半轴机械加工工艺及工装设计

1、半轴机械加工工艺及工装设计驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端，其功能是将转矩由差速器的半轴齿轮传动驱动车轮.驱动车轮传动装置的结构形式与驱动桥的结构形式紧密有关，在断开式驱动桥和转向驱动桥中，驱动车轮的传动装置包括半轴和万向节传动装置，且多采纳等速万向节；在一样的非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置确实是半轴，半轴将差速器的半轴齿轮和车轮的轮毂连接起来.在装有轮边减速器的驱动桥上，驱动车轮的传动装置还应包括轮边的减速器，这时半轴将半轴齿轮和轮边减速器的主动齿轮连接起来半轴是在差速器与驱动轮之间传递的动力的实心轴，其内端用花键与差速器的半轴的齿轮连接，而外端用凸缘与驱动轮的轮毂相连，半轴齿轮

2、的轴颈支承与差速器壳两侧轴颈的孔内，而差速器壳又以其两侧轴颈借助轴承支承在主减速器壳上.半轴驱动轮的轮毂在桥壳上的形式，决定了半轴的受力状况.现代汽车差不多上采纳全浮式半轴支承和半浮式半轴芝承两中要紧支承形式.半轴的形式要紧取决于半轴的支承形式.一般非短开式驱动桥的半轴,按照其外端支承形式或受力状况的不同可分为半浮式、3/4浮式和全浮式3种.由于3/4浮式未能推广，专门少采纳.目前汽车半轴的支承形式要紧是半浮式和全浮式.(1) 半浮式半轴半浮式半轴以其靠近外端的轴颈直截了当支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上，而端部则以具有圆锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定，或以凸缘直截了当与车轮轮盘及制动鼓相连接

3、.因此，半浮式半轴除传递转矩外，还要承担车轮传来的垂向力、纵向力及侧向力所引起的弯矩.由此可见.半浮式半轴所承担的载荷较复杂，但它具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉等优点，故被质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大的轿车的微型客、货汽车所采纳.当半轴外端支承在一个圆锥滚子轴承上时，向外的轴向力由轴承承担，而向内作用的轴向力由两半轴之间的滑块传给另一个半轴的外端轴承.也有装用能够承担双向作用轴向力的向心推力球轴承的结构，但这种轴承的使用寿命较短.半浮式支承中，半轴与桥壳间的轴承一样只用一个，为使半轴和车轮不致被向外的侧向力拉出，该轴承必须能承担向外的轴向力.另外，在差速器行星齿轮轴的中部浮

4、套着推力块，半轴内端正好能顶靠在推力块的平面上，因而不致在朝内的侧向力作用下向内窜动.(2) 全浮式半轴全浮式半轴外端和轮毂相连接.该轮毂通常用两个圆锥滚子轴承于桥壳的半轴套管上.由于车轮所承担的垂直力、纵向力、侧向力以及由这些力引起的弯矩都通过轮毂、轮毂轴承传动桥壳.因此全浮式半轴只承担传动系统的转矩而不承担弯矩.如此的半轴支承形式称为全浮式支承，所谓“浮”即指卸除半轴的弯曲载荷而言.具用全浮式半轴的驱动桥外端结构比较复杂，采纳形状复杂且质量及尺寸较大的轮毂，制造成本较高，故小型汽车及轿车一样不采纳此结构形式.由于其工作可靠，广泛用于轻型及中、重型载货汽车、越野汽车和客车内.现代汽车全浮式半

5、轴的结构中，几乎采纳一对圆锥滚子轴承支承轮毂，同时两轴承的圆锥滚子的锥顶应相向安装，轴承应有一定预紧度，调查好后用锁紧螺母锁紧.半轴本身的结构形状，以端部锻成凸缘的最常见，重型汽车内，有时将半轴外端制成花键，以花键与轮毂相连接.全浮式半轴支承广泛应用于各种类型载货汽车内.例如:东风EQ1090E型汽车半轴外端与轮毂及桥壳的连接装配图.半轴外端锻出凸缘，借助螺栓和轮毂连接.轮毂通过两个相距较远的圆锥滚子合奏成和支承在半轴套管上.半轴套管与驱动桥壳压配成一体，组成驱动桥壳总成.为防止轮毂连同半轴在侧向力作用下发生轴向窜动，轮毂内的两个圆锥滚子轴承的安装方向必须使它们能非别承担向内和向外的轴向力.轴

6、承的预紧度可借助调整螺母调整，并用锁紧垫圈和锁紧螺母锁紧1.2半轴机械加工工艺规程的制订2.1零件的生产纲领及生产类型1生产纲领：产品的生产纲领确实是产品的年产量.某零件的生产纲领是包括备品率、废品率再内的该零件的年产量.按照产品的生产纲领可确定零件的生产纲领.如下式：N=Qn(1+a%)(1+b%)(2-1)式中N一某零件的生产纲领(件/年);Q一产品的生产纲领(台/年)；n每台产品中的该零件数(件/台);a%备品率；b%一废品率.2生产类型：按照产品的生产纲领以及产品的大小和结构的复杂程度.机械产品的生产可划分为三种不同的生产类型.单件生产单个的制造不同结构和尺寸的产品.专门少重复.如重型

