填料箱盖工艺课程设计资料

1、机械制造工艺学课程设计 填料箱盖机械加工工艺规程设计 学号 姓名 目录 第 1 章 零件分析 1 1.1 零件功用分析 1 1.2 零件的工艺分析 2 1.3 确定零件的生产类型 2 第 2 章 确定毛坯类型，绘制毛坯简图 4 2.1 选择毛坯 4 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 4 2.3 绘制毛坯简图 4 2.4 本章小结 5 第 3 章 工艺规程设计 6 3.1 零件机械加工工艺规程的制定 6 3.1.1 机械加工工艺规程的内容及作用 6 3.1.2 制定工艺规程的原则、原始资料 6 3.1.3 制定工艺规程的步骤 7 3.2基准面的选择 9 3.2.1 粗基准的选择。 9 3

2、.2.2 精基准的选择。 10 3.3 制订工艺路线 10 3.3.1工艺路线方案一 10 3.3.2 工艺路线方案二 10 3.3.3 工艺方案的比较与分析 10 3.3.4 最后的加工工艺路线确定如下： 11 3.4 本章小结 11 第 4 章 数控机床的选择与加工方案 13 4.1选择机床 13 4.2 选择夹具 14 4.3 选择刀具 14 4.4 确定工序尺寸 （ 见表 5-1） 15 4.5 确定切削用量及基本工时 15 4.6 本章小结 24 参考文献 25 致 谢 25 机械制造工艺学课程设计 第 1 章 零件分析 1.1 零件功用分析 箱体类是机器或部件的基础零件， 它将机器

3、或部件中的轴、 套、齿轮等有关 零件组装成一个整体， 使它们之间保持正确的相互位置， 并按照一定的传动关系 协调地传递运动或动力。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、 性能和寿命。 箱体类零件有：机床主轴箱、机床进给箱、变速箱体、减速箱体、发动机缸 体和机座等。根据箱体零件的结构形式不同，可分为整体式箱体，如图21（a 、 b、d） 所示和分离式箱体，如图 21（c） 所示两大类。前者是整体铸造、整体加 工，加工较困难，但装配精度高；后者可分别制造，便于加工和装配，但增加了 装配工作量。 2-1 几种箱体的结构 题目所给的零件是填料箱盖 （ 如图 2-2） ，主要作用是保证与填料箱

4、体联接后 保证密封。 对平面要求有较高的平面度和较小的粗糙度值； 对孔的尺寸精度、 形 状精度、和表面粗糙度都要求较高； 对同一轴线的孔应有一定的同轴度要求和各 支承孔之间也应有一定的孔距尺寸精度及平行度要求。 机械制造工艺学课程设计 图 2.2 填料箱盖 1.2 零件的工艺分析 箱体类零件是机器及其部件的基础零件。 它将机器及其部件中的轴、 轴承套 和齿轮等零件按一定的相互关系装配成一整体，并按预定的传动关系协调运动。 因此，箱体的加工质量，直接影响着机器的性能，精度和寿命。 箱体的结构形式虽然多种多样， 但仍有共同的主要特点： 形状复杂、 壁薄且 不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大

5、，既有精度要求较高的孔系和平 面，也有许多精度要求较低的紧固孔。 因此，一般中型机床制造厂用于箱体类零 件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的 15%-20%。 1. 以 6500.013的轴为中心的表面进行加工 包括：尺寸为 6500.013的轴，表面粗糙度为 1.6 ，尺寸为80 轴与 6500.013轴 相接的肩面 , 尺寸为 100 00.003960与 6500.013同轴度为 0.025 的面，尺寸为 6000.046 与 6500.013 同轴度为 0.025 的孔。 2. 以6000.046孔为中心的表面进行加工 尺寸为 78 的孔与6000.046垂直度为 0.012 的孔底

6、面,表面粗糙度为 0.4, 须 研磨。 3. 以60 孔为中心均匀分布的 12个孔 尺寸为 6X13.5,4XM10-6H深20的孔，深 24及 2XM10-6H的孔进行加工。 1.3 确定零件的生产类型 生产类型是指企业 （ 或车间、工段、班组、工作地 ）生产专业化程度的分类， 机械制造工艺学课程设计 一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。 1. 大量生产 大量生产是指在机床上长期地进行某种固定的工序。 例如汽车、 拖拉机、轴 承、缝纫机、自行车的制造，通常是以大量生产的方式进行的。 2. 成批生产 成批生产是在一年中分批地生产相同的零件， 生产呈周期性的重复。 每批生 产相同零件的

