工艺夹具毕业设计22机械类毕业设计（固定式空压机曲轴的工装设计）

1 四 川 ？ 毕 业 设 计（论 文）说 明 书 题 目 典型零件（ LWJ-20/7固定式空 压机曲轴）的工艺及工装设计 学 生 系 别 机电工程系 专 业 班 级 学 号 指 导 教 师 摘 要 I 摘 要 曲轴 是 空压机 最重要的机件之一。 它的使用寿命决定着空压机的使用寿命。在工作时曲轴承受着很大的扭转力矩和大小及方向都在不断变化的弯曲力，有时还承受着扭转振动。整个空压机的可靠性 ，在很大程度上取决与曲轴的强度。曲轴和轴颈在很高的比压下高速运动，并且由于载荷的冲击性，使轴颈与轴承之间不易建立稳定的油膜，易引起轴颈和轴承的强烈磨损，严重的情况下甚至引起轴承的烧损，严重影响空压机的使用寿命和工作可靠性。在制造时应使轴颈具有足够的耐磨性，并且应达到曲轴各部分的尺寸、形状和位置精度以及表面粗糙度的要求。 关键词 :曲轴 ,使用寿命 ,扭转振动 ,比压 Abstract II Abstract Crankshaft air compressor is the most important one of the innards. It determines the life of the compressor life. Crankshaft at work under enormous torque and reverse the size and direction are constantly changing bending, sometimes subject to torsional vibration. The reliability of the entire air compressor, to a large extent, depend and crank the intensity. Journal of the crankshaft and high pressure over the high-speed movement, and because of the impact load, Bearing Journal and so difficult to estab -lish stability between the film, it can lead to the journal and bearing wear strong, seve -re cases could even lead to the burning of bearings, compressor serious impact on the service life and reliability. In the Journal so that manufacturers should have sufficie -nt wear resistance, and should reach all parts of the crankshaft size, The shape and location accuracy and surface roughness requirements. Keywords: crankshaft; life; torsional vibration than pressure 前 言 III 前 言 曲轴是活塞式发动机的主要零部件之一，用来将活塞的往复运动转变为旋转运动。根据发动机气缸的数目，曲轴一般分单缸、双缸、三缸、四缸和六缸曲轴。曲轴的加工工艺复杂，特别是轴颈有很高的尺寸和形位公差要求，一般按 6级精度制造，粗糙度不高于 Ra0.8m 。轴颈表面需要热处理以提高其耐磨性，常用的热处理形式为氮化和高频淬火。 本设计是 LWJ-20/7 固定式空压机曲轴的工艺及工装设计。要求年生产任务为 500件。本曲轴的材料为 QT600-3。 近年来，球墨铸铁和稀土球墨铸铁得到了广泛的运用，其特点为：可铸性好，有较高的 强度和较小的缺口敏感性，有较好的减振性及耐磨性。 通过对典型零件工艺及工装设备设计，使我们能够将大学四年所学知识融会贯通，也使我们在设计过程中不断学习一些新知识。同时，为我们即将步入工作岗位，作为机械设计制造技术人员从事机械设计制造工作打下一定基础。