CA6140車床法蘭盤[831004] 加工工藝及鉆4-φ9孔夾具設(shè)計(jì)[版本3]

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HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件 毛坯。 零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量為 10000 件屬中批量生產(chǎn)，而且零件加工的輪廓尺 寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率、保證加工精度后可采用金屬模鑄造類型。零件形狀并不 復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡可能接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過(guò)確定 加工余量后再?zèng)Q定。 CA6140 車床法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以 Φ 100 為基準(zhǔn)面加工表面0.1234?? 2．以 端面為基準(zhǔn)，車 、 、 外圓，，切槽 3×2，并導(dǎo)0.175?0.645???0.1234??9? ，和 。1.4??? 3．要以孔 為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，4-Φ9 孔和同軸的孔，使其達(dá)到要求.450? 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另 外一組。 1.2.3 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量為 5000 件屬中批量生產(chǎn)，而且零件加工的輪廓尺 寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率、保證加工精度后可采用金屬模鑄造類型。零件形狀并不 復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡可能接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過(guò)確定 加工余量后再?zèng)Q定。 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 6 頁(yè) 共 35 頁(yè) 2.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn) 單，故選擇鑄件毛坯。 2.2 基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工 質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還 會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 （1） 粗基準(zhǔn)的選擇。 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供 精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎 樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個(gè)要求常常是不能兼顧的， 但對(duì)于一般的軸類零件來(lái)說(shuō)，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對(duì)本零件而言，由于 每個(gè)表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基 準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取 Φ45 外圓柱面和端面作為粗基 準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個(gè)自由度，達(dá)到完全定 位。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸 換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。 2.3 工件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、倒角、車槽等等。材料為 HT200。參考≤機(jī) 械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)≥表 1.4—6、表 1.4—7、表 1.4—8 等等，其加工方法選擇 如下： 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 7 頁(yè) 共 35 頁(yè) 1. 外圓面：公差等級(jí)為 IT6~IT8,表面粗糙度為 0.8，采用粗車→半精車→磨削的 加工方法。 2. Φ20 內(nèi)孔：公差等級(jí)為 IT7~IT8，表面粗糙度為 1.6，采用鉆→擴(kuò)→鉸→精鉸 的加工方法，倒角用車刀加工。 3. 外圓面：公差等級(jí)為 IT13~IT14,表面粗糙度為 0.4，采用粗車→半精車→磨削 的加工方法。 4. Φ90 外圓：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。 5. Φ100 外圓面：公差等級(jí)為 IT11，表面粗糙度為 0.8，采用粗車→半精車→磨 削的加工方法。 6. 右端面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.4，采用的加工方法為粗車。 7. Φ90 突臺(tái)右端面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗 糙度為 0.4，采用粗車→半精車→精車的加工方法。 8. Φ90 突臺(tái)左端面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗 糙度為 3.2，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。 9. Φ100 突臺(tái)左端面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面 粗糙度為 1.6，采用粗車→半精車→精車的加工方法。 10. 槽 3×2：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗車。 11. Φ100 突臺(tái)右端面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面 粗糙度為 0.4，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。. 12. Φ90 突臺(tái)距離軸線 34㎜的被銑平面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定 公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗銑→精銑。 13. Φ90 突臺(tái)距離軸線 24㎜的被銑平面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定 公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗銑→精銑→磨削。 14. 4-Φ9 孔：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.2，采用鉆削的加工方法。 15. Φ4 的孔：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.2，采用鉆削的加工方法。 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 8 頁(yè) 共 35 頁(yè) 16. Φ6 的孔：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.2，采用鉆→鉸的加工方法。 2.4 制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要 求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用 工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生 產(chǎn)成本盡量下降。 