输出轴加工工艺及夹具说明书（终极版）

输出轴加工工艺及夹具设计说明书- 1 -机械制造工程学课程设计说明书输出轴 零件的机械加工工艺规程及机床夹具总体方案设计专业 机械设计制造及其自动化 班级 T813-3 组号_3_姓名 陈开元 学号 20080130317 姓名 黄林忠 学号 20080130316 姓名 孙淑波 学号 20080130323 姓名 黄清泉 学号 20080130321 姓名 唐旭峰 学号 20080130318 指导教师 向雄方 成绩 _教研室 机械制造20102011 学年 第 2 学期2011 年 9 月 5 日 2011 年 9 月 24 日输出轴加工工艺及夹具设计说明书- 2 -课程设计的目的机械制造工程学课程设计是在学完了机械制造工程学等课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的在于：(1)培养学生运用机械制造工程学及相关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量等) 的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决零件机械加工工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 （第一阶段：完成一个零件的机械加工工艺规程的设计）(2)能根据被加工零件的技术要求，运用机床夹具设计的基本原理和方法，学会拟订机床夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。 （第二阶段：完成一套专用机床夹具的总体设计方案）(3)培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。(4)进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。课程设计任务书题 目：设计_零件的机械加工工艺规程及机床夹具设计内 容：1、绘制零件图 （按 11 的比例） 1 张2、绘制毛坯图 （按 11 的比例） 1 张3、填写零件机械加工工艺规程卡片 1 套（包括：机械加工工艺过程卡片 1 套，机械加工工序卡片 1 套）4、机床夹具总体方案图 1 张5、编写零件课程设计说明书 1 份原始资料：零件图样 1 张；零件生产纲领为 10000 件/年；每日 1 班。课程设计的具体内容：（1）明确本次课程设计的任务。（2）绘制零件工作图一张（按 11 的比例） 。（3）对零件进行结构工艺性分析。（4）拟订零件机械加工工艺路线。（5）绘制零件的毛坯图一张（按 11 的比例） 。（6）填写零件机械加工工艺卡一份（7）编写零件机械加工工艺设计说明书一份。（8）绘制机床夹具总体方案图一张。输出轴加工工艺及夹具设计说明书3 目录前言41、零件的工艺分析及生产类型的确定4技术要求分析4零件的工艺分析42、选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图5选择毛坯5毛坯尺寸的确定53、选择加工方法、制定加工工艺路线6定位基准的选择6零件表面加工方法的选择7制定工艺路线84、工序设计8确定工序尺寸125、确定切削用量及基本工时12切削用量18基本工时476、夹具设计48定位夹紧方案48切削力和夹紧力的计算497 参考书目50输出轴加工工艺及夹具设计说明书4 前 言机械制造技术基础课程设计所选定的题目为输出轴零件的加工工艺及夹具设计，结合机械制造技术基础及大学四年专业相关课程，完成了对输出轴从零件毛坯到零件成品的加工过程分析和工艺安排。包括零件各工作表面的加工选择，机床、刀具、定位、夹紧；并对其中某些关键加工工序做了夹具设计，由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。零件的工艺分析以及生产类型的确定工艺分析：输出轴零件材料为 45 钢，用于输出扭矩，承受扭转、交变载荷。热处理为调质 200HBS，即淬火+高温回火，目的是降低硬度，便于切削加工，同时消除或减少内应力，使零件达到较高的综合力学性能，考虑安排在粗加工之后，半精加工之前。该输出轴是由轴类和盘类零件组合而成的回转体零件。主要加工表面有 的外圆、 内孔和 、56057、 、 、 80120法 兰 孔键槽、大小端面。次要表面有过渡锥面、 油孔、 内孔。254、轴颈各外圆精度等级均为 IT6，有形位公差，且 外圆尺寸遵循包容要求。原尺寸67、公差等级为非标准公差，查文献【2】附录 3-4 修正为 。+0.21+0.21+0.21+0.21657、 、 、原标注粗糙度为 12.5 修正为 0.16。的内孔，精度等级为 IT7，有位置度要求。原尺寸公差等级为非标准公差，查文献80【2】附录 3-4 修正为 。