萬向節(jié)滑動叉機械加工工藝設計課程設計

1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　設計題目：萬向節(jié)滑動叉機械加工工藝設計</p><p>　　2012年 6 月26日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　機械制造工藝學課程設計任務書I</p><p>

2、<b>　　軸承座零件圖I</b></p><p><b>　　設計要求II</b></p><p><b>　　課程設計說明書</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 零件的生產類型1</p><p><b>　　2.1生產綱領1</b></p><p>　　2.2生產類型及工藝特征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 定位基準選擇3</p><p>　　4.1選擇精基準3</p><p>　　4.2選擇粗基準3</p><p>　　5

5、擬定機械加工工藝路線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、設計總結15</b></p><p>　　機械加工工藝卡片16</p>

8、<p><b>　　參考文獻28</b></p><p>　　青島理工大學琴島學院</p><p>　　機械制造工藝學課程設計任務書</p><p>　　題目：萬向節(jié)滑動叉零件的機械加工工藝設計</p><p>　　內容：1、零件圖 一張</p><p&g

9、t;　　2、毛坯圖 一張</p><p>　　3、機械加工工藝卡片 一套</p><p>　　4、課程設計說明書 一份</p><p><b>　　設計要求</b></p><p><b>　　1. 產品生產綱領</b></p&

10、gt;<p>　?。?）產品的生產綱領為200臺/年，每臺產品軸承座數(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. 生產條件和資源</p><p>　?。?）毛坯為外協(xié)件，生產條件可根據(jù)需要確定</p><p>　?。?）現(xiàn)可供選用的加工設備有： </p>

11、;<p>　　X5030A銑床1臺 </p><p>　　B6050刨床1臺 </p><p>　　CA6140車床1臺</p><p>　　Z3025鉆床1臺（含鉆?；蚪M合夾具） </p><p>　　各設備均達到機床規(guī)定的工作精度要求，不再增加設備</p><p><b>　　機械制造工藝學

12、</b></p><p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　設計題目：滑動軸承座零件的機械加工工藝設計</p><p>　　青島理工大學琴島學院</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軸上的萬向節(jié)滑動叉，它位于傳動軸的端部。其主要作用，一是傳遞轉矩，使汽車獲得前進的動力；二是當汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時，由本零件可以調整傳動軸的長短及其位置。零件的兩個叉頭部位上有兩個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的內花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動力。</p><p>　　1.2零件的工藝分析</p><p>　　萬向節(jié)滑動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φ39mm的孔及其倒角

15、，尺寸為118mm的與兩個φ39mm的孔相垂直的平面，還有在平面上的4個M8螺孔。其中，主要加工表面為φ39mm的兩個孔。</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>　　（１）φ50mm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φ３９mm孔垂直度公差為０.１ｍｍ。</p><p>　　（３）φ50mm花鍵孔寬中心線與φ３９mm中心線偏轉角度公差為２＇。</p><p>　　由以上分析可知，對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>　?。?毛坯的確定</b></p><p>　　零件材料為４５鋼?？紤]到汽車在運行中要經常加速及正，反向行駛，零件在工作過程中經常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產量為４０００件，已達到

18、大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可用模鍛成型。這對于提高生產率，保證加工質量也是有利的。</p><p><b>　　３定位基準選擇</b></p><p>　　基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；鶞蔬x擇的正確，合理，可以保證加工質量，提高生產效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件的大批報廢，使生產無法進行。</p>

19、<p><b>　　３.1粗基準的選擇</b></p><p>　　對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。但對本零件來說，如果以φ６５mm（或以φ６２mm外圓）外圓表面作為基準（四點定位），則可能造成這一組內外圓柱表面與零件的交叉部外形不對稱。按照有關粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時應以這些不加工表面作為粗精準；若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面

20、要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準），現(xiàn)選取叉部兩個Φ39mm孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩個短Ｖ形塊支承這兩個Φ39mm的外輪廓作為主要定位面，以消除Ｘ，Ｙ的移動和旋轉四個自由度，再用一對自動定心的窄口卡爪夾持在φ６５mm外圓柱面上，用以消除Ｚ的移動與旋轉兩個自由度，達到完全定為。</p><p><b>　　３.2精基準的選擇</b></p><

21、p>　　精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。</p><p>　　4擬定機械加工工藝路線</p><p>　　制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果

22、，以便使生產成本盡量下降。</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。以兩個叉耳外輪廓及φ65mm外圓為粗基準，選用CA6140臥式車床和專用夾具。</p><p>　　工

