X62W銑床主軸的銑鍵槽16×25專用夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程含開(kāi)題及4張CAD圖

X62W銑床主軸的銑鍵槽1625專用夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程含開(kāi)題及4張CAD圖,X62W,銑床,主軸,鍵槽,16,25,專用,夾具,設(shè)計(jì),機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,開(kāi)題,CAD 摘 要銑床主軸是銑床中非常重要的零件之一，銑床主軸的主要作用是帶動(dòng)刀具的旋轉(zhuǎn)來(lái)完成零件的表面成型運(yùn)動(dòng)，因此機(jī)床主軸的運(yùn)動(dòng)精度和結(jié)構(gòu)剛度是決定加工質(zhì)量和切削效率的重要因素。主軸零件在工作的過(guò)程中不斷承受循環(huán)載荷和較大的沖擊力，導(dǎo)致主軸零件制造的材料剛度和耐磨性較高，加工精度也較高，且加工工序較為復(fù)雜。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)X62W銑床的主軸零件進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，針對(duì)主軸零件圖所要求的尺寸和精度，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)和現(xiàn)有的設(shè)備，設(shè)計(jì)出了X62W銑床主軸零件的加工工藝規(guī)程和其銑鍵槽專用的銑床夾具，科學(xué)合理的保證了此零件的加工質(zhì)量。本文的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：一、根據(jù)所給主軸零件圖，確定了主軸在銑床中的位置和作用，并對(duì)主軸零件進(jìn)行了詳細(xì)的工藝分析。二、確定了零件在加工前毛坯的主要制造形式，選擇了合適的粗、精基準(zhǔn)。根據(jù)相關(guān)書籍、文獻(xiàn)和現(xiàn)有設(shè)備制定出了合理的工藝路線，并對(duì)工藝方案進(jìn)行了詳細(xì)的分析，確定了零件的加工余量、每道加工工序的尺寸和零件毛坯的尺寸，最后計(jì)算出了每道工序的切削用量和基本加工工時(shí)。三、根據(jù)所設(shè)計(jì)的加工工序，分析了零件銑鍵槽時(shí)需要注意到的問(wèn)題和基本要求，選擇了加工鍵槽時(shí)的定位基準(zhǔn)，并對(duì)加工時(shí)的切削力和夾緊力進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，最后對(duì)定位誤差進(jìn)行了分析，介紹了夾具所采用的夾緊機(jī)構(gòu)和其他元件以及夾具的操作方法。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)本文的理論分析和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐，提供了在加工X62W銑床主軸時(shí)，所需要的參考數(shù)據(jù)和加工方案 。滿足了加工X62W銑床主軸零件的尺寸和精度要求，有效的減少了加工成本，利用專用的銑鍵槽夾具，提高了加工X62W銑床主軸零件的加工效率。關(guān)鍵詞：銑床主軸；工藝規(guī)程；專用夾具ABSTRACTMilling machine spindle is one of the most important parts in milling machine. The main function of milling machine spindle is to drive the cutter to rotate to complete the surface forming movement of parts. Therefore, the motion accuracy and structural stiffness of machine spindle are important factors to determine the processing quality and cutting efficiency. In the process of working, spindle parts constantly bear cyclic load and large impact force, which leads to high material stiffness and wear resistance, high machining accuracy and complex machining process. The graduation design of X62W milling machine spindle parts for a more detailed analysis, for the spindle parts required by the size and accuracy, and combined with the relevant literature and existing equipment, designed the X62W milling machine spindle parts processing technology and its milling keyway special milling fixture, scientific and reasonable to ensure the processing quality of this part.The main design contents of this paper are as follows: 1、according to the given spindle parts drawing, the position and function of the spindle in the milling machine are determined, and the detailed process analysis of the spindle parts is carried out. 2、The main manufacturing forms of the blank before machining are determined, and the appropriate rough and fine datum are selected. According to the relevant books, literature and existing equipment, a reasonable process route is worked out, and the process scheme is analyzed in detail. The machining allowance of parts, the size of each processing procedure and the size of parts blank are determined. Finally, the cutting amount and basic processing man hour of each procedure are calculated. 