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1、公稠州仲器皆餞 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 題 目 插入耳環(huán)工藝設(shè)計(jì) 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 完成日期 第一章零件分析 1 一、零件的功用分析 1 二、零件的工藝分析 1 第二章機(jī)械加工工藝規(guī)程制定 1 一、選擇毛坯種類并確定制造方法 1 二、基面的選擇 1 （一）粗基準(zhǔn)的選擇 2 （二）精基準(zhǔn)的選擇 2 三、選擇力口工方法 2 （一）平面的加工 2 （二）孔的加工 2 （三）外圓與退刀槽、攻螺紋 2 （四）槽加工 2 四、制定工藝路線 2 五、確定加工余量及毛坯尺寸 3 （一） 確定加工余量 3 （二）確定毛

2、坯基本尺寸 4 （三）確定毛坯尺寸公差 4 （四） 繪制毛坯簡圖 4 六、工序設(shè)計(jì) 5 （一）選擇加工設(shè)備與工藝裝備 5 （二）確定工序尺寸 6 七、確定切削用量和基本時間 6 （一）工序05 （粗銃兩邊面 D、E）切削用量及基本時間的確定 7 （2） 工序15 （粗車①35外圓）切削用量及基本時間的確定 8 （3） 工序20、25 （粗車①27外圓、倒角C2、錐面及切退刀槽）切削用量及基 本時間的確定 10 （四）工序35、40（鉆及擴(kuò)①32mm孔）切削用量及基本時間的確定 12 （5） 工序45 （半精車①35外圓）切削用量及基本時間的確定 15

3、 （6） 工序50 （精車①35外圓）切削用量及基本時間的確定 17 （七）工序60 （車削螺紋）切削用量及基本時間的確定 19 （八）工序70 （粗銃鍵槽）切削用量及基本時間的確定 21 （九）工序75 （精銃鍵槽）切削用量及基本時間的確定 23 參考文獻(xiàn) 24 第一章零件分析 一、零件的功用分析 題目所給的零件是插入耳環(huán)， 其作用是用來固定晾衣架的上端， 當(dāng)然插入耳環(huán)的作用還 有很多，主要起固定功能。 二、零件的工藝分析 如圖1-1可以看出，標(biāo)有表面粗糙度符號的表面有平面、 退刀槽、內(nèi)孔、鍵槽等。其中， 表面粗糙度要求最低的是表面 D E,粗糙度為Ra5Q粗糙

4、度要求最高的是外圓 ①35,表面 粗糙度為Ra1.6。該外圓也是插入耳環(huán)的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 從工藝上看，鍵槽對 ①35軸線的對稱度公差為 0.1 ,孔①32軸線對①35軸線的垂直度 公差為0.5/50 ,可以通過使用專用機(jī)床夾具來保證。 ①35的公差等級為IT7級，表面粗糙 度為Ra1.6,可以通過精車來保證。表面 D E精度要去不高可以通過粗銃來完成， ①32孔 的內(nèi)孔粗糙度為 Ra6.5可以通過鉆床，然后再擴(kuò)鉆，可達(dá)到精度。 C面通過粗銃就可以達(dá)到 要求。A面也通過粗銃。 對插入耳環(huán)零件圖進(jìn)行工藝審核后， 可知該零件圖視圖正確、 完整，尺寸、公差及技術(shù) 要求齊全，加工要求合理，零

5、件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。 28 第二章機(jī)械加工工藝規(guī)程制定 、選擇毛坯種類并確定制造方法 按設(shè)計(jì)任務(wù)書，插入耳環(huán)成大批大量生產(chǎn)。 由該零件的功用和原始零件圖可知， 該零件材料為45鋼，屈服強(qiáng)度為600MPA該零件的 形狀不是十分復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近， ①35軸的單邊余量2.5mni 兩邊余量5.0mm,所以毛坯尺寸 ①40,在軸向方向3mm所以毛坯軸向長度為150mm所以用 150X 79X41的毛坯，確定加工余量及毛坯尺寸。 二、基面的選擇 它是工藝路線是否正確合理的前提。 定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的重要工作, 確合理地選擇定位基準(zhǔn)

6、，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過程、簡化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提 高生產(chǎn)率。 （一）粗基準(zhǔn)的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。 ①35m的為重要表面，加工時要求余 量小而均勻，盡量通過粗基準(zhǔn)，加工出一個精基準(zhǔn)面，因此應(yīng)選擇該 ①35mm由線為粗基準(zhǔn)。 （二）精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度， 并使工件裝夾方便。在選擇時，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn) 重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問題。插入耳環(huán)是帶有孔的零件。①32mmi是精度要求最高的高的孔，俄 日避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差， 保證加工精度，應(yīng)選 ①32mmi為精基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn) 重合”的原則。還由于零件的要求是 ①35mm由

7、和①32mmi在垂直度上有較高的精度要求， 因 此選擇①32mmi作為精基準(zhǔn)，這樣就保證精度要求最高的 ①35mmi的加工精度，減少加工誤 差。在插入耳環(huán)的加工過程中， 該孔還可以作為大部分工序的定位基準(zhǔn)， 加工其他次要表面， 體現(xiàn)了 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”的選擇原則。 三、選擇加工方法 （一）平面的加工 平面加工的方法很多， 有車、包1J、銃、磨、拉等。對于本零件由于表面 D、E粗糙度為Ra50, 通過粗銃就可以達(dá)到。而對于 C0粗糙度為Ra6.3通過粗銃也可以達(dá)到。而表面 A勺粗糙度要 求為Ra12.5,由表5-11 ,根據(jù)GB/T 1804-2000規(guī)定，選用中等級（mm ,相當(dāng)于IT1