23、序4：鉆、擴花鍵底孔φ43mm，并锪沉頭孔φ55mm。以φ62mm外圓為基準，選用C365L轉塔車床。</p><p>　　工序5:內花鍵孔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為消除回轉自由度而設置的一個定位基準。本工序以花

24、鍵內底孔定位，并利用叉部外輪廓消除回轉自由度。</p><p>　　工序7：拉花鍵孔。利用花鍵內底孔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、細鏜φ39mm兩孔，選用T740臥式金剛鏜床及專用夾具加工，以花鍵內孔及其端面定位。</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 “機械加工工藝過程卡片”。</p><p

27、>　　5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“萬向節(jié)滑動叉”零件材料為45鋼，硬度207～241HBW，毛坯重量約為6kg，生產類型為大批生產，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《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-14，其中鍛件重量為6kg，鍛件復雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質系數(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《機械制造工藝設計簡明手冊》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

30、孔φmm（叉部）</p><p>　　毛坯為實心，不沖出孔。兩內孔精度要求界于IT7 -IT8之間，參照《機械制造工藝設計簡明手冊》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>　　擴鉆：?φ38.7mm 2Z = 1.7mm</p><p>　　精鏜：?φ38.9mm 2Z = 0.2mm</p><p>　　細鏜：?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>　　內孔尺寸為φmm，見圖樣。參照《機械制造工藝設計簡明手冊》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，拉削時的加工余量參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-19取2Z=1mm。</p><p>　　5.5 φ mm兩孔外端面的加工余量（計算長度為mm）</p><p>　?。?

34、）按照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-25，取加工精度F2 ，鍛件復雜系數(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《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-14，材質系數(shù)取M1 ，復雜系數(shù)S3 ，則鍛件的偏差為。</p><p>　?。?）磨削余量：單邊0.2mm（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-21），磨削公差即零件公差 –0.07mm。

35、</p><p>　?。?）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，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)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。</p><p>　　由于本設計規(guī)定的零件為大批生產，應該采用調整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應該調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 加工余量計算表<

37、;/p><p>　　6確定切削用量及基本工時</p><p>　　工序3：車削端面、外圓及螺紋本工序采用計算法確定切削用量</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φ30mm芯部待以后鉆孔是加工掉，故此時實際端面最大加工余量可按=5.5mm考慮，分兩次加工， = 3mm計。長度加工公差按IT12級，取–0.46mm（入體方向）。 </p><p>　　2）確定進給量?：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第3版）表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，以及工件直徑為60mm時 ? = 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》（第3版）表3-9）取</p><p>　　? = 0.5 mm/r</p><p>　　3)計算切削速度：按《切削用量簡明手冊》（第3版）表1.27，切削速度的計算公式為（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》（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）確定機床主軸轉速</p><p><b>　　r/min</b

43、></p><p>　　按機床說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-8），與532r/min相近的機床轉速為500r/min及560r/min。現(xiàn)選取如果選= 500r/min，則速度損失太大。</p><p>　　所以實際切削速度v = 114.35m/min。</p><p>　　5）切削工時，按《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-1。<

44、/p><p><b>　?。╩m），</b></p><p><b>　　（min）</b></p><p>　?。?） 粗車φ62mm外圓，同時應校驗機床功率及進給機構強度。</p><p>　　1） 背吃刀量：單邊余量Z = 1.5mm，可一次切除。</p><p>　　2）

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

46、r/min</p><p>　　按機床選取n=560r/min，所以實際切削速度</p><p>　　V=dn/1000=65x560/1000=114.35m/min</p><p>　　5）檢驗機床功率：主切削力Fc按《切削用量簡明手冊》（第3版）表1.29所示公式計算 </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》（第3版）表1.30中CA6140機床說明書可知，CA6140主電動機功率為7.8kW，當主軸轉速為560r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.5kW，所以機床功率足夠，可以正常加工。</p><p>　　校驗機床進給系統(tǒng)強度：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》（第3版）所示公式計算</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>　　取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1，則切削力在縱向進給方向對進給機構的作用力為</p><p>　　F=Ff+μ（Fc+Fp）</p><p>　　=499.5+0.1（1024.5+199.5）=622（N）</p><p>　　而機床縱向進給機構可承受的最大縱向力為3530N（見《切削用量簡明手冊》（第3版）），故

53、機床進給系統(tǒng)可正常工作。</p><p><b>　　7） 切削工時：</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》（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>　　按機床說明書取n=710r/min</p><p>　　則此時 v=133.8m/min</p><p>　　切削工時 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）切削速度的計算：見《切削用量手冊》（艾興、肖詩綱編，機械工業(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：Vc=21.

