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机械毕业设计论文
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机械机床毕业设计28X62W铣床主轴设计,机械毕业设计论文
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毕 业 设 计（论 文）说 明 书 题 目 铣床动力头主轴设计 学 生 系 别 机 电 工 程 系 专 业 机械设计制造及其自动 班 级 机制 学 号 指 导 教 师 nts 摘 要 本书为 X62w铣床主轴工艺规程及钻 4-M12、 2-M6的夹具设计说明书，是根据机械制造工艺及专用夹具设计指导上的设计过程和步骤编写的，本书的主要内容包括： 零件的分析，工艺规程设计，夹具设计，设计体会，参考资料等。 编写本书时，力求符合设计要求，详细说明了 X62w铣床主轴的设计步骤，以及每个参数的具体计算。如：零件的分析，工艺路线的制定，切削用量及基本工时的计算。 本书在编写过程中，得到了指导老师和同学的大力支 持和热情的帮助，在此表示忠心的感谢。 由于编者的水平有限，书中难免有错误和欠妥之处，恳请读者批评指正。nts Abstractnts第 I 页 目 录 摘 要 . 1 Abstract . 2 目 录 . I 第 1 章 绪 论 . 1 第 2 章 零件的分析 . 2 2. 1 零件的作用 . 2 2. 2 零件的工艺分析 . 2 第 3 章 工艺规程设计 . 3 3. 1 确定毛坯的制造形式 . 3 3. 2 基准的选择 . 3 3. 3 工艺路线的制订 . 3 3. 3. 1 工艺路线方案一： . 3 3. 3. 2 工艺方案路线二 . 4 3. 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 5 3. 4. 1 毛坯直径的确定 . 5 3. 4. 2 毛坯长度 L 的确定 . 6 3. 4. 3 毛坯过渡圆角的确定 . 6 3. 5 加工余量的确定 . 6 3. 6 确定切削用量及基本工时 . 8 3. 6. 1 车端面 . 8 3. 6. 2 车外圆 . 9 第 4 章 夹具设计 . 29 4. 1 定位基准的选择 . 29 4. 2 切削力及夹紧力的计算 . 29 4. 3 夹具元件的设计 . 31 总结与展望 . 32 参考文献 . 33 nts第 1 页 第 1 章 绪 论nts第 2 页 第 2 章 零 件的分析 2. 1 零件的作用 题目所给的零件是 X62w铣床的主轴，它 夹持刀具直接参加切削运动。因此，它的回转精度对零件的加工质量和铣床的生产率有较大的影响。 主轴前端的圆锥孔用于安装铣刀，其精度要求较高。 65K5 和 40h7 轴分别安装轴承，起支承作用。为了提高耐磨性，在前端 95mm处进行淬硬至 HRC48-53。主轴前端的两键槽安装键 ,带动铣刀转动，防止铣刀松动。 17h10 通孔内安装螺杆，起拉杆作用。由于主轴组件要做轴向移动，传动齿轮安装在 55js6 上，与主轴靠双键传递扭矩。 2. 2 零件的工艺分析 X62w铣床的主轴共有 3组加工表面，它们之间有一定的位置要求，具体 分述如下： 1、 以 65k5和 40 h7为中心的加工表面。这一组加工表面包括： 主轴的所有外圆及倒角、退刀槽、越程槽、两端面、锥孔及通孔 17h10 。 2、 以 55 js6 为中心的加工表面。 主要 包括： 55 js6上的两对称键槽。 3、 以锥孔为中心的加工表面。主要包括： 4-M12， 2-M6螺纹孔及前端键槽。 这 3组加工表面之间有着一定的位置要求，具体如下： 前端面、锥孔、 88.88 外圆与 65k5 ， 40h7 的圆跳动公差为 0.007mm； 后端面与 65k5 ， 40h7 的圆跳动公差为 0.1mm； 40h7 与 65k5 ， 40h7 的圆跳动公差为 0.005mm； 40h11 与 65k5 ， 40h7 的圆跳动公差为 0.05mm； 55js6 与 65k5 ， 40h7 的圆跳动公差为 0.02mm； 通孔 17h10 与 65k5 ， 40h7 的同轴度公差为 0.03mm； 22 与 65k5 ， 40h7 的同轴度公差为 0.3mm 4、 对称键槽对 55 中心线的对称度公差为 0.05mm。 