8、3級，故 可考慮粗車或粗端銃，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用端銃加工方式。 （二）孔的加工 孔的加工方式有鉆、擴(kuò)、鏈、拉、磨等。 ①32孔內(nèi)壁粗糙度為Ra6.3,采以就用鉆-擴(kuò)方 式進(jìn)行加工，鉆孔后擴(kuò)孔就可以達(dá)到這個精度要求，滿足安裝配合 E9。①5的銷孔，直接用 槍孔鉆就可以加工出來。 （三）外圓與退刀槽、攻螺紋 外圓①35的加工在本零件中最重要部分。由于外圓的公差等級為 IT7級，表面粗糙度 Ra1.6,所以采用粗車-半精車-精車。而對于外圓 ①27,表面要進(jìn)行攻螺紋，所以進(jìn)行粗車 就可以了。在粗車過后再用螺紋車刀進(jìn)行攻螺紋。退刀槽可以用切斷刀車出。 （四）槽加工 對槽的加工，

9、1t的要求為 Ra3.2,進(jìn)過粗銃-精銃就可以達(dá)到。 四、制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)， 應(yīng)當(dāng)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(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下， 可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專 用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn) 成本盡量下降。故采用如下加工工藝： 工序5:粗銃二邊表面D E 定位基準(zhǔn)：外圓①35 工序10：粗銃O 定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。 工序15:粗車外圓 ①35 定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。 工序20:粗車外圓①27 （工步1）、倒角C1 （工步2）及車退刀槽

10、①24 定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。 工序25:進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì) 工序30:鉆①32的孔 定位基準(zhǔn)：外圓 ①35以及R2矽卜圓面。 工序35:擴(kuò)①32的孔 定位基準(zhǔn)：外圓 ①35以及R2矽卜圓面。 工序40：半精車外圓 ①35 定位基準(zhǔn)：①32的孔及兩邊表面D、E。 工序45：精車①35 定位基準(zhǔn)：①32的孔及兩邊表面D、E。 工序50:車錐面，倒角C2 定位基準(zhǔn)：①32的孔及兩邊表面D、E。 工序55:攻螺紋M27X 1.5-6h 定位基準(zhǔn)：①32的孔及兩邊表面D、E。 工序60:鉆①5的銷孔 定位基準(zhǔn)：①32的孔及兩邊表面D、E。 工序65:粗銃鍵槽 用銃

11、床專用夾具，進(jìn)行鍵的加工。 工序70:精銃鍵槽 用銃床專用夾具，進(jìn)行鍵的加工 工序75:銃A面 定位基準(zhǔn)：①32的孔及兩邊表面D、E。 五、確定加工余量及毛坯尺寸 （1） 確定加工余量 插入耳環(huán)的材料為45鋼，屈服強(qiáng)度600MPa采用砂型機(jī)器造型，且為批量生產(chǎn)。由表 5-2知，鑄鋼件采用砂型機(jī)器造型時， 鑄件的尺寸公差為CT8-CT12及，此處選為CT9a。由表 5-3選擇加工余量為H01,根據(jù)機(jī)械加工后鑄件白^最大輪廓尺寸由表 5-4可查得個加工表面余 量如下表： 表1-1 加工表面 單邊余量/mm 雙邊余量/mm 備注 兩邊面D E面 3 6 粗銃一

12、次完成 小35外圓 3 6 基本尺、」為81mm 小32孔E9 3 6 先用鉆頭鉆孔至①31,再擴(kuò) 至①32。基本尺寸為孔深尺 寸 36mm 銃鍵槽 3 無 基本尺寸為①25 M27x1.5-6h 的螺紋 7 14 主要由小35外圓的毛坯 尺寸決定 軸向長度84尺寸 3 無 車錐面、粗車①27端面、粗 車①35端面共同決定 （二）確定毛坯基本尺寸 加工表面的毛坯尺寸只需將零件尺寸加上查取得相應(yīng)加工余量即可， 所得毛坯尺寸如表 3-2所示： 表3-2 零件尺寸/mm 加工余量/mm 毛坯尺寸/mm 36 6 42 ①35 6

13、 ①41 81 3 84 （三）確定毛坯尺寸公差 由表5-1 ,選用CT7級查的各鑄件加工尺寸公差如表 3-3所示: 表3-3 毛坯尺寸/mm 公差/mm 標(biāo)注 結(jié)果 42 1.8 42 4 0.9 41 1.8 + 0.9 41 09 84 2.2 + 1.1 84+ 1,L （四） 繪制毛坯簡圖 根據(jù)以上內(nèi)容及砂型鑄件的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，繪制毛坯簡圖，如圖 3-1: 六、工序設(shè)計(jì) (一)選擇加工設(shè)備與工藝裝備 1 .選擇加工設(shè)備 選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，選擇了加工方法, 因此機(jī)床的類

