WIA8.310.0001驅動軸工藝及銑鍵槽夾具設計

目錄HYPERLINK 1HYPERLINK第一章緒論 1HYPERLINK1.1課題簡介 1HYPERLINK1.2預期成果 1HYPERLINK1.3表面加工路線 1HYPERLINK1.4工藝設計所需軟件 3HYPERLINK1.5本章小結 3HYPERLINK第二章驅動軸加工工藝過程 4HYPERLINK2.1毛坯的設計 4HYPERLINK2.1.1計算零件年生產(chǎn)量 4HYPERLINK2.1.2確定毛坯尺寸 4HYPERLINK2.2工藝過程設計 5HYPERLINK2.3機床和刀夾量具選擇 6HYPERLINK2.3.1選擇機床 6HYPERLINK2.3.2選擇刀夾量具 8HYPERLINK2.4本章小結 9HYPERLINK第三章驅動軸工序設計 10HYPERLINK3.1車削加工 10HYPERLINK3.1.1端面粗車 10HYPERLINK3.1.3外圓粗車 15HYPERLINK3.1.5切槽 21HYPERLINK3.2鉆削加工 23HYPERLINK3.2.1車鉆頂尖孔 23HYPERLINK3.2.2車鉆螺紋底孔 25HYPERLINK3.3螺紋加工 27HYPERLINK3.4鍵槽銑削 28HYPERLINK3.4.1鍵槽粗銑 28HYPERLINK3.4.2鍵槽精銑 30HYPERLINK3.5研頂尖孔 33HYPERLINK3.6外圓磨削 33HYPERLINK3.6.1外圓粗磨 33HYPERLINK3.6.2精磨外圓 35HYPERLINK3.7本章小結 37HYPERLINK第四章銑鍵槽夾具設計 38HYPERLINK4.1定位方案分析 38HYPERLINK4.2定位誤差分析計算 38HYPERLINK4.3加緊力及加緊元件確定 39HYPERLINK4.4夾具總裝圖 39HYPERLINK4.5本章小結 40HYPERLINK第五章回顧總結 41HYPERLINK5.1課題成果 41HYPERLINK5.2存在問題 41HYPERLINK5.3收獲體會 41HYPERLINK致謝 42HYPERLINK參考文獻 43HYPERLINK附件1：開題報告 44HYPERLINK附件2：任務書 44HYPERLINK附件3：WIA8.310.0001驅動軸CAD圖 44HYPERLINK附件4：夾具總裝圖 44HYPERLINK附件5：開題報告 44HYPERLINK附件6：任務書 44HYPERLINK附件7：WIA8.310.0001驅動軸過程卡 44HYPERLINK附件8：WIA8.310.0001驅動軸工序卡 44HYPERLINK附件9：英語翻譯 44HYPERLINK附件10：答辯PPT 44

第一章緒論1.1課題簡介軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩，并保證裝在軸上零件的回轉精度。

WIA8.310.0001驅動軸是用在直齒減速箱上的主動軸，屬于階梯軸。WIA8.310.0001驅動軸長度L為270mm，最大直徑d為44mm，由于L/d≤12，屬于剛性軸。WIA8.310.0001驅動軸主要由外圓柱面、外圓錐面、端面、臺階面、螺紋、鍵槽及橫向中心孔組成。本次課題主要是通過對WIA8.310.0001驅動軸進行相關工藝分析，從而制定出切實可行的相關加工工藝路線，并完成與此零件加工工藝相關的圖表。WIA8.310.0001驅動軸三維造型見圖1-1圖1-1WIA8.310.0001驅動軸三維造型圖1.2預期成果本次課程設計預期所要完成的成果為：1.完成WIA8.310.0001驅動軸的二維圖繪制，二維圖一份；2.完成WIA8.310.0001驅動軸機械加工工藝路線的制定，相關工藝過程卡及工序卡一份；3.完成WIA8.310.0001驅動軸銑鍵槽專用夾具設計，銑鍵槽夾具圖一份；4.完成WIA8.310.0001驅動軸相關課程設計說明書，說明書一份；5.完成FANUCSeries0I-TC操作說明書8.3-9.5相關英語內(nèi)容的翻譯。1.3表面加工路線WIA8.310.0001驅動軸的相關尺寸要求如圖1-2及附圖1所示圖1-2WIA8.310.0001驅動軸零件圖相關技術要求為：·坯料、熱處理及成品進行超聲波探傷，剔除不合格產(chǎn)品；·硬度（HB）241-286；·未注倒角均按1.5*45°；·未注公差尺寸均按IT15級。WIA8.310.0001驅動軸材料為40Cr且需進行鍛造，主要機械加工表面為端面、外圓、槽、孔、螺紋及鍵槽加工。WIA8.310.0001驅動軸端面公差尺寸要求為IT15級，根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》表外圓柱面加工的經(jīng)濟精度，查得：半精車所能達到的公差尺寸要求為IT8～IT10級，故端面的加工路線為粗車→半精車。WIA8.310.0001驅動軸外圓面粗糙度要求為Ra0.8μm，全跳動要求為0.02μm，尺寸技術要求較高，根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》表各種加工方法能達到的表面粗糙度，查得：外圓磨（精磨）所能達到的Ra0.2μm～Ra0.8μm，故外圓的加工路線為粗車→精車→粗磨→精磨。WIA8.310.0001驅動軸所需達到的表面粗糙度要求為Ra3.2μm，根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》表各種加工方法能達到的表面粗糙度，查得：切槽（二次行程）所能達到的表面粗糙度要求為Ra3.2μm～Ra6.3μm，故槽的加工需進行二次行程的切槽便可達到相關公差尺寸要求。WIA8.310.0001驅動軸的孔主要是中心孔及螺紋底孔公差尺寸均按IT15級，用中心鉆及麻花鉆即可達到相關公差尺寸要求。WIA8.310.0001驅動軸的鍵槽，槽寬由定尺寸刀具保證，此部位加工需考慮使用專用夾具。1.4工藝設計所需軟件本次工藝設計所涉及的軟件主要為AutoCAD及UGNX。AutoCAD（AutoComputerAidedDesign）是美國Autodesk公司首次于1982年生產(chǎn)的自動計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計?，F(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。.dwg文件格式成為二維繪圖的事實標準格式。AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。它的多文檔設計環(huán)境，讓非計算機專業(yè)人員也能很快地學會使用。在不斷實踐的過程中更好地掌握它的各種應用和開發(fā)技巧，從而不斷提高工作效率。UG（UnigraphicsNX）是SiemensPLMSoftware公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。UnigraphicsNX針對用戶的虛擬產(chǎn)品設計和工藝設計的需求，提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。1.5本章小結本章介紹了WIA8.310.0001驅動軸，通過對WIA8.310.0001驅動軸的機械加工工藝技術要求的分析，提出了本次課程設計的預期成果及初步加工路線，并對課題實施所采用的相關工具軟件進行了簡單說明。第二章驅動軸加工工藝過程2.1毛坯的設計2.1.1計算零件年生產(chǎn)量驅動軸零件年生產(chǎn)量N（件/年）計算公式為：N=Qn(1+a%+b%)式中:Q——產(chǎn)品的年生產(chǎn)量，為4000臺/年；n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，為1件/臺；a%——備品的百分率，取5%；b%——廢品的百分率，取0.5%。N=4000×1×(1+5%+0.5%)=4220件/年。根據(jù)以上計算結果，查表2-1可知該零件為中批量生產(chǎn)類型，考慮到驅動軸在使用過程中需承受較重載荷故選擇鍛件。