C新车床滤油器体的加工工艺及夹具设计

1、这次课程设计的题目是“ CA6140 车床滤油器体的加工工艺及加工 孔的工装设计”。设计是在完成了全部基础课程以及参加了生产实习之 后进行的。这是我在大学所学各门课程后的一次深入的综合性的复习， 也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我的大学生活中占有重要的 地位。此次设计主要通过分析产品零件图和相关技术要求，查阅车床滤 油器体相关资料，结合生产批量要求，安排了 15 道工序来完成车床滤油 器体的加工，其中包括各道工序的加工方法以及所使用的机床、刀具、 夹具的选择，基准面的选择，定位和夹紧方案的拟定。滤油器体在车床 上是一个必不可少的部件，它有着过滤油液及缓冲的作用。另外，被加 工零件的结构比

2、较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与装配。 此外，主要就钻 深 12 孔这个工序进行了夹具方案的分析并用装配图和 家具零件图来表达设计方案。由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多 加指教。第一章滤油器体零件分析11滤油器体零件的作用“CA6140 车床滤油器体”如图 1 所示。它位于车床主轴箱上图 1：CA6140 车床滤油器体零件图面，主要作用是给主轴箱内供油及对油液起冲作用，零件的两段有两孔 用于油液的进出，零件的中间有一个 48h6 的外圆柱面，用于与主轴箱 以基轴制形式联接。1 21 滤油器体零件的分析a零件的左端面（用于精基准加工其他表面）；b 螺栓孔 3-

3、 9 （用于联接车床主轴箱，起固定作用）；c 中心孔 38（用于过滤及缓冲油液）；d 进出油孔 2- 11（用于联接进出油装备，流通油液）；e外圆柱面48h6 （用于与车床主轴箱联接）。122 滤油器体各表面的相互精度要求（1）外圆柱面48h6为基轴制联接，尺寸精度为IT6 ；（ 2）其他表面无特殊精度要求，除保证其表面粗糙度外，尺寸精度为IT14。经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借用专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的 位置精度。零件材料选HT150，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的前提下可选用铸造成型。零件的形

4、状并不复 杂，因此毛坯的形状可以与零件的形状尽量接近，三个孔需要铸出，毛 坯尺寸通过确定加工余量后再决定。第二章滤油器体的机械加工工艺规程21 滤油器体零件毛坯的设计211 选择毛坯根据任务书上的年生产纲领可知， CA6140 滤油器体属大批生产， 零件形状为非全圆柱体，可选零件材料为灰口铸铁，毛坯制造选用铸造 毛坯，这样毛坯与成品相似，加工方便，省工省料。为了提高生产率， 铸造方法选用砂型铸造，且为机器造型。212 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定（ 1）求最大轮廓尺寸根据零件图轮廓尺寸，可知， CA6140 滤油器体最大轮廓尺寸为 102mm。（ 2）选取公差等级 CT 铸造方法按机器砂型

5、造型、铸件材料按灰铸铁，查表得，公差等级 CT 范围是 810级，取为 10 级。（ 3）求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级 CT,查表得，公差带相对 与基本尺寸对称分布。（4）求机械加工余量等级 铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，查表得，机械加工余量 等级范围是EH级，取为F级。（5）求RAM （要求的机械加工余量）对所有的加工表面取同一个数值，由最大轮廓尺寸 102mm、机械加 工余量等级为 F 级，得 RAM 数值为 1.5mm。213 确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度。的表面，余量要适当增大。分析零件，各加工表面均为，因此这些表面的毛坯尺寸只需要

6、将零件的尺寸加上余量值即可。零件上孔3- 9和进出有口尺寸较小，铸成实心；A面为单侧加工，则38盲孔属内腔加工，根据零件分析，38深度为65不变，径向为30盲孔属内腔，且此孔为非配合孔，用钻床锪出即可，所以30盲孔铸成实心。48h6外圆柱面的加工，即如图2所示，由于 38孔的深度和三角形台阶肩宽度的余量和 A面 余量有关，A面增量a=3.3mm所以 38孔的毛坯深度=65+=68.3mm;三 角形台阶肩宽度=34+=37.3mm。综合上述，确定毛坯加工部分的尺寸，见表 1所示。表1： CA6140车床滤油器体毛坯(铸件)尺寸 单位：mm项目A面38径向38轴向48径向三角肩 宽392-1130

7、公差等级CT101010 :10 110加工面基本尺寸10238654834铸件尺寸公差同A面同A面机械加工余量等 级FF同A面F同A面RMA同A面同A面毛坏基本尺寸0002. 1. 4设计毛坯图(1)确定圆角半径外圆角半径 r=1mm;内圆角半径 R=1mm; 以上所取圆角半径数值能保证各表面的加工余量。（2）确定拔模斜度本铸件最大尺寸为h=105.3mm,属25500mm的铸件，所以查表得 拔模斜度为 1:101:20，取拔模斜度为 1 ： 20。（ 3）确定分型面 由铸件结构分析，选择左端面作为砂模铸造机器造型的分型面。（4）确定毛坯的热处理方式 灰铸铁滤油器毛坯铸造后应安排人工时效，温

