織機曲軸零件加工工藝及典型夾具設計【三維UG工件圖】【含6張CAD圖紙、文檔全稿】

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稱車削工序號 07零件數(shù)量1零件號零件名稱曲軸材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量45HB207-269鍛件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號三瓜卡盤 莫氏6號錐度頂尖準終單件臥式車床CA6140 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數(shù)工步工時（s）機動輔助 1半精車彎曲部分右端50m6、42h8、35h6外圓面外圓車刀、游標卡尺475119.30.160.41118.72精車彎曲部分右端50m6、42h8、35h6外圓面外圓車刀、游標卡尺475119.30.160.11118.53車外螺紋M351.5螺紋車刀、量規(guī)475119.30.161.5117.84車外螺紋M20螺紋車刀、量規(guī)475119.30.161.65118.7設計者：指導老師 共11頁第5頁機械加工工序卡片工 序 名 稱車削工序號 08零件數(shù)量1零件號零件名稱曲軸材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量45HB207-269鍛件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號專用夾具 莫氏6號錐度頂尖準終單件臥式車床CA6140 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數(shù)工步工時（s）機動輔助 1半精車彎曲部分60f6外圓車刀、游標卡尺475119.30.160.4131.92精車彎曲部分60f6外圓車刀、游標卡尺475119.30.160.1131.7設計者：指導老師 共11頁第6頁機械加工工序卡片工 序 名 稱鉆削工序號 10零件數(shù)量1零件號零件名稱曲軸材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量45HB207-269鍛件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號專用夾具準終單件臥式鉆床 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數(shù)工步工時（s）機動輔助 1鉆116h6端面上6-M8螺紋底孔6.8麻花鉆、游標卡尺47510.10.283.4652.52攻116h6端面上6-M8螺紋絲錐、量規(guī)3007.50.60.6627.2設計者：指導老師 共11頁第8頁機械加工工序卡片工 序 名 稱磨削工序號 12零件數(shù)量1零件號零件名稱曲軸材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量45HB207-269鍛件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號專用夾具準終單件外圓磨床M1420 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數(shù)工步工時（s）機動輔助 1磨彎曲部分左端45h8外圓面砂輪、千分尺180.01570.115.8設計者：指導老師 共11頁第9頁夾具夾緊力的優(yōu)化及對工件定位精度的影響B(tài).Li 和 S.N.Mellkote布什伍德拉夫機械工程學院，佐治亞理工學院，格魯吉亞，美國研究所由于夾緊和加工，在工件和夾具的接觸部位會產生局部彈性變形，使工件尺寸發(fā)生變化，進而影響工件的最終加工質量。這種效應可通過最小化夾具設計優(yōu)化，夾緊力是一個重要的設計變量，可以得到優(yōu)化，以減少工件的位移。本文提出了一種確定多夾緊夾具受到準靜態(tài)加工部位的最佳夾緊力的新方法。該方法采用彈性接觸力學模型代表夾具與工件接觸，并涉及制定和解決方案的多目標優(yōu)化模型的約束。夾緊力的最優(yōu)化對工件定位精度的影響通過3-2-1式銑夾具的例子進行了分析。關鍵詞：彈性 接觸 模型 夾具 夾緊力 優(yōu)化 前言 定位和夾緊的工件加工中的兩個關鍵因素。要實現(xiàn)夾具的這些功能，需將工件定位到一個合適的基準上并夾緊，采用的夾緊力必須足夠大，以抑制工件在加工過程中產生的移動。然而，過度的夾緊力可誘導工件產生更大的彈性變形 ，這會影響它的位置精度，并反過來影響零件質量。所以有必要確定最佳夾緊力，來減小由于彈性變形對工件的定位誤差，同時滿足加工的要求。在夾具分析和綜合領域上的研究人員使用了有限元模型的方法或剛體模型的方法。大量的工作都以有限元方法為基礎被報道參考文獻1-8。隨著得墨忒耳8，這種方法的限制是需要較大的模型和計算成本。同時，多數(shù)的有限元基礎研究人員一直重點關注的夾具布局優(yōu)化和夾緊力的優(yōu)化還沒有得到充分討論，也有少數(shù)的研究人員通過對剛性模型9-11對夾緊力進行了優(yōu)化，剛型模型幾乎被近似為一個規(guī)則完整的形狀。得墨忒耳12，13用螺釘理論解決的最低夾緊力，總的問題是制定一個線性規(guī)劃，其目的是盡量減少在每個定位點調整夾緊力強度的法線接觸力。接觸摩擦力的影響被忽視，因為它較法線接觸力相對較小，由于這種方法是基于剛體假設，獨特的三維夾具可以處理超過6個自由度的裝夾，復和倪14也提出迭代搜索方法，通過假設已知摩擦力的方向來推導計算最小夾緊力，該剛體分析的主要限制因素是當出現(xiàn)六個以上的接觸力是使其靜力不確定，因此，這種方法無法確定工件移位的唯一性。 這種限制可以通過計算夾具工件系統(tǒng)15的彈性來克服，對于一個相對嚴格的工件，該夾具在機械加工工件的位置會受夾具點的局部彈性變形的強烈影響。Hockenberger和得墨忒耳16使用經驗的接觸力變形的關系（稱為元功能），解決由于夾緊和準靜態(tài)加工力工件剛體位移。同一作者還考察了加工工件夾具位移對設計參數(shù)的影響17。桂 18 等 通過工件的夾緊力的優(yōu)化定位精度彈性接觸模型對報告做了改善，然而，他們沒有處理計算夾具與工件的接觸剛度的方法，此外，其算法的應用沒有討論機械加工刀具路徑負載有限序列。李和Melkote 19和烏爾塔多和Melkote 20用接觸力學解決由于在加載夾具夾緊點彈性變形產生的接觸力和工件的位移，他們還使用此方法制定了優(yōu)化方法夾具布局21和夾緊力22。但是，關于multiclamp系統(tǒng)及其對工件精度影響的夾緊力的優(yōu)化并沒有在這些文件中提到 。本文提出了一種新的算法，確定了multiclamp夾具工件系統(tǒng)受到準靜態(tài)加載的最佳夾緊力為基礎的彈性方法。該法旨在盡量減少影響由于工件夾緊位移和加工荷載通過系統(tǒng)優(yōu)化夾緊力的一部分定位精度。接觸力學模型，用于確定接觸力和位移，然后再用做夾緊力優(yōu)化，這個問題被作為多目標約束優(yōu)化問題提出和解決。