CA6140車床法蘭盤[831004] 加工工藝及鉆4-φ9孔夾具設(shè)計[版本3]課程設(shè)計

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我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓練，從中 鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好 的基礎(chǔ)。 在此次課程設(shè)計過程中，查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點，尤其 是何亞銀老師，在此表示感謝！由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老 師給予指導。 陜西理工學院課程設(shè)計 第 2 頁 共 35 頁 目 錄 1.零件設(shè)計任務(wù)及分析 .4 1.1 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型 .4 1.2 零件的分析 .4 1.2.1 零件的作用 .4 1.2.2 零件的工藝分析 .4 1.2.3 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 .5 2.工藝規(guī)程設(shè)計 .6 2.1 確定毛坯的制造形式 .6 2.2 基準的選擇 .6 2.3 工件表面加工方法的選擇 .6 2.4 制定工藝路線 .8 2.4.1 工藝路線方案一 .8 2.4.2 工藝方案二 .8 2.4.3 工藝方案的比較與分析 .9 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 .10 2.5.1 017.45mm 外圓表面 .10 2.5.2 外圓表面 12.034mm.11 2.5.3 B 面中外圓柱面 .11 陜西理工學院課程設(shè)計 第 3 頁 共 35 頁 2.5.4 孔 20 045.mm .11 2.5.5 017.mm 的端面 .12 2.6 確立切削用量及基本工時 .13 2.6.1 工序 車削 100mm 端面及外圓柱面，倒角，粗車 B 面 .13 2.6.2 工序 車 017.45mm 端面及外圓柱面有,車 90mm 端面 .17 2.6.3 工序 鉆、擴、鉸 20 045.mm 孔，鉆 4-9 透孔。 .23 2.6.4 工序 銑 90mm 圓柱面上的兩個平面 .26 2.6.5 工序 鉆 4mm 孔，再鉆 6 03.mm 孔 .28 2.6.6 工序 磨 B 面及 90mm 外圓柱面 .29 2.6.7 工序 磨 90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 .31 3夾具設(shè)計 .32 3.1 設(shè)計要求 .32 3.2 夾具設(shè)計的有關(guān)計算 .32 3.3 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .33 4.小結(jié) .34 參考文獻 .35 陜西理工學院課程設(shè)計 第 4 頁 共 35 頁 1.零件設(shè)計任務(wù)及分析 CA6140 臥式車床的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在 主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外援與變速箱體 孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標明刻度，實現(xiàn) 縱向進給。 分析法蘭盤的技術(shù)要求，并繪制零件圖。設(shè)計零件技術(shù)機械加工工藝規(guī)程，填寫 工藝文件。設(shè)計零件機械加工工藝裝備。設(shè)計加工 4-9 透孔的夾具裝配圖。 1.1 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型 設(shè)計題目給定的零件是 CA6140 車床法蘭盤零件，該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000（件/年）法蘭盤的年產(chǎn)量為 10000 件，查表可知該產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)。 1.2 零件的分析 1.2.1 零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的法蘭盤（見附圖 1）。它位于車床絲桿的末端， 主要作用是標明刻度，實現(xiàn)縱向進給。零件的 100 外圓上標有刻度線，用來對其調(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；外圓上鉆有定位孔，實現(xiàn)精 確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標明通過，本身沒有承受到多少力的作用。 1.2.2 零件的工藝分析 CA6140 車床法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以 100 為基準面加工表面0.1234 這一組加工表面包括： ， 45 的右端面0.17506. 陜西理工學院課程設(shè)計 第 5 頁 共 35 頁 2. 以 端面為基準， 先用 的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔0.1745 16 由于孔與 有跳動的要求，所以要以 端面為基準，零件材料為. 0.1745 HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件 毛坯。 零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量為 10000 件屬中批量生產(chǎn)，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金屬模鑄造類型。零件形狀并不 復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡可能接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定 加工余量后再決定。 CA6140 車床法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以 100 為基準面加工表面0.1234 2以 端面為基準，車 、 、 外圓，切槽 32，并導0.1750.6450.12349 ，和 。1.4 3要以孔 為基準，精車所有外圓面，4-9 孔和同軸的孔，使其達到要求.450 由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另 外一組。 1.2.3 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量為 5000 件屬中批量生產(chǎn)，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金屬模鑄造類型。零件形狀并不 復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡可能接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定 加工余量后再決定。 