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機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目： CA6140 方刀架
學(xué) 生：
學(xué) 號：
專 業(yè)：
班 級：
指導(dǎo)教師：
目 錄
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2
1.1 零件作用 ………………………………………………5
1.2零件的工藝分析 …………………………………………5
二. 工藝規(guī)程設(shè)計 …………………………………………………5
2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………5
2.2基面的選擇………………………………………………5
2.3制定工藝路線 ……………………………………………6
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………8
2.5確定切削用量及基本工時 ………………………………11
2.6工序加工定位誤差………………………………………22
三 夾具設(shè)計………………………………………………………23
3.1 工序分析……………………………………………………23
3.2 定位元件設(shè)計………………………………………………23
3.3 定位誤差計算………………………………………………24
3.4切削力及夾緊力計算……………………………………………24
3.5夾具體的設(shè)計…………………………………………………24
3.6定向鍵設(shè)計……………………………………………………25
3.7夾具草圖………………………………………………………25
設(shè)計小結(jié) ………………………………………………………………26
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………27
序 言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們大學(xué)畢業(yè)設(shè)計前的最后一門設(shè)計，是對所學(xué)專業(yè)課知識的一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。所以作為機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，我們應(yīng)該做好這樣的設(shè)計。
本次設(shè)計中我的題目是CA6140車床床尾底座的加工工藝規(guī)程及其銑導(dǎo)規(guī)上面的工裝夾具設(shè)計，是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。
學(xué)生設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師批評指正。
技術(shù)要求
1、C面淬火硬度40~45HRC。
2、未注倒角1×45°。
3、材料45。
零件圖樣分析
1）φ15mm孔對基準(zhǔn)B的位置度公差為φ0.05mm。
2）圖中左端面 (方刀架底面)平面度公差為0.008mm。
3）圖中左端面對基準(zhǔn)B的垂直度公差為0.05mm。
4）C表面熱處理40~45HRC。
5）材料45。
方刀架機(jī)械加工工藝過程卡
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
工藝裝備
1
下料
棒料φ120mm×135mm
鋸床
2
鍛造
自由鍛，鍛件尺寸135mm×135mm×82mm
3
熱處理
正火
4
粗車
用四爪單動卡盤裝夾工作，粗車右端面，見平即可。鉆φ22mm通孔，擴(kuò)孔至φ33mm，深35mm，車孔至φ36mm，深39.5mm，切槽φ37mm×3mm，倒角1.5×45°
C620
5
粗車
倒頭，用已加工平面定位，四爪單動卡盤裝夾工件，車左端面，保證厚度尺寸73mm（留1mm余量）
C620
6
銑
以φ36mm孔及右端面定位，裝夾工件，銑125mm×125mm至尺寸126mm×126mm（留加工余量1mm）
X62W
組合夾具
7
銑
以φ36mm孔及右端面定位，裝夾工件，銑四側(cè)面槽，保證距右端面24.5mm，距左端面19mm（留加工余量大平面0.5mm，槽面0.5mm），保證75mm×75mm及R3mm
X62W
組合夾具
8
銑
以φ36mm孔及右端面定位重新裝夾工件，精銑C面，保證尺寸距左端面18.5mm
X62W
組合夾具
9
銑
以φ36mm孔及右端面定位，裝夾工件，倒八務(wù)邊角1×45°
X62W
組合夾具
10
熱處理
C表面淬火40~45HRC
11
車
以φ36mm孔及右端面定位，裝夾工件，車φ25mm至圖樣尺寸，車環(huán)槽尺寸至φ103mm×φ67mm×2.5mm（因端面有0.5mm余量），倒角1×45°
X62W
組合夾具
12
磨
以φ25mm孔及左端面定位，裝夾工件，磨右端面保證尺寸39mm
M7120
組合夾具
13
磨
以右端面定位，裝夾工作，磨左端面，保證尺寸72mm和尺寸18mm
M7120
14
磨
以φ25mm孔及左端面定位，裝夾工件，粗、精磨四側(cè)面，保證125mm×125mm，并要對B基準(zhǔn)對稱，四面要相互垂直
M7120
組合夾具
15
鉆
以φ36mm孔及右端面定位，一側(cè)面定向，裝夾工件，鉆8×M12-6H螺紋底孔φ10.2mm，攻螺紋M12
ZA5025組合夾具或?qū)Ｓ勉@模
16
鉆
以φ25mm孔及左端面定位，一側(cè)面定向，裝夾工件，鉆、擴(kuò)、鉸4×φ15mm孔
ZA5025組合夾具或?qū)Ｓ勉@模
17
鉆
φ36mm孔及右端面定位，一側(cè)面定向，裝夾工件，鉆φ10mm底孔φ9mm，擴(kuò)、鉸至φ10mm，其入口深18mm處，擴(kuò)至φ10.2mm，攻螺紋M12-6H
ZA5025組合夾具或?qū)Ｓ勉@模
18
檢驗
按圖樣檢查各部尺寸及精度
19
入庫
涂油入庫
一、 零件的分析
1.1 零件的作用
