机械加工工艺规程与夹具设计优化输出轴加工方法

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

设计计算阐明书

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

学号学生姓名专业（班级）

设计

输出轴机械加工工艺规程制定及钻孔专用夹具设计

题目

设

计--D,08C

技

术

参T制如。5⑭|D

数

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，处理后硬度规定为200-230HBW。试

完毕该零件H勺机械加工工艺设计及加工10—020孔钻床夹具设计。

~~设计者必须发挥独立思索能力，严禁抄袭他人成果，不容许雷同。积~

极积极与指导教师流，每一进展阶段至少与指导教师交流二次。

设

计二、设计成果：

要1、夹具装配图一张，A1;

求2、设计阐明书一份；

3、工艺规程卡一套，工序卡3-5张。

设计阐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

重要包括：

1）零件日勺构造分析

2）生产类型确实定

3）毛坯H勺选择与毛坯简图H勺绘制

4）工艺路线的确定

5）各工序日勺加工余量及工序尺寸确实定。

6）切削用量的计算和确定

7）时间定额的计算和确定

（6）专用夹具设计日勺详细过程

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）夹具各部分元件口勺选择

6）夹具的精度分析

7）夹具的特点

（7）参照文献（要包括资料的编号、作者名、书名、出版地、出版者、出版

年月工

三、定稿完毕后，按照学校规定打印、装订.装袋，并和电子稿一起交给老师，并

准备答辩。

工1、夹具装配图一张，A1;

作2、设计阐明书一份；

量3、工艺规程卡一套，工序卡3-5张。

序号环节时间分派备注

1设计准备工作0.5

2机械加工工艺规程制定1.0

工

作3填写机械加工工艺卡片0.5

计4专用夹具设计2

划

5撰写设计阐明书0.5

6答辩0.5

小计5天

1、《金属切削加工手册》；

参

2、《机床夹具设计手册》；

考

3、《机械制造工艺学》；

资

4、《机械制造工艺学课程设计指导书》。

料

指导教师签字教研室主任签字

年月日

目录

序言......................................

第一章.零件的工艺分析及生产类型确实定.....

1.1技术规定分析.....................

L2零件的工艺分析...................

第二章,选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图

2.1选择毛坯.........................

2.2毛坯尺寸确实定...................

第三章.选择加工措施，制定加工艺路线.....错

3.1定位基准的选择...................

3.2加工措施的选择...................

3.3制定工艺路线.....................

第四章.工序设计...........................

4.1选择加工设备与工艺装备...........

4.2选用夹具............................

4.3选用刀具............................

4.4选择量具............................

4.5确定工序尺寸.....................

第五章.确定切削用量及基本工时.............................9

5.1切削用量...........................................9

5.2基本时间............................

第六章.夹具设计...........................

6.1确定定位方式，选定定位元件..........

6.2确定导向装置........................

6.3切削力和夹紧力的计算.............错

6.4确定工件夹紧方案，设计夹紧机构・・・・

6.5确定夹具总体构造和尺寸...........

6.6夹具使用阐明........................

设计结论..................................

参照文献..................................

输出轴加工工艺及钻床夹具设计

摘要：机械制造业日勺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日勺重要构成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺

和夹具设计，着重于几种重要表面的加工，具有一定的尺寸、形状、位置规定，尚有

某些强度、表面粗糙度规定，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，并且对学生日勺专业素质规定较高。然而这些都会在文中得以体现。

序言

机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的所有基础课、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日勺一次深入的综合性

日勺链接，也是一次理论联络实际训练。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，我但愿能通过这次课程设计对自己未来将从事日勺工作进行

一次适应性训练，从锻炼自己分析问题、处理问题的能力，为此后参与祖国日勺现代化

建设打下一种良好日勺基础。我也相信通过课程设计能将零碎的知识点都联络起来，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种阶段总结，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种实际应用过程。由于知识和经验所限，

