活塞機械加工工藝及鉆8-φ3.5孔夾具設計

活塞機械加工工藝及鉆8-φ3.5孔夾具設計,活塞,機械,加工,工藝,夾具,設計 機 械 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計 論 文 活塞工藝及鉆 8-Φ3.5 孔 夾具設計 學生姓名： 孫晶 指導教師姓名： 周剛 講師 金敏 高工 所在班級 機制 11032 所在專業(yè) 機械制造與自動化 論文提交日期 20 年 月 日 論文答辯日期 20 年 月 日 答辯委員會主任 答辯人 機 械 系 2013 年 4 月  目 錄 課程設計任務書…………………………………………………3 一、零件的分析………………………………………………4 （一）零件的作用…………………………………….……4 （二）零件的工藝分析……………………………….…… 二、工藝規(guī)程設計……………………………………………5 （一）確定毛坯的制造形式……………………………………5 （二）定位基準的選擇………………………………..….……6 （三）擬定工藝路線………………………………………7 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………10 （五）確定切削用量及基本工時……………………………12 三、專用夾具設計………………………………………………23 （一）問題的提出………………………………………………23 （二）夾具設計………………………………………….……23 參考文獻………………………………………………………28 設計小結………………………………………………………29 2  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計任務書 課題名稱 活塞工藝及鉆 8-Φ3.5 孔夾具設計 指導教師 指導教師 金 敏 周 剛 職 職 班 稱 稱 高 工 講 師 專業(yè)名稱 機械制造與自動化 學生姓名 孫 晶 課題需要完成的任務： 級 機制 11032 學 號 1020103226 1．繪制零件圖及毛坯—零件綜合圖各一張； 2．編制機加工工藝文件（三卡）全套； 3．繪制夾具裝配圖及全套夾具非標準零件圖； 4．編寫設計說明書（20-30 頁）； 5．專業(yè)外文翻譯（大于 3000 英文字符）。 課題計劃： 1．2 月 25 日～3 月 3 日（第一周）：布置課題，收集相關資料； 完成專外翻譯； 2．3 月 4 日～3 月 10 日（第二周）：工藝規(guī)程設計； 3．3 月 11 日～3 月 24 日（第三～四周）：編制工序卡； 4．3 月 25 日～4 月 7 日（第五～第六周）：工裝設計； 5．4 月 8 日～4 月 14 日（第七周）： 編寫說明書； 6．4 月 15 日～4 月 19 日（第八周）： 4 月 15 日前交齊所有設 計資料，參加畢業(yè)答辯。 計劃答辯時間：2012年 4月 18日——2012年 4月 19日 機 制 系（部、分院） 2013年 2月 13 日  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 零件的分析 （一 ）零件的 作用 活塞是汽車 發(fā)動機 的“心 臟”，承受 交變 的機械負 荷和熱 負荷， 是 發(fā)動機中工作條件最惡劣的關鍵零部件之一。活塞的功用是承受氣 體壓力，并通過活塞銷傳給連桿驅使曲軸旋轉，活塞頂部還是燃燒 室的 組成部分 。 活塞的種類 一般分 為：柴油 車活塞 、汽油 車活塞、 通用型 活塞。 活塞工作條件：活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工 作。 活塞直接 與高溫 氣體接觸 ，瞬時 溫度可 達 25 00 K 以上，因此， 受熱嚴重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時溫度很高，頂部高 達 600～ 700 K，且溫度分 布很不 均勻；活塞 頂部承受 氣體壓 力很大， 特別是作功行程壓力最大，汽油機高達 3～ 5M Pa，柴油機高達 6～ 9MP a，這就使得活塞產生沖擊，并承受側壓力的作用；活塞在氣缸 內以 很高的速 度（ 8～ 12m/ s）往復 運動，且速 度在不 斷地變化 ，這就 產生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷。活塞在這種惡 劣的條件下工作，會產生變形并加速磨損，還會產生附加載荷和熱 應力，同時受到燃氣的化學腐蝕作用?；钊Y構：一般活塞都是園 柱形體，根據(jù)不同發(fā)動機的工作條件和要求，活塞本身的構造有各 種各樣，一般將活塞這個小東西分為頭部、裙部和活塞銷座三個部 分。 頭部 是指活塞 頂端和 環(huán)槽部分 。活 塞頂 端完 全取決于 燃燒室 的要求， 頂端采用平頂或接近平頂設計有利于 活塞減少與高溫氣體的接觸面積，使 應力分布均勻。多數(shù)汽油機采用平頂 活塞，有些發(fā)動機（例如直噴式柴油 機和新型的缸內噴注汽油機）為了混 合氣形成的需要，提高燃燒效率，將 爆燃減少到最小程度，需要活塞頂端 具有較復雜的形狀，設有一定深度的 凹坑作為燃燒室的一部分?；钊陌? 槽稱為環(huán)槽，用于安裝活塞環(huán)?；钊? 環(huán)的作用是密封，防止漏氣和防止機 油進 入燃燒室 。 