中北大学机械制造技术基础课程设计说明书

PAGE１２NUMPAGES37PAGE１２PAGE１２-.z.中北大学课程设计说明书学生姓名：**：学院：机械工程与自动化学院专业：工业工程题目：指导教师：温海骏职称:讲师2013年06月03日中北大学课程设计任务书2012～2013学年第二学期学院：机械工程与自动化学院专业：工业工程学生姓名：**：课程设计题目：起迄日期：06月03日～06月09日课程设计地点：中北大学指导教师：温海骏系主任：李瑞琴目录序言···························································2一、计算生产纲领，确定生产类型·································2二、零件分析···················································31、零件的作用···············································32、零件的工艺分析···········································3三、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯形状·······················4四、工艺规程设计···············································41.定位基准的选择············································42.零件外表加工方法的选择····································53.制定工艺路线··············································54.确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸······················85.确定切削用量与根本用时···································13五、夹具设计··················································271、问题的提出··············································272、夹具设计的有关计算······································283、夹具构造设计及操作简要说明······························23六、小结······················································31七、致谢······················································32八、参考文献··················································32序言这次的机械制造技术课程设计是我们学完了大学的全部根底课、技术根底课以及大局部专业课之后进展的。是我们在进展毕业设计之前对所学各门课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，是对我们所学过的知识的一次初步的整体性检验，让我们对所学的专业课得以复习、稳固及应用，在理论与实践上实现有机的结合，因此，它在我们四年的大学生活学习中占有重要的地位。本次设计题目为设计CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具，即主要内容为零件的加工工艺规程和专用夹具的设计。机床夹具设计是工艺准备工作的重要内容之一，夹具设计的质量，对生产效率、加工本钱以及生产平安等都有直接的影响。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展一次适应性训练，从中锻炼自己分析、解决问题的能力，为今后参加企业工作、社会建立打下一个良好的根底。由于能力所限以及经历上的欠缺，设计尚有许多缺乏之处，恳请各位教师给予批评指正。计算生产纲领，确定生产类型该零件是CA6140车床上的拨叉，该零件的年产量为4000件。设其备品率α为4%，机械加工废品率β为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+α+β)=4000×1×(1+4%+1%)=4200(件/年)CA6140车床上的拨叉年产量为4200件，根据生产类型与生产纲领之间的关系可知该产品为中批量生产。