CA6140车床后托架毕业设计说明书

摘要 摘要：在生产过程中，使生产对象(原材料，毛坯，零件或总成等)的质和量的状态 发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之 为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步， 加工该工序的机床及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹 具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时 间和工作地服务时间。 本次毕业设计在明确设计要求的前提下，绘制完成零件工作图，对零件的作用 以及工艺进行了认真分析；分析确定了毛坯的制造形式，分析各工序定位基准并对 定位基面进行选择，制定工艺路线方案并进行分析比较确定最优工艺路线，对各工 序机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸进行计算和确定，计算确定各工序的切削用 量以及基本工时；在这些工作的基础上完成了机械加工工艺过程卡片和机械加工工 序卡片等机械加工工艺规程文件。 关键词：零件加工工艺工艺文件 第 1 页 第 1 章 CA6140 车床后托架零件分析 CA6140 车床后托架的是 CA6140 车床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小， 结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四 孔要求加工，但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要 求都是Ra1.6，所以都要求精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要 求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均 影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关 键和重要的。零件图如图 1-1 所示。 1.1 CA6140 车床后托架的工艺要求 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就 是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最 小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。 工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。 1.2 CA6140 车床后托架的技术要求 其加工有三组加工。底面、侧面三孔、 顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。 以底面为主要加工的表面，有底面的铣削加工，其底面的粗糙度要求是 Ra 1.6，平面度公差要求是 0.03。 0.020.0250.03 另一组加工是侧面的三孔， 分别为25.5 0 mm，40 0 mm，mm，30 0 其表面粗糙度要求Ra 1.6，要求的精度等级分别是IT 8，IT 7，IT 7。 以顶面为住加工面的四个孔， 分别是以213mm和220mm为一组的阶 梯空，这组孔的表面粗糙度要求是Rz50，Ra 6.3，以及以213mm和210mm 的阶梯孔，其中210mm是装配铰孔，其中孔213mm的表面粗糙度要求是 Rz50，Ra 6.3，210mm是装配铰孔的表面粗糙度的要求是Ra 6.3。 CA6140 车床后托架毛坯的选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免 去每次造型。 第 2 页 图 1-1 CA6140 车床后托架零件图 第 3 页 单边余量一般在1 3mm，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较 小。因为 CA6140 车床后托架的重量只有 3.05kg，而年产量是 5000 件，由7机 械加工工艺手册表 2.1-3 可知是中批量生产。 1.3 加工工艺过程 由以上分析可知。该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证 平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。 因此， 对于 CA6140 车床后托架来说， 加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相 互关系。 由上面的一些技术条件分析得知：CA6140 车床后托架的尺寸精度，形状机关度 以及位置机精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。 第 2 章工艺规程设计 第 4 页 2.1 确定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是 要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。 设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计 CA6140 车床后托架的 加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工 精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产 率的条件下，应选择价格较底的机床。 2.1.1 型面加工考虑的因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选 择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批 量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在 小 批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色 金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设 备，推广新技术，提高工艺水平。 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工 件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选 择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为 IT6，表面粗 糙度为Ra0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车 半精车淬火粗磨。 2.1.2 平面的加工 由参考文献7机械加工工艺手册表2.1-12 可以确定，底面的加工方案为底 平面：粗铣精铣(IT7IT9)，粗糙度为Ra6.30.8m，一般不淬硬的平面，精铣 的粗糙度可以较小。 第 5 页 2.1.3 孔的加工方案 由参考文献7机械加工工艺手册表2.1-11 确定，以为孔的表面粗糙度 0.020.0250.03为 1.6，则选侧孔(25.5 0 mm，40 0 mm)的加工顺序为：粗镗mm，30 0 精镗。 顶面的四个孔采取的加工方法分别是： 因为孔的表面粗糙度的要求都不高， 是Rz50， 所以我们采用一次钻孔的加工方法，213mm的孔选择的加工方法是钻， 因为220mm的孔和213mm是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了213mm的 孔基础上再锪孔钻锪到220mm，而另一组213mm和210mm也是一组阶梯 的孔，不同的是210mm的孔是锥孔，其表面粗糙度的要求是 Ra1.6 m，所以全 加工的方法是钻扩铰。 2.2 确定定位基准 2.2.1 粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表 面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。 粗基准选择应当满足以下要求： 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面 的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中 与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。 以求壁厚均匀、 外形对称、 少装夹等。 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是 其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底 面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表 层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工 余量。 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准 确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加 第 6 页 工。 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次 使用难以保证表面间的位置精度。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证 CA6140 车床后 托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 CA6140 车床后托架零件 图分析可知，选择侧面三孔作为 CA6140 车床后托架加工粗基准。 2.2.2 精基准选择的原则 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位 基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各 表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统 一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。 车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证 了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复 加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿， 是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面， 这样能保证齿面余量均匀。 自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工 表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉 孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可 靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证 CA6140 车床后托 架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从 CA6140 车床后托架零件图分 析可知，它的底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但 用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度， 如果使用典型的一面两孔定位方法， 则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因 第 7 页 为是非加工表面，所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。 选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。 2.3 工艺路线的拟订 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。CA6140 车床后托 架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工 顶平面。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。 2.3.1 工序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等 具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床 工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需 要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和 生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面 间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产 率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工 作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于 不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水 线生产。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在8090C的含 0.4%1.1%苏打 及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。 清洗后用压缩空气吹干净。 保证零件内部杂 质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。 2.3.2 工序的集中与分散 第 8 页 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同 的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中的特点 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和 生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面 间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产 率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工 作量大。 工序分散的特点 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床 工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需 要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情 况进行综合分析决定采用那一种原则。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于 不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水 线生产。 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出， 即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可 取的良好的经济效果。 2.3.3 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件， 并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废 或修补，以免浪费工时。 粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生 第 9 页 产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力 和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11IT13。 粗糙度为Rz50100m。 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证 合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT8IT9。表面粗糙度为Ra3.26.3m。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量， 主要目的是保证零件的形状位置几精度， 尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后， 可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精 度精加工的加工精度一般为IT7IT8，表面粗糙度为Ra0.81.6m。 光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改 善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为IT5IT6，表面粗 糙度为Ra0.0250.4m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不 同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要 求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满 足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分 开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工 序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在 精加工阶段可以安排钻小孔之类的粗加工。 2.3.4 加工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以 考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟 第 10 页 订两个加工工艺路线方案。见表 2-1： 表 2-1加工工艺路线方案比较表 工序 号 010 020 工序内容 方案 定位基准 侧面和外圆 侧面和外圆 方案 工序内容 粗、精铣底平面A 粗 镗 孔 ：40mm 、 定位基准 侧面和外圆 底面和侧面 粗铣底平面A 精铣底平A粗 30.2mm、25.5mm 40mm 、 钻、 扩孔： 04030.2mm 、 底面和侧面 半精镗孔：40mm 、 底面和侧面 25.5mm 粗铰孔：40mm 、 050 30.2mm、25.5mm 30.2mm 25.5mm 、 底面和侧面 精 镗 孔 ：40mm 、 底面和侧面 30.2mm、25.5mm 精铰孔：40mm 、 06030.2mm 25.5mm 、 侧面和两孔粗铣油槽底面和侧面 070 080 090 粗铣油槽 锪钻孔：42mm 钻 ：10mm、 底面和侧面 底面和侧面 底面和侧面 钻：10mm、13mm 扩孔13mm 精铰锥孔： 底面和侧面 底面和侧面 底面和侧面 13mm 扩孔13mm 10mm 锪 钻 孔 ：10mm、 110 120 130 底面和侧面 去毛刺 13mm 底面和侧面 底 面 和 孔 精铰锥孔：10mm底面和侧面 锪钻孔：10mm、 底面和侧面 13mm 钻：M6mm孔6mm 25.5mm 第 11 页 140 钻 ：M6mm孔底 面 和 孔 6mm 攻螺纹M6mm 25.5mm 底 面 和 孔 攻螺纹M6mm 底 面 和 孔 25.5mm 150 25.5mm 锪平面 160 160 170 锪平面 倒角去毛刺 检验 倒角去毛刺 检验 加工工艺路线方案的论证： 方案在 120 工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且给 以后的定位及装配得到可靠的保证。 方案在 010 工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主 要定位面之一，为提高定位精度。 方案符合粗精加工分开原则。 由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如表 2-2 所示： 表 2-2加工工艺过程表 工序号工 种工作内容说明 铸件毛坯尺寸： 长：220mm宽：60mm 010铸造金属型铸造 高：70mm 孔：21.5、26.2、36 020清砂除去浇冒口，锋边及型砂 石墨化退火， 来消除铸铁表 030热处理退火 层和壁厚较薄的部位可能 出现的白口组织(有大量的 渗碳体出现)，以便于切削 第 12 页 加工 040 050 检验 铣 检验毛坯 粗铣、精铣底平面A 0.03粗镗镗孔：25.5 0 mm， 工件用专用夹具装夹； 立式 铣床(X52K) 工件用专用夹具装夹； 卧式 铣镗床(T68) 工件用专用夹具装夹； 卧式 铣镗床(T68) 工件用专用夹具装夹； 卧式 铣镗床(T68) 060 070 080 粗镗 铣 半精镗 0.020.02530 0 mm，40 0 mm 粗铣油槽 0.03半精镗镗孔：25.5 0 mm， 0.020.02530 0 mm，40 0 mm 0.03精镗镗孔：25.5 0 mm， 0.020.02530 0 mm，40 0 mm 090精镗 将孔213mm、210mm、 100钻220mm钻到直径 d 10mm 110 120 130 140 150 160 170 180 190 扩孔钻将213mm扩孔到要求尺寸 锪孔13mm、220mm到要 锪孔钻 求尺寸 铰 钳 钻 攻丝 钳 检验 入库 精铰锥孔210mm 去毛刺 工件用专用夹具装夹； 摇臂 钻床(Z3025) 钻孔M6mm螺纹孔至6mm工件用专用夹具装夹； 摇臂 攻螺纹M6mm 倒角去毛刺 清洗，涂防锈油 )钻床(Z3025 2.4 偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 CA6140 车床后托架的铸造采用的是铸铁制造，其材料是 HT150，硬度 HB 为 第 13 页 150-200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。 2.4.1 毛坯的结构工艺要求 CA6140 车床后托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： 铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。 铸造圆角要适当，不得有尖角。 铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并 便于起模。 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。 毛坯形状、尺寸确定的要求 设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： 各加工面的几何形状应尽量简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加 工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要 采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的 确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺 寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 2.4.2 CA6140 车床后托架的偏差计算 底平面的偏差及加工余量计算 0.020.03底平面加工余粮的计算，计算底平面与孔(25.5 0 mm，mm，30 0 0.02540 0 mm)的中心线的尺寸为350.07mm。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣 加工。各工步余量如下： 粗铣：由参考文献5机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2-23。其余量值规定 为2.7 3.4mm，现取3.0mm。表 3.2-27 粗铣平面时厚度偏差取0.28mm。 第 14 页 精铣： 由参考文献7 机械加工工艺手册 表 2.3-59， 其余量值规定为1.5mm。 铸造毛坯的基本尺寸为353.01.0 39mm，又根据参考文献7机械加工工 艺手册表 2.3-11，铸件尺寸公差等级选用 CT7，再查表 2.3-9 可得铸件尺寸公差 为1.1mm。 毛坯的名义尺寸为：353.01.0 39mm 毛坯最小尺寸为：390.55 38.45mm 毛坯最大尺寸为：390.55 39.55mm 粗铣后最大尺寸为：351.0 36mm 粗铣后最小尺寸为：360.28 35.72mm 0.020.03精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔(25.5 0 mm，mm，30 0 0.02540 0 mm)的中心线的尺寸为350.07mm。 正视图上的三孔的偏差及加工余量计算 参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-59 和参考文献15互换性与 技术测量表 1-8，可以查得： 0.03孔25.5 0 mm： 粗镗的精度等级：IT 12，表面粗糙度Ra 15um，尺寸偏差是0.21mm 半精镗的精度等级：IT 10，表面粗糙度Ra 2.5um，尺寸偏差是0.084mm 精镗的精度等级：IT 7，表面粗糙度Ra 1.6um，尺寸偏差是0.021mm 0.02孔30.2 0 mm 粗镗的精度等级：IT 12，表面粗糙度Ra 15um，尺寸偏差是0.21mm 半精镗的精度等级：IT 10，表面粗糙度Ra 2.5um，尺寸偏差是0.084mm 精镗的精度等级：IT 7，表面粗糙度Ra 1.6um，尺寸偏差是0.021mm 0.025孔40.2 0 mm 粗镗的精度等级：IT 12，表面粗糙度Ra 15um，尺寸偏差是0.25mm 半精镗的精度等级：IT 10，表面粗糙度Ra 2.5 m，尺寸偏差是0.1mm 精镗的精度等级：IT 7，表面粗糙度Ra 1.6um，尺寸偏差是0.025mm 根据工序要求，侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成，各工 第 15 页 序余量如下： 0.03粗镗：25.5 0 参照7 机械加工工艺手册 表 2.3-48， 其余量值为2mm；mm孔， 0.0230.2 0 mm孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48，其余量值为2mm； 0.02540 0 mm孔，参照7机械加工工艺手册表2.3-48，其余量值为2mm。 0.03半精镗：25.5 0 mm孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48，其余量值为 1.2mm； 0.02参照7 机械加工工艺手册 表 2.3-48， 其余量值为1.2mm；30.2 0 mm孔， 0.025参照7 机械加工工艺手册 表 2.3-48， 其余量值为1.2mm。40 0 mm孔， 0.03精镗：参照7 机械加工工艺手册 表 2.3-48， 其余量值为0.8mm；25.5 0 mm孔， 0.02参照7 机械加工工艺手册 表 2.3-48， 其余量值为0.8mm；30.2 0 mm孔， 0.025参照7 机械加工工艺手册 表 2.3-48， 其余量值为0.8mm。40 0 mm孔， 铸件毛坯的基本尺寸分别为： 0.0325.5 0 mm孔毛坯基本尺寸为：25.521.20.8 21.5mm； 0.0230.2 0 mm孔毛坯基本尺寸为：30.221.20.8 26.2mm； 0.02540 0 mm孔毛坯基本尺寸为：4021.20.8 36mm。 根据参考文献7 机械加工工艺手册 表 2.3-11， 铸件尺寸公差等级选用 CT7， 再查表 2.3-9 可得铸件尺寸公差分别为：0.9mm 、0.9mm、0.9mm。 0.0325.5 0 mm孔毛坯名义尺寸为：25.521.20.8 21.5mm； 毛坯最大尺寸为：21.50.45 21.95mm； 毛坯最小尺寸为：21.50.45 21.05mm； 0.21粗镗工序尺寸为：21.5 0 mm； 0.084半精镗工序尺寸为：24.7 0 mm； 0.0210.03精镗后尺寸是25.5 0 mm，已达到零件图尺寸要求25.5 0 mm 。 0.0230.2 0 mm孔毛坯名义尺寸为：30.221.20.8 26.2mm； 第 16 页 毛坯最大尺寸为：26.20.45 26.65mm； 毛坯最小尺寸为：26.20.45 25.75mm； 0.21粗镗工序尺寸为：28.2 0 mm； 0.084半精镗工序尺寸为：29.4 0 mm 0.02精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即：30.2 0 mm 0.02540 0 mm孔毛坯名义尺寸为：4021.20.8 36mm； 毛坯最大尺寸为：360.45 36.45mm； 毛坯最小尺寸为：360.45 35.55mm； 0.25粗镗工序尺寸为：38 0 mm 0.10半精镗工序尺寸为：39.2 0 mm 0.025精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即40 0 mm 顶面两组孔213mm和220mm，以及另外一组210mm的锥孔和 213mm 毛坯为实心，不冲孔，表面粗糙度要求为Rz50。参照参考文献7机械加工 工艺手册表 2.3-47，表 2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为： 第一组：213mm和220mm 加工该组孔的工艺是：钻扩锪 钻孔：1 0 m m 扩孔：1 3 m m2Z 3mm(Z 为单边余量) 锪孔：2 0 m m2Z 7 m m(Z 为单边余量) 第二组：210mm的锥孔和213mm 加工该组孔的工艺是：钻锪铰 钻孔：1 0 m m 锪孔：1 3 m m2Z 4 m m(Z 为单边余量) 铰孔：1 0 m m 第 17 页 2.5 确定切削用量及基本工时(机动时间) 2.5.1 粗、精铣底面工序 机床：双立轴圆工作台铣床X52K 刀具：硬质合金端铣刀(面铣刀)材料：W18Cr4VD 6 3 m m齿数z 6 粗铣 铣削深度a p ：a p 3mm 每齿进给量a f ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取 a f 0.18mm/z铣削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，取 v 1.2m/s 机床主轴转速n： n 1000v10001.260 363.97r/min，n 370r/min (2-1) d03.1463 实际铣削速度v： v d0n 1000 3.1463370 1.22m/s (2-2) 100060 进给量v f ： v f a f zn 0.186370/ 60 6.66mm/s (2-3) 工作台每分钟进给量f m： f m v f 6.66mm/s399.6mm/min a：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，a 60mm 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l 76mm 刀具切入长度l 1 ： l 1 0.5(DD2a2)(1 3) 0.5(63632602)(1 3) 24.98mm (2-4) 取l 1 25mm 刀具切出长度l 2 ：取l 2 2mm 第 18 页 走刀次数为 1 机动时间t j1 ： t j1 l l 1 l 2 76252 0.26min (1.5) f m 399.6 精铣： 铣削深度a p ：a p 1.5mm 每齿进给量a f ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取 a f 0.15mm/z铣削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，取 v 1.5m/s 机床主轴转速n，由式(2-1)有： n 1000v10001.560 454.96r/min，n 460r/min d 0 3.1463 实际铣削速度v，由式(2-2)有： v d0n 1000 3.1463460 1.52m/s 100060 进给量v f ，由式(2-3)有： v f a f zn 0.156460/ 60 6.9mm/s 工作台每分钟进给量f m： f m v f 9mm/s 414mm/min 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l 76mm 刀具切入长度l 1 ：精铣时l 1 D 63mm 刀具切出长度l 2 ：取l 2 2mm 走刀次数为 1。 机动时间t j2 ，由式(2-5)有： t j2 l l 1 l 2 76632 0.33min f m 414 本工序机动时间 第 19 页 t j t j1 t j2 0.260.33 0.59min 2.5.2 粗、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔工序 机床：卧式镗床T68 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5 粗镗25.5 0 0.03mm孔 切削深度a p ：a p 2mm，毛坯孔径d 0 21.5mm。 进给量f：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度 取200mm，切削深度为2mm。因此确定进给量f 0.35mm/r。 切削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66 取 v 0.35m/s 21m/min 机床主轴转速n，由式(2-1)有： n 1000v100021 311.06r/min，取n 300r/min d 0 3.1421.5 实际切削速度v，由式(2-2)有： v d0n 1000 3.1421.5300 0.34m/s 100060 工作台每分钟进给量f m： f m fn 0.35300 105mm/min (2-6) 被切削层长度l：l 60mm 刀具切入长度l 1 ： l 1 a p tgk r (2 3) 2 2 5.4mm (2-7) tg30 刀具切出长度l 2 ：l 2 3 5mm，取l 2 4mm 行程次数i：i 1 机动时间t j1 ，由式(2-5)有： t j1 l l 1 l 2 605.44 1 0.66min f m 105 第 20 页 粗镗30.2 0 0.02mm孔 切削深度a p ：a p 2mm，毛坯孔径d 0 26.2mm 进给量f：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度 取200mm，切削深度为2mm。因此确定进给量f 0.45mm/r。 切削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取 v 0.35m/s 21m/min 机床主轴转速n，由式(2-1)有： n 1000v100021 255.26r/min 取n 250r/min d 0 3.1426.2 实际切削速度v，由式(2-2)有： v d0n 1000 3.1426.2250 0.34m/s 100060 工作台每分钟进给量f m，由式(2-6)有： f m fn 0.45250 112.5mm/min 被切削层长度l：l 60mm 刀具切入长度l 1 ，由式(2-7)有： l 1 a p tgk r (2 3) 2 2 5.4mm tg30 刀具切出长度l 2 ：l 2 3 5mm取l 2 4mm 行程次数i：i 1 机动时间t j1 ，由式(2-5)有： t j1 l l 1 l 2 605.44 1 0.62min f m 112.5 粗镗40 0 0.025mm孔 切削深度a p ：a p 2mm，毛坯孔径d 0 36mm。 进给量f：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度 取200mm，切削深度为2mm。因此确定进给量f 0.5mm/r 第 21 页 切削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取 v 0.4m/s 24m/min 机床主轴转速n，由式(2-1)有： n 1000v100024 212.31r/min，取n 250r/min d 0 3.1436 实际切削速度v，由式(2-2)有： v d0n 1000 3.1436250 0.47m/s 100060 工作台每分钟进给量f m，由式(2-6)有： f m fn 0.5250 125mm/min 被切削层长度l：l 60mm 刀具切入长度l 1 ，由式(2-7)有： l 1 a p tgk r (2 3) 2 2 5.4mm tg30 刀具切出长度l 2 ：l 2 3 5mm，取l 2 4mm 行程次数i：i 1 机动时间t j1 ，由式(2-5)有： t j1 半精镗25.5 0 0.03 l l 1 l 2 605.44 1 0.56min f m 125 mm孔 切削深度a p ：a p 1.2mm，粗镗后孔径d 0 23.5mm 进给量f：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度 取200mm，切削深度为2mm。因此确定进给量f 0.35mm/r 切削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取： v 0.33m/s 19.8m/min 机床主轴转速n，由式(2-1)有 n 1000v100019.8 268.33r/min，取n 250r/min d 0 3.1423.5 第 22 页 实际切削速度v，由式(2-2)有： v d0n 1000 3.1423.5250 0.31m/s 100060 工作台每分钟进给量f m ，由式(2-6)有： f m fn 0.35250 87.5mm/min 被切削层长度l：l 60mm 刀具切入长度l1，由式(2-7)有： l 1 a p tgk r (2 3) 1.2 2 4mm tg30 刀具切出长度l 2： l 2 3 5mm，取l 2 4mm 行程次数i：i 1 机动时间t j1 ，由式(2-5)有： t j1 l l 1 l 2 6044 1 0.77min f m 87.5 半精镗30.2 0 0.02mm孔 切削深度a p ： ，粗镗后孔径d 0 28.2mm 进给量f：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度 取200mm，切削深度为2mm。因此确定进给量f 0.35mm/r 切削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取： v 0.34m/s 20.4m/min 机床主轴转速n，由式(2-1)有： n 1000v100020.4 230.38r/min，取n 250r/min d 0 3.1428.2 实际切削速度v，由式(2-2)有： v d0n 1000 3.1428.2250 0.36m/s 100060 工作台每分钟进给量f m ，由式(2-6)有： f m fn 0.35250 87.5mm/min 第 23 页 被切削层长度l：l 60mm 刀具切入长度l1，由式(2-7)有： l 1 a p tgk r (2 3) 1.2 2 4mm tg30 刀具切出长度l 2 ：l 2 3 5mm，取l 2 4mm 行程次数i：i 1 机动时间t j1 ，由式(2-5)有： t j1 半精镗40 0 0.025 l l 1 l 2 6044 1 0.77min f m 87.5 mm孔 切削深度a p ：a p 1.2mm，粗镗后孔径d 0 38mm 进给量f：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度 取200mm，切削深度为2mm。因此确定进给量f 0.42mm/r 切削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取 v 0.4m/s 24m/min 机床主轴转速n，由式(2-1)有： n 1000V100024 201.14r/min ，取n 200r/min d03.1438 实际切削速度v，由式(2-2)有： v d0n 1000 3.1438200 0.39m/s 100060 工作台每分钟进给量f m，由式(2-6)有： f m fn 0.42200 84mm/min 被切削层长度l：l 60mm 刀具切入长度l 1 ，由式(2-7)有： l 1 a p tgk r (2 3) 1.2 2 4mm tg30 第 24 页 刀具切出长度l 2 ：l 2 3 5mm，取l 2 4mm 行程次数i：i 1 机动时间t j1 ，由式(2-5)有： t j1 l l 1 l 2 6044 1 0.8min f m 84 精镗25.5 0 0.03mm孔 切削深度a p ：a p 0.8mm，半精镗后孔径d 0 24.7mm 进给量f：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度 取200mm，切削深度为2mm。因此确定进给量f 0.28mm/r 切削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取 v 0.3m/s 18m/min 机床主轴转速n，由式(2-2)有： n 1000v100018 232.08r/min ，取n 250r/min d 0 3.1424.7 实际切削速度v，由式(2-2)有： v d0n 1000 3.1424.7250 0.32m/s 100060 工作台每分钟进给量f m，由式(2-6)有： f m fn 0.28250 70mm/min 被切削层长度l：l 60mm 刀具切入长度l1，由式(2-7)有： l 1 a p tgk r (2 3) 0.8 2 3.5mm tg30 刀具切出长度l 2 ：l 2 3 5mm，取l 2 4mm 行程次数i：i 1 机动时间t j1 ，由式(2-5)有： 第 25 页 t j1 l l 1 l 2 603.54 1 0.96min f m 70 精镗30.2 0 0.02mm孔 切削深度a p ：ap 0.8mm，半精镗后孔径d 0 29.4mm 进给量f：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度 取200mm，切削深度为2mm。因此确定进给量f 0.3mm/r 切削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取 v 0.34m/s 20.4m/min 机床主轴转速n，由式(2-1)有： n 1000v100020.4 220.98r/min，取n 250r/min d 0 3.1429.4 实际切削速度v，由式(2-2)有： v d0n 1000 3.1429.4250 0.38m/s 100060 工作台每分钟进给量f m，由式(2-6)有： f m fn 0.3250 75mm/min 被切削层长度l：l 60mm 刀具切入长度l 1 ，由式(2-7)有： l 1 a p tgk r (2 3) 0.8 2 3.5mm tg30 刀具切出长度l 2 ：l 2 3 5mm，取l 2 4mm 行程次数i：i 1 机动时间t j1 ，由式(2-5)有： t j1 精镗40 0 0.025 l l 1 l 2 603.54 1 0.9min f m 75 mm孔 切削深度a p ：a p 0.8mm，半精镗后孔径d 0 39.2mm 第 26 页 进给量f：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度 取200mm，切削深度为2mm。因此确定进给量f 0.35mm/r 切削速度v：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取 v 0.35m/s 21m/min 机床主轴转速n，由式(2-1)有： n 1000v100021 170.6r/min，取n 200r/min d03.1439.2 实际切削