湖南文理小轴加工工艺设计及组织性能分析(带CAD图）
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湖南文理小轴加工工艺设计及组织性能分析(带CAD图）,湖南,文理,加工,工艺,设计,组织,性能,分析,CAD
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湖南文理学院芙蓉学院本科生毕业设计题 目：小轴加工工艺设计及组织性能分析 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： II小轴加工工艺设计及组织性能分析目 录中文摘要及关键词II英文摘要及关键词III第1章 绪论11.1 本课题的研究内容和意义11.2 本课题应达到的要求2第2章 加工工艺规程设计32.1 零件的分析32.1.1 零件的作用32.1.2 零件的工艺分析32.2 小轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施42.2.1 孔和平面的加工顺序42.2.2加工方案选择42.3 小轴加工定位基准的选择42.3.1 粗基准的选择42.3.2 精基准的选择42.4 小轴加工主要工序安排52.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定82.6 选择加工设备及刀、量具82.7 确定切削用量及基本工时（机动时间）9第3章 组织性能分析25总 结27致 谢27参 考 文 献28中文摘要及关键词摘 要：本设计是基于小轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。小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，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，此外还进行了组织性能分析。关键词：小轴类零件；工艺；组织性能分析英文摘要及关键词Abstract:The design is based on the processing technology of small shaft parts procedures and design of special fixture for some processes. Small cylindrical is the main surface of shaft parts and holes. In General, ensure planes of accuracy than to ensure hole accuracy easier. Therefore, the design follows the principle of first pit. And into the hole and the planes of the clearly defined roughing and finishing stages in order to ensure the accuracy of holes, the production efficiency is high. Suitable for mass, assembly line process. To meet the design requirements, in addition to organizational performance analysis.Keywords: small shaft parts; technology; organization performance analysis小轴加工工艺设计及组织性能分析第1章 绪论1.1 本课题的研究内容和意义工装工艺及夹具毕业设计是对所学专业课知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原材料和毛坯的供应，进行机床调整，专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定生产产品的进度计划和相应的调度计划，并能做到各工序科学地衔接，使生产均衡、顺利，实现优质、高产和低消耗。机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。机械加工工艺过程卡片，是说明零件加工工艺过程的工艺文件。在单件、小批量生产中，以机械加工工艺过程卡片指导生产，过程卡的各个项目编制较为详细。机械加工工序卡片是为每个工序详细制定的，用于直接指导工人进行生产，多用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。在机械行业中，如何去保证工件的高精度、加工的成本等实质性问题，一直是从事于机械行业人员研究的问题，其中在设计夹具的时候就要考虑以上问题，高效的夹具是工件高精度的保证，如何让夹具更高效、更经济，这是行业人急需要解决的。随着社会的发展，科技的不断提高，各种高科技技术逐渐渗透到各个行业，如何利用这些高科技为人类服务，如何充分利用这些高科技在机械行业中，这还需要机械行业人员不断的努力，开拓创新。随着科学技术的发展，和社会市场需要，夹具的设计在逐步的超向柔性制造系统方向发展。迄今为止,夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度标准化,用户只需要按品种、规格选用采购。而模具和夹具则和产品息息相关,产品一有变化就需重新制作,通常是属于专用性质的工具,模具已发展成为独立的行业;夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。 组合夹具不仅具有标准化、模块化、组合化等当代先进设计思想,又符合节约资源的原则,更适合绿色制造的环境保护原理。所以是今后夹具技术的一个重要发展方向单位 。机床夹具通常是指装夹工件用的装置:至于装夹各种刀具用的装置,则一般称为“辅助工具”。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围,一般可分为通用夹具,专用夹具和可调整式夹具等。通过这次毕业设计，对自己所学的理论知识进行一次综合运用，也是对四年的学习深度的一个检验。在这次设计过程中，充分挖掘自己分析问题，解决问题的潜力。并希望通过毕业设计能养成一种严谨，认真的态度，为以后参加工作打下一个良好的基础。1.2 本课题应达到的要求通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合，对减速器箱体的基本结构及作用有个大致的了解，在此基础上，经过对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论等相关知识充分掌握后，分析减速器箱体的加工工艺，确定减速器箱体各加工表面的加工方法，进而形成减速器箱体的机械加工工艺路线。并能根据减速器箱体的加工工序要求，分析减速器箱体的定位方式、金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合机械机构设计的相关理论知识，完成工件的有效定位及夹紧，从而使整个减速器箱体的加工工艺路线经济，工件定位方案合理，来达到产品的最优化设计。针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题，综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识，设计出一套适合于实际的减速器箱体加工工艺路线，从而实现适合于现代加工制造业，本文另外还针对45号钢材料进行了组织性能分析。29第2章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是小轴。小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。