二、零件分析1、零件的作用我们小组选定的零件是CA6140拨叉〔图3，编号为0403〕。拨叉是一种辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与别离，到达换档的目的。分析这种动力联接方式可知，换档时要减速，这样可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命。宽度为18mm的槽要求精度较高，假设精度不够，会使滑移齿轮与槽的配合过大或过小，会造成较大齿轮冲击，降低使用寿命。2、零件的工艺分析此零件共有两组加工外表，它们之间有一定的位置要求：〔1〕以Φ25mm这一组加工外表包括：端面15°倒角，Φ22mm的花键底孔，Φ25mm的花键孔，键槽上外表，宽18H〔2〕以左端面为基准加工的外表这一组加工外表包括：2×M8螺纹孔，Φ5mm的锥孔，以及宽18H11它们的位置要求是：上端面与Φ25mm的中心线的平行度公差为0.10mm，宽18mm槽的俩侧面与Φ25mm三、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯形状零件材料为HT200，即灰铸铁，考虑到零件需加工外表少，精度要求不高，有强肋，且工作条件较好——既无交变载荷，又属于间歇工作，应选用金属型铸件，以满足不加工外表的粗糙度及生产纲领要求。零件形状简单，因此毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，不可铸出。四、工艺规程设计〔一〕定位基准的选择定位基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进展。〔1〕粗基准的选择粗基准选择的外表应尽可能平整光洁、无飞边、无毛刺、无缺陷；按照保证不加工外表与加工外表互为基准原则，选取相对精度较高的不加工外表作为粗基准。以零件主视图的最顶面〔三点定位〕，限制了*、Y方向的旋转和Z向的移动；C面〔二点定位〕限制了*向的移动和Z向的旋转；E面〔一点定位〕限制了Y向的移动〔在左视图中，孔的右向为Y正向，螺纹孔往上为Z正向，纸面向里为*的正向〕，这样就可以到达了完全定位了。〔2〕精基准的选择主要应考虑基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时，应进展尺寸换算。上外表对Φ25mm花键孔轴线有平行度要求，槽18H11mm的两个侧面对Φ25mm花键孔轴线有垂直度要求，所以应以Φ2〔二〕零件外表加工方法的选择本零件的加工面为D面、花键底孔、花键、槽、A面、内螺纹、15°倒角等。零件材料为HT200，硬度为HBS170~240。参考"机械制造工艺设计简明手册"表1.4-6，1.4-7，1.4-8，1.4-14，1.4-17等，其加工方法选择如下：加工D面公差等级为IT13，外表粗糙度为Ra=6.3μm。采用粗车→半精车的加工方法〔表1.4-6〕加工Φ22mm的花键公差等级为IT11，外表粗糙度为Ra=6.3μm。毛坯为实心，未冲出孔。可采用钻→扩孔的加工方法〔表1.4-7〕。加工宽18H11mm公差等级为IT11，两侧面粗糙度Ra=3.2μm，底面粗糙度Ra=6.3μm。宜采用粗铣→半精铣的加工方法〔表1.4-8〕。加工上外表未注尺寸公差，取经济公差等级为IT11，外表粗糙度为Ra=3.2μm。采用粗铣→半精铣的加工方法〔表1.4-8〕。加工Φ25mm要求以花键底孔为外径定心，外表粗糙度Ra=3.2μm，经济公差度为IT9。采用拉削加工〔表1.4-17〕。加工15°的倒角D端面倒角采用车削方法来加工，E端面用锪钻的方法来加工。加工M8的螺纹孔、Φ5mm精度等级为中等，外表粗糙度为Ra=6.3μm，采用钻底孔→攻螺孔的加工方法〔表1.4-7〕。锥孔为配做，先钻最小孔径Φ5mm后待〔三〕制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的加工精度〔尺寸精度、形状精度、位置精度〕和外表质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产本钱尽量下降。经过全体组员讨论商议，总共提出了四种不同加工工艺路线方案：〔1〕工艺路线方案一:工序Ⅰ：粗铣→半精铣D端面、钻→扩Φ22mm车D端面花键底孔15°倒角；工序Ⅱ：粗铣→半精铣18H11mm的槽；工序Ⅲ：粗铣→半精铣A外表；工序Ⅳ：钻螺纹孔2×Φ6.8mm、攻螺纹2×M8；工序Ⅴ：锪钻E面花键底孔15°的倒角；工序Ⅵ：拉花键孔；工序Ⅶ：去毛刺终检。