插入耳環(huán)夾具設(shè)計(jì)

公稠州仲器皆餞機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目插入耳環(huán)工藝設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師完成日期第一章零件分析1一、零件的功用分析1二、零件的工藝分析1第二章機(jī)械加工工藝規(guī)程制定 1一、選擇毛坯種類并確定制造方法 1二、基面的選擇1（一）粗基準(zhǔn)的選擇 2（二）精基準(zhǔn)的選擇 2三、選擇力口工方法 2（一）平面的加工2（二）孔的加工2（三）外圓與退刀槽、攻螺紋 2（四）槽加工2四、制定工藝路線 2五、確定加工余量及毛坯尺寸 3（一） 確定加工余量3（二）確定毛坯基本尺寸4（三）確定毛坯尺寸公差4（四） 繪制毛坯簡圖 4六、工序設(shè)計(jì) 5（一）選擇加工設(shè)備與工藝裝備 5（二）確定工序尺寸 6七、確定切削用量和基本時(shí)間 6（一）工序05 （粗銃兩邊面 D、E）切削用量及基本時(shí)間的確定 7（2） 工序15 （粗車35外圓）切削用量及基本時(shí)間的確定 8（3） 工序20、25 （粗車27外圓、倒角C2、錐面及切退刀槽）切削用量及基本時(shí)間的確定10（四）工序35、40（鉆及擴(kuò)32mm孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 12（5） 工序45 （半精車35外圓）切削用量及基本時(shí)間的確定 15（6） 工序50 （精車35外圓）切削用量及基本時(shí)間的確定 17（七）工序60 （車削螺紋）切削用量及基本時(shí)間的確定 19（八）工序70 （粗銃鍵槽）切削用量及基本時(shí)間的確定 21（九）工序75 （精銃鍵槽）切削用量及基本時(shí)間的確定 23參考文獻(xiàn)24第一章零件分析一、零件的功用分析題目所給的零件是插入耳環(huán)，其作用是用來固定晾衣架的上端，當(dāng)然插入耳環(huán)的作用還有很多，主要起固定功能。二、零件的工藝分析如圖1-1可以看出，標(biāo)有表面粗糙度符號(hào)的表面有平面、 退刀槽、內(nèi)孔、鍵槽等。其中， 表面粗糙度要求最低的是表面 D E,粗糙度為Ra5Q粗糙度要求最高的是外圓 35,表面 粗糙度為Ra1.6。該外圓也是插入耳環(huán)的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。從工藝上看，鍵槽對(duì) 35軸線的對(duì)稱度公差為 0.1 ,孔32軸線對(duì)35軸線的垂直度 公差為0.5/50 ,可以通過使用專用機(jī)床夾具來保證。35的公差等級(jí)為IT7級(jí)，表面粗糙度為Ra1.6,可以通過精車來保證。表面 D E精度要去不高可以通過粗銃來完成，32孔的內(nèi)孔粗糙度為 Ra6.5可以通過鉆床，然后再擴(kuò)鉆，可達(dá)到精度。C面通過粗銃就可以達(dá)到要求。A面也通過粗銃。對(duì)插入耳環(huán)零件圖進(jìn)行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。28第二章機(jī)械加工工藝規(guī)程制定、選擇毛坯種類并確定制造方法按設(shè)計(jì)任務(wù)書，插入耳環(huán)成大批大量生產(chǎn)。由該零件的功用和原始零件圖可知， 該零件材料為45鋼，屈服強(qiáng)度為600MPA該零件的 形狀不是十分復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近，35軸的單邊余量2.5mni兩邊余量5.0mm,所以毛坯尺寸 40,在軸向方向3mm所以毛坯軸向長度為150mm所以用150X 79X41的毛坯，確定加工余量及毛坯尺寸。二、基面的選擇它是工藝路線是否正確合理的前提。定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的重要工作, 確合理地選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過程、簡化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提 高生產(chǎn)率。（一）粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。35m的為重要表面，加工時(shí)要求余量小而均勻，盡量通過粗基準(zhǔn)，加工出一個(gè)精基準(zhǔn)面，因此應(yīng)選擇該35mm由線為粗基準(zhǔn)。（二）精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時(shí)，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問題。插入耳環(huán)是帶有孔的零件。32mmi是精度要求最高的高的孔，俄 日避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差，保證加工精度，應(yīng)選 32mmi為精基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。還由于零件的要求是 35mm由和32mmi在垂直度上有較高的精度要求，因此選擇32mmi作為精基準(zhǔn)，這樣就保證精度要求最高的 35mmi的加工精度，減少加工誤 差。在插入耳環(huán)的加工過程中， 該孔還可以作為大部分工序的定位基準(zhǔn)，加工其他次要表面，體現(xiàn)了 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”的選擇原則。三、選擇加工方法（一）平面的加工平面加工的方法很多， 有車、包1J、銃、磨、拉等。對(duì)于本零件由于表面 D、E粗糙度為Ra50, 通過粗銃就可以達(dá)到。而對(duì)于 C0粗糙度為Ra6.3通過粗銃也可以達(dá)到。而表面 A勺粗糙度要 求為Ra12.5,由表5-11 ,根據(jù)GB/T 1804-2000規(guī)定，選用中等級(jí)（mm ,相當(dāng)于IT13級(jí)，故 可考慮粗車或粗端銃，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用端銃加工方式。（二）孔的加工孔的加工方式有鉆、擴(kuò)、鏈、拉、磨等。32孔內(nèi)壁粗糙度為Ra6.3,采以就用鉆-擴(kuò)方式進(jìn)行加工，鉆孔后擴(kuò)孔就可以達(dá)到這個(gè)精度要求，滿足安裝配合E9。5的銷孔，直接用槍孔鉆就可以加工出來。（三）外圓與退刀槽、攻螺紋外圓35的加工在本零件中最重要部分。由于外圓的公差等級(jí)為IT7級(jí)，表面粗糙度Ra1.6,所以采用粗車-半精車-精車。而對(duì)于外圓 27,表面要進(jìn)行攻螺紋，所以進(jìn)行粗車 就可以了。在粗車過后再用螺紋車刀進(jìn)行攻螺紋。