8、度 5000 5500，进行 消除残余应力，从而改善加工性。综合上述，所设计的毛坯图如图 3所示。图 3： CA6140 车床滤油器体毛坯22 滤油器体零件的机械加工工艺规程221 定位基准的选择 本零件是不规则多孔零件体，其左端面是设计基准（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，应选左端面为 定位基准，即遵循“基准重合”的原则。在加工中还可遵循“互为基准”的原则，重复加工 38孔和 48外圆柱面， 使其中心线重合度较高，减小圆跳动度。222 零件表面加工方法的选择本零件有平面、内孔、外圆柱面、螺纹等加工，材料为HT150。以公差等级和表面粗糙度要求，参考本指南有关资

9、料，其加工方法选择如 下：（1）左端面左端面为精基准加工其它表面，表面粗糙度为 m ，加工方法为先 车后磨。（2）38内孔未注公差尺寸，根据 GB1800-79规定其公差等级按IT14，表面粗糙 度为m，由于毛坯上已经铸造出孔留出有加工余量，所以选择先粗扩 孔再精扩孔即可达到要求。（ 3）3- 9 孔未注公差尺寸，根据 GB1800-79规定其公差等级按IT14，表面粗糙 度为m,只需用9mm麻花钻直接在其位置钻孔即可。（4）48 外圆柱面公差等级为IT6，表面粗糙度为，加工方法可采用粗车一一精车一 精磨。（5）进出油孔 这两个孔用于联接油管,用于输通油液,密封性需要比较高。连结部分采用螺纹联

10、接。由于毛坯中这两孔是铸为实心,所以此部分的加工 为先锪沉头孔，然后在其位置钻11孔，接着扩孔到16深18m m，最后攻丝 M18。223 拟订工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使其零件的几何形状，尺寸精度及 位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领中已经确定为成批 生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，除此之外，应当 考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。滤油器体加工包括各圆柱面、孔及端面的加工。按照先加工基准面 及先粗后精的原则，该零件加工可按下述工艺路线进行。（1）工艺路线方案一工序 00 机器砂型铸造毛坯；工序 01 检验，清砂；工序 02 热处理；工序 03 磨左端

11、面；工序 04钻 38内孔及 3- 9 孔；工序 05 粗车外圆 48；工序 06 加工出油口；工序 07 加工进油口；工序 08磨 48 外圆柱面；工序 09 检验。（2）工艺路线方案二工序 00 机器砂型铸造毛坯；工序 01 检验，清砂；工序 02 热处理；工序 03 磨左端面；工序 04车 48 外圆柱面；工序 05磨 48 外圆柱面；工序 06钻 3- 9孔；工序 07铣 30 内孔面；工序 08扩、铰 38 孔；工序 09 38 孔的倒角；工序 10 锪平 26；工序 11 加工进油口；工序 12 加工出油口；工序 13 检验。（3）工艺路线方案三工序 00 机器砂型铸造毛坯；工序

12、01 检验毛坯、清砂；工序 02 热处理；工序 03 粗车左端面；38 内孔；1200；工序 04先锪 30 内孔面，再粗扩工序 05粗车 48 外圆，切退刀槽；工序 06精扩 38 内孔，内孔倒角，工序 07精车 48 外圆；工序 08钻 3- 9通孔；工序 09 精磨左端面；工序 10 加工出油孔；工序 11 加工进油孔；工序 12 去毛刺；工序 13精磨 48 外圆；工序 14 检验。224 工艺方案的比较与分析上述三个工艺方案的特点 .在于：方案一，工序集中，但需要专用机床才能达到加工要求；方案二，工序分散，但工艺按排的加工达不到精度要求；方案三，也是分散工序，工艺安排合理，能满足用通

13、用机床加工并达到精度的要求。除了选择万能性通用机床加工外，还要设计一些专用夹具，提高加工要求和质量。因此选用第三个方案较合理，具体如 下：工序 00 机器造型砂模铸造毛坯；工序 01 清砂，检验毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷；工序 02热处理，人工时效温度 5000 5500 ，消除残余应力；工序 03 以 48 外圆和右端面定位，粗车左端面；工序 04以 48外圆和右端面定位，先锪 30 内孔面，再粗扩 38 内孔；工序 05以左端面和 38 内孔定位，粗车 48外圆，切退刀槽；工序 06以 48外圆和右端面定位精扩 38 内孔，内孔倒角，1200；工序 07以左端面和 38 内孔定位，精车 4

