CA6140油阀座加工工艺及夹具设计

1、序言. 21.1 设计目的 . 21.2 设计意义 . 21.3 现状分析及发展前景 . 22 零件的分析 32.1 零件的作用 . 32.2 零件的工艺分析 . 33 工艺规程的设计 43.1 确定毛坯的制造形式 . 43.2 基准的选择 . 53.3 表面加工方法的选择 . 53.4 工序的安排 . 63.5 机械加工余量及毛坯尺寸的确定 . 83.6 有关工序尺寸及公差的确定 . 93.7 确定切削用量及基本工时 . 124 夹具设计 284.1 问题的提出 284.2 定位基准的选择 294.3 切削力及夹紧力的计算 . 294.4 定位误差的分析 . 304.5 夹具设计及操作说明

2、. 30设计心得体会 . 32致谢. 33参考文献 . 34附图. 36CA6140油阀座加工工艺及夹具设计摘要：本设计的主要内容是 CA6140 油阀座零件的机械加工工艺规程以及其专用夹具的设计。根据所设计出的零件的尺寸，运用 CAD 画出零件图、毛坯图、夹具零件图、夹具装配图以 及做出 PROE 三位造型图。设计的主要步骤为确定零件的生产类型，进行工艺分析，确定毛坯 种类及制造方法，运用 CAD 以及 PROE 软件对零件进行分析，通过对相关资料的查询确定出 零件表面的加工方法及加工工序顺序的安排以及其专用夹具的设计，填写相关的工艺卡片。在 保证零件加工质量的前提下，还要提高生产效率，降低

3、消耗，以取得较好的经济效益和社会效、益。关键词： 油阀座、工艺、工序、夹具设计37序言机械制造是国民经济的支柱产业，现代制造正在改变着人们的生活方式、生产方式、经 济管理模式乃至社会的组织结构和文化。 我们的生活离不开制造业， 因此制造业是国民生产 的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某种意义上讲，机械制造水 平的高低是衡量一个国家的国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 而随着生产的发 展和产品的更新换代速度的加快， 对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求， 也就对机 械加工工艺等提高了加工要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对

4、某一零 件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的， 而是需要经过一定的工艺过 程。因此，我们不仅要根据零件具体要求， 选择合适的加工方法， 还要合理地安排加工顺序， 一步一步地把零件加工出来。1.1 设计目的1. 培养工程意识。通过毕业设计，结合毕业实习，贴近就业岗位，培养我们分析和解决机 械制造工程中实际问题的能力，培养工程意识，做到学以致用。2. 训练基本技能。通过毕业设计，培养掌握工艺规程和工艺装备设计的方法和步骤，初 步具备设计工艺和工装的能力，进一步培养学生识图、绘图、计算和编写技术文件的基本技 能。3. 培养质量意识。通过毕业设计，以强化质量意识，使我们能学会协调技术

5、性和经济性 的矛盾。4. 培养规范意识。通过毕业设计，养成遵守国家标准的习惯，学会使用与设计有关的手 册、图册、标准和规范。1.2 设计意义本次设计的课题是CA614 0油阀座机械加工工艺规程设计及夹具设计。我希望能够通过 这次的毕业设计巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识和技能，从中锻炼自己发现问题、 分析问题、解决问题的能力，并提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，并在设计 中培养自己严肃认真的工作能力。1.3 现状分析及发展前景工艺设计是制造型企业技术部门的主要工作之一， 其质量之优劣及设计效率的高低， 对生产组织、产品质量、生产率、产品成本、生产周期等有着极大的影响。长期以来，依

6、靠工 艺人员根据个人的经验以手工方式进行的工艺设计，由于其固有的缺陷，难以适应当今生产发展的需要。只有应用计算机辅助工艺设计(CAPP ,才能迅速编制出完整、详细、优化的 工艺方案和各种工艺文件，从而极大地提高工艺人员的工作效率，缩短工艺准备时间，加快 产品的投产。自动化工艺设计的目的就是根据 CAC计结果，用CAPP系统软件自动进行 工艺规划。CAPP系统直接从CAD系统的图形数据库中，提取用于工艺规划的零件的几何和拓扑信 息，进行有关的工艺设计，主要包括零件加工工艺过程设计及工序内容设计，必要时CAPP还可向CADS统反馈有关工艺评价结果。此外，应用 CAPF可以获得符合企业实际条件的优

