填料箱蓋工藝課程設計.doc

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. 機械制造工藝學課程設計 填料箱蓋機械加工工藝規(guī)程設計 學號 姓名 目錄 第1章 零件分析 1 1.1零件功用分析 1 1.2 零件的工藝分析 2 1.3 確定零件的生產類型 2 第2 章 確定毛坯類型，繪制毛坯簡圖 4 2.1 選擇毛坯 4 2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 4 2.3 繪制毛坯簡圖 4 2.4 本章小結 5 第3章 工藝規(guī)程設計 6 3.1 零件機械加工工藝規(guī)程的制定 6 3.1.1 機械加工工藝規(guī)程的內容及作用 6 3.1.2 制定工藝規(guī)程的原則、原始資料 6 3.1.3 制定工藝規(guī)程的步驟 7 3.2 基準面的選擇 9 3.2.1 粗基準的選擇。 9 3.2.2 精基準的選擇。 10 3.3 制訂工藝路線 10 3.3.1 工藝路線方案一 10 3.3.2 工藝路線方案二 10 3.3.3 工藝方案的比較與分析 10 3.3.4 最后的加工工藝路線確定如下： 11 3.4 本章小結 11 第4章 數控機床的選擇與加工方案 13 4.1 選擇機床 13 4.2 選擇夾具 14 4.3 選擇刀具 14 4.4 確定工序尺寸(見表5-1) 15 4.5 確定切削用量及基本工時 15 4.6 本章小結 24 參考文獻 25 致 謝 26 精選word范本！ . 第1章 零件分析 1.1零件功用分析 箱體類是機器或部件的基礎零件，它將機器或部件中的軸、套、齒輪等有關零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關系協(xié)調地傳遞運動或動力。因此，箱體的加工質量將直接影響機器或部件的精度、性能和壽命。 箱體類零件有：機床主軸箱、機床進給箱、變速箱體、減速箱體、發(fā)動機缸體和機座等。根據箱體零件的結構形式不同，可分為整體式箱體，如圖2－1(a、b、d)所示和分離式箱體，如圖2－1(c)所示兩大類。前者是整體鑄造、整體加工，加工較困難，但裝配精度高；后者可分別制造，便于加工和裝配，但增加了裝配工作量。 2-1 幾種箱體的結構 題目所給的零件是填料箱蓋(如圖2-2)，主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后保證密封。對平面要求有較高的平面度和較小的粗糙度值；對孔的尺寸精度、形狀精度、和表面粗糙度都要求較高；對同一軸線的孔應有一定的同軸度要求和各支承孔之間也應有一定的孔距尺寸精度及平行度要求。 圖2.2 填料箱蓋 1.2 零件的工藝分析 箱體類零件是機器及其部件的基礎零件。它將機器及其部件中的軸、軸承套和齒輪等零件按一定的相互關系裝配成一整體，并按預定的傳動關系協(xié)調運動。因此，箱體的加工質量，直接影響著機器的性能，精度和壽命。 箱體的結構形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點：形狀復雜、壁薄且不均勻，內部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機床制造廠用于箱體類零件的機械加工勞動量約占整個產品加工量的15%-20%。 1.以的軸為中心的表面進行加工 包括：尺寸為的軸，表面粗糙度為1.6，尺寸為Φ80軸與軸相接的肩面, 尺寸為與同軸度為0.025的面，尺寸為 與同軸度為0.025的孔。 2.以Φ60孔為中心的表面進行加工 尺寸為78的孔與Φ60垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨。 3.以Φ60孔為中心均勻分布的12個孔 尺寸為6XΦ13.5,4XM10-6H深20的孔，深24及2XM10-6H的孔進行加工。 1.3 確定零件的生產類型 生產類型是指企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產專業(yè)化程度的分類，一般分為大量生產、成批生產和單件生產三種類型。 1. 大量生產 大量生產是指在機床上長期地進行某種固定的工序。例如汽車、拖拉機、軸承、縫紉機、自行車的制造，通常是以大量生產的方式進行的。 2. 成批生產 成批生產是在一年中分批地生產相同的零件，生產呈周期性的重復。每批生產相同零件的數量，即生產批量的大小要根據具體生產條件來決定。根據產品結構特點、生產綱領和批量等，成批生產又可分為大批、中批和小批生產。大批生產的工藝特征與大量生產相似，而小批生產與單件生產的工藝特征相似。