机械制造技术课程设计-小轴的加工工艺及铣6x16mm键槽夹具设计【全套图纸】 .pdf

辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目： 小轴机械加工工艺规程及铣小轴机械加工工艺规程及铣 6x16mm 键槽夹键槽夹 具设计具设计 班 级： （宋体四号字） 姓 名： （宋体四号字） 学 号： （宋体四号字） 指导教师： （宋体四号字） 完成日期： （宋体四号字） 辽宁工程技术大学课程设计 i 任任 务务 书书 一、设计题目一、设计题目:小轴机械加工工艺规程及铣小轴机械加工工艺规程及铣 6x16mm 键槽夹具设计键槽夹具设计 二、原始资料二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型:（中批量生产） 三、上交材料三、上交材料 1所加工的零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3编制机械加工工艺过程卡片 1 套 4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1 套 5绘制夹具装配图（a0 或 a1） 1 张 6绘制夹具中 1 个零件图（a1 或 a2。装配图出来后，由指导教师为学生 指定需绘制的零件图，一般为夹具体） 。 1 张 7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内 容。 （约 5000- 8000 字） 1 份 四、进度安排四、进度安排 本课程设计要求在 3 周内完成。 1第 l2 天查资料，绘制零件图。 2第 37 天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制 机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。 3第 810 天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在 其同意的前提下，进行课程设计的下一步） 。 4第 1113 天，完成夹具装配图的绘制。 5第 1415 天，零件图的绘制。 6第 1618 天，整理并完成设计说明书的编写。 7第 19 天21 天，完成图纸和说明书的输出打印。答辩 五、指导教师评语五、指导教师评语 该生设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计 算 ， 设计方案 ， 图纸表达 ， 说明书撰写 ， 答辩表现 。 综合评定成绩：综合评定成绩： 指导教师指导教师 日日 期期 辽宁工程技术大学课程设计 ii 摘摘 要要 本设计是基于轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设 计。轴零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的 加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后 槽的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以 保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出 顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工 其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧， 夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、 流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词：轴类零件；工艺；夹具； 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 辽宁工程技术大学课程设计 iii abstract the design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. body parts of the main plane of the surface and pore system. in general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. therefore, this design follows the surface after the first hole principle. plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. in addition to the follow- up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. supported hole processing using the method of coordinate boring. the whole process of processing machine combinations were selected. selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements. key words: seat parts; fixture; 辽宁工程技术大学课程设计 iv 目目 录录 1 零件的分析 .1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工艺分析 . 1 1.2.1 分析、审查产品的零件图和装配图 . 1 1.2.2 零件的结构工艺性分析 2 2 确定毛坯画毛坯图 3 3 工艺规程设计 .4 3.1 定位基准的选择 . 4 3.2 制定工艺路线 . 4 3.3 方案比较与分析 . 