7、化的工艺方案、给出合理的工时定额和材料消耗。CAPP还可以为企业管理提供必要的数据。为了工艺设计的目的，预测将被用于决定工艺过程的类型和使用自动化的程度。例如， 预测到将来的销售量低，这就不需要什么自动化并使用工艺尽可能的简单。如果预测的销售 量越大，那么理所当然，就应该采用更高的自动化程度和包括生产线在内的复杂过程。因为 工艺决策是一个长期决策，这需要对将来的许多年进行预测12。随着科学技术的进步和市场需求的日益增长，要求产品更新换代的周期越来越短。因而 导致寻求缩短生产准备周期的途径，提高产品质量和降低生产准备的成本等问题，以显得十 分突出。在现代制造业中，作为工艺装备重要组成部分的机床夹

8、具，如何适应上述生产发展 的需要，是广大工艺设计人员值得注意的问题。根据今后各种生产组织形式的发展特点，机 床夹具的发展可以归纳为以下几个方面：1.功能柔性化2传动高效化、自动化3.夹具制造 的精密化4.旋转夹具的高速化5.结构的标准化、模块化6.设计自动化7.加强机床夹具方面 的基础研究8.米用新结构、新工艺、新材料来设计制造夹具。2零件的分析2.1零件的作用题目所给定的零件是CA6140?由阀座。该零件的左端通过一个 Rc3/4的圆锥内管螺纹与 主机相连，一管套穿过油壶体与-24.5 mm的孔焊接，高压气体从左端进入阀座，在负压的 作用下，油壶内的油从-2 mm孔流至一 22 mm孔与高压

9、气体混合后成雾状从套筒喷出。-16H10装入油量调节装置。2.2零件的工艺分析1. 零件材料零件材料为ZG45抗拉强度 b(MPa)570 ；屈服强度s(MPap310 ;伸长率二() -15 ;冲击韧性值:kv(J/cm2) -15 ;弹力小时率，(%) -21。2. 刀具材料铸钢为脆性材料，切屑成崩碎切屑，切削力和切削热集中在刃口附近，并有一定的冲击，要求刀具材料具有好的强度、韧性及导热性，应该选择YT类，所以刀具材料应选择YT15类3. 零件的组成表面（1）以.一 22mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：0 22mm和0 24.500013 mm的孔，Rc3/4的圆锥内管螺纹，0

10、 3mm、.5 mm孔以及右端面上的.2mn孔和.一 63mm的右端面以及.一 32mm的左端面及其倒角，同 时保证零件的尺寸要求。（2）以，16H10孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：.16H10的孔、.一 10.5 mm的孔、135的缺口以及圆柱面上的.2 mm的孔，上下孔加工保证同轴。由以上的分析可知，对于这两组加工表面，可先选取第一组加工表面加工，然后借助专 用夹具加工第二组表面，并保证他们之间的位置精度要求。4. 零件的总体特征零件尺寸比较大，外形结构复杂，属于异形件，精度要求不高，需要精密加工的表面 很少。由于同一产品和零件可以有不用的结构，不同结构在一定条件下制造的难度也不同

11、。 由于此零件属于异性零件，结构形状较复杂，加工时难于装夹，然而合理的装夹有利于加工， 同时提高生产效率。因此，在制定工艺过程时，分析好切削加工工艺，才有利于零件加工。 对于此异形零件，结构形状较复杂，因此难于装夹，在加工前必须考虑使用专用夹具。从零 件的组成表面可以看出，零件的组成面大多为平面和孔，而且精度和粗糙度要求较低，所以, 加工方面只需车床，铣床，钻床，镗床就能完成加工。零件图见附录。3工艺规程的设计3.1确定毛坯的制造形式毛坯的选择主要包括以下几个因素：（1）零件的生产纲领（2）零件材料的工艺性（3） 零件结构、形状和尺寸（4）现有的生产条件零件年产量Q =8000台/年，m=1件

12、/台；结合实际生产，备品率 a唏口废品率b%分别取3唏口 0.5%。带入公式得N =Qm（1 a%）（1b%）=8000汉（1+3% 汉（1+0.5%）=8281.2 件/ 年该油阀座的生产类型为大批生产。根据零件材料为ZG45可以确定毛坯为铸造毛坯，能够满足零件大批生产时所要求的 精度和生产率。为了保证零件上孔的加工质量，将整个工件铸造成整体毛坯。由于零件是大批量生产，根据铸造毛坯的工艺特点毛坯的材料应选择砂型铸造，机器造型。因零件为铸件，为确保零件加工精度，零件加工前应进行去除应力处理，一般的铸件都 是时效处理的，对于铸钢回火比较好，所以毛坯的热处理应该选择回火。3.2基准的选择本零件是带

