【文章內(nèi)容簡介】 述，刀齒采用異側(cè)倒角，這樣既有利于磨制加工，又可在拉削時消除切削扭矩，保證花鍵齒形加工精度。在倒角邊磨制出后角，可減小側(cè)刃加工時后刀面的擠壓摩擦，從而減小拉削力，降低切削熱。拉刀經(jīng)改進設(shè)計后，可使刀齒齒數(shù)相對減少，拉 刀長度縮短。此外，由于拉削前工序為預孔擴孔加工，這樣可使拉刀的危險斷面直徑增大，拉刀強度相應提高。③改進后的加工效果經(jīng)過改進設(shè)計，拉刀的拉削形式發(fā)生變化，拉刀刃前區(qū)切削層的切削狀況改善，由原來的擠壓硬化變?yōu)榧羟袆冸x，進而改善了切削條件。因此，在拉削力允許情況下盡量加大齒升量有助于提高拉削加工質(zhì)量。齒升量提高后，刀齒切入性好，加工表面彈性變形小，可有效減小擠壓摩擦阻力，使切削熱顯著下降，燒齒現(xiàn)象消失。改進后的拉刀使用效果良好，拉削輕快，刀具壽命提高一倍。拉削后刀齒各齒槽的切屑大小均勻，且易于清除。由于刀齒刃前區(qū)不產(chǎn)生擠壓，因此已加工表面回彈量小，加工尺寸穩(wěn)定，加工精度提高。 加工路線的確定工序 1：車外圓∮62mm，∮60mm，并車螺紋 M601mm。以兩個叉耳外輪廓及∮65mm外圓為粗基準，選用 C6201 臥式車床和專用夾具。工序 2：鉆孔并擴鉆花鍵底孔∮43mm，锪沉頭孔∮55mm，以∮62mm 外圓為基準，選用 C365L 轉(zhuǎn)塔車床。工序 3：內(nèi)花鍵孔倒角 530176。選用 C6201 車床和專用夾具。工序 4：鉆錐 Rc1/8 底孔。選用 Z525 立式鉆床及專用鉆模。這里安排鉆 Rc1/8 底孔主要是為了下道工序拉花鍵孔時為消除回轉(zhuǎn)自由度而設(shè)置的一個定位基準。本工汽車萬向節(jié)滑動叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計第 18 頁 共 49 頁序以花鍵內(nèi)底孔定位，并利用叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度。工序 5：拉花鍵孔。利用花鍵內(nèi)底孔、∮55mm 端面及 Rc1/8 錐螺紋底孔定位，選用L6120 臥式拉床加工。工序 6：粗銑∮39mm 二孔端面，以花鍵孔及其端面為基準，選用 X63 臥式銑床加工。工序 7：鉆、擴∮39mm 二孔及倒角。以花鍵孔及端面定位，選用 Z535 立式鉆床加工。工序 8：精鏜并細鏜∮39mm 二孔。選用 T740 型臥式金剛鏜床及專用夾具加工，以花鍵內(nèi)孔及其端面定位。工序 9：磨∮39mm 二孔端面，保證尺寸 118 mm，以∮39mm 孔及花鍵孔定位，選07.?用 M7130 平面磨床及專用夾具。工序 10：鉆叉部四個 M8mm 螺紋底孔并倒角。選用 Z525 立式鉆床及專用夾具，以花鍵孔及∮39mm 孔定位。工序 11：攻螺紋 4M8mm 及 Rc1/8。工序 12：沖箭頭工序 13：終檢以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡片和機械加工工藝卡片 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“萬向節(jié)滑動叉滑動叉”零件材料為 45 鋼，硬度 HBS 為 207~241 毛坯重量約為 6kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模鍛毛坯。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： 外圓表面（∮62mm 及 M601mm）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定外圓表面（∮62mm 及 M601mm） ?？紤]其加工長度為 90mm，與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為∮65mm，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接區(qū)旗外圓表面直徑為∮65mm。∮62mm 表面為自由尺寸公差，表面粗糙度值要求為 R 200μm，只要求粗Z加工，此時直徑余量 2Z=3mm 已能滿足加工要求。 外圓表面沿軸線長度方向的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（M601mm 斷面） 。查《機械制造工藝畢業(yè)設(shè)計（論文）第 19 頁 共 49 頁設(shè)計簡明手冊》 （以下簡稱《工藝手冊》 ）表 ，其中鍛件重量為 6kg，鍛件復雜形狀系數(shù)為 S ，鍛件材質(zhì)系數(shù)取 M ，鍛件輪廓尺寸（長度方向）＞180~315mm，11故長度方向偏差為 mm。??長度方向的余量查《工藝手冊》表 ~，其余量值規(guī)定為 ~，現(xiàn)取 。 倆內(nèi)孔∮39 mm（叉部）機械加工余量、??倆內(nèi)孔∮39 mm（叉部） 。毛坯為實心，不沖孔。