机械制造技术课程设计-方刀架的工艺规程及铣四周面夹具设计【全套图纸】 .pdf

机械制造技术课程设计说明书机械制造技术课程设计说明书 设计题目： ca6140 方刀架 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导教师： 目目 录录 序言序言1 一一. 零件分析零件分析 2 1.1 零件作用 5 1.2 零件的工艺分析 5 二二. 工艺规程设计工艺规程设计 5 2.1 确定毛坯的制造形式 5 2.2 基面的选择5 2.3 制定工艺路线 6 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 8 2.5 确定切削用量及基本工时 11 2.6 工序加工定位误差22 三三 夹具设计夹具设计23 3.1 工序分析23 3.2 定位元件设计23 3.3 定位误差计算24 3.4切削力及夹紧力计算24 3.5夹具体的设计24 3.6定向键设计25 3.7夹具草图25 设计小结设计小结 26 参考文献参考文献 27 第 1 页 共 27 页 序序 言言 机械制造工艺学课程设计是我们大学毕业设计前的最后一门设 计，是对所学专业课知识的一次深入的综合性总复习，也是一次理论 联系实际的训练。 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件 和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以 直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各 种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此 制造业是国民经济发展的重要行业， 是一个国家或地区发展的重要基 础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国 家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 所以作为机械专业 的学生，我们应该做好这样的设计。 本次设计中我的题目是 ca6140 车床床尾底座的加工工艺规程及 其铣导规上面的工装夹具设计，是在学完了机械制图、机械制造技术 基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环 节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排， 工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本 次设计也要培养自己的自学与创新能力。 因此本次设计综合性和实践 性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论， 又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能 很好的完成本次设计。 学生设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师批评指正。 第 2 页 共 27 页 技术要求技术要求 1、c 面淬火硬度 4045hrc。 2、未注倒角 145。 3、材料 45。 零件图样分析零件图样分析 1）15 019 . 0 0 + mm 孔对基准 b 的位置度公差为0.05mm。 2）图中左端面 (方刀架底面)平面度公差为 0.008mm。 3）图中左端面对基准 b 的垂直度公差为 0.05mm。 4）c 表面热处理 4045hrc。 5）材料 45。 方刀架机械加工工艺过程卡方刀架机械加工工艺过程卡 第 3 页 共 27 页 工 序 号 工序名称 工序内容 工艺装备 1 下料 棒料120mm135mm 锯床 2 锻造 自由锻，锻件尺寸 135mm135mm82mm 3 热处理 正火 4 粗车 用四爪单动卡盘装夹工作，粗车右端面，见平即可。钻 22mm 通孔，扩孔至33mm，深 35mm，车孔至36 03 . 0 0 + mm， 深 39.5 0 3 . 0- mm，切槽37 1 . 0 mm3mm，倒角 1.545 c620 5 粗车 倒头，用已加工平面定位，四爪单动卡盘装夹工件，车左 端面，保证厚度尺寸 73 0 12. 0- mm（留 1mm 余量） c620 6 铣 以36 03 . 0 0 + mm孔及右端面定位， 装夹工件， 铣125mm125mm 至尺寸 126mm126mm（留加工余量 1mm） x62w 组合夹具 7 铣 以36 03 . 0 0 + mm 孔及右端面定位，装夹工件，铣四侧面槽， 保证距右端面 24.5mm， 距左端面 19mm （留加工余量大平面 0.5mm，槽面 0.5mm） ，保证 75 0 4 . 0- mm75 0 4 . 0- mm 及 r3mm x62w 组合夹具 8 铣 以36 03 . 