13、孔的油阀座，孔是其设计基准（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，应选取孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体选择如 下：1. 粗基准的选择按照粗基准的选择原则，为了保证相互位置的要求，可选择一些非加工表面作为基准， 为了保证壁厚的均匀及加工余量的均匀分配，同时还得保证22mm孔的位置精度，综合考虑，故选零件左端的32mm圆柱面作为粗基准。2. 精基准的选择精基准的选择主要考虑的是基准重合的问题，对于该油阀座零件，孔应作为精基准先进行加工，而、22mm作为第一个加工孔，将该孔作为定位基准，选择其作为加工其他表面的 统一基准。此外，其面积较大，定位较稳定，夹紧方案比

14、较简单，操作方便。另外右端面是 加工左端面和钻 一 16 mm孔的精基准。3.3表面加工方法的选择本零件的加工表面有外圆、内孔、端面、小孔等，材料为 ZG451. 、32mm左端面及倒角、.一 63 mm圆柱面及右端面加工采用粗车2. 一 24mm上端面及135缺口采用粗铣3. 一 22 mm孔采用钻孔，.一 24.5 mm孔在钻之后扩孔4. 铰Rc3/4锥孔，攻内螺纹5. 一 10.5 mm孔直接采用钻，一 16mm孔采用粗镗，半精镗6. 一 3mm孔采用钻，再铰出一 5mm的孔7. 圆柱面上的一 2 mm孔采用钻8. 右端面上的- 2mm孔采用钻表2-1油阀座零件各表面加工方案Table

15、2-1, the seat part of the surface of the oil process ing programs加工表面 尺寸精度要求表面粗糙度加工方案-63 mm圆柱IT1312.5粗车面.63 mm右端IT1312.5粗车面.一 32 mm左端IT1312.5粗车面22 mm 孑LIT1312.5钻Rc3/4锥孔IT93.2铰一 24.5 孑LIT116.3扩.一 24 mm上端IT1312.5粗铣面.10.5 mm 孑LIT1312.5钻.16mm 孑 LIT93.2粗镗-半精镗 3 mm、IT1312.5钻“2mm孑L5mm孑LIT1312.5铰3.4工序的安排根据先

16、基准后其它的原则：先加工精基准一 j63mm圆柱的右端面根据先粗后精的原则：先安排粗加工工序，后加工精加工工序根据先主后次得原则：先加工主要面一右端面，-22 mm孔，Rc3/4内圆锥螺纹以及-16mm孔，后加工次要面一.一 10.5 mm孔等根据先面后孔的原则：先加工左右端面，后钻轴向孔工艺路线方案1. 方案一：工序1.铸造工序2.铸件回火工序3.车.一 63mm外圆，右端面工序4.钻一 22 mm孔，扩.一 24.5 mm孔工序5.车左端面，倒角，铰Rc3/4锥孔，锪内倒角，攻内螺纹工序6.钻一 10.5 mm孔工序7.镗.一 16mm的孔以及.16.8 mm的内槽工序8.铳一 24mm上

17、端面、铣缺口、车倒角工序9.钻一 3mm孔，右端面上的一 2mm孑L，铰一 5mm孑L工序10.钻圆柱面上的- 2 mm孔工序11.焊封，去毛刺工序12.终检2. 方案二：工序1.铸造工序2.铸件回火工序3.粗车一 63外圆，以及右端面工序4.钻.一 22mm孑L,钻.一 10.5 mm孔工序5.车左端面，倒角，铰Rc3/4锥孔，锪内倒角，攻内螺纹工序6.镗.一 16mm的孔以及扩.一 24.5 mm的孔工序7.铳、24 mm的上端面、铣缺口以及车倒角工序8.钻右端面上的.一 3 mm孔、.一 2 mm孔工序9.铰.一 5 mm孔以及钻圆柱面上的.2 mm的孔工序10.镗.一 16.8 mm的

18、内槽工序11.焊封、去毛刺工序12.终检3. 工艺方案的比较分析上述的两个工艺方案的特点在于：方案一中的工序7中对于.一 16H10mm的孔的加工右较高的精度要求， 粗加工和精加工 应分开。工序9中的钻和铰孔部分加工所用的钻模板及钻套不同，应分开。方案二中的工序4和工序6中的孔加工所需的夹具不同，应分开；工序5锥孔加工所用机床不同，应分开；工序9过于集中，更改夹具复杂。并且考虑到后续工作中钻孔夹具设计时的定位，应先加工工件右端面上的孔，再加工 工件竖直方向上的孔。综上考虑，最后的加工路线确定如下：工序1.铸造工序2.铸件回火工序3.以一 32mm外圆面为粗基准，粗车一 63mm外圆，以及右端面