5 3.4 选择加工设备及刀、量具 7 3.5 确定切削用量及基本工时 7 4 铣 6x16mm 键槽夹具设计 . 24 4.1 工序尺寸精度分析 . 24 4.2 定位方案确定 24 4.3 定位元件确定 24 4.4 定位误差分析计算 . 25 4.5 夹紧方案及元件确定 . 26 4.6 夹具总装草图 26 结 论 27 参考文献 28 致 谢 29 辽宁工程技术大学课程设计 1 1 零件的分析零件的分析 1.1 零件的作用零件的作用 轴的主要作用是传动连接作用，保证各轴各挡轴能正常运行，并保证部件 与其他部分正确安装。因此轴零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运 动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。 下面所示为动力输出装置中的主要零件。再由26mm 处通过键将动力输 出。 图 1 轴 1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 1.2.1 分析、审查产品的零件图和装配图分析、审查产品的零件图和装配图 制定工艺规程时，首先应分析零件图及该零件所在部件的装配图。了解该 零件在部件中的作用及零件的技术要求，找出其主要的技术关键，以便在拟定 辽宁工程技术大学课程设计 2 工艺规程时采取适当的措施加以保证。 1.2.2 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析 所谓零件的结构工艺性是指设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造 的可行性和经济性。 由齿轮轴零件图可知。齿轮轴是一个轴类零件，它的外表面上有 2 个平面 需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加 工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （1）以36 外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：36 外圆面的加工； ，其中表面粗糙度要求为mra2 . 3。 （2）以26mm外圆面主要加工面的加工面。这一组加工表面包括26mm 和台阶面，加工粗糙度为mra2 . 3。 （3）以 10 宽度的平面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括 10 宽度的平面，粗糙度为mra2 . 3。铣 6x16mm 键槽 10x47mm 键槽, 铣 14x5.5mm 槽 （4）其他各个孔的加工，5x90 圆锥孔, 6mm 通孔, 钻13mm 孔 由图所示得知：其零件材料为 45 钢，调质处理 200hbs，此为低碳钢具有 较高 的强度，耐磨性，耐热性及减振性适用于较大应力，要求耐磨的零件。 该零件的主要加工面为轴的表面和孔销。轴的表面会直接影响配合的接触 精度和密封。键槽的平行度也直接影响配合的精度。 加工的关键所在。该零件 上的平行度为 008，圆度为0.05 和圆跳读 0.04。由参考文献中有关资料所得 和机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的工艺性 是可行的。 辽宁工程技术大学课程设计 3 2 确定毛坯画毛坯图确定毛坯画毛坯图 在拟订机械加工工艺规程时，毛坯选择得是否正确，不仅直接影响毛坯的 制造工艺及费用，而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都 有很大影响。毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少， 但毛坯制造的成本可能会越高。由于原材料消耗的减少，会抵消或部分抵消毛 坯成本的增加。所以，应根据生产纲领、零件的材料、形状、尺寸、精度、表 面质量及具体的生产条件等作综合考虑，以选择毛坯。在毛坯选择时，应充分 注意到采用新工艺、新技术、新材料的可能性，以降低成本、提高质量和生产 率。 毛坯的种类包括：锻造件、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件 等。合理的选择毛坯，通常从下面几个方面综合考虑：1、零件材料的工艺特性； 2、生产纲领的大小；3、零件的形状和尺寸；4、现有的生产条件。 根据零件材料确定此毛坯为锻件。锻造时应安排人工调质处理 200hbs 参考文献，1表 2。3- 7，该锻件的尺寸公差等级为 it7- 13 级加工精度 要求高的地方：例如：粗，h10,it9- it10 (6.3- 3.2), 精，h8 it7- it8, (1.6- 0.8). 根据该零件的各加工精度要求，经过查表得锻造的毛坯尺寸为各加工表面 都留有加工余量 3mm，因此为圆柱所以保留加工余量为 6mm.。 锻件直接锻造出此大概形状，参考文献（1）表 2.3- 6。用查表法确定各个加工 的总余量如上图所示。 由参考文献（1）2.3- 9 可得锻件主要尺寸的公差如下表所示： 主要毛坯尺寸及公差 （mm） 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 ct11 锻件的长度尺 寸 146 6 152 辽宁工程技术大学课程设计 4 3 工艺规程设计工艺规程设计 3.1 定位基准的选择定位基准的选择 粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要孔的毛坯孔和轴面 作粗基准：1、在保证各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；2 保证定位准确、夹紧可靠。 选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度， 以及安装的方便可靠。其选择的原则如下：1、基准重合原则；2、基准统一原 则；3、自为基准原则；4、互为基准原则；5、所选精基准 应能保证工件定位 准确稳定，装夹方便可靠，夹具结构简单适用。 