0 0 + mm 孔及右端面定位重新装夹工件，精铣 c 面， 保证尺寸距左端面 18.5mm x62w 组合夹具 9 铣 以36 03 . 0 0 + mm 孔及右端面定位，装夹工件，倒八务边角 1 45 x62w 组合夹具 10 热处理 c 表面淬火 4045hrc 11 车 以36 03 . 0 0 + mm 孔及右端面定位，装夹工件，车25 023 . 0 0 + mm 至图样尺寸，车环槽尺寸至103mm67mm2.5mm（因 端面有 0.5mm 余量） ，倒角 145 x62w 组合夹具 12 磨 以25 023 . 0 0 + mm 孔及左端面定位，装夹工件，磨右端面保证 尺寸 39 0 3 . 0- mm m7120 组合夹具 13 磨 以右端面定位，装夹工作，磨左端面，保证尺寸 72 0 2 . 0- mm 和尺寸 18mm m7120 第 4 页 共 27 页 14 磨 以25 023 . 0 0 + mm 孔及左端面定位，装夹工件，粗、精磨四侧 面，保证 125 0 6 . 0- mm125 0 6 . 0- mm，并要对 b 基准对称，四面 要相互垂直 m7120 组合夹具 15 钻 以36 03 . 0 0 + mm 孔及右端面定位，一侧面定向，装夹工件， 钻 8m12-6h 螺纹底孔10.2mm，攻螺纹 m12 za5025 组合夹 具或专用钻模 16 钻 以25 023 . 0 0 + mm 孔及左端面定位，一侧面定向，装夹工件， 钻、扩、铰 415 019 . 0 0 + mm 孔 za5025 组合夹 具或专用钻模 17 钻 36 03 . 0 0 + mm 孔及右端面定位，一侧面定向，装夹工件，钻 10 03 . 0 + mm 底孔9mm， 扩、 铰至10 03 . 0 + mm， 其入口深 18mm 处，扩至10.2mm，攻螺纹 m12-6h za5025 组合夹 具或专用钻模 18 检验 按图样检查各部尺寸及精度 19 入库 涂油入库 第 5 页 共 27 页 一、一、 零件的分析零件的分析 1.1 零件的作用零件的作用 方刀架是作用是通过用螺钉的紧固作用在机床上快速的实现车刀固定，夹 紧、转换，为车工提供方便，同时也节省了大量的辅助时间，大大提高了生产效 率. 方刀架的主要功用就是通过装在刀架上的其它零件夹紧刀具，换刀时，在手 柄转动下，带动方刀架回转，以达到换刀的目的。 1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 本零件从零件图可知： 1）该零件为车床用方刀架，中间周圈槽用于装夹车刀，其 c 面直接与车刀接触， 所以要求有一定的硬度，因此表面淬火 4045hrc。 2）该零件左端面与车床拖板面结合，并可以转动，15 019 . 0 0 + mm 孔用于刀架定位 时使用，以保证刀架与主轴的位置，其精度直接影响机床的精度。 3）该零件为锻件，在设选定毛胚时锻件尺寸为 135mm135mm82mm，根据基准 重合和多次加工的原则选择右端面和36 03 . 0 0 + mm 孔定位，保证加工基准的统一， 从而保证了工件的加工精度。 4）为了保证定位时的精度，工序中安排了四个侧面和左、右两端面均进行铣削。 5）415 019 . 0 0 + mm，采用钻床加工，其精度可以得到更好的保证。 6）根据表面粗糙度要求我们采取粗铣 精铣的加工方式，既节省时间又能达到技 术要求。 7） 25 023 . 0 0 + 端面与25 023 . 0 0 + 孔、 36 03 . 0 0 + 孔有一定的位置要求。 以36 03 . 0 0 + 孔为中心加工的表面包括: 25 023 . 0 0 + 孔的端面，8 条边的倒角,四方,四侧压 刀槽,环型槽, 25 023 . 0 0 + 孔及其倒角。以25 023 . 0 0 + 孔为中心加工的表面包括: 4-15 010 . 0 0 + 孔与 9-m12-6h 螺纹孔及其倒角。 8) 以两个端面为基准加工的表面包括:36 03 . 0 0 + 端面,25 023 . 0 0 + 孔端面(互为 基准),零件的四个侧面。 二、工艺规程设计二、工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 该零件时属于箱壳类零件，结构比较简单规则，但某些加工面和孔的尺寸精 度、平面度，垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比较高，铸件适用于制造复杂 形状的毛坯，锻件适用于形状简单，强度要求高的毛坯。但因此零件并不是很复， 因此该零件选择毛坯为锻件，锻件制造的方法有自由锻和模锻两种。自由锻毛坯 精度低、加工余量大、生产率低，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯。模 锻毛坯精度高、加工余量小，生产率高、适用于中批以上生产的中小型零件毛坯。 常用的锻造材料为中、低碳钢及低合金钢。