14、8外圆；工序 08钻 3- 9通孔；工序 09 以 48 外圆和右端面定位精磨左端面；工序10加工出油孔（锪26平面，钻11孑L,扩16孔深18mm,攻丝 深14mm）；工序11加工进油孔（锪26平面，钻11孑L,扩16孔深18mm,攻丝 深12mm）；工序 12 用钳工去毛刺；工序 13以左端面和 38内孔定位，精磨 48外圆； 工序 14 检验，是否达到要求的尺寸精度和粗糙度。23 工序设计231 选择加工设备与工艺装备 （ 1 ）选择机床根据不同的工序选择机床。 工序 00、01、02 属于备坯阶段，不属于切削加工，由专门的车间负责。 工序 03 粗车左端面，选用卧式车床就能满足要求。本

15、零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，根据工厂内的现有设备一般最常用 C620-1 型卧式车 床加工。 工序 04先锪 30 内孔面，再粗扩 38 内孔，精度要求不高，选用立式钻床 进行加工。 工序 05粗车 48 外圆柱面，在切退刀槽。加工中需要换刀具，刀架最好是换位的，所以选择 C620-1 型卧式车床最经济。 工序 06精扩 38 内孔，内孔倒角， 1200 。选钻床进行加工。 工序 07精车48外圆，选用C620-1型卧式车床进行加工。 工序 08钻 3- 9通孔，由于是通孔，刀具进给深度可以不严格控制，在其位 置钻通孔即可。选用立式加工中心，只要在专用夹具上设计好对刀块， 然后执行程序

16、就可以加工出 3 个 9通孔了。 工序 09精磨左端面，表面粗糙度 Ra1.6mm,没有要求与中心线的垂直度， 所以选用普通的端面磨床即可加工达到要求。 工序 10、11 加工进（出）油口孔，选用钻床进行加工。 工序 13精磨48外圆，公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra1.6mm,精度要 求比较高，所以这里选用外圆磨床进行加工。（2）选择夹具工序 03 选用三爪自定心卡盘。工序 04、05、06、07、08、09、10、11、13都选用专用夹具。（3）选择刀具根据不同的工序选择刀具。在车床上加工的工序 一般选用硬质合金车刀。切刀槽宜选用高速钢。为提高生产率及经 济性，应选用可转位车刀架。在钻床

17、上机加工的工序 麻花钻，锪头钻，倒孔钻等。（3）选择量具加工部分的量具工序 03 卡尺；工序 04 卡尺；工序 05 卡尺；工序 06 卡尺；工序 07 卡尺；工序 08 卡尺；工序 09 卡尺；工序 10 卡尺，螺纹塞规；工序 11 卡尺，螺纹塞规；工序 13 千分尺。检验部分的量具 检查内容测量工具砂眼、清砂是否干净、裂缝观察表面及磁力探伤；轴向尺寸卡尺；外圆径向尺寸外径千分尺；角度角度卡尺；孔内径内径千分尺；检查粗糙度专用仪器；检查配合表面精度专用仪器。综合上述，CA6140车床滤油器体的机械加工工艺过程如表 2所示工序号工序内容机床00机器砂型铸造毛坯01检验毛坯、清砂02热处理03粗

18、车左端面C620-104先锪30内孔面，再粗扩 38内孔Z53505粗车48外圆，切退刀槽C620-106精扩38内孔，倒角，1200Z53507精车48外圆C620-108钻3- 9通孔Z52509精磨左端面M715010加工出油孔立式钻床11加工进油孔立式钻床12去毛刺13精磨48外圆M143214检验表2: CA6140车床滤油器体的机械加工工艺过程及设备2. 3. 2确定工序尺寸根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结 合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏 差按入体原则标注，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：“CA614

19、0车床滤油器体”零件材料为灰口铸铁，硬度为 150HBS至 200HBS,毛坯的重量约为千克。生产类型为大批生产，采用机械砂型 铸造毛坯。（1）确定圆柱面的工序尺寸 38， 30， 11, 3- 9由于无特殊加工精度等，在满足其表面粗 糙度的条件下直接钻孔或扩孔来完成。 外圆柱面 46h6和46:46粗糙度为，精度等级为IT14，考虑其长度为14mm,因为砂型铸造 等级为IT14左右，能满足加工需求，因此直接铸造成型。48h6所需精度要求高，需进行粗车一精车一精磨。精车此时直径余量为，精磨此时 直径余量为0.1mm,剩下的粗车时直径余量为，能满足加工要求，考虑48h6长度为40,精度等级为14