7、机械、专业设备的制造、新产品的试制等.成批生产一年分批的制造相同的产品，生产过程呈周期的复制按照产品批量的大小及特点成批生产可分为小批生产、中批生产、大批生产.大量生产产品的生产纲领专门大，大多数工作地点长期的只进行某一零件某一工序的加工.如汽车、轴承、白行车等的生产.生产纲领和生产类型的关系生产类型生产纲领(台/年或件/年)工作地每月担负的工序数(工序数/月)小型机械或轻型零件中型机械或中型零件重型机械或重型零件单件生产<100<10<5不作规定小批生产>100500>10150>5100>2040中批生产>5005000>150500&

8、gt;100300>1020大批生产>500050000>5005000>300100>110大量生产>50000>5000>10001生产纲领是企业在打算期内应当生产的产量，在设计题目中半轴的生产纲领为较小。生产类型为大批量生产，因此在制度工艺路线的时候应充分考虑其生产特点，制度合理的工业路线，选择合理的机床，刀具，量具,检具，以提升生产率，降低成本。2.2零件的作用设计题目给定的零件，将其划定为轴类零件。它是汽车的轴类中承担扭矩最大的零件，半轴是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一样通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接，该零件在机械

9、设备中具有传动性，故应具有足够的强度和刚度。2.3零件的工艺分析半轴共有2个加工表面，他们之间有的有一定的位置关系。现在分述如下：1以38mm轴线为中心的加工表面这一组加工表面包括：半轴的左端面和半轴左端的花键加工，以及39.5mm、45mm和52mm的外圆表面和112mm和96.5mm的两个台阶面。2以半轴右边圆盘上96.5mm的台阶面为中心的加工表面这一组加工表面包括：6个平均分布的14mm的孔，和一*个M6的螺孔以及一个10mm的孔。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，要紧有：(1) 6个14mm孔与表面F和G的位置度公差为0.2mm;38mm的外圆表面的跳动公差相对基准A为1.0mm

10、;半轴圆盘的跳动公差相对基准A为0.8mm。由以上分析可知，关于这两组加工表面而言，能够先加工其中一个表面，然后借助于专用夹具加工另一表面，同时保证它们之间的位置精度要求。2.4确定毛坯制造的形式1毛坯的选择:(1)毛坯种类的选择一按照选择毛坯的特点，结合具体零件的材料及其力学性能的要求以及零件的结构，形状可确定毛坯的种类.(2)毛坯制造方法的选择一要紧按照生产类型，材料的工艺性(可塑性、可锻性)及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有的生产条件及采纳先进的毛坯制造方法.对大批量生产易采纳高生产率、高精度的毛坯制造方法.2毛坯材料为40Cr。考虑零件在工作过程中经常受扭

11、交变载荷及冲击性载荷，因此应选用锻件，以使金属钎维尽量不切削，保证零件工作可靠。能够采纳模锻成形，能够提升生产率，保证加工精度。2.5定位基准的选择2.5.1粗基准的选择原则1选加工余量小的、较准确的、光洁的、面积较大的毛面做基准.2选重要表面为粗基准，因为重要表面一样都要求余量均有.3选不加工的表面做粗基准，如此能够保证加工表面之间的相对位置要求，同时能够在一次安装下加工更多的表面.4粗基准一样只能使用一次，因为粗基准为毛面，定位基准位移误差较大，如果重复使用将造成较大的定位误差，不能保证加工要求.本零件是轴类零件，以外圆作为粗基准是完全合理的。然而对本零件来讲，如果以38mm外圆表面作基准

12、.由于此表面的粗糙度比较大，因此会让加工出来的零件表面尺寸严峻不满足要求，由于本零件专门的专门，我们车削外圆表面的时候能够选择半轴两端的顶尖作为粗基准，钻孔的时候以圆盘的台阶面为基准。2.5.2精基准的选择原则1基准重合原则选设计基准为定位基准，如此就没有基准不重合误差.2基准单一原则为了减少夹具类型和数量或为了进行白动化生产在零件的加工过程中，采取单一基准必须会带来基准不重合.3互为基准原则对某些空间位置精度要求专门高的零件，通常采纳互为基准反复加工的原则.4白为基准原则对某些精度要求专门高的表面，在周密加工时，为了保证加工精度，要求加工表面的余量专门小同时平均，这经常以加工面本身定位，待到