陜西理工學院課程設(shè)計 第 6 頁 共 35 頁 2.工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡 單，故選擇鑄件毛坯。 2.2 基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工 質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還 會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 （1） 粗基準的選擇。 選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)的工序提供 精基準。選擇粗基準的出發(fā)點是：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。這兩個要求常常是不能兼顧的， 但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言，由于 每個表面都要求加工，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（這就是粗基準選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取 45 外圓柱面和端面作為粗基 準。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達到完全定 位。 （2）精基準的選擇。 主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸 換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 2.3 工件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、倒角、車槽等等。材料為 HT200。參考機 械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 1.46、表 1.47、表 1.48 等等，其加工方法選擇 如下： 陜西理工學院課程設(shè)計 第 7 頁 共 35 頁 1. 外圓面：公差等級為 IT6IT8,表面粗糙度為 0.8，采用粗車半精車磨削的 加工方法。 2. 20 內(nèi)孔：公差等級為 IT7IT8，表面粗糙度為 1.6，采用鉆擴鉸精鉸 的加工方法，倒角用車刀加工。 3. 外圓面：公差等級為 IT13IT14,表面粗糙度為 0.4，采用粗車半精車磨削 的加工方法。 4. 90 外圓：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗車半精車磨削。 5. 100 外圓面：公差等級為 IT11，表面粗糙度為 0.8，采用粗車半精車磨 削的加工方法。 6. 右端面：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.4，采用的加工方法為粗車。 7. 90 突臺右端面：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗 糙度為 0.4，采用粗車半精車精車的加工方法。 8. 90 突臺左端面：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗 糙度為 3.2，采用粗車半精車磨削的加工方法。 9. 100 突臺左端面：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面 粗糙度為 1.6，采用粗車半精車精車的加工方法。 10. 槽 32：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗車。 11. 100 突臺右端面：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面 粗糙度為 0.4，采用粗車半精車磨削的加工方法。. 12. 90 突臺距離軸線 34的被銑平面：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定 公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗銑精銑。 13. 90 突臺距離軸線 24的被銑平面：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定 公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗銑精銑磨削。 14. 4-9 孔：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.2，采用鉆削的加工方法。 15. 4 的孔：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.2，采用鉆削的加工方法。 陜西理工學院課程設(shè)計 第 8 頁 共 35 頁 16. 6 的孔：未注公差等級，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.2，采用鉆鉸的加工方法。 2.4 制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點,應(yīng)當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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用 工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生 產(chǎn)成本盡量下降。 2.4.1 工藝路線方案一 工序 粗精銑 20 mm 孔兩端面045. 工序 鉆鉸孔 20 并倒角. 工序 粗車 ,90, 的外圓，車 B 面與 90 的端面0.170.1234 工序 粗車 ,90, 的外圓，車 B 面與 90 的端面，倒角，切.45. 32 越程槽 工序 粗精銑 90 外圓柱面上平行于軸線的兩個平面 工序 鉆 4-9 透孔，鉆 4 孔，鉆鉸 6 的銷孔 工序 磨 ， 的外圓，磨 90 上銑削掉的一平面0.17450.1234 工序 拋光 B 面 工序 刻字劃線 工序 外圓 無光鍍鉻工序 檢查0.1234 2.4.2 工藝方案二 工序 車 端面，車 外圓柱面。0.12340.1234 工序 車 端面及外圓柱面。7.5 工序 鉆孔 20mm 工序 鉆 49 透孔 工序 鉆 4 孔，再鉆 6 孔03. 工序 銑 90 圓柱面上的兩個平面 工序 磨 B 面及 90 外圓柱面 工序 磨 90 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 陜西理工學院課程設(shè)計 第 9 頁 共 35 頁 工序 拋光 B 面 工序 劃線刻字 工序 外圓無光鍍鉻0.1234 工序 檢查 2.4.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一 采用同時銑削加工兩個端面，可以提高效率， 而方案二采用車削端面，可以保證精度，方案一的精度雖高但精度不能保證，應(yīng)把保 證精度放在首位，故選用方案二車削兩端面。兩個方案在加工深孔 20 時都采用045. 了先鉆再鉸的方案。但由于此孔長度為 91mm 屬于深孔，且要求粗糙度為 1.6，精度要 求較高，采用鉸的話不僅效率低而且不能達到精度。所以在鉆孔完畢后再到拉床上進 行拉削加工。由于各端面及外圓柱面都與 20 軸線有公差保證，所以加工各端面045. 