2023年液壓閥芯加工工藝及翻轉(zhuǎn)鉸鏈?zhǔn)姐@孔夾具設(shè)計(jì)

刖

液壓傳動(dòng)中用來(lái)控制液體壓力、流量和方向的元件。其中控制壓力的稱為壓

力控制閥，控制流量的稱為流量控制閥，控制通、斷和流向的稱為方向控制閥。壓

力控制閥按用途分為溢流閥、減壓閥和順序閥。（1）溢流閥：能控制液壓系統(tǒng)在達(dá)

到調(diào)定壓力時(shí)保持恒定狀態(tài)。用於過(guò)載保護(hù)的溢流閥稱為安全閥。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，

壓力昇高到可能造成破壞的限定值時(shí)，閥口會(huì)打開(kāi)而溢流，以保證系統(tǒng)的安全。（2）

減壓閥：能控制分支迪1路得到比主退路油壓低的穩(wěn)定壓力。減壓閥按它所控制的壓

力功能不同，又可分為定值減壓閥（輸出壓力為恒定值）、定差減壓閥（輸入與輸出

壓力差為定值）和定比減壓閥（輸入與輸出壓力間保持一定的比例）。（3）順序閥：能

使一個(gè)執(zhí)行元件（如液壓缸、液壓馬達(dá)等）動(dòng)作以后，再按順序使其他執(zhí)行元件動(dòng)作。

油泵羥生的壓力先推動(dòng)液壓缸1運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過(guò)順序閥的進(jìn)油口作用在面積A上，

當(dāng)液壓缸1運(yùn)動(dòng)完全成后，壓力昇高，作用在面積A的向上推力大於彈簧的調(diào)定

值后，閥芯上昇使進(jìn)油口與出油口相通，使液壓缸2運(yùn)動(dòng)。

流量控制閥利用調(diào)節(jié)閥芯和閥體間的節(jié)流口面積和它所羥生的

局部阻力對(duì)流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。流量控制閥

按用途分為5種。（1）節(jié)流閥：在調(diào)定節(jié)流口面積后，能使載荷壓力變

化不大和運(yùn)動(dòng)均勻性要求不高的執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度基本上保持穩(wěn)定。

（2）調(diào)速閥：在載荷壓力變化時(shí)能保持節(jié)流閥的進(jìn)出口壓差為定值。這

樣，在節(jié)流口面積調(diào)定以后，不論載荷壓力如何變化，調(diào)速閥都能保持

通過(guò)節(jié)流閥的流量不變,從而使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定。（3）分流閥：

不論載荷大小，能使同一油源的兩個(gè)執(zhí)行元件得到相等流量的為等量分

流閥或同步閥；得到按比例分配流量的為比例分流閥。（4）集流閥：作

用與分流閥相反，使流入集流閥的流量按比例分配。（5）分流集流閥：

兼具分流閥和集流閥兩種功能。

方向控制閥按用途分為單向閥和換向閥。單向閥：只允許

流體在管道中單向接通，反向即切斷。換向閥：改變不同管路間

的通、斷關(guān)彳系、根據(jù)閥芯在閥體中的工作位置數(shù)分兩位、三位

等；根據(jù)所控制的通道數(shù)分兩通、三通、四通、五通等；根據(jù)閥

芯驅(qū)動(dòng)方式分手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)等。圖2為三位四通換向

閥的工作原理。P為供油口，0為回油口，A、B是通向執(zhí)行元

件的輸出口。當(dāng)閥芯處?kù)吨形粫r(shí)，全部油口切斷，執(zhí)行元件不動(dòng)；

當(dāng)閥芯移到右位時(shí)，P與A通，B與。通；當(dāng)閥芯移到左位時(shí)，

P與B通，A與。通。這樣，執(zhí)行元件就能作正、反向運(yùn)動(dòng)。

60年代后期，在上述幾種液壓控制閥的基礎(chǔ)上又研裂出電

液比例控制閥。它的輸出量（壓力、流量）能隨輸入的電信號(hào)連續(xù)

變化。電液比例控制閥按作用不同，相應(yīng)地分為電液比例壓力控

制閥、電液比例流量控制閥和電液比例方向控制閥等。

本設(shè)計(jì)為液壓閥的閥芯的加工工藝規(guī)程及鉆3-M15翻轉(zhuǎn)較鏈

式鉆孔夾具設(shè)計(jì)的說(shuō)明書，是根據(jù)《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)

計(jì)指導(dǎo)》上的設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟編寫的，本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:

零件的分析，工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)體會(huì)，參考資料等。

編寫本設(shè)計(jì)時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)要求，詳細(xì)說(shuō)明了閥芯的加工

工藝規(guī)程，以及每個(gè)參數(shù)的具體計(jì)算。如：零件的分析，工藝路

線的制定，切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算。

本設(shè)計(jì)在編寫過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師和同學(xué)的大力支持和

熱情的幫助，在此表示忠心的感謝。

一零件的分析

（一）.零件的作用

液壓閥的閥芯主要有滑閥和錐閥兩種。具有圓柱狀軸肩的閥

芯，沿軸向移動(dòng)以接通或斷開(kāi)油路的圓柱滑閥通常指滑閥。通過(guò)

閥口開(kāi)度的變化，其流量也隨之變化，使流量得到調(diào)節(jié)。通過(guò)改

變錐閥閥芯與閥座之間的縫隙，以接通或斷開(kāi)油路的閥，稱為錐

閥。錐閥能完全切斷油路，對(duì)油液中雜質(zhì)污染的敏感性小，結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)單，制造容易。所以錐閥與滑閥一樣為液壓閥的主要結(jié)構(gòu)之一。

