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831009CA6140C车床杠杆铣2-M6上端面夹具设计

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机械制造工艺学 课程设计说明书 nts 设计题目： CA6140 车床 杠杆加工工艺及夹具设计 设计内容： 1、课程设计说明书 1 份 2、零件 加工工艺设计表 1 张 3、机械加工工艺过程卡 1 张 4、机械加工工序图 1 张 5、夹具体零件图 1 张 6、夹具装配图 1 张 nts 目录 1绪论 3 2杠杆加工工艺规程 6 2.1 零件的分析 6 2.11 零件的作用 6 2.12 零件的工艺分析 6 2.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 7 2.21 确定毛坯的制造形式 7 2.22 基面的选择 7 2.23 确定工艺路线 8 2.24 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 9 2.25 确定切削用量 10 2.26 确定基本工时 20 3.夹具的设计 24 4.总结 27 5.参考文献 27 nts 1 绪论 加工工艺及夹具是对所学专业知识的一次巩固，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。随着我国机械工业生产的不断发展 ,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中 的一项重要任务。 夹具的基本结构及夹具设计的内容： 按在夹具中的作用 ,地位结构特点 ,组成夹具的元件可以划分为以下几类 : (1)定位元件及定位装置； (2)夹紧元件及定位装置 (或者称夹紧机构 )； (3)夹具体； (4)对刀 ,引导元件及装置 (包括刀具导向元件 ,对刀装置及靠模装置等 )； (5)动力装置； (6)分度 ,对定装置； (7)其它的元件及装置 (包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉 ,销钉 ,键和各种手柄等 )； 每个夹具不一定所有的各类元件都具备 ,如手动夹具就没有动力装置 ,一般的车床夹 具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之 ,按照加工等方面的要求 ,有些夹具上还需要设有其它装置及机构 ,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。 专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：（ 1）定位装置的设计；（ 2）夹紧装置的设计；（ 3）对刀 -引导装置的设计；（ 4）夹具体的设计；（ 5）其他元件及装置的设计。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。 nts 所加工的零件图如下所示： nts 2. 杠杆加工工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1零件的作用 题目给出的零件是 CA6140 的 杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。 2.1.2零件的工艺分析 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，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下： （ 1）主要加工面： 1）小头钻 0.023025以及与此孔相通的 14阶梯孔、 M8螺纹孔； 2）钻 0.1012.7锥 孔及铣 0.1012.7锥孔平台； 3）钻 2 M6螺纹孔； 4）铣杠杆底面及 2 M6螺纹孔端面。 （ 2）主要基准面： 1）以 45 外圆面为基准的加工表面 这一组加工表面包括： 0.023025的孔、杠杆下表面 2）以 0.023025的孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 14 阶梯孔、 M8 螺纹孔、 0.1012.7锥 孔及 0.1012.7锥孔平台、 2 M6螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是 M8 螺纹孔 和 0.1012.7锥孔平台。 杠杆的 25 孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下： 用于加工 25 孔的是立式钻床。工件以 25 孔下表面及 45孔外圆面为定位基准，加工 25 时，由于孔表面粗糙度为 1.6aRm。主要采用钻、扩、铰来保证其尺寸精度。 用于加工杠杆的小平面和加工 12.7 是立式铣床。工件以0.023025孔及端面和水平面底为定位基准，加工表面：包括粗精铣宽度为 30mm 的下平台、钻 12.7 的锥孔，由于 30mm 的下平台的表面、孔表面粗糙度都为 6.3aRm。其中主要的加工表面是孔 12.7，要用 12.7 钢球检查。 nts 用于加工与 25 孔相通的 M8 螺纹底孔是用立式钻床。工件以0.023025 孔及其下表面和宽度为 30mm 的下平台作为定位基准，在大端面长圆柱销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工 M8螺纹底孔时，先用 7麻花钻钻 孔，再用 M8 的丝锥攻螺纹 。 2.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相 应措施 2.2.1 确定毛坯的制造形式 零件的材料 HT200。由于年产量为 4000 件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 2.2.2 基面的选择 （ 1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基 准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个 V 形块支承 45 圆的外轮廓作主要定 位，以限制 z、 z、 y、 y 四个自由度。再以一面定位消除 x、 x 两个自由度，达到完全定位 ,就可加工 25 的孔。 （ 2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用 25 的孔作为精基准。 2.2.3 确定工艺路线 工艺路线方案一 工序 1 粗精铣 25 孔下表面 工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 0.023025mm 工序 3 粗精铣宽度为 30mm的下平台 工序 4 钻 12.7的锥孔 工序 5 加工 M8 螺纹孔，锪钻 14 阶梯孔 工序 6 粗精铣 2-M6 上端面 nts 工序 7 钻 2-M6 螺纹底孔孔，攻螺纹孔 2-M6 工序 8 检查 工艺路线方案二 工序 1 粗精铣 25 孔下表面 工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 0.023025mm 工序 3 粗精铣宽度为 30mm的下平台 工序 4 钻 12.7的锥孔 工序 5 粗精铣 2-M6 上端面 工序 6 钻 2-M6 孔，加工螺纹孔 2-M6 工序 7 加工 M8 螺纹孔，锪钻 14 阶梯孔 工序 8 检查 工艺路线的比较与分析： 第二条工艺路线不同于第一条是将“工序 5 钻 14 孔，再加工螺纹孔 M8”变为“工序 7 粗精铣 M6 上端面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动影响生产效率。