14、型也隨之確定。至于機(jī)床的型號，主要取決于現(xiàn)場設(shè)備情況。若零件加工余量 較大，加工材料又較硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。根據(jù)以上內(nèi)容和考慮零件經(jīng)濟(jì)度與零件表面 設(shè)計(jì)相適應(yīng)，又本零件的加工余量和硬度不是很大，故選定各工序機(jī)床如下： (1)工序05: XA5032立式升降臺銃床，主要技術(shù)參數(shù)見表 5-13。 (2)工序 10、65、70、75、80: X6132 萬能銃床。 (3)工序 15、20、25、45、50、55、60:選擇 CA6140 車床 (4)工序35、40:選用Z3025搖臂鉆床。 2 .選擇夾具 對于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、 操作方便、滿足高效

15、 率的前提下，亦可部分采用通用夾具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中所有工序均采用了專用機(jī)床夾 具，專門設(shè)、制造。 3 .選擇刀具 根據(jù)加工工藝需要刀具的選擇情況如下: 高速鋼鑲齒套式面銃刀 高速鋼錐柄麻花鉆 YT類硬質(zhì)合金 高速鋼鑲齒套式面銃刀 在中批生產(chǎn)中，不排除在某些工序中使用專用刀 (1)工序05二邊表面 D E (2)工序35鉆①32 (3)工序 15、45、50 (4)工序70、75銃鍵槽 在刀具選擇過程中盡量選擇通用刀具。 具，但專用刀具需要專門定做，詳細(xì)的內(nèi)容可參閱《金屬切削刀具》等教材及相關(guān)資料。 4 .選擇量具 選擇量具的原則是根據(jù)被測對象的要求， 在滿

16、足測量精度的前提下，盡量選用操作方便、 測量效率搞的量具。 量具由通用量具和各種專業(yè)量具， 其種類的選擇主要應(yīng)考慮被測尺寸的 性質(zhì)，如內(nèi)徑、外徑、深度、角度、幾何形狀等以及被測工件的特點(diǎn)， 如工件的形狀、大小、 精度、生產(chǎn)類型等。本零件屬于成批生產(chǎn)，一般采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一 種按計(jì)量器具的不確定度選擇。一般根據(jù)被測對象的公差帶寬度先查得相應(yīng)的安全裕度 A 和計(jì)量器具的不確定度允許值 U1(U1 = 0.9A),然后在量具手冊中選擇一種不確定度等于或 小于Ui的量具；二是按計(jì)量器具的測量方法極限誤差選擇。 下面以精車 ①35為例選擇量具。外圓①35的尺寸公差T=0.0

17、25 ,選擇刻度值為0.001mm 的千分尺。 (二)確定工序尺寸 確定工序尺寸時，對于加工精度要求較低的表面，只需粗加工工序就能保證設(shè)計(jì)要求， 將設(shè)計(jì)尺寸作為工序尺寸即可， 上下偏差的標(biāo)注也按設(shè)計(jì)規(guī)定。 當(dāng)加工表面精度較高時，往 往要經(jīng)過數(shù)道工序才能達(dá)到要求。 工序的尺寸的確定采用的是由后往前推算的方法， 由加工表面的最后工序即設(shè)計(jì)尺寸開 始，逐次加上每道加工工序余量， 分別得到各工序基本尺寸。 各個工序加工余量可查手冊得 到，工序尺寸的公差帶寬度按經(jīng)濟(jì)精度確定，上下偏差按“入體”原則標(biāo)注，最后一道工序 的公差應(yīng)按設(shè)計(jì)要求標(biāo)注。 F面確定各工序的工序尺寸、余量及確定公差。 (1

18、)①35的外圓表面： 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 精度 粗糙度 精車 0.5 ①35 IT7 Ra1.6 1.5 ①35.5 IT9 Ra6.3 粗車 4 ①37 IT11 Ra12.5 毛坯 041 (2)力口工M27x1.5-6h的螺紋: 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 精度 粗糙度 攻螺紋 M27x1.5-6h 粗車 14 ①27 IT11 Ra12.5 (3) ①32E9的孑L: 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 精度 粗糙度 擴(kuò) 1 32 IT10 R6.

19、3 鉆 30 30 IT11 R12.5 (4)銃鍵槽 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 精度 粗糙度 精銃 0.5 8 IT8 Ra3.2 半精銃 1.5 7.5 IT11 Ra6.3 粗銃 5 5 (5)軸向長度84尺寸: 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 精度 粗糙度 車錐面 1 84 IT8 Ra6.3 粗車①27端面 1 85 IT11 Ra12.5 粗車①35端面 1 86 IT11 Ra12.5 毛坯 87 七、確定切削用量和基本時間 切削用量包括切削

20、速度、進(jìn)給量和背吃刀量，確定方法是先確定背吃刀量，再進(jìn)給量， 最后確定切削速度。 不同的加工性質(zhì)，對切削加工的要求不一樣。 粗加工時，應(yīng)盡量保證較 高的金屬切削率和必要的刀具耐用度， 故一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量， 其次選擇較大 的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定適合的切削速度。 精加工時，首先應(yīng)保證工件的 加工精度和表面質(zhì)量要去， 故一般選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量， 而盡可能選用較高的切削 速度。 (一)工序05 (粗銃兩邊面 D、E)切削用量及基本時間的確定 1 .切削用量 本道工序是粗銃端面， 已知加工材料為 45鋼，機(jī)床選用XA5032立式銃床，選用刀具為 高速

