CA6140車床濾油器體的加工工藝及夾具設(shè)計方案

1、丿丁言這次課程設(shè)計的題目是“ CA6140車床濾油器體的加工工藝及加 工M18 1.5孔的工裝設(shè)計”。設(shè)計是在完成了全部基礎(chǔ)課程以及參加 了生產(chǎn)實習之后進行的。這是我在大學所學各門課程后的一次深入的 綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，他在我的大學 生活中占有重要的地位。此次設(shè)計主要通過分析產(chǎn)品零件圖和相關(guān)技 術(shù)要求，查閱車床濾油器體相關(guān)資料，結(jié)合生產(chǎn)批量要求，安排了 15道工序來完成車床濾油器體的加工，其中包括各道工序的加工方 法以及所使用的機床、刀具、夾具的選擇，基準面的選擇，定位和夾 緊方案的擬定。濾油器體在車床上是一個必不可少的部件，它有著過濾油液及緩沖的作用。另外，被加工

2、零件的結(jié)構(gòu)比較復雜，加工難度 大，需進行專用夾具的設(shè)計與裝配。此外，主要就鉆M18 1.5深12孔這個工序進行了夾具方案的分析并用裝配圖和家具零件圖來表達 設(shè)計方案。由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望老師 多加指教第一章濾油器體零件分析1.1濾油器體零件的作用CA6140車床濾油器體”如圖1所示。它位于車床主軸箱上h EV/圖1： CA6140車床濾油器體零件圖面，主要作用是給主軸箱內(nèi)供油及對油液起沖作用， 零件的兩段有兩 孔用于油液的進出，零件的中間有一個 48h6的外圓柱面，用于與主 軸箱以基軸制形式聯(lián)接。1. 2. 1濾油器體零件的分析a零件的左端面（用于精基準加工其他

3、表面）；b螺栓孔9 （用于聯(lián)接車床主軸箱，起固定作用）；d進出油孔2-11 (用于聯(lián)接進出油裝備，流通油液)；e外圓柱面48h6 (用于與車床主軸箱聯(lián)接)。1. 2. 2濾油器體各表面的相互精度要求(1) 外圓柱面48h6為基軸制聯(lián)接，尺寸精度為IT6 ;(2) 其他表面無特殊精度要求，除保證其表面粗糙度外，尺寸精度為 IT14。經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所 在的加工表面，然后借用專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。零件材料選 HT150,而且零件加工的輪廓尺寸不大， 在考慮提咼生產(chǎn)率保證加工精度的前提下可選用鑄造成型。零件的形狀并不復雜，因此毛

4、坯的形狀可以與零件的形狀盡量接近，三個孔需要鑄出，毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。第二章 濾油器體的機械加工工藝規(guī)程2. 1濾油器體零件毛坯的設(shè)計2. 1. 1選擇毛坯根據(jù)任務書上的年生產(chǎn)綱領(lǐng)可知，CA6140濾油器體屬大批生產(chǎn)， 零件形狀為非全圓柱體，可選零件材料為灰口鑄鐵，毛坯制造選用鑄 造毛坯，這樣毛坯與成品相似，加工方便，省工省料。為了提高生產(chǎn) 率，鑄造方法選用砂型鑄造，且為機器造型。2. 1. 2毛坯尺寸公差與機械加工余量的確定（1）求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖輪廓尺寸，可知，CA6140濾油器體最大輪廓尺寸為 102mm。（2）選取公差等級CT鑄造方法按機器砂型造型、鑄件材料按灰鑄鐵

5、，查表得，公差等 級CT范圍是810級，取為10級。（3）求鑄件尺寸公差根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級 CT,查表得，公差帶相 對與基本尺寸對稱分布。（4）求機械加工余量等級鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，查表得，機械加工余 量等級范圍是EH級，取為F級。（5）求RAM （要求的機械加工余量）對所有的加工表面取同一個數(shù)值，由最大輪廓尺寸102m m、機械加工余量等級為F級，得RAM數(shù)值為1.5mm。2. 1. 3確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra 1.6m。Ra：1.lm的表面，余量要適當增大。分析零件，各加工表面均為Ra_1.6，m,因此這些表面的毛坯尺寸只

6、需要將零件的尺寸加上余量值即可零件上孔3- 9和進出有口尺寸較小，鑄成實心；A面為單側(cè)加工，則R 二 F RMA CT/2= 102 1.53.6/2= 105.3mm38盲孔屬內(nèi)腔加工，根據(jù)零件分析，38深度為65不變，徑向為R 二 F - RMA - CT/2=33.7mm30盲孔屬內(nèi)腔，且此孔為非配合孔，用鉆床锪出即可，所以 30 盲孔鑄成實心。48h6外圓柱面的加工，即R 二 F RMA CT/2=482 1.52.8/2二 52.4mm如圖2所示，由于38孔的深度和三角形臺階肩寬度的余量和 A面余量有關(guān)，A面增量a=105.3-102=3.3mm所以38孔的毛坯深度 =65+3.3=

