潜孔钻机连接法兰的工装工艺及工装设计-钻孔夹具说明书.docx
潜孔钻机连接法兰的钻孔夹具设计及工装工艺6张CAD图
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潜孔钻机连接法兰的钻孔夹具设计及工装工艺6张CAD图,钻机,连接,法兰,钻孔,夹具,设计,工装,工艺,CAD
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潜孔钻机连接法兰的工装工艺及工装设计摘 要工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主的技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性。本次毕业设计的课题是墙孔钻机连接法兰的加工工艺及工装设计，主要内容如下：首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制定工艺路线，通常制定两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，在选择可以是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求到合理的保证的一种工序。制作出零件的加工工艺过程卡，确定零件加工的步骤。第三步，根据已经选定好的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时， 并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校验机床功率。最后，设计第三道工序钻法兰孔的夹具。先提出问题，再选择定位基准， 然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。通过以上的概述，整个设计基本完成。关键词机械：加工工艺；夹具设计IIIABSTRACTA specialized main specialized course that “mechanical manufacturing engineering is studied” is machinery,rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline,have very strong practicality,at the same time it has comprehensive the very strong one.The topic of this graduation design is a wall hole drill connecting flange processing technology and equipment design, the main contents are as follows:First of all, analyse, it is mainly analysis of the part and craft analysis to the part, through part analyse can find out about basic situation of part, and craft analyse may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size.The second step, carry on the choice the base,confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum ,make the craft route of more than two kinds ,with analysing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements ,etc.get a kind of process of the rational assurance s.The third step, according to the already process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour,choose suitable lathe and cutter.To rough machining,will check the power of the lathe.Finally,design the third process-the jig getting into the hole of the ring flange.Put forward the question of designing first,and then choose to orient the datum,then the calculation that begins to cut strength ,clamp strength and analysis of the localization error.Then put the design course in order as the drawing.Through the summary of the above,design and finish basically entirely.Keywords:machine;Process the craft;The tongs design目 录摘 要VIABSTRACTVII第一章 绪论1第二章 零件的分析22.1 零件的工艺分析22.1.1 零件的结构功用分析22.1.2 零件的技术分析22.1.3 零件的结构工艺分析2第三章 工艺规程设计33.1 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图33.1.1 选择毛坯33.1.2 确定毛坯尺寸、设计毛坯图33.2 选择加工方法，制定加工路线43.2.1 零件的加工方法43.2.3 定位基准选择43.2.4 加工工艺卡片53.2.5 加工设备及工艺装备的选用5第四章 切削用量及时间额定的计算6第五章 专用夹具的设计355.1 地位方案及定位装置的设计计算355.1.1 定位方案的确定355.1.2 定位误差的分析计算355.2 加紧方案的设计及装置的设计355.2.1 夹紧方案的确定355.2.2 夹具的总体设计355.2.3 图纸绘制的确定36致谢37主要参考资料38附录 139附录 246 第一章 绪论制造工艺制造技术是生产当中最活跃的因素。