因?yàn)閮煞N結(jié)構(gòu)不同，因此加工的方法既有相同點(diǎn)，也有不同點(diǎn)。

一般都是由專業(yè)生產(chǎn)廠家制造。由于閥芯在閥體內(nèi)需要運(yùn)動(dòng)，因

此間隙的大小即要保證良好的密封性，又要保證較小的運(yùn)動(dòng)阻力。

在實(shí)際生產(chǎn)中，一般采用配合副的零件互相研配的方法來(lái)保證較

小的配合間隙。但是在成批和大量生產(chǎn)時(shí)，需要閥芯可以互換，

這時(shí)配合間隙將適當(dāng)放大一些，這就可能引起泄漏量的出現(xiàn)。對(duì)

于成批和大量生產(chǎn)的閥芯與閥體的公差及配合間隙推薦用如下

所示：液壓閥體與閥芯的公差與配合mm名義直徑閥體公差

閥芯公差最小間隙最大間隙6+0.006-0+0-0.0040.0025

0.012512+0.0075-0+0-0.0050.00500.017520+0.010-0

+0-0.0060.00750.023325+0.0125-0+0-0.00750.0125

0.032550+0.015-0+0-0.0100.0200.04575+0.020-0+0

-0.01250.0250.0575100+0.020-0+0-0.01250.0320.0645

125+0.025-0+0-0.0150.0430.083200+0.030-0+0-0.020

0.0500.100對(duì)于往復(fù)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的閥體與閥芯配合，建議取最

小間隙。最大間隙值等于最小間隙值加上兩個(gè)零件的公差之和。

最小間隙值可以加在孔的名義尺寸上，也可以由閥芯的名義尺寸

減去。具體的閥芯加工需要根據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量以及各個(gè)工廠的規(guī)模

來(lái)決定，具體要求可以參考零件工藝手冊(cè)等專業(yè)書籍。總之對(duì)于

閥芯的加工制造必須考慮下列幾大問(wèn)題，必要時(shí)需要進(jìn)行試驗(yàn)等

手段，從而保證閥芯的高質(zhì)量和高可靠性。（1）液壓閥芯上的

液動(dòng)力（作用在滑閥上的液動(dòng)力，作用在錐閥上的軸向力）；（2）

液壓閥芯的壓力流量特性；（3）液壓閥芯的流量系數(shù)；（4）液

壓閥芯的泄漏（主要是指滑閥）；（5）液壓閥芯的穩(wěn)定性；（6）

液壓閥芯的振動(dòng)；（7）液壓閥芯的氣穴。

（二）.零件的工藝分析

*『夕

30如，332如，3

3二和B（q雨）3-粗5%X均布）

7n

2

8

翼s5

1-

C

§-e-W

130

135,1301

2?樹(shù)?曠

液壓閥的閥芯共有3組加工表面，它們之間有一定的位置要

求，具體分述如下：

1.以中74k5和①60h7為中心的加工表面。這一組加工表面

包括：

閥芯上的所有外圓及倒角、兩端面、各級(jí)內(nèi)孔

2.以①74k5和①60h7為中心的加工表面。主要包括：①74k5

和①60h7上的三個(gè)分布均勻的①15與①10孔。

3.以大端面與中60h7外圓基準(zhǔn)的加工表面。主要包括：2-

①4孔及。

這3組加工表面之間有著一定的位置要求，具體如下：

前端面、錐孔、①88.88外圓與①65k5,①40h7的圓跳動(dòng)公

差為0.007mm；

大端面與①74k5,06Oh7的圓跳動(dòng)公差為0.1mm；

①60h7與①74k5,①60h7的圓跳動(dòng)公差為0.005mm；

①60h7與①74k5,①①74k5的圓跳動(dòng)公差為0.005mm；

通孔中20hl0與中74k5,02Oh7的同軸度公差為0.03mm；

中100與中74k5,中74h7的同軸度公差為0.3mm

2.3--①15與3一①10對(duì)①55中心線的對(duì)稱度公差為0.05mm。

3.2—04相對(duì)中60h7外圓中心的位置度公差為0.15mm；

由以上分析可知，對(duì)于這3組加工表面而言，可以先加工其

中一組表面，然后再借助專用夾具加工其他兩組表面，并保證它

們之間的位置精度要求。

二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

（一）.確定毛坯的制造形式

根據(jù)零件的工作情況，零件的材料為40Cr,由于零件為空心

的階梯軸，要承受較大的循環(huán)載荷、沖擊載荷等，所以毛坯形

式采用鍛件，其晶粒細(xì)小，較均勻、致密，可以保證零件的工作

可靠，由于零件為中批生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量,

故采用模鍛成型。

（二）.基準(zhǔn)的選擇

粗基準(zhǔn)的選擇。由于該零件為普通的軸類零件，故選外圓為

粗基準(zhǔn)。

精基準(zhǔn)的選擇，選軸前端的圓錐孔和后端孔倒角作為精基準(zhǔn)。

（三）.工藝路線的制訂

制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)使零件的幾何形狀精度、尺寸

精度、位置精度等技術(shù)要求得到保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)成批生產(chǎn)的

條件下，可以考慮采用通用機(jī)床和專用夾具盡量使工序集中而

提高生產(chǎn)率，除此還應(yīng)考慮，經(jīng)濟(jì)效果使成本最低。

1.工藝路線方案一：

工序一：熱處理（正火）

工序二：車端面，鉆中心孔，粗車各外圓

工序三：熱處理（時(shí)效）

工序四：鉆通孔中20

工序五：鉆中60、中40孔及其倒角

工序六：鉆3-①15

工序七：鉆3-①10

工序八：鉆2-①4孔

工序九：半精車各外圓

工序十：精車各外圓，并倒角

工序H^一：大端E面處淬硬至HRC48-53,深度為0.7—1.2mm

工序十二：粗磨外圓中74、060

工序十三：粗磨端面

工序十四：精磨外圓①65、①40至圖紙要求

工序十五：精磨端面至圖紙要求

工序十六：鉗工

工序十七：檢驗(yàn)