而对于零的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。 以 25mm 的孔子外轮廓为精基准，先铣下端面。再钻锥孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺路线而先上端面， 再“钻 14 孔，加工螺纹孔 M8”不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非功过否重合这个问题。所以发现第二条工艺路线并不可行。 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合 理，所以 决定以第一方案进行生产。所以 工艺路线决定如下： 工序 1 粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是 3.2选用立式升降台铣床 X52K。 工序 2 加工孔 25。钻孔 25的毛坯到 22mm；扩孔 22mm到 24.7mm；铰孔 24.7mm到 0.023025mm。保证粗糙度是 1.6 采用立式钻床 Z535。采用专用夹具。 nts 工序 3 粗精铣宽度为 30mm的下平台，仍然采用立式铣床 X52K，用组合夹具。 工序 4 钻 12.7 的锥孔，采用立式钻床 Z535，为保证加工的孔的位置度， 采用专用夹具。 工序 5 加工螺纹孔 M8，锪钻 14 阶梯孔。用组合夹具，保证与垂直方向成 10。 工序 6 粗精铣 M6 上端面 ， 用立 式铣床 X52K，使用组合夹具。 工序 7 钻 2-M6 螺纹底孔、攻 2-M6 螺纹用立式钻床 Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具 工序 8 检查 2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 杠杆的材料是 HT200，毛坯的重量 0.85kg，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造 ,毛坯尺寸的确定 如下： 毛坯与零件不同的尺寸有： 从 零件图 可以看出 台阶已被铸出 ,所以选择 铣 刀类型及尺寸可 用 6mm 的铣刀进行粗加工 ,半精铣与精铣的加工余量都为 0.5mm。 1）加工 25的端面，粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工 1mm，同理上下端面的加工余量都是 2mm。 2）对 25 的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求 1.6。可用一次粗加工 1.9mm，一次精加工 0.1mm就可达到要求。 3）加工宽度为 30mm 的下平台时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求 6.3aRm，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式， 每次铣削的深度是 2.5mm。 4）钻锥孔 12.7 时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采用 12 的钻头，切削深度是 2.5mm。 5）钻 14 阶梯孔，由于粗糙度要求 3.2aRm，因此考虑加工余量 2mm。可一次粗加工 1.85mm，一次精加工 0.15就可达到要求。 6）加工 M8 底孔，考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹 0.1 就可达到要求。 7）加工 2-M6螺纹，考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次 攻螺纹 0.1mm 就可达到要求。 nts 8）加工 2-M6 端面，粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工 1mm，可达到要求 。 2.2.5 确定切削用量 工序 1：粗、精铣 25 孔 下平面 （ 1）粗铣 25 孔下平面 工件材料： HT200，铸造 机床： X52K 立式铣床 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 15YT ， 100D mm ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀 因其单边余量： Z=1.9mm 所以铣削深度pa： 1.9pa mm每齿进给量fa， 取 0 .1 2 /fa m m Z铣削速度 V ：取 1.33 /V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000Vnd式（ 2.1） 式中 V 铣削速度； d 刀具直径。 由式 2.1 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 300 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 4 . 8 / 2 8 8 / m i nmff V m m s m m 40a mm （ 2）精铣 25 孔下平面 工件材料： HT200，铸造 机床： X52K 立式铣床 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15YT ， 100D mm ，齿数 12，此为细齿铣刀 精铣该平面的单边余量： Z=0.1mm 铣削深度pa： 0.1pa mm每齿进给量fa：取 0 .0 8 /fa m m Znts 铣削速度 V ：取 0.32 /V m s 机床主轴转速 n ，由式（ 2.1）有： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 75 / minnr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV，由式（ 1.3）有： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i nmff V m m s m m 工序 2：加工孔 25 到要求尺寸 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 25mm，公差为 H7，表面粗糙度 1.6aRm。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔 22mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔 24.7mm 标准高速钢扩孔钻；铰孔 25mm 标准高速铰刀。