毕业设计（论文）-曲轴的工艺设计及夹具设计（全套图纸）.pdf

毕业论文 1 引言引言 本次毕业设计是关于曲轴的工艺设计及其中两道工序的夹具设计。 曲轴其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，二是球墨铸铁曲轴。由于采用铸 造方法可获得较为理想的结构形状,从而减轻质量，且机加工余量随铸造工艺水 平的提高而减小。球铁的切削性能良好，并和钢制曲轴一样可以进行各种热处理 和表面强化处理，来提高曲轴的抗疲劳强度和耐磨性。而且球铁中的内摩擦所耗 功比钢大，减小了工作时的扭转振动的振幅和应力，应力集中也没有钢制曲轴来 的敏感。所以球墨铸铁曲轴在国内外得到广泛采用。本次设计中曲轴的材质为球 铁。 从目前整体水平来看, 毛坯的铸造工艺存在生产效率低，工艺装备落后，毛 坯机械性能不稳定、精度低、废品率高等问题。从以下几个工艺环节采取措施对 提高曲轴质量具有普遍意义。熔炼 国内外一致认为,高温低硫纯净铁水的获 得是生产高质量球铁的关键所在。为获得高温低硫磷的纯净铁水，可用冲天炉熔 化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。球化处理 孕育 处理 冲天炉熔化球铁原铁水,对铜钼合金球铁采用二次孕育。这对于防止孕育 衰退，改善石墨形态，细化石墨及保证高强度球铁机械性能具有重要作用。合 金化 配合好铜和钼的比例对形成珠光体组织十分有利,可提高球铁的强度,而 且铜和钼还可大大降低球铁件对壁厚的敏感性。 造型工艺 气流冲击造型工 艺优于粘土砂造型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反 弹变形量的特点,这对于多拐曲轴尤为重要。浇注冷却工艺 采用立浇立冷， 斜浇斜冷、斜浇反斜冷三种浇注方式较为理想,其中后一种最好。斜浇反 斜冷的优点是：型腔排气充分，铁水充型平稳，浇注系统撇渣效果好，冒口对铸 件的补缩效果好，适应大批量流水线生产。 目前，国内大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线 毕业论文 2 生产，生产效率、自动化程度较低。曲轴的关键技术项目仍与国外相差 12 个 数量级。国外的机加工工艺大致可归纳为如下几个特点。广泛采用数控技术和 自动线，生产线一般由几段独立的自动化生产单元组成，具有很高的灵活性和适 应性。采用龙门式自动上下料，集放式机动滚道传输，切削液分粗加工与精加工 两段集中供应和回收处理。曲轴的主要加工工序基准中心孔，一般采用质量定 心加工方式，这样在静平衡时，加工量很少。轴颈的粗加工一般采用数控铣削 或车拉工艺。工序质量可达到国内粗磨后的水平，且切削变形小、效率高。铣削 和车拉是曲轴粗加工的发展方向。国外的曲轴磨床均采用 CNC 控制技术，具有 自动进给、自动修正砂轮、自动补偿和自动分度功能，使曲轴的磨削精度和效率 显著提高。油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线，近几年随着枪钻技术的应用， 油孔的加工大多已采用枪钻自动线钻孔修缘抛光。曲轴的抛光采用 CNC 控 制的砂带抛光机，所有轴颈一次抛光只需 20 多秒，粗糙度可达 Ra0.4 以下，大 大减小了发动机的磨合期。动平衡一般采用 CNC 控制的综合平衡机，测量、修 正一次完成。检验一般在生产线上配备 MARPOSS 或 HOMWORK 综合检测机，实现 在线检测，对曲轴的几乎所有机加工项目均可一次完成检测、显示和打印。曲 轴的清洗采用专用精洗机定点定位清洗，保证了曲轴清洁度要求。广泛采用了 轴颈过渡圆角滚压技术。专用圆角滚压机自动控制，对所有轴颈圆角进行一次滚 压，而且滚压力和滚压角度可自动调节，使圆角处产生最佳的残余压应力，提高 了曲轴的疲劳强度。 球铁曲轴具有诸多优点， 国内外广泛采用。 但整体水平与国外还有相当差距， 除生产规模小、管理落后外，主要差距仍是制造工艺的落后。借鉴国外的先进技 术和工艺方法是提高我国曲轴制造水平的捷径。 制定工艺规程的思路是：收集和熟悉制定工艺规程的有关资料图样，进行 零件的结构工艺性；确定毛坯的类型及制造方法；选择定位基准；拟定工 艺路线；确定各工序的工序余量、工序尺寸及其公差；确定各工序的设备， 刀具、夹具、量具和辅助工具；确定各工序的切削用量及时间定额；确定主 要工序的技术要求及检验方法；进行技术经济分析，选择最佳方案；编制工 艺文件。 机械制造技术的新发展包括计算机辅助工艺规程设计和计算机辅助制造。计 算机辅助制造是指通过计算机直接或间接地与企业中的物质资源和人力资源交 换信息，实现计算机对制造过程各环节的管理、控制和操作。柔性制造系统工作 内容有： 生产工程分析和设计； 生产计划调度； 工作站和设备的运行控制； 工程监测和质量保证；物资供应与财会管理。计算机集成制造系统包括计算 机辅助设计、计算机辅助工艺规程、计算机辅助制造、计算机辅助质量管理和自 动存取等。 毕业论文 3 夹具设计的思路是：明确设计任务，收集设计资料；拟订夹具的结构方案、 绘制结构草图；绘制夹具总装图。