+0.418零件图中斜面与 油孔轴线不垂直，便于钻孔将斜面角度改为2 45生产类型的确定：查文献【1】表 6-3 零件生产纲领为 10000 件/年，输出轴为中型零件，故确定生产类型为大批量生产。选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯图毛坯的选择：经过对零件的工艺分析，零件材料为 45 钢，由于输出轴外圆由 到 尺寸变化较5176大，采用棒料作为毛坯切削量太大，浪费时间和材料。另外，该零件的生产类型为大批量生产，采用模锻可提高生产率又可大大减少加工余量，以实现节省材料和减少后续加工，降低成本。因此，确定毛坯为锻件。采用锤上模锻，分模面为中心轴线所在的平面。毛坯尺寸及公差的确定：输出轴加工工艺及夹具设计说明书5 确定锻件公差等级为普通级。 1零件成品质量由 CATIA 软件计算其质量约为 9.608kg,估算锻件质量 为 13kg。 2 fm零件为轴类，设其最大直径为 182，长度为 250。则毛坯包络体的质量为 = 3 n， = 0.258,介于 0.16 至 0.32 之间。故该零件的251.064DLkgS/fnm13.97506形状复杂系数为 。3锻件材质为 45 钢，为含碳量小于 65%的碳素钢，故选用 级。 4 1M各轴颈外圆粗糙度为 0.16， 法兰孔内表面粗糙度为 3.2， 内孔为 3.2 其 5 1280余均大于 12.5。由锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查文献【3】表 5-25。确定厚度（直 6径方向）单边余量为 2.5 3.2，选取 3。水平方向 2.5 3.5，选取 3，查文献【3】表 5-24:锻件内孔直径的机械加工单边余量 内孔单边余量为 3.0， 、 内孔单边余量为5050142.5。查文献【3】表 5-16 得毛坯各尺寸公差为： 7 2.7+2.72.709090961、 、 、 、3.03.83.411218、 、 2.7+2.70909643、 86、 、毛坯图：输出轴加工工艺及夹具设计说明书6 选择加工方法、制定加工工艺路线定位基准的选择：精基准的选择 根据输出轴的装配要求，选择两顶尖中心孔作为定位精基准，中心孔作为设计基准，用其作为定位基准既符合基准重合，又符合基准统一。当零件的外圆精加工后可以以外圆为精基准加工法兰孔，由于半精加工利用中心孔加工的外圆同心度非常高，以外圆作为基准加工出来的孔的同轴度也很高。粗基准的选择 工件为回转体，属于轴类零件，一般情况下以外圆作为粗基准，保证定位准确夹紧可靠，利用外圆加工出中心孔。零件表面加工方法的选择：加工阶段的划分粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如加工 55、60、65、75、176 外圆柱表面。半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，如 55、60、65、75 外圆柱面，80 内孔、 法兰孔等。102精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量，如各轴颈外圆精磨。热处理工序的安排:热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能。热处理主要分:预备热处理，最终热处理和内应力处理等。本零件输出轴材料为 45钢，加工前进行正火预备热处理是在毛坯锻造之后消除零件的内应力。粗加工之后，为消除因加工变形残余内应力，同时降低材料的硬度，获得零件材料较高的综合力学性能，采用调质处理。加工表面 表面粗糙度 公差/精度等级 加工方法55 端面 Ra3.2 IT7 粗铣-精铣176 端面 Ra3.2 IT7 粗铣-精铣55 外圆柱表面 Ra0.16 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨60 外圆柱面 Ra0.16 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨65 外圆柱面 Ra0.16 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨75 外圆柱面 Ra0.16 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨176 外圆柱面 Ra3.2 IT8 粗车-半精车50 孔 Ra12.5 IT11 粗镗80 孔 Ra3.2 IT7 粗镗-半精镗-精镗104 孔 Ra12.5 IT11 粗镗20 通孔 Ra3.2 IT7 钻孔-扩孔-粗铰-精铰键槽 Ra3.2 IT8 粗铣-精铣输出轴加工工艺及夹具设计说明书7 工艺路线的确定：基面先行原则 该零件进行加工时，同时铣两端面打中心孔，再以中心轴线为基准来加工，因为两端面和 外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，75从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。