普通車床主軸加工工藝及磨削大端內(nèi)錐孔夾具設(shè)計(jì)（含全套CAD圖紙）
普通車床主軸加工工藝及磨削大端內(nèi)錐孔夾具設(shè)計(jì)（含全套CAD圖紙）,普通,車床,主軸,加工,工藝,磨削,大端,內(nèi)錐孔,夾具,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙
湖南文理學(xué)院芙蓉學(xué)院
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
題 目：普通車床主軸加工工藝及
磨削大端內(nèi)錐孔夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
專業(yè)班級(jí)：
指導(dǎo)教師：
完成時(shí)間：
59
摘要
機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，無(wú)論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開(kāi)各式各樣的機(jī)械裝備。而加快產(chǎn)品上市的時(shí)間，提高質(zhì)量，降低成本，加強(qiáng)服務(wù)是制造業(yè)追求的永恒主題。此篇論文主要內(nèi)容是對(duì)主軸加工工藝路線進(jìn)行的研究、設(shè)計(jì)，其中包括了各道工序的加工方法，機(jī)床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇，準(zhǔn)面的選取，定位和夾緊方案的擬定。
關(guān)鍵詞：主軸，夾具，裝配圖，工藝
Abstract
Machinery manufacturing industry is a pillar industry of national technology progress and social development, whether the traditional industry, or the emerging industry, all cannot do without the every kind of mechanical equipment. While speeding up the time to market, improve quality, reduce costs, strengthen the service is the eternal pursuit of manufacturing theme. The main contents of this thesis is to research, design of spindle machining process route, including the processing method of each procedure, machine tool, cutting tool, fixture, assistive devices, measuring choice, quasi the selection, positioning and clamping of programming.
Keywords: spindle, fixture, assembly drawings, process
目錄
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
1.零件的分析 1
1.1零件的作用 1
1.2零件的工藝分析 1
1.2.1主軸的主要技術(shù)要求 2
1.2.2工藝過(guò)程分組 2
2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3
2.1確定毛坯的制造形式 3
2.2基準(zhǔn)的選擇 3
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 3
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 3
2.2.3基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換 3
2.3制定工藝路線 4
2.3.1加工工藝 4
2.3.2加工階段的劃分 5
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.5確定個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 6
2.6確定切削用量及基本工時(shí) 10
3.夾具設(shè)計(jì) 48
3.1 機(jī)床夾具的分類、基本組成和功用 48
3.2夾具的設(shè)計(jì)思路 48
3.3磨削大端內(nèi)錐孔夾具設(shè)計(jì) 50
3.3.1定位基準(zhǔn)的選擇 50
3.3.2鉆削力及夾緊力的計(jì)算 50
3.3.3定位誤差分析 52
3.3.4 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 53
3.3.5夾具的使用方法 54
3.3.6夾具的調(diào)整 54
總結(jié) 55
參考文獻(xiàn) 57
致謝 58
1.零件的分析
1.1零件的作用
本次設(shè)計(jì)所給定的零件是CA6140主軸零件圖。他主要位于主軸箱部，主要作用是傳遞回轉(zhuǎn)和扭矩。電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩是通過(guò)各級(jí)變速齒輪等傳遞到主軸，再通過(guò)主軸傳遞給工件或刀具的。主軸必須具有較高的回轉(zhuǎn)精度，以保證工件幾何形狀的正確；為機(jī)床附件和有關(guān)工藝裝備提供安裝基面，直接或間接地支持和導(dǎo)向作用；當(dāng)棒料（毛坯）需從主軸中心通孔通過(guò)作貫穿送料時(shí)，主軸內(nèi)孔還具有支承作用。
圖1CA6140車床的主軸
1.2零件的工藝分析
由零件簡(jiǎn)圖可知，該主軸呈階梯狀，其上有安裝支承軸承、傳動(dòng)件的圓柱、圓錐面，安裝滑動(dòng)齒輪的花鍵，安裝卡盤及頂尖的內(nèi)外圓錐面，聯(lián)接緊固螺母的螺旋面，通過(guò)棒料的深孔等。
1.2.1主軸的主要技術(shù)要求
1.端部錐孔錐孔是用來(lái)安裝頂尖或工具錐柄的，其軸心線必須與兩個(gè)支承軸頸的軸心線嚴(yán)格同軸，否則會(huì)使工件（或工具）產(chǎn)生同軸度誤差。主軸端部?jī)?nèi)錐孔（莫氏6號(hào)）對(duì)支承軸頸A、B的跳動(dòng)在軸端面處公差為0.005mm，離軸端面300mm處公差為0.01mm；錐面接觸率≥70%；表面粗糙度Ra為0.4mm；硬度要求45~50HRC。
2.支承軸頸主軸二個(gè)支承軸頸A、B圓度公差為0.005mm，徑向跳動(dòng)公差為0.005mm；而支承軸頸1∶12錐面的接觸率≥70%；表面粗糙度Ra為0.4mm；支承軸頸尺寸精度為IT5。因?yàn)橹鬏S支承軸頸是用來(lái)安裝支承軸承，是主軸部件的裝配基準(zhǔn)面，所以它的制造精度直接影響到主軸部件的回轉(zhuǎn)精度。
3.空套齒輪軸頸空套齒輪軸頸對(duì)支承軸頸A、B的徑向圓跳動(dòng)公差為0.015mm。由于該軸頸是與齒輪孔相配合的表面，對(duì)支承軸頸應(yīng)有一定的同軸度要求，否則引起主軸傳動(dòng)嚙合不良，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速很高時(shí)，還會(huì)影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性并產(chǎn)生噪聲。
4.端部短錐和端面頭部短錐C和端面D對(duì)主軸二個(gè)支承軸頸A、B的徑向圓跳動(dòng)公差為0.008mm；表面粗糙度Ra為0.8mm。它是安裝卡盤的定位面。為保證卡盤的定心精度，該圓錐面必須與支承軸頸同軸，而端面必須與主軸的回轉(zhuǎn)中心垂直。