活塞 裙部是指 活塞的 下部分， 它的作 用是盡 量保持活 塞在往 復運動  無錫職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 中垂 直的姿態(tài) ，也就 是活塞的 導向部 分。 活塞裙 部的形 狀極有講 究， 尤其是 象轎 車一類的 輕型乘 用車， 設 計者從發(fā)動機的結構和性能出發(fā)，常在活塞裙部上動腦筋，以盡量 使發(fā) 動機結構 緊湊運 行平穩(wěn)。 活塞銷座是活塞通過活塞銷與連桿連接的支承部分，位于活塞裙部 的上方。高速發(fā)動機活塞銷座的特別之處在于銷座孔不一定與活塞 在同一中心線平面上，可向一側偏移一點點，即向作功行程時活塞 接觸缸壁的一側偏移，這樣當活塞到上止點變換方向后活塞敲擊缸 壁的 程度會減 少，從 而減少了 發(fā)動機 噪聲。 活塞作為典型的汽車關鍵零部件，在切削加工方面具有很強的工藝 特點。目前，國內活塞制造行業(yè)通常是由通用機床和結合活塞工藝 特點的專用設備組成機加工生產線，因此，專用設備就成為活塞切 削加工的關鍵設備，其功能和精度將直接影響最終產品的關鍵特性 的質 量指標。 （二）零件的工藝分析 1．環(huán)槽部分 的尺寸精 度要求 應 在粗精加工時在同一次裝夾中 完成，具體見工序卡，下表面 和另一端再一次裝夾中粗精加 工中 完成。 2．環(huán)槽部分 的寬度 3 的粗糙 度 0. 4 還要磨 削才能達 到要求 。 3．Φ 30． 5 的孔粗糙 度 6. 3 只 需要 鉆、擴就 能加工 出來。 4. Φ 28 的孔不留絞 量直接 鉆、 擴達 到其尺寸 要求。 5. 8 個Φ 3. 5 的油 孔的粗糙 度 12. 5 只需鉆 就能 能達到要 求。 由以上分析可知，對于有環(huán)槽部分和其另一端，可以先加工其中的 一端 ，然后以這端 加工另 一端。接 著再 加工 孔Φ 28、Φ 30. 5。最后 在 用專 用夾具加 工 8 個Φ 3. 5 的油孔。 5  無錫職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 二工藝規(guī)程設計 （一 ）確定毛 坯的制 造形式 零件的材料為 HT 200。廣泛采用鑄造，由于大批量生產、零件尺寸 結構 考慮采用 鍛造。 這對于 提高生 產率、保 證加工 質量也 是有利的 。 （二 ）定位基 準的選 擇 粗基 準和精基 準的選 擇 (1) 粗基準的選 擇除了 應考慮以 上的一 般原 則外，還必須 考慮以下 幾 個原 則： a. 盡量選擇不加工表面作為粗基準，如果在工件上有很多不需加工 的表 面，則 應 以其 中與加工 面的位 置精度 要求較高 的表面 作為粗基 準。 b. 選擇加工 余量均勻 的表面 作為粗基 準。 c. 選擇加工余 量較小 的表面作 為粗基 準。 d. 選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便 定位 可靠。 e. 粗基準一般只能使用一次，特別是主要的定位基準，以避免產生 較大 的位置誤 差。 (2) 根據(jù)上述的選擇粗基準的基本原則，綜合以上各個原則并考慮 活塞 的實際情 況選擇加工 粗基準 如下： a. 以活塞毛坯內腔為粗基準加工外圓和端面 ,再以外圓為基準加工 精基 準止口。 因為粗車 后的外 圓面是加工 余量小、 較準 確的、 光潔 的、 面積較 大的平 面，而 且它也 是一 個重 要的表面 ，它 的余量比 較 均勻。 b. 直接以活塞毛坯外圓和端面為粗基準加工精基準止口 ,由 于活 塞的毛坯 加工是 采用 砂型型 鑄造，加 工余量 小且余 量均勻， 以 其作 為粗基準 同樣可 以滿 足加工 要求。 （ 3）精基準的選擇： 和粗基準一樣，精基準的選擇除了要考慮一 般原 則外，還 有它自 身應當注 意的問 題： a. 盡量用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合” ，以避免產 生基 準不重合 誤 差。 b. 當工 件以某一 組精基 準定位可 以較方便 地加工很 多表面 時，應盡 可能的采用此 組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一” ，以避免產生基 準轉 換誤差。 c. 當精加 工或光 整加工工 序要求 加工余量 盡量小而 均勻時 ，應選擇 6  無錫職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 加工 表面本身 作為精基準 ，即 遵循“ 自為 基準” 的原則。 該加工 表 面與 其他表面 間的位 置精度要 求 由先行工 序保證。 d. 為獲 得均勻的 加工余 量或較高 的位置精 度，可遵循“互為 基準” 、 反復 加工的 原則 。 e. 有多種方案可供選擇時，應選擇定位準確、穩(wěn)定、加緊可靠，可 使夾 具結構簡 單的表面作 為精基 準 那么 根據(jù)以上 的各個 原則， 結合實 際情況對 精基準的 選擇如 下： 活 塞是一個薄壁零件 ,在外力作用下很容易產生變形?；钊饕砻娴? 尺寸精度和 形位精度的要求都很高 ,因此希望以一個統(tǒng)一基面定位 來加 工這些要 求高的 表面。目前 生產活塞 的工廠大 多采用 止口和端 面做 為統(tǒng)一基 準。 止口是專 門為加 工活塞而 設置的 輔助 基準面， 在 結構上和功能上沒有任何作用。在精加工時 ,除精車外圓等少數(shù)工序 用 止口處的錐面和頂面上的中心孔定位 ,其余工序都采用止口和端 面定 位。 