13、加紧后将定位元件移去再进行加工.在这要紧考虑基准重合咨询题，也要考虑经济性等。2.6零件工艺路线的拟订2.6.1零件表面加工方法的选择零件的要紧加工表面为外圆表面和孔。考虑到各个表面的技术要求，各种加工方法的经济加工精度范畴，各加工表面的形状和尺寸大小，锻件材料的性质及可加工性和生产纲领与生产类型，选择各加工表面的加工方法如下：139.5,45,52的外圆表面，该外圆表面的粗糙度为Ra6.3，采纳粗车半精车磨削进行加工。2花键加工：花键的最大的直径为38.100,采纳铳花键加工。3圆盘96.5的台阶面因为它的粗糙度为Ra3.2,因此选择粗车半精车，112的台阶面由于粗糙度要求不是专门高，因此就

14、只进行粗车。4孔6-14,表面粗糙度为凡3.2,故采纳钻较孔加工。5M6X1.0-6H,先进行钻孔，然后较孔，即能够满足要求。6键槽加工，由于表面粗糙度为Ra12.5,因此采纳铳键槽。2.6.2制订工艺路线制订工艺路线的动身点，应当是使零件的几何形状，尺寸精确及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，能够考虑采纳万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提升生产率。除此以外，还应当考虑经济成效，以便使生产成本尽量降低。工序00粗铳左端面并打中心孔；工序10以半轴两边的顶尖定位：粗车54mm、52mm、45mm以及39.5mm的外圆面，再粗车96.5mm和112mm

15、的台阶面；工序20调质处理；工序30以半轴两边的顶尖定位：半精车52mm、45mm以及39.5mm的外圆表面，及96.5mm台阶面；工序40铳花键加工；工序50以盘的顶部的台阶定位，钻较6个14mm的孔；工序60以半轴圆盘的台阶面定位，加工与垂直轴线30的10mm的孔；工序70攻螺纹M6;工序80车削39.5mm的左端斜度为8的圆柱表面；车削45这段距左边位置的沟槽，和45mm最右边的沟槽加工，50mm宽为3的沟槽加工，并对112进行倒角；工序90感应淬火和低温回火；工序100磨削半轴的左端面；工序110以半轴两边的顶尖定位，磨削中39.5mm、中45mm和52mm外圆面；工序120钳工去毛刺

16、；工序130终检2-5,8。3机械加工余量及毛坯尺寸的确定机械加工余量确定由专门多的因素决定的，在此要紧考虑的是经济精度及各个工序的加工方法.左端面的机械加工表3-1工序尺寸表工序名称工序问余量(mm)工序问工序问尺寸(mm)工序问公差等级11m表面粗糙度11m尺寸公差(mm)表面粗糙度11m磨削0.4IT7Ra1.620020000.046Ra1.6粗锐1.6IT8Ra6.3200.4200.400.072Ra6.3毛坯面IT16202202窘254mm的机械加工表3-2工序尺寸表工序名称工序问余量(mm)工序问工序问尺寸(mm)工序问公差等级表面粗糙度ilm尺寸公差(mm)表面粗糙度ilm

17、粗车1IT12Ra12.55454广30Ra12.5毛坯面IT165555019352o.O055mm的机械加工粗车：53.400.3mm2Z=1.6mm半精车:52.400.04mm2Z=1.0mm磨削：520.05mm2Z=0.4mm具体工序尺寸见表3-3。4450.0180.002mm的机械加工粗车：55mm2Z=8.6mm半精车:45.400.039mm2Z=1.0mm磨削：0450.025mm2Z=0.4mm具体工序尺寸见表3-4。表3-3工序尺寸表工序名称工序问余量(mm)工序问工序问尺寸(mm)工序问公差等级表面粗糙度尺寸公差(mm)表面粗糙度磨削0.4IT711mRa0.852

18、52°520.03011mRa0.8车0.6IT8Ra6.352.45240".T0.04(6Ra6.3粗车1IT12Ra12.553530530.3Ra12.5毛坯面IT1655540541.9表3-4工序尺寸表工序名称工序问余量(mm)工序问工序问尺寸(mm)工序问公差等级表面粗糙度尺寸公差(mm)表面粗糙度磨削0.4IT7R0.8a45450.025Ra0.8车1.0IT8Ra6.345.445.4°0.03<)Ra6.3粗车6.9IT12Ra12.546.446.500.25Ra12.5毛坯面IT1653.45301.3539.50.05mm的机械加

19、工粗车：46.500.25mm2Z=8.6mm半精车：45.400.039mm2Z=1.0mm磨削：4500.025mm2Z=0.4mm具体工序尺寸见表3-5。6钻削六个中14°0.05mm孔4毛坯为实心，而孔的精度要求界于IT8IT9之间(参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9及表2.3-12),确定工序尺寸及余量为：钻孔13.8mm较孔：中1400.033mm2Z=0.15mm具体工序尺寸见表3-6表3-5工序尺寸表工序名称工序问余量(mm)工序问工序问尺寸(mm)工序问公差等级表面粗糙度11m尺寸公差(mm)表面粗糙度11m磨削0.4IT7RaH3939°0.025