绘制夹具总装图的顺序和方法：用双点化 线或红色笔绘出工件的轮廓外形和主要表面，并用网纹线表示出加工余量；视 工件轮廓为透明体，分别绘出定位、导向、夹紧及其他元件或装置，最后绘制夹 具体，形成一个夹具整体；标注尺寸、公差与配合和技术要求；对零件进行 编号，填写零件明细栏和标题栏；绘制夹具零件图。计算机辅助绘制夹具装配 图：1、通常采用“菜单”的形式，对夹具元件图形进行编目和检索。2、夹具装 配图由若干夹具元件图形拼接而成。在微机上开发的系统中可采用以下几种方法 进行图形消隐：按配合形式分别存图；利用图形软件的一些基本命令作消隐 处理；参数化建库的消隐处理 第一章第一章 曲轴工艺设计曲轴工艺设计 1.1 分析零件图分析零件图 1.1.1 零件的作用 曲轴主要用于作往复运动的机械中。 1.1.2 零件的工艺分析 曲轴图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确；零件选用材料为 QT700-2，该材料具有较高的强度、韧性和塑性，切削性能良好；结构工艺性比 较好。 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很 难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。 1.2 确定生产类型确定生产类型 已知零件的年生产纲领为 120000 件，零件质量 3.76kg，由机械设计简明 手册表 152 可确定其生产类型为大量生产。故初步确定工艺安排的基本倾向 为：加工设备以自动化和专用设备为主，通用设备为辅；机床按流水线或自动线 排列；采用高效专用夹具；广泛采用专用夹具；广泛采用专用量具、量仪和自动 检验装置。这样生产效率高。 1.3 确定毛坯确定毛坯 1.3.1 确定毛坯种类 根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛 坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造。根据机械设计简明手册表 1.3-1 铸 件尺寸公差等级采用 CT9 级。 毕业论文 4 1.3.2 确定铸件余量及形状 根据机械设计简明手册表 2.2-5，取加工余量为 CT-G 级。查机械设计 简明手册表 2.2-6 确定各表面的铸件机械加工余量。 对于金属模机械砂型铸造，根据机械设计简明手册表 159 铸件最小孔 的直径，故本零件上的孔不铸出。 1.4 机械加工工艺过程设计机械加工工艺过程设计 1.4.1 选择表面加工方法 根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，查机械设计简 明手册选择零件主要表面（依次为从长头到短头）的加工方法与方案如下： M44X2 螺纹：粗车（IT9）半精车（I9）车螺纹 M44X2。 1： 10 圆锥面： 粗车 （IT12） 半精车 （IT10） 精车 （IT6） 铣键槽)(42 018 . 0 061 . 0 。 50 圆柱面：粗车（IT12）半精车（IT10）粗磨（IT7）精磨（IT6） 。 70 圆柱面：粗车（IT12）半精车（IT10）精磨（IT6） 。 钻孔25（IT12） 。 M20X2.5：钻孔18.5（IT12）攻丝 M20X2.5。 65 连杆颈圆柱面：粗车（IT12）粗磨（IT10） 。 70 圆柱面：粗车（IT12）半精车（IT10）精磨（IT6） 。 30S7 圆柱面：粗车（IT12）半精车（IT10） 。 1.4.2 确定工艺过程方案 （1）拟定方案 由于各表面加工方法已基本确定，现按照“先粗后精” 、 “先主后次” 、 “先面 后孔” 、 “基准先行”的原则，初步拟定两种工艺过程方案。 方案 1 工序 工序内容 I 粗铣两端面 II 钻中心孔 III 粗车短头30、70 IV 粗车长头44、1：10 圆锥面、5070 毕业论文 5 V 车开档，粗磨杆颈65 VI 半精车短头30、70 VII 半精车长头44、1：10 圆锥面、50、70 VIII 精磨70（左右端） IX 粗磨50 X 精磨50 XI 钻25 XII 钻17.3 XIII 攻 2 1 P R XIV 铣键槽)(98 015 . 0 051 . 0 P、)(42 018 . 0 061 . 0 XV 车 M44X2 螺纹 XVI 终检 方案 2 I 热处理 II 粗车两端面 III 钻中心孔 IV 粗车短头30、70 V 粗车长头44、1：10 圆锥面、5070 VI 车开档，粗磨杆颈65 VII 半精车短头30、70 VIII 半精车长头44、1：10 圆锥面、50、70 IX 精车长头70（短） 、1：10 圆锥面、50、70（短） X 钻25 XI 钻17.3 XII 攻 2 1 P R XIII 铣键槽)(98 015 . 0 051 . 0 P、)(42 018 . 0 061 . 