5、 4-M12 相对内锥孔中心的位置度公差为 0.15mm； 前端键槽与内锥孔中心的对称度公差为 0.06mm。 由以上分析可知，对于这 3组加工表 面而言，可以先加工其中一组表面，然后再借助专用夹具加工其他两组表面，并保证它们之间的位置精度要求。 nts第 3 页 第 3 章 工艺规程设计 3. 1 确定毛坯的制造形式 根据零件的工作情况，零件的材料为 40Cr，由于零件为空心的阶梯轴， 要承受较大的循环载荷、冲击载荷等，所以毛坯形式采用锻件，其晶粒细小，较均匀、致密，可以保证零件的工作可靠，由于零件为中批生产，为了提高生产率，保证加工质量，故采用模锻成型。 3. 2 基准的选择 粗基准的选择。由于该零件为普通的轴类零件，故选外圆为粗基准。 精基准的选择，选轴前端 的圆锥孔和后端孔倒角作为精基准。 3. 3 工艺路线的制订 制定工艺路线的出发点，应使零件的几何形状精度 、 尺寸精度 、 位置精度等技术要求得到保证。 在生产 纲领 成批生产的条件下， 可以考虑采用通用机床和专用夹具尽量使工序集中而提高生产率，除此还应考虑，经济效果使成本最低。 3. 3. 1 工艺路线方案一 ： 工序一： 热处理 （正火） 工序二： 车端面，钻中心孔，粗车各外圆 工序三： 热处理（调质） 工序四： 半精车各外圆 工序五： 钻通孔 17 工序六： 车锥孔 工序七 ： 车 22 、 25.3 孔及其倒角 工序八： 铣前端键槽至图纸要求 工序九： 钻 4-M12， 2-M6螺纹底孔 工序十： 攻 4-M12， 2-M6螺纹 工序十一： 精车各外圆、车退刀槽和越程槽，并倒角 工序十二： 前 95mm处淬硬至 HRC48-53 工序十三： 铣对称键槽至图纸要求 nts第 4 页 工序十四： 粗磨外圆 65 、 40 工序十五： 粗磨端面 工序十六： 粗磨锥孔 工序十七： 车螺纹 M45 工序十八： 精磨外圆 65 、 40 至图纸要求 工序十九： 精磨端面至图纸要求 工序二 十： 精磨 22 孔至图纸要求 工序二十一：精磨锥孔至图纸要求 工序二十二：钳工 工序二十三：检验 3. 3. 2 工艺方案路线二 工序一： 热处理 （正火） 工序二： 车端面，钻中心孔，粗车各外圆 工序三： 热处理（调质） 工序四： 半精车各外圆 工序五： 钻 22 、 25.3 ，钻扩通孔 17 工序六： 车 22 、 25.3 孔及其倒角 工序七： 车锥孔 工序八： 铣前端键槽至图纸要求 工序九： 钻 4-M12， 2-M6螺纹底孔 工序十： 攻 4-M12， 2-M6螺纹 工序十一： 精车各外圆、车退刀槽和越程槽，并倒角 工序十二： 前 95mm处淬硬至 HRC48-53 工序十三： 铣对称键槽至图纸要求 工序十四： 粗磨锥孔 工序十五： 车螺纹 M45 工序十六： 粗精磨外圆 65 、 40 至图纸要求 工序十七： 粗精磨端面至图纸要求 工序十八： 精磨 22 孔至图纸要求 工序十九： 精磨锥孔至图纸要求 工序二十： 钳工 nts第 5 页 工序二十一：检验 经分析比较，方案二更容易把深孔 17 加工出来，故采用方案二。 3. 4 机械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸 的确定 该零件的材料为 40Cr，硬度为 HB220-250， 生产类型为中批生产， 采用在锻锤上合模模锻生成毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，用查表法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。 为简化模锻毛坯的外形，取直径为 55 、 45 、 42 、 40 的毛坯尺寸与 65 相同。 3. 4. 1 毛坯直径的确定 毛坯直径的确定 ，查机械制造工艺手册以下简称工艺手册表 1-27 名义直径（ mm） 表面加工方法 直径余量（ mm） 88.88 粗车 2.6 半精车 0.5 精车 0.3 65 粗车 2.2 半精车 0.45 精车 0.3 粗磨 0.1 精磨 0.06 毛坯直径的确定： 工件直径 88.88 ，公差为 0.015，机械加工总余量为： 2(2.6+0.5+0.3) 23.4 毛坯尺寸为 95.695mm 。 