機械制造CA6140車床上的法蘭盤課程設計

1、1一月二月三月產(chǎn)品名稱數(shù)量金額利潤產(chǎn)品名稱數(shù)量金額利潤產(chǎn)品名稱數(shù)量金額利潤合計合計合計四月五月六月產(chǎn)品名稱數(shù) 量金 額利 潤產(chǎn)品名稱數(shù) 量金 額利 潤產(chǎn)品名稱數(shù) 量金 額利 潤合計合計合計機械制造工藝學課程設計說明書學院：機電工程學院專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化姓名： 王新波學 號： 0637摘要 工藝學是以研究機械加工工藝技術(shù)和夾具設計為主技術(shù)學科，具有很強的實踐 性，要求學習過程中應緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐，同時它又具有很強的綜合性， 本次課程設計的課題是 CA6140 車床法蘭盤加工工藝規(guī)程及某一工序?qū)Ｓ脢A具 設計，主要內(nèi)容如下：首先，對零件進行分析， 主要是零件作用的分析和工藝分析， 通過

2、零件分析可以 了解零件的基本情況， 而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。 根據(jù)零 件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。第二步，進行基面的選擇， 確定加工過程中的粗基準和精基準。 根據(jù)選好的基準， 制訂工藝路線， 通常制訂兩種以上的工藝路線， 通過工藝方案的比較與分析， 再 選擇可以使零件的幾何形狀、 尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的 一種工序。第三步， 根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線， 確定每一步的切削用量及基本工時， 并選擇 合適的機床和刀具。對于粗加工，還要校核機床功率。最后，設計第三道工序鉆法蘭盤孔的夾具。 先提出設計問題， 再選擇定位基準， 然后開始切削力、

3、 夾緊力的計算和定位誤差的分析。 然后把設計的過程整理為圖 紙。通過以上的概述，整個設計基本完成。關(guān)鍵詞 】 機械、加工工藝、夾具設計目錄序 言 錯.誤! 未定義書簽。零 件 的 分 析 錯.誤! 未定義書簽。零件的作用 錯.誤! 未定義書簽。零件的工藝分析 錯. 誤! 未定義書簽。工 藝 規(guī) 程 設 計 錯. 誤! 未定義書簽。確定毛坯的制造形式 錯. 誤 ! 未定義書簽。基面的選擇 錯.誤! 未定義書簽。制定工藝路線 錯. 誤! 未定義書簽。機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 錯誤! 未定義書簽。確定切削用量及基本工時 錯. 誤! 未定義書簽。夾具設計 3.1.問題的提出 3.1.夾具

4、設計 3.1.參考文獻 3.4.序言課程設計是我們在學完大學的全部課程后進行的，是我們對大學三年的學習 的一次深入的綜合性的總考核， 也是一次理論聯(lián)系實際的訓練， 這次設計使我們 能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論， 并結(jié)合實習中學到的實踐知識， 獨立 地分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜程度零件（CA6140 車床法蘭盤）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法， 擬訂夾具設計方 案，完成夾具結(jié)構(gòu)設計的能力， 也是熟悉和運用有關(guān)手冊、 圖表等技術(shù)資料及編 寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會。 因此，它在我們大學生活中占有重要 地位。就我個人而言， 我也希望通過這次設計對自

5、己未來將從事的工作進行一次 適應性心理， 從中鍛煉自己分析問題， 解決問題的能力， 對未來的工作發(fā)展打下 一個良好的基礎。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。第 1 章 零件的分析零件的作用題目所給定的零件是 CA6140 車床上的法蘭盤（見附圖 1-1）， 法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。零件的工藝分析法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件 ,有一組加工表面 ,這一組加工表面以 20 00.045為中心 ,包括:兩個 100 00.1324 mm 的端面, 尺寸為 4500.017 mm的圓柱 面,兩個 90mm的端面及上面的 4個9mm的透孔. 4500.6 mm的外圓柱面及上面的

6、 6mm的銷孔, 90mm端面上距離中心線分別為 34mm 和 24mm 的兩個平面 .這組加工表面是以 2000.045 mm 為中心 ,其余加工面都與它有位置關(guān)系 ,可以先加工它的一個端面 ,再借助專用夾具以這個端面為定位基準 加工另一端面 ,然后再加工其它加工表面 .第 2章 工藝規(guī)程設計確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，由于零件年產(chǎn)量為 1000 件，已達到中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造，再進行機械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應該的基準的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x

7、擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝 過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。1）粗基準的選擇選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準， 以便為后續(xù)的工序提供精基準。 選擇粗基準的出發(fā)點是： 一要考慮如何分配各加 工表面的余量： 二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。 這兩個要求常常是不能兼顧的， 但對于一般的軸類零件來說， 以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應選加工余量最小的面為粗基 準（這就是粗基準選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取 45 外