0 XIV 车 M44X2 螺纹 XV 终检 （2）方案论证 方案 1 的优点在于基本遵循粗精加工划分阶段的原则。方案 2 的不足之处是 加工过程中的尺寸加工精度能保证，但轴的形状精度不能保证。 根据以上分析，确定方案为曲轴零件加工的工艺路线。 毕业论文 6 1.5 选择加工设备与工艺装备选择加工设备与工艺装备 1.5.1 选择机床 考虑到大量生产，尽量选用高效机床。 工序IV、V、VI、VII、VIII、IX均为圆柱面的车削加工，用 CA6140 车床 加工方便且效率高。 其余表面加工均采用通用机床。如：X52K 铣床、Z525 立式钻床。 1.5.2 选择夹具 考虑到大量生产，均采用专用夹具。 1.5.3 选择刀具 在车床上加工的工序，均采用 YG6AA 硬质合金外圆车刀。 在铣床上加工的工序，铣键槽选用键槽铣刀。 在钻床上加工的工序，均选用麻花钻和机用丝锥。 1.6 确定工序尺寸确定工序尺寸 径向各圆柱表面加工时的工艺基准与设计基准重合。前面根据资料已初步确 定工件各面的总加工余量，现依据机械设计简明手册第十五章有关资料确定 各表面精加工、半精加工余量，由后向前推算工序尺寸，并确定其公差，见表 2。 表 2 各表面工序尺寸及公差 加工表面 加工内容 加工 余量 精度 等级 工序尺寸 表面 粗糙度 Ra() M44X2 螺纹 铸件 粗车 半精车 车螺纹 5 3.6 1.4 CT9 IT9 IT9 491.0 0 25 . 0 4 . 45 0 25. 0 44 0 25. 0 44 12.5 2.5 1：10 圆锥面 铸件 粗车 半精车 精车 5 3.6 1.0 0.4 CT9 IT12 IT10 IT6 5 . 0 0 4 . 51 + 3 . 0 0 4 .50 + 016. 0 0 50+ 12.5 6.3 1.25 毕业论文 7 50 主轴颈 （长 头） 铸件 粗车 半精车 粗磨 精磨 5 3.2 1.0 0.8 0.5 CT9 IT12 IT10 IT9 551.0 0 3 . 0 8 . 51 0 12. 0 8 . 51 025.0 009.0 50 + + 0 0.1 50 12.5 6.3 1.25 0.8 70（长头） 铸件 粗车 半精车 精磨 5 3.6 1.0 0.4 CT9 IT12 IT10 IT6 751.0 12.5 6.3 0.4 70（短头） 铸件 粗车 半精车 精磨 5 3.6 1.0 0.4 CT9 IT12 IT10 IT6 751.0 0 3 . 0 4 .71 131 . 0 011 . 0 4 . 70 + + 12.5 6.3 0.4 30S7 铸件 粗车 半精车 5 3.6 1.4 CT9 IT12 IT7 351.0 0 21. 0 4 .31 056. 0 035 . 0 30+ 12.5 2.5 65 连杆颈 铸件 粗磨 5 5 CT9 IT12 701.0 0 0.3 65 12.5 2M20X2.5 钻孔 攻丝 18.5 IT12 18.5 12.5 25 孔 钻孔 铰孔 24.5 2.5 IT12 IT10 24.5 25 12.5 6.3 1.7 确定切削用量及时间定额确定切削用量及时间定额 0 _3 . 0 4 . 71 131 . 0 011 . 0 4 . 70 + + 0 019 . 0 70 0 0.019 70 毕业论文 8 1.7.1 工序I（粗铣两端面）切削用量及时间定额 本工序分为两个工步，工步 1 铣右端面；工步 2 铣左端面。 （1）工步 1 铣右端面 选用 X52K 立式铣床，专用卡具。 1）选择刀具 根据机械制造工艺简明手册表 3.1-3.2，选用高速钢端面铣刀。 铣刀几何形状（表 3.2） ；由于铸铁硬度大于 150HBS，故选择 0 0 8= 。=20, = 0 40 2）选择切削用量 决定铣削深p 由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完，则 p=h=5mm 决定每齿进给量 fz 根据切削用量简明手册表 3.3，当使用高速钢， 铣床功率为 7.5KW 时， fz=0.200.30mm/z 取 fz=0.30mm/z 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据切削用量简明手册表 3.8，由于 铣刀直径 d。=80mm，故刀具寿命 T=180min（表 3.8） 。 决定切削速度 Vc 和每分钟进给量 fc V 切削速度 Vc 可根据 切削用量简明 手册表 3.27 中的公式计算，也可直接由表中查出。 根据切削用量简明手册表 3.27 的公式进行计算。 各修正系数为：kMv=0.72，ksv=0.8 (见表 1.28) kv= kMv ksv=0.576 故 Vc=36.2m/min n=144r/min 根据 X52K 型铣床说明书选择 n=144r/min,Vfc=352mm/min 因此实际切削速度和每齿进给量为 vc=d。