采用 止口和端 面（或 錐面和中 心孔） 作為基 面有下列 優(yōu)點： a. 用這種定位方法可以加工裙部、 頭部、 頂面、 銷孔等主要表 面及 其他次要 表面。 在一次安 裝中可 車削 多個表面 ，既 提高了生 產 率， 又能保證 這些表 面的位置 精度。 b. 活塞裙部在半徑方向的剛性差，利用止口和端面（或錐面和中心 孔） 定位可 以 沿活塞軸 向夾緊 ，就不 致引 起嚴重的 變形， 從而可 以 進行 多刀切削 。 （三）擬定工藝路線 機械加工工藝路線的最終確定，一般要通過一定范圍的論證，即通 過對 幾條工藝 路線的分析 與比較 ，從中選 出一條適 合本廠 條件的、 確保 加工質量 、高 效和低成 本的 最佳 工藝 路線。 下面將 從以上幾 個 方面 來確定活 塞的機 械加工工 藝路線 。 零件 表面加工 方法的 選擇應考 慮的問 題 : （ 1）零 件表面 的加工方 法， 主要取決 于加 工表面的 技術要 求。這 些 技術要求還包括由于基準不重合而提高了對作為精基準表面的技術 要求。根據(jù)各加工表面的技術要求，首先選擇能保證該要求的最終 加工 方法，然 后確定 各工序、 工步的 加工方 法。 （ 2）選擇加工 方法應 考慮每種 加工方 法的 加工經(jīng)濟 精度范 圍；材 料 的性 質及可加 工性； 工件的 結構形 狀及尺寸 大??； 生產綱 領及批量 ； 7  無錫職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 工廠 現(xiàn)有設備 條件等 。 (3) 加工經(jīng)濟精 度分析 。各種加工方 法所能 達到的加 工經(jīng)濟 精度和表 面粗 糙度都是 在一定 的范圍內 的。任何 一種 加工方法 只要精 心操作、 細心 調整、 選擇合 適的切削 用量， 其加 工經(jīng) 濟精度就 可以得 到提高， 其加工表面粗糙度值就可以減少。但是加工經(jīng)濟精度提高得愈高， 表面 粗糙度值 減少得 愈小， 則所消 耗的時間 與成本也 會愈大 。 生產 上加工經(jīng)濟精度的高低是用其可以控制的加工誤差的大小來表示 的。加工誤差小，則加工精度高；加工誤差大，則加工精度低。一 般來 說，加工 誤差和 加工成本 之間成 反比例 關系。 可以看出：對一種加工方法來說，加工誤差小到一定程度，加工成 本提 高很多， 加工 誤差卻降 低得很 少； 加工 誤差大到 一定程 度以后， 即使 加工誤差 增大很 ，加工 成本降 低得很少 。 因此所 謂加工 經(jīng)濟精 度是 指在正常 加工條 件下所能 保證的 加工精 度和表面 粗糙度 。 （ 4）材料 的性質 及可加工 行。 （ 5）生 產率的 要求。 本活塞 零件的生 產類 型屬于大 批大量 生產。 因 而對 生產率要 求就相 對的比較 高。 綜合 以上幾點 ，再 考慮 工廠的工 藝能力 和現(xiàn) 有設備的 加工經(jīng) 濟精度， 查《 機械加工 工藝手 冊》對擬 訂本零 件的加 工方法。 按照 加工順序 的選擇 原則： (1）先加工 基準面 ，再加工 其它表 面。 (2）一般情 況下， 先加工平 面，后 加工孔。 (3）先加工 主要表 面，后加 工次要 表面。 (4）先安排 粗加工 工序，后 安排精 加工工序 。 根據(jù)活塞零件加工的實際情況，本設計擬定了兩條加工路線來進行 比較 分析 方案 一： a. 工藝 過程 第一 道工序： 粗車止 口，端面 第二 道工序： 粗鏜銷 孔 第三道工 序：粗 車外圓 第四道工 序：粗 切外圓環(huán) 槽、頂 面 第五 道工序： 銑直橫 槽 第六 道工序 : 鉆油孔 第七 道工序 : 精車止 口 打 中心孔 第八 道工序： 精車環(huán) 槽并倒角 第九道工 序：精 車外圓 8  無錫職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 第十 道工序： 精鏜銷 孔 第十 一道工序 ：切卡 環(huán)槽 第十 二道工序 ：精磨 外圓 第十 三道工序 ：車橢 圓裙部 熱處 理工序的 安排： 時效處理：為了消除殘余應力，對于尺寸大、結構復雜的鍛件，需 在粗加工之前、后各安排一次時效處理；對于一般鑄件在鍛造后或 粗加 工后安排 一次實 效處理； 對于 精度高、 鋼度低 的零件 ，在粗 車、 粗磨 、半精磨 后需要 各安排一 次時效 處理。 活塞毛坯在機械加工前要切去冒口，并進行時效處理，消除鑄造時 因冷 卻不均勻 而帶來 的內應力 。時效 處理是 將活塞加 熱至 180～ 200 攝氏 度，保溫 6～ 8h 后，自 然冷卻 ?；钊?經(jīng)過時效 處理后 還能增加 強度 和硬度。 其它 輔助工序 的安排 ： 檢查、檢驗工序、去毛刺、平衡、清洗工序等也是工藝規(guī)程的重要 組成部分。檢查、檢驗工序是保證產品質量合格的關鍵工序之一， 每個 操作過程 中和操 作結束以 后都必 須自檢 。 在工 藝規(guī)程中 ，下列 情況下應 安排檢 查工序 ： 零件加工完畢之后；從一個車間到另一個車間的前后；工時較長或 重要 的關鍵工 序前后 。 故根 據(jù)以上原 則， 在零件加 工完畢 后安排一 次終驗工 序。 在工藝過 程的 適當之處 安排去 毛刺處理 。 在工藝過 程的最后 一般安 排清洗工 序。 方案 二： . 