万向节滑动叉零件的机械加工工艺规程装备设计

万向节滑动叉零件的机械加工工艺规程装备设计内容摘要：

锥螺纹的毛坯均为实心，未冲出孔。 最后，设计、绘制的万向节滑动叉的锻件毛坯图如图 22 所示。 （ 2）确定工序余量、工序尺寸及其公差 本零件各加工表面的加工方法已经在前面根据有关资料确定。 本零件的各加工表面的各工序的加工余量除粗加工工 序的加工余量外，其余工序的加工余量根据《工艺手册》表 、表 、表 、表。 粗加工工序的加工余量不是由表中查处，而是加工总余量（毛坯余量）减去其余工序各加工余量之和。 本零件的加工表面（除内外圆倒角外）的工艺路线、工序余量，工序尺寸及其公差、表面粗糙度如表 所示。 表 万向节滑动叉各加工表面的工艺路线、工序、工序尺寸 10 及其公差 11 注： ① 查《工艺手册》表 ② 查《工艺手册》表 ③ 查《工艺手册》表 工序 1：车削端面、外圆及螺纹。 本工序采用计算法确定切削用量。 （ 1） 加工条件 工件材料： 45 钢正火，σ b=，模锻 ， 207241HBS。 加工要求：粗车 M60 1mm m、Φ 62mm 外圆，表面粗糙度值 Rz=200μ m；车螺纹 ， m。 机床选用 C6201 卧式车床；工件装夹在专用夹具上。 （ 2）确定 切削用量 及基本工时 切削用量的确定全部采用查表法 1) 粗车 M60 1mm 端面： ① 选择刀具： 选择 45176。 弯头外圆车刀， C6201 车床 的中心高为 200 ㎜ ，按切削手册表 选取刀杆尺寸为 16 ㎜ 25 ㎜，刀片厚度为 ㎜；粗车锻件毛坯，选择 YT15硬质合金刀具材料；前刀面为卷屑槽倒棱型， 前角γ 0 =12176。 α 0 =8176。 ，κr =45176。 ， λ 0 =0176。 ② 确定切削用量： （ a）确定背吃刀量 αp 已知端面单边余量为 2  ㎜，加上 7176。 的拔模斜度凸出部分，则端面的最大毛坯余量为 ㎜，但实际上，由于以后还要钻花键底孔 Φ41 ㎜（扩孔到Φ43 ㎜），因此端面不必全部加工，而可留出一个 Φ32— Φ40 ㎜芯部待以后钻花键底孔 Φ43 ㎜时加工掉，故此时的端面实际最大毛坯我、余量为 6 ㎜， 12 分 2 次走刀完成，故 αp=3 ㎜ （ b）确定进给量 f 查《切削手册》表 得 f=— ㎜ /r，按 C6201 车床说明书（《切削手册表》 ） 横进给量取 f= ㎜ /r （ c）选择车刀磨钝标注及耐用度： 查《工艺手册》表 ，取车刀后刀面最大磨损量为 1 ㎜，焊接车刀 耐用度T=60min （ d）确定切削速度νc 根据《切削手册》表 ，当用 YT15 硬质合金刀纵车加工 δ b =560— 620MPa 钢料， αp 3 ㎜， f ㎜ /r，切削速度为 νc=138m/r。 由于实际车削过程使用条件的改变，根据《切削手册》表 ，切削速度的修正系数为： κ Tv =1, κ Mv =,κ sv =,κ Tv =, κ kv =,κ krV = ν 查c =1381 11=85（ m/min） n 查 = d ν1000cπ 查 = 65851000π =416（ r/min） 按 C6201 车床的转速选择与 416r/min 相近的转速（粗车偏低，精车偏高）为： n机 =380r/min 则实际切削速度为 ν 机c = 1000dn机π = 100065380π =（ m/min） （ e）校验 机床功率： 13 车削时的功率 P 可由《切削手册》表 查出，切削时的功率为P=。 由于实际车削过程使用条件的改变，根 据《切削手册》表 ，切削功率的修正系数为： κ krPc =κ krFc =，κ Pc0γ=κ Fc0γ=，故实际切削时的功率为： P 实c = 1 1=(Kw) 根据 C6201 车床说明书，当 n机 =380r/min 时，车床主轴允许功率为P=  ，故所选择得切削用量可在 C6201 车床上进行。 （ f）校验机床进给机构强度： 由《切削手册》表 ，进给力 Ff =760N。 由于实际车削过程使用条件的改变，根据《切削手册》表 车削时进给力的修正系数为： κf0Fγ=, κfrFK=, κfsF=,故实际进给力为 :F实f =760 1 1 1=760(N) 根据 C6201 车床说明书，进给机构的进给力 F max =5100N（横走刀），因 F 实f  F max ,故选用的 f 机 = ㎜ /r 的进给量可用。 最后决定的切削用量为： α sp =α p =3 ㎜ , f 机 = ㎜ /r, n 机 =380r/min, ν 机c = ③计算基本工时： 按《工艺手册》表 公式计算： L= 24065 = ㎜ ,L1 =2 ㎜ ,L2 =0， L 3 =0 t=机机 fnLLLL 321  2= 2)粗车 Φ62mm 外圆： ① 选择刀具：与粗车 M60 1 ㎜端面同一把刀。 ② 确定切削用量： （ a）确定背吃刀量 αp 已知端面单边余量为 Z= ㎜， 可一 次走刀完成，故 αp= ㎜ 14 （ b）确定进给量 f 查《切削手册》表 得 f=— ㎜ /r，按 C6201 车床说明书（《切削手册表》 ）横进给量取 f= ㎜ /r （ c）选择车刀磨钝标注及耐用度： 查《工艺手册》表 ，取车刀后刀面最大磨损量为 1 ㎜，焊接车刀耐用度T=60min （ d）确定切削速度νc 根据《切削手册》表 ，当用 YT15 硬质合金刀纵车加工 δ b =560— 620MPa 钢料， αp 3 ㎜， f ㎜ /r，切削速度为 νc=123m/r。 