2.4.1 工藝路線方案一 工序 Ⅰ 粗精銑 Φ20 mm 孔兩端面045.? 工序 Ⅱ 鉆鉸孔 Φ20 并倒角. 工序 Ⅲ 粗車 ,Φ90, 的外圓，車 B 面與 Φ90 的端面0.17???0.1234??? 工序 Ⅳ 粗車 ,Φ90, 的外圓，車 B 面與 Φ90 的端面，倒角，切.45. 3×2 越程槽 工序 Ⅴ 粗精銑 Φ90 外圓柱面上平行于軸線的兩個(gè)平面 工序 Ⅵ 鉆 4-Φ9 透孔，鉆 Φ4 孔，鉆鉸 Φ6 的銷孔 工序 Ⅶ 磨 ， 的外圓，磨 Φ90 上銑削掉的一平面0.1745???0.1234?? 工序 Ⅷ 拋光 B 面 工序 Ⅸ 刻字劃線 工序 Ⅹ 外圓 無(wú)光鍍鉻工序 Ⅺ 檢查0.1234?? 2.4.2 工藝方案二 工序 Ⅰ 車 端面，車 外圓柱面。0.1234???0.1234??? 工序 Ⅱ 車 Φ 端面及外圓柱面。7.5 工序 Ⅲ 鉆孔 Φ20mm 工序 Ⅳ 鉆 4—Φ9 透孔 工序 Ⅴ 鉆 Φ4 孔，再鉆 Φ6 孔03.? 工序 Ⅵ 銑 Φ90 圓柱面上的兩個(gè)平面 工序 Ⅶ 磨 B 面及 Φ90 外圓柱面 工序 Ⅷ 磨 Φ90 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 9 頁(yè) 共 35 頁(yè) 工序 Ⅸ 拋光 B 面 工序 Ⅹ 劃線刻字 工序 Ⅺ 外圓無(wú)光鍍鉻0.1234??? 工序 Ⅻ 檢查 2.4.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一 采用同時(shí)銑削加工兩個(gè)端面，可以提高效率， 而方案二采用車削端面，可以保證精度，方案一的精度雖高但精度不能保證，應(yīng)把保 證精度放在首位，故選用方案二車削兩端面。兩個(gè)方案在加工深孔 Φ20 時(shí)都采用045.? 了先鉆再鉸的方案。但由于此孔長(zhǎng)度為 91mm 屬于深孔，且要求粗糙度為 1.6，精度要 求較高，采用鉸的話不僅效率低而且不能達(dá)到精度。所以在鉆孔完畢后再到拉床上進(jìn) 行拉削加工。由于各端面及外圓柱面都與 Φ20 軸線有公差保證，所以加工各端面045.? 及外圓柱面時(shí)應(yīng)盡量選用 Φ20 孔為定位基準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)比較修改后的具體工藝過(guò)程如045.? 下: 工序 Ⅰ 車 端面，車 外圓柱面,倒角及粗車。0.1234???0.1234??? 工序 Ⅱ 車 Φ mm 端面及外圓柱面,倒角。7.5 工序 Ⅲ 鉆、擴(kuò)、鉸孔 Φ19.8mm，鉆 4—Φ9mm 透孔 工序 Ⅳ 鉆 Φ4mm 孔，再鉆 Φ6 mm 孔03.? 工序 Ⅴ 鉆 4—Φ9mm 透孔 工序 Ⅵ 銑 Φ90mm 圓柱面上的兩個(gè)平面 工序 Ⅶ 磨 B 面及 Φ90mm 外圓柱面 工序 Ⅷ 磨 Φ90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 工序 Ⅸ 拋光 B 面 工序 Ⅹ 劃線刻字 工序 Ⅺ 外圓無(wú)光鍍鉻0.1234??? 工序 Ⅻ 檢查 以上加工方案大致看來(lái)還是合理的.但通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取 的加工手段之后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題,主要表現(xiàn)在工序Ⅳ鉆 Φ4mm 孔，再鉆 Φ6 mm 孔 03.? 由于在設(shè)計(jì)夾用夾具時(shí)要以 Φ90mm 圓柱面上的一個(gè)平面來(lái)定位,所以應(yīng)把銑 Φ90mm 圓 柱面上的兩個(gè)平面這一道工序放在鉆 Φ4 孔，再鉆 Φ6 mm 孔工序前. 并且工序 Ⅲ 03.? 與工序 Ⅴ序可并為一個(gè)工序,否則就有點(diǎn)繁瑣. 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 10 頁(yè) 共 35 頁(yè) 因此最后確定的加工工藝路線如下： 工序 Ⅰ 車 端面，車 的外圓柱面，倒角，粗車 B 面。以 Φ0.1234???0.1234??? mm 的端面及外圓柱面定位。選用 CA6140 臥式車床。017.45? 工序 Ⅱ 車 Φ mm 端面及外圓柱面。倒角，車退刀槽，車 Φ90mm 端面，以017.5? Φ100mm 端面及外圓柱面定位。選用 CA6140 臥式車床并加專用夾具。 工序 Ⅲ 鉆孔，擴(kuò)孔 Φ19.8mm 再鉸至 Φ20 及鉆、擴(kuò) 4-Φ9mm 透孔。以 外圓柱面及端面定位，選用 Z525 立式鉆床 并加以專用夾具。 0.1234??? 工序 Ⅳ 銑 Φ90mm 圓柱面上的兩個(gè)平面，以 端面及 Φ19.8mm 孔定位，0.1234??? 選用 X52K 立式銑床及專用夾具。 工序 Ⅴ 鉆 Φ4mm 孔，再鉆 Φ6 mm 孔，以 Φ45mm 端面與 Φ20 mm 內(nèi)圓柱03.? 045.? 面及 Φ90mm 圓柱面上距離軸線 34mm 的平面定位。選用 Z525 立式鉆床并加以專用夾具。 工序 Ⅵ 磨 B 面及 Φ90mm 外圓柱面，以 Φ20 mm 孔及 端面，Φ045.?0.1234??? mm 端面定位。選用 M1420A 精密萬(wàn)能外圓磨床及專用夾具。017.45? 工序 Ⅶ 磨 Φ90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面。以 端面，Φ0.1234?? mm 端面及 Φ20 mm 孔定位。選用 MG7125 高精度臥軸矩臺(tái)平面磨床及專用夾017.?045.? 具。 工序 Ⅷ 拋光 B 面 工序 Ⅸ 劃線刻字 工序 Ⅹ 外圓無(wú)光鍍鉻0.1234??? 工序 Ⅺ 檢查 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片” 。 2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 “CA6140 車床法蘭盤”；零件材料為 HT200，硬度 190～210HB，毛皮重量 1.4kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及 毛坯尺寸如下： 2.5.1Φ mm 外圓表面017.45? 此外圓表面為 IT6 級(jí)，參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 11 頁(yè) 共 35 頁(yè) 量： 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精車外圓 0.6 45 0.017 Φ 017.45? 半精車外圓 1.4 45.6 0.1 Φ .6 粗車外圓 8 47 +0.3 Φ 102.?? 毛坯 10 55 0.5??Φ 5. 2.5.2 外圓表面 Φ mm12.034? 參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精車外圓 0.6 100 -0.46 Φ 12.034? 半精車外圓 1.4 100．6 粗車外圓 4 102 毛坯 6 106 0.8??Φ 8.016? 2.5.3 B 面中外圓柱面 參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精磨外圓 0.2 45 -0.6 Φ 12.0345? 粗磨外圓 0.8 45.2 半精車外圓 1 46 粗車 8 47 毛坯 10 55 1??Φ 1??5 2.5.4 孔 Φ20 mm045.? 參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 拉孔 0.2 20 +0.045 Φ20 045.? 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 12 頁(yè) 共 35 頁(yè) 擴(kuò)孔 1.8 19.8 +0.1 Φ19.8 1.0? 鉆孔 18 18 +0.6 Φ18 6. 毛坯 20 2.5.5 Φ mm 的端面017.45? 1）按照《工藝手冊(cè)》表 6-28，鑄件重量為 1.4kg，Φ mm 端面的單邊加工017.45? 余量為 2.0～2.4，取 Z=2.0mm，鑄件的公差按照表 6-28，材質(zhì)系數(shù)取 ，復(fù)雜系數(shù)取1M ，則鑄件的偏差為 ； 2S7.08?? 