输出轴的机械加工工艺规程及夹具设计

1、机械制造工艺学课程设计设计题目：输出轴机械加工工艺规程制疋与钻孑L专用夹具设计设计计算说明书设计题目：输出轴机械加工工艺规程制定与钻孑L专用夹具设计学号学生姓名专业（班级）设计题目输出轴机械加工工艺规程制疋与钻孔专用夹具设计设 计 技 术参 数三C157ZD, D44-B如图所示是输出轴简图。毛坯材料为45钢中批量生产，采用通用机床进行加工。热处理方式为调质，处理后硬度要求为200-230HBW 试完成该零件的机械加工工艺设计与加工10 20孔钻床夹具设计。设 计 要 求一、设计者必须发挥独立思考能力，禁止抄袭他人成果，不允许雷 同。积极主动与指导教师流，每一进展阶段至少与指导教师交流二次。二

2、、设计成果：1、 夹具装配图一张，A1；2、设计说明书一份；3、工艺规程卡一套，工序卡 3-5张。设计说明书应包括下列内容：(1)封面(2)目录(3)摘要和关键词、(4)设计任务书(5)机械加工工艺规程制定的详细过程主要包括：1）零件的结构分析2）生产类型的确定3）毛坯的选择与毛坯简图的绘制4）工艺路线的拟定5）各工序的加工余量与工序尺寸的确定。6）切削用量的计算和确定7）时间定额的计算和确定（6）专用夹具设计的详细过程1 ）明确夹具的功用，选择夹具的类型2 ）定位方案的选择、分析、比较和确定3）夹紧方案的选择、分析、比较和确定4）对定方案的选择、分析、比较和确定5）夹具各部分元件的选择6）夹

3、具的精度分析7）夹具的特点（7 ）参考文献（要包含资料的编号、作者名、书名、出版地、出版者、出版年月）。三、定稿完成后，按照学校要求打印、装订，装袋，并和电子稿一 起交给老师，并准备答辩。工作量1、 夹具装配图一张，A1；2、设计说明书一份；3、工艺规程卡一套，工序卡 3-5张。工 作 计划序号环节时间分配备注1设计准备工作0.52机械加工工艺规程制疋1.03填写机械加工工艺卡片0.54专用夹具设计25撰写设计说明书0.56答辩0.5小计5天参考 资 料1、金属切削加工手册；2、机床夹具设计手册；3、机械制造工艺学；4、机械制造工艺学课程设计指导书。指导教师签教研室主任签字字年 月 日目录序言

4、1.第一章.零件的工艺分析与生产类型的确定 1.1.1技术要求分析 11.2零件的工艺分析 2第二章.选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 22.1选择毛坯 错误！未定义书签。2.2毛坯尺寸的确定 3第三章.选择加工方法，制定加工艺路线 33.1定位基准的选择 33.2加工方法的选择 43.3制定工艺路线4第四章.工序设计6.4.1选择加工设备与工艺装备 64.2选用夹具 64.3选用刀具 64.4 选择量具 64.5 确定工序尺寸 8第五章 .确定切削用量与基本工时 9.5.1 切削用量 95.2 基本时间 2.0.第六章.夹具设计 2.0.6.1 确定定位方式，选定定位元件 2.16.2 确

5、定导向装置 2.1.6.3 切削力和夹紧力的计算 226.4 确定工件夹紧方案，设计夹紧机构 226.5 确定夹具总体结构和尺寸 236.6 夹具使用说明 2.3.设计结论 2.4.参考文献 2.4.输出轴加工工艺与钻床夹具设计摘 要： 机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用，而机械加 工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出 轴的加工工艺和夹具设计，着重于几个重要表面的加工，具有一定的尺寸、形 状、位置要求，还有一些强度、表面粗糙度要求，机械加工工艺规程制定和专 用机床夹具的设计，不仅实践性强，而且对学生的专业素质要求较高。然而这 些都会在文中得以体现。序言

6、机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课 以与大部分专业之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次 深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际训练。因此，它在我们的大学学 习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对 自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从锻炼自己分析问题、解决问题 的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。我也相信通过课 程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。本次课程设计是机械制造工艺学这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学 习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。由

