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重慶理工大學(xué)
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
產(chǎn)品型號(hào)
831004
共1頁(yè)
產(chǎn)品名稱
車床
零件名稱
法蘭盤
第 1 頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外型尺寸
Φ108X102
每毛坯件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備注
工
序
號(hào)
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
下料
鑄件
砂型鑄造
2
熱處理
退火
3
車
粗車φ100mm柱體左端面、外圓，粗車B面
機(jī)加
CA6140
09號(hào)90°偏頭車刀，三爪卡盤
1.9mim
4
鉆
鉆中心孔φ18，擴(kuò)孔φ19.8，粗鉸中心孔φ19.94，精鉸中心孔φ20mm
機(jī)加
Z525
高速鋼鉆頭W18Cr4V、直柄擴(kuò)孔鉆φ19.8,
錐柄機(jī)鉸刀φ20H7 ，專用夾具
2.89min
5
車
粗車右φ45mm右端面、外圓，φ90mm外圓及右端面
機(jī)加
CA6140
09號(hào)90°偏頭車刀，三爪卡盤
0.22min
6
車
半精車φ100左端面、外圓,半精車B面并倒角C1.5,半精車φ90外圓,φ20左側(cè)倒角C1
機(jī)加
CA6140
09號(hào)90°偏頭車刀、02號(hào)45°成形車刀，三爪卡盤
3.06min
7
車
半精車右φ45mm外圓及右端面，倒角C7，半精車φ90mm右側(cè)面，切槽3×2，車φ20mm孔右端倒角C1
機(jī)加
CA6140
09號(hào)90°偏頭車刀，02號(hào)45°成形車刀，03號(hào)3mm切槽刀，三爪卡盤，
1.2min
8
車
精車φ100mm端面、外圓，精車B面,車過(guò)渡圓角R5
機(jī)加
CA6140
09號(hào)90°偏頭車刀,R5圓角刀,三爪卡盤,
6.21min
9
銑
粗銑、精銑φ90mm柱體的兩側(cè)面
機(jī)加
X63
硬質(zhì)合金鑲齒套面銑刀YT15（d=φ80mm）
6.95min
10
鉆
鉆4Xφ9mm透孔
機(jī)加
Z525
高速鋼直柄麻花鉆Φ9，專用夾具
1.66min
11
鉆
鉆φ4mm孔，擴(kuò)、鉸φ6mm孔
機(jī)加
Z525
高速鋼直柄麻花鉆Φ4，
高速鋼直柄麻花鉆Φ6，專用夾具
1.5min
12
磨
磨削B面
機(jī)加
M114W
A46KV6P 350×40×127砂輪
2.2min
13
磨
磨削外圓面φ100mm、φ90mm
機(jī)加
M114W
A46KV6P 350×40×127砂輪
0.8min
14
磨
磨削φ90mm凸臺(tái)距離軸線24mm的側(cè)平面
機(jī)加
M114W
A46KV6P 350×40×127砂輪，專用夾具
0.53min
15
車
金剛石車Φ45mm外圓、φ90mm右側(cè)面
機(jī)加
CA6140
90°金剛石車刀，三爪卡盤
1.06min
16
拋光
B面拋光
機(jī)加
普通圓管（外圓）拋光機(jī)
17
刻字
Φ100mm刻字及刻線
機(jī)加
18
鍍鉻
Φ100mm外圓鍍鉻
機(jī)加
19
檢驗(yàn)
檢測(cè)入庫(kù)
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
校對(duì)（日期）
會(huì)簽（日期）
黃 宇
（2010.1.10）
楊 翔 宇
楊 軍
?