设计会有许多局限性之处，因此恳请老师予以指导。

第一章零件的工艺分析及生产类型确实定

1.1技术规定分析

题目所给定的零件车床输出轴，其重要作用，一是传递转矩，使车床主轴获得

旋转的动力；二是工作过程中常常承受载荷；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

术规定等文献，选用铸件。

1.2零件的工艺分析

从零件图上看，该零件是经典的零件，构造比较简朴，其重要加工的面有655、

660、665、675、6176的外圆柱面，650、680、6104的内圆柱表面，10个4)20

日勺通孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表目前键槽两侧面、

680内圆柱表面为Ra3.2um,大端端面为Ra3.2um,其他为Ral2.5um,规定不高；位置

规定较严格，表目前355日勺左端面、。80内孔圆柱面对675、e60外圆轴线的跳动

量为0.04mm,320孔日勺轴线对。80内孔轴线日勺位置度为60.05mm,键槽对655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。通过度

析该零件，其布局合理，以便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工规定，整个图面

清晰，尺寸完整合理，可以完整体现物体日勺形状和大小，符合规定。

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、生产性质以及在生产中获

得也许性，毛坯日勺制造措施重要有如下几种：1、型材2、铸造3、铸造4、焊接5、

其他毛坯。根据零件日勺材料，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，这样不仅挥霍材料，并且还增长机床，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，因此综上所叙选择锻件中的模锻。

2.2毛坯尺寸确实定

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》知粗车-半精车-精车各余量，从而可得毛坯余量〈或查表得到工

铸件日勺外圆角半径按表5T2确定，内圆角半径按5T3确定。成果为：外圆角半径：

r=2；内圆角半径：R=3。按表5T1,外模锻斜度2=5。，内模锻斜度a=7。。下

图为本零件的毛坯图

一片一技术W求

⑼）I、未注因角M

22、披赛好度5・

---------------------------------------------------------------------------------------------M----------------------------------------------------------------------3、正义射挈

-&•x

毛坯图

第三章.选择加工措施，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），为防

止由于基准不重叠而产生日勺误差，应选回转轴线为定位基准，即遵守“基准重叠”的

原则。详细而言，即选小50孔及一端面作为精基准。由于本零件所有表面都需要加工,

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。

3.2加工措施的选择

1.回转体表面面日勺加工：面日勺加工措施有诸多，本零件重要是加工外圆面和端

面。由55、660外圆面的加工精度采用7级精度可以满足规定，故可采用粗车-半精

车-精车的加工方式。365、小75外圆面的加工精度要采用6级精度才能到达规定，

故采用粗车-半精车-粗磨-精磨的加工方式。

2.孔附加工：孔的加工方式有钻、扩、镜、拉、磨等。对于内孔采用在车床上

镇孔日勺方式。原因是构造紧凑，重量不大，合用于车削加工。

通孔10X620采用在车床上镣孔的方式，斜孔2X68在钻床床钻孔。

3.键槽附加工：零件上的键槽在钱床上钱。其公差等级为IT7,两侧的粗糙度为

Ra3.2um,槽底面的粗糙度为Ra6.3Pnu可采用粗铳-精锐日勺加工方式。

4.两端面日勺加工：端面附加工在铁床上进行，其公差等级为IT7,粗糙度日勺

规定分别为Ra25um,Ra,12.5uino

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，在保证零件时几何形状、尺寸精度、表面质量的前提下，尽量提高

生产率，减少成本，获得好的经济效益。

1.工艺路线确实定：

⑴基准先行原则该零件加工时应当先655端面为粗基准加工6176外圆面及

其端面，再以6176为基准加工655端面及其外圆面。

⑵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，首先提高金属切削效率，另首先满足精车的余

量均匀性规定，若粗加工后留余量的均匀性满足不了精加工时规定时，则要安排半精

加工。

⑶先面后孔原则对该零件应当先加工圆柱表面，后加工孔，这样安排加工次

序，首先是运用加工过的平面定位，稳定可靠，另首先是在加工过的平面上加工孔，

比较轻易，并能提高孔的加工精度。

(4)先主后次原则先加工重要表面，后加工次要表面。这里的重要表面是指基

准面，重要工作面。次要表面是指键槽、内孔等其他表面。次要表面和重要表面之间

往往有互相位置规定。因此，在重要表面到达一定口勺精度之后，再以重要表面定位加

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655回转体表面，粗车4H76外圆和粗铁6176端

面。

2.工序10用三爪卡盘定位小176回转体表面，并且粗铁力55端面和粗车。55、

660、小65、675时回转体表面。

3.工序15用三爪卡盘定位655回转体表面，半精车@55、@60、小65、小75、

4)176的外圆。

4.工序20用三爪卡盘定位655回转体表面，粗磨力65、675的外圆表面。

5.工序25用三爪卡盘定位655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，粗镜内孔650、680、6104。