由于实际车削过程使用条件的改变，根据《切削手册》表 ，切削速度的修正系数为：κ Tv =1, κ Mv =,κ sv =,κ Tv =, κ kv =,κ krV = 故 ν 查c =1231 11 1=64（ m/min） n 查 = d ν1000cπ 查 = 65641000π =313（ r/min） 按 C6201 车床的转速选择与 416r/min 相近的转速（粗车偏低，精车偏高）为： n机 =305r/min 则实际切削速度为 ν 机c = 1000dn机π = 1000 65305π =（ m/min） 最后决定的切削用量为： α sp =α p = ㎜ , f 机 = ㎜ /r, n 机 =305r/min, ν 机c = ③计算基本工时： 15 按《工艺手册》表 公式计算： L=90 ㎜ ,L1 =4 ㎜ ,L2 =0， t=机机 fnLLL 21 = 3）车 Φ 60 ㎜外圆： ① 选择刀具： 选择弯头焊接式外圆车刀，刀杆尺寸为 16 ㎜  25 ㎜，刀片厚度为 ㎜；粗车锻件毛坯，选择 YT15 硬质合金刀具材料；前刀面为卷屑槽倒棱型，前角γ 0 =15176。 α 0 =6176。 ，κ r =90176。 ， κr1=8176。 ， λ s =0176。 ，γ =2mm ② 确定切削用量： （ a）确定背吃刀量 αp 由于单边余量为 Z=1mm,可一 次走刀完成，故 αp=1 ㎜ （ b）确定进给量 f 查《切削手册》表 ,在加工材料为 45 钢， 得 f=— ㎜ /r，按 C6201车床说明书（《切削手册表》 ）横进给量取 f= ㎜ /r （ c）选择车刀磨钝标注及耐用度： 查《工艺手册》表 ，取车刀后刀面最大磨损量为 ㎜，焊接车刀耐用度 T=60min （ d）确定切削速度νc 根据《切削手册》表 ，当用 YT15 硬质合金刀纵车加工 δ b =560— 620MPa 钢料， αp ㎜， f ㎜ /r，切削速度为 νc=156m/r。 由于实际车削过程使用条件的改变，根据《切削手册》表 ，切削速度的修正系数为：κ Tv =1, κ Mv =,κ sv =,κ Tv =, 16 κ kv =,κ krV = ν 查c =1561 1111=（ m/min） n 查 = d ν1000cπ 查 =62 π=649（ r/min） 按 C6201 车床的转速选择与 649r/min 相近的转速为： n机=610r/min 则实际切削速度为 ν 机c = 1000dn机π = 1000 62610π =119（ m/min） 最后决定的切削用量为： α sp =α p =1 ㎜ （一次走刀） , f 机 = ㎜ /r, n 机 =610r/min, ν 机c =119m/min ③计算基本工时： 按《工艺手册》表 公式计算： L=20 ㎜ ,L1 =4 ㎜ ,L2 =0， t=机机 fnLLL 21 = 4）车螺纹 M60 1 6h： ①选择刀具 ：采用 YT15 硬质合金螺纹车刀，刀具耐用度 T=60min ②确定切削用量： （ a）确定切削用量 αp和走刀次数： 查手册，细牙普通外螺纹螺距为 P=。 即单边余量 Z= 根据《切削手册》表 和表 ，最后一次走刀的横向切削用量为。 因而规定： 粗车螺纹时：走刀 3 次，每次 αp= 精车螺纹时： 走刀 3 次，前两次αp=，最后一次的 αp= （ b）确定进给量 f 17 由于螺距 P=1mm，且为单头螺纹，所以工件一转，刀具应走过一个螺距，即f=1 ㎜ /r （ c） 确定切削速度νc 根据《切削手册》表 选取：粗车螺纹时ν粗c=30m/min，精车螺纹时ν精c=45mm/min，则： n 粗 = dv1000cπ 粗 = 60301000π =159r/min n 精 = dv1000cπ 精 = 60451000π =238r/min 根据 C6201 车床说明书选择粗、精车螺纹时的机床转速为： n机粗 =150r/min，n 机精 =230r/min。 则实际切削速度为： 粗车螺纹：ν 机粗c = 1000dn机粗π = 100060150π =精车螺纹：ν 机精c = 1000dn机精π = 1000 60230π =③计算基本工时： 按《 切削手册 》表 公式计算： L=15 ㎜ ,L1 =3 ㎜ ,L2 =0， 粗车螺纹： t 粗 =fn LLL 21机粗 i= 精车螺纹： t 精 =fn LLL 21机精 = 所以车螺纹的基本工时为： t= t 粗 + t 精 =+= 18 工序 2 切削及其基本工时的确定：钻、扩花键底孔 Φ43mm，惚沉头孔 Φ55mm，选用转塔车床 C365L。 （ 1）钻孔 Φ25mm： 选择 Φ25mm 高速钢锥柄标准麻花钻（ 《工艺手册》表）： f机=v 查c =14m/min n 查 = d ν1000cπ 查 = 25141000π =178（ r/min） 按机床选取 n机 =136r/min（ 《工艺手册》表 ），所以实际切削速度为：ν 机c = 1000Dn机π = 1000 25136π =（ m/min） 基本工时： t=机机 fnLLL 21 =（工艺手册表 计算） （ 2）钻孔 Φ41mm： 选择 Φ41mm 高速钢锥柄标准麻花钻（《工艺手册》表 ）钻 Φ41mm 孔： 根据《工艺方法》表 介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量和切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进。