輸出軸零件的機械加工工藝規(guī)程及機床夾具總體方案設計.doc

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《機械制造工程學》課程設計說明書 輸出軸 零件的機械加工工藝規(guī)程及機床夾具總體方案設計 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 T813-3 組號__3___ 姓名 陳開元 學號 20080130317 姓名 黃林忠 學號 20080130316 姓名 孫淑波 學號 20080130323 姓名 黃清泉 學號 20080130321 姓名 唐旭峰 學號 20080130318 指導教師 向雄方 成績 __________ 教研室 機械制造 2010～2011學年 第2學期 2011年 9月5日 ～ 2011年 9月24日 課程設計的目的 機械制造工程學課程設計是在學完了機械制造工程學等課程，并進行了生產實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)，它要求學生全面地綜合運用本課程及其有關先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設計和機床夾具的設計。其目的在于： (1)培養(yǎng)學生運用機械制造工程學及相關課程(工程材料與熱處理、機械設計、公差與技術測量等)的知識，結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決零件機械加工工藝問題，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。（第一階段：完成一個零件的機械加工工藝規(guī)程的設計） (2)能根據被加工零件的技術要求，運用機床夾具設計的基本原理和方法，學會擬訂機床夾具設計方案，完成夾具結構設計，提高結構設計能力。（第二階段：完成一套專用機床夾具的總體設計方案） (3)培養(yǎng)學生熟悉并運用有關手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力。 (4)進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運算和編寫技術文件等基本技能。 課程設計任務書 題 目：設計______________零件的機械加工工藝規(guī)程及機床夾具設計 內 容：1、繪制零件圖 （按1︰1的比例） 1張 2、繪制毛坯圖 （按1︰1的比例） 1張 3、填寫零件機械加工工藝規(guī)程卡片 1套 （包括：機械加工工藝過程卡片1套，機械加工工序卡片1套） 4、機床夾具總體方案圖 1張 5、編寫零件課程設計說明書 1份 原始資料：零件圖樣1張；零件生產綱領為10000件/年；每日1班。 課程設計的具體內容：（1）明確本次課程設計的任務。 （2）繪制零件工作圖一張（按1︰1的比例）。 （3）對零件進行結構工藝性分析。 （4）擬訂零件機械加工工藝路線。 （5）繪制零件的毛坯圖一張（按1︰1的比例）。 （6）填寫零件機械加工工藝卡一份 （7）編寫零件機械加工工藝設計說明書一份。 （8）繪制機床夾具總體方案圖一張。 目錄 前言…………………………………………………………………………………4 1、 零件的工藝分析及生產類型的確定……………………………………………4 技術要求分析………………………………………………………………………4 零件的工藝分析………………………………………………………………………4 2、 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖………………………………………5 選擇毛坯………………………………………………………………………………5 毛坯尺寸的確定………………………………………………………………………5 3、 選擇加工方法、制定加工工藝路線……………………………………………6 定位基準的選擇………………………………………………………………………6 零件表面加工方法的選擇……………………………………………………………7 制定工藝路線…………………………………………………………………………8 4、 工序設計……………………………………………………………………………8 確定工序尺寸…………………………………………………………………………12 5、 確定切削用量及基本工時…………………………………………………………12 切削用量………………………………………………………………………………18 基本工時…………………………………………………………………………………47 6、夾具設計……………………………………………………………………………48 定位夾緊方案……………………………………………………………………………48 切削力和夾緊力的計算………………………………………………………………49 7參考書目………………………………………………………………………………50 前 言 機械制造技術基礎課程設計所選定的題目為輸出軸零件的加工工藝及夾具設計，結合機械制造技術基礎及大學四年專業(yè)相關課程，完成了對輸出軸從零件毛坯到零件成品的加工過程分析和工藝安排。包括零件各工作表面的加工選擇，機床、刀具、定位、夾緊；并對其中某些關鍵加工工序做了夾具設計，由于知識和經驗所限，設計會有許多不足之處，所以懇請老師給予指導。 