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
序 言
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(guò)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，
本次課程設(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(guò)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(guò)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(guò)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)第七道工序—銑距Φ90mm中心線24mm和34mm兩側(cè)平面的夾具。先提出設(shè)計(jì)問(wèn)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(guò)程整理為圖紙。
通過(guò)以上的概述，整個(gè)設(shè)計(jì)基本完成。
課程設(shè)計(jì)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(wèn)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(guò)這次設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，對(duì)未來(lái)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。
一、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， 主要是用來(lái)安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，零件上精度要求較高的兩個(gè)平面用以裝配，4個(gè)孔是用于連接其他機(jī)構(gòu)或零件的。它位于車床絲桿的末端，主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。零件的φ100mm外圓上標(biāo)有刻度線，用來(lái)對(duì)齊調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值；外圓上鉆有底部為φ20 mm上部為φ20 mm 的定位孔，實(shí)現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過(guò)，本身沒(méi)有受到多少力的作用。 該零件年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率α為4%，機(jī)械加工廢品率β為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Qn(1+α+β)=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。
1.2零件的工藝分析
法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：
1.以 Φmm外圓為中心的加工表面：
這一組加工表面包括：φ45mm 外圓、端面及倒角；φ100mm外圓，過(guò)度倒圓R5； Φ20內(nèi)孔及其左端倒角C1.5。
2.以Φ外圓為中心的加工表面：
這一組加工表面包括： 端面，Φ90mm外圓，端面，倒角C1.5；切槽3×2； 內(nèi)孔的右端倒角C1。
3. 以Φ20mm的孔為中心加工表面：
這一組加工表面包括： φ45mm外圓，端面； φ100mm外圓，端面，側(cè)面； φ90mm外圓； φ45mm外圓，過(guò)度圓角R5；4Xφ9mm孔和同軸的φ6mm孔。
它們之間有一定的位置要求，主要是：
（一） 左端面與φ20mm孔中心軸的跳動(dòng)度為0.03 ；
（二） 右端面與φ20mm 孔中心軸線的跳動(dòng)度為0.03 ；
（三） φ45mm的外圓與φ20mm孔的圓跳動(dòng)公差為0.03 。
經(jīng)過(guò)對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，保證它們的位置精度。
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀
零件材料為HT200，由于零件年產(chǎn)量為4200件，已達(dá)到中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，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鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后再?zèng)Q定。
2.2基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚著，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(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5個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。
2）精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。以Φ20mm孔為精基準(zhǔn)。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(wàn)能性的機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)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。
1）工藝路線方案一
工序1： 粗車φ45mm柱體的右端面，粗車右端面，車槽3×2mm，粗車、
半精車外圓，車右端倒角。
工序2： 粗車φ100mm柱體左、右端面，粗車φ90mm柱體左端面，半精車
φ100mm左、右端面、φ90mm左端面，粗車外圓 φ45mm、φ100mm，
半精車外圓φ45mm、φ100mm、φ90mm，車φ100mm柱體的倒角，
半精車φ45mm柱體的過(guò)度倒圓。
工序3： 精車 φ100mm左端面， φ90mm右端面。
工序4： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔 φ20mm至圖樣尺寸并車孔左端的倒角
工序5： 粗銑、精銑 φ900mm柱體的兩側(cè)面。
工序6： 鉆φ4mm孔，擴(kuò)、鉸φ6mm孔
工序7： 鉆 4Xφ9mm透孔。
工序8： 磨削外圓面φ100mm， φ90mm 。
工序9： 磨削B面，及φ45mm 外圓面、φ100mm右端面、φ90mm左端面。
工序10： B面拋光。
工序11： φ100mm外圓刻字刻線。
工序12： φ100mm外圓無(wú)光鍍鉻。
工序13： 檢測(cè)入庫(kù)。
2）工藝路線方案二
工序 1 粗車φ100mm柱體左端面、外圓，粗車B面
工序 2 鉆中心孔φ18mm，擴(kuò)孔φ19.8mm，粗鉸φ19.94mm、精絞Φ20mm孔
工序 3 粗車右φ45mm柱體右端面、外圓，φ90mm外圓及右端面，
工序 4 半精車φ100mm左端面、外圓，半精車B面并倒角C1.5，半精車
φ90mm外圓，φ20左側(cè)倒角C1
工序 5 半精車右φ45mm外圓及右端面，倒角C7，半精車φ90mm右側(cè)面，
切槽3×2mm，車φ20mm孔右端倒角C1
工序 6 精車φ100mm柱體左端面、外圓，精車B面，車過(guò)渡圓角R5
工序 7 粗銑、精銑φ90mm柱體的兩側(cè)面
工序 8 鉆4XΦ9mm透孔
工序 9 鉆φ4mm孔，擴(kuò)、鉸φ6mm孔
工序 10 磨削B面
工序 11 磨削外圓面φ100mm、φ90mm
工序 12 磨削φ90mm凸臺(tái)距離軸線24mm的側(cè)平面
工序 13 金剛石車Φ45mm外圓、φ90mm右側(cè)面
工序 14 B面拋光
工序 15 Φ100mm劃線刻字
工序 16 Φ100mm外圓無(wú)光鍍鉻
工序 17 檢測(cè)入庫(kù)。
3）工藝方案的比較與分析
Φ表面是多次加工的基準(zhǔn)，方案一中在加工其外圓表面的同時(shí)進(jìn)行了導(dǎo)角，工序較為集中，也方便裝夾，在一定程度上提高了生產(chǎn)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，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)盡量選用孔Φ20為定位基準(zhǔn)，故選用方案二。
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》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：（單位mm）
加工表面
工序（或工步）名稱
工序（或工步）余量
工序（或工步）基本尺寸
工序（或工步）
經(jīng)濟(jì)精度
工序（或工步）尺寸及其偏差
表面粗糙度（Ra ）
公差等級(jí)
公差
右端面
粗車
3
?
