車橋凸緣零件加工工藝

1、湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 湖北為理學(xué)院理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 畢業(yè)論文（設(shè)計）題目：汽車車橋凸緣零件的機械加工工藝規(guī)程及拉削端面齒夾 具的設(shè)計 學(xué)生姓名涂亮 專業(yè) 機制班級 0913 指導(dǎo)老師 宋吉山 一、畢業(yè)論文（設(shè)計）的主要內(nèi)容及要求 （一）主要內(nèi)容： 1、通過閱讀文獻資料和深入三環(huán)鍛造公司調(diào)研，了解凸緣零件的作用及加 工過程，主要了解其拉削端面齒形的過程； 2、看懂凸緣零件圖紙，熟悉該零件的各項技術(shù)要求，特別是其端面上兩排 齒均與花鍵內(nèi)孔的中心對稱度誤差不大于 0.05mm這一技術(shù)要求， 這項技術(shù)要求 執(zhí)行德國標(biāo)準， 是很嚴的。 生產(chǎn)過程中保證這項技術(shù)要求也是相當(dāng)困難的， 如果 能即

2、快又好的保證， 這在國內(nèi)汽車零部件的加工中是一個重大技術(shù)突破， 具有重 要的社會效益和經(jīng)濟效益。 3、從保證上述對稱度這一技術(shù)要求出發(fā)，合理設(shè)計機械加工工藝規(guī)程，包 括它的毛坯設(shè)計和制造方法； 4、設(shè)計一副拉削端面齒的拉削夾具，保證兩排端面齒的加工中心均花鍵孔 中心對稱度誤差不大于 0.05mm。 （二）要求完成的主要任務(wù) ; 1、完成與選題相關(guān)的不少于兩萬英文印刷符（ 5000 漢字）的外文資料翻譯 工作； 2、結(jié)合畢業(yè)設(shè)計題目閱讀不少于 15 篇的相關(guān)文獻資料， 其中外文文獻不少 于 2 篇； 3、在實習(xí)調(diào)研， 文獻資料檢索、 閱讀的基礎(chǔ)上， 完成開題報告； 4、編寫不少于 10000 字

3、的畢業(yè)設(shè)計說明說（論文） ； 5、用 CAD 繪制拉削端面齒的拉削夾具的裝配圖。 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 汽車車橋凸緣零件的機械加工工藝規(guī)程及拉削端面齒夾具 的設(shè)計 摘要: 隨著國內(nèi)重型卡車的技術(shù)發(fā)展，端面聯(lián)軸器得到了越來越廣泛地應(yīng)用，當(dāng) 進行批量生產(chǎn)時， 端面聯(lián)軸器齒槽拉削加工工序必不可少， 而拉削加工所使用的 夾具，必須要考慮齒槽對稱度、轉(zhuǎn)位、夾緊，并消除端面切削力對精度的影響才 能實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的拉削。 對帶端面齒的連接盤加工工藝和檢測方法的優(yōu)化設(shè)計進 行了分析總結(jié)。在加工工藝優(yōu)化設(shè)計中，為保證端面齒的加工精度，選取成 180o的兩孔為凸緣端面齒為的基準進行加工的方法；在檢測工序的優(yōu)化設(shè)計中

4、， 為提高檢測精度和生產(chǎn)率， 采用了以特制綜合量規(guī)來檢測端面齒部幾何公差的方 法。本設(shè)計方法的應(yīng)用不僅可保證零部件的加工質(zhì)量，而且還提高了加工效率， 對同類零部件加工提供了可借鑒的工藝和檢驗技術(shù)。 關(guān)鍵詞:端面齒加工、拉削、夾具, 帶端面齒的連接盤； 加工與測量 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 The machining process planning and design for broaching the face tooth of Automobile axle flange parts Abstract: Using ANSYS analyses the remainss tress of t

5、he coatings tool s main section. Distributing of the stress field and curve of the stress field s distri got . X radial stress measurement is used to get the precision value of the coatings tool,remains stress TiN is chosen as the Coatings material. High-speed steeling and WC horniness alloy is chos

6、en asthetool, smaterial This paper analyzed and summarized machining process and measuring & testing methods for flange with end face teeth. During optimized design of machining process, in order to ensure machining accuracy of end teeth,Selected into 180 DHS two holes for the flange end face gear a

7、s a benchmark for processing method.During optimized design of measuring & testing process ,in order to enhance measuring & testing accuracy and productivity, the way of measuring & tolerance of form and position for end face teeth by a specially made combination gauge was adopted .Application of th

8、is design method can not only ensure machining quality of parts and components, but also enhance machining efficiency ,thus providing usable process and measuring & testing technology for machining the same type of parts and components as reference. Key words: coatings tool, ANSYS, X radial stress m

9、easurement, flange with end face teeth, machining and measuring, process 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 目錄 第一章 緒論 1 第二章 零件工藝性分析 3 2.1 零件的用途 3 2.2 零件的技術(shù)要求 3 第三章 零件毛坯的設(shè)計計算 4 3.1 零件的生產(chǎn)類型 4 3.2 毛坯的種類和制造方法 4 3.3 毛坯的尺寸公差和機械加工余量 4 第四章 擬定法蘭盤工藝路線 7 4.1 定位基準的選擇 7 4.2 制定工藝路線 7 4.2.1 制定工藝路線原則 7 4.2.2 工藝路線安排 8 第五章 機床夾具的選用： 10 5.1 夾