零件的工藝分析以及生產類型的確定 工藝分析： 輸出軸零件材料為45鋼，用于輸出扭矩，承受扭轉、交變載荷。 熱處理為調質200HBS，即淬火+高溫回火，目的是降低硬度，便于切削加工，同時消除或減少內應力，使零件達到較高的綜合力學性能，考慮安排在粗加工之后，半精加工之前。 該輸出軸是由軸類和盤類零件組合而成的回轉體零件。 主要加工表面有的外圓、內孔和、 鍵槽、大小端面。次要表面有過渡錐面、油孔、內孔。 軸頸各外圓精度等級均為IT6，有形位公差，且外圓尺寸遵循包容要求。原尺寸公差等級為非標準公差，查文獻【2】附錄3-4修正為。原標注粗糙度為12.5修正為0.16。 的內孔，精度等級為IT7，有位置度要求。原尺寸公差等級為非標準公差，查文獻【2】附錄3-4修正為。 零件圖中斜面與油孔軸線不垂直，便于鉆孔將斜面角度改為 生產類型的確定： 查文獻【1】表6-3零件生產綱領為10000件/年，輸出軸為中型零件，故確定生產類型為大批量生產。 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯圖 毛坯的選擇： 經過對零件的工藝分析，零件材料為45鋼，由于輸出軸外圓由到尺寸變化較大，采用棒料作為毛坯切削量太大，浪費時間和材料。另外，該零件的生產類型為大批量生產，采用模鍛可提高生產率又可大大減少加工余量，以實現(xiàn)節(jié)省材料和減少后續(xù)加工，降低成本。 因此，確定毛坯為鍛件。采用錘上模鍛，分模面為中心軸線所在的平面。 毛坯尺寸及公差的確定： 確定鍛件公差等級為普通級。 零件成品質量由CATIA軟件計算其質量約為9.608kg,估算鍛件質量為13kg。 零件為軸類，設其最大直徑為182，長度為250。則毛坯包絡體的質量為=，=0.258,介于0.16至0.32之間。故該零件的形狀復雜系數(shù)為。 鍛件材質為45鋼，為含碳量小于65%的碳素鋼，故選用級。 各軸頸外圓粗糙度為0.16，法蘭孔內表面粗糙度為3.2，內孔為3.2其余均大于12.5。 由鍛件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)查文獻【3】表5-25。確定厚度（直徑方向）單邊余量為2.53.2，選取3。水平方向2.53.5，選取3，查文獻【3】表5-24鍛件內孔直徑的機械加工單邊余量內孔單邊余量為3.0，、內孔單邊余量為2.5。 查文獻【3】表5-16得毛坯各尺寸公差為： 、、 毛坯圖： 選擇加工方法、制定加工工藝路線 定位基準的選擇： 精基準的選擇 根據輸出軸的裝配要求，選擇兩頂尖中心孔作為定位精基準，中心孔作為設計基準，用其作為定位基準既符合基準重合，又符合基準統(tǒng)一。當零件的外圓精加工后可以以外圓為精基準加工法蘭孔，由于半精加工利用中心孔加工的外圓同心度非常高，以外圓作為基準加工出來的孔的同軸度也很高。 粗基準的選擇 工件為回轉體，屬于軸類零件，一般情況下以外圓作為粗基準，保證定位準確夾緊可靠，利用外圓加工出中心孔。 零件表面加工方法的選擇： 加工階段的劃分 粗加工階段：其任務是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標是提高生產率，去除內孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準，如加工φ55、φ60、φ65、φ75、φ176外圓柱表面。 半精加工階段：其任務是使主要表面達到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準備，如φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱面，φ80內孔、法蘭孔等。 精加工階段：其任務就是保證各主要表面達到規(guī)定的尺寸精度，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標是全面保證加工質量，如各軸頸外圓精磨。 熱處理工序的安排:熱處理的目的是提高材料力學性能，消除殘余應力和改善金屬的加工性能。熱處理主要分:預備熱處理，最終熱處理和內應力處理等。本零件輸出軸材料為45鋼，加工前進行正火預備熱處理是在毛坯鍛造之后消除零件的內應力。粗加工之后，為消除因加工變形殘余內應力，同時降低材料的硬度，獲得零件材料較高的綜合力學性能，采用調質處理。 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級 加工方法 φ55端面 Ra3.2 IT7 粗銑-精銑 φ176端面 Ra3.2 IT7 粗銑-精銑 φ55外圓柱表面 Ra0.16 IT6 粗車-半精車-粗磨-精磨 φ60外圓柱面 Ra0.16 IT6 粗車-半精車-粗磨-精磨 φ65外圓柱面 Ra0.16 IT6 粗車-半精車-粗磨-精磨 φ75外圓柱面 Ra0.16 IT6 粗車-半精車-粗磨-精磨 φ176外圓柱面 Ra3.2 IT8 粗車-半精車 φ50孔 Ra12.5 IT11 粗鏜 φ80孔 Ra3.2 IT7 粗鏜-半精鏜-精鏜 φ104孔 Ra12.5 IT11 粗鏜 φ20通孔 Ra3.2 IT7 鉆孔-擴孔-粗鉸-精鉸 鍵槽 Ra3.2 IT8 粗銑-精銑 工藝路線的確定： 基面先行原則 該零件進行加工時，同時銑兩端面打中心孔，再以中心軸線為基準來加工，因為兩端面和外圓柱面為后續(xù)精基準表面加工而設定的，才能使定位基準更準確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。 