7.工序35以轴日勺回转轴线为基准，半精铃内孔4)50、680、6104。

8.工序40以4)80孔的中心线为基准，钻、扩、较孔10义020。

9.工序45钻斜孔2X08。

10.工序50以轴的回转轴线为基准，粗铳键槽。

11.工序55热处理：调质处理硬度为200-230HBW。

12.工序60精车“65、小75日勺外圆及锥面。

13工序65用三爪卡盘定位655回转体表面，精磨665、e75的外圆表面。

14.工序70以轴日勺回转轴线为基准，精铁键槽，用三爪卡盘定位655回转体

表面，精锐6176端面；用三爪卡盘定位6176回转体表面，精铳655端面。

15.工序75去毛刺、清洗、检查。

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.选择加工设备及选择机床类型。

由于已经根据零件日勺形状、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，就决于现场的设备状况。最终选择日勺机床，其经济精度应与

零件表面日勺设计规定相适应，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铁6176端面、铁655端面、粗钱

键槽、精锐键槽，精铳4H76端面，精铁小55端面，用的设备是X53T立式钱床。

(2)工序45中钻、扩、较孔10X020,工序50中钻斜孔2义。8,选用Z3025

摇臂钻床。

(3)其他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

本零件除铳销，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，工件日勺加工精度，巳加工表面质量，

刀具日勺磨损和加工成本，因此对时日勺选择刀具材料是加工工艺的一种重要部分：刀具

应具有高刚度，足够日勺强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性知经济

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，由于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，因

此加工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900的车刀。钻头：高速钢刀具，直径为d)30；直径为618；扩孔

钻：直径为619.8；较刀：直径为620。链刀，刀杆长度为200.BXH=16X25。

4.4选择量具

本零件属大批大量生产，一般配状况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度

规定、尺寸和形状特点，参照参照文献［5］》有关资料，选择如下：读数值0.02、测

量范围0〜150游标卡.尺，读数值0.01、测量范围0〜150游标卡.尺.波数值0.01、

测量范围50〜125的内径千分尺，读数值0.01、测量范围50〜125日勺外径千分尺，读

数值0.01、测量范围50〜125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，然后由后往前计算二序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工措施日勺经济精度确定。