表2-1生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型的關系生產(chǎn)類型零件的年生產(chǎn)綱領/件重型零件中型零件輕型零件單件生產(chǎn)＜5＜10＜100小批生產(chǎn)5～10010～200100～500中批生產(chǎn)100～300200～500500～5000大批生產(chǎn)300～1000500～50005000～50000大量生產(chǎn)＞1000＞5000＞500002.1.2確定毛坯尺寸由于WIA8.310.0001驅動軸長度L為270mm，最大直徑d為44mm，根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》表模鍛件內(nèi)外表面加工余量，查得毛坯外形尺寸為Φ49×278mm。鍛造毛坯如圖2-1所示圖2-1鍛造毛坯圖可以選擇Φ45mm40Cr棒料作為毛坯原料，并需要進行鍛造，故毛坯棒料長度l棒（mm）計算公式為：V棒×95%（考慮了5%的燒損量）=V坯0.95πR2棒=πR2坯2l棒=2l坯2l棒=2×278L棒=347mm式中：V棒——棒料體積（mm3）；V坯——毛坯體積（mm3）；R棒——棒料半徑(mm)；R坯——毛坯半徑（mm）；l坯——毛坯長度，為278mm；d棒——棒料直徑，為45mm；d坯——毛坯直徑，為49mm。故應鋸棒料Φ45×347mm。棒料圖如圖2-2所示圖2-2棒料圖2.2工藝過程設計根據(jù)以上相關計算結果驅動軸加工方法如圖2-3所示備料備料半精車外圓至Φ36.4半精車外圓至Φ36.4×29粗車外圓至Φ38×230外圓車削…………車鉆Φ3中心孔車鉆Φ3中心孔車鉆Φ8螺紋孔車鉆Φ12中心孔孔加工攻M10攻M10內(nèi)螺紋螺紋加工精銑Φ12精銑Φ12鍵槽至尺寸粗銑鍵槽鍵槽加工精磨外圓Φ30精磨外圓Φ30至尺寸粗磨外圓至Φ37.2外圓磨削…………檢檢圖2-3驅動軸加工方法該零件相應的工藝過程卡見表附件52.3機床和刀夾量具選擇2.3.1選擇機床WIA8.310.0001驅動軸相應的加工過程，如表2-2所示表2-2WIA8.310.0001驅動軸加工過程工序號工序名稱工序內(nèi)容010備料鋸Φ45×347mm（考慮了5%的燒損量）020鍛鍛成Φ49×278mm030熱處理退火040檢超聲波探傷，剔除不合格毛坯050車三爪裝夾左端，車右端面留余量3mm車外圓至Φ38×230mm060鉆三爪裝夾左端，車鉆Φ12×60頂尖孔車鉆Φ8.5×30mm孔070車掉頭三爪裝夾右端，車左端面留余量3mm（續(xù)）工序號工序名稱工序內(nèi)容車外圓至Φ48×40mm車外圓至Φ39×32mm切槽3Φ33mm、3Φ34mm至尺寸080鉆三爪裝夾右端，車鉆Φ3頂尖孔090車掉頭三爪裝夾左端，車右端面留余量1.5mm100攻攻M10×25mm內(nèi)螺紋110車掉頭三爪裝夾右端，車左端面留余量1.5mm車Φ44×8mm至尺寸車外園至Φ36.4×29mm車三處1.5×45倒角至尺寸120車掉頭雙頂尖裝夾，車Φ36、Φ35、Φ30外圓表面，留單面余量0.6mm車兩處20倒角至尺寸車1.5×45倒角至尺寸130銑銑鍵槽夾具裝夾，銑兩處Φ12×50mm鍵槽至尺寸140熱處理泥芯保護兩端面頂尖孔，調(diào)質(zhì)HB241-286150車去泥芯三爪裝夾左端，車右端面保證總長270mm掉頭三爪裝夾右端，車左端面保證總長270mm160研三爪裝夾左端，研右頂尖孔三爪裝夾右端，研左頂尖孔170雙頂尖裝夾，磨Φ36、Φ35、Φ30外圓表面，留單面余量0.2mm180磨掉頭雙頂尖裝夾，磨Φ35×29mm至尺寸190磨掉頭雙頂尖裝夾，磨Φ36、Φ35、Φ30外圓表面至尺寸200磨磨莫氏錐度1:100至尺寸210鉗去毛刺220檢超聲波探傷，剔除不合格產(chǎn)品檢驗其他尺寸精度，剔除不合格產(chǎn)品驅動軸相應加工過程中工序號為050、070、090、110、120、150、160的工序為粗車、半精車、切槽、倒角及研頂尖孔，WIA8.310.0001驅動軸最大尺寸為Φ44×270mm，毛坯尺寸為Φ49×278mm，根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），工件最大加工長度L=650mm，900mm，1400mm，1900mm工件最大加工直徑在床面上為400mm；在刀架上為210mm。故可選用CA6140型號的臥式車床進行相關加工。工序060、080為車鉆頂尖孔及螺紋孔，跟據(jù)WIA8.310.0001驅動軸相關尺寸、生產(chǎn)類型及尺寸要求，可選用CA6140型號的臥式車床進行相關加工。工序100為攻M10內(nèi)螺紋，可選擇手工攻絲。工序130為銑兩處鍵槽，跟據(jù)WIA8.310.0001驅動軸相關尺寸、生產(chǎn)類型及尺寸要求，根據(jù)XA5032型號銑床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表3.30）工作臺工作面積，長×寬=1250mm×320mm，工作臺最大縱向行程680mm，故可選用XA5032型號立式升降臺銑床進行相關加工。工序170、180、190、200為粗磨、精磨及磨1:100莫氏錐度，跟據(jù)WIA8.310.0001驅動軸相關尺寸、生產(chǎn)類型及尺寸要求，根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》萬能外圓磨床查得M131W型萬能外圓磨磨削外圓直徑最大為315mm，磨削外圓長度最大為1000mm圓度最高為0.003mm，圓柱度最高為0.006mm，故可選用M131W型萬能外圓磨床進行相關加工。2.3.2選擇刀夾量具1.選擇刀具在車床上進行的相關加工工序中，車削外圓時依據(jù)相關尺寸精度要求，可選擇YT類硬質(zhì)合金車刀，粗車時可選用YT5硬質(zhì)合金左偏刀，半精車時可選用YT15硬質(zhì)合金左偏刀；車鉆中心孔時，由于工件在半精車及磨削加工時均需用到中心孔定位來保證較高的尺寸精度要求，故可選擇帶護錐的B型中心鉆。在銑床上進行的相關加工工序中，主要是銑鍵槽，根據(jù)鍵槽相關尺寸精度要求，可先選用Φ10立銑刀粗銑鍵槽，再選用Φ12鍵槽銑刀進行精銑。在磨床上進行的相關加工工序中，主要是磨削工件外圓面，使之達到相關尺寸精度要求并磨出相應錐度，可先選用普通平形砂輪粗磨工件外圓，再選用普通平形砂輪精磨工件外圓，最后選用成型砂輪磨出相應錐度。2.選擇夾具軸類零件的設計基準是軸心線，軸類零件的加工通常采用外圓或中心孔作為定位基準。在粗加工工件時，粗基準為兩端的外圓柱面。WIA8.310.0001驅動軸粗車端面及外圓時，用三爪卡盤固定其一端，對另一端進行相關加工；車鉆中心孔及螺紋孔時，用三爪卡盤固定其一端，對另一端進行相關加工。半精車及磨削時，為保證工件相關尺寸精度要求，采用兩中心孔進行定位，設計基準為工件的中心線，采用雙頂尖裝夾進行相關加工以滿足基準重合。由于多數(shù)加工工序都采用兩中心孔進行定位并輔以雞心夾，能夠最大限度的加工出多個外圓恰好滿足基準統(tǒng)一。銑削鍵槽時，為保證相關尺寸精度要求，采用銑鍵槽專用夾具以保證鍵槽中心線與軸線相重合。工序050、070、090、110、150、160采用三爪卡盤進行裝夾。工序120、170、180、190、200采用雙頂尖裝夾并輔以雞心夾。工序100采用臺虎鉗裝夾。工序130采用銑鍵槽專用夾具進行裝夾。3.選擇量具粗車、半精車時可選用游標卡尺檢驗相關尺寸精度；銑鍵槽時可以選用鍵槽塞規(guī)檢驗相關尺寸精度磨削加工尺寸精度要求較高，可選用外圓百分尺檢驗相關尺寸精度；螺紋可以選用螺紋塞規(guī)檢驗相關尺寸精度；坯料、熱處理及成品需進行超聲波探傷；終檢時需用偏擺儀檢驗相關圓跳動量。