10、具的功能和作用： 10 5.2 夾具的類型與設(shè)計： 10 5.3 車床和圓磨床夾具： 10 第六章 切削用量的選擇 13 6.1 切削用量的選用原則 13 6.2 背吃刀量 ap的選擇 13 6.3 進給量的選擇 : 13 6.4 切削速度 vc的選擇： 14 6.5 各工序的切削用量： 14 6.5.1 粗車 180 端面及外圓柱面 14 6.5.2 粗車 112 的孔槽 16 6.5.3 粗車 98及 75的孔槽 17 6.5.4 粗車 128、 104、 72外圓柱面 18 6.5.5 粗車端面 2、3、4、D19 6.5.6 粗車 51 孔 20 6.5.7 精車 180 端面及外圓

11、21 6.5.9 精車95 及78 孔槽 24 6.5.10 精車 128、 104、 72 外圓柱面 24 6.5.11 精車端面 2、3、4、D26 6.5.13 鉆、絞孔 4 15 28 6.5.14 磨削端面 1 29 第七章 拉削夾具的設(shè)計： 30 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 7.1 夾緊裝置的組成 30 7.2 對夾緊裝置的基本要求： 30 7.3 夾緊力方向的確定 31 7.4 夾緊力作用點的選擇 31 7.5 夾具結(jié)構(gòu)的工藝性 分析 32 7.6 拉削夾具的設(shè)計 32 8. 全文總結(jié) 34 致謝 35 參考文獻 36 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 第一章 緒論 端面聯(lián)軸器是重型卡車上變速器、

12、 驅(qū)動軸、 驅(qū)動轎之間常用的聯(lián)接部件， 由 于該種聯(lián)軸器突出的優(yōu)點， 近年來， 在國內(nèi)汽車上得到了廣泛應(yīng)用。 帶端面齒 的連接盤是重型機械車輛傳動部件之間的關(guān)鍵連接件， 不僅傳遞的轉(zhuǎn)矩較大， 而 且結(jié)構(gòu)精度要求較高。該零件的加工質(zhì)量直接影響到車輛的傳動精度和可靠性， 對整車性能至關(guān)重要端面聯(lián)軸器中的端面齒的加工， 以前常用銑削， 這種銑削加 工方式已不能滿足產(chǎn)量及精度的要求。 目前， 在端面聯(lián)軸器批量生產(chǎn)中， 端面齒 的拉削加工已得到最廣泛的應(yīng)用。 從該工件的加工精度要求及通常的加工方式來 講，除端面齒槽加工有一定的難度外，工件的其他精度均可在數(shù)控車床、磨床、 立式內(nèi)拉床上順利地實現(xiàn)， 不存在

13、難點。 真正難點在于端面齒槽對花鍵孔中心線 的對稱度要求很高，不得超過 0.05mm.因此，定位必須以花鍵內(nèi)孔定位以保證基 準的統(tǒng)一，由此來保證拉削加工精度。 重型機械車輛的車型隨著科研開發(fā)不斷增多， 使結(jié)構(gòu)近似、 精度相同的帶端 面齒的連接盤形成了一個零件系列。 由于裝車基數(shù)較大， 零件端面齒部分加工精 度較高，在多品種小批量的生產(chǎn)模式下， 加工工藝按照小批量生產(chǎn)設(shè)計， 對端面 齒部分的幾何公差只能通過單項檢測來控制； 生產(chǎn)中對每個批次的首件送檢， 按 每個批次總數(shù)的抽檢， 無法實現(xiàn)檢測； 同時由于多品種小批量生 產(chǎn)，導(dǎo)致機床工藝裝置調(diào)整時間在總加工時間中占比較大， 造成生產(chǎn)效率低， 檢 測

14、費用高。因此，端面齒的加工和測量形成了該類零件加工制造的瓶徑。 對內(nèi)花鍵加工而言，單件或小批量的生產(chǎn)都可以考慮用線切割、 電脈沖加工， 精度高的可考慮用插銑方法加工， 但對于大批量生產(chǎn)， 一般考慮拉削 （ 推削 ）加工， 部分特殊內(nèi)花鍵可以使用冷擠壓等加工手段。 直孔系的花鍵， 通?？紤]一次或多 次拉削 （ 推削 ）加工，、只要刀具參數(shù)設(shè)計合理， 其工藝過程比較穩(wěn)定。 深入三環(huán)鍛造公司調(diào)研， 了解凸緣零件的作用及生產(chǎn)過程， 主要了解其拉削 端面齒形的過程；端面上兩排齒均與花鍵內(nèi)孔的中心對稱度誤差不大于 0.05mm 這一技術(shù)要求， 這項技術(shù)要求執(zhí)行德國標(biāo)準， 是很嚴的。 成產(chǎn)過程中保證這與技

15、術(shù)要求也是相當(dāng)困難的， 如果能即快又好的保證， 這在國內(nèi)汽車零部件的加工中 是一個重大技術(shù)突破具有重要的社會效益和經(jīng)濟效益。 現(xiàn)在市場場上， 兩排齒的 對稱度在 0.05mm以內(nèi)的比 0.05 到 0.10mm以內(nèi)的貴近一倍， 超過 0.10mm則不再 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 接受。目前鍛造廠最要用四孔定位進行銑齒， 由于原有工序中， 四孔加工精度較 低，加工誤差比較大，況且銑齒效率也較低。為提高經(jīng)濟效益，必須提高零件的 加工精度和加工效率， 否則將很難在市場中在有一定的地位， 常此以往很可能面 臨被淘汰的危險，所以改進工藝刻不容緩。 由于帶端面齒的連接盤傳遞的轉(zhuǎn)矩較大， 因此采用鍛造毛坯。 為