7、68.3mm;三角形臺階肩寬度=34+3.3=37.3mm。綜合上述，確定毛坯加工部分的尺寸，見表 1所示。 表1： CA6140車床濾油器體毛坯（鑄件）尺寸 單位：mm項目A面* 38徑向* 38軸向* 48徑向三角肩寬3911* 30公差等級CT1010101010加工面基本尺寸10238654834鑄件尺寸公差3.62.6同A面2.8同A面機械加工余量等級FF同A面F同A面RMA1.51.5同A面1.5同A面毛坯基本尺寸105.333.768.352.437.30002. 1. 4設(shè)計毛坯圖(1) 確疋圓角半徑外圓角半徑 r=1mm;內(nèi)圓角半徑 R=1mm;以上所取圓角半徑數(shù)值能保證各表

8、面的加工余量。(2) 確定拔模斜度本鑄件最大尺寸為h=105.3mm,屬25500mm的鑄件，所以查表得拔模斜度為1:101:20,取拔模斜度為1： 20。(3) 確定分型面由鑄件結(jié)構(gòu)分析，選擇左端面作為砂模鑄造機器造型的分型面。(4) 確定毛坯的熱處理方式灰鑄鐵濾油器毛坯鑄造后應安排人工時效，溫度5000 5500，進 行消除殘余應力，從而改善加工性。綜合上述，所設(shè)計的毛坯圖如圖 3所示。1A圖3： CA6140車床濾油器體毛坯2. 2濾油器體零件的機械加工工藝規(guī)程2. 2. 1定位基準的選擇本零件是不規(guī)則多孔零件體，其左端面是設(shè)計基準(亦是裝配基 準和測量基準)，為了避免由于基準不重合而產(chǎn)

9、生的誤差，應選左端 面為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。在加工中還可遵循“互為基準”的原則，重復加工38孔和 48 外圓柱面，使其中心線重合度較高，減小圓跳動度。2. 2. 2零件表面加工方法的選擇本零件有平面、內(nèi)孔、外圓柱面、螺紋等加工，材料為 HT150。 以公差等級和表面粗糙度要求，參考本指南有關(guān)資料，其加工方法選 擇如下：(1) 左端面左端面為精基準加工其它表面，表面粗糙度為Ra1.6lm，加工方法為先車后磨。(2) 38內(nèi)孔未注公差尺寸，根據(jù) GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT14，表面 粗糙度為Ra63B，由于毛坯上已經(jīng)鑄造出孔留出有加工余量，所 以選擇先粗擴孔再精擴孔即可

10、達到要求。(3) 39 孔未注公差尺寸，根據(jù) GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT14，表面 粗糙度為Ra6.3m，只需用9mm麻花鉆直接在其位置鉆孔即可。(4) 48外圓柱面公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra1.6，加工方法可采用粗車一 精車一一精磨。(5) 進出油孔這兩個孔用于聯(lián)接油管，用于輸通油液，密封性需要比較高。連 結(jié)部分采用螺紋聯(lián)接。由于毛坯中這兩孔是鑄為實心，所以此部分的 加工為先锪沉頭孔，然后在其位置鉆11孑L,接著擴孔到16深18mm,最后攻絲M18。2. 2. 3擬訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使其零件的幾何形狀，尺寸精度 及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，

11、在生產(chǎn)綱領(lǐng)中已經(jīng)確定為 成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，除此之外， 應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。濾油器體加工包括各圓柱面、孔及端面的加工。按照先加工基準 面及先粗后精的原則，該零件加工可按下述工藝路線進行。(1)工藝路線方案一工序00機器砂型鑄造毛坯；工序02熱處理；工序03工序04工序05工序06工序07工序08工序09(2)工藝路線方案二工序00工序01工序02工序03工序04工序05工序06工序07工序08工序09工序10工序11工序12磨左端面；鉆，38內(nèi)孔及39孑L; 粗車外圓48;加工出油口；加工進油口；磨-48外圓柱面；檢驗。機器砂型鑄造毛坯；檢

12、驗，清砂；熱處理；磨左端面；車-48外圓柱面；磨'-48外圓柱面；鉆3- 9孔；銑-30內(nèi)孔面；擴、鉸38孔；38孔的倒角；锪平'26 ；加工進油口；加工出油口；(3) 工藝路線方案三工序00機器砂型鑄造毛坯；工序01檢驗毛坯、清砂；工序02熱處理；工序03粗車左端面；工序04先锪30內(nèi)孔面，再粗擴 38內(nèi)孔;工序05粗車48外圓，切退刀槽；工序06精擴38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角,1200 ；工序07精車48外圓；工序08鉆3- 9通孔；工序09精磨左端面；工序10加工出油孔；工序11加工進油孔；工序12去毛刺；工序13精磨48外圓；工序14檢驗。2. 2. 4工藝方案的比較與分析上述

13、三個工藝方案的特點.在于：方案一，工序集中，但需要專 用機床才能達到加工要求；方案二，工序分散，但工藝按排的加工達 不到精度要求；方案三，也是分散工序，工藝安排合理，能滿足用通用機床加工并達到精度的要求。除了選擇萬能性通用機床加工外，還要設(shè)計一些專用夾具,提高加工要求和質(zhì)量因此選用第三個方案較合理，具體如下：工序00機器造型砂模鑄造毛坯；工序01清砂，檢驗毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷；工序02熱處理，人工時效溫度500°550°，消除殘余應力；工序03以48外圓和右端面定位，粗車左端面；工序04以48外圓和右端面定位，先總 30內(nèi)孔面，再粗擴38內(nèi)孔；工序05以左端面和 38

