣削，由于样条直径和长度都不大，所以选择 XA6132 样条铣削。 ⑵工艺 10，工艺 30 为粗，半精车外圆，可选用最常用的 C620-1 型卧式车床。 ⑶工艺 40 铣削花键由于花键直径和长度不大，使用 XA6132 花键铣床。 ⑷工艺 50 定位为圆盘顶部的台阶，有 6 个 14 毫米孔。因为半轴长度过长， 所以采用多轴立式钻床。 ⑸工序 100、工序 110 磨削φ38.5mm、φ45mm 和φ52mm 外圆表面，由于磨削外圆表面，Ra0.8 的粗糙度，因此选 M1331 磨削圆柱形机器。 2.2 对加工时所需夹具进行选择 在粗加工，半精车，精车，钻头等工序加工零部件，由于零部件长度过长， 因此需要专用夹具来进行钻孔，我们在加工过程中设计了两套特殊的设备。来满足加工时的工艺要求，其他一般使用通用夹具设备。 2.3 对加工刀具进行选择 ⑴机床上的加工刀具需要选择硬质的合金刀具，根据加工材料选择合适的硬质合金刀具，粗加工合金刀具以及半精加工和精加工所需要的合金刀具。需要考虑到生产中的效率以及经济性，所以我就可以选择 GB53-1，GB5385-85 移位工具。 ⑵钻 6 个φ14mm 小孔，可以选择麻花钻加工。 2.4 量具的选用 这一部分属于批量生产，测量工具的一般使用。选择测量仪器有两种方法:第一，根据不确定性选择输入量测量仪的大小其次，根据测量仪的测量方法，选择极限误差。选择确定的一个解决方案。 2.4.1 选择各外圆加工面的量具 在 38.5 mm.44 mm 和 051mm 圆柱表面的研磨过程中，根据当前测量仪器的不确定度，选择表面容量。公差取决于尺寸，等于无法确定测量值的 T=0.039，如表 19 5.1-1 所示。根据表 5.1-2，0.02 节点卡的分数，不能选择没有定义的允许值。0.01 外径刻度（U=必须选择 0.006）的分数值。表 5.2-9 中，选择它的测量范围为是100-125，它的指数值是 0.01，确定它的外径率为百分比。 2.4.2 对加工孔用量具进行选择确定 对孔的加工量具的选择我们根据实际情况选择组合量具，具体介绍在后面会详细的给出。 2.1 对切削用量和基本时间进行确定 切削用量是每次下刀的切削量，下刀深度和切削时所需要的时间。根据切削深度和切削进给量来确定切削速度，进而确定切削的所用基本时间。 • 工序 00 基本时间的确定及铣削用量的计算 刀具的选择 表 3.1，铣削深度a p ≤4mm，端面刀直径为 80mm， ae = 60mm 。但已知铣刀 铣削深度为a p =38 mm ，故应根据铣削深度ap £ 40mm ， d0 = 80mm 。因为选择的工具是镶齿圆柱铣刀的标准件,所以齿数为 6（表 3.9） • 切削用量的选择 ⑴每齿进给量的选择 f z XA6132 型铣床的说明书说明，7.5KW 是其功率，刚 度为中等。参照表 3.3，选择 f z = 0.20 mm z ⑵刀具寿命及铣刀磨钝标准的选择参照表 3.7，铣刀的刀齿的后刀面的最大磨损量为 0.6mm，它的寿命 T=180min。 ⑶实际切削速度的选择 参照 XA6132 型铣床的说明书可选择nc = 37.5 r min ， v fc = 60 mm min 。因此实际的切削速度和每转进给量为 v = pd0 nc c 1000 = 3.14 ´ 80 ´ 37.5 =9.42 m 1000 min （6.1） n z f = v fc = 60 =0.27 mm nc c 37.5 ´ 6 z （6.2） ⑷ 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 nc = 37.5 r min ， v fc = 60 mm min 。vc = 9.42 m min ， f z 1.3 计算基本的工时 = 0.27 mm r 。 t = L v m f （6.3） 式中，L= l + y + D ，l=38,根据表 3.25，入切量及超切量 y + D = 20mm ，则 L=38+20=58mm，故 t = 58 =0.97min m 60 6.2 工序 10 的基本时间及切削用量的确定 6.2.1 确定切削用量 由于本工序为粗车。又已知材料选择为 40Cr，sb =700MPa，锻件，选定为 C620-1 型卧式车床，工件需要装定在三爪卡盘中心定位的位置。 -0.25 6.2.2 确定粗车F540 的切削用量 所选用的是硬质合金可转位车刀刀具，参照《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1.3* ）。所以刀杆尺寸选定为 B o o ×H=16mm×25mm，选定的刀片厚度为 4.5mm。根据表1.3* ，选择车刀的几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角g =12o ，后角a = 6o ，主偏角ka= 90o ，副偏角ka=10o ， 刃倾角l = 0o ，刀尖圆角半径g =0.8mm。 