及外圓柱面時應(yīng)盡量選用 20 孔為定位基準。經(jīng)過比較修改后的具體工藝過程如045. 下: 工序 車 端面，車 外圓柱面,倒角及粗車。0.12340.1234 工序 車 mm 端面及外圓柱面,倒角。7.5 工序 鉆、擴、鉸孔 19.8mm，鉆 49mm 透孔 工序 鉆 4mm 孔，再鉆 6 mm 孔03. 工序 鉆 49mm 透孔 工序 銑 90mm 圓柱面上的兩個平面 工序 磨 B 面及 90mm 外圓柱面 工序 磨 90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 工序 拋光 B 面 工序 劃線刻字 工序 外圓無光鍍鉻0.1234 工序 檢查 以上加工方案大致看來還是合理的.但通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取 的加工手段之后,就會發(fā)現(xiàn)仍有問題,主要表現(xiàn)在工序鉆 4mm 孔，再鉆 6 mm 孔 03. 由于在設(shè)計夾用夾具時要以 90mm 圓柱面上的一個平面來定位,所以應(yīng)把銑 90mm 圓 柱面上的兩個平面這一道工序放在鉆 4 孔，再鉆 6 mm 孔工序前. 并且工序 03. 與工序 序可并為一個工序,否則就有點繁瑣. 陜西理工學院課程設(shè)計 第 10 頁 共 35 頁 因此最后確定的加工工藝路線如下： 工序 車 端面，車 的外圓柱面，倒角，粗車 B 面。以 0.12340.1234 mm 的端面及外圓柱面定位。選用 CA6140 臥式車床。017.45 工序 車 mm 端面及外圓柱面。倒角，車退刀槽，車 90mm 端面，以017.5 100mm 端面及外圓柱面定位。選用 CA6140 臥式車床并加專用夾具。 工序 鉆孔，擴孔 19.8mm 再鉸至 20 及鉆、擴 4-9mm 透孔。以 外圓柱面及端面定位，選用 Z525 立式鉆床 并加以專用夾具。 0.1234 工序 銑 90mm 圓柱面上的兩個平面，以 端面及 19.8mm 孔定位，0.1234 選用 X52K 立式銑床及專用夾具。 工序 鉆 4mm 孔，再鉆 6 mm 孔，以 45mm 端面與 20 mm 內(nèi)圓柱03. 045. 面及 90mm 圓柱面上距離軸線 34mm 的平面定位。選用 Z525 立式鉆床并加以專用夾具。 工序 磨 B 面及 90mm 外圓柱面，以 20 mm 孔及 端面，045.0.1234 mm 端面定位。選用 M1420A 精密萬能外圓磨床及專用夾具。017.45 工序 磨 90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面。以 端面，0.1234 mm 端面及 20 mm 孔定位。選用 MG7125 高精度臥軸矩臺平面磨床及專用夾017.045. 具。 工序 拋光 B 面 工序 劃線刻字 工序 外圓無光鍍鉻0.1234 工序 檢查 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片” 。 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 “CA6140 車床法蘭盤”；零件材料為 HT200，硬度 190210HB，毛皮重量 1.4kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及 毛坯尺寸如下： 2.5.1 mm 外圓表面017.45 此外圓表面為 IT6 級，參照實用機械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余 陜西理工學院課程設(shè)計 第 11 頁 共 35 頁 量： 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精車外圓 0.6 45 0.017 017.45 半精車外圓 1.4 45.6 0.1 .6 粗車外圓 8 47 +0.3 102. 毛坯 10 55 0.5 5. 2.5.2 外圓表面 mm12.034 參照實用機械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精車外圓 0.6 100 -0.46 12.034 半精車外圓 1.4 1006 粗車外圓 4 102 毛坯 6 106 0.8 8.016 2.5.3 B 面中外圓柱面 參照實用機械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精磨外圓 0.2 45 -0.6 12.0345 粗磨外圓 0.8 45.2 半精車外圓 1 46 粗車 8 47 毛坯 10 55 1 15 2.5.4 孔 20 mm045. 參照實用機械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 拉孔 0.2 20 +0.045 20 045. 陜西理工學院課程設(shè)計 第 12 頁 共 35 頁 擴孔 1.8 19.8 +0.1 19.8 1.0 鉆孔 18 18 +0.6 18 6. 毛坯 20 2.5.5 mm 的端面017.45 1）按照工藝手冊表 6-28，鑄件重量為 1.4kg， mm 端面的單邊加工017.45 余量為 2.02.4，取 Z=2.0mm，鑄件的公差按照表 6-28，材質(zhì)系數(shù)取 ，復雜系數(shù)取1M ，則鑄件的偏差為 ； 2S7.08 2）精車余量：單邊為 0.2mm（見實用機械加工工藝手冊中表 3.2-2） ，精車公 差既為零件公差-0.08； 3）半精車余量：單邊為 0.6mm（見實用機械加工工藝手冊中表 11-27） ，半精 車公差的加工精度為 IT9，因此可以知道本工序的加工公差為-0.12mm； 4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為 Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm； 粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為 IT11 級，因此，可以知道 本工序的加工公差為-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所 規(guī)定的加工余量其實就是含義上的加工余量，實際上，加工余量有最大的加工余量及 最小加工余量之分； mm 端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖：017.45 由圖可以知道： 加 工 方 向91精 車 半 精 車 精 車最 小 余 量最 大 余 量 最 大 余 量最 小 余 量 毛 坯 名 義 尺 寸 96最 大 余 量最 小 余 量 陜西理工學院課程設(shè)計 第 13 頁 共 35 頁 毛坯名義尺寸為：94+2=96（mm） 毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm） 毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm） 粗車后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm） 粗車后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm） 半精車后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm） 半精車后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm） 精車后尺寸為 94mm 加工余量計算表 工序 加工尺寸 及公差 鑄造毛坯 粗車 半精車 精車 最大 96.7 95.2 94.6加工前尺 寸 最小 95.2 94.88 94.48 最大 96.7 95.2 94.6 94.04加工后尺 寸 最小 95.2 94.88 94.48 93.96 加工余量 2 1.2 0.6 0.2 加工公差 7.08-0.32 -0.12 -0.08 法蘭盤的鑄件毛坯圖（見附圖） 2.6 確立切削用量及基本工時 2.6.1 工序 車削 100mm 端面及外圓柱面，倒角，粗車 B 面。 