万向节滑动差”零件的机械加工工艺规程及数控编设计程

毕业设计（论文）题目“万向节滑动差”零件的机械加工工艺规程及数控编设计程设计设计(论文）英文题目
姓名
专业年级
指导教师职称
提交日期答辩日期
答辩委员会主任
评阅人
辽宁工程技术大学
年月日
辽宁工程技术大学
教研室日期
教研室主任
辽宁工程技术大学
教研室主任批准教研室日期
签名
毕业设计任务书
发给学生＿___＿＿_＿＿_＿___
１.设计题目及专题：＿__＿_＿＿___＿＿_＿________＿_____＿______＿__＿＿__＿___ 2．学生提交设计期限:自__＿月__＿日开始至___月＿_＿日完成
3．设计所用原始资料：＿＿___＿______＿_＿_＿____＿_＿＿____________＿_＿__＿_＿___ ____________＿＿_______＿____＿____＿_____＿__＿__＿＿＿______＿____＿____＿＿__＿_
4．设计的主要章节：______＿___＿____＿__＿_＿＿_＿___＿___＿_＿＿_____＿____＿_＿＿_
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５.图表目录（必须完成的图）:＿____＿__________＿___＿___＿__＿____＿___＿____
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6.设计答疑人
７.发题日期：二O__＿__年_＿＿_月__＿_日
指导人（签名)：____＿__＿_＿__＿_____
学生(签名）：__＿___＿__＿＿_＿__＿__
毕业设计（论文)指导人评语
指导人： (签字）
年月日
辽宁工程技术大学
毕业设计(论文)评阅人评语
评阅人：（签字）评阅人所在单位：
评阅日期：年月日
序 言
机械制造工艺及数控编程毕业设计是在我们学完了大学的全部课程之后进行的。

这是对我们大学知识和技能的一次综合检验,也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练,希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后参加工作和进一步深入学习打下一个良好的基础。

由于能力所限,设计尚有许多不足之处，希望各位老师给予指教。

一、零件机械加工工艺设计
设计原始资料:指导教师给定零件一件,生产纲领为大批量生产。

要求绘制零件图，对零件的作用和工艺进行分析，确定毛坯的类型,选择基准面,制定工艺路线，确定切削用量,设计工艺装备,编写数控加工程序等。

1.零件的作用
题目所给定的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉，它位于传动轴的端部。

主要作用一是传递扭矩,使汽车获得前进的动力，二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时,由本零件可以调
整传动轴的长短及其位置。

零件的两个叉头部位上有二个mm 027.0010.039+-φ的孔，用以安装滚针轴承并与十
字轴相连,起万向联轴节的作用。

零件φ65ｍｍ外圆内为φ５0mm 花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。

2. 绘制零件图
通过对零件作用的分析,对零件进行测绘,并查阅有关标准将测绘结果绘制成零件图（见附图）。

3.零件的工艺分析
万向节滑动叉这个零件从零件图上可以看出,它一共有两组加工表面，而这二组加工表面之间有一定的位置要求,现将这二组加工表面分述如下:
(1）以φ３9ｍｍ孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括:二个mm 027.0010.039+-φ的孔及其倒角,尺寸为mm 007.0118-与二个mm 027
.0010.039+-φ的孔
相垂直的平面，还有在平面上的四个Ｍ８螺孔。

其中，主要加工表面为mm 027
.0010.039+-φ的二个孔,这是用
来装配滚针轴承以便安装十字轴的。

(2)以φ50mm 花键孔为中心的加工表面
这组加工表面包括:φ50m ｍ十六齿方齿花键孔，φ55ｍm 阶梯孔,以及φ65mm 的外圆表面和M ６0×１的外螺纹表面。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是:
1） mm 05.0050+φ的花键孔与mm 027
.0010.039+-φ二孔中心联线的垂直度公差为0．２０：１0０；
2) φ３９m ｍm 二孔外端面对φ３9mm 孔垂直度公差为0.１mm ；
３） mm 05.0050+φ花键槽宽中心线与φ3９mm 中心线偏转角度公差为2°。

由以上分析可知,对于这二组加工表面而言，我们可以先加工其中—组表面,然后借助于专用夹具
进另一组表面的加工,并且保证它的之间的位置精度要求。

4．确定毛坯的类型
零件材料为４5钢,考虑到汽车在运行中经常加速及正、反向行驶,故零件在工作过程中经常承受变及冲击性载荷,因此应该选用锻件,以便使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠。

由于零件年产量为4０00件，已达成批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大,可以采用模锻成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑,也是应该的。

５.基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。

否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

粗基准的选择:对像万向节滑动叉这样的零件来说，选择好粗准是至关重要的。

对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。

但对本零件来说,如果以mm 65φ的叉部外形做粗基准，按照有关粗基准(四点定位），则可能造成这一组内外圆柱表面与零件工表面不对称，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准),现选取叉部二个
027.001.039+-φ孔的不加工外轮廓表面做为粗基准，利用一组共二个短Ｖ形块支承这二个027
.001.039+-φ的外轮廓做主
要定位面，以消除y 、y 、x 、x
四个自由度,再用一对自动定心卡爪，夹持在mm 65φ外圆柱面上,用以消除
z 、z
二个自由度,达到完全定位。