2.工藝方案路線二

工序一：熱處理（正火）

工序二：車端面，鉆中心孔，粗車各外圓

工序三：熱處理（時(shí)效）

工序四：半精車各外圓

工序五：鉆通孔中20至中17

工序六：鉆中60、中40、中20孔及其倒角

工序七：鉆2-中4孔

工序八：鉆3-中15

工序九：鉆3-①15

工序十：精車各外圓，并倒角

工序H^一：大端E面處淬硬至HRC48-53,深度為0.7—1.2mm

工序十二：粗磨外圓①74、①60

工序十三：粗磨端面

工序十四：精磨外圓①65、①40至圖紙要求

工序十五：精磨端面至圖紙要求

工序十六：鉗工

工序十七：檢驗(yàn)

經(jīng)分析比較，方案二更容易保證孔中20與孔中60,中40兩孔

的的同軸度要求，同時(shí)把鉆孔工序放在半精加工后，更加合理，故

采用方案二。

(四).機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定

該零件的材料為40Cr,硬度為HB220—250,生產(chǎn)類型為中

批生產(chǎn)，

采用在鍛錘上合模模鍛生成毛坯。

根據(jù)上述原始資料及加工工藝，用查表法分別確定各加工表

面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。

為簡(jiǎn)化模鍛毛坯的外形，取直徑為①74的毛坯尺寸與①60

相同。

毛坯直徑的確定：

工件直徑中100,公差為0.015,機(jī)械加工總余量為：

2X(2.6+0.5+0.3)=2X3.4

，毛坯尺寸為中107mm。

工件直徑①74,公差0.013,機(jī)械加工總余量:

2X（2.2+0.45+0.3+0.1+0.06）=2X3.11

；?毛坯尺寸為中81mm

.,.取毛坯直徑為①107mm,①81mm。

2.毛坯長(zhǎng)度L的確定：查《工藝手冊(cè)》表（1-52）可知

中100的長(zhǎng)度方向的加工余量為2.0；；mm

>10

.?.Li=12o5mm

074及以后的外圓長(zhǎng)度方向的加工余量為2：；mm

?55

.?,2=12015

?TO*15..

...總長(zhǎng)L=⑵s+120L5=132Mmm

模鍛斜度為7°。查（《工藝手冊(cè)》表1-51）

3.毛坯過(guò)渡圓角的確定查（《工藝手冊(cè)》表1-51）

毛坯圓角半徑R=2-5mm

?'.毛坯的外圓角半徑取3mm。

（五）.加工余量的確定：查表《工藝手冊(cè)》表1-27

加工表面余量

0100外圓

精車0lOOo.oismm2Z=0.60mm

半精車①100.6mm2Z=1.0mm

粗車中101mm2Z=5mm

毛坯0107mm

074外圓

精磨074*0owmin2Z=0.12mm

粗磨中74.12mm2Z=0.20mm

精車074.32mm2Z=0.60mm

半精車中74.92mm2Z=0.90mm

粗車①75.82mm2Z=5.18mm

毛坯①81mm

060外圓

精車06O±O.095mm2Z=0.60mm

半精車①60.6mm2Z=0.90mm

粗車①61.5mm2Z=12.5mm

己粗車至①74mm

032外圓

精車①32：85mm2Z=0.60mm

半精車中32.6mm2Z=0.90mm

粗車①33.5mm

毛坯O39mm2Z=5.4mm

內(nèi)孔①60

鉆孔中57.7mm

粗車①60：'mm2Z=2.3mm

內(nèi)孔中40

擴(kuò)孔①38mm

粗車中39.5mm2Z=1.5mm

精車中40mm2Z=0.50mm

通孔①20

鉆孔①19mm

擴(kuò)孔中20mm2Z=lmm

（六）.確定切削用量及基本工時(shí)

車端面，鉆中心孔，粗車各外圓（如未特別注明，本工序相

關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切削用量手冊(cè)》的車削用量選擇）

1.車端面

（1）.加工條件

工作材料：40Cr鋼正火，Ob=0.735GPa,模鍛。

加工要求：車兩端面，打中心孔，粗車各外圓表面

機(jī)床：C620-1臥式車床

刀具：刀片材料YT15,刀桿尺寸16X25mmKr=90°,r0

=10°,

ao=12°,A,s=0°,rt=1.0mm.

（2）.計(jì)算切削用量

a.粗車①100端面，用計(jì)算法

切削深度：加工總余量=2.0mm,留余量0.5mm,單邊余量

0.75mm,一次走刀，ap=0.75mm

進(jìn)給量：根據(jù)表4選f=0.6-0.9mm/r。

按C620-1機(jī)床說(shuō)明書選f=0.52mm/r表26

計(jì)算切削速度：見(jiàn)表21

根據(jù)表10,車刀耐用度t=60min

V=（Cv/eO^xrXa^xr）XKv

式中Cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.20

Kv=KMVXKtvXKkrvXKsvXK,vXKKV

其中Ktv=1.0（表21-6）,Kk,,.=O.81（表21-7）,Ksv=0.8

（表21-5）,

11),21-9),637/Ob

KTV=1.0(表KKV=1.24(表KMV=O.