倆內(nèi)孔精度要求介于 IT7~之間，參照《工藝手冊》表 及表 確定工序尺寸及余量為：鉆孔：∮25mm鉆孔：∮37mm，2Z=12mm擴孔：∮，2Z=精鏜：∮，2Z=細鏜：∮39 mm，2Z=?? 花鍵孔機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定花鍵孔（16－∮50 mm∮43 mm5 mm） 。要求花鍵孔為外徑定心，故采039.??048.用拉削加工。內(nèi)孔尺寸為∮43 mm，見圖樣。參照《工藝手冊》表 ?配：鉆孔：∮25mm鉆孔：∮41mm擴孔：∮42mm拉花鍵孔（16－∮50 mm∮43 mm5 mm）039.??048.花鍵孔要求外徑定心，拉削時的加工余量參照《工藝手冊》表 取 2Z=1mm∮39 mm 二孔外端面機械加工余量、??∮39 mm 二孔外端面的加工余量（計算長度為 118 mm）：.0 07.?①按照《工藝手冊》表 ，取加工精度 F2，鍛件復雜系數(shù) S3，鍛件重 6kg，汽車萬向節(jié)滑動叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計第 20 頁 共 49 頁則二孔外端面的單邊加工余量為 ~，取 Z=2mm。鍛件的公差按《工藝手冊》表 ，材質(zhì)系數(shù)取 M1，復雜系數(shù) S3，則鍛件的偏差為 ??②磨削余量：單邊 （見《工藝手冊》表 ） ，磨削公差即零件公差 。③銑削余量：銑削的公差余量（單邊）為：Z=－=（mm）銑削公差：按規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為 IT11 級，因此可知本工（入體方向） 。由于毛坯及以后各道工序（粗銑）的加工精度都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大及最小之分。由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應該采取調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定?！?9mm 二孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見圖。 ∮39 孔外端面工序間尺寸公差分布圖（調(diào)整法）由圖可知：毛坯名義尺寸：118+2x2=122(mm)毛坯最大尺寸：122+=（mm）毛坯最小尺寸：=（mm）畢業(yè)設(shè)計（論文）第 21 頁 共 49 頁粗銑后最大尺寸：118+=（mm）粗銑后最小尺寸：=（mm）磨后尺寸與零件圖尺寸相同，即 118 mm07.?最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表 11。萬向節(jié)滑動叉滑動叉的鍛件毛坯圖見附圖 2。 工序加工尺寸及公差鍛件毛坯 （∮39 二端面，零件尺寸 118 ）07.?粗銑二端面 磨二端面最大 加工前尺寸最小 最大 118加工寸最小 最大 加工余量 （單邊）2最小 加工公差 （單邊）+ 確定切削用量及基本工時汽車萬向節(jié)滑動叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計第 22 頁 共 49 頁工序 1：車削斷面、外圓及螺紋。本工序采用計算法確定切削用量。加工條件工件材料：45 鋼正火，σ =，模鍛。b加工要求：粗車∮60mm 端面及∮60mm、∮62mm 外圓，表面粗糙值 R 為 200um 車螺z紋 M60x1mm。機床：C6201 臥式車床。刀具：刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為 16mmX25mm，k =90176。，γ =15176。，a =12176。，r00r =。R60176。螺紋車刀：刀片材料為 W18Cr4V。計算切削用量① 粗車 M69x1mm 端面：確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為 2 mm，考慮 7176。??模鍛拔模斜度，則毛坯長度方向的最大加工余量 Z =。但實際上，由于以max后還要鉆花鍵底孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一個∮40mm 心部待以后鉆孔時加工掉，故此是實際端面最大加工余量可按 Z = 考慮，分兩次加工，axa =3mm 計。長度加工公差按 IT12 級，（入體方向） 。P確定進給量 ?：根據(jù)《切削用量簡明手冊》 （第 3 版） （以下簡稱《切削手冊》 ）表 ，當?shù)稐U尺寸為 16mmX25mm，a ≤3mm 以及工件直徑為 60mm 時P ?=——按 C6201 車床說明書(見《切削手冊》表 )取?=計算切削速度：按《切削手冊》表 ，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）：v = k （m/min ）CvyfxpmVaT式中，C =242，x =， y =，m=。修正系數(shù) k 見《切削手冊》vvv v畢業(yè)設(shè)計（論文）第 23 頁 共 49 頁表 ，即 k =，k =，k =，k =，k =。