工件直径 65 ，公差 0.013，机械加工总余量： 2(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06) 23.11 毛坯尺寸为 71.233mm 取毛坯直径为 96mm ， 72mm 。 nts第 6 页 3. 4. 2 毛坯长度 L 的确定 毛坯长度 L 的确定：查 工艺手册 表 (1-52)可知 88.88 的长度方向的加工余量为 2.0 mm L1=37 mm 65 及以后的外圆长度方向的加工余量为 3.25 mm L2 403.25 总长 L 37 +403.25 =440.25 mm 模锻斜度为 7 。查（工艺手册表 1-51） 3. 4. 3 毛坯过渡圆角的确定 毛坯过渡圆角的确定查（工艺手册表 1-51） 取 L1段过渡到 L2段的毛坯圆角半径 R 5mm 毛坯的内圆角半径取 R 5mm，外圆角半径取 2mm。 3. 5 加工余量的确定 加工余量的确定：查表工艺手册表 1-27 加工表面 余 量 88.88 外圆 精车 88.88 mm 2Z 0.60mm 半精车 89.48mm 2Z 1.0mm 粗车 91.48mm 2Z 5.52mm 毛坯 96mm 65 外圆 精磨 65 mm 2Z 0.12mm 粗磨 65.12mm 2Z 0.20mm 精车 65.32mm 2Z 0.60mm 半精车 65.92mm 2Z 0.90mm 粗车 66.82mm 2Z 5.18mm 毛坯 72mm 55 外圆 nts第 7 页 精车 550.095mm 2Z 0.60mm 半精车 55.6mm 2Z 0.90mm 粗车 56.5mm 2Z 10.32mm 已粗车至 66.82mm M451.5 外圆 精车 45mm 2Z 0.60mm 半精车 45.6mm 2Z 0.90mm 粗车 4 6.5mm 2Z 10.00mm 已粗车 56.5mm 42 外圆 精车 42 mm 2Z 0.60mm 半精车 42.6mm 2Z 0.90mm 粗车 43.5mm 2Z 3.00mm 已粗车 46.5mm 40 外圆 精磨 40 mm 2Z 0.12mm 粗磨 40.12mm 2Z 0.20mm 精车 40.32mm 2Z 0.60mm 半精车 40.92mm 2Z 0.90mm 粗车 41.82mm 2Z 1.68mm 已粗车至 42.92mm 内孔 25.3 钻孔 23 mm 粗车 25.3 mm 2Z 2.3mm 内孔 22 钻孔 20mm 粗车 21.3mm 2Z 1.5mm 精车 21.8mm 2Z 0.50mm 精磨 22 mm 2Z 0.2mm nts第 8 页 通孔 17 钻孔 16mm 扩孔 17mm 2Z 1mm 内锥孔（ 7:24） 底孔 25.3mm 粗车 43.58mm 2Z 18.2mm 精车 44.18mm 2Z 0.60mm 粗磨 44.38mm 2Z 0.20mm 精磨 44.5mm 2Z 0.12mm 3. 6 确定切削用量及基本工时 工序二：车端面，钻中心孔，粗车各外圆（如未特别注明，本工序相关数据的出示切削用量手册的车削用量选择） 3. 6. 1 车端面 （ 1） 、 加工条件 工作材料： 40Cr 钢正火， b 0.735GPa，模锻。 加工要求：车两端面，打中心孔，粗车各外圆表面 机床： C620-1卧式车床 刀具：刀片材料 YT15 ， 刀杆尺寸 1625mm Kr 90, r 0 10, 。 12, s 0,r 1.0mm. （ 2） 、 计算切削用量 a、 粗车 88.88 端面，用计算法 切削深度 ：加工总余量 2.0mm，留余 量 0.5mm，单边余量 0.75mm，一次走刀， ap 0.75mm 进给量 ：根据表 4选 f 0.6-0.9mm/r。 按 C620-1机床说明书选 f=0.52mm/r表 26 计算切削速度 ：见表 21 根据表 10，车刀耐用度 t 60min V（ 1-mTmapxvfyv ） Kv 式中 Cv=242， xv 0.15， yv 0.35， m 0.20 Kv KMv K tvKk rvK svK TvK Kv nts第 9 页 其中 Ktv 1.0（表 21-6）， Kkrv 0.81（表 21-7）， KSV 0.8（表 21-5）， KTv 1.0（表 11）， KKv 1.24（表 21-9）， KMv 0.637/ b 0.637/0.735 0.87（表 