CA6140车床手柄轴加工工艺设计(3稿).doc

目目 录录 1 引言 1 2 零件的工艺分析及生产类型的确定 2 2 1 零件的作用 2 2 2 零件的工艺分析 3 2 3 零件的生产类型 3 3 确定机械加工余量 确定毛坯尺寸 设计毛坯图 3 3 1 零件结构分析 4 3 2 确定机械加工余量 毛坯尺寸和公差 4 3 3 设计毛坯图 6 4 选择加工方法 制定工艺路线 6 4 1 定位基准的选择 6 4 2 零件表面加工方法 7 4 3 制定工艺路线 8 5 工序设计 9 5 1 选择加工设备与工艺装备 9 5 2 确定工序尺寸 10 6 确定切削用量及基本时间 12 6 1 工序 切削用量及基本时间的确定 12 6 2 工序 切削用量及基本时间的确定 14 6 3 工序 切削用量及基本时间的确定 16 6 4 工序 切削用量及基本时间的确定 16 6 5 工序 先钻孔 粗镗 17 6 6 工序 钻螺纹底孔 工序 攻丝 17 6 7 工序 切削用量及基本时间的确定 17 7 加工工艺过程卡 18 7 1 工序 卡片 19 7 2 工序 卡片 21 8 结论 22 参考文献 22 1 CA6140 车床手柄轴加工工艺设计 YL 湛江师范学院 摘要 摘要 本文首先介绍了手柄轴的作用和工艺分析 其次确定毛坯尺寸 然后进行了加工工艺 路线设计 工序设计以及工艺卡的填写 关键词关键词 CA6140 车床 手柄轴 工艺路线 工序设计 CA6140 lathe shaft handle design process Y L Zhanjiang Normal University Abstract This paper first introduces the role of the handle shaft and process analysis followed by determining blank size and then proceed to the processing line of design process design and process to fill cards Key words CA6140 lathe Handle shaft Process Route Process design 1 1 引言引言 在现代工业生产中 普通车床是车床中应用最广泛的一种 约占车床类总数的 65 因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床 而 CA6140 机床广泛应用于机械加工 行业中 本设计主要针对 CA6140 机床的手柄轴进行设计 而在轴类零件中 工艺规程的制订 直接关系到工件质量 劳动生产率和经济效 益 一零件可以有几种不同的加工方法 但只有某一种较合理 在轴类零件的加工过 程中 通常都要安排适当的热处理 以保证零件的力学性能和加工精度 并改善切削 加工性 一般毛坯锻造后安排正火工序 而调质处理则安排在粗加工后 以消除粗加 工产生的应力及获得较好的金相组织 通常 轴的精度越高 为保证其精度的稳定性 其材料及热处理要求也越高 需要进行的热处理次数越多 另外 手柄轴的主要任务是将手柄通过链传动使轴转动 因此手柄轴是传动的关 2 键零件 在设计中注意零件的经济性和使用性 尽量降低加工时的成本 减少工人的 劳动强度 2 零件的工艺分析及生产类型的确定零件的工艺分析及生产类型的确定 2 1 零件的作用 轴类零件是机器中的主要零件之一 而题目 CA6140 车床手柄轴在车床是起传递扭 矩的作用 例如车床变速 其结构特点是长度大于直径的回旋体 手柄轴大端即手柄 座是通过用沉头螺纹孔 14 3 5 M10 6H 与手柄配合 起到连接作用 再通过两个 5N9mm 的键槽与平键的过渡配合来实现传递扭矩 外圆 20mm 与轴承连接 零件图如 图 1 图 2 所示 图 1 2 2 零件的工艺分析 零件的结构及其工艺性分析 通过对该零件图的重新绘制 知原样的视图正确 完整 尺寸 公差及技术要求齐全 该零件属于轴类零件 其结构呈阶梯状 3 图 2 零件技术要求分析 从该手柄轴零件图可知 两支承轴径分别为 15 2mm 和 20g6mm 两个配合轴径 分别为 16js6mm 和 20js6mm 手柄座等五个重要表面 