7、数量， 即生产批量的大小要根据具体生产条件来决定。 根据产品结 构特点、生产纲领和批量等，成批生产又可分为大批、中批和小批生产。大批生 产的工艺特征与大量生产相似， 而小批生产与单件生产的工艺特征相似。 通用机 床（一般的车、铣、刨、钻、磨床 ） 的制造往往属于这种生产类型。 3. 单件生产 单件生产是指单个或少数几个地生产不同结构、 尺寸的产品， 很少重复。 例 如，重型机器、大型船舶制造及新产品试制等常属于这种生产类型。 因此该零件选择成批生产。 机械制造工艺学课程设计 第 2 章 确定毛坯类型，绘制毛坯简图 2.1 选择毛坯 箱体材料一般选用 HT200400的各种牌号的灰铸铁，而最常用

8、的为 HT200。 灰铸铁不仅成本低，而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性（减 震性）。在单件生产或某些简易机床的箱体，为了缩短生产周期和降低成本，可 采用钢材焊接结构。 毛坯的加工余量与生产批量、 毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等因素有关。 有关数据可查有关资料及根据具体情况决定。 毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。 为了减少毛坯制造时产生残余应力， 应使箱体壁厚箱体浇铸后应安排时效或退火工序。 某些单件、小批量生产的箱体零件，为了缩短毛坯制造的周期和降低成本， 可采用钢板焊接结构 普通精度的箱体零件， 一般在铸造之后安排一次人工时效处理。 对一些高精 度或形状特别复杂的箱体零

9、件， 在粗加工之后还要安排一次人工时效处理， 以消 除粗加工时所造成的残余应力。 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 填料箱盖零件材料为 HT200，硬度 190 210HB，生产类型为大批生产， 采用 机器造型铸造毛坯。 1. 根据机械制造技术基础课程设计指导教程的规定：除非另有规定，否 则要求的机械加工余量适用于整个毛坯铸件， 即对所有需要机械加工的表面只需 规定值。查机械制造技术基础课程设计指导教程书中表 2-1 、2-5 取毛坯铸 件的公差等级为 10 级，机械加工余量等级 G级 2. 根据机械制造技术基础课程设计指导教程的规定 查书中表 2-4 ，取毛 坯铸件的机械加工余量为

10、2mm，根据毛坯铸件各个尺寸所在的范围，查机械制 造技术基础课程设计指导教程 书中表 2-3 得各个尺寸的公差， 再根据公式即可 计算出毛坯的基本尺寸。 2.3 绘制毛坯简图 根据所确定的毛坯尺寸画出毛坯图 （ 如图 2-3） 机械制造工艺学课程设计 图 2-3 毛坯图 2.4 本章小结 本章介绍了机械加工工艺规程的内容及作用 , 制定工艺规程的原则、 原始资 料、步骤 . 然后对于本课题“填料箱盖”加工的工艺规程进行了说明，如毛皮的 选择、热处理。最后根据书本资料确定了毛坯尺寸、机械加工余量及工序尺寸。 机械制造工艺学课程设计 第 3 章 工艺规程设计 3.1 零件机械加工工艺规程的制定 零

11、件机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和方法等的工艺文件。 它是在具体的生产条件下， 将最合理或者比较合理的工艺过程， 用图表（或文字） 的形式制成用来指导生产、管理生产的文件。 3.1.1 机械加工工艺规程的内容及作用 工艺规程的内容， 一般有零件的加工工艺路线、 各工序基本加工内容、 切削 用量、工时定额及采用的机床和工艺装备（刀具、夹具、量具、模具）等。 工艺规程的主要作用如下： 1 工艺规程是指导生产的主要技术文件。合理的工艺规程是建立在正确的 工艺原理和实践基础上的， 是科学技术和实践经验的结晶。 因此，它是获得合格 产品的技术保证，一切生产和管理人员必须严格遵守。 2工艺规程

