摇臂轴座课程设计说明书2.doc

机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计说 明 书设计题目：摇臂轴座（195柴油机）零件的机械加工工艺规程设计及 夹具设计 学生姓名： 邢 嵘 学号： 1114121125 专业： 机械制造及自动化 指导教师： 田富根 晋中学院 大学 2014年6月8日目 录一、序言 . 1 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 . 1三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 . 2四、选择加工方法，制定工艺路线 . 3五、工序设计 . 6六、确定切削用量及基本时间 . 8七、夹具设计 . 20八、设计小结 . 21九参考文献 . 22 一、序言 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践教学环节。这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，在老师和同学的帮助下，我还对夹具，机床，刀具的的结构和工作原理有了更深的了解，不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 在结束了机械制造技术基础及有关课程的学习后，通过本次的设计使我们所学的知识得到了巩固和加深，并培养了我们学会全面综合地运用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力。 由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。 二、零件的工艺分析及生产类型的确定1、零件的作用 题目所给的零件是 195 柴油机摇臂轴轴座，是柴油机的一个重要零件,直径为16的孔用来装摇臂, 孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高，工作时与轴相配合工作，起支撑作用。2、零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、 脆性高，不适合磨削，为此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：以下是该零件需要加工的表面以及加工表面之间的相互位置要求： （1）上下端面粗糙度均为6.3，底面与中心16的孔的平行度要求为0.1； （2）左端面粗糙度为 3.2，右端面粗糙度 6.3，左右端面与中心16的孔的垂直度要求为0.08； （3）中心16的孔为10 级精度，采用基孔制配合，粗糙度3.2； （4）10.5的孔的粗糙度12.5； （5）10.5的孔的倒角的粗糙度12.5。 由上面分析可知，可以先半精加工下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工上端面，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 3、零件的生产类型 依设计题目知：Q=4000 台/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领N=40001（1+10%）(1+1%)=4444件/年对于零件质量，查机械制造技术基础课程设计表2-3（机电产品零件的生产类型与生产纲领的关系）知其属于轻型零件，生产类型为大批生产。三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1.选择毛坯该零件选取的材料是 HT200，而且此零件外形较为简单，又属于大批生产，若选砂型手工造型生产，则效率低，铸件质量差，也不宜采用费用高，生产周期长的铸造复杂形状毛坯的熔模铸造，最后由机械制造技术基础课程设计表2-6（毛坯的制造方法及其工艺特点）确定采用机械造型、砂型铸造，它能满足毛坯质量要求。2.确定机械加工余量及毛坯尺寸公差 （1）已知铸造方法为砂型机器造型，零件图最大轮廓尺寸为58mm，所以由机械制造技术基础课程设计表2-8（成批和大量生产铸件的铸造方法、公差和机械加工余量）取机械加工余量等级为G级。 （2）已知毛坯材料是灰铸铁，且铸造方法为砂型机器造型，所以查机械制造技术基础课程设计表2-8（成批和大量生产铸件的铸造方法、公差和机械加工余量）可知为IT8IT10，选取毛坯铸件的公差等级为IT10。3. 