先粗后精原则 我们先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗加工将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求，若粗加工后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精加工。先面后孔原则 对该零件应该先加工圆柱表面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于输出轴来讲先加工 75 外圆柱面，做为定位基准再来加工其余各孔。工序划分的确定 工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利于采用高生产率的机床。故工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一个简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。考虑到该零件的生产类型为大批量生产，设计工艺路线是我们主要考虑工序集中，将粗精加工尽量安排在一个工序中。工艺方案的比较：工艺方案一：（仅锻出 孔毛坯）501、备料2、精锻3、粗车小头端面打中心孔4、粗车各台阶面5、掉头粗车大头端面6、调质 200HBS7、半精车小头端面及各台阶面8、铣键槽9、掉头钻扩铰 法兰孔10210、粗镗台阶孔11、半精镗 孔812、半精车大头端面13、打大头端面中心孔14、钻 油孔215、精车四个台阶面16、倒角17、精铣大小头端面工艺方案二：（锻出各阶梯孔毛坯）1、备料2、精锻输出轴加工工艺及夹具设计说明书8 3、预备热处理4、铣两端面打中心孔5、粗车各外圆及锥面6、热处理7、修研中心孔8、半精车各外圆及锥面9、倒角去毛刺切槽10、粗镗三阶梯孔11、半精镗、精镗 孔8012、钻、扩、铰、精铰 孔213、钻 油孔214、粗铣、精铣键槽15、精铣两端面16、修研中心孔17、粗磨 外圆56057、 、 、18、精磨 外圆、 、 、工艺方案三（锻出各阶梯孔毛坯）1、备料2、锻造3、热处理4、铣端面钻大端中心孔 V 型块+挡板5、粗车 外圆 三爪自定心卡盘+顶尖6、钻小端中心孔 三爪自定心卡盘7、粗车 外圆 鸡心夹头+双顶尖065716、 、 、8、热处理9、修研中心孔10、半精车 外圆 鸡心夹头+双顶尖111、半精车 鸡心夹头+双顶尖56057、 、 、 外 圆12、粗镗各阶梯孔 三爪自定心卡盘 13、半精镗精镗 孔 三爪自定心卡盘814、钻、扩、铰、精铰 法兰孔 专用夹具215、精铣两端面 V 型块+挡板 16、修研中心孔 17、粗磨 外圆 双顶尖56057、 、 、18、精磨 外圆 双顶尖、 、 、确定方案二为最终方案。加工余量、切削用量及基本工时的确定各工序加工余量的确定：输出轴加工工艺及夹具设计说明书9 外圆0.215工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙度 Ra/m精磨 0.1 IT6 0.16 55 0-.1950.16粗磨 0.4 IT7 1.25 55+0.1=55.1 03.1.25半精车 1.1 IT8 3.2 55.1+0.4=55.5 046.53.2粗车 4.4 IT11 16 55.5+1.1=56.6 19.16锻造 8.156.6+4.4=61 8外圆0.216工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公差 /mm表面粗糙度Ra/m精磨 0.1 IT6 0.16 60 0.1960.16粗磨 0.4 IT7 1.25 60+0.1=60.1 03.1.25半精车 1.1 IT8 3.2 60.1+0.4=60.5 046.53.2粗车 4.4 IT11 16 60.5+1.1=61.6 19.16锻造 8.161.6+4.4=66 8外圆0.2165工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/m精磨 IT 0.1965 粗磨 IT 03. 半精车 IT 46.粗车 IT 019.输出轴加工工艺及夹具设计说明书10 锻造 8.1 8.17外圆0.2175工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/ m工序间尺寸/mm 尺寸、公差 /mm 表面粗糙度 Ra/m精磨 0.1 IT 0.1975粗磨 0.4 IT 3.