方刀架是作用是通過用螺釘?shù)木o固作用在機(jī)床上快速的實現(xiàn)車刀固定，夾緊、轉(zhuǎn)換，為車工提供方便，同時也節(jié)省了大量的輔助時間，大大提高了生產(chǎn)效率. 方刀架的主要功用就是通過裝在刀架上的其它零件夾緊刀具，換刀時，在手柄轉(zhuǎn)動下，帶動方刀架回轉(zhuǎn)，以達(dá)到換刀的目的。
1.2 零件的工藝分析
本零件從零件圖可知：
1）該零件為車床用方刀架，中間周圈槽用于裝夾車刀，其C面直接與車刀接觸，所以要求有一定的硬度，因此表面淬火40~45HRC。
2）該零件左端面與車床拖板面結(jié)合，并可以轉(zhuǎn)動，φ15mm孔用于刀架定位時使用，以保證刀架與主軸的位置，其精度直接影響機(jī)床的精度。
3）該零件為鍛件，在設(shè)選定毛胚時鍛件尺寸為135mm×135mm×82mm，根據(jù)基準(zhǔn)重合和多次加工的原則選擇右端面和φ36mm孔定位，保證加工基準(zhǔn)的統(tǒng)一，從而保證了工件的加工精度。
4）為了保證定位時的精度，工序中安排了四個側(cè)面和左、右兩端面均進(jìn)行銑削。
5）4×φ15mm，采用鉆床加工，其精度可以得到更好的保證。
6）根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑 精銑的加工方式，既節(jié)省時間又能達(dá)到技術(shù)要求。
7）φ25㎜端面與φ25㎜孔、φ36㎜孔有一定的位置要求。以φ36㎜孔為中心加工的表面包括: φ25㎜孔的端面，8條邊的倒角,四方,四側(cè)壓刀槽,環(huán)型槽, φ25㎜孔及其倒角。以φ25㎜孔為中心加工的表面包括: 4-φ15 ㎜孔與9-M12-6H螺紋孔及其倒角。
8) 以兩個端面為基準(zhǔn)加工的表面包括:φ36㎜端面,φ25㎜孔端面(互為基準(zhǔn)),零件的四個側(cè)面。
2、 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 確定毛坯的制造形式
該零件時屬于箱殼類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單規(guī)則，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度，垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比較高，鑄件適用于制造復(fù)雜形狀的毛坯，鍛件適用于形狀簡單，強度要求高的毛坯。但因此零件并不是很復(fù)，因此該零件選擇毛坯為鍛件，鍛件制造的方法有自由鍛和模鍛兩種。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯。模鍛毛坯精度高、加工余量小，生產(chǎn)率高、適用于中批以上生產(chǎn)的中小型零件毛坯。常用的鍛造材料為中、低碳鋼及低合金鋼。綜上所訴；該零件應(yīng)選擇自由鍛的方法制造毛坯。
2.2 基面的選擇
①定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
②.粗基準(zhǔn)的選擇
對于本零件而言,每個表面都要加工, 故無法選取不加工表面為粗基準(zhǔn)。由于工藝上的需要,粗加工階段就要將Φ36+0.03 0㎜孔加工得很精確,故以毛坯四個側(cè)面為粗基準(zhǔn),利用四爪卡盤夾緊定位,以消除x, X,y,Y,z五個自由度(建立的空間坐標(biāo)系為:以Φ36+0.03 0㎜內(nèi)孔軸線和Φ25+0.023 0㎜內(nèi)孔軸線方向為x軸,兩個125㎜邊分別為y軸、z軸,坐標(biāo)原點為Φ25+0.023 0㎜孔與Φ25+0.023 0㎜孔端面的交點，X、Y為
該零件時屬于箱殼類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單規(guī)則，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度，垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比較高。因此方刀架的加工工藝為鍛造-粗銑-熱處理-精銑-磨削-刮研-車-鉗-熱處理-檢驗-入庫。
③.精基準(zhǔn)的選擇
φ25 m孔及左端面（φ25孔面）獲得基準(zhǔn)，然后經(jīng)磨床磨削來達(dá)到所要求的尺寸精度。此零件的精基準(zhǔn)是建立在粗基準(zhǔn)之上的，主要以φ36 mm孔及右端面（φ36孔面）和φ25 m
2.3 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點，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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(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)成本盡量降下來。
工藝路線方案一:
工序Ⅰ 備料.
工序Ⅱ 模鍛,鍛出壓力槽.
工序Ⅲ 正火.
工序Ⅳ 粗車Φ36+0.03 0㎜端面,鉆Φ25+0.023 0㎜孔至Φ23㎜,粗車Φ36㎜孔至Φ36+0.03 0㎜孔深390 -0.8㎜,切內(nèi)槽Φ37±0.1㎜×3㎜,孔口倒角1×45°；掉頭車底面,高度留加工余量1∽5 ㎜，粗車Φ25+0.023 0 ㎜孔至尺寸,倒角1.5×45°，精車Φ25孔。
工序Ⅴ 銑四方1250 -0.6㎜×1250 -0.6㎜,去毛刺；銑四側(cè)壓刀槽,保證尺寸24㎜,C面留加工余量0.2∽0.3㎜；精銑C面至尺寸18㎜；倒角1×45°,8條邊.
工序Ⅵ 熱處理,C表面淬火HRC40∽45.
工序Ⅶ 車環(huán)型槽,
工序Ⅷ 磨Φ36+0.03 0㎜端面,保證390 -0.3㎜；
磨Φ25+0.023 0㎜端面,保證720 -0.12㎜；磨四個側(cè)面.
工序Ⅸ 鉆、鉸4-Φ15+0.010 0㎜孔至尺寸； 鉆9-M12-6H小徑至Φ10.1㎜ (8個)； 鉆、 鉸Φ10+0.030 0㎜至尺寸，擴(kuò)M12-6H螺紋孔的小徑,孔口倒角1×45°；攻M12-6H螺紋.
工序Ⅹ 檢驗.
工藝路線方案二:
工序Ⅰ 備料.