退刀槽可以用切斷刀車出。（四）槽加工對(duì)槽的加工，1t的要求為 Ra3.2,進(jìn)過粗銃-精銃就可以達(dá)到。 四、制定工藝路線制訂工藝路線的出發(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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(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。故采用如下加工工藝：工序5:粗銃二邊表面D E定位基準(zhǔn)：外圓35工序10：粗銃O定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。工序15:粗車外圓 35定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。工序20:粗車外圓27 （工步1）、倒角C1 （工步2）及車退刀槽24定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。工序25:進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)工序30:鉆32的孔定位基準(zhǔn)：外圓 35以及R2矽卜圓面。工序35:擴(kuò)32的孔定位基準(zhǔn)：外圓 35以及R2矽卜圓面。工序40：半精車外圓 35定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。工序45：精車35定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。工序50:車錐面，倒角C2定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。工序55:攻螺紋M27X 1.5-6h定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。工序60:鉆5的銷孔定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。工序65:粗銃鍵槽用銃床專用夾具，進(jìn)行鍵的加工。工序70:精銃鍵槽用銃床專用夾具，進(jìn)行鍵的加工工序75:銃A面定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。五、確定加工余量及毛坯尺寸（1） 確定加工余量插入耳環(huán)的材料為45鋼，屈服強(qiáng)度600MPa采用砂型機(jī)器造型，且為批量生產(chǎn)。由表5-2知，鑄鋼件采用砂型機(jī)器造型時(shí)，鑄件的尺寸公差為CT8-CT12及，此處選為CT9a。由表5-3選擇加工余量為H01,根據(jù)機(jī)械加工后鑄件白最大輪廓尺寸由表5-4可查得個(gè)加工表面余量如下表：表1-1加工表面單邊余量/mm雙邊余量/mm備注兩邊面D E面36粗銃一次完成小35外圓36基本尺、為81mm小32孔E936先用鉆頭鉆孔至31,再擴(kuò) 至32。基本尺寸為孔深尺寸 36mm銃鍵槽3無基本尺寸為25M27x1.5-6h 的螺紋714主要由小35外圓的毛坯 尺寸決定軸向長度84尺寸3無車錐面、粗車27端面、粗車35端面共同決定（二）確定毛坯基本尺寸加工表面的毛坯尺寸只需將零件尺寸加上查取得相應(yīng)加工余量即可，所得毛坯尺寸如表3-2所示：表3-2零件尺寸/mm加工余量/mm毛坯尺寸/mm366423564181384（三）確定毛坯尺寸公差由表5-1 ,選用CT7級(jí)查的各鑄件加工尺寸公差如表3-3所示:表3-3毛坯尺寸/mm公差/mm標(biāo)注結(jié)果421.842 4 0.9411.8+ 0.941 09842.2+ 1.184+ 1,L（四） 繪制毛坯簡圖根據(jù)以上內(nèi)容及砂型鑄件的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，繪制毛坯簡圖，如圖 3-1:六、工序設(shè)計(jì)(一)選擇加工設(shè)備與工藝裝備1 .選擇加工設(shè)備選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，選擇了加工方法, 因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號(hào)，主要取決于現(xiàn)場設(shè)備情況。若零件加工余量 較大，加工材料又較硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。根據(jù)以上內(nèi)容和考慮零件經(jīng)濟(jì)度與零件表面 設(shè)計(jì)相適應(yīng)，又本零件的加工余量和硬度不是很大，故選定各工序機(jī)床如下：(1)工序05: XA5032立式升降臺(tái)銃床，主要技術(shù)參數(shù)見表5-13。(2)工序 10、65、70、75、80: X6132 萬能銃床。(3)工序 15、20、25、45、50、55、60:選擇 CA6140 車床(4)工序35、40:選用Z3025搖臂鉆床。2 .選擇夾具對(duì)于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效率的前提下，亦可部分采用通用夾具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中所有工序均采用了專用機(jī)床夾 具，專門設(shè)、制造。3 .選擇刀具根據(jù)加工工藝需要刀具的選擇情況如下:高速鋼鑲齒套式面銃刀高速鋼錐柄麻花鉆YT類硬質(zhì)合金高速鋼鑲齒套式面銃刀在中批生產(chǎn)中，不排除在某些工序中使用專用刀(1)工序05二邊表面 D E(2)工序35鉆32(3)工序 15、45、50(4)工序70、75銃鍵槽在刀具選擇過程中盡量選擇通用刀具。具，但專用刀具需要專門定做，詳細(xì)的內(nèi)容可參閱金屬切削刀具等教材及相關(guān)資料。4 .選擇量具選擇量具的原則是根據(jù)被測對(duì)象的要求，在滿足測量精度的前提下，盡量選用操作方便、測量效率搞的量具。 量具由通用量具和各種專業(yè)量具，其種類的選擇主要應(yīng)考慮被測尺寸的性質(zhì)，如內(nèi)徑、外徑、深度、角度、幾何形狀等以及被測工件的特點(diǎn)，如工件的形狀、大小、精度、生產(chǎn)類型等。本零件屬于成批生產(chǎn)，一般采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一 種按計(jì)量器具的不確定度選擇。一般根據(jù)被測對(duì)象的公差帶寬度先查得相應(yīng)的安全裕度A和計(jì)量器具的不確定度允許值U1(U1 = 0.9A),然后在量具手冊(cè)中選擇一種不確定度等于或 小于Ui的量具；二是按計(jì)量器具的測量方法極限誤差選擇。下面以精車 35為例選擇量具。