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湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題 目： CA6140機(jī)床 法蘭盤課程設(shè)計(jì)
姓 名 ： 譚輝
班級(jí)、學(xué)號(hào) ： 數(shù)控0604班34號(hào)
系 (部) ： 二系
專 業(yè) ： 數(shù)控自動(dòng)化
指導(dǎo)教師 ： 曾若昕
開題時(shí)間： 2008/4月
完成時(shí)間： 2009年3月
摘 要
工藝學(xué)是以研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計(jì)為主技術(shù)學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，同時(shí)它又具有很強(qiáng)的綜合性，
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是CA6140車床法蘭盤加工工藝規(guī)程及某一工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下：
首先，對(duì)零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。
第二步，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。
第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時(shí)，并選擇合適的機(jī)床和刀具。對(duì)于粗加工，還要校核機(jī)床功率。
最后，設(shè)計(jì)第三道工序—鉆法蘭盤孔的夾具。先提出設(shè)計(jì)問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、夾緊力的計(jì)算和定位誤差的分析。然后把設(shè)計(jì)的過程整理為圖紙。
通過以上的概述，整個(gè)設(shè)計(jì)基本完成。
關(guān)鍵詞 機(jī)械；加工工藝；夾具設(shè)計(jì)
ABSTRACT
A specialized main specialized course that " mechanical manufacturing engineering is studied " is machinery , rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline , have very strong practicality , require that should contact production practices closely in the learning process, at the same time it has comprehensive the very strong one,
The subject of this graduation project is that CA6140 lathe ring flange processing technology rules and special-purpose jig of a certain process are designed, the main content is as follows:
First of all, analyse , it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyse can find out about basic situation of part, and craft analyse may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size.
The second step, carry on the choice the base , confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum chosen , make the craft route , usually make the craft route of more than two kinds, with analysing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry form , size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s.
The third step, according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour , choose suitable lathe and cutter. To rough machining , will check the power of the lathe .
Finally , design the third process - the jig getting into the hole of the ring flange. Put forward the question of designing first , and then choose to orient the datum , then the calculation that begins to cut strength , clamp strength and analysis of the localization error. Then put the design course in order as the drawing.
Through the summary of the above, design and finish basically entirely.
Keywords: machine; Process the craft; The tongs design
目 錄
序 言 1
1 零 件 的 分 析 2
1.1零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 2
2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 3
2.1確定毛坯的制造形式 3
2.2基面的選擇 3
2.3制定工藝路線 3
2.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.5確定切削用量及基本工時(shí) 9
3 夾具設(shè)計(jì) 30
3.1問題的提出 30
3.2夾具設(shè)計(jì) 30
參考文獻(xiàn) 33
致 謝 34
序 言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完大學(xué)的全部課程后進(jìn)行的，是我們對(duì)大學(xué)三年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（CA6140車床法蘭盤）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)。 因此，它在我們大學(xué)生活中占有重要地位。就我個(gè)人而言，我也希望通過這次設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性心理，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對(duì)未來的工作發(fā)展打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。
1 零 件 的 分 析
1.1零件的作用
題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤（見附圖1）， 法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。
1.2 零件的工藝分析
法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ20為中心 ,包括:兩個(gè)Φmm的端面, 尺寸為Φmm的圓柱面,兩個(gè)Φ90mm的端面及上面的4個(gè)Φ9mm的透孔. Φmm的外圓柱面及上面的Φ6mm的銷孔, Φ90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個(gè)平面.
這組加工表面是以Φ20mm為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個(gè)端面,再借助專用夾具以這個(gè)端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工其它加工表面.