通過兩個例子分析工件夾緊力的優(yōu)化對定位精度的影響，例子涉及的銑削夾具3-2-1布局。1 夾具工件聯(lián)系模型 11 模型假設該加工夾具由L定位器和帶有球形端的c形夾組成。工件和夾具接觸的地方是線性的彈性接觸，其他地方完全剛性。工件夾具系統(tǒng)由于夾緊和加工受到準靜態(tài)負載。夾緊力可假定為在加工過程中保持不變，這個假設是有效的，在對液壓或氣動夾具使用。在實際中，夾具工件接觸區(qū)域是彈性分布，然而，這種模式的發(fā)展，假設總觸剛度（見圖1）第i夾具接觸力局部變形如下： (1) 其中（j=x，y，z）表示，在當?shù)刈幼鴺讼登芯€和法線方向的接觸剛度第 19 頁 共 15 頁圖1 彈簧夾具工件接觸模型。 表示在第i個接觸處的坐標系（j=x，y，z）是對應沿著xyz方向的彈性變形，分別 （j= x，y，z）的代表和切向力接觸 ，法線力接觸。12 工件夾具的接觸剛度模型集中遵守一個球形尖端定位，夾具和工件的接觸并不是線性的，因為接觸半徑與隨法線力呈非線性變化 23。由于法線力接觸變形作用于半徑和平面工件表面之間，這可從封閉赫茲的辦法解決縮進一個球體彈性半空間的問題。對于這個問題， 是法線的變形，在文獻23 第93頁中給出如下： （2）其中式中 和是工件和夾具的彈性模量，、分別是工件和材料的泊松比。切向變形沿著和切線方向）硅業(yè)切力距有以下形式文獻23第217頁 （3）其中、 分別是工件和夾具剪切模量一個合理的接觸剛度的線性可以近似從最小二乘獲得適合式 （2），這就產生了以下線性化接觸剛度值：在計算上述的線性近似， （4） (5)正常的力被假定為從0到1000N，且最小二乘擬合相應的R2值認定是0.94。2夾緊力優(yōu)化 我們的目標是確定最優(yōu)夾緊力，將盡量減少由于工件剛體運動過程中，局部的夾緊和加工負荷引起的彈性變形，同時保持在準靜態(tài)加工過程中夾具工件系統(tǒng)平衡，工件的位移減少，從而減少定位誤差。實現(xiàn)這個目標是通過制定一個多目標約束優(yōu)化問題的問題，如下描述。2.1 目標函數(shù)配方工件旋轉，由于部隊輪換往往是相當小17的工件定位誤差假設為確定其剛體翻譯基本上，其中 、和 是 沿，和三個正交組件（見圖2）。圖2 工件剛體平移和旋轉工件的定位誤差歸于裝夾力，然后可以在該剛體位移的范數(shù)計算如下： （6）其中表示一個向量二級標準。 但是作用在工件的夾緊力會影響定位誤差。當多個夾緊力作用于工件，由此產生的夾緊力為,有如下形式： （7）其中夾緊力是矢量，夾緊力的方向矩陣，是夾緊力是矢量的方向余弦，、和 是第i個夾緊點夾緊力在、和方向上的向量角度（i=1、2、3.,C）。在這個文件中，由于接觸區(qū)變形造成的工件的定位誤差，被假定為受的作用力是法線的，接觸的摩擦力相對較小，并在進行分析時忽略了加緊力對工件的定位誤差的影響。意指正常接觸剛度比，是通過（i=1，2L）和最小的所有定位器正常剛度相乘，并假設工件、取決于、的方向，各自的等效接觸剛度可有下式計算得出（見圖3），工件剛體運動，歸于夾緊行動現(xiàn)在可以寫成： (8)工件有位移，因此，定位誤差的減小可以通過盡量減少產生的夾緊力向量 范數(shù)。因此，第一個目標函數(shù)可以寫為：最小化 （9）要注意，加權因素是與等效接觸剛度成正比的在、和 方向上。通過使用最低總能量互補參考文獻15，23的原則求解彈性力學接觸問題得出A的組成部分是唯一確定的，這保證了夾緊力和相應的定位反應是“真正的”解決方案，對接觸問題和產生的“真正”剛體位移，而且工件保持在靜態(tài)平衡，通過夾緊力的隨時調整。因此，總能量最小化的形式為補充的夾緊力優(yōu)化的第二個目標函數(shù)，并給出：最小化 （10）其中代表機構的彈性變形應變能互補，代表由外部力量和力矩配合完成，是遵守對角矩陣的， 和是所有接觸力的載體。如圖3 加權系數(shù)計算確定的基礎內蒙古科技大學本科生畢業(yè)設計（外文翻譯）2.2 摩擦和靜態(tài)平衡約束在（10）式優(yōu)化的目標受到一定的限制和約束，他們中最重要的是在每個接觸處的靜摩擦力約束。庫侖摩擦力的法律規(guī)定（是靜態(tài)摩擦系數(shù)）,這方面的一個非線性約束和線性化版本可以使用，并且19有： （11）假設準靜態(tài)載荷，工件的靜力平衡由下列力和力矩平衡方程確保（向量形式）： (12)其中包括在法線和切線方向的力和力矩的機械加工力和工件重量。2.3界接觸力由于夾具工件接觸是單側面的，法線的接觸力只能被壓縮。這通過以下的的約束表（i=1，2,L+C） （13）它假設在工件上的法線力是確定的，此外，在一個法線的接觸壓力不能超過壓工件材料的屈服強度（）。這個約束可寫為： （i=1，2，,L+C） (14) 如果是在第i個工件夾具的接觸處的接觸面積，完整的夾緊力優(yōu)化模型，可以寫成：最小化 (15)3模型算法求解式（15）多目標優(yōu)化問題可以通過求解約束24。這種方法將確定的目標作為首要職能之一，并將其轉換成一個約束對。該補充（）的主要目的是處理功能，并由此得到夾緊力（）作為約束的加權范數(shù)最小化。對為主要目標的選擇，確保選中一套獨特可行的夾緊力，因此，工件夾具系統(tǒng)驅動到一個穩(wěn)定的狀態(tài)（即最低能量狀態(tài)），此狀態(tài)也表示有最小的夾緊力下的加權范數(shù)。 的約束轉換涉及到一個指定的加權范數(shù)小于或等于，其中是 的約束，假設最初所有夾緊力不明確，要確定一個合適的。在定位和夾緊點的接觸力的計算只考慮第一個目標函數(shù)（即）。雖然有這樣的接觸力，并不一定產生最低的夾緊力，這是一個“真正的”可行的解決彈性力學問題辦法，可完全抑制工件在夾具中的位置。這些夾緊力的加權系數(shù)，通過計算并作為初始值與比較，因此，夾緊力式（15）的優(yōu)化問題可改寫為: 最小化 （16）由： (11)(14) 得。類似的算法尋找一個方程根的二分法來確定最低的上的約束, 通過盡可能降低上限，由此產生的最小夾緊力的加權范數(shù)。 迭代次數(shù)K，終止搜索取決于所需的預測精度和，有參考文獻15： （17）其中表示上限的功能，完整的算法在如圖4中給出。 圖4 夾緊力的優(yōu)化算法（在示例1中使用）。圖5 該算法在示例2使用4 加工過程中的夾緊力的優(yōu)化及測定上一節(jié)介紹的算法可用于確定單負載作用于工件的載體的最佳夾緊力，然而，刀具路徑隨磨削量和切割點的不斷變化而變化。因此，相應的夾緊力和最佳的加工負荷獲得將由圖4算法獲得，這大大增加了計算負擔，并要求為選擇的夾緊力提供標準， 將獲得滿意和適宜的整個刀具軌跡 ，用保守的辦法來解決下面將被討論的問題，考慮一個有限的數(shù)目（例如m）沿相應的刀具路徑設置的產生m個最佳夾緊力，選擇記為， ， ,在每個采樣點，考慮以下四個最壞加工負荷向量： (18)、和表示在、和方向上的最大值，、和上的數(shù)字1，2，3分別代替對應的和另外兩個正交切削分力，而且有：雖然4個最壞情況加工負荷向量不會在工件加工的同一時刻出現(xiàn)，但在每次常規(guī)的進給速度中，刀具旋轉一次出現(xiàn)一次，負載向量引入的誤差可忽略。因此，在這項工作中，四個載體負載適用于同一位置，（但不是同時）對工件進行的采樣 ，夾緊力的優(yōu)化算法圖4，對應于每個采樣點計算最佳的夾緊力。