5.螺紋當(dāng)主軸上壓緊螺母的端面跳動(dòng)過(guò)大時(shí)，會(huì)使被壓緊的滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)的軸心線產(chǎn)生傾斜，從而引起主軸的徑向圓跳動(dòng)。主軸上螺旋面的誤差是造成壓緊螺母端面跳動(dòng)的原因之一，所以應(yīng)控制螺紋的加工精度。
1.2.2工藝過(guò)程分組
CA6140車床主軸結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，精度要求也較高，在大批量的生產(chǎn)條件下，主軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程有三組加工表面。
第一階段：以毛坯外圓為基準(zhǔn)，車螺紋外圓和的端面及鉆中心孔。
第二階段：以中心孔為基準(zhǔn)，粗車外圓，半精車、磨削各階段外圓、軸頸，銑鍵槽，車螺紋、鉆端面上各孔。
第三階段：以兩端面支承軸頸為基準(zhǔn)，鉆通孔、車、磨小端面錐孔（配錐堵），車、磨大端錐孔（配莫氏號(hào)錐堵）。
2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為45鋼。主軸在機(jī)床運(yùn)行中要起到傳遞功率的作用，則其在工作過(guò)程中，經(jīng)常受到扭矩作用，由于零件年生產(chǎn)量為XX件，已達(dá)到大批量生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不太大。故可采用模鍛成型，且為胎膜鍛。它的毛坯精度較高，加工余量較小，對(duì)提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量也是有利的。
2.2基準(zhǔn)的選擇
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
為取得兩中心孔作為精加工的定位基準(zhǔn)，所以機(jī)械加工的第一道工序是鉆兩端面中心孔。為此可選擇前、后支承軸頸（或其近處的外圓表面）作為粗基準(zhǔn)。這樣，當(dāng)反過(guò)來(lái)再用中心孔定位，加工支承軸頸時(shí)，可以獲得均勻的加工余量，有利于保證這兩個(gè)高精度軸頸的加工精度。
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇
為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，考慮工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和各工序定位基準(zhǔn)的統(tǒng)一，以及盡可能在一次裝夾中加工較多的工件表面，所以在主軸精加工的全部工序中（二端錐孔面本身加工時(shí)除外）均采用二中心孔作為定位基準(zhǔn)。在主軸中心孔通孔鉆出以后，原中心孔消失，需要采用錐堵，借以重新建立定位精度（二端中心孔）。
中心孔在使用過(guò)程中的磨損會(huì)影響定位精度，故必須經(jīng)常注意保護(hù)并及時(shí)修整。特別是在關(guān)鍵的精加工工序之前，為了保證和提高定位精度，均需重新修整中心孔。使用錐堵時(shí)應(yīng)注意：當(dāng)錐堵裝入中心孔后，在使用過(guò)程中，不能隨意拆卸和更換，都會(huì)引起基準(zhǔn)的位置變動(dòng)，從而造成誤差。
2.2.3基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換
由于主軸的主要軸頸和大端錐孔的位置精度要求很高，所以在加工過(guò)程中要采用互換基準(zhǔn)的原則，在基準(zhǔn)相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，精度逐步得到提高。
以軸頸為粗基準(zhǔn)加工中心孔；
以中心孔為基準(zhǔn)，粗車支承軸頸等外圓各部；
以支承軸頸為基準(zhǔn)，加工大端錐孔；
以中心孔（錐堵）為基準(zhǔn)，加工支承軸頸等外圓各部；
以支承軸頸為基準(zhǔn)，粗磨大端錐孔；
以中心孔為（重配錐堵）為基準(zhǔn)，加工支承軸頸等外圓各部；
以大端支承軸頸和外圓表面為基準(zhǔn)，精磨大端錐孔。
特別是最后精磨主軸錐孔時(shí)，由于定位基準(zhǔn)選擇恰當(dāng)，收到了互基準(zhǔn)和基準(zhǔn)重合雙重效果，從而保證了很高的主軸跳動(dòng)精度。
2.3制定工藝路線
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故在使零件的幾何性狀、尺寸精度幾位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的前提下，應(yīng)采用專用的夾具，并應(yīng)盡量使工序集中起來(lái)提高生產(chǎn)率，處此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以使生產(chǎn)成本盡量提高。
2.3.1加工工藝
生產(chǎn)類型：大批生產(chǎn)；材料牌號(hào)：45號(hào)鋼；毛坯種類：模鍛件
工藝路線方案
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
設(shè)備
1
備料
2
鍛造
模 鍛
立式精鍛機(jī)
3
熱 處理
正火
4
銑端面鉆中心孔
毛坯外圓
中心孔機(jī)床
5
粗車外圓
頂尖孔
多刀半自動(dòng)車床
6
熱處理
調(diào)質(zhì)
7
車大端各部
車大端外圓、短錐、端面及臺(tái)階
頂尖孔
臥式車床
8
車小端各部
仿形車小端各部外圓
頂尖孔
仿形車床
9
鉆深孔
鉆?48mm通孔
兩端支承軸頸
深孔鉆床
10
車小端錐孔
車小端錐孔（配1∶20錐堵，涂色法檢查接觸率≥50%）
兩端支承軸頸
臥式車床
11
車大端錐孔
車大端錐孔（配莫氏6號(hào)錐堵，涂色法檢查接觸率≥30%）、外短錐及端面
兩端支承軸頸
臥式車床
12
鉆孔
鉆大頭端面各孔
大端內(nèi)錐孔
搖臂鉆床
13
熱處理
局部高頻淬火（?90g5、短錐及莫氏6號(hào)錐孔）
高頻淬火設(shè)備
14
精車外圓
精車各外圓并切槽、倒角
錐堵頂尖孔
數(shù)控車床
15
粗磨外圓
粗磨?75h5、?90g5、?105h5外圓
錐堵頂尖孔
組合外圓磨床
16
粗磨大端錐孔
粗磨大端內(nèi)錐孔（重配莫氏6號(hào)錐堵，涂色法檢查接觸率≥40%）
前支承軸頸及?75h5外圓
內(nèi)圓磨床
17
銑花鍵
銑?89f6花鍵
錐堵頂尖孔
花鍵銑床
18
銑鍵槽
銑12f9鍵槽
80h5及M115mm外圓
立式銑床
19
車螺紋
車三處螺紋（與螺母配車）
錐堵頂尖孔
臥式車床
20
精磨外圓
精磨各外圓及E、F兩端面
錐堵頂尖孔
外圓磨床
21
粗磨外錐面
粗磨兩處1∶12外錐面
錐堵頂尖孔
專用組合磨床
22
精磨外錐面
精磨兩處兩處1∶12外錐面、D端面及短錐面
錐堵頂尖孔
專用組合磨床
23
精磨大端錐孔
精磨大端莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔（卸堵，涂色法檢查接觸率≥70%）
前支承軸頸及?75h5外圓
專用主軸錐孔磨床
24
鉗工
端面孔去銳邊倒角，去毛刺
25
檢驗(yàn)
按圖樣要求全部檢驗(yàn)
前支承軸頸及?75h5外圓
專用檢具
26
2.3.2加工階段的劃分
在大批量生產(chǎn)條件下，主軸的機(jī)械加工工藝可劃分為以下三階段：
粗加工階段
該階段是在主軸毛坯鍛造和正火后進(jìn)行的，包括車端面、打中心孔和粗車外圓等工序。其主要任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，同時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)鍛件的裂紋或其他缺陷。