通用機床(一般的車、銑、刨、鉆、磨床)的制造往往屬于這種生產類型。 3. 單件生產 單件生產是指單個或少數幾個地生產不同結構、尺寸的產品，很少重復。例如，重型機器、大型船舶制造及新產品試制等常屬于這種生產類型。 因此該零件選擇成批生產。 第2 章 確定毛坯類型，繪制毛坯簡圖 2.1 選擇毛坯 箱體材料一般選用HT200~400的各種牌號的灰鑄鐵，而最常用的為HT200。灰鑄鐵不僅成本低，而且具有較好的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性（減震性）。在單件生產或某些簡易機床的箱體，為了縮短生產周期和降低成本，可采用鋼材焊接結構。 毛坯的加工余量與生產批量、毛坯尺寸、結構、精度和鑄造方法等因素有關。有關數據可查有關資料及根據具體情況決定。 毛坯鑄造時，應防止砂眼和氣孔的產生。為了減少毛坯制造時產生殘余應力，應使箱體壁厚箱體澆鑄后應安排時效或退火工序。 某些單件、小批量生產的箱體零件，為了縮短毛坯制造的周期和降低成本，可采用鋼板焊接結構 普通精度的箱體零件，一般在鑄造之后安排一次人工時效處理。對一些高精度或形狀特別復雜的箱體零件，在粗加工之后還要安排一次人工時效處理，以消除粗加工時所造成的殘余應力。 2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 填料箱蓋零件材料為HT200，硬度190～210HB，生產類型為大批生產，采用機器造型鑄造毛坯。 1.根據《機械制造技術基礎課程設計指導教程》的規(guī)定：除非另有規(guī)定，否則要求的機械加工余量適用于整個毛坯鑄件，即對所有需要機械加工的表面只需規(guī)定值。查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》書中表2-1、2-5取毛坯鑄件的公差等級為10級，機械加工余量等級G級 2.根據《機械制造技術基礎課程設計指導教程》的規(guī)定 查書中表2-4，取毛坯鑄件的機械加工余量為2mm，根據毛坯鑄件各個尺寸所在的范圍，查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》書中表2-3得各個尺寸的公差，再根據公式即可計算出毛坯的基本尺寸。 2.3 繪制毛坯簡圖 根據所確定的毛坯尺寸畫出毛坯圖(如圖2-3) 圖2-3 毛坯圖 2.4 本章小結 本章介紹了機械加工工藝規(guī)程的內容及作用,制定工藝規(guī)程的原則、原始資料、步驟.然后對于本課題“填料箱蓋”加工的工藝規(guī)程進行了說明，如毛皮的選擇、熱處理。最后根據書本資料確定了毛坯尺寸、機械加工余量及工序尺寸。 第3章 工藝規(guī)程設計 3.1 零件機械加工工藝規(guī)程的制定 零件機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和方法等的工藝文件。它是在具體的生產條件下，將最合理或者比較合理的工藝過程，用圖表（或文字）的形式制成用來指導生產、管理生產的文件。 3.1.1 機械加工工藝規(guī)程的內容及作用 工藝規(guī)程的內容，一般有零件的加工工藝路線、各工序基本加工內容、切削用量、工時定額及采用的機床和工藝裝備（刀具、夾具、量具、模具）等。 工藝規(guī)程的主要作用如下： 1．工藝規(guī)程是指導生產的主要技術文件。合理的工藝規(guī)程是建立在正確的工藝原理和實踐基礎上的，是科學技術和實踐經驗的結晶。因此，它是獲得合格產品的技術保證，一切生產和管理人員必須嚴格遵守。 2．工藝規(guī)程是生產組織管理工作、計劃工作的依據。原材料的準備、毛坯的制造、設備和工具的購置、專用工藝裝備的設計制造、勞動力的組織、生產進度計劃的安排等工作都是依據工藝規(guī)程來進行的。 3．工藝規(guī)程是新建或擴建工廠或車間的基本資料。在新建擴建或改造工廠或車間時，需依據產品的生產類型及工藝規(guī)程來確定機床和設備的數量及種類，工人工種、數量及技術等級，車間面積及機床的布置等。 3.1.2 制定工藝規(guī)程的原則、原始資料 1．制定工藝規(guī)程的原則 制定工藝規(guī)程的原則是：在保證產品質量的前提下，以最快的速度、最少的勞動消耗和最低的費用，可靠加工出符合設計圖紙要求的零件。同時，還應在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產條件的基礎上，盡可能保證技術上先進、經濟上合理、并且有良好的勞動條件。 2．制定工藝規(guī)程的原始資料 ⑴ 產品零件圖樣及裝配圖樣。