8、圓柱面和端面作為粗基準。 在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件， 消除工 件的六個自由度，達到完全定位。2）精基準的選擇 主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領一確定為中批生產(chǎn) 的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成 本盡量下降。 工藝路線方案一工序 1 粗銑 20孔兩端面工序 2 鉆、粗鉸孔 20工序 3 粗銑 90 外圓

9、柱面上平行于軸線的兩個平面工序 4 精銑 20孔兩端的端面工序 5 精絞 20的孔工序 6 粗車 45、 90、 100的外圓，粗車 B面與 90 的右端面工序 7 半精車 45、90、 100的外圓，半精車 B面與 90的端面，對 100、90、45的圓柱面倒角，倒 45兩端的過度圓弧， 車退刀槽，車 20 內(nèi)孔兩端的倒角工序 8 精車 100外圓面，精車 B面，精車 90的右端面，精車 45的圓柱面工序 9 精銑 90 外圓柱面上平行于軸線的兩個平面工序 10 鉆 4-9 透孔工序 11 鉆 4孔，鉆鉸 6 的銷孔工序 12 磨45、 100的外圓工序 13 磨90 外圓柱面上距離軸線 2

10、4mm的平面工序 14 磨 B 面工序 15 刻字劃線工序 16 100 外圓無光鍍鉻工序 17 檢查 工藝方案二工序 1 粗車 100mm端面，粗車 100mm外圓柱面，粗車 B面，粗車 90的外圓柱面工序 2 粗車 45端面及外圓柱面工序 3 鉆粗絞 20 的內(nèi)孔工序 4 半精車 100的端面及外圓面，半精車 B面，半精車 90的外圓柱面，對 100、 90的外圓柱面進行倒角，車 45兩端的過 渡圓弧，車 20 孔的左端倒角工序 5 半精車 45的端面及外圓柱面，車 20 孔的右端倒角，車 45 的倒角，車 3*2 的退刀槽 工序 6 精車 100的端面及外圓面，精車 B 面工序 7 精車

11、 45端面及外圓柱面工序 8 精絞 20的孔工序 9 鉆 4 9 透孔工序 10 鉆 4孔，鉆絞 6孔工序 11 銑 90圓柱面上的兩個平面工序 12 磨 B 面工序 13 磨 90外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面工序 14 劃線刻字工序 15 100 外圓無光鍍鉻工序 16 檢查 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一 采用同時銑削加工兩個端面，可以提高效率，而方案二采用車削端面，可以保證精度，方案一的效率 雖高但精度不能保證， 應把保證精度放在首位，故選用方案二車削兩端面。由于各端面及外圓柱面都與20 軸線有公差保證， 所以加工各端面及外圓柱面時應盡量選用 20 孔為定位基

12、準。經(jīng)過比較修改后的具體工藝過程如下 :工序 1 粗車 100端面及外圓柱面 ,粗車 B面，粗車 90的外圓柱面工序 2 粗車 45端面及外圓柱面，粗車 90 的端面工序 3 鉆、擴、粗鉸 20 的孔工序 4 鉆 4 孔，再鉆 6孔工序 5 半精車 100的端面及外圓柱面，半精車 B面，半精車 90的外圓柱面，車 100、 90的倒角，車 45兩端過渡圓弧，車 20孔的左端倒角工序 6 半精車 45的端面及外圓柱面，半精車 90的端面，車 3*2退刀槽，車 45的倒角，車 20內(nèi)孔的右端倒角工序 7 精車 100的端面及外圓，精車 B 面工序 8 精車 45的外圓，精車 90的端面工序 9 精

13、絞 20的孔工序 10 磨 100、45 的外圓柱面工序 11 鉆 49 透孔工序 12 銑 90mm圓柱面上的兩個平面工序 13 磨 B 面工序 14 磨 90mm外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面工序 15 劃線刻字工序 16 100mm 外圓無光鍍鉻工序 17 檢查以上加工方案大致看來還是合理的 .但通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后,就會發(fā)現(xiàn)仍有問題 ,主要表現(xiàn)在工序0.03鉆 4mm孔，再鉆 6 0 mm 孔由于在設計夾用夾具時要以 90mm圓柱面上的一個平面來定位 ,所以應把銑 90mm圓柱面上的兩個平面這0.03一道工序放在鉆 4孔，再鉆 60 mm孔工序前.