7、于知识 和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。第一章 零件的工艺分析与生产类型的确定1.1 技术要求分析题目所给定的零件车床输出轴， 其主要作用， 一是传递转矩， 使车床主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。零件的材料为 45 钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬 时易生裂纹。综合技术要求等文件，选用铸件1.2 零件的工艺分析 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面 有© 55、© 60、© 65、© 75、的外圆柱面，©50、© 80、的）内

8、圆柱表面，10个© 20的通孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、©内圆柱表面为 Ra3.2um,大端端面为 Ra3.2um,80其余为Ra12.5um，要求不高；位置要求较严格，表现在 © 55的左端面、© 内孔圆柱面对© 75、60外圆轴线的跳动量为 0.04mm,他孔的轴线对© 80内孔轴线的位置度为 © 0.05mm, 键槽对© 55外圆轴线的对称度为 .0.08mm ； 热处理方面需要调质处理，到 200HBW ，保持均匀。 通过分析该零件，其布 局合理，方便加工，我们通

9、过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺 寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。第二章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1 选择毛坯 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以与在生 产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种： 1、型材 2、锻造 3、铸造4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着 想，如用型材中的棒料， 加工余量太大， 这样不仅浪费材料， 而且还增加机床， 刀具与能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于 大载荷或冲击载荷下的工作零件。本零件生产批量为中批量，所以综上所叙选 择锻件中

10、的模锻金2.2毛坯尺寸的确定毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查机械加工工艺手册 属机械加工工艺人员手册知粗车 -半精车-精车各余量，从而可得毛坯余量 < 或 查表得到 >。铸件的外圆角半径按表 5-12确定，内圆角半径按5-13确定。结果为：外圆角半径：r 2 ；内圆角半径：R 3。按表5-11，外模锻斜度5，内模锻斜度7。下图为本零件的毛坯图毛坯图第三章.选择加工方法，制定加工工艺路线3.1定位基准的选择本零件为带孔的轴类零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准）为避免由于基准不重合而产生的误差，应选回转轴线为定位基准，即遵守“基 准重合”的原则。具体而言，即选

11、9; 50孔与一端面作为精基准。由于本零件全 部表面都需要加工，而孔作为精基准，应先进行加工，因此应选外圆与一端面 为粗基准。3.2 加工方法的选择1. 回转体表面面的加工 ：面的加工方法有很多，本零件主要是加工外圆面 和端面。© 55、©60外圆面的加工精度采用 7级精度可以满足要求，故可采取 粗车-半精车-精车的加工方式。© 65、©75外圆面的加工精度要采用 6级精度 才能达到要求，故采用粗车 -半精车 -粗磨 -精磨的加工方式。2. 孔的加工：孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。对于内孔采取在车 床上镗孔的方式。原因是结构紧凑，重量不大，适用于车

12、削加工。通孔10 X很0采用在车床上镗孔的方式，斜孔 2 X©8在钻床床钻孔。3. 键槽的加工：零件上的键槽在铣床上铣。其公差等级为IT7，两侧的粗糙度为Ra3.2 m,槽底面的粗糙度为 Ra6.3 gm。可采用粗铣-精铣的加工方式。4 .两端面的加工：端面的加工在铣床上进行，其公差等级为IT7，粗糙度的要求分别为 Ra25gm， Ra,12.5 gm。3.3 制定工艺路线制定工艺路线是制定工艺规程最重要的工作， 也体现了工艺师工艺水平的 重要方面。 其原则是， 在保证零件的几何形状、 尺寸精度、 表面质量的前提下， 尽可能提高生产率，降低成本，取得好的经济效益。1 .工艺路线的确定

13、 ：基准先行原则该零件加工时应该先© 55端面为粗基准加工© 176外 圆面与其端面，再以© 176为基准加工© 55端面与其外圆面。先粗后精原则 先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗加工将在 较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一 方面满足精车的余量均匀性要求，若粗加工后留余量的均匀性满足不了精加工 的要求时，则要安排半精加工。先面后孔原则 对该零件应该先加工圆柱表面，后加工孔，这样安排 加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过 的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度。先主后次原则 先

14、加工主要表面，后加工次要表面。这里的主要表面 是指基准面，主要工作面。次要表面是指键槽、内孔等其他表面。次要表面和 主要表面之间往往有相互位置要求。因此，在主要表面达到一定的精度之后， 再以主要表面定位加工次要表面 。2. 工艺路线安排如下 ：1. 工序05 用三爪卡盘定位© 55 回转体表面， 粗车©176 外圆和粗铣© 176 端面。2. 工序 10 用三爪卡盘定位© 176 回转体表面 ,并且粗铣© 55端面和粗车©55、©60、©65、© 75 的回转体表面。3. 工序 15用三爪卡盘定位