确定毛坯尺寸及公差等级 （1）加工上下端面 根据成批生产的加工余量等级为G级，尺寸公差等级为IT10，查机械制造技术基础课程设计表2-10（不同铸造公差等级的铸件常用机械加工余量等级和数值），双侧加工余量一半为2.5mm，即基本尺寸为63mm，查机械制造技术基础课程设计表2-7（铸件的尺寸公差数值）的尺寸公差为2.8mm，该尺寸及公差为（630.7）。 (2)加工左右端面 根据成批生产的加工余量等级为G级，尺寸公差等级为IT10，查机械制造技术基础课程设计表2-10（不同铸造公差等级的铸件常用机械加工余量等级和数值），双侧加工余量一半为2.5mm，即基本尺寸为36mm，查机械制造技术基础课程设计表2-7（铸件的尺寸公差数值）的尺寸公差为2.6mm，该尺寸及公差为（360.65）。由参考文献用查表法确定参考面的总余量如表2.1所示： 表2.1摇臂轴座加工余量及铸造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸机械加工余量毛坯公差毛坯尺寸 上下端面58双侧余量一半2.52.50.7630.7 左右端面双侧余量一半2.52.50.65360.654.设计毛坯图 （1）确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为5。 （2）确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移，所以选前后对称的中截面为分型面。 （3）毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做人工时效处理。 四、选择加工方法，制定工艺路线1.定位基准的选择 （1）精基准的选择：由上面分析可知，可以半精铣下底面后，摇臂轴座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。16（+0.01 0）mm孔及左右两端都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便 （2）粗基准的选择： 考虑到以下几点要求，选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔和面的加工余量尽量均匀。此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以粗基准为下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。2.零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有上下端面、左右端面、10.5小孔、16的孔及槽等，材料为 HT200。以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下： （1）上下底面的公差等级为IT8，表面粗糙度Ra6.3，需要进行粗铣和半精铣（机械制造技术基础课程设计表2-25）；（2）前端面的公差等级为IT8，表面粗糙度Ra6.3，需要进行粗镗、半精镗 （机械制造技术基础课程设计表2-25）；（3）后端面的公差等级为IT8，表面粗糙度Ra3.2，需要进行粗镗、半精镗（机械制造技术基础课程设计表2-25）； （4）16内孔公差等级 IT10，表面粗糙度 Ra3.2，毛坯铸造出预置孔，需要进行粗镗、半精镗（机械制造技术基础课程设计表2-25）； （5）10.5内孔公差等级IT12，表面粗糙度Ra12.5，需一次钻出两个孔（机械制造技术基础课程设计表2-25）。 3.制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用在镗床上配以夹具, 并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 方案一： 1 铸造毛坯 2 人工时效热处理 3 粗铣、半精铣下端面 4 粗铣、半精铣上端面 5 粗铣、半精铣右端面 6 粗铣、半精铣左端面 7 粗镗、半精镗、精镗16孔 8 一次钻出两个10.5孔 ，并倒角 9 铣槽 10去尖角毛刺 11检验合格，入库 方案二： 1 铸造毛坯 2 人工时效热处理 3 粗铣下端面 4 粗铣、半精铣上端面 5 半精铣下端面 6 粗铣前端面 7 粗铣、半精铣后端面 8 半精铣前端面 9 粗镗16的孔 10 一次钻出两个10.5的孔，并倒角 11 半精镗16孔 12 铣1.5mm槽 13 去尖角毛刺 14 检验合格，入库 两个方案的分析比较： 方案一定位基准的精度较低，加工精度不高；方案二定位基准都是前一道工序加工表面，定位基准精度较高，能够符合零件加工精度要求，故选择方案二中的工艺路线作为该零件的加工工序。 