通过毕业设计环节，培养我们广泛查找资料、分析问题、解决问题的能力，使我们养成认真仔细，精益求精的科学工作习惯。 此次毕业设计有着其特殊的重要性，其一：是对本人大学四年来学习的一次综合检验，是一次大型的将自己所学与现实的应用的一次结合，对以后的工作学习都有重要的 指导意义。其二：教育部对学院进行教学评估 即将到来 ，学院 的各项事业需要我们全体学生的大力支持与配合 ， 作为学院的一名学生 我们更应该在各方面都要做到优秀，认真做好教学科研等各方面的工作，尤其 是毕业设计这一方面。同学们也认真对待，积极查阅有关资料，作好每 周必须完成的任务。在老师和学生的共同努力下， 将学院布置的毕业设计 圆满完成 。 在设计的过程中得到 张 老师 及其其他带毕业设计的 老师 们 的大力帮助和辅导，在此表示深深的敬意和衷心感谢，另外对关心帮助我们设计的同学和老师表示感谢。由于本人的设计水平有限，错误在所难免， 敬请各位同学老师批评指正。 目 录 4 目 录 摘 要 . I Abstract . I 前 言 . III 第一章 综 述 . 1 1.1零件的分析 . 3 1.1.1 零件的作用 . 3 1.1.2 零件的工艺分析 . 3 1.1.3 零件的工序分析 . 4 1.2工艺规程设计 . 5 1.2.1 毛坯的选择与设计 . 5 1.2.2 基面的选择 . 8 1.2.3 制定工艺路线 . 8 1.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 9 1.2.5 确定切削用量及基本工时 . 10 第二章 夹具设计 . 34 2.1问题的提出 . 34 2.2夹具设计 . 34 2.2.1 定位基准的选择 . 34 2.2.2 切削力及夹紧力计算 . 34 2.2.3 定位误差分析与计算 . 35 2.2.4 夹具使用说明 . 36 参 考 文 献 . 37 致 谢 . 38 第一章 综 述 1 第一章 综 述 LWJ-20/7 型空气压缩机 LWJ-20/7 type Air Compressor 用途及使用范围： Application and usage 该压缩机主要为风动机械、风动工具提供稳定气源，广泛用于矿山开采、建筑施工，轻工建材、机械制造等行业，具有高效、节能、安全、可靠的特点。 The air compressor mainly provide the gas source for the pneumatic machine and tool of clean compressed air,and applicable for light industry,textile,constructive material,mechanical manufacturing and etc.Merits:high efficiency,energy saving,safety,andsecurity. 主要技术参数： Main technical parameter 压缩机 Compressor 容积流量 （ Cubage flow） :20m3/min 额定排气压力 （ Rated exhausting gas pressure） :0.7Mpa 转速 （ Rotational speed） :980r/min 轴功率 （ Power from the shaft） :=103KW 气缸数 *气缸直径 （ Nos of cylineders*diameter of cylinder） :1*380/1*250mm 重量 (Weight):1950kg 外形尺寸（长 *宽 *高） (Overall dimensions)(L*W*H):2385*1525*2300mm 电动机 （ Motor） 型号 （ Type） :YW110-6/560 转速 （ Rotational speed） :980r/min 功率 （ Power） :110KW 额定电压 （ Rated voltage） :380V 储气罐 （ Gas tank） C-2/0.8,筒体直径 （ diameter of main boby） 1000mm 启动器 Starter XJ01-115 型式及特点 Pattern and characteristic 本机为 L 型、两列、两级、双作用、水冷、有十字头的固定式无基础往复活塞空气压缩机。