该零件的主要技术要求为 两支承轴径 15 2mm 和 20g6mm 两个配合轴径 16js6mm 和 20js6mm 表面 粗糙度 Ra 1 6 m 键槽 5N9 表面粗糙度 Ra 3 2 m 键槽深度为 170 0 1mm 在手柄座钻 M10H6 的沉头螺纹孔 2 3 零件的生产类型 零件是车床上的手柄轴 质量约为 1 21kg 查表 2 1可知其属轻型零件 生产 2 类型为大批量生产 3 确定机械加工余量 确定毛坯尺寸 设计毛坯图确定机械加工余量 确定毛坯尺寸 设计毛坯图 3 1 零件结构分析 4 该零件的材料为 45 钢 考虑到零件通过螺纹孔 键槽传递力矩 15 2mm 20mm 与轴承连接 在工作过程中承受较大的冲击 剪切载荷和扭矩 为 使金属纤维尽量不被切断 保证零件工作可靠 因此应该选择锻件 由于零件属于大 批量生产 而且零件的轮廓尺寸 122mm 不大 形状结构简单 阶梯轴台阶直径相差 较大 为减少材料消耗和机械加工劳动量 从提高生产率 保证加工精度上考虑 可 以采用模锻成形 3 2 确定机械加工余量 毛坯尺寸和公差 参见钢质摸锻件的公差及机械加工余量按 GB T12362 2003 确定 2 要确定毛坯 的尺寸公差及机械加工余量 应先确定如下各项因素 锻件公差等级 由该零件的功用和技术要求 确定其锻件公差等级为普通级 锻件质量 f 根据零件成品质量约为 1 21kg 估算 f 2 3kg 锻件形状复杂系数 S S f n 该锻件为圆形假设其最大直径为 46mm 长 126mm 则由公式得 n 4 46 126 7 85 10 3 7 kg 6 S 2 3 3 7 0 62 由于 0 62 介于 0 32 和 0 63 之间 故该零件的形状复杂系数 S 属 S2级 锻件材质系数 由于该锻件材料为 45 号钢 是碳的质量分数小于 0 65 的碳素钢 故该锻件的材质系数属 1 级 零件表面粗糙度 由零件图知 手柄座 抛光镀鉻 处 Ra 为 0 8 m 轴15 2mm 16mm 20mm 处的表 面 Ra 为 1 6 m 其余各加工表面 Ra 3 25 m 3 2 1 确定机械加工余量 根据锻件质量 零件粗糙度 形状复杂系数查表 5 9 由此表查得单边余量在 2 厚度方向为 1 7 2 2mm 水平方向为 1 7 2 2mm 即锻件各外径的单面余量为 1 7 2 2mm 各轴向尺寸的单面余量为 1 7 2 2mm 锻件的沉头螺纹孔的单面余量按表 5 10 查得为 2 0mm 3 2 2 确定毛坯尺寸 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 Ra 1 6 m Ra 1 6 m 的表面 5 余量要适当增大 分析本零件 除手柄座 用抛光镀鉻加工 处 Ra 为 0 8 m 15 2mm 16mm 20mm 处的表面 Ra 为 1 6 m 其余各加工表面 Ra 3 25 m 因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可 由于有的表面只需粗加工 这时可取所查数据中的小值 当表面需粗加工和半精加 工时 可取其较大值 手柄座需加工达到 Ra 为 0 8 m 由 5 37得知直径余量为 2 0 1mm 综上所述 确定毛坯尺寸见表 1 表 1 柄轴毛坯 锻件 尺寸 零件尺寸单面加工余 量 锻件尺寸零件尺寸单面加工余量锻件尺寸 403 46 142 10 16js62 20122 2 及 1 7 125 7 20g62 2482 2 及 1 7 85 7 15 71 7 19 120 2 及 1 7 23 7 20js62 24 15 21 7 18 6 3 2 3 确定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根据锻件质量 材质系数 形状复杂系数从表 5 6 表 5 7中查 2 2 得 本零件毛坯允许偏差见表 2 表 2 手柄轴毛坯 锻件 尺寸允许偏差 mm 锻件尺寸偏差根据锻件尺寸偏差根据 46 1 4 0 4 125 7 1 5 0 7 24 1 2 0 4 85 7 1 4 0 6 19 1 1 2 表 5 7 2 23 7 1 1 表 5 6 2 6 0 4 0 5 18 1 