综上所诉；该零件应选择自由锻的方 法制造毛坯。 2.2 基面的选择基面的选择 定位基准的选择 定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。 定位基准选择得正确与 合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程中会问题 第 6 页 共 27 页 百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。 .粗基准的选择 对于本零件而言,每个表面都要加工, 故无法选取不加工表面为粗基准。由 于工艺上的需要,粗加工阶段就要将36+0.03 0孔加工得很精确,故以毛坯四 个侧面为粗基准,利用四爪卡盘夹紧定位,以消除x, x,y,y,z五个自由度(建立的 空间坐标系为:以36+0.03 0内孔轴线和25+0.023 0内孔轴线方向为x轴, 两个125边分别为y轴、z轴,坐标原点为25+0.023 0孔与25+0.023 0孔 端面的交点，x、y为 该零件时属于箱壳类零件，结构比较简单规则，但某些加工面和孔的尺寸精 度、平面度，垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比较高。因此方刀架的加工工 艺为锻造-粗铣-热处理-精铣-磨削-刮研-车-钳-热处理-检验-入库。 .精基准的选择 25 m孔及左端面（25孔面）获得基准，然后经磨床磨削来达到所要求的尺寸 精度。 此零件的精基准是建立在粗基准之上的，主要以36 mm孔及右端面（36 孔面）和25 m 2.3 制定工艺路线制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等 技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑 采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还 应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 工艺路线方案一工艺路线方案一: 工序 备料. 工序 模锻,锻出压力槽. 工序 正火. 工序 粗车36+0.03 0 端面,钻25+0.023 0 孔至23 ,粗车36 孔至36+0.03 0 孔深 390 -0.8 ,切内槽370.1 3 ,孔 口倒角 145；掉头车底面,高度留加工余量 15 ，粗车 25+0.023 0 孔至尺寸,倒角 1.545，精车25 孔。 工序 铣四方 1250 -0.6 1250 -0.6 ,去毛刺；铣四侧压刀槽,保证尺 寸 24 ,c 面留加工余量 0.20.3 ；精铣 c 面至尺寸 18 ；倒角 1 45,8 条边. 工序 热处理,c 表面淬火 hrc4045. 工序 车环型槽, 工序 磨36+0.03 0 端面,保证 390 -0.3 ； 磨25+0.023 0 端面,保证 720 -0.12 ；磨四个侧面. 工序 钻、 铰 4-15+0.010 0 孔至尺寸； 钻 9-m12-6h 小径至10.1 (8 第 7 页 共 27 页 个)； 钻、 铰10+0.030 0 至尺寸，扩 m12-6h 螺纹孔的小径,孔 口倒角 145；攻 m12-6h 螺纹. 工序 检验. 工艺路线方案二工艺路线方案二: 工序 备料. 工序 模锻,锻出压力槽. 工序 正火. 工序 粗车36+0.03 0 端面,钻25+0.023 0 孔至23 ,镗36 孔 至36+0.03 0 ,孔深390 -0.8 , 切内槽370.1 3 ,孔口倒角 1 45；掉头车底面,高度留加工余量 1 至 5 ； 车25+0.023 0 端面, 留 加工余量 0.30.4 ,车环型槽,镗孔至尺寸, 倒角 1.545. 工序 铣四方 1250 -0.6 1250 -0.6 ,去毛刺；铣四侧压刀槽,保证尺 寸 24 ,c 面留加工余量 0.20.3 ；精铣 c 面至尺寸 18 ；倒角 145,8 条边. 工序 钻、铰 4-15+0.010 0 孔至尺寸； 钻 9-m12-6h 小径至10.1 (8 个)； 钻、 铰10+0.030 0 至尺寸,扩 m12-6h 螺纹孔的小径,孔口倒角 1 45；攻 m12-6h 螺纹. 工序 热处理,c 表面淬火 hrc4045. 工序 磨36 端面,保证 390 -0.3 ；磨 25+0.023 0 端面,保证 720 -0.12 ；磨四个侧面. 工序 检验 工艺路线方案三工艺路线方案三: 工序 备料. 工序 模锻,锻出压力槽. 工序 正火. 工序 粗车36+0.03 0 端面,钻25+0.023 0 至23 ,镗36 孔至 36+0.03 0 ,孔深390 -0.8 ,切内槽370.1 3 ,孔口倒角 1 45；掉头车底面,高度留加工余量 15 . 工序 铣四方 1250 -0.6 1250 -0.6 ,去毛刺； 铣四侧压刀槽,保证 尺寸 24 ,c 面留加工余量 0.20.3 ； 精铣 c 面至尺寸 18 ； 倒角 145,8 条边. 