精基准的选择：加工输出轴，通过了解零件结构特点和加工精度要求，可 以初步选定车各阶梯圆柱面时分别以不加工面为基准。选定 a 面面积较大，定 位比较稳定，夹紧方案比较简单，可靠，操作方便，使用夹具即可。利用钻顶 尖孔可以对精加工面进行自由度的限制确保加工达到要求精度。 3.2 制定工艺路线制定工艺路线 根据各表面加工要求和各加工方法能达到的经济精度，确定各外圆面加工 方法如下：外圆面：粗车精车 因为外圆面与 a 端面的中心孔有同轴度要求，所以宜在一次固定加工中完 成，以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后 精加工的加工原则，先完成一端的粗加工后再精加工，再调头加工另外一端。 然后加工键槽，滚斜齿轮，最后进行修磨加工。 为改善工件材料的力学性能的热处理工序，例如淬火、渗碳淬火等，一般 都安排在半精加工和精加工之间进行，这是因为淬火处理后尤其是渗碳淬火后 工件会有较大的变形产生，为修正渗碳、淬火处理产生的变形，热处理后需要 安排精加工工序。在淬火处理之前，需要将铣键槽、钻孔、攻螺纹，去毛刺等 次要表面的加工进行完毕。当工件需要作渗碳淬火处理时，由于渗碳过程工件 会有较大的变形产生，常将渗碳过程放在次要表面加工之前进行，这样可以减 少次要表面与淬硬表面间的位置误差。 辽宁工程技术大学课程设计 5 根据机械加工工序先后顺序的安排，一般应遵循以下几个原则： 1、先加工定位基准，再加工其他表面。 2、先加工主要表面，后加工次要表面。 3、先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 4、先加工平面，后加工孔。 为了减少工件的换位带来的加工误差，可以在一次装夹中通过换刀来完成 几个工序的加工。对于位置度要求较高的孔系，宜在同一工位工安排该孔系相 关表面的加工工作，以消除工件更换装夹误差对孔系位置精度要求的影响。 综合上述论述，初步拟订加工工艺路线如下： 3.3 方案比较与分析方案比较与分析 加工路线方案一： 5 热处理 退火 10 车 车两端中心孔 15 粗车 粗车大端面，36mm 外圆，倒角 20 粗车 粗车右端面，台阶端面，26mm 外圆，倒角 30 半精车 半精车26mm 外圆，台阶端面，倒角 40 精车 精车26mm 外圆，台阶端面， 45 钻孔 钻5x90 圆锥孔 50 钻孔 钻6mm 通孔 55 钻孔 钻13mm 孔 60 铣键槽 铣 6x16mm 键槽 10x47mm 键槽 65 铣槽 铣 14x5.5mm 槽 加工路线方案二： 5 热处理 退火 10 粗车 粗车大端面，36mm 外圆，倒角 15 粗车 粗车右端面，台阶端面，26mm 外圆，倒角 25 半精车 半精车两端中心孔 辽宁工程技术大学课程设计 6 30 半精车 半精车26mm 外圆，台阶端面，倒角 40 精车 精车26mm 外圆，台阶端面， 45 钻孔 钻5x90 圆锥孔 50 钻孔 钻6mm 通孔 55 钻孔 钻13mm 孔 60 铣键槽 铣 6x16mm 键槽 10x47mm 键槽 65 铣槽 铣 14x5.5mm 槽 上述方案中遵循了工艺路线拟定的一般原则，但是在某些工序上有些问题 还值得进一步讨论。 从上述 2 种方案比较可以看出，二者的区别在于调质工序的安排，方案一 把调质放到后面工序，而方案二把调质放到粗加工之后加工。从手册了解可知 调质容易出现开裂变形等缺陷，如果安排在最终工序将会导致零件尺寸超差达 不到使用要求。 根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工 跟开的原则来划分工序，即先粗加工再精加工。此外，可用不同的机床或不同 的刀具顺次同步进行加工。对于单个零件要先粗加工、后半精加工，而后精加 工。或者一批零件，先全部进行粗加工、半精加工，最后再进行精加工。通常 在一次安装中，不允许将零件某一部分表面粗、精加工完毕后，再加工另的其 他表面；否则，可能会在对新的表面进行大切削量加工过程中，因切削力太大 而引起已精加工完成的表面变形。所以在车削中应先切除整个零件的大部分余 量，再将其表面精车一遍，以保证加工精度和表面粗糙度的要求。粗精加工中 间最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形能得到充分的恢复，再进行精加 工，以提高零件的加工精度。 在工序中钻孔、扩孔和对孔的攻丝可以只安排一个工序，这样就可以节省 工时，而且还减少了工步。 修改后的工艺路线如下： 锻造毛坯 辽宁工程技术大学课程设计 7 5 热处理 退火 10 粗车 粗车大端面，36mm 外圆，倒角 15 粗车 粗车右端面，台阶端面，26mm 外圆，倒角 25 半精车 半精车两端中心孔 30 半精车 半精车26mm 外圆，台阶端面，倒角 40 精车 精车26mm 外圆，台阶端面， 45 钻孔 钻5x90 圆锥孔 50 钻孔 钻6mm 通孔 55 钻孔 钻13mm 孔 60 铣键槽 铣 6x16mm 键槽 10x47mm 键槽 65 铣槽 铣 14x5.5mm 槽 3.4 选择加工设备及刀、量具选择加工设备及刀、量具 由于生产类型为少批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量 专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工 生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要 辅助工具来完成。 平端面确定工件的总长度。 可选用量具为多用游标卡尺 （mm） ,测量范围 0 1000mm（参考文献2表 67） 。采用车床加工，床选用卧式车床 cm6125 型卧 式车床（参考文献2表 43） ，专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见（参 考文献2第五篇金属切削刀具，第 2、3 节） ，采用相匹配的钻头，专用夹具及 检具。 钻中心孔。选用 60中心钻（参考文献4第 6 章） 。 