12、是生产组织管理工作、计划工作的依据。原材料的准备、毛坯 的制造、设备和工具的购置、专用工艺装备的设计制造、劳动力的组织、生产进 度计划的安排等工作都是依据工艺规程来进行的。 3 工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料。在新建扩建或改造工厂 或车间时，需依据产品的生产类型及工艺规程来确定机床和设备的数量及种类， 工人工种、数量及技术等级，车间面积及机床的布置等。 3.1.2 制定工艺规程的原则、原始资料 1制定工艺规程的原则 制定工艺规程的原则是： 在保证产品质量的前提下， 以最快的速度、 最少的 劳动消耗和最低的费用， 可靠加工出符合设计图纸要求的零件。 同时，还应在充 分利用本企业现有生产

13、条件的基础上， 尽可能保证技术上先进、 经济上合理、 并 且有良好的劳动条件。 2制定工艺规程的原始资料 产品零件图样及装配图样。零件图样标明了零件的尺寸和形位精度以及 其他技术要求，产品的装配图有助于了解零件在产品中的位置、作用，所以，它 们是制定工艺规程的基础。 机械制造工艺学课程设计 产品的生产纲领。 产品验收的质量标准。 本厂现有生产条件，如机床设备、工艺装备、工人技术水平及毛坯的制 造生产能力等。 国内、外同类产品的生产工艺资料。 3.1.3 制定工艺规程的步骤 1零件图样分析 零件图样分析的目的在于： 分析零件的技术要求，主要了解各加工表面的精度要求、热处理要求， 找出主要表面并分

14、析它与次要表面的位置关系， 明确加工的难点及保证零件加工 质量的关键，以便在加工时重点加以关注。 审查零件的结构工艺性是否合理，分析零件材料的选取是否合理。 2毛坯选择 毛坯的选择主要依据以下几方面的因素： 零件的材料及机械性能 零件的材料一旦确定，毛坯的种类就大致确定 了。例如材料为铸铁，就应选铸造毛坯；钢质材料的零件，一般可用型材；当零 件的机械性能要求较高时要用锻造；有色金属常用型材或铸造毛坯。 零件的结构形状及尺寸 例如，直径相差不大的阶梯轴零件可选用棒料 作毛坯，直径相差较大时，为节省材料，减少机械加工量，可采用锻造毛坯；尺 寸较大的零件可采用自由锻，形状复杂的钢质零件则不宜用自由锻

15、。对于箱体、 支架等零件一般采用铸造毛坯，大型设备的支架可采用焊接结构。 生产类型 大量生产时，应采用精度高、生产率高的毛坯制造方法，如 机器造型、熔模铸造、冷轧、冷拔、冲压加工等。单件小批生产则采用木模手工 造型、焊接、自由锻等。 毛坯车间现有生产条件及技术水平以及通过外协获得各种毛坯的可能 性。 3拟订工艺路线 机械制造工艺学课程设计 定位基准的选择：正确选择定位基准，特别是主要的精基准，对保证零 件加工精度、 合理安排加工顺序起决定性的作用。 所以，在拟定工艺路线时首先 应考虑选择合适的定位基准。基准的选择方法见第一章。 零件表面加工工艺方案的选择：由于表面的要求（尺寸、形状、表面质 量

16、、机械性能等）不同，往往同一表面的加工需采用多种加工方法完成。某种表 面采用各种加工方法所组成的加工顺序称为表面加工工艺方案。 加工阶段的划分：对于那些加工质量要求高或比较复杂的零件，通常将 整个工艺路线划分为以下几个阶段： 粗加工阶段：主要任务是切除毛坯的大部分加工余量，并制出精基准。 该阶段最关键的问题是怎样提高生产率。 半精加工阶段：主要任务是减小粗加工时造成的误差，为主要表面的精 加工做好准备，同时完成零件上各次要表面的加工。 精加工阶段：主要任务是保证各主要表面达到图样规定要求。这一阶段 的问题是如何保证加工质量。 光整加工阶段：主要任务是减小表面粗糙度值和进一步提高精度。 划分加工

17、阶段的好处是按先粗后精的顺序进行加工， 可以分配合理的加工余 量以及选择合理的切削用量， 使加工机床冲分发挥其效率， 并且能长期保持精加 工机床的精度； 减少工件在加工过程中的变形， 避免精加工表面受到损伤； 粗精 加工分开，还便于及时发现毛坯缺陷，同时有利于安排热处理工序。 4加工顺序的安排 加工顺序的安排对保证加工质量， 提高生产率和降低成本都有重要作用， 是 拟定工艺路线的关键之一。可按下列原则进行。 切削加工顺序的安排 先粗后精 先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工。 先主后次 先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安 排如键槽、紧固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加