这过程中会用到刀具、磨具或其他的方式进行加工，是的加工得到的零件的形态，尺寸，表面粗糙度和力学性能都符合要求，生产出合格的零件。这当中家具的合理设计与使用，能提高加工的效率，降低生产成本，减轻了对劳动工人的工作强度。考虑到机械加工工艺安排及夹具的使用在法兰的生产中直接影响到其加工质量和生产效率等，所以研究潜孔钻机连接法兰的机械加工工艺及夹具设计的课题有十分重要的意义。当代机械制造业主要采用单件生产多品种/小批量和重复大批量生产等多种方式。多样化经营模式、工艺复杂，所需设备和工装繁多。目前采用 CAPP 编制工艺很普通，承租工序允许采用统一设备和工艺装置，以及相同或相近的机床调整方式聊加工全组零件。成组技术亦可应用于零件加工的全工艺过程，采用先进的机床和刀具，工序集中，使加工高效、简洁、可靠，简化生产计划和生产组织工作，夹具最早出现在 18 世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展为门类齐全的工艺装备，近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等，新加工技术的应用，对机床的夹具提出了很多新的要求。在现代制造业的发展中，机械加工过程越来越柔性化，现代机床夹具的发展方向：标准化、精密化、高效化、柔性化。39第二章 零件的分析2.1 零件的工艺分析2.1.1 零件的结构功用分析法兰是用作一种连接的零件，在机械行业最为的常见。法兰的零件基本可以出现在各个机器中，一般两个零件的零件连接紧固都需要应用到法兰。而且法兰零件的结构工艺简单，运用起来方便，因此得到了广泛的使用。2.1.2 零件的技术分析本零件使用的材料是 45 号钢，对于这种材料，它广泛的应用在机械制造的行业。45 号钢是一种中碳钢，这种材料的淬火性能并不好。45 号钢在进过淬火加工之后，它的硬度可以达到 HRC4246 。所以如果需要用到 45 号钢的机械性能，又需要用到它的表面硬度，可以对他进行表面淬火处理。所以在机械行业，一般运用到 45 号钢都会对其表面进行淬火处理。2.1.3 零件的结构工艺分析图 2.1 法兰零件图该零件的结构不算复杂，但基本所有的面均需要加工，其主要加工的面有120 的外圆面，表面粗糙度 Ra1.6；6 个技术要求交个的螺纹孔。零件的各个面（外圆面及圆的表面）均需要半精车-粗车加工。表面的粗糙度 Ra6.3；零件的中心孔是拉出来的，表面粗糙度要求较高。第三章 工艺规程设计3.1 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图3.1.1 选择毛坯在机械制造领域，毛坯占有非常重压的地位。在机械加工过程当中，对于毛坯的选择和画出毛坯的图纸是制定加工工艺路线最近本的阶段之一，因此，选择毛坯和画出毛坯图是是非常重要的阶段。毛坯的外形和他所具有的机械性能都会影响到机械加工的难以程度，对于需要的工序、工步的多少也会有直接的影响。所以，如何选择合理的毛坯在机械生产当中占有非常重要的位置，同样的，对于加工所需要的切削余量，也是一个非常重要的问题。本零件选用的 45 号钢，进行了表面的淬火处理，不仅用到了本材料的性能， 也加强了它的硬度。法兰的毛坯选择了锻造出，无疑这是减少了加工的程度，是加工起来更加的方便。3.1.2 确定毛坯尺寸、设计毛坯图毛坯图是根据法兰零件产品进行设计的，在这过程当中，查阅机械加工工艺师手册和金属机械加工工艺人员手册切削用量手册可以的查出切削用量，因此可以得出毛坯的余量。得到的毛坯零件图如下：图 3-1 毛坯示意图3.2 选择加工方法，制定加工路线3.2.1 零件的加工方法当零件的加工质量要求较高时，一般情况下一道工序卯足不了所需要的加工要求，所以正常情况下会用几道工序来逐渐达到加工所要求，因此需要合理的使用设备。在加工的阶段，如果加工的精度要求较高，加工过程会经过粗加工，半精加工和精加工三个阶段，但是如果加工的要求更高时，还要经过光整加工阶段。加工阶段按加工质量要求较高的主要表面进行划分，其他加工便免得工艺过程先粗后精原则。对于本零件的加工采用到了三个阶段的加工，分别为粗加工，半精加工和精加工。因为零件的表面都具有了表面粗糙度的要求，所以每个面都会进行加工，对于表面粗糙度要求为 Ra6.3 的，需要进行粗加工和半精加工。这其中大部分的表面均是这样。对于120 的外圆柱表面，需要进行粗-半精-精加工三道工序。本零件要求进行表面热处理，而热处理的目的是在于改变工件材料的性能和消除内应力。因为本零件使用的是 45 号钢，热处理过后硬度加强，不易加工， 因此放在工艺安排的最后面。3.2.3 定位基准选择本零件是一个圆盘类的零件，选择的加工基准为加工好的零件左端面，选择左表面为加工的基准。本零件的中间的花键既可以选择成为他的定位基准也是他的定位基准。通过花键的配合，可以将零件固定在底座上。因为本零件的所有面都需要进行加工，而且对于螺纹孔的定位要求较高，选花键的配合为基准。3.2.4 加工工艺卡片3.2.5 加工设备及工艺装备的选用合理的选用设备可以减少加工量，降低成本。加工设备选用了： Z525 立式钻床、 C6201 卧式车床、 T617A 卧式镗床、清洗机等。夹具主要有各种专用夹具和角铁式 花盘；刀具包括：端面车刀、直头焊接式外圆车刀、 螺纹车刀、 硬质合金镗刀、高速钢镗刀、高速钢麻花钻、高速钢铰刀等；量具包括：游标卡第四章 切削用量及时间额定的计算1.工序 05：粗车左端面工步一：车左端面加工材料45#，sb = 660MPa ，锻件工件尺寸直径 D=100 的圆平面（1） 选择刀具：根据机械加工工艺手册，选则 YT15 的硬质合金刀具（2） 选择切削用量 1）确定切削用量深度ap由于粗加工余量为 2.2mm，故可以在一次走刀内完成2）确定进给量 f根据切削用量手册表 1.4，当刀杆尺寸为 10mm26mm， ap =2.2mm， 以及工件直径为 60100mm，可查出 f =0.50.7mm/r按 CA6140 车床说明书选择 f =0.6mm/r3）确定切削速度 v根据切削用量手册，当用 YT15 硬质合金刀具加工sb = 660MPa 钢料，ap =2.2mm， f =0.6mm/r 查表 1.10 的切削速度vt = 123m / min切削速度的修正系数 Ktv = 0.85, Kty = 1.0, KTv = 1.0, Kgv = 1.0, Kkv = 1.0故n = 1000vt = 1000 123 = 391r / minpDp100根据 CA6140 车床说明书选择nc = 480r/min这时的切削速度vc 为vc = pDnc = p100 480 = 150m / min10001000（3） 选择车刀磨顿标准及寿命查表的车刀面最大磨损量取为 1mm，车刀寿命T=60min（4） 