14、 并且工序 與工序 序可并為一個工序 ,否則就有點繁瑣 .因此最后確定的加工工藝路線如下：以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”工序 1 粗車 100端面及外圓柱面，粗車 B面，粗車 90的外圓柱面工序 2 粗車 45 端面及外圓柱面，粗車 90的端面工序 3 鉆、擴、粗絞 20 的孔工序 4 粗銑 90 圓柱面上的兩個平面工序 5 半精車 100的端面及外圓柱面，半精車 B面，半精車 90的外圓柱面，車 100、90外圓柱面上的倒角，車 45兩端過渡 圓弧，車 20 孔的左端倒角工序 6 半精車 45 的端面及外圓柱面，半精車 90的端面，車 3*2 退刀槽，車 45 圓柱面兩端的倒角

15、，車 20 內(nèi)孔的右端倒角工序 7 精車 100的端面及外圓，精車 B 面工序 8 精車 45 的外圓，精車 90的端面工序 9 精絞 20 的孔工序 10 精銑 90圓柱面上的兩個平面工序 11 鉆、絞 4- 9 的孔工序 12 鉆4 孔，鉆、絞 6孔工序 13 磨 100、 45 的外圓柱面工序 14 磨 B 面工序 15 磨90外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面工序 16 刻線刻字工序 17 鍍鉻工序 18 檢測入庫機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定“法蘭盤”零件材料為 HT200，硬度 200HBS，毛坯重量約為，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確

16、定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1. 450 0.017 mm 外圓表面此外圓表面為 IT6 級，參照實用機械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量表 2-1工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精車外圓4545 0.017半精車外圓45.600.1粗車外圓347+47 00.12毛坯55050 00.552.外圓表面 1000.120.34 mm參照實用機械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量表 2-2工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精車外圓100-0。46100 00.3124半精車外圓1006粗車外圓4102毛坯61060.810

17、6 00.883 B 面中外圓柱面 參照實用機械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量表 2-3工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精磨外圓4545 00.3124粗磨外圓半精車外圓146粗車247毛坯601061106 14孔 20 00.045 mm參照實用機械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工表 2-4工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差鉸孔20+2000.045擴孔+0.100.1鉆孔918+18 00.6毛坯105. 4500.017 mm 的端面1）按照工藝手冊表 6-28，鑄件重量為， 4500.017 mm端面的單邊加工余量為，取 Z=，鑄件

18、的公差按照表 6-28，材質(zhì)系數(shù)取 M1，復雜系數(shù)取 S2 ，則鑄件的偏差為0.70.8 ；2）精車余量：單邊為（見實用機械加工工藝手冊中表） ，精車公差既為零件公差；3）半精車余量：單邊為（見實用機械加工工藝手冊中表11-27），半精車公差的加工精度為 IT9 ，因此可以知道本工序的加工公差為；4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為 Z=；粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為 IT11 級，因此，可以知道本工序的加工公差為，由于毛坯及以后各道工步的加工都有 加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實就是含義上的加工余量，實際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分； 4500.017

19、mm 端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖：毛坯名義尺寸 96最大余量最小余量91最大余量最大余量加工方向最小余量最小余量由圖可以知道：毛坯名義尺寸為： 94+2=96（mm）毛坯的最大尺寸： 96+=（mm）圖 2-1 毛坯的最小尺寸： = （mm）粗車后最大尺寸： 94+= （mm） 粗車后最小尺寸：（mm）半精車后最大尺寸： 94+=（ mm）半精車后最小尺寸：（mm）精車后尺寸為 94mm加工余量計算表表 2-5工序加工尺寸 及公差鑄造毛坯粗車半精車精車加工前尺 寸最大最小加工后尺 寸最大最小加工余量2加工公差0.70.8法蘭盤的鑄件毛坯圖見附圖確定切削用量及基本工時工序

20、1 粗車 100端面及外圓柱面，粗車 B面，粗車 90的外圓柱面1.加工條件工件材料： HT200 b=220MPa 模鑄 加工要求：車削 100mm端面及外圓柱面，粗車 B 面 機床： CA6140 臥式車床刀具：采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16x25mm2 ,K =90 , 0=15 ,0 =12 , =2計算切削用量粗車 100mm 端面已知毛坯長度方向的加工余量為 3+0.8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度， ap =4mm進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊中表 ,當?shù)稐U尺寸為 1625 mm2a p 35mm,以及工件直徑為 100時， f =r按 CA6140 車床說

21、明書(見切削手冊)取 f =r所以確定機的主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度，按切削手冊表 ,切削速度的計算公式為 (壽命 T=60min)vc T maCxvv f yv kv(m/min)其中：Cv =342, xv =, yv=, m=。修正系數(shù) kv見切削手冊表 ,即Mv sv kv krv Bv1000vc ns= = dW1000 158.6 504r/min x100vc342600.2 x40.15 x0.50.35v按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 504r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 480r/min及 600r/min?，F(xiàn)選取 nw =480r/min 所以實際切削速度 v=110r/