第一道工 序：粗 車外圓、 車頂面 第二 道工序： 打中心 孔 第三 道工序： 粗鉸銷 孔 第四 道工序： 車環(huán)槽 第五 道工序： 車環(huán)槽 環(huán)岸及其 倒角 第六 道工序： 鉆直油 孔 第七 道工序： 鉆斜孔 第八 道工序： 精車外 圓 第九 道工序： 精鉸銷 孔 第十 道工序： 磨橢圓 裙部 第十 一道工序 ：細鉸 銷孔 9  無錫職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 熱處 理及其它 同方案 一 工藝 方案的比 較與分 析 以上兩個工藝方案中除了對銷孔和裙部橢圓的加工方法不太相同之 外，其他的工序基本上是相同的。因此對于這兩個方案的分析與比 較將從工藝方案的技術經(jīng)濟特性指標、工藝成本，技術經(jīng)濟對比等 各個 方面進行 。 （ 1） 產品工 藝方案 技術特性 主要指 標： a. 勞動力消耗率：方案一與方案二相比，工時數(shù)與臺時數(shù)比較少， 生產 率較高， 且能達 到的精度 也較高 b. 設備構成比：兩個方案使用的設備數(shù)量基本相同，只是設備的種 類稍 有不同。 c. 工藝裝備系 數(shù)：兩 個方案基 本相同 。 d. 工藝過程的分散與集中程度：本產品屬于大批大量生產，且均采 用相對集中的工藝路線，采用組合夾具、刀具和機床，基本上能夠 完成 生產任務 。 e. 毛坯金屬消 耗量： 基本相同 。 f. 占用生 產面積數(shù) ：兩個 方案基本 相同。 （ 2） 機械加 工工藝 過程技術 特性指 標： 機械加工工藝過程技術特性指標包括：出廠量、毛坯數(shù)量、制造毛 坯所需金屬質量、毛坯凈重、毛坯的成品率、設備總功率、專用夾 具裝 備系數(shù)、 量具 裝備系數(shù) 、刀具 裝備系數(shù) 、操作 工人的 平均等級 ； 鉗工 修整勞動 量及其 占機床工 作量的 比列； 生產面 積總數(shù) 、總 面積、 平均每臺機床占用生產面積、平均每臺機床占用總面積。對于這些 指標 ，兩個方 案是相 同或相近 的，因 而不予 分析。 綜合以上指標，兩種加工工藝方案各方面特性指標基本相似，考慮 到方案一的加工精度要高于方案二，且方案一的加工精度與表面粗 糙度又是適中的能夠達到技術要求。故相比之下，方案一要優(yōu)于方 案二 。 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 活塞零件的材料為 HT 200，生產類型為大批量生產，可采用鍛造上 的砂 型鑄造毛 坯。 根據(jù) 上述資料 以及加 工工藝，分 別確定 各加 工表面的 機械加 工余量、 工序 尺寸及毛 坯尺寸 。 10  無錫職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 查《 機械制造 工藝設 計簡明手 冊》表 2. 2. 3-2. 2. 5 可知加 工余量 為雙 側 2. 5、單 側 3，尺寸 公差等 級為 CT 8-1 0，加工余 量等級 MA 為 G。 查《 機械制造 工藝設 計簡明手 冊》表 2. 3-2, 2. 3-4 及《零 件制造工 藝 與裝 備—機械 制造技 術》附錄 B 可知 外圓 柱面Φ 10 1. 6Ra0. 4 粗車 1. 4mm 半精 車 0. 7mm 磨削 0. 4mm 圓柱 面Φ 100. 89 mm、Φ 101. 08 mm、Φ 100. 58 mm、Φ 92mm、Φ 91 mm Ra 3. 2 粗車 1mm 半精 車 1. 5mm 鏜Φ 95 孔 Ra 3. 2 粗鏜 0. 5mm 上下 端面 Ra3. 2 粗車 2mm 半精 車 1mm 3 Ra 0. 4 銑至 3mm 孔 28 mm Ra0. 1 粗鏜 Φ 27 mm 精鏜 Φ 28 mm 孔Φ 3. 5mm Ra12. 5 鉆Φ 3. 5mm 其中 重要的加 工面Φ 10 1. 6R a0. 4，環(huán) 槽間距 3 Ra 0. 4 ，裙 部橢 圓的長 軸的尺寸由零件圖的技術要求的表格中的數(shù)據(jù)來，裙部橢圓的短軸 比長 軸小 0. 08 ~0. 13mm，錐度 0. 03~ 0. 06 大端 在下在加 工時要 注意！ 按照下列的工序簡圖加工，嚴格按照工序卡的簡圖定位加工。詳細 見工 序卡。 11  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 12  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 13  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 （五）確定切削用量及工時定額 工序 ：車 削上 下斷面 、Φ 101. 6mm,、Φ 100. 89mm、Φ 10 0. 58 mm、Φ 92 mm、Φ 91 mm 外圓 1 加工 材料： HT 200，砂 型鑄造 加工要求：粗車及半精車上下斷面、Φ 101. 6mm,、Φ 10 0. 89 mm、Φ 100. 58mm、Φ 92 mm、Φ 91 mm 外圓。 機床 ： CA6140 臥式車床 刀具 ：高速鋼 車刀， 刀桿尺寸 為 16mm*25 mm， Ke＞ 0°，不用切削 液。 粗車 上下端面 Ap= 1mm， 查《零件 制造工 藝與裝備 —機械 制造技術》表 C-1 得：f= 1. 0-1. 4 mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 1. 02 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/6 0^ 0. 