綜上所述，WIA8.310.0001驅動軸相關加工機床及工藝裝備如表2-3所示表2-3WIA8.310.0001驅動軸主要加工機床及工藝裝備工序名稱機床設備刀具夾具量具備料GW4028/A鋸片游標卡尺粗車CA6140YT5左偏刀三爪卡盤游標卡尺半精車CA6140YT15左偏刀三爪卡盤、頂尖、雞心夾游標卡尺切槽CA6140YT15切槽刀三爪卡盤游標卡尺鉆孔CA6140Φ3、Φ12中心鉆、Φ8.5麻花鉆三爪卡盤游標卡尺攻螺紋M10絲錐臺虎鉗螺紋塞規(guī)銑鍵槽XA5032Φ10立銑刀、Φ12鍵槽銑刀銑鍵槽夾具鍵槽塞規(guī)研頂尖孔CA6140鑄鐵頂尖三爪卡盤粗磨M131W圓砂輪三爪卡盤、頂尖、雞心夾外徑百分尺精磨M131W圓砂輪三爪卡盤、頂尖、雞心夾外徑百分尺檢偏擺儀、游標卡尺、鍵槽塞規(guī)、千分表2.4本章小結本章的主要內(nèi)容是介紹WIA8.310.0001驅動軸加工工藝過程的相關設計流程，主要闡述了毛坯、工藝過程的設計、確定。本章節(jié)通過對WIA8.310.0001驅動軸生產(chǎn)類型、毛坯尺寸的計算確定；擬定了WIA8.310.0001驅動軸相關工藝路線并且確定了與此相關的機床及工藝裝備；最終確定了WIA8.310.0001驅動軸加工工藝過程并填寫相關的加工工藝過程卡。第三章驅動軸工序設計3.1車削加工3.1.1端面粗車以工序050三爪裝夾左端，粗車右端面留余量3mm為例，其加工材料為40Cr鋼，抗拉強度σb=700MPa，鍛件，有外皮；加工余量僅為1mm，只需一次走刀即可完成。其加工簡圖如圖3-1所示。圖3-1粗車右端面加工簡圖1.選擇車刀幾何尺寸選擇直頭焊接式外圓車刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.1，由于CA6140車床的中心高為200mm（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.2，粗車帶外皮的鍛件毛坯，可選擇YT5牌號硬質(zhì)合金。2.選擇車刀幾何形狀根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.3；選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，主偏角Kr=45°，副偏角=10°，后角α0=6°，前角γ0=12°，刃傾角λs=0°，刀尖圓弧半徑rε=1.0mm，倒棱前角γ01=-10°，倒棱寬度br1=0.4mm。卷屑槽尺寸為：圓弧半徑rBn=5mm，槽寬WBn=5mm，槽深CBn=0.7mm（卷屑槽尺寸根據(jù)以后選擇的進給量確定）。3.確定切削用量切削深度ap粗加工余量僅為1mm，只需一次走刀即可完成，故ap=1mm進給量?根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.4當?shù)稐U尺寸B×H=16×25mm，ap≤3mm，工件直徑為40～60mm時，?=0.4～0.7mm/r。按CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31）選擇?=0.48mm/r確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行檢驗。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），其進給機構允許進給力Fmax=3530N。根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.21，當鋼的的強度σb=680～810MPa，ap≤2mm，?≤0.53mm/r，Kr=45°，vc=65m/min(預計)時，進給力為F?=630N。切削時切削力F?修正系數(shù)為kkrF?=1.0，kroF?=1.0，kλsF?=1.0（見《切削用量簡明手冊++第3版》表1.29-2），故實際進給力為F?=630N由于切削時的進給力F?小于車床進給機構允許的進給力Fmax，故所選?=0.48mm/r的進給量可用。4.車刀鈍角標準及壽命根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.9，車刀后角面最大磨損量取為1mm，車刀壽命T=60min。5.切削速度根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.10，當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工σb=630～700MPa鋼料，ap≤1.4mm,?≤0.54mm/r,切削速度vt=156mm/min。切削速度的修正系數(shù)為：kTv=1.0，kMv=1.0，kmv=0.8，ktv=0.65，kkv=1.04，kkrv=1.0（均見《切削用量簡明手冊++第3版》表1.28）故=vtkv=156×0.8×0.65×1.04=84.36m/minn===548r/min式中：vt——查表所得切削速度，為156m/min；D——工件直徑，為49mm；kv——切削速度修正系數(shù)；——修正后的切削速度（m/min）；n——工件轉速（r/min）。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31）,選擇nc=560r/min這是實際切削速度vc===86m/min式中：vc——實際切削速度（m/min）；D——工件直徑，為49mm；nc——車床主軸轉速，為560r/min。6.校驗機床功率由《切削用量簡明手冊++第3版》表1.24，當σb=580～970MPa，ap≤2mm，?≤0.6mm/r，vc≤86m/min時，Pc=2kW。切削功率的修正系數(shù)kkrPc=kkrFc=1.0，kroPc=kroFc=1.0（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.29-2），故實際切削時的功率為Pc=2kW。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），車床主軸允許功率PE=7.5kW，因Pc<PE,故所選擇之切削用量可在CA6140車床上進行。最后決定的車削用量如表3-1所示。表3-1粗車右端面切削用量主軸轉速n（r/min）進給量?（mm/r）切削深度ap（mm）切削速度vc（m/min）5600.481867.計算基本工時tm=式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度（mm）；n——車床主軸轉速，為560r/min；?——進給量，為0.48mm/r。式中L=l+y+△，l=r=24.5mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.0mm則L=24.5+2.0mm=26.5mm，故tm=min=0.10min粗車其它端面時切削用量、基本工時確定方法于此相同，最后決定的切削用量與基本工時如表3-2所示。表3-2粗車其它端面切削用量與基本工時主軸轉速(r/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù)基本工時（min）粗車左端面5600.48端面半精車以工序090三爪裝夾左端，車右端面留余量1.5mm為例，其加工材料與粗車端面相同，加工余量僅為1.5mm，只需一次走刀即可完成。其加工簡圖如圖3-2所示。圖3-2半精車右端面加工簡圖1.選擇刀具車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號選為YT15，車刀幾何形狀為（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.3）：主偏角Kr=45°，副偏角=5°，后角α0=8°，前角γ0=12°，刃傾角λs=3°，刀尖圓弧半徑rε=1.0mm，倒棱前角γ01=-5°，倒棱寬度br1=0.3mm。卷屑槽尺寸為：圓弧半徑rBn=4mm，槽寬WBn=3.5mm，槽深CBn=0.4mm2.確定切削用量切削深度ap加工余量為1.5mm，故分一次走刀ap=1.5mm確定進給量?半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.6，當表面粗糙度為Ra3.2μm，rε=1.0mm，v＞50m/r(預計)時，?