22、min/ 。切削工時，按工藝手冊表L=100 20 =40mm , l1 =2mm, l2=0, l3 =02l tm=l1 l2nwfl3= 40 2480 0.9=(min)粗車 100mm外圓柱面，同時應檢驗機床功率及進給機構(gòu)強度1) 切削深度，單邊余量 Z=2mm, 分二次切除。2） 進給量， 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=r3）計算切削速度vcCv maxpvy kv 132m/min v4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速420r/min1000vc1000 132ns= =dW x100按機床說明書 （見工藝手冊表與 420r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 480r/min 現(xiàn)選取 480r/min所

23、以實際切削速度vc= dns = 100 480 150m / minc 1000 10005）檢驗機床功率 主切削力 Fc 按切削手冊表所示公式計算xF c yFc nFcFcCFcapFc f Fc vcFc kFc其中 CFc 2985， xFc， yFc ， nFc ，b650)nF(600)0.65(650)kkr=Fc=0.65 0.15切削時消耗功率 Pc Fcvc6x1041122.4x1506x104(KW)由實用機械加工工藝手冊表 7-4中 CA6140機床說明書可知， CA6140主電機功率為 .轉(zhuǎn)速為 480r/min時主軸傳遞的最大功率為 .所以機床功率足夠，可以正常

24、加工。6） 校驗機床進給系統(tǒng)強度已知主切削力 Fc .徑向切削力 Fp 按切削手冊表所示公式計算其中CFp 1940，xFpyF p ， nFp ，F(xiàn)pCFpaxFp pyFp vcnF pkFk =( b )nF =(220)0.85 kMp =(650) =(650)kkr所以0.9 0.6Fc=0.3xFf Ff ap而軸向切削力 FfCF ayFf nF fvc kF f其中CFf 2880，xF f yFf ， nF f ，kM =(650)(220)1.0(650)kk =軸向切削力 Ff =0.5 0.4取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) =,則切削羅在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力

25、為F=Ff +(Fc+Fp )=442+203)=442+=而機床縱向進給機床可承受的最大縱向力為 3530N（見切削手冊表故機床進給系統(tǒng)可正常工作。7）切削工時t=ll1 l2nwf其中 l=10mml1=4mm l1 =2mm所以10 4 2 t=480 0.9粗車 B 面切削深度。單邊余量 Z=106 245 1=30mm.分15次切除進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=r3) 計算切削速度Cvm xvap其中： Cv =342, xv=, yv=, m=。修正系數(shù) kv見切削手冊表 ,即Mv sv kv krv Bv所以vc3420.2 0.150.35v600.2 40.90.35v

26、確定機的主軸轉(zhuǎn)速1000vc1000 126ns= = 378r/mindW 106按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 378r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 400r/min?，F(xiàn)選取 nw =400r/min所以實際切削速度 vc=10d0n0s = 1100600400 133m/ min5) 切削工時，按工藝手冊表。按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 553r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 nw =600r/min1000vc1000 x89ns= =1000vc1000ns= =187tml l1 l2 i ;其中 l=30mm nwftm=ll1mnwl2 i= 3

27、0 15=(min)400 0.9工序 2 粗車 45 端面及外圓柱面，粗車 90的端面 機床： CA6140 臥式車床0 =15刀具：采用刀片的材料為 YT15 ，刀桿尺寸 16 25mm2 ,K =90 ,0=12 ,粗車 4500.017 mm 端面切削深度。單邊余量 Z=2) 計算切削速度 vcCvkTmapxv fyv kv其中： Cv =342, xv=, yv=, m=。修正系數(shù) kv見切削手冊表 ,即kMv = , ksv = , kkv = , kkrv = , kBv所以v 342vc0.2 0.15 0.35600.21.20.150.90.35v確定機床主軸轉(zhuǎn)速553r

28、/mindW 50所以實際切削速度 vc= dns = 50 600 94m / min c 1000 10005) 切削工時，按工藝手冊表。tm=l l2 i= nwf l2 i ;其中 l=25mm; l1 =4mm; l 2 =2mm; nwftm=l31600 x0.9x1=(min)粗車 4500.017 mm 外圓柱面切削深度 單邊余量為 Z= 分兩次切除。進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=r3) 計算切削速度vcCv mapxv f yvkv其中： Cv =342, xv =, yv=, m=。修正系數(shù) kv見切削手冊表 ,即Mv sv kv krv Bv1000vc1000