21-1） v= （ 242/601-0.23600 0.20.75 0.150.52 0.35） 0.871.00.81 0.81.01.24 1.623m/s 确定机床主轴转速： ns 1000v/dw 10001.623/(3.1496) 5.38r/s（ 323r/min） 按 C620-1机床说明书（表 26），与 323r/min 相近的机床转速为 305r/min 及 370r/min，现选 nw 370r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000 370963.14/1000 111.53r/min（ 1.86r/s） 切削工时 工艺手册表 7-1： T 左 L l1 l2/nf 式中 L 96/2 48， l1 4， l2 0 T 左 48+4+0/0.52370 0.27min（ 16.2s） T 右 L l1 l2/nf ， 式中 L 96-72/2 12， l1 4， l2 0 T 右 12+4+0/0.52370 0.083min（ 5s） b、 车 40 端面： 切削深度 ： 加工总余量 3.25mm，留余量 0.5mm，单边余量2.75mm，一次走刀， ap 2.75mm 主轴转速和进给量 ： 为了提高生产率，在不影响加工质量的情况下，取与车 88.882 端面时的主轴转速和进给量。即 n 760r/min， f 0.52mm/r。所以实际切削速度 : V d wns/1000 3.1472370/1000 83.65m/min（ 1.394m/s） 切削工时 工艺手册表 7-1： T L l1 l2/nf ，式中 L 72/2 36， l1 4， l2 0 T 36 4 0/0.52370 0.21min（ 12.6s） 3. 6. 2 车外圆 粗车 88.88 外圆。要求校验机床功率及进给强度 切削深度 ：单边余量 Z 2.76mm，一次走刀。 ap 2.76mm， 进给量 ：查表 4， f 0.6-0.9mm/r。按机床说明书取 f=0.6mm/r。 计算切削速度 ：按表 21 V（ 1-mTmapxvfyv ） Kv ，式中 Cv=242， xv 0.15，nts第 10 页 yv 0.35， m 0.20， Kv KMv KtvKkrvKsvKTvKKv 其中 Ktv 1.0（表 21-6）， Kkrv 0.81（表 21-7）， KSV 0.8（表 21-5）， KTv 1.0（表 11）， KKv 1.0（表 21-9）， KMv 0.637/ b 0.637/0.735 0.87（表 21-1） V（ 242/601-0.23600 0.22.76 0.150.6 0.35） 0.871.00.81 0.81.01.0 1.03m/s（ 61.8m/min） 确定主轴转速 ： ns 1000v/dw 100061.8/3.1496 205.02r/min 按机床选取 n 230r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000 3.1496230/1000 69.33m/min （ 1.16m/s） 校验机床功率 ： 由表 22中查得： Pm FzV10 -3KW,式中 Fz可由表 13查出，当 b 0.569-0.951GPa， ap 2.0mm， f0.6mm/r ， V 1.66m/s时， Fz 2350N，切削力 Fz的修正系数为 KKrFz 0.89， Kr0Fz 1.0（表 22-3） 故 Fzc 23500.89=2091.5N P mc FzV10 -3 2091.51.1610 -3 2.43kw,按机床说明书，当 n 230r/min时，机床主轴允许功率 PE 5.9kw，因 Pmc PE 故所选切削用量可在 C620-1车床上进行。 校验机床进给系统强度 ：根据 C620-1 机床说明书，其进给机构允许走刀力 Fmax3530N,由表 16，当 b 0.669-0.794GPa， ap2.8mm， f 0.75mm/r， V 1.66m/s， Kr 90 时，走刀力 Fxc 760N。 切削时 Fx的修正系数为 Kr0Fx 1.0， K sFx 1.0， KKrFx 1.17（表 22-3） 故实际走刀力为 Fxc 7601.0 1.01.17 889.2N，则所选 f 0.6mm/r的进给量可用。 