半精加工階段
主軸毛坯在粗加工后需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)階段，然后再進(jìn)行半精加工。半精加工階段包括各半精車工序，中心通孔及螺孔等次要表面加工等工序。其主要任務(wù)是：為精加工做好準(zhǔn)備；對(duì)一些要求不高的表面，使之達(dá)到圖樣要求。
此加工階段是在熱處理（高頻淬火后）之后進(jìn)行的，包括各支承軸頸及大端錐孔（莫氏號(hào)）的最終加工等工序。其主要任務(wù)是最后全面地保證工件達(dá)到圖樣的要求。此外，為防止主軸螺紋和花鍵等工作表面在熱處理過(guò)程中變形或撞傷，故其最終加工也安排在此階段中進(jìn)行。
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
CA6140主軸零件材料為鋼，硬度為190-260。生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在自由鍛設(shè)備上使用胎膜鍛毛坯，毛坯重量約為。
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：
直徑為的余量及偏差為。
直徑為的余量及偏差為。
直徑為的余量及偏差為。
對(duì)主軸的零件進(jìn)行分析：
相差
相差
相差
2.5確定個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸
小端端面的加工余量
總余量<<機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)>>附表
工序尺寸
半精車余量<<機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)>>附表
粗車余量
毛坯尺寸
車大端外圓的加工余量
總余量<<機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)>>附表
半精車余量<<機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)>>附表
工序尺寸
粗車余量
毛坯尺寸
外圓
總余量半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓
總余量半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓
總余量，粗車余量，毛坯尺寸
外圓錐面
總余量，磨削余量，工序尺寸
半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓
總余量，半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓
總余量，磨削余量，工序尺寸
半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓
總余量，磨削余量，工序尺寸
半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓錐面
總余量，磨削余量，工序尺寸
半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓
總余量，半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓
總余量，精車余量，工序尺寸
半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓
總余量，精車余量，工序尺寸
半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓錐面
總余量，磨削余量，工序尺寸
半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓錐面
總余量，磨削余量，工序尺寸
半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓M86X1.5
總余量，磨削余量，工序尺寸Φ86.3
半精車余量1.7，工序尺寸Φ104
粗車余量16-0.3-1.7=14，毛坯尺寸Φ102
外圓
總余量，切槽余量，工序尺寸
半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓
總余量，半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外圓
總余量，半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
外短錐
總余量，精磨余量，工序尺寸
粗磨余量，工序尺寸
半精車余量，工序尺寸
粗車余量，毛坯尺寸
鉆通孔
鉆孔
小端錐孔
粗車小端錐孔余量，工序尺寸
大端錐孔
粗車余量，工序尺寸半精車余量，工序尺寸
粗磨余量，工序尺寸精磨余量，工序尺寸
攻端面螺紋孔,通孔,沉頭孔
車螺紋4處
銑鍵槽2處
2.6確定切削用量及基本工時(shí)
工序模鍛
工序正火熱處理
工序車兩端面、鉆中心孔
粗車兩端面：
加工條件
工件材料：鋼正火，，模鍛。
加工要求：車主軸兩端面，并鉆中心孔，表面粗糙度值。
機(jī)床：臥式車床
刀具：材料為，刀桿，根據(jù)：
《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
.計(jì)算切削用量
⑴已知毛坯小端長(zhǎng)度方向上的加工余量為，粗車時(shí)分兩次加工，；毛坯大端長(zhǎng)度方向的加工余量為，粗車時(shí)分三次加工。
2 進(jìn)給量，根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
當(dāng)?shù)稐U的尺寸為時(shí)為時(shí)，以及工件的直徑為時(shí)，
取
⑶計(jì)算切削速度
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
當(dāng)時(shí)，其中
① 對(duì)小端端面得：確定機(jī)床轉(zhuǎn)速：
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表，，與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為及，選取，如果選，則速度損失太大。
所以實(shí)際切削速度：
②對(duì)大端端面得：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查的與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為與，選取。故實(shí)際切削速度：
③切削工時(shí)
半精車兩端面
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表選，
其實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)：，
4.鉆中心孔
刀具：A型中心鉆《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表4.3-2
進(jìn)給量：，《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表15-39
切削速度：
按機(jī)床選取，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-31。
所以實(shí)際切削速度：；
切削工時(shí)：
；《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-7
工序5：粗車外圓
機(jī)床：C620-3臥式車床
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
1.粗車外圓：同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度：。