〔2〕工艺路线方案二：工序Ⅰ：粗车→半精车D端面、钻→扩Φ22mm车D端面花键底孔15°倒角；工序Ⅱ：粗铣→半精铣A外表；工序Ⅲ：钻螺纹孔2×Φ6.8mm、攻螺纹2×M8；工序Ⅳ：粗铣→半精铣18H11mm的槽；工序Ⅴ：锪钻E面花键底孔15°倒角；工序Ⅵ：拉花键孔；工序Ⅶ：去毛刺终检。〔3〕工艺路线方案三：工序Ⅰ：粗铣→半精铣A外表；工序Ⅱ：粗车→半精车D端面、钻→扩Φ22mm车D端面花键底孔15°倒角；工序Ⅲ：钻螺纹孔2×Φ6.8mm、攻螺纹2×M8；工序Ⅳ：粗铣→半精铣18H11mm的槽；工序Ⅴ：锪钻E面花键底孔15°倒角；工序Ⅵ：拉花键孔；工序Ⅶ：去毛刺终检。〔4〕工艺路线方案四：工序Ⅰ：粗车→半精车D端面、钻→扩Φ22mm车D端面花键底孔15°倒角；工序Ⅱ：锪钻E面花键底孔15°倒角工序Ⅲ：拉花键孔；工序Ⅳ：粗铣→半精铣A外表；工序Ⅴ：钻螺纹孔2×Φ6.8mm、攻螺纹2×M8；工序Ⅵ：粗铣→半精铣18H11mm的槽；工序Ⅶ：去毛刺终检。各加工工艺路线方案的比拟：A、工艺路线方案的思路：1、各主要尺寸都以左端面D面及Φ25mm花键孔轴线2、为了方便在同一车床上换刀，减少加工时间，提高加工效率，故将D端面Φ22花键底孔倒角的加工安排在钻→扩Φ22mm花键底孔之后。3、先铣上外表，再钻攻螺纹孔，可保证螺纹孔对上端面的垂直度，并且可以减小在加工上外表时内应力对螺纹孔精度的影响，同时加工螺纹孔的工时变短。4、拉花键孔之前，应先加工好D面和E面的底孔15°倒角。B、工艺方案的比拟：上述四种工艺方案的特点在于：方案一：先加工D端面，钻→扩花键底孔，车D端面花键底孔15°倒角，并以D端面、Φ22mm花键底孔轴线作为精基准进展后续的加工。但根据前述定位基准选择的要求，Φ22mm花键底孔轴线并不能作为精基准，而是以Φ25花键孔轴线作为精基准。而且方案一对D端面加工的方法是铣削，在第二道工序是对花键底孔加工，是在车床上进展，第一步工序选择铣削加工的方法不便于第二道工序的换刀。还有，方案一先加工18H11槽，考虑到后续加工精基准的选择以及槽两边的受力可能会变形〔因为槽两边壁厚较薄〕的问题，因此方案一不可取。方案二：先加工D端面和A端面，后续工序则以D面和A面为精基准进展加工，在最重要的精基准Φ25mm花键孔轴线还没有加工出来的情况下，先加工A面并以其为基准不能保证Φ25mm花键孔轴线方案三选用A端面作为精基准先后加工D端面以及螺纹和锥孔，显然第一道工序的定位基准选择已经出现错误，所以很难保证后序工序的精度要求。方案四选择了在加工完D端面、钻好花键底孔后直接拉花键孔，并以其轴线为精基准进展后序加工，这显然是符合设计要求的，因为其外表精度最高，且和A面、18H11mm槽两侧面均有位置精度要求。且槽在最后加工，保证了槽两侧面不会因为夹具以及加工过程中的受力情况而产生变形等情况，保证了精度要求。综上所述，选择方案四更为合理。具体的工艺加工过程如下：工序Ⅰ：粗车→半精车左端面D面。以两短V型块卡住与肋板端接触的半圆〔限制*、Z方向的旋转与平移〕和E端面一点〔支撑块：限制Y方向的平移〕为粗基准。工序Ⅱ：钻→扩Φ22mm花键底孔，加工D面花键底孔倒角。以两短V型块卡住与肋板端接触的半圆〔限制*、Z方向的旋转与平移〕和E端面一点〔支撑块：限制Y方向的平移〕为粗基准。工序Ⅲ：锪钻E面花键底孔倒角。以D面三点〔支撑板：限制*、Z的旋转，Y的平移〕和D端面花键底孔〔短销：限制*、Z的平移〕为基准。工序Ⅳ：拉花键孔。以花键底孔〔拉刀：限制限制*、Z的旋转与平移〕、D端面一点〔支撑块：限制Y平移〕及A端面一点〔支撑块：限制Y旋转〕为基准。工序Ⅴ：粗铣→半精铣A外表。以花键孔〔花键轴：限制*、Z的旋转与平移〕和D端面一点〔支撑块：限制Y的平移〕为精基准及C端面一点〔支撑块：限制Y旋转〕为粗基准。工序Ⅵ：钻螺纹孔、攻螺纹。以花键孔〔花键轴：限制*、Z的旋转与平移〕和D端面一点〔支撑块：限制Y的平移〕及A端面一点〔支撑块：限制Y旋转〕为精基准。工序Ⅶ：粗铣→半精铣18H11mm的槽。以花键孔〔花键轴：限制*、Z的旋转与平移〕和A端面一点〔支撑块：限制Y旋转〕为精基准。工序Ⅷ：去毛刺终检。〔四〕确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸1、灰铸铁铸造的机械加工余量根据国家标准来确定。确定时，根据零件重量来初步估算零件毛坯的重量〔约1.2-1.8k2、确定工序余量、工序尺寸及公差确定工序尺寸的一般方法是，由加工外表的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸为零件图的标注。当无基准转换时，同一外表屡次加工工序尺寸只与工序加工余量有关。当尺寸链不重合时，工序尺寸按工艺尺寸链解算。本零件的工艺路线已确定。