n/1000=3.14*80*144/1000m/min=36.2m/min fzc=Vfc/n z=352/(10*140)mm/z=10.25mm/z 3）计算基本工时 毕业论文 9 f m v L t= 式中 L=l+y+，l=44mm，根据切削用量简明手册表 3.25，入切量及超切量 y+=12mm，则 L=44+12mm=56mm，故 tm=1.3min 工步 2 选用 X52K 立式铣床，专用卡具。 （1）选择刀具 1）根据机械制造工艺简明手册表 3.1-3.2，选用高速钢端面铣刀。 铣刀几何形状（表 3.2） ；由于铸铁硬度大于 150HBS，故选择 0 0 8= 。=20, = 0 40 2）选择切削用量 决定铣削深p 由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完，则 p=h=5mm 决定每齿进给量 fz 根据切削用量简明手册表 3.3，当使用高速钢， 铣床功率为 7.5KW 时， fz=0.200.30mm/z 取 fz=0.30mm/z 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据切削用量简明手册表 3.8，由于 铣刀直径 d。=80mm，故刀具寿命 T=180min（表 3.8） 。 决定切削速度 Vc 和每分钟进给量 fc V 切削速度 Vc 可根据 切削用量简明 手册表 3.27 中的公式计算，也可直接由表中查出。 根据切削用量简明手册表 3.27 的公式进行计算。 各修正系数为：kMv=0.72，ksv=0.8 (见表 1.28) kv= kMv ksv=0.576 故 Vc=36.2m/min n=144r/min 根据 X52K 型铣床说明书选择 n=144r/min,Vfc=352mm/min 因此实际切削速度和每齿进给量为 vc=d。n/1000=3.14*80*144/1000m/min=36.2m/min 毕业论文 10 fzc=Vfc/n z=352/(10*140)mm/z=10.25mm/z 3）计算基本工时 f m v L t= 式中 L=l+y+，l=30mm，根据切削用量简明手册表 3.25，入切量及超切量 y+=10mm，则 L=30+10mm=40mm，故 tm=1.02min 1.7.2 工序II（钻左右中心孔 B4） 本工序选用 Z8210A 钻床，专用卡具（根据机械加工工艺手册 ） 。 钻 A 型中心孔。 1.7.3 工序III（粗车长短头）切削用量及时间定额 本工序选用 CA6140 车床，拨盘、顶尖装夹，分二个工步：工步 1 为车30， 工步 2 为车70. (1) 工步 1 粗车30 1）选择刀具 选择外圆车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.2，可选择 YG6AA 牌号硬质合金。 车刀几何形状（见表 1.3） ，选择平面带倒棱前刀面，r=60，r =10， 。 =6， 。 =12， s= 10， =0.5mm， 01 =10， 1 b =0.4mm。 2）选择切削用量 确定切削深度p 由于粗加工余量仅为 1.6mm，可在一次走刀内切完， 故 p=（3531.4）/2mm=1.8mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册表 1.4，在粗车铸铁、表面粗 糙度 Ra=12.5m 时 f=0.30.5mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f=0.36mm/r 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 1.9，车刀后刀 毕业论文 11 面最大磨损量取为 1.0mm，车刀寿命 T=60min。 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算。 根据切削用量简明手册表 1.27 v yvxv p m v c k fT C v = 式中 V k = tv k vK k sv k Tv k Kv k 故 Vc=54.3m/min n=576r/min 按 CA6140 车床说明书，选择 n=560r/min，这时 Vc=52.8m/min。 最后决定的车削用量为 p=1.8mm，f=0.36mm/r，n=560r/min，Vc=56.5m/min。 3）计算基本工时 nf L tm= 式中 L=l+y+，l=23.5mm，根据切削用量简明手册表 1.26，车削时的入切 量及超切量 y+=2.6mm，则 L=23.5+2.6mm=26.1mm，故 tm=0.12min (2) 工步 2 粗车70 1）选择刀具 选择外圆车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.2，可选择 YG6A 牌号硬质合金。 车刀几何形状（见表 1.3） ，选择平面带倒棱前刀面，r=60，r =10， 。 =6， 。 =12， s= 10， r=0.5mm， 01 =10， 1 b =0.4mm。 