CA油阀座加工工艺及夹具设计

1、工艺技术）CA 油阀座加工工艺及夹具设计目录序言. 31.1 设计目的 . 31.2 设计意义 . 31.3 现状分析及发展前景 . 32 零件的分析 42.1 零件的作用 . 42.2 零件的工艺分析 . 43 工艺规程的设计 53.1 确定毛坯的制造形式 . 53.2 基准的选择 . 63.3 表面加工方法的选择 . 63.4 工序的安排 . 73.5 机械加工余量及毛坯尺寸的确定 . 93.6 有关工序尺寸及公差的确定 . 103.7 确定切削用量及基本工时 . 134 夹具设计 294.1 问题的提出 294.2 定位基准的选择 304.3 切削力及夹紧力的计算 . 304.4 定位误

2、差的分析 . 314.5 夹具设计及操作说明 . 31设计心得体会 . 33致谢. 34参考文献 . 35附图. 37CA6140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

3、。在保 证零件加工质量的前提下，还要提高生产效率，降低消耗，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

4、的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零 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

5、过毕业设计，以强化质量意识，使我们能学会协调技术性和经济性 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 CA6140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

6、、产品成本、生产周期等有着极大的影响。长期以来，依靠工 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 3 。自动化工艺设计的目的就是根据 CAD设计结果，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 CA

7、D系统反馈有关工艺评价结果。此外，应用 CAPP可以获得符合企业实际条件的优 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

8、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. 采用新结构、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油阀座。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

9、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 22 mm孔与高压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(MPa) 310；伸长率2(%) 15；冲击韧性值 kv(J /cm刀具材料) 15 ；弹力小时率 (%) 21。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

10、）以 22 mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括： 22mm和 24.500.013 mm的孔，Rc3/4 的圆锥内管螺纹， 3mm、5 mm孔以及右端面上的 2mm孔和 63mm 的右端面以及 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、 10.5 mm的孔、 135°的缺口以及圆柱面上的 2mm 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 ，

11、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。 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

12、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/台；结合实际生产，备品率 a%和废品率 b%分别取 3%和 0.5%。带入公式得N =Qm（1 a%）（1 b%）=8000 1 （1+3%） （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

13、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

14、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 22 mm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，夹紧方案比较简单，操作方便。另外右端面是 加工左端面和钻 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. 32 mm左端面及倒角、 63 mm圆柱面及右端面加工采用粗车2. 24mm 上端面及 135°缺口采用粗铣3. 22mm 孔采用钻孔， 24.5 mm孔在钻之后扩孔4. 铰 Rc3/4锥孔，攻内螺纹5. 10.5

15、mm孔直接采用钻， 16 mm孔采用粗镗，半精镗6. 3 mm孔采用钻，再铰出 5mm的孔7圆柱面上的 2 mm孔采用钻8. 右端面上的 2 mm孔采用钻表 2-1 油阀座零件各表面加工方案Table 2-1, the seat part of the surface of the oil processing programs 加工表面尺寸精度要求表面粗糙度加工方案63 mm圆柱 IT13 12.5 粗车 面63mm 右端面IT1312.5粗车32 mm左端IT1312.5粗车面22mm孔IT1312.5钻Rc3/4 锥孔IT93.2铰24.5 孔IT116.3扩24 mm上端IT1312.

16、5粗铣面10.5 mm 孔IT1312.5钻16mm孔IT93.2粗镗- 半精镗3mm 、IT1312.5钻2mm 孔5mm 孔IT1312.5铰3.4 工序的安排根据先基准后其它的原则：先加工精基准63mm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：先加工主要面右端面，22 mm孔， Rc3/4 内圆锥螺纹以及16mm孔，后加工次要面 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 63 mm外圆，右端面工序 4. 钻 22mm 孔，扩 24.5 mm 孔

17、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 10.5 mm 孔工序 7. 镗 16mm 的孔以及 16.8 mm 的内槽工序 8. 铣 24 mm上端面、铣缺口、车倒角工序 9. 钻 3 mm孔，右端面上的 2mm孔，铰 5mm 孔工序 10. 钻圆柱面上的 2mm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 63 外圆，以及右端面工序 4. 钻 22mm 孔，钻 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 16 mm的孔以及扩 24.

