汽車半軸機械加工工藝及工裝設計夾具設計

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 汽車半軸機械加工工藝及工裝設計 摘 要 汽車行業正在飛速發展，汽車零部件也是如此。而我研究的課題是汽車半軸的加工及工藝工裝，因為汽車行業發展的特別快。所以汽車上的汽車半軸也有多種多樣的。我現在主要是考慮到普遍上能夠用到的材料做成的汽車半軸。最常規的最普遍能用到的，一端是壓花鍵，一端是有個階層性的圓盤，上面有六個均勻存在的小孔。汽車半軸的這兩端都是起到連接的作用。出了考慮材料的選用以及加工工藝的設計，最重要的還是要考慮到節約勞動力和經濟性上的節約。隨著世界上制造業的發展，今后的汽車行業還會更加的突飛猛進，會出現越來越多的性能更加強悍的汽車以及更加綠色環保節省能源的汽車零部件。 關鍵詞：工裝工藝、夾具設計、汽車半軸。 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 錄 摘要 I ABSTRACT II 第 1 章 緒論 1 第 2 章 分析、選材及對零件進行工藝分析 3 ? 對汽車半軸零件進行分析 3 ? 對零件進行工藝分析 3 ? 確定工藝路線的制造的形式 4 ? 確定毛坯 4 ? 基準的選擇 4 第 3 章 對工藝路線進行設計及定制 5 3.1 機械加工余量及毛坯尺寸的確定 5 第 4 章 加工設備的選擇，每道工序切削用量和基本時間的確定 10 ? 對加工機床進行選擇 10 ? 對加工時所需夾具進行選擇 10 ? 對加工刀具進行選擇 10 ? 量具的選用 10 ? 選擇各外圓加工面的量具 10 ? 對加工孔用量具進行選擇確定 11 6.1 對切削用量和基本時間進行確定 11 6.1.1 工序 00 基本時間的確定及銑削用量的計算 11 6.1.2 切削用量的選擇 11 5.2 工序 10 的基本時間及切削用量的確定 12 5.2.1 確定切削用量 12 -0.25 5.2.2 確定粗車F540 的切削用量 12 4.6.3 確定粗車F52 ± 0.05 的刀具 14 -0.25 ? 確定粗車F460 的切削用量 14 III ? 確定F54 mm 的基本時間 15 ? 確定F53.4 mm 的基本時間 16 ? 確定φ45.5mm 的基本時間 16 ? 確定F40.4 mm 的基本時間 16 ? 確定F98.5 mm 的臺階面基本時間 17 ? φ111mm 的臺階面基本時間的確定 17 5.1 工序 30 的基本時間及切削用量的確定 17 5.1.1 切削用量的確定 17 -0.04 mm 5.1.2 確定半精車F520 的切削用量 17 4.11 工序 40 的基本時間及銑削用量的確定 19 4.11.1 刀具的選擇 19 4.11.2 切削用量的選擇 19 4.9 工序 50 的基本時間及鉆削用量的確定 20 4.9.1 鉆削Φ14mm 的孔 20 4.9.2 鉸Φ14H10mm 孔 21 4.9 工序 60 鉆削與垂直軸線30o 的F10mm 的孔 22 4.9.1 選擇刀具和機床 22 4.9.2 切削用量的選擇 22 4.8 工序 70 攻螺紋 M6 24 4.9 工序 110 磨削外圓表面及左端面 24 V 4.12.1 0 F39 -0.025 mm 的磨削用量的確定 24 -0.025 4.9.1 確定磨削F450 的磨削用量 25 -0.025 4.9.2 確定磨削F520 的磨削用量 25 第 5 章 夾具的設計 26 4.7 車削頂尖夾具 26 4.7.1 提出問題 26 4.7.2 定位元件的設計以及定位方案的確認 26 4.7.3 計算夾緊力： 26 4.6 夾具總體圖的繪制 27 4.7 對鉆孔專用夾具進行設計 28 4.7.4 定位方案以及定位元件的設計 28 4.7.5 對夾緊力進行計算： 28 5.4 繪制夾具總體圖 29 第 6 章 位置量規的設計及對夾具設計的介紹 31 6.1 分析 31 4.6 結構設計 31 4.7 夾具設計 33 4.7.1 夾具設計的基礎理論 33 4.7.2 定位原理 33 4.7.3 夾緊的基本原理 33 第 7 章 總結 35 參考文獻 36 致謝 37 附錄一 38 附錄二 42 V 第 1 章 緒論 驅動車輪的傳動裝置位于汽車傳動系的末端，其功能是將轉矩由差速器的半軸齒輪傳動驅動車輪.