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行3次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算：
其中：
所以:
切削時(shí)消耗的功率
由《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》主電動(dòng)機(jī)的功率為,所以機(jī)床的主軸功率足夠,可以正常加工。
檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度:已知主切削力,徑向切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算:
式中:
所以:
而軸向切削力,主切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算：
式中:
軸向切削力:
取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù),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:
而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為,見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作.
⑷.切削工時(shí):《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
其中
故
②粗車外圓：同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》據(jù)15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算：
其中：
所以:
切削時(shí)消耗的功率
由《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》主電動(dòng)機(jī)的功率為,所以機(jī)床的主軸功率足夠,可以正常加工。
檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度:已知主切削力,徑向切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算:
式中:
，
所以:
而軸向切削力,主切削力按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-10所示公式計(jì)算：
式中:
軸向切削力:
取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù),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:
而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為,見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作.
切削工時(shí):《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
其中
故
③粗車外圓：同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
④粗車外圓：同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑤粗車外圓：同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑥粗車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑦粗車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
當(dāng)時(shí)，
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑧粗車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
工序：車大端各部（車大端外圓、短錐、端面和臺(tái)階）
機(jī)床：C620-3臥式車床
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
①粗車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
當(dāng)時(shí)，
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
②粗車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
③粗車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
工序：仿形車小端各部
機(jī)床：半自動(dòng)仿形車床《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
①仿形車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》可得：當(dāng)時(shí)，選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
當(dāng)時(shí)，
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
②仿形車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》可得：當(dāng)時(shí)，選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
③仿形車外圓且錐度為
根據(jù)《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》知錐度為的圓錐角是
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
④仿形車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑤仿形車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑥仿形車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑦仿形車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
⑧仿形車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中；故
⑨仿形車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中；故
⑩仿形車外圓錐度為
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中；故
仿形車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中；故
工序鉆深孔
機(jī)床：深孔鉆床《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第二卷表
刀具：外排屑深孔鉆《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第二卷表
由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表
鋼的硬度為時(shí)切削速度
由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表取進(jìn)給量
