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沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
緒 論
近20年來(lái)，隨著科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，國(guó)外在發(fā)展自動(dòng)化方面也進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期，出現(xiàn)了許多新的工具和軟件。自動(dòng)化開(kāi)始向柔性化發(fā)展，進(jìn)入中小批量生產(chǎn)領(lǐng)域。
在制定工藝過(guò)程中，為便于組織生產(chǎn)、安排計(jì)劃和均衡機(jī)床的負(fù)荷，常將工藝劃分為若干個(gè)工序。劃分工序時(shí)有兩個(gè)不同的原則，即工序的集中和工序的分散。工序集中的特點(diǎn)是：一是有利于采用自動(dòng)化程度較高的高效率機(jī)床和工藝設(shè)備，生產(chǎn)效率高；二是工序數(shù)少，設(shè)備數(shù)少，可相應(yīng)減少操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積；三是工件的裝夾次數(shù)少不但縮短輔助時(shí)間，而且由于一次裝夾中可加工許多表面，有利于保證各表面之間的相互位置精度。工序分散的特點(diǎn)是:一是所用機(jī)床和工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，易于調(diào)整；二是對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高；三是工序數(shù)多，設(shè)備數(shù)多，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。
對(duì)機(jī)床夾具的基本要求是：一是穩(wěn)定地保證工件的加工精度；二是提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率；三是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動(dòng)條件；三是應(yīng)能降低工件的制造成本。簡(jiǎn)而言之，設(shè)計(jì)夾具時(shí)必須使加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動(dòng)條件和經(jīng)濟(jì)性等幾方面達(dá)到辨證的統(tǒng)一。其中保證加工質(zhì)量是最基本的要求。夾具設(shè)計(jì)的工作步驟為：一是研究原始材料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)；二是考慮和確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖（定位裝置、夾緊裝置等等）；三是繪制夾具總圖；四是確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求；五是繪制夾具零件圖。
此次設(shè)計(jì)的零件為CA141汽車左轉(zhuǎn)向節(jié)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)。通過(guò)零件，分析了它的毛坯。在毛坯制造時(shí)的方法與原則，以及所選用的工藝等。本次設(shè)計(jì)總共分為兩部分, 第一部分為工藝方面：主要包括零件的功用, 結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 加工零件表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn), 設(shè)計(jì)條件, 毛坯的選擇, 各個(gè)工藝方案的比較與取舍, 確定機(jī)床與工藝裝備, 填寫(xiě)工藝過(guò)程卡片。 第二部分主要為機(jī)床夾具設(shè)計(jì)：主要包括定位方案的確定, 定位元件的選取, 夾緊方案的選取等等。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程以及專業(yè)課程并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)以后進(jìn)行的一次培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是學(xué)生完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。同時(shí)也是我們對(duì)能力的一次真正的鍛煉，它能激發(fā)我們的創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)我們的動(dòng)手和動(dòng)腦的能力，它使我們的思維開(kāi)闊，同時(shí)也讓我們了解到如何把理論與實(shí)踐相結(jié)合。其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)，獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)題能力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論與實(shí)踐的結(jié)合，目的在于檢驗(yàn)學(xué)生大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)去分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力，使學(xué)生建立正確設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固、深化計(jì)算機(jī)制圖之基，即基本理論、基本概念、基本技能。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的范圍涉及大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課、選修課內(nèi)容，知識(shí)含量大、跨度僅限于機(jī)械制造范圍。設(shè)計(jì)題目由指導(dǎo)教師提供，其設(shè)計(jì)內(nèi)容均由學(xué)生自行編排，在鞏固專業(yè)知識(shí)之余意在培養(yǎng)思考、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)提倡創(chuàng)新精神。
就個(gè)人而言，我通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一方面能進(jìn)一步培養(yǎng)我獨(dú)立思考的能力，另一方面能提高我與同學(xué)們互助協(xié)作的能力，為以后工作打下良好基礎(chǔ)，為偉大祖國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)我的力量。由于本人能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)過(guò)程中有不足之處，希望各位老師給予指教。
我主要的是完成工藝的安排和夾具的設(shè)計(jì)，夾具是加工過(guò)程中最重要的一個(gè)組成部分，很多工件由于形狀和加工要求等等特殊的原因必須要使工件很好的定位后才能進(jìn)行加工，所以也就出現(xiàn)了夾具以及專用的夾具。
1 零件的分析
1.1零件的作用