29、35ns= = min按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 753r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 750r/min?，F(xiàn)選取 nw =750r/min所以實際切削速度 vc= dns =x50 750 94m/ minc 1000 1000所以vc342600.2 2.20.15 0.80.35v4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速dW x50753r/min5) 切削工時，按工藝手冊表tm=l l1 l2 i ;其中 l=41mm; l1=4mm; l2 =0mm;nwftm=l l1 l2 i= 45 x2=(min)n w f750 0.8粗車 90mm端面切削深度 單邊余量為 Z= 一次切除。進給量 根據(jù)

30、機械加工工藝手冊取 f=r計算切削速度vcCvkv其中： Cv =342, xv=, yv=, m=。修正系數(shù) kv見切削手冊表 ,即kMv = , ksv= , kkv= , kkrv = , kBv =所以vc3420.2 0.15 0.35v600.2 1.20.150.80.35v確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vcdW1000 122 90431r/min480r/min。現(xiàn)選取 nw =480r/min。按機床說明書 （見工藝手冊表 ,與 431r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 所以實際切削速度 vc=10d0n0s = 190000480 135m/min5） 切削工時，按工藝手冊表t

31、ml l1 l 2nwfi ; 其中 l= 90 45=; l1 =4mm;2l2 =0mm;tml1l2 i=i=nwf22.5 4 =(min)480 0.8工序 3 鉆、擴 20 的孔（1）鉆 18mm 孔 機床： Z525 立式鉆床刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼鉆頭 W18Cr4V.1）進給量根據(jù)切削手冊表 10-66,當鑄鐵 HB200 時， D= 18時，取 f=r2）切削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得V=35m/min.3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速dW 18按機床說明書 （見工藝手冊表 ,與 min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 555r/min

32、?，F(xiàn)選取 nw =555r/min 所以實際切削速度dns 18 555 c 1000 100031.4m/ min削工時，按工藝手冊表。tm=l l1 l2 i ;其中 l=91mm; l1 =10mm; l 2 =4mm; nwftm=ll1 l2nwf= 105555 0.3=(min)（2）孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關(guān)系為現(xiàn)已知f鉆 =r（切削手冊 ）表f (1.2 1.8) f鉆v (21 13)v鉆23式中的 f鉆、 v鉆加工實心孔進的切削用量 .v鉆 =min （切削手冊 ）表1) 給量取 f= =r 按

33、機床選取 r削速度v= =min.定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vcdW1000 16.9 19.8min按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 275r/min?，F(xiàn)選取 nw =275r/min所以實際切削速度= dns = 19.8 275= 1000 =100017.4m / min削工時，按工藝手冊表。tm=l l1 l2 i ;其中 l=91mm; l1=10mm; l 2 =4mm; nwftm=ll1 l2nwf105275 0.5=(min)工序 4 粗銑 90 圓柱面上的兩個平面 (1) 銑距中心線 34mm 的平面。機床：組合機床刀具：根據(jù)機械加工工藝手

34、冊表 10-64 選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀 YT15.銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=40削深度 2 a p =10mm 所以有 ap =5mm2) 給量 查機械加工工藝師手冊表 10-118 與表 10-119得 ,進給量 f=齒按機床行選取 f=齒切削速度 根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得V=115min/s. 即 V=min定機床主軸轉(zhuǎn)速1000vc 1000 6.9ns= = mindW 100按機床說明書 (見工藝手冊表 6-39),與 min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 min?，F(xiàn)選取 nw =min 。 所以實際切削速度7.1m / mindns

35、 = 100 22.51000= 1000當 nw =min 時，工作臺的每分鐘進給量 f m 應為 fm=fZ nw= 查機床說明書有 f m =60(mm/min)削工時，按工藝手冊表。t m1l l1 l2 =9600=(min)60t m2=(min)60銑兩次的總時間為 t m=+=(2) 粗銑距中心線 24mm 的平面 機床：組合機床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-64 選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀 YT15. 銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=40/1) 切削深度 4 ap =20mm 所以有 ap =5mm進給量 查機械加工工藝師手冊表 10-118 與表

36、10-119得,進給量 f=齒按機床行選取 f=齒切削速度 根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得 V=115min/s. 即 V=min確定機床主軸轉(zhuǎn)速1000vc 1000 6.9 ns= = min dW 100按機床說明書 (見工藝手冊表 6-39),與 min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 min?，F(xiàn)選取 nw =min 。 所以實際切削速度dn s 100 22.5vc=7.1m / minc 1000 1000當 nw =min 時，工作臺的每分鐘進給量 f m 應為fm=fZ nw =查機床說明書有 f m =60(mm/min)切削工時，按工藝手冊表tml l1 l2