工序 车25+0.023 0 端面,留加工余量 0.30.4 ,车环型槽,镗孔至 尺寸,倒角 1.545. 工序 钻、铰 4-15+0.010 0 孔至尺寸； 钻 9-m12-6h 小径至10 (8 个)； 钻、 铰10+0.030 0 至尺寸,扩 m12-6h 螺纹孔的小径,孔口倒角 1 45；攻 m12-6h 螺纹. 工序 热处理,c 表面淬火 hrc4045. 工序 磨36 端面,保证 390 -0.3mm； 磨 25+0.023 0mm 端面,保证 720 -0.12mm；磨四个侧面. 工序 检验. 工艺方案的比较与分析工艺方案的比较与分析: 比较可知，“工艺路线方案一”比较合理。镗36 孔 时粗加工、精加工序合并，将36 孔加工得很精确，这是工艺上的需要。以 36 孔为精基准， 在一次安装下加工出来孔与端面保证了位置度。 25+0.023 0 第 8 页 共 27 页 端面技术要求较高，粗、精加工不能在同一台机床上完成。 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1.确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差 钢质模锻件的机械加工余量按 jb3834-85 和 jb3835-85 确定。确定时，根 据零件重量来初步估算零件毛坯锻件的重量，加工表面的加工精度，形状复杂系 数,由工艺手册中的表 2.2-25 查得除孔以外各内外表面的加工总余量(毛坯 余量)。孔的加工余量由表 2.2-24 查得。注意表 2.2-24、表 2.2-25 中的余量值 为单边余量值。 本零件“方刀架”材料为 45 钢,硬度为 207241hbs,毛坯重量估算约为 7kg,生产类型为中批量生产,采用在锻锤上合模模锻毛坯,锻件材质系数为 m 1(表 2.2-11)。 (1) 25 端面、端面、36 端面毛坯余量：端面毛坯余量： 加工表面形状比较简单， 由 工艺设计 中表 2.2-10 得锻件形状复杂系数为 s 1； 由锻件重量为 7 、加工精度为 f 1、形状复杂系数为 s 1、由材质系数为 m 1、 长度方向尺寸72 ,查工艺手册表 2.2-25 得单边余量为 z=22.5 ,取 z=2.5 即可。另查表 2.2-13 得长度方向公差为+1.5 -0.7 ,则长度方向毛坯 尺寸为 77+1.5 -0.7 。 (2)四个侧面四个侧面(125 125 )毛坯余量毛坯余量: 由毛坯重为 7 、加工精度为 f 1、形状复杂系数为 s 1 、材质系数为 m 1、 长度方向尺寸125 ,查工艺手册表 2.2-25 得单边余量为 z=22.5 ,取 z=2.5 即可。另查表 2.2-13 得长度方向公差 9 . 1 9 . 0- + ,则长度方向毛坯尺寸为 130 9 . 1 9 . 0- + 。 (3) 四侧压刀槽毛坯余量四侧压刀槽毛坯余量: 36 孔端面侧压刀槽毛坯余量: 由毛坯重为 7 、加工精度为 f 1、形状复杂系数为 s 1 、材质系数为 m 1、 长度方向尺寸24 ,查工艺手册表 2.2-25 得单边余量为 z=22.5 ,取 z=2.2 即可。另查表 2.2-13 得长度方向公差 4 . 1 6 . 0- + ,则长度方向毛坯尺寸为 26.2 4 . 1 6 . 0- + 。 25 孔端面侧压刀槽毛坯余量: 同理：由 f 1、s 1 、m 1、长度方向尺寸18 ,查工艺手册表 2.2-25 得 单边余量为z=22.5 ,取z=2.5即可。 另查表2.2-13得长度方向公差 4 . 1 6 . 0- + , 则长度方向毛坯尺寸为20.5 4 . 1 6 . 0- + 。 (4).内槽内槽 锻件重量为 7 、加工精度为 f 1、形状复杂系数为 s 1、由材质系数为 m 1、 长度方向尺寸75 ,查工艺手册表 2.2-25 得单边余量为 z=22.5 ,取 z=2.5 即可。另查表 2.2-13 得长度方向公差为 5 . 1 7 . 0- + ,则内槽长度方向尺寸为 80 5 . 1 7 . 0- + 。 (5). 25 孔、孔、25 孔、孔、9-m12-6h 螺纹孔、螺纹孔、4x15 孔、孔、85 环型槽均 为实心 环型槽均 为实心,未冲出孔未冲出孔 2.确定工序余量确定工序余量,工序尺寸及其公差工序尺寸及其公差 确定工序(或工步)尺寸的一般方法是,由加工表面的最后工序(或工步)往前 推算,最后工序(或工步)的工序(或工步)尺寸按零件图样的要求标注。当无基准 第 9 页 共 27 页 转换时,同一表面多次加工的工序(或工步)尺寸只与工序(或工步)的加工余量有 关。当基准不重合时, 工序(或工步)尺寸应用工艺尺寸链解算。 前面根据有关资料已查出本零件各加工表面的加工总余量， 应将加工总余量 分配给各工序（或工步）加工余量，然后由后往前计算工序（或工步）尺寸。 本零件各加工表面的加工方法(即加工工艺路线)已在前面根据有关资料已 确定。 