该机只需放在硬质水平地面接上储气罐即可使用，可为用户节约大量安装费用，同时可省去电机安装“对中”这一较为复杂的，技术性要求较高的过程。 2 This.machine.is.of.LV.model,double-row,double-step,double-function,water-cooling,intercrossing,fixed,no basic reciprocating piston type air compressor.This machine does not need any mounting base,it is enough that you put the machine onto the hard ground and connect with gas tank,which it will save a great amount of cost for base construction,also it has avoid a technical trouble of coupling during the motor installation. LWJ-20/7 | 固定式空压机 型号： LWJ-20/7 结构形式：水冷 排气量 m3/min： 20 排气压力 Mpa： 0.7 轴功率 Kw： 102 转速 r/min： 980 驱动机型号： YW112-6/560 驱动机功率： 112 外形尺寸： 238515252250 主机重量 Kg： 1950 四川理工 学院毕业设计（论文） 3 1.1 零件的分析 1.1.1零件的作用 题目所给定的零件是 LWJ-20/7 固定式空压机曲轴的工艺及工装设计。要求年生产任务为 500件。其工作原理是：电机曲轴连杆滑道（ 形成往复运动）气体气阀活塞压缩气体冷却器气罐（缓冲）。 曲轴的作用有：（ 1）把连杆传来的推力变为旋转的力量（扭矩），经过曲轴、飞轮传给传动装置。（ 2）带动凸轮轴、风扇、冷却水泵。液压油泵等其他装置工作。 1.1.2 零件的工艺分析 本曲轴是个单拐曲轴 ,它们之间有一定的位置要求 .现分述如下 : 1.以 025.0 003.06110 k mm 为轴颈的外圆表面 这一组加工表面包括 : 025.0003.06110 kmm 两外圆加工表面及 025.0003.06109 kmm 和025.0 002.06108 k mm 两台阶面； 025.0 003.06109 k mm 台阶与轴中心线有同轴度要求， 025.0 002.06108 k mm左侧端面有一 30 的盲孔和两个 M12的螺纹孔，右侧端面有四个 M16 的螺纹孔，它们与轴中心孔还有同心度和圆跳动 要求；在长轴端有一 0052.0928 Nmm 的键，其中要求其平行度不超过 0.05mm。 2.以 036.0 071.07100 f mm 曲拐为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 036.0071.07100 fmm 轴， 82 两油孔，以及起于 30 盲孔内，终于曲拐右侧斜面的深长孔 10 。 3.以曲拐为中心的两侧平面和一底平面 这一组加工表面包括：两侧平面上的四个半圆键槽 R12，底平面上用于安装平衡块的四个螺纹孔 HM 62244 。 这三组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： （ 1） 025.0 003.06110 k 的圆柱度要求为 0.01mm；圆跳动 要求为 0.015 mm； （ 2） 025.0 002.06108 k 右侧端面有同心度要求 mm025.0 和圆跳动 要求 0.05 mm； （ 3） 025.0 003.06109 k mm 台阶与轴中心线同心度要求 mm025.0 ； （ 4） 036.0071.07100 fmm 曲拐为中心的轴线与 曲轴本身的中心线有平行度要求 0.02mm和圆柱度要求 0.01； （ 5）以曲拐为中心的两侧平面有平行度要求 0.20，底平面的四个螺纹孔HM 62244 与底平面的垂直度要求 mm06.0 。 第一章 综 述 4 1.1.3 零件的工序 分析 完善的工艺技术条件是为了满足产品的技术要求，故工艺技术条件应切实可行，便于操作。