19、工序4.以一 63mm外圆为基准，粗车 32mm左端面，C1倒角工序5.以一 63mm外圆及右端面作为基准，钻-22mm孔工序6.铰Rc3/4锥孔，锪内倒角2 60 ，攻螺纹工序7.扩一 24.5 mm孔工序8.钻右端面上的一 2 mm孔、一 3 mm孔、铰一 5 mm孔工序9.钻圆周上的一 2 mm孔工序10.粗铣一 24mm上端面，粗车C1倒角工序11.钻- 10.5 mm孑L工序12.粗镗、半精镗一 16mm的孔工序13.粗镗、16.8 mm的内槽工序14.粗铣135缺口工序15.焊封、去毛刺工序16.热处理工序17.清洗工序18.终检以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片3.5机械加工余

20、量及毛坯尺寸的确定油阀座零件材料为ZG45生产类型为大批量生产，采用砂型铸造，机器造型。由参考文献1表2.4查得，对于大批生产，砂型机器造型，取公差等级为10级，加工余量等级为G级，选取铸件错箱值为1 mm 0根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，及毛坯尺寸如下：1外圆表面（一 63 mm）考虑其加工长度为9 mm，与其联结的非加工表面直径为.70mm，为简化铸造毛坯 的外形，现直接取其外圆表面直径为.70mm、.一 63mm表面为自由尺寸公差，表面 粗糙度要求为Ra12.5，只要求粗加工，此时直径余量为 2Z=7mm2. 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（.63 mm

21、右端面，.一 32 mm左端面）两个端面的加工余量均为2mm3. 孑一 10.5 mm 及孔、16mm毛坯为实心，不冲孔。内孔精度要求介于 序尺寸及余量IT8-IT11之间，参照 表2.29，确定工钻孔-10.5 mm粗镗一 15.85 mm 2Z=5.35 mm半精镗 一 15.95 mm 2Z=0.1 mm4. 一 24 mm外圆的上端面查1得一 24mm端面的单边余量为 23mm，取Z=2+0.4=2.4 mm5. 孑L - 3mm 及孔 一 5mm毛坯为实心，内孔精度要求介于IT8-IT11之间，确定工序尺寸及余量钻 0 3 mm 孔 2Z=3 mm铰一 5 mm孑L2Z=2 mm6.

22、 铣缺口设计中对135的缺口的精度要求不高，可直接粗铣余量为4mm,经过粗铣后即可达到设计的要求7. 其它孔的加工由于其它孔的加工要求不高，可直接采用钻的形式，加工总余量即为孔的直径表2.2各表面总余量及毛坯尺寸Table 2.2 The total margin and the rough size of the surface基本尺寸加工余量数值毛坯尺寸上端面到一 22孔39.62.442中心轴尺寸.16孔中心轴到22224右端面尺寸一 63 轴63770左端面到右端面55459的尺寸3.6有关工序尺寸及公差的确定1.工序3以一 32mm外圆面为粗基准，粗车一 63mm外圆加工外圆：粗车：

23、IT13,公差值为0.4 mm工序尺寸偏差按“入体原则”标注：* 6300.4表2.3工序3的工序尺寸表Table 2.3 Process 3 of the process size table工序名称工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗车630.463.2.工序3、4加工油阀座左右两端面至设计尺寸的工序尺寸和公差的确定图2.1第3、4道工序两端面加工方案示意图Figure 2.1 The procedure at both ends of 3,4-diagram surface process ing program（1）由图可知，P2=D=55mm ,查表可知粗车工序的经济加工精度等级可达到左

24、端面的最终加工要求，因此确定该工序尺寸公差为IT13，其公差值为0.46 mm,故F2=（55_0.23） mm ；（2）由图可知，左右两端面的加工余量均为2 mm，贝U p=（ 55+2）mm=57mm。由表可确定该出车工序的经济加工精度等级为IT13，其公差值为0.46 mm，故P= （57_0.23） mm。将工序尺寸按“入体原则”表示：P2 =55.23n.46 mm， p =57.23o.46mm。表2.4粗车左右端面工序的工序尺寸表Table 2.4 Rough around the process size table end process工序名称工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差

25、车550.4655.230.46车570.46057.23 _0.463. 工序5以一 63 mm外圆及右端面作为基准，钻- 22 mm孔 钻：IT13，公差值为0.33 mm工序尺寸偏差按“入体原则”标注：2200.33表2.5工序5的工序尺寸表Table 2.5 Process 5 Process Size Chart工序名称工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差钻220.3322严4. 工序7.扩、24.5 mm孑L扩“ 24.5 mm 孔：IT11，公差值为 0.13 mm工序尺寸偏差按“入体原则”标注：扩 0 24.5 mm孔：* 24.500.13表2.6工序7的工序尺寸表Table 2.