1 *1 ^0. 15 * 1. 02 ^0. 4 =14. 077 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *14. 077 /10 4. 1/3. 14 =43. 07r/ min 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 得： Ns =5 0r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=5 0* 104. 1*3. 14/1 000 =16. 34 37 m/ min 計算 工時： 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 P151 得： L=( L1+ L2+ L3) /nf L=( 50. 8+2) /1. 02 /50 =1. 035 min 半精 車上下端 面 Ap= 0. 5mm 14  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 查《零 件制造工 藝與裝 備—機械 制造技 術》表 C-1 得：f=0. 8-1. 2mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 0. 81 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/(6 0 ^0.1 *0. 5^ 0. 15 *0. 81 ^0. 4) =17. 128 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *17. 128 /10 2. 6/3. 14 =52. 17r/ min 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 得： Ns =6 3r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=6 3* 102. 6*3. 14/1 000 =20. 30 m/ min 計算 工時 L=( L1+ L2+ L3) /nf =（ 50. 8+1） /0. 81 *63 =1. 01 5min 粗車 Φ 101. 6 Ap= 0. 7mm 查《零件 制造工 藝與裝備 —機械 制造技術》表 C-1 得：f= 1. 0-1. 4 mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 1. 02 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/(6 0^ 0. 1 *0. 7^0. 15 *1. 02 ^0. 4) =14. 72m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *14. 72/ 3. 14/ 104. 1= 45. 04r /min 15  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 得： Ns =5 0r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=5 0* 104. 1*3. 14/1 000 =16. 343 7m/ min 計算 工時： 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 P151 得： L=( L1+ L2+ L3) /nf L=( 10 9+1. 4)/1. 02/5 0= 2. 16 5min 半精 車 Ap= 0. 35 mm 查《零件 制造工 藝與裝備 —機械 制造技術》表 C-1 得：f= 1. 0-1. 4 mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 1. 02 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/ (60 ^0. 35 *0. 7^0. 15 *1. 02 ^0. 4) =16. 48m/ min Ns = V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *16. 48/ 3. 14/ 102. 7= 51. 10r /min 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 得： Ns =6 3r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=6 3* 102. 7*3. 14/1 000 =20. 32 m/ min 計算 工時： 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 P1 51 得： L=( L1+ L2+ L3) /nf L=( 10 9+0. 7)/1. 02/6 3= 1. 70 7min 粗車 Φ 100. 89 Ap= 0. 5mm 16  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 查《零件 制造工 藝與裝備 —機械 制造技術》表 C-1 得：f= 1. 0-1. 