选择各工序切削用量。 （ 1）确定钻削用量 1）确定进给量 f 0 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，由于孔深度比0/ 3 0 / 2 2 1 .3 6ld ， 0.9lfk ，故 ( 0 . 4 7 0 . 5 7 ) 0 . 9 0 . 4 2 0 . 5 1 /f m m r 表。取 0.43 /f m m r 。 钻头强度所允许是进给量 1.75 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m ax 15690FN，允许的进给量 1.8 /f mm r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 2）确定切削速度 v 、 轴向力 F、转矩 T 及切削功率mP， 由插入法得： 17 / m invm表 ， 4732FN表 5 1 .6 9T N M表 ， 1.25mP kW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 0.88Mvk ， 0.75lvk ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 6 2 / m i n22v mmnrd m m 表取 195 / m innr ， 实际切削速度为： nts 0 2 2 1 9 5 / m i n 1 4 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0dn m m rvm 1 .0 6M F M Tkk，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 3）校验机床功率 切削功率mP为/)m M MmP P n n k 表（ 1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E mP P k W k W P 故选择的钻削用量可用。即 0 22d mm， 0.43 /f m m r ， 195 / m innr ， 14 / m invm 相应地 5016FN ， 54.8T N m， 1.05mP kW （ 2）确定扩孔切削用量 1）确定进给量 f f :表 （ 0 . 7 0 . 8 ） m m / r 0 . 7 = 0 . 4 9 0 . 5 6 m m / r取 f =0.57mm/r。 2）确定切削速度 v 及 n ，取 25 / m invm表。修正系数： 0.88mvk ， 2 4 . 7 2 21 . 0 2 ( / 1 . 5 0 . 9 )2ppRavpaka 根 据 故 2 5 / m i n 0 . 8 8 1 . 0 2 1 1 . 2 2 / m i nv m m 表 01 0 0 0 / )n v d 表 （ 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n / ( 2 4 . 7 )2 8 6 / m i n m m m mr 取 275 / m innr 。实际切削速度为 30 10v d n 32 4 . 7 2 7 5 / m i n 1 02 1 . 3 / m i nm m rm （ 3）确定铰孔切削用量 1）确定进给量 f ， 进给量取小植， 取 1.6 /f mm r nts 2）确定切削速度 v 及 n ，取 8 .2 / m invm表， 得修正系数 0.88Mvk ， 0.99pavk 2 5 2 4 . 7( / 0 . 1 2 5 1 . 2 )2pRpaa根 据 8 . 2 / m i n 0 . 8 8 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i nv m m 表 01 0 0 0 /( )n v d 表 1 0 0 0 7 . 1 4 ( / m i n ) / ( 2 5 )9 1 . 5 / m i n m m mr 取 100 / m innr ，实际铰孔速度 30 10v d n 32 5 1 0 0 / m i n 1 0 7 . 8 / m i nm m r m （ 4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：0 22d mm， 0.43 /f m m r ， 195 / m innr ， 14 / m invm 扩孔：0 24.7d mm， 0.57 /f m m r ， 275 / m innr ， 2 1 .3 / m invm 铰孔：0 25d mm， 1.6 /f mm r ， 100 / m innr ， 7.8 / m invm 工序 3：粗精铣宽度为 30mm 的下平台 （ 1）粗铣宽度为 30mm 的下平台 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K 立式铣床。 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 15YT ， 100D mm ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=2mm 所以铣削深度pa： 2pa mm每齿进给量fa：取 0 .1 2 /fa m m Z铣削速度 V ：取 1.33 /V m s 由式 2.1 得机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 300 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给 量fV： 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 4 . 8 / 2 8 8 / m i nmff V m m s m m 30a mm nts 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 30l mm ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) (1 3 )l D D a 式（ 2.2） 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 3 0 ) ( 1 3 ) 5 . 3 mm 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1。 （ 2）精铣宽度为 30mm 的下平台 工件材料： HT200，铸造 机床： X52K 立式铣床 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15YT ， 100D mm ，齿数12，此为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量： Z=1.0mm 铣削深度pa： 1.0pa mm每齿进给量fa， 取 0 .0 8 /fa m m Z铣削速度 V ， 取 0.32 /V m s 机床主轴转速 n ，由式（ 2.1）有： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 75 / minnr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV，由式（ 2.3）有： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i nmff V m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm 刀具切入长度 1l ：精铣时1 100l D m m刀具切出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 工序 4.