分析如下： 1、铣端面工序有两个作用：保证曲轴的总长；保证中心孔的质量。若端面不平，则中心钻上两个切削刃的受力不均，钻头引偏而折断。这也是 “ 先面后孔 ” 原则的具 体应用。 2、中心孔的重要性：中心孔除影响曲轴的质量分布外，它的重要性还在于它是曲轴加工的重要精基准，直接影响曲轴的加工精度，因此中心孔必须满足其质量要求。但工件经过粗加工后，中心孔的精度往往不可避免地受到影响，所以在精加工之前，必须对中心孔进行修研，确保符合其技术要求。可用油石或橡胶砂轮修研。 3、打中心孔是采用找出曲轴的几何中心来代替质量中心，是以毛坯的外表作为基准。毛坯外表光洁圆整，则打出的中心孔位置误差就小。 4、按照 C620-1 车床的工装结构，必须先粗车 曲轴两端面 。 两端面 是加工长度尺寸的一个基准 。 5、铣定位面。为了使车连颈时角度分布均匀，按照铸造毛坯原理去掉铸造余量 ,故必须铣好定位面。不论定位面向那边有所偏移 ,都会严重改变铸件曲轴工序余量的均匀分布 ,严重偏移的致使连颈加工不足而致废。 6、粗磨连颈是一道重要工序。粗磨连颈要保证中心高尺寸。磨床首尾两端偏心夹具的移动会引起主连轴颈中心高的变化，应仔细调整至合适之处反锁固定。此外若中心架调整不恰当会引起曲轴变形而致中心高超差，而砂轮进刀太快则会引起角度偏移 ,甚至曲轴断裂。 7、国家颁布的曲轴技术条件明确规定，每根曲轴必须经磁力探伤并且执行严格的磁力 探伤标准 ,它是曲轴加工过程中唯一可较直观地检查曲轴浅表层质量的工序；注意探伤后曲轴必须退磁。 8、钻斜油孔使用的是专用钻床。此工序主要保证钻斜油孔的角度和它的进出口位置。斜油道的作用是在轴颈与轴瓦相对运动时提供润滑油，如果油孔口偏移 ,那么进入轴瓦油道的润滑油减少，造成发动机整体燃油经济性下降 ,甚至有可能造成早期磨损，轴瓦抱死等严重事故。所以 ,在加工时首先要保证直油道与斜油道交接口足够大 ,其次要保证直油道在轴颈方向不偏移，因此对斜油孔钻模应常予检查。钻头进入到与直油孔口交接处应减慢进刀速度 ,避免钻头折断。 9、精磨主轴颈时应把两顶尖孔倒角处抹干净 ,去掉砂粒、油泥 ,确保加工基准 四川理工 学院毕业设计（论文） 5 中心孔的精度，必要时修研。 精磨开始前，要提前启动机床，使砂轮运转一定时间后 ,利用修整器把砂轮的厚度和圆弧修整。修好圆弧后应用圆弧规检查 ,看圆弧是否和两侧面相切，如不相切 ,要检查表面修整器是否有偏心或其它问题 ,问题找出并解决后再重新修圆弧至合格。砂轮的圆周表面要修细致 ,否则不能保证磨削后轴颈的粗糙度而形成螺旋纹印。因为曲轴较长，必须用中心架作为一个辅助支撑 。 测量时，应千分尺和表架上的千分表结合起来使用。 10、油孔口抛光工序相当重要，因 为如果油孔口有毛刺，则会刮伤轴瓦，造成早期拉毛现象；如果油孔口有尖角，则曲轴运转时应力集中形成裂纹影响其使用寿命；特别是如果主油道口与斜油道口交接处过渡不圆整，粗糙度低，更容易形成应力集中。 11、随着技术的发展，曲轴动不平衡的要求越来越严格，动不平衡量越小，曲轴工作时运转越平稳，噪音越小，磨损越少，寿命越长。 由以上分析可知，对于加工这些表面而言，可以按照 先加工其中一个表面或端面，然后借助于专用夹具加工其它表面，并且保证它们之间的位置精度要求。 1.2 工艺规程设计 1.2.1 毛坯的选择与设计 设计 零件机械加工工艺规程时，往往是首先要对其毛坯的生产作出制造方法的选择与形状的设计，而合理的毛坯 方案又将对随后加工中确保产品质量、缩短生产周期与降低生产成本具有重要影响 。 一般，在做毛坯制造方法的选择与形状设计时，可根据以下主要参数确定： 1、 被加工零件的结构形状，制造精度与几何尺寸； 2、 零件的生产纲领； 3、 零件所采用的材料； 4、 现有各方面的生产条件。 结合本设计的具体情况，其年产量为 500 件，采用 QT600-3铸铁，而且主要是为我们西部地区的中小型企业设计。因此其毛坯的选择与设计的步骤如下： 1.2.1.1铸造工艺性 审查与铸造方案确定 由于我们所设计的是 LWJ-20/7 型空压机曲轴 ，根据曲轴的特性，我们可知其强度要求高，韧性中等，硬度中等，采用退火，工艺性较复杂，成本要求中等，尺寸较大，而且重量较重，因此我们选择了球墨铸铁。 