各加工外表的加工余量除粗加工余量之外，其余工序加工余量可根据"工艺手册"中有关数据表确定，粗加工的余量由加工总余量减去后续各工序加工余量总和。本零件各外表的工序的经济精度、外表粗糙度除了最后工序按零件要求确定外，其余按"工艺手册"中有关数据表来确定。公差等级确定后得出公差值，按入体原则标注上下偏差。具体数据来源如下：D端面：毛坯：金属型铸造；由"工艺手册"表2.2-5取尺寸公差等级CT=9，加工余量等级MA为F；由"工艺手册"表2.2-4得加工余量Z=2.5mm；由"工艺手册"表2.2-1得公差为2.2mm；这里采用上下偏差对称分布的方法，取毛坯的根本尺寸及其公差为82.5+0.11-0.11mm半精车：由"工艺手册"表2.3-2取加工余量Z=1mm；由"工艺手册"表1.4-8取经济精度IT=9；再由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.87按入体原则，工序尺寸及其公差为：mm。粗车：由Z=得粗车加工余量Z=1.7mm由"工艺手册"表1.4-8取IT=13，Ra=6.3μm；由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.54mm；按入体原则，工序根本尺寸及其公差为：81Φ22mm的花键底孔：毛坯：实体；钻孔：参照"工艺手册"表2.3-8，取2Z=20mm；由"工艺手册"表1.4-7得Ra=12.5μm，取IT=13；根据"工艺手册"表1.4-24得公差为0.33mm；按入体原则，得工序尺寸及其公差为：Φ20mm扩孔：由Z=得扩孔2Z=22-20=2mm；由"工艺手册"表1.4-7取IT=11；由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.13mm选用基轴制配合，取工序尺寸及其公差为：Φ22mmΦ25mm花键孔：〔在Φ22mm花键底孔的根底上加工〕得2Z=25-22=3mm；由"工艺手册"表1.4-7取IT=9；由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.052mm；由基轴制配合，得工序尺寸及其公差为：Φ25mm上平面：毛坯：金属型铸造；由"工艺手册"表2.2-5取CT=9，MA为F；由"工艺手册"表2.2-4得Z=2.5mm，根本尺寸为74.5mm。但需加工面的高度为75mm，可取Z=3mm；由"工艺手册"表2.2-1得公差为2.2mm；取毛坯的根本尺寸及其公差为75+1.1-1.1mm半精铣：由"工艺手册"表2.3-21取Z=1mm；由"工艺手册"表1.4-8取IT=11；由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.19mm；按入体原则，工序尺寸及其公差为：mm。粗铣：由Z=得粗铣Z=2mm；由"工艺手册"表1.4-8取IT=13，Ra=6.3μm；由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.46mm；按入体原则，得工序尺寸及其公差为：mm。2×M8的螺纹孔：钻底孔：由"工艺手册"表2.3-20，取麻花钻直径d=6.8mm，即2Z=6.8mm；由"工艺手册"表1.4-7得Ra=12.5μm，取IT=12；由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.15mm；按入体原则，得工序尺寸及其公差为：Φ6.8mm攻螺纹：由Z=得攻螺纹2Z=8-6.8=1.2mm；由"工艺手册"表1.4-14取公差带为5H；由"工艺手册"表1.4-17取Ra=3.2μm；由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.006mm；按入体原则，得工序尺寸为：M8。铣18mm的槽：由"工艺手册"表2.3-22初选左右侧半精铣2Z=3mm，则粗铣为Z=15mm。而查阅"工艺手册"表3.1-29没有d=15mm的刀具，可取d=16mm。即粗铣Z=16mm，左、右侧半精铣为Z=1mm。粗铣：由"工艺手册"表1.4-8取IT=13，Ra=6.3μm；由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.27mm；按入体原则，得工序尺寸及其公差为：16mm左半精铣：由"工艺手册"表1.4-8取IT=11；由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.11mm；按入体原则，得工序尺寸及其公差为：17mm右半精铣：由"工艺手册"表1.4-8取IT=11；由"工艺手册"表1.4-24得公差为0.11mm；按入体原则，得工序尺寸及其公差为：18mm将上面所得的数据填入下表：此表可以清楚地表达出零件整个加工过程的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。