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，由于零件年產(chǎn)量為1000件，已達(dá)到中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡(jiǎn)單，采用鑄造毛坯時(shí)一般是成隊(duì)鑄造，再進(jìn)行機(jī)械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2.2基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x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，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚著，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(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說，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，此處不在重復(fù)。
2.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(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)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，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。
一.工藝路線方案一
工序 1 粗銑Φ20孔兩端面
工序 2 鉆、粗鉸孔Φ20
工序 3 粗銑Φ90外圓柱面上平行于軸線的兩個(gè)平面
工序 4 精銑Φ20孔兩端的端面
工序 5 精絞Φ20的孔
工序 6 粗車Φ45、Φ90、Φ100的外圓，粗車B面與Φ90的右端面
工序 7 半精車Φ45、Φ90、 Φ100的外圓，半精車B面與Φ90的端面，對(duì)Φ100、Φ90、Φ45的圓柱面倒角，倒Φ45兩端的過度圓弧，車退刀槽，車Φ20內(nèi)孔兩端的倒角
工序 8 精車Φ100外圓面，精車B面，精車Φ90的右端面，精車Φ45的圓柱面
工序 9 精銑Φ90外圓柱面上平行于軸線的兩個(gè)平面
工序 10 鉆4-Φ9透孔
工序 11 鉆Φ4孔，鉆鉸Φ6的銷孔
工序 12 磨Φ45、Φ100的外圓
工序 13 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面
工序 14 磨B面
工序 15 刻字劃線
工序 16 Φ100外圓無光鍍鉻
工序 17 檢查入庫
二 .工藝方案二
工序 1 粗車Φ100mm端面，粗車Φ100mm外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面
工序 3 鉆粗絞Φ20的內(nèi)孔
工序 4 半精車Φ100的端面及外圓面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，對(duì)Φ100、Φ90的外圓柱面進(jìn)行倒角，車Φ45兩端的過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角
工序 5 半精車Φ45的端面及外圓柱面，車Φ20孔的右端倒角，車Φ45的倒角，車3*2的退刀槽
工序 6 精車Φ100的端面及外圓面，精車B面
工序 7 精車Φ45端面及外圓柱面
工序 8 精絞Φ20的孔
工序 9 鉆4—Φ9透孔
工序 10 鉆Φ4孔，鉆絞Φ6孔
工序 11 銑Φ90圓柱面上的兩個(gè)平面
工序 12 磨B面
工序 13 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面
工序 14 劃線刻字
工序 15 Φ100外圓無光鍍鉻
工序 16 檢查
三.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，方案一的效率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。由于各端面及外圓柱面都與Φ20軸線有公差保證，所以加工各端面及外圓柱面時(shí)應(yīng)盡量選用Φ20孔為定位基準(zhǔn)。經(jīng)過比較修改后的具體工藝過程如下:
工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面,粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面
工序 3 鉆、擴(kuò)、粗鉸Φ20的孔
工序 4 鉆Φ4孔，再鉆Φ6孔
工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角
工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45的倒角，車Φ20內(nèi)孔的右端倒角
工序 7 精車Φ100的端面及外圓，精車B面
工序 8 精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面
工序 9 精絞Φ20的孔
工序 10 磨Φ100、Φ45的外圓柱面
工序 11 鉆4—Φ9透孔
工序 12 銑Φ90mm圓柱面上的兩個(gè)平面
工序 13 磨B面
工序 14 磨Φ90mm外圓柱面上距離軸線24mm的平面
工序 15 劃線刻字
工序 16 Φ100mm外圓無光鍍鉻
工序 17 檢查
以上加工方案大致看來還是合理的.但通過仔細(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)仍有問題,主要表現(xiàn)在工序Ⅳ鉆Φ4mm孔，再鉆Φ6mm孔由于在設(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Φ6mm孔工序前. 并且工序 Ⅲ與工序 Ⅴ序可并為一個(gè)工序,否則就有點(diǎn)繁瑣.