零件圖樣標明了零件的尺寸和形位精度以及其他技術要求，產品的裝配圖有助于了解零件在產品中的位置、作用，所以，它們是制定工藝規(guī)程的基礎。 ⑵ 產品的生產綱領。 ⑶ 產品驗收的質量標準。 ⑷ 本廠現(xiàn)有生產條件，如機床設備、工藝裝備、工人技術水平及毛坯的制造生產能力等。 ⑸ 國內、外同類產品的生產工藝資料。 3.1.3 制定工藝規(guī)程的步驟 1．零件圖樣分析 零件圖樣分析的目的在于： ⑴ 分析零件的技術要求，主要了解各加工表面的精度要求、熱處理要求，找出主要表面并分析它與次要表面的位置關系，明確加工的難點及保證零件加工質量的關鍵，以便在加工時重點加以關注。 ⑵ 審查零件的結構工藝性是否合理，分析零件材料的選取是否合理。 2．毛坯選擇 毛坯的選擇主要依據以下幾方面的因素： ⑴ 零件的材料及機械性能 零件的材料一旦確定，毛坯的種類就大致確定了。例如材料為鑄鐵，就應選鑄造毛坯；鋼質材料的零件，一般可用型材；當零件的機械性能要求較高時要用鍛造；有色金屬常用型材或鑄造毛坯。 ⑵ 零件的結構形狀及尺寸 例如，直徑相差不大的階梯軸零件可選用棒料作毛坯，直徑相差較大時，為節(jié)省材料，減少機械加工量，可采用鍛造毛坯；尺寸較大的零件可采用自由鍛，形狀復雜的鋼質零件則不宜用自由鍛。對于箱體、支架等零件一般采用鑄造毛坯，大型設備的支架可采用焊接結構。 ⑶ 生產類型 大量生產時，應采用精度高、生產率高的毛坯制造方法，如機器造型、熔模鑄造、冷軋、冷拔、沖壓加工等。單件小批生產則采用木模手工造型、焊接、自由鍛等。 ⑷ 毛坯車間現(xiàn)有生產條件及技術水平以及通過外協(xié)獲得各種毛坯的可能性。 3．擬訂工藝路線 ⑴ 定位基準的選擇：正確選擇定位基準，特別是主要的精基準，對保證零件加工精度、合理安排加工順序起決定性的作用。所以，在擬定工藝路線時首先應考慮選擇合適的定位基準?；鶞实倪x擇方法見第一章。 ⑵ 零件表面加工工藝方案的選擇：由于表面的要求（尺寸、形狀、表面質量、機械性能等）不同，往往同一表面的加工需采用多種加工方法完成。某種表面采用各種加工方法所組成的加工順序稱為表面加工工藝方案。 ⑶ 加工階段的劃分：對于那些加工質量要求高或比較復雜的零件，通常將整個工藝路線劃分為以下幾個階段： ① 粗加工階段：主要任務是切除毛坯的大部分加工余量，并制出精基準。該階段最關鍵的問題是怎樣提高生產率。 ② 半精加工階段：主要任務是減小粗加工時造成的誤差，為主要表面的精加工做好準備，同時完成零件上各次要表面的加工。 ③ 精加工階段：主要任務是保證各主要表面達到圖樣規(guī)定要求。這一階段的問題是如何保證加工質量。 ④ 光整加工階段：主要任務是減小表面粗糙度值和進一步提高精度。 劃分加工階段的好處是按先粗后精的順序進行加工，可以分配合理的加工余量以及選擇合理的切削用量，使加工機床沖分發(fā)揮其效率，并且能長期保持精加工機床的精度；減少工件在加工過程中的變形，避免精加工表面受到損傷；粗精加工分開，還便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，同時有利于安排熱處理工序。 4．加工順序的安排 加工順序的安排對保證加工質量，提高生產率和降低成本都有重要作用，是擬定工藝路線的關鍵之一?？砂聪铝性瓌t進行。 ⑴ 切削加工順序的安排 ① 先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工。 ② 先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。 ③ 先面后孔 對于箱體、支架、連桿、底座等零件，其主要表面的加工順序是先加工用作定位的平面和孔的端面的加工，然后再加工孔。 ④ 先基準面后其它面 即選作精基準的表面應在一開始的工序中就加工出來，以便為后續(xù)工序的加工提供定位精基準。 ⑵ 熱處理工序的安排 零件加工過程中的熱處理按應用目的，大致可分為預備熱處理和最終熱處理。 預備熱處理 預備熱處理的目的是改善機械性能、消除內應力、為最終熱處理作準備，它包括退火、正火、調質和時效處理。鑄件和鍛件，為了消除毛坯制造過程中產生的內應力，改善機械加工性能，在機械加工前應進行退火或正火處理；對大而復雜的鑄造毛坯件（如機架、床身等）及剛度較差的精密零件（如精密絲杠），需在粗加工之前及粗加工與半精加工之間安排多次時效處理；調質處理的目的是獲得均勻細致的索氏體組織，為零件的最終熱處理作好組織準備，同時它也可以作為最終熱處理，使零件獲得良好的綜合機械性能，一般安排在粗加工之后進行。 最終熱處理 最終熱處理的目的主要是為了提高零件材料的硬度及耐磨性，它包括淬火、滲碳及氮化等。淬火及滲碳淬火通常安排在半精加工之后、精加工之前進行；氮化處理由于變形較小，通常安排在精加工之后。 ⑶ 輔助工序的安排 輔助工序包括：檢驗、清洗、去毛刺、防銹、去磁及平衡去重等。其中檢驗是最主要的、也是必不可少的輔助工序，零件加工過程中除了安排工序自檢之外，還應在 下列場合安排檢驗工序： ① 粗加工全部結束之后、精加工之前； ② 工件轉入、轉出車間前后； ③ 重要工序加工前后； ④ 全部加工工序完成后。 3.2 基準面的選擇 3.2.1 粗基準的選擇。 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對于有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。 3.2.2 精基準的選擇。 主要要考慮基準重合的問題。 當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 3.3 制訂工藝路線 按照先基準面后其它、先面后孔、先粗后精、先主后次的原則。 布置工藝路線如下: 3.3.1 工藝路線方案一 工序I：粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角。 工序II：粗車大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜φ60內孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。 工序III：擴孔φ37、锪孔φ47。 工序IV：鉆6-φ13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲。 工序V：半精車φ65外圓及臺階面。 工序VI：半精車φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。 工序VII：精細車φ65外圓。 工序VIII：精、細鏜φ60內孔。 工序IX：研磨孔φ60內端面、倒角。 3.3.2 工藝路線方案二 工序I：粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角。 工序II：粗車大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜φ60內孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。 工序III：擴孔φ37、锪孔φ47。 工序IV：半精車φ65外圓及臺階面。 工序V：半精車φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。 工序VI：精細車φ65外圓。 工序VII：精、細鏜φ60內孔。 工序VIII：研磨孔φ60內端面、倒角。 工序IX：鉆6-φ13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲。 3.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于： 方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工12個孔后再精加工外圓面和Φ60孔。 方案二是使用車削方式加工兩端面，12個孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，端面用車削較好。 在大批生產中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。 但是仔細考慮，在工藝路線二中，是先精車Φ65外圓及臺階面然后再鉆12個孔及攻螺紋。這樣由于鉆孔屬于粗加工，精度要求不高，而且切削力較大，也可能造成已加工表面變形，表面粗糙度值增大。 3.3.4 最后的加工工藝路線確定如下： 工序I：以φ155mm外圓及端面定位，粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角。 工序II：以粗車后的φ65mm外圓及端面定位，粗車大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面。 工序III：以φ155mm外圓及端面定位，粗鏜孔φ37、φ47。 工序IV：以粗車后的φ65mm外圓及端面定位，粗鏜φ60內孔、底面及溝槽。 工序V：以粗車后的φ65mm外圓及端面定位，粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。 工序VI：以粗車后的φ65mm外圓及端面定位，粗車環(huán)槽。 工序VII：鉆6-φ13.5小孔。 