20、Ra0.8半精车1.0IT8Ra&339.439.400.039Ra6.3粗车6.1IT12Ra12.540.440.400,5Ra12.5毛坯面IT1646.546.501.3表3-6工序尺寸表工序名称工序问余量(mm)工序问工序问尺寸(mm)工序问公差等级表面粗糙度um尺寸公差(mm)表面粗糙度um皎孔0.2IT10R6.3a1414。0.07Ra6.3钻孔13.8IT12Ra12.513.813.80.18Ra12.57车削112mm台阶具体工序尺寸见表3-7表3-7工序尺寸表工序名称工序问余量(mm)工序问工序问尺寸(mm)工序问公差等级表面粗糙度Mm尺寸公差(mm)表面粗糙度

21、11m粗车56IT12Ra12.51121120.35Ra12.5毛坯IT1616616602.!8车削96.5岩44mm台阶面具体工序尺寸见表3-8。9钻削10mm孔毛坯为实心，而孔的精度要求界于IT2IT3之间(参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9及表2.3-12),确定工序尺寸及余量为：钻孔10mm。表3-8工序S寸表工序工序问工序问工序问工序问名称余量(mm)公差等级11m表面粗糙度11m尺寸(mm)尺寸公差(mm)表面粗糙度11m半精车0.6IT8Ra3.252.49600039Ra3.2粗车69IT12Ra12.55397。025Ra12.5毛坯面IT165516602.54选

22、择加工设备4.1选择机床1工序00是铳削左端面由于花键的直径和长度都不是专门大，因此选择XA6132型花键铳床加工。2工序10、工序30是粗车和半精车外圆，在这几个工序中，各工序的工步数不多，成批生产不要求专门高的生产率，故选择卧式车床就能够满足要求，本零件外廓尺寸不是专门大，精度要求不是专门高，选用最常用的C620-1型卧式车床即可。3工序40铳花键加工，在本工序中，由于花键的直径和长度都不是专门大，因此选择XA6132型花键铳床加工。4工序50以盘的顶部的台阶定位，钻较6个14mm的孔，由于半轴的长度较长，因此采纳多轴立式钻床。5工序100、工序110磨削中39.5mm、中45mm和52m

23、m外圆表面,由于磨削的差不多上外圆表面，粗糙度为Ra0.8,因此选用M1331外圆磨床。4.2选择夹具本零件由粗车、半精车、精车、钻孔和磨削等工序组成，由于零件的长度较长，因此在钻孔那个工序需要专用夹具，因此我们在设计过程中设计两套专用夹具，以满足加工过程中加工的要求，其他工序使用通用夹具。4.3选择刀具1在车床上加工的工序，一样都选用硬质合金车刀，选用YT类硬质合金，粗加工选用YT5,半精加工选用YT15,精加工用YT30,为提升生产效率及经济性，能够选用可转位车刀(GB5313.1-85,GB5343.2-85)。2钻14的6个小孔，能够选择麻花钻加工7。4.4选用量具本零件属于成批生产，

24、一样采纳通用量具。选择量具的方法有两种：第一，按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。选择时按一种方法即可。4.4.1选择各外圆加工面的量具工序X磨削39.5mm、45mm和52mm外圆表面时，现在按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用量具：该尺寸公差为T=0.039,按表5.1-1,计量器具不确定度承诺值我们确定U=0.009mm。按照表5.1-2,分度值0.02的游标卡尺，其不确定数值承诺值不能选用。必须选择，故应选择分度值0.01的外径百分尺(U=0.006)。从表5.2-9中选择测量范畴为100125，分度值为0.01的外径百分尺。4.4.2选择加工孔用量具孔

25、加工量具我们将采纳组合量具，在后面设计中具体介绍。5确定切削用量和差不多时刻切削用量一样包括切削深度进给量及切削速度三项，确定方法是先确定切削深度、进给量在确定切削速度。5.1工序00铳削用量及差不多时刻的确定5.1.1选择刀具按照表3.1,铳削深度ap<4mm,端面刀直径为80mm,ae60mm。但已知铳刀铳削深度为ap38mm,故应按照铳削深度ap4mm,do80mm。由于采纳标准的镶齿圆柱铳刀，故齿数为6(表3.9)5.1.2选择切削用1选择每齿的进给量fz按照XA6132型铳床讲明书，其功率为7.5kW,中等刚度。按照表3.3,选择fz0.20mZ2选择铳刀磨钝标准及刀具寿命按照

26、表3.7,铳刀刀齿后刀面最大的磨损量为0.6mm，刀具寿命T180min。3选择实际切削速度按照XA6132型铳床讲明书选择nc37.5*讷，Vfc60mmmin。因此实际的切削速度和每转进给量为Vc-1)d°nc3.148037.51000.min1000(5fnc_6=0.27mm37.56z(5-2)4,因此不进行验算。最后选择由于铳削量比较小，功率满足要求37.5/.,vfc60mm/min'fcm5.1.3运算差不多的工时Ltm一Vf式中，L=ly,l=38，按照表3.25,入切量及超切量y20mm,则ncin。vc9.42mmin,fz0.27mmr。L=38+2