?
?
?
6.3
毛坯
3
?
?
?
?
?
Φ90突臺(tái)右端
精車
0.8
41
IT7
0.025
41
1.6
半精車
1.0
41.8
IT9
0.062
41.8 0.031
3.2
粗車
1.2
42.8
IT11
0.160
42.8 0.08
6.3
毛坯
3
44
——
2.2
44 1.1
?
槽3×2
粗車
2Z=9
41
IT13
0.39
41
6.3
毛坯
2Z=9
50
——
2.0
50 1.0
?
Φ45 外圓
磨削
2Z=0.3
45
IT6
0.017
Φ45
0.8
半精車
2Z=1.0
45.3
IT9
0.062
Φ45.3
3.2
粗車
2Z=3.7
46.3
IT11
0.160
Φ46.3
6.3
毛坯
2Z=5
50
——
2.0
Φ50 1.0
?
內(nèi)孔Φ20
鉸
2Z=0.2
20
IT8
0.045
Φ20
1.6
擴(kuò)
2Z=1.8
19.8
IT10
0.084
Φ19.8
6.3
鉆
2Z=18
18
IT12
0.18
Φ18
12.5
毛坯
實(shí)心
?
?
?
?
?
Φ100左端面
精車
Z=0.8
91
IT8
0.054
91
1.6
半精車
0.7
91.8
IT9
0.087
91.8
3.2
粗車
1.5
92.5
IT11
0.22
92.5 0.11
6.3
毛坯
3
94
——
2.2
94 1.1
?
Φ100外圓
磨削
2Z=0.4
100
IT8
0.054
Φ100
0.8
半精車
2Z=1.1
100.4
IT11
0.22
Φ100.4
3.2
粗車
2Z=3.5
101.5
IT11
0.22
Φ101.5
6.3
毛坯
2Z=5
105
——
2
Φ105 1.0
?
Φ100右端面
磨削
Z=0.4
41
IT7
0.017
41
0.4
半精車
Z=1.1
41.4
IT9
0.062
41.4
3.2
粗車
Z=4
42.5
IT11
0.16
42.5
6.3
毛坯
Z=3
44
?
2.0
44 1.0
?
Φ45 外圓
磨削
2Z=0.3
45
IT7
0.017
Φ45
0.4
半精車
2Z=1.0
45.3
IT9
0.062
Φ45.3
3.2
粗車
2Z=3.7
46.3
IT11
0.160
Φ46.3
6.3
毛坯
2Z=5
50
?
2.0
Φ50 1.0
?
Φ90突臺(tái)左端
磨削
Z=0.4
8
IT8
0.022
8
0.4
半精車
Z=1.1
8.4
IT9
0.036
8.4
3.2
粗車
Z=1.5
9.5
IT11
0.09
9.5
6.3
毛坯
Z=3
11
?
0.2
?
?
Φ90外圓
磨削
2Z=0.4
90
IT8
0.054
Φ90
0.8
半精車
2Z=1.1
90.4
IT9
0.087
Φ90.4
3.2
粗車
2Z=3.5
91.5
IT11
0.22
Φ91.5
6.3
毛坯
2Z=5
95
?
2.0
Φ95 1.0
?
Φ4孔
鉸
2Z=0.1
4
IT10
0.048
Φ4
6.3
鉆
2Z=3.9
3.9
IT11
0.075
Φ3.9
12.5
毛坯
實(shí)心
?
?
?
?
?
Φ6孔
鉸
2Z=0.2
6
IT10
0.048
Φ6
3.2
鉆
2Z=1.8
5.8
IT11
0.075
Φ5.8
12.5
毛坯
2Z=4
4
IT11
0.075
Φ4
12.5
Φ90（左）兩側(cè)面
精銑
1.0
58
IT9
0.074
58
3.2
粗銑
31.0
59
IT12
0.3
59
12.5
毛坯
32
90
IT13
0.54
90
?