2）精車余量：?jiǎn)芜厼?0.2mm（見(jiàn)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》中表 3.2-2） ，精車公 差既為零件公差-0.08； 3）半精車余量：?jiǎn)芜厼?0.6mm（見(jiàn)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》中表 11-27） ，半精 車公差的加工精度為 IT9，因此可以知道本工序的加工公差為-0.12mm； 4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為 Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm； 粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為 IT11 級(jí)，因此，可以知道 本工序的加工公差為-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所 規(guī)定的加工余量其實(shí)就是含義上的加工余量，實(shí)際上，加工余量有最大的加工余量及 最小加工余量之分； Φ mm 端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見(jiàn)下圖：017.45? 由圖可以知道： 加 工 方 向91精 車 半 精 車 精 車最 小 余 量最 大 余 量 最 大 余 量最 小 余 量 毛 坯 名 義 尺 寸 96最 大 余 量最 小 余 量 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 13 頁(yè) 共 35 頁(yè) 毛坯名義尺寸為：94+2=96（mm） 毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm） 毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm） 粗車后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm） 粗車后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm） 半精車后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm） 半精車后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm） 精車后尺寸為 94mm 加工余量計(jì)算表 工序 加工尺寸 及公差 鑄造毛坯 粗車 半精車 精車 最大 96.7 95.2 94.6加工前尺 寸 最小 95.2 94.88 94.48 最大 96.7 95.2 94.6 94.04加工后尺 寸 最小 95.2 94.88 94.48 93.96 加工余量 2 1.2 0.6 0.2 加工公差 7.08??-0.32 -0.12 -0.08 法蘭盤的鑄件毛坯圖（見(jiàn)附圖） 2.6 確立切削用量及基本工時(shí) 2.6.1 工序Ⅰ 車削 Φ100mm 端面及外圓柱面，倒角，粗車 B 面。 1.加工條件 工件材料：HT200 δb=220MPa 模鑄 加工要求：車削 Φ100mm 端面及外圓柱面，粗車 B 面 機(jī)床：CA6140 臥式車床 刀具：采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16x25mm , =90 , =15 ,2?K?0? =12 , =0.5mm0???? 2．計(jì)算切削用量 (1) 粗車 Φ100mm 端面 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 14 頁(yè) 共 35 頁(yè) 1) 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 3+0..8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度， =4mmpa 2) 進(jìn)給量 f 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè) 》中表 2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16×25 mm2 >3~5mm,以及工件直徑為 100 時(shí)，f =0.7~1.0mm/rpa 按 CA6140 車床說(shuō)明書（見(jiàn)切削手冊(cè)）取 f =0.9mm/r 3) 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》表 1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命 T=60min) (m/min)vyxpmckfaTCvv? 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCvx vk 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)vxc35.015.02.46? 4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 504r/minWπdcv??x106.8 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8),與 504r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min 及 600r/min。現(xiàn)選取 =480r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 v=110r/min/。 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1 L= =40mm , =2mm, =0, =0201?1l2l3 tm= = =0.098(min)fnlw31l?0.948? (2) 精車 Φ100mm 端面 粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 進(jìn)給量 f 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 2.4-2.取 f＝0.2mm/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ＝480r/minwn 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 15 頁(yè) 共 35 頁(yè) 所以切削工時(shí) tm= = ＝0.44（min）fnlw321l?0.248? (3) 粗車 Φ100mm 外圓柱面，同時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度 1) 切削深度，單邊余量 Z=2mm 。 2) 進(jìn)給量， 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=0.9mm/r 3)計(jì)算切削速度 ＝132m/minvyxpmckfaTCvv? 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 420r/minWπd10cv??x1032 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8)與 420r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min 現(xiàn)選取 480r/min 所以實(shí)際切削速度 = =cv10sdn?min/15048π?? 5) 檢驗(yàn)機(jī)床功率 主切削力 按《切削手冊(cè)》表 1.29 所示公式計(jì)算cF ＝c ccnyxpkvfaC 其中 ＝2985， ＝1.0， ＝0.65， ＝-0.15，cFcFFcFn = = =0.63Mpknb)650(?65.0)( =0.61kr 切削時(shí)消耗功率 ＝ ＝ ＝2.81(KW)cP4106xvFc4150.2x 由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 7-4 中 CA6140 機(jī)床說(shuō)明書可知，CA6140 主電機(jī) 功率為 7.5kw.轉(zhuǎn)速為 480r/min 時(shí)主軸傳遞的最大功率為 4.5kw.所以機(jī)床功率足夠， 可以正常加工。 6) 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度 已知主切削力 ＝1122.4N.