15、9; 55 回转体表面，半精车© 55、©60、©65、©75、©176 的外圆。4. 工序 20用三爪卡盘定位© 55 回转体表面，粗磨© 65 、©75 的外圆表面。5. 工序 25 用三爪卡盘定位© 55 回转体表面，粗车、半精车过度锥面。6. 工序30以轴的回转轴线为基准，粗镗内孔© 50、©80、©104。7. 工序35以轴的回转轴线为基准，半精镗内孔©50、©80、©104。8. 工序40以©80孔的中心线为基准，钻、扩、铰

16、孔10 X©20。9. 工序45钻斜孔2 X必。10. 工序 50以轴的回转轴线为基准，粗铣键槽。11. 工序 55热处理：调质处理硬度为 200-230HBW 。12. 工序 60精车© 65 、© 75 的外圆与锥面。13 工序 65 用三爪卡盘定位© 55 回转体表面，精磨© 65、©75 的外圆 表面。14. 工序 70 以轴的回转轴线为基准，精铣键槽，用三爪卡盘定位© 55 回转体表面，精铣© 176 端面；用三爪卡盘定位© 176 回转体表面 , 精铣© 55 端面。15. 工序 7

17、5去毛刺、清洗、检验。第四章 工序设计4.1 选择加工设备与工艺装备1. 选择机床根据工序选择机床2. 选择加工设备与选择机床类型。由于已经根据零件的形状、精度特点，选择了加工方式，机床的类型 也随之确定。至于机床的型号，取决于现场的设备情况。最终选择的机床，其 经济精度应与零件表面的设计要求相适应，初步选定的机床如下：(1) 工序10、15、55中进行的操作分别是粗铣© 176端面、铣© 55端 面、粗铣键槽、精铣键槽，精铣© 176端面，精铣© 55端面，用的设备是X53T 立式铣床。(2) 工序45中钻、扩、铰孔10 X很0 ,工序50中钻斜孔2X

18、8，选用 Z3025 摇臂钻床。(3) 其余工序如加工端面和外圆，都可以在CA6140 卧式车床进行。4.2 选用夹具本零件除铣销，钻小孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具 即可。前车销工序用三爪自定心卡盘和心轴。4.3 选用刀具由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表 面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是加工工艺的一个 重要部分， 刀具应具有高刚度， 足够的强度和韧度， 高耐磨性， 良好的导热性， 良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性。由于零件车床输出轴材料为 45 钢，推荐用硬质合金中的 YT15 类刀具，因为加工该类零件时摩擦严重

19、,切削温度高 ,而 YT 类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性 ,尤其具有高的耐热性 ,在 高速切削钢料时刀具磨损小、寿命长 ,所以加工 45 钢这种材料时采用硬质合金 的刀具。粗车外圆柱面： 90 °半精车，精车外圆柱面：前角为 90 °的车刀。钻 头：高速钢刀具，直径为 © 30 ;直径为© 18 ;扩孔钻：直径为© 19.8 ;铰刀: 直径为© 20。镗刀，刀杆长度为200.B X H= 16 X 25。4.4 选择量具本零件属大批大量生产，一般配情况下尽量采用通用量具。根据零件表面 的精度要求、尺寸和形状特点，参考参考文献5相关资

20、料，选择如下：读数值0.02、测量范围0150游标卡尺，读数值0.01、测量范围0150游标卡 尺。读数值0.01、测量范围50125的内径千分尺，读数值 0.01、测量范围 50125的外径千分尺，读数值 0.01、测量范围50125的内径百分表。 4.5确定工序尺寸确定圆柱面的工序尺寸圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序 加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经 济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸与公差、表面粗糙 度见下表：外圆柱面© 176轴段加工余量计算工序

21、名称工序间 余量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/gm精车2IT106.3176176044_,粗车3IT1212.5179179 0.4毛坯±2181181 2外圆柱面© 55轴段加工余量计算工序名称工序间 余量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/gm精车1.0IT61.65555 0.019半精车1.5IT103.25656 0.120粗车2.5IT126.357.557.5 0.3毛坯±26060 2©60轴段加工余量计算工序名称工序间 余量/mm工序工序基本