本零件的各加工表面的各工序(或工步)的加工余量除粗加工工艺(或工步) 加工余量之外,其余工序(或工步)加工余量可根据工艺手册表.3-9、表 2.3-12、表 2.3-20、表 2.3-21 等确定,粗加工工序(或工步)加工余量不是由表 中查出确定,而为加工总余量(毛坯余量)减去其余(后续)工序(或工步)各加工余 量之和。 本零件各加工表面的工序(或工步)的经济精度,表面粗糙度的确定,除最后 工序(或工步)是按零件图样要求确定外,其余工序(或工步)主要是根据工艺手 册表 1.4-6、表 1.4-7、表 1.4-8 及参考表 1.4-9 表 1.4-23 等来确定公差等级 (即 it)和表面粗糙度。公差等级确定后,查工艺手册表 1.4-24 得出公差值, 然后按 “入体”原则标注上下偏差。 本零件的各加工表面(除内外圆倒角处)的工艺路线、 工序(或工步)余量, 工 序(或工步)尺寸及公差表面粗糙度如下表所示(未注单位：) 加 工 表 面 工序 （或工 步）名 称 工序（或 工步）余 量 工序（或 工步）基 本尺寸 工序（或工步） 经济精度 工序 （或工步） 尺寸及其偏差 表面粗 糙度 （微 米） 公差等 级 公 差 值 25+0.02 3 0 孔 精车 2z=0.2 25 it7 it8 0.023 25+0.023 0 ra3.2 粗车 2z=1.8 24.8 it9 0.052 24.8+0.052 0 ra6.3 钻孔 2z=23 23 it10 0.084 23+0.084 0 ra12.5 毛坯 实心 36+0.03 0 孔 精车 2z=0.3 36 it7 it8 0.03 36+0.03 0 ra3.2 粗车 2z=12.7 35.7 it9 0.062 35.7+0.062 0 ra6.3 钻孔 2z=23 23 it10 0.084 23+0.084 0 ra12.5 毛坯 实心 25+0.02 3 0 孔 端面 磨削 z=0.4 72 it10 0.12 720 -0.12 ra0.8 半精车 z=1 72.4 it11 0.19 72.40 -0.19 ra6.3 粗车 z=1.1 73.4 it12 0.30 73.40 -0.3 ra12.5 毛坯 z=2.5 74.5 +1.5 -0.7 74.5+1.5 -0.7 36+0.03 磨削 z=0.4 72 it10 0.12 720 -0.12 ra0.8 粗车 z=2.1 72.4 it11 0.19 72.40 -0.19 ra12.5 第 10 页 共 27 页 加 工 表 面 工序 （或工 步）名 称 工序（或 工步）余 量 工序（或 工步）基 本尺寸 工序（或工步） 经济精度 工序 （或工步） 尺寸及其偏差 表面粗 糙度 （微 米） 公差等 级 公 差 值 0端面 毛坯 z=2.5 74.5 +1.5 -0.7 74.5+1.5 -0.7 切 内 槽 37 0.1 车削 2z=0.3 37 it11 it12 0.2 370.1 ra6.3 车孔 2z=13.7 36.7 it13 0.39 36.70 -0.39 ra3.2 钻孔 2z=23 23 it14 0.62 230 -0.62 ra12.5 毛坯 实心 4个侧面 磨削 2z=0.8 125 it12 it13 0.6 1250 -0.6 ra0.8 铣削 2z=4.2 125.8 it14 1 125.80 -1 ra6.3 毛坯 2z=5 130 +1.3 -0.7 130+1.3 -0.7 4侧压刀 槽 （ 24 侧） 铣削 z=2.2 24 ra12.5 毛坯 z=2.2 26.2 4侧压刀 槽 （ 18 侧） 精铣 z=0.3 18 ra6.3 粗铣 z=2.2 18.3 ra12.5 毛坯 z=2.5 4- 15+0.01 0 0 孔 铰孔 2z=0.2 15 it7 it8 0.019 15+0.019 0 ra3.2 钻孔 2z=14.8 14.8 it9 0.043 14.8+0.043 0 ra12.5 毛坯 实心 8-m12-6 h螺纹孔 攻螺纹 m12 m12 ra3.2 扩孔 2z=0.9 11 11 ra6.3 钻孔 2z=10.1 10.1 10.1 ra12.5 毛坯 实心 1-m12-6 h螺纹孔 攻螺纹 m12 m12 ra3.2 铰孔 2z=1 10 it8 it9 0.03 10+0.03 0 ra3.2 钻孔 2z=9 9 it10 0.07 9+0.07 0 ra12.5 第 11 页 共 27 页 加 工 表 面 工序 （或工 步）名 称 工序（或 工步）余 量 工序（或 工步）基 本尺寸 工序（或工步） 经济精度 工序 （或工步） 尺寸及其偏差 表面粗 糙度 （微 米） 公差等 级 公 差 值 毛坯 实心 环型槽 车削 2z=2 2 ra6.3 毛坯 实心 2.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量背吃刀量 sp、进给量 f 及切削速度 v c。