26、6 Process 7 Process Size Chart工序名称工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差扩24.50.13* 24.5料5. 工序8.钻右端面上的.一 2 mm孔、.一 3 mm孔、较.一 5mm孔钻.一 2mm孔：IT13，公差值为0.14 mm钻、3mm孔：IT13，公差值为0.14 mm铰、5mm孔：IT13，公差值为0.18 mm工序尺寸偏差按“入体原则”标注：钻.一 2mm孔：20014钻.一 3mm孔：- 300.14铰一 5mm孔： 500.18表2.7工序8的工序尺寸表Table 2.7 Process 8 Process Size Chart工序名称工序尺寸工序公差

27、工序尺寸及偏差钻.一 2 mm孑L20.14-200.14铰一 5 mm孑L50.145。0.14钻.一 3 mm孑L30.183。0.186. 工序9.钻圆周上的一 2 mm孔钻.一 2mm孑L： IT13，公差值为0.14 mm工序尺寸偏差按“入体原则”标注：钻2mm孔：- 200.14表2.8工序9的工序尺寸表Table 2.8 Process 9 Process Size Chart工序名称工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差钻20.14* 2捫工序11.钻、10.5mm孑L钻“ 10.5 mm 孑L:IT13，公差值为0.27 mm工序尺寸偏差按入体原则”标注：钻10.5 mm 孑L：10

28、.500.27表2.9工序11的工序尺寸表Table 2.9 Size of the table process 11 processes工序名称工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差钻10.50.27+ 10.500278. 工序12粗镗、半精镗.一 16mm孔 半精镗：IT9，公差值为0.043 mm 粗镗：IT11，公差值为0.11 mm 工序尺寸偏差按“入体原则”标注： 半精镗：15.9500.043粗镗：15.8500.11表2.10工序12的工序尺寸表Table 2.10 12 processes process size table工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差半精镗0.

29、115.950.043+ 15.9500.043粗镗5.3515.850.1115.8500.113.7确定切削用量及基本工时切削用量包括背吃刀量ap、进给量f、和切削速度v、确定顺序是先确定ap、f，再 确定v工序3:以一 32mn外卜圆面为粗基准，粗车-63mn外卜圆，以及右端面I .粗车- 63mm外圆面1. 加工条件工件材料：ZG45 ab=0.67Gp,铸造加工要求：粗车._ 63 mm外圆及端面机床：CA6140车床刀具：刀片材料为 YT15刀杆尺寸为BX H=16X 25 mm ,刀具厚度为4.5 mm,Kr=45 (主偏角),r 0=12 (前角)，a 0=6 (后角)，rR=

30、0.5 mm (刀尖圆弧半径)。2. 确定切削用量(1) 确定背刀吃量ap加工可在一次走刀内切完，故 ap=3.5 mm2(2) 确定进给量f根据10表1.4查得，当刀杆尺寸为 B H=16 25mm , ap=35mm及工件直径为60100mnW, f =0.4 0.7 mm/r，按 表 4-2，取标准进给量f =0.51 mm/r(3) 确定车到磨钝标准及寿命查表可得，车到后表面最大磨损量取为1 mm，车刀寿命T=60min(4) 确定切削速度Vc根据10表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工bb=630-700MPa ap三7mm , f三0.54 mm / r,切削速度w=109m/

31、min，车刀寿命T=60min。切削速度的修正系数为kmv=0.8 , ksv=0.65 , kkv=0.8 , kkrv =1.0 ,氐=1.0故 vc =vt kV=109X 0.8 X 0.65 X 0.8 X 1 X 仁45m/min1000vc 1000 45n0=r / min =204r / minnD兀疋70根据 表4-2选择，n=200r / min，实际切削速度为二 Dn 3.14 70 200vc=m/mi n =4 4m/min1000 1000最后确定的 ap=3.5 mm、f =0.51 mm / r、n=200r / min、vc=44m/min3.计算基本工时t

32、m =Lnf式中，L=l y + ；, ,l=9mm，根据10表1.26，车削时的入切量及超切量 y+.)=3.8mm , 贝U L=9+3.8 mm=12.8 mm，故丄12.8门.tm=0.125mi n200 0.51II.粗车I 63 mm右端面1. 将上述加工条件中的刀具的主偏角改为90,其它不变2. 确定切削用量(1) 确定背刀吃量:p:p =2mm(2) 确定进给量f根据10表1.4查得，当刀杆尺寸为 B H=16 25mm,:p 3mm及工件直径为 63100 mm 时，f = 0.50.9mm/r，按5表 4-2，取标准进给量f =0.61 mm/r(3) 确定车到磨钝标准及

