输出轴的机械加工工艺规程及夹具设计方案-00000

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定及钻孔专用夹具设计名级号师学 班 学 指教研室主任起止日期机械制造工艺学课程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及钻孔专用夹具设计学生姓名 班级学号指导教师 教研室主任 起止日期新余学院课程设计（论文）任务书二级学院： 机械工程学院学生姓名设计题目输出轴机械加工工艺规程制定及钻孔专用夹具设计设计技术参数03aS#lx GB/T 445氏 5 -B6/15、+ IWTi0K、Di 4| JII1Qpr11as艸urj90a 3£24430404/£*-3专业（班级）如图所示是输出轴简图。毛坯材料为 4

2、5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/完成该零件的机械加工工艺设计及加工10 ' 20孔钻床夹具设计。设计要求，不允许雷同。积一、设计者必须发挥独立思考能力，禁止抄袭他人成果 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、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

3、路线的拟定5）各工序的加工余量及工序尺寸的确定。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。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

4、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填与机械加工工艺卡片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天参考资料指导教师签字李玉平教研室主任签字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说明：此表一式叁份，学生、指导教师、二级学院各一份。目录1.、八前言一 . 零件的工艺分析及生产类型的确定 11. 技术要求分析 1.2. 零件的工艺分析 1.二. 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 21. 选择毛坯 2.2. 毛坯尺寸的确定 2.三. 选择加工方法，制定加工艺路线 3.1. 定位基准的选择 3.2.

5、加工方法的选择 3.四. 工序设计 5.1. 选择加工设备与工艺装备 5.2. 选用夹具 5.3. 选用刀具 5.4. 选择量具 5.5. 确定工序尺寸 6.五. 确定切削用量及基本工时 8.1. 切削用量 8.2. 基本时间 1.5六. 夹具设计 1.51. 确定定位方式，选择定位元件 1. 52. 确定导向装置 1. 63. 切削力和夹紧力的计算 1. 64. 确定工件夹紧方案，设计夹紧机构 1. 65. 确定夹具总体结构和尺寸 1. 76. 夹具使用说明 1. 7七. 结论1.8八. 参考文献 1.8输出轴加工工艺及钻床夹具设计摘 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

6、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、表面粗糙度要求等，然而这些都会在文中得以体现、八前言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、 技术基础课以及大 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

7、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。一 . 零件的工艺分析及生产类型的确定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

8、件，选用铸件。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、© 176的外圆柱面，©50、©80、© 104的内圆柱表面，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、 © 80内圆柱表面为 Ra3.2um,大端端面为 Ra3.2um,其余为Ra12.5um 要求不高；位置 要求较严格，表现在 ©55的左端面、 ©80内孔圆柱面对 ©75、

9、©60外圆轴线的跳动 量为0.04mm, ©2 0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。二. 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图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、生产性质以及在生产中获 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

10、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，刀具及能源等消耗，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的模锻。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金属机械加工工艺人员手册知精车-半精车-粗车各余量，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:

11、=7。下 图为本零件的毛坯图毛坯图技术要求正畑且三. 选择加工方法，制定加工艺路线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48孔及一端面作为精基准。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，因此应选外圆及一端面为粗基准。2. 加工方法的选择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。&

12、#169; 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。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，适用于车削加工。通孔10X© 20采用在车床上镗孔的方式，斜孔 2X© 8在钻床床钻孔。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卩m槽底面的粗糙度为Ra6.3卩可采用粗铣-精铣的加工方式。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Ra25卩m, Ra,12.5卩m。3.

13、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。工艺路线的确定：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外圆面及其端面，再以© 176为基准加工© 55端面及其外圆面。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

14、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 。工艺路线安排如下：1工序05 备料、模锻。2工序10 用三爪卡盘定位© 55回转体表面，粗车© 176外圆和粗铣© 176端 面。3工序15用三爪卡盘

15、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。4工序20 用三爪卡盘定位© 55回转体表面，半精车© 55、© 60、© 65、© 75、 © 176 的外圆。5工序25 用三爪卡盘定位© 55回转体表面，粗磨© 65、© 75的外圆表面。6工序30 用三爪卡盘定位© 55回转体表面，粗车、半精车过度锥面。7工序35以轴的回转轴线为基准，粗镗内孔© 50、© 8

16、0、© 104。8工序40以轴的回转轴线为基准，半精镗内孔© 50、© 80、© 104。9工序45以© 80孔的中心线为基准，钻、扩、铰孔 10X© 20。10工序50 钻斜孔2X© &11工序55以轴的回转轴线为基准，粗铣键槽。12工序60 热处理：调质处理硬度为200-230HBW13工序65 精车© 65、© 75的外圆及锥面。14工序70 用三爪卡盘定位© 55回转体表面，精磨© 65、© 75的外圆表面。15工序75以轴的回转轴线为基准，精铣键槽，用三爪卡