校验机床功率由切削用量手册表 1.24 得，当sb =580970MPa ap 2.4mm, f 0.6mm / r, vc 162r / min 得Pc = 4.1KW则实际的功率 pc = 4.1 0.94 = 3.9KW根据车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 2.2mmf = 0.6mm / rn = 480r / minvc = 150m / min（5） 计算基本工时tm = L nftm =得100= 0.35 min480 0.6工步二：车200 的左平面加工材料45#，sb = 0.66GPa ，锻件工件尺寸直径 D=200mm 的圆粗加工（1） 选择刀具1） 根据机械加工工艺师手册，选择 YT15 的硬质合金刀具2） 根据切削用量手册表 1.1，选取的刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度为 4.5mm（2） 选择切削用量 1）确定切削用量深度ap由于粗加工余量为 4mm，故可以在一次走刀内完成2）确定进给量 f根据切削用量手册表 1.4，当刀杆尺寸为 16mm25mm， ap =35mm， 以及工件直径为 100400mm，可查出 f =0.71.0mm/r按 CA6140 车床说明书选择 f =0.79mm/r 3）确定切削速度 v根据机械加工工艺手册，当用 YT15 硬质合金刀具加工sb = 0.66GPa 钢料， ap =4mm， f =0.79mm/r 切削速度vt = 97m / min切削速度的修正系数 Ktv = 0.85, Kty = 1.0, KTv = 1.0, Kgv = 1.0, Kkv = 1.0故n = 1000v = 1000 47 = 75r / minpDp 200根据 CA6140 车床说明书选择nc = 70r/min这时的切削速度vc 为vc = pDnc = p 200 70 = 44r / min10001000（3） 选择车刀磨顿标准及寿命查表的车刀面最大磨损量取为 1mm，车刀寿命T=60min（4） 校验机床功率由切削用量手册表 1.24 得，当sb =580970MPa ap 4mm, f 0.96mm / r, vc = 57r / min, 得Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.85, Kty = 1.0, KTv = 1.0, Kgv = 1.0, Kkv = 1.0则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW根据车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 4mmf = 0.79mm / sn = 70r / minvc = 44r / min（5） 计算基本工时tm = L nftm =得100= 1.8 min 70 0.79半精加工（1） 选择刀具车刀形状，刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同，半精车刀片牌号选为 YT15（2） 选择切削用量1）决定切削深度为ap = 1mm2)决定进给量 f ，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表1.6 当表面粗糙度为 Ra6.3m 时, ap = 1mm ，v50m/min, f =0.550.65mm/r 根据车床的说明书，选择 f =0.6mm/r3）决定切削速度 Vc根据表 1.10，当sb = 630 700MPa, ap 1.4mm, f 0.75mm / r, vt = 123m / minn = 1000vc = 1000123 = 194r / minpDp 200根据车床的说明书选择nc = 200r / minvc = pDnc = p 200 200 = 127m/min这时实际的切削速度为10001000（3）校验机床功率根据表 1.24，当sb =580970MPa，ap 2mm, f 0.75mm / r, vc 131m / min 查的Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.85, Kty = 1.0, KTv = 1.0, Kgv = 1.0, Kkv = 1.0根据则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 1mmf = 0.6mm / rn = 200r / minvc = 127m / min（4）计算基本工时tm = L nf=100= 0.83 min200 0.6工步三：车削200 的外圆面加工材料45 钢，sb = 0.66GPa ，锻件工件尺寸坯件 D=210mm，车削后 d=200mm，加工长度=20mm由于工件时锻造毛坯，加工余量达 5mm，而加工要求又较高，故分两次走刀，粗车加工余量为 4mm，半精车加工余量取 1mm1.粗车（1） 选择刀具1） 根据机械加工工艺师手册，选择 YT15 硬质合金钢刀片2） 根据切削用量手册表 1.1，选择刀杆尺寸 BH=16mm25mm 刀片厚度为4.5mm。（2） 选择切削用量 1）确定切削深度ap由于粗加工余量仅为 4mm，可在一次走刀内完成，故ap =4mm2） 确定进给量f查表 1.6 可得，在粗车钢料，刀杆尺寸为 16mm25mm，ap =35mm 以及工件直径 100600mm 时， f =1.01.2mm/r 按车床说明书可选择 f =1.1mm/r3） 确定切削速度vc切削速度vc 可根据公式计算也可直接由表查出根据切削用量手册表 1.10，当用 YT15 硬质合金车刀加工sb = 630 700MPa钢料ap 7mm, f 1.1mm / r ，切削速度vc = 86.4m / min切削速度的修正系数 Ktv = 0.85, Kty = 1.0, KTv = 1.0, Kgv = 1.0, Kkv = 1.0故vc = vckv = 86.4 0.65 0.92 0.8 = 41.3m / minn = 1000vc = 1000 41.3 = 64.2r / minpDp 210根据车床说明书选择nc = 70r / minvc = pDnc = p 210 70 = 45m / min这是实际切削速度10001000（3） 选择车刀磨顿标准及寿命查表的车刀面最大磨损量取为 1mm，车刀寿命T=60min（4）校验机床功率根据表 1.24，当sb =580970MPa，ap 4mm, f 1.1mm / r, vc 