寧汽車差速器殼加工工藝及夾具設(shè)計(jì)所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日摘 要隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車在生產(chǎn)和生活中的越來(lái)越廣泛，差速器是汽車中的重要部件，其殼體的結(jié)構(gòu)及加工精度直接影響差速器的正常工作，因此研究差速器的加工方法和工藝的編制是十分必要和有意義的。本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有：差速器的工作原理結(jié)構(gòu)分析，差速器殼體的工藝編制，夾具的設(shè)計(jì)及加工中對(duì)定位基準(zhǔn)的選擇，工序和工裝設(shè)計(jì)中切削用量，夾緊力的計(jì)算等。機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)車小端面夾具。關(guān)鍵詞：差速器，殼體，工藝規(guī)程，夾具設(shè)計(jì)I目 錄摘 要.2目 錄 .III第 1 章 緒論.5第 2 章 零件的分析.62.1 零件的作用 62.2 零件的工藝分析 6第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).93.1 基準(zhǔn)面的選擇 93.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .93.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 .93.2 毛坯的制造形式 93.3 制訂工藝路線 93.3.1. 工藝線路方案一 103.3.2 工藝路線方案二 .103.3.3. 工藝方案的比較與分析 113.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 113.4.1 外圓表面 .123.4.2 內(nèi)圓表面 .143.4.3 端面 .153.4.4 凸臺(tái) .153.4.5 孔類 .15第 4 章 確定差速器切削用量及基本工時(shí).17第 5 章 鉆 2-φ22H8 孔夾具設(shè)計(jì) 435.1 問(wèn)題的提出 .435.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .435.4 切削力與夾緊力的計(jì)算 .435.5 鉆套、差速器殼、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) .44II5.6 夾具精度分析 .465.7 本章小結(jié) .48總結(jié)與展望.49參考文獻(xiàn).50致 謝.513第 1 章 緒論機(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(huì)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(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)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(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。差速器殼零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)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(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)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(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。4第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用題目給定零件是差速器殼（見(jiàn)附件） 。差速器的作用就是在向兩邊半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。普通差速器由行星齒輪、差速器殼（行星輪架） 、半軸齒輪等零件組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動(dòng)差速器殼帶動(dòng)行星輪軸，再由行星輪帶動(dòng)左、右兩條半軸，分別驅(qū)動(dòng)左、右車輪。圖 1.1 差速器殼零件圖2.2 零件的工藝分析差速器殼的零件可以分四組加工表面，圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求：現(xiàn)分?jǐn)⑷缦拢?. 零件上各段外圓表面：φ200 粗糙度 Ra 12.5。φ154 公差等級(jí) IT7 ，粗糙度 Ra 1.6。04.?5φ50 公差等級(jí) IT6，粗糙度 Ra 1.6。018.2?2. 端面：φ200 前后端面，粗糙度 Ra3.2φ50 端面，粗糙度 Ra 12.5中心內(nèi)孔 φ50 臺(tái)階面，粗糙度 Ra 3.2039.?3. 內(nèi)圓孔表面：φ130 公差等級(jí) IT7。04.?φ122 公差等級(jí) IT10 ，粗糙度 Ra 6.3。16.φ50 公差等級(jí) IT8，粗糙度 Ra 1.6。039.?φ50 公差等級(jí) IT8，粗糙度 Ra 1.6。.φ40 公差等級(jí) IT11，粗糙度 Ra 6.3。3.017?4.凸臺(tái)孔系凸臺(tái)上距中心線 74.5 的平面，粗糙度 Ra 6.305.?2×φ22H8 公差等級(jí) IT8，粗糙度 Ra 3.2。2×φ8H8 公差等級(jí) IT8，粗糙度 Ra 3.2。φ4H13 公差等級(jí) IT812×φ12.5 他們之間的要求：1.φ200 端面及后端面對(duì)基準(zhǔn) A2-A3 的跳動(dòng)為 0.05、0.06，精度等級(jí)：8 級(jí)。 2.φ154、φ122 內(nèi)孔對(duì) A2-A3 基準(zhǔn)跳動(dòng)為 0.05，精度等級(jí)：8 級(jí)。3.