1.2.1.2铸造方案的选择 第一章 综 述 6 综合经济的合理性考虑，由于主要是为中西部地区的中小型企业生产的专用夹具，而且是单件 小 批量，因此造型方法我们选用一般 手工的砂型铸造 ，其特点是 成本低 ,而且方便 ，其应用范围多用于单件或 小 批量生产的中小型铸件。 1.2.1.3铸件尺寸公差等级的选用 铸造尺寸公差的代号为 CT， 公差等级分为 16 级，各级公差数值我们通过机械加工工艺手册第一卷，表 3.1-21和表 3.1-22 铸件尺寸公差数值查出，例如：图样上规定一般尺寸的公差为 CT10，则壁厚尺寸公差为 CT11，公差带应对称于铸件基本尺寸设置，有特例要求时，也可以采用非对称设置，但应在图样上注明。铸件基本尺寸是铸件图样上给定的尺寸，包括机械加工余量。 对于成批和大量生产的铸件，可以通过对设备和工装的改进，调整和维修，严格控制型尘位置，获得更高的等级，一种铸造方法铸件尺寸的精度取决于生产过程的各种因素，其中包括：铸件结构的复杂性；模型 和压型的类型；模型和压型的精度；铸造金属及合金种类；造型材料的种类；铸造厂的操作水平等，综合考虑，由于选用的是砂型 手工 造型，采用球墨铸铁；因此，公差等级为 CT8CT10，在此我们选用 CT9。 根据机械加工工艺手册第一卷，表 3.1-21铸件尺寸公差数值（一），可知该曲轴的公差数值为 4.6mm。由表 3.1-23知公差等级在 9 10级的错型值为 1.0mm。 1.2.1.4铸件机械加工余量 采用砂型 手工 造型所生产的球墨铸铁的机械加工余量查机械加工工艺手册第一卷，表 3.1-26,铸铁件机械加工余量 (JB2854-80)知为 :顶、侧为 9.0mm,底为 7.0mm。 铸铁件的机械加工余量共分 9 个等级 5 13 级。又按零件图的基本尺寸大小分成10 个尺寸组。由于机械加工和铸造等工艺上的要求，允许挑选其他 等级的加工余量；也允许在同一铸件上某局部范围内挑选不同等级的加工余量，但都应当在有关图样和技术文件上注明。铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 1.2.1.5铸件浇注位置及分型面选择 A 浇注位置选定原则 1） 、 铸件的重要加工面或主要工作面，一般应处于底面或侧面，避免气孔、砂眼、缩松、缩 孔等缺陷出现在工作面上。对于体收缩大的合金铸件，为放置冒口和修整毛坯方便，重要加工面或主要工作面可以朝上。 2） 、铸件的大平面尽可能朝下或采用倾斜浇注，避免夹砂和夹渣缺陷。 3） 、将铸件的薄壁部分放在铸型的下部或侧面，以免产生浇不足、冷隔等。 B、分型面选定原则 1）、铸件尽可能放在一个砂箱内，或加工面和加工基准面放在同一砂箱内，以保证铸四川理工 学院毕业设计（论文） 7 件的尺寸精度。 2）、 尽量减少分型面的数量，并力求采用分型面代替特殊形状的分型面。 3）、 尽量减少型芯或活块的数量，并尽量减低砂箱高度，以便于起模和修型 。 4）、 把主要型芯放在下半砂箱中，以利于下芯，合箱和便于检查型腔尺寸。 1.2.1.6铸造斜度 查表 3.1-38。由于是砂型铸造，外表面斜度为 0 30，内表面斜度为 1 1.2.1.7铸造工艺余量 铸造 工艺余量是为了确保铸件质量，满足铸造工艺和机械加工工艺要求而多加 在铸件毛坯上的金属。在零件加工完毕时，应将它除掉。如果不影响零件的使用性能，又经设计部门允许也可保留在零件上。 铸造工艺余量的大小，形状及位置取决于工艺需要及零件结构 ，它 在铸件图上的表示方法与加工余量相同。 1.2.1.8铸造毛坯图的内容 铸造毛坯图一般包括以下内容：铸造毛坯的形状尺寸及公差，加工余量与工艺余量；铸造斜度及圆角，分型面，浇冒口残根位置，工艺基准，合金牌号，铸造方法及其他有关技术要求。 在毛坯图上只标注有特殊要求的公差，铸造斜度及圆角，一般的不注在图上，而写在技术条件中。 1.2.1.9技术要求 铸造毛坯图上的技术条件一般包括以下内容： 1） 合金牌号： QT600-3。 2） 铸造方法：砂型 手工 铸造。 3） 铸造的精度等级： CT9。 4） 未注明的铸造斜度及圆角半径：一般抄自零件图。 5） 铸件综合技术条件及检验规则的文件号：抄自零件图或有关文件自行确定。 6） 铸件的检验等级。 7） 铸件的交货状态；如铸件的表面形状应符合标准；允许浇冒口残根大小：一般为 2 5mm。 