先粗后精原則 我們先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗加工將在較短時間內將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗加工后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時，則要安排半精加工。 先面后孔原則 對該零件應該先加工圓柱表面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對于輸出軸來講先加工φ75外圓柱面，做為定位基準再來加工其余各孔。 工序劃分的確定 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內完成每道工序加工內容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目，并且利于采用高生產率的機床。故工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行，每道工序的內容很少，最少時每道工序只包括一個簡單工步，工序分散可使每個工序使用的設備，刀具等比較簡單，機床調整工作簡化，對操作工人的技術水平也要求低些?？紤]到該零件的生產類型為大批量生產，設計工藝路線是我們主要考慮工序集中，將粗精加工盡量安排在一個工序中。 工藝方案的比較： 工藝方案一：（僅鍛出孔毛坯） 1、備料 2、精鍛 3、粗車小頭端面打中心孔 4、粗車各臺階面 5、掉頭粗車大頭端面 6、調質200HBS 7、半精車小頭端面及各臺階面 8、銑鍵槽 9、掉頭鉆擴鉸法蘭孔 10、粗鏜臺階孔 11、半精鏜孔 12、半精車大頭端面 13、打大頭端面中心孔 14、鉆油孔 15、精車四個臺階面 16、倒角 17、精銑大小頭端面 工藝方案二：（鍛出各階梯孔毛坯） 1、備料 2、精鍛 3、預備熱處理 4、銑兩端面打中心孔 5、粗車各外圓及錐面 6、熱處理 7、修研中心孔 8、半精車各外圓及錐面 9、倒角去毛刺切槽 10、粗鏜三階梯孔 11、半精鏜、精鏜孔 12、鉆、擴、鉸、精鉸孔 13、鉆油孔 14、粗銑、精銑鍵槽 15、精銑兩端面 16、修研中心孔 17、粗磨外圓 18、精磨外圓 工藝方案三（鍛出各階梯孔毛坯） 1、備料 2、鍛造 3、熱處理 4、銑端面鉆大端中心孔 V型塊+擋板 5、粗車外圓 三爪自定心卡盤+頂尖 6、鉆小端中心孔 三爪自定心卡盤 7、粗車外圓 雞心夾頭+雙頂尖 8、熱處理 9、修研中心孔 10、半精車外圓 雞心夾頭+雙頂尖 11、半精車 雞心夾頭+雙頂尖 12、粗鏜各階梯孔 三爪自定心卡盤 13、半精鏜精鏜孔 三爪自定心卡盤 14、鉆、擴、鉸、精鉸法蘭孔 專用夾具 15、精銑兩端面 V型塊+擋板 16、修研中心孔 17、粗磨外圓 雙頂尖 18、精磨外圓 雙頂尖 確定方案二為最終方案。 加工余量、切削用量及基本工時的確定 各工序加工余量的確定： 外圓 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精磨 0.1 IT6 0.16 55 0.16 粗磨 0.4 IT7 1.25 55+0.1=55.1 1.25 半精車 1.1 IT8 3.2 55.1+0.4=55.5 3.2 粗車 4.4 IT11 16 55.5+1.1=56.6 16 鍛造 56.6+4.4=61 外圓 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精磨 0.1 IT6 0.16 60 0.16 粗磨 0.4 IT7 1.25 60+0.1=60.1 1.25 半精車 1.1 IT8 3.2 60.1+0.4=60.5 3.2 粗車 4.4 IT11 16 60.5+1.1=61.6 16 鍛造 61.6+4.4=66 外圓 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精磨 ０．１ IT６ ０．１６ ６５ ０．１６ 粗磨 ０．４ IT７ １．２５ ６５＋０．１＝６５．１ １．２５ 半精車 １．１ IT８ ３．２ ６５．１＋０．４＝６５．５ ３．２ 粗車 ４．４ IT１１ １６ ６５．５＋１．１＝６６．６ １６ 鍛造 ６６．６＋４．４＝７１ 外圓 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精磨 0.1 IT６ ０．１６ ７５ ０．１６ 粗磨 0.4 IT７ １．２５ ７５＋０．１＝７５．１ １．２５ 半精車 1.1 IT８ ３．２ ７５．１＋０．４＝７５．５ ３．２ 粗車 4.4 IT１１ １６ ７５．５＋１．１＝７６．６ １６ 鍛造 ７６．６＋４．