14、內(nèi)孔定位，粗車 48外圓，切退刀槽；工序06以48外圓和右端面定位精擴38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角，1200 ；工序07以左端面和 38內(nèi)孔定位，精車 48外圓；工序08鉆9通孔；工序09以''48外圓和右端面定位精磨左端面；工序10加工出油孔（锪.26平面，鉆' 11孑L,擴16孔深 18mm,攻絲 M18 1.5 深 14mm）；工序11加工進油孔（锪.26平面，鉆 11孑L,擴16孔深 18mm,攻絲 M18 1.5 深 12mm）；工序13以左端面和 38內(nèi)孔定位，精磨 48外圓；工序14檢驗，是否達到要求的尺寸精度和粗糙度。2. 3工序設(shè)計2. 3. 1選擇加工設(shè)備與工

15、藝裝備(1) 選擇機床根據(jù)不同的工序選擇機床。 工序00、01、02屬于備坯階段，不屬于切削加工，由專門的車間負責。 工序03粗車左端面，選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大， 精度要求不是很高，根據(jù)工廠內(nèi)的現(xiàn)有設(shè)備一般最常用C620-1型臥式車床加工。 工序04先锪30內(nèi)孔面，再粗擴38內(nèi)孔，精度要求不高，選用立式鉆 床進行加工。 工序05粗車48外圓柱面，在切退刀槽。加工中需要換刀具，刀架最好 是換位的，所以選擇C620-1型臥式車床最經(jīng)濟。 工序06精擴38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角，1200。選鉆床進行加工。 工序07精車48外圓，選用C620-1型臥式車床進行加工。 工序08鉆3- 9通

16、孔，由于是通孔，刀具進給深度可以不嚴格控制，在 其位置鉆通孔即可。選用立式加工中心，只要在專用夾具上設(shè)計好對 刀塊，然后執(zhí)行程序就可以加工出 3個* 9通孔了。 工序09精磨左端面，表面粗糙度 Ra1.6mm,沒有要求與中心線的垂直 度，所以選用普通的端面磨床即可加工達到要求。 工序10、11加工進（出）油口孔，選用鉆床進行加工。 工序13精磨48外圓，公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra1.6mm,精度 要求比較高，所以這里選用外圓磨床進行加工。（2）選擇夾具工序03選用三爪自定心卡盤。工序04、05、06、07、08、09、10、11、13都選用專用夾具。（3）選擇刀具根據(jù)不同的工序選擇刀具

17、。在車床上加工的工序一般選用硬質(zhì)合金車刀。切刀槽宜選用高速鋼。為提高生產(chǎn)率及 經(jīng)濟性，應選用可轉(zhuǎn)位車刀架 在鉆床上機加工的工序麻花鉆，锪頭鉆，倒孔鉆等。3) 選擇量具 加工部分的量具工序 03卡尺；工序 04卡尺；工序 05卡尺；工序 06卡尺；工序 07卡尺；工序 08卡尺；工序 09卡尺；工序 10卡尺，螺紋塞規(guī)；工序 11卡尺，螺紋塞規(guī)；工序 13千分尺。 檢驗部分的量具檢查內(nèi)容測量工具砂眼、清砂是否干凈、裂縫觀察表面及磁力探傷；軸向尺寸卡尺；外圓徑向尺寸外徑千分尺；角度角度卡尺；孔內(nèi)徑內(nèi)徑千分尺；檢查粗糙度專用儀器；綜合上述，CA6140車床濾油器體的機械加工工藝過程如表 2所示。工序

18、號工序內(nèi)容機床00機器砂型鑄造毛坯01檢驗毛坯、清砂02熱處理03粗車左端面C620-104先總© 30內(nèi)孔面，再粗擴* 38內(nèi)孔Z53505粗車© 48外圓，切退刀槽C620-106精擴© 38內(nèi)孔，倒角，1200Z53507精車© 48外圓C620-108鉆3/9通孔Z52509精磨左端面M715010加工出油孔立式鉆床11加工進油孔立式鉆床12去毛刺13精磨© 48外圓M143214檢驗表2： CA6140車床濾油器體的機械加工工藝過程及設(shè)備2. 3. 2確定工序尺寸根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計算與查表相 結(jié)合的方法確定

19、各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟精度選定，上 下偏差按入體原則標注，確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸 及毛坯尺寸如下：“CA6140車床濾油器體”零件材料為灰口鑄鐵，硬度為150HBS 至200HBS,毛坯的重量約為1.1千克。生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用 機械砂型鑄造毛坯。（1）確定圓柱面的工序尺寸 38， 30，11, 3- 9由于無特殊加工精度等，在滿足其 表面粗糙度的條件下直接鉆孔或擴孔來完成。 外圓柱面 46h6和 46：46粗糙度為Ra6.3精度等級為IT14，考慮其長度為14mm,因為 砂型鑄造等級為IT14左右，能滿足加工需求，因此直接鑄造成型。'48h6所需精度要