五、工序设计1.选择加工设备与工艺装备 （1）选择机床 根据不同的工序选择机床、工序3、4、5、6、7、8及工序8主要进行粗铣、半精铣等铣削加工，零件中批生产，不要求很高的生产率，表面精度要求不是很高，选用X51 型立式铣床 （机械制造技术基础课程设计）； 、工序9和工序11主要进行粗镗、半精镗等工步，根据零件外轮廓尺寸、形状等，选用CA6140卧式车床（机械制造技术基础课程设计指南）; 、工序10钻两个10.5的孔，可采用专用夹具在立式钻床上加工，选用 Z3025摇臂钻床 （机械制造技术基础课程设计）； 、工序12铣宽度为1.5mm的槽，选用X60卧式铣床 （机械加工工艺师手册）。 （2）选择夹具 本零件加工时均采用专用夹具进行加工。 （3）选择刀具 .在铣床上加工的工序，铣削上下端面和前后端面时，选用镶齿三面刃铣刀；铣削槽时，选用锯齿铣刀； .在CA6140卧式车床上加工的工序，粗镗时选用YG6硬质合金单刃镗刀，半精镗、精镗时选用YG3 高速钢镗刀；.在Z3025摇臂钻床上加工的工序，选用莫氏锥柄麻花钻；（4）选择量具 本零件为中批量生产，一般尽可能采用通用量具，根据表面精度、尺寸和形状等要求，参考有关手册资料，选择量具如下表：工序工序名称量具3粗铣下端面游标卡尺、粗糙块4粗铣、半精铣上端面游标卡尺、粗糙块5半精铣下端面游标卡尺、粗糙块6粗铣前端面游标卡尺、粗糙块7粗铣、半精铣后端面游标卡尺、粗糙块8半精铣前端面游标卡尺、粗糙块9粗镗16孔游标卡尺、塞规10钻10.5孔游标卡尺、塞规11半精镗16孔游标卡尺、塞规12铣1.5mm槽游标卡尺 2.确定工序尺寸 加工 表面工序单边余量工序尺寸及公差表面粗糙度/um粗铣半精铣粗铣半精铣粗铣半精铣上端面1.5160.50-0.33590-0.3Ra12.5Ra6.3下端面1.51 61.50-0.46580-0.3Ra12.5Ra6.3（1） 上下端面加工余量（2）左右端面加工余量 加工表面工序单边余量工序尺寸及公差表面粗糙度/um粗铣半精铣粗铣半精铣粗铣半精铣前端面1.5134.50-0.33310-0.2Ra12.5Ra6.3后端面1.51330-0.33320-0.21Ra12.5Ra3.2（3）16的孔加工余量工序单边加工余量工序尺寸及公差表面粗糙度/um粗镗1.2515.9+0.270Ra6.3半精镗0.0516+0.010Ra3.2（4） 10.5的孔加工余量工序加工余量工序尺寸及公差表面粗糙度/um钻孔10.510.5Ra12.56、 确定切削用量及基本时间1.工序3 粗铣下端面的切削用量及基本时间的确定（1）切削用量：本工序为粗铣下端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀材料为高速钢，铣刀直径 d=80mm,宽度 L=36mm，齿数Z=10，根据机械制造技术基础课程设计指南表4-32（单角铣刀），选择铣刀的基本形状。由于加工材料的 HBS 在 180-200之间，故选择前角o=7 ，主偏角kr=90，后角o=12(周齿)，o=8 （端齿），刀齿螺旋角=15。加工机床选用X51 型立式铣床。 .确定每齿进给量f 根据机械制造技术基础课程设计表3-6（立式铣床型号与主要技术参数），X51 型立式铣床的功率为4.5kw，工艺系统刚性为中等；根据机械制造技术基础课程设计表5-6（高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量）查得粗铣下端面时每齿进给f=0.15-0.30mm/z，现取 f=0.0mm/z。 .选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册可知，铣刀粗加工时后刀面磨损限度=1.5-2.0mm； 根据机械加工工艺手册可知，查铣刀平均寿命，可得铣刀耐用度T=180min .确定切削速度和工作台每分钟进给量f 根据机械加工工艺手册，可得各种铣削速度及功率的计算公式： v 查得 C v =18.9 ，q v =0.2 ，xv =0.1 ，y v=0.4 ，u v=0.1 ，P v=0.1， m=0.15 ，T=180min ，a p=1.3mm ，f z=0.30mm/z ，a e=15mm ，z=10 ，d=80mm ，k v=1.0 代入公式得 V= =132.6m/min n=527.6r/min根据机械制造技术基础课程设计表3-7（立式铣床主轴转速），选择X51型立式铣床主轴n=490r/min，则实际切削速度 V=123.2m/min，工作台每分钟进给量为 f=0.31060=180mm/min 根据机械制造技术基础课程设计表 3-8（立式铣床工作台进给量），选择X51 型立式铣床 f=200mm/min，则实际的每齿进给量为f= =0.30mm/z。 .校验机床功率 根据机械加工工艺手册，可得铣削时切削力、转矩和功率的计算公式 求得X51 型立式铣床铣削时的功率为 Pc= 查得CF=30 ,x F=1.0 ，y F=0.65 ，u F=0.83 ，w F=0 ，q F=0.83 ，a p=1.3mm ， f=0.30mm/z ，ae=15mm ，z=10 ，d=80mm ，n=490r/min ,k=0.63 =28.0NV=123.2m/min=2.05m/sPc=0.0574kwX51 型立式钻床主电动机的功率为4.5kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为f=0.30mm/z,f=200mm/min,n=490r/min,V=2.05m/s (2)基本时间 根据机械制造技术基础课程设计表5-41（铣削机动时间的计算公式），本道工序的基本时间为 =)+(13)=1.3mm式中l =52mm l1=1.3mm l2 =1.3mm ae=15mm f=200mm/min =602=32.8s=0.6min2. 工序4粗铣、半精铣上端面两个工步的切削用量及基本时间的确定 a. 粗铣上端面 （1）切削用量：本工步为粗铣上端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀材料为高速钢，铣刀直径 d=80mm,宽度 L=36mm，齿数Z=10，根据机械制造技术基础课程设计表4-32（单角铣刀），可得铣刀的基本形状。由于加工材料的 HBS 在 180-200之间，故选择前角o=7 ，主偏角kr=90，后角o=12(周齿)，o=8 （端齿），刀齿螺旋角=15。机床选用X51 型立式铣床。 .确定每齿进给量f 根据机械制造技术基础课程设计表3-6（立式铣床型号与主要技术参数）， X51 型立式铣床的功率为4.5kw，工艺系统刚性为中等；根据机械制造技术基础课程设计表3-7（高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量）查得粗铣上端面时每齿进给f=0.15-0.30mm/z，现取 f=0.30mm/z。 .选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册可知，铣刀粗加工时后刀面磨损限度=1.5-2.0mm； 根据机械加工工艺手册可知，查铣刀平均寿命，可得铣刀耐用度T=180min .确定切削速度和工作台每分钟进给量f 根据机械加工工艺手册，可得各种铣削速度及功率的计算公式： v 查得 C v =18.9 ，q v=0.2 ，x v =0.1 ，y v=0.4 ，u v=0.1 ，P v=0.1， m=0.15 ，T=180min ，a p=1.3mm ，f z=0.30mm/z ，a e=24mm ，z=10 ，d=80mm ，k v=1.0 代入公式得 V= =126.5m/min n=503.4r/min 根据机械制造技术基础课程设计表3-7（立式铣床主轴转速），选择X51型立式铣床主轴n=490r/min，则实际切削速度 V=123.2m/min，工作台每分钟进给量为 f=0.31060=180mm/min ，根据机械制造技术基础课程设计表3-9（立式铣床工作台进给量），选择X51 型立式铣床 f=200mm/min，则实际的每齿进给量为f= =0.30mm/z。 .校验机床功率 根据机械加工工艺手册，可得铣削时切削力、转矩和功率的计算公式 求得X51 型立式铣床铣削时的功率为 Pc= 查得CF=30 ,x F=1.0 ，y F=0.65 ，u F=0.83 ，w F=0 ，q F=0.83 ，a p=1.3mm ， f=0.30mm/z ，ae=24mm ，z=10 ，d=80mm ，n=490r/min ,k=0.63 =41.4N V=123.2m/min=2.05m/s Pc=0.085kw X51 型立式铣床主电动机的功率为4.5kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为f=0.30mm/z,f=200mm/min,n=490r/min,V=2.05m/s (2)基本时间根据机械制造技术基础课程设计表5-14（铣削机动时间的计算公式），本道工序的基本时间为 = )+(13)=3.8mm 式中l =52mm l1=3.8mm l2 =3.8mm ae=24mm f=200mm/min =60=17.9s=0.3min B.