注：在工序经济精度中，毛坯的公差等级为CT9。加工外表工序名称工序余量工序根本尺寸工序经济精度工序尺寸及其公差外表粗糙度公差等级公差D端面毛坯Z=2.582.5CT92.282.5+0.11-0.11粗车Z=1.780.8IT130.5481Ra=6.3半精车Z=0.880IT90.087Ra=3.2A平面毛坯Z=375CT92.275+1.1-1.1粗铣Z=273IT130.46Ra=6.3半精铣Z=172IT110.19Ra=3.2铣18H11的槽毛坯实心粗铣2Z=1616IT130.2716Ra=6.4半精铣左面Z=117IT110.1117Ra=3.2半精铣右面Z=118IT110.1118Ra=3.2Φ22底孔毛坯实心钻孔2Z=20Φ20IT130.33Φ20Ra=12.5扩孔2Z=2Φ22IT110.13Φ22Ra=6.3拉花键2Z=3Φ25IT90.052Φ25Ra=1.6M8螺纹孔毛坯实心钻底孔2Z=6.8Φ6.8IT120.15Φ6.8Ra=12.5攻螺纹2Z=1.2M8IT50.006M8Ra=3.2〔五〕确定切削用量与根本用时〔机动时间〕在工艺文件中要进一步确定每一步的切削用量——背吃刀量〔即切削深度〕、进给量f及切削速度。确定方法是：先确定切削深度〔由工序或工步的余量确定切削深度——半精加工全部余量是在一次走刀中去除的，而粗加工全部余量也最好在一次走刀中去除〕和进给量〔根据工序或工步的加工外表粗糙度确定进给量，对于粗加工的工步，根据加工外表粗糙度初选进给量后还要校验进给机构的强度〕，再确定切削速度〔可用查表法和计算法得出切削速度〕，再用公式换算出，根据在机床实际的主轴转速表中先取接近的主轴转速，再由算出填入工艺文件中。对于粗加工，确定实际切削速度、实际进给量和背吃刀量后，还要验证机床的功率是否足够等，才能作为最后的切削量填入工艺文件中。工序Ⅰ粗车→半精车D端面1、确定车削深度，车削宽度Ae：粗车时：=1.8mm精车时：=1mm；Ae=40mm。2、选择车床和刀具由"切削用量简明手册"表1.3D，选择C620-1卧式车床，根据"工艺设计简明手册"表3.1-1，选择端面车刀：根据"切削用量简明手册"表1.1，因为C620-1卧式车床的中心高为：200mm〔查"切削用量简明手册"表1.31〕，应选刀杆尺寸：B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm根据"切削用量简明手册"表1.2，粗车硬度小于220HBS的灰铸铁。选择YG6牌号硬质合金。根据"切削用量简明手册"表1.3，选择平面带倒棱型前刀面，主偏角=45°，副偏角=10°，后角=6°，前角=12°，刃倾角=-10°，刀尖圆弧半径=0.6mm，倒棱前角=-10°，倒棱宽度=0.5。一、粗车D端面1、确定进给量f根据"切削用量手册"表1.4，在车铸铁，刀杆尺寸为B×H=16mm×25mm，车削深度3mm.，以及工件长度为75mm，宽度为40mm时：f=0.8~1.2mm/r；按照C620-1卧式车床说明书，选择f=1mm/r；2、车刀磨钝量及刀具耐用度：由"切削用量简明手册"表1.9，取车刀后面最大磨损量为：1mm，车刀寿命：T=60min。3、确定切削速度根据"切削用量简明手册"表1.11，得：=63m/min；根据"切削用量简明手册"表1.28，切削速度得修正系数为：kTv=1.0，kMv=0.89，ksv=0.85，ktv=1.0，kκγv=1.0；所以=63×1×0.89×0.85×1×1.0=47.7(m/min)；==202.45(r/min)；查"切削用量简明手册"表1.30，按照C620-1卧式车床的转速，有：=230r/min；实际切削速度为：54.2(m/min)；4、检验机床功率：根据"切削用量简明手册"表1.25，当灰铸铁HBS=170~240，2.8mm，1.2mm/r，59m/min，切削功率=2.4kW。根据"切削用量简明手册"表1.28和1.29，切削功率的修正系数为：kκrFc=1.0，kκrPc=1.0，kγoFc=kγoPc=1.0故实际功率为：=2.4×1.0×1.0×1.0=2.4(kW)查"切削用量简明手册"表1.30，有C620-1卧式车床功率：=5.9kW因为<，所以所选择的切削用量可用。