CA6140車床輸出軸機(jī)械制造工藝與夾具課程設(shè)計解讀

1、設(shè)計題目：CA6140車床輸出軸專業(yè)：機(jī)械設(shè)計與制造班機(jī)：機(jī)制1103班設(shè)計者：潘亞明學(xué)好：0101110302河繭機(jī)械制造工業(yè)與夾具課程設(shè)計指導(dǎo)老師：劉紅普二 0一三年六月二十八日目錄機(jī)械制造工藝設(shè)計任務(wù)書 .3序言 .3一零件圖分析 .31.1零件的作用.31.2零件的材料及其力學(xué)性能 .31.3零件的結(jié)構(gòu)工藝分析 .4二工藝規(guī)程設(shè)計 .42.1 確定毛胚的制造形式 .42.1.1毛坯的選擇.52.1.2毛坯圖分析.52.2基準(zhǔn)的選擇.52.2.1定位基準(zhǔn)的選擇.62.2.2加工方法的確定.62.3制定工藝路線 .62.3.1工序的安排.62.3.2工序劃分的確定.72.3.3熱處理工序安

2、排.72.3.4擬定加工工藝路線 .72.3.5加工路線的確定.92.3.6加工設(shè)備的選擇 . 92.3.7刀具的選擇.92.4.1機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .10基本時間.16其余工步切削用量及基本工時計算從略 .16三專用夾具設(shè)計 .163.1設(shè)計主旨 .163.1.1技術(shù)要求分析 . 163.1.2零件的工藝分析.173.2制定藝路線 .173.3機(jī)床、夾具、刀具、量具的選擇 .183.4確定工序尺寸 .19四、 .夾具設(shè)計224.1定位方案 .224.1分度設(shè)計 .234.3切削力和夾緊力的計算 .23五、 參考文獻(xiàn)1、機(jī)械加工工藝手冊李洪主編北京出版社.24設(shè)計內(nèi)容:機(jī)

3、械制造工藝設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目設(shè)計CA6140車床輸出軸的數(shù)控加工工藝規(guī)程生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批量1.產(chǎn)品零件圖 手工圖/CAD圖2張2.產(chǎn)品毛坯圖1張3.機(jī)械加工工藝過程卡1份4.數(shù)控加工工序卡1份5.機(jī)械加工工序卡1份6.課程設(shè)計說明書1份序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了機(jī)械制造工藝與夾具等基礎(chǔ)課以 及大部分專業(yè)之后進(jìn)行的。這是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入 的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活 中占有十分重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來 將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練， 從鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為 今后參

4、加工作打下一個良好的基礎(chǔ)。我也相信通過課程設(shè)計能將零碎的知識點都 聯(lián)系起來，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計。一零件圖分析1.1零件的作用題目所給定的零件為CA6140車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使 車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零部件1.2零件的材料及其力學(xué)性能零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低, 水淬時易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。其價格較便 宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可達(dá)52HRC-45HRC.=0.08C由零件圖可知

5、：該零件是典型的軸類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有 55、 60、 65、 75、 176的外圓柱面， 50、 80、 104的內(nèi)圓柱表面，10個 20 的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè) 面、 80內(nèi)圓柱表面為 Ra3.2um, 55外圓柱面、大端端面為 Ra1.6um, 60、 75外圓柱面為Ra0.8um其余為Ra6.3um要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn) 在 55的左端面、 80內(nèi)孔圓柱面對 75、 60外圓軸線的跳動量為0.04mm, 25孔的軸線對 80內(nèi)孔軸線的位置度為 0.05mm鍵槽對 55外圓軸線的對 稱度為.0.08mm；熱處理方

6、面需要調(diào)質(zhì)處理，到 200HBW保持均勻。 通過分析 該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖 面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。二工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛胚的制造形式毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一， 也是一個比 較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對機(jī)械加工的難1.3零件的結(jié)構(gòu)工藝分析1.鬧質(zhì)處B2QQHBW?.拮料:殆榊3倒用C1一塗：口曼250牡易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置, 同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題2.1.1毛坯的選擇毛坯