本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表：

⑴外圆柱面6176轴段加工余量计算

工序间工序工序基本标注工序

工序名称

余量/mm经济精度/mm表面粗糙度尺寸/mm尺寸公差/mm

机

精车2IT106.3176r76-014

粗车3IT1212.5179阿9皿

毛坯±2181矶81±2

⑵外圆柱面655轴段加工余量计算

工序间工序工序基本标注工序

工序名称

余量/mm经济精度/mm表面粗糙度R./Pm尺寸/mm尺寸公差/mm

精车1.0IT61.655姆5_00]9

半精车1.5IT103.256姆6.0120

粗车2.5IT126.357.5。57.5_03

毛坯12GO。60±2

⑶660轴段加工余量计算

工序间工序工序基本标注工序

工序名称

余量/mm经济精度/mm表面粗糙度R/um尺寸/mm尺寸公差/mm

精车1.0IT61.660^^0.019

半精车1.51T103.261优B.I20

粗车2.5IT126.362.5062.5°。.3G

毛坯±265。65±2

⑷065轴段加工余量计算

工序间工序工序基本标注工序

工序名称

余量/mm经济精度/mm表面粗糙度R,/um尺寸/mm尺寸公差/mm

精车1.0IT61.665。65_()0]9

半精车1.51T103.266^^-0.120

粗车2.5IT126.367.5

毛坯±270。70±2

⑸小75轴段加工余量计算

工序间工序工序基本标注工序

工序名称

余量/mm尺寸/mm尺寸公差/mm

经济精度/mni表面粗糙度Ra/Pm

精车1.0IT61.675075、(Jw

半精车1.51T103.276076?o]2o

粗车2.5IT126.377.5修名和

毛坯±280。8()±2

(6)4)104内孔加工余量计算

工序间工序工序基本标注工序

工序名称

余量/mm经济精度/mm表面粗糙度R，Um尺寸/mm尺寸公差/mm

精镇1.8IT73.21040104产5

粗镀3.2IT106.3103.2加03.2对40

毛坯±299。99±2

⑺680内孔加工余量计算

工序间X序工序基本标注工序

工序名称

余量/mm经济精度/mm表面粗糙度RJPm尺寸/mm尺寸公差/mrn

精植1.5IT73.280侬产0

粗锋2.5IT106.378.5°78.5川2

毛坯±276。76±2

(8)d>50内孔加工余量计算

工序间工序工序基本标注工序

工序名称

余量/nun经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸/mm尺寸公差/mm

精镇1.5IT73.250西0产

粗镇2.5IT106.348.5048.5/

毛坯±246。46±2

第五章确定切削用量及基本工时

切削用量包括背吃刀量%,、进给量/和切削速度八确定次序是确定(、/,再

确定九本阐明书选用工序1粗车外圆。55机〃?为例确定其切削用量及基本时间。

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。55z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BXH=16inm><25nmi,刀

片厚度为4.5mmo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q)=6。、主偏角勺=90°、，副偏角勺二10。、刃倾角4=0。、刀尖圆

弧半径九=0.3mmo

⑴确定背吃刀量巴,由于粗车双边余量为2.5mm,则<=2.25mm。

⑵确定进给量f根据表5T14,在粗车钢件、刀杆尺寸为16mmX25mm、册<3mm.

工件直径为60〜100〃〃〃时，/=0.5〜0.9〃〃〃/厂。按CA6140机床时进给量选择

f=0.65mm/ro确定的进给量尚需满足机床进给强度的规定，故需进行校验。

根据表5-55,CA6140机床进给机构容许的进给力Fnrix=3530^0

根据表5-123,当钢材=570〜610MPa、aP<2.0〃〃〃、f<0.75mm/r,

<45°,v=65/H/min(估计)时，进给力/,=760N。

R的修正系数为心尸=1.0,心尸=1.0,心.=1.17,故实际进给力为

/or/4。KrrJ

r

Ff=760x1.17^=889.2A,由于与工工”所选时/=。.65〃?加/厂可用。

⑶选择车刀磨钝原则及耐用度根据表5-119,车刀后刀面最大磨损量取为1mm,

可转位车刀耐用度7=60min。

⑷确定切削速度v根据表5T20,当用YT15硬质合金车刀加工钢材时，％<2.0/加,

/<0.75〃〃〃〃时，切削速度u=97〃〃min。

切削速度的修正系数为储”K£俯=勺，=

0=0.8,0.65,KTY=0.81,K7V=1.0,1.()

表2-9。则有：v=97x().8x0.65x().8\m/min=40.9m/min

切削用量包括切削速度、进给量及背吃刀量三项，确定措施是先确定背吃刀量、进给

量，最终确定切削速度。不一样日勺加工性质，对切削加工的规定是不一样样日勺。因此,

在选择切削用量时，考虑的侧重点也不一样。

粗加工时，一般优先选用尽量大口勺背吃刀量，另一方面选择较大的进给量，最终

根据刀具的耐用度状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，从而尽量的提高切削速度。

⑴粗车055+0.028-0.003外圆的切削用量

本工序为粗车外圆4)55,机床采用最常用的CA6140卧式车床。

已知：加工材料：45钢，ab=600MPa,锻件，有外皮；

工件尺寸：坯件D=60mm,车削后D=57.5mm,加工长度/=80mm；

加工规定：车削后表面粗糙度Ra6.3um。

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，选择日勺参数为：

主偏角勺=60。,副偏角£「二10。，后角4=6。,前角九=12。,刃倾角4=0°,

刀尖圆瓠半径=1.0〃〃〃O

选择切削用量：

确定背吃刀量aP

由于粗加工的余量为2.5nlm，可以再一次走刀内完毕，故aP=2.5/2=1.251nme

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。

选择车刀磨钝原则和耐用度

根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-40,后刀面最大磨损程度取1.1mm,

刀具的耐用度为T=60Mino

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，(Tb=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：根据刀具日勺耐用度T=60min,得