21、鋼鑲齒套式面銃刀，其參數(shù)：直徑 d=125mm孔徑D=40mm寬L=40mm齒數(shù)z=14.根據(jù) 表5-26確定銃刀角度，選擇前角 Y=20 ,后角“二12 ,主偏角k=60 ,螺旋角3 =10 , 已知銃削寬度為 63mm銃削背吃刀量為 ap=6mm (1)確定每齒進(jìn)給量 af根據(jù)表5-13知XA5032型立式銃床的主電機(jī)功率為 7.5kw,查 表5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銃刀加工鑄鐵時，其每齒進(jìn)給量 af =0.08 ~ 0.15mm / z。由于本工序被吃刀量和銃削寬度較小， 故選擇最大的每齒進(jìn)給量。 af =0.08mm/z (2)選擇銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時度 根據(jù)表5-2

22、8 ,用高速鋼鑲齒端銃刀粗加工鑄劍時， 選擇銃刀后刀面磨損極限值為 2.0mm，查表5-29知銃刀直徑d=80mm寸，經(jīng)插值的端銃刀的 合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的標(biāo) 準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時間。 (3)確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 vf 查表5-30知，高速鋼銃刀銃削速度為 15 ~ 25m/min ,則所需銃床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 n = 1000v =38.2~ 63.7r/min 二 d 根據(jù)XA5032機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表 5-13選取n=60r/min,則實(shí)際銃削速度為 m/ min = 23.55m/min 二

23、 125 60 v 二 1000 工作臺每分鐘進(jìn)給量為 vf = fn =afzn=0.08 14 60mm/min = 67.2mm/min 根據(jù)表5-13中工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取 vf = 60mm/min ,則實(shí)際每齒進(jìn)給量為 Vf 60 八… ， af = — = = 0.071mm / z zn 10 60 (4)校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-31和表5-32知，銃削力Fz和銃削功率Pm計(jì)算公式如下: Fz xF yF uF CfHp af aw z qF wF d0 n kFz(N) Pm FzV 60 103 (kW) 式中 C

24、v =788,xF =0.95,yF =0.8,uF =1.1,wF =0,qF =1.1,kFz = 0.92。所以，銃削 梨為 Fz CxF yF uF fHp af aw z qF wF d(o n kFz 788 60.95 0.0710.8 631.1 14 1251」 0.92 =3336.15(N) Fzv 60 103 1891.1 15.08 60 103 =0.48(kW) XA5023銃床主電機(jī)功率為 7.5kW。故選用切削用量合適。最后的切削用量為 aP =3mm af = 0.071mm vf = 60mm/min v =

25、0.39m/ s 2 .基本時間tm 根據(jù)表5-33知，Mr <90的端銃刀對銃削的基本時間為 tm lw 11 12 式中, lw一工件銃削部分長度，單位為 mm; I1一切入行程長度，單位為 mm I2一切出行程長度，單位 vf I1 =0.5(d0-Jd。2 -aw2)+ aP ； tan r vf 一工作臺每分鐘進(jìn)給量, 單位為 mm/min。 已知vf =60mm/min, lw =63mm。由表5-34查的切入切出行程長度l1+l2=12mm。 所以，基本時間為 tm 63 12 60 =1.25min （2） 工序

26、15 （粗車①35外圓）切削用量及基本時間的確定 本工序?yàn)榇周嘆35mm外圓，機(jī)床采用最常用的 CA6140臥式車床，采用 YT15硬質(zhì)合 金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表 5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏 角\ =45口、前角；0 =10、刃傾角％ =-5’、刀尖圓弧半徑「名=0.8mm車刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為 T =60 min 。 1 .確定粗車①35外圓切削用量 (1)確定背吃刀量ap 由前述可知粗車時雙邊加工余量為 4mm,,粗車后外圓直徑為 137mm ,故單邊余量為 2

27、mm, IP ap =2mm o (2)確定進(jìn)給量f 對于粗加工，根據(jù)表 5-42,按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以 及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》第 95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時，車刀刀桿尺寸 BX H為20X30,背吃刀量 a =2.0mm ,則進(jìn)給量 f=0.4~0.5mm/r ,因此選取 f =0.4mm/r。 (3)確定切削速度V 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度 v mC； kv(m/min) T apv f v 式中，Cv=242,xv =0.15,yv = 0.35,m = 0.2,因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條 件不完全相同，故需根據(jù)表

28、5-32對車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度 T=60min ,得修正 系數(shù)為kTv =1.0；根據(jù)工件材料0b =600MPa,得修正系數(shù)為kM = 1.0;根據(jù)毛坯表面狀 態(tài)得修正系數(shù)為ksv=0.8,刀具材料為YT15,得修正系數(shù)ktv=1.0；主偏角Mr=451經(jīng) 插值得修正系數(shù)ka=1.0。所以 242 . ,. v=―z-z 1.0 1.0 0.8 1.0 1.0/ min = 106.0m/ min 600.2 父2 5 父0.4 1000V 1000 106 n = = r / min = 964.2r / min 二 35 查表5-44,以

29、及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》 第98頁表4-58外圓切削速度參考值 可知，V =1.5~1.83m/s ,則所需車床主軸轉(zhuǎn)速范圍 n= =709~874.2r/min ,根據(jù)CA6140機(jī)床上 的主軸轉(zhuǎn)速選擇n =710r/min ,則實(shí)際切削速度為 n 二 d 710 二 35 , v = = r / min = 78.1r / min 1000 1000 (4)檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下: xF yFz nF Fz =CFzapzfy v zkFz(N) FzV z 3(kW) 60 103 式中，Cf = 2650