驅動車輪傳動裝置的結構形式與驅動橋的結構形式密切相關，在斷開式驅動橋和轉向驅動橋中，驅動車輪的傳動裝置包括半軸和萬向節傳動裝置，且多采用等速萬向節;在一般的非斷開式驅動橋上，驅動車輪的傳動裝置就是半軸，半軸將差速器的半軸齒輪和車輪的輪轂連接起來.在裝有輪邊減速器的驅動橋上，驅動車輪的傳動裝置還應包括輪邊的減速器，這時半軸將半軸齒輪和輪邊減速器的主動齒輪連接起來. 半軸是在差速器與驅動輪之間傳遞的動力的實心軸，其內端用花鍵與差速器的半軸的齒輪連接，而外端用凸緣與驅動輪的輪轂相連，半軸齒輪的軸頸支承與差速器殼兩側軸頸的孔內，而差速器殼又以其兩側軸頸借助軸承支承在主減速器殼上.半軸驅動輪的輪轂在橋殼上的形式，決定了半軸的受力狀況現代汽車基本上采用全浮式半軸支承和半浮式半軸芝承兩中主要支承形式:半軸的形式主要取決于半軸的支承形式.普通非短開式驅動橋的半軸，根據其外端支承形式或受力狀況的不同可分為半浮式、3/4 浮式和全浮式 3 種.由于 3/4 浮式未能推廣，很少采用. 目前汽車半軸的支承形式主要是半浮式和全浮式. (1)半浮式半軸 半浮式半軸以其靠近外端的軸頸直接支承在置于橋殼外端內孔中的軸承上， 而端部則以具有圓錐面的軸頸及鍵與車輪輪轂相固定，或以凸緣直接與車輪輪盤及制動鼓相連接.因此，半浮式半軸除傳遞轉矩外，還要承受車輪傳來的垂向力、縱向力及側向力所引起的彎矩.由此可見.半浮式半軸所承受的載荷較復雜，但它具有結構簡單、質量小、尺寸緊湊、造價低廉等優點，故被質量較小、使用條件較好、承載負荷也不大的轎車的微型客、貨汽車所采用。 當半軸外端支承在一.個圓錐滾子軸承上時，向外的軸向力由軸承承受，而向內作用的軸向力由兩半軸之間的滑塊傳給另一個半軸的外端軸承.也有裝用可以承受雙向作用軸向力的向心推力球軸承的結構，但這種軸承的使用壽命較短.半浮式支承中，半軸與橋殼間的軸承一-般只用-一個，為使半軸和車輪不致被向外的側向力拉出，該軸承必須能承受向外曉軸向力.另外，在差速器行星齒輪軸的中部浮套著推力塊，半軸內端正好能頂靠在推力塊的平面上，因而不致在朝內的側向 13 力作用下向內竄動. 4 全浮式半軸 全浮式半軸外端和輪轂相連接.該輪轂通常用兩個圓錐滾子軸承于橋殼的半軸套管上，由于車輪所承受的垂直力、縱向力、側向力以及由這些力引起的彎矩都經過輪轂、輪轂軸承傳動橋殼因此全浮式半軸只承受傳動系統的轉矩而不承受彎矩.這樣的半軸支承形式稱為全浮式支承，所謂“浮”即指卸除半軸的彎曲載荷而言。 具用全浮式半軸的驅動橋外端結構比較復雜，采用形狀復雜且質量及尺寸較大的輪轂，制造成本較高，故小型汽車及轎車-般不采用此結構形式。由于其工作可靠，廣泛用于輕型及中、重型載貨汽車、越野汽車和客車上。 現代汽車全浮式半軸的結構中，幾乎采用一-對圓錐滾子軸承支承輪轂，并且兩軸承的圓錐滾子的錐頂應相向安裝，軸承應有-定預緊度， 調查好后用鎖緊螺母鎖緊。半軸本身的結構形狀，以端部鍛成凸緣的最常見，重型汽車上，有時將半軸外端制成花鍵，以花鍵與輪轂相連接。 全浮式半軸支承廣泛應用于各種類型載貨汽車上。例如:東風 EQ1090E 型汽車半軸外端與輪轂及橋殼的連接裝配圖.半軸外端鍛出凸緣，借助螺栓和輪轂連接. 輪教通過兩個相距較遠的圓錐滾子合奏成和支承在半軸套管上.半軸套管與驅動橋殼壓配成一體，組成驅動橋殼總成.為防止輪轂連同半軸在側向力作用下發生軸向竄動，輪轂內的兩個圓錐滾子軸承的安裝方向必須使它們能非別承受向內和向外的軸向力。軸承的預緊度可借助調整螺母調整，并用鎖緊墊圈和鎖緊螺母鎖緊。 第 2 章 分析、選材及對零件進行工藝分析 4.5 對汽車半軸零件進行分析 主要研究汽車半軸的機械加工工藝及其夾具的設計，在制度工藝路線的時候應充分考慮其生產特點，制度合理的工業路線，選擇合理的機床，刀具，量具等。如圖 2.1，通過對設計零件的分析可知，由于半軸加工比較的特殊，初步打算設計相對應的夾具。 圖 2.1 零件圖 4.6 對零件進行工藝分析 根據已經查閱的半軸數據，可以確定兩個半軸加工表面，如下： 4.1 以φ38mm 軸為中心的加工表面 4.2 在半軸上使用φ96.5mm 的臺階表面作為加工表面 一組加工表面由六個均勻分布的孔組成，一個 M6E 螺紋孔和一個φ10mm 光孔。 