33、寿命查10表1.9可得，车到后表面最大磨损量取为 1mm，车到寿命T=60min(4) 确定切削速度Vc根据表10表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工ab =630-700MP 3p三3mm，f=0.75 mm/r,切削速度 vt =109m/ min车刀寿命T=60min。切削速度的修正系数为kmv=0.8， ksv=0.65， kkv=0.8， kkrv =1.0，心=1.0故 vc/ =vt kv=109X 0.8 x 0.65 x 0.8 x 1 x 1=45m/ minn0=100九:二 D-1000 45 r / min=227r/min二 63根据5表 4-1 选择，n=25

34、0r/min实际切削速度为忽丿14*:。25%/ min=49m/min最后确定的 ap=2mm、f =0.61 mm/r、n=250r/min、vc=49m/min3. 计算基本工时tm =Lnf-J 式中，L = y 厶，d=63 mm，根据10表1.26 ,车削时的入切量及超切量 y+厶=1 mm ,2贝U L =31.5+1 mm32.5 mm，故tm=325 mi n=0.21min250 0.61工序4.以.一 63mn外圆为基准，粗车一 32mn端面，C1倒角I .粗车.一 32 mm端面1. 加工条件：工件材料：ZG45 ab=0.67Gp,铸造加工要求：粗车-32 mm端面机

35、床：CA6140车床刀具：刀片材料为 YT15刀杆尺寸为BX H=16X 25 mm ,刀具厚度为4.5 mm,Kr=90 (主偏角),r q=12 (前角)，：y=6(后角)，g=0.5 mm (刀尖圆弧半径)2. 确定切削用量(1) 确定背刀吃量:p:-p =2mm(2) 确定进给量f根据10表1.4查得，当刀杆尺寸为 B H=16 25mmp乞3 mm及工件直径为20 40 mm时，f =0.3 0.5 mm/ r，按 表4-2，取标准进给量f =0.4 mm/r(3) 确定车刀磨钝标准及寿命查10表1.9可得，车到后表面最大磨损量取为 1mm,车到寿命T=60min(4) 确定切削速度

36、Vc根据10表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工 b=630-700MPa ap三3mm，f=0.54 mm/r,切削速度 vt =123m/min车刀寿命T=60min。切削速度的修正系数为kmv=0.8 , ksv=0.65 , kkv=0.8 , kkrv =1.0 , kbv =1.0故 vc =vt kv=123X0.8 x0.65 x0.8 x 1 x 仁51 m/min1000vc 1000 51n0=- =r / min =508r / min二 D 32 二根据5表 4-1 , n=500 r / min实际切削速度为 vc= 凹= m/ min= 50m/ min100

37、0 1000最后确定的 ap =2mm、f =0.4 mm/r、n=500r /min、vc=50m/min3. 计算基本工时tm = f-J式中，L=y，d=32mm，根据10表1.26，车削时的入切量及超切量 y+厶=1mm，2贝U L=16+1mm=17mm，故17tm= min=0.085minm 500 0.4II.粗车一 32mm左端面上的C1倒角1. 将上述加工条件中的刀具主偏角改为 45，其它不变2. 计算切削用量采用粗车、32 mm左端面时一样的进给量和主轴转速，即f =0.4 mm/r，n=500r /min采用手动进给。工序5.以、63mn外圆及右端面作为基准，钻 -22

38、mm孔1. 加工条件工件材料：ZG45 &b=0.67Gp,铸造加工要求：钻- 22 mm孔，孔径d=22mm ,孔深l=55 mm ,通孔，加工精度为IT13 机床：Z525型立式钻床刀具：选择高速刚麻花钻头，其直径 dg =22 mm，根据10表2.1和表2.3可确定钻头几何形状为：双锥、修磨横刃，：=30 2上118，2 =70，be=4.5 mm（双重磨法二重刃长度），b=2.5 mm，l=5 mm2. 确定切削用量(1) 确定进给量fi .按加工要求决定进给量：根据10表2.7,当加工要求为H12H13精度，钢的 强度 erb v 800MPa d0=20mm 时，f =0.39 0

39、.47 mm/r。由于I /d =55/22=2.5，比值小于3,无须考虑孔深修正系数，f不变ii .按钻头强度决定进给量：根据10表2.8，当crb=670Mpa d=22mm时，钻头强度允许的进给量f =1.194 mm/r。iii.按机床紧急机构强度决定进给量：根据10表2.9，当坊b=670Mpa d0兰25mm 机床进给机构允许的轴向力为 8330N (Z525钻床允许的轴向力为8330N,见10表 2.35)时，进给量为 0.32 mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，值为f =0.39 0.47 mm/r。根据表 4-10, Z525钻床说明书，选 f

40、 =0.36 mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。(2) 确定钻头磨钝标准及寿命由10表2.12，当d0 = 21 30mm时，钻头后刀 面最大磨损量取为0.8 mm，寿命T=50mino(3) 确定切削速度Vc由10表2.14，-b=670Mpa的 45钢加工性属5类。由10表2.13，当加工性为第 5类，f =0.36 mm/r，双横刃磨的钻头，d0 v 30mm 时 vt =19m/ min。切削速度的修正系数为：和=1.0, kcv=1.0, klV =0.85,気=1.0,故v=vt kv=19 1.01.0 1.