铣键槽 5。选择 x6132 卧式（万能）铣床（参考文献2表 417） 。选择与 键槽宽度相同型号的刀具。采用精铣专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。 3.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、 进给量及切削速度三项。 确定方法是先是确定 切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册 （第三版， 辽宁工程技术大学课程设计 8 艾兴、肖诗纲编，1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量 所选用的表格均加以*号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 3.5.1 工序 10 粗车大端面，36mm 外圆，倒角，已知加工材料为 45，锻造件，有外皮， 机床 cm6125 型卧式车床普通车床，工件用内钳式卡盘固定。 所选刀具为 yg6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1， 由于 cm6125 型卧式车床机床的中心高为 125mm（表 1.30） ，故选刀杆尺寸 hb=mmmm2516，刀片厚度为mm5 . 4。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱 型前刀面，前角 0 v = 0 12 ，后角 0 = 0 6 ，主偏角 v k = 0 90 ，副偏角 v k = 0 10 ，刃倾 角s= 0 0 ，刀尖圆弧半径 s r =mm8 . 0。 .确定切削深度 p a 由于单边余量为mm2，可在一次走刀内完成，故 p a =mm2 （3- 1） .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 刀杆尺寸为mm16mm25， p amm4，工件直径100400 之间时， 进给量 f =0.51.0rmm 按 cm6125 型卧式车床机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手 册可知： f =0.7rmm 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求， 故需进行校验根据表 1 30，cm6125 型卧式车床机床进给机构允许进给力 max f=3530n。 根据表 1.21，当强度在 174207hbs时， p amm4， f75. 0rmm， r k = 0 45 时，径向进给力： r f =950n。 切削时 f f 的修正系数为 roff k=1.0， sff k=1.0， krff k=1.17（表 1.292） ， 故实际进给力为： 辽宁工程技术大学课程设计 9 f f=95017. 1=1111.5n （3- 2） 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =rmm7 . 0可 用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为mm5 . 1， 车刀寿命t =min60。 .确定切削速度 0 v 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 1.11，当6yg硬质合金刀加工硬度 200 219hbs的锻造件， p amm4， frmm75 . 0 ，切削速度v=min63m。 切削速度的修正系数为 tv k =1.0， mv k=0.92， sv k0.8， tv k=1.0， kv k=1.0 （见 表 1.28） ，故： 0 v= t v v k=630 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 （3- 3） min48m n= d vc 1000 = 127 481000 =120minr （3- 4） 根据 cm6125 型卧式车床车床说明书选择 0 n =125minr 这时实际切削速度 c v 为： c v= 1000 c dn = 1000 125127 min50m （3- 5） .校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 1.25，hbs=160245， p amm3， 辽宁工程技术大学课程设计 10 f rmm75 . 0 ，切削速度min50mv 时， c p =kw7 . 1 切削功率的修正系数 krpc k=0.73， pcr k 0 =0.9，故实际切削时间的功率为： c p=1.773. 0=1.2kw （3- 6） 根据表 1.30， 当n=min125r时， 机床主轴允许功率为 e p =kw9 . 5， c p e p ， 故所选切削用量可在 cm6125 型卧式车床机床上进行， 最后决定的切削用量为： p a =3.75mm， f =rmm7 . 0，n=min125r=sr08 . 2 ，v=min50m .倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 srn28 . 3 = 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 nf l t = （3- 7） 式中l=l+ y +，l=mm127 由 切削用量简明使用手册 表 1.26， 车削时的入切量及超切量 y +=mm1， 则l=127+1=mm128 m t= 7 . 0125 128 =min46. 1 （3- 8） 3.5.2 工序 15 粗车右端面，台阶端面，26mm 外圆，倒角 所选刀具为 yg6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1， 由 于 cm6125 机 床 的 中 心 高 为 125 mm （ 表 1.30 ） ， 故 选 刀 杆 尺 寸 hb=mmmm2516，刀片厚度为mm5 . 