=0.3～0.35mm/r。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），選擇?=0.33mm/r。確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行檢驗。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），其進給機構允許進給力Fmax=3530N。根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.21，當鋼的的強度σb=680～810MPa，ap≤2mm，?≤0.36mm/r，Kr=45°，vc=65m/min(預計)時，進給力為F?=530N。切削時F?修正系數(shù)為kkrF?=1.0，kroF?=1.0，kλsF?=1.0（見《切削用量簡明手冊++第3版》表1.29-2），故實際進給力為F?=530N。由于切削時的進給力F?小于車床進給機構允許的進給力Fmax，故所選?=0.33mm/r的進給量可用。3.選擇車刀磨鈍標準及壽命根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm，車刀壽命T=60min。4.選擇切削速度確定切削速度vc根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.10，當σb=630～700MPa，ap≤3mm，?≤0.38mm/r時，vt=156m/min，切削速度的修正系數(shù)kkv=1.04，故=vt×kkv=156×1.04=162.24m/minn===1655r/min式中：vt——查表所得切削速度，為156m/min；D——工件直徑，為31.2mm；kv——切削速度修正系數(shù)；——修正后的切削速度（m/min）；n——工件轉速（r/min）。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），選擇nc=1400r/min這時實際切削速度vc為vc===137m/min式中：vc——實際切削速度（m/min）；D——工件直徑，為31.2mm；nc——車床主軸轉速，為1400r/min。5.校驗機床功率由《切削用量簡明手冊++第3版》表1.24，當σb=580～970MPa，ap≤2mm，?≤0.37mm/r，vc≤162m/min時，Pc=2.4kW。切削功率的修正系數(shù)kkrPc=kkrFc=1.0，kroPc=kroFc=1.0(《切削用量簡明手冊++第3版》表1.29-2)，故實際切削時的功率為Pc=2.4kW。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），車床主軸允許功率PE=7.5kW，因Pc<PE，故所選擇之切削用量可在CA6140車床上進行。最后決定的車削用量如表3-3所示。表3-3半精車右端面切削用量主軸轉速n（r/min）進給量?（mm/r）切削深度ap（mm）切削速度vc（m/min）14000.331.51376.計算基本工時tm=式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度（mm）；n——車床主軸轉速，為1400r/min；?——進給量，為0.33mm/r。式中L=l+y+△，l=r=15.6mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.0mm則L=15.6+2.0mm=17.6mm，故tm=min=0.04min半精車其它端面時切削用量、基本工時確定方法于此相同，最后決定的切削用量與基本工時如表3-4所示。表3-4半精車其它端面切削用量與基本工時主軸轉速(r/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù)基本工時（min）半精車左端面7100.411.510.073.1.3外圓粗車以工序050粗車外圓至Φ38×230mm為例，加工材料相同，由于加工余量達5.5mm，故分兩次走刀。其加工簡圖如圖3-3所示.圖3-3粗車外圓至Φ38×230mm加工簡圖由于工件是鍛造毛坯，加工余量達5.5mm，故分兩次走刀。1.選擇車刀幾何形狀選擇直頭焊接式外圓車刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.1，由于CA6140車床的中心高為200mm（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.2，粗車帶外皮的鍛件毛坯，可選擇YT5牌號硬質(zhì)合金。2.選擇車刀幾何形狀根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.3；選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，主偏角Kr=45°，副偏角K’r=10°，后角α0=6°，前角γ0=12°，刃傾角λs=0°，刀尖圓弧半徑rε=1.0mm，倒棱前角γ01=-10°，倒棱寬度br1=0.4mm。卷屑槽尺寸為：圓弧半徑rBn=5mm，槽寬WBn=5mm，槽深CBn=0.7mm（卷屑槽尺寸根據(jù)以后選擇的進給量確定）。3.選擇切削用量確定切削深度ap由于粗加工余量為5.5mm，分兩次走刀切完，故ap=mm=2.75mm確定進給量?根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.4，在粗車鋼料、刀桿尺寸為16mm×25mm、ap≤3mm以及工件尺寸為40～60mm時?=0.4～0.7mm/r。按CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31）選擇?=0.48mm/r確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行檢驗。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），其進給機構允許進給力Fmax=3530N。根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.21，當鋼的的強度σb=680～810MPa，ap≤2.8mm，?≤0.53mm/r，Kr=45°，vc=65m/min(預計)時，進給力為F?=905N。切削時F?修正系數(shù)為kkrF?=1.0，kroF?=1.0，kλsF?=1.0（見《切削用量簡明手冊++第3版》表1.29-2），故實際進給力為F?=905N。由于切削時的進給力F?小于車床進給機構允許的進給力Fmax，故所選?=0.48mm/r的進給量可用。4.選擇車刀磨鈍標準及壽命根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，車刀壽命T=60min。5.確定切削速度切削速度vc可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.10，當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工σb=630～700MPa。鋼料，ap≤3mm，?≤0.54mm/r，切削速度vt=138m/min。切削速度的修正系數(shù)為kTv=1.0，kMv=1.0，kmv=0.8，ktv=0.65，kkv=1.04，kkrv=1.0(均見《切削用量簡明手冊++第3版》表1.28)，故=vtkv=138×0.8×0.65×1.04=74.63m/minn==r/min=485r/min式中：vt——查表所得切削速度，為138m/min；D——工件直徑，為49mm；kv——切削速度修正系數(shù)；——修正后的切削速度（m/min）；n——工件轉速（r/min）。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31）,選擇nc=450r/min這時實際切削速度vc為vc==min=69m/min式中：vc——實際切削速度（m/min）；D——工件直徑，為49mm；nc——車床主軸轉速，為450r/min。