20、，由铸造直接完成。48h6的外圆柱面的加工余量表如下。表3: 48h6外圆柱面的加工工序尺寸 （单位：mm）工序名称工序双边余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差精磨IT648精车IT11粗车IT13毛坯F(2) 确定轴向工序尺寸如图4所示，图中尺寸均未标注公差，均按毛坯公差等级确定为IT14.图4：工序轴向尺寸L2工序尺寸按L1的工序尺寸确定。粗车余量为 2.8mm，工序尺寸 为102.5m m,粗糙度精度为；精磨端面余量为 0.5mm,工序尺寸为 102m m,粗糙度为。L3和L4由铸造直接完成，L3=40mm,L4=14mm。L6由锪 30孔工序一次加工，L6=70mm。L5由第一次扩

21、38孔完成，L5=65mm。综合上述，加工的工序尺寸如表4所示工序工位工位尺寸00铸造毛坯机器砂型铸造毛坯参见毛坯图所示01备坯检验毛坯、清砂02热处理人工时效03车左端面粗车左端面保长04锪30内孔，粗扩38内孔先锪30内孔平面锪30内孔保长再扩38内孔扩内孔至 37,保长05粗车 48外圆和退刀槽粗车 48外圆车外圆至车退刀槽3 1.5mm06精扩38内孔和倒角铰38内孔铰内孔至 38,保长内孔倒角1C07精车 48外圆精车 48外圆精车外圆至08钻3- 9通孔钻3- 9通孔钻3- 9通孔09精磨左端面磨左端面保长102mm10加工出油口孔口锪平锪平 26钻孔钻 11孑L,深32mm扩孔扩

22、孔至 16孑L,深18mm攻丝攻丝，深14mm11加工进油口孔口锪平锪平 26钻孔钻11孔通至下一平面扩孔扩孔至 16孑L,深18mm攻丝攻丝，深12mm12去毛刺去毛刺13精磨48外圆精磨48外圆精磨外圆至 4814检验检验表4:各加工工序的工序尺寸2. 4确定切削用量及基本时间2. 4. 1工序03粗车左端面（1）本工序为粗车左端面，已知加工材料为 HT150，机床为C620-1型 卧式车床，工件装在三爪自定心卡盘上，所选刀具为YG6硬质合金可转位端面车刀。根据切削用量手册表 1,由于C620-1机床的中心高为 200mm,故选刀杆尺寸为16mm 25mm,刀片厚度取为6mm,根据切削用量

23、手册表 3，选择平面带倒棱型前刀面，刀具的几何参数为：0 100,k750,k' 150 , s 100, 00' 60，r 0.8， 01 = 50 确定切削用量（ 2）确定背吃刀量 ap 取粗车余量为，可一次走刀切除，留作为精磨余量，故取粗车背吃 刀量为 ap =。（ 3）确定进给量 f根据切削用量手册表4,在加工材料为HT150,车刀刀杆尺寸为16mm 25mm,工件直径为 62105mm，ap=时，f=r，按 C620-1 车床说 明书,纵向进给量初步取 f=r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量手册表 10,硬质合金可转位车刀后刀面最大磨损 量取为,耐用度为

24、1800s。（5）确定切削速度 vc根据切削用量手册表 12,当用 YG6 硬质合金可转位车刀加工b=165181Mpa的灰铸铁，ap 4mm， r时，切削速度Vc=min。由切削用量手册表 21-6,21-7,21-5,11,21-9查得一系列切削速度修正系数分别为：k tv = , k xrv = , k sv = , k Tv = , k kv lOOOVc 1000 75.6vc=kv则机床主轴转速n二 _=二minD105根据C620-1机床说明书，选择n=230r/min这时的实际切削速度Dn105 230vc=min10001000(6) 计算机床进给机构的强度根据C620-1机

25、床说明书，其进给机构允许的横走刀力Fmax=5100N,根据切削用量手册表17，当b=170212Mpa, ap ，r， kr = 450，Vc=s，走刀力Fx=950N，由于实际切削时使用条件的变化，根据 切削用量手册表22-3查得Fx的修正系数为：k0Fx = ，k f =kkF =S 厂 X,A Ex故实际走刀力为Fxc=因为Fxc=<5100N，故进给量合理。(7) 校验机床功率根据切削用量手册表 19，当b =165200Mpa， ap ，r， vc=s时，Pm=。切削功率的修正系数根据切削用量手册表22-3查得kkrPm =kkrFz =， k= k。尸乙=故实际切削功率Pm

26、c=根据C620-1机床说明书，当n=230r/min时，机床主轴允许的功Pe =因为Pmc< Pe，故所选择的切削用量可在 C620-1机床上进行。最后确定的切削用量为ap =，f=r， vc=min，n=230r/min(8) 计算基本工时基本工时的计算公式为tj二丄二 由切削用量手册表20，查得y+ =2mm，则j nf nf丄 52.22tj=j 230 0.82. 4. 2工序04先锪30内孔面，再粗扩 38内孔工步1锪30内孔面(1) 本工步为锪 30内孔，使内孔径达到30,孔壁粗糙度值达到m，机床为Z535型立式钻床，工件装在专用夹具上，所选刀具为YG8焊接硬质合金刀片式平