兩 φ20 孔對(duì) A2-A3 基準(zhǔn)位置度為 φ0.06，精度等級(jí)：8 級(jí)。4.φ8H 孔對(duì)兩 φ20 孔的位置度為 0.1，精度等級(jí)：8 級(jí)。5.12 個(gè) φ12.5 的孔對(duì) A3 的位置度為 0.2，精度等級(jí)：8 級(jí)。6.兩 φ20 孔之間的同軸度要求為 0.025，精度等級(jí)： 6 級(jí)。7.基準(zhǔn) A2 為孔 φ50H8，基準(zhǔn) A3 為孔 φ130H7。8.φ50 外圓對(duì) A2-A3 基準(zhǔn)的跳動(dòng)為 0.03，位置度為 φ0.03，精度等級(jí)：6 級(jí)。由上分析可知，對(duì)于這幾組加工表面，可以先加工好端面，內(nèi)外圓表面可以用加6工好的端面為基準(zhǔn)先加工其中一組，然后借助專用夾具加工另一表面，并且保證它們之間的位置精度要求。7第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 基準(zhǔn)面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，若工件必須保證不加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，如壁厚均勻，先取不加工表面做粗基準(zhǔn)）可以取鑄件的大端作粗基準(zhǔn)加工小端面，再以小端面為基準(zhǔn)加工大端面，也可以取鑄件的兩個(gè)凸臺(tái)作為粗基準(zhǔn)，先加工好端面和要求不高的 φ200 外圓。3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（互為基準(zhǔn)原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則） ，對(duì)于本零件，外圓和內(nèi)圓兩組加工表面相互之間有一定的精度要求，內(nèi)圓粗加工時(shí)可以先選擇加工好的端面作為加工基準(zhǔn)，再以粗加工好的內(nèi)圓表面為基準(zhǔn)粗加工外圓表面，然后以粗加工好外圓表面為基準(zhǔn)精加工內(nèi)圓，最后再以基準(zhǔn)精加工好的內(nèi)圓精加工外圓。后面加工零件肩上的行星輪軸孔可以用夾具以大端面為基準(zhǔn)銑出兩側(cè)平面，再用專用夾具以端面和平面為基準(zhǔn)加工孔。3.2 毛坯的制造形式零件材料為 QT420-10，球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，具有很高的強(qiáng)度，又有良好的塑性和韌性，起綜合性能接近鋼，其鑄性能好，成本低廉，生產(chǎn)方便，工業(yè)中廣泛應(yīng)用。生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn)，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用砂型機(jī)械造型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。毛坯圖見(jiàn)附件。83.3 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床配以專用夾具，多用通用刀具，萬(wàn)能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來(lái)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)成本盡量下降。3.3.1. 工藝線路方案一工序 1 鑄造毛坯，清除冒口。工序 2 熱處理：正火。工序 3 粗車大端面、背面，8 留余量。粗車1.0?φ200、φ154h7、φ130H7、φ122H10、φ152 、 φ50H8，留余量。軸向尺寸3.0?95 、19 留余量，倒角。 。14.0?5.0?工序 4 粗車小端面 φ50k6、φ40B11 留余量，軸向尺寸 153、133.5 留余量，02.?倒角。 。工序 5 粗、半精車 φ200、φ154、φ150、φ50 外圓工序 6 精車 φ200、φ154、φ150、φ50 外圓及端面。工序 7 粗鏜 φ40、φ50、φ122、φ130 孔。工序 8 精鏜內(nèi)孔 φ40、φ122、φ130 孔 φ50 及內(nèi)部端面，倒角。工序 9 銑兩凸臺(tái)上平面。工序 10 鉆 φ4 孔。工序 11 鉆大端法蘭上 12 個(gè) φ12.5 孔。工序 12 鉆、鉸兩組 φ22、φ8 孔，φ8 孔倒角。工序 13 去毛刺，檢查。3.3.2 工藝路線方案二工序 1 鑄造。工序 2 熱處理：退火。工序 3 鉆大端法蘭上 12 個(gè) φ12.5 孔。9工序 4 鉆、鉸兩組 φ22、φ8 孔，φ8 孔倒角。工序 5 鉆 φ4 孔工序 6 銑兩凸臺(tái)上平面。工序 7 粗車、精車 φ200 及端面，倒角，鉆 φ40 孔，工序 8 粗鏜 φ40、φ50 孔及端面、φ122、φ130 孔。工序 9 粗、半精車 φ50、φ154 外圓及端面，車凸臺(tái)上 φ150 外圓。工序 10 精鏜 φ50 及端面、φ122、φ130 孔，倒角。工序 11 精車 φ50，φ154 外圓及端面，倒角。工序 12 去毛刺，檢查。 3.3.3. 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一在車床上先加工大端面，再以大端面定位加工小端面，方案二是先鉆孔，車端面，然后以孔和大端面定位，加工其它部分。兩相比較起來(lái)可以看出，工序一比較分散，適合大批量生產(chǎn)。方案二的加工不是很合理，鉆孔缺少必要的定位，精度誤差都比較大。在大批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線一。工序 1 鑄造毛坯，清除冒口。工序 2 熱處理：正火。工序 3 粗車大端面、背面，8 留余量。粗車1.0?φ200、φ154h7、φ130H7、φ122H10、φ152 、 φ50H8，留余量。軸向尺寸3.0?95 、19 留余量，倒角。 。14.0?5.0?工序 4 粗車小端面 φ50k6、φ40B11 留余量，軸向尺寸 153、133.5 留余量，02.?倒角。 。工序 5 粗、半精車 φ200、φ154、φ150、φ50 外圓工序 6 精車 φ200、φ154、φ150、φ50 外圓及端面。工序 7 粗鏜 φ40、φ50、φ122、φ130 孔。