0 0 4 3 3 设计毛坯图 1 确定圆角半径 锻件的外圆角半径按表 5 12确定 为简化起见 本锻件以 2 台阶高度 H 16 25 进行确定 结果为 外圆角半径 r 6 以上所取的圆角半径数值能保证各表面的加工余量 2 确定模锻斜度 根据表 5 11确定模锻斜度 2 外模锻斜度 5 3 确定分模位置 由于毛坯为轴类锻件 应采用轴向分模 这样可冲内孔 使材 料利用率得到提高 为了便于起模及便于发现上 下模在模锻过程中错移 选择最大 直径 即圆盘处 的对称平面为分模面 分模线为直线 属平直分模线 如图 3 4 确定毛坯的热处理方式 钢质毛坯经锻造后应安排正火 以消除残余的锻造应力 并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化 均匀的组织 从而改善加工性 零 件毛坯尺寸要求图 4 图 5 图 3 4 选择加工方法 制定工艺路线选择加工方法 制定工艺路线 4 1 定位基准的选择 本零件是一端带螺纹孔的阶梯轴 其中心轴零件的设计基准 为便于保证各加工 7 表面间的相互位置精度 避免基准转换所产生的定位误差 并简化夹具的设计和制造 工作 故采用 基准统一 原则 采用中心轴作为精基准 由于本零件全部表面都需要加工 因此应选外圆及一端面为粗基准 由于外圆 40mm 上有分模面 表面不平整有飞边等缺陷 定位不可靠 而零件是以中心轴作为 基准的零件精度要求的表面 为保证其精度要求 故选用毛零件外圆 20g6mm 为粗基 准 图 4 图 5 4 2 零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆 螺纹孔 端面 槽等 材料为 45 钢 以公差等级和表面 粗糙度要求 参考本指南有关资料 其加工方法选择如下 40 圆锥面表面要求粗糙度为 Ra0 8 m 需粗车 半精车 精车 抛光 而 8 15 2 外圆面未注公差尺寸 根据 GB1800 79 规定其公差等级按 IT12 表面粗糙度为 Ra15 m 粗车即可 15 70 0 2mm 外圆面 其公差等级查得为 IT12 粗车即可表 5 14 3 2 20g6mm 和 20js6mm 外圆面 其公差等级为 IT6 表面粗糙度为 Ra1 6 m 需 粗车 半精车 精车 表 5 14 2 14 3 5mm 内孔 为未标注公差尺寸 公差等级按 IT14 表面粗糙度为 Ra6 3 m 先钻 10 的孔 再只需粗镗即可 表 5 15 2 M10 6Hmm 螺纹孔 其与 14 3 5mm 内孔同轴 加工方法 需先用 8 7 的 钻头钻螺纹底孔 再用 M10 的丝锥攻丝 5N9mm 键槽 其槽宽和槽深的公差等级都为 IT9 表面粗糙度为 Ra3 2 m 需粗 铣 精铣 表 5 16 2 小头的端面 由于此端面精度要求不高 表面粗糙度为 Ra6 3 经粗车即可 4 3 制定工艺路线 工序 以 20mm 外圆面作为定位基准 粗车 40mm 外圆面及端面 约 1 5mm 单边余 量 粗车端面 切削余量 1 5 掉头 粗车 半精车另一端面 总余量 2 5 钻中心孔 工序 以 40mm 外圆面作为定位基准 一夹一顶 粗车 半精车外圆 16js6smm 20g6mm 20js6mm 倒角 工序 切槽 粗车 半精车三个 3 0 5 的槽 工序 以 20mm 外圆面作为定位基准 半精车 40mm 外圆锥面 单边切削余量 1 0 半精车 40mm 端面 半精车 40mm 另一端面 约 1 0mm 余量 使之符 合 零件尺寸 122mm 要求 粗车加工角度为 150外圆锥面 到圆角 工序 先钻 8 7 22mm 螺纹底孔 再钻 10 的沉头孔 工序 粗镗 14 内圆面 工序 用 M10 的丝锥攻丝 工序 粗铣 精铣键槽 工序 钳工去毛刺 工序 圆锥面 大端面抛光镀鉻 9 工序 终检 5 工序设计工序设计 5 1 选择加工设备与工艺装备 5 1 1 选择机床 根据不同的工序选择不同机床 工序 是粗车和半精车或精车 各工序的工步数较多 大批量生产要求较 高的生产率 同时由于要求的精度较高 表面粗糙度较小 需选用较精密的车床才 能满足要求 因此选用 C620 1A 型卧式车床 表 5 55 工序 钻 14 3 5mm 孔 钻 8 7 22mm 螺纹底孔和工序 