对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。

6.制定工艺路线
制定订工艺咯线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

(1）工艺路线方案一
工序Ｉ 车外圆mm 62φ,mm 60φ，车螺纹M60×1mm 。

工序I Ｉ 两次钻孔并扩钻花键底孔mm 43φ,镗止口mm 55φ。

工序II Ｉ 倒角︒⨯605。

工序I Ｖ 钻81''Z 底孔。

工序V 拉花键孔。

工序VI 粗铣mm 39φ二孔端面。

工序ＶII 精铣mm 39φ二孔端面。

工序V ＩII 钻、扩、粗铰、精铰二个mm 39φ孔到图纸尺寸并锪倒角︒⨯452。

工序IX 钻M8m ｍ底孔mm 7.6φ，倒角︒120。

工序X 攻螺纹Ｍ8ｍm ，81''Z 。

工序XI 冲箭头。

（2)工艺路线方案二
工序I 粗铣mm 39φ二孔端面。

工序ＩＩ 精铣mm 39φ二孔端面。

工序ＩＩＩ 钻mm 39φ二孔(不到尺寸)。

工序ＩV 镗mm 39φ二孔（不到尺寸）。

工序Ｖ 精镗mm 39φ二孔,倒角︒⨯452。

工序VI 车外圆mm 62φ，mm 60φ,车螺纹M60×1mm 。

工序V ＩI 钻、镗孔mm 43φ，并镗止口mm 55φ。

工序V ＩI Ｉ 倒角︒⨯605。

工序IX 钻81''Z 底孔。

工序X 拉花键孔。

工序XI 钻Ｍ８mm 螺纹的底孔mm 7.6φ孔，倒角︒120。

工序ＸＩI 攻螺纹M8ｍm,81''Z 。

工序X ＩＩI 冲箭头。

工序X ＩＶ 检查。

（3)工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工以花键好为中心的一组表面，然后再以此二孔为基面加工mm 39φ二孔；而方案二则与此相反,先是加工mm 39φ孔，然后再以此二孔为基准加工花键孔及其外表面。

两相比较,可以看出，先加工花键孔后再以花键孔定位加工mm 39φ两孔,这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹等都比较方便。

但方案一中的工序III 虽然代替了方案二中的工序ＩI Ｉ、 IV 、 V ，减少了装夹次数,但在一道工序中要完成这么多工作，除了可以选用专门设计的组合机床(但在成批生产时，在以保证加工精度的情况下应尽量不选用专用组合机床)以外,只能选用六角车床，利用六角头进行加工。

而六角车床目前大多适用于粗加工，用来在此处加工mm 39φ二孔是不合适的,因此决定将方案二中的工序III 、 ＩＶ 、V 移入方案一,改为二道工序加工，具体工艺过和如下:
工序Ｉ 车外圆mm 62φ,mm 60φ，车螺纹M ６0×１mm 。

粗基准的选择如前所述。

工序II 二次钻孔并扩钻花键底孔mm 43φ,镗止口mm 55φ，以mm 62φ外圆为定位基准。

工序III 倒角︒⨯605。

工序镗I Ｖ钻81''Z 锥螺纹底孔。

工序Ｖ 拉花键。

工序ＶI 粗铣mm 39φ二孔端面,以花键孔及其端面为基准。

工序VII 精铣mm 39φ二孔端面
工序VIII 钻孔二次并扩孔mm 39φ。

工序ＩX 粗镗并精mm 39φ二孔，倒角︒⨯452,以上工序VII 、VIII 、IX 的定位基准均与工序V Ｉ相同。

工序Ｘ钻M8ｍm 螺纹底孔,倒角︒120。

工序ＸＩ攻丝M ８mm ，81''Z 。

工序XII 冲箭头。

工序ＸI ＩI 检查。

以上加工方案大到看来还是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题，主要表现在mm 39φ两面三刀个孔及其端面加工要求上。

图纸规定:mm 39φ二孔中心线应与mm 55φ花键垂直，垂直度公差为０．20∶１00;mm 39φ二孔与其外端面应垂直,垂直度公差为0.1ｍm 。

由此可以看出：因为mm 39φ二孔的中心线要求与mm 55φ花键孔中心线相垂直，因此,加工及测量mm 39φ孔时应以花键孔为基准。

这样做,能保证设计基准与工艺基准相重合，在上述工艺路线制订中也是这样做了的。

同理,mm 39φ二孔与其外端面的垂直度(0．1m ｍ)的技术要求在加工与测量时也应遵寻上述原则。

但在已制订的工艺咯线中却没有这样做:mm 39φ孔加工时，以mm 55φ花键孔定位(这是正确的）；而mm 39φ孔的外端面加工时，也是以mm 55φ花键妃定位。

这样做,从装夹上看似是而非乎比较方便,但却违反了基准重合的原则，造成了不必要的基准不重合误差。

具体来说,当mm 39φ二孔的外端面以花键妃为基准加工时,如果两个端面与花键妃中心线已保证绝对平行的话（这是很难的），那么由于mm 39φ二孔中心线与花键孔仍有0.２0∶100的垂直度公差,则mm 39φ与其外端面的垂直度误差就会很大，甚至会造成超差而报废，这就是由于基准不重合面造成的恶果。