夾緊力的最佳形式有： (i=1,2,m) (j=x,y z,r) (19)其中是最佳夾緊力的四個情況下的加工負荷載體，(C=1，2，C)是每個相應的夾具在第i個樣本點和第j負荷情況下力的大小。是計算每個負載點之后的結果，一套簡單的“最佳”夾緊力必須從所有的樣本點和裝載條件里發(fā)現(xiàn)，并在所有的最佳夾緊力中選擇。這是通過在所有負載情況和采樣點排序，并選擇夾緊點的最高值的最佳的夾緊力，見于式 （20）： （k=1，2，C） （20）只要這些具備，就得到一套優(yōu)化的夾緊力，驗證這些力，以確保工件夾具系統(tǒng)的靜態(tài)平衡。否則，會出現(xiàn)更多采樣點和重復上述程序。在這種方式中，可為整個刀具路徑確定“最佳”夾緊力 ，圖5總結了剛才所描述的算法。請注意，雖然這種方法是保守的，它提供了一個確定的夾緊力，最大限度地減少工件的定位誤差的一套系統(tǒng)方法。5影響工件的定位精度它的興趣在于最早提出了評價夾緊力的算法對工件的定位精度的影響。工件首先放在與夾具接觸的基板上，然后夾緊力使工件接觸到夾具，因此，局部變形發(fā)生在每個工件夾具接觸處，使工件在夾具上移位和旋轉。隨后，準靜態(tài)加工負荷應用造成工件在夾具的移位。工件剛體運動的定義是由它在、和方向上的移位和自轉（見圖2），如前所述，工件剛體位移產生于在每個夾緊處的局部變形，假設為相對于工件的質量中心的第i個位置矢量定位點，坐標變換定理可以用來表達在工件的位移，以及工件自轉如下: (21)其中表示旋轉矩陣,描述當?shù)卦诘趇幀相聯(lián)系的全球坐標系和是一個旋轉矩陣確定工件相對于全球的坐標系的定位坐標系。假設夾具夾緊工件旋轉，由于旋轉很小，故也可近似為： （22） 方程（21）現(xiàn)在可以改寫為： （23）其中是經方程（21）重新編排后變換得到的矩陣式，是夾緊和加工導致的工件剛體運動矢量。工件與夾具單方面接觸性質意味著工件與夾具接觸處沒有拉力的可能。因此，在第i裝夾點接觸力可能與的關系如下： （24）其中是在第i個接觸點由于夾緊和加工負荷造成的變形，意味著凈壓縮變形，而負數(shù)則代表拉伸變形; 是表示在本地坐標系第i個接觸剛度矩陣，是單位向量. 在這項研究中假定液壓/氣動夾具，根據對外加工負荷，故在法線方向的夾緊力的強度保持不變，因此，必須對方程（24）的夾緊點進行修改為： （25）其中是在第i個夾緊點的夾緊力，讓表示一個對外加工力量和載體的61矢量。并結合方程（23）（25）與靜態(tài)平衡方程，得到下面的方程組： （26）其中，其中表示相乘。由于夾緊和加工工件剛體移動，q可通過求解式（26）得到。工件的定位誤差向量， （見圖6），現(xiàn)在可以計算如下： （27） 其中是考慮工件中心加工點的位置向量，且 6模擬工作 較早前提出的算法是用來確定最佳夾緊力及其對兩例工件精度的影響例如：1適用于工件單點力。2應用于工件負載準靜態(tài)銑削序列 如左圖7 工件夾具配置中使用的模擬研究 工件夾具定位聯(lián)系; 、和全球坐標系。 3-2-1夾具圖7所示，是用來定位并控制7075 - T6鋁合金（127毫米127毫米38.1毫米）的柱狀塊。假定為球形布局傾斜硬鋼定位器/夾具在表1中給出。工件夾具材料的摩擦靜電對系數(shù)為0.25。使用伊利諾伊大學開發(fā)EMSIM程序參考文獻26 對加工瞬時銑削力條件進行了計算，如表2給出例（1），應用工件在點（109.2毫米，25.4毫米，34.3毫米）瞬時加工力，圖4中表3和表4列出了初級夾緊力和最佳夾緊力的算法 。該算法如圖5所示 ，一個25.4毫米銑槽使用EMSIM進行了數(shù)值模擬，以減少起步（0.0毫米，25.4毫米，34.3毫米）和結束時（127.0毫米，25.4毫米，34.3毫米）四種情況下加工負荷載體，（見圖8）。模擬計算銑削力數(shù)據在表5中給出。圖8最終銑削過程模擬例如2。表6中5個坐標列出了為模擬抽樣調查點。最佳夾緊力是用前面討論過的排序算法計算每個采樣點和負載載體最后的夾緊力和負載。7結果與討論例如算法1的繪制最佳夾緊力收斂圖9，圖9對于固定夾緊裝置在圖示例假設（見圖7），由此得到的夾緊力加權范數(shù)有如下形式：.結果表明，最佳夾緊力所述加工條件下有比初步夾緊力強度低得多的加權范數(shù)，最初的夾緊力是通過減少工件的夾具系統(tǒng)補充能量算法獲得。由于夾緊力和負載造成的工件的定位誤差，如表7。結果表明工件旋轉小，加工點減少錯誤從13.1到14.6不等。在這種情況下，所有加工條件改善不是很大，因為從最初通過互補勢能確定的最小化的夾緊力值已接近最佳夾緊力。圖5算法是用第二例在一個序列應用于銑削負載到工件，他應用于工件銑削負載一個序列。最佳的夾緊力，對應列表6每個樣本點，隨著最后的最佳夾緊力，在每個采樣點的加權范數(shù)和最優(yōu)的初始夾緊力繪圖10，在每個采樣點的加權范數(shù)的，和繪制。結果表明，由于每個組成部分是各相應的最大夾緊力，它具有最高的加權范數(shù)。如圖10所示，如果在每個夾緊點最大組成部分是用于確定初步夾緊力，則夾緊力需相應設置，有比相當大的加權范數(shù)。故是一個完整的刀具路徑改進方案。上述模擬結果表明，該方法可用于優(yōu)化夾緊力相對于初始夾緊力的強度，這種做法將減少所造成的夾緊力的加權范數(shù)，因此將提高工件的定位精度。圖108結論該文件提出了關于確定多鉗夾具，工件受準靜態(tài)加載系統(tǒng)的優(yōu)化加工夾緊力的新方法。夾緊力的優(yōu)化算法是基于接觸力學的夾具與工件系統(tǒng)模型，并尋求盡量減少應用到所造成的工件夾緊力的加權范數(shù)，得出工件的定位誤差。該整體模型，制定一個雙目標約束優(yōu)化問題，使用-約束的方法解決。該算法通過兩個模擬表明，涉及3-2-1型，二夾銑夾具的例子。今后的工作將解決在動態(tài)負載存在夾具與工件在系統(tǒng)的優(yōu)化，其中慣性，剛度和阻尼效應在確定工件夾具系統(tǒng)的響應特性具有重要作用。9參考資料：1、J. 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DeMeter. 對工件準靜態(tài)分析功能位移在加工夾具的應用程序，制造科學雜志與工程： 325331頁, 1996。