18、工。 先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，其主要表面的加工顺 序是先加工用作定位的平面和孔的端面的加工，然后再加工孔。 机械制造工艺学课程设计 先基准面后其它面 即选作精基准的表面应在一开始的工序中就加工出 来，以便为后续工序的加工提供定位精基准。 热处理工序的安排 零件加工过程中的热处理按应用目的，大致可分为预备热处理和最终热处 理。 预备热处理 预备热处理的目的是改善机械性能、 消除内应力、 为最终热处 理作准备，它包括退火、正火、调质和时效处理。铸件和锻件，为了消除毛坯制 造过程中产生的内应力， 改善机械加工性能， 在机械加工前应进行退火或正火处 理；对大而复杂的铸造毛坯件（如机

19、架、床身等）及刚度较差的精密零件（如精 密丝杠），需在粗加工之前及粗加工与半精加工之间安排多次时效处理；调质处 理的目的是获得均匀细致的索氏体组织， 为零件的最终热处理作好组织准备， 同 时它也可以作为最终热处理， 使零件获得良好的综合机械性能， 一般安排在粗加 工之后进行。 最终热处理 最终热处理的目的主要是为了提高零件材料的硬度及耐磨性， 它包括淬火、渗碳及氮化等。 淬火及渗碳淬火通常安排在半精加工之后、 精加工 之前进行；氮化处理由于变形较小，通常安排在精加工之后。 辅助工序的安排 辅助工序包括：检验、清洗、去毛刺、防锈、去磁及平衡去重等。其中检验 是最主要的、也是必不可少的辅助工序，

20、零件加工过程中除了安排工序自检之外， 还应在 下列场合安排检验工序： 粗加工全部结束之后、精加工之前； 工件转入、转出车间前后； 重要工序加工前后； 全部加工工序完成后。 3.2 基准面的选择 3.2.1 粗基准的选择。 对于零件而言， 尽可能选择不加工表面为粗基准。 而对于有若干个不加工表 面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。 机械制造工艺学课程设计 3.2.2 精基准的选择。 主要要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。 3.3 制订工艺路线 按照先基准面后其它、先面后孔、先粗后精、先主后次的原则。 布置工艺路线如下 : 3.

21、3.1 工艺路线方案一 工序 I：粗车小端端面，粗车 65 外圆及台阶端面及各倒角。 工序 II：粗车大端面、粗车 155 外圆面、粗车左端台阶面、粗镗 60 内孔、 底面及沟槽，粗车环槽、粗车 75、100、 80 外圆面及各倒角。 工序 III：扩孔 37、锪孔 47。 工序 IV：钻 6- 13.5 小孔、钻 M10螺纹孔及攻丝。 工序 V：半精车 65 外圆及台阶面。 工序 VI：半精车 155、75、 100、80、环槽及各倒角。 工序 VII：精细车 65 外圆。 工序 VIII：精、细镗 60 内孔。 工序 IX：研磨孔 60 内端面、倒角。 3.3.2 工艺路线方案二 工序 I

22、 ：粗车小端端面，粗车 65外圆及台阶端面及各倒角。 工序 II：粗车大端面、粗车 155外圆面、粗车左端台阶面、粗镗 60 内孔、底 面及沟槽，粗车环槽、粗车 75、100、80 外圆面及各倒角。 工序 III：扩孔 37、锪孔 47。 工序 IV：半精车 65 外圆及台阶面。 工序 V ：半精车 155、75、 100、80、环槽及各倒角。 工序 VI：精细车 65 外圆。 工序 VII：精、细镗 60 内孔。 工序 VIII：研磨孔 60 内端面、倒角。 工序 IX：钻 6- 13.5 小孔、钻 M10螺纹孔及攻丝。 3.3.3 工艺方案的比较与分析 10 机械制造工艺学课程设计 上述两

23、个方案的特点在于： 方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工 12 个孔后再精加工外圆面和 60孔。 方案二是使用车削方式加工两端面， 12 个孔的加工放在最后。两相比较起 来可以看出，由于零件的端面尺寸不大，端面用车削较好。 在大批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。 但是仔细考虑，在工艺路线二中，是先精车 65 外圆及台阶面然后再钻 12 个孔及攻螺纹。这样由于钻孔属于粗加工，精度要求不高，而且切削力较大，也 可能造成已加工表面变形，表面粗糙度值增大。 3.3.4 最后的加工工艺路线确定如下： 工序 I ：以 155mm外圆及端面定位，粗车小端端面，粗车 65 外圆及台阶端 面及各倒角。