1.加工條件 工件材料：HT200 b=220MPa 模鑄 加工要求：車削 100mm 端面及外圓柱面，粗車 B 面 機床：CA6140 臥式車床 刀具：采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16x25mm , =90 , =15 ,2K0 =12 , =0.5mm0 2計算切削用量 (1) 粗車 100mm 端面 陜西理工學院課程設(shè)計 第 14 頁 共 35 頁 1) 已知毛坯長度方向的加工余量為 3+0.8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度， =4mmpa 2) 進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊 中表 2.4-3,當?shù)稐U尺寸為 1625 mm2 35mm,以及工件直徑為 100 時，f =0.71.0mm/rpa 按 CA6140 車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r 3) 計算切削速度 按切削手冊表 1.27,切削速度的計算公式為(壽命 T=60min) (m/min)vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCvx vk 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)vxc35.015.02.46 4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 504r/minWdcvx106.8 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 504r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 480r/min 及 600r/min?，F(xiàn)選取 =480r/min。wn 所以實際切削速度 v=110r/min/。 5) 切削工時，按工藝手冊表 6.2-1 L= =40mm , =2mm, =0, =02011l2l3 tm= = =0.098(min)fnlw31l0.948 (2) 精車 100mm 端面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊表 2.4-2.取 f0.2mm/r 機床主軸轉(zhuǎn)速 480r/minwn 陜西理工學院課程設(shè)計 第 15 頁 共 35 頁 所以切削工時tm= = 0.44（min）fnlw321l0.248 (3) 粗車 100mm 外圓柱面，同時應(yīng)檢驗機床功率及進給機構(gòu)強度 1) 切削深度，單邊余量 Z=2mm 。 2) 進給量，根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.9mm/r 3)計算切削速度 132m/minvyxpmckfaTCvv 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 420r/minWd10cvx1032 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8)與 420r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 480r/min 現(xiàn)選取 480r/min 所以實際切削速度 = =cv10sdnmin/15048 5) 檢驗機床功率主切削力 按切削手冊表 1.29 所示公式計算cF c ccnyxpkvfaC 其中 2985， 1.0， 0.65， -0.15，cFcFFcFn = = =0.63Mpknb)650(65.0)( =0.61kr 切削時消耗功率 2.81(KW)cP4106xvFc4150.2x 由實用機械加工工藝手冊表 7-4 中 CA6140 機床說明書可知，CA6140 主電機 功率為 7.5kw.轉(zhuǎn)速為 480r/min 時主軸傳遞的最大功率為 4.5kw.所以機床功率足夠， 可以正常加工。 6) 校驗機床進給系統(tǒng)強度已知主切削力 1122.4N.徑向切削力 按切cFpF 削手冊表 1.29 所示公式計算 pFpFpFpncyxkvfaC 其中 1940， 0.9， 0.6， -0.3，xpFypFn 陜西理工學院課程設(shè)計 第 16 頁 共 35 頁 = = =0.59MpkFnb)650(85.0)2( =0.5kr 所以 =1940 2 0.5 150 0.59 0.5=203(N)c9.06.03.0 而軸向切削力 fFffFffFf ncyxpkvaC 其中 2880， 1.0， 0.5， -0.4，f f f fF = = =0.34MkFnb)650(0.1)2( =1.17k 軸向切削力 =2880 2 0.5 150 0.34 1.17=442(N)f5.04.0 取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) =0.1,則切削羅在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu) 的作用力為 F= +( + )=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5NfFcp 而機床縱向進給機床可承受的最大縱向力為 3530N(見切削手冊表 1.30)故 機床進給系統(tǒng)可正常工作。 7)切削工時t= fnlw21 其中 l=10mm =4mm =2mm1l1l 所以t= 0.1min0.9482 (4) 半精車 100mm 外圓柱面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進給量 f 根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n =480r/minw 所以切削工時t = =0.17minmfnlw21 (5)精車 100mm 外圓柱面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進給量 f 根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n =480r/minw 所以切削工時t = =0.33 minmfnl21 陜西理工學院課程設(shè)計 第 17 頁 共 35 頁 (6)粗車 B 面 1) 切削深度。單邊余量 Z= =4mm.分 2 次切除2145 2) 進給量根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.9mm/r 3) 計算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCvx vk 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=126m/minvc 35.015.02. 