因此小轴零件的加工质量，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。图2.1 小轴零件图2.1.2 零件的工艺分析由小轴零件图可知。小轴是一个轴类零件，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）以外圆40mm、30mm为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：40mm、30mm外圆面的加工；，其中表面粗糙度要求为。（2）以宽度为8P9的键槽为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：宽度为8P9的键槽的键槽，粗糙度为。（3）以2-M8深20为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2-M8深20，粗糙度为。2.2 小轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该小轴零件的主要加工表面是平面及孔系。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，对于小轴来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序小轴类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工小轴上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。小轴的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。小轴零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，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。2.2.2加工方案选择小轴孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。2.3 小轴加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以小轴的支承外圆作为粗基准。2.3.2 精基准的选择从保证小轴孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证小轴在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从小轴零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是小轴的装配基准，但因为它与小轴的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。2.4 小轴加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。小轴加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到小轴加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于小轴，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程，现将小轴加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10型材开料毛坯45X19020铣端面，扩中心孔30粗车40mm外圆，各留2mm加工余量40粗车30mm外圆，各留2mm加工余量50掉头，粗车左端面，粗车外圆30mm外圆，各留2mm加工余量60调质处理70修磨中心孔80半精车40mm外圆90半精车30mm外圆（右端）100半精车30mm外圆（左端）110精车40mm外圆及倒角120精车30mm外圆（右端）及倒角130精车30mm外圆（左端）及倒角140车退刀槽2-1.7X37.5150铣宽度为8P9的键槽160钻孔攻丝2-M8深20170去毛刺180清洗190检验200油封、入库工艺路线二：10型材开料毛坯45X19020铣端面，扩中心孔30粗车40mm外圆，各留2mm加工余量40粗车30mm外圆，各留2mm加工余量50掉头，粗车左端面，粗车外圆30mm外圆，各留2mm加工余量60半精车40mm外圆70半精车30mm外圆（右端）80半精车30mm外圆（左端）90精车40mm外圆及倒角100精车30mm外圆（右端）及倒角110精车30mm外圆（左端）及倒角120调质处理130修磨中心孔140车退刀槽2-1.7X37.5150铣宽度为8P9的键槽160钻孔攻丝2-M8深20170去毛刺180清洗190检验200油封、入库以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。综合选择方案一：10型材开料毛坯45X19020铣端面，扩中心孔30粗车40mm外圆，各留2mm加工余量40粗车30mm外圆，各留2mm加工余量50掉头，粗车左端面，粗车外圆30mm外圆，各留2mm加工余量60调质处理70修磨中心孔80半精车40mm外圆90半精车30mm外圆（右端）100半精车30mm外圆（左端）110精车40mm外圆及倒角120精车30mm外圆（右端）及倒角130精车30mm外圆（左端）及倒角140车退刀槽2-1.7X37.5150铣宽度为8P9的键槽160钻孔攻丝2-M8深20170去毛刺180清洗190检验200油封、入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1)毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为45、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择型材成型。(2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的型材造型，查取机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，“小轴”零件材料采用灰铸铁制造。材料为45，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用型材毛坯。外圆面的加工余量。根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗车：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗车面时厚度偏差取。精车：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。2.6 选择加工设备及刀、量具 由于生产类型为大批量生产，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01000mm（参考文献2表67）。采用车床加工，床选用卧式车床CA6140（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。2.7 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序10无切削加工，无需计算工序20：铣端面，打中心孔(1)工件材料：45#，硬度5862HBW,锻造。(2)本工序选用ZBT8216-1铣床，三抓自定心卡盘、顶尖装夹，分两个工步：工步1为铣端面，工步2打中心孔。加工后表面粗糙度为Ra12.5。(3)工步1铣端面1)选择刀具选择端面铣刀。