=0.637/0.735=0.87(表21T)

，v=(242/601'°-2X3600(>,2X0,75O15XO.520-35)X0.87X1.0

XO.81

XO.8X1.0X1.24=1.623m/s

確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

ns=lOOOv/ndw=1000X1.623/(3.14X107)=4.83r/s

(290r/min)

按C620-1機(jī)床說(shuō)明書(表26),與269r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)

速為305r/min,現(xiàn)選n*=305r/min,所以實(shí)際切削速度

V=nwXdwXn/1000=305X107X3.14/1000=70.56r/min

(1.176r/s)

切削工時(shí)《工藝手冊(cè)》表7-1：

T左=1+1]+12/11><￡式中L=107/2=53.5,L=4,12

=0

；.T左=53.5+4+0/0.52X305=0.36min(21.75s)

T；fi=L+L+12/nXf,式中L=107—81/2=13,L=4,12

二0

右=13+4+0/0.52X305=0.107min(6.4s)

b.車①39端面：

切削深度：加工總余量=2mm,留余量0.5mm，單邊余量1.5mm,

一次走刀，ap=l.5mm

主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量：

為了提高生產(chǎn)率，在不影響加工質(zhì)量的情況下，取與車中100

端面時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量。即n=305r/min,f=0.52mm/ro所

以實(shí)際切削速度:

V=ndwns/1000=3.14X39X305/1000=25.71m/min

(0.43m/s)

切削工時(shí)《工藝手冊(cè)》表7-L

T=L+l,+l2/nXf,式中L=39/2=19.5,1尸4,12=0

T=19.5+4+0/0.52X305=0.15min(8.9s)

2.車外圓

粗車中100外圓。要求校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給強(qiáng)度

切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=2.75mm,一次走刀。ap=2.75mm,

進(jìn)給量:查表4,f=0.6-0.9mm/r。按機(jī)床說(shuō)明書取f=0.6mm/r。

計(jì)算切削速度：按表21

mmxvyv

V=(Cv/60'-XTXapXf)XKv,式中Cv=242,xv=0.15,

yv=0.35,m=0.20,Kv=KMvXKtvXXKsvXKTvXKKV

其中K,=L0(表21-6),Kkrv=0.81(表21-7),Ksv=0.8

(表21-5),

KTV=1.0(表11),KKV=1.0(表21-9),KMV=0.637/ob

=0.637/0.735=0.87(表21T)

V=(242/6O1-0-2X3600°-2X2.760-15X0.6°35)X0.87X1.OX

0.81

X0.8X1.OX1.0=1.03m/s(61.8m/min)

確定主軸轉(zhuǎn)速：

ns=1000v/ndw=1000X61.8/3.14X107=183.94r/min

按機(jī)床選取n=230r/min,所以實(shí)際切削速度

V=n?XdwXn/1000=3.14X107X230/1000=77.28m/min

(1.29m/s)

校驗(yàn)機(jī)床功率：

由表22中查得：PkFzVXlO'KW,式中F,可由表13查出，當(dāng)

ob=O.569-0.951GPa,ap<2.Omm,fWO.6mm/r,

VVL66m/s時(shí),Fz=2350N,切削力F,的修正系數(shù)為降產(chǎn)

0.89,

KrOFz=1.0（表22-3）

故Fzc=2350X0.89=2091.5N

33

APmc=FZVX10=2091.5X1.16X10-=2.43kw,按機(jī)床說(shuō)

明書，當(dāng)n=230r/min時(shí),機(jī)床主軸允許功率PE=5.9kw,因已

<PE

故所選切削用量可在C620-1車床上進(jìn)行。

校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：根據(jù)C620-1機(jī)床說(shuō)明書，其進(jìn)給

機(jī)構(gòu)允許走刀力K,ax3530N,由表16,當(dāng)ob=0.669-0.794GPa,ap

<2.8mm,

f<0.75mm/r,V<1.66m/s,Kr=90°時(shí)，走刀力Fxc=760No

切削時(shí)削的修正系數(shù)為Kr（）Fx=1.0,K.sFx=1.0,KKTFX=1.17

（表22-3）

故實(shí)際走刀力為Fxc=760Xl.OX1.0X1.17=889.2N,則所

選

f=0.6mm/r的進(jìn)給量可用。

切削工時(shí)《工藝手冊(cè)》表7-1：

T=L+l1+l2/nXf,式中L=12,L=4,12=3

AT=12+4+3/230X0.6=0.138min（8.3s）

考慮到該零件臺(tái)階面較多，如若各臺(tái)階面都采用不同的轉(zhuǎn)速

和不同的進(jìn)給量，則效率不高，故在不影響加工質(zhì)量的情況下,

粗車該軸時(shí)，采用主軸轉(zhuǎn)速230r/min,粗車進(jìn)給量f=0.6mm/r。

粗車①74外圓

切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?5mm,十次走刀，ap=l.5mm

進(jìn)給量f=0.6mm/r

主軸轉(zhuǎn)速n=230r/min,所以實(shí)際切削速度

V=必義dwXJI/1000=3.14X81X230/1000=58.5m/min

(0.97m/s)

切削工時(shí)：

T=L+l1+l2/nXf,式中L=120,1,=4,l2=0

AT=120+4/230X0.6=0.9min

粗車中60外圓

切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?.75mm,一次走刀，ap=2.75mm

進(jìn)給量f=0.6mm/r

主軸轉(zhuǎn)速n=230r/min,所以實(shí)際切削速度

V=n?XdwXJI/1000=3.14X74X230/1000

=53.44m/min(0.89m/s)

切削工時(shí):

T=L+L+b/nXf,式中L=42,L=4,l2=0

.,.T=42+4/230X0.6=0.33min

粗車中32外圓

切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?.75mm,一次走刀，ap=2.75mm

進(jìn)給量f=0.6mm/r

主軸轉(zhuǎn)速n=230r/min,所以實(shí)際切削速度

V=n?XdwXn/1000=3.14X39X230/1000=28.2m/min

(0.47m/s)