轉(zhuǎn)向節(jié)（羊角）是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是承受汽車前部載荷，支承并帶動(dòng)前輪繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強(qiáng)度。轉(zhuǎn)向節(jié)形狀比較復(fù)雜，集中了軸、套、盤環(huán)、叉架等四類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要由支承軸頸、法蘭盤、叉架三大部分組成。支承軸頸的結(jié)構(gòu)形狀為階梯軸，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由同軸的外圓柱面、圓錐面、螺紋面，以及與軸心線垂直的軸肩、過(guò)渡圓角和端面組成的回轉(zhuǎn)體；法蘭盤包括法蘭面、均布的連接螺栓通孔和轉(zhuǎn)向限位的螺紋孔；叉架是由轉(zhuǎn)向節(jié)的上、下耳和法蘭面構(gòu)成叉架形體的。
零件的叉頭部位上有兩個(gè)?410+0.039mm的孔，用以連接轉(zhuǎn)向節(jié)主銷和滾子軸承，使前輪可以繞主銷偏轉(zhuǎn)一定角度進(jìn)而起到轉(zhuǎn)向的作用。
法蘭面上有6×?12.30+0.024的螺釘孔以及2×M16×1.5-6H的螺紋孔，通過(guò)螺釘將法蘭面與制動(dòng)器的制動(dòng)盤連接在一起。
轉(zhuǎn)向節(jié)的軸頸通過(guò)輪轂軸承與輪轂相連接
內(nèi)開(kāi)檔部位?850+0.3mm的軸承窩，用以與汽車前橋大梁連接，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向動(dòng)作。叉架部位帶鍵槽的兩個(gè)錐形孔用以連接，上孔與轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接，傳遞轉(zhuǎn)向時(shí)所需的力和扭矩，下孔與梯形臂相連接，通過(guò)橫向拉桿進(jìn)而于右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)相連接，左右轉(zhuǎn)向節(jié)協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向節(jié)在整個(gè)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的位置如下圖。
1.2零件的工藝分析
轉(zhuǎn)向節(jié)集中了軸、套、盤環(huán)、叉架等四類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。形狀較為復(fù)雜，如下圖：
轉(zhuǎn)向節(jié)按三部分進(jìn)行精度分析，它們之間存在著一定的位置度要求?，F(xiàn)分述如下：
1.2.1軸頸部分
該組加工表面呈階梯狀分布，故稱階梯軸，加工表面包括：尺寸為?26-0.0260mm的軸頸I及其倒角；尺寸為?40-0.027-0.010mm的軸頸II及其倒角，同時(shí)與軸頸I之間的環(huán)形槽；尺寸為?39mm的軸頸III；小徑為?46mm，大徑為?55-0.035-0.010mm的軸頸IV；尺寸為?55-0.035-0.010mm的軸頸V及其圓角；尺寸為?95mm的軸頸VI；尺寸為?12.30+0.024的六個(gè)螺釘孔以及尺寸為M16的兩個(gè)限位螺釘孔。其中主要加工表面分別有：軸頸II、軸頸V以及軸頸VI的左端面（剎車盤止口），三者的表面粗糙度Ra值均不大于0.8μm，軸頸IV的表面粗糙度Ra值不大于12.5μm。
R7-1mm處是受力集中部位，要求有高的強(qiáng)度，?55-0.035-0.010mm油封軸頸端面易磨損，要求表面硬度高，因此，在此區(qū)域采用中頻淬火，淬深3~6mm，硬度53~55HRC。因淬火層深，區(qū)域大易產(chǎn)生淬火裂紋，對(duì)淬火工藝要求極為嚴(yán)格。
在軸頸端頭有長(zhǎng)29mm、M30×1.5h6的螺紋，為了裝螺母鎖環(huán)，在螺紋全長(zhǎng)上銑平臺(tái)，保證尺寸26-0.0260mm。
1.2.2法蘭面部分
法蘭面其上有對(duì)稱均布的6×?12.30+0.024mm的螺釘孔。限位螺釘孔2×M16×1.5-6H與軸心線在同一水平面內(nèi)，距離87.5mm。
1.2.3叉架部分
轉(zhuǎn)向節(jié)的上下耳和法蘭面構(gòu)成叉架形體。
（1） 主銷孔
主銷孔尺寸要求?410+0.039mm，是長(zhǎng)230.5mm的斷續(xù)長(zhǎng)孔，最大實(shí)體狀態(tài)同軸度不大于?0.012mm，與軸心線的位置度不大于?0.3mm，到叉架底面距離56mm。
（2） 軸承窩座
軸承窩是放置止推軸承的，尺寸為?850+0.3mm，及?67mm的沉頭孔組成，端面與上耳內(nèi)端面的距離99.500.35mm，對(duì)主銷孔的垂直度不大于0.05mm。
由于空間位置決定軸承窩座的加工只能采用以主銷孔定位锪窩座的加工方法，因工藝系統(tǒng)的累計(jì)誤差大于形位公差的要求，因此垂直度0.05mm不易保證。
（3） 錐孔
錐孔小徑為?29mm，錐度1：8，孔長(zhǎng)50mm，小端面與量規(guī)不齊度為±0.03mm，錐度與塞規(guī)著色面積不小于75%。
上耳外端面距錐孔中心線距離為32mm，兩錐孔距離為163.5mm。至主銷孔中心線距離為44mm,在加工中受錐鉸刀制造錐角誤差和對(duì)刀誤差的影響，錐孔與塞規(guī)著色面積不以達(dá)到75%。
叉架部分對(duì)表面粗糙度有較高要求的=的加工表面有：上下耳外端面，兩錐孔外端面表面粗糙度Ra均不大于12.5μm；主銷孔內(nèi)表面及沉頭孔、錐孔鍵槽端面表面粗糙度Ra值不大于6.3μm；錐孔及錐孔鍵槽內(nèi)表面粗糙度Ra值均不大于1.6μm。
1.2.4位置精度要求
上述加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：
（1）?410+0.039mm主銷孔與軸頸的軸心線位置度公差為?0.3mm。
（2）?410+0.039mm斷續(xù)孔的同軸度公差為?0.012mm。
（3）叉部?jī)?nèi)開(kāi)檔的端面與?410+0.039mm孔的中心線的垂直度公差為0.05mm。
（4）尺寸為?95mm軸頸VI的左端面（剎車盤止口）與階梯軸中心線的垂直度公差為0.01mm.。
（5）?670+0.2mm孔的端面與?410+0.039mm孔的垂直度公差為0.1mm。
（6）6×?12.30+0.024螺釘孔軸心線的位置度公差為?0.15mm。
（7）錐孔鍵槽槽寬的中心線與錐孔的中心線偏轉(zhuǎn)角度為30°，錐孔鍵槽的對(duì)稱度公差為0.02mm。
（8）?40-0.027-0.010mm的軸頸II與中軸線的同軸度公差為?0.01mm。
（9）?55-0.035-0.010mm的軸頸V與中軸線的同軸度公差為?0.01mm。
（10）?95±0.03mm的軸頸VI與中軸線的同軸度公差為?0.03mm。
由以上分析可知，對(duì)于這些加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助專用夾具加工其他組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。
2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為40MnB調(diào)質(zhì)?？紤]到汽車在行駛過(guò)程中要經(jīng)常轉(zhuǎn)向，零件在整個(gè)工作過(guò)程中經(jīng)常承受交變載荷和沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件的年產(chǎn)量為120000件，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的尺寸不大，故可采用模鍛成型。
模鍛有以下優(yōu)點(diǎn)：1.鍛件的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，可獲得較高的強(qiáng)度。