這兩個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 確定工藝路線的制造的形式 4.3.1 確定毛坯 考慮到此軸零件經常在工作過程中受扭交變載荷及沖擊性載荷，因為之前做過有關材料剛度的小的課題設計，所以料選為 40Cr。如下圖 3-1。 4.3.2 基準的選擇 （1）選擇粗基準面 該部分為軸型部分，外圓作為粗基準完全合適。因為這部分很特別，在轉動外圓表面時，選擇半軸兩端的頂點端作為粗基準，鉆孔時選擇圓盤的臺階面作為基準。 （2）選擇精基準面 精基準面的選擇需要考慮到許多的因素，經濟性和它與粗基準面的重合等等， 都是需要考慮到的。 圖 2.2 毛坯圖 第 3 章 對工藝路線進行設計及定制 工藝路線的定制，一是為了有步驟來確定加工方式順序以及注意事項。二是對技術要求要得到保證，還要考慮到加工中的經濟性。根據實習時所看過的工藝工序路線定制如下： 工序 00 粗銑左端面，并打中心孔； 工序 10 以半軸的兩邊的頂點為定位：粗車Φ54mm、Φ52mm、Φ45mm 以及Φ39.5mm 的外圓面，在粗車Φ96.5mm 和Φ112mm 的臺面 工序 20 調直； 工序 30 以半軸的兩邊的頂點為定位：精車Φ52mm、Φ45mm 和Φ39.5mm 的外圓表面，以及Φ96.5mm 臺階面； 工序 40 銑花鍵； 工序 50 以盤的頂部的臺階作為定位，鉆 6 個φ14mm 的孔； 工序 60 以半軸圓盤的臺面作為定位，加工與垂直軸線30o 的φ10mm 的孔； 工序 70 螺紋 M6； 工序 80 車削Φ39.5mm 的左端斜度為8o 的圓柱表面；車削Φ45mm 這段距左邊 位置的溝槽，和Φ45mm 最右邊的溝槽加工，Φ50mm 寬為 3 的溝槽加工， 并對Φ112mm 進行倒角； 工序 90 感應的淬火和低溫的回火； 工序 100 磨削左端面； 工序 110 以半軸兩邊的頂尖定位，磨削Φ39.5mm、Φ45mm 和Φ52mm 外圓面； 工序 120 鉗工去毛刺； 工序 130 最終檢驗。 3.1 機械加工余量及毛坯尺寸的確定 ⑴左端面的機械加工 表 3-1 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量(mm) 工序間 工序間尺寸(mm) 工序間 公差等級 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 粗銑 1.6 IT8 Ra6.3 200.4 200.4+0.072 0 Ra6.3 毛坯面 IT16 202 2022.9 0 ⑵φ54mm 的機械加工 表 3-2 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量(mm) 工序間 工序間尺寸(mm) 工序間 公差等級 表面粗糙度 μm 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm 粗車 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 的機械加工 -0.3 粗車： F53.40 mm 2Z=1.6mm -0.04 半精車： F52.40 mm 2Z=1.0mm 磨削： F52 ± 0.05 mm 2Z=0.4mm 具體工序尺寸見表 3-3。 F45⑷ +0.018 +0.002 mm 的機械加工 粗車： F55 mm 2Z=8.6mm -0.039 mm 半精車： F45.40 2Z=1.0mm F45磨削： 0 -0.025 mm 2Z=0.4mm 具體工序尺寸見表 3-4。 表 3-3 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量(mm) 工序間 工序間尺寸(mm) 工序間 公差等 級 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 車 0.6 IT8 Ra6.3 52.4 F52.40 -0.046 Ra6.3 粗車 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 工序名稱 工序間余量(mm) 工序間 工序間尺寸(mm) 工序間 公差等 級 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 車 1.0 IT8 Ra6.3 45.4 F45.40 -0.039 Ra6.3 粗車 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 的機械加工 -0.25 粗車： F46.50 mm 2Z=8.6mm 半精車： F45.40 2Z=1.0mm -0.039 mm 磨削： F450 2Z=0.4mm -0.025 mm 具體工序尺寸見表 3-5。 ⑹鉆削六個Φ14 +0.05 孔 0 mm 確定為實心毛坯，要求孔的精度界于 IT8~IT9 之間（參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.3-9 及表 2.3-12），工序尺寸及余量確定為： 鉆孔Φ13.8mm 0 鉸孔：Φ14 +0.033 mm 2Z=0.15mm 具體工序尺寸見表 3-6 表 3-5 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量(mm) 工序間 工序間尺寸(mm) 工序間 公差等級 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 半精車 1.0 IT8 Ra 6.3 39.4 F39.40 -0.039 Ra 6.3 粗車 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 工序名稱 工序間余量(mm) 工序間 工序間尺寸(mm) 工序間 公差等級 表面粗糙度 μm 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm 鉸孔 0.2 IT10 Ra 6.3 14 F14+0.07 0 Ra 6.3 鉆孔 13.8 IT12 Ra 12.5 13.8 F13.80.18 0 Ra 12.5 ⑺車削F112 mm 臺階具體工序尺寸見表 3-7。 工序名稱 工序間余量(mm) 工序間 工序間尺寸(mm) 工序間 公差等級 表面粗糙度 μm 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm 粗車 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車削 96.5 F -0.015 mm 臺階面具體工序尺寸見表 3-8。 ⑼鉆削Φ10 mm 孔 確定為實心毛坯，而要求孔的精度在 IT2~IT3 之間（參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.3-9 及表 2.3-12），工序尺寸及余量確定為： 鉆孔Φ10mm。 表 3-8 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量(mm) 工序間 工序間尺寸(mm) 工序間 公差等級 μm 表面粗糙度 μm 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm 半精車 0.6 IT8 Ra 3.2 52.4 F96+0.039 0 Ra 3.2 粗車 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 加工設備的選擇，每道工序切削用量和基本時間的確定 2.1 對加工機床進行選擇 ⑴工藝 00 左側銑削，由于樣條直徑和長度都不大，所以選擇 XA6132 樣條銑削。 ⑵工藝 10，工藝 30 為粗，半精車外圓，可選用最常用的 C620-1 型臥式車床。 ⑶工藝 40 銑削花鍵由于花鍵直徑和長度不大，使用 XA6132 花鍵銑床。 ⑷工藝 50 定位為圓盤頂部的臺階，有 6 個 14 毫米孔。因為半軸長度過長， 所以采用多軸立式鉆床。 ⑸工序 100、工序 110 磨削φ38.5mm、φ45mm 和φ52mm 外圓表面，由于磨削外圓表面，Ra0.8 的粗糙度，因此選 M1331 磨削圓柱形機器。 2.2 對加工時所需夾具進行選擇 在粗加工，半精車，精車，鉆頭等工序加工零部件，由于零部件長度過長， 因此需要專用夾具來進行鉆孔，我們在加工過程中設計了兩套特殊的設備。