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车床尾座的设计和加工工艺编制
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2360 车床尾座的设计和加工工艺编制,2360,车床尾座的设计和加工工艺编制,车床,设计,加工,工艺,编制
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分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院毕业设计(论文)车床尾座的设计和加工工艺编制所在学院专 业班 级08机自3班姓 名张泽辉学 号08141010337指导老师刘玉 年 月 日诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文车床尾座的设计和加工工艺编制均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日摘 要为了完成本课题的设计，在设计之前的准备工作必须做好，首先是搜集和分析资料，包括国内外数控机床的发展现状及趋势；初步确定尾座的总体布局，包括配置形式、液压系统的布置及选择与相应的配套元件等，最后主要是关于尾座的设计。车床设计的主要内容是尾座体、套筒、顶尖、尾座孔系、尾座导四号锥度的尾座顶尖，是利用莫氏锥度自身的结构特性来卡紧尾座顶尖的，它解决了顶尖在工作时会出现松动或转动现象。在套筒中设计了滑键槽和顶尖顶出孔，解决了顶尖在工作时会随套筒转动从而影响工件的加工精度；还在套筒中设计了顶卸的装置，便于顶尖的拆卸。最后还对尾座体进行机械加工工艺方面的设计，确定合理的加工工艺方案和方法。关键词：车床，尾座设计，尾座，工艺设计67AbstractIn order to accomplish the task of design, in the design of the preparation before the work must be done, first is to collect and analyze the data, including domestic and international current situation and development trend of numerical control machine tool tailstock; initially determined the overall layout, including configuration, hydraulic system arrangement and selection and corresponding components, mainly on the tail end block design.Lathe design are the main contents of the tailstock body, sleeve, top, tailstock hole of tailstock, guide four taper of tailstock center, is the use of Morse taper their structural properties to clamp the tailstock top, which solves the problem of the top in the job will appear when loosening or rotation phenomenon. In the sleeve design of slide key groove and the top top hole, resolved the top when working with the sleeve to rotate so as to influence the machining precision of the workpiece; still sleeve design top unloading device for removing, top.At the end of the tailstock body mechanical processing technology in the design, determine the reasonable processing scheme and method.Key Words: Lathe tailstock, design, tailstock, process design目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 绪论21.1车床简介21.2 数控车床的概念21.3 车床尾座31.4 本课题的研究3第2章 尾座部分的设计43.1尾座套筒的设计43.2尾座体的设计43.3尾座顶尖的设计43.4 尾座导轨的设计53.5尾座孔系设计63.5.1配合63.5.2套筒孔的设计63.5.3孔和键的设计73.6挠度、转角、锁紧力的计算及校核73.6.1挠度的计算88许用挠度, 在范围之内。93.6.2转角的计算93.6.3压板处螺栓直径的校核9,取摩擦系数为93.6.4 尾座锁紧力的验算10103.7尾座精度的设计103.7.1表面粗糙度的确定103.7.2 尾座与机床形位公差的确定113.7.3底面及立导向面形位公差的确定11第2章 车床尾座工艺规程设计123.7车床尾座夹紧方式的设计21第4章 专用夹具设计60总结与展望63参考文献65宁波大红鹰学院毕业设计（论文）第1章 绪论1.1车床简介车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。铣床和钻床等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的。在我国香港等地也有人叫旋床。1.2 数控车床的概念机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。 普通机床经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化，精密机械与测量等技术的发展与综合应用，生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学解决的途径。 数控机床是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹， 进行自动加工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已是现代制造业的重要标志之一，在我国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个 企业综合实力的体现。 数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面 最广的一种数控机床。要学好数控车床理论和操作，就必须勤学苦练，从平面几何，三角函数，机械制图，普通车床的工艺和操作等方面打好基础。 因此，必须首先具有普通车工工艺学知识然后才能从掌握人工控制转移到数字控制方面来，另一方面，若没有学好有关数学、电工学、公差与配合及机械制造等深内容，要学好数控原 理和程序编制等，也会感到十分困难。熟悉零件工艺要求，正确处理工艺问题。由于数控机床加工的特殊性，要求数控机床加工工人既是操作者，又是程序员，同时 具备初级技术人员的某些素质，因此，操作者必须熟悉被加工零件的各项工艺（技术）要求，如加工路线，刀具及其几何参数，切削用量，尺寸及形状位置公差。只 有熟悉了各项工艺要求，并对出现的问题正确进行处理后，才能减少工作盲目性，保证整个加工工作圆满完成。1.3 车床尾座尾座是卧式车床的重要附件，其主要作用是为轴类零件定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。卧式车床的尾座采用的是整体式结构，整体式结构尾座由尾座体、套筒、芯轴结构、套筒液压测力装置、尾座和套筒移动机构、尾座和套筒夹紧与放松结构及液压装置等组成，芯轴结构选用高精度的进口轴承支承，动、静刚度好，精度高。套筒和尾座的移动均为机动，套筒和尾座的夹紧、放松均采用碟形弹簧夹紧，液压放松的机动夹紧、放松结构，夹紧力足够大，安全可靠，工人操作简单、方便、效率高。其优点在于：(1)刚度高、抗震性能好，精度高，精度保持性好，整体式尾座，将分体式尾座上、下体合为一个尾座整体，采用整体式箱形结构设计，经有限元分析、计算，通过对尾座内部筋板的合理布置，提高了尾座的刚度和固有频率，尾座采用高强度低应力铸铁铸造，经良好的时效处理，热变形小，在承受最大工件重量和最大额定切削力的情况下。尾座整体变形小，抗振性能好，满足数控卧式车床精度检验标准的要求。(2)结构更加简单、优化、合理，整体式尾座将分体式尾座上、下体合为一个尾座整体，取消了分体式尾座联结的定位键和把合螺钉，总零件数和标准件数更少，取消了分体式尾座上、下体的配合加工面，取消了分体式尾座上、下体的装配环节，加工、装配工艺性更好，节约了加工、装配总费用，降低了尾座的总重量和总成本。1.4 本课题的研究1、根据要求设计车床尾座。2、熟悉零件的制造加工工艺，编制其机械加工工艺规程，要求有指定零件的工艺分析，拟定工艺路线，并编制加工工艺过程卡等。3、绘制尾座工作原理图和工作图。（包括A0总装图一张，零件图5张，夹具图一张，毛坯图一张）第2章 尾座部分的设计设计的尾座的工作原理是尾座套筒和尾座活塞固定座通过螺钉连接在一起，可以移动。尾座油压后座、尾座体和尾座活塞轴连接在一起，固定不动。尾座活塞轴、尾座套筒和尾座活塞固定座形成一个液压缸，并且分成两个腔。当手摇动时，套筒带动顶尖向前移动。下面介绍该车床尾座几个主要部分的设计3.1尾座套筒的设计数控卧式车床尾座套筒的主要尺寸是根据尾座体的尺寸选择的。套筒的作用就是安装尾座活塞轴和顶尖，利用液压缸提供的压力和莫氏锥度本身的结构特性顶紧顶尖，使顶尖在顶着工件加工时不会随工件一起转动。为了使套筒不随工件一起转动在套筒上部设计了滑键槽，在尾座体上设计有滑键。尾座工作时滑键在滑键槽中滑动，这样套筒就不会跟着转了，同时，顶尖在顶着工件加工时也不会随工件一起转动了。从而提高了套筒的使用寿命。由于顶尖是利用氏锥度本身的结构特性卡紧的，但是在工作中需要拆卸顶尖，因此需要在尾座套筒上设计顶尖退套孔，用于拆卸顶尖。当需要拆卸顶尖时，把退套楔插入顶尖退套孔，用小锤敲击退套楔使顶尖松动并可以取出。退套楔的规格是S79-1 4。3.2尾座体的设计数控卧式车床尾座体是尾座的主要的机械部分，设计时主要参看其他机床的尾座体和根据制造业在生产中所积累的经验，稍加改造而成的。尾座体的壁厚要尽量均匀，拐角处要设计成圆角以减少集中应力。尾座体的材料采用HT250，铸造加工而成。在尾座体的设计过程中考虑到加工工艺，需要设计出工艺凸台和工艺孔。