2.鍛件的廢品少，因?yàn)殄懠](méi)有疏松、表面雜質(zhì)、內(nèi)部裂紋的缺陷。
3.制成的小公差工件可以減少機(jī)加工工時(shí)。
4.鍛件的表面質(zhì)量高。
5.生產(chǎn)效率高。
考慮到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，采用模鍛成型提高了生產(chǎn)率，保證加工精度，符合實(shí)際生產(chǎn)的要求。
2.2基面的選擇
零件左部位階梯軸，中部為法蘭盤，右部位叉部。零件存在不加工表面。
2.2.1定位基準(zhǔn)的選擇
在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中，正確選項(xiàng)定位基準(zhǔn)，對(duì)保證零件技術(shù)要求、合理安排加工順序有著至關(guān)重要的影響。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，用毛培上未經(jīng)加工的表面做定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過(guò)的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的加工要求選擇精基準(zhǔn)，然后再考慮選用哪一組表面作為粗基準(zhǔn)才能把精基準(zhǔn)加工出來(lái)。
2.2.2粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇原則：
1. 保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定的位置精度的原則。
2. 合理分配加工余量的原則。
3. 便于裝夾的原則。
4. 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則。
當(dāng)零件有不加工表面應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。
對(duì)于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的，但對(duì)本零件來(lái)說(shuō)，它是個(gè)異型件，如果以階梯軸的?55-0.035-0.010mm的軸頸V外圓表面（或?40-0.027-0.010mm的軸頸II外圓）表面作基準(zhǔn)（四點(diǎn)定位），則可能造成這一組內(nèi)外圓柱表面與零件的叉部相對(duì)的位置要求及加工精度無(wú)法達(dá)到。現(xiàn)選取叉部上、下耳錐孔不加工的外輪廓表面和法蘭面作為粗基準(zhǔn)，利用一組專用夾具，氣動(dòng)夾緊，達(dá)到完全定位。
2.2.3精基準(zhǔn)的選擇
1.基準(zhǔn)重合原則應(yīng)盡可能選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，這樣可以避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。
2.統(tǒng)一基準(zhǔn)原則應(yīng)盡可能選擇用同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的加工表面，以保證各加工表面的相對(duì)位置關(guān)系。
3.互為基準(zhǔn)原則當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的位置精度要求比較高時(shí)，可采用兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法。
4.自為基準(zhǔn)原則一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為精基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)的選擇原則：應(yīng)有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便，在選擇時(shí)主要注意基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)進(jìn)行尺寸換算。
轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸中心線和主銷孔中心線以及兩中心線交點(diǎn)是零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也是所有加工表面的測(cè)量基準(zhǔn)，因此在加工過(guò)程中均以中心線和精加工后的支承軸頸及主銷孔作為定位基準(zhǔn)。
2.3工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則
（1） 必須可靠保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)，即保證質(zhì)量，并要提高工作效率。
（2） 保證經(jīng)濟(jì)上的合理性，即要成本低，消耗小。
（3） 保證良好的安全工作條件，盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。
（4） 要從實(shí)際出發(fā)，制訂的工藝規(guī)程應(yīng)立足于本企業(yè)的實(shí)際條件，并具有先進(jìn)性，盡量采用新技術(shù)、新工藝、新材料。
（5） 所制訂的工藝規(guī)程隨實(shí)踐的檢驗(yàn)和工藝技術(shù)的發(fā)展與設(shè)備的更新，應(yīng)能不斷的修訂完善
影響轉(zhuǎn)向節(jié)的機(jī)械加工工藝過(guò)程的因素有很多，其中主要是生產(chǎn)類型，同時(shí)還要考慮企業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備狀況，對(duì)于成批生產(chǎn)，雖然按流水線的生產(chǎn)方式進(jìn)行，但沒(méi)有嚴(yán)格的節(jié)拍，生產(chǎn)中以普通機(jī)床為主進(jìn)行機(jī)械加工，也采用部分專業(yè)機(jī)床和專用夾具。對(duì)于大量，加工過(guò)程按比較嚴(yán)格的節(jié)拍在流水線上進(jìn)行或在自動(dòng)流水線上進(jìn)行。
2.4制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1. 工藝路線方案一
模鍛
正火處理
工序1 銑上、下耳內(nèi)外端面。
工序2 鉆、擴(kuò)?410+0.039mm主銷孔。
工序3 拉削?410+0.039mm主銷孔。
工序4 銑軸頸端面，鉆中心孔并倒角60°。
工序5 車?30-0.0260mm的軸頸I、?40-0.027-0.010mm的軸頸II、?39mm的軸頸III、小徑為?46mm，大徑為?55-0.035-0.010mm的軸頸IV、?95±0.3mm的軸頸VI的臺(tái)肩及端面，分別倒角2×45°,1×45°。
工序6 粗磨?40-0.027-0.010mm的軸頸II。
工序7 粗磨?55-0.035-0.010mm的軸頸V。
工序8 粗磨R7圓角。
工序9 粗磨?95±0.3mm的軸頸VI的端面(剎車盤止口)。
工序10 銑法蘭面兩端寬度27.5mm，深度不大于4mm平面。
工序11 鉆、鉸法蘭面上6×?12.30+0.024mm的螺釘孔，限位螺釘孔底孔2×?15mm并倒角120°。
工序12 攻螺紋M16×1.5-6H。
工序13 中頻淬火?40-0.027-0.010mm的軸頸II、?55-0.035-0.010mm的軸頸V及R7圓角、?95±0.03mm的軸頸VI的左端面(剎車盤止口)。
工序14 銑上、下耳環(huán)錐孔兩側(cè)端面。