機械加工工藝過程卡片產 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號曲軸 材料45鋼毛 坯 種 類鍛件毛 坯 尺 寸每一毛坯可制零件數(shù) 1序號名稱工序內容設備夾輔具名稱刀具名稱規(guī)格量具名稱及規(guī)格01備料鍛造02熱處理調質處理HB207-26903車粗車40H8端面臥式車床三瓜卡盤端面車刀游標卡尺鉆鉆中心孔臥式車床三瓜卡盤中心孔鉆游標卡尺車粗車116h6左端所有外圓面和端面，包括116h6外圓面和端面（40H8端面除外）臥式車床三瓜卡盤、頂尖外圓車刀游標卡尺04車粗車20端面臥式車床三瓜卡盤端面車刀游標卡尺車鉆中心孔臥式車床三瓜卡盤中心孔鉆游標卡尺車粗車69.5右端所有外圓面和端面，包括69.5端面（20端面除外）臥式車床三瓜卡盤、頂尖外圓車刀游標卡尺05車粗車彎曲部分67、60f6、67外圓面及端面臥式車床專用夾具外圓車刀游標卡尺06車半精車、精車彎曲部分左端116h6、50m6、45h8外圓面臥式車床三瓜卡盤、頂尖外圓車刀游標卡尺07車半精車、精車彎曲部分右端50m6、42h8、35h6外圓面臥式車床三瓜卡盤、頂尖外圓車刀游標卡尺車車外螺紋M351.5臥式車床三瓜卡盤、頂尖螺紋車刀M351.5量規(guī)車車外螺紋M20臥式車床三瓜卡盤、頂尖螺紋車刀M201.65量規(guī)08車半精車、精車彎曲部分60f6臥式車床專用夾具外圓車刀游標卡尺09銑銑彎曲部分左端839鍵槽、彎曲部分右端840鍵槽立式銑床專用夾具鍵槽銑刀游標卡尺銑銑彎曲部分右端625鍵槽立式銑床專用夾具鍵槽銑刀游標卡尺10鉆鉆、攻116h6端面上6-M8螺紋搖臂鉆床專用夾具麻花鉆、M8錐M8量規(guī)11熱處理高頻淬火12磨磨彎曲部分左端45h8外圓面外圓磨床專用夾具砂輪千分尺13磨磨彎曲部分右端42h8外圓面外圓磨床專用夾具砂輪千分尺14磨磨彎曲部分60f6外圓磨床專用夾具砂輪 千分尺15去毛刺去毛刺16質檢檢驗至圖紙要求并及入庫編制學號審查共 張第 張摘 要本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。曲軸零件的工藝規(guī)程及其車曲軸彎曲部分的專用夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝、工序、專用夾具、定位、誤差。- 39 -AbstractThis design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.Special fixture process planning and crankshaft bending part of the crank parts design is the design of process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.Keywords : Technology, process, fixture, positioning, error目錄摘 要1Abstract2目 錄3第1章 緒論 41.1 機床夾具主要功能 41.2 機床夾具組成 41.3 機床夾具分類 4第2章 工藝規(guī)程設計 102.1毛坯的制造形式 102.2零件分析 102.3 基面選擇 122.3.1 粗基準的選擇 122.3.2精基準的選擇 122.4制定工藝路線 132.5確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差152.6定切削用量及基本工時 18第3章 曲軸的專用夾具設計 313.1問題的提出 313.2定位基準的選擇 313.3切削力和夾緊力的計算 313.4定位誤差分析 323.5平衡塊的計算 333.6夾具設計及操作簡要說明 34結論35參考文獻36致 謝37 第一章 緒論1.1機床夾具的主要功能 機床夾具已成為機械加工時的重要裝備，同時是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經濟方向發(fā)展。機床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對于刀具及機床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達到工序所規(guī)定的技術要求，工件定位后，經夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應不同行業(yè)的需求和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產中，而專用夾具用于生產批量較大或特殊需要時。1.2機床夾具的組成（1）定位支承元件 確定工件在夾具中的正確位置并支承工件。（2）夾緊裝置 將工件夾緊不發(fā)生移動。（3）對刀或導向元件 保證刀具與工件加工表面的正確位置。（4）夾具體 將夾具的所有組成部分組成一體，并保證它們之間的相對位置關系。1.3 夾具設計的步驟和基本要求一：夾具設計的基本要求夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響機械加工的質量、工人的勞動強度、生產率和加工成本。因此對設計的夾具，提出以下幾點基本要求。（1）能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術要求。若工件達不到加工技術要求，成為廢品，則夾具設計是失敗的，該夾具不能用與生產。（2）操作簡單，便于工件安裝，減輕工人的勞動強度，節(jié)省工件安裝時間，降低輔助工時，保證高的生產效率。（3）具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分攤在工件上的加工成本。為保證上述基本要求，夾具的生產過程應按下面程序進行：夾具生產任務書夾具的結構設計使用、制造部門會簽夾具制造夾具驗收生產使用。夾具生產任務書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時，根據生產需要而提出的。任務書中包含內容有設計理由、使用車間、使用設備，該夾具所使用工件工序的工序圖并在工序圖上要標明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基準、夾緊點。這是設計夾具的依據，也是驗收制造夾具的依據。夾具結構設計是設計人根據夾具設計任務書的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、進行誤差計算，以確定出合理方案，進行設計。夾具結構設計完成后，要會同使用部門、制造部門就夾具的結構合理性、結構工藝性和經濟性進行審核、會簽、交付制造。制成的夾具要同設計人員。工藝人員、使用部門、制造部門共同進行驗證。當確認夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產率、操作方便、安全，就可交付生產車間使用。二:夾具的設計步驟當接到夾具設計任務書后，按下面6個步驟，逐步設計。（1）明確設計任務，收集研究設計的原始資料。原始資料包括如下內容。 A：加工零件的零件圖、毛坯圖及加工工藝過程，所設計夾具應有的工序圖，并了解該工序所使用的設備、刀具、量具、其他輔具以及該工序的加工余量、切削用量、加工要求、生產節(jié)拍等參數(shù)。 B：了解零件的生產類型，就是決定夾具采用簡單結構或復雜結構的依據。若屬大批量生產，則力求夾具結構完善、生產率高 或是單件小批量生產或急于應付生產，則夾具結構應簡單，以便迅速制造交付使用。C：收集該夾具所用機床的資料，主要指與夾具連接部分的安裝尺寸。如銑床夾具要安裝在工作臺上，要收集工作如大小，工作如T形槽及槽距，以及機床的技術參數(shù)。D：收集所使用刀具的資料如刀具的精度、安裝方式、使用要求及技術條件等。E：收集國內外同類型夾具資料，吸收其中先進而又能結合本廠情況的合理部分。F：了解本廠制造夾具的能力和使用的條件，如夾具制造的條件及精度水平，有無壓縮空氣壓值等。G：收集有關夾具部件的標準（包括國標、部標、企標、廠標），典型夾具結構圖冊等。