2）选择切削用量 确定切削深度p 由于粗加工余量仅为 1.4mm，可在一次走刀内切完， 故 p=（7571.4）/2mm=1.8mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册表 1.4，在粗车铸铁、表面粗 糙度 Ra=12.5m 时 f=0.50.9mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 毕业论文 12 f=0.7mm/r 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 1.9，车刀后刀 面最大磨损量取为 1.0mm，车刀寿命 T=60min。 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算。 根据切削用量简明手册表 1.27 v yvxv p m v c k fT C v = 式中 V k = tv k vK k sv k Tv k Kv k 故 Vc=40m/min n=182r/min 按 CA6140 车床说明书，选择 n=200r/min，这时 Vc=44m/min。 最后决定的车削用量为 p=1.8mm，f=0.7mm/r，n=200r/min，Vc=44m/min。 3）计算基本工时 nf L tm= 式中 L=l+y+，l=40mm，根据切削用量简明手册表 1.26，车削时的入切量 及超切量 y+=2.7mm，则 L=40+2.7mm=42.7mm，故 tm=0.6min 1.7.4 工序IV（粗车长头）切削用量及时间定额 本工序选用 CA6140 车床，拨盘、顶尖装夹，分四个工步：工步 1 为车 M44X2， 工步 2 为车 1：10 圆锥面，工步 3 为车50，工步 4 为车70h6，加工后表面粗 糙度为 Ra=12.5。 (1) 工步 1 车44 1）选择刀具 选择外圆车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.2，可选择 YG6AA 牌号硬质合金。 车刀几何形状（见表 1.3） ，选择平面带倒棱前刀面，r=60，r =10， 。 =6， 。 =12， s= 10， =0.5mm， 01 =10， 1 b =0.4mm。 2）选择切削用量 毕业论文 13 确定切削深度p 由于粗加工余量仅为 1.4mm，可在一次走刀内切完， 故 p=（4945.4）/2mm=1.8mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册表 1.4，在粗车铸铁、表面粗 糙度 Ra=12.5m 时 f=0.30.5mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f=0.4mm/r 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 1.9，车刀后刀 面最大磨损量取为 1.0mm，车刀寿命 T=60min。 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算。 根据切削用量简明手册表 1.27 v yvxv p m v c k fT C v = 式中 V k = tv k vK k sv k Tv k Kv k 故 Vc=53.4m/min n=387r/min 按 CA6140 车床说明书，选择 n=400r/min，这时 Vc=55.3m/min。 最后决定的车削用量为 p=1.8mm，f=0.4mm/r，n=400r/min，Vc=55.3m/min。 3）计算基本工时 nf L tm= 式中 L=l+y+，l=22mm，根据切削用量简明手册表 1.26，车削时的入切量 及超切量 y+=2.7mm，则 L=22+2.7mm=24.7mm，故 tm=0.15min (2) 工步 2 粗车 1：10 圆锥面 1）选择刀具 选择外圆车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.2，可选择 YG6A 牌号硬质合金。 车刀几何形状（见表 1.3） ，选择平面带倒棱前刀面，r=60，r =10， 。 =6， 。 =12， s= 10， r=0.5mm， 01 =10， 1 b =0.4mm。 毕业论文 14 2）选择切削用量 确定切削深度p 由于粗加工余量仅为 1.4mm，可在一次走刀内切完， 故 p=（5551.4）/2mm=1.8mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册表 1.4，在粗车铸铁、表面粗 糙度 Ra=12.5m 时 f=0.40.7mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f=0.55mm/r 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 1.9，车刀后刀 面最大磨损量取为 1.0mm，车刀寿命 T=60min。 