令：
故轉(zhuǎn)速
按機(jī)床取所以實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)且，
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
式中，，
得：
工序車小端錐孔（配錐賭）
機(jī)床：C620-3臥式車床
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
工序車大端錐孔（配莫氏號(hào)錐賭）外短錐及端面
①車大端錐孔（配莫氏號(hào)錐賭）
機(jī)床：C620-3臥式車床
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
②車內(nèi)孔
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
③車端面
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
④車外圓
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
工序：鉆大端各孔
①鉆孔
機(jī)床：Z35A搖臂鉆床
進(jìn)給量：《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
切削速度：《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
按機(jī)床選取，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-31。
所以實(shí)際切削速度：；
切削工時(shí)：；《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-7
②鉆孔
進(jìn)給量：切削速度：
按機(jī)床選取，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-31。
所以實(shí)際切削速度：；
切削工時(shí)：
③鉆孔
進(jìn)給量：切削速度：
按機(jī)床選取，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-31。
所以實(shí)際切削速度：；
切削工時(shí)：
④ 锪圓柱式沉孔，根據(jù)有關(guān)資料介紹。锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的故進(jìn)給量：按機(jī)床選取
切削速度：
按機(jī)床選取，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-31。
所以實(shí)際切削速度：；
切削工時(shí)：
工序鉆孔
進(jìn)給量：切削速度：
按機(jī)床選取，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-31。
所以實(shí)際切削速度：；
切削工時(shí)：
工序?qū)?、短錐及莫氏號(hào)錐孔進(jìn)行高頻淬火
工序14精車外圓并切槽
①精車外圓
機(jī)床：數(shù)控機(jī)床
刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，，
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):其中
故
②精車外圓時(shí)與①相同
切削工時(shí):故
切槽
⑴切槽。（之間）
刀具：采用高速鋼切槽刀《機(jī)床加工工藝手冊(cè)》表。
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：，
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):其中
故
⑵切槽。（之間）
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):其中
故
⑶切槽。（之間）與⑵切槽相同。
⑷切槽。（處）
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑸切槽。（處）
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑹切槽。（處）
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑺切槽。（處）
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑻切槽。
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑼切槽
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度
確定主軸轉(zhuǎn)速：
切削工時(shí):故
⑽倒角面，為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與切槽（處）相同。
工序15磨削外圓
①磨削外圓
機(jī)床：外圓磨床《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
砂輪：選取《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：
選擇
選取，工件的軸向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
且
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
則
②磨削外圓
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：選擇
選取，工件的軸向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：且
則
③磨削外圓
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：選擇
選取，工件的軸向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：且
則
工序磨削莫氏錐孔（重配莫氏6號(hào)錐賭）
機(jī)床：內(nèi)圓磨床《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
工件的轉(zhuǎn)速范圍：
砂輪軸的轉(zhuǎn)速：
砂輪：選取白剛玉錐磨頭《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表且
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：
選擇工件轉(zhuǎn)速
工件的縱向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
且
由《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
則
工序銑鍵槽
根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷表選用硬質(zhì)合金直柄鍵槽銑刀
銑削深度，一次走刀切除。
確定每齒進(jìn)給量，給據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取
確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表，銑刀后刀面最大磨損限度
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表，刀具的耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表的