27、面锪钻，其直径为30mm。确定切削用量(2) 确定背吃刀量ap铸件上铸出孔径为，工件要求孔径为 30,则初取背吃刀量ap = ()/2=。(3) 确定进给量f由切削加工简明实用手册表 8-80,对于HT150，硬度为150200HBS,当所用刀具为硬质合金锪钻时，进给量 f=r，按Z535机床说明书，取f=r。(4) 选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削加工简明实用手册表 8-7 7,硬质合金锪刀后刀面最大 磨损量取为，耐用度为50min。(5) 确定切削速度Vc由切削加工简明实用手册表 8-80,对于HT150，硬度为150200HBS,当所用刀具为硬质合金锪钻时，切削速度 Vc=90min，取

28、Vc=95m/min，则机床主轴转速n=LJ5=ioo8r/min30按Z535机床说明书，取n=1100r/min，这时的实际切削速度DnVc = 100030 11001000=103.7 m/min(6) 计算切削力，扭矩及功率按切削加工简明实用手册表 8-78得轴向力F=CFdXFfYf kf =0.20'8 切削扭矩M=CMdXMf YMkMx10 3= 301.90.20.810 3 N M切削功率3Pmc=2 Mn 10 =10 3由于上述计算结果与机床说明书允许值相比，均允许，故确定采用切削用量ap=1.4mm，f=0.2mm/r， vc=103.7 m/min，n=1

29、100r/min(7) 计算基本工时按简明机加工生产线工手册表1-104得基本工时计算公式金=汁'其中h取1mm，则工步2粗扩38内孔(1) 本工步为粗扩 38内孔，铸件上铸出的孔径为 ，粗扩后，使孔径 达到37。机床为Z535型立式钻床，工件装在专用夹具上，所选刀具为YG8焊接硬质合金直柄扩孔钻，其直径为37mm。扩刀的几何参数为300，100， ba1 1.0mm0 0 0 ,05 ，10 ， kr 45 ， k确定切削用量(2) 确定背吃刀量ap粗扩直径余量为，则背吃刀量ap=2=。(3) 确定进给量f由切削用量手册表27注释，对于HT150，硬度为150200HBS,当所用刀具

30、为硬质合金扩孔钻，钻37盲孔时，进给量f=r，按Z535机床说明书，取f=r。(4) 选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削加工简明实用手册表 8-7 7,硬质合金扩孔钻后刀面最大磨损量取为，耐用度为50min。(5) 确定切削速度v由切削加工简明实用手册表 8-84，对于HT150，当所用刀具为硬质合金扩孔钻，刀具直径为37mm, ap =，f=r时，切削速度Vc=min，则机床主轴转速.=輕=1000 67.8吋D37按Z535机床说明书，取n=530r/min，这时的实际切削速度Dnvc =100037 53000=61.6 m/min(6) 计算切削力，扭矩及功率按切削加工简明实用手册表 8

31、-78得轴向力F=CFdXFfYfkf=0.320.8 切削扭矩M=CMdXMf YMkMx10 3= 371.9 0.320.810 3 N M 切削功率Pmc=2 Mn 10 3=10 3由于上述计算结果与机床说明书允许值相比，均允许，故确定采用切削用量ap=，f=r， vc=min，n=530r/min(7) 计算基本工时按简明机加工生产线工手册表1-104得基本工时计算公式tj = = l5，其中丨2 取 3mm， l1 = D cotkr+1，则 nf nf2丄 65.5 1.65 cot45013tj=j0.32 5302. 4. 3工序05粗车48外圆，切退刀槽工步1粗车48外圆

32、(1)本工序为粗车 48外圆，机床为C620-1型卧式车床，工件装在专用夹具上，所选刀具为YG6硬质合金可转位外圆车刀。根据切削用量手册表1,由于C620-1机床的中心高为200mm,故选刀杆尺寸为16mm 25mm,刀片厚度取为6mm,根据切削用量手册表3,选择平 面带倒棱型前刀面，刀具的几何参数为：0120,k600,k'100,s100,00'60, r 0.8,01=50。确定切削用量（ 2）确定背吃刀量 ap根据 48 外圆工序尺寸的计算,取粗车背吃刀量为 ap=。（ 3）确定进给量 f根据切削用量手册表4,在加工材料为HT150,车刀刀杆尺寸为 16mm 25mm,