17、盘定位©55回转体表面，精铣© 1 76端面；用三爪卡盘定位© 176回转体表面 , 精铣© 55端面。16工序80去毛刺、清洗、检验四. 工序设计1. 选择加工设备与工艺装备选择机床 根据工序选择机床 选择加工设备及选择机床类型。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：工序10、15、60、80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©

18、 176端面，精铣© 55端面，用的设备是X53T立式铣床。工序50中钻、扩、铰孔10X© 20, 工序55中钻斜孔2X© 8,选用Z3025摇臂 钻床。其余工序如加工端面和外圆，都可以在 CA6140卧式车床进行。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。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

19、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，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= 16X 25。4. 选

20、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 4 相关资料，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

21、确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表:外圆柱面0 176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R/卩m精车2IT106.3176-0.14粗车3IT1212.5179軸79亠毛坯± 2181*1812外圆柱面0 55轴段加工余量计算工序名称工序间工序工序基本标注工序余量/mm经济精度/mm表面粗糙度R/卩m尺寸/mm尺寸公差/mm精车1.0IT61.655°55 0.019半精车1.5IT103.256°56 0.120粗车2.5IT126.357.5©

22、;57.5.3毛坯± 260©60±20 60轴段加工余量计算工序名称工序间余量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度R卩m精车1.0IT61.660©60°T°Uq°19半精车1.5IT103.261°61亠伐。粗车2.5IT126.362.5*62.500.30毛坯± 265©65±20 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R/卩m精车1.0IT61.665帕5 0.0

23、19半精车1.5IT103.266°66 0.120粗车2.5IT126.367.567.50o.3o毛坯± 270忖0±20 75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R/卩m精车1.0IT61.675©75°T / _0.019半精车1.5IT103.276©76。十 / °_0.120粗车2.5IT126.377.5©77 50十 / “ 2_0.30毛坯± 280©80 ±20 104内孔加工余量计算工序名

24、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R/卩m精镗1.8IT73.2104啊04誉5粗镗3.2IT106.3103.2*103.200.140毛坯± 299$99±20 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/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度R卩m精镗1.5IT73.280©80严0粗镗2.5IT106.378.5©78.5.12毛坯± 276©76 ±20 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

25、寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度R/卩m精镗1.5IT73.250皈捫5粗镗2.5IT106.348.5*48.500.1毛坯± 246帖6±2五. 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为例确定其切削用量及基本时间。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55m m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

26、用刀杆尺寸 BX H=16m沐25mm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° =12，后角I。=6、主偏角' =90、，副偏角 =10、刃倾角匕=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，在粗车钢件、刀杆尺寸为16mm 25mm、ap岂3mm、工件直径为60 100mm时，f = 0.5 0.9mm/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

27、进给机构允许的进给力F max二3530N。根据表 5-123，当钢材 J =570 670MPa、aP 2.0mm、f -0.75mm/r，45，v = 65m/min （预计）时，进给力 Ff = 760N。Ff的修正系数为k沂=1.0 , k良Ff = 1.0 , k k.Ff = 1.17,故实际进给力为Ff =760 1.17N =889.2N，由于 Ff 空 Fmax，所选的 f -0.65mm/r 可用。选择车刀磨钝标准及耐用度根据表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，a

28、p乞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 二 0.81，' T 1.0，Mv 二- ,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、进给量及背吃刀量三项，确定方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

29、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：45钢，二b=600MPa，锻件，有外皮；工件尺寸：坯件 D=60mm，车削后D=57.5伽，加工长度I = 80mm；加工要求：车削后表面粗糙度 Ra6.3卩m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.=10，后角，前角。二12，刃倾角=0， 刀尖圆弧半径R=1.0mm。选择切削用量：确定背吃

30、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及机械制造工艺学课程设计指导书表 5-42，取f=0.51mm/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V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

31、数Ktv=1.0 ;根据工件材料的强度，得修正系数Km=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：Kv=0.65;此处为车削，得修正系数 Kv=1.0 ;得修正系数为主偏角为60°得修正系数为 心=0.92。所以，Ktv=1.0，Km=1.0，Kv=0.8 ，Kv=0.65，Kv=1.0, K<rv=0.92切削速度的公式为V=C/(Tmx apXvx fyv)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=Cv/(T mx apXvX fyv) x KtvX ax Kv

32、x Kv x KX dv所以带入数据后可算得V=67.92 m/min转速 n=1000V/n d=1000x67.92/ nx 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320r/min，则实际切削速度为V=n dn/1000= nx 60 x 320/1000=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=cT x apxFz x fyFzx V x Kfz(N)Pm= FzV/60x 1000 (KV)式中，C =2650,xFz=1.0,

33、 y fz=0.75， nFz,=-0.15 ， Kfz = K tfzx KmfzX KkfzX Kr.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 TFzX KmFzX K<rFz X Kr.Fz =1.034所以, 切削力为Fz =2650X1.251.0X0.51 0.75X60.32-0.15X 1.034=1118.5 N 切削功率为Pm =11