6.校驗機床功率由《切削用量簡明手冊++第3版》表1.24，當σb=580～970MPa，ap≤2.8mm，?≤0.6mm/r，vc≤70m/min時，Pc=2.4kW。切削功率的修正系數(shù)kkrPc=kkrFc=1.0，kroPc=kroFc=1.0(《切削用量簡明手冊++第3版》表1.29-2)，故實際切削時的功率為Pc=2.4kW。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），車床主軸允許功率PE=7.5kW，因Pc<PE，故所選擇之切削用量可在CA6140車床上進行。最后決定的車削用量如表3-5所示表3-5粗車外圓至Φ38×230mm切削用量主軸轉速n（r/min）進給量?（mm/r）切削深度ap（mm）切削速度vc（m/min）4500.482.7574.637.計算基本工時tm=式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度（mm）；n——車床主軸轉速，為450r/min；?——進給量，為0.48mm/r。式中L=l+y+△，l=230mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=5.0mm則L=230+5.0mm=235mm，故tm=min=1.09min粗車其它外圓時切削用量、基本工時確定方法于此相同，最后決定的切削用量與基本工時如表3-6所示。表3-6粗車其它外圓切削用量與基本工時主軸轉速(r/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù)基本工時（min）粗車外圓至Φ48×40mm5600.460.510.16粗車外圓至Φ39×32mm4000.464.5外圓半精車以工序110半精車外圓Φ44×8mm至尺寸為例，加工材料相同，其加工簡圖如圖3-4所示。圖3-4半精車外圓Φ44×8mm至尺寸加工簡圖1.選擇刀具車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號選為YT15，車刀幾何形狀為（表1.3）：主偏角Kr=45°，副偏角=5°，后角α0=8°，前角γ0=12°，刃傾角λs=3°，刀尖圓弧半徑rε=1.0mm，倒棱前角γ01=-5°，倒棱寬度br1=0.3mm卷屑槽尺寸為：圓弧半徑rBn=4mm，槽寬WBn=3.5mm，槽深CBn=0.4mm。2.選擇切削用量確定切削深度apap=mm=2mm確定進給量?半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.6，當表面粗糙度為Ra3.2μm，rε=1.0mm，v＞50m/r(預計)時，?=0.3～0.35mm/r根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），選擇?=0.33mm/r。3.選擇車刀磨鈍標準及壽命根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm，車刀壽命T=60min。4.確定切削速度切削速度vc根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.10，當σb=630～700MPa，ap≤3mm，?≤0.38mm/r時，vt=156m/min，切削速度的修正系數(shù)kkv=1.04，故v’c=vt×kkv=156×1.04=162.24m/minn==r/min=1076r/min式中：vt——查表所得切削速度，為156m/min；D——工件直徑，為48mm；kv——切削速度修正系數(shù)；——修正后的切削速度（m/min）；n——工件轉速（r/min）。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），選擇nc=1120r/min這時實際切削速度vc為vc==min=169m/min式中：vc——實際切削速度（m/min）；D——工件直徑，為48mm；nc——車床主軸轉速，為1120r/min。5．校驗機床功率根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.24，當σb=580～970MPa，ap≤2.0mm，?≤0.37mm/r，vc≤162m/min時，Pc=2.4kW。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），車床主軸允許功率PE=7.5kW，因Pc<PE，故所選擇之切削用量可在CA6140車床上進行。最后決定的車削用量如圖3-7表3-7半精車外圓Φ44×8mm切削用量主軸轉速n（r/min）進給量?（mm/r）切削深度ap（mm）切削速度vc（m/min）11200.3321696.計算基本工時tm=式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度（mm）；n——車床主軸轉速，為1120r/min；?——進給量，為0.33mm/r。根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表1.26，y+△=3.5mm則L=8+3.5mm=11.5mm，故tm=min=0.03min半精車其它外圓時切削用量、基本工時確定方法于此相同，最后決定的切削用量與基本工時如表3-8所示。表3-8半精車其它外圓時切削用量與基本工時主軸轉速(r/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù)基本工時（min）半精車外園至Φ36.4×29mm14000.331.410.08半精車Φ36外圓14000.330.410.50半精車Φ35外圓14000.330.510.37半精車Φ30外圓14000.332.5切槽以工序070切槽3Φ33mm至尺寸為例，加工材料相同，其加工簡圖如圖3-5所示。圖3-5切槽3Φ33mm至尺寸加工簡圖1.選擇刀具根據(jù)CA6140車床的中心高為200mm（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀頭寬度為3mm的切槽刀。刀片選擇YT5牌號硬質(zhì)合金。2.選擇切削用量由《切削用量簡明手冊++第3版》表1.7查得，當工件直徑D≤40mm,切刀寬度為3mm，加工材料為40Cr時，進給量?=0.10～0.12mm/r。按CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31）選擇?=0.10mm/r根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》表2-59查得當用YT5牌號硬質(zhì)合金切削鋼件進給量?=0.10mm/r時，切削速度v=150m/min。切槽條件改變時切削速度的修正系數(shù)為kTv=1.0，kMv=1.0，kmv=0.8，ktv=0.65，kkv=0.84，kkrv=1.0(均見《切削用量簡明手冊++第3版》表1.28)，故v’c=vtkv=150×0.8×0.65×0.84=65.52m/minn==r/min=535r/min式中：vt——查表所得切削速度（m/min）；D——工件直徑；kv——切削速度修正系數(shù)；——修正后的切削速度（m/min）；n——工件轉速（r/min）。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），選擇n=560r/min最后決定的車削用量如表3-9所示。表3-9切槽3Φ33mm切削用量主軸轉速n（r/min）進給量?（mm/r）切削速度vc（m/min）5600.1065.523.計算基本工時tm=式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度（mm）；n——車床主軸轉速，為560r/min；?