18、5 mm 的孔工序 7. 铣 24 mm的上端面、铣缺口以及车倒角工序 8. 钻右端面上的 3mm孔、 2mm 孔 工序 9. 铰 5 mm孔以及钻圆柱面上的 2mm的孔 工序 10.镗 16.8 mm的内槽 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 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

19、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 32 mm外圆面为粗基准，粗车 63 mm外圆，以及右端面工序 4.以 63 mm外圆为基准，粗车 32 mm左端面， C1倒角工序 5. 以 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 24.5 mm 孔工序 8. 钻右端面上的 2mm孔、 3 mm孔、铰 5mm孔工序 9. 钻圆周上的 2mm孔工序 10. 粗铣

20、 24 mm上端面，粗车 C1倒角工序 11. 钻 10.5 mm 孔工序 12. 粗镗、半精镗 16 mm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 1mm。根据上述原始资料及加工工艺， 分别确定各加工表面

21、的机械加工余量， 及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面 ( 63mm)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、 63 mm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右端面， 32 mm左端面)两个端面的加工余量均为 2mm3. 孔 10.5 mm 及孔 16mm毛坯为实心，不冲孔。内孔精度要求介于 IT8-IT11 之间，参照 5 表 2.29 ，确定工 序尺寸及余量钻孔10.5 mm粗镗15.85 mm2

22、Z=5.35 mm半精镗15.95 mm2Z=0.1 mm4. 24 mm外圆的上端面查1 得 24 mm端面的单边余量为 23 mm ，取 Z=2+0.4=2.4 mm5. 孔 3mm 及孔 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 3mm 孔2Z=3mm铰 5mm 孔2Z=2mm6. 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 4 mm ，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

23、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 22 孔39.62.442中心轴尺寸16 孔中心轴到22224右端面尺寸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 32 mm外圆面为粗基准，粗车 63 mm外圆 加工外圆：粗车 :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

24、尺寸及偏差粗车630.46300.42. 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 processing 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P2 =（55 0.23 ） mm ；2）由图可知，左右两端面的加工余量均为 2mm，则 P1 =（55+2

25、） 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 P1=（57 0.23） mm。将工序尺寸按“入体原则”表示： P2 =55.230 0.46 mm ， P1=57.2300.46mm。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车550.4655.2300.46车570.46057.23 0.463. 工序 5以 63mm外圆及右端面作为基准，钻22mm孔钻： IT13，公差值为 0.

26、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220.33 22 0.334. 工序 7. 扩 24.5 mm 孔扩 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24.5 mm 孔： 24.500.13表 2.6 工序 7 的工序尺寸表Table 2.6 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 24.500.135.

27、工序 8.钻右端面上的钻 2mm孔： IT13，钻 3mm孔： IT13，铰 5mm孔： IT13，2mm孔、 3 mm孔、铰 5mm 孔公差值为 0.14 mm公差值为 0.14 mm公差值为 0.18 mm工序尺寸偏差按“入体原则”标注：钻 2mm孔： 200.14钻 3mm孔： 300.14铰 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工序尺寸及偏差钻 2mm 孔20.142 0.1420铰 5mm孔50.140.1450钻 3mm 孔30.180.18306.工序 9.钻

28、圆周上的 2mm孔 钻 2mm孔： 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 0.14207. 工序 11. 钻 10.5 mm 孔钻 10.5 mm孔： 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 孔： 10.500.27表 2.9 工序 11 的工序尺寸表Table 2.9 Size of the table process

29、 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 10.500.278.工序 12粗镗、半精镗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0.115.950.04315.9500.043粗镗5.3515.850.1115.8500.113

30、.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 32mm外圆面为粗基准，粗车63mm外圆，以及右端面. 粗车 63mm外圆面1. 加工条件工件材料： ZG45， b =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 B×H=16×25mm，刀具厚度为 4.5 mm，Kr=45°（主偏角）,r 0=12°（前角）， 0=6°（后角）， rR =0.5 mm （刀尖圆弧半径）。2.

31、 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=70 63 =3.5 mm p2（ 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 =3 5mm及工件直径为60 100 mm时， f =0.4 0.7 mm/r ，按5 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 b =630 700MPa， a p 7 mm ，f0.54 mmr, 切削速度

32、 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 ， kbv =1.0故 vc =vt kv =109×0.8 ×0.65 ×0.8 ×1×1=45m/min1000vc 1000 45n0=c =r / min =204r / minD 70根据5 表 4-2 选择， n=200r /min ,实际切削速度为Dn 3.14 70 200vc= m/min =44m/ minc 1000 1000最后确定的 a p =3.5 mm

33、、 f =0.51 mmr、n=200r / min 、 vc =44m / min3. 计算基本工时tm=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+ =3.8 mm， 则 L=9+3.8 mm=12.8 mm ，故12.8tm= =0.125min m 200 0.51. 粗车 63mm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 pp =2mm2）确定进给量 f根据10 表 1.4 查得，当刀杆尺寸为 B H=16 25mm，3 mm及工件直径为 63 100 mm时， f