故采用銑床由根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表取
則實(shí)際車削速度
此時(shí)工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量應(yīng)為：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表銑削工時(shí)：
式中
所以
工序粗銑、精銑花鍵
①粗銑
刀具:根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選用高速鋼三面刃銑刀
根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表
銑削深度，一次走刀切除。
確定每齒進(jìn)給量，根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取
確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表，銑刀后刀面最大磨損限度
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表，刀具的耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表的切削速度即
故采用銑床由根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表取
此時(shí)工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量應(yīng)為：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表銑削工時(shí)
式中
所以
②精銑
銑削深度，一次走刀切除。
確定每齒進(jìn)給量，選取
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表切削速度即
故采用銑床由根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表取
此時(shí)工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量應(yīng)為：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表銑削工時(shí)：
式中
所以
工序19車大端內(nèi)側(cè)面，車三處螺紋（配螺母）機(jī)床：
臥式車床
刀具：材料為，刀桿，
①車大端內(nèi)端面：
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔浚M(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
②車大端內(nèi)端面：
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀；
進(jìn)給量：選用；
計(jì)算切削速度：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí):其中
故
④ 車螺紋
車刀：采用高速鋼粗牙普通螺紋車刀《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
螺距為時(shí)，走刀次數(shù)，故
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表取
計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
取切入深度按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
切削工時(shí):其中
故
⑤車螺紋
車刀：采用高速鋼粗牙普通螺紋車刀《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
螺距為時(shí)，走刀次數(shù)，故
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表取
計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度：
取切入深度按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
切削工時(shí):其中
故
螺紋與攻螺紋相同即切削：
工序20磨削兩處外錐面,面，以及短錐面
機(jī)床：外圓磨床《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
砂輪：《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
①磨削小端錐面
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：
選擇工件轉(zhuǎn)速《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
工件的縱向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
且
由《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
則
②磨大端錐面
工件轉(zhuǎn)速
砂輪最大的切削速度：，選擇工件轉(zhuǎn)速，根據(jù)手冊(cè)
工件的縱向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：
則
③磨外圓
工件轉(zhuǎn)速
砂輪最大的切削速度：，選擇工件轉(zhuǎn)速，根據(jù)手冊(cè)
工件的縱向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：
則
④磨削面
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表得
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
砂輪的最大的切削速度：
選擇工件回轉(zhuǎn)速度，由手冊(cè)選取
工件的縱向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
且且
由《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
則
工序21磨削莫氏錐孔（卸賭）
機(jī)床：內(nèi)圓磨床《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
工件的轉(zhuǎn)速范圍：
砂輪軸的轉(zhuǎn)速：
砂輪：選取白剛玉60錐磨頭《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表且
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得
工件速度,工件轉(zhuǎn)速
選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為
故最大的切削速度：
選擇工件轉(zhuǎn)速
工件的縱向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。
動(dòng)機(jī)時(shí)間：《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
且
由《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表
則
工序22鉗工
工序23檢驗(yàn)
3.夾具設(shè)計(jì)