外圓35的尺寸公差T=0.025 ,選擇刻度值為0.001mm 的千分尺。(二)確定工序尺寸確定工序尺寸時(shí)，對(duì)于加工精度要求較低的表面，只需粗加工工序就能保證設(shè)計(jì)要求， 將設(shè)計(jì)尺寸作為工序尺寸即可，上下偏差的標(biāo)注也按設(shè)計(jì)規(guī)定。當(dāng)加工表面精度較高時(shí)，往往要經(jīng)過數(shù)道工序才能達(dá)到要求。工序的尺寸的確定采用的是由后往前推算的方法，由加工表面的最后工序即設(shè)計(jì)尺寸開始，逐次加上每道加工工序余量，分別得到各工序基本尺寸。各個(gè)工序加工余量可查手冊(cè)得到，工序尺寸的公差帶寬度按經(jīng)濟(jì)精度確定，上下偏差按“入體”原則標(biāo)注，最后一道工序 的公差應(yīng)按設(shè)計(jì)要求標(biāo)注。F面確定各工序的工序尺寸、余量及確定公差。 (1)35的外圓表面：工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度精車0.535IT7Ra1.61.535.5IT9Ra6.3粗車437IT11Ra12.5毛坯041(2)力口工M27x1.5-6h的螺紋:工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度攻螺紋M27x1.5-6h粗車1427IT11Ra12.5(3) 32E9的孑L:工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度擴(kuò)132IT10R6.3鉆3030IT11R12.5(4)銃鍵槽工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度精銃0.58IT8Ra3.2半精銃1.57.5IT11Ra6.3粗銃55(5)軸向長度84尺寸:工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度車錐面184IT8Ra6.3粗車27端面185IT11Ra12.5粗車35端面186IT11Ra12.5毛坯87七、確定切削用量和基本時(shí)間切削用量包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量，確定方法是先確定背吃刀量，再進(jìn)給量，最后確定切削速度。 不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的要求不一樣。粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切削率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定適合的切削速度。精加工時(shí)，首先應(yīng)保證工件的 加工精度和表面質(zhì)量要去， 故一般選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量， 而盡可能選用較高的切削 速度。(一)工序05 (粗銃兩邊面 D、E)切削用量及基本時(shí)間的確定1 .切削用量本道工序是粗銃端面， 已知加工材料為 45鋼，機(jī)床選用XA5032立式銃床，選用刀具為 高速鋼鑲齒套式面銃刀，其參數(shù)：直徑 d=125mm孔徑D=40mm寬L=40mm齒數(shù)z=14.根據(jù) 表5-26確定銃刀角度，選擇前角 Y=20 ,后角“二12 ,主偏角k=60 ,螺旋角3 =10 , 已知銃削寬度為 63mm銃削背吃刀量為 ap=6mm(1)確定每齒進(jìn)給量 af根據(jù)表5-13知XA5032型立式銃床的主電機(jī)功率為 7.5kw,查 表5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銃刀加工鑄鐵時(shí)，其每齒進(jìn)給量 af =0.08 0.15mm / z。由于本工序被吃刀量和銃削寬度較小， 故選擇最大的每齒進(jìn)給量。af =0.08mm/z(2)選擇銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時(shí)度根據(jù)表5-28 ,用高速鋼鑲齒端銃刀粗加工鑄劍時(shí)，選擇銃刀后刀面磨損極限值為2.0mm，查表5-29知銃刀直徑d=80mm寸，經(jīng)插值的端銃刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的標(biāo) 準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時(shí)間。(3)確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量vf 查表5-30知，高速鋼銃刀銃削速度為15 25m/min ,則所需銃床主軸轉(zhuǎn)速范圍是n = 1000v =38.2 63.7r/min二 d根據(jù)XA5032機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表 5-13選取n=60r/min,則實(shí)際銃削速度為m/ min = 23.55m/min二 125 60v 二1000工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為vf = fn =afzn=0.08 14 60mm/min = 67.2mm/min根據(jù)表5-13中工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取 vf = 60mm/min ,則實(shí)際每齒進(jìn)給量為Vf 60 八，af = = = 0.071mm / zzn 10 60(4)校驗(yàn)機(jī)床功率由表5-31和表5-32知，銃削力Fz和銃削功率Pm計(jì)算公式如下:FzxF yF uFCfHp af aw zqF wFd0 nkFz(N)PmFzV60 103(kW)式中 Cv =788,xF =0.95,yF =0.8,uF =1.1,wF =0,qF =1.1,kFz = 0.92。所以，銃削梨為FzCxF yF uFfHp afawzqF wF d(o nkFz788 60.95 0.0710.8 631.1 1412510.92 =3336.15(N)Fzv60 1031891.1 15.0860 103=0.48(kW)XA5023銃床主電機(jī)功率為 7.5kW。故選用切削用量合適。最后的切削用量為aP =3mm af = 0.071mm vf = 60mm/min v = 0.39m/ s2 .基本時(shí)間tm根據(jù)表5-33知，Mr <90的端銃刀對(duì)銃削的基本時(shí)間為tmlw 1112式中,lw一工件銃削部分長度，單位為 mm;I1一切入行程長度，單位為mmI2一切出行程長度，單位vfI1 =0.5(d0-Jd。