33、工件直径为，ap=时，f=r，按C620-1车床说明书，纵 向进给量初步取 f=r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量手册表 10,硬质合金可转位车刀后刀面最大磨损 量取为,耐用度为 1800s。（5）确定切削速度 vc根据切削用量手册表 12,当用 YG6 硬质合金可转位车刀加工 b=165181Mpa的灰铸铁，ap , r时，切削速度Vc=114m/min。由 切削用量手册表 21-6，21-7，21-5，11，21-9查得一系列切削速度修 正系数分别为：k tV = , k xrV = , k sV = , k TV = , k kV lOOOVc 1000 87Vc=114kV

34、=则机床主轴转速n二_=二minD524根据C620-1机床说明书，选择n=480r/min这时的实际切削速度Dn105 230 ” / .vc=79m/m in10001000(6) 计算机床进给机构的强度根据C620-1机床说明书，其进给机构允许的纵走刀力 Fmax=3530N, 根据切削用量手册表17，当b=170212Mpa, ap ， r， kr = 450， Vc=s，走刀力Fx=670N，由于实际切削时使用条件的变化，根据 切削用 量手册表22-3查得Fx的修正系数为：k F =， k F =， kkF =0x 's'x 'r x故实际走刀力为Fxc=因为

35、Fxc=<3530N，故进给量合理。(7) 校验机床功率根据切削用量手册表19,当b=165200Mpa, ap ，r，Vc s时，Pm=。切削功率的修正系数根据切削用量手册表 22-3查得kkrPm=kkrFz=， k0pm=k故实际切削功率Pmc=根据C620-1机床说明书，当n=480r/min时，机床主轴允许的功率Pe =因为Pmc< Pe，故所选择的切削用量可在 C620-1机床上进行。最后确定的切削用量为ap =, f=r, vc=79m/min , n=480r/min(8) 计算基本工时基本工时的计算公式为tj = =由切削用量手册表20,查得y =2mm,则j n

36、f nf丄 402tj=j 480 0.5工步2切退刀槽(1) 本工序为切退刀槽，机床为 C620-1型卧式车床，工件装在专用夹 具上，所选刀具为YG6焊接式硬质合金切槽刀。根据切削用量手册 表1,由于C620-1机床的中心高为200mm,故选刀杆尺寸为16mm 25mm,刀片宽度取为3mm，根据切削用量手册表3，刀具的 几何参数为：° 00,k 450, 0 140。确定切削用量(2) 确定背吃刀量ap根据48外圆工序尺寸的计算，取背吃刀量为ap 49"480.5 = o(3) 确定进给量f根据切削加工简明实用手册表 8-52,在加工材料为HT150，工件直径为，切刀宽度

37、为3mm时，f=r，按C620-1车床说明书，横向进给量初步取f=r。(4) 选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量手册表10,硬质合金切槽刀后刀面最大磨损量取 为，耐用度为3600s。(5) 确定切削速度Vc根据切削加工简明实用手册表 8-55，当用硬质合金切槽刀加工b=165181Mpa的灰铸铁，ap=，f=r时，切削速度vc=min。由于最终直径与初始直径之比不同，比值为 48=，故切削速度修正为：49.4Vc二min。则机床主轴转速1000Vc 1000 69.5n二_ =二minD49.4根据C620-1机床说明书，选择n=460r/min这时的实际切削速度DnVc=100049.4

38、4601000=71.4m/min(6) 计算机床进给机构的强度Fmax=5100N，r， kr = 450，根据C620-1机床说明书，其进给机构允许的横走刀力 根据切削用量手册表17，当b=170212Mpa，apVc=s，走刀力 Fx=950N，因为Fxc=950N<5100N，故进给量合理(7) 校验机床功率根据切削用量手册表19，当b=165200Mpa， ap ， r， vc s时，Pm =切削功率的修正系数根据切削用量手册表22-3查得kkrPm =kkrFz =，k0 pm=koFz故实际切削功率Pmc=根据C620-1机床说明书，当n=460r/min时，机床主轴允许的

39、功率Pe =因为Pmc< Pe，故所选择的切削用量可在 C620-1机床上进行。最后确定的切削用量为ap =，f=r， vc=min，n=460r/min(8) 计算基本工时由简明机加工生产线工手册表1-104得基本工时的计算公式为d d2t = L =l li I2j nfnfI3nfI23 =1.2 3.2 4 2460 0.11a其中l1=+2=+2二tan krl2=35mm, l3=2mm2. 4. 4工序06精扩 38内孔(1) 本工步为精扩 38内孔使孔壁表面粗糙度值为。机床为 Z535型立式钻床，工件装在专用夹具上，所选刀具为YG8焊接刀片式硬质合金直柄扩孔钻，其直径为3