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算。 根据切削用量简明手册表 1.27 v yvxv p m v c k fT C v = 式中 V k = tv k vK k sv k Tv k Kv k 故 Vc=41.7m/min n=245.3r/min 按 CA6140 车床说明书，选择 n=250r/min，这时 Vc=40m/min。 最后决定的车削用量为 p=1.8mm，f=0.55mm/r，n=250r/min，Vc=40m/min。 3）计算基本工时 nf L tm= 式中 L=l+y+，l=40mm，根据切削用量简明手册表 1.26，车削时的入切量 及超切量 y+=2.7mm，则 L=40+2.7mm=42.7mm，故 tm=0.31min (3) 工步 3 粗车50 1）选择刀具 选择外圆车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.2，可选择 YG6A 牌号硬质合金。 毕业论文 15 车刀几何形状（见表 1.3） ，选择平面带倒棱前刀面，r=60，r =10， 。 =6， 。 =12， s= 10， r=0.5mm， 01 =10， 1 b =0.4mm。 2）选择切削用量 确定切削深度p 由于粗加工余量仅为 1.4mm，可在一次走刀内切完， 故 p=（5551.8）/2mm=1.6mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册表 1.4，在粗车铸铁、表面粗 糙度 Ra=12.5m 时 f=0.40.7mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f=0.55mm/r 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 1.9，车刀后刀 面最大磨损量取为 1.0mm，车刀寿命 T=60min。 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算。 根据切削用量简明手册表 1.27 v yvxv p m v c k fT C v = 式中 V k = tv k vK k sv k Tv k Kv k 故 Vc=42.4m/min n=270.3r/min 按 CA6140 车床说明书，选择 n=320r/min，这时 Vc=50.2m/min。 最后决定的车削用量为 p=1.6mm，f=0.55mm/r，n=320r/min，Vc=47.1m/min。 3）计算基本工时 nf L tm= 式中 L=l+y+，l=29mm，根据切削用量简明手册表 1.26，车削时的入切量 及超切量 y+=2.7mm，则 L=29+2.7mm=31.7mm，故 tm=0.019min (4) 工步 4 粗车70h6 1）选择刀具 选择外圆车刀。 毕业论文 16 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.2，可选择 YG6A 牌号硬质合金。 车刀几何形状（见表 1.3） ，选择平面带倒棱前刀面，r=60，r =10， 。 =6， 。 =12， s= 10， r=0.5mm， 01 =10， 1 b =0.4mm。 2）选择切削用量 确定切削深度p 由于粗加工余量仅为 1.4mm，可在一次走刀内切完， 故 p=（7571.4）/2mm=1.8mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册表 1.4，在粗车铸铁、表面粗 糙度 Ra=12.5m 时 f=0.50.9mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f=0.7mm/r 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 1.9，车刀后刀 面最大磨损量取为 1.0mm，车刀寿命 T=60min。 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算。 根据切削用量简明手册表 1.27 v yvxv p m v c k fT C v = 式中 V k = tv k vK k sv k Tv k Kv k 故 Vc=40m/min n=182r/min 按 CA6140 车床说明书，选择 n=200r/min，这时 Vc=44m/min。 最后决定的车削用量为 p=1.8mm，f=0.7mm/r，n=200r/min，Vc=44m/min。 3）计算基本工时 nf L tm= 式中 L=l+y+，l=40mm，根据切削用量简明手册表 1.26，车削时的入切量 及超切量 y+=2.7mm，则 L=40+2.7mm=42.7mm，故 tm=0.6min 毕业论文 17 1.7.5 工序 V 粗磨50切削用量及时间定额 本工序选用 M120 磨床，专用夹具。 