s e ⑴确定切削深度a p 由于单边余量为 0.5，可在一次走刀完成 a = 55 - 54 =0.5mm p 2 p ⑵确定进给量 f 根据表1.4* ，在粗车时，刀杆尺寸为 16mm×25mm， a ≦3mm、工件直径为 40～60 时， f =0.4～0.7 mm r max 进给量确定之后需要满足机床进给机构的强度要求，因此需要进行校核： 根据表1.30* ，C620-1 机床机构的允许的进给力 F =3530。 根据表1.21* ，当 40Cr 的s =680～810Map， a ≦2mm， f ≦0.53 mm ，切削速度 b p r v =65 m min （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 =0.4 mm r ， 可用。 ⑶选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9 * ，取车刀的后刀面的最大磨损量为 1mm，可转位车刀耐用度 T=30min。 ⑷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。 b 参照表1.10* ， 当用 YT15 硬质合金车刀加工s =600 ～ 700MPa ， 的钢材， p a £ 3mm , f £ 0.54 ，切削速度v = 123 mm min 。 rv 切削速度的修正系数为ksv = 0.8, ktv = 0.65, kTv = 1.15, kk = 0.81, kMv = kkv = 1.0 故： v = 138 ´ 0.8´ 0.65´ 0.81´1.15 = 59.5 m min n = 1000v = 1000 ´ 59.5 = 344.6 r 按C620 - 1 GD 3.14 ´ 55 min （6.4） 机床切削速度（表 4.2-8），选择  n = 380 r min 则实际的切削速度v = 66.8 m min 。 ⑸检验机床功率 由 表 1.24* ， 当 vc = 70 m mm , pc = 2.0kw sb = 580 ~ 970MPa, HBS = 166 ~ 277, ap £ 0.6mm ， 故实际的切削的功率为： C F = 2795 ´ 0.5 ´ 0.40.75 ´ 66.8-0.15 ´ 0.94 ´ 0.89 = 1104(N ) PC = FC vc 6 ´104 = 1104 ´ 66.8 = 1.23(KW ) 6 ´104  （6.5） 由《切削用量手册》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。 4.6.3 确定粗车F52 ± 0.05 的刀具 -0.25 加工外圆表面和 F540 一样， 加工皆可一次走刀完成， f = 0.4 mm r ， a p =1mm -0.25 5.2.1 确定粗车F460 的切削用量 -0.25 -0.25 确定粗车F460 的刀具加工外圆表面和F540 一样 ⑴确定切削深度a p 由于单边余量为 0.5，可在一次走刀完成 a = 53.4 - 46.4 =3.5mm p 2 分 2 次走刀，每次走刀为 1.75mm。 p ⑵确定进给量 f 根据表1.4* ，在粗车时，刀杆尺寸为 16mm×25mm， a ≦3mm、工件直径为 40～60 时， f =0.4～0.7 mm r 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 =0.4 mm r ，可用。 ⑶选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9 * ，车刀后刀面的最大的磨损量取 1mm，可转位车刀耐用度 T=30min。 ⑷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。 b 根据表1.10* ，当用 YT15 硬质合金车刀加工s =600～ 700MPa，的钢材， p a £ 3mm , f £ 0.54 ，切削速度v = 123 mm min 。 rv 切削速度的修正系数为ksv = 0.8, ktv = 0.65, kTv = 1.15, kk = 0.81, kMv = kkv = 1.0 故： v = 138 ´ 0.8 ´ 0.65 ´ 0.81´1.15 = 59.5 m min n = 1000v = 1000 ´ 59.5 = 351 r GD 3.14 ´ 54 min 按C620 - 1机床切削速度（表 4.2-8），选择 n = 380 r min 则实际的切削速度v = 66.8 m min 。 ⑸检验机床功率 当sb = 580 ~ 970MPa, HBS = 166 ~ 277, a p £ 0.6mm ， vc = 70 m mm , pc = 2.0kw 故实际的切削的功率为： C F = 2795 ´ 0.5 ´ 0.40.75 ´ 66.8-0.15 ´ 0.94 ´ 0.89 = 1104(N ) PC = FC vc 6 ´104 = 1104 ´ 66.8 = 1.23(KW ) 6 ´104 由《切削用量手册》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。 