4 mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 1. 02 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/ (60 ^0. 1 *0. 5^0. 15 *1. 02^0. 4) =15. 62 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *15. 62/ 3. 14/ 103. 39 =48. 11r/ min 查 《 零 件 制 造 工 藝 與 裝 備 — 機 械 制 造 技 術 》 表 C-7 得 ： Ns =5 0r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=5 0* 103. 39* 3. 14/ 100 0 =16. 23m/ min 計算 工時： 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 P151 得： L=( L1+ L2+ L3) /nf L=( 6+ 1)/1. 02/ 50= 0. 13 7min 半精 車 Ap= 0. 75 mm 查《零件 制造工 藝與裝備 —機械 制造技術》表 C-1 得：f= 1. 0-1. 4 mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 1. 02 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/ (60 ^0. 35 *0. 75^ 0. 15 *1. 02^ 0. 4) =1 4. 70 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *14. 70/ 3. 14/ 102. 399 =4 5. 72r/ min 17  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 查 《 零 件 制 造 工 藝 與 裝 備 — 機 械 制 造 技 術 》 表 C-7 得 ： Ns =5 0r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=5 0* 102. 39* 3. 14/ 100 0=16. 08m/ min 計算 工時： 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 P151 得： L=( L1+ L2+ L3) /nf L=( 6+ 1. 5)/ 1. 02/ 50 =0. 147 min 粗車 Φ 92 Ap= 0. 5mm 查《零 件制造工 藝與裝 備—機械 制造技 術》表 C-1 得：f=0. 8-1. 2mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 0. 81 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/ (60 ^0. 1 *0. 5^ 0. 15 *0. 81^ 0. 4) =17. 128 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *17. 128 /94. 5/3. 14= 52. 17r /min 查 《 零 件 制 造 工 藝 與 裝 備 — 機 械 制 造 技 術 》 表 C-7 得 ： Ns =6 3r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=6 3* 94. 5* 3. 14 /10 00 =20. 30m/ min 計算 工時 L=( L1+ L2+ L3) /nf =（ 9+ 3） /0. 81 *6 3 =0. 23 5min 半精 車 18  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 Ap= 0. 75 mm 查《零 件制造工 藝與裝 備—機械 制造技 術》表 C-1 得：f=0. 8-1. 2mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 0. 81 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/ (60 ^0. 1 *0. 75 ^ 0. 15 *0. 81 ^0. 4) =16. 117 6 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *16. 117 6/9 3. 5/ 3. 14 =54. 90r/ min 查 《 零 件 制 造 工 藝 與 裝 備 — 機 械 制 造 技 術 》 表 C-7 得 ： Ns =6 3r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=6 3* 93. 5* 3. 14 /10 00 =18. 50m/ min 計算 工時 L=( L1+ L2+ L3) /nf =(9+ 1. 5* 3)/0. 81/ 63 =0. 26 5min 粗車 Φ 91 Ap= 0. 5mm 查《零 件制造工 藝與裝 備—機械 制造技 術》表 C-1 得：f=0. 8-1. 2mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 0. 