（2）確定夾具結構方案，繪制結構草圖，其主要內容如下。A：根據工件加工尺寸、要求和開關，確定工件的定位方式，選擇或設計定位元件，計算定位誤差。B：確定刀具的引導方式及引導元件（指鉆夾具、鏜夾具）。C：確定工件夾緊方式 ，選擇或設計夾緊機構，計算夾緊力。D：確定其他裝置（如分度裝置、頂出裝置）的結構型式。E：確定和設計其他結構，如銑床夾具與機床的連接裝置、對刀裝置。在確定夾具結構的各組成部分時，可提出幾種不同方案，分別畫出草圖，進行分析比較，從中選擇出合理方案。（3）繪制夾具總圖。應注意以下幾點。A：繪制夾具總圖，盡量按1：1繪制，以保證直觀性。B：主視圖盡量符合操作者的正面位置。C：工件輪廓用雙點畫線繪制，并視為假想透明體，不影響其他元件的繪制。 D：繪圖順序為：工件定位元件引導元件夾緊裝置其他裝置夾具體。（4）標注總圖上的尺寸、公差與配合和技術條件。夾具總圖結構繪制完成后，需標注五類尺寸和四類技術條件。（5）編寫零件明細表。明細表應包括零件序號、名稱、代號（指標準件代號或通用件代號 ）、數(shù)量、材料、熱處理、質量等。（6）繪制總圖中非標準件的零件圖。三：夾具總圖上尺寸、公差與配合和技術條件的標注在夾具設計中，對于初設計者，在夾具總圖上如何標注尺寸及技術條件，往往是難點之一，以下對此作簡要闡述。（1）夾具總圖上應標注的五類尺寸A：夾具外形輪廓尺寸指夾具在長、寬、高三個方向上的最大極限尺寸。若有可動部分，則指運動部件在空間達到的極限位置的尺寸。標注夾具外形尺寸的目的是避免夾具與機床或刀具在空間發(fā)生干涉。B：工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸主要指工件定位面與定位元件工作面的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它們直接影響工件加工精度，是計算工件定位誤差的依據。C：夾具與刀具的聯(lián)系尺寸主要指對刀元件或引導元件與夾具定位元件之間的位置尺寸、引導元件之間的位置尺寸或引導與導向部分的配合尺寸。D：夾具與機床的連接部分尺寸這類尺寸主要指夾具與機床主軸或工作如必須固定連接的平俱。如車床夾具要安裝在車床主軸上，要標注與車床主軸的連接尺寸，銑床夾具要安裝在工作臺上，要標注與工作如T形槽相配的定位鍵尺寸。E：夾具內容的配合尺寸中心軸與夾具體孔的配合尺寸，鉆套與襯套、襯套與夾具體的配合尺寸，此類尺寸必須標注尺寸、配合性質及配合精度，否則夾具精度無法保證。（2） 夾具總圖上應標注的四類技術條件夾具中的技術條件主要指夾具裝配好后，各表面之間的位置精度要求。A：定位元件之間的相互位置要求這是指組合定位時多個定位元件之間的相互位置要求或多件裝夾時相同定位元件之間的相互位置要求。如兩端頂尖頂軸兩端中心孔，要求兩頂尖軸線同軸度，兩V形塊對稱線的同軸度。B：定位元件與連接元件或夾具體底面的相位置要求夾具的連接元件或夾具體底面是夾具與機床的連接部分，它決定了夾具與機床的相對位置，也就是決定了定位元件相對機床，或刀具的位置，即決定了工件相對機床或刀具的位置。C：引導元件與連接元件或夾具體底面的位置要求D：引導元件與定位元件之間的相互位置要求（3）五類尺寸、四類技術條件的分類五類尺寸、四類技術條件根據是否與工序加工要求相關而分為兩類，其精度值大小和取法不同。A：與工件加工要求無直接關系的 尺寸公差與配合 這類尺寸公差與配合應按照元件在夾具中的功用和裝配要求，根據公差與配合國家標準或參閱有關資料來制定。 技術條件 與工件加工要求無直接關系的夾具上技術條件。B： 與加工要求直接相關的 這類尺寸和技術條件與工件上相應尺寸和技術條件直接對應，直接根據工件相應尺寸公差和相互位置允差的（1/51/2）的值選取。一般工件允差小，取大系數(shù)，工件允差大，則取小系數(shù)。制定這類夾具尺寸公差時，要注意下列問題。 應經工件的平均尺寸作為夾具相應尺寸的基本尺寸，極限偏差按對稱雙向標注。 應以工序尺寸（不一定是工件最終尺寸）作為夾具基本尺寸的設計依據。（4）夾具調刀尺寸的標注當夾具設計完成，按要求標注尺寸后，對有些夾具如銑夾具，往往還要標注調刀尺寸（調刀尺寸一般是指夾具的調刀基準到對刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相對基準的尺寸，它與工件加工尺寸直接相關，也是夾具總圖上關鍵尺寸要求。四：夾具體設計夾具總體設計中最后完成的主要元件是夾具體。夾具體是夾具基礎件、組成夾具的各種元件、機構、裝置都要安裝在夾具體上。在加工過程中，它還要承受切削力、夾緊、慣性力及由此而產生的振動和沖擊。所以，夾具體是夾具中一個設計、制造勞動量大，耗費材料多，加工要求高的零部件。在夾具成本中所占比重較大，制造周期也長，設計時，應給以足夠的重視。（1） 夾具體和毛坯結構實際生產中所用夾具體常用的有三種結構。A：鑄造結構鑄造結構夾具體的優(yōu)點如下： 可鑄出復雜的結構形狀。 鑄件抗壓強度大、抗振性好，特別適用于加工時振動大、切削負荷大的場合。 鑄件易于加工，價格低廉，成本低。但鑄件生產周期長，因存在鑄內應力，易引起變形，影響夾具精度的保持性，因此，夾具體必須進行時效處理。B：焊接結構其優(yōu)點如下： 容易制造，周期短。 采用鋼板、型材，如結構合理，布置得當，可減小質量。由于上述兩優(yōu)點，特別適用于新產品試制或臨時急用的場合，以縮短生產周期。此外，一些結構簡單的小型夾具，如翻轉式鉆模、蓋板式鉆模、可缷式鉆模，采用焊接式結構十分有利，因為這些夾具要頻繁拆缷翻轉，力求結構輕巧耐磨。但焊接結構夾具體在焊接過程中的熱變形和殘余應力對夾具精度會有不得影響，因此，焊完后要進行退火處理；另外，為提高剛性需加加強筋。C：裝配結構裝配夾具體是選用夾具專用標準毛坯或標準零件，根據使用要求組裝而成，可得到精確的外形和空間位置尺寸。標準毛坯和標準零件可組織專業(yè)化生產，這樣不但可以大大縮短夾具體的生產周期，還可降低生產成本。要使裝配夾具體在生產中得到廣泛使用，必須實行夾具零部件的標準化、系列化。（2）對夾具體的基本要求A：一定的形狀和尺寸夾具的外形，取決于安裝在夾具上的各種元件、機構、裝置的形狀及它們之間的布置位置。設計時，只要將組成該夾具的所有元件、機構和裝置的結構尺寸都設計好并布置好它們在圖紙上的位置，就可以由此勾畫出夾具體的大致外形輪廓尺寸。因為是單件生產，一般不作復雜計算設計。通常參照類似的夾具結構，按經驗類比法估計確定。確定夾具體尺寸時，可參考下面數(shù)據。 鑄造結構的夾具體，壁厚取825mm，過厚處挖空。 焊接結構用鋼板取610mm，剛度不夠時加筋板。 夾具體上不加工表面與工件表面之間應有一定間隙，以保證工件與夾具體之間不發(fā)生干涉。間隙大小按以下規(guī)定選?。篴:夾具體、工件都是毛面，間隙取815mm.b:夾具體是毛面，工件是光面，間隙取410mm.B：足夠的強度和剛度目的是減小在加工過程中因受切削力、夾緊力等而發(fā)生變形或振動。當剛度不夠時，可增設加強筋或用框形結構。若用加強筋，其壁厚取0.70.9倍壁厚，高度不大于壁厚5倍。C：良好的結構工藝性以便于制造、裝配、并減少加工工時。如夾具體上大平面上要局部加工，可鑄出35mm凸臺；各加工表面，最好在同一平面內或在同一回轉表面上，以便于加工；盡量減少加工表面面積。