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

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

60、實際切削速度 vc=37.7m/min</p><p>　　3）切削工時 取切入長度l1=3mm</p><p>　　粗車螺紋工時 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為t=t1+t2

61、=0.93m/min</p><p>　　工序4：鉆、擴花鍵底孔Φ43mm及加工沉頭孔Φ55mm，選用機床：C365L轉塔車床。</p><p>　?。?）鉆孔Φ25mm</p><p>　　f=0.41mm/r （見《切削用量簡明手冊》（第3版）表2.7）</p><p>　　v=12.25m/min （見《切削用量簡明手冊》（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>　　按機床選取nW=136r/min（按《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2）</p><p>　　所以實際切削速度 v=dWnW/1000=10.68m/min</p><p&

63、gt;<b>　　切削工時</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>　?。?）鉆孔Φ41mm</p><p>　　根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆</p>

64、<p>　　同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關系為</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---加工實心孔時的切削用量。</p><p><b>　　現(xiàn)已知</b></p><p>　　

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

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

67、，l2=2mm，l=150mm</p><p>　　t=(150+7+2)/0.76x59=3.55min</p><p>　　（3）擴花鍵底孔 Φ43mm </p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表2.10規(guī)定，查得擴孔鉆擴Φ43mm孔時的進給量，并根據(jù)機床規(guī)格選f=1.24mm/r</p><p>　　擴孔鉆擴孔時的切削速度，根據(jù)其他有關資

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心孔時的切削速度。</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>　　按機床選取 nW=58r/min</p><p>　　切削工時切入l1=3mm，，切出 l2=1.5mm </p><p>　　t=(150+3+1.5)/58*1.24=2.14min</p><p>　?。?）锪圓柱式沉頭孔 Φ55。根據(jù)有關資料介紹，加工沉頭孔時

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

71、min，所以實際切削速度</p><p>　　v=DnW /1000=8.29m/min</p><p>　　切削工時 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沉頭空的測量長度，由于工藝基準與設計基準不重合，故需要進行尺寸換

72、算。按圖樣要求，加工完畢后應保證尺寸45mm。</p><p>　　工序5：Φ43mm內孔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給量。根據(jù)手冊及機床取</p><p>　　f=0.08mm/r （見《切削手冊》表1.8）</p><p>　　當采用高速鋼車刀時，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>　　按機床說明書取nW=120r/min，則此時切削速度為</p><p>　　v=DnW/1000=16.2m/min</p><p><b>　　切削工時</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》表2.7）</p><p>　　v=25m/min （《切削手冊》表2.13）

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

76、5;8.8×680/1000=18.8（m/min）</p><p><b>　　切削工時</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)有關手冊，確定拉花鍵孔時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 </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-----考慮校準部分的長度系數(shù)，取1.2；</p><p>　　k-----考慮機床返回行程系數(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》表3-3）</p><p>　　切削速度：參考有關手冊，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)機床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39），取nW =37.5r/min，故實際切削速度為</p><p>　

82、　v=dWnW/1000=×225×37.5/1000=26.5m/min</p><p>　　當nW =37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為</p><p>　　fm=fzznW=0.08×20×37.5=60mm/min</p><p>　　查機床說明書，剛好有fm=60mm/min，故直接選用該值。<

83、/p><p>　　切削工時：由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，利用作圖法，可得出銑刀的行程l+l1+l2=105mm，則機動工時為</p><p>　　tm=（l+l1+l2）/fM=105/60=1.75min</p><p>　　工序9： 鉆、擴Φ39mm兩孔及倒角。</p><p>　　（1）鉆孔Φ25mm</p>

84、<p>　　確定進給量f：根據(jù)《切削手冊》表2.7，當鋼σb＜800MPa，d0=Φ25mm</p><p>　　時，f=0.39～0.47mm/r。由于本零件在加工Φ25mm孔時屬于低鋼度零件，故進給量應乘系數(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、機床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。</p><p>　　切削速度：根據(jù)《切削手冊》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)機床說明書，取nW=195r/min，故實際切削速度為</p><p&