來滿足加工時的工藝要求，其他一般使用通用夾具設備。 2.3 對加工刀具進行選擇 ⑴機床上的加工刀具需要選擇硬質的合金刀具，根據加工材料選擇合適的硬質合金刀具，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。需要考慮到生產中的效率以及經濟性，所以我就可以選擇 GB53-1，GB5385-85 移位工具。 ⑵鉆 6 個φ14mm 小孔，可以選擇麻花鉆加工。 2.4 量具的選用 這一部分屬于批量生產，測量工具的一般使用。選擇測量儀器有兩種方法:第一，根據不確定性選擇輸入量測量儀的大小其次，根據測量儀的測量方法，選擇極限誤差。選擇確定的一個解決方案。 2.4.1 選擇各外圓加工面的量具 在 38.5 mm.44 mm 和 051mm 圓柱表面的研磨過程中，根據當前測量儀器的不確定度，選擇表面容量。公差取決于尺寸，等于無法確定測量值的 T=0.039，如表 19 5.1-1 所示。根據表 5.1-2，0.02 節點卡的分數，不能選擇沒有定義的允許值。0.01 外徑刻度（U=必須選擇 0.006）的分數值。表 5.2-9 中，選擇它的測量范圍為是100-125，它的指數值是 0.01，確定它的外徑率為百分比。 2.4.2 對加工孔用量具進行選擇確定 對孔的加工量具的選擇我們根據實際情況選擇組合量具，具體介紹在后面會詳細的給出。 2.1 對切削用量和基本時間進行確定 切削用量是每次下刀的切削量，下刀深度和切削時所需要的時間。根據切削深度和切削進給量來確定切削速度，進而確定切削的所用基本時間。 ? 工序 00 基本時間的確定及銑削用量的計算 刀具的選擇 表 3.1，銑削深度a p ≤4mm，端面刀直徑為 80mm， ae = 60mm 。但已知銑刀 銑削深度為a p =38 mm ，故應根據銑削深度ap ￡ 40mm ， d0 = 80mm 。因為選擇的工具是鑲齒圓柱銑刀的標準件,所以齒數為 6（表 3.9） ? 切削用量的選擇 ⑴每齒進給量的選擇 f z XA6132 型銑床的說明書說明，7.5KW 是其功率，剛 度為中等。參照表 3.3，選擇 f z = 0.20 mm z ⑵刀具壽命及銑刀磨鈍標準的選擇參照表 3.7，銑刀的刀齒的后刀面的最大磨損量為 0.6mm，它的壽命 T=180min。 ⑶實際切削速度的選擇 參照 XA6132 型銑床的說明書可選擇nc = 37.5 r min ， v fc = 60 mm min 。因此實際的切削速度和每轉進給量為 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 由于銑削量比較小， 功率滿足要求， 所以不進行驗算。最后選擇 nc = 37.5 r min ， v fc = 60 mm min 。vc = 9.42 m min ， f z 1.3 計算基本的工時 = 0.27 mm r 。 t = L v m f （6.3） 式中，L= l + y + D ，l=38,根據表 3.25，入切量及超切量 y + D = 20mm ，則 L=38+20=58mm，故 t = 58 =0.97min m 60 6.2 工序 10 的基本時間及切削用量的確定 6.2.1 確定切削用量 由于本工序為粗車。又已知材料選擇為 40Cr，sb =700MPa，鍛件，選定為 C620-1 型臥式車床，工件需要裝定在三爪卡盤中心定位的位置。 -0.25 6.2.2 確定粗車F540 的切削用量 所選用的是硬質合金可轉位車刀刀具，參照《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1* ，由于 C620-1 機床的中心高度是 200mm（表1.3* ）。所以刀桿尺寸選定為 B o o ×H=16mm×25mm，選定的刀片厚度為 4.5mm。根據表1.3* ，選擇車刀的幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角g =12o ，后角a = 6o ，主偏角ka= 90o ，副偏角ka=10o ， 刃傾角l = 0o ，刀尖圓角半徑g =0.8mm。 