3.3尾座顶尖的设计车床的尾座顶尖，在车床的使用中经常用到的定位元件，它可以帮助主轴一起限制的工件的自由度，并起到定心的作用，因此要求具有较高的精度，在使用中要使尾座的轴心线与机床主轴的轴心线保证较高的同轴度在进行工件的加工过程中多采用前后顶尖来支承工件，来确定工件的旋转中心并承受刀具作用在工件上的切削力。顶尖是机械加工中的机床的重要部件，它可对端面复杂的零件和不允许打中心孔的零件进行支承。顶尖的一端可顶中心孔或管料的内孔，另一端则放入到尾座套筒内。顶尖的锁紧主要是靠顶紧力和液压缸提供的压力，加工时一般紧缩在尾座套筒内。顶尖一般由专门的工厂生产，我们只要根据自己的需要买产品。由于数控卧式车床C6140是中小型机械加工设备，尾座总体尺寸并不是很大所以选择莫氏4号的顶尖。莫氏锥度是一个锥度的国际标准，用于静配合以精确定位。由于锥度很小，可以传递一定的扭距，又因为有锥度，又便于拆卸。利用的就是摩擦力的原理，在一定的锥度范围内，工件可以自由的拆装，同时在工作时又不会影响到使用效果，比如钻孔的锥柄钻。在锥柄上好后，钻头可以将工件钻出需要的孔，而锥柄处不会出现转动现象。又比如钻孔的锥柄钻，如果使用中需要拆卸钻头磨削，拆卸后重新装上不会影响钻头的中心位置。3.4 尾座导轨的设计（1）导轨的作用是引导机床运动部件作直线或圆周运动，并承受运动部件包括工件的重力和切削力等载荷。导轨应满足导向精度高、精度保持性好、低速运动平稳性好；摩擦阻力小、灵敏度高；刚度高、承载能力达；结构简单，便于加工、安装、调配、调整和维修，成本低等要求。（2）导轨的材料：对导轨材料的主要要求是耐磨性好、工艺性好、成本低。常用的导轨材料有铸铁、钢、有色金属和塑料，其中以铸铁应用最为普遍。为了提高耐磨性和防止咬焊，动导轨和支承导轨应尽量采用不同的材料。如果选用相同的材料，也一定要采取不同的热处理方式以使其具有不同的硬度。材料以铸铁为例，铸铁是一种成本低，良好减震性和耐磨性，易于铸造和切削加工的金属材料。导轨常用的铸铁材料有灰铸铁、孕育铸铁和耐磨铸铁等。灰铸铁常用的牌号是HT200。在较好的润滑与防护条件下，具有一定的耐磨性。适用于不经常工作且对精度保持性要求不高的导轨。孕育铸铁常用的牌号是HT300。耐磨性高于灰铸铁，但较脆硬，不易刮研，且成本较高。常用于较精密的机床导轨。耐磨铸铁中应用较多的是高磷铸铁、磷铜钛铸铁及钒钛铸铁。与孕育铸铁相比，其耐磨性提高12倍，但成本较高，常用于精密机床导轨。通过对材料的类比，由于我设计的是C6140液压尾座,考虑价格等原因，选用灰铸铁作为导轨材料。（3）导轨的形状：直线运动滑动导轨截面形状主要有三角形、矩形、燕尾形和圆形，并且可以相互组合。在本课题中，我选择双矩形导轨。这种导轨的刚度高，当量摩擦系数比三角形导轨低，承载能力高，加工、检验和维修都方便。矩形导轨存在侧向间隙，必须用镶条进行调整。3.5尾座孔系设计设计中所需提及的主要技术要求中，就其性质而言，大致可分为两类：一是各加工表面自身的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度；二是为了保证定位基准面的定位精度，以及为了减轻在加工中的定位误差。为了保证尾座体在装配精度，还要求有较高的相互位置精度。根据技术参数的要求，确定套筒直径为80mm。3.5.1配合套筒在工作中主要有两种配合要求。其一，套筒与尾座体的配合，其二，套筒与顶尖、尾座活塞轴的配合。考虑到顶尖套筒与尾座孔在不同的接触部位其接触部位的不同，因此可以采用不同的配合等级。因此，我们分别确定其配合等级。（1）套筒与尾座体的配合根据有关资料和实际的生产实践经验，套筒与尾座体的配合采用基孔制，间隙配合，但间隙很小，防止在工作中产生较大的跳动，影响加工工件的直线度和圆柱度。由于套筒的尺寸较大，又和尾座体有配合要求，所以要保证套筒的直线度和圆柱度，可选直线度为0.012mm、圆柱度为0.01mm。（2）套筒与顶尖、尾座活塞轴的配合套筒与顶尖、尾座活塞轴的配合要求较高，配合间隙很小。安装莫氏锥柄的套筒部与尾座孔的配合精度要求最高，配合间隙很小，制造成本也高，最适合于不回转的精密滑动配合，精度等级多用于IT5IT7级。尾座活塞轴的作用是推动顶尖，使其在套筒中伸缩，因此，与套筒的配合也用间隙配合，并且表面粗糙度值要求也要小，以减小摩擦力，保证动作的准确性、迅速性。推荐表面粗糙度值选择Ra0.8。3.5.2套筒孔的设计通常情况下顶尖和中心孔的锥度必须相同，并且多数为锥度为60，这是为了减少接触面的单位面积压力和不损坏死顶尖。但在本课题中，所使用的顶尖是莫氏锥度4号的顶尖，因此，套筒前端的套筒孔的锥度也为莫氏锥度4号锥度。顶尖（死顶尖或活顶尖）的锥面（莫氏锥度或公制锥度）插入主轴锥孔和尾座顶尖套筒的锥孔内要同心，既要保证设计时同轴度的要求，避免由于尾座的偏移使车削工件产生锥度，因此在设计中要保证莫氏锥孔轴心线与套筒轴心的同轴度公差为0.01mm,端面径向跳动公差为0.006mm。3.5.3孔和键的设计由于尾座体孔和套筒的配合精度较高，为了减轻滑键在套筒滑键槽内的磨损,需要对两者的表面进行润滑，减少摩擦，防止产生磨粒磨损。摩擦不仅损坏配合表面的品质，而且会导致疲劳裂纹的萌生，从而急剧地减低零件的疲劳强度。而在摩擦面加入润滑剂不仅可以减低摩擦，减轻磨损，保护零件不遭腐蚀，而且能起到散热降温的作用。采用润滑油来润滑时,润滑油膜可起到缓冲，吸热的功能；而采用膏状的润滑脂，即可防止内部的润滑剂的外泄，又可阻止杂质侵入，避免加剧零件的磨损,起到密封作用。因而润滑油或润滑脂的供应方法在设计中很重要。本课题的设计中尾座套筒孔的两端采取了一定的密封性设计,因此可采用比较简单的压配式注油杯系统来进行间歇性的润滑即满足尾座体孔和套筒、滑键与滑键槽的润滑要求。由于对注油孔的加工精度要求不是很高，因此在对注油孔的设计及加工中不需要考虑过多的形位精度要求,仅保持与滑键孔的位置关系即可。在尾座上设计滑键的主要目的是防止顶尖在工作时转动。在套筒上开设键槽，将滑键通过在尾座上方钻通孔来将滑键固定在尾座上,这样套筒只能在滑键尾座的套筒孔内轴向移动,只需要在套筒上铣出较长的键槽，而滑键可做得短一些.同时为了防止滑键的转动在将滑键固定好以后要采用一定的防转动措施,既是在两者的结合缝隙处钻孔攻丝安装上一个螺钉。滑键槽的长度主要和滑键在套筒上的位置有关。滑键槽的长度在设计时应该满足以下两个条件：(1)使顶尖伸出套筒长度达到设计要求的长度，即L=109 mm。(2)使滑键在滑动中顺利。因此，滑键槽的长度取L=140。在对套筒上的滑键槽以及尾座上的安装孔的设计中不仅需要保证滑键槽的对称度要求,还要保证装键孔对套筒孔中心轴线的对称度和垂直度,因此在设计中结合有关原则和实际经验,初步确定安装滑键的孔对套筒孔的对称度要求为0.002。3.6挠度、转角、锁紧力的计算及校核数控卧式车床尾座受力简图:图3.1 尾座受力图根据工件最大长度和最大旋转外径假设工件最大重量 Q=2760N 顶尖和三爪卡盘支撑工件可简化为简支梁，因此尾座负重 Q/2=1380N 尾座主轴伸出尾座体最大长度 130mm尾座套筒直径 80mm钢的弹性模量 E = 3.1106kgf/cm2断面惯性矩 I=201104mm4顶尖伸出套筒长 109mm根据公式 (3-1)查表可知单位切削力 = 2305N/mm2 = 0.3mm/r = 3.4mm故切削力 = 2370N机床加工如此重的工件时，尾座主轴一般紧缩在尾座体内，现在假设尾座主轴伸出为尾座主轴伸出尾座体最大长度的1/2，即伸出65mm，悬臂65mm+109mm=174mm。3.6.1挠度的计算计算公式如下: (3-2)许用挠度, 在范围之内。3.6.2转角的计算 (3-3) 许用转角 ，在范围内。3.6.3压板处螺栓直径的校核在机床尾座上通过一组两个相同的螺栓连接尾座和导轨的，并用压板固定。压板的作用是连接尾座和导轨，并通过连接螺栓的紧固或松开来确定尾座在导轨上的位置。下面我们来确定连接螺栓的直径。选用螺栓的材料为35号钢，则许用抗拉强度=540Mpa，由作用力与反作用力定理可知尾座的上部和下部之间的摩擦力等于通过顶尖作用在尾座上的轴向力，即，根据金属切削原理与刀具切削时产生的轴向分力(0.10.6)，。为了满足加工后的工件的精度要求，在工件重量较大和切削力较大的情况下机床不发生共振，取轴向力。 ,取摩擦系数为由可知作用在下箱体上的压力从而可得转动凸轮轴端的方形部分所需要的力至少为15.7，那么作用在每个螺栓上的力为因为压板与导轨之间的连接形式为松连接，由公式 （3-4）于是可得现螺栓直径为，故螺栓选择合理。其长度可以根据尾座体和螺栓所在尾座体来确定，取。3.6.4 尾座锁紧力的验算尾座有两个锁紧压板，每个上面有2个直径为30mm的活塞；活塞总的面积为： 由于尾座芯轴的顶紧力为20，故压板和床身的摩擦力F要大于20，取：由公式 (3-6)得： 摩擦系数，导轨材料为铸铁，活塞材料为铜，取0.15， 尾座重量，取250,尾座轴向力主要由尾座顶杆承担，锁紧压板主要承受的是倾覆力矩，故应完全能够满足要求。3.7尾座精度的设计3.7.1表面粗糙度的确定零件经过加工后，其表面因刀痕及切削时金属的塑性变形等影响，会存在间距较小的轮廓峰谷。这种零件表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何特征称为表面粗糙度。表面粗糙度的大小对部件的使用性能和使用寿命有很大的影响，两相对运动的表面越粗糙，摩擦系数就越大，磨损也就越快。同时粗糙度还影响到配合性质的稳定性。对于间隙配合，相对运动的表面因粗糙不平而迅速磨损，导致间隙增大；对于过渡配合来说，因多用压力及锤敲装配，表面粗糙度也会使配合变松。此外粗糙度对接触刚度、密封性、产品外观及表面腐蚀能力等都有明显的影响。因此为保证机械零件的使用性能，在对其进行精度设计时，必须提出合理的表面粗糙度要求。在选择表面粗糙度的数值大小时还应当根据零件的功能要求和经济性结合有关的选用原则。一般来说工作表面的表面粗糙度数值应比非工作表面小；承受交变应力的零件，易产生应力集中处，如圆角、沟槽等，其表面粗糙度参数值应小；配合性质要求稳定、小间隙配合和受重载的过盈配合，其配合表面粗糙度参数值应小。同时在实际工作经验不足的情况下还要注意表面粗糙度数值与形状公差值的协调关系，结合有关表面粗糙度数值选用的实例作参考来初步确定尾座体各部位的表面粗糙度数值的大小。由于尾座体孔与套筒的配合性质要求较高，对尾座体孔表面粗糙度要求也是较高的，要求在加工的过程中基本上看不出加工的痕迹。因而其表明粗糙度值大致取Ra0.3；尾座体两端都有配合要求，因此我们选择粗糙度值取 Ra1.6； 尾座底面和立导向面同样具有较高的形位精度，表面粗糙度多采用Ra1.6并刮研。3.7.2 尾座与机床形位公差的确定设计的过程中不仅要保证尾座体内部各部件的相互配合关系和配合精度,确保尾座体套筒顶尖的准确定心,还要确保尾座体与机床其它部件的配合关系,使尾座体各部件与溜板,主轴的形位精度达到一定的设计标准,减少设计失误。而由于尾座对机床其它部件的几何形状误差将导致在对工件的加工过程中使工件的尺寸、形状精度降低，严重影响加工后工件的质量。