工序 8 精鏜內(nèi)孔 φ40、φ122、φ130 孔 φ50 及內(nèi)部端面，倒角。工序 9 銑兩凸臺(tái)上平面。工序 10 鉆 φ4 孔。10工序 11 鉆大端法蘭上 12 個(gè) φ12.5 孔。工序 12 鉆、鉸兩組 φ22、φ8 孔，φ8 孔倒角。工序 13 去毛刺，檢查。3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定差速器殼零件材料為 QT420-10，硬度為 156～197HBS，毛坯質(zhì)量約為 2.4kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用砂型機(jī)械造型鑄造。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-5，毛坯鑄造精度等級(jí)取 9G。根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：3.4.1 外圓表面(1).φ200查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量為 4mm，尺寸公差為 2.8，所以其外圓毛坯名義直徑為 φ208 1.4mm。?參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》2.3—2 至 2.3—5，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：φ208 1.4mm?車：φ200mm 2Z=8mm(2).φ154查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量為 3mm，尺寸公差為 2.5，所以其外圓毛坯名義直徑為 φ160 1.25mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明?手冊(cè)》2.3—2 至 2.3—5，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：φ160 1.25mm?粗車：φ155.6 mm 2Z=4.4mm063.?半精車：φ154.3 mm 2Z=1.3mm1.精車：φ154 mm 2Z=0.3mm04.?(3).φ150查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量為 3mm，尺寸公差為 2.5，所以其外圓毛坯名義直徑為 φ156 1.25mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明?11手冊(cè)》2.3—2 至 2.3—5，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：φ156 1.25mm?車：φ150mm 2Z=6mm(4). φ50mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量 2.5mm，尺寸公差為 2，所以其外圓毛坯名義直徑為 φ55 1mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》?2.3—2 至 2.3—5，確定 φ50 外圓的加工余量和工序間余量分布見(jiàn)下圖：圖 3.1 毛坯余量分布圖由圖可知：毛坯名義直徑：50＋2.5×2＝55 mm毛坯最大直徑：55＋2/2=55 mm毛坯最小直徑：55-2/2=53 mm粗車后最大直徑：55-3.5=51.5 mm粗車后最小直徑：51.5-0.39=51.11 mm半精車后最大直徑：51.5-1.2=50.3 mm半精車后最小直徑：50.3-0.062=50.238 mm精車后尺寸為零件尺寸，即 φ50 mm018.2?將上敘計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成表 3.1。表 3.1 加工余量計(jì)算表工序名稱 工序余量（mm）工序基本尺寸(mm)工序尺寸及公差(mm)12精車外圓 0.3 50 φ50 018.2?半精車外圓 1.2 50+0.3=50.3 φ50.3 06.?粗車外圓 3.5 50.3+1.2=51.5 φ51.5 39.?毛坯 50+5=55 φ55 1?3.4.2 內(nèi)圓表面(1).φ122mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量 3mm，尺寸公差為 2.5mm，所以其孔毛坯名義直徑為 φ116 1.25mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手?冊(cè)》2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：φ45 1mm?粗鏜：φ121.6 mm 2Z=5.5mm63.0?半精鏜：φ122 mm 2Z=0.4mm1.(2).φ130mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量 3mm，尺寸公差為 2.5，所以其孔毛坯名義直徑為 φ124 1.25mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》?2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：φ124 1.2mm?粗鏜：φ129.5 mm 2Z=5.5mm63.0?半精鏜：φ129.9 mm 2Z=0.4mm1.精鏜：φ130 mm 2Z=0.1mm04.?(3).φ40mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量 2.5mm，尺寸公差為 2mm，所以其孔毛坯名義直徑為 φ35 1mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》?2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：φ35 1mm?鉆孔：φ39.5mm 2Z=4.5mm13鏜： φ40 mm 2Z=0.5mm3.017?(4).φ50mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量 2.5mm，尺寸公差為 2mm，所以其孔毛坯名義直徑為 φ45 1mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》?2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：φ45 1mm?