5、计算工时根据"工艺手册"表6.2-1，得：，；所以：0.206(min)二、半精车D端面1、确定进给量f根据"切削用量手册"表1.4，车铸铁，刀杆尺寸为：B×H=16mm×25mm，3mm，以及工件长度为75mm，宽度为40mm时：f=0.8~1.2mm/r按照C620-1卧式车床说明书，选择f=0.8mm/r2、车刀磨钝量及刀具耐用度由"切削用量简明手册"表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.8mm，车刀寿命T=60min。3、确定切削速度根据"切削用量简明手册"表1.11，得：=80m/min；根据"切削用量简明手册"表1.28，切削速度得修正系数为：kTv=1.0，kMv=1.0，ksv=0.85，ktv=1.0，kκγv=1.0所以=80×1.0×1.0×0.85×1.0×1.0=68(m/min)=288.6(r/min)查"切削用量简明手册"表1.30，按照C620-1卧式车床的转速,有：=305r/min实际切削速度为：71.8(m/min)4、检验机床功率根据"切削用量简明手册"表1.25，当灰铸铁HBS=170~210，2.8mm，0.750.96mm/r，84m/min，切削功率=2.9kW。根据"切削用量简明手册"表1.28和1.29，切削功率的修正系数为：kκrFc=1.0，kκrPc=1.0，kγoFc=kγoPc=1.0故实际功率为：=2.9×1.0×1.0×1.0=2.9(kW)；查"切削用量简明手册"表1.30，有C620-1卧式车床功率：=5.9kW；因为<，所以所选择的切削用量可用。5、计算工时根据"工艺手册"表6.2-1，得：，；所以：0.191(min)。工序Ⅱ钻花键底孔Φ22mm、扩花键底孔、车D倒角一、钻孔1、刀具选择由"工艺手册"表3.1-5选择d=20mm高速钢直柄麻花钻。由"切削用量简明手册"表2.1及2.2，选双锥修磨横刃，β=30°，=118°，=70°，=3.5mm，=12°，ψ=55°，b=2mm，l=4mm。2、切削用量选择由"切削用量简明手册"表2.7，进给量f=0.43~0.53mm/r。由"切削用量简明手册"表2.8，钻头允许进给量为1.75mm/r。取f=0.53mm/r。根据"切削用量简明手册"表2.19查得轴向力=5100N，轴向修正系数为1.0，所以=5100N。根据"切削用量简明手册"表1.30，得C620-1卧式车床的横走刀最大抗力为：5100N。因为<，故f=0.53mm/r可用。由"切削用量简明手册"表2.12得钻头最大磨损量为0.8mm，钻头寿命为T=60min。3、确定切削速度由"切削用量简明手册"表2.15，得切削速度：=16m/min；由"切削用量简明手册"表2.31，得各修正系数：kTv=1.0，kMv=0.88，ktv=1.0，k*v=1.0，kLV=0.85=16×1.0×0.88×1.0×1.0×0.85=11.97(m/min)因此：=190.6r/min；根据"切削用量简明手册"表1.30取n=230r/min；4、校验机床功率查"切削用量简明手册"表2.23，由d=20mm，f=0.53mm/r，=11.97m/min得：<1.0kW；根据"切削用量简明手册"表1.30查得C620-1卧式车床的额定功率=5.9kW；因此<，符合要求。计算根本工时根据"工艺手册"表6.2-1，得：，L=+y+△；由"切削用量简明手册"表2.29得：y+△=10mm；0.738(min)；二、扩孔：由"工艺手册"表3.1-8和3.1-9选择Φ22mm由"切削用量简明手册"表2.10得：f=0.6~0.7加工强度及硬度较低的材料采用较大值，取f=0.7由"切削用量简明手册"表2.30得公式，公式中的系数和指数分别为：=68.2，=0.4，=0.15，=0.45，m=0.4；由"切削用量简明手册"表2.31得修正系数：kTv=1.0，kMv=0.88，kWv=1.0，kLv=0.85；故kv=1.0×0.88×1.0×0.85=0.748；由"切削用量简明手册"表2.12得T=40min，切削深度=1mm，=×0.748=47.15(m/min)；682.5(r/min)。由"切削用量简明手册"表3.30取n=770r/min，计算根本工时：0.167(min)车倒角采用手动车，选用YG6硬质合金端面车刀，为防止在调速上花费不必要的时间，故采用上一步的车床转速，即n=770r/min，根本工时约为4.5秒，即0.075min。工序Ⅲ锪钻E面花键底孔倒角锪钻Φ22mm1、刀具选择参考"工艺手册"表3.1-13，定做φ=150°锥柄锥面锪钻。钻头尺寸参数取d=40mm，L=150mm，l=35mm，齿数为z=8。2、确定进给量和转速本工序宜采用手动进给，参照"工艺手册"表4.2-15取平均进给：f=0.2mm/r，取机床转速n=195r/min。