3、According to the designed processing procedure, this paper analyzes the problems and basic requirements that need to be paid attention to when milling keyway, selects the positioning datum when machining keyway, and calculates the cutting force and clamping force in detail. Finally, the positioning error is analyzed, and the clamping mechanism and other components used in the fixture as well as the operation method of the fixture are introduced.Through the theoretical analysis and field practice, this graduation project provides the reference data and processing scheme needed in the processing of X62W milling machine spindle. It meets the size and accuracy requirements of X62W milling machine spindle parts, effectively reduces the processing cost, and improves the processing efficiency of X62W milling machine spindle parts by using special milling keyway fixture.Key words milling machine spindle; process specification; special fixture目 錄1緒論12零件的分析22.1銑床主軸的作用22.2 X62W銑床主軸的工藝分析23工藝規(guī)程設(shè)計(jì)43.1確定毛坯的制造形式43.2基面的選擇43.2.1粗基準(zhǔn)的選擇43.2.2精基準(zhǔn)的選擇43.3制定工藝路線43.3.1工藝路線方案一53.3.2工藝路線方案二63.3.3工藝方案的比較分析63.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定73.4.1毛坯直徑的確定73.4.2毛坯長(zhǎng)度L的確定73.4.3毛坯過(guò)渡圓角的確定83.4.4加工余量的確定83.5確定切削用量及基本工時(shí)103.5.1工序103.5.2工序113.5.3工序143.5.4工序163.5.5工序163.5.6工序183.5.7工序183.5.8工序183.5.9工序183.5.10工序X193.5.11工序203.5.12工序203.5.13工序XIII233.5.14工序XIV243.5.15工序XV243.5.16工序XVI253.5.17工序XVII263.5.18工序XVII273.5.19工序XIX274夾具設(shè)計(jì)294.1問(wèn)題的提出294.2夾具的設(shè)計(jì)294.2.1定位基準(zhǔn)的選擇294.2.2切削力及夾緊力計(jì)算304.2.3定位誤差分析304.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明31結(jié)束語(yǔ)31參考文獻(xiàn)33致謝34V1緒論本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目對(duì)我們的相關(guān)知識(shí)體系以及動(dòng)手能力進(jìn)行了一個(gè)嚴(yán)格的考驗(yàn)。通過(guò)這種真實(shí)有效的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以對(duì)我們的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行一個(gè)很好的檢驗(yàn)與校核。并且還能夠幫助老師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行一個(gè)充分的了解。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的相關(guān)動(dòng)手能力以及知識(shí)體系的綜合運(yùn)用有著非常好的益處，是每個(gè)大學(xué)的必要的教育課程。所以我們可以看出一個(gè)嚴(yán)格有效的畢業(yè)設(shè)計(jì)是多么的重要。從個(gè)人素質(zhì)能力的提升角度來(lái)說(shuō)，我非常喜歡本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，這次的項(xiàng)目研發(fā)不會(huì)難度特別的高，并且也十分貼合我們的大學(xué)生的相關(guān)水平。對(duì)于以后的相關(guān)工作需要以及祖國(guó)的建設(shè)有著重要的幫助作用。再進(jìn)行各工序的確定時(shí)，會(huì)受到多方因素的影響。所以我們?cè)谶M(jìn)行工藝文件的撰寫時(shí)必須根據(jù)實(shí)際的零件加工狀況以及現(xiàn)有的加工條件，嚴(yán)格的按照工藝制定經(jīng)驗(yàn)以及原則進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)：利用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)嚴(yán)格的控制相應(yīng)的生產(chǎn)制作成本從而保證零件的加工質(zhì)量與精度。由于本片論文設(shè)計(jì)周期比較匆忙，所以一定存在其他的缺陷及不足，請(qǐng)老師多多包涵及時(shí)的給予我寶貴的經(jīng)驗(yàn)。12零件的分析2.1銑床主軸的作用銑床主軸是銑床的重要零件之一，主要位于銑床主軸箱中（如圖1所示）。主軸在銑床中的主要功用是夾緊并帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，完成表面成型運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還起傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩、承受切削力和驅(qū)動(dòng)力等載荷。