半精车 1.1 IT 046.57粗车 4.4 IT 019.锻造 8.118.过渡锥面工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/m半精车 1.0 IT8 3.2 82116 054.054.16823.2粗车 5.0 IT11 1.6（82116）+1=（83117）231.6锻造 8.1（83117）+5=（88122）（ 88122）8.1外 圆176工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公差 /mm 表面粗糙度Ra/ m半精车 1.0 IT 3.2 1 7 6 063.13.2粗车 5.0 IT 1 7 6 +1 =1 7 7 25.锻造 8.11 7 7 + 5 = 1 8 2 85小 头 端 面工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公差 /mm 表面粗糙度 Ra/ m精铣 1.0 IT7 1.6 244 046.21.6粗铣 2.0 IT11 16 244+1 =245 9.516输出轴加工工艺及夹具设计说明书11 176大 头 端 面工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公差 /mm 表面粗糙度Ra/ m精铣 1.0 IT7 1.6 247 046.271.6粗铣 2.0 IT11 16 247+1 =248 9.816锻造 8.1248+2 =250 15130.418孔工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公差 /mm 表面粗糙度 Ra/m精镗 0.5 IT7 3.2 80 0.383.2半精镗 1.5 IT9 6.3 80-0.5=79.5 .74956.3粗镗 3 IT11 12.5 79.5-1.5=78 0.112.5锻造 1.678-3=75 .60.2413孔工序间 工序间工序名称 供需间余 量/mm 经济精度/mm表面粗糙度 Ra/ m工序间尺寸/mm 尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/ m精铰 0.06 IT7 3.2 20 0.21粗铰 0.14 IT8 6.3 20-0.06=19.94 .394扩孔 1.8 IT10 10 19.94-0.14=19.8 0.8钻孔 18 IT11 12.5 19.8-1.8=18 .131750孔工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公差 /mm 表面粗糙度 Ra/ m粗镗 4 IT11 12.5 50 5012.5锻造 1.650-4=46 1.641010孔工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公差 /mm 表面粗糙度Ra/ m粗镗 5 IT11 12.5 104 10412.5锻造 1.8104-5=99 .89锻造 8.1245+2 =247 8.1247输出轴加工工艺及夹具设计说明书12 0.43516键 槽工序间 工序间工序名称 供需间余量 /mm 经济精度/mm表面粗糙度Ra/m工序间尺寸/mm 尺寸、公差 /mm 表面粗糙度 Ra/m精铣 IT 50 0.25粗铣 IT 50+2=52 .1652+3.5=55.5 0.4切削用量及基本工时： 外 圆021.5已知：加工材料：钢， ，锻件，有外皮；MPa60b工件尺寸：坯件 ，车削后 ，加工长度 ；1D5D80l加工要求：车削后表面粗糙度 aR粗车（）选择机床 CA6140，双顶尖定位（）选择刀具 选择直头焊接式外圆车刀（可转位）根据书目【4】表 1.1，由于 CA6140 车床的中心高 200（表 1.31），故选刀杆尺寸 B H=16 25，刀片厚度 4.5根据书目【4】表 1.2，粗车带外皮的锻件毛坯，选择 YT5 牌号硬质合金车刀车刀几何形状 由书目【4】 表 1.3，选择选择卷屑槽带倒棱前刀面， ，60r， ， ， ，10r6o12o0smr.1（）选择切削用量 确定切削深度 pa由于粗加工余量仅为 4.4 ，可在一次走刀内切完，故 =4.4/2=2.2pa确定进给量 f 根据书目【4】表 1.4，f=0.50.9 /r,按 CA6140 车床说明书，选择 f=0.86/r确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据 CA6140 车床说明书，CA6140 机床进给机构允许的进给力 F max 3530N 。