工序Ⅱ 模鍛,鍛出壓力槽.
工序Ⅲ 正火.
工序Ⅳ 粗車Φ36+0.03 0㎜端面,鉆Φ25+0.023 0㎜孔至Φ23㎜,鏜Φ36㎜孔至Φ36+0.03 0㎜,孔深Φ390 -0.8㎜, 切內(nèi)槽Φ37±0.1㎜×3㎜,孔口倒角1×45°；掉頭車底面,高度留加工余量1至5 ㎜； 車Φ25+0.023 0㎜端面, 留加工余量0.3∽0.4㎜,車環(huán)型槽,鏜孔至尺寸, 倒角1.5×45°.
工序Ⅴ 銑四方1250 -0.6㎜×1250 -0.6㎜,去毛刺；銑四側(cè)壓刀槽,保證尺寸24㎜,C面留加工余量0.2∽0.3㎜；精銑C面至尺寸18㎜；倒角1×45°,8條邊.
工序Ⅵ 鉆、鉸4-Φ15+0.010 0 ㎜孔至尺寸； 鉆9-M12-6H小徑至Φ10.1 ㎜ (8個)； 鉆、 鉸Φ10+0.030 0㎜至尺寸,擴(kuò)M12-6H螺紋孔的小徑,孔口倒角1×45°；攻M12-6H螺紋.
工序Ⅶ 熱處理,C表面淬火HRC40∽45.
工序Ⅷ 磨Φ36㎜端面,保證390 -0.3㎜；磨 Φ25+0.023 0㎜端面,保證720 -0.12㎜；磨四個側(cè)面.
工序Ⅸ 檢驗
工藝路線方案三:
工序Ⅰ 備料.
工序Ⅱ 模鍛,鍛出壓力槽.
工序Ⅲ 正火.
工序Ⅳ 粗車Φ36+0.03 0㎜端面,鉆Φ25+0.023 0㎜至Φ23㎜,鏜Φ36㎜孔至Φ36+0.03 0㎜,孔深Φ390 -0.8㎜,切內(nèi)槽Φ37±0.1㎜×3㎜,孔口倒角1×45°；掉頭車底面,高度留加工余量1∽5 ㎜.
工序Ⅴ 銑四方1250 -0.6㎜×1250 -0.6㎜,去毛刺； 銑四側(cè)壓刀槽,保證尺寸24㎜,C面留加工余量0.2∽0.3㎜；精銑C面至尺寸18㎜；倒角1×45°,8條邊.
工序Ⅵ 車Φ25+0.023 0 ㎜端面,留加工余量0.3∽0.4 ㎜,車環(huán)型槽,鏜孔至尺寸,倒角1.5×45°.
工序Ⅶ 鉆、鉸4-Φ15+0.010 0 ㎜孔至尺寸； 鉆9-M12-6H小徑至Φ10 ㎜(8個)； 鉆、 鉸Φ10+0.030 0㎜至尺寸,擴(kuò)M12-6H螺紋孔的小徑,孔口倒角1×45°；攻M12-6H螺紋.
工序Ⅷ 熱處理,C表面淬火HRC40∽45.
工序Ⅸ 磨Φ36㎜端面,保證390 -0.3mm；磨 Φ25+0.023 0mm端面,保證720 -0.12mm；磨四個側(cè)面.
工序Ⅹ 檢驗.
工藝方案的比較與分析: 比較可知，“工藝路線方案一”比較合理。鏜φ36孔時粗加工、精加工序合并，將φ36孔加工得很精確，這是工藝上的需要。以φ36 ㎜孔為精基準(zhǔn)，在一次安裝下加工出來孔與端面保證了位置度。Φ25+0.023 0 ㎜端面技術(shù)要求較高，粗、精加工不能在同一臺機(jī)床上完成。
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
1.確定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差
鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按JB3834-85和JB3835-85確定。確定時，根據(jù)零件重量來初步估算零件毛坯鍛件的重量，加工表面的加工精度，形狀復(fù)雜系數(shù),由《工藝手冊》中的表2.2-25查得除孔以外各內(nèi)外表面的加工總余量(毛坯余量)?？椎募庸び嗔坑杀?.2-24查得。注意表2.2-24、表2.2-25中的余量值為單邊余量值。
本零件“方刀架”材料為45鋼,硬度為207∽241HBS,毛坯重量估算約為7kg,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn),采用在鍛錘上合模模鍛毛坯,鍛件材質(zhì)系數(shù)為M 1(表2.2-11)。
(1) Φ25㎜端面、Φ36㎜端面毛坯余量：
加工表面形狀比較簡單，由《工藝設(shè)計》中表2.2-10得鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)為S 1；由鍛件重量為7㎏、加工精度為F 1、形狀復(fù)雜系數(shù)為S 1、由材質(zhì)系數(shù)為M 1、長度方向尺寸>72㎜,查《工藝手冊》表2.2-25得單邊余量為Z=2∽2.5㎜,取Z=2.5㎜即可。另查表2.2-13得長度方向公差為+1.5 -0.7㎜,則長度方向毛坯尺寸為77+1.5 -0.7㎜。
(2)四個側(cè)面(125㎜×125㎜)毛坯余量:
由毛坯重為7㎏、加工精度為F 1、形狀復(fù)雜系數(shù)為S 1 、材質(zhì)系數(shù)為M 1、長度方向尺寸>125㎜,查《工藝手冊》表2.2-25得單邊余量為Z=2∽2.5㎜,取Z=2.5㎜即可。另查表2.2-13得長度方向公差,則長度方向毛坯尺寸為φ130㎜。
(3) 四側(cè)壓刀槽毛坯余量:
①Φ36㎜孔端面?zhèn)葔旱恫勖饔嗔?