半精铣上端面 （1）切削用量：本工步为半精铣上端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀材料为高速钢，铣刀直径 d=80mm,宽度 L=36mm，齿数10，根据机械制造技术基础课程设计表4-32（单角铣刀），选择铣刀的基本形状。由于加工材料的 HBS 在 180-200之间，故选择前角o=7 ，主偏角kr=90，后角o=12(周齿)，o=8 （端齿），刀齿螺旋角=15。机床选用X51 型立式铣床。.确定每齿进给量f 根据机械制造技术基础课程设计表3-6（立式铣床型号与主要技术参数），X51 型立式铣床的功率为4.5kw，工艺系统刚性为中等；根据机械制造技术基础课程设计表3-7（高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量）查得精铣上端面时每转进给f=1.2-2.7mm/r，现取 f=1.5mm/r。 .选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册可知，铣刀粗加工时后刀面磨损限度=0.3-0.5mm； 根据机械加工工艺手册可知，查铣刀平均寿命，可得铣刀耐用度T=180min .确定切削速度和工作台每分钟进给量f 根据机械加工工艺手册，可得各种铣削速度及功率的计算公式： v 查得 C v =18.9 ，q v=0.2 ，xv =0.1 ，y v=0.4 ，u v=0.1 ，P v=0.1， m=0.15 ，T=180min ，a p=0.2mm ，f z=0.15mm/z ，ae=24mm ，z=10 ，d=80mm ，k v=1.0 代入公式得 V= =201.6m/min n=802.1r/min 根据机械制造技术基础课程设计表3-7（立式铣床主轴转速），选择X51型立式铣床主轴n=725r/min，则实际切削速度 V=182.2m/min，工作台每分钟进给量为 f=0.151060=90mm/min 根据机械制造技术基础课程设计表 3-8（立式铣床工作台进给量），选择X51 型立式铣床 f=95mm/min，则实际的每齿进给量为f= =0.16mm/z。 .校验机床功率 根据机械加工工艺手册，可得铣削时切削力、转矩和功率的计算公式 根据表2-18（铣削时切削力、转矩和功率的计算公式） 求得X51 型立式铣床铣削时的功率为 Pc= ，查得CF=30 ,x F=1.0 ，y F=0.65 ，u F=0.83 ，w F=0 ，q F=0.83 ，a p=0.2mm ， f =0.16mm/z ，ae=24mm ，z=10 ，d=80mm ，n=725r/min ,k=0.63 =4.2N V=182.2m/min=3.04m/s Pc=0.013kwX51 型立式铣床主电动机的功率为4.5kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为f=0.16mm/z,f=90mm/min,n=725r/min,V=3.04m/s (2)基本时间根据机械制造技术基础课程设计表5-14（铣削机动时间的计算公式），本道工序的基本时间为 =)+(13)=3.8mm 式中l =52mm l1=3.8mm l2 =3.8mm ae=24mm f=290mm/min =60=39.7s=0.7min3.工序5 半精铣下端面的切削用量及基本时间的确定（1）切削用量：本工序为半精铣下端面，查机械加工工艺手册，根据所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀材料为高速钢，铣刀直径 d=80mm,宽度 L=36mm，齿数z=10，选择铣刀的基本形状。由于加工材料的 HBS 在 180-200之间，故选择前角o=7 ，主偏角kr=90，后角o=12(周齿)，o=8 （端齿），刀齿螺旋角=15。机床选用X51 型立式铣床。.确定每齿进给量f 根据机械制造技术基础课程设计表3-6（立式铣床型号与主要技术参数），X51 型立式铣床的功率为4.5kw，工艺系统刚性为中等；根据机械制造技术基础课程设计表3-7（高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量）查的精铣下端面时每转进给f=1.2-2。