粗车外圆φ38.5、φ95.5 以及φ111 台阶面的切削用量的确定才用车外圆F54 的刀具加工这些外圆表面和台阶面，车φ38.5 的 a p = 46.4 - 40.4 =3mm。采取走 2 刀分为两次，1.5mm 为每次走刀的距离，采用横向进给来车φ95.5 的台阶面， p a = 3.5 ，采用 2 次走刀，每次走刀为 1.75mm，车φ111 台阶面采用横向进给， mm ap = 2mm, 采用 2 次走到，每次走刀为 1mm。车外圆φ38.5mm 的 f = 0.4 mm r ， 车φ95.5mm 台阶面 f = 0.52 mm r ，车外圆φ111mm 台阶面 f = 0.52 mm r 。 5.2.2 确定F54 mm 的基本时间 根据表 6-2.1，车外圆的基本时间： T = L i = l + l1 + l2 + l3 式中l = 99mm, l1 =  ap tgkg J 1 fn fn + (2 ~ 3) （6.6） 1 g k = 90o , l = 2mm, l2 = 0, l3 = 0 f = 0.4 n = 6.4 r s i = 1 则TJ 1 = 99 + 2 0.4 ´ 6.4 s = 39.4s 5.2.3 确定F53.4 mm 的基本时间 根据表 6-2.1，车外圆的基本时间： T = L i = l + l1 + l2 + l3 式中l = 97.5mm, l1 =  ap tgkg J 1 fn fn + (2 ~ 3) 1 g k = 90o , l = 2mm, l2 = 0, l3 = 0 f = 0.4 n = 6.4 r s i = 1  则TJ 1  = 97.4 + 2 s = 38.9s 0.4 ´ 6.4 5.2.4 确定φ45.5mm 的基本时间 根据表 6-2.1，车外圆的基本时间： T = L i = l + l1 + l2 + l3 式中l = 81mm, l1  = ap tgkg J 1 fn fn + (2 ~ 3) 1 g k = 90o , l = 2mm, l2 = 0, l3 = 0 f = 0.4 n = 6.4 r s i = 1  则TJ 1  = 81 + 2 0.4 ´ 6.4  s = 32.4s 5.2.5 确定F40.4 mm 的基本时间 根据表 6-2.1，车外圆的基本时间： T = L i = l + l1 + l2 + l3 式中l = 35mm, l1 =  ap tgkg J 1 fn fn + (2 ~ 3) 1 g k = 90o , l = 2mm, l2 = 0, l3 = 0 f = 0.4 n = 6.4 r s i = 1 则TJ 1 = 32 + 2 0.4 ´ 6.4 s = 14.4s 5.2.6 确定F98.5 mm 的台阶面基本时间 根据表 6-2.1，车外圆的基本时间： T = L i L = d1 - d 2 + l + l + l J 1 fn 2 1 2 3 （6.7） 式中 d = 166 mm d1 = 98.5mm l1 = 0, l2 = 4mm, l3 = 0 f = 0.52 mm r n = 6.4 r s i = 1 则TJ 5  = 71.5 + 4 0.52 ´ 6.4  s = 22.7s 5.2.7 φ111mm 的台阶面基本时间的确定 参照表 6-2.1，车削外圆的基本时间： T = L i L = d1 - d 2 + l + l + l J 1 fn 2 1 2 3 式中 d = 166mm d1 = 111mm l1 = 0, l2 = 4mm, l3 = 0 f = 0.52 mm r n = 6.4 r s i = 1 则TJ 5 = 31 + 4 0.52 ´ 6.4 s = 10.5s 5.1 工序 30 的基本时间及切削用量的确定 5.1.1 切削用量的确定 本加工工序为半精车加工（车轴的外表面）。条件与已知的粗加工工序是一样。 -0.04 mm 5.1.2 确定半精车F520 的切削用量 ⑴确定切削深度a p 由于单边余量为 0.5，可在一次走刀完成 a = 53 - 52.4 =0.3mm p 2 p ⑵确定进给量 f 根据表1.4* ，在粗车时，刀杆尺寸为 16mm×25mm， a ≦3mm、 工件直径为 40～60 时， f =0.4～0.7 mm r 选择进给量为 f = 0.3 mm r 因为半精车加工的切削力较小，所以机床进给强度是不需要校核的。 ⑶车刀的耐用度及磨钝标准的选择根据表1.9 * ，车刀的后刀面取 0.4mm 为最大的磨损量，T=30min 为可转位车刀的耐用度。 ⑷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。 b 根据表1.10* ，当用 YT15 硬质合金车刀加工s =630～ 700MPa，的钢材， p a £ 1.4mm , f £ 0.38，切削速度v = 156 mm min 。 