57m / min 可查的Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.85, Kty = 1.0, KTv = 1.0, Kgv = 1.0, Kkv = 1.0根据则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 4mmf = 1.1mm / rn = 70m / minvc = 45m / min（5）计算基本工时tm = L nf式中 L = l + y + D ， l =20mm,查表 1.26，车削是的入切量及超切量 y + D = 2mmtm = L nf=22= 0.29 min 70 1.1半精加工（1） 选择刀具车刀形状，刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同，半精车刀片牌号选为 YT15（2） 选择切削用量1）决定切削深度为ap = 1mm2)决定进给量 f ，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表1.6 当表面粗糙度为 Ra6.3m 时, ap = 1mm ，v50m/min, f =0.550.65mm/r 根据车床的说明书，选择 f =0.6mm/r3）决定切削速度 Vc根据表 1.10，当sb = 630 700MPa, ap 1.4mm, f切削速度的修正系数均为 1，故vc = 123m / min 0.75mm / r, vt = 123m / minn = 1000vc = 1000123 = 194r / minpDp 200根据车床的说明书选择nc = 200r / minvc = pDnc = p 200 200 = 127m/min这时实际的切削速度为10001000（3）校验机床功率根据表 1.24，当sb =580970MPa，ap 2mm, f 0.75mm / r, vc 131m / min 查的Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0根据则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 1mmf = 0.6mm / rn = 200r / minvc = 127m / min（4）计算基本工时根据表 1.26 得tm = L nf=22= 0.18 min200 0.6工步四：车100 的外圆加工材料45#，sb = 0.66GPa ，锻件工件尺寸直径 D=104.1mm 的圆，车削后 d=100mm，加工长度=27mm 加工要求车削后表面粗糙度为 Ra6.3由于工件时锻造毛坯，加工余量达 4.1mm，而加工要求较高，因此分两次走刀， 粗加工余量为 3.6mm，半精加工为 0.5mm粗加工（1） 选择刀具1） 根据机械加工工艺师手册，选择 YT15 的硬质合金刀具2） 根据切削用量手册表 1.1，选取的刀杆尺寸 BH=12mm20mm，刀片厚度为 4mm（2） 选择切削用量 1）确定切削用量深度ap由于粗加工余量为 3.6mm，故可以在一次走刀内完成2）确定进给量 f根据切削用量手册表 1.4，可查出 f =0.50.7mm/r 按车床说明书选择 f =0.55mm/r3）确定切削速度 v根据切削手册，当用 YT15 硬质合金刀具加工sb = 0.66GPa 钢料，ap =4mm， f =0.79mm/r 切削速度vc = 109m / min切削速度的修正系数 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0故vc = vckv = 109 0.65 0.92 0.8 = 52.1r / minn = 1000vc = 1000 52.1 = 159r / minpDp104.1根据 CA6140 车床说明书选择nc = 160r / min这时的切削速度vc 为vc = pDnc = p104.1160 = 52m / min10001000（3） 选择车刀磨顿标准及寿命查表的车刀面最大磨损量取为 1mm，车刀寿命T=60min（4） 校验机床功率由切削用量手册表 1.24 得，当sb =580970MPa ap 4mm, f 0.96mm / r, vc = 57r / min, 得Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW根据车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 3.6mmf = 0.55mm / rn = 160r / minvc = 52m / min（5） 计算基本工时tm = L nftm = L得nf=29= 0.33 min160 0.55半精加工（1） 选择刀具车刀形状，刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同，半精车刀片牌号选为 YT15（2） 选择切削用量1）决定切削深度为ap = 0.5mm2)决定进给量 f ，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表 1.6 当表面粗糙度为 Ra6.3m 时, ap = 0.5mm ，v50m/min, f =0.40.55mm/r根据车床的说明书，选择 f =0.5mm/r3）决定切削速度vc根据表 1.10，当sb = 630 700MPa, ap 1.4mm, f 0.54mm / r时，vc = 138m / minn = 1000vc = 1000 138 = 435r / minpDp101根据车床的说明书选择nc = 450r / minvc = pDnc = p101 450 = 143m / min这时实际的切削速度为10001000（3） 校验机床功率根据表 1.24，当sb =580970MPa，ap 2mm, f 0.5mm / r, vc 162m / min 得Pc = 2.