34、18.5X60.32/60 X1000KW =1.124 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 PnK Pe,故上述切削用量可用。最后确定的切削用量为：ap=1.25mm；f=0.51nn/rV=60.32 n/nin(n=320 r/nin )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=45o,畐寸偏角K, r=

35、10o,前角丫。=10°，刃倾角入s=-5°，后角a。=6°，车 刀刀尖圆弧半径r e=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 及机 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

36、的材料为 45钢，b=600MPa , ap=0.75mm f=0.30mm/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YT15得修正系数为：Ktv=1.0;此处为车削，得修正系数 Kv=1.0 ;得修正系数为主偏角为45°得修正系数为 心=1.0。所以，Ktv=1.0，Kmv=1.0，Kv=1.0 ，Kv=1.0，Kv=1.0，Kkv=1.0切削速度的公式为V=C/(Tmx apXvx fyv)根据机

37、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=Cv/(T mx apXvX fyv) x KtvX KmvX Ksv x Kv x KvX 如所以带入数据后可算得V=170.43 m/min转速 n=1000V/n d=1000x 170.43/ nx 57.5=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=n dn/1000= nx 57.5 x 710/1000=128.26 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

38、-45,查得切削力Fz和切削功率Pm的计 算公式如下：Fz=cT x apxFz x fyFzx VFz x Kfz(N)Pm= FzV/60x 1000 (K0式中，C =2650,x Fz=1.0, y fz=0.75， nFz,=-0.15 ， Kfz = K tfzx KmfzX Kqfz x K-.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。因此总的修正系数为Kfz = K TFzX KmFz

39、X K<rFz X Kr.Fz =1.04所以,切削力为Fz =2650 X 0.75 1.0 X 0.300.75 X 128.26。15 X 1.04=291.88 N切削功率为Pm =291.88X 128.26/60 X 1000 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PnK Pe,故上述切削用量可用。最后确定的切削用量为：ap=0.75mmf=0.30mm/rV=128.26 m/min(n=710 r/min )精车© 55 + 0.028 0.003外圆的切削用量本工序为半精车外圆© 5

40、5,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=30o,副偏角K, r=5o,前角丫。=10°，刃倾角入s=0°，后角a。=6°，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及机械制造工艺学课程设计指导书表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

41、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V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Km=1.0 ;根据毛坯状态得修正系数Ksv=1.0 ;刀具的材料为YT3Q得修正系数为：Ktv=1.4;此处为车削，得修正系数 Kv=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

42、.0，Km=1.0，KSv=1.0 ，Kv=1.4，Kkv=1.0，Kkv=1.13切削速度的公式为V=C/(Tmx apXvx fyv)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=Cv/(T mx apXvX fyv) X KivX KmvX Ksv X Ktv X KvX K<rv所以带入数据后可算得V=560.66 m/mi n转速 n=1000V/n d=1000X 560.66/ nX 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/m

43、in ,则实际切削速度为V=n dn/1000= nX 56 X 1400/1000=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=CT X apxFz X fyFzX V X Kfz(N)Pm= FzV/60X 1000 (KV)式中，C =2650,x Fz=1.0, y fz=0.75 , nFz,=-0.15 , Kfz = K tfzX KmfzX Kqfz X K-.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

44、 =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 TFzX KmFzX KKrFz X Kr.Fz =1.2204所以,切削力为Fz =2650 X 0.5 1.0 X 0.080.75 X 246.3 心5 X 1.2204=106.2 N切削功率为Pm =106.2X 246.3/60 X 1000 KW =0.0.436 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PnK Pe,故上述切削用量可用。最后确定的切削用量为：a p=0.5mmf=0.08mm

45、/rV=246.3 m/min(n=1400 r/min )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/mi n =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 。2.基本时间确定粗车外圆55的基本时间t根据机械制造工艺学公式 4-23车外圆基本时间为：根据机械制造工艺学公式 4-23车外圆基本时间为：L .丨 +|i + 12.Tj iifnfn式中：丨=83.4mm，|1Of_ (

46、2 3) = 2mm ,丨2 = 0，f = 0.65mm/ r , n = 3.08r / min，tan 瓷 丫i -1则 Tj 834 乙 s=43s其余工步切削用量及基本工时计算从略六. 夹具设计本夹具是第13道工序钻2 - 8通孔的专用夹具。刀具为直柄麻花钻 8-L GB/T6135.3 - 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及实现钻孔的分度上。下 面是夹具设计过程：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，如图3.1，属一面两孔定位。采用平面与

47、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*二，18g6二-18Z mm ；按机械制造工艺学表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mm00.0112. 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 x d= 0.7 x 8= 5.6mm,取d=6mm钻套导引高度 H=1.25x (h+L)=1.5 x (6+24)=45mm