一個(gè)機(jī)床的機(jī)械制造工藝系統(tǒng)由機(jī)床、工件、刀具和夾具組成。機(jī)床夾具的用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中這個(gè)位置不變，可以看出夾具在機(jī)械加工中占有很重要的地位，尤其是在成批生產(chǎn)時(shí)更是大量采用機(jī)床夾具，它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)機(jī)床或刀具獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞直接影響工件加工表面的位置精度。所以，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。
3.1 機(jī)床夾具的分類、基本組成和功用
機(jī)床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型：通用夾具，專用夾具，通用可調(diào)整夾具和成組夾具，組合夾具，隨行夾具。機(jī)床夾具的基本組成，根據(jù)功用一般可分為：1）定位原件或裝置，用以確定工件在夾具中的正確位置；2）刀具導(dǎo)向原件或裝置，用以引導(dǎo)刀具或用以調(diào)整刀具相對(duì)于工件的位置；3）夾緊元件或裝置，用以?shī)A緊元件；4）連接原件，用以確定工件在機(jī)床上的正確位置并與機(jī)床相連接；5）夾具體，用以連接各夾具元件及裝置，使之成為一個(gè)整體，并通過(guò)它將夾具安裝在機(jī)床上；6）其他元件及裝置，如分度裝置、防錯(cuò)裝置等。
機(jī)床夾具的功用一般為：1）保證加工質(zhì)量；2）提高生產(chǎn)率，降低成本；3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，做到一機(jī)多能；4）平衡各工序時(shí)間，以便組織流水生產(chǎn)；5）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。
3.2夾具的設(shè)計(jì)思路
曲軸除了具有軸的一般加工規(guī)律外，也有它的工藝特點(diǎn)，主要包括形狀復(fù)雜，剛性差及技術(shù)要求高，針對(duì)這些特點(diǎn)應(yīng)采取相應(yīng)的措施，分析如下：
3.2.1形狀復(fù)雜
曲軸主軸頸與連桿軸頸不在同一軸上線，偏心距有一定的尺寸要求，并且兩軸有較高的位置度要求，同時(shí)主軸頸與連桿軸頸間有較大的平衡塊，因此在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下幾點(diǎn)問(wèn)題：a.設(shè)計(jì)加工連桿軸頸的偏心夾具，即連桿軸頸與機(jī)床主軸重合，并使夾具能回轉(zhuǎn)180度，加工另一連桿軸頸。b.為消除加工時(shí)的不平衡力的產(chǎn)生，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)精確設(shè)計(jì)平衡重。
3.2.2剛性差
因本曲軸長(zhǎng)徑比較大，同時(shí)具有曲拐，因此剛性較差。曲軸在切削力及自重的作用下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的扭曲及彎曲變形，特別在單邊傳動(dòng)的機(jī)床上加工更為嚴(yán)重，在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下問(wèn)題：
（1）：粗加工時(shí)由于切削余量大，切削力也較大，可用中間托架來(lái)增強(qiáng)剛性，減小變形和振動(dòng)，同時(shí)機(jī)床刀具及夾具都應(yīng)有較高的剛度。
（2）：在加工時(shí)盡量使切削力的作用相互抵消，可用前后刀架同時(shí)橫向進(jìn)給。
（3）：合理安排工位次序以減少加工變形，按先粗后精的原則安排加工工序，逐步提高精度。
（4）：在有可能產(chǎn)生變形的工序后面增設(shè)校直工序。
3.2.3技術(shù)要求高
曲軸技術(shù)要求較高，加工面多，需要保證的尺寸、形狀、位置精度較多。因而總的工藝路線較長(zhǎng)，精加工占有相當(dāng)比例。
加工時(shí)應(yīng)要解決以下問(wèn)題：
A：正確分配粗加工、半精加工及精加工余量。
B：粗基準(zhǔn)選擇用曲軸兩端的中心孔。中心孔的加工以主軸頸外圓作為基準(zhǔn)，這樣能保證曲軸加工徑向及軸向加工余量的均勻性。
C：精加工時(shí)仍用中心孔作為基準(zhǔn)，但要重新修磨中心孔，避免精加工時(shí)因中心孔磨損引起加工誤差。也可一端用主軸頸定位，另一端用中心孔定位以提高剛度。
D：曲軸軸向定位以主軸頸軸肩定位，工藝設(shè)計(jì)時(shí)定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致。
綜上分析，鑒于磨削連桿軸頸夾具的典型性和特殊性，決定設(shè)計(jì)六個(gè)連桿軸頸的粗磨夾具，本夾具將用于MQ1350B外圓磨床。
本夾具可同時(shí)粗磨位于同一軸心線上的連桿軸頸、兩側(cè)面及過(guò)度圓角。其中，各連桿軸心線的相位差要求控制在之內(nèi)對(duì)夾具的分度裝置精度要求較高，同時(shí)連桿軸頸有較高的尺寸和位置精度，對(duì)夾具的定位夾緊機(jī)構(gòu)精度要求較高。連桿軸頸側(cè)面有較高的端面跳動(dòng)要求，并同時(shí)滿足和磨削表面的粗糙度要求，這就要求夾具有較好的定位和夾緊裝置，盡量減少定位和夾緊誤差。由于只能同時(shí)磨削在同一軸心線上的連桿軸頸，所以在每一組磨削完兩道軸頸之后都要將工件進(jìn)行角度調(diào)整使待磨削的連桿軸頸和機(jī)床中心線能夠在同一條軸心線上，這就可以考慮在夾具上設(shè)計(jì)出專用的分度盤進(jìn)行分度來(lái)提高生產(chǎn)效率，不過(guò) 分度裝置的精度等級(jí)要高出連桿軸頸精度等級(jí)1級(jí)以上。
綜合分析以上問(wèn)題，本夾具的設(shè)計(jì)存在特殊之處，對(duì)各部分的要求都相對(duì)較高，在設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真思考和全面地衡量，盡可能地減少夾具導(dǎo)致的加工誤差和降低精度的因素。在保證加工質(zhì)量的前提下，還要考慮提高生產(chǎn)率和降低成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.3磨削大端內(nèi)錐孔夾具設(shè)計(jì)
3.3.1定位基準(zhǔn)的選擇
工件在機(jī)床上的定位，實(shí)際上包括工件在夾具上的定位和夾具在機(jī)床上的定位兩個(gè)方面，這里只討論工件在夾具上的定位。在本夾具設(shè)計(jì)中，由零件圖可知，曲軸六個(gè)連桿軸頸中心線對(duì)主軸中心線有平衡度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為主軸頸中心線。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以主軸頸為定位面的夾具，其軸向定位面為第一主軸頸上的止推面，因此這里設(shè)計(jì)以第一、七主軸頸和止推面為定位基準(zhǔn)面的夾具。
采用翻轉(zhuǎn)壓蓋式機(jī)械夾緊，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好、夾緊可靠、增力比大等特點(diǎn)。
3.3.2鉆削力及夾緊力的計(jì)算
計(jì)算切削力
（3-1）
式中 ------切除單位體積的切屑所需壓力（）；
------切削深度（mm）；
------工件速度（m/min）；
------砂輪速度（m/s）；
------軸向進(jìn)給量（mm）；
------砂輪寬度（mm）；