946 4) 確定機床的主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 378r/minWd10cv106 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 378r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 400r/min?，F(xiàn)選取 =400r/min。wn 所以實際切削速度 = =cv10sdmin/13046 5) 切削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t = i ;其中 l=30mmmfnlw21 t = i= 2=0.17(min)l0.943 2.6.2 工序 車 mm 端面及外圓柱面有,車 90mm 端面017.45 機床：CA6140 臥式車床 刀具：采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16 25mm , =90 , =15 ,2K0 =12 , =0.5mm0 (1) 粗車 mm 端面017.45 1) 切削深度。單邊余量 Z=1.2mm 陜西理工學院課程設(shè)計 第 18 頁 共 35 頁 2) 計算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCvx vk 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvc 35.015.02. 264 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 553r/minWd10cv5087 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 553r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 600r/min。現(xiàn)選取 =600r/min。wn 所以實際切削速度 = =cv10sdmin/94605 5) 切削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm;mfnlw211l2l t = i= x1=0.06(min)l60 x.93 (2) 半精車 mm 端面017.45 1) 切削深度 單邊余量 Z=1.2mm 2) 進給量根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.2mm/r 3) 計算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCvx vk 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvc 35.015.02. 264 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 陜西理工學院課程設(shè)計 第 19 頁 共 35 頁 ns= = 553r/minWd10cvx50187 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 553r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn 所以實際切削速度 = =cv10sdmin/18605 5) 切削工時，按工藝手冊表 6.2-1 t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm;mfnlw211l2l t = i= 1=0.26(min)l0.63 (3) 精車 mm 端面017.45 1) 切削深度 單邊余量 Z=1.2mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.1mm/r 3) 計算切削速度 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCvxvyvk 1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvc 35.015.02. 264 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 553r/minWd10cv5087 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 553r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn 所以實際切削速度 = =cv10sdmin/14605 5)切削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm;mfnlw211l2l 陜西理工學院課程設(shè)計 第 20 頁 共 35 頁 t = i= x1=0.26(min)mfnlw210.163 (4) 粗車 mm 外圓柱面017.45 1) 切削深度 單邊余量為 Z=2mm 分兩次切除。 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.8mm/r 3) 計算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCv vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/minvc 35.015.02. 864 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= = 753r/minWdcx0891 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 753r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 750r/min。現(xiàn)選取 =750r/min。wn 所以實際切削速度 = =cv10sdmin/94750 x 5) 切削工時，按工藝手冊表 6.2-1 t = i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm;mfnlw211l2l t = i= x2=0.09(min)l0.8754 (5) 半精車 mm 外圓柱面01.4 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.7mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.2mm/r 3) 計算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCv vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/minvc 35.015.02. 264 陜西理工學院課程設(shè)計 第 21 頁 共 35 頁 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 578r/minWd10cv5096 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 578r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn 所以實際切削速度： = =cv10sdnmin/94605 5)切削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t = i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm;mfnlw211l2l t = i= =0.37(min)l0.645 (6) 精車 mm 外圓柱面017.45 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.3mm 。 