徑向切削力 按《切cFpF 削手冊(cè)》表 1.29 所示公式計(jì)算 ＝pFpFpFpncyxkvfaC 其中 ＝1940， ＝0.9， ＝0.6， ＝-0.3，xpFypFn 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 16 頁(yè) 共 35 頁(yè) = = =0.59MpkFnb)650(?85.0)2( =0.5kr 所以 =1940 2 0.5 150 0.59 0.5=203(N)c?9.06.03.0?? 而軸向切削力 ＝fFffFffFf ncyxpkvaC 其中 ＝2880， ＝1.0， ＝0.5， ＝-0.4，f f f fF = = =0.34MkFnb)650(?0.1)2( =1.17k 軸向切削力 =2880 2 0.5 150 0.34 1.17=442(N)f?5.04.0?? 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) μ=0.1,則切削羅在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu) 的作用力為 F= +μ( + )=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5NfFcp 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為 3530N(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 1.30)故 機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 7)切削工時(shí) t= fnlw21? 其中 l=10mm =4mm =2mm1l1l 所以 t= ＝0.1min0.9482?? (4) 半精車 Φ100mm 外圓柱面 粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進(jìn)給量 f 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n =480r/minw 所以切削工時(shí) t = =0.17minmfnlw21? (5)精車 Φ100mm 外圓柱面 粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進(jìn)給量 f 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n =480r/minw 所以切削工時(shí) t = =0.33 minmfnl21? 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 17 頁(yè) 共 35 頁(yè) (6)粗車 B 面 1) 切削深度。單邊余量 Z= =4mm.分 2 次切除2145? 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=0.9mm/r 3) 計(jì)算切削速度 vyxpmckfaTCvv? 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCvx vk 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=126m/minvc 35.015.02. 946???? 4) 確定機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 378r/minWπd10cv??106 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8),與 378r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 400r/min。現(xiàn)選取 =400r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 = =cv10sd?min/13046π?? 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1。 t = i ;其中 l=30mmmfnlw21? t = i= 2=0.17(min)l0.943? 2.6.2 工序 Ⅱ 車 Φ mm 端面及外圓柱面有,車 Φ90mm 端面017.45? 機(jī)床：CA6140 臥式車床 刀具：采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16 25mm , =90 , =15 ,?2?K?0? =12 , =0.5mm0???? (1) 粗車 Φ mm 端面017.45? 1) 切削深度。單邊余量 Z=1.2mm 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 18 頁(yè) 共 35 頁(yè) 2) 計(jì)算切削速度 vyxpmckfaTCvv? 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCvx vk 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvc 35.015.02. 264???? 3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 553r/minWπd10cv??5087 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8),與 553r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 = =cv10sd?min/94605π?? 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1。 t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm;mfnlw21?1l2l t = i= x1=0.06(min)l60 x.93 (2) 半精車 Φ mm 端面017.45? 1) 切削深度 單邊余量 Z=1.2mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度 vyxpmckfaTCvv? 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCvx vk 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvc 35.015.02. 264???? 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 19 頁(yè) 共 35 頁(yè) ns= = 553r/minWπd10cv??x50187 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8),與 553r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 = =cv10sd?min/18605π?? 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1 t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm;mfnlw21?1l2l t = i= 1=0.26(min)l0.63? (3) 精車 Φ mm 端面017.45? 1) 切削深度 單邊余量 Z=1.2mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=0.1mm/r 3) 計(jì)算切削速度 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCvxvyvk 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvc 35.015.02. 264???? 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 553r/minWπd10cv??5087 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8),與 553r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 = =cv10sd?min/14605π?? 5)切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1。 