工序15 鉆、鉸小徑為?28mm，大徑為?35mm，錐度1：8錐孔。
工序16 拉鍵槽。
工序17 锪?67mm及?850+0.3mm組成的軸承窩座。
工序18 精磨?40-0.027-0.010mm的軸頸II。
工序19 精磨?55-0.035-0.010mm的軸頸V。
工序20 精磨R7圓角。
工序21 精磨?95±0.03mm的軸頸VI的端面(剎車盤止口)。
工序22 鉆錐形油孔。
工序23 攻油孔錐螺紋ZG1/8“。
工序24 車長(zhǎng)29mm、M30×1.5h6的螺紋。
工序25 銑螺紋缺口面。
工序26 去毛刺，修螺紋。
工序27 清洗。
工序28 最終檢查。
2. 工藝路線方案二
模鍛
正火處理
工序1 銑兩端面及鉆中心孔并倒角60°。
工序2 車削?30-0.0260mm的軸頸I、?40-0.027-0.010mm的軸頸II、?39mm的軸頸III、小徑為?46mm，大徑為?55-0.035-0.010mm的軸頸IV、?95±0.3mm的軸頸VI的臺(tái)肩及端面，分別倒角2×45°,1×45°。
工序3 銑上、下耳內(nèi)外端面。
工序4 鉆擴(kuò)?410+0.039mm主銷孔。
工序5 拉削?410+0.039mm主銷孔。
工序6 粗磨?40-0.027-0.010mm的軸頸II、?55-0.035-0.010mm的軸頸V及R7圓角、?95±0.3mm的軸頸VI的端面(剎車盤止口)。
工序7 中頻淬火?40-0.027-0.010mm的軸頸II、?55-0.035-0.010mm的軸頸V及R7圓角、?95±0.3mm的軸頸VI的左端面(剎車盤止口)。
工序8 銑法蘭面兩端寬度27.5mm，深度不大于4mm平面。
工序9 鉆、鉸法蘭面上6×?12.30+0.024mm的螺釘孔，限位螺釘孔底孔2×?15并倒角120°。
工序10 攻螺紋M16×1.5-6H。
工序11 銑上、下耳環(huán)錐孔端面。
工序12 鉆、鉸小徑為?28mm，大徑為?35mm，錐度1：8錐孔。
工序13 拉鍵槽。
工序14 锪?67mm及?850+0.3mm組成的軸承窩座。
工序15 精磨軸頸及端面。
工序16 鉆錐形油孔。
工序17 攻油孔錐螺紋ZG1/8“。
工序19 車長(zhǎng)29mm、M30×1.5h6的螺紋。
工序20 銑螺紋缺口面。
工序21 去毛刺，修螺紋。
工序22 清洗。
工序23 最終檢查。
3. 工藝方案比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案特點(diǎn)在于：方案一是先加工叉部上、下耳內(nèi)外端面，然后依次為精基準(zhǔn)銑軸頸端面，鉆中心孔后加工軸頸部分，進(jìn)而加工主銷孔等待加工表面。方案二是先銑軸頸端面，鉆中心孔，然后加工軸頸部分，進(jìn)而進(jìn)行其他工序的加工。兩種工藝方案比較可以看出：先加工叉部上、下耳內(nèi)外端面精度有利于保證，以此作為精基準(zhǔn)有利于以后各工序的位置精度和形位公差的達(dá)到。方案二中先加工軸頸部分不利于叉部相對(duì)的位置要求及加工精度要求。
從工序的復(fù)雜程度來(lái)說(shuō)，方案二明顯優(yōu)于方案一，在對(duì)軸頸部分磨削過(guò)程中，方案一中工序6、7、8、9粗磨各段支承軸頸及R7-1和剎車盤止口，采用傳統(tǒng)加工工藝，利用外圓磨床及端面外圓磨床需分別加工，三次裝夾易產(chǎn)生定位誤差，而后的精加工也是如此，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不利于加工精度的保證。反觀方案二中對(duì)于支承軸頸及R7-1和剎車盤止口的磨削工序6代替了方案一中的工序6、7、8、9，工序17代替了工序20、21、22、23，采用的是進(jìn)口雙面砂輪端面外圓磨床ARPL-A，一次裝夾解決問(wèn)題，減小了由于工藝系統(tǒng)誤差和定位誤差對(duì)加工各外圓位置精度的影響?，F(xiàn)就此將方案二中的工序6及工序17移至方案一，取代原有的工序6、7、8、9、20、21、22、23，修正后的工藝過(guò)程如下：
模鍛
正火處理
工序1 銑上、下耳內(nèi)外端面。
工序2 鉆、擴(kuò)?410+0.039mm主銷孔。
工序3 拉削?410+0.039mm主銷孔。
工序4 銑軸頸端面，鉆中心孔并倒角60°。
工序5 車?30-0.0260mm的軸頸I、?40-0.027-0.010mm的軸頸II、?39mm的軸頸III、小徑為?46mm，大徑為?55-0.035-0.010mm的軸頸IV、?95±0.3mm的軸頸VI的臺(tái)肩及端面，分別倒角2×45°,1×45°。
工序6 粗磨?40-0.027-0.010mm的軸頸II、?55-0.035-0.010mm的軸頸V及R7圓角、?95±0.3mm的軸頸VI的端面(剎車盤止口)。
工序7 銑法蘭面兩端寬度27.5mm，深度不大于4mm平面。
工序8 鉆、鉸法蘭面上6×?12.30+0.024mm的螺釘孔，限位螺釘孔底孔2×?15mm并倒角120°。
工序9 攻螺紋M16×1.5-6H。
工序10 中頻淬火?40-0.027-0.010mm的軸頸II、?55-0.035-0.010mm的軸頸V及R7圓角、?95±0.3mm的軸頸VI的左端面(剎車盤止口)。
工序11 銑上、下耳環(huán)錐孔兩側(cè)端面。
工序12 鉆、鉸小徑為?28mm，大徑為?35mm，錐度1：8錐孔。
工序13 拉鍵槽。
工序14 锪?67mm及?850+0.3mm組成的軸承窩座。
工序15 精磨軸頸及端面。
工序16 鉆螺紋底孔4-?6mm及倒角。
工序17 鉆錐形油孔。
工序18 攻螺紋4-M8及油孔錐螺紋ZG1/8“。
工序19 車長(zhǎng)29mm、M30×1.5h6的螺紋。
工序20 銑螺紋缺口面。
工序21 去毛刺，修螺紋。
工序22 清洗。
工序23 最終檢查。
2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“左轉(zhuǎn)向節(jié)”零件的材料為40MnB調(diào)質(zhì)，硬度為255~285HBS，毛坯重量約為17kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1. 階梯軸部分外圓表面
考慮其加工長(zhǎng)度199mm，與其連結(jié)的非加工外圓表面直徑為?95±0.3mm此時(shí)直徑余量查《工藝手冊(cè)》2.2-25得，其厚方向單邊余量值規(guī)定為2.0~2.5mm，現(xiàn)取2Z=5mm已能滿足加工要求,階梯軸錐部選取毛坯小徑徑為?40mm，大徑?61mm。須知厚度偏差，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表2.2-17，得小徑?40-1.1+2.1，大徑?61-1.1+2.1。
2. 外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差
查《工藝手冊(cè)》2.2-14，其中鍛件重量為13kg，其中把零件分為軸部分和另一部分，鍛件的復(fù)雜形狀系數(shù)為：
S=m1mn
其中m1為鍛件重量。
mn為相應(yīng)的鍛件外廓包容質(zhì)量。
轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯為非圓形鍛件mn=lbhρ=0.362×0.241×0.203×7.82×102≈13.8kg
經(jīng)計(jì)算S=0.19和0.17，查表確定鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S3（較復(fù)雜），鍛件材料屬于中碳低合金鋼，即鋼的最高含碳量小于0.65%，或合金元素含量小于3.0%的合金鋼，因而材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（長(zhǎng)度方向）為280>180~250mm故長(zhǎng)度方向偏差為280-1.5+3.0mm，軸頸部分兩段分別為147-1.7+2.3mm、55-1.1+2.1mm.