均有较高的位置度 要求 可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工 选用 Z525 型立式钻床 工序 在铣床上加工 选用 X62 X62W 卧式 万能 铣床满足要求 5 1 2 选择夹具 本零件除粗铣精铣槽 钻孔 攻丝需要专用夹具外 其他各工序使用通用夹具即 可 前三道工序用三爪自定心卡盘和顶尖 5 1 3 选择刀具 根据不同的工序选择刀具 在车床上加工的工序 一般采用硬质合金钢刀 加工钢质零件采用 YT 类硬质合金 粗加工用 YT5 精加工用 YT30 为提高生产效率及经济性 应选用转位车刀 GB5343 1 1985 GB5343 2 1985 切槽刀宜选用高速钢 工序 钻孔 用 8 7 22mm 直柄麻花钻 dh 2 mm 工序 粗铣 精铣键槽选用整体硬质合金直柄立铣刀 摘自 GB T 16770 1 1997 零件要求铣切深度为 3 mm 铣切宽度为 5 按表 5 98 ap 5 ae 4 铣刀的直径应 为 63 因此 所选铣刀 粗铣选用 d1 6mm 精铣选用 d1 5 mm 的整体硬质合金直 柄立铣刀 5 1 4 选择量具 本零件属于大批量生产 一般情况下尽量采用通用量具 根据零件表面的精度要 求 尺寸和形状特点 参考有关资料 选择如下 选择各外圆加工面的量具 本零件各外圆加工面的量具见表 3 表 3 外圆加工面的量具 mm 工序加工面尺寸尺寸公差量具 10 400 5 读数值 0 02 测量范围 0 150 游标卡尺 表 5 108 20g60 08 20js60 13 16js60 06 读数值 0 01 测量范围 0 25 外径千分尺 表 5 108 15 70 2 读数值 0 02 测量范围 0 150 游标卡尺 表 5 108 选择加工孔用量具 14 沉头 8 7 螺纹底孔 其公差等级为 IT11 从表 5 108 中选读数值 0 01 测量范围测量范围 0 25 外径千分尺 选择加工轴向尺寸所用量具 根据图纸尺寸数据 一般情况下尽量采用通用量具 加工轴向尺寸量具测量范围在 0 150 的深度游标卡尺和测量范围 0 25 外径千分 尺 选择加工槽所用量具 键槽经粗铣 精铣两次加工 在粗铣 精铣两次加工中 槽 宽及槽深的尺寸公差的等级均为 IT9 和 IT11 故均可用数值为 0 01 测量范围 0 25 的外径千分尺 5 2 确定工序尺寸 1 确定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关 前面已确定各圆柱面的总加工余量 毛坯余量 应将毛坯余量分为各工序 加工余量 然后有后往前计算工序尺寸 中间工序尺寸的公差按加工方法的 经济精度确定 本零件各圆柱表面的工序加工余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度见表 4 表 4 圆柱表面的工序加工余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 mm 工序双边余量工序尺寸公差表面粗糙度 m加工表面 粗半精精粗半精精粗半精精 15 2 外圆 2 50 9 16 1 15 2 Ra6 3Ra3 2 16js6 外圆 2 51 5 17 5 16 Ra6 3Ra1 6 20g6 外圆 2 51 5 21 5 20 Ra6 3Ra1 6 11 15 7 外圆 2 50 9 16 6 15 7 Ra6 3Ra1 6 20js6 外圆 2 51 5 21 5 20 Ra6 3Ra1 6 40 外圆 51 41 40 Ra6 3Ra1 6 14 内孔 4 14 Ra6 3 2 确定轴向工序尺寸 本零件各工序的轴向尺寸如图 6 所示 图 6 确定各加工表面的工序加工余量 本零件各端面的工序加工余量见表 4 6 表 4 1 各端面的工序加工余量 工序加工表面总加工余量工序加工余量 12 5Z11 1 5 2 3 4 5 6 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 Z22 2 5 Z32 2 5 Z42 2 5 Z52 2 5 Z62 2 5 1 7 2 5 2 5 Z 1 Z 2 5 确定工序尺寸 L13 