7、種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn) 中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想， 如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機(jī)床，刀具 及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度， 沖擊韌性常用于大載荷 或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量，所以綜上所敘選擇鍛件中 的模鍛。2.1.2毛坯圖分析毛坯（鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計的，經(jīng)查機(jī)械加工工藝手冊 金屬 機(jī)械加工工藝人員手冊知精車-半精車-粗車各余量，從而可得毛坯余量 或查表 得到,2

8、.2基準(zhǔn)的選擇2.2.1定位基準(zhǔn)的選擇工件在加工第一道或最初幾道工序時，一般選毛坯上未加工的表面作為定位 基準(zhǔn)，這個是粗基準(zhǔn)，該零件選用 55外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來加工 176外圓 柱面和右端面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)， 176的外圓柱面和右端面作為定位基準(zhǔn)，這個基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時采用有基準(zhǔn)重合， 基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。222加工方法的確定考慮到工件的具體情況和我們學(xué)校的具體加工條件，一般我們按加工順序來闡述 加工方案：加工表面表面粗糙度公差/精度等級加工方法 1

9、76外圓柱面Ra6.3自由公差粗車-半精車 55外圓柱面Ra1.6IT6粗車-半精車-精車 60外圓柱面Ra0.8IT6粗車-半精車-精車 65外圓柱面Ra1.6IT6粗車-半精車-精車 75外圓柱面Ra0.8IT6粗車-半精車-精車 50內(nèi)圓柱面Ra6.3自由公差粗銃 80孔Ra3.2IT7鉆孔-車孔-鉸孔 104 孔Ra6.3自由公差鉆孔-車孔 20孔Ra3.2IT7鉆孔-鉸孔左端面Ra6.3自由公差粗車右端面Ra1.6自由公差粗車鍵槽Ra3.2IT9粗銃-精銃倒角Ra6.3自由公差2.3制定工藝路線2.3.1工序的安排(1)、加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時，往往不可能用一道工序

10、來滿足要求，而要用幾 道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，零件的加工過程通 常按工序性質(zhì)不同，可以分為粗加工，半精加工，精加工三個階段。粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部 分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工 176、 55、 60、 65、 75外圓柱表面。半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如 55、 60、 65、 75外圓柱面， 80、 20孔等。精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量

11、，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備， 并可完成一些次要表面的加工。 如精 度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。(2)、基面先行原則該零件進(jìn)行加工時，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加工, 因為左端面和 55外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn) 更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。、先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時間內(nèi)將工件表 面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均 勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時， 則要安排半精車, 以此為精車做準(zhǔn)備。(4)、先面后孔對

12、該零件應(yīng)該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加 工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易， 并能提高孔的加工精度，所以對于CA6140車床輸出軸來講先加工 75外圓柱面, 做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。2.3.2工序劃分的確定工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完 成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)， 可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散 是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時每道工 序只包括一簡單工步，工序分散可使每個工序使用

13、的設(shè)備， 刀具等比較簡單，機(jī) 床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(shù)水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗233熱處理工序安排熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能， 熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件CA6140車床輸出軸材料為45鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規(guī)范在 840C溫度中保持30分鐘釋放應(yīng) 力。2.3.4擬定加工工藝路線由零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工

14、藝路線如下：方案一1備料鍛造毛坯2熱處理退火（消除內(nèi)應(yīng)力）3普車粗、精車右端面 鉆中心孔4普車粗0 176外圓柱面倒角5普車粗車各外圓柱面留半精車、 精 車余量，左端面6熱處理調(diào)質(zhì)7數(shù)控車半精車、精車各外圓柱面到要 求倒角8數(shù)控車鉆0 30的底孔，車 0 104, 車0 80孔留鏜孔余量9數(shù)控車鏜0 80孔到要求，倒角10數(shù)控車倒角11數(shù)控銃銃0 50、鉆、擴(kuò)、鉸0 20到要求12數(shù)控銃銃鍵槽13去毛刺14檢驗1備料鍛造毛坯2熱處理退火（消除內(nèi)應(yīng)力）3普車粗車各圓柱面留半精車、精車 余量以及左端面4普車粗、精車右端面 鉆中心孔5普車粗車0 176外圓柱面倒角6熱處理調(diào)質(zhì)7數(shù)控車r半精車左端各圓