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表13.1-4，可查得=22，=0.6，=0.76，=0.76，=0.8，=0.62；由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表13.4-5取=35m/s；已知=0.1，工件磨削表面直徑=62mm，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表13.4-6可查得=24m/min；砂輪寬度=8mm，，本工序取，由此算得：
在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù) （3-2）
式中 ------基本安全系數(shù)，1.5；
------加工性質(zhì)系數(shù)，1.2；
------磨具鈍化系數(shù)，1.2；
------斷續(xù)切削系數(shù)，1.1；
則：
由于法向切削力有左右兩夾具體承受，因此在計(jì)算所需夾緊力時(shí)只需考慮切向磨削力。
計(jì)算夾緊力
：夾緊工件所需的夾緊力
如前所述，本工序只需計(jì)算防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)所需的夾緊力W，根據(jù)工件力矩平衡條件可得：
（3-3）
式中 N------V型塊工作面對(duì)工件的反作用力， （3-4）
G------工件自重；
D------工件定位基準(zhǔn)直徑；
M------切削力矩；
，------夾緊面和夾具定位面上的摩擦系數(shù)。
將N值帶入上世的實(shí)際夾緊力為：
（3-5）
其中已知D=75.1mm，G=748.7N，==0.25，，
，算得：
：壓蓋夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-13螺母夾緊力可得用扳手的M20六角螺母許用夾緊力=7950N，顯然，故本夾具可以安全的工作。
3.3.3定位誤差分析
因?yàn)楣ぜ亩ㄎ换鶞?zhǔn)和定位元件均有制造誤差，所以工件在夾具中定位后的實(shí)際位置將在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，即存在一定的定位誤差，設(shè)計(jì)定位裝置時(shí)，就要控制這一誤差在加工中所允許的范圍內(nèi)。
產(chǎn)生定位誤差的原因有以下兩個(gè)方面：1）定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合；2）定位基準(zhǔn)位移。定位誤差就是由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移公差綜合引起的同批工件工序尺寸的那部分公差，也就是等于兩者的代數(shù)和。
（3-6）
本夾具的主要定位元件為V型塊，軸向定位時(shí)定位基準(zhǔn)——右?jiàn)A具體的左端面與止推面的接合面即為曲軸連桿軸頸工序基準(zhǔn)，即不存在基準(zhǔn)位移公差也不存在基準(zhǔn)不重合誤差，所以。
求工序尺寸的定位誤差，定位基準(zhǔn)為主軸頸與V型塊接觸母線A和B，工序基準(zhǔn)為主軸中心線，當(dāng)主軸頸直徑存在誤差時(shí)，定位基準(zhǔn)A或B沿V型塊工作面的位移為
（3-7）
所以基準(zhǔn)不重合誤差為
（3-8）
基準(zhǔn)位移誤差為
（3-9）
則總的定位誤差為
（3-10）
已知本工序中，，故
（3-11）
3.3.4 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本夾具使用V型塊定位，如圖所示
圖3-2MQ1350B外圓磨床曲軸連桿軸頸夾具裝備圖
該夾具主要由左夾具體1、右?jiàn)A具體7、左夾具V型塊10、右?jiàn)A具V型塊11、分度盤6、壓蓋2、定位塊14和翻轉(zhuǎn)塊19等零件組成。左右?jiàn)A具的一端分別和磨床的頭架和尾架主軸相連接，用V型塊定位。左右?jiàn)A具體的中心線即為主軸的回轉(zhuǎn)中心線。翻轉(zhuǎn)塊整體淬火處理，分度盤的3個(gè)齒面和M16螺孔淬火處理，以保證耐磨性。分度盤的分度精度等級(jí)要高出連桿軸頸等級(jí)1級(jí)以上。
3.3.5夾具的使用方法
將左右?jiàn)A具體固定在頭架和尾架中的主軸上，然后把定位銷（4個(gè)）打入夾具體，再把左右兩V型塊固定到各自的夾具體上。V型塊的定位靠定位銷8來(lái)實(shí)現(xiàn)。V型塊的下面和側(cè)面分別墊一塊兒底面墊板9和側(cè)面墊板18，用來(lái)調(diào)整工件的中心線，最后裝上壓蓋2、定位塊14和活結(jié)螺栓15等零件。
加工時(shí)，將精磨后的第七主軸頸和第一主軸頸只與夾具的左右V型塊上，用百分表調(diào)整第1或第6連桿軸頸軸心線，使其處于磨床主軸回轉(zhuǎn)中心位置，然后夾緊曲軸，再將分度盤套在曲軸皮帶輪軸頸上，使3個(gè)齒面中的一個(gè)緊靠在翻轉(zhuǎn)塊上，然后用內(nèi)六角螺釘將其固在皮帶輪軸頸上，這樣就可以磨削第1、6連桿軸頸了。當(dāng)磨削第2、5和3、4連桿軸頸時(shí)，只需要將翻轉(zhuǎn)塊掀起，曲軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度()再返向旋轉(zhuǎn)曲軸，是分度盤的另一個(gè)齒面緊靠在翻轉(zhuǎn)快上，然后夾緊曲軸就又可以磨削了。由于分度盤的3個(gè)齒面為精確分度，因此保證了個(gè)連桿軸頸的角度偏差并滿足了工藝要求。
由于用V型塊定位，零件支撐軸頸的偏差會(huì)引起曲軸軸頸的變化和產(chǎn)生錐度，因此要嚴(yán)格控制支撐軸頸的偏差。
3.3.6夾具的調(diào)整
（1）調(diào)整曲軸連桿軸頸軸心線的平行度誤差采用修磨側(cè)面墊板來(lái)實(shí)現(xiàn)
（2）調(diào)整曲軸的回轉(zhuǎn)中心半徑采用修磨地面板來(lái)完成
（3）加工回轉(zhuǎn)半徑不同的曲軸時(shí)，可以通過(guò)更換不同厚度的地面板來(lái)實(shí)現(xiàn)
總體來(lái)說(shuō)，該夾具能夠大大提高生產(chǎn)效率，因?yàn)榭梢哉{(diào)整，所以其加工范圍增大，能夠解決設(shè)備不足的情況；能夠有效的保證加工精度，無(wú)需高技能操作者；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。制造方便、快捷，能夠?yàn)樾庐a(chǎn)品的順利生產(chǎn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
總結(jié)
轉(zhuǎn)眼間3個(gè)月的時(shí)間過(guò)去了，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)四年來(lái)進(jìn)行的最綜合、最大型、最全面的、用時(shí)最長(zhǎng)的一次設(shè)計(jì)。是對(duì)大學(xué)所學(xué)的一次大總結(jié)，它匯聚了已學(xué)科目的所有知識(shí)點(diǎn)，幾乎把大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)都囊括在里面了，使所學(xué)知識(shí)得到鞏固與提高。我們通過(guò)不同的途徑查閱相關(guān)的資料，如：圖書(shū)館的館藏資料、網(wǎng)上圖書(shū)館以及查閱我們四年來(lái)所學(xué)的書(shū)本知識(shí)等；豐富了自己的知識(shí)面，提高了解決問(wèn)題的能力和自學(xué)能力。在設(shè)計(jì)中我們遇到了很多的困難，通過(guò)請(qǐng)教指導(dǎo)老師自己查閱資料，與同學(xué)討論，最終都得到了解決。包括選擇毛坯的類型和制造方法、粗精基準(zhǔn)的選
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