为了解决这个问题原有的加工路线可仍大致保持不变,只是在mm 39φ二孔加工完了以后,再增加一道工序：以mm 39φ孔为基基准,磨mm 39φ二孔外端面。

这样做，可以修正由于基准不重合造成的加工误差,同时也照顾了所有的加工路线中装夹较方便的特点。

因此,最后的加工路线确定如下：
工序I 车端面及外圆mm 62φ,mm 60φ,并车螺纹M ６0×1mm 。

以两个叉耳外轮廓及mm 65φ外圆为粗基准,选用C620-１普通车床并加专用夹具。

工序ＩI 钻、扩花键底孔mm 43φ，并镗止口孔mm 55φ,以mm 62φ外圆为定位基准,选用C365Ｌ六角车床。

工序III 内花键孔︒⨯605倒角。

选用C6２0-１车床加专用夹具。

工序镗IV 钻锥螺纹1''Z 底孔。

选用Ｚ525立式钻床及专用钻模。

这里安排钻81''Z 底孔主要是为了下道工序拉花键孔时为消除回转自由度而设置的一个定位基准。

本工序以花键内底孔定位，并利用叉部外轮廓消除回转自由度。

工序V 拉花键孔。

利用花键内底孔、mm 55φ端面及81''Z 锥螺纹底孔定位,选用L6120卧式拉床加工。

工序VI 粗铣mm 39φ二孔端面,以花键孔定位及选用X ６2铣床加工。

工序ＶII 钻、扩mm 39φ二孔及倒角。

以花键孔定位，选用端面定位，选用Z ５３５立式钻床加工。

工序VIII 粗、精镗两孔mm 39φ二孔。

选用Ｔ７40型卧式金刚镗床及专用夹具加工，以花键内孔及其端面定位。

工序IX 磨mm 39φ二孔端面,保证尺寸mm 0
07.0118-,以mm 39φ孔及花键孔定位，选用M ７１30平面磨床及专用夹具加工。

工序X 钻叉部四个M ８ｍｍ 螺纹底孔并倒角。

选用Z4１12－２台式钻床及专用夹具加工,以花 健孔及mm 39φ孔定位。

工序XI 攻螺纹４～M ８mm 及81''Z 。

工序XII 冲箭头。

工序ＸI ＩＩ终检。

以上工艺过程详见机械加工工序卡片。

7.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“万向节滑动叉”零件材料为4５钢，硬度H Ｂ207~241，毛坯重量为6kg,生产类型为成批生产。

采用在锻锤上合模模锻毛坯，3级精度组（成批生产）。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
(1)外圆表面（mm 62φ及M60×1mm ）
考虑其加工长度为90ｍｍ，与其联结的非加工外圆表面直径为mm 65φ，为简化模锻毛坯的外形,现直接取其外圆表面直径为mm 65φ。

mm 62φ表面为自由尺寸公差,表面粗糙度要求为Rz200（相当于▽１)，只要求粗加工，此时直径余量2Z ＝3mm 已能满足加工要求。

（2）外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（M ６0×１mm 端面）
长度余量及公差取mm 2
15.2+-[见“机械制造工艺手册”（以下均简称“手册”）表1-５2]。

模锻斜度为︒7(图纸要求）
(3）两内孔mm 027
.001.039+-φ(叉部)
毛坯为实心，不冲出孔。

两内孔精度要求界于I Ｔ7~IT ８之间，参照“手册”表1－29及表1-３4确定工序尺寸及余量为：
钻孔： mm 25φ
二次钻孔：mm 37φ 2Ｚ＝1２mm 扩钻： mm 7.38φ 2Z=１.7mm
精镗： mm 9.38φ 2Z=0．２mm
细镗： mm 027
.001.039+-φ 2Ｚ＝0.1m ｍ
（４)花键孔(-16mm 05
.00
50+φ×mm 17.0043+φ×mm 05
.005+φ)
要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。

内孔mm 17
.00
43+φ(“手册”表1－２9)
钻孔:mm 25φ
二次钻孔mm 41φ ２Z=16ｍm 扩钻:mm 43φ 2Z=２mm 拉花键孔(-16mm 05
.00
50+φ×mm 17.0043+φ×mm 05.005+φ）
花键孔要求外径定心，花键内径拉削时的加工余量为孔的公差T=E=0.17ｍm 。

（５）mm 027.001.039+-φ二孔的外端面（加工余量的计算长度为mm 0
07.0118-φ）
按计算法确定加工余量，参考表541-实例进行计算。

1）模锻毛坯余量
不平度:Rz=m μ240、缺陷层：m T μ250=缺（表1-5） 空间偏差：m μρ1700=毛(表1-６)
模锻毛坯公差：m T μ2200=(表1-52，按锻件宽度b=118mm 查得的宽度公差)模锻斜度:︒7(图纸要求)
2)粗铣余量
加工精度:ＩT1２、ＷC ＵDA m mm μ35035.0==(表1－12杠杆类零件) 加工表面粗糙度：Ｒa6.3(▽4)（表1－２2杠杆类零件) 剩余空间偏差:剩ρ（表1－6注5)
()m K μρρ102170006.0=⨯==毛精剩
式中精K ——精度提高系数０.06(表1-22);
毛ρ——模锻毛坯的空间偏差m μ1700,见前。

定位误差ε:按零件允许的角度公差︒2计算:
)(849.12sin 532sin mm =︒⨯=︒⨯=端面尺寸ε
粗糙度:m Rz μ30=(表1-１２)
缺陷层：m T μ50=缺(表1－12）
3）磨两端面余量
加工精度及表面粗糙度：要求达到m Ra μ6.1（相当于旧表面光洁度标准▽6），公差T=0.07m ｍ,见图纸要求。