8） 铸件是否进行气压或液压试验。 9） 热处理硬度： HB190 269 第一章 综 述 8 1.2.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则， 加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对本零件来说，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时， 应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现以曲轴两端面作粗基准，利用专用夹具装夹曲轴短的那头， 这样限制了 y 、 y 、 z 、 z 四个自由度。 另一头也用专用夹具装夹，而专用夹具 安装在角铁上，角铁 又 装 在花盘上。考虑到曲轴另一端轴颈较长， 刚度不容易保证，因此设计该处的夹具 时 角铁伸长应长些，并设计一个梯形的档块， 这样限制了 x 、 x 两个自由度，达到了完全定位。 而夹紧机构就是靠“ U”形槽的合拢并靠拧紧螺母来压紧端盖来实现。 （ 2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。在此，应选已加工表面作为精基准。 1.2.3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件 的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为 小 批生产的条 件，可以考虑采用普通机床配以专用夹具，并尽量使工件集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。 工艺路线方案制定如下： 工序 1 粗车两端面，并钻中心孔。以未加工的外圆表面作为粗基准，曲轴处配重达到平衡； 工序 2 车外圆 132 105 工序 3 精车两头端面并钻中心孔 工序 4 半精车外圆 工序 5 精车外圆 工序 6 车曲拐 127105 ，以工序 4和工序 5中精车了的两外圆面作为精基准，使用专用夹具装夹曲拐两头，并配重。 工序 7 粗 铣平面 工序 8 精铣 工序 7中的平面。 四川理工 学院毕业设计（论文） 9 工序 9 钻孔 mm30 及倒角，选用机床：转塔车床 C365L。 工序 10 钻深孔 33410 ， C620-3卧式车床。 工序 11 钻曲拐处两油孔 82 ，并倒角 120 。 工序 12 钻左端面两螺纹孔 216122 HM 工序 13 攻螺纹 216122 HM 工序 14 掉头钻、攻螺纹 286164 HM 工序 15 钻、攻螺纹 HM 62244 。 工序 16 铣半圆键槽 2224R 。 工序 17 铣键槽 20028 R 工序 18 磨削外圆 工序 19 精磨外圆 工序 20 磨削曲拐 1.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 LWJ-20/7型空气压缩机曲轴零件材料为 QT600-3，硬度b 600N/mm2 =0.6GPa，生产类型为小 批量生产，采用铸造毛坯。 根据 上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 铸件的加工余量与工艺余量一般可按下式计算： 15.02.0max ACAe （见机械加工工艺手册公式 6-16 P517） 式中： e 余量值； C 系数 （由于为铸件且为 小 批生产，因此系数 C在浇注顶面时取 0.65，浇注底面及侧面时取 0.45） ； Amax 铸 件的最大尺寸 mm； A 加工表面的最大尺寸 mm； 查机械加工工艺手册表 8-10，粗车及半精车外圆的加工余量为 3.0mm，直径公差为 81.052.0 mm。 查机械加工工艺手册表 8-11，半精车后磨外圆的加工余量及公差，粗磨加工工余量为 0.30mm，半精磨加工余量为 0.20mm。 直径公差为 130.0081.0 。 查机械加工工艺手册表 8-13金刚石刀半精车及精车外圆的加工余量为 0.1mm。 查机械加工工艺手册表 8-116，钻孔为 1mm，扩孔时的 加工余量为 1.2mm，扩孔后铰孔的加工余量为 0.2mm。 