４＝８1 過渡錐面 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 半精車 1.0 IT8 3.2 82~116 3.2 粗車 5.0 IT11 1.6 （82~116）+1=（83~117） 1.6 鍛造 （83~117）+5=（88~122） （88~122） 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 半精車 1.0 IT８ 3.2 1 7 6 3.2 粗車 5.0 IT１１ １６ 1 7 6 +1 =1 7 7 １６ 鍛造 1 7 7 + 5 = 1 8 2 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精銑 1.0 IT7 1.6 244 1.6 粗銑 2.0 IT11 16 244+1 =245 16 鍛造 245+2 =247 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精銑 1.0 IT7 1.6 247 1.6 粗銑 2.0 IT11 16 247+1 =248 16 鍛造 248+2 =250 13 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精鏜 0.5 IT7 3.2 80 3.2 半精鏜 1.5 IT9 6.3 80-0.5=79.5 6.3 粗鏜 3 IT11 12.5 79.5-1.5=78 12.5 鍛造 78-3=75 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精鉸 0.06 IT7 3.2 20 粗鉸 0.14 IT8 6.3 20-0.06=19.94 擴孔 1.8 IT10 10 19.94-0.14=19.8 鉆孔 18 IT11 12.5 19.8-1.8=18 17 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 粗鏜 4 IT11 12.5 50 12.5 鍛造 50-4=46 10 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 粗鏜 5 IT11 12.5 104 12.5 鍛造 104-5=99 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精銑 ２ IT８ ３．２ 50 ３．２ 粗銑 ３．５ IT１１ １６ 50+2=52 １６ 52+3.5=55.5 切削用量及基本工時： 已知： 　　　加工材料：４５鋼，，鍛件，有外皮； 　　　工件尺寸：坯件㎜，車削后㎜，加工長度㎜； 　　　加工要求：車削后表面粗糙度 粗車 （１） 選擇機床 CA6140，雙頂尖定位 （２） 選擇刀具 ⑴選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉位） 　⑵根據書目【4】表1.1，由于CA6140車床的中心高200㎜（表1.31），故選刀桿尺寸BH=16㎜25㎜，刀片厚度4.5㎜ ⑶根據書目【4】表1.2，粗車帶外皮的鍛件毛坯，選擇YT5牌號硬質合金車刀 ⑷車刀幾何形狀 由書目【4】 表1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，，，，，， （３） 選擇切削用量 ⑴確定切削深度 由于粗加工余量僅為4.4㎜，可在一次走刀內切完，故=4.4/2=2.2㎜ ⑵確定進給量f 根據書目【4】表1.4，f=0.5~0.9 ㎜/r,按CA6140車床說明書，選擇f=0.86㎜/r 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。根據CA6140車床說明書， CA6140 機床進給機構允許的進給力 F max = 3530N 。根據書目【4】表1.21，當鋼的強度 ， 2.4㎜，f1.8 ㎜/r，，m/min（預計）時，進給力為。 根據書目【4】表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為，，，故實際進給力為 ，由于 F f ≤ Fmax，故所選的f=0.86㎜/r可用。 ?、沁x擇車刀磨鈍標準及壽命 由書目【4】表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 1mm，可轉位車刀耐用度 T = 60 min ⑷確定切削速度 根據書目【4】表1..10，YT5牌號硬質合金車刀加工鋼材，，3㎜，f0.97㎜/r，m/min 切削速度修正系數(shù)為，，，，，，故 = =109 0.650.920.8=52.1 m/min 則n==r/min,由CA6140車床說明書，選擇n=250r/min,則實際切削速度為 = ⑸校驗機床功率 根據書目【4】表1.24，當， 2.4㎜，f0.96㎜/r， 57m/min，kW.切削功率的 修正系數(shù) 為根據書目【4】表1.92-2，，，故kW,根據CA6140 車床說明書， 車床主電動機功率，，故所選之切削用量可在CA6140車床上進行 綜上：=2.2㎜，f=0.86㎜/r，=47.8m/min，n=250r/min （4） 計算基本工時 ，式中，根據書目【4】表1.26，車削時的入切量及超切量，則， 半精車 （1） 選擇刀具 車道形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號為YT150，車刀幾何形狀為 ，，，， ， （2） 選擇切削用量 ⑴確定切削深度 =1.1/2=0.55㎜ ⑵確定進給量f 半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據書目【4】表1.6，當表面的粗糙度為 時，。