27、0=58mm,故tm58=0.97min60(5-3)5.2工序10切削用量及差不多时刻的确定本工序为粗车。已知加工材料为40Cr,b=700MPa,锻件，机床为C620-1型卧式车床，工件装卡在三爪白定心卡盘中。1确定粗车5400.25的切削用量所选用的刀具是硬质合金可转位车刀，按照切削用量简明手册第一部分表1.1*,由于C620-1机床的中心高度是200mm(表1.3*)，故选用刀杆尺寸BXH=16mmX25mm,刀片厚度为4.5mm。按照表1.3*,选择车刀的几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=12，后角=6，主偏角=90，副偏角k=10，刃倾角s=0,刀尖圆角半径=0.8mm。确定切

28、削深度ap由于单边余量为0.5,可在一次走刀完成ap=55254=0.5mm确定进给量f按照表1.4,在粗车时，刀杆尺寸为16mmx25mm,ap<3mm、工件直径为4060时，pf=0.40.7m%按照表1.30,C620-1机床机构的承诺的进给力Fmax=3530。按照表1.21*，当40Cr的b=680810Map,ap<2mm,f<0.53m%,切削速度vtGSmjn(假设)，进给力Ff=905N。由于切削时的进给力小于机床进给机构承诺的进给力，故所选择的f=0.4mr,可用。选择车刀磨钝标准及耐用度按照表1.9,车刀后刀面的最大的磨损量取1mm，可转位车刀耐用度T=

29、30min。(1) 确定切削速度v切削速度v可按照公式运算，也能够查表。现在用查表的方法确定切削速度。按照表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工b=600-700MPa的钢材,ap3mm,f0.54，切削速度vmjn。切削速度的修正系数为ksv0.8,ktv0.65,kTv1.15,kk0.81,kMvkkv1.0故:1380.81000vn0.650.811.1559.5%100059.5LD3.1455"min按C6201机床切削速度(表4.2-8),选择n380rminv66.8哓讷。1.24，当b580970MPa,HBS166277,ap0.6mm,则实际的切削速度检验机

30、床功率由表70mmm'Pc脱何故实际的切削的协5率为：015FC27950.50.466.80.940.891104(N)FCv110466.8Jr-1.23(KW)5)61046104由切削手册表1.30中机床讲明书可知，C620-1主电动机功率为7.8KW,机床功率足够，能够正常加工。2确定粗车520.05的刀具加工外圆表面和走刀完成，f0.4m%,ap1mm3确定粗车4600.25的切削用量确定粗车4600.25的刀具加工外圆表面和5400.25一样确定切削深度ap由于单边余量为0.5,可在一次走刀完成a_534464=3.5mmp2分2次走刀，每次走刀为1.75mm。(1) 确

31、定进给量f按照表1.4，在粗车时，刀杆尺寸为16mmX25mm,M3mm、工件直径为4060时，f=0.40.7m%由于切削时的进给力小于机床进给机构承诺的进给力，故所选择的f=0.4m,可用。选择车刀磨钝标准及耐用度按照表1.9,车刀后刀面的最大的磨损量取1mm，可转位车刀耐用度T=30min。确定切削速度v切削速度v可按照公式运算，也能够查表。现在用查表的方法确定切削速度。当用YT15硬质合金车刀加工b=600700MPa,的钢材，ap3mm,f0.54，切削速度v123m%VcFC,Pc(5-5400.25一样，加工皆可一次aP-Oin切削速度的修正系数为ksv0.8,ktv0.65,k

32、Tv1.15,kkrv0.81,kMvkkv1.0故：vn-6)1380.80.650.811000v100059.5D3.14541.1559.5mmin351min(5按C6201机床切削速度（表4.2-8）,选择7)n380rmin则实际的切削速度v66.8mino(5)检验机床功率m,Pc2.0KW(5-当b580970MPa,HBS166277,ap0.6mm,vc70%故实际的切削的协5率为：015FC27950.50.466.80.940.891104(N)-FCv7110466.81.23(KW)61046104PC由切削手册表1.30中机床讲明书可知，C620-1主电动机功率

33、为7.8KW,机床功率足够，能够正常加工。确定粗车外圆39.5、96.5和112台阶面的切削用量才用车外圆54的刀具加工这些外圆表面和台阶面，车39.5的ap竺、业=3mm。分2次走刀，每次走刀为1.5mm,车96.5台阶面采纳横向进给，a3.5mm,采纳2次走刀，每次走刀为1.75mm,车112台阶面采纳横向进给，ap2mm,采纳2次走刀，每次走刀为1mm。车外圆39.5mm的f0.4m7T，车96.5mm台阶面f0.52m%，车外圆112mm台阶面f0.52m%。5.2.2差不多时刻1确定Tjiifn(5-8)式中54mm的差不多时刻，按照表6-2.1,车外圆的差不多时刻:l1il2l3f

34、nl99mmJk90,l1f0.4aptgk(23)2mmJ20,l3n6.4/i992s39.4s2确定L.一ifn式中53.4mm的差不多时刻,l1i1213fn97.5mm,l按照表6-2.1,车外圆的差不多时刻:3确定L.一ifn式中46.5l1i4确定Tji岂fn(5-9)式中确定时刻:L.ifn式中确定时刻:L.一ifn式中Tj1k90,l1aptgk2mm,l2(23)0,l30n6.4rs97.42s0.46.4mm的差不多时刻，按照表6-2.1,车外圆的差不多时刻:13fnl81mm,l1f0.438.9sk90,1if0.4(23)tgk2mm,l2n6.4rs812s0.