因此在进行尾座的设计中，不仅要考虑到各设计要素之间的相互配合关系，还要考虑到在实际的安装过程中与机床其它部件的各安装要素之间的相互配合关系。3.7.3底面及立导向面形位公差的确定尾座体底面设计精度的高低是尾座安装在机床上以后定心精度高低的重要影响因素。它不仅影响到与主轴中心线的同轴度误差，而且还会影响到尾座套筒锥孔轴线与溜板的平行度等，因而在实际的设计加工装配过程中，尾座体底面的平面度为0.012mm，与立导向面的垂直度是0.025 mm。立导向面是与尾座底面上垂直的平面，在尾座的设计中不仅要求尾座可在导轨上横向移动，同时为了加工锥体或其它形状的零件，还需要尾座体在底板上作纵向移动，通过安装在尾座底板上的螺栓与固定在尾座体下部的螺母孔相旋合使尾座体上部偏移。第3章 车床尾座工艺规程设计3.1零件的分析3.1.1零件的作用题目所给定的零件是车床尾座体，它位于车床的末端，主要作用是当加工长轴时，用于顶紧工件防止因装夹误差发生径向跳动零件的顶部有一个100H7的孔，用于安装一个顶尖在尾座体末端，用一个手轮夹操作顶尖的进退，尾座体顶部有一个30H7的孔，并有M8的配钻螺纹孔。用于锁紧顶尖；另外，顶部还有一个10的梯形孔，作用是加润滑油，使顶尖能移动自如；在套筒的旁边，还有一个50的孔，用于使顶尖偏心，调整加工时的不同椎度，在尾座体底面有一个矩形槽，用于能通过手柄使尾座体能左右移动。3.1.2工艺性分析 车床尾座体共有两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求，现分析如下：A、以100H7为中心的加工表面，这一组加工表面包括： a、100H7孔及其倒角：公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra0.8m，并有圆柱度要求，公差为0.012，需粗镗、半精镗、精镗、浮动精镗。 b、120H8的孔：公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6m，需粗镗、半精镗、精镗。 c、30H7孔：公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6m，并有位置度要求为0.08，需钻，扩，粗铰，精铰。 d、10H7孔：公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6m，需粗铰-精铰。 e、6孔：未注公差，表面粗糙度为Ra13.5m，只需钻就可以了。 f、50H7孔：公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6m，并有位置度要求，位置度公差为0.07，需钻-粗铰-精铰。 g、77孔：没公差要求，表面粗糙度为Ra6.3m，锪。 h、4-M12深20孔：未注公差及表面粗糙度，需钻-攻。 i、两个端面：后端面有垂直度要求，表面粗糙度为Ra3.2m，需粗铣-精铣。 j、顶面：未注公差等级，表面粗糙度为Ra1.6m，需粗铣-精铣。B、以底面为中心的加工表面。这组加工表面包括： a、底面：未注公差等级，表面粗糙度Ra1.6m，平面度要求为0.04，需粗铣-精铣-刮研。 b、底面四周：未注公差等级，表面粗糙度Ra3.2m，需粗铣-精铣。 c、底面的两孔2-33：未注公差等级，表面粗糙度Ra13.5m，需钻即可。 d、2-61及倒角：未注公差等级，表面粗糙度Ra13.5m、Ra6.3m，锪。 e、17孔：未注公差等级，Ra13.5m，钻。 f、螺纹M2045：未注公差等级，在17基础上扩孔至17.5，深50，再攻M2045。 h、17.5孔：未注公差等级，表面粗糙度Ra13.5m，需钻即可。 i、26，20螺纹：表面粗糙度Ra13.5m，需扩孔至20，再攻螺纹，深20。 j、钻17.5孔3.2确定毛坯制造形式零件材料为HT150，车床在工作过程中，尾座体承受的载荷较为稳定，零件的产量为500-5000件，为中批生产，零件尺寸轮廓较大，故采用砂型铸造。3.3基准的选择3.3.1粗基准的选择 根据粗基准选择原则的重要表面余量均匀原则，定位可靠性原则考虑，选择尾座体的底面为粗基准。3.3.2精基准的选择 精基准选择时应主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。3.4制订工艺路线，扩孔至26，深20，再将剩余部分攻20的螺纹。 k、6224的槽：未注公差等级，表面粗糙度为Ra13.5m，其中G面Ra1.6m，需粗刨，其中G面需粗铣刨，刮研。 l、32的退刀槽：未注公差等级，表面粗糙度为Ra13.5m，粗刨即可。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 30H7孔中心线与100H7孔中心线的位置度公差为0.08； 端面F与100H7孔中心线的垂直度公差等级0.02； G端与100H7孔中心线的垂直度公差等级0.03，与底面的垂直度公差为0.08； 100H7孔中心线与底面的平行度公差为0.12； 50H7孔中心线与100H7孔中心线的位置度公差为0.07； 100H7孔的圆柱度公差为0.012； 底面的平面度公差为0.04。 根据设计的主要技术要求及机械加工工艺工序的安排原则，制订如下的工艺方案： 工序1：铸造工序2：预备热处理 工序3：粗铣顶面，以A面定位，利用专用夹具，粗铣C面至尺寸线，保证尺寸75.5。如图1.1所示图1.1粗洗顶面 工序4：粗铣底面，以C面定位，粗铣A面，保证尺寸336.25。如下图1.2所示图1.2粗洗底面 工序5：铣槽，以C面和F面定位，铣槽至尺寸6024。如下图1.3所示图1.3洗槽 工序6：粗铣端面E，端面F，以A面，G面定位，铣F面，保证尺寸5.5，铣E面，保证297.5。如下图1.4所示图1.4粗洗端面工序7：铣底面的四周，铣至尺寸440355。 工序8：钻2-33孔，锪2-61孔。如下图1.5所示图1.5钻孔 工序9：去应力热处理。 工序10：精铣顶面（安装方式同工序3） 工序11：精铣底面（安装同工序4） 工序12：粗镗、半精镗100。如下图1.6所示图1.6精镗孔 工序13：粗镗、半精镗50孔，精镗、浮动镗50孔，并锪77孔。如下图1.7所示图1.7粗镗孔 工序14：刮研底面，磨A面至尺寸335(0.2），保证平面度0.03，（安装同精铣底） 工序15：精刨G面（以C、F定位至尺寸61.824.3）如下图1.9所示图1.9精刨糟 工序16：刨退刀槽（安装同上），以C、E面定位，利用专用夹具，保证G面，使与滑枕运动方向平行，刨32。如下图3.0所示图3.0精镗孔工序17：精铣两端面E、F（安装同粗铣） 工序18：精镗100，120 1、精镗100孔至99.3 2、精镗120孔至119.315 3、倒角145 4、浮孔至100H7 5、浮孔至120H8 工序19：研刮G面，保证与底面垂直度为0.08，与孔垂直度为0.02。如下图3.1所示图3.1钻孔 工序20：钻、扩、铰30，10 钻28底孔，扩孔至29.8，铰30H7 钻6通孔，扩孔至9.814，再扩至9.914，铰10H7孔。 工序21：钻4-M12深20的螺纹孔。 1、钻底孔10，深25。 2、攻螺纹4-M12，深20。 工序22：钻2-17.535，锪2-2620。 工序23：钻2-17.5125，攻2-2620。 工序24：钻M20底孔17，攻螺纹M20，深50。 工序25：终检。 3.5确定毛坯尺寸 根据零件是成批生产，材料是HT150，可得它的尺寸公差等级为8-10，加工余量等级为G，则查机械制造工艺简明手册表3.2-4，加工余量的范围是5-5.5，则取加工余量为5mm，当需精加工时，应增加加工余量0.5mm，由于顶面的加工余量等级比底面降低一级，则顶面的加工余量为7mm。 1、100H7中心孔到顶面的距离75，顶面要求粗加工、精加工、尺寸公差自由，则加工余量为5.5。 2、100H7孔中心线到底面的距离260，尺寸公差自由，表面粗糙度要求为Ra1.6m，需粗、精、刮，则加工余量为5.75mm。 3、E面、F面都需粗加工，精加工，则加工余量为单侧5.5mm。 4、底面四周的加工粗糙度为Ra13.5m，只需粗加工，则加工余量为单侧5mm。 5、100H7孔，该孔铸造时已经铸出，由机械制造工艺简明手册表3.3-10可得： 毛坯：85mm 第一次粗镗：95mm （半精镗）第二次粗镗：98mm 精镗：99.3+0.220mm 浮动镗：100mm 6、120孔，查表可得： 第一次粗镗：115mm 第二次粗镗：118mm 精镗：119.4+0.350mm 浮动镗：120mm 7、50孔，查表可得： 毛坯：35mm 第一次粗镗：45mm 第二次粗镗：48mm 精镗：49.6+0.230mm 浮动镗：50mm 8、33孔，该孔未铸出，则： 第一次钻20mm 第二次钻至33mm 9、槽的加工及G面，则： 铣槽至尺寸6024 半精铣G面，则槽为61.724 磨G面，则为6224 10、30H7孔的加工，开始时未铸出，则查表3.3-8机械制造工艺简明手册有： 钻孔：28mm 扩孔至：29.8mm 粗铰至：29.93 铰孔至：30H7mm 11、6，10H7油杯孔的加工：钻6底孔，再钻9.814，粗铰孔至9.96，精铰至10H7。 12、M1220螺纹孔： 钻孔至10.2，深20 攻螺纹至M12 而毛坯及各工序都有加工公差，因此所规定的加工余量也只是名义加工余量，实际上余量有最大最小之分。由于本零件为中批生产，应采用调整法予以确定，以底面至100H7孔中心线的距离260为例，它的分布图如下所示： 由图可知： 毛坯名义尺寸：260+5.75=265.75mm 毛坯最大尺寸：265.75+3.1=267.85mm 毛坯最小尺寸：265.75-1.1=264.65mm 粗铣后最大尺寸：260+0.75=260.75mm 粗铣后最小尺寸：260.75-0.13=260.62mm 精铣后最大尺寸：260+0.25=260.25mm 精铣后最小尺寸：260.25-0.052=260.198mm 刮后尺寸与零件图上相同：即260mm3.6铸造的斜度对于砂型铸造而言，常取33.7车床尾座夹紧方式的设计卧式车床尾座系统的刚性一般都较薄弱，在车削长轴类工件时，加工到尾座端往往引起颤振。下面介绍一种可以提高尾座系统刚性的夹紧方式。图3-1为卧式车床尾座结构。当切削力较小时，仅把快速夹紧手柄1向回拉紧即可，操作简单方便。当强力切削时，除了夹紧手柄1向回拉紧外，还须旋紧螺栓2上的螺母。改进后的尾座夹紧方式，切削力较小时，其操作与改进前一样。在强力切削时，其夹紧操作改为：先松开快速夹紧手柄1，再旋紧螺旋2、继而旋紧螺栓3的厚螺母，方能夹固。改进的地方一是适当加长螺栓3的长度，在螺栓3上增加一副球面垫圈8和一个圆螺母9及一个圆螺母止退垫圈10，二是要保证夹板4和球面垫圈8之间有一个间隙M。间隙M的大小不仅能满足快速手柄1向回拉紧时夹紧尾座的需要，而且还应满足快速手柄1松开后旋紧螺母9时，杠杆5的支点R不与夹板4接触。间隙M的大小由圆螺母9和止退圈套10来调节。