CA6140车床滤油器体机械加工工艺及夹具设计
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ca6140
车床
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- 1 -目录序言.3一、零件的分析及生产类型的确定. .31、零件的作用. .32、零件的工艺分析.4二、零件毛坯的设计51、选择毛坯.52、毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定.53、设计毛坯图.7三、零件的加工工艺设计.81、定位基准的选择.82、拟订工艺路线.83、工艺方案的比较与分析.10四、工序设计.121、选择加工设备与工艺装备.122、确定工序尺寸.14五、确定切削用量及基本时间141、工序 03 切削用量及基本时间的确定152、工序 04 切削用量及基本时间的确定.173、工序 05 切削用量及基本时间的确.214 、工序 06 切削用量及基本时间的确定26- 2 -5、工序 07 切削用量及基本时间的确定.286 、工序 08 的切削用量及基本时间的确定.317、工序 09 的切削用量及基本时间的确定.328、工序 10 的切削用量及基本时间的确定349、工序 11 的切削用量及基本时间的确定4010、工序 13 的切削用量及基本时间的确定.40六、夹具的设计.42(一) 、钻床夹具的设计.421、工件的定位.422、夹紧装置453、定位误差分析454、对刀装置465、夹具体466、结构特点46(二) 、车床夹具的设计.471、提出问题472、设计思想.473、夹具设计.47七、设计小结.48- 3 -八、参考文献.49序言综合模块（机制工艺及夹具）毕业设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。这次毕业设计中，我所选的零件是“CA6140 车床滤油器体” ，完成该零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计，滤油器在车床上是个必不可少的部件，它有着过滤油液及缓冲的作用。因此在加工时，零件的配合部分需进行精加工，保证其配合准确，提高车床的综合性能，又因为被加工零件的结构比较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与装配。由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。一、 零件的分析及生产类型的确定- 4 -1、 零件的作用“CA6140 车床滤油器体”如图所示。它位于车床主轴箱上面，主要作用是给主轴箱内供油及对油液起冲作用，零件的两段有两孔用于油液的进出，零件的中间有一个 48h6 的外圆柱面，用于与主轴箱以基轴制形式联接。- 5 -2、零件的工艺分析“CA6140 车床滤油器体”的各表面：（1） 、零件的左端面（用于精基准加工其他表面） ；- 6 -（2） 、螺栓孔 3- 9（用于联接车床主轴箱，起固定作用） ；（3） 、中心孔 38（用于过滤及缓冲油液） ；（4） 、进出油孔 2- 11（用于联接进出油装备，流通油液） ；（5） 、外圆柱面 48h6（用于与车床主轴箱联接） 。各表面的相互精度要求有：（1） 、外圆柱面 48h6 为基轴制联接，尺寸精度为 IT6；（2） 、其他表面无特殊精度要求，除保证其表面粗糙度外，尺寸精度为 IT14。二、 零件毛坯的设计1、 选择毛坯根据生产纲领可知，CA6140 滤油器体属中大批量生产，零件形状为非全圆柱体，可选零件材料为灰口铸铁，毛坯制造选用铸造毛坯，这样毛坯与成品相似，加工方便，省工省料。为了提高生产率，铸造方法选用砂型铸造，且为机器造型。2、 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定（1） 、求最大轮廓尺寸根据零件图轮廓尺寸，可知，CA6140 滤油器体最大轮廓尺寸为 102mm。（2） 、选取公差等级 CT铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，查表得，公差- 7 -等级 CT 范围是 812 级，取为 10 级。（3） 、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 1.6m。Ra 1.6 m 的表面，余量要适当增大。分析零件，各加工表面均为 Ra 1.6 m，因此这些表面的毛坯尺寸只需要将零件的尺寸加上余量值即可。零件上孔 3- 9 和进出有口尺寸较小，铸成实心；A 面为单侧加工，则105.3m .6/22CTRMF38 盲孔属内腔加工，根据零件分析， 38 深度为 65 不 变，径向为m7.32/6.5128CTRMAF30 盲孔属内腔，且此孔为非配合孔，用钻床锪出即可，所以 30 盲孔铸成实心。48h6 外圆柱面的加工，即m4.52 2/8.18CTRMAF如图所示，由于 38 孔的深度和三角形台阶肩宽度的余量和 A 面余量有关，A 面增量 a=105.3-102=3.3mm;所以 38 孔的毛坯深度=65+3.3=68.3mm; 三角形台阶肩宽度- 8 -=34+3.3=37.3mm。3、 设计毛坯图（1） 、确定圆角半径 外圆角半径 r=1mm;内圆角半径 R=1mm;以上所取圆角半径数值能保证各表面的加工余量。（2） 、确定拔模斜度本铸件最大尺寸为 h=105.3mm，属 25500mm 的铸件，所以查表，取拔模斜度为 1：20。（3） 、确定分型面由铸件结构分析，选择左端面作为砂模铸造机器造型的分型面。（4） 、确定毛坯的热处理方式灰铸铁滤油器毛坯铸造后应安排人工时效，温度 ，50进行消除残余应力，从而改善加工性。综合上述，所设计的毛坯图如下图所示：- 9 -三、 零件的加工工艺设计1、定位基准的选择本零件是不规则多孔零件体，其左端面是设计基准（亦是装配基准和测量基准） ，为了避免由于基准不重合而产生的误差，应选左端面为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。在加工中还可遵循“互为基准”的原则，重复加工 38 孔和48 外圆柱面，使其中心线重合度较高，减小圆跳动度。2、拟订工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使其零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领中已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，除此之外，应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。滤油器体加工包括各圆柱面、孔及端面的加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，该零件加工可按下述工艺路线进行。（1）工艺路线方案一- 10 -工序 00 机器砂型铸造毛坯；工序 01 检验，清砂；工序 02 热处理；工序 03 磨左端面；工序 04 钻 38 内孔及 3- 9 孔；工序 05 粗车外圆 48；工序 06 加工出油口；工序 07 加工进油口；工序 08 磨 48 外圆柱面；工序 09 检验。（2）工艺路线方案二工序 00 机器砂型铸造毛坯；工序 01 检验，清砂；工序 02 热处理；工序 03 磨左端面；工序 04 车 48 外圆柱面；工序 05 磨 48 外圆柱面；工序 06 钻 3- 9 孔；工序 07 铣 30 内孔面；工序 08 扩、铰 38 孔；工序 09 38 孔的倒角；工序 10 锪平 26；- 11 -工序 11 加工进油口；工序 12 加工出油口；工序 13 检验。（3）工艺路线方案三工序 00 机器砂型铸造毛坯；工序 01 检验毛坯、清砂；工序 02 热处理；工序 03 粗车左端面；工序 04 先锪 30 内孔面，再粗扩 38 内孔；工序 05 粗车 48 外圆，切退刀槽；工序 06 精扩 38 内孔，内孔倒角， ；012工序 07 精车 48 外圆；工序 08 钻 3- 9 通孔；工序 09 精磨左端面；工序 10 加工出油孔；工序 11 加工进油孔；工序 12 去毛刺；工序 13 精磨 48 外圆；工序 14 检验。3、工艺方案的比较与分析上述三个工艺方案的特点在于：方案一，工序集中，但需要- 12 -专用机床才能达到加工要求；方案二，工序分散，但工艺按排的加工达不到精度要求；方案三，也是分散工序，工艺安排合理，能满足用通用机床加工并达到精度的要求。除了选择万能性通用机床加工外，还要设计一些专用夹具，提高加工要求和质量。因此选用第三个方案较合理，具体如下：工序 00 机器造型砂模铸造毛坯；工序 01 清砂，检验毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷；工序 02 热处理，人工时效温度 ，消除残005余应力；工序 03 以 48 外圆和右端面定位，粗车左端面；工序 04 以 48 外圆和右端面定位，先锪 30 内孔面，再粗扩 38 内孔；工序 05 以左端面和 38 内孔定位，粗车 48 外圆，切退刀槽；工序 06 以 48 外圆和右端面定位精扩 38 内孔，内孔倒角， ；012工序 07 以左端面和 38 内孔定位，精车 48 外圆；工序 08 钻 3- 9 通孔；工序 09 以 48 外圆和右端面定位精磨左端面；工序 10 加工出油孔（锪 26 平面，钻 11 孔，扩16 孔深 18mm,攻丝 M18 1.5 深 14mm） ；- 13 -工序 11 加工进油孔（锪 26 平面，钻 11 孔，扩16 孔深 18mm,攻丝 M18 1.5 深 12mm） ；工序 12 用钳工去毛刺；工序 13 以左端面和 38 内孔定位，精磨 48 外圆；工序 14 检验，是否达到要求的尺寸精度和粗糙度。四、工序设计1、选择加工设备与工艺装备（1）选择机床工序号 工序内容 机床 备注00 机器砂型铸造毛坯 01 检验毛坯、清砂 02 热处理 03 粗车左端面 C620-104先锪 30 内孔面，再粗扩 38 内孔立式钻床05 粗车 48 外圆，车退刀槽 C620-106 精扩 38 内孔，倒角，012立式钻床07 精车 48 外圆 C620-108 钻 3- 9 通孔 立式钻床09 精磨左端面 端面磨床10 加工出油孔 立式钻床- 14 -11 加工进油孔 立式钻床12 去毛刺 13 精磨 48 外圆外圆磨床14 检验 （2）选择夹具工序 03 选用三爪自定心卡盘。工序 04、05、06、07、08、09、10、11、13 都选用专用夹具。（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选用硬质合金车刀。切刀槽宜选用高速钢。为提高生产率及经济性，应选用可转位车刀架。 在钻床上机加工的工序麻花钻，锪头钻，倒孔钻等。（4） 选择量具 加工部分的量具工序 03 卡尺；工序 04 卡尺；工序 05 卡尺；工序 06 卡尺；工序 07 卡尺；- 15 -工序 08 卡尺；工序 09 卡尺； ；工序 10 卡尺，螺纹塞规；工序 11 卡尺，螺纹塞规； 工序 13 千分尺。2、确定工序尺寸（1）确定圆柱面的工序尺寸 38， 30， 11，3- 9 由于无特殊加工精度等，在满足其表面粗糙度的条件下直接钻孔或扩孔来完成。 外圆柱面 46h6 和 46：工序名称 工序双边余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差精磨 0.1 IT6(0-0.016) 48016.48精车 1.3 IT11(0-0.160) 48.1 0.粗车 3.0 IT13(0-0.390) 49.4 39.毛坯 F(0-3.6) 52.481452（2）确定轴向工序尺寸毛坯公差等级确定为 IT14.L2 工序尺寸按 L1 的工序尺寸确定。粗车余量为 2.8mm，工序尺寸为 102.5mm，粗糙度精度为 Ra6.3；精磨端面余量为 0.5mm，工序尺寸为 102mm,粗糙度为 Ra1.6。L3 和 L4 由铸造直接完成，L3=40mm,L4=14mm。- 16 -L6 由 锪 30 孔工序一次加工 ，L6=70mm 。L5 由第一次扩 38 孔完成，L5=65mm 。四、 确定切削用量及基本时间1、工序 03 粗车左端面（1） 本工序为粗车左端面，已知加工材料为 HT150，机床为C620-1 型卧式车床，工件装在三爪自定心卡盘上，所选刀具为 YG6硬质合金可转位端面车刀。根据切削用量手册表 1，由于 C620-1 机床的中心高为 200mm，故选刀杆尺寸为 16mm 25mm，刀片厚度取为 6mm，根据 切削用量手册表 3，选择平面带倒棱型前刀面，刀具的几何参数为：，00s000 6,1,5k,7,1 ， = 。8.r01（2）确定背吃刀量 pa取粗车余量为 2.8mm，可一次走刀切除，留 0.5mm 作为精磨余量，故取粗车背吃刀量为 =2.8mm。p（3）确定进给量 f根据切削用量手册表 4，在加工材料为 HT150，车刀刀杆尺寸为 16mm 25mm，工件直径为 62105mm， =2.8mm 时，paf=0.61.2mm/r，按 C620-1 车床说明书，纵向进给量初步取f=0.8mm/r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量手册表 10，硬质合金可转位车刀后刀面最大- 17 -磨损量取为 1.0mm，耐用度为 1800s。（5）确定切削速度 cv根据切削用量手册表 12，当用 YG6 硬质合金可转位车刀加工 =165181Mpa 的灰铸铁， 4mm，f 0.8mm/r 时，切削速bpa度 =79.8m/min。由 切削用量手册表 21-6,21-7,21-5,11,21-9 查cv得一系列切削速度修正系数分别为：=1.0， =0.83， =0.8， =1.15， =1.24tvkxrvsvkTvkv故=79.8 =79.8 1.0 0.83 0.8 1.15 1.24=75.6m/mincv则机床主轴转速n= = =229.2r/minD10c1056.7根据 C620-1 机床说明书，选择 n=230r/min这时的实际切削速度= = =75.9m/mincv10n0235（6）计算机床进给机构的强度根据 C620-1 机床说明书，其进给机构允许的横走刀力=5100N，根据切削用量手册表 17，当 =170212Mpa，maxF bpa2.8mm， f 0.8mm/r， = ， =1.26m/s，走刀力 =950N，由rk045cvxF于实际切削时使用条件的变化，根据切削用量手册表 22-3 查得的修正系数为： =1.0， =0.75， =1.13xFx0FxsFxrFk故实际走刀力为- 18 -=950 1.0 0.75 1.13=805.1NxcF因为 =805.1N5100N，故进给量合理。xc（7）校验机床功率根据切削用量手册表 19，当=165200Mpa， 2.8mm，f 0.8mm/r， =1.26m/s 时，bpacv=2.4KW。mP切削功率的修正系数根据切削用量手册表 22-3 查得= =0.92， = =1.0mrpkzrFm0pkz0F故实际切削功率 =2.4 0.92 1.0=2.2 KWmcP根据 C620-1 机床说明书，当 n=230r/min 时，机床主轴允许的功率=5.9KWE因为 ，故所选择的切削用量可在 C620-1 机床上进行。mcPE最后确定的切削用量为=2.8mm， f=0.8mm/r， =75.9m/min，n=230r/minpacv（8）计算基本工时基本工时的计算公式为= = 由切削用量手册表 20，查得 y+ =2mm，则jtnfLyl = =0.3minjt8.0235- 19 -2、工序 04 先锪 30 内孔面，再粗扩 38 内孔工步 1 锪 30 内孔面（1）本工步为锪 30 内孔，使内孔径达到 30，孔壁粗糙度值达到 Ra3.2 ，机床为 Z535 型立式钻床，工件装在专用夹具上，所m选刀具为 YG8 焊接硬质合金刀片式平面锪钻，其直径为 30mm。（2）确定背吃刀量 pa铸件上铸出孔径为 27.2，工件要求孔径为 30，则初取背吃刀量 =（30-27.2）/2=1.4mm。pa（3）确定进给量 f由切削加工简明实用手册表 8-80，对于 HT150，硬度为150200HBS，当所用刀具为硬质合金锪钻时，进给量f=0.150.30mm/r，按 Z535 机床说明书，取 f=0.20mm/r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削加工简明实用手册表 8-77，硬质合金锪刀后刀面最大磨损量取为 1.0mm，耐用度为 50min。（5）确定切削速度 cv由切削加工简明实用手册表 8-80，对于 HT150，硬度为150200HBS,当所用刀具为硬质合金锪钻时，切削速度=90106.8m/min，取 =95m/min，则机床主轴转速cvcvn= = =1008r/minD103095按 C620-1 机床说明书，取 n=1100r/min，这时的实际切削速度- 20 -= = =103.7 m/mincv10Dn013（6）计算切削力，扭矩及功率按切削加工简明实用手册表 8-78 得轴向力F= =588.60 30 0.97=4726.5NfYxFkdC8.02切削扭矩M= x =225.63 0.97 =38.7MYXf3109.18.031MN切削功率=2 Mn =2 38.7 18.3 =4.4KWmcP33由于上述计算结果与机床说明书允许值相比，均允许，故确定采用切削用量=1.4mm， f=0.2mm/r， =103.7 m/min，n=1100r/minpacv（7）计算基本工时按简明机加工生产线工手册表 1-104 得基本工时计算公式= = ，其中 取 1mm，则jtnfLl11l= =0.02minjt2.04工步 2 粗扩 38 内孔（1）本工步为粗扩 38 内孔，铸件上铸出的孔径为 33.7，粗扩后，使孔径达到 37。机床为 Z535 型立式钻床，工件装在专用夹具上，所选刀具为 YG8 焊接硬质合金直柄扩孔钻，其直径为 37mm。扩- 21 -刀的几何参数为， ， ， ， ，05010r45k0301m.b1a确定切削用量（2）确定背吃刀量 pa粗扩直径余量为 3.3mm，则背吃刀量 =3.3/2=1.65mm。pa（3）确定进给量 f由切削用量手册表 27 注释，对于 HT150，硬度为150200HBS，当所用刀具为硬质合金扩孔钻，钻 37 盲孔时，进给量 f=0.30.6mm/r，按 Z535 机床说明书，取 f=0.32mm/r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削加工简明实用手册表 8-77，硬质合金扩孔钻后刀面最大磨损量取为 1.0mm，耐用度为 50min。（5）确定切削速度 cv由切削加工简明实用手册表 8-84，对于 HT150，当所用刀具为硬质合金扩孔钻，刀具直径为37mm， =1.65mm，f=0.32mm/r 时，切削速度 =67.8m/min，则pa cv机床主轴转速n= = =583.3r/minDv10c378.6按 C620-1 机床说明书，取 n=530r/min，这时的实际切削速度= = =61.6 m/mincv10n50（6）计算切削力，扭矩及功率- 22 -按切削加工简明实用手册表 8-78 得轴向力F= =588.60 37 0.90=7877.4NfYxFkdC8.032切削扭矩M= x =225.63 0.90 =77.9MYXf3109.178.031MN切削功率=2 Mn =2 77.9 8.83 =4.3KWmcP33由于上述计算结果与机床说明书允许值相比，均允许，故确定采用切削用量=1.65mm，f=0.32mm/r， =61.6 m/min，n=530r/minpacv（7）计算基本工时按简明机加工生产线工手册表 1-104 得基本工时计算公式= = ，其中 取 3mm， = +1，则jtnfLl212l1lr1kcot2dD= =0.42minjt530.4cot6.53、工序 05 粗车 48 外圆，切退刀槽工步 1 粗车 48 外圆（1）本工序为粗车 48 外圆，机床为 C620-1 型卧式车床，工件装在专用夹具上，所选刀具为 YG6 硬质合金可转位外圆车刀。根据切削用量手册表 1，由于 C620-1 机床的中心高为 200mm，故选刀杆尺寸为 16mm 25mm，刀片厚度取为 6mm，根据切削用量手- 23 -册表 3，选择平面带倒棱型前刀面，刀具的几何参数为：，00s000 6,1,k,6,12， =8.r015（2）确定背吃刀量 pa根据 48 外圆工序尺寸的计算，取粗车背吃刀量为 =1.5mm。 pa（3）确定进给量 f根据切削用量手册表 4，在加工材料为 HT150，车刀刀杆尺寸为 16mm 25mm，工件直径为 52.4mm， =1.5mm 时，paf=0.400.80mm/r，按 C620-1 车床说明书，纵向进给量初步取f=0.50mm/r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量手册表 10，硬质合金可转位车刀后刀面最大磨损量取为 1.0mm，耐用度为 1800s。（5）确定切削速度 cv根据切削用量手册表 12，当用 YG6 硬质合金可转位车刀加工 =165181Mpa 的灰铸铁， 1.8mm，f 0.56mm/r 时，切削bpa速度 =114m/min。由 切削用量手册表 21-6,21-7,21-5,11,21-9 查cv得一系列切削速度修正系数分别为：=1.0， =0.83， =0.8， =1.15， =1.0tvkxrvsvkTvkv故=114 =114 1.0 0.83 0.8 1.15 1.0=87m/mincv则机床主轴转速- 24 -n= = =528.5r/minDv10c4.5287根据 C620-1 机床说明书，选择 n=480r/min这时的实际切削速度= = =79m/mincv10n0235（6）计算机床进给机构的强度根据 C620-1 机床说明书，其进给机构允许的纵走刀力=3530N，根据切削用量手册表 17，当 =170212Mpa，maxF bpa2.8mm， f 0.48mm/r， = ， =1.32m/s，走刀力 =670N，由rk045cvxF于实际切削时使用条件的变化，根据切削用量手册表 22-3 查得的修正系数为： =1.0， =0.75， =1.11xFx0FxsFxrFk故实际走刀力为=670 1.0 0.75 1.11=557.8Nxc因为 =557.8N3530N，故进给量合理。xcF（7）校验机床功率根据切削用量手册表 19，当=165200Mpa， 2.8mm，f 0.47mm/r， 1.4m/s 时，bpacv=1.7KW。mP切削功率的修正系数根据切削用量手册表 22-3 查得= =0.94， = =1.0mrpkzrFm0pkz0F故实际切削功率 =1.7 0.94 1.0=1.6 KWmcP- 25 -根据 C620-1 机床说明书，当 n=480r/min 时，机床主轴允许的功率=5.5KWEP因为 ，故所选择的切削用量可在 C620-1 机床上进行。mcPE最后确定的切削用量为=1.5mm， f=0.5mm/r， =79m/min，n=480r/minpacv（8）计算基本工时基本工时的计算公式为= = 由切削用量手册表 20，查得 y+ =2mm，则jtnfLyl = =0.18minjt5.0482工步 2 切退刀槽（1）本工序为切退刀槽，机床为 C620-1 型卧式车床，工件装在专用夹具上，所选刀具为 YG6 焊接式硬质合金切槽刀。根据切削用量手册表 1，由于 C620-1 机床的中心高为 200mm，故选刀杆尺寸为 16mm 25mm，刀片宽度取为 3mm，根据 切削用量手册表3，刀具的几何参数为： 。00014,5k,确定切削用量（2）确定背吃刀量 pa根据 48 外圆工序尺寸的计算，取背吃刀量为 = pa=1.2mm。5.0248.9（3）确定进给量 f- 26 -根据切削加工简明实用手册表 8-52，在加工材料为HT150，工件直径为 49.4mm，切刀宽度为 3mm 时，f=0.110.14mm/r，按 C620-1 车床说明书，横向进给量初步取f=0.11mm/r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量手册表 10，硬质合金切槽刀后刀面最大磨损量取为 0.8mm，耐用度为 3600s。（5）确定切削速度 cv根据切削加工简明实用手册表 8-55，当用硬质合金切槽刀加工 =165181Mpa 的灰铸铁， =1.5mm，f=0.11mm/r 时，切削bpa速度 =73.2m/min。由于最终直径与初始直径之比不同，比值为cv=0.95，故切削速度修正为： =69.5 m/min。则机床主轴转速4.98cvn= = =447.8r/minD10c4.956根据 C620-1 机床说明书，选择 n=460r/min这时的实际切削速度= = =71.4m/mincv10n046.9（6）计算机床进给机构的强度根据 C620-1 机床说明书，其进给机构允许的横走刀力=5100N，根据切削用量手册表 17，当 =170212Mpa，maxF bpa2.8mm， f 0.12mm/r， = ， =1.19m/s，走刀力 =950N，rk045cvxF因为 =950N5100N，故进给量合理。xc- 27 -（7）校验机床功率根据切削用量手册表 19，当=165200Mpa， 2.8mm，f 0.12mm/r， 1.19m/s 时，bpacv=2.9KW。mP切削功率的修正系数根据切削用量手册表 22-3 查得= =1.0， = =1.1mrpkzrFm0pkz0F故实际切削功率 =2.9 1.0 1.1=3.19 KWmcP根据 C620-1 机床说明书，当 n=460r/min 时，机床主轴允许的功率=6.2KWE因为 ，故所选择的切削用量可在 C620-1 机床上进行。mcPE最后确定的切削用量为=1.2mm， f=0.11mm/r， =71.4m/min，n=460r/minpacv（8）计算基本工时由简明机加工生产线工手册表 1-104 得基本工时的计算公式为= = = = =0.21minjtnfLfll321nflld32121.0462.其中 = +2=1.2+2=3.2mm1lrpkta=35mm， =2mm23l- 28 -4、工序 06 精扩 38 内孔 （1）本工步为精扩 38 内孔使孔壁表面粗糙度值为 Ra6.3。机床为Z535 型立式钻床，工件装在专用夹具上，所选刀具为 YG8 焊接刀片式硬质合金直柄扩孔钻，其直径为 38mm。扩刀的几何参数为， ， ， ， ，05010r45k0301m8.b1a确定切削用量（2）确定背吃刀量 pa精扩直径余量为 1mm，则背吃刀量 =1/2=0.5mm。pa（3）确定进给量 f由切削用量手册表 27 注释，对于 HT150，硬度为150200HBS，当所用刀具为硬质合金扩孔钻，钻 38 盲孔时，进给量 f=0.30.6mm/r，按 Z535 机床说明书，取 f=0.32mm/r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削加工简明实用手册表 8-77，硬质合金扩孔钻后刀面最大磨损量取为 1.0mm，耐用度为 50min。（5）确定切削速度 cv由切削加工简明实用手册表 8-84，对于 HT150，当所用刀具为硬质合金扩孔钻，刀具直径为 38mm， =0.5mm，f=0.32mm/rpa时，切削速度 =60.6m/min，则机床主轴转速cvn= = =507.6r/minD10c386.0按 C620-1 机床说明书，取 n=400r/min，这时的实际切削速度- 29 -= = =47.8m/mincv10Dn4038（6）计算切削力，扭矩及功率按切削加工简明实用手册表 8-78 得轴向力F= =588.60 38 0.90=8090.3NfYxFkdC8.032切削扭矩M= x =225.63 0.90 =81.9MYXf3109.188.031MN切削功率=2 Mn =2 81.9 6.7 =3.45KWmcP33由于上述计算结果与机床说明书允许值相比，均允许，故确定采用切削用量=0.5mm， f=0.32mm/r， =47.8m/min，n=400r/minpacv（7）计算基本工时按简明机加工生产线工手册表 1-104 得基本工时计算公式= = ，其中 取 3mm， = +1，则jtnfLl212l1lr1kcot2dD= =0.55minjt403.35cot565、工序 07 精车 48 外圆（1）本工序为精车 48 外圆，机床为 C620-1 型卧式车床，工件装在专用夹具上，所选刀具为 YG6 硬质合金可转位外圆车刀。根据切削用量手册表 1，由于 C620-1 机床的中心高为 200mm，故选- 30 -刀杆尺寸为 16mm 25mm，刀片厚度取为 6mm，根据切削用量手册表 3，选择平面带倒棱型前刀面，刀具的几何参数为：，00s000 8,5,1k,1， =4.r015（2）确定背吃刀量 pa根据 48 外圆工序尺寸的计算，取背吃刀量为= =0.65mm。pa21.48.9（3）确定进给量 f根据切削用量手册表 6，在加工材料为 HT150，车刀刀杆尺寸为 16mm 25mm，工件直径为 49.4mm， =0.65mm 时，paf=0.120.25mm/r，按 C620-1 车床说明书，纵向进给量初步取f=0.12mm/r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量手册表 10，硬质合金可转位车刀后刀面最大磨损量取为 0.8mm，耐用度为 1800s。（5）确定切削速度 cv根据切削用量手册表 12，当用 YG6 硬质合金可转位车刀加工 =165181Mpa 的灰铸铁， 0.8mm，f 0.14mm/r 时，切削bpa速度 =162.6m/min。由 切削用量手册表 21-6,21-7,21-5,11,21-9cv查得一系列切削速度修正系数分别为：=1.0， =0.88， =1.0， =1.15， =1.0tvkxrvsvkTvkv故- 31 -=162.6 =162.6 1.0 0.88 1.0 1.15 1.0=164.6m/mincvvk则机床主轴转速n= = =1060.6r/minD10c4.961根据 C620-1 机床说明书，选择 n=960r/min这时的实际切削速度= = =149m/mincv10n0964.（6）计算机床进给机构的强度根据 C620-1 机床说明书，其进给机构允许的纵走刀力=3530N，根据切削用量手册表 17，当 =170212Mpa，maxF bpa2.8mm， f 0.3mm/r， = ， =2.48m/s，走刀力 =670N，由rk045cvxF于实际切削时使用条件的变化，根据切削用量手册表 22-3 查得的修正系数为： =1.0， =1.0， =0.78xFx0FxsFxrFk故实际走刀力为=670 1.0 1.0 0.78=522.6Nxc因为 =522.6N3530N，故进给量合理。xcF（7）校验机床功率根据切削用量手册表 19，当=165200Mpa， 2.8mm，f 0.25mm/r， 2.83m/s 时，bpacv=2.0KW。mP切削功率的修正系数根据切削用量手册表 22-3 查得= =1.08， = =1.0mrpkzrFm0pkz0F- 32 -故实际切削功率 =2.0 1.08 1.0=1.6 KWmcP根据 C620-1 机床说明书，当 n=960r/min 时，机床主轴允许的功率=5.2KWE因为 ，故所选择的切削用量可在 C620-1 机床上进行。mcPE最后确定的切削用量为=0.65mm，f=0.12mm/r， =149m/min，n=960r/minpacv（8）计算基本工时基本工时的计算公式为= = ，由切削用量手册表 20，查得 y+ =1.6mm，jtnfLyl 则= =0.36minjt12.09646、工序 08 钻 3- 9 通孔（1）本工序为钻 3- 9 通孔，孔壁内表面粗糙度为 Ra6.3，在铸件上直接用麻花钻钻出。机床为 Z525 立式钻床，工件装在专用夹具上，所选刀具为高速钢标准麻花钻，其直径为 9。由切削用量手册孔加工用量选择部分表 1 取标准钻头几何参数为 ，032 ， ， 。0180045确定切削用量该工序是在实心铸件上钻 9 通孔，背吃刀量为=9/2=4.5mm。pa- 33 -（2）确定进给量 f由切削加工简明实用手册表 8-69，对于 HT150，硬度为150200HBS，当所用刀具为高速钢标准麻花钻，钻 9 通孔时，进给量 f=0.470.57mm/r，按 Z525 机床说明书，取 f=0.48mm/r。（3）确定切削速度 cv根据切削加工简明实用手册表 8-71，对于 HT150，硬度为140190HBS，当所用刀具为硬质合金扩孔钻，刀具直径为 9mm，=4.5mm， f=0.48mm/r 时，切削速度 =27m/min，则机床主轴转pa cv速n= = =954.9r/minD10c927按 C620-1 机床说明书，取 n=960r/min，这时的实际切削速度= = =27.1m/mincv10n60（4）计算切削力，扭矩及功率按切削加工简明实用手册表 8-78 得轴向力F= =588.60 9 =2944.8NfYxFkdC8.04切削扭矩M= x =225.63 =8.2MYXf3109.18.03MN切削功率=2 Mn =2 8.2 16 =0.82KWmcP33由于上述计算结果与机床说明书允许值相比，均允许，故确定采用- 34 -切削用量=4.5mm， f=0.48mm/r， =27.1m/min，n=960r/minpacv（5）计算基本工时基本工时的计算公式为= = ， 由切削用量手册表 20，查得 y+ =5mm，jtnfLyl 则= =0.08minjt48.096537、工序 09 精磨左端面（1）本工序为精磨左端面，使左端面加工表面的粗糙度值为Ra1.6，机床选用 M7150 型端面磨床，工件安装在专用夹具上，所选砂轮材料为黑色 sic，粒度号为 F80，硬度代号为 L，磨具组织号为 1，结合剂代号为 v，砂轮尺寸为：外径 宽度 内径=500mm 80mm 203mm。确定切削用量（2）确定背吃刀量精磨左端面的工序余量为 0.5mm，可一次走刀完成，背吃刀量=0.5mmpa（3）确定横向走刀进给量 bf由切削加工简明实用手册表 8-125 查得砂轮宽度为 80cm 时，工作台单行程的横向进给量为 =15mm/r。bf- 35 -（4）确定砂轮耐用度根据切削加工简明实用手册 ，表 8-138 查得砂轮耐用度为40min。（5）确定砂轮的圆周速度由切削加工简明实用手册表 8-123 查得圆周平面精磨灰铸铁时，砂轮的圆周速度为 1525m/s，取 =15m/s，则主轴转速为cvn= = =573r/mindv10c509按 M7150 说明书，取 n=1000r/min，则实际切削速度为= = =1570.8m/min=26.2m/scv10n01（6）确定工件运动速度查切削加工简明实用手册表 8-124，取工件运动速度为 5m/s。（7）机床功率校验由磨工得磨削生产效率为=468.8 /（min mm）8015.1Bfva0Zps 3m磨削功率，由磨工表 1-1 查得 ， ，则10KCp7.spm 1.4Cp0.k=24.3KW0.18.46.上述计算结果与机床允许值相比，均允许，故确定采用的切削用量为- 36 -=0.5mm， =15mm/r， =26.2m/s，n=1000r/minpabfcv（8）计算基本工时由简明机加工生产线工手册得机加工时间计算公式=0.04min0.15.108zfv10kLbZtrsaj 8、工序 10 加工出油口工步 1 锪 26 沉头孔（1）本工步为锪 26 沉头孔，使锪出平面的粗糙度值为 Ra6.3，机床为 Z525 型立式钻床，工件装在专用夹具上，所选刀具为 YG8 焊接硬质合金刀片式平面锪钻，其直径为 26mm。确定切削用量（2）确定背吃刀量 pa因为锪出沉头孔的深度 t 只要求能制出与孔轴线垂直的圆平面即可，故该工步只需确定背吃刀量 和切削速度 。pacv背吃刀量 =26/2=13mm。pa（3）确定切削速度 cv由切削加工简明实用手册表 8-80，对于 HT150，硬度为150200HBS，当所用刀具为硬质合金锪钻时，切削速度=90106.8m/min，取 =90m/min，则主轴转速为cvcvn= =1100r/min26901d0按 Z525 机床说明书，取 n=1100r/min，则实际切削速度 =90m/mincv- 37 -类比前面锪 30 工步可知以上计算结果与机床说明书允许值相比均允许，故确定采用的切削用量为=13mm， f=0.2mm/r， =90m/min，n=1100r/minpacv工步 2 钻 11 孔（1）本工步为钻 11 孔，所用机床为 Z525 型立式钻床，选择高速钢麻花钻头，其直径为 11mm，钻头的几何形状为：双锥修磨横刀， ， ， mm， ， ，b0301820175.3b 01205=2mm，l=4mm。（2）确定进给量按加工要求确定进给量，查切削手册表 2.7 知，当加工要求为 IT14 精度，铸件强度为 200HBS，d=11mm 时，f=0.520.64mm/r，由于 l/d=1.36，按机床说明书，取 f=0.87mm/r。由切削手册表 2.19 可查出钻孔时，当 f=0.87mm/r，d=11mm 时，轴向力为 =5065N，轴向力的修正系数为 1.0，故 =5065N。根据fF fFZ525 机床说明书，机床进给机构允许的最大轴向力 =8830N，故max所取进给量可用。（3）确定钻头磨钝标准及耐用度由切削手册表 2.12 查得，当 d=11mm 时，钻头后刀面最大磨损量取为 0.6mm，耐用度为 60min。（4）确定切削速度查切削手册表 2.15，取切削速度 =14m/min，切削速度修cv正系数分别为- 38 -=1.0， =1.0， =1.0， =0.85，故tvksvTvkkv=14 1.0 1.0 1.0 0.85=11.9m/minc则机床主轴转速为n= = =344.5r/mindv10c19.按 Z525 机床说明书，取机床主轴转速为 n=392r/min。这时的实际切削速度为= = =13.5m/mincv10dn392（5）校验机床扭矩及功率根据切削手册表 2.21，取 M=21.58N M，扭矩的修正系数为 1.0，故 M=21.58N M。根据 Z525 机床说明书，此时机床所允许的最大扭矩为 72.6N M。根据切削手册表 2.23 得，当 200HBS，d=11mm ，f=0.87mm/r， =13.5 m/min 时， =1.0KW，根据机床说明书，cvcP当 n=392r/min 时，机床允许的最大功率为 =2.26KW。由此可知所E取切削用量可用，最后确定的切削用量为f=0.87mm/r， =13.5 m/min，n=392r
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