切削工時(shí)：

T=L+li+l2/nXf,式中L=42,L=4,12=0

.,.T=42+4/230X0.6=1.84min

半精車各外圓(如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切

削手冊(cè)》的車削用量選擇)

半精車①100外圓

選擇刀具：刀片材料YT15,刀桿尺寸16X25mmKr=45°

r0=10°,ao=7°,3=3°r￡=1.Omni

=

切削深度aP0.5mm

進(jìn)給量：因表面粗糙度Ra=6.3,r￡=l.0mm。查表6,f=0.55~

0.65mm。

按機(jī)床說(shuō)明書取f=0.55mmo

計(jì)算切削深度：根據(jù)表21

1Xvyv

Vc=(Cv/60Tapf)XKv,式中0242,Xv=0.15,yv=0.35,

m=0.20

Kv=KMVXKlvXKkrvXKsvXKTvXKKV。其中

K后0.637/0.735=0.87,

=====

Ktv1-0,Kkrv1-0,KSvO.8,KTV1.0,KKV1.0

Z.V=(242/601-O-2X36000-2X0.5O15XO.550-35)X0.87X1.0

XI.0

XO.8X1.0X1,0=1.70m/s(102m/min)

確定主軸轉(zhuǎn)速：

ns=1000v/ndw=1000X102/3.14X107=304r/min

按機(jī)床選取n=370r/min,所以實(shí)際切削速度

V=n?XdwXJI/1000

=3.14X107X370/1000

=124.31m/min(2.07m/s)

校驗(yàn)機(jī)床功率：

3

由表22中查得：Pm=FzVX10-KW,式中F,可由表13查出，

當(dāng)

ob—0.569-0.951GPa,ap<2.0mm,f<0.6mm/r,V<3.0m/s

時(shí)，

Fz=1470N,切肖U力Fz的修正系數(shù)為KK.=L0,KRLL0(表

22-3),故F/c=1470N

.,.Prac=FzVX103=1470X1.75X103=2.573kw

按機(jī)床說(shuō)明書，當(dāng)n=370r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率PE=

6.妹w,

因PXPE,故所選切削用量可在C620-1車床上進(jìn)行。

校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：

根據(jù)C620-1機(jī)床說(shuō)明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許走刀力Fraas=3530N

由表16,當(dāng)。b=0.669-0.794GPa,ap<2.0mm,f<0.75mm/r,

V<2.58m/s,Kr=45°時(shí)，走刀力Fxc=630N。

=

切削時(shí)Fx的修正系數(shù)為KroFx1.0,KA.sFx=1.0,KKFFX—1.0

(表22-3),故實(shí)際走刀力Rc=630N。則所選f=0.6mm/r的進(jìn)

給量可用。

切削工時(shí)《工藝手冊(cè)》表7-1：

T=L+l1+l2/nXf,式中L=12,L=4,12=3

AT=12+4+3/370X0.55=0.09min(5.6s)

考慮到該零件臺(tái)階面較多，如若各臺(tái)階面都采用不同的轉(zhuǎn)速

和不同的進(jìn)給量，則效率不高，故在不影響加工質(zhì)量的情況下，

半精車該軸時(shí),采用主軸轉(zhuǎn)速n=370r/min,進(jìn)給量f=0.55nlm/r。

半精車①74外圓

切削深度%=0.45mm

進(jìn)給量：因表面粗糙度Ra=0.8,r￡=l.0mmo為了保證質(zhì)量,

查表6,f=0.2?0.3mm,按機(jī)床說(shuō)明書取f=0.25mm/r。

計(jì)算切削速度：根據(jù)表21

1-Xvyv

Vc=(Cv/60Tapf)XKv,式中0291,Xv=0.15,yv=0.2,

m=0.2o

Kv=KMVXKlvXKk,,.XKsvXKrvXKKV。其中

K后0.637/0.735=0.87,

Ktv-1.0,Kkrv=l.0,Ksv=0.8,KTV=1.0,KKV=1.0

1-0221535

：.VC=(291/6O-X36000-X0.45°-X0.25°-)XO.87X1.0

X1.0X0,8X1,0X1.0=2.21m/s(132.6m/min)

確定主軸轉(zhuǎn)速：

ns=1000v/ndw=1000X132.6/3.14X81=519r/min

按機(jī)床選取n=610r/min,所以實(shí)際切削速度

V=n?XdwXJI/1000

=3.14X81X610/1000

=155m/min(2.59m/s)

切削工時(shí)：

T=L+L+b/nXf,式中L=64,L=4,l2=0

.\T=42+4+0/610X0.25=0.316min(18.Is)

半精車中32

切削深度%=0.45mm

進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速:與①74相同，即f=0.25mm/r,n=610r/min

所以實(shí)際切削速度

V=ndJi/1000

=3.14X39X610/1000

=74.7m/min（1.25m/s）

切削工時(shí)：

T=L+l1+l2/nXf,式中L=42,L=4,l2=0

AT=42+4+0/610X0.25=0.302min（18.Is）

鉆中60、040,鉆擴(kuò)通孔中20（如未特別注明，本工序相關(guān)

數(shù)據(jù)的出示《切削手冊(cè)》的孔加工削用量選擇）

鉆孔中19nlm。要求校驗(yàn)機(jī)床的功率和扭矩。

選擇鉆頭：選莫氏錐柄麻花鉆，其直徑do=19mm,鉆頭幾何

形狀（表1及表2）：雙錐修磨橫刃、棱帶，6=30°,26=118°,

26尸70°,a0=10°,2=50°。

切削用量：

進(jìn)給量:根據(jù)表5,當(dāng)鋼的Ob〈0.根4GPa,d=19m時(shí),

f=0.35?0.43mm/r,按機(jī)床取f=0.43mm/r.