長(zhǎng)度方向的余量查《工藝手冊(cè)》2.2-25,其余量6.0mm。
3. 兩主銷孔?410+0.039mm。
毛坯為實(shí)心，不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于IT8-IT9之間，參照《工藝手冊(cè)》2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：?39mm
擴(kuò)孔：?40.5mm 2Z=1mm
拉孔：?410+0.039mm2Z=0.5mm
兩主銷孔要求有較高的同軸度，因而選擇拉削。
4. 帶鍵槽的兩錐孔（小徑為?28mm，大徑為?35mm，錐度1：8錐孔）
兩錐孔內(nèi)表面的精度要求為IT7-IT8之間，參照《工藝手冊(cè)》2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：?24mm
鉸孔：d1=?28mm，d2=?35mm，錐度1：8錐孔 2Z=4
拉鍵槽：寬度為8+0.020+0.075mm，高度為40+0.48mm（表面精度取決與拉刀的精度）
5. 锪?67mm及?850+0.3mm組成的軸承窩座
?67mm孔的內(nèi)表面精度要求為IT8-IT9之間，參照《工藝手冊(cè)》2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：
在原有主銷孔的基礎(chǔ)上，粗鏜：?66mm 2Z=25mm
半精鏜：?67mm2Z=1mm
?850+0.3mm孔的內(nèi)表面精度要求為IT11-IT13之間，參照《工藝手冊(cè)》2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：
粗鏜：?64mm 2Z=23mm
粗鏜：?850+0.3mm 2Z=21mm
6. 四個(gè)M8的螺紋孔
參照《工藝手冊(cè)》2.3-20表確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：?6.8mm
攻螺紋：M8×1.5 深度為11mm 2Z=1.2mm
7. 法蘭面上兩個(gè)凹槽（長(zhǎng)為126mm、寬為27.5mm、深為最大4mm）
對(duì)于該凹槽表面精度沒(méi)有要求粗銑深度不大于4mm即可，不必制定加工工序。
8. 法蘭面6×?12.30+0.024mm螺釘孔及限位螺釘孔2×M16×1.5
參照《工藝手冊(cè)》表2.3-20確定工序尺寸及余量為：
六個(gè)?12.30+0.024mm螺釘孔的加工其內(nèi)表面精度要求為IT9以上：
鉆孔：?12mm
鉸孔：?12.30+0.024mm 2Z=0.3mm
兩個(gè)M16×1.5限位螺釘孔：
鉆孔：?14mm
攻螺紋：M16×1.5 2Z=2mm
9.?410+0.039mm兩主銷孔外端面的加工余量（加工余量的計(jì)算長(zhǎng)度為230.5mm）
（1）按照《工藝手冊(cè)》表2.2-25，取加工精度F2，鍛造復(fù)雜系數(shù)S3，則兩孔外端面的單邊加工余量為2.0~3.0mm，取Z=2mm。鍛件的公差按照《工藝手冊(cè)》表2.2-14，材質(zhì)系數(shù)M1，復(fù)雜系數(shù)S3，則鍛件的偏差為+3.0-1.5mm。
（2）銑削余量：銑削的公稱余量（單邊）為
粗銑： 231.5mm Z=0.5mm
半精銑： 230.5mm
銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序的加工精度為IT9~11級(jí)，因此可知本工序的加工公差為
由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上，加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大。最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式以確定。
?410+0.039mm兩主銷孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖如下：
由圖可知：
毛坯的名義尺寸：
230.5+2×2=234.5mm
毛坯的最大尺寸：
234.5+3.0=237.5mm
毛坯的最小尺寸：
234.5-1.5=233mm
粗銑后最大尺寸：
230.5+0.5×2=231.5mm
粗銑后最小尺寸：
231.5-0.22=231.28mm
半精銑后尺寸與零件圖尺寸應(yīng)相等，即230.5mm。
2.6確定切削用量及基本工時(shí)
工序1：銑上、下耳內(nèi)外端面
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：粗銑、半精銑上、下耳內(nèi)外端面使兩外端面尺寸達(dá)到230.5mm，表面粗糙度達(dá)到Ra=12.5.