由毛坯重為7㎏、加工精度為F 1、形狀復(fù)雜系數(shù)為S 1 、材質(zhì)系數(shù)為M 1、長度方向尺寸>24㎜,查《工藝手冊》表2.2-25得單邊余量為Z=2∽2.5㎜,取Z=2.2㎜即可。另查表2.2-13得長度方向公差㎜,則長度方向毛坯尺寸為φ26.2㎜。
② Φ25㎜孔端面?zhèn)葔旱恫勖饔嗔?
同理：由F 1、S 1 、M 1、長度方向尺寸>18㎜,查《工藝手冊》表2.2-25得單邊余量為Z=2∽2.5㎜,取Z=2.5㎜即可。另查表2.2-13得長度方向公差㎜,則長度方向毛坯尺寸為φ20.5㎜。
(4).內(nèi)槽
鍛件重量為7㎏、加工精度為F 1、形狀復(fù)雜系數(shù)為S 1、由材質(zhì)系數(shù)為M 1、長度方向尺寸>75㎜,查《工藝手冊》表2.2-25得單邊余量為Z=2∽2.5㎜,取Z=2.5㎜即可。另查表2.2-13得長度方向公差為㎜,則內(nèi)槽長度方向尺寸為80㎜。
(5). Φ25㎜孔、Φ25㎜孔、9-M12-6H螺紋孔、4XΦ15㎜孔、Φ85㎜環(huán)型槽均為實心,未沖出孔
2.確定工序余量,工序尺寸及其公差
確定工序(或工步)尺寸的一般方法是,由加工表面的最后工序(或工步)往前推算,最后工序(或工步)的工序(或工步)尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時,同一表面多次加工的工序(或工步)尺寸只與工序(或工步)的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時, 工序(或工步)尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。
前面根據(jù)有關(guān)資料已查出本零件各加工表面的加工總余量，應(yīng)將加工總余量分配給各工序（或工步）加工余量，然后由后往前計算工序（或工步）尺寸。
本零件各加工表面的加工方法(即加工工藝路線)已在前面根據(jù)有關(guān)資料已確定。本零件的各加工表面的各工序(或工步)的加工余量除粗加工工藝(或工步)加工余量之外,其余工序(或工步)加工余量可根據(jù)《工藝手冊》表２.3-9、表2.3-12、表2.3-20、表2.3-21等確定,粗加工工序(或工步)加工余量不是由表中查出確定,而為加工總余量(毛坯余量)減去其余(后續(xù))工序(或工步)各加工余量之和。
本零件各加工表面的工序(或工步)的經(jīng)濟(jì)精度,表面粗糙度的確定,除最后工序(或工步)是按零件圖樣要求確定外,其余工序(或工步)主要是根據(jù)《工藝手冊》表1.4-6、表1.4-7、表1.4-8及參考表1.4-9表1.4-23等來確定公差等級(即IT)和表面粗糙度。公差等級確定后,查《工藝手冊》表1.4-24得出公差值,然后按 “入體”原則標(biāo)注上下偏差。
本零件的各加工表面(除內(nèi)外圓倒角處)的工藝路線、工序(或工步)余量, 工序(或工步)尺寸及公差表面粗糙度如下表所示(未注單位：㎜)
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（微米）
公差等級
公差值
Φ25+0.023 0㎜孔
精車
2Z=0.2
Φ25
IT7∽IT8
0.023
Φ25+0.023 0
Ra3.2
粗車
2Z=1.8
Φ24.8
IT9
0.052
Φ24.8+0.052 0
Ra6.3
鉆孔
2Z=23
Φ23
IT10
0.084
Φ23+0.084 0
Ra12.5
毛坯
實心
Φ36+0.03 0㎜孔
精車
2Z=0.3
Φ36
IT7∽IT8
0.03
Φ36+0.03 0
Ra3.2
粗車
2Z=12.7
Φ35.7
IT9
0.062
Φ35.7+0.062 0
Ra6.3
鉆孔
2Z=23
Φ23
IT10
0.084
Φ23+0.084 0
Ra12.5
毛坯
實心
Φ25+0.023 0㎜孔端面
磨削
Z=0.4
72
IT10
0.12
720 -0.12
Ra0.8
半精車
Z=1
72.4
IT11
0.19
72.40 -0.19
Ra6.3
粗車
Z=1.1
73.4
IT12
0.30
73.40 -0.3
Ra12.5
毛坯
Z=2.5
74.5
+1.5 -0.7
74.5+1.5 -0.7
Φ36+0.03 0㎜端面
磨削
Z=0.4
72
IT10
0.12
720 -0.12
Ra0.8
粗車
Z=2.1
72.4
IT11
0.19
72.40 -0.19
Ra12.5
毛坯
Z=2.5
74.5
+1.5 -0.7
74.5+1.5 -0.7
切內(nèi)槽Φ37±0.1㎜
車削
2Z=0.3
Φ37
IT11∽IT12
0.2
Φ37±0.1
Ra6.3
車孔
2Z=13.7
Φ36.7
IT13
0.39
Φ36.70 -0.39
Ra3.2
鉆孔
2Z=23
Φ23
IT14
0.62
Φ230 -0.62
Ra12.5
毛坯
實心
4個側(cè)面
磨削
2Z=0.8
125
IT12∽IT13