35、46.40,l3032.4s40.4mm的差不多时刻，按照表6-2.1,车外圆的差不多时刻:l1i12132fnl35mm,lk90,1iapT-r(23)tgk2mm,l20,l30n6.4322s0.46.498.5mm的台阶面差不多时刻，按照表f0.414.4s6-2.1,车外圆的差不多dd2166mm1il3d198.5mm110,l24mm,l30n6.4i14s22.7s0.526.4112mm的台阶面差不多时刻，按照表0.52mmr71.56-2.1,车外圆的差不多d1d2L22d166mm1112l3d1112mm110,l24mm,130f0.52m%n6.4i1贝UTJ53

36、14s10.5s0.526.45.3工序30切削用量及差不多时刻的确定5.3.1切削用量本工序为半精加工(车轴的外表面)。已知条件与粗加工工序一样。1确定半精车5200.04mm的切削用量(1) 确定切削深度ap由于单边余量为0.5,可在一次走刀完成ap=5=0.3mm(5-10)确定进给量f按照表1.4，在粗车时，刀杆尺寸为16mmx25mm,apM3mm、工件直径为4060时，f=0.40.7m%选择进给量为f0.3m%由于半精加工切削力教小，故不需要校核机床进给强度选择车刀磨钝标准及耐用度按照表1.9,车刀后刀面的最大的磨损量取0.4mm，可转位车刀耐用度T=30min。(2) 确定切削

37、速度v切削速度v可按照公式运算，也能够查表。现在用查表的方法确定切削速度。b=630700MPa,的钢材,按照表1.10,当用YT15硬质合金车刀加工ap1.4mm,f0.38，切削速度v156mmin°1.15,kkrv0.81,kMvkkv1.0切削速度的修正系数为ksv0.8,ktv0.65,kTvmmin872rmin故：1560.811.15145.31000v1000145.3LD3.1453（表4.2-8）,选择m<in。(5-11)n955rmin按C6201机床切削速度则实际的切削速度v2.42半精加工，机械功率能够不进行校核。n955rmin最后决定的切削用

38、量为：f0.3mmrv2.42叹2确定半精车45.4,39.4及96.5的台阶面的切削用量，车外圆45.4的ap七竺0.5mm,39.4外圆的ap七昼0.5mm,96.5的台阶面的ap1。车外圆45.4,39.4及96.5的f0.3mmT5.3.2差不多时刻确定45.4mm的差不多时刻：Tji245.5 410s0.315.9确定52.4mm的差不多时刻：Tji34,4s0.315.9确定半精车外圆39.4mm的差不多时刻：Tji4L354°8s0.315.9俯序丰精车台阶鸣75差96多时刻：1l1l2l344.52123Tj445s1.76s0.315.95.4工序40铳削用量及差

39、不多时刻的确定5.4.1选择刀具本工序为铳削花键，选用花键铳刀。5.4.2选择切削用量1选择每齿的进给量fz按照XA6132型铳床讲明书，其功率为7.5kW,中等刚度。按照表3.3,选择fz0.20mZ2选择铳刀磨钝标准及刀具寿命按照表3.7,铳刀刀齿后刀面最大的磨损量为0.6mm，刀具寿命T180min。3选择实际切削速度按照XA6132型铳床讲明书选择nc37.5*讷，VfC因此实际的切削速度和每转进给量为v虫戋3.148037.5=942mC10°°m1000.minfnc-JC虬=0.27mmnz37.56zc4由于铳削量比较小，功率满足要求，因此不进行验算。最后选

40、择nc37.5；/jn，vfc6。-讷f9.42虹，f，。事/。5.5工序5。钻削用量及差不多时刻的确定本工序为钻孔，刀具选用锥柄麻花钻头，直径为d13.8mm，钻6个通孔，使用切削液。(1) 1钻削六个中14mm的孔选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择d°=13.8mm的H12级高速钢麻花钻，GB1438-85。机床选择立式钻床Z535。(2) 选择切削用量 进给量f按照切削用量简明手册表2.7,取f=0.310.37mm/r,查阅机械制造工艺设计简明手册表4.2-16,因此，取f=0.36mm/r按照切削用量简明手册表2.19，能够查出钻孔时的轴向力，当f<0.