s e ⑴確定切削深度a p 由于單邊余量為 0.5，可在一次走刀完成 a = 55 - 54 =0.5mm p 2 p ⑵確定進給量 f 根據表1.4* ，在粗車時，刀桿尺寸為 16mm×25mm， a ≦3mm、工件直徑為 40～60 時， f =0.4～0.7 mm r max 進給量確定之后需要滿足機床進給機構的強度要求，因此需要進行校核： 根據表1.30* ，C620-1 機床機構的允許的進給力 F =3530。 根據表1.21* ，當 40Cr 的s =680～810Map， a ≦2mm， f ≦0.53 mm ，切削速度 b p r v =65 m min （假設），進給力 Ff =905N。 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選擇的 f =0.4 mm r ， 可用。 ⑶選擇車刀磨鈍標準及耐用度根據表1.9 * ，取車刀的后刀面的最大磨損量為 1mm，可轉位車刀耐用度 T=30min。 ⑷確定切削速度v 切削速度v 可根據公式計算，也可以查表?，F在用查表的方法確定切削速度。 b 參照表1.10* ， 當用 YT15 硬質合金車刀加工s =600 ～ 700MPa ， 的鋼材， p a ￡ 3mm , f ￡ 0.54 ，切削速度v = 123 mm min 。 rv 切削速度的修正系數為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） 機床切削速度（表 4.2-8），選擇  n = 380 r min 則實際的切削速度v = 66.8 m min 。 ⑸檢驗機床功率 由 表 1.24* ， 當 vc = 70 m mm , pc = 2.0kw sb = 580 ~ 970MPa, HBS = 166 ~ 277, ap ￡ 0.6mm ， 故實際的切削的功率為： 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《切削用量手冊》表 1.30 中機床說明書可知，C620-1 主電動機功率為 7.8KW，機床功率足夠，可以正常加工。 4.6.3 確定粗車F52 ± 0.05 的刀具 -0.25 加工外圓表面和 F540 一樣， 加工皆可一次走刀完成， f = 0.4 mm r ， a p =1mm -0.25 5.2.1 確定粗車F460 的切削用量 -0.25 -0.25 確定粗車F460 的刀具加工外圓表面和F540 一樣 ⑴確定切削深度a p 由于單邊余量為 0.5，可在一次走刀完成 a = 53.4 - 46.4 =3.5mm p 2 分 2 次走刀，每次走刀為 1.75mm。 p ⑵確定進給量 f 根據表1.4* ，在粗車時，刀桿尺寸為 16mm×25mm， a ≦3mm、工件直徑為 40～60 時， f =0.4～0.7 mm r 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力， 故所選擇的 f =0.4 mm r ，可用。 ⑶選擇車刀磨鈍標準及耐用度根據表1.9 * ，車刀后刀面的最大的磨損量取 1mm，可轉位車刀耐用度 T=30min。 ⑷確定切削速度v 切削速度v 可根據公式計算，也可以查表?，F在用查表的方法確定切削速度。 b 根據表1.10* ，當用 YT15 硬質合金車刀加工s =600～ 700MPa，的鋼材， p a ￡ 3mm , f ￡ 0.54 ，切削速度v = 123 mm min 。 rv 切削速度的修正系數為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機床切削速度（表 4.2-8），選擇 n = 380 r min 則實際的切削速度v = 66.8 m min 。 ⑸檢驗機床功率 當sb = 580 ~ 970MPa, HBS = 166 ~ 277, a p ￡ 0.6mm ， vc = 70 m mm , pc = 2.0kw 故實際的切削的功率為： 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《切削用量手冊》表 1.30 中機床說明書可知，C620-1 主電動機功率為 7.8KW，機床功率足夠，可以正常加工。 