Φ90右側(cè)面
磨削
0.4
24
IT8
0.33
24
0.4
毛坯
?
?
?
?
?
6.3
4XΦ9孔
鉆
2Z=9
9
IT13
0.22
Φ9
12.5
毛坯
實(shí)心
?
?
?
?
?
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 砂型鑄造
機(jī)床：CA6140臥式車床
刀具：采用刀片材料為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(shuō)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(shuō)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(shuō)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?，F(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 ＝2985，＝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(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《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算＝
其中 ＝1940，＝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 ＝2880，＝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==2mm.分1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(shuō)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?，F(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=0.83(min)
工序 2 鉆、擴(kuò)、鉸Φ20的中心孔
(1) 鉆Φ18mm孔
機(jī)床：Z525搖臂鉆床
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 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(shuō)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?，F(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?，F(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) 進(jìn)給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r
2) 切削速度 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(shuō)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。現(xiàn)選取=275r/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= ==0.78(min)
(3) 粗絞孔至Φ19.94mm、精絞孔至Φ20mm
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(shuō)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。現(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 3 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90右端面
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(shuō)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(shuō)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?！=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(shuō)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?，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==0.07(min)
工序 4 半精車Φ100端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90外圓柱
面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角C1.5，車Φ20孔左端倒角C1
(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 5 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3X2退刀槽，
車Φ45圓柱面右端的倒角C7，車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角C1
(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(shuō)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=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(shuō)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?，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==0.37(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(shuō)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==0.28(min)
工序 6 精車Φ100的端面及外圓，精車B面，車過(guò)渡圓角R5
(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 7 粗、精銑Φ90圓柱面上的兩個(gè)平面
(1) 粗銑距中心線34mm的平面。
機(jī)床：X63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)合金鑲齒套面銑刀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(shuō)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(shuō)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：X63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)合金鑲齒套面銑刀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(shuō)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(shuō)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
(3) 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(shuō)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(shuō)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 8 鉆、絞 4XΦ9mm透孔
(1) 4XΦ9mm孔
機(jī)床：Z525立式搖臂鉆床
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) 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) 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(shuō)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 9 鉆Φ4孔，擴(kuò)Φ6孔
(1)鉆Φ4mm孔
機(jī)床：Z525立式搖臂鉆床
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(shuō)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(shuō)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 10 磨削B面
(1) 磨B面
機(jī)床 M114W萬(wàn)能外圓磨床
1) 選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第三章中磨料A46KV6P 350×40×127
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350×40×127
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 切削深度 ＝0.0157mm/st
縱向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
3) 切削工時(shí)
式中 D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量
K---系數(shù) V---工作臺(tái)移動(dòng)速度
--工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
--工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
?。?.5(min)
工序 11 磨Φ100、Φ90的外圓柱面
(1) 磨Φ100mm外圓柱面
機(jī)床 M114W萬(wàn)能外圓磨床