根据书目【4】表 1.21，当钢的强度 ，MPab67052.4，f 1.8 /r， ， m/min（预计）时，进给力为pa45r6c。10Ff输出轴加工工艺及夹具设计说明书13 根据书目【4】表 1.29-2，切削时 的修正系数为 ， ，fF0.1KoFf0.1sFf，故实际进给力为1.KrFf，由于 F f Fmax，故所选的 f=0.86/r 可用。8.1.07f选择车刀磨钝标准及寿命 由书目【4】表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐用度 T 60 min 确定切削速度 c根据书目【4】表 110，YT5 牌号硬质合金车刀加工钢材， ，MPab67053，f 0.97/r， m/minpa109t切削速度修正系数为 ， ， ， ， ，65.t 92.0r8.0s.1.，故0.1= =109 0.65 0.92 0.8=52.1 m/min ct则 n= = r/min,由 CA6140 车床说明书，选择 n=250r/min,则Dc27614.3.0实际切削速度为=c min/8.4in/51n校验机床功率根据书目【4】表 1.24，当 ， 2.4，f 0.96/r， MPab970pc57m/min， kW.切削功率的9.2c修正系数 为根据书目 【4】表 1.92-2， ， ，94.0rFccr 0.1Fcc故 kW,根据 CA61407.1.0车床说明书， 车床主电动机功率 ， ，故所选之切削用量可在W5.7kEcCA6140 车床上进行综上： =2.2 ，f=0.86/r， =47.8m/min， n=250r/minpac（4）计算基本工时，式中 ， 根据书目【4】表 1.26，车削时的入切量及超切nfLtmyl,80ml量 ，则 ，y0in9i6.25ft半精车（1）选择刀具车道形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号为 YT150，车刀几何形状为 ， ， ， ， ，45rr8o12o3smr0.1（2）选择切削用量确定切削深度 pa=1.1/2=0.55pa输出轴加工工艺及夹具设计说明书14 确定进给量 f 半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据书目【4】表 1.6，当表面的粗糙度为时， 。根据 CA6140 车床)min(/50,.1,2.3R预 计rma rmf/35.0说明书，选择 f/.0选择车刀磨钝标准及寿命 由书目【4】表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 0.4mm，可转位车刀耐用度 T 60 min 确定切削速度 c根据书目【4】表 110，YT15 牌号硬质合金车刀加工钢材， ，MPab6705p1.4 ，f 0.38/r， m/min.切削速度的修正系数均为 1.0，故 =176m/min.则176t cn= = ，根据 CA6140 车床说明书，选择D10cmin/3.90in/.54.3rrn=900r/min.实际切削速度为 min/160i/95.1i/16.54.1Dc 校验机床功率根据书目【4】表 1.24，当 ， 2.0，f 0.3/r， MPab9708pc162m/min， kW.4.2c根据 CA6140 车床说明书，车床主电动机功率 ， ，故所选之切削用W5.kEc量可在 CA6140 车床上进行综上: =0.55 ，f=0.3/r， =160m/min，n=900r/min pac（3）计算基本工时，式中 ， 根据书目【4】表 1.26，车削时的入切量及超切nfLtmyl,80ml量 ，y2则 ，820 in3.0i.92nfLtm粗磨 （1）选择机床外圆磨床 ，双顶尖定位 13（2）选择磨具选择平形砂轮，根据 外圆磨床说明书，选取砂轮尺寸为 20，mbmdss 4,40砂 轮 宽 度砂 轮 直 径砂轮磨削速度 ，取s/35s/3（3）选择磨削方法采用纵向磨法 砂轮运动为旋转和横进给，工件运动为旋转和纵向往复（4）确定被吃刀量 )(rpfa输出轴加工工艺及夹具设计说明书15 工件直径为 ，根据书目【7】表 5.5-8，选择工件速度为 ，mdw5. min/18w,/3204)80(8.50( rmbfsa ）选择 ， 。