图3-1 车床尾座结构3.8 车床尾座移动部分的设计传统型车床的尾座在工作中往复移动劳动强度较大，且不方便。可作如下改进。增加一根旧齿条7（400500mm长）安装在床身的后部，与原齿条接合好。在尾座底座后部的侧面铣出一个平面，并把支架6用两个M12螺栓8固定在尾座底板上，支架6上配有一个m3.25、z12的齿轮轴1与齿条啮合。为避免尾座移动至车床末端位置时，齿轮轴的齿部不被三杆的托架位置堵住，因此，支架6的伸出长度，应使齿轮轴在抽出时，齿轮轴的齿部处于图示双点划线位置为宜。齿轮轴的一端铣有方头，用手柄2旋转，即可带动尾座前后移动。当尾座移到所需位置，手柄即取下，以不影响机床的操作。车床尾座移动部分如下图所示图3-2 车床尾座移动部分1齿轮轴 2手柄 3定位套 4紧定螺钉 5衬套 6支架 7齿条 8紧定螺栓3.9车床尾座溜板设计利用车床尾座钻孔，一般是先将尾座锁紧在床身导轨上，然后摇动尾座手轮进行钻孔。这样操作劳动强度大，进给量大小也难以控制。在本文设计的车床上钻孔时使用溜板牵引尾座进刀，可减轻劳动强度，提高工效和质量。采用这种方法结构简单，主要由上、下两块拉板组成。如图3-3所示，上拉板由4个M8内六方螺钉固定在中滑板的右侧面上，拉板的下部刨成宽8mm、深12mm的边，用以牵引下拉板。下拉板安装在尾座滑板的左侧面上如图3-4，并由四个M8内六方螺钉固定，此拉板呈圆形，上部刨成宽50mm、厚8mm、深16mm的边，用以配合上拉板的牵引。图3-3 溜板牵引结构图3-4 滑板左侧面使用时，首先调整尾座压板和床身导轨的间隙，使其保持在0.02mm0.03mm之间，使尾座移动平稳；而后调整溜板移动速度，即根据主轴转速和钻头大小及材料硬度确定进给量；再调整套筒的伸出长度，并将套筒夹紧。然后调整中滑板的位置，使上拉板勾住尾座上的下拉版，便可开动机床进行钻孔。为保持上、下拉板的良好结合，在尾座底座上装有 15mm、高20mm的定位柱，当摇动中滑板使上、下拉板全部结合时，上拉板的前端赢正常靠在定位柱上。3.0 车床尾座滚动轴承设计本滚动轴承装置可实现尾座的滚动移位，大大减少导轨的磨损，如图3-5所示。它由滚动轴承1、碟形弹簧3、垫片4、调整垫片5、支架6、轴7、垫圈11组成。碟形弹簧3置于垫片4的凹面2与调整垫片5的内面之间，改内面要求有一定的硬度和耐磨性。支架6为一柱体，其下部为一“”型沟槽9，在沟槽两壁上有一通孔8，轴7穿过其中。轴承1安装于轴7上，并通过垫圈来定位。支架6的上面10与调整垫片5相靠接，且直径相同。轴7的长度要大于支架6的直径。如下图3-5所示图3-5弹簧尾座的滚动支承1滚动轴承 3碟形弹簧4垫片5调整垫片6支架7轴、11垫圈使用时将该装置装入尾座底面上开出的凹穴1中，凹穴中与导轨方向相垂地开有一个其跨长大于凹穴直径的沟槽2，当轴7的两个伸出端嵌入沟槽2，即保证该支承的方向性。再将尾座置于导轨上，由于弹簧的作用，将使尾座浮起，调节调整垫片4，使尾座底面与导轨面之间有0.040.07mm的间隙，即可浮动位移。图3-6 尾座底面凹槽结构3.1车床尾座套筒的改进车床尾座可用以支承加工零件、钻孔、套螺纹等多种操作。现介绍尾座套筒改进的办法：3.4.1 加工扁尾孔套筒锥孔内圆柱处铣成的扁孔，以便用楔形铁拆卸钻头。图3-7 扁尾孔型套筒3.4.2 加装半圆键在套筒中加装半圆键。用M8内六方螺钉，把键固定在孔壁上，当装上带扁尾的钻头后，键对钻头扁尾便起定位作用，防止锥柄的转动。图3-8 加装半圆键的套筒第3章 车床尾座体的工序设计3.1选择加工设备与工艺装备3.1.1选择机床（1）工序3、工序4、工序10、工序11均为铣面，加工的精度要求较高，且为中批量生产，并且工件比较大，则选择立式铣床X52K。（2）工序5、工序15、工序16均为刨槽，中批生产，则选择牛头刨床B650。（3）工序6、工序7、工序17均铣的是侧面，批量生产，铣削的面积相对来说批量较小，则选择立式铣床X51。（4）工序8、工序21、工序22、工序23，钻的都是孔系，工件又比较沉重，为了减轻劳动强度，采用摇臂钻床Z35。（5）工序12、工序13、工序18为镗孔，精度要求较高，则采用专用镗床。（6）工序14，磨A面，采用平面磨床M7130。（7）工序20、工序24为钻一般的孔的加工，但工件较沉重，为减轻工人的劳动强度，选用立式钻床Z535。（8）工序5为铣槽，选用X2016B龙门铣床。3.1.2选择夹具 本零件的生产批量比较大，为了提高劳动生产率，除采用一些通用的夹具之外，还需设计一些专用的夹具，比如说在加工孔系的时候应采用专用的钻床夹具，加工100H7孔时，应采用专用的镗床夹具等。3.1.3选择刀具 （1）在铣床上加工的刀具，一般都是铣刀，则对顶面，底面，E面，F面及底面四周的加工的刀具均选择高速钢镶齿套式面铣刀。 （2）在刨床上加工的刀具，一般都是刨刀，则对底面槽的加工，G面的加工均用切槽刨刀。 （3）在磨床上加工的刀具一般都是砂轮。 （4）在钻床上加工的刀具一般都是钻头，锪刀。对于不同孔径的孔，则采用不同的钻头。不同的作用也需不同种类的钻头。因此，本零件所需的钻头如下： 查机械制造工艺学简明手册表3.16，表3.1-8，表3.1-10，表3.1-14 对工序8，钻33孔，钻孔时需两种钻头，锥柄麻花钻，d为120，型号GB1438-85，套式扩孔钻，型号GB1142-84，带导柱直柄平底锪钻、型号GB4260-84。 对于工序20，对30H7孔加工时，钻28底孔时用GB1438-85，扩孔至29.8时，用锥柄扩孔钻GB1141-84，对油杯孔的加工，钻底孔6时，用GB1438-85，扩孔时采用GB1141-84系列，铰孔时，用铰刀（锥柄用），GB1138-84。 对于工序21，钻底孔10时，用锥柄麻花钻，型号GB1438-85；攻螺纹时，用细柄机用，和手用丝锥GB3464-83。 对于工序22，钻17底孔时，用锥柄麻花钻GB1438-85，锪孔时用GB4260-84。 对于工序23，钻17.5底孔时，用锥柄麻花钻GB1438-85，攻2620时，用细柄机用的手用丝锥GB3464-83。B1438-85，扩孔 对于工序24，钻17孔，用G至17.5时，用GB1141-84，攻丝纹时用细柄机用手用丝锥GB3464-83。（5）在镗床上加工时，刀具一般都是镗刀板，对于粗加工，用粗镗刀板Z33-1，对于精加工，选用精镗刀板，Z33-2。3.1.4选择量具 本零件属成批生产，一般均采用通用量具。选择量具的方法有二种：一是按计量器具的不确定选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。选择时，采用其中的一种方法即可。3.1.5选择加工孔用量具 100H7，120H8，50H7孔径粗镗，半精镗，精镗，浮动镗，对于100H7孔，一次粗镗至mm，（半精镗）第二次粗镗至mm，精镗至mm，浮动镗至100H7mm，现按计量器的测量方法极限误差选择其量具。 精镗孔至 mm，公差等级为IT11，按表5.1-5 机械制造工艺简明手册精度系数K=10%，计量器具测量方法的极误差lim=KT=0.10.22=0.022。查表5.1-6，可选用内径百分尺，从表5.2-11中选分度值0.01mm，测量范围50-125的内径百分尺（GB8177-87）即可。 半精镗孔至mm，公差等级为IT9，按表5.1-5，精度系数K=20%，则lim=KT=0.20.087=0.0174，查表5.1-6，可选用一级内径百分表，从表5.2-18，可选测量范围为50-100，测孔深度为I型的。（JB1081-75）。 精镗孔至mm，公差等级IT8，则精度系数K=25%，lim=KT=0.250.046=0.01125，查表5.1-6，可选用二级杠杆百分表。 浮动镗100H7孔，由于精度要求高，加工时每个工件都需要进行测量，故宜选用极限量规，按表5.2-1，根据孔径，可选用三牙锁紧式圆柱塞规（GB6322-86）按同样的方法，选择120，50孔加工时的量具：120H8：粗镗：分度值为0.01mm，测量范围50-125的内径百分尺（GB8177-81） 半精镗：测量范围50-100，测孔深度为I型的一级内径百分表（GB1081-75） 精镗：二级杠杆百分表 浮动镗：三牙锁紧式圆柱塞规（GB6322-86）50H7： 粗镗：测量范围35-50，测孔深度为I型的一级内径百分表（GB1081-75） 半精镗：二级杠杆百分表。 精镗、浮动镗：三牙锁紧式圆柱塞规（GB6322-86）3.1.6加工槽所用的量具 槽经刨削加工，槽宽与槽深的尺寸公差不高，因此，选用分度值为0.02mm，测量范围为0-150的游标卡尺（GB1214-85）进行测量。3.1.7加工线性尺寸所选用的量具由于线性尺寸的公差等级要求都不是很高，则量外尺寸时，选用分度值为0.02mm测量范围内线性尺寸基本尺寸确定的游标卡尺（GB1214-85），而量内径尺寸时，选用分度值0.02mm的深度百分尺（GB13148-87）3.1.8确定切削用量及基本时间 工序3：本工序为粗铣顶面，工件材料为HT150，铸件，选用的是立式铣床XK52。所选刀具是硬质合金镶齿式铣刀。由于X52K铣床主轴端面至工件台面距离30-400，主轴中心线至床身垂直导轨面距离350mm，刀杠直径32-50，工件台面积1250320，功率7.5kw，由于工件宽度是150mm，长度L=556mm，加工余量h=5，则选ap80mm，d0=200mm的面铣刀，采用套式镶齿铣刀，Z=16（表3.16），（铣刀形状，表3.2），n=15，0=12。1）切削用量的确定 决定ae，由于加工余量不大，可一次走刀内完成，则： ae=h=5mm 决定每齿进给量fz，根据X52K功率7.5kw，中等钢度系统根据表3.5切削用量简明手册fz=0.140.24mm/z，现取 fz=0.24mm/z 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据表3.7,3.8切削用量简明手册铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0-1.5，取1.5，铣刀寿命T=240mm。 决定切削速度vc和每分钟进给量vf。切削速度vc可根据表3.27*切削用量简明手册中的公式计算，也可直接查表： 根据表3.16*切削用量简明手册，当d0=200mm，Z=16mm，ap=35-75mm，fz=0.24时，vt=62m/min，nt=100m/min，vft=350mm/min。各修正系数为Kmv=Kmn=Kmvf=1.26 Ksv=Ksn=Ksvf=0.6 故： vc=vtkv=621.260.6=46.89m/min n=ntKn=1001.260.6=75.6r/min vf=nftkv=3501.260.6=264.6m/min根据X52K铣床说明书：选择nc=75r/min，vfc=250mm/min因此，实际切削速度和每齿进给量为： vc=d0nc/1000=3.142007.5/1000m/min=47.1m/min fzc=vfc/ncz=250/7.516min/z=0.21min/z 检验机床功率，根据表3.24切削用量简明手册当fz=0.13-0.25mm/z，ap=5.0mm ， ae20.5 ， vf70时，Pa=6.6kw。 