34、 = 0.50.9mm/r，按5 表 4-2 ，取标准进给量f =0.61 mm/r3）确定车到磨钝标准及寿命查10 表 1.9 可得，车到后表面最大磨损量取为 1 mm ，车到寿命 T=60min4）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 b=630700MPa，ap3mm，f0.75 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， kbv =1.0 故vc=vt kv =109×0.8 ×0.65

35、×0.8 ×1×1=45m / minn0=1000vcD=1000 45 r / min =227r / min63根据5 表 4-1 选择， n=250r /min实际切削速度为 vc= Dn =3.14 63 250 mmin=49m/ min c 1000 1000最后确定的 ap=2mm、 f =0.61 mm/r 、n=250r / min、 vc =49 m / min3. 计算基本工时tm=Lnf式中， L=d y ，d=63 mm，根据10 表 1.26 ，车削时的入切量及超切量 y+ =1mm， 2则 L =31.5+1 mm32.5 mm ，

36、故tm= 32.5 min=0.21min m 250 0.61工序 4. 以 63mm外圆为基准，粗车 32mm端面， C1倒角 . 粗车 32 mm端面1. 加工条件：工件材料： ZG45， b =0.67Gp，铸造加工要求：粗车 32 mm端面机床： CA6140车床刀具：刀片材料为 YT15，刀杆尺寸为 B×H=16×25mm，刀具厚度为 4.5 mm，Kr=90°（主偏角）,r 0=12°（前角）， 0 =6°（后角）， rR=0.5 mm（刀尖圆弧半径）。2. 确定切削用量（1） 确定背刀吃量 pp =2mm（ 2）确定进给量 f根

37、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 2040 mm时， f =0.3 0.5 mm/ r ，按5 表 4-2 ，取标准 进给量f =0.4 mm/r3）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 1 mm ，车到寿命 T=60min4）确定切削速度 vc根据10 表 1.10 ，当用 YT15硬质合金车刀加工 b =630700MPa，ap3mm，f0.54 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 =

38、0.8， kkrv =1.0， kbv =1.0故 vc =vt kv =123×0.8 ×0.65 ×0.8 ×1×1=51m/minn0=1000vcD1000 5132r /min =508r / min根据5 表 4-1， n=500 r /min实际切削速度为 vc= Dn =3.14 32 500 m/ min =50m/ min c 1000 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=nLfnf式中，L= d y ，d=32mm，根据

39、10 表 1.26 ，车削时的入切量及超切量 y+ =1mm， 2则 L =16+1mm=17mm ，故17 tm= 17 min=0.085min m 500 0.4. 粗车 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 63mm外圆及右端面作为基准，钻22mm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

40、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 d0=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 =118°，2 1 =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 f .按加工要求决定进给量：根据 10 表 2.7 ，当加工要求为 H12 H13精度，钢的 强度 b <800MPa， d0 =20mm时， f =0.39 0.47 mm/r 。由于l /d =55/22=2.5

41、 ，比值小于 3，无须考虑孔深修正系数， f不变. 按钻头强度决定进给量：根据 10 表 2.8，当 b =670Mpa， d0=22mm时，钻头强度允许的进给量 f =1.194 mm/r 。. 按机床紧急机构强度决定进给量：根据 10 表 2.9 ，当 b =670Mpa， d0 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5 表 4-10 ，Z525钻床说明书，选 f =0.

42、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=50min。（ 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<30mm时vt =19m/min。切削速度的修正系数为 : kTv=1.0, kcv =1.0, klv =0.85, kbv =1.0,

43、故v=vt kv=19 1.0 1.0 1.0 0.85 m/min =16.15 m / min1000v 1000 16.15=233.8 r / minn0=100d00v=1030.104162.215根据5 表 4-9 ，可考虑选择 nc =272r /min 。实际切削速度为 vc= d0nc =3.14 22 272 mmin=18.8 m / minc 1000 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=ncf式中， L=l y+ ， l =55mm，入切量及超切量由 10 表 2.29

44、 查出 y =11mm。55 11 tm= 55 11 min=0.67min m 272 0.36工序 6. 铰 Rc3/4 锥孔，锪内倒角 2 60 °，攻螺纹. 铰 Rc3/4 锥孔( 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 W18Cr 4V2. 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d0=21 30 mm时，铰刀刀面最大磨损量取为 0.7 mm

45、，寿 命 T=80min。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57 m/min ，取 v =6 m / min1000v 1000 6 n0= r min=82 r /minD 23.5 根据5 表 4-9， n=97 r / minDn 3.14 23.5 97 实际切削速度为 vc=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=nLfnf式中， L=ly+l =20 mm ，入切量及超切量由10