為了保證零件加工時(shí)具有一個(gè)更好的表面質(zhì)量、加工精度，因此銑床的刀具具有一定的回轉(zhuǎn)誤差限制，從而來(lái)進(jìn)一步提高整個(gè)工藝性能，才能保證銑床的工作效率。在進(jìn)行銑刀安裝時(shí)要保證足夠的裝配精度，因此銑床主軸起到承上啟下的作用。為了使兩者之間的配合更加的優(yōu)質(zhì)，要進(jìn)一步提高主軸的表面硬度，增加它的耐磨性。圖1 X62W銑床2.2 X62W銑床主軸的工藝分析通過(guò)對(duì)零件圖（如圖3所示）的分析可知，被加工表面主要有以下的工藝性能精度要求，通過(guò)以下的相關(guān)內(nèi)容分析對(duì)主軸的位置精度進(jìn)行一個(gè)規(guī)定：1.以65k5和40h7為中心的加工表面。這一組加工表面包括：主軸的所有外圓及倒角、退刀槽、越程槽、兩端面、錐孔及通孔17h10。2.以55js6為中心的加工表面。有：55js6上的兩對(duì)稱鍵槽。3.以錐孔為中心的加工表面。有：4-M12，2-M6螺紋孔及前端鍵槽。要加工的相關(guān)表面必須保證一定的位置精度。具體的參數(shù)規(guī)定如下：（1）前端面、錐孔、88.88外圓與65k5，40h7的圓跳動(dòng)公0.007mm后端面與65k5，40h7的圓跳動(dòng)公差為0.1mm；40h7與65k5，40h7的圓跳動(dòng)公差為0.005mm；40h11與65k5，40h7的圓跳動(dòng)公差為0.05mm；55js6與65k5，40h7的圓跳動(dòng)公差為0.02mm；通孔17h10與65k5，40h7的同軸度公差為0.03mm；22與65k5，40h7的同軸度公差為0.3mm。（2）對(duì)稱鍵槽對(duì)55中心線的對(duì)稱度公差為0.05mm。（3）4-M12 相對(duì)內(nèi)錐孔中心的位置度公差為0.15mm；在進(jìn)行上述內(nèi)容的加工時(shí)我們必須先對(duì)其中的一個(gè)表面進(jìn)行基準(zhǔn)加工，然后以該表面為后續(xù)的定位基準(zhǔn)進(jìn)行一個(gè)更精確的表面切削，只有通過(guò)這樣的操作才能保證一定的精度要求。圖2 X62W銑床主軸三維圖圖3 X62銑床主軸3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式主軸是旋轉(zhuǎn)體零件，主要用于支承和傳動(dòng)零部件，在工作時(shí)受到外力的作用將產(chǎn)生較大的變形，引起震動(dòng)及噪音的同時(shí)會(huì)降低加工精度與表面粗糙度，且工作過(guò)程中不斷承受循環(huán)載荷和較大沖擊力，特定外圓面還需不斷承受旋轉(zhuǎn)摩擦，對(duì)力學(xué)性能要求較高，因此選擇毛坯應(yīng)該首先考慮主軸部件的變形，經(jīng)過(guò)對(duì)零件的使用性能以及受力情況進(jìn)行分析之后我們采用40Cr作為主軸零件的毛坯材料。由于本次工廠生產(chǎn)的批量較大，因此毛坯件的供給必須能夠滿足我們的日常加工的需要，經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料及機(jī)械設(shè)計(jì)案例之后，我們確定了采用模具鍛造的方法來(lái)進(jìn)行毛坯件的加工，這樣得到加工后的零件內(nèi)部質(zhì)量組織和可靠性更高，并且經(jīng)濟(jì)精度也會(huì)被進(jìn)一步的提升。3.2基面的選擇基面的選擇，設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)之一?；娴恼_選擇，能夠大幅減少工藝流程、縮短加工時(shí)間從而提升產(chǎn)能，達(dá)到事半功倍的效果。反之，選擇了錯(cuò)誤的基面，在加工時(shí)就會(huì)漏洞百出，嚴(yán)重可導(dǎo)致大批量零件生產(chǎn)的不合格。3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇在進(jìn)行粗加工時(shí)我們必須選擇相應(yīng)的基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行定位裝夾，粗基準(zhǔn)應(yīng)該選擇不加工表面，且軸類零件加工第一道工序時(shí)，常常加工的是兩端面和中心孔。經(jīng)過(guò)綜合的判斷與考量之后選擇大端外圓作為主軸零件加工時(shí)的粗基準(zhǔn)。3.2.2精基準(zhǔn)的選擇在加工過(guò)程中為了保證一定的加工精度進(jìn)一步減少相關(guān)的誤差，我們必須選取已加工表面作為精基準(zhǔn)。查閱相關(guān)書籍可知，精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該遵循“基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一基準(zhǔn)、互為基準(zhǔn)、自為基準(zhǔn)、便于裝夾”五大原則，首先考慮基準(zhǔn)重合原則，即盡可能選擇被加工面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為88.88圓端面，則可以選出先加工完畢且達(dá)到一定精度的前端面的圓錐孔及后端面的中心孔倒角作為精基準(zhǔn)。3.3制定工藝路線在進(jìn)行一個(gè)零件的加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)本次所要加工零件的表面形狀、加工精度公差等級(jí)以及實(shí)現(xiàn)的工藝方式等相關(guān)數(shù)據(jù)，在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定為批量生產(chǎn)時(shí)，可以考慮采用專用的夾具，使利用工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)加工工藝過(guò)程。通過(guò)綜合分析銑床主軸零件的零件圖，再結(jié)合本次零件的生產(chǎn)批量和現(xiàn)有的加工設(shè)備，最終制定了以下兩種不同的加工工藝路線。在設(shè)計(jì)這兩種不同的工藝路線時(shí)，遵循了各個(gè)工序內(nèi)容能夠使用同一臺(tái)機(jī)器就能完成多個(gè)表面以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的加工的原則，進(jìn)一步提高了零件的加工精度以及生產(chǎn)效率。