L3 L2 该尺寸在工序中应达到零件图样的要求 则 L13 122 0 0 5 mm 尺寸公差暂定 L3 20 mm L2 102 mm 12 确定工序尺寸 L11 L12 L12 L13 Z13 122 1 123 mm L11 L12 Z22 123 2 5 125 5 mm 工序尺寸 L2 L3 及 L13 组成尺寸链 如图 7 3 确定键槽的工序尺寸 精铣可达到零件图样的要求 则该工序尺寸 槽宽为 5N9 mm 槽深 3 mm 粗铣时 为精铣留有加工余量 槽宽双边余量为 1 mm 槽深余量为 0 5 mm 则粗铣工序的尺寸 槽宽为 4mm 槽深为 2 5 mm 图 7 6 确定切削用量及基本时间的确定确定切削用量及基本时间的确定 切削用量包括背吃刀量 a p 进给量 f 和切削速度 v 确定顺序是先确定 a p f 再确定 v 6 1 工序 切削用量及基本时间的确定 1 切削用量 本工序为钻中心孔 粗车 40 mm 圆锥外圆 端面 已知加工材 料为 45 钢 b 670Mpa 锻件 有外皮 机床为 C620 1 型卧式车床 工件装卡 在三爪自定心卡盘中 顶尖 确定粗车外圆 40 mm 的切削用量 所选 YT5 硬质合金可转位车刀 根据表 5 112 由于 C620 1 型卧式车床中心高为 200 mm 故选刀杆尺寸 B H 16 2 mm 25 mm 刀片厚度为 4 5 mm 根据表 5 113 选择车刀几何形状为卷屑倒棱前 刀面 前角 o 12 后角 o 6 主偏角 Kr 90 副偏角 Kr 10 刃 倾角 s 0 刀尖圆弧半径 0 8 mm 确定背吃刀量 a p 粗车双边余量为 3 0 mm 显然 a p 为单边余量 a p 3 0 2 1 5 mm 确定进给量 f 根据表 5 114 在粗车材料 刀杆尺寸 B H 16 25 a p 3 mm 13 工件直径为 40 60 mm 时 f 0 4 0 7 mm r 按 C620 1 型卧式车床的进给量表 5 57 选择 f 0 5 mm r 2 确定的进给量尚需机床进给机构强度的要求 故需进行校验 根据表 5 55 2 C620 1 型卧式车床进给机构允许的进给力 Fmax 3530N 根据表 5 123 2 当钢料 b 570 670 Mpa a p 2 mm f 0 5mm r Kr 90 v 65m min 预计 时 进给力 Ff 760N Ff 的修正系数为 K 0Ff 1 0 K sFf 1 0 KKrFf 1 17 故实际进给力为 Ff 760 1 0 1 0 1 17 889 2 N Ff Fmax 所选的进给量 f 0 5mm r 可用 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 5 119 车刀后刀面最大磨损量取为 1mm 可转 2 位车刀耐用度 T 30min 确定切削速度 v 根据表 5 120 当用 YT5 硬质合金可转位车刀加工 b 600 700Mpa 钢料 a p 3 mm f 0 5mm r 时 切削速度 N 138 r min 切削 速度 v 的修正系数 Ksv 0 8 Kkv 1 0 KMv 1 0 KKrv 0 89 Ktv 0 65 KTv 1 15 v 138 0 8 1 0 1 0 0 89 0 65 1 15 73 45 m min n 1000v d 102 27r min 按 C620 1 车床的转速 表 5 56 选择 n 90 1 5 则实际切削速度 v 51 15 2 校验机床功率 由表 5 125 2 当 b 580 970Mpa HBS 166 277 a p 2mm f 0 45mm r v 57 m min 时 Pc 2 0kw 切削速度 v 的修正系数 KKrPc 0 81 KroPc 1 0 KMPc 1 0 KkPc 1 0 KTrPc 1 13 KsPc 0 65 表 2 9 2 故实际切削时的功率为 Pc0 95kw 根据表 5 59 当 n 90 时 机床主轴允许 PE 5 9kw Pc PE 故所选切削用量可 在 C620 1 车床上进行 最后确定的切削用量为 a p 1 5 mm f 0 5 mm r n 90 r min v 51 2 m min 确定粗车端面的切削用量 