20、求高，需進行粗車一精車一精磨。精車此時直徑余 量為1.3m m,精磨此時直徑余量為0.1mm,剩下的粗車時直徑余量 為 52.4 48-1.3-0.1=3mm，能滿足加工要求，考慮48h6長度為40, 精度等級為14，由鑄造直接完成。48h6的外圓柱面的加工余量表如下。表3: 48h6外圓柱面的加工工序尺寸 （單位：mm）工序名稱工序雙邊余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差精磨0.1IT6 (0-0.016)* 48©48°葉°_0.016精車1.3IT11 (0-0.160)* 48.1*48 1°"5 1_0.160粗車3.0IT13 (

21、0-0.390)* 49.4° 49.4_0.390毛坯F (0-3.6)* 52.4©52.4 ±1.8(2) 確定軸向工序尺寸如圖4所示，圖中尺寸均未標注公差，均按毛坯公差等級確定為IT14.16L512圖4:工序軸向尺寸L2工序尺寸按L1的工序尺寸確定。粗車余量為2.8mm,工序尺 寸為102.5mm,粗糙度精度為Ra6.3;精磨端面余量為0.5mm，工序 尺寸為102mm,粗糙度為Ra16L3和L4由鑄造直接完成，L3=40mm,L4=14mm。L6由锪 30孔工序一次加工 ，L6=70mm。L5由第一次擴 38孔完成，L5=65mm。綜合上述，加工的工序

22、尺寸如表 4所示工序工位工位尺寸00鑄造毛坯機器砂型鑄造毛坯參見毛坯圖所示01備坯檢驗毛坯、清砂02熱處理人工時效03車左端面粗車左端面:保長 102.5mm04總© 30內(nèi)孔，粗擴* 38內(nèi)孔先總© 30內(nèi)孔平面锪© 30內(nèi)孔保長70.5mm再擴© 38內(nèi)孔擴內(nèi)孔至© 37,保長65.5mm05粗車© 48外圓和退刀槽粗車© 48外圓車外圓至1* 49.4車退刀槽3乂 1.5mm06精擴0 38內(nèi)孔和倒角較© 38內(nèi)孔鉸內(nèi)孔至© 38,保長65.5mm內(nèi)孔倒角1C07精車© 48外圓精車

23、76; 48外圓精車外圓至© 48.108鉆3,9通孔鉆3, 9通孔鉆39通孔09精磨左端面磨左端面保長102mm10加工出油口孔口锪平锪平© 26鉆孔鉆'11孔，深32mm擴孔擴孔至© 16孔，深18mm攻絲攻絲 M18x1.5，深 14mm11加工進油口孔口锪平锪平© 26鉆孔鉆© 11孔通至下一平面擴孔擴孔至© 16孔，深18mm攻絲攻絲 M18x1.5，深 12mm12去毛刺去毛刺13精磨© 48外圓精磨血48外圓精磨外圓至© 4814檢驗檢驗表4:各加工工序的工序尺寸2. 4確定切削用量及基本時間

24、2. 4. 1工序03 粗車左端面（1）本工序為粗車左端面，已知加工材料為HT150,機床為C620-1型臥式車床，工件裝在三爪自定心卡盤上，所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端面車刀。根據(jù)切削用量手冊表 1,由于C620-1機床 的中心高為200mm，故選刀桿尺寸為16mm 25mm，刀片厚度取為 6mm，根據(jù)切削用量手冊表3,選擇平面帶倒棱型前刀面，刀具 的幾何參數(shù)為：丫。=10°,k忙=75°,k忙=15°,丸s = 10°,叭=叭=60， ,0.8，01 5°確定切削用量（2）確定背吃刀量ap取粗車余量為2.8mm，可一次走刀切除，留0.5

25、mm作為精磨余 量，故取粗車背吃刀量為ap=2.8mm。（3）確定進給量f根據(jù)切削用量手冊表4,在加工材料為HT150，車刀刀桿尺 寸為 16mm 25mm，工件直徑為 62105mm， ap =2.8mm 時， f=0.61.2mm/r，按C620-1車床說明書，縱向進給量初步取f=0.8mm/r。（4）選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量手冊表 10,硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀后刀面最大 磨損量取為1.0m m，耐用度為1800s。（5）確定切削速度Vc根據(jù)切削用量手冊表12,當用YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀加工匚b=165181Mpa的灰鑄鐵，a4mm, B0.8mm/r時，切削速度Vc=79.8m

26、/min。由切削用量手冊表 21-6,21-7,21-5,11,21-9查得系列切削速度修正系數(shù)分別為：人=1.0，kxrv=0.83, ksv=0.8, =1.15, kkv=1.24故vc=79.8kV =79.8 1.0 0.83 0.8 1.15 1.24=75.6m/min則機床主軸轉(zhuǎn)速1000Vc二 D= 1000 x 75.6 兀漢105=229.2r/min根據(jù)C620-1機床說明書，選擇n=230r/min 這時的實際切削速度Vc_Dn105230=75.9m/min1000 1000(6) 計算機床進給機構(gòu)的強度根據(jù)C620-1機床說明書，其進給機構(gòu)允許的橫走刀力Fmax=