4。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱 辽宁工程技术大学课程设计 11 型前刀面，前角 0 v = 0 12 ，后角 0 = 0 6 ，主偏角 v k = 0 90 ，副偏角 v k = 0 10 ，刃倾 角s= 0 0 ，刀尖圆弧半径 s r =mm8 . 0。 .确定切削深度 p a 由于单边余量为mm5 . 2，可在一次走刀内完成，故 p a = 2 5 . 2 =mm25. 1 .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 刀杆尺寸为mm16mm25， p amm4，工件直径100400 之间时， 进给量 f =0.51.0rmm 按 ca6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7rmm 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，ca6140 机床进给机构允许进给力 max f=3530n。 根据表 1.21，当强度在 174207hbs时， p amm4， f75. 0rmm， r k = 0 45 时，径向进给力： r f =950n。 切削时 f f 的修正系数为 roff k=1.0， sff k=1.0， krff k=1.17（表 1.292） ， 故实际进给力为： f f=95017. 1=1111.5n 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =rmm7 . 0可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度 根据 切削用量简明使用手册 表 1.9， 车刀后刀面最大磨损量取为mm5 . 1， 车刀寿命t =min60。 .确定切削速度 0 v 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据 切削用量简明使用手册 表 1.11， 当15yt硬质合金刀加工硬度 200 219hbs的铸件， p amm4， frmm75 . 0 ，切削速度v=min63m。 辽宁工程技术大学课程设计 12 切削速度的修正系数为 tv k =1.0， mv k=0.92， sv k0.8， tv k=1.0， kv k=1.0 （见表 1.28） ，故： 0 v= t v v k=630 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 （3- 12） min48m n= d vc 1000 = 127 100048 =120minr （3- 13） 根据 ca6140 车床说明书选择 0 n =125minr 这时实际切削速度 c v 为： c v= 1000 c dn = 1000 125127 min50m （3- 14） .校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 1.25，hbs=160245， p amm3， f rmm75 . 0 ，切削速度min50mv 时， c p =kw7 . 1 切削功率的修正系数 krpc k=0.73， pcr k 0 =0.9，故实际切削时间的功率为： c p =1.773. 0=1.2kw 根据表 1.30，当n=min125r时，机床主轴允许功率为 e p =kw9 . 5， c p e p ， 故所选切削用量可在 ca6140 机床上进行，最后决定的切削用量为： p a =1.25mm， f =rmm7 . 0，n=min125r=sr08 . 2 ，v=min50m .计算基本工时 nf l t = （3- 15） 辽宁工程技术大学课程设计 13 式中l=l+ y +，l=mm127 由 切削用量简明使用手册 表 1.26， 车削时的入切量及超切量 y +=mm1， 则l=126+1=mm128 m t = 7 . 0125 127 =min4 . 1 3.5.2 工序 25 本工序为半精车两端中心孔， 已知加工材料为45， 锻造件， 有外皮， 机床cm6125 型卧式车床普通车床，工件用内钳式卡盘固定。 根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4- 2 查得钻头直径小于 10mm的钻 孔进给量为 0.200.35rmm。 则取rmmf30 . 0 = 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4- 9 切削速度计算公式为min 0 mk fat dc v v yx p m z v vv v = （3- 20） 查 得 参 数 为125 . 0 ,55 . 0 , 0,25 . 0 , 1 . 8=myxzc vvvv ， 刀 具 耐 用 度 t=35min 则 v= 55. 00125 . 0 25 . 0 3 . 0535 71 . 8 =1.6minm 所以 n= 714 . 3 6 . 11000 =72minr 选取 min120rn = 所以实际切削速度为 1000 714 . 3 120 =v=2.64minm 确定切削时间（一个孔） t=s20 3 . 02 228 = + 3.5.3 工序 30 半精车26mm 外圆，台阶端面，倒角 所选刀具为 yg6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1， 辽宁工程技术大学课程设计 14 由 于 cm6125 机 床 的 中 心 高 为 200 mm （ 表 1.30 ） ， 故 选 刀 杆 尺 寸 hb=mmmm2516，刀片厚度为mm5 . 4。