然后再結(jié)合機(jī)械制造工藝學(xué)中的相關(guān)切削等原則，具體的工藝路線方案如下：3.3.1工藝路線方案一表1 工藝路線方案一工序號(hào)工序內(nèi)容工序I車端面，鉆中心孔，粗車各外圓熱處理（調(diào)質(zhì)）工序II半精車外圓面工序III鉆通孔17工序IV車內(nèi)錐孔工序V車22、25.3孔及其倒角工序VI銑前端鍵槽至圖紙要求工序VII鉆4-M12，2-M6螺紋底孔工序VIII攻4-M12，2-M6螺紋工序IX精車各外圓，車退刀槽和越程槽，并倒角前95mm處淬硬至HRC48-53工序X銑對(duì)稱鍵槽至圖紙要求工序XI粗磨外圓65、40工序XII粗磨端面工序XIII粗磨錐孔工序XIV車螺紋M45工序XV精磨外圓65、40至圖紙要求工序XVI精磨端面至圖紙要求（續(xù)表1）工序XVII精磨22孔至圖紙要求工序XVIII精磨錐孔至圖紙要求工序XIX鉗工工序XX檢驗(yàn)3.3.2工藝路線方案二表2 工藝路線方案二工序號(hào)工序內(nèi)容工序I車端面，鉆中心孔工序II粗車各外圓熱處理（調(diào)質(zhì)）工序III半精車外圓面工序IV鉆25.3孔、倒角工序V鉆22孔，鉆擴(kuò)通孔17、倒角工序VI鏜25.3孔工序VII鏜22孔工序VIII車錐孔工序IX銑前端鍵槽至圖紙要求工序X鉆4-M12，2-M6螺紋底孔工序XI攻4-M12，2-M6螺紋工序XII精車各外圓、車退刀槽和越程槽，并倒角前95mm處淬硬至HRC48-53工序XIII銑對(duì)稱鍵槽至圖紙要求工序XIV粗磨錐孔工序XV車螺紋M45 工序XVI粗精磨外圓65、40至圖紙要求工序XVII粗精磨端面至圖紙要求工序XVIII精磨22孔至圖紙要求工序XIX精磨錐孔至圖紙要求工序XX鉗工工序XXI檢驗(yàn)3.3.3工藝方案的比較分析通過(guò)不同的加工工藝方法的比對(duì)我們發(fā)現(xiàn)了以下的特點(diǎn)區(qū)別：第一種方法是嚴(yán)格的按照機(jī)械制造工程學(xué)中的相關(guān)加工原則來(lái)進(jìn)行的，通過(guò)先加工一個(gè)基準(zhǔn)面為后續(xù)的孔加工，打下一個(gè)更好的精度實(shí)現(xiàn)前提基礎(chǔ)，這種加工方法雖然可以使我們的加工質(zhì)量得到有效的提升。但是相應(yīng)的操作過(guò)程比較復(fù)雜繁瑣。在經(jīng)過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋葘?duì)區(qū)分之后我們發(fā)現(xiàn)第二種加工工藝方法則是能夠很好的避免上述的復(fù)雜流程，整個(gè)操作工序內(nèi)容更加的簡(jiǎn)潔，從而能夠更好地控制加工過(guò)程中的相關(guān)誤差的發(fā)生。通過(guò)閱讀相關(guān)文獻(xiàn)資料再結(jié)合我們所學(xué)過(guò)的課本專業(yè)知識(shí)我們發(fā)現(xiàn)本次零件的加工方案的設(shè)定應(yīng)該選擇第二種。3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定為了保證本次加工的經(jīng)濟(jì)性和相關(guān)效率，我們采用鑄造完畢的毛坯件來(lái)進(jìn)行機(jī)加工。經(jīng)過(guò)對(duì)零件的使用性能以及受力情況進(jìn)行分析之后我們采用40Cr, 由于本次工廠生產(chǎn)的批量較大，所以必須是毛坯件的供給是能夠滿足我們的日常需要。經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料及機(jī)械設(shè)計(jì)案例之后，我們確定了采用模具鍛造的方法來(lái)進(jìn)行毛坯件的加工，根據(jù)文章的前部分內(nèi)容所確定好的相關(guān)工藝方法以及參數(shù)數(shù)據(jù)我們便可以根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及加工手冊(cè)中的各種數(shù)據(jù)表格來(lái)進(jìn)行各工序內(nèi)容的數(shù)據(jù)的確定，比如金屬層的切削厚度、切削三要素的大小的設(shè)計(jì)。3.4.1毛坯直徑的確定表3 毛坯直徑直徑（mm）表面加工法直徑余量（mm）88.88粗車2.6半精車0.5精車0.365粗車2.2半精車0.45精車0.3粗磨0.1精磨0.06用于加工我們所需要零件的原始材料的大致尺寸的設(shè)計(jì)工件直徑88.88，公差為0.015，機(jī)械加工總余量為：2(2.6+0.5+0.3)23.4，毛坯尺寸為95.695mm。工件直徑65，公差0.013，機(jī)械加工總余量：2(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06) 23.11，毛坯尺寸為71.233mm，取毛坯直徑為96mm，72mm。3.4.2毛坯長(zhǎng)度L的確定通過(guò)查閱機(jī)械零件的加工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)查，我們便可以得到以下的數(shù)據(jù)內(nèi)容：88.88的長(zhǎng)度方向的加工余量為2.0+1.0 -0.5mm，L1=37+1.0 -0.5mm。65及以后的外圓長(zhǎng)度方向的加工余量為3.25+2.5 -1.5mm，L2403.25+2.5 -1.5?？傞L(zhǎng)L37+1.0 -0.5+403.25+2.5 -1.5=440.25+3.5 -2.0mm。對(duì)國(guó)家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)以及相關(guān)的課本知識(shí)進(jìn)行篩選之后我們確定了7的模鍛斜度。3.4.3毛坯過(guò)渡圓角的確定對(duì)國(guó)家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)手冊(cè)以及相關(guān)的課本知識(shí)進(jìn)行篩選之后我們確定了以下的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)。再進(jìn)行毛坯外形的加工時(shí)我們將外圓角半徑數(shù)值設(shè)計(jì)為5mm，相應(yīng)的內(nèi)圓角為2mm。圖4 X62W主軸毛坯3.4.4加工余量的確定對(duì)數(shù)據(jù)手冊(cè)以及相關(guān)的課本知識(shí)篩選之后我們確定了以下的表格數(shù)據(jù)：表4 加工余量工序內(nèi)容加工余量65外圓精磨65mm2Z=0.12mm粗磨65.12mm2Z=0.12mm精車65.32mm2Z=0.60mm半精車65.92mm2Z= 0.90mm粗車66.82mm2Z = 5.18mm毛坯7255外圓精車550.095mm2Z=0.60mm半精車55.6心2Z=0.90mm粗車56.5mm2Z=10.32mm已粗車至66.82mmM45外圖精車45mm2Z=0.60mm續(xù)表4 工序內(nèi)容加工余量半精車45.6mm2Z=0.90mm粗車46.5mm2Z=10.00mm已粗車56.5mm42外圓精車42mm2Z=0.60mm半精車42.6mm2Z=0.90mm粗車43.5mm2Z=3.00mm已粗車46.5mm40外圓精磨40.8mm2Z=0.12mm粗磨40.12mm2Z=0.20mm精車40.32mm2Z=0.60mm半精車40.92mm2Z=0.90mm粗車41.82mm2Z=1.68mm已粗車至42.92mm內(nèi)孔中25.3鉆孔23mm粗車25.3mm2Z=2.3mm內(nèi)孔22鉆孔20mm粗車21.3mm2Z=1.5mm精車21.8mm2Z=0.50mm精磨22mm2Z=0.2mm通孔17mm鉆孔16mm擴(kuò)孔17mm2Z=1mm內(nèi)錐孔（7:24）底孔25.3mm粗車43.58mm2Z=18.2mm精車44.18mm2Z=18.2mm續(xù)表4 工序內(nèi)容加工余量粗磨44.38mm2Z=0.20mm精磨44.5mm 2Z=0.12mm3.5確定切削用量及基本工時(shí)3.5.1工序車端面，鉆中心孔粗車88.88端面（1）加工條件工作材料：40Cr鋼正火，b=0.735Gpa，模鍛。