不平度：m Rz μ10=
缺陷层:m T μ20=缺
剩余空间偏差)(08.410204.0m K μρρ=⨯==剩精制
式中Ｋ——精度提高系数(表1-22)
剩ρ——粗铣后的空间偏差,m μ102
安装误差安ε：取尺寸公差1，m μ23
最后，将上面由手册中所查得的各项数据分别填入下表。

同时，按照“机械制造工艺设计手册”第４页上所规定的步骤,计算出这个表面的各道工序的极限尺寸量值,也一并填入表内。

加工余量表
模锻斜度：︒7
模锻毛坯尺寸:mm 5
.17.02.127+-
模锻分型面,毛坯制造尺寸及技术要求,见毛坯图。

８.确定切削用量及基本工时
工序I 车削端面,外圆及螺纹。

本工序采用计算法。

(1）加工条件
工件材料:45钢正火,GPa b 35.0=σ、模锻。

加工要求：车mm 60φ端面、200Rz ;粗车外圆mm 62φ、mm 60φ、200Rz ；车螺纹M ６０×1。

机床:C620-1普通车床。

刀具:
端面车刀:刀片材料ＹT15，刀杆尺寸22516mm ⨯、︒=90r κ,︒=15a γ，︒=12a a 、mm e 5.0=γ。

︒60ﻩ螺纹车刀：刀片材料:W １８C ｒ4Ｖ。

(２)计算切削用量
1）粗车端面
①若要考虑模锻余度，轴线长度方向的加工余量（Ｍ６0×1mm 端面外）mm Z 06.8max =,mm Z 06.5min =。

但实际上,由于以后还要钻花键底孔，因此端面不必全部加工,此时可只按mm Z 6max =考虑，分二次加工,吃刀深度mm a 3=ρ。

②进给量f ＝0.4ｍm/r （表 3-1３)
③计算切削速度（表3-18）耐用度t ＝45m ｉn 。

min)/(16354.18.081.04
.03452923.015.018.0m k f a t c y x p m =⨯⨯⨯⨯⨯==νν
ννν (2.72m/s ） ④确定机床主轴转速
()s r d n s 3.1365
14.372.210001000=⨯⨯==ϖπν （79９r/ｍin ） 按机床选取 s r n 6.12=ω (76０ｒ/ｍi ｎ) 所以实际切削速度s m 57.2=ν (154.4ｍ/min)
⑤切削工时
mm l 5.172
3065=-=,mm l 21=，02=l ,mm l 53= )(7.924.06.125.242)(321s f n l l l l t m =⨯⨯=⨯+++=
ω （０.1６m ｉn) 2）粗车外圆。

要求校验机床功率及进给机构强度。

①切削深度:单边余量Z=1.５mm ，可一次切除。

②进给量:考虑刀杆尺寸，工件直径及规定的切削深度，从表３－１3中选用f=0．６ｍｍ／r 。

③计算切削速度，(表3-１8）
min)/(16299.06
.015452928.015.018.0m k f a t c y x p m =⨯⨯⨯==νν
ννν (２．７m/s ） ④确定机床主轴转速
()s r d n s 32.1365
14.37.210001000=⨯⨯==ϖπν (７93r/m ｉn) 按机床选取s r n /6.12=ω (７60ｒ/nin ）
所以实际切削速度
)/(57.21000
6.126514.31000s m n d =⨯⨯==ω
ωωπν (154ｍ/ｍi ｎ） ⑤校验机床功率
由表3－4里查得单位切削功率
)min /(107.32138--⋅⨯=mm kW p s
由表3－2查得当f=0．6mm/r 时9.0=fFz k ，故切削功率：
)(08.49.010006.05.1154107.3210006kW k f a p p fFz p s m =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=-ν
由机床说明书可知，C620－1车床的电机功率为kW P E 8.7=,当主轴转速为７６0r/min 时,主轴传递功率为5.5kW(参见陶乾编“金属切削原理”261页,高等教育出版社１958年版),所以机床功率足够。

⑥校验机床进给机构强度
由表3-4查得单位切削力F=196２ＭPa ，故主切削力为:
)(15909.00006.00015.01962N fk Fa F Z fF p z =⨯⨯⨯==
在一般切削加工中,刀尖圆弧半径εr 对x y 、F F 的影响较大,对z F 影响较小。

由表3-8查得mm r 2=ε时，37.1=y F r K ε,73.0=y
F r K ε。

又从表查得当︒=75r K 时，5.0/,5.0/==z x x y F F F F ,故径向力和轴向力
分别为：
)(108937.15.01590)/(N K F F F F F r z y z y =⨯⨯==ν
ε )(58073.05.01590)/(N K F F F F x
F r z x z x =⨯⨯==ε 取机床导轨与溜板之间的摩擦系数1.0=μ,则机床进给机构沿纵进给方向所承受的为:
()()()N F F F y z x 848108915901.0580=++=++μ
从机床说明书中可知,C ６20-1车床纵向进给机构允许承受的最大力为3532N(3６0kgf)。

因此,机床进给机构能够正常工作。

⑦切削工时
切入长度mm l 41=，切出长度02=l ,试切长度mm l 53=
()s f n l l l l l m 1.136
.06.1254903211=⨯++=+++=ω (0．2２min) ()s f n l l l l l m 8.36.06.1254203212=⨯++=+++=
ω (0.０６mi ｎ） 3）车螺纹
①切削速度的计算（表３-55)刀具耐用度t=60min,螺距S=1，取mm a p 15.0=。