22、尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/gm精车1.0IT61.66060 0.019半精车1.5IT103.26161 0.120粗车2.5IT126.362.562.5 0.30毛坯±26565 2©65轴段加工余量计算工序名称工序间 余量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/gm精车1.0IT61.66565 0.019半精车1.5IT103.26666 0.120粗车2.5IT126.367.567.500.30毛坯±27070 2© 75轴段加工余量计算工序名工序间工序工序基标注工

23、序称余量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/gm本尺寸/mm尺寸公差/mm精车1.0IT61.67575°/0.019半精车1.5IT103.27676 0.120粗车2.5IT126.377.577.500.30毛坯±28080 2©104内孔加工余量计算工序名称工序间 余量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/gm精镗1.8IT73.210410400.035粗镗3.2IT106.3103.21O3.200.140毛坯±29999 2©80内孔加工余量计算工序名称工序间 余量/mm工序工序基本尺寸/

24、mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/gm精镗1.5IT73.2808O00030粗镗2.5IT106.378.578.500.12毛坯±27676 2©50内孔加工余量计算工序名称工序间 余量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/gm精镗1.5IT73.2505000.025粗镗2.5IT106.348.548.500.1毛坯±24646 2第五章 确定切削用量与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。确定顺序是确定ap、f， 再确定v。本说明书选取工序1粗车外圆55mm为例确定其切削

25、用量与基本时 间。5.1.切削用量本工序为粗车。已知加工材料为45钢，锻件，有外皮；机床为 CA6140型卧式车床，工件装夹在三爪自定心卡盘中。确定55mm外圆的切削用量。所选刀具为YT15硬质合金可转位车刀，根据表5-112，由于CA6140机床的中心高为200mm，故选用刀杆尺寸 BX H=16mm X25mm，刀片厚度为 4.5mm。根据表5-133，选择车刀几何形状 为卷槽带倒棱型前刀面，前角0 12，后角0 6、主偏角 90、，副偏角10、刃倾角s 0、刀尖圆弧半径0.8mm。确定背吃刀量ap由于粗车双边余量为 2.5mm，则ap = 2.25mm 。确定进给量f 根据表5-114，

26、在粗车钢件、刀杆尺寸为 16mm 25mm、ap 3mm、工件直径为 60 100mm 时，f 0.50.9mm/r。按 CA6140 机床的 进给量选择f 0.65mm/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。根据表5-55，CA6140机床进给机构允许的进给力 F max 3530N。根据表 5-123，当钢材 b 570 670MPa、aP 2.0mm、f 0.75mm/r，r 45，v 65m/min （预计）时，进给力 Ff 760N。Ff 的修正系数为 k0Ff 1.0， k sFf 1.0，kkFf 1.17,故实际进给力为Ff 760 1.17N 889.2

27、N，由于 Ff Fmax，所选的 f 0.65mm/r 可用。选择车刀磨钝标准与耐用度 根据表 5-119 ，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm ，可转位车刀耐用度 T 60min 。确定切削速度 v 根据表 5-120 ，当用 YT15 硬质合金车刀加工钢材时， aP 2.0mm， f 0.75mm/r 时，切削速度 v 97m / min 。切削速度的修正系数为 sv 0.8， tv 0.65， Tv 0.81， Tv 1.0， Mv v 1.0 表 2-9 。则有： v 97 0.8 0.65 0.81m/ min 40.9m/min 切削用量包含切削速度、 进给量与背吃刀量三项， 确定方

28、法是先确定背吃刀量、 进给量， 最后确定切削速度。 不同的加工性质， 对切削加工的要求是不一样的。 因此，在选择切削用量时，考虑的侧重点也不同。粗加工时，一般优先选用尽可能大的背吃刀量，其次选择较大的进给量， 最后根据刀具的耐用度情况选择合适的切削速度。精加工时， 一般选择小得背吃刀量和进给量， 从而尽可能的提高切削速度。粗车© 55 + 0.028 0.003 外圆的切削用量本工序为粗车外圆© 55，机床采用最常用的 CA6140卧式车床。已知：加工材料：4 5钢，b 600MPa，锻件，有外皮；工件尺寸：坯件 D=60 mm，车削后D=57.5 mm，加工长度I 80m