30、,Xfz =1.0, yFz =0.75, nFz =—0.15, kFz = kTFzkMFz k^Fz k%Fz ,由表 5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù) kTFv =1.0,與工件材料有關(guān)的修正系數(shù) kMFz = 1.0 , 與主偏角相關(guān)的修正系數(shù) k的工=1.0； 與前角有關(guān)的修正系數(shù) k-；Fz =1.0。因此總的修正系  數(shù)為 kF =1.0 1.0 1.0 1.0 =1.0 v 所以，切削力為 Fz =2650 21.0 0.40.75 106.0 35 1.0N =1245.1N 切削功率為 Pm = 1245.1 78.1 60

31、103 kW =1.62kW 根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率 Pm =7.5kW ,因Pm

32、量生產(chǎn)時的試切附加長度，單位為 mm； i ——進(jìn)給次數(shù)。 2 已知 1 =87mm , 1i = +2.5mm = 4.5mm , l2 =4mm , l3 = 0 , i =1 , tan 45 f =0.08mm/ r , n =1120r / min。所以，基本時間為 87 4.5 4 0 tm = min = 0.34 min 0.4 710 （三）工序20、25 （粗車①27外圓、倒角C2、錐面及切退刀槽）切削用量及基本時 間的確定 本工序?yàn)榇周?27mm外圓，機(jī)床采用最常用的 CA6140臥式車床，采用 YT15硬質(zhì)合 金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表 5

33、-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏 角9 =45、前角70 =10\刃傾角h = —5,刀尖圓弧半徑 q = 0.8mm車刀加工。由 3- 表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為 T =60 min o 1.確定粗車①27外圓切削用量 (1)確定背吃刀量ap 由前述可知粗車時雙邊加工余量為 8mm,,粗車后外圓直徑為 427mm,故單邊余量為 4mm,即ap=4mm。 (2)確定進(jìn)給量f 對于粗加工，根據(jù)表 5-42,按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以 及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》第 95頁表4-53可知，當(dāng)加

34、工45鋼時，車刀刀桿尺寸 BXH 為 20X30,背吃刀量 a =4.0mm ,則進(jìn)給量 f=0.4~0.5mm/r ,因此選取 f =0.4mm/r。 (3)確定切削速度V 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度 v ml] kv(m/min) T ap f 式中， Cv =242,xv = 0.15,「= 0.35,m = 0.2,因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條 件不完全相同，故需根據(jù)表 5-32對鏈削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度 T=60min ,得修正 系數(shù)為kT =1.0；根據(jù)工件材料0b =600MPa,得修正系數(shù)為kM =1.0;根據(jù)毛坯表面狀 I v v 態(tài)得修正系

35、數(shù)為ksv=0.8,刀具材料為YT15,得修正系數(shù)ktv=1.0；主偏角父r=45*,經(jīng) 242 v 二 ~0.2 ~0?15 --0.35 60 2 0.4 插值得修正系數(shù)kKv =1.0。所以 1.0 1.0 0.8 1.0 1.0/min =106.0m/min 1000v 1000 106 n = = r / min = 964.2r / min 二 d 二 35 查表5-44,以及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》 第98頁表4-58外圓切削速度參考值 可知，V =1.5~1.83m/s ,則所需車床主軸轉(zhuǎn)速范圍 n= =709~874.2r/min ,根據(jù)CA61

36、40機(jī)床上 的主軸轉(zhuǎn)速選擇n =710r/min ,則實(shí)際切削速度為 n 二 d v 二 1000 710 二 35 1000 r / min =78.1r/min (4)檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下: xFz yFz nFz Fz=CFzap f v kFz(N) Fzv Pm =—— (kW) =kTFzkMFz kKFz kg ，由表 60 103 式中，CF =2650,xF =1.0, yF =0.75,nF =—0.15, kF z z z z 5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù) kTFv

37、=1.0,與工件材料有關(guān)的修正系數(shù) kMFz =1.0, 與主偏角相關(guān)的修正系數(shù) k舒z =1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù) k%Fz =1.0。因此總的修正系 數(shù)為 kFv =1.0M1.0M1.0M1.0 =1.0 所以，切削力為 Fz =2650 41.0 0.40.75 106.015 1.0N=2490.2N 切削功率為 Pm =67.7 70337 kW =3.24kW 60 103 根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率Pm =7.5kW ,因Pm

38、 = 78.1m/ min（ n =710r / min）。 2.基本時間tm tm l l1 由表5-47得外圓的基本時間為 l2 l3. i fn 式中，l 切削加工長度，單位為 mm; aD l1 ——刀具切人長度，單位為 mm, l1 = 一— + (2 ~ 3); tan r l2 刀具切入長度，單位為 mm, l2=(3~5)mm； l3 ——單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，單位為 mm； i ——進(jìn)給次數(shù)。 4 一 一 已知 l =34mm , l1 = +2.5mm =6.5mm , l2 = 4mm , l3 =0 ,