16、保證端面齒 與花鍵小徑孔的位置精度以及孔對端面齒的位置精度， 在安排工序時， 將內(nèi)花鍵 加工和孔加工放在端面齒加工之前，以花鍵小徑孔和孔定位完成端面齒的加工。 為消除在拉花鍵工序中形成的殘余應(yīng)力，在拉花鍵工序之后安排了熱處理工序。 為了控制零件熱后變形， 增加磨削端面工序， 使花鍵內(nèi)孔和端面互為基準進行加 工，以保證花鍵內(nèi)孔和端面的垂直度。 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 第二章 零件工藝性分析 2.1 零件的用途 該零件凈重為 5kg左右，可看做一種牙嵌式離合器。用于載重車車橋上，通 過其花鍵孔來控制接觸和斷開，對傳動系統(tǒng)作變速、換向和運動、動力的分離、 接合操作。離合迅速，分離徹底，動作準確可靠，可

17、以在較高的轉(zhuǎn)速差下動態(tài)接 合，并具有良好的對中性。 2.2 零件的技術(shù)要求 該零件屬于法蘭盤零件，零件材料為45鋼，鍛后調(diào)質(zhì)使其抗拉強度達到 700MPa900MPa。該零件有三組加工面，現(xiàn)分述如下： 第一組：左端面（端面1）、180的外圓柱面、 112、95、78等內(nèi)圓孔， 在這些加工面中，尺寸 3.5 有公差標(biāo)示，查切削加工手冊知其為 IT15級，其他尺 寸均選自由公差。 180的外圓柱面表面粗糙度要求 3.2 ，精度較高。 第二組：內(nèi)孔 51H11、 55H12、端面2、3、4及D，還包括 128、104.5 、 72的外圓柱，這些尺寸有以中心孔為尺寸基準，有些與中心孔存在位置關(guān)系， 同

18、時內(nèi)孔表面粗糙度要求 3.2 ，因此內(nèi)孔加工精度要求較高。 第三組：端面 1上端面齒和四小孔，兩排端面齒的中心均與花鍵孔中心對稱 度不能超過 0.05 ，這一要求是很嚴的， 也是檢驗零件質(zhì)量的重要指標(biāo)。 該零件的尺寸中大多以端面 1和中心孔為尺寸基準，因此應(yīng)先加工這兩面。 該零件圖見 附圖。 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 第三章 零件毛坯的設(shè)計計算 3.1 零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地等)生 產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn) 類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生 產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零

19、件的年生產(chǎn) 綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的 產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的 年產(chǎn)量。在工廠調(diào)研得知該零件為大批量生產(chǎn)。 3.2 毛坯的種類和制造方法 該零件的材料在產(chǎn)品設(shè)計時已經(jīng)確定，在制訂零件機械加工工藝 規(guī)程時 ，毛 坯的 選擇主要 是 選定毛坯 的制 造方 法。 由零件要求可知，不 但要有高的抗拉、 壓強度和高的疲勞強度， 而且要有足夠的剛性和韌性， 選擇材 料為 45 鋼。為增強連桿的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛胚選用鍛件。該 零件輪廓尺寸不大， 且生產(chǎn)類型數(shù)大批生產(chǎn)， 為提高生產(chǎn)率和鍛件精度， 采用模 鍛方法制造毛胚，毛

20、胚拔模斜度為 3o。 3.3 毛坯的尺寸公差和機械加工余量 a) 公差等級 根據(jù)法蘭盤的功用和要求， 確定該零件的公差等級為普通級。 b) 鍛件重量 加工后工件重量為 5.0kg, 初步估計鍛件加工前毛胚重量為 810kg。 c) 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 圓盤厚度與直徑之比 t/d 0.2 ，因此取形狀復(fù)雜系數(shù) S4。 d) 材質(zhì)系數(shù) 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 該材料屬 45 鋼，是碳的質(zhì)量分數(shù)小于 0.65%的碳素鋼， 故鍛件材質(zhì)系屬 M1 級。 e) 鍛件分模線形狀 根據(jù)法蘭盤形位特點，中心軸平面為為分模面， 如圖連桿鍛造毛胚見圖 3-1 所示。 f) 零件表面粗糙度 如零件圖所示，該連桿各加工表面

21、的粗糙度 Ra均大于 1.6 。根據(jù)上述綜因 素，查機械制造課程設(shè)計手冊表 2.13 ，選出各尺寸公差和機械加工余量。由于 該零件中有些尺寸要求相當(dāng)嚴格，因此選單邊余量 3mm，以便滿足多次切削，同 時防止熱變形。所得結(jié)果列于表 3-1 表 3-1 法蘭盤機械加工余量及鍛造毛坯尺寸公差單位： mm 零件尺寸 機械加工余量 毛坯公差 毛坯尺寸 外圓 180 3 3 （ 01.99 ） 186 01.99 孔112 3 3（ 10.78 ） 106 01.78 孔95 3 3（ 10.78 ） 89 10.78 孔78 3 3（ 10.57 ） 72 10.57 70.5 3 3（ 10.57 ）

22、 76.5 10.57 52.7 3 3（ 10.57 ） 58.7 10.57 51 3 3（ 10.57 ） 45 10.57 外圓 104.5 3 3（ 10.78 ） 1.7 110.5. 01.87 1 外圓 128 3 3 （ 10.99 ） 134 01.99 10 3 3（ 10.46 ） 16 10.46 外圓 72 3 3（ 10.57 ） 78 10.57 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 第四章 擬定法蘭盤工藝路線 4.1 定位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。 a） 精基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確