1）选用磨具 选用镨钕刚玉（NA） 2）选择磨消用量 砂轮速度 s V 601000 = ss s nd V 式中 s d -砂轮直径 s n -砂轮转速 故 s V =3.6 s m 工件速度 w V 1000 we w nd V = 式中 w d -工件直径 w n -工件转速 故 w V =2.2 min m 轴向进给量 a f a f =（0.70.8） s b 式中 s b -砂轮宽度 故 a f =15mm 进给速度 f V 1000 wa f nf V = 故 f V =0.3 min m 磨消深度 p a 根据机械加工工艺手册表 2.3-4 得 选 p a =0.3mm 3）磨消时间 根据机械加工工艺手册表 6.2-8 得 ktk f AZ T r b j )( 1 += 式中参数见表 6.2-11 和 6.2-12 A 为切入次数 故 j T =0.25min 1.7.6 工序VI（半精车短头）切削用量及时间定额 本工序选用 CA6140 车床， 拨盘、 顶尖装夹， 分二个工步： 工步 1 为车30S7， 工步 2 为车70h6，加工后表面粗糙度为 Ra=6.3。 (1) 工步半精车30 1）选择刀具 毕业论文 18 选择外圆车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.2，可选择 YG6AA 牌号硬质合金。 车刀几何形状（见表 1.3） ，选择平面带倒棱前刀面，r=60，r =10， 。 =6， 。 =12， s= 10， =0.5mm， 01 =10， 1 b =0.4mm。 2）选择切削用量 确定切削深度p 由于粗加工余量仅为 0，故 p=（31.430）/2mm=0.7mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册表 1.4，在半精车铸铁、表面 粗糙度 Ra=2.5m 时 f=0.10.25mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f=0.17mm/r 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 1.9，车刀后刀 面最大磨损量取为 1.0mm，车刀寿命 T=60min。 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算。 根据切削用量简明手册表 1.27 v yvxv p m v c k fT C v = 式中 V k = tv k vK k sv k Tv k Kv k 故 Vc=69m/min n=734.8r/min 按 CA6140 车床说明书，选择 n=710r/min，这时 Vc=66.9m/min。 最后决定的车削用量为 p=0.7mm，f=0.17mm/r，n=800r/min，Vc=86.6m/min。 3）计算基本工时 nf L tm= 式中 L=l+y+，l=23.5mm，根据切削用量简明手册表 1.26，车削时的入切 量及超切量 y+=1.6mm，则 L=23.5+1.6mm=25.1mm，故 tm=0.18min （2) 工步 2 半精车70 毕业论文 19 1）选择刀具 选择外圆车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.2，可选择 YG6A 牌号硬质合金。 车刀几何形状（见表 1.3） ，选择平面带倒棱前刀面，r=60，r =10， 。 =6， 。 =12， s= 10， r=0.5mm， 01 =10， 1 b =0.4mm。 2）选择切削用量 确定切削深度p 由于粗加工余量仅为 0.4mm，可在一次走刀内切完， 故 p=（74.470）/2mm=0.7mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册表 1.4，在半精车铸铁、表面 粗糙度 Ra=6.3m 时 f=0.250.40mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f=0.36mm/r 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 1.9，车刀后刀 面最大磨损量取为 1.0mm，车刀寿命 T=60min。 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算。 根据切削用量简明手册表 1.27 v yvxv p m v c k fT C v = 式中 V k = tv k vK k sv k Tv k Kv k 故 Vc=62.8m/min n=285.8r/min 按 CA6140 车床说明书，选择 n=320r/min，这时 Vc=70.3m/min。 最后决定的车削用量为 p=0.7mm，f=0.36mm/r，n=320r/min，Vc=70.3m/min。 