由表 5.5-8，修正系数为rfa/2单 行 程17.ap，.1.1，故 单 行 程单 行 程单 行 程 /02./96./57 mp 纵向进给量 rmfa0（5）确定砂轮转速 sn，式中 ，则16sd in/,/ rndsss 砂 轮 转 速砂 轮 直 径，砂 轮 速 度 i/143in401.360rrnss （6）确定工件转速 wn，式中 ，则 10wd min/,mi,/ rnmdww工 件 转 速工 件 直 径工 件 转 速 ，n103i/5.4.38rrn（7）转速比 q一般外圆磨转速比 ，61086wsq（8）确定轴向进给量 f，min/,10nffwa外 圆 磨 削 轴 向 进 给 速 度式 中 min/06.2in/1032f （9）确定磨削力 tF，根据书目【7】表 5.1-2， sawspt bfC215.0.55. FC， 642183021.50.t（10）功率校验磨削功率 ，砂轮电机输出功率 ，WFst9.6 h，7.0,85.6.0mm取则 ，根据 外圆磨床说明书，Wh82.911320求故 所 选 磨 床 满 足 功 率 要因 ,E,.4hE(11)计算基本工时，由书目【5】表 6.2-9， , ，pabjnfLz1.mblLs602480则 min32.0i.20136wj综上： in/06.,/0i,/1,/4/02. rfrrnm faws 单 行 程 ，输出轴加工工艺及夹具设计说明书16 精磨（1）磨床、磨具、磨削方法均与粗磨相同（2）确定被吃刀量 )(rpfa工件直径为 ，根据书目【7】表 5.5-8， ，选择工件速mdw5. min/402w度为 ，in/9w选择 ，,/24160).4(8.0( rmbfsa ） rfa/20，由表 5.5-8，修正系数为单 行 程/4.p，故 5.21， 单 行 程单 行 程 /03./95ap 纵向进给量 rmfa/（3）确定砂轮转速 sn，式中 ，则106ssd min/,/ rnmdsss 砂 轮 转 速砂 轮 直 径，砂 轮 速 度 i/143in401.36rrnss （4）确定工件转速 wn，式中 ，则10wd in/,i,/ rndmww工 件 转 速工 件 直 径工 件 转 速 n6.17in/.54.329rrn（5）转速比 q一般外圆磨转速比 ，06q62903wsq（6）确定轴向进给量 f，min/,10nffwa外 圆 磨 削 轴 向 进 给 速 度式 中 min/35.i/6.72f（7）确定磨削力 tF，根据书目【7】表 5.1-2，sawspt bfC，则.5.0 FC， 8429321.t（8）功率校验磨削功率 ，砂轮电机输出功率 ，WFst8.108 h，7.,85.06.mm取则 ，根据 外圆磨床说明书，Wh2.41320求故 所 选 磨 床 满 足 功 率 要因 ,E,9.hE（9）计算基本工时输出轴加工工艺及夹具设计说明书17 ，由书目【5】表 6.2-9， ， pabjnfLz4.1，则mls602480 min54.0i23.06.7415pawbjfnLz综上: /,/min,/1i,/143/3. rfrrn fas 单 行 程 ，外 圆021.6粗车（1）选择机床 CA6140，双顶尖定位（2）选择刀具 选择直头焊接式外圆车刀（可转位）根据书目【4】表 1.1，由于 CA6140 车床的中心高 200（表 1.31），故选刀杆尺寸 B H=16 25，刀片厚度 4.5根据书目【4】表 1.2，粗车带外皮的锻件毛坯，选择 YT5 牌号硬质合金车刀车刀几何形状 根据书目 【4】 表 1.3，选择选择卷屑槽带倒棱前刀面， ，60r， ， ， ，10r6o12o0smr.1（3）选择切削用量 确定切削深度 pa由于粗加工余量仅为 4.4，可在一次走刀内切完，故 =4.4/2=2.2pa确定进给量 f 根据书目【4】表 1.4，f=0.50.9 /r,按 CA6140 车床说明书，选择 f=0.86/r确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据 CA6140 车床说明书，CA6140 机床进给机构允许的进给力 F max 3530N 。根据书目【4】表 1.21，当钢的强度 ，MPab67052.4，f 1.8 /r， ， m/min（预计）时，进给力为pa45r6c。10Ff根据表 1.29-2，切削时 的修正系数为 ， ， ，故实fF0.1KoFf0.1sFf1.KrFf际进给力为，由于 F f Fmax，故所选的 f=0.86/r 可用。8.1.7f选择车刀磨钝标准及寿命 由书目【4】表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐用度 T 60 min 确定切削速度 c根据书目【6】表 5-2， ，则min/5in,/650mcc 选 择，i/3.2in/14.350rrDnc根据 CA6140 车床说明书，选择 ，则实际切削速度为 i/20r输出轴加工工艺及夹具设计说明书18 ，min/83.51in/10264.3Dnc校验机床功率根据书目【4】表 1.24，当 ， 2.4，f 0.96/r， MPab970pc57m/min， kW.9.2c切削功率的修正系数为 ， ， ， ， ，65.t 2.r8.0s0.1.