81 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/ 19  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 (60 ^0. 1 *0. 5^ 0. 15 *0. 81 ^0. 4) =17. 128 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *17. 128 /93. 5/3. 14= 58. 34r /min 查 《 零 件 制 造 工 藝 與 裝 備 — 機 械 制 造 技 術 》 表 C-7 得 ： Ns =6 3r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=6 3* 93. 5* 3. 14 /10 00 =20. 30m/ min 計算 工時 L=( L1+ L2+ L3) /nf =（ 9+3） /0. 81* 63 =0. 23 5min 半精 車 Ap= 0. 75 mm 查《零 件制造工 藝與裝 備—機械 制造技 術》表 C-1 得：f=0. 8-1. 2mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 0. 81 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/ (60 ^0. 1 *0. 75 ^ 0. 15 *0. 81 ^0. 4) =16. 117 6 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *16. 117 6/9 2. 5/ 3. 14 =55. 50r/ min 查 《 零 件 制 造 工 藝 與 裝 備 — 機 械 制 造 技 術 》 表 C-7 得 ： Ns =6 3r/ min 20  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 Vc =π *dw *ns/1 00 0=6 3* 92. 5* 3. 14 /10 00 =18. 30m/ min 計算 工時 L=( L1+ L2+ L3) /nf =(9 +1. 5*3)/ 0. 81 /63 =0. 26 5min 銑間 距 選用 T69 機床，高 速鋼端 銑刀。 Ap= 0. 2mm 查《 切削用量 手冊》 表 3, 114 得 f= 0. 07mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-5 得 vc= 14- 22 m/ min Ns =1 000 vc/ dπ =6 3. 69r/ min 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 得 ns=6 4r/ min Vc =d* ns *π /10 00 =20. 10 m/ min T=L /n/ f= 3. 320 min 鏜Φ 95 孔 Ap= 0, 5mm 查《零 件制造工 藝與裝 備—機械 制造技 術》表 C-1 得：f=0. 8-1. 2mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 取 f= 0. 81 mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 1. 27 得 :Cv=2 2. 7, Xv= 0. 15, Yv=0. 4, m= 0. 1。 查《 切削用量 手冊》 表 1. 28 得 Kmv= 1. 44, Ks v=0. 8, Kk v=1. 04, Kkr v= 0. 81, Kbv= 0. 97。 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) Vc =22. 7*1. 44* 0. 8*1. 04* 0. 81 *0. 97/ (60 ^0. 1 *0. 5^ 0. 15 *0. 81^ 0. 4) 21  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 =17. 128 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *17. 128 /94/ 3. 14 =5 8. 03r /min 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 得： Ns =6 3r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=6 3* 94* 3. 14/ 10 00= 18. 60 m/ min 計算 工時 L=( L1+ L2+ L3) /nf= 0. 17 6min 同理 得 切削深 度 切削速度 v 車床轉 基本時間 進給量 f （mm/r） 工序名稱 速 （r/s） 4.0 4.5 2.5 Tj （s） 6.0 5.0 ap（ mm） 0.6 （m/s） 1.66 1.69 0.6 0.6 粗車止口、端面 1.0 精車止口，打中 心孔 0.15 0.25 0.93 14.6 校驗 機床功率 查《 切削用量 手冊》 表 1. 