切削工时 工艺手册表 7-1： T L l1 l2/nf ，式中 L 35.5， l1 4， l2 3 T 35.5+4+3/2300.6 0.31min（ 18.6s） 考虑到该零件台阶面较多，如若各台阶面都采用不同的转速和不同的进给量，则效率不高，故在不影响加工质量的情况下， 粗车该轴时，采用主轴转速 230r/min，粗车进给量 f 0.6mm/r。 nts第 11 页 粗车 65 外圆 切削深度 ：单边余量 2.59mm，一次走刀， ap 2.59mm 进给量 f=0.6mm/r 主轴转速 n=230r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000=3.1472230/1000=52m/min （ 0.87m/s） 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 400.5， l1 4， l2 0 T 400.5+4/2300.6=2.93min 粗车 55 外圆 切削深度 ：单边余量 5.16mm，一次走刀， ap 5.16mm 进给量 f=0.6mm/r 主轴转速 n=230r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000=3.1466.82230/ 1000 =48.26m/min（ 0.804m/s） 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 336.5， l1 4， l2 0 T 336.5+4/2300.6=2.47min 粗车 45 外圆 切削深度 ：单边余量 5mm，一次走刀， ap 5mm 进给量 f=0.6mm/r 主轴转速 n=230r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000=3.1456.5230/1000=40.8m/min （ 0.68m/s） 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 250.5， l1 4， l2 0 T 250.5+4/2300.6=1.84min 粗车 42 外圆 切削深度 ：单边余量 1.50mm，一次走刀， ap 1.50mm 进给量 f=0.6mm/r 主轴转速 n=230r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000=3.1446.5230/1000=33.6m/min （ 0.56m/s） 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 215.5， l1 4， l2 0 nts第 12 页 T 215.5+4/2300.6=1.59min 粗车 40 外圆 切削深度 ：单边余量 0.84mm，一次走刀， ap 0.84mm 进给量 f=0.6mm/r 主轴转速 n=230r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000=3.1443.5230/1000=31.42m/min （ 0.524m/s） 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 115.5， l1 4， l2 0 T 115.5+4/2300.6=0.866min 工序四：半精车各外圆（如未特别注明，本工序相关数据的出示切削手册的车削用量选择） 半精车 88.88 外圆 选择刀具：刀片材料 YT15 ， 刀杆尺寸 1625mm Kr 45 r 0 10 ， 。 7 ， s 3 r 1.0mm 切削深度 ap 0.5mm 进给量 ：因表面粗糙度 Ra=6.3， r=1.0mm 。查表 6， f=0.550.65mm。 按机床说明书取 f=0.55mm。 计算切削深度 ：根据表 21 Vc=（ Cv/601-mTmapXvfyv） K v， 式中 Cv=242， Xv=0.15， yv=0.35， m=0.2。 Kv KMv K tvKk rvK svK TvK Kv 。