粗車外圓φ38.5、φ95.5 以及φ111 臺階面的切削用量的確定才用車外圓F54 的刀具加工這些外圓表面和臺階面，車φ38.5 的 a p = 46.4 - 40.4 =3mm。采取走 2 刀分為兩次，1.5mm 為每次走刀的距離，采用橫向進給來車φ95.5 的臺階面， p a = 3.5 ，采用 2 次走刀，每次走刀為 1.75mm，車φ111 臺階面采用橫向進給， mm ap = 2mm, 采用 2 次走到，每次走刀為 1mm。車外圓φ38.5mm 的 f = 0.4 mm r ， 車φ95.5mm 臺階面 f = 0.52 mm r ，車外圓φ111mm 臺階面 f = 0.52 mm r 。 5.2.2 確定F54 mm 的基本時間 根據表 6-2.1，車外圓的基本時間： 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 則TJ 1 = 99 + 2 0.4 ′ 6.4 s = 39.4s 5.2.3 確定F53.4 mm 的基本時間 根據表 6-2.1，車外圓的基本時間： 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  則TJ 1  = 97.4 + 2 s = 38.9s 0.4 ′ 6.4 5.2.4 確定φ45.5mm 的基本時間 根據表 6-2.1，車外圓的基本時間： 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  則TJ 1  = 81 + 2 0.4 ′ 6.4  s = 32.4s 5.2.5 確定F40.4 mm 的基本時間 根據表 6-2.1，車外圓的基本時間： 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 則TJ 1 = 32 + 2 0.4 ′ 6.4 s = 14.4s 5.2.6 確定F98.5 mm 的臺階面基本時間 根據表 6-2.1，車外圓的基本時間： 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 則TJ 5  = 71.5 + 4 0.52 ′ 6.4  s = 22.7s 5.2.7 φ111mm 的臺階面基本時間的確定 參照表 6-2.1，車削外圓的基本時間： 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 則TJ 5 = 31 + 4 0.52 ′ 6.4 s = 10.5s 5.1 工序 30 的基本時間及切削用量的確定 5.1.1 切削用量的確定 本加工工序為半精車加工（車軸的外表面）。條件與已知的粗加工工序是一樣。 -0.04 mm 5.1.2 確定半精車F520 的切削用量 ⑴確定切削深度a p 由于單邊余量為 0.5，可在一次走刀完成 a = 53 - 52.4 =0.3mm p 2 p ⑵確定進給量 f 根據表1.4* ，在粗車時，刀桿尺寸為 16mm×25mm， a ≦3mm、 工件直徑為 40～60 時， f =0.4～0.7 mm r 選擇進給量為 f = 0.3 mm r 因為半精車加工的切削力較小，所以機床進給強度是不需要校核的。 ⑶車刀的耐用度及磨鈍標準的選擇根據表1.9 * ，車刀的后刀面取 0.4mm 為最大的磨損量，T=30min 為可轉位車刀的耐用度。 ⑷確定切削速度v 切削速度v 可根據公式計算，也可以查表?，F在用查表的方法確定切削速度。 b 根據表1.10* ，當用 YT15 硬質合金車刀加工s =630～ 700MPa，的鋼材， p a ￡ 1.4mm , f ￡ 0.38，切削速度v = 156 mm min 。 rv 切削速度的修正系數為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機床切削速度（表 4.2-8），選擇 n = 955 r min 則實際的切削速度v = 2.42 m min 。 半精加工，機械功率可以不進行校核。最后決定的切削用量為： a p = 0.6 f = 0.3 mm r n = 955 r min v = 2.42 m s 6.3.1.2 確定半精車F45.4, F39.4 及F96.5 的臺階面的切削用量，車外圓F45.4 的ap = 46.5 - 45.5 = 0.5mm，F39.4 外圓的a 2 p = 40.4 - 39.4 = 0.5mm ，F96.5 的臺階 2 面的a p = 1。