27、5100N，根據(jù)切削用量手冊表 17，當匚b=170212Mpa，ap -2.8mm, f-0.8mm/r，kr = 450， vc=1.26m/s，走刀力 Fx=950N，由于實際切削時使用條件的變化，根據(jù)切削用量手冊表22-3查得Fx的修正系數(shù)為：=1 .0， ksFx=0.751.13故實際走刀力為Fxc =950 1.0 0.75 1.13=805.1N因為Fc=805.1N<5100N，故進給量合理(7) 校驗機床功率根據(jù)切削用量手冊表 19,當二b=165200Mpa, a2.8mm, f 0.8mm/r, vc=1.26m/s 時，Pm=2.4KW。切削功率的修正系數(shù)根據(jù)切

28、削用量手冊表22-3查得kkrPm = kkrFz=0.92, k= k。尸乙二1.0故實際切削功率Pmc=2.4 0.92 1.0=2.2 KW根據(jù)C620-1機床說明書，當n=230r/min時，機床主軸允許的功率Pe=5.9KW因為Pmc < Pe，故所選擇的切削用量可在 C620-1機床上進行。最后確定的切削用量為ap=2.8mm，f=0.8mm/r， vc=75.9m/min，n=230r/min(8) 計算基本工時基本工時的計算公式為L |亠y亠二tj = = y由切削用量手冊表 20，查得 屮 =2mm，貝Sj nf nf丄 5222ti=0.3minj 230 0.82.

29、 4. 2 工序 04先锪30內(nèi)孔面，再粗擴 38內(nèi)孔工步1 锪30內(nèi)孔面（1）本工步為锪 30內(nèi)孔，使內(nèi)孔徑達到 30,孔壁粗糙度值達到Ra3.2m，機床為Z535型立式鉆床，工件裝在專用夾具上，所選刀具為YG8焊接硬質(zhì)合金刀片式平面锪鉆，其直徑為'30mm。確定切削用量（2）確定背吃刀量ap鑄件上鑄出孔徑為27.2, 工件要求孔徑為 30,則初取背吃刀量 ap=（ 30-27.2）/2=1.4mm。（3）確定進給量f由切削加工簡明實用手冊表 8-80，對于HT150，硬度為 150200HBS，當所用刀具為硬質(zhì)合金锪鉆時，進給量 f=0.150.30mm/r，按 Z535 機床說明

30、書，取 f=0.20mm/r。（4）選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削加工簡明實用手冊表8-77,硬質(zhì)合金锪刀后刀面最 大磨損量取為1.0mm,耐用度為50min。（5）確定切削速度Vc由切削加工簡明實用手冊表 8-80，對于HT150，硬度為 150200HBS,當所用刀具為硬質(zhì)合金锪鉆時，切削速度vc=90106.8m/min,取 vc=95m/min，則機床主軸轉(zhuǎn)速n= = =1008r/minD 二 30按Z535機床說明書，取n=1100r/min,這時的實際切削速度DnVc30 11001000=103.7 m/min(6) 計算切削力，扭矩及功率按切削加工簡明實用手冊表 8-78得

31、軸向力F二CFdXFfYfkf =588.60 30 0.20'8 0.97=4726.5N切削扭矩M=CMdXMfYMkMx10=225.63 3019 0.20.8 0.97 10=38.7N M切削功率Pmc=2二 Mn 10：=2 二 38.7 18.3 10”=4.4KW由于上述計算結(jié)果與機床說明書允許值相比，均允許，故確定采用切削用量ap=1.4mm，f=0.2mm/r， vc = 103.7 m/min, n=1100r/min(7) 計算基本工時按簡明機加工生產(chǎn)線工手冊表 1-104得基本工時計算公式L |薩京其中l(wèi)1取1mm，則4 + 1 tj = 1100 0.2=

32、0.02min工步2粗擴38內(nèi)孔(1) 本工步為粗擴 38內(nèi)孔，鑄件上鑄出的孔徑為 33.7,粗擴后,使孔徑達到 37。機床為Z535型立式鉆床，工件裝在專用夾具上，所選刀具為YG8焊接硬質(zhì)合金直柄擴孔鉆，其直徑為'37mm。擴刀的幾何參數(shù)為。=50 , ： =10°, k45°, k =30°, ，10°, ba1= 1.0mmE-確定切削用量(2) 確定背吃刀量ap粗擴直徑余量為3.3mm,則背吃刀量ap=3.3/2=1.65mm。(3) 確定進給量f由切削用量手冊表27注釋，對于HT150，硬度為150200HBS, 當所用刀具為硬質(zhì)合金擴

33、孔鉆，鉆37盲孔時，進給量f=0.30.6mm/r， 按Z535機床說明書，取f=0.32mm/r。(4) 選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削加工簡明實用手冊表8-77,硬質(zhì)合金擴孔鉆后刀面 最大磨損量取為1.0mm，耐用度為50min。(5) 確定切削速度Vc由切削加工簡明實用手冊表 8-84,對于HT150，當所用刀具為硬質(zhì)合金擴孔鉆，刀具直徑為 37mm，ap=1.65mm，f=0.32mm/r時，切削速度vc=67.8m/min，則機床主軸轉(zhuǎn)速1000vc二 D1000 67.8兀漢37=583.3r/min按Z535機床說明書，取n=530r/min，這時的實際切削速度兀Dn vc =