15、柱面到要求8數(shù)控車精車左端臺階到要求并倒角9數(shù)控車鉆0 30的底孔，車 0 104, 車0 80孔留鏜孔余量10數(shù)控車鉸0 80孔到要求，倒角11數(shù)控車倒角12銃銃0 50、鉆、擴(kuò)、鉸0 20到要求13銃:銃鍵槽14去毛刺15檢驗綜上所述：三個工藝方案的特點在于工序集中和工序分散和加工順序， 從零件本 身來考慮，由于軸類零件在切削加工時易產(chǎn)生彎曲變形， 如采用工序分散，在加 工時零件的位置精度無法保證，為了同時保證零件圖示的圓跳動要求， 所以采用235加工路線的確定確定刀具走刀路線主要是提高生產(chǎn)效率， 正確的加工工藝程序，在確定走刀 路線時主要考慮以下幾個方面：1、 應(yīng)能保證零件的加工精度和表

16、面粗糙度2、 應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時間，提高加工效率3、 應(yīng)使數(shù)值計算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。236加工設(shè)備的選擇 、工序三采用CA6140普通車床，車床的參數(shù)如下：型號CA6140中心距750mm 1000 mm 1500 mn床身上下最大回轉(zhuǎn)直徑C 400 mm馬鞍內(nèi)最大工作回轉(zhuǎn)路徑c 550 mm橫拖板上最大回轉(zhuǎn)直徑c 214mm主軸 孔徑C 52 mm，主軸內(nèi)錐孔MT6#主軸速度級數(shù)16級，主軸速度范圍 20-1800r.p.m，公制螺紋（30 種）0.45-20 mm （30 種），英制螺紋（30 種） 40-0.875t.p.i（30種），模數(shù)螺紋0.12

17、5-5mm,徑節(jié)螺紋160-4D.P，橫拖板行程239mmd、刀架行程150mm尾坐套孔錐度MT5#套筒行程120mm主電機(jī)功率 4/5.5KW，外形尺寸 2350X 1020X 1250mm 、工序7、& 9采用數(shù)控車床CK7150A車床參數(shù)如下：8工位電動轉(zhuǎn)塔刀架，可實現(xiàn)自動換刀，數(shù)控裝置：FANUCQI最大回轉(zhuǎn)直徑590mm最大加工直徑500 mm 最大加工長度1000 mm 主軸轉(zhuǎn)速范圍 30-2000r/min，主軸電機(jī)功率7.5KW 主要精度X定位精度w 0.016 mm,Z定位精 度w 0.025 mm,X重復(fù)定位精度w 0.007 mm,Z重復(fù)定位精度w 0.01 mm 工序1

18、1、12采用X51，銑床的參數(shù)如下：型號X51,主軸孔錐度7:24,主軸孔徑25mm主軸轉(zhuǎn)速651800r/min。工作 臺面積（長X寬）1000 X 250。工作臺最大行程：縱向（手動/機(jī)動）620mm橫向手動 190mm機(jī)動170mm升降手動370mm機(jī)動350mm工作臺進(jìn)給量：縱向35 980mm/min橫向25765mm/min升降12380mm/min工作臺快速移動速度： 縱向2900mm/min橫向2300mm/min升降1150mm/min工作臺T型槽數(shù):槽數(shù)3、 寬度14、槽距50。主電機(jī)功率7.5KW2.3.7刀具的選擇加工表面刀具名稱刀具參數(shù)粗車外圓柱面可轉(zhuǎn)位車刀90半精，

19、精車外圓柱面可轉(zhuǎn)位車刀75鉆30的孔鉆頭30鉆0 18孔鉆頭0 18擴(kuò) 0 19.8擴(kuò)孔鉆0 19.8鉸0 20鉸刀0 20車內(nèi)孔內(nèi)孔車刀鏜50的盲孔鏜刀粗銃鍵槽銃刀 15.4精銃鍵槽銃刀162.4.1機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定(1)加工余量，工序尺寸，及其公差的確定由計算與查表得外圓柱面0 176工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗車5IT120 1766.3毛坯0 187外圓柱面 0 55工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精車1.0IT60 551.6半精車1.1IT100 563.2粗車15IT120 57.96.3毛坯17.10 70外圓柱面0 60

20、工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精車1.0IT6601.6半精車1.1IT100 613.2粗車10IT12 62.96.3毛坯12.10 70外圓柱面0 65工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精車1.0IT6651.6半精車1.1IT100 663.2粗車5IT12 67.96.3毛坯7.50 70外圓柱面 0 75工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精車1.0IT6751.6半精車1.1IT10763.2粗車丁5IT12 77.96.3毛坯7.580內(nèi)圓柱面0 80工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度厶、L* / - 鏜車3IT7801.6車孔

21、47IT12776.3鉆孔30IT12306.3加工通孔 0 20工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度鉸10IT7201.6擴(kuò)9.9IT9 19.83.2鉆孔9IT12186.3加工鍵槽工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精銃IT9161.6粗銑IT12123.2(2)確定切削用量查資料的：加工外圓柱面0 176粗車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊P433得知：f=0.81.2mm/r取f=0.81mm/r 即=2.5mm,查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=80 m/min 則n=1000Vc/d =195.85r/min由 CA6140說明書取 n=125r/mi

22、n , 故實際切削速度：Vc=nd/1000=200X 3.14 x 187/1000=73.4m/min,校核功率：Pc=Kcx apx Vcf/60000=2305 x 2.5 x 0.81 x 73.4/60000=5.4Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw效率為0.8,機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取值為 Vc=73.4 m/min,n=125r/min , f=0.81mm/r加工外圓柱面0 55粗車： 確定進(jìn)給量f :查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r結(jié)合CA6140說明書取f=0.71 mm/r ap=2.5mm

23、查金屬切削手冊知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 貝U n=1000Vc/ d =341.22r/min 由 CA6140 說明書取n=320r/min故實際切削速度 Vc=nd/1000=320X 3.14 x 70/100 0=70.34m/min 功率Pc=Kcx apx Vcx 0.71/60000=2305 x 2.5 x 70.34 x 0.66/60 x 1000=4.4Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取值為Vc=70.34m/min , n=320r/min f=0.71mm/r 半精車

24、：查機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊P433得知：f=0.25 0.35mm/r 取 f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取 Vc=120m/min,故 n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得 n=660 r/min,功率 Pc=Kcx apx Vcx f /60000=2305x 0.3 x 120/60000=1.24Kw,由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實 際取值為 Vc=120m/min, n=660r/min f=0.3mm/r精車：查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計表 2-20知：Vc=150160 m/min

25、取Vc=160m/min f=0.18mm/r ,ap=0.55mm 貝V n=1000Vc/d =908.29r/min 圓整得 n=910 r/min 功率 Pc=Kcx apx Vcx f /60000=2305 x 0.55 x 0.18 x 160/60000=0.6Kw由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取 值為 Vc=160m/min, n=910r/min f=0.18mm/r加工外圓柱面$ 60粗車:d=70確定進(jìn)給量f :查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 增訂組編上海科學(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f

26、=0.71 查金屬切削手冊知 Vc=7090 m/min取 Vc=75 m/min 貝U n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 CA6140說明書取 n=320r/min 故實際切削速 度 Vc=n d/1000=320 x 3.14 x 70/1000=70.34m/min 取 ap=2.5mm 校核功率Pc=Kcx apx Vcx f/60000=2305 x 2.5 x 70.34 x 0.71/60000=4.8 Kw 由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率為0.8 ,機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠， 實際取值為 Vc=70.34m/min , n=400r

27、/min f=0.71mm/r半精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊P433得知：f=0.40.5mm/r 取f=0.45ap=0.9mm再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.667 2.17m/s 取 Vc=1.8m/s 貝U n=1000Vc/d=546.8r/min 圓整得 n=550 r/min 貝U Vc=n d/1000=510 x 3.14 x 62.9/1000 =100.7 m/min 功率 Pc=Kcx apx Vcx f/60000=2305 x 0.9 x 0.45 xi 00.7/60000=1.57Kw 由 于機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw效率為0.8，機(jī)床功率Pnv Pc,所

28、以機(jī)床功率足夠，實際取值為 Vc= 100.7m/min , n=510r/min , f=0.45mm/r精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表9-16知：f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r,再查外圓切削數(shù)據(jù)表知： Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min貝U n=1000Vc/ d=1000X 120/3.14 x 61.1=625.5 r/min圓整得 n=630 r/min，取 ap=0.55mm故實際切削速度：Vc=n d/1000=630 x 3.14 x 61.1/1000=120.87m/min校核功率 Pc=Kcx apx Vcx f/60000=2305

29、x 0.55 x 120.87 x 0.15/60000=0.38Kw由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率為0.8 ,機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠， 實際取值為 Vc= 120.87m/min , n=630r/min f=0.15mm/r加工外圓柱面65粗車:確定進(jìn)給量f:查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 增訂組編上海科學(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r , 查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 CA6140說明書取 n=320r/min 故實際切削 速度 V

30、c=n d/1000=70.34m/min 取 ap=2.5mm 功率Pc=KCX apx VcX f/60000=2305 X 2.5 X 70.34 X 0.71/60000=4.8Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8 ,機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取值為 Vc=70.34m/min ,n=320r/min , f=0.71mm/r半精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊P433得知：f=0.40.5mm/r取f=0.45mm/r ,再查外圓切削數(shù)據(jù)表知： Vc=1.667 2.17m/s 取 Vc=1.8m/s 貝U n=1000Vc/ d=506.55r/min

31、 圓 整得 n=510 r/min取 ap=0.9mm Vc=nd/1000=510X 3.14 X 67.9/1000=108.7m/min功率Pc=KcX apX VcX f/60000=2305 X 0.9 X 108.7 X 0.45/60000=1.7Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8 ,機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取值為 Vc=108.7m/min ,n=510r/ min f=0.45mm/r精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表 9-16知：f=0.130.18mm/r 取 f=0.18mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知： Vc1.67m/s 取 Vc=

32、120 m/min 貝U n=1000Vc/ d=578.2 r/min圓整得n=580 r/min 故實際切削速度：Vc=nd/1000=580X 3.14 X 66.1/1000=120.38m/min ap=0.55mm 校核功率Pc=KcX 即X VcX f/60000=2305X 0.55 X 0.18 X 120.38/60000 X 1000=0.46Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw效率為0.8，機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取值為Vc= 120.38m/min ,n=580r/min f=0.18mm/r加工外圓柱面$ 75粗車:確定進(jìn)給量f :查金屬機(jī)械加

33、工工藝人員手冊增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/，查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=75m/min 貝U n=1000Vc/ d =298.56r/min由 CA6140說明書取 n=320r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=80.384m/min 取 ap=2.5m 校核功率：Pc=KcX apX VcX f/60000=2305 X 2.5 X 80.384 X 0.71/60000=5.5Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取值為Vc=80.384m

34、/min , n=320r/min , f=0.71mm/r半精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊P433得知：f=0.40.5mm/r取f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s貝Un=1000Vc/ d=1000 X 108/3.14 X 77.9=441.5r/min ,圓整得 n=450 r/min , 取 ap=0.9mm Vc=n d/1000=450 X 3.14 X 77.9/1000=110m/min,校核功率Pc=KcX apX VcX f/60000=2305 X 0.9 X 110X 0.45/60000=1.7Kw由于機(jī)床說

35、明書查得Pc=7.5 Kw效率為0.8，機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取值為Vc= 110m/min ,n=450r/ min f=0.45mm/r精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表 9-16知：f=0.130.18mm/r 取 f=0.15mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 貝U n=1000Vc/d=1000X 120/76.1 X 3.14=502.2 r/min圓整得 n=500 r/min 故實際切削速度：Vc=nd/1000=500X 3.14 X 76.1/1000=119.48m/min ap=0.55mm校核功率 Pc=K

36、cX apX VcX f/60000=2305 X 0.55 X 119.48 X 0.15/60000=0.39 Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw ,效率為0.8,機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取值為 Vc=119.48m/min , n=500r/min f=0.15mm/rd/1000=200 x 3.14 x 74/1000=46.5m/min/60000=2305x 3x 46.5 x 0.35/60000=1.9Kw0.8，機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠,取ap=3mm校核功率 Pc=Kcx即x Vcx f根據(jù)機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為

37、 實際取值為Vc= 46.5m/min , n=200r/min加工內(nèi)圓柱面0 80鉆孔：查簡明加工工藝手冊 P294知：ap=d/2=15mm取f=0.35mm/r; Vc=0.33 m/s故 n=1000Vc/ d=1000 x 0.33 x 60/3.14 x 30=210.2 r/min 圓整得n=210r/min 故實際切削速度： Vc=n d/1000=210 x 3.14 x 30/1000=19.8m/min校核功率 Pc=KcX apx Vcx f/60000=2305X 15x 30.6/60 x 1000=3.99Kw由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率為 0.8

38、 ,機(jī)床功率 Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠， 實際取值為 Vc= 19.8m/min , n=210r/min , f=0.35mm/r車孔：查簡明加工工藝手冊P297知f=0.35 0.40mm/r , Vc=0.8331.666m/s取 f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s ;故 n=1000Vc/ d=1000 x 0.85 x 60/3.14 x 74=219.5r/min 由 CA6140說明書取n=200r/min故實際切削速度 Vc=n f=0.35mm/r鉆孔：f=0.3mm/r ap=1.5mmn=549r/minVc=nd/1000= x 3.14 x 80/10

39、00=138m/min 功率Pc=Kcx apx Vcx 0.001/60=2305 x 1.5 x 138/60 x 1000=7.9Kw根據(jù)機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw效率為0.75 ,機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取值為 Vc= 138m/min,n=560r/min f=0.3mm/r鏜孔：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編表10-13ap=3mmS=0.30 0.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 則n=1000Vc/d=1000X 0.65 x 60/d=155r/min由 CA6140說明書取 n=160/min 故實際切削速度Vc=

40、nd/1000=160 x 3.14 x 80/1000=40.2m/min根據(jù)機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為 0.8 ,功率 Pc=Kcx 即x Vcx S/60000=2305x 3x 40.2 x 0.4/60000=1.85Kw 機(jī)床功率Pnv Pc,所以機(jī)床功率足夠，實際取值為Vc= 40.2m/min , n=160r/min f=0.4mm/r加工通孔0 20鉆孔：鉆0 19.8的底孔：查簡明加工工藝手冊P296 得: f=0.330.38mm/r , 取 f=0.36 mm/r ; Vc=0.961.13m/s , 取 Vc =1m/s 故 n=1000Vc/d=10

41、00X 60/3.14 x 19.8=965.1r/min 根據(jù) X51 機(jī)床說明書得：n=945r/min 故實際切削速 度 Vc=n d/1000=945 x 3.14 x 19.8/1000=58.75m/min，又取 ap=6 mm 校核功率：Pc=Kcx apx Vcx f/60000=2305 x 6x 60.3 x 0.36/60000=5.0Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw效率為0.8,機(jī)床功率Pnv Pc ,所以機(jī)床功率足夠， 實際取值為Vc= 23.1m/min , n=409r/min , f=0.2mm/r鉸孔：查簡明加工工藝手冊 表11-20知：f=0.30.

42、65mm/r ,取f=0.3 mm/r ;Vc=0.833 0.383m/s ,取 Vc =0.60 m/s ;故 n=1000Vc/ d=1000X 0.6 x 60/3.14 x 20=573.25 r/min 圓整得：n=580 r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=580 x 3.14 x 20/1000=36.4 m/min ap=0.1mm 校核功率：Pc=Kcx apx Vcx f/60000=2305x 0.1 x 36.4 x 0.3/60000=0.04Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8 ,機(jī)床功率Pnv Pc ,所以機(jī)床功率足夠，實際取值

43、為Vc= 36.4m/min ,n=580r/ min ,f=0.3mm/r加工端面粗車：查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)得：f=0.66mm/rVc=108m/minn=1000Vc/ n d=190r/min由 CA6140說明書取n=200r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=110.5m/min 取ap=2mm 校核功 率：Pm=KapX f X Vc/60000=2305X 2X 0.66 X 110.5/60000=5.6Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為n =0.8，機(jī)床功率Pcx耳 Pm所以機(jī)床功率足夠，實際取值 為 Vc=110.5m/min

44、, n=200r/min , f=0.66mm/r.精車：查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)得：f=0.41mm/r ap=0.5mm Vc=120m/min n=1000Vc/ n d=217.1r/min 功率Pm=KX 即X f X Vc/60000=2305X 0.5 X 0.41 X 120/60000=0.94Kw由于機(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為n =0.8，機(jī)床功率PcX n Pm所以機(jī)床功率足夠，實 際取值為 Vc=120 m/min , n=217.1r/min , f=0.41mm/r.銑鍵槽粗銑:fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/minn

45、=1000Vc/ n d=955.4r/min Vf=n X fz=114.6mm/r 功率Pm=KX apX f X Vc/60000=2305X 5X 0.12 X 90/60000=2.07Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=4.5 Kw，效率為n =0.8，機(jī)床功率PcX n Pm所以機(jī)床功率足夠，實際取值為Vc=89m/min , n=945r/min，縱向 Vf=105mm/r,橫向 Vf=100 mm/r精銑：fz=0.10mm/r ap=2mm Vc=150m/minn=1000Vc/ n d=1194.2r/minVf=n X fz=119.4mm/r 功率Pm=KX apX f X

46、 Vc/60000=2305X 2X 0.10 X 150/60000=1.15Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=4.5 Kw，效率為n =0.8，機(jī)床功率PcX n Pm所以機(jī)床功率足夠，實際取值為Vc=153.8m/min , n=1225r/min 縱向 Vf=125mm/r,橫向 Vf=130mm/r.(3)工藝卡片L . i fn確定粗車外圓55的基本時間t根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)公式4-23車外圓基本時間為:| |1 |2i fn式中：l -83.4mm，l1*p(23)=2mm，l2=0，tanYf = 0.65mm/r， n =3.08r/min， i =183.42則 Tjs = 43s

47、0.65x3.08其余工步切削用量及基本工時計算從略三專用夾具設(shè)計3.1設(shè)計主旨機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基 礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)之后進(jìn)行的。這是我們進(jìn)行畢 業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次 理論聯(lián)系實際訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分 重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己 未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從鍛煉自己分析問題、 解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的 基礎(chǔ)。我也相信通過課程設(shè)計能將零碎的知識點都聯(lián)系起來，系 統(tǒng)而全面的做好設(shè)計。本次課程設(shè)計是機(jī)械制造工藝學(xué)這門課程的一個階

48、段總 結(jié)，是對課堂中學(xué)習(xí)的基本理論和在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識 的一個實際應(yīng)用過程。由于知識和經(jīng)驗所限，設(shè)計會有許多不足 之處，所以懇請老師給予指導(dǎo)。3.1.1技術(shù)要求分析基本時間題目所給定的零件車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床 主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零部 件。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬 透性低，水淬時易生裂紋。綜合技術(shù)要求等文件，選用鑄件3.1.2零件的工藝分析從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有 55、 60、65、 75、 176 的外圓柱面， 50、80、 104的內(nèi)圓柱表面

49、，10個 20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6 級；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、 80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在 55 的左端面、 80內(nèi)孔圓柱面對 75、 60外圓軸線的跳動量為0.04mm, 20孔的軸線對 80內(nèi)孔軸線的位置度為 0.05mm,鍵槽對 55外圓軸 線的對稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HB0保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加 工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小， 符合要求。3.2制定藝路

50、線按照先加工基準(zhǔn)面，先粗后精，基準(zhǔn)統(tǒng)一等原則，該零件加工可按下 述工藝路線進(jìn)行。工序1 粗車圓柱面 176及端面。工序2粗車圓柱面 55、 60、 65和 75和及臺階面。工序3 精車 176外圓柱面及倒角。工序4 半精車圓柱面 55、 60、 65和 75和及臺階面。工序5精車圓柱面 55、 60、 65和 75和及臺階面。工序6 倒角。工序7粗鏜內(nèi)孔 50、 80、 104。工序8精鏜內(nèi)孔 50、 80、 104。工序9鉆孔10X 20。工序10擴(kuò)孔 10X 20。工序11鉸孔 10X 20。工序12銑鍵槽16X 10工序13鉆斜孔2X 8工序14去毛刺。工序15終檢3.3機(jī)床、夾具、刀具

51、、量具的選擇(1) 工序1、2、3、4和5是粗車和精車。各工序的工步數(shù)不多，大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床 就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用最常用的CA6140型臥式車床。(2) 工序7、8為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大， 又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔，選用 C616A型臥式車床。(3) 工序12銑削。工序工步簡單，外廓尺寸不大，考 慮本零件屬成批大量生產(chǎn)，所選機(jī)床使用范圍較廣泛為宜，故可 選常用用的X61W型銑床能滿足加工要求。(4) 工序9、10和11是擴(kuò)、鉆、鉸孔。可采用專用的 分度夾具在立式鉆床上加工，故選用 Z525o選用夾具本零件除銑銷，鉆小孔等工序需要專

52、用夾具外，其他各 工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤和心軸。選用刀具由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加 工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的 選擇刀具材料是加工工藝的一個重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度， 足夠的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和 經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件車床輸出軸材料為45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的 YT15類刀具，因為加工該類零件時摩 擦嚴(yán)重,切削溫度高，而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性， 尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時采用硬質(zhì)合金的刀具。粗車外圓柱面：

53、90半精車，精車外圓柱面：前角為 90的車刀。鉆頭：高速鋼 刀具，直徑為 30;直徑為 18;擴(kuò)孔鉆：直徑為 19.8 ;鉸 刀：直徑為 20。鏜刀，刀桿長度為 200.B X H= 16X 25。選擇量具本零件屬大批大量生產(chǎn)，一般配情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面 的精度要求、尺寸和形狀特點，參考參考文獻(xiàn)4相關(guān)資料，選擇如下： 讀數(shù)值0.02、測量范圍0150游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值0.01、測量范圍0150 游標(biāo)卡尺。讀數(shù)值0.01、測量范圍50125的內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值0.01、 測量范圍50125的外徑千分尺，讀數(shù)值 0.01、測量范圍50125的內(nèi) 徑百分表3.4確定工序尺寸確定圓柱面的

54、工序尺寸圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為 各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加 工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及 公差、表面粗糙度見下表：表3外圓柱面 176 軸段加工余量計算工序名稱工序間余量/mm工經(jīng)濟(jì)精度/mm序表面粗糙度R/m工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm精車2IT106.3176176-0.14粗車3IT1212.5179179.4毛坯 218118仁2表4外圓柱面 55軸段加工余量計算工序間工序工序基本標(biāo)注工序工序名稱余量/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Fa/尺寸/mm尺寸公差m/mm精車1.0IT61.65555_0.0i9半精車1.5IT103.25656_0.i20粗車2.5IT126.357.557.5 .3毛坯 26060 _ 2表