钻 12.7 的锥孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 12.7mm，表面粗糙度 6.3aRm。加工机床为 Z535 立式钻床，钻孔 12mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔 12.7mm 标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削用量。 （ 1）确定钻削用量 1）确定进给量 f nts 0 .4 7 0 .5 7 /f m m r表 ，由于孔深度比 0/ 3 0 / 2 2 1 .3 6ld ， 0.9lfk ，故 ( 0 . 4 7 0 . 5 7 ) 0 . 9 0 . 4 2 0 . 5 1 /f m m r 表。取 0.43 /f m m r 钻头强度所允许是进给量 1.75 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m ax 15690FN，允许的进给量 1.8 /f mm r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 2）确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率mP，由插入法得： 17 / m invm表 ， 4732FN表 5 1 .6 9T N M表 ， 1.25mP kW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 0.88Mvk ， 0.75lvk ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 6 2 / m i n22v mmnrd m m 表取 195 / m innr 。实际切削速度为： 0 2 2 1 9 5 / m i n 1 4 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0dn m m rvm 1 .0 6M F M Tkk，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 3）校验机床功率 切削功率mP为 /)m M MmP P n n k 表（ 1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E mP P k W k W P 故选择的钻 削用量可用。即 0 22d mm， 0.43 /f m m r ， 195 / m innr ， 14 / m invm 相应地 5016FN ， 54.8T N m， 1.05mP kW （ 2）确定扩孔切削用量 1）确定进给量 f f :表 （ 0 . 7 0 . 8 ） m m / r 0 . 7 = 0 . 4 9 0 . 5 6 m m / r,取 f =0.57mm/r nts 2）确定切削速度 v 及 n ，取 25 / m invm表。修正系数： 0.88mvk ， 2 4 . 7 2 21 . 0 2 ( / 1 . 5 0 . 9 )2ppRavpaka 根 据 故 2 5 / m i n 0 . 8 8 1 . 0 2 1 1 . 2 2 / m i nv m m 表 01 0 0 0 / )n v d 表 （ 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n / ( 2 4 . 7 )2 8 6 / m i nm m m mr 取 275 / m innr 。实际切削速度为 30 10v d n 32 4 . 7 2 7 5 / m i n 1 02 1 . 3 / m i nm m rm 工序 5：钻 M8 螺纹孔锪钻 14 阶梯孔 （ 1）加工 M8 底孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 8mm。加工机床为Z535 立式钻床，加工工序为钻孔至 7，选用 7 的麻花钻头。攻 M8 螺纹，选用 M8 细柄机用丝锥攻螺纹。 切削深度pa： 10.5pa mm进给量 f ，取 rmmf /25.0 切削速度 V ，取 smV /43.0 由式（ 2.1）机床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 3 6 0 1 1 7 4 / m i n3 . 1 4 7Vnrd ，取 900 / m innr 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 7 9 0 0 0 . 3 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s 被切削层长度 l ： 12.5l mm 刀具切入长度 1l ：1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 4 . 122rDl c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 攻 M8 1.5 的螺纹 机床： Z535立式钻床 刀具：细柄机用丝锥（ 8 1.5M ） nts 进给量 f ：由于其螺距 mmp 5.1 ,因此进给量 rmmf /5.1 切削速度 V ，取 m in/88.8/148.0 msmV 由式（ 2.1）机床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 8 . 8 8 3 5 3 . 5 / m i n3 . 1 4 8Vnrd ，取 360 / m innr 丝锥回转转速0n：取 360 / m innnr实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 8 3 6 0 0 . 1 5 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s （ 2）锪钻 14 阶梯孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 14mm，表面粗糙度 3.2aRm。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为：锪钻孔 14mm 小直径端面锪钻。 1）确定切削用量 确定进给量 f 0 .2 5 0 .3 1 /f m m r表 ，由于孔深度比 0/ 3 / 1 2 0 .2 5ld ， 1.0lfk ，故( 0 . 2 5 0 . 3 1 ) 1 . 