兩內(nèi)端面的尺寸達(dá)到97mm，表面粗糙度達(dá)到Ra=6.3。
選用機(jī)床：專用銑床Q2-076
選用刀具：端面銑刀，d0=80mm Z=5
2. 確定銑削用量
根據(jù)《工藝手冊(cè)》中表3-28，查得af=0.08mm/z
根據(jù)《工藝手冊(cè)》中表3-30，查得v=1m/s
進(jìn)給量f=af?Z=0.08×5=0.40mm/r
切削深度ap=3.75mm
加工轉(zhuǎn)速
ns= 1000vπd0 = 1000×13.14×80 =238.9r/min
取n=355r/min，則
切削速度
v= πd0n1000 = 3.14×80×3551000 =89.2mm/s
3. 確定銑削時(shí)間
T= l+l1+l2+d0nf = 130355×0.40 =0.92min
工序2 鉆、擴(kuò)?410+0.039mm主銷孔
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：通過(guò)鉆、擴(kuò)孔使主銷孔的尺寸及位置精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的?40.5mm
選用機(jī)床：兩面十軸組合鉆床2HS-U321 2A426
選用刀具：鉆孔——?39標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆
擴(kuò)孔——?40.5標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆
2. 確定鉆削用量
（1） 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《機(jī)械工藝師手冊(cè)》表28-10可查出f=0.47~0.57mm/r，查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.43mm/r。
ap=d2=392=19.5mm。
根據(jù)《工藝師手冊(cè)》表28-8可查出，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量f>1.75mm/r。由于機(jī)床允許的軸向力Fmax=15690N，允許的進(jìn)給量f>1.8mm/r。
由于所選的進(jìn)給量f最小，故所選f可用。
（2） 確定切削速度v、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率Pm，根據(jù)《工藝師手冊(cè)》表28-15，可查得
v表=18m/min F表=4732N T表=51.69N?m Pm表=1.25kw
對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行修正。
由《工藝師手冊(cè)》表28-3，Kmv=0.88，Klv=0.75，故
v表=18×0.88×0.75=11.22m/min
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=250r/min
實(shí)際切削速度為
v= πdn1000 = 3.14×39×2501000 = 30.62m/min
由《工藝師手冊(cè)》表28-3，Kmf=Kmt=1.06
故
F=4762×1.06=5016N
T=51.69×1.06=54.8 N?m
3. 確定擴(kuò)削用量
（1） 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《機(jī)械工藝師手冊(cè)》表28-31，可查出f表=（2.2~2.4）f鉆，查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.8mm/r。
（2） 確定切削速度v及n,根據(jù)表28-33
取v表=25m/min。
修正系數(shù)：
Kmv=0.88 Kapbv=1.02
故
v表=25×0.88×1.02=11.22m/min
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=160r/min
實(shí)際切削速度
v= πdn1000 = 3.14×40.5×1601000 = 20.36m/min
4. 鉆削加工時(shí)間
T= l+l1+l2nfi= 930.43×250×2 =0.87min
5. 擴(kuò)削加工時(shí)間
T= l+l1+l2nfi= 930.8×160×2=0.72min
工序3 拉削?410+0.039mm主銷孔
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa、模鍛。
加工要求：通過(guò)反復(fù)拉削至主銷孔設(shè)計(jì)要求的?410+0.039mm、表面粗糙度Ra=6.3。
選用機(jī)床：臥式拉床7A520
選用刀具：圓孔拉刀d0=?41mm
2. 確定拉削用量
根據(jù)《工藝手冊(cè)》中表3-38，查得v=0.05m/s
加工轉(zhuǎn)速
ns= 1000vπd0 = 1000×0.053.14×41 =0.39r/s
取nw=25r/min，則
切削速度
v= πd0n1000 = 3.14×41×11000 =0.12m/s
3. 確定拉削時(shí)間
T= Zblηk1000vfzz
式中Zb —單面余量0.25mm
l—拉削表面長(zhǎng)度230.5mm
η—考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù)，取1.2
k—考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取1.4
v—拉削速度（m/min）
fz—齒升量，取0.02mm
Z—拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，z = lp
p—拉刀齒距
p=(1.25~1.5)l = 1.35230.5 = 20mm
∴拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z = lp = 230.520≈12
∴ T = 0.25×230.5×1.2×1.41000×7.2×0.02×12×10= 0.56min
工序4銑軸頸端面，鉆中心孔并倒角60°
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa、模鍛。
加工要求：粗銑軸頸兩端面，鉆中心孔。
選用機(jī)床：XZ21.4型銑端面鉆中心孔機(jī)床
選用刀具：圓柱銑刀d0=?100mm Z=5
復(fù)合中心鉆d0=?4mm
2. 確定銑削用量
根據(jù)《工藝手冊(cè)》中表3-29，查得ap=6mm，af=0.12mm/z。根據(jù)表3-30，查得v=0.7m/s
進(jìn)給量f=af?Z=0.12×6=0.72mm/r，取f=1.02mm/r。
加工轉(zhuǎn)速
ns= 1000vπd0 = 1000×0.73.14×100 =222r/min
取n=162r/min，則
切削速度
v= πd0n1000 = 3.14×100×1621000 =50.8m/min
3. 確定銑削時(shí)間
T= l+l1+l2+d0nf = 52.43162×1.02 =0.32min
4. 確定鉆削用量
根據(jù)《工藝手冊(cè)》中表3-35，查得ap=2mm，af=0.0588mm/z。根據(jù)表3-30，查得v=0.2m/s
加工轉(zhuǎn)速
ns= 1000vπd0 = 1000×0.23.14×4 =955r/min
取n=1090r/min，則
切削速度
v= πd0n1000 = 3.14×4×10901000 =13.7m/min
5. 確定鉆削時(shí)間
T= l+l1nf = 141090×0.0588 =0.21min
工序5車軸頸臺(tái)階及端面
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa、模鍛。
加工要求：粗車軸頸兩端面，為粗磨留有余量。
選用機(jī)床：專用液壓仿形車床
選用刀具：專用成形車刀d0=76mm
2. 車軸頸臺(tái)階及端面
根據(jù)《工藝手冊(cè)》中表3-19，查得ap=1mm，f=0.4mm/z。根據(jù)表3-30，查得v=0.5m/s
加工轉(zhuǎn)速
ns= 1000vπd0 = 1000×0.53.14×76 =6.29r/s
取n=6.3r/s，則
切削速度
v= πd0n1000 = 3.14×76×6.31000 =1.50m/s
3. 確定車削時(shí)間
T= l+l1+l2nf = 199+4+46.3×0.4 =82.14s
工序6 粗磨各段軸頸及端面
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa、模鍛。
加工要求：粗磨軸頸兩端面，保證尺寸在精磨要求的尺寸范圍內(nèi)，留有適當(dāng)?shù)挠嗔俊?