24、 工序 II：以粗车后的 65mm外圆及端面定位，粗车大端面、粗车 155 外圆面、 粗车左端台阶面。 工序 III：以 155mm外圆及端面定位，粗镗孔 37、 47。 工序 IV：以粗车后的 65mm外圆及端面定位，粗镗 60 内孔、底面及沟槽。 工序 V：以粗车后的 65mm外圆及端面定位，粗车 75、100、80 外圆面 及各倒角。 工序 VI：以粗车后的 65mm外圆及端面定位，粗车环槽。 工序 VII：钻 6- 13.5 小孔。 工序 VIII：钻 M10螺纹孔及攻丝。 工序 IX：以粗车后的 155mm外圆及端面定位，半精车 65 外圆及台阶面。 工序 X：以 65mm外圆定位，

25、半精车155、75、100、80、环槽及各倒角。 工序 XI ：以 155mm外圆及端面定位，精车、精细车 65mm外圆。 工序 XII：以 65mm外圆及端面定位，精、细镗 60 内孔。 工序 XIII：研磨孔 60 内端面、倒角。 3.4 本章小结 本章介绍了机械加工工艺规程的内容及作用 , 制定工艺规程的原则、原始 资料、步骤 . 然后对于本课题“填料箱盖”加工的工艺规程进行了说明，如毛皮 11 机械制造工艺学课程设计 的选择、热处理和基准面的选择。又制定了两种工艺路线，并进行对比，选出了 最佳的工艺路线。最后根据书本资料确定了毛坯尺寸、 机械加工余量及工序尺寸 12 机械制造工艺学课程

26、设计 第 4 章 数控机床的选择与加工方案 4.1 选择机床 1. 工序 I - X 是粗车粗镗和半精车。选用卧式车床就能满足要求。本零件尺 寸不大，精度要求不高，选用最常用的 CA6140型卧式车床 2. 工序 XI 、XII 是精细车精镗。由于要求的精度较高，表面粗糙度较小选用 精密的车床才能满足要求。故选用 C616A型车床（如图 4-2 ）。 图 4-2 C616A 型车床 3. 工序 XII、 VIII 是钻孔。可采用专用夹具在立式钻床上加工， 可选用 Z302 型摇臂钻床（如图 4-3 ）。 图 4-3 Z302 型摇臂钻床 4. 工序 XIII是研磨内孔，精度较高，选用 M723

27、2B型立轴矩台磨床（如图 4-4 ） 13 机械制造工艺学课程设计 图 4-4 M7232B 型立轴矩台磨床 4.2 选择夹具 本零件除外圆及两端面加工用三爪自定心卡盘（图 4-5 ）外，其他的工序都 用专用夹具。 图 4-5 三爪自定心卡盘 4.3 选择刀具 1. 在车床上加工的工序，一般都用硬质合金车刀（图 4-6 ）和镗刀，加工灰 铸铁零件采用 YG型硬质合金， 粗加工用 YG6，半精加工用 YG8，精加工和精细加 工用 YG10，切槽宜用高速钢，磨削用砂轮。 14 机械制造工艺学课程设计 图 4-6 硬质合金车刀 2钻孔用麻花钻，攻螺纹用丝锥。 4.4 确定工序尺寸 （ 见表 5-1）

28、 根据设计零件的具体尺寸查机械制造工艺简明设计手册表 2.3-1 ，表 2.3-2 ，计算整理数据如表 5-1 工序尺寸。 表 5-1 工序尺寸 加工表面 工序双边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗 半 精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 155 外圆 2 155+0.16 6.3 65 2 1 0.25 66.5-0.30 65.5+0.06 65+0.013 6.3 1.6 37 4 37+0.039 6.3 47 4 47+0.039 6.3 75 2 75+0.046 6.3 80 2 80+0.046 6.3 60 2 1 1 64+0.30 62+00.15 60+0.046 6

29、.3 1.6 7.5 4 1 7.5+1.30 6.3 137 2 137+0.30 6.3 78 2 78+0.30 6.3 1.6 0.4 4.5 确定切削用量及基本工时 4.5.1 工序 I ：粗车小端端面，粗车 65 外圆及台阶端面及各倒角 1.切削用量 15 机械制造工艺学课程设计 本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔） 。已知加工材料为 HT200，铸件。机床为 CA6140 型卧式车床，工件装夹在三爪自定心卡盘。 确定 6500.013 mm外圆的切削用量 所选刀具为 YG6硬质合金可转位车刀， 根据切削用量简明手册表 1.1 ，由于 CA6140 机床的中心高为 200mm，故选