41、0 0.85 m/min= 16.15m/min1000v 1000 16.15n0=233.8 r / min：d03.14 22根据5表4-9，可考虑选择nc =272r / min。兀 dn 314汉22; 272实际切削速度为 vc= - = m/ min=18.8m/min1000 1000最后确定的 f =0.36 mm/r、nc =272r / min、vc=18.8 m/min 。3. 计算基本工时tm=-fncf式中，L=l y+ ： , l=55mm，入切量及超切量由10表2.29查出yr=11mm=_min=0.67minm 272 0.36工序6.铰Rc3/4锥孔，锪内

42、倒角2 60。，攻螺纹I .铰 Rc3/4 锥孔（.一 23.5 mm）1. 刀具选择：采用公制/莫氏4号锥柄铰刀，刀具材料选为 W18Cr4V2. 确定切削用量 确定进给量f工序中所要加工的锥孔为盲孔，查相关资料知加工盲孔时的进给f应取0.5 0.6mm/ r，查5表 4-10，取标准进给量 f =0.48 mm/ r。 确定铰刀磨钝标准及寿命由10表2.12，当d = 2130mm时，铰刀刀面最大磨损量取为 0.7 mm，寿 命 T=80mir。 确定切削速度Vc由10表2.24，当加工材料为铸钢时，背刀吃量:p=0.2 mm切削速度为5 7 m/min，取 v=6m/min1000v n

43、o=: D=1000 6r / min=82r/min23.5:根据5表 4-9， n=97 r / min头际切削速度为vc =二 Dn 3.14 23.5 97,.,.=m/min =7m/min1000 1000最后确定的ap =0.2 mm、f =0.48 mm/r、n=97r /min、vc=7m/min3. 计算基本工时tm =Lnfl =20mm，入切量及超切量由10表 2.29 查出 y=11mm，tm =3197 0.48min=0.67minn .锪内倒角2 601. 加工条件工件材料：ZG45 ab=0.67Gp,铸造机床：Z525型立式钻床 刀具：选用60直柄锥面锪钻，

44、导柱直径的 d仁10mm，: =60, L=64mm ,l=28mm，齿数 Z=6。2. 确定切削用量1 1据有关资料的介绍，采用锪钻时的进给量和切削速度约为钻孔时的丄1，即最后23确定的f =0.24 mm/ r、n=97r/m in、vc=3.5 m/m in3. 计算基本工时tm = 7nf式中，L=l y+ ：，l=20mm，入切量由表2.29查出y=9mm，超切量厶=0tm=mi n=0.086min97 0.24m.攻螺纹1. 加工条件工件材料：ZG45 ab=0.67Gp,铸造刀具：采用锥形丝锥攻锥螺纹，rp =10 13，匕=13 15，每25mm内的牙数为 14，螺距 p=1

45、.814 mm， |1 =21 mm， l =35mm， L=83mm， d1 =22.4 mm， a =18mm， l2=22mm2. 确定切削用量由2表 7.2-29 查得，v=13m/min，所以 n0=172r / min，按5表 4-9，选取 n =195r/min，则 vc=14.7 m/min3. 计算基本工时tm= ( ) =202 =0.11minP n1.814 195工序7.扩.一 24.5mm孔1. 刀具选用扩孔钻选用.一 24.5 mm标准高速钢扩孔钻2. 确定扩孔切削用量(1) 确定进给量f根据2表 3.4-5，取 f =( 0.8 1.0 )x 0.7 mm/ r

46、 =0.56 0.7 mm/ r。根据5表4-10，取标准进给量f =0.62 mm/r。(2) 确定切削速度Vc根据2表 3.4-34，取 v=49m/min由于切削条件与上表不用，切削速度尚需乘以以下修正系数kmv =0.88， kpv =1.02故 v =49x 0.88 x 1.02 m/min =44m/ min1000v_1000 44no_二 24.5r/min=572 r /min根据 表4-9，取标准转速n=5r/min。实际扩孔速度m/ min =42m/min=JTdon _兀沃24.5沃 545=1000 10003. 计算基本工时tmLnf式中，L=l y+：，l=1