2 -aw2)+ aP ； tan rvf 一工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量,單位為mm/min。已知vf =60mm/min, lw =63mm。由表5-34查的切入切出行程長度l1+l2=12mm。所以，基本時(shí)間為tm63 1260=1.25min（2） 工序15 （粗車35外圓）切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榇周?5mm外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床，采用 YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角 =45口、前角；0 =10、刃傾角 =-5、刀尖圓弧半徑名=0.8mm車刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為 T =60 min 。1 .確定粗車35外圓切削用量(1)確定背吃刀量ap由前述可知粗車時(shí)雙邊加工余量為4mm,粗車后外圓直徑為137mm ,故單邊余量為 2mm, IP ap =2mm o(2)確定進(jìn)給量f對(duì)于粗加工，根據(jù)表 5-42,按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第 95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時(shí)，車刀刀桿尺寸BX H為20X30,背吃刀量a =2.0mm ,則進(jìn)給量 f=0.40.5mm/r ,因此選取 f =0.4mm/r。(3)確定切削速度V根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度v mC； kv(m/min) T apv f v式中，Cv=242,xv=0.15,yv = 0.35,m = 0.2,因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對(duì)車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min ,得修正系數(shù)為kTv =1.0；根據(jù)工件材料0b =600MPa,得修正系數(shù)為kM= 1.0;根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=0.8,刀具材料為YT15,得修正系數(shù)ktv=1.0；主偏角Mr=451經(jīng)插值得修正系數(shù)ka=1.0。所以242 . ,.v=z-z1.0 1.0 0.8 1.0 1.0/ min = 106.0m/ min600.2 父2 5 父0.41000V 1000 106n = =r / min = 964.2r / min二 35查表5-44,以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第98頁表4-58外圓切削速度參考值可知，V =1.51.83m/s ,則所需車床主軸轉(zhuǎn)速范圍n= =709874.2r/min ,根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇n =710r/min ,則實(shí)際切削速度為n 二 d 710 二 35 ,v = =r / min = 78.1r / min10001000(4)檢驗(yàn)機(jī)床功率由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下:xF yFz nFFz =CFzapzfy v zkFz(N)FzVz 3(kW)60 103式中，Cf= 2650,Xfz =1.0, yFz=0.75, nFz =0.15, kFz = kTFzkMFz kFz k%Fz ,由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFv =1.0,與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz = 1.0 ,與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)k的工=1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)k-；Fz =1.0。因此總的修正系數(shù)為kF =1.0 1.0 1.0 1.0 =1.0v所以，切削力為Fz =2650 21.0 0.40.75 106.0 35 1.0N =1245.1N切削功率為Pm =1245.1 78.160 103kW =1.62kW根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率 Pm =7.5kW ,因Pm <PE ,故上述切削用量 可用，最后所確定的切削用量為ap = 2mm;f = 0.4mm/r ；v = 78.1m/ min( n =710r / min)。2 .基本時(shí)間tm由表5-47得外圓的基本時(shí)間為fntm式中，l 切削加工長度，單位為mm;ap1i 刀具切人長度，單位為 mm, 1i =+ (2 3);tan rI2刀具切入長度，單位為mm, l2=(35)mm；I3 單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長度，單位為mm；i 進(jìn)給次數(shù)。2已知 1 =87mm , 1i =+2.5mm = 4.5mm , l2 =4mm , l3 = 0 , i =1 ,tan 45f =0.08mm/ r , n =1120r / min。所以，基本時(shí)間為87 4.5 4 0 tm =min = 0.34 min0.4 710（三）工序20、25 （粗車27外圓、倒角C2、錐面及切退刀槽）切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榇周?27mm外圓，機(jī)床采用最常用的 CA6140臥式車床，采用 YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角9 =45、前角70 =10刃傾角h = 5,刀尖圓弧半徑 q = 0.8mm車刀加工。由 3-表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為 T =60 min o 1.確定粗車27外圓切削用量(1)確定背吃刀量ap由前述可知粗車時(shí)雙邊加工余量為8mm,粗車后外圓直徑為427mm,故單邊余量為 4mm,即ap=4mm。(2)確定進(jìn)給量f對(duì)于粗加工，根據(jù)表 5-42,按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第 95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時(shí)，車刀刀桿尺寸 BXH 為 20X30,背吃刀量 a =4.0mm ,則進(jìn)給量 f=0.40.5mm/r ,因此選取 f =0.4mm/r。