39、 i =1 , 1 tan 45 2 f = 0.4mm /r , n =710r /min。所以，基本時間為 tm = 34 6.5 4 0 0.4 710 min =0.16min （四）工序35、40（鉆及擴(kuò)①32mm孔）切削用量及基本時間的確定 Z3025搖臂鉆床。根據(jù)表 5-19知選取 本工序?yàn)殂@及擴(kuò) ①32mm的孔，所選用機(jī)床為 d=30mm,l=294mm莫氏圓車B號為3號的高速鋼錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花 鉆參數(shù) p =30o,2中=118沖=50o,c(f =8。由表 5-49 知，當(dāng) d0 =20~30mm時，選擇鉆 頭

40、后刀面磨損極限值為 0.9mm,耐用度T=50min。 1.切削用量 (1) 確定背吃刀梁aP鉆孔時，ap =30-0 =15mm, 2 故可取aP=15mm (2)確定進(jìn)給量f按照加工要求決定進(jìn)給量。鉆頭直徑 d0 = 30mm,工件材料為 45 鋼時，根據(jù)表5-50 ,鉆頭進(jìn)給范圍0.45 ~ 0.55 mm/r.根據(jù)表 5-51 ,選取 f = 0.5mm/ r。 因?yàn)榭椎纳疃扰c孔的直徑相差不多，故無需修正系數(shù)來修正。 (3)確定切削速度v根據(jù)表5-52的計(jì)算公式 Cvd0ZV v 二 X m XV yv Tap f kv(m/min) 式中，CV =6

41、.1, zv =0.4,xv =0,yv = 0.5,m = 0.2,apx = 15mm。因本例的加工的條件 與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故對切削速度進(jìn)行修正，由表 5-53得：根據(jù)刀具耐磨度 T=50min ,得修正系數(shù) kkTv =1.0;工件材料6b=600MPa,得修正系數(shù)為kMv=1.16;刀具 材料為高速鋼，得修正系數(shù) ktv =1.0；鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀，得修正系數(shù)。所以 kv =kTvkMvksvkkxvkiv =1.0 1.0 0.8 1.0 0.87 1.0 = 0.7 CVd0ZV 6.1 300.4 v =―—X--kv =-0i 0 0-7 0.7m/

42、min =10.76m/min TmaPXVfyv v 50 150 0.5 1000V 1000 10.76 n= m/ min = m/min = 114.17m/ min 二 d0 二 30 根據(jù)Z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表 5-54選取n=125m/min,實(shí)際轉(zhuǎn)速為: 二 30 125 ,. …c , . v= m/ min =11.78m/min 1000 (4)校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-55,查的轉(zhuǎn)矩T和切削功率Pm計(jì)算公式如下: T = CTd0zT f yTkT (N , m) Tv I1)

43、 式中，Ct =0.305,Zt =2.0,yT =0.8, % =卜*丁8「由表5-56得：與加工材料有關(guān) 的修正系數(shù)45鋼的修整系數(shù)為 卜乂T =1.0；與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù) kxT =1.0；與刀具 磨鈍有關(guān)的修正系數(shù) kVTB =0.87。因此總的修正系數(shù)為 kT = kxTkvBT =1.0 0.87 =0.87 所以鉆孔時的轉(zhuǎn)矩為 T =CTd0zTfyTkT =0.305 302

44、 0.50.8 0.87 = 137.16(N ? m) 切削功率為 pm = Tv 30do 137.16 11.78 30 30 = 1.79(kW) 由表5-14知，Z3025機(jī)床主軸的最大轉(zhuǎn)矩 Tm =196.2N m , 主電 機(jī)功率 PE =2.2kw。由于T

45、lf一切入量，單位 mm, lf =&mcos。+3; 2 l1—超入量，單位 mm, l1 =(2~4)mm: 已知 lw =36mm, , dm - . 30 118o 八 _ lf cos r 3 = l f = — cos 3=10.73mm 2 2 2 l1 =3mm 所以，加工3個空所用基本時間為 tm=3t =3 lw l f li fn 36 10.73 3 =3 0.5 125 =2.3min (五) 工序45 (半精車①35外圓)切削用量及基本時間的確定 本工序?yàn)榘刖?35mm外圓，機(jī)床采用最常用的 CA6140臥式車床，采用

46、YT15硬質(zhì) 合金刀具，根據(jù)加工條彳^和工件材料由表 5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主 偏角Kr =45*、前角% =10白、刃傾角 ％ = —5,刀尖圓弧半徑r會=0.8mm車刀加工。 由表5-39知，選用桿部直徑為 20mm的圓形車刀。由表 5-40知，車刀合理耐用度為 T =60min 。 1 .確定粗車①35外圓切削用量 (1)確定背吃刀量ap 由前述可知粗車時雙邊加工余量為 1.5mm,,半精車后外圓直 p 徑為435.5mm,故單邊余量為 0.75mm,即an = 0.75mm。 p (2)確定進(jìn)給量f 對于半精加工，根據(jù)表 5-42,按照

47、CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值， 以及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》第 95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時，車刀刀桿尺 寸BXH為20X 30,背吃刀量a =0.75mm,因此選取f=0.1mm/r。 (3)確定切削速度v 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度 v=7mCXv y7kv(m/min) T ap f 式中， Cv =242,xv = 0.15,yv = 0.35,m = 0.2,因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條 件不完全相同，故需根據(jù)表 5-32對車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度 T=60min ,得修正 系數(shù)為kT =1.0；根據(jù)工件材料bb=600MPa,得修正系