86、gt;　　v=dWnW/1000=×25×195/1000=15.3m/min</p><p><b>　　切削工時</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>　　以上為鉆一個孔時的機動時間。故本工序的機動工時為</p><p>　　tM=tM1×2=0.635×2=1.27min</p><p>　?。?）擴鉆Φ37mm孔</p><p>　　利用Φ37mm的鉆頭對Φ25mm 的孔進行擴鉆。根據(jù)有關手冊的規(guī)定，擴</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>　　則主軸轉速為n=51.6～34r/min并按機床說明書取nW=68r/min。</p><p><b>　　實際切削速度為</b></p><p>　　v=dWnW/1000=×25×195/1000=15.3m/min</p><p>　

90、　切削工時（一個孔）：l=19mm， l1=6mm， l2=3mm</p><p>　　t1=（19+6+3）/nWf=0.72min</p><p>　　當擴鉆兩個孔時，機動工時為</p><p>　　t=0.72×2=1.44min</p><p>　?。?）擴孔Φ38.7mm</p><p>　　采用刀

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

92、;/p><p>　　機動工時 l=19mm， l1=3mm， l2=3mm</p><p>　　t1=(19+3+3)/nf=0.51min</p><p><b>　　當加工兩個孔時</b></p><p>　　tm=0.51×2=1.02min</p><p>　?。?）倒角2

93、15;45°雙面</p><p><b>　　采用90°锪鉆。</b></p><p>　　為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與擴孔時相同：</p><p><b>　　n=68r/min</b></p><p><b>　　手動進給。</b></p&

94、gt;<p>　　工序10：精、細鏜兩孔，選用機床：鏜床。</p><p>　　（1）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>　　進給量</b></p><p>　　根據(jù)有關手冊

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金剛鏜床主軸轉速為無級調速，故以上轉速可以作為加工時使用的轉速。</p><p>　　切削工時：當加工一個孔時</p><p>　　l=19mm， l1=

96、3mm， l2=4mm</p><p>　　t1=（l+l1+l2）/nWf=0.32min</p><p>　　所以加工兩個孔時的機動時間為</p><p>　　（2）細鏜孔至。由于細鏜與精鏜孔共用鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量及工時均與精鏜相同</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》第三章中磨料選擇各表，結果為&

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，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350×40×127（D×B×d）。</p><p>　?。?）切小用量的選擇。砂輪轉速n砂=1500r/min（見機床說明書），v

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

100、見《工藝手冊》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、-----工作臺移動速度（m/min）；</p><p>　　fa----工作臺往返一次砂輪軸向進給量（mm）；</p><p>　　fr----工作臺往返一次砂輪徑向進給量（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>　　當加工兩端面時</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》表2.7）</p><p>　　v=20m/min （《切削手冊》表2.13及表2.14）</p><p>　　所以 ns=1000v/D=1000×20/×6.7=950r/min</p><p>　　按機床取nW=960r/min，故v=20.2m/min。</p><p><b>　

104、　切削工時（4個孔）</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。手動進給。</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>　　按機床選取nW=195r/min，則v=4.9m/min

106、。</p><p>　　機動工時 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、工時定額的計算結果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機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，查附表13《內圓表面加工方案》得出鉆削內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，查附表14《內圓表面加工方案》得鉆削內圓表面的工序偏差。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>　　（1）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，查附表12《內圓表面加工方案》得出粗車、精車內圓表面的工序偏差。

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、設計總結</b></p><p>　　經過三周的設計，軸承座的設計已經完成。這次設計不但鞏固了也學知識，也是對個人能力及團隊合作的訓練，這次設計是分工合作，整體討論，具有極好的成果。</p><p>　　在

111、設計中，每個人都提出自己的想法發(fā)，然后整個組的在一起討論，有什么好的或者不好的想法都發(fā)表出來，各抒己見，取長補短，討論設計方案和設計步驟。</p><p>　　課程設計是鍛煉個人能力的最好方法，對于安排給自己的任務必須獨自完成，有問題就和老師同學討論，設計中不但要考慮方法，也要考慮設計后用于實踐的成本，以及適用性，因此設計也要和實際相聯(lián)系，源于實踐，處于理論，用于實踐。</p><p>　

112、　最后，感謝老師和同學在這次設計中的幫助。</p><p>　　青島理工大學琴島學院</p><p><b>　　機械加工工藝卡片</b></p><p>　　零件名稱：滑動軸承座</p><p><b>　　學 號：</b></p><p><b>　　姓

113、 名：</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 王先逵. 機械制造工藝學（第2版）. 機械工業(yè)出版社. 2006.</p><p>　　[2] 周靜卿等. 機械制圖與計算機繪圖. 中國農業(yè)大學出版社. 2007.</p><p>　　[3] 王伯平. 互換性與測量