47、0mm，入切量由10表2.29查出y=9mm，超切量厶=0。10+9tm =min=0.056min545 0.62工序8.钻右端面上的一 2mm孔、- 3mn孔、铰- 5mm孔I .钻右端面上的一 2mm孔1. 加工要求：钻一 2 mm孔，孔径d=2mm，孔深l=13 mm，通孔2. 确定切削用量(1)按加工要求决定进给量：根据10表2.7，当加工要求为H12H13精度，钢 的强度口b V800MPa d0=2mm 时，f =0.05 0.06 mm/r。由于 I /d =13/2=6.5，孔深修正系数为 0.85 f =0.0425 0.051 mm/r。(2)确定切削速度Vc查10得，f

48、=0.05mm/r, v=30m/min。由于加工的孔径太小，据上述加工经验，主轴转速尽量取大。根据5表4-9，可考虑选择nc=1360r/min最后确定的 f =0.05 mm/r、nc=1360r / min、vc=30m/min 。3.计算基本工时tm= f ncf式中，L=l y +：， l:=mm，入切量及超切量由10表2.29查出y r =2mm。 tm=13 2 min=0.22min1360 0.05II.钻.一 3 mm 孑L1. 加工要求：钻.一 3 mm孑2. 确定切削用量L，孔径d=3mm，孔深l=14 mm，通孔(1)确定进给量f按加工要求决定进给量：根据10表2.7

49、，当加工要求为H12H13精度，钢的强度 v 800MPa do=3mm时，f =0.08 0.1 mm/r。由于l/d =14/3=4.7，孔深修正系数为0.95，则实际f= (0.08 0.1 )X0.95=0.076 0.095 mm/r(2) 确定钻头磨钝标准及寿命由10表2.12，当d=2mm时，钻头后刀面最大磨损量取为 0.4 mm，寿命T=15mino(3) 确定切削速度Vc由10表2.14，-b=670Mpa的45钢加工性属5类。由10表2.13，当加工性为 第 5类，f =0.09 mm/r，标准的钻头，d0=3mm时vt=26m/min。切削速度的修正系数为:kfv=1.0

50、, kcv=1.0, klv =0.85, kbv =1.0,故v = vt kv=26 1.0 1.01.0 0.85 m/min= 22.1 m/minno =1000v二 do= 1000x22.13.14 3=2346r /min根据5表4-9，可考虑选择nc =1360r / min这时实际切削速度为 vc= dn-c =3.14 3 1360 m/ min=12.8m/min1000 1000最后确定的 f =0.09 mm/r、nc=1360r / min、Vc =12.8 m /min。3. 计算基本工时tmLncf式中，L=l y+ ：，l=14mm，入切量及超切量由10表2

51、.29查出y 厶=2mm。tm =16mi n=0.137min1360 0.09IH .铰.一 5 mm 孔1. 选用、5mm标准高速钢铰刀2. 确定铰孔切削用量(1) 确定进给量f 根据2表3.4-6 , f =0.2 0.9mm/r，按该表注4,进给量取小值。按 表4-10，取标准进给量f =0.22 mm/ r。(2) 确定切削速度v及n 根据2表3.4-40，取Vt=18.9 m/min。切削速度的修正系数由表3.4-9查出kmv=0.88kpv=0.99故v0=18.9 x 0.88 x 0.99=16.5 m/ minn0 =1065r / min1000v0 =10016.5二

52、 d03.14 5根据5表4-9，取n =960r/min，实际铰孔速度迪丿14 5 9601000 1000=15.072m/ min3. 计算基本工时tm = f式中，L=l +l1 + l2，其中 I =6mm， l1 =1.6 mm， l2=0则7 otm0.036min960 0.22工序9.钻圆周上的.一 2mmfL1. 加工要求：钻.一 2 mm孔，孔径d=2mm，孔深1=24 mm，通孔2. 确定切削用量(1) 按加工要求决定进给量：根据10表2.7，当加工要求为H12H13精度，钢的强度 erb v 800MPa d0 =2mm 时，f =0.05 0.06 mm/ r。由于

53、 l / d =24/2=12，孔深修正系数为 0.75 , f =0.0375 0.045 mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止 自动进给而采用手动进给。(2) 确定切削速度Vc查相关资料f =0.055 mm/r，v=30m/ min。由于加工的孔径太小，据上述加工经验，主轴转速尽量取大。根据5表4-9，可考虑选择nc=1360r/min最后确定的 f =0.055 mm/r、nc =1360r / min、vc=30m/min 。3. 计算基本工时式中，L=l y+ ：，l =24mm，入切量及超切量由10表2.29查出y=2mm。&24+2m = 1360 0.055min=0.35mi