48、數(shù)為kM =1.0；根據(jù)毛坯表面狀 v v 態(tài)得修正系數(shù)為ksv=0.8,刀具材料為YT15,得修正系數(shù)ktv=1.0;主偏角父r=451經(jīng) 插值得修正系數(shù)kKv =1.0。所以 1.0 1.0 0.8 1.0 1.0/min =199.5m/min 242 600.2 0.750.15 0.10.35 1000v 1000 199.5 n= = r / min = 1814.7r /min 二 d 二 35 查表5-44,根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇 n = 1400r/min ,則實(shí)際切削速度為 n二 d v = 1000 1400 二 35 1000 r

49、 / min =153.9r/min (4)檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下: xFz yFz nFz Fz =CFzap f v kFz(N) Fzv Pm =-z 3(kW) 60 10 式中，CFz =2650,xFz =1.0, yFz =0.75, nFz = -0.15 , kFz = kTFzkMFz kqFz k%Fz ,由表 5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù) kTFv =1.0,與工件材料有關(guān)的修正系數(shù) kMFz = 1.0 , 與主偏角相關(guān)的修正系數(shù) k舒z =1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù) k

50、vFz =1.0。因此總的修正系 數(shù)為 kF =1.0 1.0 1.0 1.0 =1.0 v 所以，切削力為 Fz=2650 0.751.0 0.10.75 153.9”.15 1.0N =166.0N 切削功率為 Pm = 166.0 153.9 60 103 kW =0.43kW 根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率 Pm =7.5kW ,因Pm

51、47得外圓的基本時間為 + l l1 l2 l3. tm i fn 式中，l ——切削加工長度，單位為 mm; ap 11 ——刀具切人長度，單位為 mm, 1i = —— 十 (2 ~ 3); tan r 12 刀具切入長度，單位為 mm, l2=(3~5)mm； 13 ——單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，單位為 mm； i ——進(jìn)給次數(shù)。 0 75 已知 l =87mm , 11 = + 2.5mm = 3.25mm ， l2 = 4mm , l3 = 0 , i =1 , 1 tan45 2 3 f=0.1mm/r, n =1400r /min。所以，基本時間

52、為 . 87 3.25 4 0. tm = min = 0.67 min 0.1 1400 (六) 工序50 (精車①35外圓)切削用量及基本時間的確定 本工序?yàn)榫?35mm外圓，機(jī)床采用最常用的 CA6140臥式車床，采用 YT15硬質(zhì)合 金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表 5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏 角j =45、前角。=10＞、刃傾角 、=—5,刀尖圓弧半徑 j = 0.8mm車刀加工。由 表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為 T =60 min o 1.確定精車①35外圓切削用量 (1)確定

53、背吃刀量 ap 由前述可知粗車時雙邊加工余量為 0.5mm,精車后外圓直徑 為e35mm ,故單邊余量為 0.25mm,即a = 0.25mm o p (2)確定進(jìn)給量f 對于精加工，根據(jù)表 5-42,按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以 及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》第 95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時，車刀刀桿尺寸 BXH 為 20X30,背吃刀量 a =0.75mm ,因此選取 f = 0.08mm/r。 (3)確定切削速度V 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度 V=TmCVfyv kv(m/min) T ap f 式中， Cv =242,xv =0.15,yv

54、=0.35,m = 0.2,因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不 完全相同，故需根據(jù)表 5-32對車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度 T=60min,得修正系數(shù) 為kT =1.0；根據(jù)工件材料0b =600MPa ,得修正系數(shù)為 =1.0；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得 修正系數(shù)為ksv=0.8,刀具材料為YT15,得修正系數(shù)ktv=1.0;主偏角父r=45口，經(jīng)插值 得修正系數(shù)kKv =1.0。所以 242 - , v = —02 0^ 035 1.0 1.0 0.8 1.0 1.0/ min = 254.4m/min 60 . 0.25 . 0.08 . 1000v 1000 254.

55、4 二 35 n r / min = 2313.6r / min 查表5-44,根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇 n = 1400r/min ,則實(shí)際切削速度為 n二 d 1400 二 35 , v = = r / min =153.9r/min 1000 1000 (4)檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下: xFz yFz nFz Fz =CFzap f v kFz(N) Fzv Pm =-z 3(kW) 60 10 式中，CFz =2650,xFz =1.0, yFz =0.75, nFz = -0.15 , kFz =

56、kTFzkMFz kqFz k%Fz ,由表 5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù) kTFv =1.0,與工件材料有關(guān)的修正系數(shù) kMFz = 1.0 , 與主偏角相關(guān)的修正系數(shù) k舒z =1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù) kvFz =1.0。因此總的修正系 數(shù)為 kF =1.0 1.0 1.0 1.0 =1.0 v 所以，切削力為 Fz =2650 0.251.0 0.080.75 153.9015 1.0N=46.82N 切削功率為 46.82 153.9 60 103 kW =0.12kW 根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率 Pm =7.5kW ,因P

57、m

58、已知 l =87mm , 11 = + 2.5mm = 2.75mm ， l2 = 4mm , l3 = 0 , i =1 , 1 tan45 2 3 f =0.08mm/ r , n =1400r / min。所以，基本時間為 . 87 2.75 4 0 tm = min =0.84 min 0.08 1400 (七) 工序60 (車削螺紋)切削用量及基本時間的確定 本工序?yàn)檐囅?M 27x1.5—6h外圓，機(jī)床采用最常用的 CA6140臥式車床，采用 YT15 硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表 5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù) 為主偏角Kr