根據CA6140車床說明書， 選擇 ?、沁x擇車刀磨鈍標準及壽命 由書目【4】表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 0.4mm，可轉位車刀耐用度 T = 60 min ⑷確定切削速度 根據書目【4】表1..10，YT15牌號硬質合金車刀加工鋼材，，1.4㎜， f0.38㎜/r，m/min.切削速度的修正系數(shù)均為1.0，故=176m/min.則 n==，根據CA6140車床說明書，選擇n=900r/min. 實際切削速度為 ⑸校驗機床功率 根據書目【4】表1.24，當， 2.0㎜，f0.3㎜/r， 162m/min，kW. 根據CA6140車床說明書，車床主電動機功率，，故所選之切削用量可在CA6140車床上進行 綜上:=0.55㎜，f=0.3㎜/r，=160m/min，n=900r/min （3） 計算基本工時 ，式中，根據書目【4】表1.26，車削時的入切量及超切量， 則， 粗磨 （1） 選擇機床 外圓磨床，雙頂尖定位 （2） 選擇磨具 選擇平形砂輪，根據外圓磨床說明書，選取砂輪尺寸為 ， 砂輪磨削速度，取 （3） 選擇磨削方法 采用縱向磨法 砂輪運動為旋轉和橫進給，工件運動為旋轉和縱向往復 （4） 確定被吃刀量 工件直徑為，根據書目【7】表5.5-8，選擇工件速度為， 選擇，。由表5.5-8，修正系數(shù)為， 故 縱向進給量 （5） 確定砂輪轉速 ，式中，則 （6） 確定工件轉速 ，式中，則 ， （7） 轉速比 一般外圓磨轉速比， （8） 確定軸向進給量 ， （9） 確定磨削力 ，根據書目【7】表5.1-2， （10） 功率校驗 磨削功率，砂輪電機輸出功率，， 則，根據外圓磨床說明書， (11)計算基本工時 ，由書目【5】表6.2-9，,， 則 綜上： 精磨 （1） 磨床、磨具、磨削方法均與粗磨相同 （2） 確定被吃刀量 工件直徑為，根據書目【7】表5.5-8，，選擇工件速度為， 選擇，，由表5.5-8，修正系數(shù)為 ，故 縱向進給量 （3） 確定砂輪轉速 ，式中，則 （4） 確定工件轉速 ，式中，則 （5） 轉速比 一般外圓磨轉速比 ， （6） 確定軸向進給量 ， （7） 確定磨削力 ，根據書目【7】表5.1-2，，則 （8） 功率校驗 磨削功率，砂輪電機輸出功率，， 則，根據外圓磨床說明書， （9） 計算基本工時 ，由書目【5】表6.2-9，， ，則 綜上: 粗車 （1） 選擇機床 CA6140，雙頂尖定位 （2）選擇刀具 ⑴選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉位） ⑵根據書目【4】表1.1，由于CA6140車床的中心高200㎜（表1.31），故選刀桿尺寸BH=16㎜25㎜，刀片厚度4.5㎜ ⑶根據書目【4】表1.2，粗車帶外皮的鍛件毛坯，選擇YT5牌號硬質合金車刀 ⑷車刀幾何形狀 根據書目【4】 表1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，，，，，， （3）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 由于粗加工余量僅為4.4㎜，可在一次走刀內切完，故=4.4/2=2.2㎜ ⑵確定進給量f 根據書目【4】表1.4，f=0.5~0.9 ㎜/r,按CA6140車床說明書，選擇f=0.86㎜/r 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。根據CA6140車床說明書， CA6140 機床進給機構允許的進給力 F max = 3530N 。根據書目【4】表1.21，當鋼的強度 ， 2.4㎜，f1.8 ㎜/r，，m/min（預計）時，進給力為。 根據表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為，，，故實際進給力為 ，由于 F f ≤ Fmax，故所選的f=0.86㎜/r可用。 ⑶選擇車刀磨鈍標準及壽命 由書目【4】表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 1mm，可轉位車刀耐用度 T = 60 min ⑷確定切削速度 根據書目【6】表5-2，，則， 根據 CA6140車床說明書，選擇，則實際切削速度為 ， ⑸校驗機床功率 根據書目【4】表1.24，當， 2.4㎜，f0.96㎜/r， 57m/min，kW. 切削功率的修正系數(shù)為，，，，，，故 kW,根據CA6140車床說明書， 車床主電動機功率，，故所選 之切削用量可在CA6140車床上進行 （4）計算基本工時 ，式中，根據書目【4】表1.26，車削時的入切量及超切量，則， 綜上：=2.2㎜，f=0.86㎜/r，=51.8m/min，n=250r/min 半精車 （1）選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號為YT150，車刀幾何形狀為 ，，，， ， （2）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 =1.1/2=0.55㎜ ⑵確定進給量f 半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據書目【4】表1.6，當表面的粗糙度為 時，。