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0根据则实际的功率 pC = 2.4 0.94 = 2.2kw车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 0.5mmf = 0.5mm / rn = 450r / minvc = 143m / min（4） 计算基本工时tm = L nf=29= 0.13 min450 0.5工步五：车法兰零件最左端面的小台阶加工材料45#，sb = 0.66GPa ，锻件工件尺寸直径 D=100 的圆平面（1） 选择刀具：根据机械加工工艺手册，选则 YT15 的硬质合金刀具（2） 选择切削用量 1）确定切削用量深度ap由于粗加工余量为 3mm，故可以在一次走刀内完成2）确定进给量 f根据切削用量手册表 1.4，当刀杆尺寸为 16mm25mm， ap =3mm， 以及工件直径为 60100mm，可查出 f =0.50.7mm/r按 CA6140 车床说明书选择 f =0.6mm/r 3）确定切削速度 v根据切削用量手册，当用 YT15 硬质合金刀具加工sb = 0.66GPa 钢料，ap =3mm， f =0.6mm/r 查表 1.10 的切削速度vt = 123m / min切削速度的修正系数 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0故n = 1000vt = 1000 123 = 391r / minpDp100根据 CA6140 车床说明书选择nc = 480r/min这时的切削速度vc 为vc = pDnc = p100 480 = 150m / min10001000（3） 选择车刀磨顿标准及寿命查表的车刀面最大磨损量取为 1mm，车刀寿命T=60min（4） 校验机床功率由切削用量手册表 1.24 得，当sb =580970MPa ap 2.4mm, f 0.6mm / r, vc 162r / min 得Pc = 4.1KW则实际的功率 pc = 4.1 0.94 = 3.9KW根据车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 3mmf = 0.6mm / r（5） 计算基本工时n = 480r / mintm = Lvc = 150m / minnftm15= 0.05 min得480 0.6工序 05 总共用时 3.96 分钟工序 15：工步一：车200 的右平面加工材料45#，sb = 0.66GPa ，锻件工件尺寸直径 D=200mm 的圆粗加工（1） 选择刀具1） 根据机械加工工艺师手册，选择 YT15 的硬质合金刀具2） 根据切削用量手册表 1.1，选取的刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度为 4.5mm（2） 选择切削用量 1）确定切削用量深度ap由于粗加工余量为 4mm，故可以在一次走刀内完成2）确定进给量 f根据切削用量手册表 1.4，当刀杆尺寸为 16mm25mm， ap =35mm， 以及工件直径为 100400mm，可查出 f =0.71.0mm/r按 CA6140 车床说明书选择 f =0.79mm/r 3）确定切削速度 v根据机械加工工艺手册，当用 YT15 硬质合金刀具加工sb = 0.66GPa 钢料， ap =4mm， f =0.79mm/r 切削速度vt = 97m / min切削速度的修正系数 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0故n = 1000v = 1000 47 = 75r / minpDp 200根据 CA6140 车床说明书选择nc = 70r/min这时的切削速度vc 为vc = pDnc = p 200 70 = 44r / min10001000（3） 选择车刀磨顿标准及寿命查表的车刀面最大磨损量取为 1mm，车刀寿命T=60min（4） 校验机床功率由切削用量手册表 1.24 得，当sb =580970MPa ap 4mm, f 0.96mm / r, vc = 57r / min, 得Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW根据车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 4mmf = 0.79mm / sn = 70r / minvc = 44r / min（5） 计算基本工时tm = L nftm = L得nf=80= 1.4 min70 0.79半精加工（1） 选择刀具车刀形状，刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同，半精车刀片牌号选为 YT15（2） 选择切削用量1）决定切削深度为ap = 1mm2)决定进给量 f ，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表1.6 当表面粗糙度为 Ra6.3m 时, ap = 1mm ，v50m/min, f =0.550.65mm/r 根据车床的说明书，选择 f =0.6mm/r3）决定切削速度 Vc根据表 1.10，当sb = 630 700MPa, ap 1.4mm, f 0.75mm / r, vt = 123m / minn = 1000vc = 1000123 = 194r / minpDp 200根据车床的说明书选择nc = 200r / minvc = pDnc = p 200 200 = 127m/min这时实际的切削速度为10001000（3）校验机床功率根据表 1.24，当sb =580970MPa，ap 2mm, f 0.75mm / r, vc 131m / min 查的Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0根据则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 1mmf = 0.6mm / rn = 200r / minvc = 127m / min（4）计算基本工时tm = L nf=80= 0.67 min200 0.6工步二：车120 的右平面加工材料45#，sb = 0.66GPa ，锻件工件尺寸直径 D=120mm 的圆平面粗加工（1） 选择刀具1） 根据机械加工工艺师手册，选择 YT15 的硬质合金刀具2） 根据切削用量手册表 1.1，选取的刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度为 4.5mm（2） 选择切削用量 1）确定切削用量深度ap由于粗加工余量为 3mm，故可以在一次走刀内完成2）确定进给量 f根据切削用量手册表 1.4，当刀杆尺寸为 16mm25mm， ap =35mm， 以及工件直径为 100400mm，可查出 f =0.71.0mm/r按 CA6140 车床说明书选择 f =0.79mm/r 3）确定切削速度 v根据切削用量手册，当用 YT15 硬质合金刀具加工sb = 0.66GPa 钢料，ap =3mm， f =0.79mm/r 