【文章內(nèi)容簡介】 叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度。 工序 20 拉花鍵 孔 。利用花鍵內(nèi)底孔、Φ 55mm 端面及 RC1/8 錐紋 孔定位，選用 L6120 臥式拉床加工。 工序 25 粗銑Φ 39mm 二孔端面，以花鍵孔定位，選用 X63 臥式銑床加工。 工序 30 鉆、擴(kuò)Φ 39mm 二孔及倒角。以花鍵孔及端面定位，選用 Z550 立式鉆床加工。 工序 35 精、細(xì)鏜Φ 39mm 二孔。選用 T740 型臥式金剛鏜床及 用夾具加工，以花鍵內(nèi)孔及端面定位。 工序 40 磨Φ 39mm 二孔端面，保證尺寸 ，以Φ 39mm 孔及花鍵孔定位，選用 M7130 平面磨床及專用夾具加工。 工序 45 鉆叉部四個 M8mm 螺紋底孔并倒角。選用 Z4012 立式 及 專用夾具加工，以花鍵孔及Φ 39mm 孔定位。 工序 50 攻螺紋 4M8mm， Rc1/8。 工序 55 沖箭頭。 工序 60 終檢。 以上工藝過程詳見附表 1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。 機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 “萬向節(jié)滑動叉”零件材料為 45 鋼，硬度 207～ 241HBS，毛坯重量約為 6Kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。 根據(jù)上述原是資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加些加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （Φ 62mm 及 M60 1mm） 考慮其加工長度為 90mm，與其聯(lián)結(jié)的非加工表面直徑為Φ 65mm，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為Φ 65mm。Φ 62mm 表面為自由尺寸公差，表面粗糙度值要求為 Rz200181。m,只要求粗加工，此時直徑余量 2Z=3mm 已能滿足加工要求。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 （ M60 1mm 端面） 查《機(jī)械制造工藝 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(fù)雜形狀系數(shù)為 S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取 M1，鍛件輪廓尺寸（長度方向）＞ 180～ 315mm，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 。 Φ 39mm（叉部） 毛坯為實心，不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于 IT7～ IT8 之間，參照《工 藝手冊》表 及表 ： 鉆孔：Φ 25mm 鉆孔：Φ 37mm 2Z=12mm 擴(kuò)鉆：Φ 2Z= 精鏜：Φ 2Z= 細(xì)鏜：Φ ?? mm 2Z= （ 16Φ ? mmΦ ? mm ? mm） 要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。 內(nèi)孔尺寸為Φ ? mm，見圖樣。參照《工藝手冊》表 分配： 鉆孔：Φ 25mm 鉆孔：Φ 41mm 擴(kuò)鉆：Φ 42mm 拉花鍵孔（ 16Φ ? mmΦ ? mm ? mm） 花鍵孔要求外徑定心，拉削時的加工余量參照《工藝手冊》表 2Z=1mm。 ?? mmmm 二孔外端面的加工余量（加工余量的計算長度為 1180 ? mm） （ 1）按照《工藝手冊》表 ，取加工精度 F2，鍛件復(fù)雜系數(shù) S3， 鍛件重 6Kg，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(fù)雜系數(shù) S3，則 鍛件的偏差為 ?? mm。 （ 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） 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為 IT11 級，因此可知本工序的加工公差為 （入體方向）。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，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，加工余量有最大加工余 量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計規(guī)定 零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào) 整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予 確定。 Φ 39mm 二孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布 見圖。 毛坯名義尺寸 118+2x2=122 118+= 最大余量 118 最小余量 最大余量 最小余量 磨 粗銑 + Φ 39mm 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+2 2=122（ mm） 毛坯最大尺寸： 122+ 2=（ mm） 毛坯最小尺寸： 2=（ mm） 粗銑后最大尺寸： 118+ 2=（ mm） 粗銑后最小尺寸： =（ mm） 磨后尺寸與零件圖尺寸應(yīng)相符，即 最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表 1。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 表 1 加工余量計算表 (mm) 鍛件毛坯 （Φ 39mm 二端面，零件尺寸 ） 粗銑二端面 磨二端面 加工前尺寸 最大 最小 加工后尺寸 最大 118 最小 加工余量（單邊） 2 最大 最小 加工公差 + 確定切削用量及基本工時 工序 15：車削端面、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 b=、模鍛。 加工要求：粗車Φ 60mm，斷面及Φ 60mm、Φ 62mm 外圓， Rz200181。m；車螺紋 M60 1mm。 機(jī)床： C6201 臥式車床。 