因此最后確定的加工工藝路線如下：
工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面
工序 3 鉆、擴(kuò)、粗絞Φ20的孔
工序 4 粗銑Φ90圓柱面上的兩個(gè)平面
工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角
工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角
工序 7 精車Φ100的端面及外圓，精車B面
工序 8 精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面
工序 9 精絞Φ20的孔
工序 10 精銑Φ90圓柱面上的兩個(gè)平面
工序 11 鉆、絞 4-Φ9的孔
工序 12 鉆Φ4孔，鉆、絞Φ6孔
工序 13 磨Φ100、Φ45的外圓柱面
工序 14 磨B面
工序 15 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面
工序 16 刻線刻字
工序 17 鍍鉻
工序 18 檢測(cè)入庫
以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。
2.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“法蘭盤”零件材料為HT200，硬度200HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，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下：
1.Φmm外圓表面
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
半精車外圓
1.4
45.6
0.1
Φ
粗車外圓
3
47
+0.3
Φ
毛坯
5
50
0.5
Φ
2.外圓表面Φmm
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
半精車外圓
1.4
100．6
粗車外圓
4
102
毛坯
6
106
0.8
Φ
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
粗磨外圓
0.8
45.2
半精車外圓
1
46
粗車
2
47
毛坯
60
106
1
Φ1
4．孔Φ20mm
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
鉸孔
0.2
20
+0.045
Φ20
擴(kuò)孔
0.9
19.8
+0.1
Φ19.8
鉆孔
9
18
+0.6
Φ18
毛坯
10
5. Φmm的端面
1）按照《工藝手冊(cè)》表6-28，鑄件重量為2.8kg，Φmm端面的單邊加工余量為2.0～3.0，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，則鑄件的偏差為；
2）精車余量：?jiǎn)芜厼?.2mm（見《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?.6mm（見《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；
Φmm端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖：
由圖可以知道：
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
加工前尺寸
最大
96.7
95.2
94.6
最小
95.2
94.88
94.48
加工后尺寸
最大
96.7
95.2
94.6
94.04
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
-0.32
-0.12
-0.08
法蘭盤的鑄件毛坯圖見附圖
2.5確定切削用量及基本工時(shí)
工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面
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,
=12,=0.5mm
2．計(jì)算切削用量
(1) 粗車Φ100mm端面
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，=4mm
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 mm
>3~5mm,以及工件直徑為100時(shí)，f =0.7~1.0mm/r
按CA6140車床說明書（見切削手冊(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)
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)
4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 504r/min
按機(jī)床說明書(見《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?，F(xiàn)選取=480r/min。
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, =0
tm===0.098(min)
(2) 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,分二次切除。
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/min
4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 420r/min
按機(jī)床說明書(見《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 ==
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
?。?
其中?。?985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15，
===0.63
=0.61
=29851.00.51500.630.89=1122.4(N)
切削時(shí)消耗功率＝＝＝2.81(KW)
由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表7-4中CA6140機(jī)床說明書可知，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《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算
＝
其中?。?940，＝0.9，＝0.6，＝-0.3，
===0.59
=0.5
所以 =19401.50.51500.590.5=203(N)
而軸向切削力 ＝
其中?。?880，＝1.0，＝0.5，＝-0.4，
===0.34
=1.17
軸向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N)
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=574.5N
而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為3530N(見《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=
其中l(wèi)=10mm =4mm =2mm
所以 t=＝0.1min
(3)粗車B面
1) 切削深度。單邊余量Z==30mm.分15次切除
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
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=126m/min
4) 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 378r/min
按機(jī)床說明書(見《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。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=30mm
t=i=15=1.25(min)
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面
機(jī)床：CA6140臥式車床
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15,
=12,=0.5mm
(1) 粗車Φmm端面
1) 切削深度。單邊余量Z=1.2mm
2) 計(jì)算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=187m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 553r/min
按機(jī)床說明書(見《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。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm;
t=i=x1=0.06(min)
(2) 粗車Φmm外圓柱面
1) 切削深度 單邊余量為Z=2.2mm 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
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 753r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊(cè)》表4.2-8),與753r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.09(min)
(3) 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
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=122m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 431r/min
按機(jī)床說明書(見《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。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)==22.5mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.07(min)
工序 3 鉆、擴(kuò)Φ20的孔
(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/min
按機(jī)床說明書(見《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。現(xiàn)選取=555r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
4)削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm;
t= ==0.63(min)
(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
式中的、——加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量.
現(xiàn)已知
=0.36mm/r (《切削手冊(cè)》)表2.7
=42.25m/min (《切削手冊(cè)》)表2.13
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/min
按機(jī)床說明書(見《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。
所以實(shí)際切削速度
==
5) 削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm;
t= ==0.78(min)
工序 4 粗銑Φ90圓柱面上的兩個(gè)平面
(1) 銑距中心線34mm的平面。
機(jī)床：組合機(jī)床
刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-64選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀YT15.
銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40
1) 削深度 2=10mm 所以有=5mm
2) 給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表10-118與表10-119得,進(jìn)給量f=0.2~0.35mm/齒 按機(jī)床行選取f=0.3mm/齒
3) 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=115min/s. 即V=6.9m/min
4) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 21.97r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊(cè)》表6-39),與21.97r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
當(dāng)=22.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)
查機(jī)床說明書有=60(mm/min)
5) 削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t===1.5(min)
t==0.75(min)
銑兩次的總時(shí)間為t=1.5+0.75=2.25min
(2) 粗銑距中心線24mm的平面。
機(jī)床：組合機(jī)床
刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-64選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀YT15.
銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40/
1) 切削深度 4=20mm 所以有=5mm
2) 進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表10-118與表10-119得,進(jìn)給量f=0.2~0.35mm/齒 按機(jī)床行選取f=0.3mm/齒
3) 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=115min/s. 即V=6.9m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 21.97r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊(cè)》表6-39),與21.97r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為22.5r/min。現(xiàn)選取=22.5r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
當(dāng)=22.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)
查機(jī)床說明書有=60(mm/min)
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
t===1.5(min)
銑4次的總時(shí)間為4t=4x1.5 =6min
工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角
(1) 半精車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＝0.5mm/r
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/min
所以切削工時(shí) tm==＝0.44（min）
(2) 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/min
所以切削工時(shí) t==0.17min
(3) 半精車B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＝0.5mm/r
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速＝400r/min
t=i ;其中l(wèi)=30mm
t=i=15=2.25(min)
工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角
(1) 半精車Φmm端面
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
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=187m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 553r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊(cè)》表4.2-8),與553r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm;
t=i=1=0.26(min)
(2) 半精車Φmm外圓柱面
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
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 578r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊(cè)》表4.2-8),與578r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5)切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.37(min)
(3) 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
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=134m/min
4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 458r/min
按機(jī)床說明書(見《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。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)==22.5mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.28(min)
工序 7 精車Φ100的端面及外圓，精車B面
(1) 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/min
所以切削工時(shí) tm==＝0.44（min）
(2)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/min
所以切削工時(shí) t==0.33 min
(3) 精車B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/min
t=i ;其中l(wèi)=30mm
t=i=15=4.7min
工序 8 精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面
(1) 精車Φmm外圓柱面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 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=0.2mm/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《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 585r/min
按機(jī)床說明書(見《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。
所以實(shí)際切削速度
==
5)切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.75(min)
(2) 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
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=134m/min
4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 458r/min
按機(jī)床說明書(見《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。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)==22.5mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.31(min)
工序 9 精絞Φ20的孔
(1) 絞孔至ΦΦ20mm
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/min
按機(jī)床說明書(見《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?，F(xiàn)選取=275r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
4) 工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =7mm; =3mm;
t= ==0.73(min)
工序 10 精銑Φ90圓柱面上的兩個(gè)平面
(1) 精銑上兩平面
1) 切削深度 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表10-119,取=1mm
2) 進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表10-118與表10-119 按機(jī)床行選取f=0.2mm/齒
3) 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=190min/s. 即V=11.4m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 36.3r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊(cè)》表6-39),與36.3r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為37.5r/min?，F(xiàn)選取=37.5r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
當(dāng)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
=fZ=0.21037.5=75(mm/min)
查機(jī)床說明書有=80(mm/min)
5)切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t===1.125(min)
銑2次的總時(shí)間為2t=21.125=2.25min
工序 11 鉆、絞 4-Φ9的孔
(1) 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.
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/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊(cè)》表4.2-5),與1061r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1012r/min?，F(xiàn)選取=1012r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5) 削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.11(min)
由于有四個(gè)孔所以切削工時(shí)為4 t=0.44min
工序 12 鉆Φ4孔，擴(kuò)Φ6孔
(1)鉆Φ4mm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Φ4.
1)進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取f=0.13mm/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=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 2388r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊(cè)》表4.2-5),與2388r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為2012r/min。現(xiàn)選取=2012r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=13mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.08(min)
(2) 擴(kuò)Φ6mm孔
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Φ6.
1) 進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取f=0.13mm/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=24~34m/min. 取V=30m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1592r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊(cè)》表4.2-5),與1592r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1592r/min?，F(xiàn)選取=1426r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
t=i ;其中l(wèi)=7mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.07(min)
工序 13 磨Φ100、Φ45的外圓柱面
(1) 磨Φ100mm外圓柱面
機(jī)床 MQ1350A輕型外圓磨床
1)選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127
2)切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表33-42有
工件速度 ?。?8m/min
縱向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.0157mm/st
3)切削工時(shí)
式中 D---被加工直徑
b----