查机械加工工艺手册表 8-29，半精车端面的加工余量为 1.5mm，粗车端面尺寸第一章 综 述 10 公差为 10.170.0 mm。 1.2.5 确定切削用量及基本工时 工序 1 粗车两端面，并钻中心孔。以未加工的外圆表面作为粗基准，曲轴处配重达到平衡。本工序采用计算法确定切削用量。 1、 加工条件 工件材料： QT600-3， b 600N/mm2 =0.6GPa。铸造。 加工要求：粗车两端面。 机床： C620-1 刀具：刀片材料：高速钢端面车刀。 刀杆尺寸： 16mm 25mm， 刀片厚度： 4.5mm 6mm。 后角： a0=6， s=-4 -6 （查机械加工工艺 设计 实用手册续表 12-15 P987） 2、 计算切削用量 （ 1） 粗车端面 132 1） 铸造后粗车端面的余量为 1.10mm。查机械加工工艺 设计 实用手册表 8-41,P658。但实际上，由于以后还要钻中心孔，因此端 面不必全部加工，故此时实际端面的最大加工余量按 Zmax=5.5mm,分两次加工。 ap=3mm 计 2） 进给量 f 根据机械加工工艺 设计 实用手册续表 15-10 P1306。当刀杆尺寸为16mm 25mm， ap 3mm 以及工件直径为 132mm 时： f=0.5 0.7 mm/r 按 C620-1车床 说明书 ,取 f=0.5mm/r 3）计算切削速度 按机械加工工艺 设计 实用手册表 15-13， P1308。切削速度的计算公式为 ： c=vyxpm kfaTCvvvm/s 其中： Cv =158， xv=0.15,yv=0.40,m=0.2。 （查机械加工工艺 设计 实用手册续表 15-13， P1309） 修正系数 kv =kMv ktv kkv kkrv kBv kMv=(HB190)vn ,其中 nv=1.7 四川理工 学院毕业设计（论文） 11 kMv=( 7.1190190)=1.0 ktv =0.83 kkv =1.04 kkrv =0.73 kBv =0.97 =( 97.073.004.183.00.15.0360 158 40.015.02.0 ) =45.66 (m/s) 4)确定机床主轴转速 ： ns=wcdv1000=132 66.451000 110.17 (r/min) 按机床说明书，选取 n=125 r/min。所以实际切削速度 ： v=1000dn=51.81 (mm/s) 5)切削工时 按机械加工工艺手册表 2.5-3 P694 ti =fnLi L=2 1dd+l1 + l2 + l3其中： l1 =2 l2 =0 l3=0 L=2 0139 +2+0+0=71.5 mm ti =fnL i= 26005.0 5.71 =0.477 (min) 工序 2 车外圆 132 105 （ 1） 粗车外圆 132 105到 120 105 1）切削深度 单边余量 Z=4.5mm,分两次切除。 2）进给量 根据机械加工工艺 设计 实用手册 续表 15-10 P1306，当到杆 尺寸为16mm 25mm， ap 3mm 以及工件直径为 132mm 时： f=1.0 1.4 （ mm/r） 按机床说明书 取 f=1.0 （ mm/r） 3）计算切削速度 见机械加工工艺设计实用手册表 15-13， P1308。切削速度的计算公式为： vyxpmvc kfaTCvvv （ m/s） 其中： CV=158 15.0vx40.0vy20.0m 修正系数：kvBvrvtvv kkkkk 83.0tvk 73.0rvk 97.0Bvk 18.1kvk 第一章 综 述 12 （见机械加工工艺设计实用手册表 15-17至表 15-22 P1312-P1313） 18.197.073.083.015.460 158 4.015.02.0 cv85.30 （ m/min） 4)确定机床主轴转速： 8.46721 85.301 0 0 01 0 0 0 wcs d vn（ r/min） 按机床说明选取 n=600 r/min。 