車外圓F45.4, F39.4 及F96.5 的 f （1）確定F45.4mm 的基本時間： = 0.3 mm r 。 T j1 = 45.5 + 4 0.3 + 15.9 = 10s （2）確定F52.4mm 的基本時間： T j1 = 16.5 + 4 0.3 + 15.9 = 4s （3）確定半精車外圓F39.4mm 的基本時間： T j1 = 35 + 4 0.3 ′15.9 = 8s （4）確定半精車臺階面的基本時間： 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 的基本時間及銑削用量的確定 4.11.2 刀具的選擇 因為是銑削花鍵的工序，所以選用的刀具為花鍵銑刀。 4.11.3 切削用量的選擇 ⑴每齒進給量的選擇 f z 根據 XA6132 型銑床說明書，其功率為 7.5 kw，中等剛度。 根據表 3.3，選擇 f z = 0.20 mm z ⑵選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命根據表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大的磨損量為 0.6 mm ，刀具壽命T = 180 min 。 ⑶選擇實際切削速度 根據 XA6132 型銑床說明書選擇nc = 37.5 r min ， v fc = 60 mm min 。因此實際的切削速度和每轉進給量為 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 由于銑削量比較小， 功率滿足要求， 所以不進行驗算。最后選擇 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 的基本時間及鉆削用量的確定 因為是鉆孔的工序，所以選用錐柄麻花鉆頭為鉆孔刀具，直徑為d = 13.8 mm 。 4.10.1 鉆削Φ14mm 的孔 ⑴刀具以及機床的選擇 參照查看的《機械制造工藝設計簡明手冊》，選擇 d 0 =13.8mm 的高速鋼麻花鉆硬度標準為 H12，GB1438-85。選擇立式 Z535 的機床。 ⑵切削用量的選擇 ①確定進給量 f 參照《切削用量簡明手冊》表 2.7，取 f=0.31~0.37mm/r,查看參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表 4.2—16，由以上參照表格確定，取 f=0.36mm/r 參照《切削用量簡明手冊》表 2.19,查出了鉆孔的軸向力，由于 f≤0.47mm/r， d 0 ≤117.5mm 時，軸向力 F f =6090N。軸向力的修正系數均為 1.0，故 F f =6090N。查看立式鉆床 Z535 的說明書，機床的進給機構允許的最大軸向力 F max =15696N, 由于 F f ≤F max ，故 f=0.36mm/r 可用。 ②切削速度 v c 參照《切削用量簡明手冊》表 2 — 15 ， 由于 f=0.36mm/r 以及鑄鐵的硬度 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 根據立式鉆床 Z535 說明書，可以考慮選擇選取：n c =275r/min，降低轉速，使 刀具壽命上升，所以， v  = p.d0 .n = 3.14 ′13.8 ′ 275 =11.9m/min c 1000 1000 ③刀具的壽命及鉆頭磨鈍標準及的確定。參照《切削用量簡明手冊》表 2.12， 當 d 0 =13.8mm 時， 鉆頭后刀面最大磨損量為 0.8 mm ， 所以確定刀具的壽命 T=15min。 ④機床功率及扭矩的校驗 參照《切削用量簡明手冊》表 2.21 ， 當 f=0.41 mm /r，d 0 ≤ 16 mm 。查得M c =25.5N.m，根據立式鉆床 Z535 說明書，當 n c =300r/min，M m =72.6N.m，故M c

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