另外，對于切削量大的工件所使用夾具，要注意應能方便排屑，以免影響安裝精度；對于大而重的夾具體，要考慮起吊裝置，如吊環(huán)螺釘或起重螺栓。第2章 工藝規(guī)程設計21毛坯的制造形式零件材料為45鋼，年生產綱領為8000件，零件質量5.85Kg,由機械制造工藝及設備設計指導手冊表15-2，可確定其生產類型為中大批量生產，選用鍛造，鍛造精度為7級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。初步確定工藝安排的傾向為：加工設備以自動化和專用設備為主，通用設備為輔，機床按流水線或自動線排列。2. 2零件分析曲軸是織機發(fā)動機的主要旋轉機構，它擔負著將活塞的上下往復運動轉變?yōu)樽陨淼膱A周運動，且通常我們所說的發(fā)動機轉速就是曲軸的轉速。曲軸會因機油不清潔以及軸頸的受力不均勻造成連桿大頭與軸頸接觸面的磨損，若機油中有顆粒較大的堅硬雜質，也存在劃傷軸頸表面的危險。如果磨損嚴重，很可能會影響活塞上下運動的沖程長短，降低燃燒效率，自然也會較小動力輸出。此外曲軸還可能因為潤滑不足或機油過稀，造成軸頸表面的燒傷，嚴重情況下會影響活塞的往復運動。因此一定要用合適黏度的潤滑油，且要保證機油的清潔度。曲軸圖樣的視圖、尺寸、公差和技術要求齊全、正確；零件選用45鋼。對該零件的外圓面、端面、鍵槽和螺紋進行分析。具體加工要求如下：40h8外圓面 粗糙度6.340h8端面 粗糙度6.342外圓面 粗糙度12.542端面 粗糙度6.345h8外圓面 粗糙度0.2Ra0.6345h8端面 粗糙度6.349.7外圓面 粗糙度6.349.7端面 粗糙度6.350m6外圓面 粗糙度1.669.5外圓面 粗糙度6.369.5端面 粗糙度6.3116h6外圓面 粗糙度1.6116h6端面 粗糙度6.367外圓面 粗糙度12.567端面 粗糙度6.360f6外圓面 粗糙度0.3269.5端面 粗糙度6.350m6外圓面 粗糙度1.650m6端面 粗糙度6.342h8外圓面 粗糙度0.3242h8端面 粗糙度6.335h6外圓面 粗糙度1.632外圓面 粗糙度12.525h9外圓面 粗糙度6.325h9端面 粗糙度6.320外圓面 粗糙度6.320端面 粗糙度6.3839鍵槽 粗糙度6.3840鍵槽 粗糙度6.3625鍵槽 粗糙度6.3外螺紋M351.5、M206-M8螺紋技術要求：1.鍛件不允許有裂紋、白點、魏氏組織及氣泡、夾層、皺疊、疏松等缺陷。不加工表面應光滑，不允許有碰痕、分層、裂紋、飛邊、氧化皮和使曲軸程度減弱的硬傷；2.調質硬度 HB207-269；3.連桿軸頸及60f6軸頸高頻淬火硬化HRC48-54層厚1.5-3mm；4.曲軸精加工后，磁力探傷檢查，檢查后退磁；5.所有倒角與圓角接觸處應圓滑過渡，連接處不允許有明顯接痕；6.未注尺寸公差按IT14，未注形位公差按c級；7.去尖角毛刺。23 基面的選擇定位基準有粗基準和精基準，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。231 精基準的選擇選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。1） 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。2） 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產基準轉換誤差。3） 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。5） 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。根據該曲軸零件的技術要求和裝配要求，選擇曲軸的2-50m6外圓面作為定位精基準，零件上有很多表面都可以采用它作為基準進行加工，即遵循“基準統(tǒng)一”原則。232 粗基準的選擇1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。此設計選擇35h6外圓毛坯作為定位粗基準。24制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。工藝路線一：工序01：鍛造工序02：調質處理HB207-269工序03：粗車40H8端面；鉆中心孔；粗車116h6左端所有外圓面和端面，包括116h6外圓面和端面（40H8端面除外）工序04：粗車20端面：鉆中心孔；粗車69.5右端所有外圓面和端面，包括69.5端面（20端面除外）工序05：粗車彎曲部分67、60f6、67外圓面及端面工序06：半精車、精車彎曲部分左端116h6、50m6、45h8外圓面工序07：半精車、精車彎曲部分右端50m6、42h8、35h6外圓面；車外螺紋M351.5；車外螺紋M20工序08：半精車、精車彎曲部分60f6工序09：銑彎曲部分左端839鍵槽、彎曲部分右端840鍵槽；銑彎曲部分右端625鍵槽工序10：鉆、攻116h6端面上6-M8螺紋工序11：高頻淬火工序12：磨彎曲部分左端45h8外圓面工序13：磨彎曲部分右端42h8外圓面工序14：磨彎曲部分60f6工序15：去毛刺工序16：檢驗至圖紙要求并及入庫工藝路線二：工序01：鍛造工序02：調質處理HB207-269工序03：粗車40H8端面；鉆中心孔；粗車116h6左端所有外圓面和端面，包括116h6外圓面和端面（40H8端面除外）工序04：粗車20端面：鉆中心孔；粗車69.5右端所有外圓面和端面，包括69.5端面（20端面除外）工序05：粗車彎曲部分67、60f6、67外圓面及端面工序06：半精車彎曲部分左端116h6、50m6、45h8外圓面工序07：半精車彎曲部分右端50m6、42h8、35h6外圓面；車外螺紋M351.5；車外螺紋M20工序08：半精車彎曲部分60f6工序09：精車彎曲部分左端116h6、50m6、45h8外圓面工序10：精車彎曲部分右端50m6、42h8、35h6外圓面；車外螺紋M351.5；車外螺紋M20工序11：半精車彎曲部分60f6工序12：銑彎曲部分左端839鍵槽、彎曲部分右端840鍵槽；銑彎曲部分右端625鍵槽工序13：鉆、攻116h6端面上6-M8螺紋工序14：高頻淬火工序15：磨彎曲部分左端45h8外圓面工序16：磨彎曲部分右端42h8外圓面工序17：磨彎曲部分60f6工序18：去毛刺工序19：檢驗至圖紙要求并及入庫工藝路線一與工藝路線二的區(qū)別在于，工藝路線二將半精加工與精加工分開來加工，這樣做工序比較分散，工件裝夾次數(shù)多，生產效率相對較低，故采用工藝路線一，這樣工序相對比較集中，一條流水線所用設備相對較少。2.5確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差1. 40h8外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度6.3，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，一步車削即可滿足其精度要求。2. 42外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度12.5，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，一步車削即可滿足其精度要求。