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱 型前刀面，前角 0 v = 0 12 ，后角 0 = 0 6 ，主偏角 v k = 0 90 ，副偏角 v k = 0 10 ，刃倾 角s= 0 0 ，刀尖圆弧半径 s r =mm8 . 0。 .确定切削深度 p a 由于单边余量为mm5 . 2，可在一次走刀内完成，故 p a = 2 5 . 2 =mm25. 1 .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 刀杆尺寸为mm16mm25， p amm4，工件直径100400 之间时， 进给量 f =0.51.0rmm 按 cm6125 型卧式车床机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手 册可知： f =0.7rmm 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求， 故需进行校验根据表 1 30，cm6125 型卧式车床机床进给机构允许进给力 max f=3530n。 根据表 1.21，当强度在 174207hbs时， p amm4， f75. 0rmm， r k = 0 45 时，径向进给力： r f =950n。 切削时 f f 的修正系数为 roff k=1.0， sff k=1.0， krff k=1.17（表 1.292） ， 故实际进给力为： f f=95017. 1=1111.5n 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =rmm7 . 0可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为mm5 . 1， 车刀寿命t =min60。 .确定切削速度 0 v 辽宁工程技术大学课程设计 15 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 1.11，当15yt硬质合金刀加工硬度 200 219hbs的铸件， p amm4， frmm75 . 0 ，切削速度v=min63m。 切削速度的修正系数为 tv k =1.0， mv k=0.92， sv k0.8， tv k=1.0， kv k=1.0 （见 表 1.28） ，故： 0 v= t v v k=630 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 （3- 12） min48m n= d vc 1000 = 127 100048 =120minr （3- 13） 根据 cm6125 型卧式车床车床说明书选择 0 n =125minr 这时实际切削速度 c v 为： c v= 1000 c dn = 1000 125127 min50m （3- 14） .校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 1.25，hbs=160245， p amm3， f rmm75 . 0 ，切削速度min50mv 时， c p =kw7 . 1 切削功率的修正系数 krpc k=0.73， pcr k 0 =0.9，故实际切削时间的功率为： c p =1.773. 0=1.2kw 根据表 1.30，当n=min125r时，机床主轴允许功率为 e p =kw9 . 5， c p e p ， 故所选切削用量可在 cm6125 型卧式车床机床上进行， 最后决定的切削用量为： p a =1.25mm， f =rmm7 . 0，n=min125r=sr08 . 2 ，v=min50m 辽宁工程技术大学课程设计 16 .计算基本工时 nf l t = （3- 15） 式中l=l+ y +，l=mm127 由 切削用量简明使用手册 表 1.26， 车削时的入切量及超切量 y +=mm1， 则l=126+1=mm128 m t = 7 . 0125 127 =min4 . 1 3.5.4 工序 40 精车26mm 外圆，台阶端面 所选刀具为 yg6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1， 由 于 c6140 机 床 的 中 心 高 为 200 mm （ 表 1.30 ） ， 故 选 刀 杆 尺 寸 hb=mmmm2516，刀片厚度为mm5 . 4。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱 型前刀面，前角 0 v = 0 12 ，后角 0 = 0 6 ，主偏角 v k = 0 90 ，副偏角 v k = 0 10 ，刃倾 角s= 0 0 ，刀尖圆弧半径 s r =mm8 . 0。 .确定切削深度 p a 由于单边余量为mm5 . 2，可在一次走刀内完成，故 p a = 2 5 . 2 =mm25. 1 .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 刀杆尺寸为mm16mm25， p amm4，工件直径100400 之间时， 进给量 f =0.51.0rmm 按 ca6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7rmm 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，ca6140 机床进给机构允许进给力 max f=3530n。 辽宁工程技术大学课程设计 17 根据表 1.21，当强度在 174207hbs时， p amm4， f75. 0rmm， r k = 0 45 时，径向进给力： r f =950n。 切削时 f f 的修正系数为 roff k=1.0， sff k=1.0， krff k=1.17（表 1.292） ， 故实际进给力为： f f=95017. 1=1111.5n 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =rmm7 . 0可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度 根据 切削用量简明使用手册 表 1.9， 车刀后刀面最大磨损量取为mm5 . 