查表 1.10 的切削速度vt = 138m / min切削速度的修正系数 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0故n = 1000vt = 1000 138 = 366r / minpDp120根据 CA6140 车床说明书选择这时的切削速度vc 为nc = 480r/minvc = pDnc = p120 480 = 180r / min10001000（3） 选择车刀磨顿标准及寿命查表的车刀面最大磨损量取为 1mm，车刀寿命T=60min（4） 校验机床功率由切削用量手册表 1.24 得，当sb =580970MPa ap 3.4, f 0.96, vc 162r / min 得Pc = 8.0KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0则实际的功率 Pc = 8.0 0.94 = 7.52KW根据车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 3mmn = 480r / minap = 3mmn = 480r / min（5） 计算基本工时tm = L nftm =得40= 0.11 min480 0.79半精加工（1） 选择刀具车刀形状，刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同，半精车刀片牌号选为 YT15（2） 选择切削用量1）决定切削深度为ap = 1mm2)决定进给量 f ，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表1.6 当表面粗糙度为 Ra6.3m 时, ap = 1mm ，v50m/min, f =0.550.65mm/r 根据车床的说明书，选择 f =0.6mm/r3）决定切削速度vc根据表 1.10，当sb = 630 700MPa, ap 1.4mm, f 0.75mm / r, vt = 123m / minn = 1000vc = 1000 123 = 326r / minpDp120根据车床的说明书选择nc = 320r / minvc = pDnc = p120 320 = 120m / min这时实际的切削速度为10001000（3） 校验机床功率根据表 1.24，当sb =580970MPa，ap 2mm, f 0.75mm / r, vc 131m / min 查的Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0根据则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 1mmf = 0.6mm / rn = 320r / minvc = 120m / min（4） 计算基本工时tm = L nf=40= 0.21min320 0.6工步三：车120 的外圆面加工材料45#，sb = 0.66GPa ，锻件工件尺寸直径 D=125.4，车削后 d=120mm加工要求车削后表面粗糙度为 Ra1.6，表面精度要求较高，因此需要分三次切削粗加工（1） 选择刀具1） 根据机械加工工艺师手册，选择 YT15 的硬质合金刀具2） 根据切削用量手册表 1.1，选取的刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度为 4.5mm（2） 选择切削用量 1）确定切削用量深度ap由于粗加工余量为 4mm，故可以在一次走刀内完成2）确定进给量 f根据切削用量手册表 1.4，当刀杆尺寸为 16mm25mm， ap =35mm，以及工件直径为 100400mm，可查出 f =0.71.0mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f =0.79mm/r3）确定切削速度 v根据切削用量手册，当用 YT15 硬质合金刀具加工sb = 0.66GPa 钢料，ap =4mm， f =0.79mm/r 查表 1.10 的切削速度vt = 97m / min切削速度的修正系数 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0故n = 1000vc = 1000 46 = 117r / minpDp125.4根据车床说明书选择nc = 120r / min（3） 选择车刀磨顿标准及寿命查表的车刀面最大磨损量取为 1mm，车刀寿命T=60min（4） 校验机床功率由切削用量手册表 1.24 得，当sb =580970MPa ap 4mm, f 0.79mm / r, vc 57m / min 得Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW根据车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 4mmf = 0.79mm / rn = 120r / minvc = 46m / mi（5） 计算基本工时tm = L nftm =得21= 0.22 min120 0.79半精加工（1） 选择刀具车刀形状，刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同，半精车刀片牌号选为 YT15（2） 选择切削用量1）决定切削深度为ap = 1mm2)决定进给量 f ，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表1.6 当表面粗糙度为 Ra3.2m 时, ap = 1mm ，v50m/min, f =0.30.55mm/r 根据车床的说明书，选择 f =0.3mm/r3）决定切削速度vc根据表 1.10，当ap 1.4mm, f 0.38mm / r, vc = 156m / minn = 1000vc = 1000 156 = 396r / minpDp125.4根据车床的说明书选择nc = 400r / minvc = pDnc = p121.4 400 = 153m / min这时实际的切削速度为10001000（3）校验机床功率根据表 1.24，当sb =580970MPa，ap 2mm, f 0.3mm / r, vc 162m / min 时，Pc = 2.