3. 45h8外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.6mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度0.2Ra0.63，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，需經過粗車半精車精車磨方可滿足其精度要求。粗車 單邊余量Z=2.0半精車 單邊余量Z=0.4精車 單邊余量Z=0.1磨 單邊余量Z=0.14. 49.7外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度6.3，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，一步車削即可滿足其精度要求。5. 50m6外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.5mm,鍛件尺寸公差為CT6級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度1.6，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，需經過粗車半精車精車方可滿足其精度要求。粗車 單邊余量Z=2.0半精車 單邊余量Z=0.4精車 單邊余量Z=0.16. 69.5外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度6.3，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，一步車削即可滿足其精度要求。7. 116h6外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度1.6，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，需經過粗車半精車精車磨方可滿足其精度要求。粗車 單邊余量Z=2.0半精車 單邊余量Z=0.4精車 單邊余量Z=0.18. 67外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度12.5，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，一步車削即可滿足其精度要求。9. 60f6外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.6mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度0.32，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，需經過粗車半精車精車磨方可滿足其精度要求。粗車 單邊余量Z=2.0半精車 單邊余量Z=0.4精車 單邊余量Z=0.1磨 單邊余量Z=0.110. 50m6外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度1.6，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，需經過粗車半精車精車磨方可滿足其精度要求。粗車 單邊余量Z=2.0半精車 單邊余量Z=0.4精車 單邊余量Z=0.110. 42h8外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.6mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度0.32，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，需經過粗車半精車精車磨方可滿足其精度要求。粗車 單邊余量Z=2.0半精車 單邊余量Z=0.4精車 單邊余量Z=0.1磨 單邊余量Z=0.111. 35h6外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度1.6，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，需經過粗車半精車精車磨方可滿足其精度要求。粗車 單邊余量Z=2.0半精車 單邊余量Z=0.4精車 單邊余量Z=0.112. 32外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度12.5，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，一步車削即可滿足其精度要求。13. 25h9外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度6.3，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，一步車削即可滿足其精度要求。14. 20外圓面的加工余量查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，加工余量為MA-E級。，表面粗糙度6.3，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4-6知，一步車削即可滿足其精度要求。15. 839鍵槽的加工余量 因尺寸不大，故采用實心鍛造。表面粗糙度Ra6.3，一步銑削即可滿足其精度要求。 16. 840鍵槽的加工余量因尺寸不大，故采用實心鍛造。表面粗糙度Ra6.3，一步銑削即可滿足其精度要求。17. 625鍵槽的加工余量因尺寸不大，故采用實心鍛造。表面粗糙度Ra6.3，一步銑削即可滿足其精度要求。18. 外螺紋M351.5、M20，一步車削即可滿足其精度要求。196-M8螺紋因尺寸不大，采用實心鍛造，根據機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-20知，先鉆6-M8螺紋的底孔6.8，再用M8絲錐攻絲。20其他不加工表面，鍛造即可滿足其精度要求。