rv 切削速度的修正系数为ksv = 0.8, ktv = 0.65, kTv = 1.15, kk = 0.81, kMv = kkv = 1.0 故： v = 156 ´ 0.81´1.15 = 145.3 m min n = 1000v = 1000 ´145.3 = 872 r GD 3.14 ´ 53 min 按C620 - 1机床切削速度（表 4.2-8），选择 n = 955 r min 则实际的切削速度v = 2.42 m min 。 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： a p = 0.6 f = 0.3 mm r n = 955 r min v = 2.42 m s 6.3.1.2 确定半精车F45.4, F39.4 及F96.5 的台阶面的切削用量，车外圆F45.4 的ap = 46.5 - 45.5 = 0.5mm，F39.4 外圆的a 2 p = 40.4 - 39.4 = 0.5mm ，F96.5 的台阶 2 面的a p = 1。车外圆F45.4, F39.4 及F96.5 的 f （1）确定F45.4mm 的基本时间： = 0.3 mm r 。 T j1 = 45.5 + 4 0.3 + 15.9 = 10s （2）确定F52.4mm 的基本时间： T j1 = 16.5 + 4 0.3 + 15.9 = 4s （3）确定半精车外圆F39.4mm 的基本时间： T j1 = 35 + 4 0.3 ´15.9 = 8s （4）确定半精车台阶面的基本时间： L = d - d1 + l  +l +l = 97.5 - 96.5 + 4 = 4.5 2 1 2 3 2 （6.8） T j 4 = 4.5 + 4 0.3 + 15.9  s = 1.76s 4.11 工序 40 的基本时间及铣削用量的确定 4.11.2 刀具的选择 因为是铣削花键的工序，所以选用的刀具为花键铣刀。 4.11.3 切削用量的选择 ⑴每齿进给量的选择 f z 根据 XA6132 型铣床说明书，其功率为 7.5 kw，中等刚度。 根据表 3.3，选择 f z = 0.20 mm z ⑵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 0.6 mm ，刀具寿命T = 180 min 。 ⑶选择实际切削速度 根据 XA6132 型铣床说明书选择nc = 37.5 r min ， v fc = 60 mm min 。因此实际的切削速度和每转进给量为 v = pd0 nc c 1000 = 3.14 ´ 80 ´ 37.5 =9.42 m 1000 min （6.9） n z f = v fc = 60 =0.27 mm nc c 37.5 ´ 6 z （6.10） ⑷ 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 nc = 37.5 r min ， v fc = 60 mm min 。vc = 9.42 m min ， f z = 0.27 mm r 。 4.10 工序 50 的基本时间及钻削用量的确定 因为是钻孔的工序，所以选用锥柄麻花钻头为钻孔刀具，直径为d = 13.8 mm 。 4.10.1 钻削Φ14mm 的孔 ⑴刀具以及机床的选择 参照查看的《机械制造工艺设计简明手册》，选择 d 0 =13.8mm 的高速钢麻花钻硬度标准为 H12，GB1438-85。选择立式 Z535 的机床。 ⑵切削用量的选择 ①确定进给量 f 参照《切削用量简明手册》表 2.7，取 f=0.31~0.37mm/r,查看参照《机械制造工艺设计简明手册》表 4.2—16，由以上参照表格确定，取 f=0.36mm/r 参照《切削用量简明手册》表 2.19,查出了钻孔的轴向力，由于 f≤0.47mm/r， d 0 ≤117.5mm 时，轴向力 F f =6090N。轴向力的修正系数均为 1.0，故 F f =6090N。查看立式钻床 Z535 的说明书，机床的进给机构允许的最大轴向力 F max =15696N, 由于 F f ≤F max ，故 f=0.36mm/r 可用。 ②切削速度 v c 参照《切削用量简明手册》表 2 — 15 ， 由于 f=0.36mm/r 以及铸铁的硬度 200~217HBS,取 v c =12m/min。 29 n = 1000 × v = 1000 ´12  =276r/min （6.11） 0 c p× d 3.14 ´13.8 根据立式钻床 Z535 说明书，可以考虑选择选取：n c =275r/min，降低转速，使 刀具寿命上升，所以， v  = p.d0 .n = 3.14 ´13.8 ´ 275 =11.9m/min c 1000 1000 ③刀具的寿命及钻头磨钝标准及的确定。参照《切削用量简明手册》表 2.12， 当 d 0 =13.8mm 时， 钻头后刀面最大磨损量为 0.8 mm ， 所以确定刀具的寿命 T=15min。 ④机床功率及扭矩的校验 参照《切削用量简明手册》表 2.21 ， 当 f=0.41 mm /r，d 0 ≤ 16 mm 。查得M c =25.5N.m，根据立式钻床 Z535 说明书，当 n c =300r/min，M m =72.6N.m，故M c

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