23、方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基 準統(tǒng)一”原則，選擇零件主視圖中的右端面和 51H11孔中心線作為精基準。 b） 粗基準的選擇 對于零件而言， 盡可能選擇不加工表面為粗基準。 而對有若干個不加工表面 的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。 根據(jù) 這個基準選擇原則，選取零件左端面 （端面 1）和為 72的外圓柱為粗基準。 4.2 制定工藝路線 4.2.1 制定工藝路線原則 制定工藝路線的出發(fā)點， 應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀， 尺寸精度及位置精度等 技術(shù)要求能得到合理的保證。 在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下， 選用工序 集中原則安排連桿的加工工序。 該連桿的生產(chǎn)類型為大

24、批或者中批生產(chǎn)， 可以采 用萬能型機床配以專用工、 夾具， 以提高生產(chǎn)率； 而且運用工序集中原則使工件 的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，而且由于一次裝夾中加工了許多表面， 有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。工序順序的安排應(yīng) 遵循以下 原則： （1）“先基準后其他”原則，首先加工基準凸緣左端面（端面1）、 180 的外圓面及 55H12的內(nèi)孔； （2）遵循“先粗后精” 原則，先安排粗加工工序， 后安排精加工工序； （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面； （4）遵循“先面后孔”原則，先加工主要表面，后加工孔；先加工左右端面， 然后加工四個孔 湖北文理學(xué)院理工學(xué)

25、院 4.2.2 工藝路線安排 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，得出凸緣零件的工藝路線： 05 模鍛毛坯 10 正火 通過模鍛制造出毛坯， 毛坯內(nèi)應(yīng)力較大， 且該零件材料為低碳鋼， 所以選擇 正火來消除材料內(nèi)應(yīng)力，將毛坯加熱到 720，然后在空氣中冷卻。 15 粗車：夾緊 72的外圓，以此為粗基準，對左端面 1 和左端孔進行加工。 （1）粗車左端面 1，車平即可； （2）粗車 180 外圓，直徑留精車量 1mm； （3）粗車 112 孔，留精車余量 1mm，孔深 5mm至圖， （4）粗車 95及 78 錐孔，均留精車量 1mm，深度 17.8mm至圖。 20 粗車：以端面 1 和 180

26、外圓為基準 （1）粗車右端面 2，保證總長 70.5 至 7373.2 ； （2）粗車花鍵孔的內(nèi)徑 51H11，留精車余量 1mm； （3）粗車 128外圓及端面 D， 128外圓留精車余量 0.5 1mm，厚度 14 留精車余量 1mm； （4）粗車 104.5外圓及端面 3，104.5留精車余量 1mm尺, 寸10mm至圖； （5）粗車 72h11 及端面 4，72h11 留精車余量 1mm，尺寸 32.5 至圖； 在以上加工工藝中，選取粗基準主要遵循了基準不重合，加緊可靠等原則， 圓柱端面加工，選擇車削加工。將粗車加工安排在一起，滿足工序集中的原則， 便于裝夾，提高加工效率， 也避免了多

27、次裝夾帶來過大的誤差。 在粗車的過程中， 盡量選用通用那夾具，既降低加工成本，也便于裝夾。 25 熱處理： 調(diào)質(zhì) HRC28 32。 30 精車：以 72h11 的外圓為基準。 （1）精車端面 1和 180外圓，保證總長 70.5 至 71.5 ，14至 15， 180至 圖。 （2）精車 112孔至圖，深度 5至 5.5； （3）精車 95及78錐孔至圖， 52.7 至53.2； 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 （4）51h11左端孔口倒角 1.5 45o。 35 精車：以端面 1 和 180外圓為基準。 （1）精車 128外圓及端面 D， 128外圓至圖， 14至14,3 ； （2）精車 104.5

28、 外圓及端面 3，104留精車余量 0.5mm，尺寸 10車削 至圖。 （3）精車 72h11及端面 4， 72h11至圖， 32.5 至 33。 （ 4）車端面 2，保證 32.5 至圖，且保證總長 70.5 有 0.3 的磨削余量， 端面 2、3、4 及 D 相互平行， 72h11外圓倒角 145o； （5）精車花鍵孔小徑 51H11至圖，保證該孔與外圓 72h11 徑向跳動量 不大于 0.04 ，且與端面 2 嚴格垂直。 51h11 孔口倒角 145o。 以端面 1 和 180外圓為精基準加工如上表面 ,該工序中有互為基準的原則， 以 72h11為基準，加工 51H11花鍵孔，保證其與孔

29、的跳動誤差小于 0.04。 40 熱處理：72h11外圓長 28一段表面感應(yīng)淬火， 保證技術(shù)條件的要求。 45 數(shù)控銑：以花鍵孔小徑 51H11和端面 2 為基準。 先用數(shù)控機床引鉆四個 10 的小孔，在用鉸刀擴孔至 15 至圖，孔的表面 粗糙度 Ra 值為 0.8um，保證 4 孔的位置要求，保證孔 a、b 中心連線與 51H11 中心線一致。保證 c 、 d 中心線與 51H11中心線一致。 50拉削 ：以端面 1和 180外圓為基準，拉削花鍵孔，花鍵齒形復(fù)合德國 DIN5480 標(biāo)準。 55 表面熱處理：去出內(nèi)應(yīng)力正火。 60平面磨：以 51H11孔及端面 2 為基準，磨端面 1，保證