34、二 37 5301000=61.6 m/min(6) 計算切削力，扭矩及功率按切削加工簡明實用手冊表 8-78得軸向力F=CFdXFfYfkf =588.60 37 0.32°'8 0.90=7877.4N切削扭矩M=CMdXMfYMkMx1°；=225.63 3719 0.32°.8 0.9° 1°；=77.9N M切削功率Pmc=2二 Mn 1°"=2 二 77.9 8.83 1°'=4.3KW由于上述計算結(jié)果與機床說明書允許值相比，均允許，故確定采用切削用量ap=1.65mm，f=0.32mm

35、/r， vc=61.6 m/min, n=530r/min(7) 計算基本工時按簡明機加工生產(chǎn)線工手冊表 1-104得基本工時計算公式Illin _ dtj=iT 廿其中 l2 取 3mm，A-COtkr+l，則tj =-=0.42min65.5 1.65 cot45°0.32 x 5302. 4. 3工序05 粗車48外圓，切退刀槽工步1 粗車48外圓(1) 本工序為粗車 48外圓，機床為C620-1型臥式車床，工件裝 在專用夾具上，所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀。根據(jù)切 削用量手冊表1,由于C620-1機床的中心高為200mm,故選刀桿 尺寸為16mm 25mm,刀片厚度

36、取為6mm,根據(jù)切削用量手冊 表3,選擇平面帶倒棱型前刀面，刀具的幾何參數(shù)為：=12°,k 廣 60°,k汀 10°兀=-10°,叫"0 = 6°,廠0.8，丫。產(chǎn)-5°。確定切削用量(2) 確定背吃刀量ap根據(jù)48外圓工序尺寸的計算，取粗車背吃刀量為ap=1.5mm。(3) 確定進給量f根據(jù)切削用量手冊表4,在加工材料為HT150，車刀刀桿尺 寸為 16mm 25mm，工件直徑為 52.4mm， ap =1.5mm 時， f=0.400.80mm/r，按 C620-1車床說明書，縱向進給量初步取 f=0.50mm/r。(4

37、) 選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量手冊表 10,硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀后刀面最大 磨損量取為1.0m m，耐用度為1800s。(5) 確定切削速度vc根據(jù)切削用量手冊表12,當用YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀加 工-b=165181Mpa 的灰鑄鐵，ap 乞 1.8mm,仁0.56mm/r 時，切削速 度Vc=114m/min。由切削用量手冊表 21-6, 21-7, 21-5，11, 21-9 查得一系列切削速度修正系數(shù)分別為：ktv=1.0 , kxrv=0.83, ksv=08, kTv=1.15, kkv=1.0故vc=114kv = 114 1.0 0.83 0.8 1.15 1.0=8

38、7m/min則機床主軸轉(zhuǎn)速n= = 1000 87=528.5r/min兀漢52.4根據(jù)C620-1機床說明書,選擇 n=480r/min這時的實際切削速度兀DnVc=1000二 105 230=79m/min 1000(6) 計算機床進給機構(gòu)的強度根據(jù)C620-1機床說明書，其進給機構(gòu)允許的縱走刀力Fma=3530N，根據(jù)切削用量手冊表 17，當匚b=170212Mpa, ap 豈2.8mm, f 0.48mm/r, kr = 450， vc=1.32m/s，走刀力 £=670N， 由于實際切削時使用條件的變化，根據(jù)切削用量手冊表 22-3查得Fx的修正系數(shù)為：k 0Fx =1.0

39、， k sFx=0.75，kkrFx =1.11故實際走刀力為Fxc =670 1.0 0.75 1.11=557.8N因為Fc=557.8Nv3530N，故進給量合理。(7) 校驗機床功率根據(jù)切削用量手冊表 19，當匚b=165200Mpa，a2.8mm， f-0.47mm/r，vc-1.4m/s 時，Pm=1.7KW。切削功率的修正系數(shù)根據(jù)切削用量手冊表 22-3查得kkrpm=kkrFz=0.94，k=k。尸乙二1.0故實際切削功率Pmc=1.7 0.94 1.0=1.6 KW根據(jù)C620-1機床說明書，當n=480r/min時，機床主軸允許的功率Pe=5.5KW因為Pmc < P

40、e，故所選擇的切削用量可在 C620-1機床上進行。最后確定的切削用量為ap=1.5mm, f=0.5mm/r， vc=79m/min， n=480r/min（8）計算基本工時基本工時的計算公式為tj = = J由切削用量手冊表20，查得旳+ =2mm，則nf nf40 + 2 tj=0.18mi nj 480 0.5工步2切退刀槽（1）本工序為切退刀槽，機床為 C620-1型臥式車床，工件裝在專用夾具上，所選刀具為 YG6焊接式硬質(zhì)合金切槽刀。根據(jù)切削用量手冊表1,由于C620-1機床的中心高為200mm，故選刀桿尺寸 為16mm 25mm，刀片寬度取為3mm，根據(jù)切削用量手冊表 3, 刀具