29、m；加工要求：车削后表面粗糙度 Ra 6.3 pm o根据机械加工工艺手册表 7-4选用的刀具为 YT5 牌号硬质合金车刀，选择的参数为：主偏角 r 60 ，副偏角 r' 10 ，后角 o 6 ，前角 o 12 ，刃倾角 s 0 ， 刀尖圆弧半径 r 1.0mm 。选择切削用量：确定背吃刀量 ap由 于 粗 加 工 的 余 量 为 2.5mm, 可 以 再 一 次 走 刀 内 完 成 ， 故 ap =2.5/2=1.25mm。确定进给量 f由于零件本次加工的加工余量小，根据机械加工工艺手册表 1.1-47 与机械制造工艺学课程设计指导书表 5-42 ，取 f=0.51mm/r 。 选择

30、车刀磨钝标准和耐用度根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-40 ，后刀面最大磨损限度取 1.1mm, 刀具的耐用度为 T=60 Min 。确定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 Vf 本零件的材料为 45 钢， b 600MPa ，ap=1.25mm ，f=0.51mm/r ，根据机 械制造工艺学课程设计指导书表 5-32 对车削速度进行修正：根据刀具的耐 用度 T=60min, 得修正系数KTv=1.0 ；根据工件材料的强度，得修正系数KMv =1.0 ；根据毛坯状态得修正系数Ksv=0.8 ；刀具的材料为 YT5 ，得修正系数为： Ktv =0.65; 此处为车削，得修正系数KKv =1

31、.0 ；得修正系数为主偏角为60o 得修正系数为 KKrV =0.92 。所以， KTv=1.0 ， KMv =1.0 ， Ksv =0.8 ，Ktv=0.65 ，KKv =1.0 ，KKrV =0.92切削速度的公式为 V二C v/(T m XapXv xfyv) 根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-43 ，取数值：C v =291 ， Xv=0.15 ， yv=0.2,m=0.2 。V=C v/(T m XapXv Xfyv) XKtv XKmv XKsvXKtv XKkv XKkv所以带入数据后可算得 V=67.92 m/min转速 n=1000V/ 冗d=1000 X67.92/

32、n>60=360.32 r/min根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-44, 取 CA1640 机床的主轴转速 选择 320 r/min ，则实际切削速度为V=冗dn/1000= n>60 X320/1000=60.32 m/min检验机床功率根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-45, 查得切削力 Fz 和切削功率 Pm 的计算公式如下：Fz=C Fz XapxFz XfyFz XVnFz XKFz(N)Pm= FzV/60 X1000 (KW)式中，CFz=2650,x fz=1.0, y fz=0.75 ,nfz,=-0.15 , Kfz = Ktfz XKmfz XK

33、KrFz XKr.Fz,根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-32 得：与刀具耐用度有关的修 正系数 KTFz= 1.0 ；与工件材料有关的系数 KMFz =1.0 ；与主偏角有关的修正系 数 KKrFz =0.94 ；与前角有关的修正系数 Kr.Fz =1.10 。因此总的修正系数为KFz = K TFzXKMFzXKKrFzXKr.Fz =1.034所以,切削力为Fz =2650 X1.251.0X0.510.75X60.32-0.15X1.034=1118.5 N切削功率为Pm =1118.5 X60.32/60 X1000KW =1.124 KW根据机械加工工艺手册 ，查得 CA16

34、40 卧式车床主动机功率 PE =7.5 KW ， 因为Pm v Pe,故上述切削用量可用。最后确定的切削用量为：a p =1.25m m ；f=0.51mm/rV=60.32 m/min (n=320 r/min )半精车© 55 + 0.028 0.003外圆的切削用量本工序为半精车外圆© 55，原来的直径为57.5伽，车削后D=56伽机床采用最常用的 CA6140 卧式车床。根据机械加工工艺手册表 7-4选用的刀具为 YT15 牌号硬质合金车刀，选择的参数为：主偏角Kr=45。,副偏角K, r=10。,前角丫。=10。，刃倾角入s=-5o，后角a。=6。，车刀刀尖圆弧