采用车外圆 40 的刀具车削端面 加工余量可一次走刀 14 切除 a p 1 5 mm f 0 5 mm r 主轴转速与车外圆 40 相同 掉头 车另一端面 a p 1 75 mm 半精车端面 15 2 mm 所选刀具为 YT15 硬质合金可转位车刀 车刀形状 刀杆尺寸 及刀片厚度均与粗车相同 根据表 5 113 车刀几何形状为前角 o 12 后角 o 6 主偏角 Kr 90 付偏角 Kr 5 刃倾角 s 0 刀尖圆弧半径 0 5mm 确定背吃刀量 a p 0 75mm 确定进给量 f 根据表 5 116 及 C620 1 车床进给量 表 5 57 选择 2 f 0 15mm r 由于是半精加工 切削力较小 故不需校核机床进给机构强度 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 5 119 车刀后刀面最大磨损量取为 0 4mm 可转 位车刀耐用度 T 30min 确定切削速度 v 主轴转速与车外圆 40 mm 相同 根据表 5 120 当用 YT15 硬质合金可转位车刀加工 b 600 700Mpa 钢料 a p 1 4 mm f 0 25 mm r 时 切削速度 N 176 Ksv 0 8 Kkv 1 0 KMv 1 0 KKrv 0 89 Ktv 1 KTv 1 15 v 176 0 8 1 0 1 0 0 89 1 1 15 144 1 m min n 1000v d 834 46 r min 6 2 工序 切削用量及基本时间的确定 6 2 1 切削用量 本工序为钻中心孔 以 40mm 外圆面作为定位基准 粗车 半精车外圆 15 2mm 16mm 20mm 15 7mm 和阶梯面 已知加工材料为 45 钢 b 670Mpa 锻 件 有外皮 机床为 C620 1 型卧式车床 工件装卡在三爪自定心卡盘中 顶尖 6 2 2 确定粗车外圆 16mm 20mm 15 2mm 15 7mm 的切削用量 所选 YT5 硬质合金可转位车刀 根据表 5 112 由于 C620 1 型卧式车床中心高为 200 mm 表 5 55 故选刀杆尺寸 B H 16 mm 25 mm 刀片厚度为 4 5 mm 根据表 2 5 113 选择车刀几何形状为卷屑倒棱前刀面 前角 o 12 后角 o 6 主偏角 Kr 90 付偏角 Kr 10 刃倾角 s 0 刀尖圆弧半径 0 8 mm 确定背吃刀量 a p 取 a p 3 5 15 确定进给量 f 根据表 5 114 在粗车材料 刀杆尺寸 B H 16 25 a p 3 6 23 工件直径为 40 60 mm 时 f 0 3 0 8 mm r 按 C620 1 型卧式车床的进给量 表 5 57 选择 f 0 48mm r 2 确定的进给量尚需机床进给机构强度的要求 故需进行校验 根据表 5 55 C620 1 型卧式车床进给机构允许的进给力 Fmax 3530N 根据表 5 123 当钢料 b 570 670 Mpa a p 5 7mm f 0 53 mm r Kr 90 v 65m min 预计 时 进给力 Ff 1820N Ff 的修正系数为 K oFf 1 o K sFf 1 0 KKrFf 1 17 故实际进给力为 Ff 1820 1 0 1 0 1 17 2129 4 N Ff Fmax 所选的进给量 f 0 48mm r 可用 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 5 119 车刀后刀面最大磨损量取为 1mm 可转位车刀耐用度 T 30min 2 确定切削速度 v 根据表 5 120 当用 YT5 硬质合金可转位车刀加工 2 b 600 700Mpa 钢料 a p 7 mm f 0 53mm r 时 切削速度 N 123 r min 切削速度 v 的修正系数 Ksv 0 8 Kkv 1 0 KMv 1 0 KKrv 0 89 Ktv 0 65 KTv 1 15 v 123 0 8 1 0 1 0 0 89 0 65 1 15 65 46m min n 1000v d 102 27r min 按 C620 1 车床的转速 表 5 56 选择 n 90 1 5 则实际切削速度 v 51 15 2 校验机床功率 