——進給量，為0.10mm/r。式中L==3mm，故tm=min=0.05min切其它槽時切削用量、基本工時確定方法于此相同，最后決定的切削用量與基本工時如表3-10所示。表3-10切其它槽切削用量與基本工時主軸轉速(r/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù)基本工時（min）割槽3Φ34mm至尺寸5600.1手動0.053.2鉆削加工3.2.1車鉆頂尖孔以工序060車鉆Φ12×60頂尖孔為例，加工材料相同，其加工簡圖如圖3-6所示。圖3-6車鉆Φ12×60頂尖孔加工簡圖1.選擇刀具根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》表9-18選用高速鋼錐柄階梯麻花鉆，直徑do=4mm，d1=12.5mm。鉆頭幾何形狀為（《切削用量簡明手冊++第3版》表2.1及2.2）：刃磨形狀為標準型，αo=14°，β=30°，2Φ=118°，2Φ1=70°。第二步選擇切削用量2.確定進給量按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表2.7，當鋼的強度σb<800MPa，do=4mm時，?=0.08～0.10mm/r。按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表2.8，當σb=690～820MPa，do=4mm，鉆頭強度允許的進給量?=0.23～0.27mm/r。按機床進給機構強度決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表2.9，當σb≤840MPa，do≤10.5，機床進給機構允許的軸向力為3430N(CA6140允許軸向力為3540N,見《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》表2.35)時，進給量為?=0.21mm/r。從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為?=0.08～0.10mm/r。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），選擇?=0.09mm/r。由于是加工中心孔，故采用手動進給。由《切削用量簡明手冊++第3版》表2.19可查出鉆孔時的軸向力，當?=0.09mm/r，do≤10.2mm時，軸向力Ft=1240N。軸向力的修正系數(shù)為kMF=1.0，kPF=1.33，kWF=1.0，故F?=Ft×kF=1240×1.33=1649.2N根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），機床進給機構強度允許的最大軸向力為Fmax=3540N，由于F?<Fmax，故?=0.09mm/r可用。3.決定鉆頭磨鈍標準及壽命由《切削用量簡明手冊++第3版》表2.12，當do=4mm時，鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm，壽命T=15min。4.切削速度由《切削用量簡明手冊++第3版》表2.14，σb=620～720MPa的40Cr鋼加工性屬6級。由《切削用量簡明手冊++第3版》表2.13，當加工性為第6級，?=0.09mm/r，標準鉆頭，do=4mm時，vt=22m/min。切削速度的修正系數(shù)為：kTv=1.0，kMv=0.9，kδv=0.9，ktv=1.0，krv=0.87，klv=1.0，故v=vtkv=22×0.9×0.9×0.87=15.5m/minn===1233r/min式中：vt——查表所得切削速度，為22m/min；kv——切削速度修正系數(shù)；v——修正后的切削速度（m/min）；n——工件轉速（r/min）；d0——中心鉆小徑，為4mm。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），選擇n=1120r/min故選擇的切削用量如表3-11所示。表3-11車鉆Φ12×60頂尖孔主軸轉速n（r/min）進給量?（mm/r）切削速度v（m/min）11200.0915.55.計算基本工時tm=式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度（mm）；n——車床主軸轉速，為1120r/min；?——進給量，為0.09mm/r。式中L=l+y+?，l=l1+t=5.05+3.5=8.55mm，由《切削用量簡明手冊++第3版》表2.29，車削時的入切量及超切量y+?=2.5mm，則L=8.55+2.5=12.05mm，故tm===0.12min車鉆其它中心孔時切削用量、基本工時確定方法于此相同，最后決定的切削用量與基本工時如表3-12所示。表3-12車鉆其它中心孔時切削用量與基本工時主軸轉速(r/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù)基本工時（min）車鉆Φ3頂尖孔14000.08手動0.023.2.2車鉆螺紋底孔以工序060車鉆Φ8.5×30mm螺紋底孔為例，加工材料相同，其加工簡圖如圖3-7所示。圖3-7車鉆Φ8.5×30mm螺紋底孔加工簡圖根據(jù)《車工操作技能手冊（第二版）》（表4-74），查得加工螺距為1.5的M10內(nèi)螺紋前底孔直徑為8.5mm。1.選擇刀具選用高速鋼錐柄階梯麻花鉆，直徑do=8.5mm。鉆頭幾何形狀為（《切削用量簡明手冊++第3版》表2.1及2.2）：刃磨形狀為標準型，αo=12°，b=1mm，l=2mm，β=30°，2Φ=118°，2Φ1=70°。2.確定切削用量確定進給量?按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表2.7，當鋼的強度σb<800MPa，do=8.5mm時，?=0.17～0.21mm/r。按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表2.8，當σb=690～820MPa，do=8.5mm，鉆頭強度允許的進給量?=0.46～0.55mm/r。按機床進給機構強度決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表2.9，當σb≤840MPa，do≤10.5，機床進給機構允許的軸向力為3430N(CA6140允許軸向力為3540N，見《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》表2.35)時，進給量為?=0.21mm/r。從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為?=0.17～0.21mm/r。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），選擇?=0.20mm/r。由《切削用量簡明手冊++第3版》表2.19可查出鉆孔時的軸向力，當?=0.09mm/r，do≤10.2mm時，軸向力Ft=2120N。軸向力的修正系數(shù)為kMF=1.0，kPF=1.33，kWF=1.0，故F?=Ft×kF=2120×1.33=2819.6N根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），機床進給機構強度允許的最大軸向力為Fmax=3540N，由于F?<Fmax，故?=0.20mm/r可用。3.確定鉆頭磨鈍標準及壽命由《切削用量簡明手冊++第3版》表2.12，當do=8.5mm時，鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm，壽命T=25min。4.切削速度由《切削用量簡明手冊++第3版》表2.14，σb=620～720MPa的40Cr鋼加工性屬6級。由《切削用量簡明手冊++第3版》表2.13，當加工性為第6級，?=0.20mm/r，標準鉆頭，do=8.5mm時，vt=14m/min。