刀具：刀片材料 YT15，刀桿尺寸 16 25mm2，κ r=90176。， r0=15176。，а 0= 12176。， rε =。 60176。螺紋車刀：刀片材料： W18Cr4V。 計算切削用量 （ 1）粗車 M60 1mm 端面 1） 已知毛坯長度方向的加工余量為 ?? mm，考慮 7176。的模鍛拔 模斜度，則毛坯超過年度方向的最大加工余量 Zmax=。但實際上，由于以后還要鉆花鍵底孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一個Φ 40mm 芯部待以后鉆孔時工 序 加 工 尺 寸 及 公 差 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 加工掉，故此時實際端面最大加工余量可按 Zmax= 考慮，分兩次加工，а p=3mm計。 長度加工公差按 IT12 級，取 （入體方向） 2） 進(jìn)給量 f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版）（以下簡稱《切削手冊》）表 ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm 25mm，а p≤ 3mm 以及工件直徑為 60mm 時 f=～ 按 C6201車床說明書（見《切削手冊》表 ）取 f=3） 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）。 Vc=Cv/Tmа pXvfYvkv（ m/min） 其中： Cv=242， Xv=， Yv=， m=。 修正系數(shù) Kv 見《切削手冊》表 ，即 kmv=， ksv=， kkv=， kkrv=， kBv=。 所以 Vc=242/ =（ m/min） 4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/∏ dw=532（ m/min） 按機(jī)床說明書（見《工藝手冊》表 ），與 532r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min 及 600r/min?，F(xiàn)選取 nw=600r/min。如果選 nw=480r/min，則速度損失太大。 所以實際切削速度 v=122m/min。 5） 切削工時，按《工藝手冊》表 。 l=6540/2=（ mm）， l1=2mm， l2=0， l3=0 tm=l1+l2+l3/nwfi=+2/600*=（ min） （ 1） 粗車Φ 62mm 外圓，同時應(yīng)校驗機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 1） 切削深度 單邊余量 Z=，可一次切除。 2） 進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表 ，選用 f=。 3） 計算切削速度 見《切削手冊》表 Vc=Cv/Tmа pXvfYvkv =116 （ m/min） 4） 確定主軸轉(zhuǎn)速 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 ns=1000vc/∏ dw =568 （ r/min） 按機(jī)床選取 n=600r/min 所以實際切削速度 V=∏ dn/1000=∏ 65x600/1000=122(m/min) 5） 檢驗機(jī)床功率 主切削力 Fc按《切削手冊》表 所示公式計 算 Fc= CFc axpFc yf Fcvnc FcKFc 其中： CFc=2795， XFc=， YFc=， nFc=， MpK =(σ b/650)nF = kkr= 所 以 Fc=2795 =（ N） 切削時消耗功率 Pc 為 Pc=FcVc/6x 410 =(Kw) 由《切削手冊》表 中 C6201 機(jī)床說明書可知， C6201 主電動機(jī)功率為，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為 600r/min 時，主軸傳遞的最大功率為 ，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 6） 校驗機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度 已知主切削力 Fc=，徑向切削力 Fp按《切削手冊》表 所示公式計算 Fp= CFp axpFp yf Fpvnc FpKFp 其中： CFp=1940， xFp=， yFp=， nFp= MpK =(σ b/650)nF = Kkr= 所以 Fp=1940 =195（ N） 而軸向切削力 Ff= CFfaxf Ffvnc FpKFp 其中： CFf =2880， xFf=， yFf=， nFf= kM=(σ b/650)nF = kk= 軸向切削力 Ff=2880 =480（ N） 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ =，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 F=Ff+μ（ Fc+Fp） =480+（ +195） =600（ N） 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為 3530N（見《切削手冊》表 ），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 7） 切削工時 t=l+l1+l2/nf 其中 l=90， l1=4， l2=0 所以 t=90+4/600 =（ min） （ 2） 車Φ 60mm 外圓柱面 а p=1mm f=（《切削手冊》表 ， Ra= m，刀夾圓弧半 徑 rs=） Vc=Cv/Tmа pXvfYvkv 其中： Cv=242 m=,T=60 xv=,yv=,kM=,kk= Vc=159(m/min) n=843(r/min) 按機(jī)床說明書取 n=770r/min 則此時 v=145m/min 切削工時 t=（ l+l1+l2） /nf 其中： l=20 l1=4 l2=0 所以 t=（ 20+4） /770 =（ min） （ 3） 車螺紋 M60 1mm 1）切削速度的計算 見《切削用量手冊》（艾興、肖詩綱編，機(jī)械工業(yè)出版社，1985）表 21，刀具壽命 T=60min，采用高速螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時а p =，走刀次數(shù) i=2 Vc=Cv/Tmа pXvfYvkv 其中： Cv=， m=， xv=， yv=，螺距 t1=1