29 Fe= Cfe *a p^X Fe* Ve^nfe *Kfe *f^ Yfe 式中 ： Cfe =112 0, Xfe =1, Yfe =0. 75 Nfe =0 Kfe =(20 0/1 90) ^1. 1=1. 06 22  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 Kkr= 0. 89 Fe= 112 0* 0. 75 ^1 *16. 11^0 *1. 06*1. 02^0. 75 =90 3. 7N 切削 時消耗功 率 Pc 為 Pc= FcV c/ 600 00 =90 3. 7* 16. 11/6 000 0 =0. 24 kw 由 CA16 40 車床說明書 可知主 電動機功 率為 7. 8KW， 當主 軸轉速為 560r/ min，主軸最大功 率為 7. 5k w， 機床 功率足夠 ，可以 正常加工 。 校驗 進給機構 強度 Fp= Cfp ap ^X pc f^ Yfp Kfp Vc ^nfp 查《 切削用量 手冊》 表 1. 29 得式中 Cfp =11 05 Xpc =0. 9 Yfp= 0. 75 nfp= 0 Kfp =( 200 /19 0) ^1. 3=1. 07， Kkr =0. 5 Fp= 110 5*0. 75 ^0. 9*1. 02^ 0. 75 *1. 07*1 6. 11^0 *0. 5 =46 3. 2N 軸向 切削力 Ft =Cff ap^ Xp f f^ Yff Kk Vc ^nfp 查《 切削用量 手冊》 表 1. 29 得 Cff= 500 Xp f= 1. 2 Yff=0. 65 nfp =0 Kk= 1. 17, Kff=( 200/ 19 0)^ 1. 1=1. 06 Ft =5 00* 0. 75 ^1. 2*1. 02 ^0. 65*1. 17* 16. 11 ^0 =41 9. 6N 取機 床與導軌 的摩擦 系數(shù)為 0. 1， 切削 力為在縱 向經(jīng)給 方向對進 給機構 的作用 力為 F= Ft +u( Fe+ Fp) = 419. 6+ 0. 1*( 903. 7+4 63. 2) = 556. 29 N 而 CA61 40 機床縱向經(jīng) 給機構 可受最大 的了 為 3530 N（由 《切削 用量手冊 》表 1. 30 查的）， 23  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 故機 床進給正 ?？晒?作。 工序 ：加工孔 Φ 28、Φ 3. 5 加工 材料： HT 200，砂 型鑄造 1 加工 要求：加 工孔 28、 3. 5 達到尺 寸和精 度要求 機床 ： Z5 35 立鉆 機床 刀具 ：高速鋼 鉆頭 查《 切削用量 手冊》 表 2. 12 高速鋼鉆 頭 壽命系數(shù) 0. 8- 1. 2 高速 鋼擴孔壽 命系數(shù) 0. 9-1. 4 都其 取 1 2 計算 切削 用量 加工 Φ 28 孔 粗鏜 Φ 27 查《 切削用量 手冊》 表 2. 7： f= 0. 9- 1. 1mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 P3 65 取 f= 0. 96mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 2. 30 得 Cv=11. 1, Zv= 0. 25, Xv=0， Yv=0. 4, m= 0. 12 5 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) =11. 1*1. 44* 0. 8* 1. 04* 0. 81 *0. 97/7 5 ^0. 1 *0. 96 ^0. 4 =6, 19 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *6. 19/2 7/3. 14 =73. 01r/ min 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表 C-7 得： Ns =1 00r/ min Vc =π *dw *ns/1 00 0=1 00 *27 *3. 14/1 000 =8. 48 m/ min 計算 工時 、 24  無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計說明書 T=L/ nf= (1 01. 6+10) /0. 96/1 00 =1. 16 3min 切入 量和超切 量由《 切削用量 手冊》 表 2. 29 查得 精鏜 Φ 28 孔 查《 切削用量 手冊》 表 2. 7： f= 0. 9- 1. 1mm/ r 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 P3 65 取 f= 0. 96mm/r 查《 切削用量 手冊》 表 2. 30 得 Cv=11. 1, Zv= 0. 25, Xv=0， Yv=0. 4, m= 0. 12 5 Vc =C v* Kv/(T ^m* ap ^Xv* f^ Yv) =11. 1*1. 44* 0. 8* 1. 04* 0. 81 *0. 97/ (75 ^0. 1 *0. 96 ^0. 4) =6, 19 m/ min Ns =V c* 100 0/(π *d w) Ns =1 000 *6. 19/2 8/3. 14 =70. 40r/ min 查《 零件制造 工藝與 裝備—機 械制造 技術》 表