根据X52K型铣床说明书，机床主轴允许功率为： PcM=7.5kw 故PccPcM，因此所决定的切削用量可采用，即ae=5mm，vf=260mm/min，n=75r/min，vc=47.1m/min，z=0.21mm/z。2）计算基本工时 tm=L/vf 其中L=l+y+，l=556mm，根据表3.25切削用量简明手册，入切量及超切量y+=25mm，则： tm=581/250min=3.324min（1）工序4，为粗铣底面，工件材料HT150，b=150MPa，铸件，有外皮，X52K型铣床 1）硬质合金镶边刀具，则根据工件的底面形状和尺寸，ae=5mm，选择铣刀的直径，d0=200mm，ap180mm，由表3.16*，Z=16 2）铣刀几何形状，表3.2*，0=12，0=12，=60，=15，s=-10（2）选择切削用量： 1）决定铣削深度ap，由于加工余量不大，一次性切除，则： ap=h=5mm 2）决定每齿进给量fz，采用不对称端铣以提高进给量。根据表3.5*，当使用YG6，铣削功率为7.5kw时，fz=0.140.24mm/z。 但因采用不对称铣削，故取 fz=0.24mm/z 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命： 根据表3.7*，铣刀后刀面最大磨损量为1.5mm，寿命T=240min（表3.8*） 4）决定切削速度vc和每分钟进给量： 查表3.16*，当fz0.26，d0=200mm，z=16，T=240min时，vt=62m/min，nt=100m/min，vft=350m/min。 各修正系数：kmv=kmn=kmvf=1.26 ksv=ksn=ksvf=0.6 故： vc=vtkv=621.260.6=46.89m/min n=ntkn=1001.260.6=75.6r/min vf=vftkvt=3501.260.6=264.6mm/min据X52K铣床的参数，取： nc=75r/min，vfc=250mm/min因此，实际切速和每齿进给量为： vc=d0nc/1000=3.1420075m/min=47.1m/min fzc=vfc/ncz =250/7516mm/z=0.21mm/z 5）检验机床功率 根据表3.24*查得，Pcc=6.6kw 根据X52K铣床参数，PcM=7.5kw 故 PccPcM所选用量可用，即： ap=5mm，vf=250mm/min，n=75r/min，vc=47.1m/min6）计算工时： tm=L/vf L=365+450-200+265+350+25=1255mm tm=1255/250min=5.02min工序5，本工序是粗铣槽，铣槽的宽度是60，深度是24mm，采用立铣刀铣槽，机床采用龙门铣床X2016B，由于没有Dj=60mm的铣床，所以采用50mm的铣两次。 1）确定刀具： 采用立铣刀，规格为：D=50，L=200，l=20，Z=52）确定切削用量： 铣削深度ap=24，宽度ae=40mm3）每齿进给量的确定： 根据表3-28机械制造工艺设计手册查得fz=0.070.18mm/z，现取fz=0.18mm/z4）选择铣刀磨钝标准及耐用度： 根据表3.7*，立铣刀加工铸件，则铣刀的后角最大磨损量0.6mm；刀具直径d=50mm，耐用度T=80min。5）确定切削速度和工作台面每分钟进给量fMz，根据公式计算： v=Cvd0zv/TmaexvafyvapuvZpv 。kv 式中Cv=72，zv=0.7，xv=0.5，yv=0.2，uv=0.3，pv=0.3，m=0.25，kv=0.80.51=1.2 则 v=72500.7/（800.25500.50.180.2240.350.3） 。1.2=21.17m/min n=100021.17/50r/min=134.8r/min 取n=110r/min 实际切削速度v=17.27m/min=20.29m/s 工作台每分钟进给量为： fMz=0.185110=99mm/min 根据机床工作台进给量选择 fMz=99mm/min 则实际每齿进给量为 fz=99/5110=0.18mm/min 6）检验机床功率：根据表3.25*的计算： Pc=Fcv/1000 Fc=9.81CFzae0.83af0.65d0-0.83ap1.0Z式中 CFz=30，ae=50，af=0.18，d0=50，ap=24，Z=5 Fc=9.8130500.830.180.6550-0.83241.05=11585N v=0.29m/s Pc=115850.29/1000=3.34kw 龙门铣床的电机总功率为102kw，主电机功率22kw，故所选的切削用量可用，即： fz=0.18m/min，fMz=99mm/min，n=110r/min，v=0.29m/s7）立铣刀铣槽的基本时间： tm1=（l+l1+l2/fuz）2=（365+3+4/99）2=7.52min工序6：本工序是粗铣端面。工件材料HT150，b=150MPa，铸件，龙门铣床，刀具材料是 镶套式面铣刀，d0=200，Z=16，T=240min。 刀具几何形状表3.2*，0=45, 0=12, kr=75, kr=30, kr=1, =15, s=-10 。2、确定切削用量 1）确定切削深度ap，余量不大，一次切除，则： ap=5mm 2）决定每齿进给量： 据表3.6*，有fz=0.20.5mm/z，取fz=0.24/mm 3）选择铣刀磨钝标准和刀具寿命： 根据表达式3.7*，铣刀的后刀角最大磨损为1.50mm 表3.8*，刀具寿命T=240min 4）决定铣刀切削速度vc和每分钟进给量vf 查表3.16*，有： vt=62m/min，nt=100r/min，vft=350mm/min修正系数：kmt=kmn=kmf=1.26 kst=ksn=ksvf=0.6则： vc=vtkv=621.260.6=46.89m/min n=ntkn=1001.260.6=264.6mm/min据X52铣床参数，取： nc=75r/min vf=250mm/min则实际切削速度和每齿进给量为： vc=d0nc/1000=3.14200075/1000=47.1m/min fzc=vfc/ncz =250/7516mm/z=0.21mm/z 5）检验机床功率： 根据表3.248，Pcc=6.6kw 根据表4.2-38，PcM=7.5kw故： PccPcM因此，所选用量可用，即： ap=5mm，vf=250mm/min，n=75r/min，vc=47.1m/min，fz=0.21mm/z 6）计算工时： tm=L/vf L=150+25=175mm 所以tm=175/250min=0.7min tm=2tm=1.4min工序7，本工序是粗铣底面的四周，加工工件的材料HT150，b=150MPa，铸造，有外皮,此加工的机床是卧式万能机床，由加工面的尺寸，查切削用量简明手册表3.1，可以选择用高速钢端铣刀，ae180，ap6，d0=200，由于采用标准的刀具，查表3.11切削用量简明手册，z=16，铣刀的几何形状切削用量简明手册3.2*，n=15,n=12 决定铣削宽度ae，由于加工余量不大，则取： ae=h=5mm 决定每具进给量fz，根据X62W机床的技术参数得（表4.2-38），功率为7.5kw，中等系统钢度，根据表3.3*： fz=0.200.30mm/z，取： fz=0.24mm/z 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据表3.7*，铣刀刀齿后面最大磨损量是1.6mm，镶齿铣刀的刀具寿命T=240mm，（表3.8*） 决定切削速度vc和每分钟进给量vf，查表3.16* 当d0=200mm，Z=16，ae=180mm，fz0.24mm/z时， vt=62m/min，nt=100r/min，vft=350mm/min各修正系数为：kmv=kmn=kmvf=1.26 ksv=ksn=ksvf=0.6则： vc=vtkv=111.260.6=46.89m/min n=ntkn=431.260.6=75.6r/min vf=vftkv=611.260.6=164.6mm/min根据X63W技术参数选表4.2-39，表4.2-40，有： nc=75r/min，vfc=250mm/min因此，实际切速和每齿进给量为： vc=d0nc/1000=3.1420075/1000=47.1m/min fzc=vfc/ncz =250/7516=0.21mm/z 检验机床功率： 根据表3.20*，当fz0.25mm/z，ap=5mm，ae205mm，vf=250mm/min时， Pcc=6.6kw，PcM=7.5kw故PccPcM，因此所决定的切削用量可以采用，即： ap=5mm，vf=250mm/min，n=75r/min，vc=47.1m/min，fz=0.21mm/z 计算基本工时 tm=L/vf式中L=l+y+，根据表3.25*，可查入切量及超切量 L1=450+21=471mm则： tm1=L1/vf=471/250=1.9min tm2=tm1=1.9min L3=355+21=376mm则： tm3=L3/vf=376/250=1.5min tm4=tm3=1.5min所以 tm=tm1+tm2+tm3+tm4=6.8min工序8：本工序是钻孔并锪孔，它需两次钻削，第一次钻至20，第二次钻至33锪也时，为614。 （1）钻10孔 1）选择钻头 选择锥柄麻花钻头，其直径d0=20 钻头几何形状为（表3.1*及3.2*），修磨模刀，=30，0=14，=55 2=130，b=2，l=4，b=3.5，21=70 2）选择切削用量A、选择进给量f 按加工要求决定进给量，据表3.7*，当加工要求为H12-H13精度，强度b=150MPa，d0=20mm时，f=0.470.57mm/r 由于L/d=75/20=3.75，故应乘以孔深修正系数klf=0.98，则： f=(0.470.57）0.98mm/r=0.460.56mm/r 按钻头强度决定进给量，根据表3.8*，当HBS2mm/r 按机床机构强度决定进给量，根据表3.9*，当HBS210，d0=20mm，机床Z35，进给机构允许的轴向力为19620N，f=3.25mm/r 以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为0.460.56mm/r，根据Z35技术参数，表4.2-13，f=0.56mm/r 由于加工通孔，为了避免即将钻穿进钻头折断，故宜在孔即将钻穿进停止自动，而用手动。 由表3.19*可查出，钻孔进的轴向力，当f=0.56mm/r，d021mm时，Ff=6080N，轴向力修正系数为0.85，故Ff=60800.85=5168N 又Fmax=19620Ff，故，f=0.56mm/r可用B、决定钻头磨钝标准及寿命，由表3.12*，当d0=20mm时，钻头后刀面最大磨损量取0.6mm，T=60min。