t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm;mfnlw21?1l2l 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 20 頁(yè) 共 35 頁(yè) t = i= x1=0.26(min)mfnlw21?0.163? (4) 粗車 Φ mm 外圓柱面017.45? 1) 切削深度 單邊余量為 Z=2mm 分兩次切除。 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=0.8mm/r 3) 計(jì)算切削速度 vyxpmckfaTCvv? 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCv vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/minvc 35.015.02. 864???? 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 753r/minWπdc?x0891 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8),與 753r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 750r/min。現(xiàn)選取 =750r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 = =cv10sd?min/94750πx?? 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1 t = i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?1l2l t = i= x2=0.09(min)l0.8754? (5) 半精車 Φ mm 外圓柱面01.4? 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.7mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度 vyxpmckfaTCvv? 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCv vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/minvc 35.015.02. 264???? 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 21 頁(yè) 共 35 頁(yè) 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 578r/minWπd10cv??5096 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8),與 578r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn 所以實(shí)際切削速度： = =cv10sdn?min/94605π?? 5)切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1。 t = i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?1l2l t = i= =0.37(min)l0.645? (6) 精車 Φ mm 外圓柱面017.45? 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.3mm 。 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度 vyxpmckfaTCvv? 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCv vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/minvc 35.015.02.64???? 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：ns= = 585r/minWπdc?0961 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8),與 585r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn 所以實(shí)際切削速度： = =cv10sdn?min/94605π?? 5)切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1。 t = i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?1l2l t = i= =0.75(min)l0.645? 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 22 頁(yè) 共 35 頁(yè) (7) 粗車 Φ90mm 端面 1) 切削深度 單邊余量為 Z=1.2mm 一次切除。 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=0.8mm/r 3) 計(jì)算切削速度 vyxpmckfaTCvv? 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCv vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=122m/minvc 35.015.02. 864???? 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 431r/minWπdc?9012 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8),與 431r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min。現(xiàn)選取 =480r/min。wn 所以實(shí)際切削速度： = =cv10sdn?min/1354809π?? 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1 t = i ;其中 l= =22.5mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?24590?1l2l t = i= =0.07(min)l.84? (8) 半精車 Φ90mm 端面 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.7mm 一次切除。 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度 ： vyxpmckfaTCvv? 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCvx vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/minvc 35.015.02. 2764???? 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ns= = 458r/minWπdc?90134 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 23 頁(yè) 共 35 頁(yè) 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8,與 458r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min?，F(xiàn)選取 =480r/min。wn 所以實(shí)際切削速度： = =cv10sdn?min/1354809π?? 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1 t = i ;其中 l= =22.5mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?2459?1l2l t = i= =0.28(min)l0.48? (9) 精車 Φ90mm 端面 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.3mm 一次切除。 