35、半径r =0.6mm。 选择切削用量： 确定背吃刀量 ap由于粗加工的余量为 1.5mm, 可以再一次走刀内完成， 故 ap=1.5/2=0.75mm。确定进给量 f 由于零件本次加工的加工余量小，根据机械加工工艺手册表1.1-47与机械制造工艺学课程设计指导书表 5-42 ，取 f=0.30mm/r。选择车刀磨钝标准和耐用度 根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-40 ，后刀面最大磨损限度取0.8mm, 刀具的耐用度为 T=60 Min 。确定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 Vf本零件的材料为 45 钢， b 600MPa ，ap=0.75mm ，f=0.30mm/r ，根据机 械制造

36、工艺学课程设计指导书表 5-32 对车削速度进行修正：根据刀具的耐 用度 T=60min, 得修正系数 KTv=1.0 ；根据工件材料的强度，得修正系数 KMv =1.0 ；根据毛坯状态得修正系数 Ksv=1.0 ；刀具的材料为 YT15 ，得修正系 数为： Ktv =1.0; 此处为车削， 得修正系数 KKv =1.0 ；得修正系数为主偏角为 45o 得修正系数为 KKrV =1.0 。所以， KTv=1.0 ， KMv =1.0 ， Ksv =1.0 ， K tv =1.0 ，KKv =1.0 ， KKrV =1.0切削速度的公式为 V二C v/(T m XapXv xfyv)根据机械制造

37、工艺学课程设计指导书表 5-43 ，取数值：Cv =291 ， Xv=0.15 ，yv=0.2,m=0.2 。V=C v/(T m XapXv Xfyv)XKTv XKmv XKsvXKtv XKkv XKkv所以带入数据后可算得 V=170.43 m/min转速 n=1000V/ 冗d=1000 X170.43/ nX57.5=943.47 r/min 根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-44, 取 CA1640 机床的主轴转速 选择 710r/min ，则实际切削速度为V= ndn/1000二 nX57.5 X710/1000=128.26 m/min检验机床功率根据机械制造工艺学课程

38、设计指导书表 5-45, 查得切削力 Fz 和切削功率 Pm 的计算公式如下：Fz=C FzXapxFzXfyFzXVnFzXKFz(N)Pm= FzV/60 X1000 (KW)式中，CFz=2650,x Fz=1.0, y fz=0.75 , n fz,=-0.15 , Kfz = Ktfz XKmfz XKkfz XKt.fz , 根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-32 得：与刀具耐用度有关的修 正系数 KTFz= 1.0 ；与工件材料有关的系数 KMFz =1.0 ；与主偏角有关的修正系 数 KKrFz =1.0 ；与前角有关的修正系数 Kr.Fz =1.04 。因此总的修正系数

39、为Kfz = K TFz XKmFz XKKrFz XKr.Fz =1.04所以,切削力为Fz =2650 X0.751.° X0.30°.75 X128.26-°15 X1.04=291.88 N 切削功率为Pm =291.88 X128.26/60 X1000 KW =0.624 KW根据机械加工工艺手册 ，查得 CA1640 卧式车床主动机功率 PE =7.5 KW ， 因为Pm v Pe,故上述切削用量可用。最后确定的切削用量为：ap=0.75mm ； f=0.30mm/rV=128.26 m/min(n=710 r/min )精车© 55 +

40、0.028 0.003 外圆的切削用量本工序为半精车外圆© 55，原来的直径为56伽，车削后D=55伽，机床 采用最常用的 CA6140 卧式车床。根据机械加工工艺手册表 7-4选用的刀具为 YT30 牌号硬质合金车刀，选择的参数为：主偏角Kr=30 o,副偏角K, r=5 o,前角丫。=10。，刃倾角入s=0 o，后角a。=6 o, 车刀刀尖圆弧半径 j=0.4mm 。选择切削用量：确定背吃刀量 ap由于粗加工的余量为 1.0mm, 故 ap=1.0/2=0.5mm。确定进给量 f由于零件本次加工的加工余量小，根据机械加工工艺手册表 1.1-47 与机械制造工艺学课程设计指导书表

41、5-42 ，取 f=0.08 mm/r 。选择车刀磨钝标准和耐用度根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-40 ，后刀面最大磨损限度取 0.5mm, 刀具的耐用度为 T=60 Min 。确定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 Vf 本零件的材料为 45 钢， b 600MPa ，ap=0.50mm ，f=0.08mm/r ，根据机 械制造工艺学课程设计指导书表 5-32 对车削速度进行修正：根据刀具的耐 用度 T=60min, 得修正系数 KTv=1.0 ；根据工件材料的强度，得修正系数 KMv=1.0 ；根据毛坯状态得修正系数 Ksv=1.0 ；刀具的材料为 YT30 ，得修正系 数为：Kt