30、用刀杆尺寸 BH=16mm 25mm，刀片厚度为 4.5mm根据切削用量简明手册书 中,表 1.3 ，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，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 r =0.8mm。 确定切削深度 ap 由于粗车单边余量仅为 1mm可, 一次走刀完成，故 67 65 apmm 1mm （4-1） 2 确定进给量 f ，根据切削用量简明手册书中 , 表 1.4，在粗车灰铸铁、 刀杆尺寸为 16 mm25 mm、ap 3 mm、工件直径为 100 mm 400 mm时，f=0.6-1.2 mm/r 按 C620-1 机床

31、的进给量选择 f=0.65 mm/r 。 确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。 根据切削用量简明手册书中 ,表 1.30 ，C620-1 机床进给机构允许的进给力 Fmax=3530N。 根据切削用量简明手册书中 ,表 1.23，当灰铸铁 170212HBS，ap2 mm，f 0.75 mm/r，Kr=45，v=65m/min（预计 ） 时，进给力 Ff=950N. Ff 的修正系数为 kr0F0 0.1， k sFF 1.0 ， kk Ff 1.17, 故实际进给力为 Ff =950 1.17=1111.5N, 由于切削时的进给力小于机床进给允许的进给力，所选的 f=0.6

32、5 mm/r可用。 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明手册书中 , 表 4-1 ， 车刀后刀面最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐用度 T=30min。 确定切削速度 v 切削速度 v 可根据公式计算，也可直接由表中查出。 现采用查表法确定切削速度。 根据切削用量简明手册 书中,表 1.11 ，当用 YG6硬质合金车刀加工灰铸铁时， ap 1.8 mm，f 0.75 mm/r 时，切削速度 v=71m/min。 16 机械制造工艺学课程设计 切削速度的修正系数为 KSV=0.8,K tv =1.0,K TV=1.12, kKrv 0.73 ,K MV=0.85 ,故 (4-2) V=7

33、10.8 1.0 0.73 1.12 0.85 0.85=33.55m/min 1000v 1000 33.55 n 68r /min d 157 按 CA6140机床的转速选择 n=90r/min=1.5r/s 则实际切削速度 v=44.4m/min 。 最后确定切削用量为： ap 1mm ，f=0.65 mm/r ，n=90r/min=1.5r/s ，v=44.4m/min 确定车端面及台阶面的 ap=1.25mm，f=0.52 mm/r ，主轴转速与车 6500.013 mm外 圆相同。 2确定粗车外圆 65mm的基本时间 根据表 6.2-1 确定车外圆基本时间为： (4-3) Tj1

34、L i l l1 l2 l3 i fn fn l1 ap (2 3) 式中 l=17mm,tgkrk r =90,l 1=2mm,l2=0,l 3=0,f=0.65mm/r, 17 3 Tj120.5s n=1.5r/s,i=1, 则 0.65 1.5 确定粗车端面的基本时间 (4-4) Tj3 fLni,L d 2d1 l1 l2 l3 222 2 4 17s 式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1 17 则 Tj317 22s 0.52 1.5 4.5.2 工序 II：粗镗孔 37、 47。 1、确定粗镗孔

35、37mm和 47mm的切削用量 所选刀具为 YG6硬质合金、 直 径为 20 mm的圆形镗刀。 确定切削深度 ap 47mm: a p=(47-43 ) /2=2mm 37mm: a p =( 37-33 ) /2=2mm 确定进给量 f 17 机械制造工艺学课程设计 根据表 1.5 ，当粗镗灰铸铁时、镗刀直径为 20mm镗, 刀伸出长度为 100 mm 时按 CA6140 机床的进给量，选择 f=0.20 mm/r 。 确定切削速度 v Cv v Tmapxvf yv kv (4-5) 式中 CV=189.8,m=0.20,x v=0.15,y v=0.20,T=60min,k v=0.9