工序VIII：鉆M10螺紋孔及攻絲。 工序IX：以粗車后的φ155mm外圓及端面定位，半精車φ65外圓及臺階面。 工序X：以φ65mm外圓定位，半精車φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。 工序XI：以φ155mm外圓及端面定位，精車、精細車φ65mm外圓。 工序XII：以φ65mm外圓及端面定位，精、細鏜φ60內孔。 工序XIII：研磨孔φ60內端面、倒角。 3.4 本章小結 本章介紹了機械加工工藝規(guī)程的內容及作用,制定工藝規(guī)程的原則、原始資料、步驟.然后對于本課題“填料箱蓋”加工的工藝規(guī)程進行了說明，如毛皮的選擇、熱處理和基準面的選擇。又制定了兩種工藝路線，并進行對比，選出了最佳的工藝路線。最后根據書本資料確定了毛坯尺寸、機械加工余量及工序尺寸。 第4章 數控機床的選擇與加工方案 4.1 選擇機床 1.工序I - X是粗車粗鏜和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的CA6140型臥式車床 2.工序XI、XII是精細車精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用精密的車床才能滿足要求。故選用C616A型車床（如圖4-2）。 圖4-2 C616A型車床 3.工序XII、 VIII是鉆孔?？刹捎脤Ｓ脢A具在立式鉆床上加工，可選用Z302型搖臂鉆床（如圖4-3）。 圖4-3 Z302型搖臂鉆床 4.工序XIII是研磨內孔，精度較高，選用M7232B型立軸矩臺磨床（如圖4-4）。 圖4-4 M7232B型立軸矩臺磨床 4.2 選擇夾具 本零件除外圓及兩端面加工用三爪自定心卡盤（圖4-5）外，其他的工序都用專用夾具。 圖4-5 三爪自定心卡盤 4.3 選擇刀具 1.在車床上加工的工序，一般都用硬質合金車刀（圖4-6）和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用YG型硬質合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工和精細加工用YG10，切槽宜用高速鋼，磨削用砂輪。 圖4-6 硬質合金車刀 2．鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。 4.4 確定工序尺寸(見表5-1) 根據設計零件的具體尺寸查《機械制造工藝簡明設計手冊》表2.3-1，表2.3-2，計算整理數據如表5-1 工序尺寸。 表5-1 工序尺寸 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 外圓 2 155+0.16 6.3 2 1 0.25 66.5-0.30 65.5+0.06 65+0.013 6.3 1.6 4 37+0.039 6.3 4 47+0.039 6.3 2 75+0.046 6.3 2 80+0.046 6.3 2 1 1 64+0.30 62+00.15 60+0.046 6.3 1.6 7.54 1 7.5+1.30 6.3 137 2 137+0.30 6.3 78 2 78+0.30 6.3 1.6 0.4 4.5 確定切削用量及基本工時 4.5.1 工序I：粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角。 1.切削用量 本工序為粗車（車端面、外圓及鏜孔）。已知加工材料為HT200，鑄件。機床為CA6140型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤。 ⑴ 確定φ65mm外圓的切削用量 所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀，根據《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200mm，故選用刀桿尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度為4.5mm根據《切削用量簡明手冊》書中,表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角γo=12、后角αo＝6、主偏角Kr=90、副偏角Kr’=10、刃傾角λs=0、刀尖圓弧半徑=0.8mm。 ⑵ 確定切削深度ap 由于粗車單邊余量僅為1mm,可一次走刀完成，故 (4-1) ⑶ 確定進給量f ，根據《切削用量簡明手冊》書中,表1.4，在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為16 mm25 mm、ap≤3 mm、工件直徑為100 mm ——400 mm時，f=0.6-1.2 mm/r 按C620-1機床的進給量選擇f=0.65 mm/r。 確定的進給量尚需滿足機床進給強度的要求，故需進行校驗。 根據《切削用量簡明手冊》書中,表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力Fmax=3530N。 根據《切削用量簡明手冊》書中,表1.23，當灰鑄鐵170—212HBS，ap≤2 mm，f≤0.75 mm/r，Kr=45，v=65m/min(預計)時，進給力Ff=950N. Ff的修正系數為，，,故實際進給力為Ff=9501.17=1111.5N,由于切削時的進給力小于機床進給允許的進給力，所選的f=0.65 mm/r可用。 ⑷ 選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據《切削用量簡明手冊》書中,表4-1，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 ⑸ 確定切削速度v 切削速度v可根據公式計算，也可直接由表中查出。現(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據《切削用量簡明手冊》書中,表1.11，當用YG6硬質合金車刀加工灰鑄鐵時，ap≤1.8 mm，f≤0.75 mm/r時，切削速度v=71m/min。 切削速度的修正系數為KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,,KMV=0.85,故 V=710.81.00.731.120.850.85=33.55m/min (4-2) 按CA6140機床的轉速選擇n=90r/min=1.5r/s 則實際切削速度v=44.4m/min。 最后確定切削用量為： ，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s，v=44.4m/min 確定車端面及臺階面的ap=1.25mm，f=0.52 mm/r，主軸轉速與車φ65mm外圓相同。 2．確定粗車外圓φ65mm的基本時間 ⑴ 根據表6.2-1確定車外圓基本時間為： (4-3) 式中 l=17mm, kr=90,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r, n=1.5r/s,i=1,則 ⑵ 確定粗車端面的基本時間 (4-4) 式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1 則 4.5.2 工序II：粗鏜孔φ37、φ47。 1、確定粗鏜孔φ37mm和φ47mm的切削用量 所選刀具為YG6硬質合金、直徑為20 mm的圓形鏜刀。 ⑴ 確定切削深度ap Φ47mm: ap=（47-43）/2=2mm φ37mm: ap=（37-33）/2=2mm ⑵ 確定進給量f 根據表1.5，當粗鏜灰鑄鐵時、鏜刀直徑為20mm,鏜刀伸出長度為100 mm 時按CA6140機床的進給量，選擇f=0.20 mm/r。 ⑶ 確定切削速度v (4-5) 式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.90.80.65=0.468, 則 (4-6) 對φ37mm內孔： (4-7) 對φ47mm內孔： (4-8) 3. 確定粗鏜φ37mm、φ47mm孔的基本時間 選鏜刀的主偏角xr=45,則l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,對φ37mm孔n=5.48r/s,對φ47mm孔n=6.98r/s,i=1 對φ37mm孔 (4-9) 4.5.3 工序III-VI : 1、加工條件 工件材料：HT200, σb =0.16GPa HBS=200-217,鑄造。 加工要求：粗車端面保證尺寸、車臺階保證15和30、車環(huán)槽保證尺寸、粗車外圓保證尺寸、粗車外圓保證和。 機床與刀具與工序１相同。 2、切削用量的選擇與計算方法與工序１基本相同，如表4-2所示： 表4-2 切削用量 工 步 主軸轉速F/min 切削速度m/min 進給量mm/r 切削深度mm 進給次數 工時 粗車大端面 120 35.4 0.65 1.25 1 22s 粗車外圓 120 45.6 0.65 1.5 1 18s 車臺階車環(huán)槽 480 150.7 0.2 2 1 30s 和 120 35.4 0.65 1 1 22s 4.5.4 工序VII：鉆6-φ13.5小孔。 