42、v=1.4;此处为车削，得修正系数Kkv =1.0 ;得修正系数为主偏角为 30。 得修正系数为 KKrV=1.13 。所以， KTv=1.0 ， KMv=1.0 ， Ksv=1.0 ， Ktv=1.4 ， KKv =1.0 ， KKrV=1.13切削速度的公式为 V=C v/(T m XapXv Xfyv) 根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-43 ，取数值：Cv=291 ， Xv=0.15 ， yv=0.2,m=0.2 。V=C v/(T m XapXv Xfyv) XKtv XKmv XKsvXKtv XKkv XKkv所以带入数据后可算得 V=560.66 m/min转速 n=10

43、00V/ 冗d=1000 X560.66/ n>56=3186.85 r/min根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-44, 取 CA1640 机床的主轴转速 选择 1400 r/min ，则实际切削速度为V=冗dn/1000= nX56 X1400/1000=246.3 m/min检验机床功率根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-45, 查得切削力 Fz 和切削功率 Pm 的计算公式如下：Fz=C Fz XapXFz xfyFz xVnFz XKFz(N)Pm= FzV/60 X1000( KW)式中，CFz=2650,x Fz=1.0, y fz=0.75 , n fz,=-0.

44、15 , Kfz = Ktfz XKmfz XKkfz XKr.Fz,根据机械制造工艺学课程设计指导书表 5-32 得：与刀具耐用度有关的修 正系数 KTFz= 1.0 ；与工件材料有关的系数 KMFz =1.0 ；与主偏角有关的修正系 数 KKrFz =1.13 ；与前角有关的修正系数Kr.Fz =1.08 。因此总的修正系数为KFz = K TFzXKMFzXKKrFzXKr.Fz =1.2204所以,切削力为Fz =2650 X0.51.0X0.080.75X246.3 -0.15X1.2204=106.2 N切削功率为Pm =106.2 X246.3/60 X根据机械加工工艺手册 ，查

45、得 CA1640 卧式车床主动机功率 PE =7.5 KW ， 因为Pm v Pe,故上述切削用量可用。最后确定的切削用量为:ap=0.5mm ；f=0.08mm/rV=246.3 m/min (n=1400 r/mi n )粗车© 60+0.065 -0.045外圆的切削用量按CA6140 机床的转速选择n 185r/min 3.08r/s ,则实际切削速度v 37.2m/min。最后确定切削用量为：ap 1.25mm, f 0.65mm/r , n 185r/min , v 37.2m/min。5.2.基本时间确定粗车外圆55的基本时间根据机械制造工艺学公式4-23车外圆基本时间

46、为:根据机械制造工艺学公式4-23车外圆基本时间为:式中：丨83.4mm , laP1 tan(2 3) 2mm , l20 , f 0.65mm/r , n 3.08r / min ,则Tj詈盏S 43S其余工步切削用量与基本工时计算从略第六章夹具设计本夹具是第11道工序钻28通孔的专用夹具。刀具为直柄麻花钻8-LGB/T 6135.3 1996 。在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差， 定位要求较低。因此，本设计的重点应在卡紧的方便性与快速性以与实现钻孔 的分度上。下面是夹具设计过程：6.1 确定定位方式，选择定位元件工件以大端面和2个©18孔定位基准，

47、如图3.1，属一面两孔定位。采用 平面与两定位销组合定位方案，其中平面限制 3 个自由度，定位销一个为圆柱 销，限制 2 个自由度，一个为菱形销，限制 1 个自由度，共限制 6 个自由度属 完全定位。两定位销设计：(1) 取两销中心距为 140mm;(2)取圆柱销直径为 d118g60.00618 0 .017 mm ；(3) 按机械制造工艺学 1表 6-1 选取菱形销宽度： b=4mm;(4) 按 h6 菱形销确定菱形销的直径公差，最后得到d2180 mm20 .0116.2 确定导向装置本工序为在斜面上钻孔，采用特殊钻套，如下图。因生产批量较大，钻套结构宜设计成可换的。排屑间隙h=0.7 Xd= 0.7 X8= 5.6mm,取d=6mm钻套导引高度 H=1.25 X(h+L)=1.5 x(6+24)=45mm。6.3切