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 ＝18m/min 切削深度＝0.0157mm/st
縱向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
3)切削工時(shí)
式中 D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量
K---系數(shù) V---工作臺(tái)移動(dòng)速度
--工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
--工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
?。?.55(min)
(2) 磨Φ90mm外圓柱面
機(jī)床 M114W萬(wàn)能外圓磨床
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 ＝18m/min切削深度 ?。?.0157mm/st
縱向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
3)切削工時(shí)
式中 D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量
K---系數(shù) V---工作臺(tái)移動(dòng)速度
--工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
--工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
?。?.3(min)
工序 12 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面
機(jī)床 M114W萬(wàn)能外圓磨床
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
砂輪輪速n=1500r/min (見機(jī)床說(shuō)明書) v=27.5m/s
工件速度 ?。?0m/min 切削深度 ?。?.015mm/st
軸向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
3)切削工時(shí)
式中 D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量
K---系數(shù) V---工作臺(tái)移動(dòng)速度
--工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
--工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
?。?.53(min)
工序 13 金剛石精車Φ45的外圓，精車Φ90的右測(cè)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(shuō)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(shuō)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==0.31(min)
最后，將以上各工序切削用量，工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。
三、夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)楊老師指定，決定設(shè)計(jì)第7 道工序—銑距零件中心線分別為24mm和34mm的兩平面的夾具。本夾具將用于組合機(jī)床，對(duì)工件對(duì)銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑刀。
3.1 問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)距中心線24mm和34mm的兩平面，此平面的形位公差和表面要求均較高，無(wú)特殊要求，且加工此平面時(shí)Φmm 軸的外端面及Φ20孔的內(nèi)表面都已加工出來(lái)，可用來(lái)作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)可以設(shè)計(jì)選用比較簡(jiǎn)單的夾具。
3.2夾具設(shè)計(jì)
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，待加工平面對(duì)Φ20的軸線有平行度要求，對(duì)Φ的底端面有垂直度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Φ20孔的中心線。本設(shè)計(jì)選用以Φ20孔的內(nèi)表面和Φ的底端面為主要定位基面，另選用Φ100mm的上端面作為輔助定位基準(zhǔn)。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計(jì)選擇采用螺紋夾緊的方式。
3.2.2切削力及夾緊力計(jì)算
刀具：鑲齒三面刃銑刀 d=Φ80mm
由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P 可查得
銑削扭矩 M
切向力
切削功率 Pm=2πM·n·10(kw)
式中：C=558.6 x=1 y=0.8
d=80 k=0.9 f=0.13 n=1450
所以當(dāng)銑距中心軸線24mm和34mm面時(shí)有：
=19.65(N·m)
=491.35(N)
Pm=2πx19.65x1450x10=178.97(kw)
因?yàn)槭菍?duì)銑加工，故：M=19.65x2=39.3(N·m)
F=491.35x2=982.7N
Pm=178.97x2=357.94(kw)
如上所述，本設(shè)計(jì)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長(zhǎng),升角又小，所以螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是手動(dòng)夾緊中用得最多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
根據(jù)夾緊狀態(tài)下螺桿的受力情況和力矩平衡條件
FL= F=
式中: F——夾緊力(N) F——作用力(N)
L——作用力臂(mm) d——螺桿直徑
α——螺紋升角 ——螺紋處摩擦角.
——螺桿端部與工件間的摩擦角.
——螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm)
所以有F==
==3075.73N
顯然 F=3075.73N>982.7N=F.故本夾具可安全工作。
3.2.3 定位誤差分析
夾具的主要定位元件為支撐板和定位銷。支撐板尺寸與公差都是選取的標(biāo)準(zhǔn)件，其公差由標(biāo)準(zhǔn)件決定，并且在夾具裝配后的技術(shù)要求統(tǒng)一磨削加工，支撐板的定位表面與夾具體底面平行度誤差不超過(guò)0.02；定位銷選取標(biāo)準(zhǔn)件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過(guò)0.01。
夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個(gè)自由度,另一端面限制三個(gè)自由度,繞銑刀軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無(wú)須限制。因零件對(duì)形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件，故定位誤差在此可忽略。
3.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不采用手動(dòng)夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。但由于本夾具是應(yīng)用于組合機(jī)床上，兩銑刀同時(shí)工作的對(duì)銑加工，夾具尺寸不能很大，如果采用機(jī)動(dòng)夾緊，夾具勢(shì)必過(guò)于復(fù)雜和龐大，本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，考慮簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用, 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),操作非常簡(jiǎn)單,先擰松夾緊螺母,稍旋轉(zhuǎn)彎頭壓板，將工件放置在夾具支撐板上，由定位銷定位,再將壓板旋轉(zhuǎn)復(fù)位，擰緊螺母達(dá)到夾緊要求即進(jìn)行銑削加工.本工序采用的是專用的組合機(jī)床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀來(lái)銑側(cè)端面，因而不需要很大的夾緊力，而且可以采用長(zhǎng)柄扳手，只需擰松兩個(gè)夾緊螺母即可，因而工人的勞動(dòng)強(qiáng)度不大。
四、設(shè)計(jì)小結(jié)
本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)上學(xué)期所學(xué)《機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)》課程和生產(chǎn)綜合實(shí)習(xí)的檢測(cè)和應(yīng)用，將課本上所學(xué)的和實(shí)習(xí)中看到的結(jié)合起來(lái)，在此基礎(chǔ)上，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)工藝過(guò)程和夾具。
在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們閱讀了一些技術(shù)資料及設(shè)計(jì)手冊(cè)，認(rèn)真探討了機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)的各種基本問(wèn)題。因此，本次設(shè)計(jì)不僅加強(qiáng)了對(duì)自己所學(xué)專業(yè)課程的理解和認(rèn)識(shí)，而且也對(duì)自己的知識(shí)面進(jìn)行了拓寬。此外，本次設(shè)計(jì)在繪圖的過(guò)程中，使用了AUTOCAD繪圖軟件，并同時(shí)進(jìn)行了手工繪圖，這些都不同程