1．選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角αo＝16，二重刃長度 2．確定切削用 ⑴ 確定進給量 查《切削用量簡明手冊》 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗校驗成功。 ⑵ 鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度，查《切削用量簡明手冊》為0.5～0.8mm，壽命． ⑶ 鉆頭切削速度 查《切削用量簡明手冊》 修正系數 故。 (4-10) 查《切削用量簡明手冊》,機床實際轉速為 故實際的切削速度 ⑷ 校驗扭矩功率 故滿足條件。 3． 計算工時 (4-11) 4.5.5 工序VIII：鉆M10螺紋孔及攻絲（裝配時鉆鉸錐孔）。 以φ37孔為精基準，鉆一個φ4孔，攻M10螺紋。 1．選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角αo＝16，二重刃長度 2．確定切削用 ⑴ 確定進給量 查《切削用量簡明手冊》 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗校驗成功。 ⑵ 鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度，查《切削用量簡明手冊》為0.5～0.8mm，壽命． ⑶ 確定切削速度 查《切削用量簡明手冊》 修正系數 故。 (4-12) 查《切削用量簡明手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 (4-13) ⑷ 校驗扭矩功率 故滿足條件。 3．計算工時 (4-14) 攻螺紋由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。 4.5.6 工序IX：半精車φ65外圓及臺階面。 此序為半精車外圓，保證尺寸：，已知條件與粗加工工序相同。 1．確定半精車外圓的的切削用量。所選用的刀具為YG6硬質合金刀，車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度為：BH=16mm25mm，刀片厚度為4.5mm根據《切削用量簡明手冊》表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角γo=12，后角αo＝6、主偏角Kr=90、,副偏角Kr’=10、刃傾角λs=0、刀尖圓弧半徑=0.8mm。 ⑴確定切削深度ap　＝0.75mm。 ⑵確定進給量f根據《切削用量簡明手冊》書中,表1.4，在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為16 mm25 mm、ap≤3 mm、工件直徑為d<100 mm時及按CA6140機床的進給量選擇f=0.３ mm/r。由于是半精加工，切削力小，故不需要校核機床進給機構強度。 ⑶確定車刀磨鈍標準及耐用度根據《切削用量簡明手冊》書中,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=30min。 ⑷確定切削速度v切削速度v可根據公式計算，也可直接由表中查出。采用查表法確定切削速度。 根據《切削用量簡明手冊》書中,表1.11，用YG6硬質合金車刀加工灰鑄鐵時，ap≤0.8 mmf≤0.5 6mm/r時，切削速度v=128m/min。 切削速度的修正系數為KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,,KMV=0.85,故 V=710.81.00.731.120.850.85=33.55m/min (4-15) 按CA6140機床的轉速選擇n=380r/min=6.3r/s 所以實際切削速度v=41.6m/min。 2．車刀耐用度T=30min。 基本時間 確定半精車外圓φ65mm的基本時間 根據表6.2-1車外圓基本時間為 (4-16) 式中 l=17mm (4-17) kr=90,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r, n=1.5r/s,i=1,則 4.5.7 工序X：以φ65mm外圓定位，半精車φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽倒角。 