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.2mm/r 3) 計算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCv vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/minvc 35.015.02.64 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 585r/minWdc0961 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 585r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn 所以實際切削速度： = =cv10sdnmin/94605 5)切削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t = i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm;mfnlw211l2l t = i= =0.75(min)l0.645 陜西理工學院課程設(shè)計 第 22 頁 共 35 頁 (7) 粗車 90mm 端面 1) 切削深度 單邊余量為 Z=1.2mm 一次切除。 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.8mm/r 3) 計算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCv vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=122m/minvc 35.015.02. 864 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 431r/minWdc9012 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 431r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 480r/min。現(xiàn)選取 =480r/min。wn 所以實際切削速度： = =cv10sdnmin/1354809 5) 切削工時，按工藝手冊表 6.2-1 t = i ;其中 l= =22.5mm; =4mm; =0mm;mfnlw21245901l2l t = i= =0.07(min)l.84 (8) 半精車 90mm 端面 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.7mm 一次切除。 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.2mm/r 3) 計算切削速度： vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCvx vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/minvc 35.015.02. 2764 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 458r/minWdc90134 陜西理工學院課程設(shè)計 第 23 頁 共 35 頁 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8,與 458r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 480r/min。現(xiàn)選取 =480r/min。wn 所以實際切削速度： = =cv10sdnmin/1354809 5) 切削工時，按工藝手冊表 6.2-1 t = i ;其中 l= =22.5mm; =4mm; =0mm;mfnlw2124591l2l t = i= =0.28(min)l0.48 (9) 精車 90mm 端面 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.3mm 一次切除。 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.2mm/r 3) 計算切削速度： vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊表vCvx vk 1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 MkskkvkrvB 所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/minvc 35.015.02. 264 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 458r/minWd1c90134 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8,與 458r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 480r/min?，F(xiàn)選取 =480r/min。wn 所以實際切削速度： = =cv10sdnmin/1354809 5) 切削工時，按工藝手冊表 6.2-1 t = i ;其中 l= =22.5mm; =4mm; =0mm;mfnlw2124591l2l t = i= =0.31(min)l0.48 陜西理工學院課程設(shè)計 第 24 頁 共 35 頁 2.6.3 工序 鉆、擴、鉸 20 mm 孔，鉆 4-9 透孔。045. (1) 鉆 18mm 孔 機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼鉆頭 W18Cr4V. 1)進給量 根據(jù)切削手冊表 10-66,當鑄鐵HB200 時，D=18 時，取 f=0.3mm/r 2)切削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得 V=35m/min. 3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 619.2r/minWd10cv1835 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-2),與 619.2r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 555r/min?，F(xiàn)選取 =555r/min。wn 所以實際切削速度： = =cv10sdnmin/4.3158 4)削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t = i ;其中 l=91mm; =10mm; =4mm;mfnlw211l2l t = = =0.63(min)l0.35 (2) 19.8mm 孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的 實心孔時的進給量與切削速度之關(guān)系為 鉆ff)8.12( 鉆v3 式中的 、 加工實心孔進的切削用量.