30、1、2兩端面平行度 誤差小于 0.005 ，尺寸 70.5 及 14 至圖。 65 拉削： 以段面 1上 4 15四個小孔和端面 D為基準，拉削端面 1上的齒， 保證 61.2 相對 51H11孔中心對稱度不大于 0.05 ，即以該孔中心線為基準測量， 保證沒變寬為 30.6 ，斷面齒形又拉刀保證，既要符合 IS08667 規(guī)定。 70 鉗工： 去毛刺，打標(biāo)機。 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 第五章 機床夾具的選用： 5.1 夾具的功能和作用： 夾具的組要功能包括定位功能、 夾緊功能， 對刀功能和引導(dǎo)功能。 在機械加 工中，機床夾具的主要作用有： （1）工件易于正確定位，保證加工精度； （2）縮短工件

31、的安裝時間，提高勞動生產(chǎn)效率； （3）降低加工成本，擴大機床的使用范圍； （4）操作方便、安全、可靠，對工人的技術(shù)等級要求低，可減輕工人的勞 動強度等。 5.2 夾具的類型與設(shè)計： （1）機床夾具按適用對象和使用特點分為通用夾具、 專用夾具、 可調(diào)夾具、 成組夾具、組合夾具和隨行夾具。 （2）定位方式的選擇：選擇定位方式包括選擇定位基準和定位元件。選擇 的定位方式應(yīng)具有較高的定位精度， 不發(fā)生過定位， 便于工件的安裝， 可采用完 全定位和不完全定位方式。 工件的定位精度取決于工件在夾具中的定位精度、 夾 具在機床上的定位精度、刀具對夾具的定位精度。 （3）夾緊方案的確定：夾緊力應(yīng)通過或靠近主要

32、的支承部位。切削力應(yīng)盡 可能地作用在夾具的固定部分上。 夾緊力的大小要保證工價切削時不改變定位狀 態(tài)，但又不能過大，以免使工件和夾具變形。 為了克服變形， 可以采用多點夾緊、 款抓夾緊等措施。 5.3 車床和圓磨床夾具： （1）家具安裝在機床主軸上，加工時與機床一起轉(zhuǎn)動，不允許夾具與機床 主軸相對移動； （2）應(yīng)考慮機床允許的最大卡盤直徑，以免在主軸旋轉(zhuǎn)時與機床導(dǎo)軌產(chǎn)生 10 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 干涉。同時夾具的其他零部件也應(yīng)該在卡盤的直徑范圍內(nèi)， 以保證安全。 （3）轉(zhuǎn)速高時應(yīng)注意夾具的安全、平衡、夾緊力的大小、剛度等問題。 （4）一般卡盤應(yīng)通過過渡法蘭盤與機床主軸連接。 （5）當(dāng)加工細長

33、軸零件需要從主軸穿入時，應(yīng)采用空心卡盤和空心拉桿 在夾持鑄、鍛件毛坯時，應(yīng)考慮起模角大小、方向、分模面以及澆冒口的位置 根據(jù)如上資料制定出裝夾方案， 表 1-3 各加工面裝夾方案 加工面 加工工藝 加工基準 夾具 端面 1 粗車 外圓 72 長三爪卡盤 精車 外圓 72 長三爪卡盤 磨削 端面 D 長三爪卡盤 外180 粗車 外圓 72 長三爪卡盤 精車 外圓 72 長三爪卡盤 孔112 粗車 外圓 72 長三爪卡盤 精車 外圓 72 長三爪卡盤 孔95及78 粗車 外圓 72 長三爪卡盤 精車 外圓 72 長三爪卡盤 端面 2 粗車 端 1 及 180 外圓 長三爪卡盤 精車 端 1 及 1

34、80 外圓 長三爪卡盤 外圓 128 及端面 D 粗車 端 1 及 180 外圓 長三爪卡盤 精車 端 1 及 180 外圓 長三爪卡盤 外圓 104.5 及端 面3 粗車 端 1 及 180 外圓 長三爪卡盤 精車 端 1 及 180 外圓 長三爪卡盤 外圓 72 及端面 4 粗車 端 1 及 180 外圓 長三爪卡盤 精車 端 1 及 180 外圓 長三爪卡盤 花鍵孔 51H11 粗車 端 1 及 180 外圓及外 72 長三爪卡盤 精車 端 1 及 180 外圓及外 72 長三爪卡盤 花鍵 55H12 拉削 端 1 及 180 外圓 長三爪卡盤 11 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 端面四孔 4

35、15 數(shù)控引鉆 花鍵孔 51H11及端面 2 帶有斜度的長心 軸 絞 花鍵孔 51H11及端面 2 帶有斜度的長心 軸 端面齒 拉削 花鍵孔 51H11及端面 2 專用夾具 12 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 第六章 切削用量的選擇 6.1 切削用量的選用原則 正確選用切削用量， 對保證產(chǎn)品質(zhì)量， 提高切削效率和經(jīng)濟效益具有重要作 用。切削用量的選擇主要依據(jù)工件的材料， 加工精度和表面粗糙度要求， 還應(yīng)考 慮刀具合理的耐用度、 工藝系統(tǒng)剛度及機床功率等條件。 其基本原則是： 應(yīng)首先 選擇一個盡可能大的背吃刀量； 其次選擇一個較大的進給量； 最后在刀具耐用度 和機床功率允許條件下選擇一個合理的切削速度。

36、 6.2 背吃刀量 ap 的選擇 p 背吃刀量應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度來確定， 粗加工時，除留 下精加工半精加工余量外， 盡可能一次走刀將粗加工余量切除； 不能一次切除時， 也應(yīng)按先多后少的不等余量法加工。 切削有硬皮的工件或切削不銹鋼等冷作硬化 嚴重的材料時 , 應(yīng)使背吃刀量超過硬皮層或冷作硬化層深度。精加工時，背吃刀 量應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。 往往采用逐漸減少背吃刀量的方法， 逐步提高 加工精度與表層質(zhì)量。 6.3 進給量的選擇 : 粗加工時，進給量的選擇主要考慮工藝系統(tǒng)的強度和剛度。 如機床進給機構(gòu) 的強度和剛度， 工件的裝夾方式等。 工藝系統(tǒng)強度和剛度好時， 可選用大