選用機(jī)床：雙砂輪端面外圓磨床4RPL-A
選擇砂輪：根據(jù)《工藝手冊(cè)》第三章中磨料的選擇各表查得，結(jié)果為：
1A1/T250×4×10×3×D×100×M×100
其含義為：砂輪磨料為人造金剛石，粒度為100#，直徑50mm，厚度3mm，孔徑10mm，磨料層深度3mm，結(jié)合劑為青銅結(jié)合劑，濃度100%。
2. 確定磨削用量
砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500r/min，v砂=27.5m/s。
軸向進(jìn)給量fa=0.5B=0.5×3=1.5mm
工件速度vw=10m/min
徑向進(jìn)給量fr=0.02mm/雙行程
3.確定磨削工時(shí)
Tj= LZbKnfbfti = 95×0.25×1.4425×1.5×0.02×2=1.52min
工序7 銑法蘭面兩端寬度27.5mm，深度不大于4mm平面。
1. 加工條件
加工要求：銑法蘭面兩端寬度27.5mm，深度不大于4mm平面。
選用機(jī)床：X63臥式銑床
選用刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀d0=60mm Z=6
2. 確定銑削用量
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3-3查得，fz=0.08mm/齒
切削速度：查有關(guān)手冊(cè)，確定v=0.45m/s即27m/min，則
ns= 1000vπd0 = 1000×273.14×60 =143r/min
現(xiàn)采用T68臥式銑床，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取nw=160r/min。
故實(shí)際切削速度
v= πdwnw1000 = 3.14×60×1601000 =30m/min
當(dāng)nw=160r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為
fm=fzZnw=0.08×6×160=76.8mm/min
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取fm=86m/min。
3. 確定切削工時(shí)
由于是粗銑，整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件，利用作圖法，可得出銑刀的行程l+l1+l2=135mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)：
T= l+l1+l2fm = 13586 =1.56min
工序8 鉆、鉸法蘭面上6×?12.30+0.024mm的螺釘孔，限位螺釘孔底孔2×?15mm并倒角120°
1. 加工條件
加工要求：通過(guò)鉆、擴(kuò)使得法蘭面上的孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求
選用機(jī)床：臥式鉆擴(kuò)組合機(jī)床
選用刀具：鉆孔—?12mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆
?14.5mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆
鉸孔—?12.3mm標(biāo)準(zhǔn)鉸刀
2. 確定鉆削用量
根據(jù)《工藝手冊(cè)》中表3-44查得
f=0.28mm/r，v=12m/s，n=320r/min
3. 確定鉸削用量
確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊(cè)》表28-31，可查出，f=0.2mm/r，查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.2mm/r。
確定切削速度v及n,根據(jù)表28-33
取v表=8m/min。
修正系數(shù)：
Kmv=0.88 Kapbv=1.02
故
v表=8×0.88×1.02=7.18m/min
n'= 1000v表πd = 1000×7.183.14×12.3 =185r/min
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=195r/min
實(shí)際切削速度
v= πdn1000 = 3.14×12.3×1951000 = 7.53m/min
4. 鉆削加工時(shí)間
T1= l+l1+l2nf = 30320×0.28 =0.33min
T2= l+l1+l2nf = 30320×0.28 =0.33min
5. 鉸削加工時(shí)間
T= l+l1+l2nf = 300.2×195 =0.76min
倒角仍取 n=960r/min，手動(dòng)進(jìn)給。
工序9 攻螺紋M16×1.5-6H
1. 加工條件
加工要求：攻螺紋M16×1.5
選用機(jī)床：臥式組合鉆床
選用刀具：絲錐d0=16mm p=1.5mm
2．確定攻螺紋的及相關(guān)參數(shù)
f=1.5mm/rns=160r/min
按機(jī)床選取nw=130r/min，則v=3.25m/min。
機(jī)動(dòng)工時(shí)l=14mm，l1=3mm，l2=3mm
T= l+l1+l22nfi =40130×1.5×2=0.41min
工序10 中頻淬火?40-0.027-0.010mm的軸頸II、?55-0.035-0.010mm的軸頸V及R7圓角、?95±0.3mm的軸頸VI的左端面(剎車盤止口)。
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：通過(guò)中頻淬火使工件軸頸具備相應(yīng)的力學(xué)性能，表面精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，淬火層3~6mm，硬度53~55HRC。
選用設(shè)備：中頻淬火機(jī)GC212
工序11 銑上、下耳環(huán)錐孔兩側(cè)端面。
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：通過(guò)粗銑、半精銑使上、下耳環(huán)錐孔兩側(cè)端面達(dá)到設(shè)計(jì)要求的尺寸及精度要求。
選用機(jī)床：X62型臥式銑床。
選用刀具：三面刃盤銑刀d0=110mm 周齒z1=20，端齒z2=6。由于加工鋼料抗拉強(qiáng)度σb=980MPa
在600~1000MPa范圍內(nèi)，故選擇前角γ0=15°，后角α0=12°（周齒）α0=12°（端齒）。
2. 確定銑削用量
（1）根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3-3，X62型臥式銑床的功率為7.5kw,（表4.2-38），工藝系統(tǒng)剛性中等，細(xì)齒盤銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量fz=0.06~0.1mm/z，現(xiàn)取fz=0.07mm/z。
（2）切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm
v= C0dq0Tmqpxfzyapu0zp0kv
式中C0=48，q0=0.25，x0=0.1，y0=0.2，u0=0.3，P0=0.1，m=0.2，T=120min，ap=13mm，fz=0.07mm/z
ar=13mm，z=20，d=110mm，kv=0.1mm。
v= 48×1100.251200.2×130.1×0.070.2×130.3×200.10.1=40.55m/min
ns= 1000v表πd = 1000×40.553.14×110 =117.4r/min
根據(jù)X32型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速（表4.2-39），選擇
n=130r/min≈2.17r/s
實(shí)際切削速度
v= πdn1000 = 3.14×110×2.171000 = 0.75m/s
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量
fM'=0.07×20×130=182mm/min