鉆f鉆v 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (切削手冊)表 2.7鉆f =42.25m/min (切削手冊)表 2.13鉆v 陜西理工學院課程設(shè)計 第 25 頁 共 35 頁 1) 給量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按機床選取 0.5mm/r 2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 271.8r/minWd10cv8.196 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-2),與 271.8r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 275r/min。現(xiàn)選取 =275r/min。wn 所以實際切削速度： = =cv10sdnmin/4.170258.9 5) 削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t = i ;其中 l=91mm; =10mm; =4mm;mfnlw211l2l t = = =0.78(min)l0.57 (3) 孔至 20 mm045. 1) 進給量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按機床選取 0.5mm/r 2) 削速度按切削手冊選取 v=0.448.25=19.3m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 298.3r/minWd10cv203.19 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-2),與 298.3r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 275r/min?，F(xiàn)選取 =275r/min。wn 所以實際切削速度： = =cv10sdnmin/2.1752 4) 工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t = i ;其中 l=91mm; =7mm; =3mm;mfnlw211l2l t = = =0.73(min)l0.57 (4) 4-9mm 孔 機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 9. 陜西理工學院課程設(shè)計 第 26 頁 共 35 頁 1) 給量 查機械加工工藝師手冊表 28-13，取 f=0.13mm/r 2) 削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得 V=30m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 1061r/minWd10cv930 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-5),與 1061r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 1012r/min?，F(xiàn)選取 =1012r/min。wn 所以實際切削速度： = =cv10sdmin/6.28109 5) 削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t = i ;其中 l=8mm; =4mm; =3mm;mfnlw211l2l t = = =0.11(min)l0.35 由于有四個孔所以切削工時為 4 t =0.44minm 2.6.4 工序 銑 90mm 圓柱面上的兩個平面 (1) 銑距中心線 34mm 的平面。 機床：X63T 臥式銑床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-64 選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀 YT15. 銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=40 1) 削深度 2 =10mm 所以有 =5mmpapa 2) 給量 查 機械加工工藝師手冊表 10-118 與表 10-119 得,進給量 f=0.20.35mm/齒按機床行選取 f=0.3mm/齒 3) 切削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得 V=115min/s. 即 V=6.9m/min 4) 定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 21.97r/minWd10cv109.6 按機床說明書(見工藝手冊表 6-39),與 21.97r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 22.5r/min?，F(xiàn)選取 =22.5r/min。wn 陜西理工學院課程設(shè)計 第 27 頁 共 35 頁 所以實際切削速度： = =cv10sdnmin/1.7052 當 =22.5r/min 時，工作臺的每分鐘進給量 應(yīng)為wn f =fZ =0.3 10 22.5=67.5(mm/min)mfwn 查機床說明書有 =60(mm/min) 5) 削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t = = =1.5(min)1m2fl609 t = =0.75(min)245 銑兩次的總時間為 t =1.5+0.75=2.25minm (2) 粗銑距中心線 24mm 的平面。 機床：X63T 臥式銑床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-64 選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀 YT15. 銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=40/ 1) 切削深度 4 =20mm 所以有 =5mmpapa 2) 進給量 查機械加工工藝師手冊表 10-118 與表 10-119 得,進給量 f=0.20.35mm/齒按機床行選取 f=0.3mm/齒 3) 切削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得 V=115min/s. 即 V=6.9m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 21.97r/minWd10cv109.6 按機床說明書(見工藝手冊表 6-39),與 21.97r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 22.5r/min?，F(xiàn)選取 =22.5r/min。wn 所以實際切削速度： = =cv10sdmin/1.7052 當 =22.5r/min 時，工作臺的每分鐘進給量 應(yīng)為wn f =fZ =0.3 10 22.5=67.5(mm/min)mfwn 查機床說明書有 =6