，故0.1kW,根据 CA6140 车床说明书， 车床主电动机功率 ，7.1. W5.7k，故所选Ec之切削用量可在 CA6140 车床上进行（4）计算基本工时，式中 ， 根据书目【4】表 1.26，车削时的入切量及超切nfLtmyl,2ml量 ，则 ，y2in10i6.50ft综上： =2.2 ，f=0.86/r， =51.8m/min， n=250r/min pac半精车 （1）选择刀具车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号为 YT150，车刀几何形状为 ， ， ， ， ，45rr8o12o3smr0.1（2）选择切削用量确定切削深度 pa=1.1/2=0.55pa确定进给量 f 半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据书目【4】表 1.6，当表面的粗糙度为时， 。根据 CA6140 车床)min(/50,.1,2.3R预 计rma rmf/35.0说明书，选择 f/.0选择车刀磨钝标准及寿命 由书目【4】表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 0.4mm，可转位车刀耐用度 T 60 min确定切削速度 c根据书目【6】表 5-2，YT15 牌号硬质合金车刀加工碳素钢，)6705(250MPaSb硬 度， ， m/min，选取 ,则map3. rmf/3.1130tmin/15t输出轴加工工艺及夹具设计说明书19 n= = ，根据 CA6140 车床说明书，选择D10cmin/3.594in/6.14.3rrn=560r/min,则实际切削速度为 min/4.108i/1060Dc 校验机床功率根据书目【4】表 1.24，当 ， 2.0，f 0.3/r， MPab9758pc162m/min， kW.4.2c根据 CA6140 车床说明书，车床主电动机功率 ， ，故所选之切削用量W5.kEc可在 CA6140 车床上进行（3）计算基本工时，式中 ， 根据书目【4】表 1.26，车削时的入切量及超切nfLtmyl,2ml量 ，则 ，y242in13.0i86.504ft综上: =0.55 ，f=0.3/r， =108.4m/min， n=560r/min pac粗磨（1）选择机床外圆磨床 ，双顶尖定位 1320（2）选择磨具选择平形砂轮，根据 外圆磨床说明书，选取砂轮尺寸为 ，mbmdss 40,4砂 轮 宽 度砂 轮 直 径砂轮磨削速度 ，取s/35s/3（3）选择磨削方法采用纵向磨法 砂轮运动为旋转和横进给，工件运动为旋转和纵向往复（4）确定被吃刀量 )(rpfa工件直径为 ，根据书目【7】表 5.5-8，选择工件速度为 ，dw5.60 min/18w,/320488.05( rmbfsa ）选择 ， 。由表 5.5-8，修正系数为rmfa/2单 行 程17.p，.1.1，故 单 行 程单 行 程单 行 程 /02./96./57 mp 纵向进给量 rfa0（5）确定砂轮转速 sn，式中 ，则16sd in/,/ rndsmss 砂 轮 转 速砂 轮 直 径，砂 轮 速 度 i/143in401.360rrnss （6）确定工件转速 wn输出轴加工工艺及夹具设计说明书20 ，式中 ，则 10wnd min/,min,/ rnmdwww 工 件 转 速工 件 直 径工 件 转 速 ，75.94i/5.604.318rr（11）转速比 q一般外圆磨转速比 ，10863wsq（12）确定轴向进给量 f，min/,10nffwa外 圆 磨 削 轴 向 进 给 速 度式 中 min/895.1i/75.942f（13）确定磨削力 tF，根据书目【7】表 5.1-2， sawspt bfC.5.0 FC，64218321.50.t（14）功率校验磨削功率 ，砂轮电机输出功率 ，WFst9.6 h，7.0,85.6.0mm取则 ，根据 外圆磨床说明书，Wh82.911320求故 所 选 磨 床 满 足 功 率 要因 ,E,.4hE(11)计算基本工时，由书书目【5】表 6.2-9， , ，pabjnfLz1.mblLs2402则 min02.i.2075.941wj综上： in/895.1,/20i,/75.94,/3/02. rfrrnm faws 单 行 程 ，精磨（1）磨床、磨具、磨削方法均与粗磨相同（2）确定被吃刀量 )(rpfa工件直径为 ，根据书目【7】表 5.5-8， ，选择工件速dw1.60 min/402w度为 ，in/9mw选择 ，,/24160).4(8.5( rmbfsa ） rfa/20，由表 5.5-8，修正系数为单 行 程/04.p，故 .021， 单 行 程单 行 程 /03./95ap 纵向进给量 rfa/（3）确定砂轮转速 sn输出轴加工工艺及夹具设计说明书21 ，式中 ，则106ssnd