7mm/z，现取 f=1.5mm/z。 .选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册可知，铣刀粗加工时后刀面磨损限度=0.3-0.5mm； 根据机械加工工艺手册可知，查铣刀平均寿命，可得铣刀耐用度T=180min .确定切削速度和工作台每分钟进给量f 根据机械加工工艺手册，可得各种铣削速度及功率的计算公式： v 查得 C v =18.9 ，q v=0.2 ，x v =0.1 ，y v=0.4 ，u v=0.1 ，P v=0.1， m=0.15 ，T=180min ，a p=0.2mm ，f z=0.15mm/z ，a e=15mm ，z=10 ，d=80mm ，k=1.0 代入公式得 V= =210.9m/min n=839.3r/min 根据机械制造技术基础课程设计表3-7（立式铣床主轴转速），选择X51型立式铣床主轴n=725r/min，则实际切削速度 V=182.2m/min，工作台每分钟进给量为 f=0.151060=90mm/min 根据机械制造技术基础课程设计表 3-8（立式铣床工作台进给量），选择X51 型立式铣床 f=95mm/min，则实际的每齿进给量为f= =0.16mm/z。.校验机床功率 根据机械加工工艺手册，可得铣削时切削力、转矩和功率的计算公式 求得X51 型立式铣床铣削时的功率为 Pc= 查得CF=30 ,x F=1.0 ，y F=0.65 ，u F=0.83 ，w F=0 ，q F=0.83 ，a p=0.2mm ， f=0.16mm/z ，ae=15mm ，z=10 ，d=80mm ，n=725r/min ,k=0.63 =2.86N V=182.2m/min=3.04m/sPc=0.009kw X51 型立式钻床主电动机的功率为4.5kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为f=0.16mm/z,f=95mm/min,n=725r/min,V=3.04m/s （2）基本时间根据机械制造技术基础课程设计表5-14（铣削机动时间的计算公式），本道工序的基本时间为 =)+(13)=1.3mm式中l =52mm l1=1.3mm l2 =1.3mm ae=15mm f=95mm/min=60=34.5s=0.6min4.工序6 粗铣前端面的切削用量及基本时间的确定 （1）切削用量：本工序为粗铣前端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀 直径d=80mm，宽度L=36mm，齿数10，根据表5-143选择铣刀的基本形状，选择前角0=7o，后角0=16o(周齿)，0=8o（端齿）。机床选用X51型立式铣床。.确定每齿进给量fz 根据表5-144，X51型立式铣床的功率为4.5kw(表5-74)，工艺系统刚性为中等，查得每齿进给量fz=0.04-0.06mm/z。现取fz=0.05mm/z。.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148，铣刀耐用度T=180min（表5-149）.确定切削速度和工作台每分钟进给量fMz 根据表2-17中公式计算：查得Cv =18.9 ，qv=0.2 ，xv =0.1 ，yv=0.4 ，uv=0.1 ，Pv=0.1， m=0.15 T=180min ，ap=1.0mm ，fz=0.05mm/z ，ae=36mm ，z=10 ，d=80mm ，kv=1.0带入公式得 V=m/minn=r/min根据X51型立式铣床转速表（表5-72），选择n=65r/min，则实际切削速度V=16.37m/s，工作台每分钟进给量为fMz=0.051260=30mm/min根据X51型立式铣床工作台进给量表（表5-76），选择fMz=30mm/min，则实际的每齿进给量为fz=0.05mm/z。(2)基本时间 本道工序的基本时间为 式中=30mm =6.28mm =2mm ae=36mm fMz=30mm/min =76.5s5.工序7粗铣、半精铣后端面的切削用量及基本时间的确定 a. 粗铣后端面 （1）切削用量：本工步为粗铣上端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀材料为高速钢，铣刀直径 d=80mm,宽度 L=36mm，齿数Z=10，根据机械制造技术基础课程设计表4-32（单角铣刀），可得铣刀的基本形状。