37、= 90 =(min)60銑 4 次的總時間為 4t m = =6min工序 5 半精車 100的端面及外圓柱面，半精車 B面，半精車 90的外圓柱面，車 100、90外圓柱面上的倒角，車 45兩端過渡 圓弧，車 20 孔的左端倒角半精車 100mm 端面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊表 .取 f r機床主軸轉(zhuǎn)速 nw 480r/min所以切削工時 tm= l l1 l 2 l3 = 40 2 ( min)nwf480 0.5半精車 100mm 外圓柱面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進給量 f

38、 根據(jù)機械加工工藝手冊表 取 f=r主軸轉(zhuǎn)速 nw =480r/min所以切削工時l1 l 2nwf半精車 B 面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略 進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊表 .取 f r 機床主軸轉(zhuǎn)速 nw 400r/mintm=l l1 l2 i ;其中l(wèi)=30mm nwftm=l15=(min)l1 l230i=n wf 400 0.5工序 6 半精車 45 的端面及外圓柱面，半精車 90的端面，車 3*2 退刀槽，車 45 圓柱面兩端的倒角，車 20 內(nèi)孔的右端倒角半精車 4500.017 mm 端面切削深度 單邊余量 Z=2) 進給量 根據(jù)機

39、械加工工藝手冊取 f=r3) 計算切削速度vcCvTkv其中： Cv =342, xv=, yv=, m=。修正系數(shù) kv見切削手冊表 ,即Mv sv kv krv Bv所以3420.2 0.150.35v600.2 1.20.20.35v確定機床主軸轉(zhuǎn)速kMv = , ksv = , kkv = , kkrv = , kBvns=1000vc = 1000 187 553r/min dW x50按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 553r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取 nw =600r/min。所以實際切削速度vc= dns = 50 600 118m / min1000

40、 10005) 切削工時，按工藝手冊表l l1 l2tm=1 2 i ;其中 l=25mm; l1=4mm; l2 =2mm;nwftm=ll1 l231i=n wf600 0.21=(min)(2) 半精車 4500.017 mm外圓柱面1) 切削深度 單邊余量為 Z=2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=r3) 計算切削速度vcCvpkv其中： Cv =342, xv =, yv=, m=。修正系數(shù) kv見切削手冊表 ,即342所以vc0.2 0.15600.21.20.150.20.35v確定機床主軸轉(zhuǎn)速1000vc1000 96ns= =dW 50578r/min按機床說明書 (見

41、工藝手冊表 ,與 578r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 n 所以實際切削速度=600r/min。vc= dns= 50 600 c 1000 100094m/ min5)切削工時，按工藝手冊表。tm=l l1 l2 i ;其中 l=41mm; l1=4mm; l2 =0mm; nwftm=ll1 l2i=nwf45600 0.2=(min)半精車 90mm 端面切削深度 單邊余量為 Z= 一次切除。進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=r計算切削速度vcCvm xv yvap fkv其中： Cv =342, xv=, yv=, m=。修正系數(shù) kv見切削手冊表 ,即kMv

42、 = , ksv = , kkv = , kkrv = , kBv所以3420.2 0.15 0.35600.20.30.150.20.35v確定機床主軸轉(zhuǎn)速1000vc ns= dW1000 134 90458r/min按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 458r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取 nw=480r/min。所以實際切削速度 vc=10d0n0s = 190000480 135m/min5) 切削工時，按工藝手冊表tm=ltm=1 l2 i= 22.5 4 =(min)n wf 480 0.2 工序 7 精車 100的端面及外圓，精車 B 面(1) 精車 100

43、mm 端面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略 進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊表 .取 f r l2 i ;其中 l=90 45=; l1=4mm; l 2 =0mm; mn wf2 1 215=機床主軸轉(zhuǎn)速 nw 480r/min所以切削工時 tm= l l230i=n wf480 0.2工序 8 精車 45 的外圓，精車 90的端面 (1) 精車 4500.017 mm 外圓柱面 l 2 l3 = 40 2 ( min)nwf480 0.2精車 100mm外圓柱面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進給量 f 根據(jù)機械加工工藝

44、手冊表 取 f=r主軸轉(zhuǎn)速 nw =480r/min所以切削工時tm=l l1 l2 = minnwf精車 B 面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略 進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊表 .取 f r機床主軸轉(zhuǎn)速 nw 480r/mintm=ltm=l l1 l2 i ;其中l(wèi)=30mm nwf切削深度 單邊余量為 Z= 分兩次切除。進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=r3) 計算切削速度 vcm CxvT apvyvkv其中： Cv =342, xv=, yv=, m=。修正系數(shù) kv見切削手冊表 ,即kMv = , ksv = , kkv = , kkrv