确定方法是先确定切削深度（由工序或工步余量确定切削深度 精、半精加工全部余量在一次走刀中去除；而粗加工全部余量也最好在一次 走刀中去除，在中等功率机床上一次走刀 p 可达 810 ）和进给量（按本 工序或公步加工表面粗糙度确定进给量，对粗加工工序或工步， 按加工表面粗 糙度初选进给量后还要校验机床进给机构强度），再确定切削速度。可用查表法 或计算法得出切削速度 v c ,用公式（1.1-10）换算出查表或计算法所得的转速 n c ,根据 n c 在选择的机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速 n 机作为 实际的转速,用公式（1.1-10）再换算出实际的切削速度 v 机填入工艺文件中。 对粗加工，选取实际切削速度 v 机、实际进给量 f 机和背吃刀量 sp 之后， 还要校验机床功率是否足够等，才能作为最后的切削用量填入工艺文件中。 1.工序工序 40 切削用量及其基本尺寸的确定：切削用量及其基本尺寸的确定： （1）加工条件：）加工条件： 工件材料：45 钢正火， b =600mpa，硬度为 207241hbs。 加工要求：粗车36 端面，钻25 023 . 0 0 + 孔至23 ，镗36 孔至36+0.03 0 ，孔深 390 -0.8 ，切内槽370.1 3 ，孔口倒角 145;调头车 底面。 机床为 c620-1 卧式车床，工件装夹在车床专用夹具上。 （2）切削用量及基本工时）切削用量及基本工时： 粗车粗车36 端面端面： 1）选择刀）选择刀具具 选择端面车刀（焊接式可转位车刀） 。车床中心高 200 ，按切削手册 表 1.1 选刀杆尺寸为 16 25 （宽高） ，刀片厚度为 4.5 ；粗车毛坯（45 钢锻件） ，选择 yt5 硬件合金刀具材料；选择刀具几何形状：前刀面形状为卷屑 槽倒棱形，0=10，0=8，k=90，k g=10，s=0，=0.5 。 2）确定切削用量： （切削用量的确定）确定切削用量： （切削用量的确定全部采全部采用用查表法查表法） a背吃背吃刀量刀量 a sp 的确定的确定：已知端面单边余量为 2.1，一次走刀走完，a sp=2.1 。 bf 的确定的确定：由切削手册表 1.4，加工材料为 45 钢，车刀 bh=16 25 ，a sp3 ，工件尺寸为 125 时：f=0.60.9 /r，修正系数 k=0.8（有 冲击加工） ，f=0.50.72 /r，参看切削手册表 1.30，横向进给量取 f=0.52mm/r。 c选择车刀选择车刀磨钝标准磨钝标准及及耐耐用用度度： 第 12 页 共 27 页 由 切削手册 表 1.9， 取车刀后面最大磨损量为 1 ， 焊接车刀耐用度 t=60min。 d确定切削速度确定切削速度 v c： 由切削手册表 1.10，当用 yt5 硬质合金端面刀横车加工 b =560620mpa 钢料，a sp3 ，f0.54 /r 时，v c=138m/min。 由切削手册表 1.28，v c 的修正系数为：ktv=1.15，kmv=1.0，ksv=0.8， ktv=0.65，kkv=1.24，kkrv=0.81，故 vc 查=1381.1510.80.651.240.81=82.9m/min n查=1000vc 查/d=100082.9/（72）=336.498r/min 按 c620-1 车床的转速选择与 337r/min 相近的机床转速为：n机=305r/min。 实际的切削速度为：vc 机=69 1000 72305 1000 = = l ldn机 m/min e校验校验机机床功率床功率： 车削时的功率 pc采用查表法。 由切削手册表 1.24，当 b =600mpa、hbs=207241，a sp3.4 ， f0.6 /r，vc86m/min 时，pc=2.4kw。 由切削手册表 1.29-2，切削功率修正系数为： kkrpc=0.5，kkrf=0.89，kropc=krofc=1.0。 实际切削时功率为：pc 实=2.40.50.891=1.07kw。 由切削手册表 1.30，当 n机=305r/min 时，车床主轴允许功率 pe=5.9kw， 因 pc 实pe，故所选择的切削用量可在 c620-1 车床上进行。 f校验校验车车床进给床进给机机构强度构强度： 车削时的进给力 ff 由切削手册表 1.21 查出： 当 b =600mpa，a sp=2.1 ，f0.53 /r，vc100m/min 时，ff=630n， 由于实际车削过程使用条件的改变，由切削手册表 1.29-2，进给力修 正系数为：kroff=1.0，kkrff=1.17，ksff=1.0，故实际进给力为： ff 实=6301.01.171.0=737.1n。 由 c620-1 车床说明书， 进给机构的进给力 fmex=5100n （横走刀） ， ff 实fmex， 故所选择的 f机=0.52 /r 可用。最后确定的切削用量为： asp =2.1 （一次走刀） ，f机=0.52 /r，n机=305r/min，vc 机=69m/min。 