3、确定进给长度参考"工艺手册"表6.2-5，取l=2mm，=1mm，故3mm。4、根本工时钻一倒角所用时间为：0.077(min)。工序Ⅳ拉Φ22mm选用L6110卧式内拉床，使用专用夹具，此工件要求拉削面的外表粗糙度为1.6~3.2μm，故一次拉削即可。1、刀具选择选择高速钢花键拉刀，根据"现代制造工艺设计方法"表1.2-17确定拉刀的单面齿升为0.08mm，表1.2-18取拉削速度为v=3.6m/min。根据"工艺手册"由于花键孔为Φ25H7mm，内Φ22mm底孔键宽6H9mm，所以选择齿数z=6，拉刀总长L2、根本工时〔见"工艺手册"表6.2-15〕；其中-单面加工余量，1.5mm；l-拉削外表长度，80mm；η考虑标准局部的长度系数，取1.2；k考虑机床返回行程系数，取1.4；v拉削速度(m/min)；拉刀每齿进给量〔mm/z〕；z拉刀同时工作的齿数，z=l/P；P拉刀齿距〔mm〕。P=(1.25~1.5)×=13mm；拉刀同时工作齿数：z=l/P=80/13=6；根本工时：。工序Ⅴ粗铣→半精铣A外表一、粗铣1、选择刀具与铣床由"切削用量简明手册"表3.30选*A6132型万能铣床，根据"工艺手册"表3.1-27选用端铣刀，再参考"切削用量简明手册"表3.1及3.16选用do=80mm、z=10的YG6硬质合金端铣刀。由表3.8得刀具寿命T=180min。铣刀的几何形状：由于HT200的硬度为170~210HBS(由"机械制造根底"表1-8)，所以=60°，=30°，=5°，=8°，=10°，=-20°，=0°。2、确定每齿进给量铣床额定功率为7.5kW，根据"切削用量简明手册"表3.5得：=0.14~0.24mm/z，再参考"切削用量简明手册"表3.16取=0.13mm/z，=3.5mm，=403、铣刀磨钝量及刀具耐用度由"切削用量简明手册"表3.7得铣刀刀齿后刀面的粗铣最大磨损量为1.8mm，精加工为0.5mm。由"切削用量简明手册"表3.16得耐用度T=180min。4、确定切削速度和每分钟进给量由"切削用量简明手册"表3.16得：=97m/min，n=387r/min，=433mm修正系数：kMv=kMn=kMvf=0.89，ksv=ksn=ksvf=0.8，kaev=kaen=kaevf=0.89；所以=97×0.89×0.8×0.89=61.47(m/min)；n=387×0.89×0.8×0.89=245.23r/min；=433×0.89×0.8×0.89=274.38(mm/min)。根据"切削用量简明手册"表3.30，选择n=300r/min，=300mm/min；从而实际切削速度和每齿进给量为：；5、校验机床功率由"切削用量简明手册"表3.24得：当=0.13mm/z，42mm，3.5mm时，1.9kW。因为机床最大功率=7.5×0.75=5.63kW，故<，所以机床满足功率要求，能够正常工作。6、计算根本工时；L=+y+由"切削用量简明手册"表3.26得入切量及超切量为：y+=12mm，=80mm；所以：0.307min)。二、半精铣1、选择刀具改变速度或者进给量时刀具与上道工步可以是同一把刀。2、切削用量由"切削用量简明手册"表3.5得每转进给量为f＝0.5～1.0mm/r，因为z=10，取=0.1mm/z，半精铣的加工余量为1.5mm，所以本道工步的切削深度＝1.5mm，切削宽度＝40mm；由"切削用量简明手册"表3.16得：n=494r/min，=395mm/min；494×0.89×0.8×0.89=313.04(r/min)；=395×0.89×0.8×0.89=250.3(mm/min)；根据"切削用量简明手册"表3.30，取：n=375r/min，=300mm/min。切削速度：。切削时间：0.307(min)。工序Ⅵ钻2×Φ6.8mm孔、攻螺纹2×M8、钻Φ5mm孔本道工序全部选用Z525立式钻床加工，使用专用夹具。钻孔2×Φ6.8mm查"工艺手册"表3.1-6，选用Φ6.8mm参考"切削用量简明手册"表2.7和"工艺手册"表4.2-16，取=0.22mm。查"切削用量简明手册"表2.15，取切削速度=16m/min。748.96(r/min)查"切削用量简明手册"表2.35，取=960r/min，所以实际切削速度为：20.51m/min钻两个孔的根本工时：按"工艺手册"表6.2-5的公式计算，l=9.5mm，，取=2mm，=1.5mm。0.123min二、攻螺纹2×M81、刀具选择查"工艺手册"表3.1-47，选择M8高速钢机用丝锥。2、择切削用量进给f等于工件螺纹的螺距P〔见"工艺手册"表3.1-47〕，即f=1.25mm/r。切削速度按"工艺方法"1.2-29选取=8mm/min。