根据切削用量简明手册表1.1，根据切削用量简明手册表1.2，可选择YG6牌号硬质合金。铣刀几何形状，选择端面铣刀， ，=1mm，=170mm。2)选择切削用量铣削速度式中d铣刀直径，mm； n铣刀速度，r/mm。进给量 （3-1）式中铣刀每分钟进给量，mm/min； 铣刀转速，r/min； z铣刀齿数 f每转进给量，mm/r； fz每齿进给量，mm/z。背吃刀量:由于表面粗糙度要求不高故背吃刀量可选ap=2.5mm。切削深度：ap =A=（dw-dm）/2=2.8/2=1.4mm。工步2钻顶尖孔1)选择刀具：选择钻头：选择高速钢麻花钻钻头，钻头采用双头刃磨法，查切削表2.1，2.2，后角，二重刃长度,横刀长,宽,棱带长度，2)选择切削用量决定进给量: f =0.32mm/r 钻孔:查表11-266 ，,取按机床选取 所以实际切削速度为 切削工时 工序30. 粗车40mm外圆，各留2mm加工余量 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YG6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，。2)选择切削用量确定切削深度ap，由于粗加工余量仅为2.5mm，可在一次走刀内切完，故ap =（45.240.2）/2mm=2.5mm。确定进给量f，根据切削用量简明手册表1.6，选刀杆尺寸BXH=16mmX25mm的情况下，在粗车表面粗糙度Ra=12.5mm时，f =0.81.2mm/r，所以选择f =1.1mm/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，也可直接由表中查出。根据切削用量简明手册表1.27 （3-2）式中=,故vc =71.2m/min，n=501r/min按CA6140数控车床说明书，选择n=500r/min，这时vc=110m/min。最后决定的车削用量为：车外圆时ap =2.5mm，f =1.1mm/r，n=500r/min，vc =110m/min。计算基本工时式中L=l+y+，l=110mm，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+=2.1mm，则L=110+2.1mm=112.1mm，tm=0.63min工序40 粗车30mm外圆，各留2mm加工余量所选刀具为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（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = .确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7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130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 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=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，车刀寿命=。.确定切削速度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，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （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，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，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：=1.25，=，=，=.计算基本工时 （3-15）式中=+，=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+=，则=126+= =工序50 掉头，粗车左端面，粗车外圆30mm外圆，各留2mm加工余量2)选择切削用量确定切削深度ap，由于半精加工余量仅为1.8mm，可在一次走刀内切完，故ap =（125124.4）/2mm=1.8mm。确定进给量f :根据切削用量简明手册表1.6，在半精车125、表面粗糙度Ra=0.2m时，f =0.160.20mm/r，f =0.19mm/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，也可直接由表中查出。根据切削用量简明手册表1.27式中=,故vc =81.2m/min,n=542r/min。按CA6140数控车床说明书，选择n=500r/min，这时vc =110m/min。最后决定的车削用量为：车外圆时ap =1.8mm，f =0.19mm/r，n=520r/min，vc=120m/min。工序60 调质不需计算切削计算。工序70 修磨中心孔.选择砂轮 由机械加工工艺手册4.8中磨料的选择各表选取:A46GV69 350其含义为：砂轮磨料为棕刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织手型砂轮其尺寸为350（DBd）.切削用量的选择 砂轮速度： n=1500r/min，V=30m/s轴向进给量：f=0.2B=8mm（双线程）机械加工工艺设计实用手册表15-67径向进给量： f=0.02（双线程）工件速度 v=100V=0.3（m/s） N=1.737r/m （3-21）.切削工时 查机械加工工艺手册表2.5-11 k=1.1表2.5-12t=（s） （3-22）磨机床选择为M2110A，刀具选择代号为MY的圆柱磨头，根据机械加工工艺设计实用手册表13.4-16确定砂轮直接为20，则工件速度=20，纵向进给量，工作台一次往复行程磨削深度，根据以上数据计算出所耗工时为41.5 s。工序80 半精车40mm外圆所选刀具为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（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = .确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7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130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 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=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，车刀寿命=。.确定切削速度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，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （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，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，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：=1.25，=，=，=.计算基本工时 （3-15）式中=+，=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+=，则=126+= =工序90半精车30mm外圆（右端）该工序与工序20的计算方法完全一样，在此不一一计算。