45、= , kBv所以v 342vc0.2 0.15 0.35600.20.30.150.10.35v確定機床主軸轉(zhuǎn)速1000vc ns= dW1000 96 50585r/min按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 585r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min現(xiàn)選取 n=600r/min。所以實際切削速度50 600dns vc=10d0n0s = 100094m/ min5)切削工時，按工藝手冊表。tml l1 l2 i ;其中 l=41mm; l1=4mm; l2 =0mm; nwfl l1 l tm=l nl1wf l2 i= 45 =(min)600 0.11000(2) 精車 90

46、mm 端面切削深度 單邊余量為 Z= 一次切除。進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=r計算切削速度vcCvm xvapkv其中： Cv =342, xv=, yv=, m=。修正系數(shù) kv見切削手冊表 ,即Mv sv kv krv Bv所以3420.2 0.15 0.35600.20.30.150.20.35v確定機床主軸轉(zhuǎn)速=480r/min。1000vc 1000 134 ns= = 458r/min dW 90按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 458r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 480r/min?，F(xiàn)選取 nw所以實際切削速度dn s 90 480vc= 1000135m / min切削

47、工時，按工藝手冊表tm=ll1 l2 i ;其中 nwf90 45=;2l1 =4mm;l2 =0mm;l1 l2nwf=(min)tm=l=(min)l1 l2 22.5 4 i=n wf 480 0.2工序 9 精絞 20 的孔 (1) 絞孔至 2000.045 mm 1) 進給量 取 f= =r 按機床選取 r削速度 按切削手冊選取 v= =min.定機床主軸轉(zhuǎn)速1000vc1000 19.3ns= =dW 20min按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 275r/min?，F(xiàn)選取 nw =275r/min所以實際切削速度= dn s = 20 275=1000 =

48、 100017.2m / min4) 工時，按工藝手冊表。l l1 l2tm=1 2 i ;其中 l=91mm; l1 =7mm; l 2 =3mm;nwftm=l101275 0.5工序 10 精銑 90圓柱面上的兩個平面(1) 精銑上兩平面切削深度 查機械加工工藝師手冊表 10-119,取 ap =1mm2) 進給量 查機械加工工藝師手冊表 10-118 與表 10-119 按機床行選取 f=齒切削速度 根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得 V=190min/s. 即 V=min確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vcdW1000 11.4 100min按機床說明書 ( 見工

49、藝手冊表 6-39),與 min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 min ?，F(xiàn)選取 nw =min 所以實際切削速度11.8m / min= dn s = 100 37.5=1000 = 1000當 nw =min 時，工作臺的每分鐘進給量 f m 應為fm=fZ nw =查機床說明書有 fm =80(mm/min)切削工時，按工藝手冊表。l1 l2 = 8900 =(min)80銑 2 次的總時間為 2t m =工序 11 鉆、絞 4- 9 的孔l1 l2nwf15=(min)(1) 4- 9mm 孔 機床： Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 9.1) 給量

50、查機械加工工藝師手冊表 28-13，取 f=r2) 削速度 根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得V=30m/min.3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速1000vc1000 30ns= =dW 91061r/min按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 1061r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 1012r/min?，F(xiàn)選取 n 所以實際切削速度=1012r/min。5) 削工時，按工藝手冊表。dn s 9 1012 vc=s =c 1000 100028.6m/minl l1 l 2tm= 1 2 i ;其中 l=8mm; l1=4mm; nwfl2 =3mm;tm=l1012 0.13由于有四個孔

51、所以切削工時為 4 tm =l1 l2nwf= 20=(min)2012r/min?，F(xiàn)選取 nw =2012r/min。所以實際切削速度dn svc= 1000 4 201225.3m / min10005) 切削工時，按工藝手冊表。tm=l l1 l2 i ;其中 l=13mm; l1 =4mm; nwfl 2 =3mm;tm=l2012 0.13工序 12 鉆4孔，擴 6孔(1)鉆 4mm孔 機床： Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 4.1)進給量查機械加工工藝師手冊表 28-13，取 f=r切削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10

52、-66,查得V=2434m/min. 取 V=30m/min確定機床主軸轉(zhuǎn)速2388r/min1000vc1000 30ns= =dW 4按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與 2388r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為(2) 擴 6mm 孔 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 6.1) 進給量 查機械加工工藝師手冊表 28-13，取 f=r2) 切削速度 根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得 V=2434m/min. 取 V=30m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速1000vc1000 30ns= =dW 61592r/min按機床說明書 (見工藝手冊表 ,與