可得机床主轴转速为：318.31(r/min)；按Z525机床说明书〔见"工艺手册"表4.2-15〕选取=392r/min。实际切削速度为：3、算根本工时查"工艺手册"表6.2-14，取l=9.5mm，=(1~3)P=2.5mm，=(2~3)P=2.5mm。攻两个螺纹的总时间：0.059(min)。三、钻孔Φ5mm查"工艺手册"表3.1-6，选用Φ5mm高速钢硬质合金锥柄麻花钻。参考"切削用量简明手册"表2.7和"工艺手册"表4.2-16，取=0.22mm。查"切削用量简明手册"表2.15，取切削速度=16m/min。1018.6(r/min)查"切削用量简明手册"表2.35，取=960r/min，所以实际切削速度为：15.08m/min根本工时：按"工艺手册"表6.2-5的公式计算，l=9.5mm，，取=2mm，=1.5mm。0.062min工序Ⅶ粗铣→半精铣18H11mm一、粗铣1、刀具选择：查"工艺手册"表3.1-27，选用直齿三面刃铣刀，材料为：高速钢硬质合金。由于槽宽为18mm，加工余量需2mm，查表3.1-2.8和表3.1-39，可选刀具直径为=16mm，D=32mm，L=16mm，齿数Z=20。查"切削用量简明手册"表3.2加工材料为HT200，可以得到刀具前角=8°，周齿后角=16°，端齿后角=6°；2、确定切削用量a．确定切削深度和切削宽度根据"切削用量简明手册"表3.17取=8mm，分5次走刀粗铣〔最后一次铣削3mm〕。两边各余下的1mm作为半精铣的加工余量。因为在实体上切槽，故为铣刀宽度，即==16mm。b．确定进给量参考"切削用量简明手册"表3.3，再根据"切削用量简明手册"表3.17取每齿进给量=0.2mm/z。c．选择刀具磨钝标准及耐用度查"切削用量简明手册"表3.7，铣刀后刀面最大磨损限度为0.15~0.20mm查"切削用量简明手册"表3.8，铣刀的耐用度T=120min。d．确定切削速度和工作台每分钟进给量〔即进给速度〕查"切削用量简明手册"表3.17，可取切削速度=75m/min，=235r/min，=952mm/min；因为加工条件没有变化，所以n=235查"切削用量简明手册"表3.30，取n=235r/min，=950mm/min，则实际的每齿进给量=950/(20×235)=0.202(mm/z)。实际切削速度：73.83(m/min)；e．检验机床功率根据"切削用量简明手册"表3.28中的的切削力公式：式中各系数为：=30，=1.0，=0.65，=0.83，=1.0。取=1.0，则168.4(N)；0.27(kW)；*A6132铣床主动电机的功率为7.5kW，故切削用量可以采用。最后确定的粗铣切削用量为：=16mm，=8mm，=0.2mm/z，=950mm/min，3、计算根本工时根据"工艺手册"表6.2-7，立铣刀铣槽的根本时间为：；式中=40mm，=0.5d+(1~2)mm，=100mm，=1~3mm，=950mm/min，=5，=42mm，=3mm；所以×5=0.511(min)。二、半精铣1、刀具选择查"工艺手册"表3.1-27，选用直齿三面刃铣刀，材料为：涂层硬质合金。由于槽宽为18mm，加工余量需2mm，查表3.1-2.8和表3.1-39，可选刀具直径为=100mm，D=32mm，L=18mm，齿数Z=20。查"切削用量简明手册"表3.2加工材料为HT200，可以得到刀具前角=8°，周齿后角=16°，端齿后角=6°；2、确定切削用量a．确定切削深度和切削宽度由于预留的每边加工余量为1mm，故取=2mm；由于槽的深度为35mm，采取一次走刀，即=35mm。b．确定进给量参考"切削用量简明手册"表3.5，由于为半精铣，要求外表粗糙度=3.2μm，故取每转进给量=1mm/r。=1/20=0.05(mm/z)c．选择刀具磨钝标准及耐用度查"切削用量简明手册"表3.7，铣刀后刀面磨损限度为0；查"切削用量简明手册"表3.8，铣刀的耐用度T=120min。d．确定切削速度和工作台每分钟进给量〔即进给速度〕根据"切削用量简明手册"表3.27中的公式：；式中各系数为：=24.4，=0.25，=0.2，=0.2，=0.3，=0.1，=0.2；查"切削用量简明手册"表3.16取=0.72，所以：11.48(m/min)；则机床转速36.54(r/min)查"切削用量简明手册"表3.30，取机床转速=37.5r/min，0.05×20×37.5=37.5mm/min查表3.30取=37.5mm/mine．最后确定的半精铣切削用量为：=2mm，=35mm，=0.05mm/z，=37.5mm/min，=37.5r/min，=11.78m/min。3、计算根本工时根据"工艺手册"表6.2-7，立铣刀铣槽的根本时间为：；式中=40m