所以实际切削速度： 6.391 0 0 0 600211 0 0 0 dnv （ m/min） 5）检验机床功率 主切削力 cF 按切削手册表 1.29 所示公式计算： Fcncyzppcc kvfaCF FxfcFc其中： 2795FcC0.1Fcx75.0Fcy15.0Fcn94.065060065075.0 FnbMpk 89.0krk 5.101289.094.01225.05.12795 15.075.0 cF（ N） 切削时消耗功率cP为： 675.0106 405.1 0 1 2106 44 ccc vFP （ kw） 由切削手册表 1.30中 C620-1机床说明书可知 ,C620-1主电动机功率为 7.8kw,当主轴转速为 80r/min,主轴传递的最大功率为 3.5kw,所以机床功率足够 ,可以正常加工 . 6)校 验机床进给系统 已知主切削力 NFc 5.1012,径向切削力pF按机械加工工艺设计实用手册表15-3 P1300 所示公式计算： ppFpFpFp FncyxpFp kvfaCF 其中： 1940FpC9.0Fpx6.0Fpy3.0Fpn916.0650600650 1.1 FnbMpk 5.0krk 76.1995.0897.01225.05.11940 3.06.09.0 pF（ N） 而轴向切削力 ： 四川理工 学院毕业设计（论文） 13 ffFfFfFf FncyxfFf kvfaCF 114FfC 0.1Ffx 75.0Ffy 0Ffn 1650600650 0 FnbMfk 17.1kk 因此， 轴向切削力 ： 17.1112275.05.1114 05.0 fF 27.173 （ N） 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数 1.0 ，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为： pcf FFFF )76.1995.1012(1.027.173 496.276 （ N） 而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N（见切削手册表 1.30），故机床 进给系统可正常工作。 7）切削工时： nflllt 321 其中： mml 105 mml 41 03 l 87.01125 4105 t（ min） （ 2）粗车外圆 638132 到 638120 1）切削深度 单边余量 Z=4.5mm,分两次切除。 2）进给量 根据机械加工工艺 设计实用手册续表 15-10 P1306，当到杆尺寸为16mm 25mm， ap 3mm 以及工件直径为 132mm 时： f=1.0 1.4 （ mm/r） 按机床说明书 取 f=1.0 （ mm/r） 3）计算切削速度 见机械加工工艺设计实用手册表 15-13， P1308。切削速度的计算公式为： vyxpmvc kfaTCvvv （ m/s） 其中 ： CV=158 15.0vx40.0vy20.0m 修正系数：kvBvrvtvv kkkkk 83.0tvk 73.0rvk 97.0Bvk 18.1kvk 第一章 综 述 14 （见机械加工工艺设计 实用手册表 15-17至表 15-22 P1312-P1313） 18.197.073.083.015.460 158 4.015.02.0 cv85.30 （ m/min） 4)确定机床主轴转速： 8.46721 85.301 0 0 01 0 0 0 wcs d vn（ r/min） 按机床说明选取 n=450 r/min。 所以实际切削速度： 16.331 0 0 0 801321 0 0 0 dnv （ m/min） 5）切削工时： nflllt 321 其中： mml 638 mml 5.41 03 l 1.11600 5.4638 t（ min） 工序 3 精车 两头端面并钻中心孔 1）切削深度 ap=3mm 2）进给量 f 根据机械加工工艺设计实用手册续表 15-10 P1306。当刀杆尺寸为16mm 25mm， ap 3mm 以及工件直径为 132mm 时： f=0.5 0.7 mm/r 按 C620-1车床说明书 ,取 f=0.5mm/r 3）计算切削速度 按机械加工工艺设计实用手册表 15-13， P1308。切削速度的计算公式为： c=vyxpm kfaTCvvvm/s 其中： Cv =158， xv=0.15,yv=0.40,m=0.