由表 5 125 当 b 580 970Mpa HBS 166 277 a p 5 7mm f 0 75mm r v 57 m min 时 Pc 4 1kw 切削速度 v 的修正系数 KKrPc 0 81 KroPc 1 0 KMPc 1 0 KkPc 1 0 KTrPc 1 13 KsPc 0 65 表 2 9 2 故实际切削时的功率为 Pc 1 735kw 根据表 5 59 当 n 90 时 机床主轴允许 PE 5 9kw Pc PE 故所选切削用量 2 可在 C620 1 车床上进行 最后确定的切削用量为 16 a p 3 5 mm f 0 48 mm r n 90 r min v 51 2 m min 确定粗车阶梯面的切削用量 采用车外圆刀具车削端面 加工余量可一次走刀切除 取 a p 1 5 mm f 0 5 主轴转速与车外圆相同 6 3 工序 切槽 粗车 半精车三个 3 0 5 的槽 切削用量及基本时间的确定 6 3 1 粗车 半精车三个 3 0 5 的槽 所选刀具为高速钢切断刀 车刀宽带 2mm 刀头 度 15mm 刀具粗精车相同 确定进给量 f 根据表 5 117 车刀进给量 f 0 1 0 3mm r 由于是半精加工 切削力 较小 故不需校核机床进给机构强度 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 5 119 车刀后刀面最大磨损量取为 0 6 0 8mm 确定切削速度 v 主轴转速为中速 6 4 工序 切削用量及基本时间的确定 切削用量工序 以 20mm 外圆面作为定位基准 半精车 40mm 外圆锥面 单 边切削余量 1 0 半精车端面 40mm 约 1 0mm 余量 使之符合零件尺寸 122mm 要 求 粗车加工角度为 150外圆锥面 6 4 1 半精车 40mm 外圆面 采用车外圆 40 的刀具车削端面 加工余量可一次走刀切除 主轴转速与车外 圆 40 相同 最后确定的切削用量为 a p 1 5 mm f 0 5 mm r n 90 r min v 51 2 m min 确定半精车端面的切削用量 所选刀具为 YT15 硬质合金可转位车刀 车刀形状 刀 杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同 根据表 5 113 车刀几何形状为前角 o 12 2 后角 o 6 主偏角 Kr 90 付偏角 Kr 5 刃倾角 s 0 刀尖圆弧半径 0 5mm 确定背吃刀量 a p 1mm 确定进给量 f 根据表 5 116及 C620 1 车床进给量 表 5 57 选择 2 2 f 0 15mm r 由于是半精加工 切削力较小 故不需校核机床进给机构强度 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 5 119 车刀后刀面最大磨损量取为 0 4mm 可转 位车刀耐用度 T 30min 确定切削速度 v 主轴转速与车外圆 40mm 相同 17 根据表 5 120 当用 YT15 硬质合金可转位车刀加工 b 600 700Mpa 钢料 a p 1 4 mm f 0 25 mm r 时 切削速度 N 176 Ksv 0 8 Kkv 1 0 KMv 1 0 KKrv 0 89 Ktv 1 KTv 1 15 v 176 0 8 1 0 1 0 0 89 1 1 15 144 1 m min n 1000v d 834 46 r min 确定用切断刀粗车圆锥另一端面 圆盘厚度为 20mm 切削用量 切削余量为 1 7 加工余量可一次走刀切除 6 5 工序 先钻 10 的孔 再粗镗 14 内圆面 6 5 1 确定粗镗 14 内圆面及阶梯面的切削用量 所选刀具为 YT5 硬质合金 直径为 20 的圆形镗刀 6 5 2 确定背吃刀量 粗镗 14 内圆面及阶梯面 a p 2mm 确定进给量 f 根据表 5 115 当粗镗钢料 镗刀直径为 20 a p 2 镗刀伸出长 度为 100 时 f 0 15 0 3 mm r 按 C620 1 型卧式车床的进给量 表 5 57 选择 f 0 20 6 5 3 确定切削速度 v 按表 2 8的计算公式确定 2 V 式中 vv yx p m faT Cv v k