()min /6.3515.01608.148.147.03.011.07.03.011.0m a s t p
=⨯⨯==ν (0.０6m/s) ②确定机床主轴转速 ()s r d n s 18.36014.36.010001000=⨯⨯==
ϖπν (１91ｒ/min) 按机订床选取s r n 08.3=ω (１８5ｒ／ｍi ｎ)
所以实际切削速度)/(58.01000
08.36014.31000s m dn
=⨯⨯==πνω ③切削工时(表７-８)。

取粗行程次数３次，精行程2次，切入长度mm l 31=。

)(2.2951
08.3315)(1s f n i l l t m =⨯⨯+=⨯+=ω （0.5mi ｎ) (4)工序II ：钻、扩、镗内孔及止口。

1）钻孔mm 25φ
()r mm K f f l /38.09.042.042.0=⨯=⨯= (表3-38)
s m /25.0=ν (15ｍ/ｍin ）
（表3－42） ()s r d n s 18.325
14.325.010001000=⨯⨯==ϖπν （m/s ） 按机床选取s r n /05.3=ω (1８３r ／m ｉn ） 所以实际切削速度)/(24.0100005.3251000s m n d =⨯⨯==
ππνωωω
切削工时：
切入mm l 101=,切出mm l 22=，mm l 150= )(14038
.005.321015021s f n l l l t m =⨯++=++=ω (２．3min) 2)二次钻孔mm 41φ(根据钻孔取参考值，见手册表3-54）
r mm f /56.0=
min)/5.7(/125.0m s m =ν
()s r d n s 97.041
14.325.010001000=⨯⨯==ϖπν (58.２ｒ/mi ｎ） 按机床选取s r n /966.0=ω（5８ｒ/min) 所以实际切削速度)/(124.01000966
.041s m =⨯⨯=πν (7．４6m/min)
切削工时：（表7－5）
mm l 71= mm l 22=
)(29456
.097.02715021s f n l l l t m =⨯++=++=ω（4．5７ｍin) ３)扩孔mm 43φ（根据钻孔取参考值，见“手册”表3-54
()m in /5.7/125.0m s m f =
()s r d n s 93.043
14.325.010001000=⨯⨯==ϖπν (5５.８r/m ｉn ） 按机床选取s r n /966.0=ω （５８r/mi ｎ) 所以实际切削速度)/(13.01000966.043s m =⨯⨯=
πν
切削工时：(表7-5）
切入mm l 31=,切出mm l 5.12= )(17492
.0966.05.1315021s f n l l l t m =⨯++=++=ω (2．８9min) ４）镗止口mm 55φ
取刀杆直径D=mm 25φ，刀杆伸出量１25mm 。

加工余量)(4.62
2.4255mm Z =-=。

分二次加工。

令mm a p 41=,mm a p 4.22=,选用︒90硬质合金YT ５镗刀。

r mm f /21.0= (表3-15)
()s m ％s m /28.1)201(/6.1=-⨯=ν（表３-1９及“手册”第8４页“镗孔切削用量”）
()s r d n s 41.755
28.110001000=⨯⨯==ππνϖ （444r/min) 按机床选取s r n /16.7=ω (43０r/min) (表４-1） 所以实际切削速度)/(24.1100016.755s m =⨯⨯=
πν
切削工时：（表7-１) mm l 10=,mm l 21=（︒90偏刀考虑顺利切入的增加量）
)(16221
.016.72101s i f n l l t m =⨯⨯+=+=ω （0.2７ｍin) 在本工步中，加工mm 55φ止口的测量长度,由于工艺基准与设计基准不重合,故需要进行尺寸换算。

按图纸要求,加工完毕后应保证尺寸换算。

按图纸要求，加工完毕后应保证尺寸4５m ｍ。

尺寸链如图1所示,尺寸４5mm 为终结环,给定尺寸185mm 及45mm ，由于基闪不重合,加工时应保证尺寸Ａ:
图1尺寸链
A=185-４5=1４0（mm ）
规定公差值：
由于()()()14018545T T T +=
即终结环自由尺寸取公差之和,现由于本尺寸链较简单，故分配公差采用等公差法。