40、8mm。扩刀的几何参数为0 50 ,100 , kr 450, k 300,10°, ba1 0.8mm确定切削用量(2) 确定背吃刀量ap精扩直径余量为1mm,则背吃刀量ap=1/2=。(3) 确定进给量f由切削用量手册表27注释，对于HT150，硬度为150200HBS, 当所用刀具为硬质合金扩孔钻，钻38盲孔时，进给量f=r，按Z535机床说明书，取f=r。(4) 选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削加工简明实用手册表 8-7 7,硬质合金扩孔钻后刀面最 大磨损量取为，耐用度为50min。(5) 确定切削速度Vc由切削加工简明实用手册表 8-84，对于HT150，当所用刀具为 硬质

41、合金扩孔钻，刀具直径为38mm, ap =，f=r时，切削速度Vc二min，则机床主轴转速n=型匹= 8=minD38按Z535机床说明书，取n=400r/min，这时的实际切削速度Dn =_=47.8m/min1000 1000(6) 计算切削力，扭矩及功率按切削加工简明实用手册表 8-78得轴向力F=CFdXFfYf kf =0.320'8 切削扭矩M=CMdXMf YMkMx10 3= 381.90.320.810 3 N M 切削功率Pmc=2 Mn 10 3=10 3由于上述计算结果与机床说明书允许值相比，均允许，故确定采用切削用量ap = , f=r， vc=min，n=4

42、OOr/min(7) 计算基本工时按简明机加工生产线工手册表1-104得基本工时计算公式jpT上'其中12取3mm，专心'则丄 65.5 0.5 cot45013中0.32 4002. 4. 5工序07精车48外圆(1) 本工序为精车 48外圆，机床为C620-1型卧式车床，工件装在专用夹具上，所选刀具为YG6硬质合金可转位外圆车刀。根据切削用量 手册表1,由于C620-1机床的中心高为200mm,故选刀杆尺寸为16mm 25mm,刀片厚度取为6mm,根据切削用量手册表3,选择平面带倒棱型前刀面，刀具的几何参数为:r°4,01 = 50 0 ' 0 0 

43、9; 00 10 ,k 30 ,k 10 , s 5,00 8 , 确定切削用量(2) 确定背吃刀量ap根据48外圆工序尺寸的计算，取背吃刀量为ap = 49.4 48.1 =。(3) 确定进给量f根据切削用量手册表6,在加工材料为HT150,车刀刀杆尺寸为16mm 25mm,工件直径为，ap=时，f=r，按C620-1车床说明书，纵向进给量初步取f=r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量手册表10,硬质合金可转位车刀后刀面最大磨损 量取为，耐用度为1800s。（5）确定切削速度Vc根据切削用量手册表12,当用YG6硬质合金可转位车刀加工 b=165181Mpa的灰铸铁，ap ， r时

44、，切削速度Vc=min。由切削用 量手册表21-6, 21-7，21-5，11，21-9查得一系列切削速度修正系数分别为:k = ktvxrvk = k = ksvTvkv故vc = kv=则机床主轴转速1000vc 1000 164.6 n二 _=二minD49.4根据C620-1机床说明书，选择n=960r/min这时的实际切削速度Vc二Dn =1000 =49.4 9601000=149m/min（6）计算机床进给机构的强度根据C620-1机床说明书，其进给机构允许的纵走刀力 Fmax=3530N ,根据切削用量手册表17 ,当b=170212Mpa , ap , r , kr = 45

45、0,Vc=s，走刀力Fx=670N，由于实际切削时使用条件的变化，根据 切削用 量手册表22-3查得Fx的修正系数为：k0Fx=, ksFx =, kkrFx = 故实际走刀力为Fxc=因为Fxc=<3530N，故进给量合理。(7) 校验机床功率根据切削用量手册表19,当b=165200Mpa, ap ，r，vc s时，Pm=。切削功率的修正系数根据切削用量手册表 22-3查得kkrPm=kkFz 二，k0pm=k故实际切削功率Pmc=根据C620-1机床说明书，当n=960r/min时，机床主轴允许的功率Pe =因为Pmc< Pe，故所选择的切削用量可在 C620-1机床上进行。

46、最后确定的切削用量为ap =，f=r， vc=149m/min，n=960r/min(8) 计算基本工时基本工时的计算公式为tj二亘二 ，由切削用量手册表20,查得y+二，则j nf nf丄 40 1.6tj=j 960 0.122. 4. 6工序08钻3- 9通孔（1）本工序为钻3- 9通孔，孔壁内表面粗糙度为，在铸件上直接用麻 花钻钻出。机床为Z525立式钻床，工件装在专用夹具上，所选刀具为高 速钢标准麻花钻，其直径为 9。由切削用量手册孔加工用量选择部 分表1取标准钻头几何参数为300，2 1180， 0 100， 450。确定切削用量该工序是在实心铸件上钻 9通孔，背吃刀量为ap =9