Cv 291 m 2 xv 0 15 yv 0 2 T 60min Kv 0 9 0 8 0 65 0 468 则 V 78 m min n 1000v d 382 按 C620 1 车床的转速 选择 n 370 6 6 工序 钻 8 7 22mm 螺纹底孔 工序 用 M10 的丝锥攻丝 6 7 工序 切削用量及基本时间的确定 切削用量工序 粗铣 精铣键槽 切削用量 本工序所选刀具为高速钢三面刃铣刀 铣刀直径 d 4 宽度 L 13 齿数 为 20 根据表 5 143 选择铣刀的 基本形状 由于加工钢料的 b 600 700Mpa 故选 前角 o 15 后角 o 12 周齿 o 6 端齿 已知铣削宽度 a e 16 铣 削深度 a p 4 mm 机床选用 X62 型卧式铣床 确定每齿进给量 f z 根据表 5 144 X62 型卧式铣床的功率为 7 5 表 5 18 74 工艺系统刚性为中等 细齿盘铣刀加工钢料 查得每齿进给量 f z 2 0 06 0 01 现取 f z 0 02 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据表 5 148 用高速钢铣刀粗加工钢料 铣刀 刀齿后刀面最大磨损量为 0 6 铣刀直径 d 8 耐用度 T 120 确定切削速度和工作台每分钟进给量 f mz 根据表 2 17 中公式计算 V Cv dqv kv Tm dq axvp fyvz auve zpe 式中 Cv 48 qv 0 25 xv 0 1 yv 0 2 uv 0 3 pv 0 1 m 0 2 T 120 a p 4 mm f z 0 02 mm z a e 13 z 20 d 8 kv 1 0 v 27 86 n 70 9 根据 X62 型卧式铣床主轴转速表 5 75 选择 n60 1 则实际切削速度 v 0 39 工作 2 台每分钟进给量为 f z 0 063mm z 校验机床功率 根据表 2 18 的计算公式 铣削时的功率为 Pc Fc v 1000 Fc Cf axp fyz aufz z kfc dqf nwf 式中 Cf 650 xf 0 10 yf 0 72 uf 0 86 wf 0 qf 0 86 ap 4 f z 0 063 mm z a e 16 z 20 d 8 n 60 kfc 0 63 Fc 2076 8 V 0 39 Pc 0 81 X62 型卧式铣床的功率为 7 5 故所选切削用量可用 所确定切削用量为 f z 0 063 mm z n 60 fmz 0 75 V 0 39 7 加工工艺过程综合卡片 加工工艺过程综合卡片 产品型号 CA6140 零件图 号 机械加工工 艺过程卡 产品名称车床零件名 称 手柄轴 共 1 页 第 1 页 材料牌号 45 毛坯 种类 锻件 毛坯 外形 尺 寸 40mm 128 mm 每个毛坯 可制件数 1 每台 件数 1 备注 工工序名工序内容车间工设备工艺装备工时 min 19 序 号 称程 准终 单件 粗车外 圆面及 端面 粗车 40mm 外圆面及 端面 约 1 5mm 单边余 量 粗车端面 切削 余量 1 5 掉头 粗车 半精车另一端面 总余 量 2 5 钻中心孔 C620 1 型 卧式车床 三爪自定心 卡盘 中心 架 定尖 17 粗车阶 梯外圆 一夹一顶 粗车 半精 车外圆 16js6smm 20g6mm 20js6mm 倒角 C620 1 型 卧式车床 三爪自定心 卡盘 中心 架 定尖 20 1 半精车 精车阶 梯外圆 半精车 精车外圆 55mm 60mm 75 mm 和阶梯面 倒角 C620 1 型 卧式车床 专用夹具 34 切槽 粗车 半精车三个 3 0 5 的槽 C620 1 型 卧式车床 专用夹具 15 钻孔先钻 8 7 22mm 螺纹 底孔 再钻 10 的沉头 孔 专用夹具 12 粗镗内 圆面 粗镗 14 内圆面专用夹具 10 攻丝用 M10 的丝锥攻丝专用夹具 12 铣键槽粗铣 精铣键槽 专用夹具 23 去毛刺钳工去毛刺虎头钳 23 抛光镀 鉻 圆锥面 大端面抛光镀 鉻 专用夹具 12 20 终检终检 5 7 1 工序 卡片 产品型号 CA6140 零件图号机械加工工序 卡 产品名称车床零件名称手柄轴共 1 页 第 1 页 车间 工序号工序