修正系数K1尸1.0；根据工件材料日勺强度，得修正系数治尸1.0；根据毛坯状态得修正

系数K10.8；刀具的材料为YT5,得修正系数为：工产0.65；此处为车削，得修正系数

KKV=1.0；得修正系数为主偏角为60"得修正系数为降产0.92。

因此,KTV=1.0,21.0,Ksv=0.8,Ktv=0.65,Ktv=1.0,KKrV=0.92

Xv

切削速度的公式为v=cv/(rxaPxr)

根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-43,取数值：

0291,Xv=0.15,yv=0.2,m=0.2O

n

V=Cv/(TXa；'Xf')XKT、XKMvXKsvXKtvXKKVXKKrV

因此带入数据后可算得V=67.92m/min

转速PFlOOOV/'nd=1000X67.92/JTX60=360.32r/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=ndn/1000=nX60X320/1000=60.32m/min

检查机床功率

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日勺计

算公式如下:

，：ZXFzn,：z

FZ=CXapXf萍XVX%(N)

Pm=FzV/60X1000(KW)

1===-

式中，C'=2650,XFZ1.0,yF20,75,n、,0.15，KFZ=K*XK*XKKIFZXKr.F£,

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

K倘=1.0；与工件材料有关的系数K*=1.0；与主偏角有关的修正系数Km=0.94；

与前角有关日勺修正系数=1.10o因此总的修正系数为

==

K|.zKTFZXKMI>XKsrrzXKr.1.034

因此，切削力为

F/=2650X1.25,oXO.51O75X6O.32°15X1.034=1118.5N

切削功率为

Pm=1118.5X60.32/60X1000KW=1.124KW

根据《机械加工工艺手册》，查得CA1640卧式车床积极机功率PE=7.5KW,由于

PFIIVPE,故上述切削用量可用。最终确定的切削用量为:

aP=l.25mm；

f=0.51mm/r

V=60.32m/min(n=320r/min)

⑵半精车。55+0.028-0.003外圆的切削用量

本工序为半精车外圆小55,本来时直径为57.5mm,车削后D=56mm机床采用最常

用日勺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，选择日勺参数为：

主偏角Kr=45°,副偏角K,r=10",前角Y。二10",刃倾角Xs=-5°,后角a。=6°,车

刀刀尖圆弧半径rt=0.6mmo

选择切削用量：

确定背吃刀量电

由于粗加工时余量为1.5mm,可以再一次走刀内完毕，故ap=l.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,<f=0.30mm/ro

选择车刀磨钝原则和耐用度

根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-40,后刀面最大磨损程度取0.8mm,

刀具时耐用度为T=60Min0

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，crb=600MPa,a/0.75mm,f=0.30mni/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：根据刀具日勺耐用度T=60min,得

修正系数降=1.0；根据工件材料时强度，得修正系数KjLO；根据毛坯状态得修正

系数K11.0；刀具日勺材料为YT15,得修正系数为：Ke=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45”得修正系数为降产1.0。

因此,KTV=1.0,KMV=1.0,Ksv=l.0,Ktv=l.0,KKV=1.0,KKrV=l.0

Xv

切削速度的公式为v=cv/(rxaPxr)

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=0.2O

V=c/(rXaJxf')X除X&XKsvXKlvXKKVXKKrV

因此带入数据后可算得V=170.43m/min

转速n=1000V/nd=1000X170.43/兀X57.5=943.47r/min

根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-44,取CA1640机床日勺主轴转速选择

710r/min,则实际切削速度为

V=ndn/1000=nX57.5X710/1000=128.26m/min

检查机床功率

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日勺计

算公式如下：

Fz二CWXX「FZ*ynFz乂降,@)

Pm=FZV/60X1000(KW)

hz====-=

式中，C2650,XFZ1.0,yEz0.75,OFI,0.15,K(zKTFZXKMIZXKK>FZXKr.,

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；与工件材料有关日勺系数K%=1.0；与主偏角有关日勺修正系数Km=1.0；