0 0 . 2 5 0 . 3 1 /f m m r 表 ，取 0.23 /f m m r 。 钻头强度所允许是进给量 1.75 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m ax 15690FN（由机床说明书查出），允许的进给量 1.8 /f mm r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率mP，由插入法得： 17 / m invm表 ， 4732FN表 5 1 .6 9T N M表 ， 1.25mP kW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 0.88Mvk ， 0.75lvk ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 2 9 8 / m i n12v mmnrd m m 表取 195 / m innr 。实际切削速度为 0 1 2 1 9 5 / m i n 7 . 3 5 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0dn m m rvm 1.0M F M Tkk，故 nts 4 7 3 2 1 . 0 4 7 3 2 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 5 1 . 6 9T N m N m 校验机床功率 切削功率mP为 /)m M MmP P n n k 表（ 1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 9 8 ) 1 . 0 0 . 8 2k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E mP P k W k W P 故选择的钻削用 量可用。即 0 12d mm， 0.23 /f m m r ， 195 / m innr ， 7 .3 5 / m invm 相应地 4732FN ， 5 1 .6 9T N m， 0.82mP kW 工序 6：粗精铣 M6 上端面 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。要求粗糙度 3.2aRm，用回转分度仪加工，粗精铣与水平成 36的台肩。用立式铣床 X52K，使用组合夹具。 （ 1）粗铣 M6 上端面 工件材料： HT200，铸造 机床： X52K 立式铣床 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 15YT ， 100D mm ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=2mm 所以铣削深度pa： 2pa mm每齿进给量fa，取 0 .1 2 /fa m m Z铣削速度 V ，取 1.33 /V m s 由式（ 2.1）机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 300 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 4 . 8 / 2 8 8 / m i nmff V m m s m m 40a mm 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) (1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 3 ) 7 mm nts 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1 （ 2）精铣 M6 上端面 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K 立式铣床。 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15YT ， 100D mm ，齿数12，此为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量： Z=1.0mm 铣削深度pa： 1.0pa mm每齿进给量fa，取 0 .0 8 /fa m m Z铣削速度 V ，取 0.32 /V m s 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 75 / minnr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV，由式（ 2.3）有： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i nmff V m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm 刀具切入长度 1l ：精铣时1 100l D m m刀具切出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 工序 7：钻 2-M6 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 6mm。加工机床为Z535 立式钻床，加工工序为钻孔至 5，选用 5 的麻花钻头。攻 M6 螺纹，选用 M6 细柄机用丝锥攻螺纹。 切削深度pa： mmap 25.4进给量 f ，取 rmmf /25.0 切削速度 V ， 取 smV /43.0 由式（ 2.1）机床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 3 6 0 1 6 4 3 / m i n3 . 1 4 5Vnrd ，取 900 / m innr nts 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 5 9 0 0 0 . 2 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s 被切削层长度 l ： 15l mm 刀具切入长度 1l ：1 5( 1 2 ) 1 2 0 2 3 . 522rDl c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 攻 M6 1.5 的螺纹 机床： Z535立式钻床 刀具：细柄机用丝锥（ 6 1.5M ） 进给量 f ：由于其螺距 mmp 5.1 ,因此进给量 rmmf /5.1 切削速度 V ，取 m in/88.8/148.0 msmV 由式（ 2.1）机床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 8 . 8 8 4 7 1 . 3 / m i n3 . 1 4 6Vnrd ，取 480 / m innr 丝锥回转转速0n：取 480 / m innnr实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 6 4 8 0 0 . 