41、47mm/r,d0<117.5mm时，轴向力Ff=6090N。轴向力的修正系数均为1.0,故Ff=6090N。按照立式钻床Z535讲明书，机床进给机构强度承诺的最大轴向力Fmax=15696N,由于Ff<Fmax,故f=0.36mm/r可用。 切削速度vc按照切削用量简明手册表215,按照f=0.36mm/r和铸铁硬度为200217HBS,取Vc=12m/min。队=*=真心2=276r/mind°3.1413.8按照立我钻床Z535讲明书，能够考虑选择选取：nc=275r/min,降低转速，使刀具寿命上升，因此，.d0.n3.1413.8275vc=1000=11.9m

42、/min0001000 决定钻头磨钝标准及刀具寿命按照切削用量简明手册表2.12,当d0=13.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，故刀具寿命T=15min。 检验机床扭矩及功率按照切削用量简明手册表2.21，当f=0.41mm/r,d0<16mm。查得Mc=25.5N.m，按照立式钻床Z535讲明书，当nc=300r/min,Mm=72.6N.m,故Mc<Mm,按照切削用量简明手册表2.23,Pcc=1.0kw,按照立式钻床Z535讲明书，Pcm=4.5kw，故P/Pcm。因此，所选择的切削用量是能够采纳的，即f=0.34mm/r,nc=300r/min,vc=13m/m

43、in。 运算差不多工时tm=土，式中，L=l+y+,l=14mm,查切削用量简明手册表2.29,y+A=7mm,因此，L=10+5=15mmotm=15=0.15min。nf3000.34(5-12)因有六个孔，因此tm=6x0.15=0.9min。(1) 较14H10mm孔选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择d°=14mm的H10级高速钢锥柄机用较刀，GB1133-84。机床选择立式钻床Z535。(2) 选择切削用量 进给量f查阅切削用量简明手册表2.11及表2.24,并按照机床讲明书取f=0.651.35mm/r，因此，取f=0.72mm/r 切削速度Vc按照切削用量

44、简明手册表2.24,=些兰=*7=159r/mind°3.1414按照立式钻床Z535机床讲明书选取:d0n3.1414195vc=1000=8.57m/min1000 决定较刀磨钝标准及刀具寿命按照切削用量简明手册表2.12,磨损量为0.4mm，故刀具寿命T=60min。取vc=7m/min。nc=195r/min,因此,当d°=14mm时，较刀后刀面最大因此，所选择的切削用量：f=0.72mm/r,nc=195r/min,vc=8.57m/min。运算差不多工时技=咨，式中，L=l+y+A,l=10mm，查切削用量简明手册表2.29,y+A=7mm,因此，L=10+7=

45、17mm8。tm=17=0.12min。nf1950.72因有六个孔，因此tm=6x0.12=0.72min5.6工序60钻削与垂直轴线30的10mm的孔1选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择d°=10mm的H12级高速钢麻花钻，GB1438-85。机床选择立式钻床Z535。2选择切削用量进给量f按照切削用量简明手册表2.7,取f=0.220.28mm/r,查阅机械制造工艺设计简明手册表4.2-16,因此，取f=0.25mm/r按照切削用量简明手册表2.19，能够查出钻孔时的轴向力，当f<0.28mm/r,d0<12mm时，轴向力Ff=3000N。轴向力的修正

46、系数均为1.0,故Ff=3000N。按照立式钻床Z535讲明书，机床进给机构强度承诺的最大轴向力Fmax=15696N,由于Ff<Fmax,故f=0.25mm/r可用。 切削速度Vc按照切削用量简明手册表215,按照f=0.25mm/r和铸铁硬度为200217HBS,取vc=25m/min。n地=J5=796/mind°3.1410按照立式钻床Z535讲明书，能够考虑选择选取：nc=750r/min,降低转速，使刀具寿命上升，因此，Vc=3.1410750=23.55m/min1000 决定钻头磨钝标准及刀具寿命按照切削用量简明手册表2.12，当d°=10mm时，钻头

47、后刀面最大磨损量为0.5mm，故刀具寿命T=35min。 检验机床扭矩及功率按照切削用量简明手册表2.21，当f<0.33mm/r,d0<11.1mm。查得Mc=20.49N.m，按照立式钻床Z535讲明书，当nc=750r/min,Mm=30N.m,故Mc<Mm,按照切削用量简明手册表2.23,Pcc=1.0kw,按照立式钻床Z535讲明书，Pcm=4.5kw，故P/Pcm。因此，所选择的切削用量是能够采纳的，即f=0.25mm/r,nc=750r/min,vc=23.55m/min。 运算差不多工时谯=土，式中，L=l+y+Ml=14mm，查切削用量简明手册表2.29,y

48、+A=7mm,因此，L=10+5=15mmotm=15=0.08min。nf7500.255.7工序70攻螺纹M6公制螺纹M6切削用量为：v0.1叹6%in因此ns238rmin按机床选取nw195么讷，则v4.9%讷。机动加工时tm1(l1'2l)2=(101.51.5)2=0.26(min)nf19515.8工序110磨削外圆表面及左端面9,105.8.1确定磨削3900.25的磨削用量1选择砂轮见工艺手册第三章中磨料选择各表，结果为WA46KV6P400100127其含义是：砂轮磨料为白刚玉，粒度为16,硬度为中软级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为400100127(D