与前角有关日勺修正系数Km=1.04。因此总日勺修正系数为

KFZ=KTFzXKMFzXKKrFzXK,,Fz=1.04

因此，切削力为

F7=2650X0.751°X0.30°75X128.26°,5X1.04=291.88N

切削功率为

Pm=291.88X128.26/60X1000KW=0.624KW

根据《机械加工工艺手册》，查得CA1640卧式车床积极机功率PE=7.5KW,由于

PmVPE,故上述切削用量可用。最终确定的切削用量为：

aP=0.75mm；

f=0.30mm/r

V=128.26m/min(n=710r/min)

⑶精车655+0.028-0.003外圆的切削用量

本工序为半精车外圆@55,本来时直径为56mm,车削后D=55mm,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°,副偏角K,r=5°,前角Y。=10°,刃倾角入s=0°,后角ao=6°,车刀

刀尖圆弧半径r,=0.4mmo

选择切削用量：

确定背吃刀量为

由于粗加工日勺余量为1.0mm,故ap=l.0/2=0.5mm°

确定讲给量f

由于零件本次加工日勺加工余量小，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40.08mm/ro

选择车刀磨钝原则和耐用度

根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-40,后刀面最大磨损程度取0.5mm,

刀具日勺耐用度为T=60Mino

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，ab=600MPa,aP=0.50mm,f=0.08mni/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：根据刀具日勺耐用度T=60min,得

修正系数K后1.0；根据工件材料日勺强度，得修正系数K,产1.0；根据毛坯状态得修正

系数Kxl.O；刀具的材料为YT30,得修正系数为：及尸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"得修正系数为降产1.13。

因此,6尸1.0,KMV=1.0,KSV=1.0,K后1.4,KKV=1.0,KKrV=l.13

切削速度的公式为v=cv/(rxa/xr)

根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-43,取数值：

==

C=291,Xv0.15,yv0.2,m—0.2O

yv

V=Cv/(rXaJXf)X除XKv、XKsvXKtvXKKVXKKrV

因此带入数据后可算得V=560.66m/min

转速n=1000V/nd=1000X560.66/冗X56=3186.85r/min

根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-44,取CA1640机床日勺主轴转速选搭1400

r/min,则实际切削速度为

V=ndn/1000=nX56X1400/1000=246.3m/min

检查机床功率

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：

PzyFznFz

Fz=CXa/"xfXVXKFz(N)

Pm=FzV/60X1000(KW)

===

式中,C1-2650,XFZ1.0,yFz0.75,DF2,~0.15,KFZ=KTF?XK«FZXKK>XKr,»

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

降产1.0；与工件材料有关日勺系数K%=1.0；与主偏角有关日勺修正系数及侑=1.13；

与前角有关日勺修正系数KE=1.08O因此总日勺修正系数为

L=KTFZXK*XKKRFZXKe=1.2204

因此，切削力为

1o,75015

Fz=2650X0.5°X0.08X246.3X1.2204=106.2N

切削功率为

Pm=106.2X246.3/60X1000KW=0.0.436KW

根据《机械加工工艺手册》，查得CA1640卧式车床积极机功率PF=7.5KW,由于

PIBVPE,故上述切削用量可用。最终确定的切削用量为:

ap=0.5mm；

f=0.08mm/r

V=246.3m/min(n=1400r/min)

⑷粗车660+0.065-0.045外圆的切削用量

按CA6140机床日勺转速选择H=185r/min=3.08/7，则实际切削速度

v=37.2/??/min。

最终确定切削用量为:

ap=1.25mm,f=0.65mm/r,n=185r/min,v=37.2〃?/min。

5.2.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./+.

---I=-----------I

力？fn

式中：/=83.42,/1=——-—+(2〜3)=2mm,=0,f=0.65mm/r,n=3.08〃min,

tanzrz

83.4+2

i=\则。二s-43s

0.65x3.08

其他工步切削用量及基本工时计算从略

第六章夹具设计

本夹具是第11道工序钻2-08通孔的专用夹具c刀具为直柄麻花钻8-LG3/T

6135.3-1996o

在给定日勺零件中，对本步加工的定位并未提出详细日勺规定，是自由公差，定位规

定较低。因此，本设计日勺重点应在卡紧的以便性与迅速性以及实现钻孔的分度上。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618孔定位基准，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，定位销一种为圆柱销，限制2个

自由度，一种为菱形销，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；

⑵取圆柱销直径为4=018g6=勿8：：：