其中 KMv=0.637/0.735=0.87， Ktv=1.0， Kkrv=1.0， Ksv=0.8， KTv=1.0， KKv=1.0 V c=（ 242/601-0.23600 0.20.5 0.150.55 0.35） 0.871.01.0 0.81.01.0 1.70m/s（ 102m/min） 确定主轴转速 ： ns 1000v/dw 1000102/3.1490.48 359r/min 按机床选取 n 370r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000 3.1490.48370/1000 105.12m/min （ 1.75m/s） 校验机床功率 ： 由表 22中 查得： Pm FzV10 -3KW，式中 Fz可由表 13查出，当 nts第 13 页 b 0.569-0.951GPa， ap 2.0mm， f 0.6mm/r， V 3.0m/s时， Fz 1470N，切削力 Fz的修正系数为 KKrFz 1.0， Kr0Fz 1.0（表 22-3），故 Fzc 1470N P mc FzV10 -3 14701.7510 -3 2.573kw 按机床说明书，当 n 370r/min时，机床主轴允许功率 PE 6.4kw， 因 Pmc PE，故所选切削用量可在 C620-1 车床上进行。 校验机床进给系统强度 ： 根 据 C620-1机床说明书，其进给机构允许走刀力 Fmax=3530N 由表 16，当 b 0.669-0.794GPa， ap 2.0mm， f 0.75mm/r， V 2.58m/s， Kr 45 时，走刀力 Fxc 630N。 切削时 Fx的修正系数为 Kr0Fx 1.0， K sFx 1.0， KKrFx 1.0（表 22-3），故实际走刀力 Fxc 630N。则所选 f 0.6mm/r的进给量可用。 切削工时 工艺手册表 7-1： T L l1 l2/nf ，式中 L 35.5， l1 4， l2 3 T 35.5+4+3/3700.55 0.21min（ 12.6s） 考虑到该零件台阶面较多，如若各台阶面都采用不同的转速和不同的进给量，则效率不高，故在不影响加工质量的情况下， 半精车该轴时，采用主轴转速 n=370r/min，进给量 f 0.55mm/r。 半精车 65 外圆 切削深度 ap 0.45mm 进给量 ：因表面粗糙度 Ra=0.8， r=1.0mm 。为了保证质量，查表 6， f=0.2 0.3mm，按机床说明书取 f=0.25mm/r。 计算切削速度 ：根据表 21 Vc=（ Cv/601-mTmapXvfyv） K v， 式中 Cv=291， Xv=0.15， yv=0.2， m=0.2。 Kv KMv K tvKk rvK svK TvK Kv 。其中 KMv=0.637/0.735=0.87， Ktv=1.0， Kkrv=1.0， Ksv=0.8， KTv=1.0， KKv=1.0 V c=（ 291/601-0.23600 0.20.45 0.150.25 0.35） 0.871.0 1.00.81.01.0 2.21m/s（ 132.6m/min） 确定主轴转速 ： ns 1000v/dw 1000132.6/3.1466.82 632r/min 按机床选取 n 610r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000 3.1466.82610/1000 nts第 14 页 127.99m/min （ 2.13m/s） 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 64， l1 4， l2 0 T 64+4+0/6100.25 0.446min（ 26.76s） 半精车 55 切削深度 ap 0.45mm 进给量与主轴转速 ：与 88.88 相同，即 f=0.55mm/r， n=370r/min, 所以实际切削速度 V nWdw/1000 3.1456.5370/1000 65.642m/min （ 1.1m/s） 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 86， l1 4， l2 0 T 86+4+0/3700.55 0.44min（ 26.54s） 半精车 45 切削深度 ap 0.45mm 进给量与主轴转速： 与 88.88 