0.6
1250 -0.6
Ra0.8
銑削
2Z=4.2
125.8
IT14
1
125.80 -1
Ra6.3
毛坯
2Z=5
130
+1.3 -0.7
130+1.3 -0.7
4側(cè)壓刀槽（24㎜側(cè)）
銑削
Z=2.2
24
Ra12.5
毛坯
Z=2.2
26.2
4側(cè)壓刀槽（18㎜側(cè)）
精銑
Z=0.3
18
Ra6.3
粗銑
Z=2.2
18.3
Ra12.5
毛坯
Z=2.5
4-Φ15+0.010 0 ㎜孔
鉸孔
2Z=0.2
Φ15
IT7∽IT8
0.019
Φ15+0.019 0
Ra3.2
鉆孔
2Z=14.8
Φ14.8
IT9
0.043
Φ14.8+0.043 0
Ra12.5
毛坯
實心
8-M12-6H螺紋孔
攻螺紋
M12
M12
Ra3.2
擴(kuò)孔
2Z=0.9
Φ11
Φ11
Ra6.3
鉆孔
2Z=10.1
Φ10.1
Φ10.1
Ra12.5
毛坯
實心
1-M12-6H螺紋孔
攻螺紋
M12
M12
Ra3.2
鉸孔
2Z=1
Φ10
IT8∽IT9
0.03
Φ10+0.03 0
Ra3.2
鉆孔
2Z=9
Φ9
IT10
0.07
Φ9+0.07 0
Ra12.5
毛坯
實心
環(huán)型槽
車削
2Z=2
2
Ra6.3
毛坯
實心
2.5 確定切削用量及基本工時
在工藝文件中還要確定每一工步的切削用量——背吃刀量α sp、進(jìn)給量f及切削速度v c。確定方法是先確定切削深度（由工序或工步余量確定切削深度——精、半精加工全部余量在一次走刀中去除；而粗加工全部余量也最好在一次走刀中去除，在中等功率機(jī)床上一次走刀α p可達(dá)8∽10㎜）和進(jìn)給量（按本工序或公步加工表面粗糙度確定進(jìn)給量，對粗加工工序或工步， 按加工表面粗糙度初選進(jìn)給量后還要校驗機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強度），再確定切削速度。可用查表法或計算法得出切削速度v c ,用公式（1.1-10）換算出查表或計算法所得的轉(zhuǎn)速n c ,根據(jù)n c在選擇的機(jī)床實有的主軸轉(zhuǎn)速表中選取接近的主軸轉(zhuǎn)速n 機(jī)作為實際的轉(zhuǎn)速,用公式（1.1-10）再換算出實際的切削速度V機(jī)填入工藝文件中。對粗加工，選取實際切削速度 V機(jī)、實際進(jìn)給量f 機(jī)和背吃刀量α sp之后，還要校驗機(jī)床功率是否足夠等，才能作為最后的切削用量填入工藝文件中。
1.工序40切削用量及其基本尺寸的確定：
（1）加工條件：
工件材料：45鋼正火，σ b =600MPa，硬度為207∽241HBS。
加工要求：粗車φ36端面，鉆φ25㎜孔至φ23㎜，鏜φ36㎜孔至Φ36+0.03 0㎜，孔深390 -0.8㎜，切內(nèi)槽Φ37±0.1㎜×3㎜，孔口倒角1×45°;調(diào)頭車底面。
機(jī)床為C620-1臥式車床，工件裝夾在車床專用夾具上。
（2）切削用量及基本工時：
①粗車φ36端面：
1）選擇刀具
選擇端面車刀（焊接式可轉(zhuǎn)位車刀）。車床中心高200㎜，按《切削手冊》表1.1選刀桿尺寸為16㎜×25㎜（寬×高），刀片厚度為4.5㎜；粗車毛坯（45鋼鍛件），選擇YT5硬件合金刀具材料；選擇刀具幾何形狀：前刀面形狀為卷屑槽倒棱形，γ0=10°，α0=8°，Kγ=90°，K=10°，λs=0°，γε=0.5㎜。
2）確定切削用量：（切削用量的確定全部采用查表法）
a．背吃刀量a sp的確定：已知端面單邊余量為2.1，一次走刀走完，a sp=2.1㎜。
b．f的確定：由《切削手冊》表1.4，加工材料為45鋼，車刀B×H=16㎜×25㎜，a sp≤3㎜，工件尺寸為125㎜時：f=0.6∽0.9㎜/r，修正系數(shù)k=0.8（有沖擊加工），f=0.5∽0.72㎜/r，參看《切削手冊》表1.30，橫向進(jìn)給量取f=0.52mm/r。
c．選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：
由《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為1㎜，焊接車刀耐用度T=60min。
d．確定切削速度V c：
由《切削手冊》表1.10，當(dāng)用YT5硬質(zhì)合金端面刀橫車加工σ b =560∽620MPa鋼料，a sp≤3㎜，f≤0.54㎜/r時，V c=138m/min。
由《切削手冊》表1.28，V c的修正系數(shù)為：KTV=1.15，KMV=1.0，KSV=0.8，Ktv=0.65，Kkv=1.24，Kkrv=0.81，故
VC查=138×1.15×1×0.8×0.65×1.24×0.81=82.9m/min
N查=1000VC查/λd=1000×82.9/（λ×72）=336.498r/min