mvsvvrvBv所以 min)/(..0c ?????確定機床主軸轉(zhuǎn)速： min)/(2rdvnwcs??按機床說明書（見《工藝手冊》表 ） ，與 523r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 480r/min 及 600r/min。現(xiàn)選取 。如果選 480r/min，則速度min/60rw?損失較大。所以實際切削速度 。12v計算切削工時：按《工藝手冊》表 ，取 0,),(????sllml (in)096.?ifnlltwsm② 粗車∮60mm 外圓，同時應效驗機床功率及進給機構(gòu)強度：切削深度：單邊余量 z=，可一次切除。進給量：根據(jù)《切削手冊》表 ， ，選用 f=。計算切削速度：見《切削手冊》表 =116（m/min）vyxpmvckfaT?確定主軸轉(zhuǎn)速： min)/(56810rdvnwcs??按機床選取 n=600r/min。所以實際切削速度mi)/(120dv??檢驗機床功率：主切削力 按《切削手冊》表 所示公式計算cF汽車萬向節(jié)滑動叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計第 24 頁 共 49 頁cFcFyxpkvfa?式中： .)65( ,7.,1,27???rFp cccknbMFnyx?所以，F(xiàn)c=切削時消耗功率 )(?由《切削手冊》表 中 C6201 機床說明書可知，C6201 主電動機功率為 ，當主軸轉(zhuǎn)速為 600r/min 時，主軸傳遞的最大功率為 ，所以機床功率足夠，可以正常加工。校驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力 徑向切削力 按,?PF《切削手冊》表 所示公式計算 PFPFPncyxpkvfac?式中： ,6.,14???.)6(?rFPknbM?所以 )(19NP而軸向切削力 ffFffFf ncyxpf kvac?式中： ,5.,28???ffff .)650(?knbMF?軸向切削力 )(480NFf取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) ，??畢業(yè)設(shè)計（論文）第 25 頁 共 49 頁給機構(gòu)的作用力為 )(60)(.48NFFpcf ????而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為 3530N（見《切削手冊》表） ，故機床進給系統(tǒng)可正常工作。切削工時： nfllt321??式中， ，所以0,4921?ll(min)???t③ 車∮60mm 外圓柱面： （《切削手rmfap/,1?冊》表 ， 刀夾圓弧半徑 r=） ，切削速度,.Ra?cvvyxpmvckfT?式中： .810,1.,60,2.,4 ???kmvvv yxT則， in)/( ???按機床說明書取 n=770r/min，則此時v=145m/min切削工時 nfllt??21式中： 所以,04,21ll(mi)???t④ 車螺紋 M601mm：計算切削速度：計算切削速度由參考文獻[7]表 21 中查得，刀具壽命T=60min，采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時 ，走刀次數(shù) i=4；?pa精車螺紋時 ，走刀次數(shù) i=2，則08.?pa汽車萬向節(jié)滑動叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計第 26 頁 共 49 頁min)/(1ktaTcvvyxpmcv?式中： 螺距,7.,.0,8. ??vvv yx1t )(?Mk5k所以粗車螺紋時 min)/( ???精車螺紋時 i)/(?確定主軸轉(zhuǎn)速：粗車螺紋時 min)/( rDvnc???按機床說明書取 n=96r/min實際切削速度 i/8vc精車螺紋時 min)/( rDvnc????按機床說明書取 n=184r/min實際切削速度 v=34m/min切削工時：取切入長度 ，粗車螺紋工時l31?(min)???infll精車螺紋 (in)????inflt所以車螺紋的總工時為 (min)?tt工序 2：鉆、擴花鍵底孔∮43mm 及锪沉頭孔∮55mm，選用機床：轉(zhuǎn)塔車床畢業(yè)設(shè)計（論文）第 27 頁 共 49 頁C365L。①鉆孔∮25mm（見《切削手冊》表 ）rmf/?v=（見《切削手冊》表 及表 ，按 5 類加工性考慮）min)/( ???按機床選取 （按《工藝手冊》表 ）i/36r所以實際切削速度 min)/(????切削工時 (min)?????fnltw式中： .,2lll②鉆孔∮，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心空時的進給量與切削速度智關(guān)系為 zuanzvff)31~2(.?式中 f 鉆、v 鉆——加工實心孔時的切削用量?，F(xiàn)已知 f 鉆=（《切削手冊》表 ）