加工要求：車兩端面，打中心孔，粗車各外圓表面機(jī)床：C620-1臥式車床刀具：刀片材料YT15,刀桿尺寸1625mm，Kr=90，r0=10，0=12，s =0，r=1.0mm（2）切削深度：加工總余量=2.0mm，留余量0.5mm，單邊余量0.75mm，一次走刀，ap =0.75mm（3）進(jìn)給量f： 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料的數(shù)據(jù)表格我們可以嚴(yán)格的計(jì)算出以下的數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)技術(shù)手冊(cè)的數(shù)據(jù)表格以及我們實(shí)際的加工狀況最終設(shè)計(jì)f0.6-0.9mm/r。然后根據(jù)車床的相關(guān)工作性能來(lái)決定車刀的進(jìn)給量f=0.52mm/r（4）切削三要素中的切削速度V的設(shè)計(jì)與計(jì)算利用上文的相關(guān)表格數(shù)據(jù)我們可以輕而易舉的得到車刀的生命時(shí)間長(zhǎng)為一個(gè)小時(shí)。v=242，xv0.15，yv0.35，m0.20KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv（1）其中：Ktv1.0，Kkrv0.81，KSV0.8，KTv1.0，KKv1.24，KMv0.637/b0.637/0.7350.87計(jì)算得v=（242/601-0.236000.20.750.150.520.35）0.871.00.810.81.01.24=623m/s （5）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n1000v/dw 10001.623/(3.1496)5.38r/s（323r/min）根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料的數(shù)據(jù)表格和機(jī)械的加工手冊(cè)我們可以嚴(yán)格的得出以下的數(shù)據(jù)nw370r/min。再結(jié)合現(xiàn)實(shí)中各種其他因素的干擾我們最終確定機(jī)床實(shí)際使用工作時(shí)刀具上的一點(diǎn)的切削速度的數(shù)值大小。V=nWdw/1000 370963.14/1000111.53r/min（1.86r/s）（6）切削工時(shí)：根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料的數(shù)據(jù)表格我們可以嚴(yán)格的計(jì)算出以下的數(shù)據(jù)：T左Ll1l2nf（2）L96/248，l14，l20由公式（2）可得T左48+4+0/0.523700.27min（16.2s）T右Ll1l2nf（3）L96-72/212，l14，l20由公式（3）可得T右12+4+0/0.523700.083min（5s）車40端面（1）切削深度： 加工總余量3.25mm，留余量0.5mm，單邊余量2.75mm，一次走刀ap2.75mm（2）主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量：為了提高生產(chǎn)率，在不影響加工質(zhì)量的情況下，取與車88.882端面時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量。即n760r/min，f0.52mm/r。所以實(shí)際切削速度: Vdwns/10003.1472370/100083.65m/min（1.394m/s）（3）切削工時(shí)查工藝手冊(cè)表7-1可知T=Ll1l2nf（4）式中：L72/236，l14，l20由公式（4）可計(jì)算出T3640/0.523700.21min（12.6s）3.5.2工序粗車各外圓粗車88.88外圓（1）加工條件工作材料：40Cr鋼正火，b0.735GPa，模鍛。加工要求：粗車88.88外圓機(jī)床：C620-1臥式車床刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸1625mm，Kr45r010,012，s=0,r=1.0mm根據(jù)各種零件的受力分析對(duì)我們所選擇的加工機(jī)床進(jìn)行性能的設(shè)計(jì)篩選，比如力矩輸出和機(jī)身強(qiáng)度的設(shè)計(jì)。（2）背吃刀量的大小設(shè)計(jì)：根據(jù)工序中確定好的單邊余量2.76mm，利用相關(guān)的公式進(jìn)一步推導(dǎo)出刀具在一個(gè)工作行程中所達(dá)到的金屬切削厚度ap2.76mm。（3）進(jìn)給量：過(guò)查閱相關(guān)的技術(shù)手冊(cè)中的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)合我們實(shí)際中的加工狀況最終選取f=0.6mm/r得刀具軸向進(jìn)給數(shù)值（4）計(jì)算切削速度：利用表中的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行以下公式的推導(dǎo)與計(jì)算。V=Cv601mTmaPxvfyvKv(5)其中：Cv=242，xv0.15，yv0.35，m0.20，Ktv1.0，Kkrv0.81，KSV0.8，KTv1.0，KKv1.0，KMv0.637/b0.637/0.7350.87由公式（1）（5）可計(jì)算得V1.03m/s（61.8m/min）。（5）確定主軸轉(zhuǎn)速：ns1000v/dw100061.8/3.1496205.02r/min根據(jù)我們選擇的不同的銑床的型號(hào)以及性能工作參數(shù)n230r/min，所以將我們?cè)谶M(jìn)行零件的實(shí)地加工時(shí)，刀具上一點(diǎn)的切削速度設(shè)計(jì)為以下的數(shù)值。VnWdw/1000 3.1496230/100069.33m/min （1.16m/s）（6）切削工時(shí)根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料的數(shù)據(jù)表格和機(jī)械的加工手冊(cè)我們可以嚴(yán)格的得出以下的數(shù)據(jù)L35.5，l14，l23由公式（4）計(jì)算可得T35.5+4+3/2300.60.31min（18.6s）由于本次的階梯軸具有多個(gè)不同的工作軸段，所以相應(yīng)的直徑大小也是不同的。