36、0.8 0.65=0.468, 189.8 600.2 2.50.15 0.20.2 0.468m/ min 48.68m/m i n 对 37mm内孔： 对 47mm内孔： 1000v n 1000 48.68 37 419r/min 1000v 1000 46.68 n D 47 329r /min (4-6) (4-7) (4-8) 3. 确定粗镗 37mm、 47mm孔的基本时间 选镗刀的主偏角 xr =45 , 则 l 1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l 3=0,f=0.2mm/r, 对 37mm孔 n=5.48r/s, 对 47mm孔 n=6.98r/s,i=1 对

37、 37mm孔 22 3.5 4 0.2 6.98 21s,T 17 3.5 2.5 0.2 5.48 21s (4-9) 4.5.3 工序 III-VI : 1、加工条件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HBS=200-217,铸造。 加工要求：粗车端面保证尺寸 13701.8 、车台阶保证 15 和 30、车环槽保证尺寸 7.500.30 4 、粗车外圆保证尺寸 15500.16 、粗车外圆保证 7500.46和8000.46 。 机床与刀具与工序相同。 2、切削用量的选择与计算方法与工序基本相同，如表 4-2 所示： 表 4-2 切削用量 工步 主轴转速 F/min 切削速

38、度 m/min 进给量 mm/r 切削深 度 mm 进给次数 工时 粗车大端面 120 35.4 0.65 1.25 1 22s 粗车外圆 15500.16 120 45.6 0.65 1.5 1 18s 车台阶车环槽 480 150.7 0.2 2 1 30s 750 0.46和 8000.46 120 35.4 0.65 1 1 22s 4.5.4 工序 VII：钻 6- 13.5 小孔。 18 机械制造工艺学课程设计 1选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角 o 16，二重刃长度 2 120 0 45 30 2确定切削用 确定进给量 查切削用量简明手册 f 0.18 0

39、22mm / r 按钻头强度选择 f 0.50mm / r 按机床强度选择 f 0.53mm/ r 最终决定选择机床已有的进给量 f 0.22mm / r 经校验校验成功。 钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度， 查切削用量简明手册 为 0.5 0.8mm，寿命 T 20min 钻头切削速度 查 切 削 用 量 简 明 手 册 vc 18mm/ r 修 正 系 数 KTV 1.0 K MV 1.0 Ktv 1.0 Kxv 1.0 K1v 1.0 K apv 10 故 vc 18mm/ r 。 1000v ns1432r /min (4-10) d0 查切削用量简明手册 , 机床实际转速为 n

40、c 1360r /min 故实际的切削速度 vcd0ns 17.1mm/ r c 1000 校验扭矩功率 M c M m Pc PE 故满足条件。 3 计算工时 (4-11) L 4 2 tm0.02 min m nf 1360 0.22 4.5.5 工序 VIII：钻 M10螺纹孔及攻丝（装配时钻铰锥孔） 19 机械制造工艺学课程设计 以 37 孔为精基准，钻一个 4 孔，攻 M10 螺纹。 1选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角 o 16，二重刃长度 2 120 0 45 30 2确定切削用 确定进给量 查切削用量简明手册 f 0.18 022mm/r 按钻头强度选择

41、f 0.50mm / r 按机床强度选择 f 0.53mm / r 最终决定选择机床已有的进给量 f 0.22mm / r 经校验校验成功。 钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度，查切削用量简明手册为0.5 0.8mm，寿命 T 20min 确定切削速度 查切削用量简明手册 vc 18mm/ r 修正系数 KTV 1.0 K MV 1.0 Ktv 1.0 Kxv 1.0 K1v 1.0 Kapv 10 故 vc 18mm / r 。 1000v ns1432r / min (4-12) d0 (4-13) 查切削用量简明手册机床实际转速为 nc 1360r / min 故实际的切削速度 vc

42、 d0ns 17.1mm / r c 1000 校验扭矩功率 M c M m Pc PE 故满足条件。 3计算工时 L 4 2 tm0. 02 min (4-14) m nf 1360 0.22 20 机械制造工艺学课程设计 攻螺纹由于没有手册可查，故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算。 4.5.6 工序 IX：半精车 65 外圆及台阶面。 此序为半精车外圆 65 ，保证尺寸： 6500.013，已知条件与粗加工工序相同。 1确定半精车外圆的 65的切削用量。 所选用的刀具为 YG6硬质合金刀，车 刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度为： BH=16mm 25mm，刀片厚度为 4.5mm根据切 削用量简