根據CA6140車床說明書， 選擇 ⑶選擇車刀磨鈍標準及壽命 由書目【4】表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 0.4mm，可轉位車刀耐用度 T = 60 min ⑷確定切削速度 根據書目【6】表5-2，YT15牌號硬質合金車刀加工碳素鋼，， ，，m/min，選取,則 n==，根據CA6140車床說明書，選擇n=560r/min,則 實際切削速度為 ⑸校驗機床功率 根據書目【4】表1.24，當， 2.0㎜，f0.3㎜/r， 162m/min，kW. 根據CA6140車床說明書，車床主電動機功率，，故所選之切削用量可在CA6140車床上進行 （3）計算基本工時 ，式中，根據書目【4】表1.26，車削時的入切量及超切量，則， 綜上:=0.55㎜，f=0.3㎜/r，=108.4m/min，n=560r/min 粗磨 （1）選擇機床 外圓磨床，雙頂尖定位 （2）選擇磨具 選擇平形砂輪，根據外圓磨床說明書，選取砂輪尺寸為 ， 砂輪磨削速度，取 （3）選擇磨削方法 采用縱向磨法 砂輪運動為旋轉和橫進給，工件運動為旋轉和縱向往復 （4） 確定被吃刀量 工件直徑為，根據書目【7】表5.5-8，選擇工件速度為， 選擇，。由表5.5-8，修正系數(shù)為， 故 縱向進給量 （5）確定砂輪轉速 ，式中，則 （6）確定工件轉速 ，式中，則 ， （11） 轉速比 一般外圓磨轉速比， （12） 確定軸向進給量 ， （13） 確定磨削力 ，根據書目【7】表5.1-2， （14） 功率校驗 磨削功率，砂輪電機輸出功率，， 則，根據外圓磨床說明書， (11)計算基本工時 ，由書書目【5】表6.2-9，,， 則 綜上： 精磨 （1）磨床、磨具、磨削方法均與粗磨相同 （2）確定被吃刀量 工件直徑為，根據書目【7】表5.5-8，，選擇工件速度為， 選擇，，由表5.5-8，修正系數(shù)為 ，故 縱向進給量 （3）確定砂輪轉速 ，式中，則 （4）確定工件轉速 ，式中，則 （5）轉速比 一般外圓磨轉速比 ， （6）確定軸向進給量 ， （7）確定磨削力 ，根據書目【7】表5.1-2，，則 （8）功率校驗 磨削功率，砂輪電機輸出功率，， 則，根據外圓磨床說明書， （9）計算基本工時 ，由書書目【5】表6.2-9，， ，則 綜上: 粗車 （1）選擇機床 CA6140，雙頂尖定位 （2）選擇刀具 ⑴選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉位） ?、聘鶕俊?】表1.1，由于CA6140車床的中心高200㎜（表1.31），故選刀桿尺寸BH=16㎜25㎜，刀片厚度4.5㎜ ⑶根據書目【4】表1.2，粗車帶外皮的鍛件毛坯，選擇YT5牌號硬質合金車刀 ⑷車刀幾何形狀 由書目【4】 表1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，，，，，， （3）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 由于粗加工余量僅為4.4㎜，可在一次走刀內切完，故=4.4/2=2.2㎜ ⑵確定進給量f 根據書目【4】表1.4，f=0.5~0.9 ㎜/r,按CA6140車床說明書，選擇f=0.86㎜/r 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。根據CA6140車床說明書， CA6140 機床進給機構允許的進給力 F max = 3530N 。根據書目【4】表1.21，當鋼的強度 ， 2.4㎜，f1.8 ㎜/r，，m/min（預計）時，進給力為。 根據書目【4】表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為，，，故實際進給力為 ，由于 F f ≤ Fmax，故所選的f=0.86㎜/r可用。 ?、沁x擇車刀磨鈍標準及壽命 由書目【4】表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 1mm，可轉位車刀耐用度 T = 60 min ⑷確定切削速度 根據書目【6】表5-2，，則， 根據 CA6140車床說明書，選擇，則實際切削速度為 ， ⑸校驗機床功率 根據書目【4】表1.24，當， 2.4㎜，f0.96㎜/r， 57m/min，kW.切削功率的 修正系數(shù) 為根據書目【4】表1.92-2，，，故kW,根據CA6140 車床說明書， 車床主電動機功率，，故所選之切削用量可在CA6140車床上進行 （4） 計算基本工時 ，式中，根據書目【4】表1.26，車削時的入切量及超切量， 則， 綜上：=2.2㎜，f=0.86㎜/r，=55.7m/min，n=250r/min 半精車 （1）選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號為YT150，車刀幾何形狀為 ，，，， ， （2）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 =1.1/2=0.55㎜ ⑵確定進給量f 半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據書目【4】表1.6，當表面的粗糙度為 時，。