59、=45口、前角 %=10，刃傾角兒s = —5，刀尖圓弧半徑 1 = 0.8mm車刀加 □ 工。由表5-39知，選用桿部直徑為 20mm的圓形刀。由表 5-40知，車刀合理耐用度為 T =60min。 1 .確定M 27父1.5-6h外圓切削用量 (1)確定背吃刀量ap 由前述可知車削時雙邊加工余量為 1.5mm,,車削螺紋后外圓 直徑為M 27mm ,故單邊余量為0.75mm,即a = 0.75mm。 p (2)確定進(jìn)給量f 對于粗加工，根據(jù)表 5-42,按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以 及參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》第 95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時，車刀刀桿尺寸

60、 BXH 為 20X30,背吃刀量 a =0.75mm ,因此選取 f = 0.08mm/r。 (3)確定切削速度V 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度 V=TCfrkv(m/min) 式中， Cv =20.3,yv =0.50,m = 0.30,因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全 相同，故需根據(jù)表 5-32對車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度 T=60min ,得修正系數(shù)為 kT =1.0；根據(jù)工件材料ob =600MPa,得修正系數(shù)為kM, =1.0；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修 正系數(shù)為ksv=0.8,刀具材料為高速鋼，得修正系數(shù) Kv=1.0;主偏角氐r=45工經(jīng)插值 得修正

61、系數(shù)kKv =1.0。所以 v : 032。3 05 1.0 1.0 0.8 1.0 1.0/min =16.81m/min 60 . 0.08 . 1000v 1000 16.81 , 二 27 n = = r / min = 198.2r / min 查表5-44,根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇 n=200r/min ,則實(shí)際切削速度為 n二 d 200 二 27 , v= = r / min = 16.96m/min 1000 1000 (4)檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下: xFz yFz nFz Fz =CF

62、zap f v kFz(N) (kW) Fzv Pm =-z 3 60 103 式中，CFz =1870, XFz = 1.0,yFz = 0.75口巳=—0.1,5。= kTFz。尸卜置Fz k海z ,由表 5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù) kTFv =1.0,與工件材料有關(guān)的修正系數(shù) kMFz = 1.0 , 與主偏角相關(guān)的修正系數(shù) k舒z =1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù) kvFz =1.0。因此總的修正系 數(shù)為 kF =1.0 1.0 1.0 1.0 =1.0 v 所以，切削力為 Fz=1870 0.751.0 0.080.75 16.9615 1.0N =

63、138.0N 切削功率為 Pm = 138.0 16.96 60 103 kW =0.04kW 根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率 Pm =7.5kW ,因Pm

64、n r 12 刀具切入長度，單位為 mm, l2=(3~5)mm； 13 ——單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，單位為 mm； i ——進(jìn)給次數(shù)。 0 75 已知 l =34mm , 11 = + 2.5mm = 3.25mm ， l2 = 4mm , l3 = 0 , i =1 , 1 tan45 2 3 f =0.08mm/ r , n =200r / min 。所以，基本時間為 . 34 3.25 4 0. tm = min = 2.58min 0.08 200 (八)工序70 (粗銃鍵槽)切削用量及基本時間的確定 1 .切削用量 本道工序是粗銃端面，已知加工材料

65、為 45鋼，機(jī)床選用X6132萬能銃床，選用刀具為 高速鋼鑲齒套式面銃刀，其參數(shù)：直徑 d=80mm,孔徑 D=27mm ,寬L=36mm ,齒數(shù)z=10. 根 據(jù) 表 5-26 確 定 銃 刀 角 度， 選 擇 前 角 ；0=10,后角a0=12o,主偏角氐r=50o,螺旋角P=10o。已知銃削寬度為8mm, 銃削背吃刀量為 ap=2.5mm。 (1)確定每齒進(jìn)給量 af根據(jù)表5-13知X6132萬能銃床的主電機(jī)功率為 7.5kw,查表 5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銃刀加工鑄鐵時，其每齒進(jìn)給量 af =0.08 ~ 0.15mm / z。由于本工序被吃刀量和銃削寬度較小， 故選擇

66、最大的每齒進(jìn)給量。 af =0.08mm/z (2)選擇銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時度 根據(jù)表5-28,用高速鋼鑲齒端銃刀粗加工鑄劍時， 選擇銃刀后刀面磨損極限值為 2.0mm,查表5-29知銃刀直徑d=80mm時，經(jīng)插值的端銃刀 的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的 標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時間。 (3)確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 vf查表5-30知，高速鋼銃刀銃削速度為 15 ~25m/min ,則所需銃床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 n =1000v =59.68 ~ 99.47r /min 二 d 根據(jù)X6132萬能銃床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表 5-13選取n=75r/min,則實(shí)際銃削速度為 二 80 75 ,. … 一 v= m/min = 18.85 m/min 1000 工作臺每分鐘進(jìn)給量為 vf = fn =afzn=0.08 10 75mm/min = 60mm/min 根據(jù)表5-13中工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取 vf = 60mm/min ,則實(shí)際每齒進(jìn)給量為 vf 6