41、的幾何參數(shù)為：° =0°,匕=45°,： ° =14°。確定切削用量（2）確定背吃刀量ap根據(jù) 48外圓工序尺寸的計算，取背吃刀量為ap =49.4 - 4820.5=1.2mm。（3）確定進給量f根據(jù)切削加工簡明實用手冊表 8-52,在加工材料為HT150,工件直徑為49.4mm,切刀寬度為3mm時，f=0.110.14mm/r,按C620-1 車床說明書，橫向進給量初步取f=0.11mm/r。(4) 選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量手冊表 10，硬質(zhì)合金切槽刀后刀面最大磨損量取為0.8mm，耐用度為3600s(5) 確定切削速度Vc根據(jù)

42、切削加工簡明實用手冊表8-55,當用硬質(zhì)合金切槽刀加 工匚b=165181Mpa的灰鑄鐵，ap=1.5mm，f=0.11mm/r時，切削速度 vc =73.2m/min。由于最終直徑與初始直徑之比不同，比值為48=0.95,故切削速度修正為：vc=69.5 m/min。則機床主軸轉(zhuǎn)速49.4c1000Vc二 D1000 69.5兀 x 49.4=447.8r/m in根據(jù)C620-1機床說明書，選擇n=460r/min這時的實際切削速度Vc =兀Dn =1000 =二 49.4 4601000=71.4m/min(6) 計算機床進給機構(gòu)的強度根據(jù)C620-1機床說明書，其進給機構(gòu)允許的橫走刀力

43、Fma=5100N，根據(jù)切削用量手冊表 17，當二b=170212Mpa， ap 乞 2.8mm, 0.12mm/r， kr = 450， vc=1.19m/s，走刀力 Fx=950N， 因為Fc=950N<5100N，故進給量合理。(7) 校驗機床功率根據(jù)切削用量手冊表 19，當二b=165200Mpa，a2.8mm，f z0.12mm/r, v,1.19m/s 時，Pm=2.9KW。切削功率的修正系數(shù)根據(jù)切削用量手冊表 22-3查得kkrPm = kkrFz=1.0，k=k °Fz ="故實際切削功率Pmc=2.9 1.0 1.1=3.19 KW根據(jù)C620-1機

44、床說明書，當n=460r/min時，機床主軸允許的功率Pe=6.2KW因為Pmc < Pe，故所選擇的切削用量可在 C620-1機床上進行。最后確定的切削用量為ap=1.2mm, f=0.11mm/r， vc=71.4m/min，n=460r/min(8) 計算基本工時由簡明機加工生產(chǎn)線工手冊表1-104得基本工時的計算公式d - d2 L _ltj = f _nfnfla1.2 3.2 42460 0.11=0.21min其中l(wèi)1= ap +2=1.2+2=3.2mm tankrl2=35mm，l3=2mm2. 4. 4工序06精擴38內(nèi)孔(1) 本工步為精擴38內(nèi)孔使孔壁表面粗糙度值

45、為 Ra6.3。機床為Z535型立式鉆床，工件裝在專用夾具上，所選刀具為 YG8焊接刀片 式硬質(zhì)合金直柄擴孔鉆，其直徑為38m m。擴刀的幾何參數(shù)為。=50 , ： =10°, k45°, k =30°,=10°, ba1 = 0.8mms確定切削用量(2) 確定背吃刀量ap精擴直徑余量為1mm,則背吃刀量ap=1/2=0.5mm。(3) 確定進給量f由切削用量手冊表27注釋，對于HT150，硬度為150200HBS, 當所用刀具為硬質(zhì)合金擴孔鉆，鉆38盲孔時，進給量f=0.30.6mm/r, 按Z535機床說明書，取f=0.32mm/r。(4) 選擇刀

46、具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削加工簡明實用手冊表8-77,硬質(zhì)合金擴孔鉆后刀面 最大磨損量取為1.0mm，耐用度為50min。(5) 確定切削速度Vc由切削加工簡明實用手冊表 8-84,對于HT150，當所用刀具為硬質(zhì)合金擴孔鉆，刀具直徑為38mm， ap=0.5mm，f=0.32mm/r時，切削速度vc=60.6m/min，則機床主軸轉(zhuǎn)速n=10 = 10=507.6r/minn x 38按Z535機床說明書，取n=400r/min，這時的實際切削速度Dn 二 38 400Vc=47.8m/min1000 1000(6) 計算切削力，扭矩及功率按切削加工簡明實用手冊表 8-78得軸向力F=CFd

47、XFfYfkf =588.60 3 8 0.320' 4. 5工序07精車48外圓 (1) 本工序為精車 48外圓，機床為C620-1型臥式車床，工件裝 在專用夾具上，所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀。根據(jù)切 削用量手冊表1,由于C620-1機床的中心高為200mm,故選刀桿 尺寸為16mm 25mm,刀片厚度取為6mm,根據(jù)切削用量手冊 表3 ,選擇平面帶倒棱型前刀面，刀具的幾何參數(shù)為： 0=100,k300,k10°, s=5000=80, 0.4,。產(chǎn)-于 確定切削用量 0.90=8090.3N切削扭矩M=CMdXMfYMkMx10'=225.63 381

48、9 0.320'8 0.90 10；=81.9N M切削功率Pmc=2二 Mn 10"=2 二 81.9 6.7 10=3.45KW由于上述計算結(jié)果與機床說明書允許值相比，均允許，故確定采用切削用量ap =0.5mm，f=0.32mm/r， vc=47.8m/min， n=400r/min(7) 計算基本工時按簡明機加工生產(chǎn)線工手冊表 1-104得基本工時計算公式Illin _ dtj=iT 廿其中 l2 取 3mm，A-COtkr+l，則tj =0.55m in65.5 0.5 cot4501 30.3400(2) 確定背吃刀量ap根據(jù) 48外圓工序尺寸的計算，取背吃刀量為

49、aP =49.4 -48.12=0.65mm。(3) 確定進給量f根據(jù)切削用量手冊表6,在加工材料為HT150，車刀刀桿尺寸為 16mm 25mm，工件直徑為 49.4mm， ap =0.65mm 時，f=0.120.25mm/r，按C620-1車床說明書，縱向進給量初步取 f=0.12mm/r。(4) 選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量手冊表 10，硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀后刀面最大磨損量取為0.8mm，耐用度為1800s。(5) 確定切削速度Vc根據(jù)切削用量手冊表12,當用YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀加工-b=165181Mpa 的灰鑄鐵，ap 乞 0.8mm,仁 0.14mm/r 時，切削速 度

50、Vc=162.6m/min。由切削用量手冊表 21-6，21-7，21-5，11,21-9查得一系列切削速度修正系數(shù)分別為：ktv = 1.0，kxrv=0.88，ksv=1.0，kTV=1.15，kkV=1.0故vc=162.6kv=162.6 1.0 0.88 1.0 1.15 1.0=164.6m/min則機床主軸轉(zhuǎn)速n=1000 164.6二 49.4= 1060.6r/min根據(jù)C620-1機床說明書，選擇n=960r/min這時的實際切削速度兀 Dn 兀 乂 49.4 乂 960 一 / - vc=149m/min1000 1000(6) 計算機床進給機構(gòu)的強度根據(jù)C620-1機床

51、說明書，其進給機構(gòu)允許的縱走刀力Fmax=3530N，根據(jù)切削用量手冊表 17,當匚b=170212Mpa, ap 冬2.8mm,仁0.3mm/r，kr = 450， vc=2.48m/s，走刀力 Fx=670N，由 于實際切削時使用條件的變化，根據(jù)切削用量手冊表22-3查得Fx的修正系數(shù)為：k0Fx=1.0，5尸=1.0，kkrFx =0.78故實際走刀力為Fxc =670 1.0 1.0 0.78=522.6N因為Fc=522.6N<3530N，故進給量合理。(7) 校驗機床功率根據(jù)切削用量手冊表 19，當二b=165200Mpa，a腫2.8mm， f-0.25mm/r，vc-2.8

52、3m/s 時，Pm=2.0KW。切削功率的修正系數(shù)根據(jù)切削用量手冊表 22-3查得kkrpm=kkrFz=1.08，k=k。尸乙二1"0故實際切削功率Pmc=2.0 1.08 1.0=1.6 KW根據(jù)C620-1機床說明書，當n=960r/min時，機床主軸允許的功率Pe=5.2KW因為Pmc < Pe，故所選擇的切削用量可在 C620-1機床上進行。最后確定的切削用量為aP=0.65mm, f=0.12mm/r, vc=149m/min, n=960r/minpJ(8) 計算基本工時基本工時的計算公式為L I亠v亠厶tj = =，由切削用量手冊表 20,查得 屮 =1.6mm

53、,nf nf則40 +1.6 tj二=0.36mi nj 960 0.122. 4. 6工序08鉆3- 9通孔(1) 本工序為鉆3一9通孔，孔壁內(nèi)表面粗糙度為 Ra6.3,在鑄件 上直接用麻花鉆鉆出。機床為Z525立式鉆床，工件裝在專用夾具上， 所選刀具為高速鋼標準麻花鉆，其直徑為'9。由切削用量手冊孔加工用量選擇部分表1取標準鉆頭幾何參數(shù)為二300,2" = 118°,0=10° ,=45°。確定切削用量該工序是在實心鑄件上鉆9通孔，背吃刀量為ap=9/2=4.5mm。(3) 確定進給量f由切削加工簡明實用手冊表 8-69，對于HT150，硬度為 150200HBS,當所用刀具為高速鋼標準麻花鉆，鉆 9通孔時，進給 量 f=0.470.57mm/r,按 Z525 機床說明書，取 f=0.48mm/r。(4) 選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削加工簡明實用手冊表8-77,高速鋼標準麻花鉆后刀 面最大磨損量取為0.6mm,耐用度為35min(5) 確定切削速度Vc根據(jù)切削加工簡明實用手冊表 8-71，對于HT150，硬度為140190HBS，當所用刀具為硬質(zhì)合金擴孔鉆，刀具直徑為9mm，ap=4.