46、 表 2.29 查出 y=11mm，0。tm=3197 0.48min=0.67min. 锪内倒角 2 60 °1. 加工条件工件材料： ZG45，b =0.67Gp，铸造机床： Z525型立式钻床刀具：选用 60°直柄锥面锪钻，导柱直径的 d1=10mm ， =60°，L=64mm ，l =28 mm ，齿数 Z=6。2. 确定切削用量 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 确定的f =0.24 mm/ r 、n=97r / min 、 vc =3.5 m/min111 1 ，即最后233. 计算基本工时tmLnf式中， L=l y+ ，

47、l =20mm，入切量由表 2.29查出 y =9mm，超切量=0。tmmin=0.086min97 0.24. 攻螺纹1. 加工条件工件材料： ZG45， b =0.67Gp，铸造刀具:采用锥形丝锥攻锥螺纹， rp 10 ° 13°， kr 13° 15°°，每 25mm内的牙数为 14，螺距 p=1.814 mm ， l1 =21mm ， 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 ，

48、按5 表4-9 ，选取 n =195r / min ，则vc=14.7 m/ min3. 计算基本工时tml l1 1P1(n1 20)=n1 1.814 1952 =0.11min工序 7. 扩 24.5mm孔1. 刀具选用扩孔钻选用 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 )× 0.7 mm/ r =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，

49、切削速度尚需乘以以下修正系数kmv =0.88 ， kpv =1.02故v=49×0.88×1.02 m/min =44m / minn0 =1000v =1000 44 r/min=572 r /min0d024.5根据5 表 4-9 ，取标准转速 n=5r /min 。实际扩孔速度vc =c 100024.5 545 m/min=42m/min10003. 计算基本工时tmLnf式中， L=l y+， l =10mm，入切量由10 表2.29 查出 y =9 mm ，超切量 =0。tm 5452mm孔、工序 8. 钻右端面上的 . 钻右端面上的 2mm孔1. 加工要求：

50、钻 2 mm孔，孔径2. 确定切削用量（1） 按加工要求决定进给量：10 9min=0.056min0.623mm孔、铰 5mm孔d=2mm ，孔深 l=13 mm ，通孔根据 10 表 2.7 ，当加工要求为 H12 H13精度，钢的强度 b <800MPa， d0 =2mm时， f =0.05 0.06 mm/ r由于l / 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 =0.05 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-

51、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. 计算基本工时式中， L=ly+ ， l = mm，入切量及超切量由 10 表 2.29 查出 y=2mm。tm= 13 2m 1360 0.05min=0.22min. 钻 3mm孔1. 加工要求：钻2. 确定切削用量3mm 孔，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 ，当加工要求为 H12 H13精度，钢的 强度 b < 800MPa， d0 =3 mm时，

52、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 ）× 0.95=0.076 0.095 mm/r2）确定钻头磨钝标准及寿命由10 表 2.12 ，当 d0 =2 mm时，钻头后刀面最大磨损量取为 0.4 mm，寿命T=15min。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， d 0 =3 mm时vt =26 m / min 。切削速度的修正系数为 : kTv =1

53、.0, kcv =1.0, klv =0.85, kbv =1.0, 故v=vt kv=26 1.0 1.0 1.0 0.85 m/min =22.1 m/min1000vn0=100d00v1000 22.1=2346r /min3.14 3根据5 表 4-9 ，可考虑选择 nc =1360r /min这时实际切削速度为 vc= d0nc =3.14 3 1360 mmin=12.8 m / minc 1000 1000最后确定的 f =0.09 mm/r 、 nc =1360r / min 、 vc =12.8 m / min 。3. 计算基本工时式中， L=l y+ ， l =14mm，

54、入切量及超切量由 10 表2.29 查出y=2mm。tm=16 min=0.137minm 1360 0.09. 铰 5mm孔1. 选用 5 mm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5 表 4-10 ，取标准进给量 f =0.22 mm/ r2）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 =0.88k pv =0.99故v0=18.9 ×0.88 ×0.99=16.5 m/ min1000v0n0=100d00v0=1000 16.5=1065r / min3.14 5根据5 表4-9，取n =960r / min ，实际铰孔速度v3. 计算基本工时d0n 3.14 5 9601000 100015.072m /mintm=nLf式中， L= l +l1+l2，其中 l =6mm ， l1 =1.6 mm ， l2 =0tm7.6960 0.220.036min工序 9. 钻圆周上的 2mm孔1. 加工要求：钻 2 mm孔，孔径 d=2mm，孔深 l=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