C、决定切削速度，由表3.15*，HBS=140152，f0.53，d0=20mm模刀时，vc=25m/min 切削速度的修正系数，查表3.31*有： KTv=1.0， Kmv=1.36，Ksv=1.0，Kxv=1.0，Kcv=0.9 n=1000v/d0=487.26r/min 根据Z35主轴转速，表4.2-12，取nc=530r/min，但因所选转速高于计算转速，则会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，取f=0.40，也可选择较低转速nc=420r/min，仍用f=0.56mm/r，比较两种方案： 方案一：f=0.40mm/r, nc=530r/min ncf=5300.40mm/min=212mm/min 方案二：f=0.56mm/r, nc=420r/min ncf=4200.56mm/min=235.2mm/min 方案二nc大，故方案二好，即： vc=25m/min, f=0.56mm/rD、检验机床扭矩及功率 根据表3.20*，d021mm，f0.64mm/r时 Mc=61.8N.m ，修正系数0.85，则Mc=53.53NM 据表Z35技术参数Mm=735.75NM 据表3.23*，当HBS170，d0=20mm，f=0.56mm/r，vc=26.4mm/min时，Pc=1.7kw 据Z35技术参数PE=4.5kw 由于McMm，Pc20mm时，vt=18m/min 切削速度的修正系数为（表3.31*），Ktv=1.0，Kmv=1.36，Kwv=1.0，Kxv=1.0，则： v=vtTv=181.01.361.01.01.01.0=24.48m/min n=1000v/d0=100024.48/3.1433r/min=236.25r/min 按Z35的主轴转速查表4.2-12，取n=170r/min或265r/min，若取265r/min，则f=1.2m/r比较两方案： 方案一： f=1.5mm/r，nc=170r/min ncf=1701.5=255mm/min 方案二： f=1.25mm/r，nc=265r/min ncf=2651.25=320mm/min 方案二ncf较大，则方案二较好，这时vc=18mm/min，f=1.2mm/rD、检验机床扭矩及功率 根据表3.21*，f1.3mm/r，d35mm时 Mt=304.1NM 修正参数KMM=0.85，则Mc=304.10.85=258.49NM，根据Z35钻床参考技术， Mm=735.75NM 根据表3.23*，HBS170，d034.5mm，f=1.25mm/r时，vc=20m/min时，Pt=4.0kw，查表4.2-11，PE=4.5kw 则，McMm，PtPE，即选择的切削用量可用，f=1.25mm/r，n=265r/min，vc=18mm/min 3）计算基本工时 tm2=L/fn L=l+l1+l2 l1=（33-20）/20ctg+（12）=7mm，l2=3mm 则 tm2=75+10/1.2518=3.78min 锪孔时 锪孔本当于扩盲孔，则切削进给量f=0.5mm/r，磨钝标准为1.1，T=100min，切削速度vt=25m/min，修正系数表3.31*： KTv=1.0，KMv=1.36，Kwv=1.0则 v=251.361.01.0=34m/min n=1000v/d0=100034/3.1461=177.5r/min选择 n=170r/min 机床扭矩及功率经检验符合要求，则： f=0.5mm/r，n=170r/min，vc=25m/min tm3=L/nf=4+1/1700.5=0.06min则 tm=2（tm1+tm2+tm3）=8.4min工序12：本工序为精铣顶面，加工材料HT150，铸件，外皮，工件尺寸宽150mm，长546mm，硬质合金铣刀，则据表3.1*，选择d0=200，ae=180mm，ap6mm,根据表3.2*选择铣刀参数，n=100=8，Z=16（表3.16*） 1、选择切削用量 1）决定铣削深度 ap=h=0.5mm 2）决定每齿进给量fZ，根据X52K技术参数，P=7.5kw，中等刚度，根据3.3*， f=0.200.30mm/r，取：f=0.30mm/r 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命（表3.7*），铣刀磨钝标准0.30，表3.8*铣刀寿命d0=200mm时，T=240min 4）决定切削速度vc和每分钟进给量vf，切削速度vc查表3.16*，当d0=200mm，Z=16，ap=0.5mm，ae=180mm，fZ=0.30mm/r时，vt=71m/min，nt=112r/min，vf=557mm/min各修正系数kMv=kMn=kMvf=1.42 ksv=ksn=ksvf=0.5 kv=kn=kf=0.89则 vc=vtkv=711.420.50.89=44.73m/min nc=ntkn=1121.420.50.89=70.56r/min vf=vftkv=5571.420.50.89=350.91mm/min因此，选择nc=75r/min，vfc=375mm/min实际切削速度和每齿进给量： vc=d0nc/1000=3.1420075/1000=47.1m/min fzc=vfc/ncz=375/7516=0.31mm/z 5）检验机床功率： 根据表3.26*，当fz=0.250.5，ae170205，ap1.0时， Pct=1.9kwPcM=7.50.75=5.63kw 所以，决定的切削用量可以采用，即： ae=180mm，ap=0.5mm，vf=375mm/min，n=75r/min，vc=47.1m/min，fz=0.31mm/z2、计算工时 tm=L/vf=（546+200）/375=1.99min工序11：本工序为精铣底面，根据底面尺寸，工件材料，选择硬质合金端铣刀，其中ae=120180，ap=0.5，取d0=200。 根据表3.2*，选择铣刀参数n=-10，=8，Z=16（表3.16*）1、选择切削用量 1）切削深度 ap=h=0.5mm 2）决定每齿进给量，根据X52K技术参数P=7.5kw，中等刚度，查3.3*， f=0.200.30mm/r，取f=0.30mm/r 3）选择铣刀磨钝标准及其寿命，查表3.7*，磨钝标准0.30，表3.8*，寿命T=240min 4）决定切削速度vc和每分钟进给量vf 同工序12相同，可得vc=47.1m/min nc=75r/min fzc=0.31mm/z vfc=375mm/min 5）检验机床功率： 根据表3.26*，fz=0.250.5mm/z，ae=170205，ap1.0时， Pct=1.9PcM=7.50.75=5.63 所以所选切削用量可以采用，即： ae=130，ap=0.5mm，vf=375mm/min，n=75r/min，vc=47.1m/min，fz=0.31mm/z2、计算工时 tm=L/vf L=255+240+155+340+200=1190 所以 tm=1190/375=3.17min工序12：本工序是粗镗，半精镗 1、对100孔，精镗至95 1）确定切削用量 选用T740金钢镗床，单边余量Z=5mm，一次全部镗去ap=5mm，进给量f=0.50.8，取f=0.8mm/r，镗刀最大磨损1.0，寿命T=60mm，根据相关手册，确定切削速度v 按表1.27*的计算公式确定 v=kvCv/Tmapxvfyv 式中，Cv=158，xv=0.15，yv=0.4，m=0.20，T=60min，kv=1.510.830.38=1 则 v=1158/600.2050.150.80.4=59.5m/min n=1000v/D=190.7r/min 由于此类镗床无级调速，取n=190r/min 2）基本时间：选镗刀主偏角=45，则l1=7mm，l=545mm，l2=4mm，l3=0， f=0.8mm/r，n=190m/min，i=1 则 tm1=（545+7+4）/0.8190=3.64min2、半精镗100mm至98mm： 1）确定切削用量： 加工机床金钢镗床，单边余量Z=1.5mm，一次性全部切除，则ap=1.5mm，最大磨损1.0，寿命T=60min 根据表1.5*，查得f=0.601.0，取f=1.0mm 确定切削速度v v=kvCv/Tmapxvfyv 式中Cv=158，xv=0.15，yv=0.4，m=0.20，T=60min， ktv=1.0，kmv=1.51，ksv=0.8，ktv=0.83 kv=1.01.510.80.83=1.0 则 v=1158/600.201.50.1510.4=65.83m/min n=1000v/D=209.6r/min 取 n=210m/min 2）基本时间：选镗刀主偏角K=45，l1=7mm，l=545mm，l2=4mm，l3=0，f=1.0mm/r，n=210r/min，i=1 tm2=（545+4+4）/1.0210min=3.61min3、对120，粗镗120孔至115 1）确定切削用量：镗刀的最大磨损量3.0，寿命T=60min，单边余量Z=7.5，余量较大，分两次切削，则ap1=3.75 查表1.5*，f=0.500.80mm/r，取f=0.8mm/r 确定切削速度v v=kvCv/Tmapxvfyv 式中：Cv=158，xv=0.15，yv=0.4，m=0.20，T=60min， kv=1.01.510.80.83=1.0 则 v=1158/600.203.750.150.80.4=63.7m/min n=1000v/D=169r/min 取 n=170r/min 2）基本时间的确定 tm3=（15+6）/0.8170=0.31min4、对120，半精镗到118 1）确定切削用量，镗刀的最大磨损最3.0，寿命T=60min，单边余量Z=1.5mm，一次性切完，ap=1.5mm。 