(3)確定切削速度V 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度vml kv(m/min)T ap f式中，Cv =242,xv = 0.15,= 0.35,m = 0.2,因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對(duì)鏈削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min ,得修正系數(shù)為kT =1.0；根據(jù)工件材料0b =600MPa,得修正系數(shù)為kM =1.0;根據(jù)毛坯表面狀 I vv態(tài)得修正系數(shù)為ksv=0.8,刀具材料為YT15,得修正系數(shù)ktv=1.0；主偏角父r=45*,經(jīng)242v 二 0.20?15-0.356020.4插值得修正系數(shù)kKv =1.0。所以1.0 1.0 0.8 1.0 1.0/min =106.0m/min1000v 1000 106n = =r / min = 964.2r / min二 d 二 35查表5-44,以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第98頁表4-58外圓切削速度參考值可知，V =1.51.83m/s ,則所需車床主軸轉(zhuǎn)速范圍n= =709874.2r/min ,根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇n =710r/min ,則實(shí)際切削速度為n 二 dv 二1000710 二 351000r / min =78.1r/min(4)檢驗(yàn)機(jī)床功率由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下:xFz yFz nFzFz=CFzap f v kFz(N)FzvPm = (kW)=kTFzkMFz kKFz kg ，由表60 103式中，CF =2650,xF =1.0, yF =0.75,nF =0.15, kFzzzz5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFv =1.0,與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz =1.0,與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)k舒z =1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)k%Fz =1.0。因此總的修正系數(shù)為kFv =1.0M1.0M1.0M1.0 =1.0所以，切削力為Fz =2650 41.0 0.40.75 106.015 1.0N=2490.2N 切削功率為Pm =67.7 70337 kW =3.24kW60 103根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率Pm =7.5kW ,因Pm <PE ,故上述切削用量 可用，最后所確定的切削用量為ap = 2mm;f = 0.4mm/r ；v = 78.1m/ min（ n =710r / min）。2.基本時(shí)間tmtml l1由表5-47得外圓的基本時(shí)間為l2 l3. i fn式中，l切削加工長度，單位為mm;aDl1 刀具切人長度，單位為 mm, l1 = 一 + (2 3); tan rl2刀具切入長度，單位為mm, l2=(35)mm；l3 單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長度，單位為mm；i 進(jìn)給次數(shù)。4 一 一已知 l =34mm , l1 =+2.5mm =6.5mm , l2 = 4mm , l3 =0 , i =1 ,1 tan 452f = 0.4mm /r , n =710r /min。所以，基本時(shí)間為tm =34 6.5 4 00.4 710min =0.16min（四）工序35、40（鉆及擴(kuò)32mm孔）切削用量及基本時(shí)間的確定Z3025搖臂鉆床。根據(jù)表 5-19知選取本工序?yàn)殂@及擴(kuò) 32mm的孔，所選用機(jī)床為d=30mm,l=294mm莫氏圓車B號(hào)為3號(hào)的高速鋼錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花鉆參數(shù) p =30o,2中=118沖=50o,c(f =8。由表 5-49 知，當(dāng) d0 =2030mm時(shí)，選擇鉆頭后刀面磨損極限值為0.9mm,耐用度T=50min。1.切削用量(1) 確定背吃刀梁aP鉆孔時(shí)，ap =30-0 =15mm,2故可取aP=15mm(2)確定進(jìn)給量f按照加工要求決定進(jìn)給量。鉆頭直徑d0 = 30mm,工件材料為 45鋼時(shí)，根據(jù)表5-50 ,鉆頭進(jìn)給范圍0.45 0.55 mm/r.根據(jù)表5-51 ,選取 f = 0.5mm/ r。因?yàn)榭椎纳疃扰c孔的直徑相差不多，故無需修正系數(shù)來修正。(3)確定切削速度v根據(jù)表5-52的計(jì)算公式Cvd0ZVv 二XmXV yvTap fkv(m/min)式中，CV =6.1, zv =0.4,xv =0,yv = 0.5,m = 0.2,apx = 15mm。因本例的加工的條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故對(duì)切削速度進(jìn)行修正，由表5-53得：根據(jù)刀具耐磨度T=50min ,得修正系數(shù) kkTv =1.0;工件材料6b=600MPa,得修正系數(shù)為kMv=1.16;刀具材料為高速鋼，得修正系數(shù)ktv =1.0；鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀，得修正系數(shù)。