53、1592r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 1592r/min。現(xiàn)選取 n 所以實際切削速度=1426r/min。dn s = 6 14261000 = 100026.8m / min5) 切削工時，按工藝手冊表l l1 l2tm=i ;其中 l=7mm; l1 =4mm; l 2 =3mm;nwftml1 l 2 nwf141426 0.13=(min)工序 13 磨 100、 45 的外圓柱面(1) 磨 100mm外圓柱面 機床 MQ1350A 輕型外圓磨床 1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級，陶瓷結(jié)合劑， 6號

54、組織，平型砂輪，其尺寸為 350 x40 x1272）切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有工件速度vw 18m/min縱向進給量fa 20mm（ 雙行程 ）切削深度fr st3）切削工時2 DbZ bk tb1000vfa f r式中D-被加工直徑b加工寬度Z b- 單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺移動速度fa -工作臺往返一次砂輪軸向進給量 fa -工作臺往返一次砂輪徑向進給量2 90 9 0.15 1.1t (min)1000 18 20 2 0.0157(2) 磨 45mm 外圓柱面機床 MQ1350A 輕型外圓磨床1）選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P

55、其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級，陶瓷結(jié)合劑， 6號組織，平型砂輪，其尺寸為2）切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有350 x40 x127工件速度縱向進給量切削深度vw 18m/minfa 20mm( 雙行程 )frst3）切削工時t2 DbZbk1000vfa fr式中 D- 被加工直徑b加工寬度Z b- 單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺移動速度fa -工作臺往返一次砂輪軸向進給量 fa -工作臺往返一次砂輪徑向進給量2 50 9 0.15 1.1t (min)1000 18 20 2 0.0157工序 14 磨 B 面(1) 磨 B 面機床 MQ

56、1350A 輕型外圓磨床1) 選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 350 40 12735040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級，陶瓷結(jié)合劑， 6號組織，平型砂輪，其尺寸為 2) 切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有工件速度vw 18m/min縱向進給量fa 20mm(雙行程)切削深度fr st切削工時t 2 DbZbk1000vfa f r式中D-被加工直徑b 加工寬度Zb -單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺移動速度 fa -工作臺往返一次砂輪軸向進給量 fa -工作臺往返一次砂輪徑向進給量2 45 91 0.15 1.11

57、000 18 20 2 0.0157(min)工序 15 磨90外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面機床 MQ1350A 輕型外圓磨床1）選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P350 x40 x127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級，陶瓷結(jié)合劑， 6號組織，平型砂輪，其尺寸為 2）切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有砂輪輪速 n砂 =1500r/min （見機床說明書 ） v砂 =s工件速度vw 10m/min軸向進給量fa 20mm（ 雙行程 ）切削深度fr st3）切削工時2 DbZbkt1000vfa fr式中D-被加工直徑b

58、加工寬度Z b - 單邊加工余量K- 系數(shù)V-工作臺移動速度fa -工作臺往返一次砂輪軸向進給量fa -工作臺往返一次砂輪徑向進給量2 90 8 0.15 1.1 (min)1000 10 20 2 0.0157最后，將以上各工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝綜合卡片，見所附卡片第 3章 夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計第 4 道工序銑距零件中心線分別為 24和 34 的兩平面的夾具。本夾具將用于組合機床，對工件對銑加工， 刀具為鑲齒三面刃銑刀。問題的提出本夾具主要用來距中心線 24和

59、34的兩平面，此平面的形位公差和表面要求均較高， 無特殊要求， 且加工此平面時 1000.03.412 mm 軸的外端面及 20 00.045孔的內(nèi)表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度的同時可以設計選用比較簡單的夾具。夾具設計定位基準的選擇由零件圖可知，待加工平面對 2000.045的軸線有平行度要求，對 100的底端面有垂直度要求，其設計基準為 2000.045 孔的中心線。本設 計選用以 20 00.045孔的內(nèi)表面和 1000.03.412的底端面為主要定位基面，另選用 100mm 的上端面作為輔助定位基準。為了降低生產(chǎn)成本，本設

60、 計選擇采用螺紋夾緊的方式。切削力及夾緊力計算刀具：鑲齒三面刃銑刀d= 80mm由機械制造工藝設計手冊 P116 可查得銑削扭矩M=dCFCapXFc f YFc vcZFc KFc切向力F=CFC apXFc f YFc vcZFc KFc3切削功率 Pm=2 M n10 3 (kw)式中：CF=aP 5x F =1 yF=Z0d0 =80 kF= f= n=1450所以當銑距中心軸線 24mm 和 34mm 面時有：1 0.8 0 3M= 80/2 x558.5x51 x0.130.8 xvc0 x0.9x10 3=(Nm)F=558.5x5 1 x0.13 0.8 vc0 0.9 =(N