切削速度的修正系數(shù)為：kTv=1.0，kMv=0.9，kδv=0.9，ktv=1.0，krv=0.87，klv=0.85，故v=vtkv=14×0.9×0.9×0.87×0.85=8.4m/minn===315r/min式中：vt——查表所得切削速度，為14m/min；kv——切削速度修正系數(shù)；v——修正后的切削速度（m/min）；n——工件轉速（r/min）；d0——鉆頭直徑，為8.5mm。根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31），選擇n=320r/min故選擇的切削用量如表3-13所示。表3-13車鉆Φ8.5×30mm螺紋孔主軸轉速n（r/min）進給量?（mm/r）切削速度v（m/min）3200.208.45.計算基本工時tm=式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度（mm）；n——車床主軸轉速，為320r/min；?——進給量，為0.2mm/r。式中L=l+y+?，l=30mm，由《切削用量簡明手冊++第3版》表2.29，車削時的入切量及超切量y+?=5mm，則L=30+5=35mm，故tm===0.55min3.3螺紋加工以工序100加工M10內(nèi)螺紋為例，加工材料為40Cr鋼，抗拉強度σb=700MPa，鍛件，無外皮，其加工簡圖如圖3-8所示圖3-8加工M10內(nèi)螺紋加工簡圖用臺虎鉗裝夾工件，手工攻螺紋。根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》粗柄待徑機用和手用絲錐，選擇M10粗柄待徑機用和手用絲錐，絲錐公稱直徑d=10.0mm，螺距p=1.50mm，d1=10.00mm，l=24.0mm，L=80.0mm，d2min=7.50mm，l1=15.0mm方頭a=8.0mm，絲錐前角γ0=10°，后角α0=10°磨損標準取0.5mm攻螺紋時，用臺虎鉗裝夾工件，手工攻螺紋。根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》攻螺紋的切削速度表，查得當工件材料為40Cr，螺紋代號為M10×1.5時切削速度vc=9～10m/min,絲錐壽命加工鋼件時為120min。3.4鍵槽銑削3.4.1鍵槽粗銑以工序130粗銑Φ12×50mm鍵槽為例，加工材料相同，其加工簡圖如圖3-9所示。圖3-9粗銑Φ12×50mm鍵槽加工簡圖1.選擇刀具選擇高速鋼直柄立銑刀。銑刀直徑do=10mm，刃長l=22mm，總長L=72mm，齒數(shù)z=3的標準型立銑刀。根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》直柄立銑刀和削平型直柄立銑刀的規(guī)格，選擇銑刀幾何形狀為，前角γ0=15°，后角αo=14°，=18°，=3°，Kr?=45°,過渡刃b?=1mm，螺旋角β=30°。2.選擇切削用量切削深度ap加工余量為ap=31.2-25=6.2mm，一次走刀即可完成，故ap=6.2mm每齒進給量?z根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表3.4，當銑刀直徑d0≤16mm，銑削寬度a0≤3mm時，每齒進給量?z=0.05～0.08mm/r，根據(jù)XA5032型號銑床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表3.30）取?z=0.06mm/r。選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表3.7，高速鋼立銑刀d0≤15mm粗加工鋼、鑄鋼時，后刀面最大磨損量為0.15～0.20mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表3.8當高速鋼立銑刀直徑d0≤25mm時，刀具壽命T=60min。切削速度vc和每分鐘進給量v?根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表3.13,當T=60min，do=10mm，z=3，ap=3mm，?z=0.06mm/z時，vc=18m/min，n=287r/min，v?=90mm/min。各修正系數(shù)為：kMv=kMn=kMvf=1.08；kTv=kTn=kTvf=1.0kBv=kBn=kBvf=1.0；ksv=ksn=ksvf=1.0故=18×1.08=19.44m/min，n’=287×1.08=309.96r/min，=90×1.08=97.2mm/min。根據(jù)XA5032機床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表3.30），選擇nc=300r/min，v?c=95mm/min因此實際切削速度和每齒進給量為vc===9.4m/min?zc===0.11mm/r式中：vc——實際切削速度（m/min）；?zc——實際每齒進給量（mm/r）；d0——立銑刀直徑，為10mm；nc——銑床主軸轉速，為300r/min；v?c——每分鐘進給量，為95mm/min；z——立銑刀齒數(shù)，為3。3.校驗機床功率根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表3.21當用高速鋼立銑刀銑削鋼料，?z≤0.17mm/r，ae≤11mm，ap≤18mm，vt≤110mm/min時，切削功率Pc=1.0kW，切削功率修正系數(shù)kMPc=1，故實際切削功率為Pcc=Pct=1.0kW根據(jù)根據(jù)XA5032機床說明書，機床主軸允許的功率為PcM=7.5×0.75kW=5.63kW故Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。故選擇的切削用量如表3-14所示表3-14粗銑Φ12×50mm鍵槽時的切削用量主軸轉速nc（r/min）每齒進給量?z（mm/r）銑削寬度a0（mm）切削速度vc（m/min）每分鐘進給量v?c(mm/min）3000.066.29.4954.計算基本工時tm===0.53min式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度，為50mm；v?c——每分鐘進給量，為95mm/min。3.4.2鍵槽精銑以工序130精銑Φ12×50mm鍵槽為例，加工材料相同，其加工簡圖如圖3-10所示。圖3-10精銑Φ12×50mm鍵槽加工簡圖1.選擇刀具選擇高速鋼直柄鍵槽銑刀。銑刀直徑do=12mm，刃長l=22mm，總長L=65mm，齒數(shù)z=2的標準型鍵槽銑刀。2.選擇切削用量切削深度ap加工余量為ap=31.2-25=6.2mm，一次走刀即可完成，故ap=6.2mm每齒進給量?z根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表3.4，當銑刀直徑d0≤16mm，銑削寬度a0≤3mm時，每齒進給量?z=0.05～0.08mm/r，根據(jù)XA5032型號銑床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表3.30）取?z=0.06mm/r。選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表3.7，高速鋼立銑刀d0≤15mm精加工鋼、鑄鋼時，后刀面最大磨損量為0.1～0.5mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表3.8當高速鋼立銑刀直徑d0≤25mm時，刀具壽命T=60min。切削速度vc和每分鐘進給量v?根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表3.13,當T=60min，do=12mm，z=2，ap=5mm，?z=0.06mm/z時，vc=20m/min，n=398r/min，v?