根據(jù)相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)再進(jìn)行切削時(shí)主軸的旋轉(zhuǎn)速度以及刀具的縱向、軸向進(jìn)給不能夠進(jìn)行一個(gè)復(fù)雜數(shù)據(jù)設(shè)置。為了提高加工生產(chǎn)效率我們應(yīng)該將粗車的相關(guān)工序數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)為以下內(nèi)容：230r/min的工件旋轉(zhuǎn)速度，車招待逐項(xiàng)方向的進(jìn)給速率為0.6mm/r。粗車65外圓（1）加工條件工作材料：40Cr鋼正火，b0.735GPa，模鍛。加工要求：粗車65外圓機(jī)床：C620-1臥式車床刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸1625mm， Kr45,r010,。12,s0,r1.0mm。（2）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?.59mm，一次走刀，ap2.59mm（3）進(jìn)給量：f=0.6mm/r（4）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實(shí)際切削速度VnWdw/10003.1472230/100052m/min（0.87m/s）（5）切削工時(shí)：L400.5，l14，l20由公式（4）可計(jì)算得T400.5+4/2300.6=2.93min粗車55外圓（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?.16mm，一次走刀，ap5.16mm（2）進(jìn)給量：f=0.6mm/r（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實(shí)際切削速度VnWdw/1000=3.1466.82230/1000=48.26m/min（0.804m/s）（4）切削工時(shí)：L336.5，l14，l20由公式（4）可計(jì)算得T336.5+4/2300.6=2.47min粗車45外圓（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?mm，一次走刀，ap5mm（2）進(jìn)給量：f=0.6mm/r（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實(shí)際切削速度VnWdw/10003.1456.5230/100040.8m/min（0.68m/s）（4）切削工時(shí)：L250.5，l14，l20由公式（4）可計(jì)算得T250.5+4/2300.6=1.84min粗車42外圓（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?.50mm，一次走刀，ap1.50mm（2）進(jìn)給量：f=0.6mm/r（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實(shí)際切削速度VnWdw/10003.1446.5230/100033.6m/min（0.56m/s）（4）切削工時(shí)：L215.5，l14，l20由公式（4）可計(jì)算得T215.5+4/2300.6=1.59min粗車40外圓1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?.84mm，一次走刀，ap0.84mm（2）進(jìn)給量：f=0.6mm/r（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實(shí)際切削速度：VnWdw/10003.1443.5230/100031.42m/min（0.524m/s）（4）切削工時(shí)：L115.5，l14，l20由公式（4）可計(jì)算得T115.5+4/2300.6=0.866min3.5.3工序半精車各外圓半精車88.88外圓（1）選擇刀具：刀片材料YT15 ， 刀桿尺寸1625mm Kr45 r010，。7，s3，r1.0mm（2）切削深度：ap0.5mm（3）進(jìn)給量：因表面粗糙度Ra=6.3，r=1.0mm。查表可知f=0.550.65mm。按機(jī)床說(shuō)明書?。篺=0.55mm。（4）計(jì)算切削深度：Cv=242，Xv=0.15，yv=0.35，m=0.2，KMv=0.637/0.735=0.87，Ktv=1.0，Kkrv=1.0，Ksv=0.8，KTv=1.0，KKv=1.0由公式（1）（5）計(jì)算可得Vc（242/601-0.236000.20.50.150.550.35）0.871.01.00.81.01.01.70m/s（102m/min）（5）確定主軸轉(zhuǎn)速：ns1000v/dw1000102/3.1490.48359r/min，按機(jī)床選取：n370r/min，所以實(shí)際切削速度：VnWdw/10003.1490.48370/1000105.12m/min （1.75m/s）（6）切削工時(shí)：L35.5，l14。l23由公式（4）計(jì)算可得T35.5+4+3/3700.550.21min（12.6s）考慮到該零件臺(tái)階面較多，如若各臺(tái)階面都采用不同的轉(zhuǎn)速和不同的進(jìn)給量，則效率不高，故在不影響加工質(zhì)量的情況下，半精車該軸時(shí)，采用主軸轉(zhuǎn)速n=370r/min，進(jìn)給量f0.55mm/r。半精車65外圓（1）切削深度：ap0.45mm（2）進(jìn)給量：因表面粗糙度Ra=0.8，r=1.0mm。f=0.20.3mm，按機(jī)床說(shuō)明書取f=0.25mm/r。（3）計(jì)算切削速度： Cv=291，Xv=0.15，yv=0.2，m=0.2，KMv=0.637/0.735=0.87，Ktv=1.0，Kkrv=1.0，Ksv=0.8，KTv=1.0，KKv=1.0由公式（1）（5）計(jì)算可得Vc（291/601-0.236000.20.450.150.250.35）0.871.01.00.81.01.02.21m/s（132.6m/min）（4）確定主軸轉(zhuǎn)速：ns1000v/dw1000132.6/3.1466.82632r/min，按機(jī)床選?。