根據(jù)X32型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量（表4.2-40），選擇
fM'=150mm/min
則實(shí)際每齒進(jìn)給量為
f=15020×130=0.058mm/z
3. 確定銑削工時(shí)
T= l+l1+l2znfi= 1302.17×0.058×20 =0.86min
工序12 鉆、鉸小徑為?28mm，大徑為?35mm，錐度1：8錐孔。
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：先鉆?24mm底孔，然后鉆鉸錐孔，保證端面與塞規(guī)不齊度0.3mm~-0.3mm，錐孔與錐度塞規(guī)接觸面積不小于75%，Ra=1.6。
選用機(jī)床：Z550型立式鉆床
選用刀具：鉆孔—?28.8mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆
鉸孔—硬質(zhì)合金Y15錐鉸刀小徑為?28mm，大徑為?35mm，錐度1：8
2. 確定鉆削用量
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7
f=0.22~0.35mm/r
現(xiàn)取
f=0.28mm/r
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.13
v=8m/min
所以
ns= 1000vπd0 = 1000×83.14×28.8 =95r/min
按機(jī)床選取nw=100r/min（《切削用量手冊(cè)》表2.35）
實(shí)際切削速度
v= πdn1000 = 3.14×28.8×1001000 = 8.4m/min
3.確定鉸削用量
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.25
f=0.3~0.5mm/r
現(xiàn)取
f=0.4mm/r，v=8m/min
所以
ns= 1000vπd0 = 1000×83.14×35 =72.79r/min
按機(jī)床選取nw=150r/min（《切削用量手冊(cè)》表2.35）
實(shí)際切削速度
v= πdn1000 = 3.14×35×631000 = 6.92m/min
4. 確定鉆削工時(shí)
T= l+l1+l2nfi= 650.28×125 =0.57min
5. 確定鉸削工時(shí)
lp=Dd2lgkrkr=α2
T= lp+l2nfi=0.68min
工序13 拉鍵槽。
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：保證鍵槽與豎直方向夾角為30°，深度均勻。尺寸和精度符合要求。
選用機(jī)床：L8110型臥式內(nèi)拉床
選用刀具：鍵槽拉刀 B-8mm，L=660mm，H1=21.5mm，H2=18mm，lp=450mm
2．確定拉削用量
根據(jù)《工藝手冊(cè)》表4.7-45，查得v=2~11m/min，現(xiàn)取v=5m/min。
3. 確定拉削時(shí)間
T= l+lp+l21000vi= 10+450+501000×5=1.02min
工序14 锪?67mm倒角1×45°及?850+0.3mm組成的軸承窩座。
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：保證其形位公差要求及精度和尺寸要求即可。
選用機(jī)床：立式金剛鏜床
選用刀具：锪鉆—?67mm
—?85mm
2. 確定鏜削用量
根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔是進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的12~13，故
f =13f鉆=13×0.43=0.15mm/r
v =13v鉆=13×15.3=5.10mm/r
ns1= 1000vπd0 = 1000×5.103.14×67 =24.24r/min
ns2= 1000vπd0 = 1000×5.103.14×85 =19.10r/min
按機(jī)床選取nw1=24r/min，nw2=20r/min。
所以實(shí)際切削速度
v1= πdnw11000 = 3.14×67×241000 =5.05m/min
v2= πdnw21000 = 3.14×85×241000 =5.33m/min
3. 確定鏜削工時(shí)
T1= l+l1+l2nf = 400.15×24 =0.44min
手動(dòng)進(jìn)給倒角1×45°。
T2= l+l1+l2nf = 1200.15×20 =0.61min
工序15 精磨軸頸及端面。
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa、模鍛。
加工要求：精磨軸頸兩端面，保證尺寸在加工要求的尺寸范圍內(nèi)，精度得到保證。
選用機(jī)床：雙砂輪端面外圓磨床4RPL-A
選擇砂輪：根據(jù)《工藝手冊(cè)》第三章中磨料的選擇各表查得，結(jié)果為：
1A1/T250×4×10×3×D×200×B×75
其含義為：砂輪磨料為人造金剛石，粒度為200#，直徑50mm，厚度3mm，孔徑10mm，磨料層深度3mm，結(jié)合劑為青銅結(jié)合劑，濃度75%。
3. 確定磨削用量
砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1800r/min，v砂=20.5m/s。
軸向進(jìn)給量fa=0.5B=0.5×3=1.5mm
工件速度vw=8m/min
徑向進(jìn)給量fr=0.01mm/雙行程
3.確定磨削工時(shí)
T1= LZbKnfbfti= 40×0.25×1.4425×1.5×0.01×5=3.2min
T2= LZbKnfbfti= 65×0.25×1.4425×1.5×0.01×5=5.2min
工序16 鉆螺紋底孔4-?6mm及倒角120°
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：保證底孔尺寸和精度符合要求。
選用機(jī)床：專用鉆攻組合機(jī)床
選用刀具：?6mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆
2. 確定鉆削用量
根據(jù)《工藝手冊(cè)》中表3-44查得
f=0.28mm/r，v=12m/s，n=320r/min
3. 鉆削加工時(shí)間
T1= l+l1+l2nf = 42320×0.28 =0.47min
倒角取n=960r/min，手動(dòng)進(jìn)給。
工序17 鉆錐形油孔
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：保證錐孔尺寸和位置精度符合要求。
選用機(jī)床：
選用刀具：?8mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆
2. 確定鉆削用量
根據(jù)《工藝手冊(cè)》中表3-44查得
f=0.28mm/r，v=12m/s，n=320r/min
3. 鉆削加工時(shí)間
T= l+l1+l2nf = 35320×0.28 =0.39min
工序18 攻螺紋4-M8及油孔錐螺紋ZG1/8“
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：保證螺紋加工質(zhì)量和對(duì)孔的垂直度要求即可。
選用機(jī)床：
選用刀具：M8mm標(biāo)準(zhǔn)絲錐
錐度為ZG1/8“錐螺紋絲錐
2. 由于公制螺紋M8mm與錐螺紋ZG1/8“外徑相差無(wú)幾，故切削用量一律按加工M8選取
v=0.1m/s=6m/min
ns=238r/min
按機(jī)床選取nw=195r/min，則v=4.9m/min。
3. 加工工時(shí)的確定
（1） 攻M8孔
l=16mm l1=3mm l2=0mm
T1= l+l1+l22nf = 38195×0.28=0.69min
（2）攻ZG1/8“孔
l=13.5mm l1=3mm l2=3mm
T2= l+l1+l22nf = 39195×0.28 =0.7min
工序19 車長(zhǎng)29mm、M30×1.5h6的螺紋
1. 加工條件
工件材料：40MnB調(diào)質(zhì)，抗拉強(qiáng)度σb=980MPa。模鍛。
加工要求：保證螺紋加工質(zhì)量和尺寸要求即可，