根據CA6140車床說明書， 選擇 ⑶選擇車刀磨鈍標準及壽命 由書目【4】表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 0.4mm，可轉位車刀耐用度 T = 60 min ⑷確定切削速度 根據書目【6】表5-2，YT15牌號硬質合金車刀加工碳素鋼，， ，，m/min，選取,則 n==，根據CA6140車床說明書，選擇n=500r/min,則 實際切削速度為 ⑸校驗機床功率 根據書目【4】表1.24，當， 2.0㎜，f0.3㎜/r，106m/min，kW. 根據CA6140車床說明書，車床主電動機功率，，故所選之切削用量可在CA6140車床上進行 （3）計算基本工時 ，式中，根據書目【4】表1.26，車削時的入切量及超切量，則， 綜上:=0.55㎜，f=0.3㎜/r，=104.5m/min，n=500r/min 粗磨 （1）選擇機床 外圓磨床，雙頂尖定位 （2）選擇磨具 選擇平形砂輪，根據外圓磨床說明書，選取砂輪尺寸為 ， 砂輪磨削速度，取 （3）選擇磨削方法 采用縱向磨法 砂輪運動為旋轉和橫進給，工件運動為旋轉和縱向往復 （4）確定被吃刀量 工件直徑為，根據書目【7】表5.5-8，選擇工件速度為， 選擇，。由表5.5-8，修正系數(shù)為， 故 縱向進給量 （5）確定砂輪轉速 ，式中，則 （6）確定工件轉速 ，式中，則 ， （7）轉速比 一般外圓磨轉速比， （8）確定軸向進給量 ， （9）確定磨削力 ，根據書目【7】表5.1-2， （10）功率校驗 磨削功率，砂輪電機輸出功率，， 則，根據外圓磨床說明書， (11)計算基本工時 ，由書書目【5】表6.2-9，,， 則 綜上： 精磨 （1）磨床、磨具、磨削方法均與粗磨相同 （2）確定被吃刀量 工件直徑為，根據書目【7】表5.5-8，，選擇工件速度為， 選擇，，由表5.5-8，修正系數(shù)為 ，故 縱向進給量 （3）確定砂輪轉速 ，式中，則 （4）確定工件轉速 ，式中，則 （5）轉速比 一般外圓磨轉速比 ， （6）確定軸向進給量 ， （7）確定磨削力 ，根據書目【7】表5.1-2，，則 （8）功率校驗 磨削功率，砂輪電機輸出功率，， 則，根據外圓磨床說明書， （9）計算基本工時 ，由書書目【5】表6.2-9，， ，則 綜上: 粗車 （1）選擇機床 CA6140，雙頂尖定位 （2）選擇刀具 ⑴選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉位） 　⑵根據書目【4】表1.1，由于CA6140車床的中心高200㎜（表1.31），故選刀桿尺寸BH=16㎜25㎜，刀片厚度4.5㎜ ⑶根據書目【4】表1.2，粗車帶外皮的鍛件毛坯，選擇YT5牌號硬質合金車刀 ⑷車刀幾何形狀 由書目【4】 表1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，，，，，， （3）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 由于粗加工余量僅為4.4㎜，可在一次走刀內切完，故=4.4/2=2.2㎜ ⑵確定進給量f 根據書目【4】表1.4，f=0.5~0.9 ㎜/r,按CA6140車床說明書，選擇f=0.86㎜/r 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。根據CA6140車床說明書， CA6140 機床進給機構允許的進給力 F max = 3530N 。根據書目【4】表1.21，當鋼的強度 ， 2.4㎜，f1.8 ㎜/r，，m/min（預計）時，進給力為。 根據書目【4】表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為，，，故實際進給力為 ，由于 F f ≤ Fmax，故所選的f=0.86㎜/r可用。 ?、沁x擇車刀磨鈍標準及壽命 由書目【4】表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 1mm，可轉位車刀耐用度 T = 60 min ⑷確定切削速度 根據書目【6】表5-2，，則， 根據 CA6140車床說明書，選擇，則實際切削速度為 ， ⑸校驗機床功率 根據書目【4】表1.24，當， 2.4㎜，f0.96㎜/r， 57m/min，kW.切削功率的 修正系數(shù) 為根據書目【4】表1.92-2，，，故kW,根據CA6140 車床說明書， 車床主電動機功率，，故所選之切削用量可在CA6140車床上進行 （5） 計算基本工時 ，式中，根據書目【4】表1.26，車削時的入切量及超切量， 則， 綜上：=2.2㎜，f=0.86㎜/r，=50.8m/min，n=200r/min 半精車 （1）選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號為YT150，車刀幾何形狀為 ，，，， ， （2）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 =1.1/2=0.55㎜ ⑵確定進給量f 半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據書目【4】表1.6，當表面的粗糙度為 時，。