所以kv =kTvkMvksvkkxvkiv =1.0 1.0 0.8 1.0 0.87 1.0 = 0.7CVd0ZV6.1 300.4v =X-kv =-0i00-7 0.7m/min =10.76m/minTmaPXVfyv v 50150 0.51000V1000 10.76n=m/ min =m/min = 114.17m/ min二 d0二 30根據(jù)Z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表 5-54選取n=125m/min,實(shí)際轉(zhuǎn)速為:二 30 125,.c , .v=m/ min =11.78m/min1000(4)校驗(yàn)機(jī)床功率由表5-55,查的轉(zhuǎn)矩T和切削功率Pm計(jì)算公式如下:T = CTd0zT f yTkT (N , m)TvI1)式中，Ct =0.305,Zt =2.0,yT =0.8, % =卜*丁8由表5-56得：與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)45鋼的修整系數(shù)為 卜乂T =1.0；與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)kxT =1.0；與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)kVTB =0.87。因此總的修正系數(shù)為kT = kxTkvBT =1.0 0.87 =0.87所以鉆孔時(shí)的轉(zhuǎn)矩為T =CTd0zTfyTkT =0.305 302 0.50.8 0.87 = 137.16(N m)切削功率為pm =Tv30do137.16 11.7830 30= 1.79(kW)由表5-14知，Z3025機(jī)床主軸的最大轉(zhuǎn)矩Tm =196.2N m , 主電 機(jī)功率PE =2.2kw。由于T <Tm,Pm <Pe ,故選用的切削用量可以用。最后確定的切削用量為aP=15mmf = 0.5mm/ rv =11.78m / min2 .基本時(shí)間tm由表5-57的鉆孔的基本時(shí)間為J lw lf l1t 二fn式中，lw共建切削部分長度，單位為 mm;dlf一切入量，單位 mm, lf =&mcos。+3;2l1超入量，單位 mm, l1 =(24)mm:已知 lw =36mm, dm- .30118o 八 _lf cos r 3 = l f = cos 3=10.73mm222l1 =3mm所以，加工3個(gè)空所用基本時(shí)間為tm=3t =3lw l f lifn36 10.73 3=3 0.5 125=2.3min(五) 工序45 (半精車35外圓)切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榘刖?35mm外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床，采用 YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條彳和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角Kr =45*、前角% =10白、刃傾角 = 5,刀尖圓弧半徑r會(huì)=0.8mm車刀加工。 由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表 5-40知，車刀合理耐用度為T =60min 。1 .確定粗車35外圓切削用量(1)確定背吃刀量ap由前述可知粗車時(shí)雙邊加工余量為1.5mm,半精車后外圓直p徑為435.5mm,故單邊余量為 0.75mm,即an = 0.75mm。 p(2)確定進(jìn)給量f對(duì)于半精加工，根據(jù)表 5-42,按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第 95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時(shí)，車刀刀桿尺寸BXH為20X 30,背吃刀量a =0.75mm,因此選取f=0.1mm/r。(3)確定切削速度v 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度v=7mCXv y7kv(m/min)T ap f式中，Cv =242,xv = 0.15,yv = 0.35,m = 0.2,因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表 5-32對(duì)車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min ,得修正系數(shù)為kT =1.0；根據(jù)工件材料bb=600MPa,得修正系數(shù)為kM =1.0；根據(jù)毛坯表面狀 vv態(tài)得修正系數(shù)為ksv=0.8,刀具材料為YT15,得修正系數(shù)ktv=1.0;主偏角父r=451經(jīng) 插值得修正系數(shù)kKv =1.0。所以1.0 1.0 0.8 1.0 1.0/min =199.5m/min242600.2 0.750.15 0.10.351000v 1000 199.5 n= =r / min = 1814.7r /min二 d 二 35查表5-44,根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇 n = 1400r/min ,則實(shí)際切削速度為n二 d v =10001400 二 351000r / min =153.9r/min(4)檢驗(yàn)機(jī)床功率由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下:xFz yFz nFzFz =CFzap f v kFz(N)FzvPm =-z 3(kW)60 10式中，CFz =2650,xFz =1.0, yFz=0.75, nFz = -0.15 , kFz = kTFzkMFz kqFz k%Fz ,由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFv =1.0,與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz = 1.0 ,與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)k舒z =1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)kvFz =1.0。因此總的修正系數(shù)為kF =1.0 1.0 1.0 1.0 =1.0v所以，切削力為Fz=2650 0.751.0 0.10.75 153.9”.15 1.0N =166.0N切削功率為Pm =166.0 153.960 103kW =0.43kW根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率 Pm =7.5kW ,因Pm <PE ,故上述切削用量 可用，最后所確定的切削用量為ap =0.75mm;f =0.1mm/r ；v = 153.9m / min( n =1400r / min)。2.基本時(shí)間tm由表5-47得外圓的基本時(shí)間為+ l l1 l2 l3.tmifn式中，l 切削加工長度，單位為 mm;ap11 刀具切人長度，單位為 mm, 1i = 十 (2 3); tan r12 刀具切入長度，單位為mm, l2=(35)mm；13 單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長度，單位為 mm；i 進(jìn)給次數(shù)。