3）计）计算算基本工时基本工时： 按工艺手册表 6.2-1 公式： mmml36 2 72 =，2 1 =l，5 2 =l，0 3 =l。 min27 . 0 1 52 . 0 305 5236 1 321 = + + = + = 机机 fn llll t。 钻钻25 孔孔 选择刀具：选择23 高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表 3.1-6） f机=0.4 /r（见切削手册表 2.7、 工艺手册表 4.2-3） vc 查=14m/min（见切削手册表 2.13 及表 2.14，按 5 类加工性考虑） 。 n查=1000vc 查/（d）=100014/（23）=194 r/min。 按机床选取 n机=185r/min（ 工艺手册表 4.2-2） 实际切削速度：vc 机=min/22.13 1000 18523 1000 m nd = = l l 机 第 13 页 共 27 页 基本工时：(min)74 . 1 1834 . 0 10472 21 = + + = + = nf lll t （按工艺手册表 6.2-5 公式计算） 粗车粗车36 孔孔至至35.7 选择高速钢车刀，单边余量 z=6.35 ，一次车去全部余量， a sp =6.35 ，进给量 f=0.4 /r。 n机=955r/min，vc 机=100m/min，t=0.52min 精精车孔车孔至至 08 . 0 0 36f 选择高速钢车刀，由于精镗与粗镗在同用一机床上加工，故切削用量（不包 括 a sp）及基本工时均与粗镗相同，a sp=0.15 ， f机=0.1 /r。 根据有关手册，确定车床切削速度 vc=200m/min，则 n=1000vc/（d）=1000 200/（35）=1819r/min。 由 c620 车床说明书，得实际使用的切削用量为： f机=0.1 /r，vc 机=132m/min,n机=1200r/min。 基本工时：l=39 ，l1= a sp /tgkr+5=6.35/tg45+5=11.35 t= 4 . 01200 535.1139 21 + = + 机机 f lll h =0.12min 切内槽切内槽370.1 3 选用刀具：偏头端面车刀（刀杆 16 25 ） 切削用量：单边余量=1.5 ，一次走刀切去全部余量，a sp=01.5 f=0.40.5 ,v c=156m/min. n查=1000vc/(d)=100156/(37)=1342r/min. 取 f机=0.4 /r, n 机=1200r/min。 基本工时： t=l/(n 机 f)=3/(12000.4)=0.006min 实际切削速度：vc 实=1200d/1000=136m/min. 孔孔口倒角口倒角 选择刀具： 45弯头外圆车刀,刀杆尺寸为 16 x25 ,yt15 硬质合金刀片, 刀片厚度 4.5 , 前角 0=12,后角 0=8,主偏角 k r=45,副偏角 k r=45,刃倾角 s=0,刀尖圆弧半径 r=0.8 。 确定背吃刀量 sp=1 ,一次走刀切完. 确定进给量:根据工艺手册表 1.4，在加工材料为 45 钢、车刀刀杆尺寸为 16 x25 、 sp3 、工件直径为 2040 , 进给量 f=0.30.5 /r.参看 切削手册表 1.30, 确定进给量 f 机=0.4 /r. 确定切削速度 v c:根据切削手册表 1.10,切削速度为 v c=156 .由于实际 车削过程使用条件的改变,根据切削手册表 1.28,切削速度的修正系数为:k tv=1,k mv=1,k sv=0.8,k tv=1,k kv=1,k krv=1.故 v 查=156110.8111=125(/min) n 查=(1000 v 查)/(d) =(1000 125)/( 36)=1105(r/min) 第 14 页 共 27 页 按 c620-1 车床的转速(见切削手册表 1.30),选择与 1105r/min 相近的 机床转速(粗车偏低,精车偏高)为: n 机=960r/min 则实际的切削速度为: v 机=(n 机 d)/1000=(96036)/1000=109(m/min) 计算基本工时：按工艺手册表 6.2-1 公式计算: l 1=( sp /tgk r)+2=(1/tg45)+2=3, l=(36/2)=18 t=(18+3)/( f 机 n 机) =21/(0.4x960)=0.05(min) 调粗头车底面调粗头车底面 1）选择刀具：同车36 端面。 2）确定切削用量： a毛坯余量=1.1 。 b确定进给量 f：同36 端面。 c选择车刀磨钝标准及耐用度：用36 端面。 d确定 vc：同36 端面。 e校验机床功率：同36 。 f. 校验机床进给机构强度：同36 端面。 最后决定的切削用量为：asp=1.1 0，f 机=0.52 /r、m机=305r/min，v机 =69m/min 3）计算基本工时：同36 端面 0.27min 半精车半精车25+0.023 0 孔端面孔端面 1）选择刀具）选择刀具 选取焊接式 45弯头外圆车刀(参看 工艺手册 表 3.1-2)。 