由于加工材料的 HBS 在 180-200之间，故选择前角o=7 ，主偏角kr=90，后角o=12(周齿)，o=8 （端齿），刀齿螺旋角=15。机床选用X51 型立式铣床。 .确定每齿进给量f 根据机械制造技术基础课程设计表3-6（立式铣床型号与主要技术参数）， X51 型立式铣床的功率为4.5kw，工艺系统刚性为中等；根据机械制造技术基础课程设计表3-7（高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量）查得粗铣上端面时每齿进给f=0.15-0.30mm/z，现取 f=0.30mm/z。 .选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册可知，铣刀粗加工时后刀面磨损限度=1.5-2.0mm； 根据机械加工工艺手册可知，查铣刀平均寿命，可得铣刀耐用度T=180min. .确定切削速度和工作台每分钟进给量f 根据机械加工工艺手册，可得各种铣削速度及功率的计算公式： v 查得 C v =18.9 ，q v=0.2 ，x v =0.1 ，y v=0.4 ，u v=0.1 ，P v=0.1， m=0.15 ，T=180min ，a p=1.3mm ，f z=0.30mm/z ，a e=24mm ，z=10 ，d=80mm ，k v=1.0 代入公式得 V= =126.5m/min n=503.4r/min 根据机械制造技术基础课程设计表3-7（立式铣床主轴转速），选择X51型立式铣床主轴n=490r/min，则实际切削速度 V=123.2m/min，工作台每分钟进给量为 f=0.31060=180mm/min ，根据机械制造技术基础课程设计表3-9（立式铣床工作台进给量），选择X51 型立式铣床 f=200mm/min，则实际的每齿进给量为f= =0.30mm/z。 .校验机床功率 根据机械加工工艺手册，可得铣削时切削力、转矩和功率的计算公式 求得X51 型立式铣床铣削时的功率为 Pc= 查得CF=30 ,x F=1.0 ， y F=0.65 ，u F=0.83 ，w F=0 ，q F=0.83 ，a p=1.3mm ， f=0.30mm/z ，ae=24mm ，z=10 ，d=80mm ，n=490r/min ,k=0.63 =41.4N V=123.2m/min=2.05m/s Pc=0.085kw X51 型立式铣床主电动机的功率为4.5kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为f=0.30mm/z,f=200mm/min,n=490r/min,V=2.05m/s (2)基本时间根据机械制造技术基础课程设计表5-14（铣削机动时间的计算公式），本道工序的基本时间为 = )+(13)=3.8mm 式中l =52mm l1=3.8mm l2 =3.8mm ae=24mm f=200mm/min=60=17.9s=0.3min B.半精铣后端面 （1）切削用量：本工步为半精铣后端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀材料为高速钢，铣刀直径 d=80mm,宽度 L=36mm，齿数10，根据机械制造技术基础课程设计表4-32（单角铣刀），选择铣刀的基本形状。由于加工材料的 HBS 在 180-200之间，故选择前角o=7 ，主偏角kr=90，后角o=12(周齿)，o=8 （端齿），刀齿螺旋角=15。机床选用X51 型立式铣床。.确定每齿进给量f 根据机械制造技术基础课程设计表3-6（立式铣床型号与主要技术参数），X51 型立式铣床的功率为4.5kw，工艺系统刚性为中等；根据机械制造技术基础课程设计表3-7（高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量）查得半精铣后端面时每转进给f=1.2-2.7mm/r，现取 f=1.5mm/r。 .选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册可知，铣刀粗加工时后刀面磨损限度=0.3-0.5mm； 根据机械加工工艺手册可知，查铣刀平均寿命，可得铣刀耐用度T=180min .