相同，即 f=0.55mm/r， n=370r/min 所以实际切削速度 V nWdw/1000 3.1446.5370/1000 54m/min （ 0.9m/s） 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 35， l1 4， l2 0 T 35+4+0/3700.55 0.192min（ 11.5s） 半精车 42 切削深度 ap 0.45mm 进给量与主轴转速 ：与 88.88 相同，即 f=0.55mm/r， n=370r/min, 所以实际切削速度 : V nWdw/1000 3.1443.5370/1000 50.54m/min （ 0.84m/s） 切削工时 ： nts第 15 页 T L l1 l2/nf ，式中 L 100， l1 4， l2 0 T 100+4+0/3700.55 0.51min（ 30.6s） 半精车 40 切削深度 ap 0.45mm 进给量与主轴转速 ：与 65 相同，即 f=0.25mm/r， n=610r/min 所以实际切削速度 V nd/1000 3.1441.82610/1000 80.1m/min （ 1.34m/s） 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 115.5， l1 4， l2 0 T 115.5+4+0/6100.25 0.784min（ 47.04s） 工序五：钻 22 、 25.3 ，钻扩通孔 17 （如未特别注明，本工序相关数据的出示切削手册的孔加工削用量选择） 钻孔 22mm 。要求校验机床的功率和扭矩。 选择钻头 ：选莫氏锥柄麻花钻，其直径 d0=20mm，钻头几何形状（表 1及表 2）：双锥修磨横刃、棱带， =30 ， 2=118 ，21=70 ， 0=10 ， =50 。 切削用量 ： 进给量 ：根据表 5，当钢的 b 0.784GPa， d=20m 时， f=0.35 0.43mm/r，按机床取 f=0.43mm/r. 切削速度 ：根据表 11， b=0.735GP a的 40Cr钢加工性属 7类。由表 10，当加工性为第 7类， f0.49mm/r ，双横刃磨的钻头，d0=20mm 时， Vt=0.30m/s（ 18m/min），切削速度的修正系数：KTV=1.0（表 10）， KCV=1.0（表 23）， Klv=1.0（表 23）， Ktv=1.0（表 21-6）。故 V=0.30 主轴转速： n=1000V/dw 100018/3.1420 286.6r/min 按机床说明书去取 nW=400r/min，所以实际切削速度为： V nWdw/1000 3.1420400/10 00 25.12m/min （ 0.42m/s） 校验机床功率及扭矩 ： nts第 16 页 根据表 17，当 f 0.51mm/r， d0 21mm时， Mt=76.81Nm 。扭矩的修正系数 KMM=1.11，KWM=1.0，故 Mc=76.811.1=85.26Nm 。根据钻床说明书，当 n=400r/min 时，Mm=115.8Nm 。据表 19，当 b=0.667 0.804GPa， d0=20mm， f 0.38mm/r， V 0.29m/s时， Pm=1.7Kw。根据钻床说明书， PE=4.50.81=3.645Kw 。由于 Mc Mm， Pm PE，故选择的切削用量可用。 切削工时 ： T=L/nf ， 式中 L=l+y+ ， l=20，由表 22查得 y+=7mm T=20+7/4000.43=0.157min （ 9.42s） 钻 25.3mm 选择钻头 ：选莫氏锥柄麻花钻，其直径 d0=23mm 。 切削用量 ： 进给量 ：根据表 5，当钢的 b 0.784GPa， d=23m 时， f=0.390.47mm/r，由于 l/d=105/25.3=4.15，故应乘孔深修正系数Klf=0.95，则 f=（ 0.39 0.47） 0.95=0.371 0.447mm/r，按机床取 f=0.43mm/r。 主轴转速 ：取与钻 22 孔时相同，即 n=400r/min，所以实际切削速度为： V nWdw/1000 3.1423400/1000 28.89m/min （ 0.48m/s） 切削工时 ： T=L/nf ， 式中 L=l+y+ ， l=105，由表 22查得 y+=9mm T=105+9/4000.43=0.663min （ 39.78s） 钻 17mm 选择钻头 ：选莫氏锥柄麻花钻，其直径 d0=16mm 。 