min/,/ rnmdsmss 砂 轮 转 速砂 轮 直 径，砂 轮 速 度 i/143in401.36rrss （4）确定工件转速 wn，式中 ，则10wd in/,i,/ rndww工 件 转 速工 件 直 径工 件 转 速 mn67.153in/.604.329rrn（5）转速比 q一般外圆磨转速比 ，q6290wsq（6）确定轴向进给量 f，min/,10nffwa外 圆 磨 削 轴 向 进 给 速 度式 中 min/07.3i/67.532f （7）确定磨削力 tF，根据书目【7】表 5.1-2，sawspt bfC，则.5.0 FC， 8429321.t（8）功率校验磨削功率 ，砂轮电机输出功率 ，WFst8.108 h，7.,85.06.mm取则 ，根据 外圆磨床说明书，Wh2.41320求故 所 选 磨 床 满 足 功 率 要因 ,E,9.hE（9）计算基本工时，由书书目【5】表 6.2-9， ， pabjnfLz4.1，则mls2402 min198.0i23.067.53412pawbjfnLz综上: i/7.,/mi,/.1i,/13/03. rfrrnma fas 单 行 程 ，外 圆21.065粗车（1）选择机床 CA6140，双顶尖定位（2）选择刀具 输出轴加工工艺及夹具设计说明书22 选择直头焊接式外圆车刀（可转位）根据书目【4】表 1.1，由于 CA6140 车床的中心高 200（表 1.31），故选刀杆尺寸 B H=16 25，刀片厚度 4.5根据书目【4】表 1.2，粗车带外皮的锻件毛坯，选择 YT5 牌号硬质合金车刀车刀几何形状 由书目【4】 表 1.3，选择选择卷屑槽带倒棱前刀面， ，60r， ， ， ，10r6o12o0smr.1（3）选择切削用量 确定切削深度 pa由于粗加工余量仅为 4.4 ，可在一次走刀内切完，故 =4.4/2=2.2pa确定进给量 f 根据书目【4】表 1.4，f=0.50.9 /r,按 CA6140 车床说明书，选择 f=0.86/r确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据 CA6140 车床说明书，CA6140 机床进给机构允许的进给力 F max 3530N 。根据书目【4】表 1.21，当钢的强度 ，MPab67052.4，f 1.8 /r， ， m/min（预计）时，进给力为pa45r6c。10Ff根据书目【4】表 1.29-2，切削时 的修正系数为 ， ，fF0.1KoFf0.1sFf，故实际进给力为.KrFf，由于 F f Fmax，故所选的 f=0.86/r 可用。8.1.07f选择车刀磨钝标准及寿命 由书目【4】表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐用度 T 60 min 确定切削速度 c根据书目【6】表 5-2， ，则min/5in,/650mcc 选 择，i/7.24min/r714.3501rDnc根据 CA6140 车床说明书，选择 ，则实际切削速度为 i/20r，in/.5i/c校验机床功率根据书目【4】表 1.24，当 ， 2.4，f 0.96/r， MPab9708pc57m/min， kW.切削功率的9.2c修正系数 为根据书目 【4】表 1.92-2， ， ，94.0rFccr 0.1Fcc故 kW,根据 CA61407.1.0车床说明书， 车床主电动机功率 ， ，故所选之切削用量可在W5.7kEcCA6140 车床上进行（4）计算基本工时输出轴加工工艺及夹具设计说明书23 ，式中 ， 根据书目【4】表 1.26，车削时的入切量及超切nfLtmyl,25ml量 ，y8.3则 ，8.2.25 min13.0i86.0nfLtm综上： =2.2 ，f=0.86/r， =55.7m/min， n=250r/minpac半精车（1）选择刀具车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号为 YT150，车刀几何形状为 ， ， ， ， ，45rr8o12o3smr0.1（2）选择切削用量确定切削深度 pa=1.1/2=0.55pa确定进给量 f 半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据书目【4】表 1.6，当表面的粗糙度为时， 。根据 CA6140 车床)min(/50,.1,2.3R预 计rma rmf/35.0说明书，选择 f/.0选择车刀磨钝标准及寿命 由书目【4】表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 0.4mm，可转位车刀耐用度 T 60 min确定切削速度 c根据书目【6】表 5-2，YT15 牌号硬质合金车刀加工碳素钢，)6705(