簄610r/min，所以實(shí)際切削速度：VnWdw/10003.1466.82610/1000127.99m/min （2.13m/s）（5）切削工時(shí)L64，l14，l20由公式（4）計(jì)算可得T64+4+0/6100.250.446min（26.76s）半精車55（1）切削深度：ap0.45mm（2）進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速：與88.88相同，即f=0.55mm/r，n=370r/min,所以實(shí)際切削速度：VnWdw/10003.1456.5370/100065.642m/min （1.1m/s）（3）切削工時(shí)：L86，l14，l20，由公式（4）計(jì)算可得T86+4+0/3700.550.44min（26.54s）半精車45（1）切削深度：ap0.45mm（2）進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速：與88.88相同，即f=0.55mm/r，n=370r/min，所以實(shí)際切削速度VnWdw/1000 3.1446.5370/100054m/min （0.9m/s）（3）切削工時(shí)：L35，l14，l20，由公式（4）計(jì)算可得T35+4+0/3700.550.192min（11.5s）半精車42（1）切削深度：ap0.45mm（2）進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速：與88.88相同，即f=0.55mm/r，n=370r/min,所以實(shí)際切削速度:VnWdw/10003.1443.5370/100050.54m/min （0.84m/s）（3）切削工時(shí)：L100，l14，l20，由公式（4）計(jì)算可得T100+4+0/3700.550.51min（30.6s）半精車40（1）切削深度：ap0.45mm（2）進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速：與65相同，即f=0.25mm/r，n=610r/min，所以實(shí)際切削速度：Vnd/10003.1441.82610/100080.1m/min （1.34m/s）（3）切削工時(shí)：L115.5，l14，l20，由公式（4）計(jì)算可得T115.5+4+0/6100.250.784min（47.04s）3.5.4工序鉆25.3孔（1）選擇鉆頭：由于本次的孔徑大小為23mm，所以采用十分普通的麻花鉆，即可完成鉆孔工藝。（2）進(jìn)給量：當(dāng)鋼的b0.784GPa，d=23m 時(shí)，f=0.390.47mm/r，由于l/d=105/25.3=4.15，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)Klf=0.95，則f=（0.390.47）0.95=0.3710.447mm/r，按機(jī)床取f=0.43mm/r。（3）主軸轉(zhuǎn)速：取與鉆22孔時(shí)相同，即n=400r/min，所以實(shí)際切削速度為：VnWdw/10003.1423400/100028.89m/min （0.48m/s）（4）切削工時(shí)：TLnf（6）L=l+y+，l=105，查得y+=9mm，由公式（6）計(jì)算可得T=105+9/4000.43=0.663min（39.78s）3.5.5工序鉆孔22mm（1）選擇鉆頭：選莫氏錐柄麻花鉆，其直徑d0=20mm，鉆頭幾何形狀（：雙錐修磨橫刃、棱帶，=30，2=118，21=70，0=10，=50。（2）進(jìn)給量：當(dāng)鋼的b0.784GPa，d=20m 時(shí)，f=0.350.43mm/r，按機(jī)床取f=0.43mm/r。（3）切削速度：b=0.735GPa的40Cr鋼加工性屬7類。當(dāng)加工性為第7類，f0.49mm/r，雙橫刃磨的鉆頭，d0=20mm時(shí)，Vt=0.30m/s（18m/min），切削速度的修正系數(shù)：KTV=1.0，KCV=1.0，Klv=1.0，Ktv=1.0，故V=0.30。（4）主軸轉(zhuǎn)速：n=1000V/dw 100018/3.1420286.6r/min，按機(jī)床說(shuō)明書去取：nW=400r/min，所以實(shí)際切削速度為：VnWdw/10003.1420400/100025.12m/min （0.42m/s）（5）切削工時(shí)：L=l+y+，l=20，查得y+=7mm，根據(jù)公式（6）計(jì)算可得T=20+7/4000.43=0.157min（9.42s）鉆17mm孔（1）選擇鉆頭：選莫氏錐柄麻花鉆，其直徑d0=16mm 。（2）進(jìn)給量：當(dāng)鋼的b0.784GPa，d=16m 時(shí)，f=0.350.43mm/r，由于l/d=310/16=19.38，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)Klf=0.75，則f=（0.350.43）0.75=0.26250.3225mm/r，按機(jī)床取f=0.32mm/r。（3）主軸轉(zhuǎn)速：取與鉆22孔時(shí)相同，即n=400r/min，所以實(shí)際切削速度為：VnWdw/10003.1416400/100020.1m/min （0.335m/s）（4）切削工時(shí)：L=l+y+，l=310，查得y+=10mm，根據(jù)公式（6）計(jì)算可得T=310+10/4000.32=2.5min（150s）擴(kuò)17mm孔查得鉆擴(kuò)孔17mm時(shí)：（1）進(jìn)給量：f=0.60.7mm/r，按機(jī)床取f=0.57mm/r。（2）切削速度：V=Cvdzv601mTmaPxvfyvKv（7）式中：Cv=20.6，Zv=0.6，xv=0.2，yv=0.3，m=0.25，修正系數(shù)：Kv0=0637/0.735=0.87，T=1800s，由公式（7）計(jì)算可得v=（20.6170.6/601-0.2518000.250.50.20.570.3）0.87=0.95m/s（57m/min）（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=1000v/d=100057/3.1417=1067.82r/min，按機(jī)床?。簄=1100r/min，所以實(shí)際切削速度為：V=nd/1000=58.71 m/min。