1， 车刀寿命t =min60。 .确定切削速度 0 v 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据 切削用量简明使用手册 表 1.11， 当15yt硬质合金刀加工硬度 200 219hbs的铸件， p amm4， frmm75 . 0 ，切削速度v=min63m。 切削速度的修正系数为 tv k =1.0， mv k=0.92， sv k0.8， tv k=1.0， kv k=1.0 （见表 1.28） ，故： 0 v= t v v k=630 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 （3- 12） min48m n= d vc 1000 = 127 100048 =120minr （3- 13） 根据 ca6140 车床说明书选择 0 n =125minr 这时实际切削速度 c v 为： c v= 1000 c dn = 1000 125127 min50m （3- 14） 辽宁工程技术大学课程设计 18 .校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 1.25，hbs=160245， p amm3， f rmm75 . 0 ，切削速度min50mv 时， c p =kw7 . 1 切削功率的修正系数 krpc k=0.73， pcr k 0 =0.9，故实际切削时间的功率为： c p =1.773. 0=1.2kw 根据表 1.30，当n=min125r时，机床主轴允许功率为 e p =kw9 . 5， c p e p ， 故所选切削用量可在 ca6140 机床上进行，最后决定的切削用量为： p a =1.25mm， f =rmm7 . 0，n=min125r=sr08 . 2 ，v=min50m .计算基本工时 nf l t = （3- 15） 式中l=l+ y +，l=mm127 由 切削用量简明使用手册 表 1.26， 车削时的入切量及超切量 y +=mm1， 则l=126+1=mm128 m t = 7 . 0125 127 =min4 . 1 3.5.10 工序 60 钻6mm 通孔 机床：立式钻床 z525 刀具：根据参照参考文献3表 4.39 选高速钢锥柄麻花钻头。 切削深度 p a：3 p amm= 进给量f：根据参考文献3表 2.438，取rmmf/33. 0=。 切削速度v：参照参考文献3表 2.441，取0.48/vm s=。 机床主轴转速n： 辽宁工程技术大学课程设计 19 10001000 0.48 60 539.53 / min 3.14 9 v nr d = ， 按照参考文献3表 3.131，取630 /minnr= 所以实际切削速度v： 3.14 9 630 0.56/ 10001000 60 dn vm s = 切削工时 被切削层长度l：42lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 17 (1 2)12015.96 22 r d lctgkctgmmmm=+=+ = 刀具切出长度 2 l：mml41 2 = 取mml3 2 = 走刀次数为 1 机动时间 1 j t： 1 4263 0.25min 0.33 630 j l t fn + = 3.5.10 工序 45 跟工序 50 的计算方法一样，限于篇幅不一一计算。 3.5.10 工序 55 跟工序 50 的计算方法一样，限于篇幅不一一计算。 3.5.10 工序 60 1铣 6x16mm 键槽 10x47mm 键槽 2加工条件 工件材料：45，b =0.6gpa机械工程材料表 56,2438hrc。 加工要求：一夹一顶装夹工件，粗，精铣键槽 机床：x6132 2. 切削用量 选取铣刀类型及其参数：根据轴参数，选取高速钢尖齿槽铣刀，其直径 d=40，铣刀厚度 l=18，齿数 z=16 选取每齿进给量af:根据铣刀结构及其参数，加工性质和铣削宽度 辽宁工程技术大学课程设计 20 ae=(120- 112)/2=4mm 按表选取每齿进给量af=0.04mm/z 确定刀具耐久度 t：按表 18。2- 14 确定铣刀耐久度 t=120min 选择切削速度 v：根据表 18.2- 14 选取切削速度 v，按条件 d=40； l=10- 16；z=16；t=120min 和af=0.04mm/z，取 v1=45m/min，又根据不同的 加工条件进行修正计算。 按表 18.2- 19，工件硬度为 255302hb 时，取 kmv=1.27，最后确定 v=v1，kmv=451.27=57.15m/min. 确定铣床主轴转速 n n=100v/d=100057.15/100=181.91r/min 根据 x6132 型铣床说明书，选定 n=190r/min 最后确定的切削速度为： v=100190/1000=59.69r/min 确定每分钟进给量 vf vf=afzn=0.0418190=136.8mm/min 根据 x6132 铣床说明书，确定 vmm/min 校验机床电动机功率：选取切削功率 pm=1.1kw, 按公式 pmpe,则 1.10.857.5 1.16.375 所以满足要求 计算纵向工作台的工作行程长度： l=l+l1+l2 长度 l=95mm，则 l1=21mm 取 l2=3mm,l=400+21+3=424mm (3) 切削工时 计算机动时间： tm=ln/vf=42410/118=35.9min 辽宁工程技术大学课程设计 21 工序 65：铣宽度为铣 14x5.5mm 槽，表面粗糙度 ra 值为 3.2um （1）粗铣铣宽度为铣 14x5.5mm 槽，表面粗糙度 ra 值为 3.2um 加工条件： 工件材料： 45。 机床：x52k 立式铣床。 查参考文献7表 3034 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀） ，材料： 15yt ，齿数 8z = ， 此为粗齿铣刀。 因