确定切削速度和工作台每分钟进给量f 根据机械加工工艺手册，可得各种铣削速度及功率的计算公式： v 查得 C v =18.9 ，q v=0.2 ，xv =0.1 ，y v=0.4 ，u v=0.1 ，P v=0.1， m=0.15 ，T=180min ，a p=0.2mm ，f z=0.15mm/z ，ae=24mm ，z=10 ，d=80mm ，k v=1.0 代入公式得 V= =201.6m/min n=802.1r/min 根据机械制造技术基础课程设计表3-7（立式铣床主轴转速），选择X51型立式铣床主轴n=725r/min，则实际切削速度 V=182.2m/min，工作台每分钟进给量为 f=0.151060=90mm/min 根据机械制造技术基础课程设计表 3-8（立式铣床工作台进给量），选择X51 型立式铣床 f=95mm/min，则实际的每齿进给量为f= =0.16mm/z。 .校验机床功率 根据机械加工工艺手册，可得铣削时切削力、转矩和功率的计算公式 根据表2-18（铣削时切削力、转矩和功率的计算公式） 求得X51 型立式铣床铣削时的功率为 Pc= ，查得CF=30 ,x F=1.0 ，y F=0.65 ，u F=0.83 ，w F=0 ，q F=0.83 ，a p=0.2mm ， f =0.16mm/z ，ae=24mm ，z=10 ，d=80mm ，n=725r/min ,k=0.63 =4.2N V=182.2m/min=3.04m/s Pc=0.013kwX51 型立式铣床主电动机的功率为4.5kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为f=0.16mm/z,f=90mm/min,n=725r/min,V=3.04m/s (2)基本时间根据机械制造技术基础课程设计表5-14（铣削机动时间的计算公式），本道工序的基本时间为 =)+(13)=3.8mm 式中l =52mm l1=3.8mm l2 =3.8mm ae=24mm f=290mm/min =60=39.7s=0.7min6. 工序9、11 粗镗、半精镗16的孔的切削用量及基本时间的确定 本工序主要进行粗镗、半精镗等工步，根据零件外轮廓尺寸、形状等，选用CA6140卧式车床。主轴孔径为48mm，电动机功率为7.5KW。 a.粗镗16的孔 （1）切削用量 本工序为粗镗16的孔、确定背吃刀量a p 双边余量为2.4mm，显然a p 为单边余量，大小为2.4/2=1.2mm、确定进给量f根据表5-115，当镗刀直径为10mm, a p2mm、镗刀伸出长度为50mm时，f=0.08mm/r。、确定切削速度根据机械加工工艺手册，可得切削速度的计算公式为 n= 其中C=189.8，x=0.15,y=0.20,m=0.20,T=60min,k=0.9X0.8X0.65=0.468, 则v=63.2m/min，n=250r/min. （2）基本时间 选取镗刀的主偏角为45度。T=（L+l2）/f=1.8min=108s b. 半精镗16的孔 （1）切削用量 本工序为半精镗16的孔 .确定背吃刀量a p双边余量为0.1mm，显然a p为单边余量，大小为0.1/2=0.05mm 、确定进给量f根据表5-115，当镗刀直径为10mm, a p2mm、镗刀伸出长度为50mm时，f=0.08mm/r。 、确定切削速度根据机械加工工艺手册，可得切削速度的计算公式为 n= 其中C=189.8，x=0.15,y=0.20,m=0.20,T=60min,k=0.9X0.8X0,65=0.468,则v=101.7m/min，n=1400r/min. （2）基本时间 选取镗刀的主偏角为45度。T=（L+l2）/f=0.4min=24s7.工序10 一次钻出两个10.5的孔的切削用量及基本时间的确定 根据机械制造技术基础课程设计，钻床选用Z3025摇臂钻床，钻头选取直径为10.5mm的莫氏锥柄麻花钻。 （1)切削用量 a.确定钻削用量： 、确定进给量 本工序为一次钻出两个10.5的孔，并倒角。麻花钻的直径为10.5mm，铸铁HBS小于200，根据机械加工工艺手册查表（高速钢钻头钻孔的进给量）， 可知f在0.52-0.64mm/r之间，取f=0.6mm/r； 、确定切削速度v、轴向力F、转矩T及切削功率Pm: 根据机械加工工艺手册查表（高速钢钻头钻削灰铸铁时的切削速度、轴向力、转矩及切削功率）可知 v表=12m/min,F表=3765N,T表=13.93N.m,Pm表=0.52kW.但是实际加工条件与上表所给的条件不完全相同，所以应对所得结果进行修正。 根据机械加工工艺手册查表（钻、扩、铰孔条件改变时切削速度的修正系数）可知，k Mv=1.0,k lv=0.75。所以，v=12m/min1.00.75