按 切削手册 表 1.1 选取刀杆尺寸为 16 20 (宽高),刀片厚度为 4.5 ；半精车 25+0.023 0 孔端面选取 yt15 硬质合金刀具材料；选择车刀形状:前刀面形状 为卷屑槽倒棱型,前角 0=12,后角 0=8,主偏角 k r=45,副偏角 k r=10,刃倾角 s=0,刀尖圆弧半径 r=2 。 2）确定切削用量）确定切削用量 a.确定背吃刀量确定背吃刀量 sp(即切深即切深) 由于单边余量 z=1 ,一次找刀切除，即 sp=1 。 b.确定进给量确定进给量 f 根据工艺手册表 1.4，在加工材料为 45 钢、车刀刀杆尺寸为 16 x25 、 sp3 、工件直径为 100400 （端面尺寸为 125 x125 ）时： 进给量 f=0.61.2 /r。 参看切削手册表 1.30 横进给量取 f 机=0.52 /r。 c.选择车刀磨钝标准及耐用度选择车刀磨钝标准及耐用度 根据切削手册表 1.9,取车刀后面最大磨损量为 1 ,焊接车刀耐用度为 t=60min。 d.确定切削速度确定切削速度 v c(采用查表法采用查表法) 根据切削手册表 1.10,当用 yt15 硬质合金外圆车刀纵刀加工 b=500 620mpa 钢料, sp3 , f0.54 /r 时,切削速度为 v c=156 。 第 15 页 共 27 页 由于实际车削过程使用条件的改变,根据切削手册表 1.28,切削速度的 修正系数为:k tv=1,k mv=1,k sv=0.8,k tv=1,k kv=1.04,k krv=1。故 v 查=156110.811.041=130(/min) n 查=(1000 v 查)/(d) =(1000 130)/( 125)=331(r/min) 由 切削手册 表 1.30,选择与 331r/min 相近的机床转速为:n 机=370r/min 则实际的切削速度为: v 机=(n 机 d)/1000 =(370 125)/1000=145.3(m/min) 3)计算基本工时计算基本工时 按工艺手册表 6.2-1 公式计算: l 1=( sp /tgk r)+2=3,l 2=3,l=(125/2)=62.5 t=(62.5+3+3)/( f 机 n 机) =68.5/(0.52370)=0.36(min) 粗车粗车25+0.023 0 孔孔：选用高速钢车刀，单边余量 z=0.9 ,一次镗去全部 余量， sp=0.9 . 进给量 f =0.4 /r. 根据有关手册,确定切削速度为 100m/min,则 n=(1000v c)/( d)=(1000x100)/( 24.8) =1280(r/min) 按 c620-1 车床的转速(见切削手册表 1.30),选择与 125r/min 相近的机 床转速(粗车偏低,精车偏高)为: n 机=1200r/min 削速度为 100m/min 基本工时:l=33 , l 1=3 , l 2=4 t=(l+ l 1+ l 2)/( n f)=(33+3+4)/(12000.1)=0.33min 精车精车25+0.023 0 孔孔：选择高速钢车刀, 单边余量 z=0.1 ,一次镗去全部 余量， sp=0.1 ，进给量 f =0.1 /r。 切削速度为 100m/min,则 n=(1000v c)/( d)=(1000100)/( 25)=2546(r/min) 按 c620-3 车床的转速(见切削手册表 1.30),选择与 2546r/min 相近的 机床转速(粗车偏低,精车偏高)为: n 机=2000r/min 削速度为 157m/min 基本工时:同粗镗 0.2min. 车车25+0.023 0 孔倒角孔倒角 1.5x45: 选择刀具:选用 45弯头外圆车刀,刀杆尺寸为 16 25 ,yt15 硬质合金 刀片,刀片厚度 4.5 , 前角 0=12,后角 0=8,主偏角 k r=45,副偏 角 k r=45,刃倾角 s=0,刀尖圆弧半径 r=0.8 。 确定背吃刀量 sp=1.5 ,一次走刀切完。 确定进给量:根据工艺手册表 1.4，在加工材料为 45 钢、车刀刀杆尺寸 为 16 25 、 sp3 、 工件直径为 2040 , 进给量 f=0.30.5 /r. 第 16 页 共 27 页 参看切削手册表 1.30, 确定进给量 f 机=0.4 /r。 确定切削速度 v c:根据切削手册表 1.10,切削速度为 v c=156 。由于 实际车削过程使用条件的改变,根据切削手册表 1.28,切削速度的修正系数 为:k tv=1,k mv=1,k sv=0.8,k tv=1,k kv=1,k krv=1。故 v 查=156110.8111=125(/min) n 查=(1000 v 查)/(d) =(1000 125)/( 125)=318(r/min) 见切削手册表 1.30,选择与 318r/min 相近的机床转速为: n 机 =305r/min 则实际的切削速度为: v 机=(n 机 d)/1000=(305125)/10