切削速度:根據(jù)表11,。b=0.735GPa的40據(jù)鋼加工性屬7

類。由表10,當(dāng)加工性為第7類，fWO.49mlli/r,雙橫刃磨的鉆

頭，do=19mm時(shí),Vt=0.30m/s（18m/min）,切削速度的修正系數(shù)：

KTV=1.0（表10）,

Kcv=l.0（表23）,Klv=l.0（表23）,Ktv=l.0（表21-6）。

故V=0.30

主軸轉(zhuǎn)速：n=1000V/北dw=1000X18/3.14X19=

301.7r/min

按機(jī)床說(shuō)明書去取m=400r/min,所以實(shí)際切削速度為：

V=n?XdwXJI/1000

=3.14X19X400/1000

=23.86m/min(0.4m/s)

校驗(yàn)機(jī)床功率及扭矩：

根據(jù)表17,當(dāng)fVO.51nlm/r,doV21mm時(shí)、Mt=76.8IN,mo

扭矩的修正系數(shù)KMM=1.11,K?=l.0,故Mc=76.81X1.1=85.26N

根據(jù)鉆床說(shuō)明書，當(dāng)n=400r/min時(shí),Mm=115.8N?mo據(jù)表19,

當(dāng)

。b=0.667?0.804GPa,d0=19mm,f<0.38mm/r,V<0.29m/s

時(shí)，Pm=l.7Kw0根據(jù)鉆床說(shuō)明書，PE=4.5X0.81=3.645Kwo由于

Pm<PE,故選擇的切削用量可用。

切削工時(shí)：

T=L/n-f,式中L=l+y+A,1=130,由表22查得y+A

=7mm

AT=130+7/400X0.43=0.8min(47.8s)

鉆①40mm

選擇鉆頭：選莫氏錐柄麻花鉆，其直徑do=4Omm。

切削用量：

進(jìn)給量:根據(jù)表5,當(dāng)鋼的。b<0.784GPa,d=40m時(shí)，f=0.39?

0.47mm/r,由于l/d=80/40=2,故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)KMO.95,

則f=(0.39?0.47)X0.95=0.371-0.447mm/r,按機(jī)床取

f=0.43mm/r0

主軸轉(zhuǎn)速:取與鉆刑19孔時(shí)相同,即n=400r/min,所以實(shí)

際切削速度為:

V=n?XdwXJI/1000

=3.14X40X400/1000

=50.24m/min(0.84m/s)

切削工時(shí)：

T=L/n*f,式中L=l+y+A,1=80,由表22查得y+△=9mm

.,.T=80+9/400X0.43=0.517min(31.05s)

擴(kuò)孔①20mm

查表27查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔中20mm時(shí)，

進(jìn)給量f=0.6~0.7mm/r,按機(jī)床取f=0.57mm/r。

切削速度：由表29

z1Xvyv

v=(Cvdo76O-Tapf)-Kv式中Cv=20.6,Zv=0.6,xv=0.2,

yv=0.3,m=0.25,修正系數(shù)Kv°=0637/0.735=0.87,T=1800s(表

28)

.\v=(20.6X17°-76O1-t)-25X18OOo-25XO.502X0.57°3)X0.87

=0.95m/s(57m/min)

主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/Jid=1000X57/3.14X20=907.64r/min

按機(jī)床取n=1100r/min,所以實(shí)際切削速度為：

V=ndJI/1000=3.14X20X1100/1000=68.08m/min

(0.98m/s)

切削工時(shí)：

T=L/n?f,式中L=l+y+△,1=50,由表22查得y+△=10mm

.,.T=50+10/1100X0,57=0.096min(5.74s)

車中60、中40孔及其倒角

1.車①60孔

切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=0.94mm,ap=0.94mm

進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速：與半精車中74時(shí)相同，

即f=0.25mm/r,n=610r/min

所以實(shí)際切削速度：

v=ndJi/1000

=3.14X60X610/1000

=114mm/min

切削工時(shí)：

T=L+l1+l2/nXf,式中L=44,L=4,l2=0

.,.T=44+4+0/610X0.25=0.30min(17.4s)

2.車中40孔

切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=L15mm,ap=l.15mm

進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速：與粗車時(shí)相同，即f=0.6mm/r,

n=230r/min

所以實(shí)際切削速度：

v=ndn/1000=3.14X40X230/1000=28.9mm/min

切削工時(shí)：

T=L+L+b/nXf,式中L=36,L=4,l2=0

AT=36+4+0/230X0.6=0.29min(17.4s)

鉆3-中15,3-中10孔。(如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)

的出示《切削手冊(cè)》的孔加工削用量選擇)

1.3-①15孔：

進(jìn)給量：根據(jù)表5查得f=0.25?0.31mm/r,

按機(jī)床說(shuō)明書選f=0.25mm/r,

計(jì)算切削速度：由表23

v=(Cv?doZ76O''Tfyv)?Kv,式中Cv=ll.l,Zv=0.4,

yv=0.5,m=0.2,T=2700s(表9)

v=(11.1X15O-76OHO'2X27OO°-2XO.25°5)XO.87X1.0

XI.OXO.8X1.OX1.0=0.35m/s

主軸轉(zhuǎn)速：n=1000v/Jid=1000X21/3.14X15=445.9r/min,

按機(jī)床取n=530r/min。所以實(shí)際切削速度：

v=n?d?n/1000=3.14X15X530/1000=24.96m/min(0.42m/s)

切削工時(shí)：

T=(l+y+A/n?i,式中1=26,根據(jù)表19,y+△=6mm,

i=4

.?.T=(7+6/530X0.25)X4=0.39min(23.5s)

3-①10孔:

進(jìn)給量:根據(jù)表5查得f=0.25?0.31mm/r,

按機(jī)床說(shuō)明書選f=0.25mm/r,

計(jì)算切削速度：由表23

v=(Cv-doZ76OHTfyv)-Kv,式中Cv=ll.1,Zv=O.4,

yv=0.5,m=0.2,T=2700s(表9)

v=(11.1X1OO-76O1-O-2X27OOO-2XO.25°5)XO.87X1.0

X1.0X0.8X1.0X1.0=0.3m/s

主軸轉(zhuǎn)速：n=1000v/nd=1000X18/3.14X10=513r/min,

按機(jī)床取n=530r/min。所以實(shí)際切削速度：

v=JI?d?n/1000=3.14X10X530/1000=16.64m/min(0.31m/s)

切削工時(shí)：

T=(l+y+△/n?f),i,式中1=26,根據(jù)表19,y+△=6mm,

i=4

.?.T=(7+6/530X0.25)X4=0.97min(58.2s)

2.鉆2—64孔：

進(jìn)給量:根據(jù)表5查得f=0.18?0.22mm/r,

按機(jī)床說(shuō)明書選f=0.20mm/r,

主軸轉(zhuǎn)速：為了縮短輔助時(shí)間，取主軸轉(zhuǎn)速n=530r/min。

所以實(shí)際切削速度：

v=Ji,d,n/1000

=3.14X4X530/1000

=6.66m/min(0.llm/s)

切削工時(shí)：

T=(l+y+A/n*f)*i,式中1=10,根據(jù)表19,y+△=4mm,

i=2

.?.T=(10+4/530X0,20)X2=0.26min(15.85s)

精車各外圓，并倒角（如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出

自《切削手冊(cè)》的車削用量選擇）

精車①100

1.刀具：刀片材料YT15,刀桿尺寸16X25mmKr=45°

r0=10°,a0=7°A,s=3°rt=1.0mm

2.切削用量

=

切削深度aP0.3mni

進(jìn)給量：因表面粗糙度Ra=6.3,r￡=1.0mmo查《工藝手冊(cè)》

表3T4,f=0.45?0.8mm,機(jī)床說(shuō)明書取f=0.45mm。

計(jì)算切削深度：根據(jù)表21

V=(C/60lraTmaXvfyv)XK,

cvpv式中Cv=242,Xv=0.15,yv=0.35,

m=0.2o

。其中

Kv=KMVXKtvXKk,,,XKsvXKTvXKKV

KMV=0.637/0.735=0.87,

=====

Ktvl-09Kkrvl-0,Ksv0.8,KTV1.0,KKV1?0

O22O15035

.,.Vc=(242/6O'--X36OO0-XO.3XO.45-)X0.87X1.0

XI.0X0.8X1.0X1.0=1.96m/s(117.6m/min)

確定主軸轉(zhuǎn)速：

ns=1000v/ndw=1000X117.6/3.14X103.75=115r/min

按機(jī)床選取n=120r/min,所以實(shí)際切削速度

V=ndJi/1000

=3.14X103.75X120/1000

=39.093m/min(0.652m/s)

切削工時(shí)：

T=L+l1+l2/nXf,式中L=10,L=4,12=3,

AT=10+4+3/120X0.45=0.32min(18.9s)

考慮到該零件臺(tái)階面較多，如若各臺(tái)階面都采用不同的轉(zhuǎn)速

和不同的進(jìn)給量，則效率不高，故在不影響加工質(zhì)量的情況下,

精車該軸時(shí)，采用主軸轉(zhuǎn)速n=460r/min,進(jìn)給量f=0.45mm/r。

精車中74

=

切削深度aP0.3mni

進(jìn)給量：因表面粗糙度Ra=0.8,r￡=1.0mmo查《工藝手冊(cè)》

表3-14,f=0.17?0.2mmo按機(jī)床說(shuō)明書取f=0.18mm0

計(jì)算切削深度：根據(jù)表21

v

Vc=(Cv/60-TaJf>)XKV,式中0291,Xv=0.15,yv=0.2,

m=0.2o

Kv=KMVXKtvXKkrvXKsvXKTvXKKV。其中

KMV=0.637/0.735=0.87,

K^l.0,Kkrv=l.0,Ksv=0.8,KTV=1.0,KKV=1.0

1-O2O2O1502

.\VC=(291/6O-X36OO-XO.3XO.18-)X0.87X1.0

XI.0X0,8X1,0X1.0=2.512m/s(150.72m/min)

確定主軸轉(zhuǎn)速：

ns=lOOOv/ndw=1000X150.72/3.14X74.92=

648.68r/min

按機(jī)床選取n=770r/min,所以實(shí)際切削速度

V=ndn/1000=3.14X74.92X770/1000=119m/min(2

m/s)

切削工時(shí)：

T=L+l1+l2/nXf,式中L=40,L=4,l2=0,

.,.T=40+4+0/770X0.18=0.32min(19.05s)

精車中32

=

切削深度aP0.3mm

進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速：因前35mm表面粗糙度Ra=0.8,后80mm

表面粗糙度Ra=l.6,所以取進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速與精車中74時(shí)相

同，即f=0.18mm/r,n=770r/mino所以實(shí)際切削速度：

V=ndn/1000=3.14X32.92X770/1000=79.59m/min

(1.33m/s)

切削工時(shí)：

T=L+L+l2/nXf,式中L=40,L=4,l2=0,

.?.T=40+4+0/770X0.18=0.32min(19s)

粗精磨外圓中74,060,032（本工序未特別注明，數(shù)據(jù)均

出自《工藝手冊(cè)》)

1.粗磨外圓中74：

選擇砂輪:見(jiàn)表3-91-97,表4-10,其結(jié)果為GB50ZRA6P600

X63X305o

切削用量：表4-11

n?=1110r/min,v?=3.14X600X1110/1000=2091.24m/min

(34.854m/s)