尺寸４５mm 按自由尺寸取公差等级I Ｔ１6，其公差()mm T 6.145=。

并令()()mm T T 8.0140185==。

５)工序I ＩI 倒角︒⨯605。

r mm f /1.0=（参照表3-17)
s m /4.0=ν（参照表3-２1）
()s r d n s 5.251
14.34.010001000=⨯⨯==ϖπν 按机床选取s r n /150=ω(表4－3）
切削工时(表7-１）
mm l 5.2= mm l 31=
())(441
.05.2235.2)(1s f n i l l t =⨯⨯+=+=ωω (0.37m ｉn) ６）工序IV:钻81''Z 底孔(mm 8.8φ）
r mm f /11.0=(表３-38)
s m /25.0=ν(表3-42)
()s r d n s 05.98
.814.325.010001000=⨯⨯==ϖπν (５４3r ／min ） 按机床选取s r n /545=ω （9．0８ｒ／s ） (表4－5)
所以实际切削速度s m /25.0=ν
切削工时(表７-5)；
mm l 11=,mm l 41=，mm l 32= 所以)(1811
.008.9341121s f n l l l t m =⨯++=++=ω (0.3mi ｎ） 7）工序V ：拉花键孔
单面齿升0.06m ｍ（表3－８6)
s m /06.0=ν (3．6ｍ/min)(表3-86）
切削工时(表7-1２）
z
S K hl t z m νη1000= 式中h ——单面余量3.５mm （由mm 43φ~mm 50φ）；
l ——拉削表面长度140ｍm ；
η——考虑校准部分的长度系数，取１.２０;
K ——考虑机床返回行程的系数,取1.4０；
ν——切削速度３.６m/ｍi ｎ;
z S ——拉刀齿升(每齿进给量）0.０6mm;
z ——拉刀齿距
()()mm L t 1614035.15.1~25.1≈== 所以()齿916
140≈==
t L z 因此()min 42.0906.06.310004.12.11405.3=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=m t (26s) ８）工序VI:粗铣mm 39φ二孔端面，保证尺寸0
35.069.118+- 齿/15.0mm a f = (表3-28)
s m /45.0=ν （27m/min)（表３－30）
采用高速钢镶齿三面刃铣刀,mm d 175=ω,齿数z=１6
()s r d n s 818.0175
14.345.010001000=⨯⨯==ϖπν (４9r ／mi ｎ) 按机床选取s r n /79.0=ω (４7.5ｒ/min)（表4－1７) 所以实际切削速度)/(43.0100079.01751000s m n d =⨯⨯==
ππνωω
切削工时 mm l 50= mm l 1751= mm l 32=
)(12016
15.079.031755021s f n l l l t m =⨯⨯++=++=ω (2m ｉn ） 9）工序V ＩI:钻、扩mm 39φ二孔并倒角。

（1）钻孔mm 25φ
r mm r mm f /322.075.0/43.0=⨯= (表3-3８)
取r mm f /32.0= (表４-5）
s m /25.0=ν (15m/m ｉn)(表3-4２)
所以s r n /18.3= (1９1r/m ｉn)
按机床选取min)/195(/25.3r s r n =ω（表4-5)sd
所以实际切削速度s m /255.0=ν (１5.3ｍ/min)
切削工时(一个孔)：
mm l 19= mm l 91= mm l 22=
)(5.4357
.013.1271921s f n l l l t m =⨯++=++=ω (0.72m ｉn ） (2)扩钻mm 37φ（根据钻孔取参考值，见表３－38及表3-54）
r mm r mm f /63.02.175.0/70.0=⨯⨯=
取r mm f /57.0= (表４-5）
s m s m /125.05.0/25.0=⨯=ν (7.5ｍ／ｍin)(表4-5)
所以s r n /075.1= (65r/ｍi ｎ）
按机床选取m in)/68(/13.1r s r n =ω（表4-５)
所以实际切削速度s m /13.0=ν (7.８m ／mi ｎ）
切削工时(一个孔）:
mm l 19= mm l 71= mm l 22=
)(5.4357
.013.1271921s f n l l l t m =⨯++=++=ω (０.72m ｉn) (３）扩孔mm 7.38φ（根据钻孔取参考值）
r mm r mm f /26.14.275.0/70.0=⨯⨯=（表3-３8及表3-54）
按机床选取r mm f /22.1= (表4-5);
s m /125.0=ν (7．5ｍ/mi ｎ)；
所以s r n /03.1= (61．７r/mi ｎ）；
按机床选取min)/68(/133.1r s r n =ω,
所以实际切削速度s m /14.0=ν（8．26m/ｍin ）
切削工时(一个孔）:
mm l 19= mm l 31= mm l 32=
)(1822
.1133.1331921s f n l l l t m =⨯++=++=ω (0.3ｍi ｎ)
(4)倒角２×４5°双面
为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与钻孔想同。

s r n /18.3= （１９1r/ｍin)
手动进给
10）工序VI ＩI 粗、精镗mm 027
.0010.039+-φ二孔
(1)粗镗孔至mm 9.38φ r mm f /1.0=
)/6.16m in(/1000s r r n =ω (表４－9)
)/03.2min(/2.122s m m =ν
切削工时（一个孔)(表7-1)，
mm l 19= mm l 21= mm l 12=
min)22.0)((25.131
.06.16121921s f n l l l t m =⨯++=++=ω （２)精镗孔至mm 027.0010.039+-φ。

选用一个刀杆,利用金刚石镗床同时对工件进行粗、精镗孔，故切削用量
及工时均与前相同。

即:
min /1000r n =ω
m in)22.0(25.12s t m =
11)工序ＩX 磨mm 39φ孔二端面,保证尺寸0
07.0118+-=L
（1)选择砂轮,（表3－９1~９7,表４~13) 127403506461⨯⨯P A ZR GB
（2)切削用量的选择
min /1500r n =砂s m /5.27=砂ν（表４－１3)
轴向进给量mm B f a 205.0==(双行程）(表3－10７）。

工件速度m in)/10(/166.0m s m =ων(表３－107)。

径向进给量mm f r 015.0=
（３）切削工时(一个面）,同时加工三个零件。

（表7-１3）
z
f f K LbZ t r B b m ων10002= 式中L ——加工长度，３3０mm;
b ——加工宽度,66mm;
r mm f /1.0=
b Z ——单面加工余量，0．59/2=０．30mm;
K ——系数，1．14,(表7-１5)；
z ﻩ——同时加工零件数。

min)66.1(1003015.020166.0100014.130.0663302s t m =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 12）工序X 钻螺纹孔mm 7.6~4φ
()383/1.050.02.0-=⨯=表r mm f
)423m in)(/15(/25.0-=表m r m ν
m in)/713(/88.11r s r n s =
按机床选取)/33.13m in(/800s r r n =ω（表４-6）。