=63mm/min各修正系數(shù)為：kMv=kMn=kMvf=1.08；kTv=kTn=kTvf=1.0kBv=kBn=kBvf=1.0；ksv=ksn=ksvf=1.0故=20×1.08=21.6m/min，=398×1.08=429.84r/min，=63×1.08=68.04mm/min根據(jù)XA5032說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表3.30），選擇nc=490r/min，v?c=65mm/min因此實際切削速度和每齒進給量為vc===18.5m/min?zc===0.07mm/r式中：vc——實際切削速度（m/min）；?zc——實際每齒進給量（mm/r）；d0——立銑刀直徑，為12mm；nc——銑床主軸轉速，為490r/min；v?c——每分鐘進給量，為65mm/min；z——鍵槽銑刀齒數(shù)，為2。3．校驗機床功率根據(jù)《切削用量簡明手冊++第3版》表3.21當用高速鋼立銑刀銑削鋼料，?z≤0.09mm/r，ae≤13mm，ap≤12mm，vt≤78mm/min時，切削功率Pc=0.8kW，切削功率修正系數(shù)kMPc=1，故實際切削功率為Pcc=Pct=0.8kW根據(jù)根據(jù)XA5032機床說明書，機床主軸允許的功率為PcM=7.5×0.75kW=5.63kW故Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。故選擇的切削用量如表3-15所示。表3-15精銑Φ12×50mm鍵槽時的切削用量主軸轉速nc（r/min）每齒進給量?z（mm/r）銑削寬度a0（mm）切削速度vc（m/min）每分鐘進給量v?c(mm/min）4900.066.218.5654.計算基本工時tm==0.77min式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度，為50mm；v?c——每分鐘進給量，為65mm/min。3.5研頂尖孔以工序160研右頂尖孔為例，加工材料相同，其加工簡圖如圖3-11所示。圖3-11研右頂尖孔加工簡圖加工材料為40Cr鋼，σb=700MPa，鍛件，無外皮；根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》表中心孔修研方法，選用鑄鐵頂尖修研中心孔修研時根據(jù)CA6140車床說明書（《切削用量簡明手冊++第3版》表1.31）選擇主軸轉速n=10r/min，手動進給3.6外圓磨削3.6.1外圓粗磨以工序170粗磨Φ36外圓為例，加工材料同上，其加工簡圖如圖3-12所示。圖3-12粗磨Φ36外圓加工簡圖1.選用刀具根據(jù)《機械加工工藝參數(shù)速查手冊》選用磨料白剛玉WA,粒度46～60，硬度L～M，陶瓷結合劑V的平形砂輪。平形砂輪形狀尺寸為D×T×H=350mm×50mm×203mm。砂輪主軸轉速1670r/min，砂輪線速度35m/s。2.選用切削用量工件回轉的圓周速度vw根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》表縱進給粗磨外圓磨削用量（工件速度），查得當工件磨削表面的直徑dw≤50mm時，vw=12～24m/min，故選vw=18m/min。n===154r/min式中：vw——工件速度，為18m/min；D——工件直徑，為37.2mm；n——工件轉速（r/min）。根據(jù)M131W機床說明書（磨工實用技術手冊P-579）選擇140r/min。進給量?縱進給量?a=（0.5～0.8）bs（bs為砂輪寬度）?a=（0.5～0.8）×50=25～40mm/r故選?a=0.6bs=30mm/r。根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》表縱進給粗磨外圓磨削用量（切削深度），查得當dw≤50mm，vw=18m/min，?a=0.6(以砂輪寬度bs計)時，ap=13.2μm，背吃刀量ap修正系數(shù)均為1，粗磨加工余量為0.4mm，故應分n==15次走刀故選擇的切削用量如表3-16所示。表3-16粗磨Φ36外圓時的切削用量主軸轉速nc（r/min）縱進給量?a（mm/r）背吃刀量ap（mm）工件轉速n（r/min）1670300.01321403.計算基本工時tm=式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度（mm）；h——單面加工余量，為0.4mm；n——工件轉速，為140r/min；?a——縱進給量，為30mm/r；ap——背吃刀量，為0.0132mm；K——光整消除火花修正系數(shù)，為1.3。工件磨削長度L=58.5+bs=58.5+×50=75.2mm。tm==1.41min粗磨其它外圓時切削用量、基本工時確定方法于此相同，最后決定的切削用量與基本工時如表3-17所示。表3-17車鉆其它中心孔時切削用量與基本工時主軸轉速(r/min)工件轉速(r/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù)基本工時（min）粗磨Φ35外圓1670140300.0132151.69粗磨Φ30外圓1670140300.0132152.063.6.2精磨外圓以工序180精磨Φ35×29mm外圓至尺寸為例，加工材料同上，其加工簡圖如圖3-13所示。圖3-13精磨Φ35×29mm外圓至尺寸加工簡圖1.選用刀具根據(jù)《機械加工工藝參數(shù)速查手冊》選用磨料白剛玉WA,粒度46～60，硬度L～M，陶瓷結合劑V的平形砂輪。平形砂輪形狀尺寸為D×T×H=350mm×50mm×203mm。砂輪主軸轉速1670r/min，砂輪線速度35m/s。2.選用切削用量工件回轉的圓周速度vw根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》縱進給粗磨外圓磨削用量（工件速度）查得，工件磨削表面的直徑dw≤50mm時，vw=20～40m/min，故選vw=29m/minn===254r/min根據(jù)M131W機床說明書（磨工實用技術手冊P-579）選擇280r/min。進給量?表面粗糙度為Ra=0.8μm時縱進給量?a=（0.4～0.6）bs（bs為砂輪寬度）?a=（0.4～0.6）×50=20～30mm/r故選?a=0.5bs=25mm/r。根據(jù)《機械加工工藝手冊（軟件版）1.0》表縱進給粗磨外圓磨削用量（切削深度），查得當dw≤50mm，vw=29m/min，縱進給量?a=25mm/r時，ap=3.9μm，根據(jù)《機械技術基礎》表2-7查得當d0≤50mm，Ra=0.8μm軸的公差等級為IT7級。根據(jù)《機械加工工藝手冊》查得當公差等級為IT7級，直徑余量為0.2mm時背吃刀量ap修正系數(shù)k1=0.8，當加工材料為非淬火鋼，砂輪直徑ds≤400mm時，背吃刀量ap修正系數(shù)k2=0.95=apk1k2=3.9×0.8×0.95=2.964μm式中：——修正后的背吃刀量（mm）；ap——查表所得的背吃刀量，為0.0039mm；k——背吃刀量修正系數(shù)。精磨加工余量為0.7mm，故應分n==118次走刀故選擇的切削用量如表3-18所示。表3-18精磨外圓Φ35×29mm時的切削用量主軸轉速nc（r/min）縱進給量?a（mm/r）背吃刀量ap（mm）工件轉速n（r/min）1670250.00392803.計算基本工時tm=式中：tm——基本工時（min）；L——加工長度，為29mm；h——單面加工余量，為0.2mm；n——工件轉速，為280r/min；?a——縱進給量，為25mm/r；ap——背吃刀量，為0.0039mm；K——光整消除火花修正系數(shù)，為1.3。tm==0.73min精磨其它外圓時切削用量、基本工時確定方法于此相同，最后決定的切削用量與基本工時如表3-19所示。表3-19車鉆其它中心孔時切削用量與基本工時主軸轉速(r/min)工件轉速(r/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù)