机械制造工艺及夹具课程设计制定CA6140车床法兰盘的加工工艺设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具（全套图纸）

1、序序 言言 全套图纸加全套图纸加 153893706153893706 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部 分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性 的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的 地位。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1. 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识， 正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题， 保证零件的加工质量。 2. 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件

2、的加工 要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3. 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够 做到熟练运用。 就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机 床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家 标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加 深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。在这个过 程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时， 也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢同学们的互

3、相帮助。在以后的学 习生活中，我将继续刻苦努力，不断提高自己。 我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中 锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好 的基础。 在此次课程设计过程中，查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，尤其 是何亚银老师，在此表示感谢！由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老 师给予指导。 目 录 1.1.零件设计任务及分析零件设计任务及分析.4 1.1 确定生产纲领、生产类型 .4 1.2 零件的分析 .4 1.2.1 零件的作用.4 1.2.2 零件的工艺分析 .4 1.2.3 确定毛坯制造方法，初

4、步确定毛坯形状.5 2.2.工艺规程设计工艺规程设计.6 2.1 确定毛坯的制造形式 .6 2.2 基准的选择 .6 2.3 工件表面加工方法的选择 .6 2.4 制定工艺路线 .8 2.4.1 工艺路线方案一.8 2.4.2 工艺方案二.8 2.4.3 工艺方案的比较与分析.9 2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 .10 2.5.1 0 017 . 0 45mm 外圆表面 .10 2.5.2 外圆表面 12 . 0 34 . 0 100 mm.11 2.5.3 b 面中外圆柱面.11 2.5.4 孔 20 045 . 0 0 mm .11 2.5.5 0 017 . 0 45mm

5、 的端面 .12 2.6 确立切削用量及基本工时 .13 2.6.1 工序 车削 100mm 端面及外圆柱面，倒角，粗车 b 面.13 2.6.2 工序 车 0 017 . 0 45mm 端面及外圆柱面有,车 90mm 端面 .17 2.6.3 工序 钻、扩、铰 20 045 . 0 0 mm 孔，钻 4-9 透孔。 .23 2.6.4 工序 铣 90mm 圆柱面上的两个平面.26 2.6.5 工序 钻 4mm 孔，再钻 6 03 . 0 0 mm 孔.28 2.6.6 工序 磨 b 面及 90mm 外圆柱面.29 2.6.7 工序 磨 90mm 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面.31 3

6、 3夹具设计夹具设计.32 3.1 设计要求 .32 3.2 夹具设计的有关计算 .32 3.3 夹具设计及操作的简要说明 .33 4.4.小结小结.34 参考文献参考文献.35 1.零件设计任务及分析零件设计任务及分析 ca6140 卧式车床的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在 主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外援与变速箱体 孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现 纵向进给。 分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写 工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。设计加工 4-9 透孔的夹

7、具装配图。 1.1 确定生产纲领、生产类型确定生产纲领、生产类型 设计题目给定的零件是 ca6140 车床法兰盘零件，该零件的年生产纲领为 10000（件/年）法兰盘的年产量为 10000 件，查表可知该产品为大批量生产。 1.2 零件的分析零件的分析 1.2.1 零件的作用零件的作用 题目所给的零件是 ca6140 车床的法兰盘（见附图 1）。它位于车床丝杆的末端， 主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的 100 外圆上标有刻度线，用来对其调 节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有定位孔，实现精 确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有承受到多少力的作

8、用。 1.2.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 ca6140 车床法兰盘共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1. 以100为基准面加工表面 0.12 0.34 这一组加工表面包括： ，45的右端面 0 0.017 45 0 06 . 0 2. 以 端面为基准， 先用的钻头钻孔，然后再用铰刀铰孔 0 0.017 45 16 由于孔与有跳动的要求，所以要以端面为基准，零件材料为 0 0.017 45 0 0.017 45 ht200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件 毛坯。 零件材料是 ht200。零件年产量为 10000 件属中批量生产，而且零件

9、加工的轮廓尺 寸不大，在考虑提高生产率、保证加工精度后可采用金属模铸造类型。零件形状并不 复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽可能接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定 加工余量后再决定。 ca6140 车床法兰盘共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1. 以100为基准面加工表面 0.12 0.34 2以 端面为基准，车、外圆，切槽 32，并导 0 0.017 45 0 0.6 45 0.12 0.34 100 90 ，和。1.5451 45 3要以孔为基准，精车所有外圆面，4-9 孔和同轴的孔，使其达到要求 0.045 0 20 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工

10、后表面为基准加工另 外一组。 1.2.3 确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 零件材料是 ht200。零件年产量为 5000 件属中批量生产，而且零件加工的轮廓尺 寸不大，在考虑提高生产率、保证加工精度后可采用金属模铸造类型。零件形状并不 复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽可能接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定 加工余量后再决定。 2.工艺规程设计工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件材料为 ht200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简 单，故选择铸件毛坯。 2.2 基准的选择基准的选择 基面选择是工艺规程设计

11、中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工 质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还 会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （1） 粗基准的选择。 选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供 精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎 样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的， 但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于 每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基 准（这就是粗基准选择原则里的余

12、量足够原则）现选取 45 外圆柱面和端面作为粗基 准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定 位。 （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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 2.3 工件表面加工方法的选择工件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆、内孔、端面、倒角、车槽等等。材料为 ht200。参考机 械制造工艺设计简明手册表 1.46、表 1.47、表 1.48 等等，其加工方法选择 如下： 1. 外圆面：公差等级为 it6it8,表面粗糙度为 0.8，采用粗车半精车磨削的 加工方法。 2. 2

13、0 内孔：公差等级为 it7it8，表面粗糙度为 1.6，采用钻扩铰精铰 的加工方法，倒角用车刀加工。 3. 外圆面：公差等级为 it13it14,表面粗糙度为 0.4，采用粗车半精车磨削 的加工方法。 4. 90 外圆：未注公差等级，根据 gb180079 规定公差为 it13, 表面粗糙度为 0.3，采用的加工方法为粗车半精车磨削。 5. 100 外圆面：公差等级为 it11，表面粗糙度为 0.8，采用粗车半精车磨 削的加工方法。 6. 右端面：未注公差等级，根据 gb180079 规定公差为 it13, 表面粗糙度为 0.4，采用的加工方法为粗车。 7. 90 突台右端面：未注公差等级，

14、根据 gb180079 规定公差为 it13, 表面粗 糙度为 0.4，采用粗车半精车精车的加工方法。 8. 90 突台左端面：未注公差等级，根据 gb180079 规定公差为 it13, 表面粗 糙度为 3.2，采用粗车半精车磨削的加工方法。 9. 100 突台左端面：未注公差等级，根据 gb180079 规定公差为 it13, 表面 粗糙度为 1.6，采用粗车半精车精车的加工方法。 10. 槽 32：未注公差等级，根据 gb180079 规定公差为 it13, 表面粗糙度为 0.3，采用的加工方法为粗车。 11. 100 突台右端面：未注公差等级，根据 gb180079 规定公差为 it1

15、3, 表面 粗糙度为 0.4，采用粗车半精车磨削的加工方法。. 12. 90 突台距离轴线 34的被铣平面：未注公差等级，根据 gb180079 规定 公差为 it13, 表面粗糙度为 0.3，采用的加工方法为粗铣精铣。 13. 90 突台距离轴线 24的被铣平面：未注公差等级，根据 gb180079 规定 公差为 it13, 表面粗糙度为 0.3，采用的加工方法为粗铣精铣磨削。 14. 4-9 孔：未注公差等级，根据 gb180079 规定公差为 it13, 表面粗糙度为 0.2，采用钻削的加工方法。 15. 4 的孔：未注公差等级，根据 gb180079 规定公差为 it13, 表面粗糙度

16、为 0.2，采用钻削的加工方法。 16. 6 的孔：未注公差等级，根据 gb180079 规定公差为 it13, 表面粗糙度为 0.2，采用钻铰的加工方法。 2.4 制定工艺路线制定工艺路线 制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用 工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生 产成本尽量下降。 2.4.1 工艺路线方案一工艺路线方案一 工序 粗精铣 20mm 孔两端面 045 . 0 0 工序 钻铰孔 20并倒角 045 . 0 0 工序 粗车,90,

17、 的外圆，车 b 面与 90 的端面 0 0.017 45 0.12 0.34 100 工序 粗车,90, 的外圆，车 b 面与 90 的端面，倒角，切 0 0.017 45 0.12 0.34 100 32 越程槽 工序 粗精铣 90 外圆柱面上平行于轴线的两个平面 工序 钻 4-9 透孔，钻 4 孔，钻铰 6 的销孔 工序 磨，的外圆，磨 90 上铣削掉的一平面 0 0.017 45 0.12 0.34 100 工序 抛光 b 面 工序 刻字划线 工序 外圆无光镀铬工序 检查 0.12 0.34 100 2.4.22.4.2 工艺方案二工艺方案二 工序 车端面，车外圆柱面。 0.12 0.

18、34 100 0.12 0.34 100 工序 车 端面及外圆柱面。 0 017 . 0 45 工序 钻孔 20mm 工序 钻 49 透孔 工序 钻 4 孔，再钻 6孔 03 . 0 0 工序 铣 90 圆柱面上的两个平面 工序 磨 b 面及 90 外圆柱面 工序 磨 90 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 抛光 b 面 工序 划线刻字 工序 外圆无光镀铬 0.12 0.34 100 工序 检查 2.4.3 工艺方案的比较与分析工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一 采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率， 而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的精度虽高但精度不能

19、保证，应把保 证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。两个方案在加工深孔 20时都采用 045 . 0 0 了先钻再铰的方案。但由于此孔长度为 91mm 属于深孔，且要求粗糙度为 1.6，精度要 求较高，采用铰的话不仅效率低而且不能达到精度。所以在钻孔完毕后再到拉床上进 行拉削加工。由于各端面及外圆柱面都与 20轴线有公差保证，所以加工各端面 045 . 0 0 及外圆柱面时应尽量选用 20孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如 045 . 0 0 下: 工序 车端面，车外圆柱面,倒角及粗车。 0.12 0.34 100 0.12 0.34 100 工序 车 mm 端面及外圆柱面,倒角。

20、 0 017 . 0 45 工序 钻、扩、铰孔 19.8mm，钻 49mm 透孔 工序 钻 4mm 孔，再钻 6mm 孔 03 . 0 0 工序 钻 49mm 透孔 工序 铣 90mm 圆柱面上的两个平面 工序 磨 b 面及 90mm 外圆柱面 工序 磨 90mm 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 抛光 b 面 工序 划线刻字 工序 外圆无光镀铬 0.12 0.34 100 工序 检查 以上加工方案大致看来还是合理的.但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取 的加工手段之后,就会发现仍有问题,主要表现在工序钻 4mm 孔，再钻 6mm 孔 03 . 0 0 由于在设计夹用夹具时要以

21、90mm 圆柱面上的一个平面来定位,所以应把铣 90mm 圆 柱面上的两个平面这一道工序放在钻 4 孔，再钻 6mm 孔工序前. 并且工序 03 . 0 0 与工序 序可并为一个工序,否则就有点繁琐. 因此最后确定的加工工艺路线如下： 工序 车端面，车的外圆柱面，倒角，粗车 b 面。以 0.12 0.34 100 0.12 0.34 100 mm 的端面及外圆柱面定位。选用 ca6140 卧式车床。 0 017 . 0 45 工序 车 mm 端面及外圆柱面。倒角，车退刀槽，车 90mm 端面，以 0 017 . 0 45 100mm 端面及外圆柱面定位。选用 ca6140 卧式车床并加专用夹具

22、。 工序 钻孔，扩孔 19.8mm 再铰至 20 及钻、扩 4-9mm 透孔。以 外圆柱面及端面定位，选用 z525 立式钻床并加以专用夹具。 0.12 0.34 100 工序 铣 90mm 圆柱面上的两个平面，以端面及 19.8mm 孔定位， 0.12 0.34 100 选用 x52k 立式铣床及专用夹具。 工序 钻 4mm 孔，再钻 6mm 孔，以 45mm 端面与 20mm 内圆柱 03 . 0 0 045 . 0 0 面及 90mm 圆柱面上距离轴线 34mm 的平面定位。选用 z525 立式钻床并加以专用夹具。 工序 磨 b 面及 90mm 外圆柱面，以 20mm 孔及端面， 045

23、 . 0 0 0.12 0.34 100 mm 端面定位。选用 m1420a 精密万能外圆磨床及专用夹具。 0 017 . 0 45 工序 磨 90mm 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面。以端面， 0.12 0.34 100 mm 端面及 20mm 孔定位。选用 mg7125 高精度卧轴矩台平面磨床及专用夹 0 017 . 0 45 045 . 0 0 具。 工序 抛光 b 面 工序 划线刻字 工序 外圆无光镀铬 0.12 0.34 100 工序 检查 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片” 。 2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “

24、ca6140 车床法兰盘”；零件材料为 ht200，硬度 190210hb，毛皮重量 1.4kg，生产类型中批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，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： 2.5.1mm 外圆表面外圆表面 0 017 . 0 45 此外圆表面为 it6 级，参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余 量： 工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差 精车外圆0.6450.017 0 017 . 0 45 半精车外圆1.445.60.1 0 1 . 0 6 . 45 粗车外圆847+0.3 1 . 0 2 . 0 47 毛坯10550.

25、5 5 . 0 5 . 0 55 2.5.2 外圆表面外圆表面 mm 12 . 0 34 . 0 100 参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量 工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差 精车外圆0.6100-0.46 12 . 0 34 . 0 100 半精车外圆1.41006 粗车外圆4102 毛坯61060.8 8 . 0 8 . 0 106 2.5.3 b 面中外圆柱面面中外圆柱面 参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量 工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差 精磨外圆0.245-0.6 12 . 0 34 . 0 45 粗磨外圆0

26、.845.2 半精车外圆146 粗车847 毛坯10551 1 55 2.5.4 孔孔 20mm 045 . 0 0 参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量 工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差 拉孔0.220+0.04520 045 . 0 0 扩孔1.819.8+0.119.8 1 . 0 0 钻孔1818+0.618 6 . 0 0 毛坯20 2.5.5 mm 的端面的端面 0 017 . 0 45 1）按照工艺手册表 6-28，铸件重量为 1.4kg，mm 端面的单边加工 0 017 . 0 45 余量为 2.02.4，取 z=2.0mm，铸件的公差按照表

27、 6-28，材质系数取，复杂系数取 1 m ，则铸件的偏差为； 2 s 7 . 0 8 . 0 2）精车余量：单边为 0.2mm（见实用机械加工工艺手册中表 3.2-2） ，精车公 差既为零件公差-0.08； 3）半精车余量：单边为 0.6mm（见实用机械加工工艺手册中表 11-27） ，半精 车公差的加工精度为 it9，因此可以知道本工序的加工公差为-0.12mm； 4）粗车余量：粗车的公差余量（单边）为 z=2.0-0.2-0.6=1.2mm； 粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为 it11 级，因此，可以知道 本工序的加工公差为-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工

28、公差，因此所 规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余量及 最小加工余量之分； mm 端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图： 0 017 . 0 45 由图可以知道： 加工方向 91 精车半精车精 车 最小余量 最大余量 最大余量 最小余量 毛坯名义尺寸96 最大余量 最小余量 毛坯名义尺寸为：94+2=96（mm） 毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm） 毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm） 粗车后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm） 粗车后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm） 半精车后最大尺寸：94+0.6=94.

29、6（mm） 半精车后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm） 精车后尺寸为 94mm 加工余量计算表 工序 加工尺寸 及公差 铸造毛坯粗车半精车精车 最大96.795.294.6 加工前尺 寸最小95.294.8894.48 最大96.795.294.694.04加工后尺 寸 最小95.294.8894.4893.96 加工余量21.20.60.2 加工公差 7 . 0 8 . 0 -0.32-0.12-0.08 法兰盘的铸件毛坯图（见附图） 2.6 确立切削用量及基本工时确立切削用量及基本工时 2.6.1 工序工序 车削车削 100mm 端面及外圆柱面，倒角，粗车端面及外圆柱面，倒角

30、，粗车 b 面。面。 1.加工条件 工件材料：ht200 b=220mpa 模铸 加工要求：车削 100mm 端面及外圆柱面，粗车 b 面 机床：ca6140 卧式车床 刀具：采用刀片的材料为 yt15，刀杆尺寸 16x25mm ,=90 ,=15 , 2 k 0 =12 ,=0.5mm 0 2计算切削用量 (1) 粗车 100mm 端面 1) 已知毛坯长度方向的加工余量为 3+0.8 -0。7mm,考虑的模铸拔模斜度， =4mm p a 2) 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册中表 2.4-3,当刀杆尺寸为 1625 mm 2 35mm,以及工件直径为 100 时，f =0.71.0mm/

31、r p a 按 ca6140 车床说明书（见切削手册）取 f =0.9mm/r 3) 计算切削速度 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为(寿命 t=60min) (m/min) v yx p m v c k fat c v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) v xx vc 35 .

32、0 15. 0 2 . 0 5 . 0460 342 4)确定机的主轴转速 ns= 504r/min w d 1000 c v x100 6 . 1581000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 504r/min 相近的机床转速为 480r/min 及 600r/min。现选取=480r/min。 w n 所以实际切削速度 v=110r/min/。 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 l=40mm , =2mm, =0, =0 2 20100 1 l 2 l 3 l tm=0.098(min) fn l w 321 lll 0.9480 240 (2) 精车 100mm 端面

33、 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册表 2.4-2.取 f0.2mm/r 机床主轴转速480r/min w n 所以切削工时tm=0.44（min） fn l w 321 lll 0.2480 240 (3) 粗车 100mm 外圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度 1) 切削深度，单边余量 z=2mm 。 2) 进给量，根据机械加工工艺手册取 f=0.9mm/r 3)计算切削速度132m/min v yx p m v c k fat c v vv 4)确定机床主轴转速 ns= 420r/min w d 1000 c v

34、x100 1321000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8)与 420r/min 相近的机床转速为 480r/min 现选取 480r/min 所以实际切削速度= c v 1000 s dn min/150 1000 480100 m 5) 检验机床功率主切削力按切削手册表 1.29 所示公式计算 c f c f c c f c f c f c f n c yx pf kvfac 其中2985，1.0，0.65，-0.15， c f c c f x c f y c f n =0.63 mp k f nb ) 650 ( 65 . 0 ) 650 600 ( =0.61 kr k 切削时消

35、耗功率2.81(kw) c p 4 106x vf cc 4 106 1504 .1122 x x 由实用机械加工工艺手册表 7-4 中 ca6140 机床说明书可知，ca6140 主电机 功率为 7.5kw.转速为 480r/min 时主轴传递的最大功率为 4.5kw.所以机床功率足够， 可以正常加工。 6) 校验机床进给系统强度已知主切削力1122.4n.径向切削力按切 c f p f 削手册表 1.29 所示公式计算 p f p p f fpp f p f n c y x pf kvfac 其中1940，0.9，0.6，-0.3， p f c p f x p f y p f n =0.5

36、9 mp k f nb ) 650 ( 85 . 0 ) 650 220 ( =0.5 kr k 所以 =1940 20.51500.59 0.5=203(n) c f 9 . 0 6 . 0 3 . 0 而轴向切削力 f f f f f fff f f f n c y x pf kvfac 其中2880，1.0，0.5，-0.4， f f c f f x f f y f f n =0.34 m k f nb ) 650 ( 0 . 1 ) 650 220 ( =1.17 k k 轴向切削力 =2880 2 0.51500.34 1.17=442(n) f f 5 . 0 4 . 0 取机床导

37、轨与床鞍之间的摩擦系数 =0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构 的作用力为 f=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5n f f c f p f 而机床纵向进给机床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t= fn l w 21 ll 其中 l=10mm =4mm =2mm 1 l 1 l 所以t=0.1min 0.9480 2410 (4) 半精车 100mm 外圆柱面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略 进给量 f 根据机械加工工艺手册表 2.4-2 取 f

38、=0.2mm/r 主轴转速 n =480r/min w 所以切削工时t =0.17min m fn l w 21 ll (5)精车 100mm 外圆柱面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略 进给量 f 根据机械加工工艺手册表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主轴转速 n =480r/min w 所以切削工时t =0.33 min m fn l w 21 ll (6)粗车 b 面 1) 切削深度。单边余量 z=4mm.分 2 次切除 2 14555 2) 进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.9mm/r 3) 计算切削速度 v yx p m v c k fat c

39、 v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=126m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 9 . 0460 342 4) 确定机床的主轴转速 ns= 378r/min w d 1000 c v 106 1261000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 378r/min 相近的机床转速为

40、400r/min。现选取=400r/min。 w n 所以实际切削速度= c v 1000 s dn min/133 1000 400106 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 t =i ;其中 l=30mm m fn l w 21 ll t =i=2=0.17(min) m fn l w 21 ll 0.9400 30 2.6.2 工序工序 车车 mm 端面及外圆柱面有端面及外圆柱面有,车车 90mm 端面端面 0 017 . 0 45 机床：ca6140 卧式车床 刀具：采用刀片的材料为 yt15，刀杆尺寸 16 25mm ,=90 ,=15 , 2 k 0 =12 ,=0.5

41、mm 0 (1) 粗车 mm 端面 0 017 . 0 45 1) 切削深度。单边余量 z=1.2mm 2) 计算切削速度 v yx p m v c k fat c v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 2 . 02 . 160 342 3) 确定机

42、床主轴转速 ns= 553r/min w d 1000 c v 50 1871000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 553r/min 相近的机床转速为 600r/min。现选取=600r/min。 w n 所以实际切削速度= c v 1000 s dn min/94 1000 60050 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 t =i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t =i=x1=0.06(min) m fn l w 21 ll 600 x0.9 31 (2) 半精车 mm 端面 0 017 . 0 45

43、 1) 切削深度 单边余量 z=1.2mm 2) 进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度 v yx p m v c k fat c v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 2 . 02 . 160 342 4) 确定机床主

44、轴转速 ns= 553r/min w d 1000 c v x50 1871000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 553r/min 相近的机床转速为 600r/min。现选取=600r/min。 w n 所以实际切削速度 = c v 1000 s dn min/118 1000 60050 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 t =i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t =i=1=0.26(min) m fn l w 21 ll 0.2600 31 (3) 精车 mm 端面 0 017 . 0 45 1)

45、切削深度 单边余量 z=1.2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.1mm/r 3) 计算切削速度 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 2 . 02 . 160 342 4)确定机床主轴转速 ns= 553r/min w d 1000 c v

46、50 1871000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 553r/min 相近的机床转速为 600r/min。现选取=600r/min。 w n 所以实际切削速度= c v 1000 s dn min/146 1000 60050 m 5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 t =i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t =i=x1=0.26(min) m fn l w 21 ll 0.1600 31 (4) 粗车 mm 外圆柱面 0 017 . 0 45 1) 切削深度 单边余量为 z=2mm 分两次切除。 2) 进给

47、量 根据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r 3) 计算切削速度 v yx p m v c k fat c v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以：1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 8 . 0260 342 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min w d 1000 c v x

48、50 891000 x 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 753r/min 相近的机床转速为 750r/min。现选取=750r/min。 w n 所以实际切削速度= c v 1000 s dn min/94 1000 75050 m x 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 t =i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t =i=x2=0.09(min) m fn l w 21 ll 0.8750 45 (5) 半精车 mm 外圆柱面 0 017 . 0 45 1) 切削深度 单边余量为 z=0.7mm 2) 进给量

49、根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度 v yx p m v c k fat c v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以：1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 2 . 02 . 160 342 4) 确定机床主轴转速 ns= 578r/min w d 1000 c

50、v 50 961000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 578r/min 相近的机床转速为 600r/min。现选取=600r/min。 w n 所以实际切削速度：= c v 1000 s dn min/94 1000 60050 m 5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 t =i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t =i=0.37(min) m fn l w 21 ll 0.2600 45 (6) 精车 mm 外圆柱面 0 017 . 0 45 1) 切削深度 单边余量为 z=0.3mm 。 2) 进给量 根据机

51、械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度 v yx p m v c k fat c v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 1 . 03 . 060 342 4) 确定机床主轴转速：ns= 585r/min w d 1000 c v

52、50 961000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 585r/min 相近的机床转速为 600r/min。现选取=600r/min。 w n 所以实际切削速度：= c v 1000 s dn min/94 1000 60050 m 5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 t =i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t =i=0.75(min) m fn l w 21 ll 0.1600 45 (7) 粗车 90mm 端面 1) 切削深度 单边余量为 z=1.2mm 一次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=

53、0.8mm/r 3) 计算切削速度 v yx p m v c k fat c v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以：1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=122m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 8 . 02 . 160 342 4) 确定机床主轴转速：ns= 431r/min w d 1000 c v 90 1221000

54、按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 431r/min 相近的机床转速为 480r/min。现选取=480r/min。 w n 所以实际切削速度：= c v 1000 s dn min/135 1000 48090 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 t =i ;其中 l=22.5mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 2 4590 1 l 2 l t =i=0.07(min) m fn l w 21 ll 0.8480 4 5 . 22 (8) 半精车 90mm 端面 1) 切削深度 单边余量为 z=0.7mm 一次切除。 2) 进给量 根据机械加工工

55、艺手册取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度： v yx p m v c k fat c v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以：1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 2 . 07 . 060 342 4)确定机床主轴转速：ns= 458r/min w d 1000 c v 90 1

56、341000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8,与 458r/min 相近的机床转速为 480r/min。现选取=480r/min。 w n 所以实际切削速度：= c v 1000 s dn min/135 1000 48090 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 t =i ;其中 l=22.5mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 2 4590 1 l 2 l t =i=0.28(min) m fn l w 21 ll 0.2480 4 5 . 22 (9) 精车 90mm 端面 1) 切削深度 单边余量为 z=0.3mm 一次切除。 2) 进给量 根据

57、机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度： v yx p m v c k fat c v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 v c v x v y v k 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 mv k sv k kv k krv k bv k 所以：1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 2 . 03 . 060 342 4)确定机床主轴转速：ns= 458r/min w d 1000 c v

58、 90 1341000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8,与 458r/min 相近的机床转速为 480r/min。现选取=480r/min。 w n 所以实际切削速度：= c v 1000 s dn min/135 1000 48090 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 t =i ;其中 l=22.5mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 2 4590 1 l 2 l t =i=0.31(min) m fn l w 21 ll 0.2480 4 5 . 22 2.6.3 工序工序 钻、扩、铰钻、扩、铰 20mm 孔，钻孔，钻 4-9 透孔。透孔。 04

59、5 . 0 0 (1) 钻 18mm 孔 机床：z525 立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢钻头 w18cr4v. 1)进给量 根据切削手册表 10-66,当铸铁hb200 时，d=18 时，取 f=0.3mm/r 2)切削速度根据机械加工工艺手册表 10-70,及 10-66,查得 v=35m/min. 3)确定机床主轴转速：ns= 619.2r/min w d 1000 c v 18 351000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-2),与 619.2r/min 相近的机床转速为 555r/min。现选取=555r/min。 w n 所以实际切削速度：= c

60、v 1000 s dn min/ 4 . 31 1000 55518 m 4)削工时，按工艺手册表 6.2-1。 t =i ;其中 l=91mm; =10mm; =4mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t = =0.63(min) m fn l w 21 ll 0.3555 105 (2) 19.8mm 孔 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的 实心孔时的进给量与切削速度之关系为 钻 ff)8 . 12 . 1 ( 钻 vv) 3 1 2 1 ( 式中的、加工实心孔进的切削用量. 钻 f 钻 v 现已知 =0.36mm/r (切削手册)表 2