按C620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇與337r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為：n機(jī)=305r/min。
實際的切削速度為：VC機(jī)= m/min
e．校驗機(jī)床功率：
車削時的功率PC采用查表法。
由《切削手冊》表1.24，當(dāng)σ b =600Mpa、HBS=207∽241，a sp≤3.4㎜，f≤0.6㎜/r，VC≤86m/min時，PC=2.4kw。
由《切削手冊》表1.29-2，切削功率修正系數(shù)為：
KKrPC=0.5，KKrF=0.89，KroPC=KroFC=1.0。
∴實際切削時功率為：PC實=2.4×0.5×0.89×1=1.07kw。
由《切削手冊》表1.30，當(dāng)n機(jī)=305r/min時，車床主軸允許功率PE=5.9kw，因PC實＜PE，故所選擇的切削用量可在C620-1車床上進(jìn)行。
f．校驗車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強度：
車削時的進(jìn)給力Ff由《切削手冊》表1.21查出：
當(dāng)σ b =600MPa，a sp=2.1㎜，f≤0.53㎜/r，VC＜100m/min時，F(xiàn)f=630N，
由于實際車削過程使用條件的改變，由《切削手冊》表1.29-2，進(jìn)給力修正系數(shù)為：KroFf=1.0，KkrFf=1.17，KλsFf=1.0，故實際進(jìn)給力為：
Ff實=630×1.0×1.17×1.0=737.1N。
由C620-1車床說明書，進(jìn)給機(jī)構(gòu)的進(jìn)給力Fmex=5100N（橫走刀），F(xiàn)f實＜Fmex，故所選擇的f機(jī)=0.52㎜/r可用。最后確定的切削用量為：
asp =2.1㎜（一次走刀），f機(jī)=0.52㎜/r，n機(jī)=305r/min，VC機(jī)=69m/min。
3）計算基本工時：
按《工藝手冊》表6.2-1公式：
，，，。
。
②鉆φ25孔
選擇刀具：選擇φ23高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1-6）
f機(jī)=0.4㎜/r（見《切削手冊》表2.7、《工藝手冊》表4.2-3）
VC查=14m/min（見《切削手冊》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮）。
n查=1000VC查/（πD）=1000×14/（π×23）=194 r/min。
按機(jī)床選取n機(jī)=185r/min（《工藝手冊》表4.2-2）
∴實際切削速度：VC機(jī)=
基本工時：
（按《工藝手冊》表6.2-5公式計算）
③粗車φ36㎜孔至φ35.7㎜
選擇高速鋼車刀，單邊余量Z=6.35㎜，一次車去全部余量， a sp =6.35㎜，進(jìn)給量f=0.4㎜/r。
n機(jī)=955r/min，VC機(jī)=100m/min，t=0.52min
④精車孔至㎜
選擇高速鋼車刀，由于精鏜與粗鏜在同用一機(jī)床上加工，故切削用量（不包括a sp）及基本工時均與粗鏜相同，a sp=0.15㎜， f機(jī)=0.1㎜/r。
根據(jù)有關(guān)手冊，確定車床切削速度Vc=200m/min，則 n=1000Vc/（πd）=1000×200/（π×35）=1819r/min。
由C620車床說明書，得實際使用的切削用量為：
f機(jī)=0.1㎜/r，Vc機(jī)=132m/min,n機(jī)=1200r/min。
基本工時：l=39㎜，l1= a sp /tgkr+5=6.35/tg45°+5=11.35㎜
t==0.12min
⑤切內(nèi)槽φ37±0.1㎜×3㎜
選用刀具：偏頭端面車刀（刀桿16㎜×25㎜）
切削用量：單邊余量=1.5㎜，一次走刀切去全部余量，a sp=01.5㎜ f=0.4~0.5㎜,V c=156m/min.
n查=1000Vc/(πd)=100×156/(π×37)=1342r/min. 取f機(jī)=0.4㎜/r, n機(jī)=1200r/min。
基本工時： t=l/(n 機(jī)f)=3/(1200×0.4)=0.006min
實際切削速度：VC實=1200×πd/1000=136m/min.
⑥孔口倒角
選擇刀具：45°彎頭外圓車刀,刀桿尺寸為16㎜X25㎜,YT15硬質(zhì)合金刀片,刀片厚度4.5㎜, 前角γ 0=12°,后角α 0=8°,主偏角K r=45°,副偏角K' r=45°,刃傾角λ s=0°,刀尖圓弧半徑r=0.8㎜。
確定背吃刀量α sp=1㎜,一次走刀切完.
確定進(jìn)給量:根據(jù)《工藝手冊》表1.4，在加工材料為45鋼、車刀刀桿尺寸為16㎜X25㎜、α sp≤3㎜、工件直徑為20∽40㎜, 進(jìn)給量f=0.3∽0.5㎜/r.參看《切削手冊》表1.30, 確定進(jìn)給量f 機(jī)=0.4㎜/r.