軸向進(jìn)給量fa=0.7B=0.7X63=44.1mm(雙行程)(P175)

工件速度Vw=0.45m/s(表3-101)

徑向進(jìn)給量fr=0.025mm/雙行程

切削工時(shí)：

t=21,Zb?k/n?fis?f雙，式中1=40,Zb=0.1,k=l.1

.\t=2X40X0.1X1.1/1110X44.1X0.025=0.66min(3.96s)

粗磨外圓中60：

選擇砂輪：選粗磨中74時(shí)的砂輪，即GB50ZRA6P600X63X

305o

切削用量：與粗磨中74時(shí)相同，即fa=44.1mm(雙行程)，

vw=0.45m/s,fr=0.025mm/雙行程。

切削工時(shí)：

t=21,Zb?k/n?f[)?f雙,式中1=40,Zb=0.1,k=l.1

二.t=2X40X0.1X1.1/1110X44.1X0.025=0.072min

(0.43s)

粗磨外圓中32：

選擇砂輪：選粗磨①74時(shí)的砂輪，即GB50ZRA6P600X63義

305o

切削用量：與粗磨①74時(shí)相同，即fa=44.1mm(雙行程)，

vw=0.45m/s,fr=0.025mm/雙行程。

切削工時(shí)：

t=21,Zh?k/n?fB?f雙，式中1=40,Zh=0.1,k=l.1

二.t=2X40X0.1X1.1/1110X44.1X0.025=0.072min

(0.43s)

3.精磨：

選擇砂輪：見(jiàn)表3-91?97,表4-11。其結(jié)果為GB70R2A3P300

X40X127

切削用量：

n砂=2200r/min,v?=3.14X300X2200/1000=2072.4m/min

(34.54m/s)

軸向進(jìn)給量。=0.5B=0.5X40=20mm(雙行程)(P175)

工件速度v,=0.5m/s(表3-101)

徑向進(jìn)給量f,=0.01mm/雙行程

磨削進(jìn)給量fa=L2m/min(表3-107)

切削工時(shí)：

精磨中74的工時(shí)：

t=21?乙?k/n?fB?f雙,式中1=64,Zb=0.06,k=l.4

.*.t=2X74X0.06X1.4/2200X20X0.01=0.002min(0.92s)

精磨中60的工時(shí)：

ti=21,Zh?k/n??f雙，式中1=40,Zb=0.06,k=l.4

.?.3=2X40X0.06X1.4/2200X20X0.01=0.044min(2.64s)

t2=(Zb?A/flM+K-T)?k,式中Zb=O.06,A=l,k=l.3,

T=0.14,k=0.80o

.\t2=(0.06X2/1.2+1.3X0.14)X0.80=0.23min(13.8s)

精磨中32的工時(shí)：

t,=21?Zb?k/n?fB?f雙,式中1=40,Zh=0.06,k=l.4

.?.3=2X40X0.06X1.4/2200X20X0.01=0.044min(2.64s)

t2=(Zb?A/ftM+K?T)?k,式中Zb=0.06,A=l,k=l.3,

T=0.14,k=0.80o

.\t2=(0.06X2/1.2+1.3X0.14)XO.80=0.23min(13.8s)

粗精磨端面

1.粗磨：

選擇砂輪：見(jiàn)表3-91-97,表4-11。其結(jié)果為GB50ZR2A6P160

X25X75

切削用量：

n?=2700r/min,v?=3.14X160X2700/1000=1356.48m/min

(22.61m/s)

軸向進(jìn)給量fa=(0.25-0.7)B=(0.25~0.7)X25=12.25?

17.5mm,取fa=16mm(雙行程)(表3T07)

工件速度v,=10m/min(表3T07)

徑向進(jìn)給量f,=0.025mm/雙行程

切削工時(shí)：

粗磨中100左端面的工時(shí)：

t,=lZ-K/nf-Z,式中L=Bw+b+10=25+100/2+10=79.44,

Zb=0.1,k=l.0,Z=1

，t,=79.44X0.1X1.0/2700X16/2X0.025/2X1=0.03min

(1.8s)

粗磨中100右端面的工時(shí)：

t2=l-Zb?K/n-fB-ft-Z,式中L=B?+b+10=25+(100-74)

/2+10

=46.94,Zb=0.1,k=l.0,Z=1

二.t2=46.94X0.1X1.0/2700X16/2X0.025/2X1=0.02min

(1.2s)

粗磨中32端面的工時(shí)：

t3=l?Zb?K/n?fB?ft?Z,式中L=BM+b+10=25+32/2+10=55,

Zb=0.1,k=l.0,Z=1

，t3=55X0.1X1.0/2700X16/2X0.025/2X1=0.02min

(1.2s)

2.精磨端面

選擇砂輪：見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表3-91-97,表4-140其結(jié)果

為GB70R2A3Pl60X25X75

切削用量：

n砂=2700r/min,v?=3.14X160X2700/1000=1356.48m/min

(22.61m/s)

軸向進(jìn)給量fa=(0.25?0.7)B=(0.25~0.7)X25=12.25?

17.5mm,

取fa=13mm(雙行程)(表3-107)

工件速度v*=18m/min(表3-107)

徑向進(jìn)給量fr=0.01mm/雙行程

切削工時(shí)：

精磨中100左端面的工時(shí)：

t.=l2bK/n%*ft2，式中L=BM+b+10=25+100/2+10=79.44,

Zb=0.0.06,k=l.0,Z=1

，3=79.44X0.06X1.0/2700X13/2X0.01/2X1=

0.054min(3.24s)

精磨①100右端面的工時(shí)：

t