查表1.5*，f=0.601.0mm/r，取f=1mm/r 确定切削速度v v=kvCv/Tmapxvfyv 式中：Cv=158，xv=0.15，yv=0.4，m=0.20，T=60min，kv=1.0 则 v=1158/600.201.50.1510.4=65.83m/min n=1000v/D=174.7r/min 取 n=175r/min 2）确定基本时间 tm4=15+9/1175=0.11min 则 tm=tm1+tm2+tm3+tm4=3.64+3.61+0.31+0.11=6.67min工序13：本工序是对50孔的粗镗，半精镗，精镗和浮动镗的加工及锪77孔1、粗镗50孔至45 1）确定切削用量，镗刀寿命T=60min，单边余量Z=5mm一次性切去，则ap=5mm 根据表1.5*，f=0.350.50，取f=0.50 确定切削速度v（表1.27*） v=kvCv/Tmapxvfyv 式中：Cv=158，xv=0.15，yv=0.4，m=0.20，T=60min，kv=1.0 则 v=1158/600.2050.150.50.4=73.5m/min n=1000v/D=513.1r/min 取 n=513r/min 2）确定基本时间： tm1=（150+7+4）/0.5513=0.63min2、半精镗50孔至48 1）确定切削用量，镗刀寿命60min，单边余量Z=1.5，一次切除，则 ap=1.5mm 根据表1.5*，f=0.40.6mm/r，取f=0.6mm/r 确定切削速度v（表1.27*） v=kvCv/Tmapxvfyv 式中：Cv=158，xv=0.15，yv=0.4，m=0.20，T=60min，kv=1.0 则 v=1158/600.201.50.150.60.4=80.61m/min n=1000v/D=534.8r/min 取 n=535r/min 2）确定基本时间： tm2=（150+4+4）/0.6535=0.49min3、精镗50孔至49.7 1）镗刀寿命T=60min，单边余量Z=0.85mm，则ap=0.85mm，根据有关资料，取f=0.12mm/r 确定切速v v=3m/s，即v=180m/min，n=1000v/ D=1153.4r/min 由于金钢镗床无级变速，则取n=1153r/min 2）确定基本时间： tm3=（150+3+4）/0.121153min=1.13min4、浮动镗50孔至50H7 1）刀具寿命T=60min，单边余量Z=0.15mm，则ap=0.15mm浮动镗进与精镗共用镗杆，则切削用量与精镗相同，即：ap=0.15mm，f=0.12mm/r，nw=1153r/min 则 tm4=1.13min5、锪77孔 根据有关资料，锪沉头孔时进给量与切削速度为钻孔的1/21/3， 查有关手册，f钻=1.01.2mm/r，取f=1.2mm/r v钻=20m/min 故 f=1/3f钻=0.4mm/r，取f=4.0 v=1/3v钻=6.67m/min n=1000v/D=10006.67/（3.1477）r/min=27.6r/min 取ntv=27r/min，则实际切削速度 v=Dnw/1000=3.147727/1000=6.53m/min l1=2mm，l2=0，l=5mm 所以 tm5=（5+2）/270.4=0.648min工序14：磨底面A（1）砂轮的选择 见机械加工工艺手册第三章中磨料选择各表，结果为： CW14HV10P35040127 其含义为：砂轮磨料为黑碳化硅，料度为W14，硬度为2级，陶瓷结合剂，10号组织，平型砂轮，其尺寸为35040127（2）切削用量选择： 砂轮速转 n砂=1500r/min（表4.2-32） 轴向进给量 fa=0.5B=20mm（双行程） 工件速度 vw=10m/min 径向进给量 fr=0.015mm/双行程（3）计算工时 tm=2LbZbk/1000vfafr 式中：L加工长度 b加工宽度 Zb单面加工余量，Zb=0.25mm k系数，1.0 v工作台移动速度（m/min） fa工作台往返一次砂轮车向进给量（mm） fr工作台往返一次砂轮径向进给量（mm） 则 tm=2(440355-230180)0.251.0/100010200.015=19.1min工序15：本工序是刨G面（1）选择切削用量：采用的机床为牛头刨床B650 刨削深度ap=1.7mm 进给量f按表3-16机械制造工艺设计手册，取f=0.35mm/dst双行程 刨削速度 v=kvCv/Tmapxvfyv 查表3.18机械工艺设计手册式中：Cv=324，xv=0.2，yv=0.4，m=0.28，T=30min，kv=0.114 则 v=0.114324/300.281.70.20.350.4=17.9m/min nd=1000v/L(1+k) L=l+l4+l5=355+75=430mm nd=100017.9/430(1+0.8)r/min=23.1次/min 取 nd=23次/min（2）工时计算 由于是机动进给 H=h+1=24+1=25mm Tm1=H/fdnd=25/(0.3523)=3.11min工序16：刨32退刀槽：（1）因为加工的精度要求不高，选择切深ap=3mm，fd=0.35mm/双行程则v=kvCv/Tmapxvfyv 式中：Cv=324，xv=0.2，yv=0.4，m=0.28，T=30min，kv=0.114 v=0.114324/300.2830.20.350.4=17.41m/min nd =1000v/L(1+k) L=l+l4+l5=355+75=430mm nd=100017.41/430(1+0.7)r/min=23.8次/min（2）计算工时 机动进给： H=h+1=3+1=4mm Tm=4/(0.3523)min=0.5min工序17：本工序是精铣端面E、E1采用卧式铣床X62，选用镶齿端铣刀（硬质合金YG6），d0=200，z=16，T=240min刀具几何形状0=150=12，=75，=30，1=1，=15，s=102确定切削用量 1）确定切削深度ap，余量不大，一次切除，则： ap=0.5mm 2）决定每齿进给量： 根据表3.6*，fz=0.140.24mm/z，取 fz=0.24mm/z 3）选择铣刀磨钝标准和刀具寿命 根据表3.7*，铣刀最大磨损量为0.4mm 根据表3.8，刀具寿命T=240min 4）决定铣刀切削速度和每分钟进给量vf 查表3.16*有 vt=80m/min，nt=127r/min，vft=446mm/min 修正系数kMv=kMn=kMvf=1.26 ksv=ksn=ksvf=0.6 kkrv=kktn=0.93 kkrvf=0.83 则 vc=vtkv=801.260.60.93=56.25m/min nc=ntkn=1271.260.60.83=279.9mm/min 根据X62铣床参数，选择 nc=95r/min vf=235mm/min 则实际切削速度和每齿进给量为： vc=d0nc/1000=3.1420095/1000=59.7m/min fzc=vfc/ncz=235/7516mm/z=0.20mm/z5）检验机床功率 根据表3.24*，Pcc=1.6kw 根据表4.2-18，PcM=7.5kw 故PccPcM 因此，所选用的切削用量可用，即： ap=0.5mm，vf=235mm/z vc=59.7mm/min，n=95r/min fz=0.20mm/z6）计算工时： tm=L/vf L=150+25=175mm m=175/235min=0.745min 则 tm=2tm=1.49min工序18：本工序是对100H7，120H8孔的精加工 1、精镗100H7孔至99.3mm1）镗削的单边余量Z=99.3-98/2=0.65mm，余量小，则ap=z=0.65mm根据有关资料，取：f=0.12mm/rv=3m/s，即 v=180m/min则n=1000v/D=577.3r/min由于金钢镗床是无级调速的，则取：nty=577r/min所以实际速度v=Dn/1000=3.1499.3557/1000=173.7r/min2）确定基本工时，选择镗刀主偏角=45tm=L/nfL=l+l1+l2l1=3mm，l2=4mm， l=530mm则tm1=530+3+4/5570.12min=8.03min2、精镗120H8孔至119.3mm1）确定切确用量：镗削的单边余量z=（119.3-118.3）/2=0.65mm，余量小，则：ap=z=0.65mm由于都是精镗且加工孔径相差不大，则选择与100H7孔相同的加工用量，即：f=0.12mm/rv=3m/s=180m/min n=480r/min2）确定基本工时：tm=L/nfL=l1+l2+ll=15 , l1=3 , l2=0则tm2=（3+15）/4800.12min=0.31min3、浮动镗100H7孔至零件要求精度1）确定切削用量镗削深度 ap=（100-99.3）/2=0.35mm根据有关资料及由于精镗和浮动镗使用相同的刀杆，则取相同的切削用量，即： f=0.12mm/r v=3m/s=180m/min 则 n=1000v/D=1000180/3.14100=573.2r/min 取 n=573r/min 2）确定工时 tm=L/nf L=l+l1+l2 其中 l=530 l1=3 l2=4 则 tm3=（530+3+4）/5730.12min=7.81min4、浮动镗120H8孔至零件要求1）确定切削用量镗削的深度apap=120-119.3/2=0.35mm根据有关资料，以及精镗使用的是相同的刀杆，因此取相同的切削用量，即：f=0.12mm/rv=3m/s=180m/min则n=1000v/D=1000180/3.14120=477.7r/min取n=478r/min2）确定基本工时tm=L/nfL=l+l1+l2l1=3 l2=0 l=15则tm4=15+3/4780.12=0.31min工序20：本工序是对孔的加工1、钻底孔28，加工工件的材料是HT150，孔深25mm，通孔，精度IT12IT13，采用立式钻床Z535（1）使用高速钢锥柄麻花钻，d0=28mm钻头的几何形状（表3.1*及3.2*）。双锥修磨横刀，=30，0=12，=55，2=120，21=70，b=5.5mm，b=3mm，l=6mm（2）选择切削用量：1）决定进给量fa、按加工要决定进给量，根据表3.7*，当d0=200HBS200时，f=0.91.1mm/rL/d=25/304不乘修正系数，即f=0.91.1mm/rb、按钻头强度决定进给量，根据表3.8*，当HBS168，d031时，f=1.6mm/rc.、按机床进给机构强度决定进给量，根据表3.9*，当HBS210，d030，机床允许的轴向力为15695时，进给量f=1.5mm/r从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=0.91.1mm/r，据Z535钻床技术参数表4.2-16，取f=0.96mm/r由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给，而采用手动进给。由表3.19*查出钻孔时的轴向力，当f=0.96mm/r，d030时，Ff=1472020时，取钻头最大磨损最为1.0，寿命T=75min。