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0根据则实际的功率 Pc = 2.4 0.94 = 2.2KW车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 1mmf = 0.3mm / rn = 400r / minvc = 153m / r（4）计算基本工时tm = L nf=21= 0.17 min400 0.3精加工（1） 选择刀具根据机械加工工艺师手册，选取 YT15 硬质合金刀具（2） 选择切削用量1）决定切削深度为ap = 0.4mm2)决定进给量 f ，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表1.6 当表面粗糙度为 Ra31.6m 时, ap = 0.4mm ，v50m/min, f =0.160.25mm/r 根据车床的说明书，选择 f =0.2mm/r3）决定切削速度vc根据表 1.10，当ap 1.4mm, f 0.25mm / r, vc = 176m / minn = 1000vc = 1000 176 = 466r / minpDp120.4根据车床的说明书选择nc = 480r / minvc = pDnc = p120.4 480 = 182m / min这时实际的切削速度为10001000（3） 校验机床功率根据表 1.24，当sb =580970MPa，ap 2mm, f 0.25mm / r, vc 200r / min, Pc = 2.0KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0根据则实际的功率 Pc = 2.0 0.94 = 1.88KW车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 0.4mmf = 0.2mm / rn = 480r / min vc = 176m / min（4） 计算基本工时tm = L nf=21= 0.14 min480 0.3工步四：车80 的外圆柱面粗加工加工材料45#，sb = 0.66GPa ，锻件工件尺寸D=85.6mm，车削后 d=80mm，加工长度=22mm 加工要求车削后表面粗糙度为 Ra6.3由于工件时锻造毛坯，加工余量达 4.6mm，而且加工精度要求较高，故分两次走刀，粗加工余量为 3.6mm，半精加工余量 1mm（1） 选择刀具：根据机械加工工艺手册，选则 YT15 的硬质合金刀具（2） 选择切削用量 1）确定切削用量深度ap由于粗加工余量为 3.6mm，故可以在一次走刀内完成2）确定进给量 f根据切削用量手册表 1.4，当刀杆尺寸为 10mm26mm，ap =3.6mm，以及工件直径为 60100mm，可查出 f =0.40.7mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f =0.55mm/r3）确定切削速度 v根据切削用量手册，当用 YT15 硬质合金刀具加工sb = 0.66GPa 钢料，ap =3.6mm， f =0.55mm/r 查表 1.10 的切削速度vt = 109m / min切削速度的修正系数 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0故n = 1000vc = 1000 109 = 196r / minpDp 85.6根据 CA6140 车床说明书选择nc = 200r / min这时的切削速度vc 为vc = pDnc = p 85.6 200 = 53m / min10001000（3） 选择车刀磨顿标准及寿命查表的车刀面最大磨损量取为 1mm，车刀寿命T=60min（4） 校验机床功率由切削用量手册表 1.24 得，当sb =580970MPa 4mm, f 0.6mm / r, vc 131r / min, 得Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW根据车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 3.6mmf = 0.55mm / rn = 200r / minvc = 53m / min（5） 计算基本工时tm = L nftm =得24= 0.22 min200 0.55半精加工（1） 选择刀具：车刀形状，刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同，半精车刀片牌号选为 YT15（2） 选择切削用量1）决定切削深度为ap = 1mm2)决定进给量 f ，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表1.6 当表面粗糙度为 Ra6.3m 时, ap = 1mm ，v50m/min, f =0.550.65mm/r 根据车床的说明书，选择 f =0.6mm/r3）决定切削速度vc根据表 1.10，当sb = 630 700MPa, ap 1.4mm, f 0.75mm / r, vt = 123m / minn = 1000vc = 1000 123 = 478r / minpDp 82根据车床的说明书选择nc = 480r / minvc = pDnc = p 82 480 = 124m / min这时实际的切削速度为10001000（3） 校验机床功率根据表 1.24，当sb =580970MPa，ap 2mm, f 0.6mm / r, vc 131m / min, Pc = 2.9KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0根据则实际的功率 Pc = 2.9 0.94 = 2.7KW车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 1mmf = 0.6mm / rn = 480r / minvc = 124m / min（4） 计算基本工时tm = L nf=24= 0.08 min480 0.6工步五：车零件的右端面加工材料45#，sb = 0.66GPa ，锻件工件尺寸直径 D=80 的圆平面（1） 选择刀具：根据机械加工工艺手册，选则 YT15 的硬质合金刀具（2） 选择切削用量 1）确定切削用量深度ap由于粗加工余量为 2.2mm，故可以在一次走刀内完成2）确定进给量 f根据切削用量手册表 1.4，当刀杆尺寸为 10mm26mm， ap =2.2mm，以及工件直径为 60100mm，可查出 f =0.50.7mm/r 按 CA6140 车床说明书选择 f =0.6mm/r3）确定切削速度 v根据切削用量手册，当用 YT15 硬质合金刀具加工sb = 0.66GPa 钢料，ap =2.2mm， f =0.6mm/r 查表 1.10 的切削速度vt = 123m / min切削速度的修正系数 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0故n = 1000vt = 1000 123 = 489r / minpDp 80根据 CA6140 车床说明书选择nc = 480r/min这时的切削速度vc 为vc = pDnc = p 80 480 = 120m / min10001000（3） 选择车刀磨顿标准及寿命查表的车刀面最大磨损量取为 1mm，车刀寿命T=60min（4） 校验机床功率由切削用量手册表 1.24 得，当sb =580970MPa 4mm, f 0.6mm / r, vc 131r / min, 得Pc = 3.4KW切削的修正系数为 Ktv = 0.65, Kkrv = 0.92, Ksv = 0.8, KTv = 1.0, Kkv = 1.0则实际的功率 Pc = 3.4 0.94 = 3.2KW根据车床的说明书的车床允许的最大主轴功率 PE PC ，所以选择的入切量在车床上可进行。最后决定的车削用量为ap = 2.2mmf = 0.6mm / rn = 480r / minvc = 120m / min（5） 计算基本工时tm = L nftm =得80= 0.28 min480 0.6工序 15 总共用时 3.60 分钟工序 30：钻20 孔加工材料45 钢，sb = 0.3GPa ，铸件：加工要求孔径 d=54mm,孔深 l=88mm;机床Z525 工步一：钻20 孔（1） 选择钻头：钻头选择高速麻花钻，其直径为 d=20mm.（2） 选择切削用量 1）决定它的进给量 f按其所需要的加工要求决定进给量：根据表 2.7，当加工精度的要求为H12H13，sb 800MPad=20mm 时，f=0.350.43mm/s。因为 l/d=88/20=4.4,故应乘孔深修正系数 0.95按其钻头的强度决定它的进给量：根据表 2.8，当sb = 660MPa, d 0 = 20mm ，钻头允许的进给量 f=1.11mm/r。按其钻床的进给机构的强度决定它的进给量：可根据表的，当sb = 0.3GPa ， d=14.2 机床的进给机构允许的轴向力可为 8330N，其进给量为 f=1.1mm/r。在上面的三个进给量的比较可以看出来，进给量选择 f=0.36mm/r。2）决定机床的切削速度可查机械加工工艺师手册，当sb = 660MPa 的碳钢加工性能属于第 5 类。 根据机械加工工艺师手册，当加工性能为第 5 类时，f=0.36mm/r,它双横刃磨得钻头 d=20, vt = 17m / min切削的修正系数为： Ktv = 0.85, Kty = 1.0, KTv = 1.0, Kev = 1.0, Kkv = 1.0 ， 因此： v = vtkv = 17 1.0 1.0 1.0 0.85 = 14.4m / minn = 1000v = 1000 14.4 = 229.3r / minpd 0p 20可根据钻床 Z525 说明书知，可考虑选择n = 272 r / min ，但是，因为所选用的转速比计算的转速高，会使得刀具的耐用度下降，因此可将进给量降一级，可取 f=0.28mm/r。ncf= 272 0.28 = 76.16mm / min3）计算它的基本工时tm = L nf=88 +10272 0.28= 1.29 min工步二：扩孔（1） 选择钻头：钻头选择高速麻花钻，其直径为 d=48mm.（2） 选择切削用量 1）决定它的进给量 f按其所需要的加工要求决定进给量：根据表 2.7，当加工精度的要求为H12H13，sb 800MPad=48mm 时，f=0.600.70mm/s。因为 l/d=88/20=4.4,故应乘孔深修正系数 1.0按其钻头的强度决定它的进给量：根据表 2.8，当sb = 660MPa, d 0 = 48mm ，钻头允许的进给量 f=1.9mm/r。综上进给量选择 f=0.66mm/r。3）决定机床的切削速度可查机械加工工艺师手册，当sb = 660MPa 的碳钢加工性能属于第 5 类。 根据机械加工工艺师手册，当加工性能为第 5 类时，f=0.36mm/r,它双横刃磨得钻头 d=48mm, vt = 17m / min切削的修正系数为： Ktv = 0.85, Kty = 1.0, KTv = 1.0, Kev = 1.0, Kkv = 1.0 ， 因此： v = vtkv = 17 1.0 1.0 1.0 0.85 = 14.4m / minn = 1000v = 1000 14.4 = 95.42r / minpd 0p 48可根据钻床 Z525 说明书知，可考虑选择n = 140r / min ，但是，因为所选用的转速比计算的转速高，会使得刀具的耐用度下降，因此可将进给量降一级，可取 f=0.5mm/r。ncf= 140 0.5 = 70mm / min（3） 计算它的基本工时tm = L nf= 88 +10140 0.5= 1.4 min注：法兰零件的花键由车刀直接拉出，零件左边的内圆有车刀车出。工序 35：钻16 孔、攻丝加工材料45 钢，sb = 0.3GPa ，铸件：加工要求孔径 d=16mm,孔深 l=20mm;攻丝深度 20mm，机床Z525 工步一：钻14.2 孔（1） 选择钻头：钻头选择高速麻花钻，其直径为 d=14.2mm.（2） 选择切削用量 1）决定它的进给量 f按其所需要的加工要求决定进给量：根据表可得，当加工精度的要求为 H7，sb = 0.3GPad=14.2mm 时，f=0.250.31mm/s。因为 l/d=16/14.2=1.233,因此不需要乘以孔深修正系数。按其钻头的强度决定它的进给量：课根据表查的，当sb = 0.3GPa ，d=14.2mm，钻头允许的进给量 f=0.78mm/r。按其钻床的进给机构的强度决定它的进给量：可根据表的，当sb = 0.3GPa ， d=14.2mm 机床的进给机构允许的轴向力可为 8330N，其进给量为 f=1.1mm/r。在上面的三个进给量的比较可以看出来，进给量的取值范围可为f=0.250.31mm/r,可据钻床 Z525 说明书，选择 f=0.28mm/r。2） 决定机床的切削速度可查机械加工工艺师手册，当sb = 0.3GPa 的碳钢加工性能属于第 4 类。 根据机械加工工艺师手册，当加工性能为第 4 类时，f=0.28mm/r,它双横刃磨得钻头 d=14.2, vt = 0.61m / r切削的修正系数为： Ktv = 0.85, Kty = 1.0, KTv = 1.0, Kev = 1.0, Kkv = 1.0 ，因此： v
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