工序100 半精车30mm外圆（左端）已知加工材料为45，锻造件，有外皮，机床CA6140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CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = （3-1）.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7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130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （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=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，车刀寿命=。.确定切削速度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，当硬质合金刀加工硬度200219的锻造件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （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，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，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：=2，=，=，=.倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。. 计算基本工时 （3-7）式中=+，=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+=，则=+= = 工序110 精车40mm外圆及倒角1)选择刀具：同粗车2)选择切削用量确定切削深度ap，由于精加工余量仅为0.6mm，可在一次走刀内切完，故ap =0.6mm。确定进给量f，根据切削用量简明手册表1.6，在精车125、表面粗糙度ap =0.8m时，f=0.160.25mm/r, 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，也可直接由表中查出。根据切削用量简明手册表1.27式中=,故vc=69.6m/min,n=492r/min。按CA6140车床说明书，选择n=500r/min，这时vc=110m/min。最后决定的车削用量为：ap =0.6mm，f =0.18mm/r，n=500r/min，vc=110m/min。工序120 精车30mm外圆（右端）及倒角2)选择切削用量。确定切削深度ap，由于粗加工余量仅为2.0mm，可在一次走刀内切完，故ap =（45.242）/2mm=2.5mm。确定进给量f : f =0.180.24mm/r，故选择f =0.18mm/r。确定切削速度vc:切削速度Vc可根据公式计算，也可直接由表中查出。根据切削用量简明手册表1.27式中=,故vc =87m/min，n=465r/min。按CA6140数控车床说明书，选择n=500r/min，这时vc =110m/min。最后决定的车削用量为:ap=0.6mm，f =0.18mm/r，n=500r/min，vc =110m/min，tm =0.55min工序130 精车30mm外圆（左端）及倒角确定切削深度ap，由于半精加工余量仅为1.8mm，可在一次走刀内切完，故ap =（125124.4）/2mm=1.8mm。确定进给量f :根据切削用量简明手册表1.6，在半精车125、表面粗糙度Ra=0.2m时，f =0.160.20mm/r，f =0.19mm/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，也可直接由表中查出。根据切削用量简明手册表1.27式中=,故vc =81.2m/min,n=542r/min。按CA6140数控车床说明书，选择n=500r/min，这时vc =110m/min。最后决定的车削用量为：ap =1.8mm，f =0.19mm/r，n=520r/min，vc=120m/min。5)计算基本工时tm=0.83min工序140车退刀槽2-1.7X37.5切削深度ap：ap=1.7mm根据机械加工工艺手册表查得：进给量,查机械加工工艺手册表2.4-82得切削速度，机床主轴转速：，查机械加工工艺手册表3.1-74取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知深度为3mm，l=3mm机动时间=0.052min=3.12s工序150 铣宽度为8P9的键槽机床的选择：X52K型铣床（1）选择刀具：查，根据表2.1-72，因为铣削宽度，可查得立铣刀 2）查，根据表2.1-20，选择7:24锥柄立铣刀，标准系列L=198mm，标准系列l=63mm，粗齿数为4。（2）选择切削用量1）决定铣削深度 铣削深度由工序决定，因为每次的铣削深度不大，故均可以一次性走完，则粗铣削时为3.4mm。2）决定每齿进给量 查，根据表2.1-72，当铣削宽度=12mm时，铣刀的每齿进给量，取，所以。3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 查，根据表2.1-75，可选择高速钢立铣刀，粗铣，后刀面的最大磨损限度为0.30.5mm，查，根据表2.1-76，可选用的高速钢立铣刀，其耐用度T=90min。4）决定切削速度 查，根据表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（铣削余量较小时，） 铣削速度计算公式： 查，根据表2.1-77可查得： 所以 m/min r/min 查，根据表3.30，XK5532型数控铣床的使用说明书，选择： 这时实际切削速度为 m/min工序160 钻孔攻丝2-M8深20 1)确定进给量 f根据机械加工工艺手册表3.4-5孔径5060，f =1.11.3，所以进给量选取f =1.2mm/r。2)确定切削速度v及n根据表3.4-34，取v=17.1m/min，根据摇臂钻床Z3080使用说明书n=161250，取n=320r/min。实际钻孔速度3)加工机动时间的计算:工序170 磨外圆砂轮型号：GZ46ZR1A PSA 900100305 。磨床型号：外圆磨床M1320E 用具：卡箍，上顶尖，下顶尖，千分尺，长度量规，采用纵磨法。磨削基本参数：1)砂轮速度： （3-6）式中砂轮速度（m/s）砂轮直径（mm）砂轮转速（r/min）2）工作速度： 式中工件转速（m/min）工件直径（mm）工件转速（r/min）3）外圆磨削的轴向进给量 精磨 =（0.200.4）=16mm/r式中 外圆磨削的轴向进给量（mm/r） 砂轮宽度（mm）4）外圆磨削的轴向进给速度vf 式中vf外圆磨削的轴向进给速度（m/min）5）背吃刀量ap或fr（mm/单行程）ap=0.3mm6）砂轮当量直径； 式中砂轮当量直径（mm）“+”用于外圆磨削，“”用于内圆磨削。第3章 组织性能分析图3.1 100图3.2 500如图3.1，3.2：材料：45钢工艺情况：加热至84010，保温1小时，快冷至600，再保温1小时，空冷浸蚀方法：40%硝酸酒精溶液浸蚀组织说明：珠光体和白色网状铁素体，晶料度为8级。45钢的正火是将钢加热到Ac3以上3050，保温后在空气中自然冷却，它与完全退火的主要差别在于冷却速度较快，目的是使钢的组织正常化，并使珠光体量增多和变细，减少铁素体的数量。45钢如果用于普通结构零件，正火可作为最终热处理。经过
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