1 5 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s 被切削层长度 l ： 15l mm 刀具切入长度 1l ：1 4.5l mm刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 工序 8：校验 2.2.6 确定基本工时 （ 1）粗铣 、 精铣 25 孔 下平面 加工条件： 工件材料： HT200 铸铁，b200MPa 机床： X525K 机床 刀具：高速钢镶齿套式面铣刀 粗铣的切削工时 被切削层长度 l ： 由毛坯尺寸可知 90l mm nts 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) (1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 3 ) 7 mm 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间1jt：121 9 0 7 2 0 . 3 4 m i n288jml l lt f 铣削的辅助时间1 0.41ft 精铣的切削 工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 90l mm 刀具切入长度 1l ：精铣时1 100l D m m刀具切出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间2jt：122 9 0 1 0 0 2 1 . 4 2 m i n135jml l lt f 铣削的辅助时间2 0.41ft 铣 25 孔 下 表 面 的 总 工 时 为 ：t=1jt+2jt+1ft+2ft=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min （ 2）钻孔 加工条件： 工件材料： HT200 铸铁，b200MPa 机床： Z535 立式钻床 刀具：钻孔 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔 标 准高速钢扩孔钻；铰孔 标准高速铰刀 钻孔工时： 切入 3mm、切出 1mm，进给量 0.43 /f m m r ，机床主轴转速195 / m innr ， 铰孔：0 25d mm， 1.6 /f mm r ， 100 / m innr ， 7.8 / m invm 1t=（ 30+3+1） /0.43195=0.41min 根据 参考文献 5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间1 1.77ft 扩孔工时： 切入 3mm、切出 1mm，进给量 0.57 /f m m r ，机床主轴转速275 / m innr 2t=（ 30+3+1） /0.57275=0.22min 根据 参考文献 5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间2 1.77ft 铰孔工时： 切入 3mm、切出 1mm，进给量 1.6 /f mm r ，机床主轴转速100 / m innr nts 3t=（ 30+3+1） /1.6100=0.21min 根据 参考文献 5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间3 1.77ft 总工时： t=1t+2t+3t+1ft+2ft+3ft=0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min （ 3）粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工件材料： HT200，金属模铸造 加工要求：粗铣宽度为 30mm 的下平台，精铣宽度为 30mm 的下平台达到粗糙度 3.2。 机床： X52K 立式铣床 刀具：高速钢镶齿式面铣刀 计算切削 工时 粗铣宽度为 30mm 的下平台 进给量 f=3mm/z，切削速度 0.442m/s，切削深度 1.9mm，走刀长度是249mm。机床主轴转速为 37.5z/min。 切削工时：1t=249/(37.5 3)=2.21min。 根据 参考文献 5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间1 0.41ft 精铣宽度为 30mm 的下平台 进给量 f=3mm/z，切削速度 0.442m/s，切削深度 0.1mm，走刀长度是249mm。机床主轴转速为 37.5z/min。 切削工时：2t=249/(37.5 3)=2.21min 根据 参考文献 5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间2 0.41ft 粗精铣宽度为 30mm 的下平台的总工时： t=1t+2t+1ft+2ft=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min （ 4） 钻锥孔 12.7 工件材料： HT200，金属模铸造， 加工要求：粗糙度要求 6.3aRm， 机床： Z535 立式钻床 刀具：高速钢钻头 12， 计算基本工时 用 12 扩孔 12.7 的内表面 ,进给量 f=0.64mm/z，切削速度 0.193m/s，切削深度是 1.5mm，机床主轴转速为 195r/min。走刀长度是 36mm。 基本工时： 1t=2 36/(0.64 195)=0.58 min。 根据 参考文献 5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间1 1.77ft nts 用 12.7 扩孔 12.7 的内表面 ,进给量 f=0.64mm/z，切削速度 0.204m/s，切削深度是 0.5mm，机床主轴转速为 195r/min。走刀长度是 36mm。 基本工时： 2t=2 36/(0.64 195)=0.58 min。 根据 参考文献 5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间2 1.77ft 总的基本工时： t=1t+2t+1ft+2ft=4.7min。 （ 5）钻 M8 底孔及锪 钻 14 阶梯孔 工件材料： HT200，金属模铸造， 机床： Z535 立式钻床 刀具：高速钢钻头 7， M8 丝锥， 14 小直径端面锪钻 钻 M8 底孔的工时 被切削层长度 l ： 12.5l mm 刀具切入长度 1l ：1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 4 . 122rDl c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 机动时间jt：12 1 2 . 5 4 . 1 0 . 0 7 m i n0 . 2 5 9 0 0j l l lt fn 根据 参考文献 5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间1 1.77ft 攻 M8 螺纹的工时 被切削层长度 l ： 10l mm 刀具切入长度 1l ：1 4.5l mm刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 机动时间jt：1 2 1 201 0 4 . 5 1 0 4 . 5 0 . 0 5 m i n1