表4-3 切削用量及基本時間的確定 工 步 主軸轉速F/min 切削速度m/min 進給量mm/r 切削深度mm 進給次數 工時 粗車外圓 760 283.2 0.1 0.5 1 18s 車環(huán)槽 760 283.2 0.1 1 9 30s φφ 760 283.2 0.1 1 1 22s 4.5.8 工序XI：以φ155mm外圓及端面定位，精車、精細車φ65mm外圓。 表4-4 切削用量及基本時間的確定 工序 主軸轉速F/min 切削速度m/min 進給量mm/r 切削深度mm 進給次數 工時 XI （精） 工步１ 760 183.2 0.1 1 1 20s 工步２ 1400 476 0.05 0.5 1 30s XI （精細） 工步１ 1400 44.4 0.03 0.5 1 40s 工步２ 手動 4.5.9 工序XII：精、細鏜φ60內孔。 1．確定精、細鏜φ60mm孔的切削用量 所選刀具為YG10硬質合金、直徑為20 mm的圓形鏜刀。 ⑴ 確定切削深度ap Φ60mm: ap=（60-49）/2=0.5mm ⑵ 確定進給量f 根據《切削用量簡明手冊》書中,表1.5，當粗鏜灰鑄鐵時、鏜刀直徑為20mm,鏜刀伸出長度為100 mm 時按C620-1機床的進給量，選擇f=0.20 mm/r。 ⑶ 確定切削速度v 按計算公式: (4-18) 式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.90.80.65=0.468, 則 (4-19) 對φ60mm內孔： 2．確定精、細鏜φ60mm孔的基本時間 選鏜刀的主偏角xr=45,則l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,對φ60mm孔n=13.96r/s,i=1 對φ60mm孔： (4-20) 4.5.10 工序XIII：磨Φ60孔底面、倒角。 1．選擇磨床： 選用M7232B型立軸矩臺磨床。 2．選擇砂輪： 查《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，選用I-30x10x10-A60P6V 3．切削用量的選擇： 砂輪轉速 n砂=970r/min， 軸向進給量 fr=0.017mm/r 徑向進給量 4．切削工時基本時間計算： 當加工一個表面時： Tj=(2*b*L*k)/(1000r*fa*fr)（見《工藝手冊》表6.2-8） 式中 L：加工長度 L=30mm b：加工寬度 b=30mm ：單面加工余量 =0.5mm K： 系數 K=1.1 r： 工作臺移動速度（m/min） ：工作臺往返一次砂輪軸向進給量 ： 工作臺往返一次砂輪徑向進給量 則： Tj= (2*30*30*0.5*1.1)/(1000*10*3*0.017) =1.94min 5．輔助時間的計算： 輔助時間tf與基本時間tj之間的關系為tf=（0.15～0.2）tj，取tf=0.15tj,則輔助時間為： tf=0.15*1.94=17.46s 6．其他時間的計算: 其他時間可按關系式tb+tx=6%*(tj+tf)計算 則tb+tx=6%*（116.4+17.46）=8s 7．工序時間： tdj=116.4+17.46+8=141.86s 其余工序詳見工序卡。 4.6 本章小結 本章內容根據已經確定的工藝，通過計算和查閱書籍資料，確定每道工序的工序尺寸、切削用量及基本工時。 參考文獻 [1]孫麗媛．機械制造工藝及專用夾具設計指導[M]．第２次．北京.冶金工業(yè)出版社．2002 .11-39 [2]李益民．機械制造工藝設計簡明手冊[S]．第１版．北京.機械工業(yè)出版社．1994.25-29 [3]上海市金屬切削手冊 ．上海市金屬切削技術協(xié)會[S]．上海.上海科學技術出版社．2000.37-45 [4]張世昌．機械制造基礎[M]．第１版．北京.高等教育出版社．2006.18-26 [5]李旦 ．機床專用夾具設計圖冊[M]．第２版．哈爾濱.哈爾濱工業(yè)大學出版社 ．1998.39-56 [6]鄒慧君．機械原理課程設計手冊[S]．第1版．北京.高等教育出版社 ．1998.36-55 [7]張世昌．機械制造基礎[M]．第１版．北京.高等教育出版社．2006.37-57 [8]王光斗．機床夾具設計手冊[S]．第３版．上海.上?？萍汲霭嫔纾?2-46 [9]鄒青．機械制造工藝學課程設計指導書[M]．第１版．北京.機械工業(yè)出版社．200.28-42 [10]肖繼德 . 機床夾具設計[S]．第2版．北京.機械工業(yè)出版社．2004.26-35 [11]江洪．UG 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