37、一些的 進給量；反之，應(yīng)適當(dāng)減少進給量。 精加工和半精加工時，進給量應(yīng)按工件表面粗糙度要求選擇。表面粗糙度 Ra 值小時，應(yīng)選用較小的進給量。但 f 值不能過小，當(dāng)進給量 f 值小于一定限 度時，實際的 Ra 只反而會增大。 13 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 6.4 切削速度 vc 的選擇： 切削速度組要根據(jù)工件材料和刀具材料的性質(zhì)來確定。在已選定的ap 和 f 的基礎(chǔ)上，所選切削速度，應(yīng)使刀具的耐用度具有合理值。精加工時，應(yīng)盡量避 開積削瘤、鱗刺產(chǎn)生的切削速度區(qū)域。斷續(xù)切削時，為減少沖擊和熱應(yīng)力，應(yīng)適 當(dāng)降低切削速度。 切斷面時， 其最大值應(yīng)比車外圓時適當(dāng)提高。 在易發(fā)生振動的 條件下，切削速度應(yīng)

38、避開振動的臨界速度。 6.5 各工序的切削用量： 車削選用選用機床 CA6140 6.5.1 粗車 180 端面及外圓柱面 1、粗車 180 端面 （1）選擇刀具 選用 93偏頭端面車刀， 刀具材料為 YT5硬質(zhì)合金，（課程設(shè)計手冊表 5.2 切削加工手冊 4-13 ）前刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為 10，后角為 6， 主偏角為 93，副偏角為 10，刀尖角圓弧半徑為 0.5 ，刃傾角為 -10 ，刀桿 橫截面 B H=1625 （2）確定切削用量 確定背吃刀量 ap ，粗車的余量為 2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm， 所以一次走刀完成，即 ap 2mm，確定進給量 f ，根據(jù)切削

39、加工手冊表 8-50 與 機械制造課程設(shè)計手冊表 3.3，得 f=0.6-0.9mm/r ，取 f=0.61mm/r 3）確定切削速度 當(dāng)使用 YT5硬質(zhì)合金刀加工 45 號鋼（正火后 187HBS）， ap 2mm， 14 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 f=0.61mm/r ，查機械制造課本表 3-11 ，vc 90 110m/ min ，取vc 100m/min 則根據(jù) n 1000vc 1000 100 171r /min dw186 按 CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表 3.2 得與 171r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=160r/min ，得實 n d 160 186 際切削速度為 v 93.4m

40、/ min 1000 1000 確定ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=160r/min ，vc 93.4m / min (4) 計算基本工時 L d d1ap Tf1i ，Ll1 l2 l3 ，d=186， d1 =0，l1(2 3) 2 f1 nf 2tankr 其中l(wèi)2 3 5，取l2 4，l3 0，所以， Tf1 L i 60.8s 2、粗車 180 外圓柱面 （1）選擇刀具 選用 90焊接式直頭外圓車刀， 刀片厚度為 5mm，刀具材料為 YT5硬質(zhì)合金 （課程設(shè)計手冊表 5.2 切削加工手冊 4-13 ）前刀面帶倒棱形，前角為 10，后 角為 6，主偏角為 90，副偏角為 8，

41、刀尖角圓弧直徑為 0.5 ，刃傾角為 -10 2）確定切削用量 確定背吃刀量 ap ，粗車的余量為 2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm， 所以一次走刀完成，即 ap 2mm。確定進給量 f ，根據(jù)切削加工手冊表 8-50 與 機械制造課程設(shè)計手冊表 3.3，得 f=0.6-0.9mm/r ，取 f=0.61mm/r 。 15 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 （3）確定切削速度 當(dāng)使用 YT5硬質(zhì)合金刀加工 45 號鋼（正火后 187HBS），a p 2mm， f=0.61mm/r ，查機械制造課本表 3-11 ， vc 90 110m / min ，取vc 100m / min 則根據(jù) n 10

42、00vc 1000 100 171r /min 按 CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表 3.2 得與 d w186 171r/min 相 近 的 轉(zhuǎn) 速 為 n=160r/min ， 得 實 際 切 削 速 度 為 n d 160 186 v93.4m/ min 1000 1000 確定 ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=160r/min ， vc 93.4m / min (4) 計算基本工時 La p Tf1 nLf i，L l l1 l2 l3，l=19，l1 taanpkr (2 3) 2 其中 l2 3 5，取 l2 4，l3 0 所以，Tf1 nLf i 15.6s 6.5.2 粗車

43、 112 的孔槽 （1）選擇刀具 選用 75內(nèi)孔車刀， 刀片厚度為 5mm，刀具材料為 YT5硬質(zhì)合金 （課程設(shè)計 手冊表 5.2 切削加工手冊 4-13 ）。 （2）確定切削用量 確定背吃刀量 a p ，粗車的余量為 2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm， 所以一次走刀完成，即 a p 2mm。確定進給量 f ，根據(jù)切削加工手冊表 8-50 與 16 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 機械制造課程設(shè)計手冊表 3.3 ，得 f=0.6-0.9mm/r ，取 f=0.61mm/r （3）確定切削速度 當(dāng)使用 YT5 硬質(zhì)合金刀加工 45 號鋼（正火后 187HBS）， a p 2mm ， f=0.61