26定切削用量及基本工時工序01：鍛造工序02：調質處理HB207-269工序03：粗車40H8端面；鉆中心孔；粗車116h6左端所有外圓面和端面，包括116h6外圓面和端面（40H8端面除外）工步一：粗車40H8端面1） 車削深度， ap=2.0mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5-12f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊表3.6-18，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊表4.3-2 ，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(2.0+20)/（4750.16）min=0.289min=17.4s工步二：鉆中心孔工步三：粗車116h6左端所有外圓面和端面，包括116h6外圓面和端面（40H8端面除外）1） 車削深度， ap=2.0mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5-12f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊表3.6-18，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊表4.3-2 ，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(2.0+12+19+25+15+23.5+8+46)/（4750.16）min=1.980min=118.8s工序04：粗車20端面：鉆中心孔；粗車69.5右端所有外圓面和端面，包括69.5端面（20端面除外）工步一：粗車20端面1） 車削深度， ap=2.0mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5-12f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊表3.6-18，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊表4.3-2 ，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(2.0+10)/（4750.16）min=0.158min=9.5s工步二：鉆中心孔工步三：粗車69.5右端所有外圓面和端面，包括69.5端面（20端面除外）1） 車削深度， ap=2.0mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5-12f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊表3.6-18，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊表4.3-2 ，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(2.0+27+13+136.5+35+29.5)/（4750.16）min=3.197min=191.8s工序05：粗車彎曲部分67、60f6、67外圓面及端面1） 車削深度， ap=2.0mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5-12f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊表3.6-18，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊表4.3-2 ，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(2.0+17+22+22)/（4750.16）min=0.829min=49.7s工序06：半精車、精車彎曲部分左端116h6、50m6、45h8外圓面工步一：半精車彎曲部分左端116h6、50m6、45h8外圓面1） 車削深度， ap=0.4mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5-12f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊表3.6-18，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊表4.3-2 ，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=0.4mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(0.4+12+25+8)/（4750.16）min=0.597min=35.8s工步二：精車彎曲部分左端116h6、50m6、45h8外圓面1） 車削深度， ap=0.1mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5-12f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊表3.6-18，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊表4.3-2 ，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(0.1+12+25+8)/（4750.16）min=0.593min=35.6s工序07：半精車、精車彎曲部分右端50m6、42h8、35h6外圓面；車外螺紋M351.5；車外螺紋M20工步一：半精車彎曲部分右端50m6、42h8、35h6外圓面1） 車削深度， ap=0.4mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5-12f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊表3.6-18，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊表4.3-2 ，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=0.4mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(0.4+27+13+110)/（4750.16）min=1.979min=118.7s工步二：精車彎曲部分右端50m6、42h8、35h6外圓面1） 車削深度， ap=0.1mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5-12f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊表3.6-18，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊表4.3-2 ，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(0.1+27+13+110)/（4750.16）min=1.975min=118.5s工步三：車外螺紋M351.51） 車削深度， ap=1.5mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(1.5+21)/（4750.16）min=0.296min=17.8s工步四：車外螺紋M201） 車削深度， ap=1.65mm。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.65mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3