43、明手册表 1.3 ，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角 o=12，后角 o6、主偏角 Kr=90、, 副偏角 Kr =10、刃倾角 s=0、 刀尖圆弧半径 r =0.8mm。 确定切削深度 ap 0.75mm。 确定进给量 f 根据切削用量简明手册书中 ,表 1.4 ，在粗车灰铸铁、刀 杆尺寸为 16 mm25 mm、ap3 mm、工件直径为 d100 mm时及按 CA6140机床的 进给量选择 f=0. mm/r 。由于是半精加工，切削力小，故不需要校核机床进给 机构强度。 确定车刀磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册书中 ,表 1.9 ，车刀 后刀面最大磨损量取为 0.4mm，可转

44、位车刀耐用度 T=30min。 确定切削速度 v 切削速度 v 可根据公式计算，也可直接由表中查出。采用 查表法确定切削速度。 根据切削用量简明手册书中 ,表 1.11 ，用 YG6硬质合金车刀加工灰铸铁时， ap 0.8 mmf 0.5 6mm/r 时，切削速度 v=128m/min。 切削速度的修正系数为 KSV=0.8,K tv=1.0,KTV=1.12,kKrv 0.73,KMV=0.85,故 V=710.8 1.0 0.73 1.12 0.85 0.85=33.55m/min (4-15) 1000v 1000 33.55 n 141.6r / min d 65 按 CA6140 机

45、床的转速选择 n=380r/min=6.3r/s 所以实际切削速度 v=41.6m/min 。 2车刀耐用度 T=30min。 基本时间 根据表 6.2-1 车外圆基本时间为 (4-16) 确定半精车外圆 65mm的基本时间 Tj1 L i l l1 l2 l3i fn fn 21 机械制造工艺学课程设计 式中 l=17mm ap l1 ap (2 3) (4-17) tgkr kr=90 ,l 1=2mm,l2=0,l 3=0,f=0.65mm/r, n=1.5r/s,i=1, 则 17 3 Tj110.58s 0.3 6.3 4.5.7 工序 X：以 65mm外圆定位，半精车 155、75

46、、100、80、环槽倒角。 表 4-3 切削用量及基本时间的确定 工步 主轴转速 F/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 切削深 度 mm 进给次数 工时 粗车外圆 15500.16 760 283.2 0.1 0.5 1 18s 车环槽 760 283.2 0.1 1 9 30s 0.46 0.46 750 800 760 283.2 0.1 1 1 22s 4.5.8 工序 XI：以 155mm外圆及端面定位，精车、精细车 65mm外圆 表 4-4 切削用量及基本时间的确定 工序 主轴转速 F/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 切削 深度 mm 进给 次数 工时

47、XI 工步 760 183.2 0.1 1 1 20s （精） 工步 1400 476 0.05 0.5 1 30s XI 工步 1400 44.4 0.03 0.5 1 40s （精细） 工步 手动 4.5.9 工序 XII：精、细镗 60 内孔。 1确定精、细镗 60mm孔的切削用量 所选刀具为 YG10硬质合金、直径为 20 mm的圆形镗刀。 确定切削深度 ap 60mm: ap=（60-49 ）/2=0.5mm 确定进给量 f 根据切削用量简明手册书中 ,表 1.5 ，当粗镗灰铸铁时、镗刀直径为 20mm, 镗刀伸出长度为 100 mm 22 机械制造工艺学课程设计 时按 C620-1

48、 机床的进给量，选择 f=0.20 mm/r 确定切削速度 v Cv 按计算公式 : (4-18) vkv Tm xv yv maxpv f yv 0.468m/ min 48.68m / min (4-19) 式中 CV=189.8,m=0.20,x v=0.15,y v=0.20,T=60min,k v=0.9 0.8 0.65=0.468, 1000v 1000 48.68 n 502.8r /min 对 60mm内孔： D 60 则v 189.8 600.2 2.50.15 0.20.2 2确定精、细镗 60mm孔的基本时间 选镗刀的主偏角 xr=45 , 则 l 1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l 3=0,f=0.2mm/r, 对 60mm孔 n=13.96r/s,i=1 78 3.5 0.5 对 60mm孔： T29s (4-20) 0.2 13.96 4.5.10 工序 XIII：磨 60 孔底面、倒角。 1选择磨床： 选用 M7232B型立轴矩台磨床。 2选择砂轮： 查工艺手册第三章中磨料选择各表，选用 I-30 x10 x10-A60P6V 3切削用量的选择： 砂轮转速 n 砂=970r