44、mm/r ，查機械制造課本表 3-11，vc 90 110m/ min ，取vc 100m/min則 根據(jù)n 100d0wvc 1000111200 284.3r /min按CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表 3.2 得與 284r/min 相 近 的 轉(zhuǎn) 速 為 n=250r/min ， 得 實 際 切 削 速 度 為 n d 250 112 v87.9m / min 。 1000 1000 確定 ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=320r/min ， vc 87.9m / min 6.5.3 粗車 98及75 的孔槽 1）選擇刀具 選用 75內(nèi)孔車刀， 刀片厚度為 5mm，刀具材料為 YT

45、5硬質(zhì)合金 （課程設(shè)計 手冊表 5.2 切削加工手冊 4-13 ）。 （2）確定切削用量 確定背吃刀量 a p ，粗車的余量為 2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm， 所以一次走刀完成，即 a p 2mm。確定進給量 f ，根據(jù)切削加工手冊表 8-50 與 機械制造課程設(shè)計手冊表 3.3，得 f=0.6-0.9mm/r ，取 f=0.61mm/r 。 （3）確定切削速度 當(dāng)使用 YT5 硬質(zhì)合金刀加工 45 號鋼（正火后 187HBS）， a p 2mm ， f=0.61mm/r ，查機械制造課本表 3-11，vc 90 110m / min ，取vc 100m/min， 則根據(jù)n 10

46、00vc 1000 100 335r / min ，按CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表 3.2 得與 d w 95 17 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 335r/min 相 近 的 轉(zhuǎn) 速 為 n=320r/min ， 得 實 際 切 削 速 度 為 nd v 1000 320 95 1000 95.5m / min 確定ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=3200r/min ，vc 95.5m / min 6.5.4 粗車 128、104、 72 外圓柱面 （1）選擇刀具 選用 90焊接式直頭外圓車刀， 刀片厚度為 5mm，刀具材料為 YT5硬質(zhì)合金， （課程設(shè)計手冊表 5.2 切削加工手冊 4-1

47、3 ）前刀面帶倒棱形，前角為 10，后 角為 6，主偏角為 90，副偏角為 8，刀尖角圓弧直徑為 0.5 ，刃傾角為 -10 2）確定切削用量 確定背吃刀量 a p 粗車的余量為 2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm，所 以一次走刀完成，即 ap 2mm，確定進給量 f ，根據(jù)切削加工手冊表 8-50 與機 械制造課程設(shè)計手冊表 3.3 ，得 f=0.6-0.9mm/r ，取 f=0.61mm/r （3）確定切削速度 當(dāng)使用 YT5 硬質(zhì)合金刀加工 45 號鋼（正火后 187HBS）， a p 2mm ， f=0.60mm/r ，查機械制造課本表 3-11，vc 90 110m / mi

48、n ，取vc 100m/min， 切削128則根據(jù) n1 100d0w1vc 1000121800 248.6r/min，按CA6140車床的轉(zhuǎn)速 列表 3.2 得與 248r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=250r/min ，得實際切削速 度為 nd v 1000 250 128 1000 100.5m/ min 確定ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=250r/min ， 18 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 1）切削 104則根據(jù) n2 1000vc 1000 100 306r/min按 CA6140車床的轉(zhuǎn)速 d w2 104 列表 3.2 得與 306r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=320r/

49、min ，得實際切削速 度為 nd v 1000 320 104 1000 104.5m / min 確定 ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=320r/min ， vc 104.5m / min 2）切削 72 根據(jù) n3 1000vc w3 1000 100 72 442r / min 按 CA6140車床的轉(zhuǎn)速列 表 3.2 得 與 442r/min 相 近 的 轉(zhuǎn) 速 為 n=450r/min ， 得 實 際 切 削 速 度 為 nd v 1000 450 72 1000 101.7m / min 確定ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=450r/min ，vc 101.7

50、m/min 6.5.5 粗車端面 2、3、4、D 1）選擇刀具 選用 93偏頭端面車刀，刀具材料為 YT5硬質(zhì)合金，（課程設(shè)計手冊表 5.2 切削加工手冊 4-13 ）前刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為 10，后角為 6， 主偏角為 93，副偏角為 10，刀尖角圓弧半徑為 0.5 ，刃傾角為 -10 ，刀桿 橫截面 B H=1625 2）確定切削用量 確定背吃刀量 a p ，粗車的余量為 2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm， 所以一次走刀完成，即 a p 2mm。確定進給量 f ，根據(jù)切削加工手冊表 8-50 與 機械制造課程設(shè)計手冊表 3.3 ，得 f=0.6-0.9mm/r ，取 f

51、=0.61mm/r 3）確定切削速度 19 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 當(dāng)使用 YT5 硬質(zhì)合金刀加工 45 號鋼（正火后 187HBS）， a p 2mm ， f=0.61mm/r ，查機械制造課本表 3-11，vc 90 110m / min ，取vc 100m/min。 1）車端面 2根據(jù)n 100d0wvc 1000 71200 442r / min ，按CA6140車床的轉(zhuǎn) n=450r/min ，得實際切削速度為 nd v 1000 450 72 1000 101 .7m / min 速列表 3.2 得與 442r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 確定ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=45

52、0r/min ，vc 101.7m/min 2）車削端面 3 根據(jù) n 1000vc 1000 100 248.6r / min 按 CA6140車床的 dw128 轉(zhuǎn)速列表 3.2 得與 248r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=250r/min ，得實際切削速度為 n d 250 128 v100.5m/ min 1000 1000 確定ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=250r/min ，vc 100.5m/ min 3）車削端面 4根據(jù) n 1000vc dw 1000 100 104 306r / min ,按 CA6140車床的轉(zhuǎn) 速列表 3.2 得與 306r/min 相近的轉(zhuǎn)