49、Bd)。2切削用量的选择。砂轮转速n沙150。4讷，v沙27.5%(双行程)。轴向进给量fa0.5B0.510050mm工件速度vw10mmin径向进给量fr0.015么行程3切削工时2LZbK11000vfafr(5-13)式中L加工长度40.5mmZb单边加工余量，0.5mm系数，1.55工作台移动速度fa工作台往返一次砂轮轴向进给量fr5.8.2确定磨削工作台往返一次砂轮径向进给量10,240.50.21.55t1=0.00837min100010200.0154500.025的磨削用量已知条件与上面一样，现在来运算切削工时2LZbKt21000Vfafr5.8.3确定磨削240.50.

50、21.55=0.00837min100010200.0155200.025的磨削用量已知条件与上面一样，现在来运算切削工时t32LZbK1000vfafr218°.21.55=0.00372min100010200.0156夹具设计为了提升劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具和老师商量后决定，设计2套专用夹具，第一套用来车削外圆的顶尖夹具，第二套用来钻孔的专用夹具，车削刀具为硬质合金车刀，钻孔为高速钢麻花钻，它们分别对工件进行加工。我们先设计车削夹具，后在设计钻孔夹具11。6.1车削顶尖夹具的设计6.1.1咨询题的提出夹具的种类专门多，有通用夹具，专用夹具和组合夹

51、具等，本夹具是用来车削粗车和半精车半轴的外圆和台阶面的，由于本零件比较专门，为了使定位误差为零，我们设计基准为半轴左右两边的的顶尖位置，作为要紧的基准。在刀具方面我们选用硬质合金车刀刀具加工。6.1.2确定定位方案，设计定位元件工件上的加工为车削轴的外圆，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的阻碍，因此按照半轴本身的加工特点来选择定位的方式。由于半轴的长度相对较长，而直径较小，因此给车削加工的夹具设计带来一定的困难，而且不加工表面的粗糙度又较大，因此选择在不加工表面夹紧定位加工时不能够满足要求的，因此我们选择用两边的顶尖夹紧，来实现定位加工。6.1.3夹紧力

52、运算：运算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。本工序在车削加工过程中切削力为圆周切削分力，因此，在运算夹紧力时能够不运算径向切削分力和轴向切削分力。为保证夹紧可靠，应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力。即：WkPzK,即：WkWK,其中KK。KiK2K3K4K5匕，查机床夹具设计手册表1-2-1得：K01.5；K11.2；K21.15；K31.0；K41.3；K51.0；K61.0，因此K=2.691。查机床夹具设计手册表1-2-7得：，表1-2-8得Pz2943ts075v0.15,其中KpKmpKpKpKpKrp,查机床夹具设计手册表1-2-1得：nKmo0.9

53、6；Kp1.17;Kp1.7;Kp1.0;K*1.0，因化匕K=1.9。736因此Pz29730.50.40.7566.80.151404因此，实际所需要的夹紧力为一一一2Wk14042.6913778Nmm。由于两端是顶尖装夹，左顶尖直截了当装夹在机床尾座上，有顶尖装夹在机床主轴上，因此加紧力是满足要求的。6.2绘制夹具总体图当上述各种元件的结构和布置确定之后，也就差不多上决定了夹具体和夹具整体结构的型式绘图时先用双点划线（细线）绘出工件，然后在各个定位面绘制出定位元件和夹紧机构，就形成了夹具体。并按要求标注夹具有关的尺寸、公差和技术要求。6.3钻孔专用夹具的设计6.3.1咨询题的提出本夹具

54、是用来加工半轴右边圆盘上面6个14mm的孔，由于我们选择在立式钻床上加工，因此选择的定位基准是圆盘上面的台阶面，设计夹具时，我们要满足一些差不多要求：应有足够的强度和刚度，结构简单具有良好的工艺性，尺寸稳固和便于排屑等。为了提升生产效率，我们选用高速钢麻花钻刀具加工。6.3.2确定定位方案，设计定位元件工件上的加工孔为通孔，沿孔轴线方向的白由度可不予以限制，然而为增强加工时工件的刚性，必定限制孔轴线方向的白由度，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的阻碍。由于工件在钻14mm孔时，采纳圆盘上面的台阶面定位，如此，既增加了工件的稳固性，又兼顾了基准重合原则。为实现定位方案，所使用的定位元件：用钻磨板与台阶面直截了当接触，在用两边的螺栓夹紧，能够限制工件的6个不定度，达到完全定位。工件下面直截了当放在座子上面起辅助支承，不起定位作用。6.3.3夹紧力运算：运算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。本工序在钻削加工过程中切削力分解为切削扭矩和