（4）切削工時(shí)：L=l+y+，l=310，查得y+=10mm，根據(jù)公式（6）計(jì)算可得T=0.51min（30s）3.5.6工序鏜25.3孔（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=1.15mm，ap=1.15mm（2）進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速：與粗車時(shí)相同，即f=0.6mm/r n=230r/min，所以實(shí)際切削速度：vnd/10003.1423230/100016.61mm/min（3）切削工時(shí)：L105，l14，l20，由公式（6）計(jì)算可得T105+4+0/2300.60.79min（47.4s）3.5.7工序鏜22、17孔（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=0.94mm，ap=0.94mm（2）進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速：與半精車65時(shí)相同，即f=0.25mm/r，n=610r/min，所以實(shí)際切削速度：v=nd/1000=3.1420610/1000=38.31mm/min（3）切削工時(shí)：L20，l14，l20，由公式（6）計(jì)算可得T20+4+0/6100.250.16min（9.6s）3.5.8工序車錐孔（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=9.14mm，分兩次走刀，ap1=5mm，ap1=4.14mm（2）進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速：與粗車時(shí)相同，即f=0.6mm/r，n=230r/min，所以實(shí)際切削速度vnd/10003.1425.3230/100018.27mm/min（3）切削工時(shí)：L66.33，l14，l20，i=2，由公式（4）計(jì)算可得T（66.33+4+0/2300.6）21.02min（61.2s）3.5.9工序銑前端鍵槽（1）選擇銑刀：當(dāng)切削總寬度ae=8mm，ap=15.9mm時(shí)，d0=100mm，采用錯(cuò)齒三面刃盤銑刀，齒數(shù)為18，耐用度T=7200s。（2）機(jī)床：X62W銑床（3）銑削寬度ae：總寬度ae=8mm，分兩次走刀，ae1=ae=4mm（4）進(jìn)給量af：根據(jù)X62W銑床說(shuō)明書，其功率為7Kw。屬中等系統(tǒng)剛度。af=0.080.15mm/z，現(xiàn)取af=0.15mm/z。（5）切削速度和每秒進(jìn)給量vf：當(dāng)d=100mm，z=18，ap=1240mm，ae1=4mm，af0.18mm/z時(shí)，vt=0.35m/s，nt=1.13r/s，vft=1.40mm/r，各修正系數(shù)為：KMv=KMn=KMvf=0.69，KSv=KSn=KSvf=0.8，KZv=KZn=0.9，KZvf=2.7，計(jì)算可得v=vtKv=0.350.690.80.9=0.17m/s，n=ntKn=1.130.690.80.9=0.56r/s，vf=vftKvf=1.400.690.82.7=2.087mm/r。根據(jù)機(jī)床取nc=0.625r/s，vfc=2.5mm/s，因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為：vc=dnc/1000=3.141000.625/1000=0.196m/s，vfc=vfc/ncz=2.5/0.62518=0.22mm/z。（6）切削工時(shí)：TLVf(8)式中：Ll+y+，l88.88，y+=23mm，由公式（8）計(jì)算可得T88.88+23/0.50.746min（44.75s），由于精銑時(shí)和粗銑時(shí)是同一刀具，故切削用量及工時(shí)均與粗銑相同。即：nc=0.625m/s，vfc=2.5mm/s，T0.746min（44.75s）3.5.10工序X鉆4-M12、2-M6螺紋底孔鉆4-M12螺紋底孔（1）進(jìn)給量：查得f=0.250.31mm/r，按機(jī)床說(shuō)明書選：f=0.25mm/r。（2）計(jì)算切削速度：V=Cvd0Zv601mTmfyvKv（9）式中：Cv=11.1，Zv=0.4，yv=0.5，m=0.2，T=2700s，由公式（9）計(jì)算可得v=（11.1110.4/601-0.227000.20.250.5）0.871.01.00.81.01.0=0.314m/s（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=1000v/d=100018.84/3.1411=545.5r/min，按機(jī)床?。簄=530r/min，所以實(shí)際切削速度：v=dn/1000=3.1411530/1000=18.31m/min（0.31m/s）（4）切削工時(shí)：Tl+y+nfI（10）l26， y+=6mm，i=4，由公式（10）計(jì)算可得T（26+6/5300.25）40.97min（58.2s）鉆2-M6螺紋底孔（1）進(jìn)給量：根據(jù)表5查得f=0.180.22mm/r，按機(jī)床說(shuō)明書選f=0.20mm/r，（2）主軸轉(zhuǎn)速：為了縮短輔助時(shí)間，取主軸轉(zhuǎn)速n=530r/min。所以實(shí)際切削速度：v=dn/1000=3.145530/1000=8.32m/min（0.14m/s）（3）切削工時(shí)：l15，y+=4mm，i=2，由公式（10）計(jì)算可得T（15+4/5300.20）20.36min（21.6s）3.5.11工序攻4-M12，2-M6螺紋攻4-M12查工藝手冊(cè)表3-63，（1）進(jìn)給量：f=1.25mm/r，（2）切削速度：v=0.2m/s=12m/min， （3）主軸轉(zhuǎn)速：n=1000v/d=100012/3.1412=318.5r/min，按機(jī)床?。簄=400r/min。所以實(shí)際切削速度：v=dn/1000=3.1412400/1000=15.1m/min（0.25m/s）（4）機(jī)動(dòng)工時(shí)：Tll1l22nfI（11）式中：l26，l1=2.5，l2=3，i=4，由公式（11）計(jì)算可得T（26+2.5+3）2/4001.2540.504min（30.24s）攻2-M6查工藝手冊(cè)表3-63，（1）進(jìn)給量：f=0.75mm/r，（2）切削速度：v=0.138m/s=8.28m/min，（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=1000v/d=10008.28/3.146=439.5r/min，按機(jī)床?。簄=400r/min所以實(shí)際切削速度：v=dn/1000=3.146400/1000=7.54m/min（0.126m/s）（4）機(jī)動(dòng)工時(shí)：l15，l1=2.5，l2=3mm，i=2，由公式（11）計(jì)算可得T（15+2.5+3）2/4000.7520.273min（16.4s）3.5.12工序精車各外圓、車退刀槽和越程槽，并倒角精車88.88（1）刀具：刀片材料YT15 ，刀桿尺寸1625mm，Kr45，r010，07，s3，r1.0mm。（2）切削深度：ap0.3mm（3）進(jìn)給量：因表面粗糙度Ra=6.3，r=1.0mm。查工藝手冊(cè)表3-14，f=0.450.8mm，機(jī)床說(shuō)明書取f=0.45mm。（4）計(jì)算切削深度：Vc=Cv601mTmaPxvfyvK（12）式中：Cv=242，Xv=0.15，yv=0.35，m=0.2，KMv=0.637/0.735=0.87，Ktv=1.0，Kkrv=1.0，Ksv=0.8，KTv=1.0，KKv=1.0，由公式（1）（12）計(jì)算可得Vc=（242/601-0.236000.20.30.150.450.35）0.8