53、速為 n=320r/min ，得實際切削速度為 nd v 1000 320 104 1000 104 .5m / min 確定ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=320r/min ，vc 104.5m/ min 6.5.6 粗車 51 孔 （1）選擇刀具 選用 90內(nèi)孔車刀， 刀片厚度為 5mm，刀具材料為 YT5硬質(zhì)合金 （課程設(shè)計 20 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 手冊表 5.2 切削加工手冊 4-13 ）。 （2）確定切削用量 確定背吃刀量 a p , 粗車的余量為 2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm， 所以一次走刀完成，即 a p 2mm, 確定進給量 f, 根據(jù)切削加工手冊表

54、 8-50 與機 械制造課程設(shè)計手冊表 3.3 ，得 f=0.6-0.9mm/r ，取 f=0.61mm/r 。 （3）確定切削速度 當(dāng)使用 YT5 硬質(zhì)合金刀加工 45 號鋼（正火后 187HBS）， a p 2mm ， f=0.61mm/r ，查機械制造課本表 3-11，vc 90 110m/ min ，取vc 100m/ min ， 則根據(jù) n 1000vc 1000 100 624r / min 按 CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表 3.2 得與 d w51 624r/min nd v 1000 相 近 的 轉(zhuǎn) 速 為 n=560r/min ， 得 實 際 切 削 速 度 為 560 51

55、89.7m / min 1000 確定 ap 2mm，f=0.61mm/r ，n=560r/min ，vc 89.7m/ min 6.5.7 精車 180 端面及外圓 1、精車 180 端面 （1）選擇刀具 選用 93偏頭端面車刀， 刀具材料為 YT15硬質(zhì)合金，（課程設(shè)計手冊表 5.2 切削加工手冊 4-13 ）前刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為 10，后角為 6， 主偏角為 93，副偏角為 10，刀尖角圓弧半徑為 0.5 ，刃傾角為 -10 ，刀桿 橫截面 B H=1625 （2）確定切削用量 確定背吃刀量 a p ，精車的余量為 0.8mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm， 21 湖北

56、文理學(xué)院理工學(xué)院 所以一次走刀完成，即 ap 0.8mm。確定進給量 f ，根據(jù)機械制造課程設(shè)計手冊 表 5.2 與機械制造課程設(shè)計手冊表 3.3 ，得 f=0.35-0.65mm/r ，取 f=0.51mm/r 3）確定切削速度 當(dāng)使用 YT15硬質(zhì)合金刀加工 45 號鋼（調(diào)質(zhì)處理），ap 0.8mm ，f=0.51mm/r ， 查機械制造課程設(shè)計手冊表 5.2， vc 110 130m/ min ，取vc 120m/ min 。則 根據(jù)n 100d0wvc 1000181620 205r/min。按CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表 3.2得與 205r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=200r/min

57、 ，得實際切削 nd v 1000 200 186 1000 116.8m/ min 確定 ap 0.8mm，f=0.51mm/r ，n=200r/min ，vc 116.8m / min 2、精車 180 外圓柱面 1）選擇刀具 選用 90焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為 5mm，刀具材料為 YT15硬質(zhì)合 金，（課程設(shè)計手冊表 5.2 切削加工手冊 4-13 ）前刀面帶倒棱形，前角為 10， 后角為 6，主偏角為 90，副偏角為 8，刀尖角圓弧直徑為 0.5 ， 刃傾角為 -10 （2）確定切削用量 確定背吃刀量 a p ，精車的余量為 1mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm， 所以一次

58、走刀完成， 即ap 1mm。確定進給量 f ，根據(jù)機械制造課程設(shè)計手冊表 5.2 與機械制造課程設(shè)計手冊表 3.3，得 f=0.35-0.65mm/r ，取 f=0.51mm/r 。 3）確定切削速度 22 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 當(dāng)使用 YT15硬質(zhì)合金刀加工 45號鋼（調(diào)質(zhì)處理），ap 1mm，f=0.51mm/r ， 查機械制造課程設(shè)計手冊表 5.2，vc 110 130 m / min ，取vc 120m / min 。則 205r /min n 1000vc 1000 120 ndw186 按 CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表 3.2 得與 205r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=200r/mi

59、n ，得實 際切削速度為 v n d 205 186 116.8m / min 1000 1000 確定 ap 1mm ，f=0.51mm/r ，n=205r/min ，vc 116.8m/ min 6.5.8 精車 112 的孔 （1）選擇刀具 選用 75內(nèi)孔車刀，刀片厚度為 5mm，刀具材料為 YT15硬質(zhì)合金（課程設(shè) 計手冊表 5.2 切削加工手冊 4-13 ）。 （2）確定切削用量 確定背吃刀量 ap ，精車的余量為 1mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm，所以 一次走刀完成，即 ap 1mm。確定進給量 f ，根據(jù)機械制造課程設(shè)計手冊表 5.2 與機械制造課程設(shè)計手冊表 3.3

60、，得f=0.35-0.65mm/r ，取 f=0.51mm/r （3）確定切削速度 當(dāng)使用 YT15硬質(zhì)合金刀加工 45號鋼（調(diào)質(zhì)處理），ap 1mm，f=0.51mm/r ， 查機械制造課程設(shè)計手冊表 5.2，vc 110 130 m / min ，取vc 120m / min 。則 1000vc 1000 120 nvc341r /min dw112 1000 1000 按 CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表 3.2 得與 341r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=320r/min ，得實 際切削速度為 v n d 320 112 112m / min 。 23 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 確定 a p 1m