0 75已知 l =87mm , 11 =+ 2.5mm = 3.25mm ， l2 = 4mm , l3 = 0 , i =1 ,1 tan4523f=0.1mm/r, n =1400r /min。所以，基本時(shí)間為.87 3.25 4 0.tm =min = 0.67 min0.1 1400(六) 工序50 (精車35外圓)切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榫?35mm外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床，采用 YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表 5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏 角j =45、前角。=10、刃傾角 、=5,刀尖圓弧半徑 j = 0.8mm車刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車刀。由表5-40知，車刀合理耐用度為 T =60 min o 1.確定精車35外圓切削用量(1)確定背吃刀量 ap 由前述可知粗車時(shí)雙邊加工余量為 0.5mm,精車后外圓直徑為e35mm ,故單邊余量為 0.25mm,即a = 0.25mm op(2)確定進(jìn)給量f 對(duì)于精加工，根據(jù)表 5-42,按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時(shí)，車刀刀桿尺寸BXH 為 20X30,背吃刀量 a =0.75mm ,因此選取 f = 0.08mm/r。(3)確定切削速度V 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度V=TmCVfyv kv(m/min)T ap f式中，Cv =242,xv =0.15,yv =0.35,m = 0.2,因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表 5-32對(duì)車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度 T=60min,得修正系數(shù) 為kT =1.0；根據(jù)工件材料0b =600MPa ,得修正系數(shù)為 =1.0；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=0.8,刀具材料為YT15,得修正系數(shù)ktv=1.0;主偏角父r=45口，經(jīng)插值 得修正系數(shù)kKv =1.0。所以242 -,v = 020035 1.0 1.0 0.8 1.0 1.0/ min = 254.4m/min60 .0.25 .0.08 .1000v 1000 254.4二 35nr / min = 2313.6r / min查表5-44,根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇 n = 1400r/min ,則實(shí)際切削速度為n二 d 1400 二 35 , v = =r / min =153.9r/min10001000(4)檢驗(yàn)機(jī)床功率由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下:xFz yFz nFzFz =CFzap f v kFz(N)FzvPm =-z 3(kW)60 10式中，CFz =2650,xFz =1.0, yFz=0.75, nFz = -0.15 , kFz = kTFzkMFz kqFz k%Fz ,由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFv =1.0,與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz = 1.0 ,與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)k舒z =1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)kvFz =1.0。因此總的修正系數(shù)為kF =1.0 1.0 1.0 1.0 =1.0v所以，切削力為Fz =2650 0.251.0 0.080.75 153.9015 1.0N=46.82N切削功率為46.82 153.960 103kW =0.12kW根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率 Pm =7.5kW ,因Pm <PE ,故上述切削用量 可用，最后所確定的切削用量為ap =0.25mm;f = 0.08mm / r ；v = 153.9m / min( n =1400r / min)。2.基本時(shí)間tm由表5-47得外圓的基本時(shí)間為+ l l1 l2 l3.tmifn式中，l 切削加工長度，單位為 mm;ap11 刀具切人長度，單位為mm, 1i = 一十(2 3);tan r12 刀具切入長度，單位為mm, l2=(35)mm；13 單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長度，單位為mm;i 進(jìn)給次數(shù)。025已知 l =87mm , 11 =+ 2.5mm = 2.75mm ， l2 = 4mm , l3 = 0 , i =1 ,1 tan4523f =0.08mm/ r , n =1400r / min。所以，基本時(shí)間為.87 2.75 4 0tm =min =0.84 min0.08 1400(七) 工序60 (車削螺紋)切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)檐囅?M 27x1.56h外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床，采用 YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角Kr =45口、前角 %=10，刃傾角兒s = 5，刀尖圓弧半徑 1 = 0.8mm車刀加 工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形刀。由表 5-40知，車刀合理耐用度為T =60min。1 .確定M 27父1.5-6h外圓切削用量(1)確定背吃刀量ap由前述可知車削時(shí)雙邊加工余量為1.5mm,車削螺紋后外圓直徑為M 27mm ,故單邊余量為0.75mm,即a = 0.75mm。 