確定切削速度V c:根據(jù)《切削手冊》表1.10,切削速度為V c=156㎜.由于實際車削過程使用條件的改變,根據(jù)《切削手冊》表1.28,切削速度的修正系數(shù)為:K TV=1,K MV=1,K sV=0.8,K tV=1,K kV=1,K krV=1.故
V 查=156×1×1×0.8×1×1×1=125(㎜/min)
n 查=(1000 V 查)/(πd) =(1000×125)/( π×36)=1105(r/min)
按C620-1車床的轉(zhuǎn)速(見《切削手冊》表1.30),選擇與1105r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速(粗車偏低,精車偏高)為:
n 機(jī)=960r/min
則實際的切削速度為:
V 機(jī)=(πn 機(jī)d)/1000=(π×960×36)/1000=109(m/min)
計算基本工時：按《工藝手冊》表6.2-1公式計算:
l 1=(α sp /tgK r)+2=(1/tg45°)+2=3, l=(36/2)=18
t=(18+3)/( f 機(jī)n 機(jī))
=21/(0.4X960)=0.05(min)
⑦調(diào)粗頭車底面
1）選擇刀具：同車φ36㎜端面。
2）確定切削用量：
a．毛坯余量=1.1㎜。
b．確定進(jìn)給量f：同φ36㎜端面。
c．選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：用φ36㎜端面。
d．確定VC：同φ36㎜端面。
e．校驗機(jī)床功率：同φ36㎜。
f. 校驗機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強度：同φ36㎜端面。
最后決定的切削用量為：asp=1.1㎜0，f機(jī)=0.52㎜/r、m機(jī)=305r/min，v機(jī)=69m/min
3）計算基本工時：同φ36端面 0.27min
⑧半精車Φ25+0.023 0㎜孔端面
1）選擇刀具
選取焊接式45°彎頭外圓車刀(參看《工藝手冊》表3.1-2)。按《切削手冊》表1.1選取刀桿尺寸為16㎜×20㎜(寬×高),刀片厚度為4.5㎜；半精車Φ25+0.023 0㎜孔端面選取YT15硬質(zhì)合金刀具材料；選擇車刀形狀:前刀面形狀為卷屑槽倒棱型,前角γ 0=12°,后角α 0=8°,主偏角K r=45°,副偏角K' r=10°,刃傾角λ s=0°,刀尖圓弧半徑r=2㎜。
2）確定切削用量
a.確定背吃刀量α sp(即切深)
由于單邊余量Z=1㎜,一次找刀切除，即α sp=1㎜。
b.確定進(jìn)給量f
根據(jù)《工藝手冊》表1.4，在加工材料為45鋼、車刀刀桿尺寸為16㎜X25㎜、α sp≤3㎜、工件直徑為100∽400㎜（端面尺寸為125㎜X125㎜）時：進(jìn)給量f=0.6∽1.2㎜/r。
參看《切削手冊》表1.30橫進(jìn)給量取f 機(jī)=0.52㎜/r。
c.選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削手冊》表1.9,取車刀后面最大磨損量為1㎜,焊接車刀耐用度為T=60min。
d.確定切削速度V c(采用查表法)
根據(jù)《切削手冊》表1.10,當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金外圓車刀縱刀加工σ b=500∽620Mpa鋼料, α sp≤3㎜, f≤0.54㎜/r時,切削速度為V c=156㎜。
由于實際車削過程使用條件的改變,根據(jù)《切削手冊》表1.28,切削速度的修正系數(shù)為:K TV=1,K MV=1,K sV=0.8,K tV=1,K kV=1.04,K krV=1。故
V 查=156×1×1×0.8×1×1.04×1=130(㎜/min)
n 查=(1000 V 查)/(πd) =(1000×130)/( π×125)=331(r/min)
由《切削手冊》表1.30,選擇與331r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為:n 機(jī)=370r/min
則實際的切削速度為:
V 機(jī)=(πn 機(jī)d)/1000 =(π×370×125)/1000=145.3(m/min)
3)計算基本工時
按《工藝手冊》表6.2-1公式計算:
l 1=(α sp /tgK r)+2=3,l 2=3,l=(125/2)=62.5
t=(62.5+3+3)/( f 機(jī)n 機(jī))
=68.5/(0.52×370)=0.36(min)
⑨粗車Φ25+0.023 0㎜孔：選用高速鋼車刀，單邊余量Z=0.9㎜,一次鏜去全部余量，α sp=0.9㎜.
進(jìn)給量f =0.4㎜/r.
根據(jù)有關(guān)手冊,確定切削速度為100m/min,則
n=(1000V c)/( πd)=(1000X100)/( π×24.8)
=1280(r/min)
按C620-1車床的轉(zhuǎn)速(見《切削手冊》表1.30),選擇與125r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速(粗車偏低,精車偏高)為:
n 機(jī)=1200r/min 削速度為100m/min
基本工時:l=33㎜, l 1=3㎜, l 2=4㎜
T=(l+ l 1+ l 2)/( n f)=(33+3+4)/(1200×0.1)=0.33min
⑩精車Φ25+0.023 0㎜孔：選擇高速鋼車刀, 單邊余量Z=0.1㎜,一次鏜去全部余量，α sp=0.1㎜，進(jìn)給量f =0.1㎜/r。
切削速度為100m/min,則n=(1000V c)/( πd)=(1000×100)/( π×25)=2546(r/min)
按C620-3車床的轉(zhuǎn)速(見《切削手冊》表1.30),選擇與2546r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速(粗車偏低,精車偏高)為:
n 機(jī)=2000r/min 削速度為157m/min
基本工時:同粗鏜 0.2min.