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度 ： vyxpmckfaTCvv? 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表vCvx vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/minvc 35.015.02. 264???? 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ns= = 458r/minWπd1c?90134 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-8,與 458r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min。現(xiàn)選取 =480r/min。wn 所以實(shí)際切削速度： = =cv10sdn?min/1354809π?? 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1 t = i ;其中 l= =22.5mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?2459?1l2l t = i= =0.31(min)l0.48? 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 24 頁(yè) 共 35 頁(yè) 2.6.3 工序 Ⅲ 鉆、擴(kuò)、鉸 Φ20 mm 孔，鉆 4-Φ9 透孔。045.? (1) 鉆 Φ18mm 孔 機(jī)床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 10-61 選取高速鋼鉆頭 W18Cr4V. 1)進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 10-66,當(dāng)鑄鐵≤HB200 時(shí)，D=Φ18 時(shí)，取 f=0.3mm/r 2)切削速度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 10-70,及 10-66,查得 V=35m/min. 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ns= = 619.2r/minWπd10cv??1835 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-2),與 619.2r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 555r/min?，F(xiàn)選取 =555r/min。wn 所以實(shí)際切削速度： = =cv10sdn?min/4.3158π?? 4)削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1。 t = i ;其中 l=91mm; =10mm; =4mm;mfnlw21?1l2l t = = =0.63(min)l0.35? (2) Φ19.8mm 孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的 實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 鉆ff)8.1~2(? 鉆v3 式中的 、 ——加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量.鉆f鉆v 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (《切削手冊(cè)》)表 2.7鉆f =42.25m/min (《切削手冊(cè)》)表 2.13鉆v 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 25 頁(yè) 共 35 頁(yè) 1) 給量 取 f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取 0.5mm/r 2) 削速度 v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ns= = 271.8r/minWπd10cv??8.196 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-2),與 271.8r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 275r/min?，F(xiàn)選取 =275r/min。wn 所以實(shí)際切削速度： = =cv10sdn?min/4.170258.9π?? 5) 削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1。 t = i ;其中 l=91mm; =10mm; =4mm;mfnlw21?1l2l t = = =0.78(min)l0.57? (3) 孔至 Φ20 mm045.? 1) 進(jìn)給量 取 f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取 0.5mm/r 2) 削速度 按切削手冊(cè)選取 v=0.4×48.25=19.3m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ns= = 298.3r/minWπd10cv??203.19 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-2),與 298.3r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 275r/min。現(xiàn)選取 =275r/min。wn 所以實(shí)際切削速度： = =cv10sdn?min/2.1752π?? 4) 工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1。 t = i ;其中 l=91mm; =7mm; =3mm;mfnlw21?1l2l t = = =0.73(min)l0.57? (4) 4-Φ9mm 孔 機(jī)床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 Φ9. 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)Ⅲ 第 26 頁(yè) 共 35 頁(yè) 1) 給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 28-13，取 f=0.13mm/r 2) 削速度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 10-70,及 10-66,查得 V=30m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 1061r/minWπd10cv??930 按機(jī)床說(shuō)明書(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-5),與 1061r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1012r/min。現(xiàn)選取 =1012r/min。wn 所以實(shí)際切削速度： = =cv10sd?min/6.28109π?? 5) 削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1。 t = i ;其中 l=8mm; =4mm; =3mm;mfnlw21?1l2l t = = =0.11(min)l0.35? 由于有四個(gè)孔所以切削工時(shí)為 4 t =0.44minm 2.6.4 工序 Ⅳ 銑 Φ90mm 圓柱面上的兩個(gè)平面 (1) 銑距中心線 34mm 的平面。 機(jī)床：X63T 臥式銑床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 10-64 選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀 YT15. 銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=40 1) 削深度 2 =10mm 所以有 =5mmp