3）计算基本工时 nf L tm= 式中 L=l+y+，l=40mm，根据切削用量简明手册表 1.26，车削时的入切量 毕业论文 20 及超切量 y+=1.6mm，则 L=40+1.6mm=41.6mm，故 tm=0.39min 1.7.7 工序VII（半精车长头）切削用量及时间定额 本工序选用 CA6140 车床，拨盘、顶尖装夹，分四个工步：工步 1 为车 M44X2， 工步 2 为车 1：10 圆锥面，工步 3 为车50，工步 4 为车70h6，加工后表面粗 糙度为 Ra=12.5。 (1) 工步 1 半精车44 1）选择刀具 选择外圆车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.2，可选择 YG6AA 牌号硬质合金。 车刀几何形状（见表 1.3） ，选择平面带倒棱前刀面，r=60，r =10， 。 =6， 。 =12， s= 10， =0.5mm， 01 =10， 1 b =0.4mm。 2）选择切削用量 确定切削深度p 由于粗加工余量仅为 0mm。故 p=（45.444）/2mm=0.7mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册表 1.4，在粗车铸铁、表面粗 糙度 Ra=2.5m 时 f=0.10.25mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f=0.18mm/r 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 1.9，车刀后刀 面最大磨损量取为 1.0mm，车刀寿命 T=60min。 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算。 根据切削用量简明手册表 1.27 v yvxv p m v c k fT C v = 式中 V k = tv k vK k sv k Tv k Kv k 故 Vc=72.2m/min n=522.3r/min 按 CA6140 车床说明书，选择 n=560r/min，这时 Vc=76m/min。 最后决定的车削用量为 毕业论文 21 p=0.7mm，f=0.18mm/r，n=560r/min，Vc=76m/min。 3）计算基本工时 nf L tm= 式中 L=l+y+，l=22mm，根据切削用量简明手册表 1.26，车削时的入切量 及超切量 y+=1.6mm，则 L=22+1.6mm=23.6mm，故 tm=0.24min (2) 工步 2 半精车 1：10 圆锥面 1）选择刀具 选择外圆车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.2，可选择 YG6A 牌号硬质合金。 车刀几何形状（见表 1.3） ，选择平面带倒棱前刀面，r=60，r =10， 。 =6， 。 =12， s= 10， r=0.5mm， 01 =10， 1 b =0.4mm。 2）选择切削用量 确定切削深度p 由于粗加工余量仅为 0.4mm，可在一次走刀内切完， 故 p=（51.450.4）/2mm=0.5mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册表 1.4，在粗车铸铁、表面粗 糙度 Ra=6.3m 时 f=0.250.40mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f=0.36mm/r 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 1.9，车刀后刀 面最大磨损量取为 1.0mm，车刀寿命 T=60min。 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算。 根据切削用量简明手册表 1.27 v yvxv p m v c k fT C v = 式中 V k = tv k vK k sv k Tv k Kv k 故 Vc=66.1m/min 毕业论文 22 n=420.8r/min 按 CA6140 车床说明书，选择 n=450r/min，这时 Vc=70.7m/min。 最后决定的车削用量为 p=0.5mm，f=0.36mm/r，n=450r/min，Vc=70.7m/min。 3）计算基本工时 nf L tm= 式中 L=l+y+，l=40mm，根据切削用量简明手册表 1.26，车削时的入切量 及超切量 y+=1.6mm，则 L=40+1.6mm=41.6mm，故 tm=0.26min (3) 工步 3 半精车50 1）选择刀具 选择外圆车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于车床的中心高为 200mm （表 1.30） ， 故选刀杆尺寸 BXH=16mmX25mm，刀片厚度为 4