⑾車Φ25+0.023 0㎜孔倒角1.5X45°:
選擇刀具:選用45°彎頭外圓車刀,刀桿尺寸為16㎜×25㎜,YT15硬質(zhì)合金刀片,刀片厚度4.5㎜, 前角γ 0=12°,后角 α 0=8°,主偏角K r=45°,副偏角K' r=45°,刃傾角λ s=0°,刀尖圓弧半徑r=0.8㎜。
確定背吃刀量α sp=1.5㎜,一次走刀切完。
確定進(jìn)給量:根據(jù)《工藝手冊》表1.4，在加工材料為45鋼、車刀刀桿尺寸為16㎜×25㎜、α sp≤3㎜、工件直徑為20∽40㎜, 進(jìn)給量f=0.3∽0.5㎜/r.參看《切削手冊》表1.30, 確定進(jìn)給量f 機(jī)=0.4㎜/r。
確定切削速度V c:根據(jù)《切削手冊》表1.10,切削速度為V c=156㎜。由于實際車削過程使用條件的改變,根據(jù)《切削手冊》表1.28,切削速度的修正系數(shù)為:K TV=1,K MV=1,K sV=0.8,K tV=1,K kV=1,K krV=1。故
V 查=156×1×1×0.8×1×1×1=125(㎜/min)
n 查=(1000 V 查)/(πd) =(1000×125)/( π×125)=318(r/min)
見《切削手冊》表1.30,選擇與318r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為: n 機(jī)=305r/min
則實際的切削速度為:
V 機(jī)=(πn 機(jī)d)/1000=(π×305×125)/1000=120(m/min)
計算基本工時：按《工藝手冊》表6.2-1公式計算:
l 1=(α sp /tgK r)+2=(1.5/tg45°)+2=3.5, l=(125/2)=62.5
t=(62.5+3.5)/( f 機(jī)n 機(jī))=66/(0.4X305)=0.54(min)
2. 工序50切削用量及基本工時確定：
磨Φ36㎜端面,保證390 -0.3㎜,Ra0.8㎜；磨Φ25+0.023 0㎜端面,保證720 -0.12㎜, Ra0.8㎜；磨四個側(cè)面, Ra0.8㎜。選用M1370平面磨床,使用專用磨床夾具。
(1)選擇砂輪:見《工藝手冊》表3.2-1∽表3.2-10磨具選擇各表,結(jié)果為WA46KV6P350×40×127.其含義為:砂輪磨料為白剛玉WA,粒度為46# ,硬度為中級1級K,陶瓷結(jié)合劑V,6號組織,平型砂輪P, 砂輪尺寸為350㎜×40㎜×127㎜(d×B×D).
(2)切削用量的選擇: 見《工藝手冊》表,砂輪轉(zhuǎn)速 n 砂=1500r/min,則V 砂=27.5m/s。
軸向進(jìn)給量f a=0.5B=20㎜/d.str。
工作速度V w=10m/min。
徑向進(jìn)給量f r=0.015㎜/d.str。
(3)基本工時:當(dāng)加工2個表面時,由《工藝手冊》表6.2-8得
①磨2個端面基本工時t=2(2lZ bbK)/(1000V w f a f r)
=2(2×125×125×0.4×1.1)/(1000×10×20×0.015)=9.2min
②磨4個側(cè)面基本工時t=2 (2×42×125×0.4 ×1.1)/(1000×10×20×0.015)=3.08min
3 .工序60切削用量及基本工時確定：
（1）銑四方1250 -0.6㎜×1250 -0.6㎜，去毛刺，Ra=6.3μm，選用X63臥式銑床，使用銑床專用夾具。
①選擇刀具：根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27，選擇二把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，同時銑削兩側(cè)面。銑刀外徑do=225㎜，銑刀齒數(shù)Z=20。
②確定銑削深度α sp：由于單邊加工余量z=2.1㎜，故可一次走刀內(nèi)切完，α sp=2.1㎜。
③確定每齒進(jìn)給量fz：由《切削手冊》表3.3，在X63銑床上p=10kw、工藝系統(tǒng)剛性為低等，用高速鋼盤銑刀加工時，選fz=0.08㎜/z。
④選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：由《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為0.6㎜，根據(jù)《切削手冊》表3.8，銑刀直徑do=225㎜的高速鋼鑲齒三面刃銑刀的耐用度T=240min。
⑤確定Vc：確定Vc查=27m/min，則
n查=1000Vc查/（πdo）=1000×/（π×225）= 38 r/min
由X63機(jī)床使用說明書，選主軸轉(zhuǎn)速n機(jī)=37.5r/min，則實際的切削速度為Vc機(jī)=（πn機(jī)do ）/1000=（π×37.5×225）/1000=26.5m/min
當(dāng)n機(jī)=37.5r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量Vf=fz·Z·η機(jī)=0.08×20×37.5=60㎜/min。
由X63機(jī)床使用說明書選銑床工作臺進(jìn)給量，剛好有Vf=60㎜/min，故直接選用該值。
⑥計算基本工時：由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，利用作圖法，可得銑刀行程l=l+l1+l2=129+9.92+3=142㎜
t=l/fm=142/60=2.37min
（2）銑四側(cè)壓刀槽，保證尺寸24和18。C面留加工余量0.2～0.3㎜，ae=25 ㎜，Z=2.2 ㎜；選用X63臥式銑床，使用專用銑床夾具。
①選擇刀具：同銑四方。
②確定銑削深度α sp：取α sp=2.2㎜。
③確定每齒進(jìn)給量fz：fz=0.08㎜/z。
④選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：同銑四方。
⑤確定切削速度Vc：Vc =27㎜/min，n查 = 38 r/min
n機(jī)=37.5 r/min，Vc機(jī)=26.5m/min，Vf==60 ㎜/min。
⑥計算基本工時
同銑四方，t=(l+l1+l2)/fM=142/60=2.37min
(3)精銑C面至尺寸18㎜；ae=25 ㎜, Z=0.3 ㎜ 選用X63臥式銑床，使用專用銑床夾具。
①選擇刀具：同銑四方。
②確定銑削深度α sp：由于單邊加工余量Z=0.3㎜，故可一次走刀內(nèi)切完，α sp=0.3㎜。
③確定每齒進(jìn)給量fz：由《切削手冊》表3.3，R a=6.3微米，用高速