3）决定切削速度，由表3.15*，HBS=140152，f1.3，d020时 vc=20m/min切削速度修正系数，查表3.31*ktv=1.0，kMv=1.36，kvv=1.0，kcv=1.0则v=vtkv=201.01.361.01.0=27.2m/minn=1000v/d0=100027.2/3.1428r/min=309.4r/min据Z535钻床主轴转速，考虑，选择n=400r/min，但转速高于计算转数，会降低刀具寿命，故将进给量降低一级，取f=0.72，或n=275m/min，f仍为0.96，比较两种方案：方案一：f=0.72mm/r，nc=400r/minncf=4000.72mm/min=288/min方案二：f=0.96 , nc=275r/minncf=2750.96mm/min=168mm/min方案一的ncf较大，则选择方案一，即f=0.72，n=400r/min4）检验机床扭矩及功率根据表3.21*，当f0.8，d030时，Mt=150NM，扭矩修正系数为0.85，则Mc=1500.85=127.5NM，查表4.2-14，Z535钻床技术参数Mm=393.4 根据表3.23*，当HBS170，d0=26.530，f0.75，v30时，Pc=3.5kw查表4.2-14，PE=4.50.81kw=3.65kw 由于McME，PcPE，故选择的切削用量可用，即： f=0.72mm/r，n=400r/min，vc=27.2m/min （3）计算基本工时 tm=L/nf 式中L=l+y+，l=25mm，入切量及超切量由表3.29*查得 y+=15mm，故tm1=25+15/4000.72=0.14min2、扩孔至29.8mm加工材料HT150，孔深25mm，通孔，自由精度，采用立式钻床Z535（1）使用高速钢锥柄扩孔钻d0=29.8mm，查表3.2*，=30，0=12，=55，2=120，21=70，b=5.5mm，b=3mm，l=6mm（2）选择切削用最 1）决定进给量f：查机械制造工艺简明手册表3.54，f=（3.23.4）f钻=1.581.73mm/r，查Z535进给量表f=1.60mm/r 2）决定切削速度，由表3.54机械制造简明手册 v=1/2 v钻=13m/min n=1000v/d0=1000132/3.1429.8=143.7r/min 查Z535的转速表，表4.2-15，取n=195r/min，但高于计算转速，进给量降低一级，取f=1.22mm/r，或者n=140r/min，f=160mm/r，比较两种方案： 方案一：ncf=4951.22=237.9m/min 方案二：ncf=1401.60=224mm/min 方案一ncf大于方案二ncf，选择方案一，即nc=195r/min，f=1.22mm/r 4）检验机床钮矩及功率 根据表3.23*，当f1.25mm/r，d030，vc132时，Pc=3.6kw，查表4.2-14，Pe=4.50.81=3.65kw 根据表3.21*，当f1.3mm/r，d030时，Mt=215.82NM。查表4.2-14，Z535钻床技术参数，Mm=393.4NM 则PcPE，Mt4，则应乘以修正系数0.85。 即： f=0.230.28mm/r b.按钻头强度决定f，据表3.8*，当HBS168，d06.7时，f=0.86mm/r c.按机床进给机构的强度决定f，据表3.9*，当HBS210，d03.3mm/r。 以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=0.230.28mm/r，据Z535钻床技术参数表4.2-16，取f=0.25mm/r。 由于加工的是通孔，为了避免孔即将钻穿时容易折断，故宜在孔即将钻穿时改机动为手动。 由表3.19*查出钻孔的轴向力，f0.26mm/r，d012mm时，Ff=1760N15695N，则f=0.25mm/r可用。 2）决定钻头磨钝标准及寿命。由表3.12*，当d020mm时，钻头最大磨损0.8mm，寿命T=35min。 3）决定切削速度：由表3.15*，HBS=140152，f0.30mm/r，d08时，vc=23m/min 修正系数查表3.31*有：ktv=1.0，kmv=1.36，kxv=1.0，kxv=0.84 则 v=vckv=231.01.361.00.84=26.3m/min n=1000v/D0=100026.3/3.146r/min=1395.6r/min 取 n=1100r/min （表4.2-15） 4）检验机床扭矩及功率： 根据表3.21*，当f0.26，d011.1时，Mt=8.82NM。修正系数0.85NM，则 Mc=8.820.85=7.5NMMm=393.4NM 根据表3.23*，当HBS170，d011.5mm，f0.53，v26.4m/min，Pc=1.0kw，查表4.2-14，PE=4.50.81kw=3.65kw，则PcPE 因些，所选的用量合理（3）计算工时 tm=L/nf L=l+y=25+5=30mm则 tm1=30/11000.25min=0.11min6、扩孔至9.814（1）采用高速钢扩孔钻，d0=9.8，刀具几何参数如下：0=12，0=10，=45，=20（2）确定切削用量 1）查表3.54机械制造工艺设计手册 f=(3.23.4)f钻，v=(1/21/3)v钻，则 f=0.550.6mm/r v=8.713m/min，取v=13m/min 则：n=1000v/d0=100013/3.149.8r/min=423.5r/min 查表4.2-15，4.2-16有 f=0.57mm/r，n=400r/mm 2）扩钻的磨钝标准及刀具寿命： 扩钻的后角的最大磨损量为0.9mm，T=35min（3）计算工时 tm2=L/nf L=14+4=18mm tm2=18/4000.57=0.08min7、粗铰至9.96（1）采用高速钢铰刀，d0=9.96，刀具几何参数如下： 0=0，0=8，1=10，=60，=7（2）确定切削用量 1）查表3.21*，取f=0.43mm/r 查表3.24*，选vc=11m/min，则 n=1000v/d0=11000/3.149.96=351.7r/min 查Z535转数表，取n=400r/min，但高于计算转数，则降低f，取f=0.32或n=275，f仍为0.43mm/r，比较两种方案： 方案一：ncf=4000.32=128mm/min 方案二：ncf=2750.43=118mm/min 则方案一较好，即取n=400r/min，f=0.32mm/r（3）计算工时 tm3=L/nf=14+4/4000.43min=0.11min8、精铰孔至10H7：（1）采用高速钢铰刀，d0=10，刀具几何参数如下： 0=0，0=6，1=10，=60，=7（2）确定切削用量 查表3.24*，取f=0.43，v=12m/min，则 n=1000v/d=100012/3.1410r/min=383.2r/min 查表Z535转数表，取n=400r/min，但高于计算转数，则进给量f降低一级，取f=0.32mm/r，或取n=275r/min，f仍为0.43mm/r，比较两种方案： 方案一：ncf=4000.32=128mm/min 方案二：ncf=2750.43=118mm/min 则方案一较好，即取n=400r/min，f=0.32mm/r（3）铰刀的磨损量及寿命 查表3.12*，铰刀后角最大磨损量为0.6mm，寿命T=35min（4）计算工时 tm4=L/nf=14+4/4000.43min=0.11min 则 tm=tm1+tm2+tm3+tm4=0.11+0.08+0.11+0.11=0.41min工序21：本工序是加工螺纹孔，（摇臂钻床Z35）1、钻4-10的底孔，深25mm（1）选择高速钢钻头，d0=10，钻头的几何参数为： 标准钻头，=28，2=120，=55，0=12，21=70（2）选择切削用量 1）决定进给量f a.按加工要求，决定进给量，据表3.7*，HBS200，d0=810时，f=0.470.57mm/r，又l/d=25/103，则修正系数为1.0，即f=0.470.57mm/r b.按机床强度决定进给量：据表3.9*，HBS210，d03.3mm/r c.按钻头强度决定进给量：按表3.8*，HBS168，d010.5时，f=1.22mm/r 从以上三个进给量比较可以看出，受限制的是工艺要求，其值为0.470.57mm/r，根据Z35钻床进给量，表4.2-13，取f=0.56mm/r。 由表3.19*可查出钻孔时的轴向力，当f0.60mm/r，d012mm时， Ff=3580 轴向力修正系数为0.85，则Ff=35800.85=3043N19620N 因此，f=0.56mm/r可用 2）决定钻头磨钝标准及寿命 由表3.12*，当d020mm时，钻头后面最大磨损量为0.8mm，刀具寿命T=35min 3）决定切削速度，由表3.15*，当HBS42，d020，f0.70mm/r时 vt=18m/min 切削速度修正系数，ktv=1.0，kmv=1.36，kxv=0.84，klv=1.0 则 v=vtkv=181.01.360.841.0=20.6m/min n=1000v/d0=100020.6/3.1410r/min=656r/min 查表4.2-12，取n=530r/min，或n=670r/min，但f降低一级，即f=0.40mm/r 比较两种方案： 方案一：ncf=5300.56mm/min=296.8mm/min 方案二：ncf=6700.40mm/min=268mm/min 方案一ncf较大，比较好，即nc=530r/min，f=0.56mm/r 4）检验机床扭矩及功率 根据表3.21*，当f0.64mm/r，d011.1mm时，Mt=17.85NM，修正系数为0.85，则 Mc=17.850.85=15.2NM，据Z35钻床技术参数，Mm=735.75NM 根据表3.23*，HBS170，f0.63，vc23m/min时，Pc=1.0kw，据Z35参数， PE=4.50.81=3.65kw McMm，PcPE，故所选用量可用，即： f=0.56mm/r，nc=530r/min，v=16.6m/min（3）计算工时 tm1=4L/nf L=25+4=29，tm1=429/5300.56min=0.4min2、攻螺纹4-M12，深20mm 1）采用丝锥攻螺纹，假设螺距是1.75的，则f=1.75mm/r，查表3.63机械制造工艺设计手册，有v=0.148m/s，修正系数为0.8，即v=0.1480.8=0.118m/s=7.1m/min 所以 n=1000v/d0=10007.1/3.1412r/min=187.8r/min 取 n=170r/min，f=1.75mm/r 当攻丝完回程时，刀具不再切削，因此，n可以取较大的值，取n0=170r/min2）确定工时 tm=（l+l1+l2/nf）+（l+l1+l2/nf）i 其中，l1=3，l2=0，i=1 所以 tm2=8（20+3）/(1.75170)=0.52 tm=tm1+tm2=0.4+0.52=0.92min工序22：本工序是钻孔，锪孔1、钻2-17.5孔，孔深l=35mm，通孔，自由精度，采用摇臂钻床。（1）选择钻头 选择高速钢麻花钻，其直径d0=17.5mm 钻头几何形状为（表3.1*，表3.2*），双锥修磨横刃，b=3.5，b=2，l=4，0=14，=55，2=118，21=70，=30（2）选择切削用量 1）决定进给量f a.按加工要求决定进给量，根据表3.7*，HBS200，d0=1620时，f=0.700.86mm/rL/d0=35/17.5=23，但需攻螺纹可以乘修正系数0.15，即 f=0.750.43mm/r b.按钻头强度决定进给量，根据表3.8*，当HBS=2mm/r。 c.按机床进给强度决定进给量，根据表3.9
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