切削用量 ： 进给量 ：根据表 5，当钢的 b 0.784GPa， d=16m 时， f=0.35 0.43mm/r，由于 l/d=310/16=19.38，故应乘孔深修正系数 Klf=0.75，则f=（ 0.35 0.43） 0.75=0.2625 0.3225mm/r，按机床取 f=0.32mm/r。 主轴转速 ：取与钻 22 孔时相同，即 n=400r/min，所以实际切削速度为： V nWdw/1000 nts第 17 页 3.1416400/1000 20.1m/min （ 0.335m/s） 切削工时 ： T=L/nf ， 式中 L=l+y+ ， l=310，由表 22查得 y+=10mm T=310+10/4000.32=2.5min （ 150s） 扩孔 17mm 查表 27查得扩孔钻扩孔 17mm 时， 进给量 f=0.6 0.7mm/r，按机床取 f=0.57mm/r。 切削速度 ：由表 29 v=（ Cvd0Zv/601-mTmapXvfyv） Kv 式中 Cv=20.6， Zv=0.6， xv=0.2， yv=0.3， m=0.25，修正系数 Kv0=0637/0.735=0.87， T=1800s（表 28） v= （ 20.617 0.6/601-0.251800 0.250.5 0.20.57 0.3） 0.87 =0.95m/s（ 57m/min） 主轴转速 n=1000v/d=100057/3.1417=1067.82r/min 按机床取 n=1100r/min，所以实际切削速度为： V nd/1000 3.14171100/1000 58.72m/min （ 0.98m/s） 切削工时 ： T=L/nf ， 式中 L=l+y+ ， l=310，由表 22查得 y+=10mm T=310+10/11000.57=0.51min （ 30.6s） 工序六： 车 22 、 25.3 孔及其倒角 1.车 22 孔 切削深度 ：单边余量 Z=0.94mm， ap=0.94mm 进给量和主轴转速 ：与半精车 65 时相同， 即 f=0.25mm/r， n=610r/min 所以实际切削速度： v=nd/1000 3.1420610/1000 =38.31mm/min 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 20， l1 4， l2 0 T 20+4+0/6100.25 0.16min（ 9.6s） 2.车 25.3 孔 nts第 18 页 切削深度 ：单边余量 Z=1.15mm， ap=1.15mm 进给量和主轴转速 ： 与粗车时相同，即 f=0.6mm/r， n=230r/min 所以实际切削速度： v=nd/1000 3.1423230/1000=16.61mm/min 切削工时 ： T L l1 l2/nf ，式中 L 105， l1 4， l2 0 T 105+4+0/2300.6 0.79min（ 47.4s） 工序七：车锥孔 切削深度 ：单边余量 Z=9.14mm，分两次走刀， ap1=5mm，ap1=4.14mm 进给量和主轴转速 ：与粗车时相同，即 f=0.6mm/r， n=230r/min 所以实际切削速度 v=nd/ 1000 3.1425.3230/1000=18.27mm/min 切削工时 ： T（ L l1 l2/nf ） 2 ，式中 L 66.33， l1 4， l2 0， i=2 T （ 66.33+4+0/2300.6 ） 2 1.02min（ 61.2s） 工序八：粗精铣前端键槽（如未特别注明，本工序相关数据的出示切削手册的铣削用量选择） 1、 粗铣： 选择铣刀 ：当切削总宽度 ae=8mm， ap=15.9mm 时， d0=100mm，采用错齿三面刃盘铣刀，齿数为 18。耐用度 T=7200s（表 8） 机床 ： X62W铣床 切 削用量 ： 铣削宽度 ae：总宽度 ae=8mm，分两次走刀， ae1=ae=4mm 进给量 af：根据 X62W铣床说明书
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