p(2)確定進(jìn)給量f 對(duì)于粗加工，根據(jù)表 5-42,按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第95頁表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時(shí)，車刀刀桿尺寸BXH 為 20X30,背吃刀量 a =0.75mm ,因此選取 f = 0.08mm/r。(3)確定切削速度V 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度V=TCfrkv(m/min)式中，Cv =20.3,yv =0.50,m = 0.30,因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表 5-32對(duì)車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min ,得修正系數(shù)為kT =1.0；根據(jù)工件材料ob =600MPa,得修正系數(shù)為kM, =1.0；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=0.8,刀具材料為高速鋼，得修正系數(shù)Kv=1.0;主偏角氐r=45工經(jīng)插值得修正系數(shù)kKv =1.0。所以v : 032。3 05 1.0 1.0 0.8 1.0 1.0/min =16.81m/min60 .0.08 .1000v 1000 16.81 ,二 27n = =r / min = 198.2r / min查表5-44,根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇n=200r/min ,則實(shí)際切削速度為n二 d200 二 27 ,v= =r / min = 16.96m/min10001000(4)檢驗(yàn)機(jī)床功率由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下:xFz yFz nFzFz =CFzap f v kFz(N)(kW)FzvPm =-z 360 103式中，CFz=1870,XFz= 1.0,yFz= 0.75口巳=0.1,5。=kTFz。尸卜置Fz k海z,由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFv =1.0,與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFz = 1.0 ,與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)k舒z =1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)kvFz =1.0。因此總的修正系數(shù)為kF =1.0 1.0 1.0 1.0 =1.0v所以，切削力為Fz=1870 0.751.0 0.080.75 16.9615 1.0N =138.0N切削功率為Pm =138.0 16.9660 103kW =0.04kW根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率 Pm =7.5kW ,因Pm <PE ,故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為ap =0.75mm;f = 0.08mm / r ；v=16.96m/min(n=200r/min)。2.基本時(shí)間tm由表5-47得外圓的基本時(shí)間為+ l l1 l2 l3.tmifn式中，l 切削加工長度，單位為 mm;ap11 刀具切人長度，單位為 mm, 1i = 一十(2 3); tan r12 刀具切入長度，單位為mm, l2=(35)mm；13 單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長度，單位為mm；i 進(jìn)給次數(shù)。0 75已知 l =34mm , 11 =+ 2.5mm = 3.25mm ， l2 = 4mm , l3 = 0 , i =1 ,1 tan4523f =0.08mm/ r , n =200r / min 。所以，基本時(shí)間為.34 3.25 4 0.tm =min = 2.58min0.08 200(八)工序70 (粗銃鍵槽)切削用量及基本時(shí)間的確定1 .切削用量本道工序是粗銃端面，已知加工材料為 45鋼，機(jī)床選用X6132萬能銃床，選用刀具為 高速鋼鑲齒套式面銃刀，其參數(shù)：直徑 d=80mm,孔徑 D=27mm ,寬L=36mm ,齒數(shù)z=10. 根 據(jù) 表 5-26 確 定 銃 刀 角 度， 選 擇 前 角；0=10,后角a0=12o,主偏角氐r=50o,螺旋角P=10o。已知銃削寬度為8mm, 銃削背吃刀量為 ap=2.5mm。(1)確定每齒進(jìn)給量 af根據(jù)表5-13知X6132萬能銃床的主電機(jī)功率為 7.5kw,查表 5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銃刀加工鑄鐵時(shí)，其每齒進(jìn)給量 af =0.08 0.15mm / z。由于本工序被吃刀量和銃削寬度較小， 故選擇最大的每齒進(jìn)給量。af =0.08mm/z(2)選擇銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時(shí)度根據(jù)表5-28,用高速鋼鑲齒端銃刀粗加工鑄劍時(shí)，選擇銃刀后刀面磨損極限值為2.0mm,查表5-29知銃刀直徑d=80mm時(shí)，經(jīng)插值的端銃刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的 標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時(shí)間。(3)確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量vf查表5-30知，高速鋼銃刀銃削速度為15 25m/min ,則所需銃床主軸轉(zhuǎn)速范圍是n =1000v =59.68 99.47r /min二 d根據(jù)X6132萬能銃床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=75r/min,則實(shí)際銃削速度為二 80 75,. 一v=m/min = 18.85 m/min1000工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為vf = fn =afzn=0.08 10 75mm/min = 60mm/min根據(jù)表5-13中工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取 vf = 60mm/min ,則實(shí)際每齒進(jìn)給量為vf6