47、/2=o（3）确定进给量f由切削加工简明实用手册表 8-69,对于HT150，硬度为 150200HBS,当所用刀具为高速钢标准麻花钻，钻9通孔时，进给量f=r，按Z525机床说明书，取f二r。（4）选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削加工简明实用手册表 8-7 7,高速钢标准麻花钻后刀面 最大磨损量取为，耐用度为35min。（5）确定切削速度Vc根据切削加工简明实用手册表 8-71,对于HT150，硬度为140190HBS,当所用刀具为硬质合金扩孔钻，刀具直径为9mm，ap =，f=r时，切削速度Vc=27m/min，则机床主轴转速1000Vc 1000 27.n二 _=二minD9按Z525机

48、床说明书，取n=960r/min，这时的实际切削速度Dn9 9601000=27.1m/min（6）计算切削力，扭矩及功率按切削加工简明实用手册表 8-78得轴向力F=CFdXFfYfkf=0.480.8二切削扭矩M=CMdXMfYMkMx10 3= 9190.480'8 10 3=N M切削功率33Pmc=2 Mn 10 =10 =由于上述计算结果与机床说明书允许值相比，均允许，故确定采用切削用量ap=4.5mm，f=0.48mm/r， vc=27.1m/min， n=960r/min(7) 计算基本工时基本工时的计算公式为tj二丄二 ，由切削用量手册表20,查得y+ =5mm,则j

49、 nf nf丄 34.5 5tj=j 960 0.482. 4. 7工序09精磨左端面(1) 本工序为精磨左端面，使左端面加工表面的粗糙度值为，机床选 用M7150型端面磨床，工件安装在专用夹具上，所选砂轮材料为黑色 sic,粒度号为F80,硬度代号为L,磨具组织号为1,结合剂代号为v, 砂轮尺寸为：外径 宽度 内径=500mm 80mm 203mm。确定切削用量(2) 确定背吃刀量精磨左端面的工序余量为，可一次走刀完成，背吃刀量ap =（3）确定横向走刀进给量fb由切削加工简明实用手册表8-125查得砂轮宽度为80cm时，工 作台单行程的横向进给量为f b=15mm/r。（4）确定砂轮耐用度

50、根据切削加工简明实用手册，表 8-138查得砂轮耐用度为40min。（5）确定砂轮的圆周速度由切削加工简明实用手册表8-123查得圆周平面精磨灰铸铁时, 砂轮的圆周速度为1525m/s,取vc=15m/s,则主轴转速为n=d1000 900500=573r/m in按M7150说明书，取n=1000r/min，则实际切削速度为dn 500 1000/ -“ c ,vc=1570.8m/mi n=26.2m/s1000 1000（6）确定工件运动速度查切削加工简明实用手册表 8-124,取工件运动速度为5m/s。（7）机床功率校验由磨工得磨削生产效率为“ 1000vapf 1000 5 0.5

51、153 z .、Zs=mm （ min mm）B080磨削功率C z0.7b kPmp s 0 0，由磨工表 1-1 查得 Cp 4.1，k。1.0，则1000 pPm4.1 468.8 80 1.01000上述计算结果与机床允许值相比，均允许，故确定采用的切削用量为aP=0.5mm， fb=15mm/r， vc=26.2m/s, n=1000r/min(8) 计算基本工时由简明机加工生产线工手册得机加工时间计算公式丄 LbZbk105 80 0.5 1.0tj-=j 1000vfafrsZ 1000 15 0.5 15 1.02. 4. 8工序10加工出油口工步1锪26沉头孔(1) 本工步为

52、锪 26沉头孔，使锪出平面的粗糙度值为，机床为 Z525型立式钻床，工件装在专用夹具上，所选刀具为YG8焊接硬质合金刀片式平面锪钻，其直径为26mm。确定切削用量(2) 确定背吃刀量ap因为锪出沉头孔的深度t只要求能制出与孔轴线垂直的圆平面即可，故该工步只需确定背吃刀量ap和切削速度Vc。背吃刀量 ap=26/2=13mm。(3) 确定切削速度Vc由切削加工简明实用手册表 8-80,对于HT150，硬度为150200HBS,当所用刀具为硬质合金锪钻时，切削速度 Vc=90min,取vc=90m/min，则主轴转速为n=1d1000 9026=1100r/min按Z525机床说明书，取n=1100r/min，则实际切削速度vc=90m/min 类比前面锪30工步可知以上计算结果与机床说明书允许值相比均允 许，故确定采用的切削用量为ap=13mm, f=r， vc=90m/min， n=1100r/min工步2钻11孔（1）本工步为钻11孔，所用机床为Z525型立式钻床，选择高速钢麻花钻头，其直径为11m m,钻头的几何形状为：双锥修磨横刀，300，21800，2 1 700，b3.5 mm， 0 12