所以实际切削速度min)/84.16(/28.0m s m =ν
切削工时（一个孔）：
mm l 19= mm l 31= mm l 12=
min)29.0)((25.171
.033.13131921s f n l l l t m =⨯++=++=ω 13)工序XI 攻螺纹4~Ｍ8m ｍ及81''Z
由于公制基本螺纹M8mm 及︒60圆锥螺纹81''Z 外径相差无几，故切削用量均按加工M8m ｍ螺纹选取。

s m /123.0=ν（表3-42）
所以min)/293(/89.4r s r n s =
按机床选取)/53.4m in(/272s r r n =ω。

则实际切削速度s m /113.0=ν。

９.填写加工工艺卡片
将上述分析计算结果填写到机械加工工艺卡片(见附表)
1０.数控编程
经指导教师同意，零件φ３9两孔端面可利用数控机床加工。

零件造型如图2。

图2 零件造型如
利用CAXA制造工程师软件对零件加工部分进行后置处理,加工程序如下:
(1２3.cut,200７．5.２5，8:55:54.91０)
N１0G90G５4G０0Z１00.000
N12S3000M03
N14X０.０0０Ｙ0.0０0Z100．000
N16X-23．５99Y-0.２03
Ｎ18Z30.0００
N２0G01Ｚ2０.０00F100
Ｎ22G02X－2３.６0０Y-0．000I20.636J０．193F1000
N2４G02X－２３.599Ｙ0.2０3I2０．6３７J0.０１0
N２６G０1X-23.7８4Y0.０00
N2８X-23.599Y-0.203
Ｎ30X-２５.079Y-1.548F800
N32X-20.610Y-６.466Ｆ1000
Ｎ34G０2Ｘ－２1．600Y－０．000I20.6０8J6.465
N3６Ｇ02X-２0.610Ｙ6．466Ｉ21．59８J0.00０
N38G0１X－25.８１4Y０.740
N40Ｇ03X-２５.８１４Y-0．7４0I0.814J－０．740
N４2G01X-25.079Ｙ-1.548
Ｎ4４X-27.299Ｙ-3.5６6F800
Ｎ４6X－１6.724Y-15.２01F１0００
N4８G03X16.724Ｙ-15.2０1Ｉ１６.72４J15.201
N50Ｇ０１X２2.83０Y－８.484
N52X20．610Y－6.46６F8０0
N５４X23.599Y-0.20３
N５６X２3.784Ｙ-０.0０0F100０
N58X２3．5９9Y0．203
N6０G02X23．600Ｙ0.０00I-２0.6３6J-0.193
N６２G02X23.59９Y-0.２03I-20.6３7J-０.0１0
N64G０１Ｘ2０.610Y-6.４６６F800
N6６X2５.814Y－0.740F100０
N６８G03Ｘ2５.８14Y0.７40I－0．81４J0.740
Ｎ7０G01X2０.６10Y６.４６6
N7２G０2X21.600Y-0.０00I-20．608J－6.46５
N74G02X20.6１０Y－６．466Ｉ-２1.59８J-０.０00
N76G01X2２.83０Y-８.４84F800
Ｎ7８X28.０34Y－2.7５8F100０
N80G0３X2８．０３4Y2．７５８Ｉ-3．034Ｊ2.7５8
N８２G01Ｘ1６.７24Y15.201
N84G03X－16.724Y１5.２01I－１6.７2４Ｊ-1５．２０１
N86G0１X-28.034Y2．７５8
Ｎ88G03X-２8．０3４Ｙ-2.７５８I３.０34J-２.75８
Ｎ９0G0１X-27.299Y－3.566
N92X－29．5１9Y-5.5８４Ｆ８0０
N94X-１８.9４4Ｙ-17．219F1０00
Ｎ96G０3X１８．９４４Y-17.2１9I18．9４4Ｊ1７.219
Ｎ98G01X30．2５4Ｙ－4.７7６
N100Ｇ０３X３0.２54Y４.7７6I-５.２５４J4.7７6
N102Ｇ０1Ｘ18.944Ｙ17.219
Ｎ104G03X-１８.944Ｙ17．219I－１8.9４4Ｊ-17.219
N106G0１X-30.254Y4.７7６
N108G03X-30.2５４Y－4.7７６Ｉ5.２54J-4.７７６
N110G01X-29.519Y-5.584
N112X-31．739Y-7．602F800
N１14X-２1.164Ｙ-1９.２3７Ｆ１000
N11６G０3Ｘ21．164Ｙ-19.237I21.１64J19.2３７
N１1８Ｇ01Ｘ32.47４Ｙ-6.７9３
Ｎ120Ｇ０３X32.474Y6.793I-7.4７4J6.７9３
N122Ｇ０1X21.164Y１9.2３７
Ｎ124G03X－２1.16４Ｙ１9.237Ｉ-21.164Ｊ-１9.２3７
Ｎ126Ｇ01X－３２．474Ｙ6.793
N１28G03X-32．474Y-6.793I7．474J-6．７9３
Ｎ1３0G０1Ｘ-３1．739Y－7.602
N132Z３０.000Ｆ１0０
Ｎ1３４G00Z50.000
N136X-２1．０06Y-5.031
N1３8Ｚ３0．000
N14０G０1Z20.００0F10０
Ｎ142G02X-21.６０0Ｙ0.000I２１.０00J５.030Ｆ10０0