根據CA6140車床說明書， 選擇 ⑶選擇車刀磨鈍標準及壽命 由書目【4】表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 0.4mm，可轉位車刀耐用度 T = 60 min ⑷確定切削速度 根據書目【6】表5-2，YT15牌號硬質合金車刀加工碳素鋼，， ，，m/min，選取,則 n==，根據CA6140車床說明書，選擇n=450r/min,則 實際切削速度為 ⑸校驗機床功率 根據書目【4】表1.24，當， 2.0㎜，f0.3㎜/r，131m/min，kW. 根據CA6140車床說明書，車床主電動機功率，，故所選之切削用量可在CA6140車床上進行 （3）計算基本工時 ，式中，根據書目【4】表1.26，車削時的入切量及超切量，則， 綜上:=0.55㎜，f=0.3㎜/r，=108.2m/min，n=450r/min 粗磨 （1）選擇機床 外圓磨床，雙頂尖定位 （2）選擇磨具 選擇平形砂輪，根據外圓磨床說明書，選取砂輪尺寸為 ， 砂輪磨削速度，取 （3）選擇磨削方法 采用縱向磨法 砂輪運動為旋轉和橫進給，工件運動為旋轉和縱向往復 （4）確定被吃刀量 工件直徑為，根據書目【7】表5.5-8，選擇工件速度為， 選擇，。由表5.5-8，修正系數(shù)為， 故 縱向進給量 （5）確定砂輪轉速 ，式中，則 （6）確定工件轉速 ，式中，則 ， （7）轉速比 一般外圓磨轉速比， （8）確定軸向進給量 ， （9）確定磨削力 ，根據書目【7】表5.1-2， （10）功率校驗 磨削功率，砂輪電機輸出功率，， 則，根據外圓磨床說明書， (11)計算基本工時 ，由書書目【5】表6.2-9，,， 則 綜上： 精磨 （1）磨床、磨具、磨削方法均與粗磨相同 （2）確定被吃刀量 工件直徑為，根據書目【7】表5.5-8，，選擇工件速度為， 選擇，，由表5.5-8，修正系數(shù)為 ，故 縱向進給量 （3）確定砂輪轉速 ，式中，則 （4）確定工件轉速 ，式中，則 （5）轉速比 一般外圓磨轉速比 ， （6）確定軸向進給量 ， （7）確定磨削力 ，根據書目【7】表5.1-2，，則 （8）功率校驗 磨削功率，砂輪電機輸出功率，， 則，根據外圓磨床說明書， （9）計算基本工時 ，由書目【5】表6.2-9，， ，則 綜上: 小頭面 粗車 （1） 選擇機床 CA6140，雙頂尖定位 （2）選擇刀具 ⑴選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉位） ⑵根據書目【4】表1.1，由于CA6140車床的中心高200㎜（表1.31），故選刀桿尺寸BH=16㎜25㎜，刀片厚度4.5㎜ ⑶根據書目【4】表1.2，粗車帶外皮的鍛件毛坯，選擇YT5牌號硬質合金車刀 ⑷車刀幾何形狀 有書目【4】 表1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，，，，，， （3）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 由于粗加工余量僅為5㎜，可在一次走刀內切完，故=5/2=2.5㎜ ⑵確定進給量f 根據書目【4】表1.4，f=0.5~0.9 ㎜/r,按CA6140車床說明書，選擇f=0.86㎜/r 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。根據CA6140車床說明書， CA6140 機床進給機構允許的進給力 F max = 3530N 。根據書目【4】表1.21，當鋼的強度 ， 2.8㎜，f1.8 ㎜/r，，m/min（預計）時，進給力為。 根據表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為，，，故實際進給力為 ，由于 F f ≤ Fmax，故所選的f=0.86㎜/r可用。 ⑶選擇車刀磨鈍標準及壽命 由書目【4】表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 1mm，可轉位車刀耐用度 T = 60 min ⑷確定切削速度 根據書目【6】表5-2，，則， 根據 CA6140車床說明書，選擇，則實際切削速度為 ， ⑸校驗機床功率 根據書目【4】表1.24，當， 2.8㎜，f0.96㎜/r， 57㎜/min，kW. 切削功率的修正系數(shù)為，，，，，，故 kW,根據CA6140車床說明書， 車床主電動機功率，，故所選之切削用量可在CA6140車床上進行 綜上：=2.5㎜，f=0.86㎜/r，=55.26m/min，n=200r/min 半精車 （1）選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號為YT15，車刀幾何形狀為 ，，，， ， （2）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 =1.0/2=0.5㎜ ⑵確定進給量f 半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據書目【4】表1.6，當表面的粗糙度為 時，。根據CA6140車床說明書， 選擇 ⑶選擇車刀磨鈍標準及壽命 由書目【4】表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 0.4mm，可轉位車刀耐用度 T = 60 min ⑷確定切削速度 根據書目【6】表5-2，YT15牌號硬質合金車刀加工碳素鋼，， ，，m/min，選取,則 n==，根據CA6