N１４４G02X-0.000Y21.600I21.６０0J－0.0０0
N14６G０２X２1.600Ｙ-0.000I-０.0００J-21.600
N１4８G02X0.00０Y－2１．６00I-２１.600J0.0０0
N150Ｇ０2X-21.00６Y-5.03１I0．000J2１.６0０
N15２G01Z3０．000F1０0
N15４G00Ｚ50．000
N156Ｘ-２３.599Y-0．２03
N158Z2８．00０
N16０G01Z18．0０0F10０
N1６２G０２Ｘ-23.6０0Y-0.０00I２0．6３6J０．1９３F10０0
N1６４Ｇ０２Ｘ-23.599Y0．203Ｉ20.６３７J0．０10 Ｎ16６G０１X-23．784Y0．００0
N168X-23.５9９Ｙ-0.２０3
N1７0X－25．079Y－1.548F800
N1７2Ｘ－20．610Y-6.46６F1000
N１74G02Ｘ-２1.６００Y-０.000I20．60８J６．４65 N17６G０2Ｘ-２0.6１0Y6.466I2１.５98J０.00０
N178G0１X－２5.81４Y0．74０
N180G0３Ｘ－2５.814Ｙ－0.74０I0.8１４J-0.７40 N１8２Ｇ０1Ｘ-2５.0７9Y－1.548
N184X－2７．2９9Y-3.5６6F8０0
Ｎ18６X－１６.7２４Y－15.２01F１000
N１88G０３Ｘ1６.724Y-15．201Ｉ16.７24J１5.201 N1９0G01X22.83０Y－8．484
N19２X20.610Ｙ-６.４66F80０
Ｎ194Ｘ2３.５99Y－0.203
N196X23.７84Y-0．0００F1０0０
Ｎ198X２3.5９９Y０.２03
N200G０2X２3.600Y0.000I-２0.６3６J－0.１93
Ｎ202G02X2３.59９Y-0.2０3I-20．637J-0.0１0
Ｎ2０４G01X20．６10Ｙ-6.４６６F800
N2０6Ｘ2５.８14Ｙ-0.７40F1００0
N20８Ｇ03X25．8１4Y0．740I-０.814J0．7４0
N210Ｇ01X20.6１0Y６.４66
N212G02X21.600Ｙ-0.０00I-２０.６０８J－6．４65 N214G02X2０.61０Y－６.46６I-2１.598Ｊ－0.０00 N21６G01X22.8３０Y-8.484F８00
N218X28.034Y-２.75８F100０
N2２０G03X28.034Y2.7５8I-3．034J2.75８
N２2２G０1Ｘ16.724Y１5．2０１
Ｎ２２4G03X-１6.７24Y15.201I-16.７24Ｊ-１5.201 N２26G0１Ｘ-28.034Y2．75８
Ｎ228G03X-28.0３４Y-2.7５8I3.034Ｊ-2．758
N2３0Ｇ01X－27.２99Y-3.5６6
N２３2X-２9.51９Ｙ-5.58４F800
Ｎ234X-18．９44Y-17.２１9F10０0
N236G０3X18.94４Y-17.219I1８.944J1７.219
N238G０1Ｘ30．2５4Y-4.77６
Ｎ240Ｇ03Ｘ３0.2５4Y4.７76I－5.254J4.7７6
N242G0１Ｘ18.9４4Y1７.219
N２４4G０3X-１8.944Y17.2１9Ｉ-18.９44Ｊ-17.２19 Ｎ24６G０1X－30．２54Y4.776
N248Ｇ03X-３０.254Y－４．７７6I5.254J-４.77６
N25０G０１Ｘ-29．519Ｙ-5.５84
N252X-3１．7３９Y－7．6０2F80０
N２５4X-21.164Y-１9．２37F１０00
N2５6Ｇ０3X21.１64Y-1９.23７I２1.1６４J1９.23７
N２5８Ｇ０1X３2．474Y-6.7９3
N260G03Ｘ32.4７4Y６.79３Ｉ-7.474J６.793
N262Ｇ０1X2１.164Y19.2３7
N264Ｇ03X－２1.１６４Y19.23７I－21.16４J-1９.２37 Ｎ２66G０1X-32.47４Ｙ６．７93
N2６8G03Ｘ－3２.474Y-6.793I7.474J－６.793
N２７0G01X-31.７３9Y-7.602
N272Z2８.000Ｆ1００
Ｎ２74G00Z４8．000
N2７6X-21.00６Y-５.031
Ｎ278Z28．００0
N2８0G0１Z18.0０0F１０0
N282Ｇ02Ｘ-21．600Y0．00０I2１.000J5．030F1000
N２84Ｇ02X－0．000Y21.60０I２1.60０J-0.00０
Ｎ286G02X2１.600Y-０.0００Ｉ-0．0０0Ｊ-２1．６00
N288Ｇ０2X0.０0０Y-21．600I-21.600J0.000
N2９0G02X-２1.006Y-5.031I０.０00J2１．600
N２９2G0１Ｚ２8.000Ｆ10０
N294G00Z４８.000
N２96X-２3.599Y-0.20３
Ｎ29８Z26．０00
N300G0１Z16．000F1００
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N576Ｘ０.000Y0.0００
Ｎ5７８Ｍ05
N580Ｍ30
三、附图与附表
三、结后语
四、参考文件。