粗鏜：φ49.6 mm 2Z=4.5mm63.0?半精鏜：φ49.9 mm 2Z=0.4mm1.精鏜：φ50 mm 2Z=0.1mm039.?3.4.3 端面(1). φ50 小頭端面銑前：157mm粗銑：153mm Z=4mm(2).內(nèi)臺(tái)階孔 φ50 039.?車前： 135.5mm粗鏜：134.5 mm Z=1mm039.?半精鏜：133.5 mm Z=1mm2.(3).φ200 前端面毛坯： 160mm粗銑：157mm Z=3mm(4).φ200 后端面車前：11mm粗銑：9 mm Z=2mm039.?半精銑：8 mm Z=1mm1.?3.4.4 凸臺(tái)凸臺(tái)上平面：銑前：距中心線 7514銑后：距中心線 74.5 ， Z=0.5mm05.?3.4.5 孔類(1).φ4H13、12×φ12.5 孔 一次鉆好即可。(2).2×φ8H8 孔鉆：φ7.8 孔 2Z=7.8mm鉸：φ8 2Z=0.2mm02.?(3).2×φ22H8 孔鉆：φ20 2Z=20mm擴(kuò)鉆：φ21.8 2Z=1.8mm鉸：φ22 2Z=0.2mm03.?15第 4 章 確定差速器切削用量及基本工時(shí)工序 3 粗車大端面、背面，8 留余量。粗車0.1?φ200、φ154h7、φ130H7、φ122H10、φ152 、 φ50H8，留余量。軸向尺寸0.3?95 、19 留余量，倒角。0.14?0.5?(1).車 φ200 外圓1）切削深度：余量 Z=4mm，分兩次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12：V= kvyxpmVfaTC= =33.4(m/min)4.015.02.68?4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =51.4r/minswdv?208.3按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =50r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = =32.67m/min10wd?s2850?5）檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力 查《工藝師手冊(cè)》 表 2-14F =C a f v k ………………………………4.6zZzxpZFyzn式中 C =900 ,x =1.0 , y =0.85 , n =0，ZFZz zk =0.89 k =1.0， k =0.89vTzmFr16代入公式得 F =z 89.02.1905.?=2729(N)切削時(shí)消耗功率：P = = =1.48（KW）C4106?V467.329CA6140 機(jī)床電機(jī)功率為 7.5KW, 所以機(jī)床功率足夠。6）檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力為徑向切削力 F p參考《工藝師手冊(cè)》F =C a f v k ………………………………4.7YyVFXpYFnV其中 C =530, x =0.90, y =0.75, n =0yFYYY查表 27—16《機(jī)械工藝師手冊(cè)》k =0.89,yF代入得： F =530×3.35 ×1.02 ×1×0.89Y9.06.0=1416(N)軸向切削力（走刀力）：查表 2-17《機(jī)械工藝師手冊(cè)》F =C a f v k ………………………………4.8xXFxpyXnF其中 C =450, x =1.0, y =0.4 , n =0 , k =0.89xFXXxm軸向切削力：F =450×3.35×1.02 ×1×0.89x 4.0=1351(N)取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍摩擦系數(shù) u=0.1,則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)C(jī)床的作用力：F= F +u（F + F ）xYz=1765(N)查機(jī)床說(shuō)明書，機(jī)床最大縱向力為 3530N,故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。7）切削工時(shí)：刀具行程 L= =14+2+2+2=45 (mm)21l?inflfLiTj 21??17= ×2=0.78(min)502.1?(2) 車 φ150 外圓，粗、半精車 φ154 外圓及端面1).加工條件工件材料：QT420-10，鑄造加工要求：車大頭 φ200 外圓及端面，倒角。Ra 6.3。機(jī)床：CA6140 臥式車床。刀具：刀片材料 YG6，刀稈尺寸 25×25mm，k =90°,a =5°。r02) 計(jì)算切削用量(1).車 φ150 外圓1）切削深度：余量 Z=3mm，分兩次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，加工表面不連續(xù)，取 f=0.81mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.086?=35.9(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =73.2 (r/min)swdv?10569.3按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =80 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 80 =39.1(m/min)10wd?s56?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =78+0+2=80 mm21l?18inflfLiTj 21??=2 =2.46 (min) 8.0?(2).粗車 φ154 外圓1）切削深度：余量 Z=2.2mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0268?=33.1(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =65(r/min)swdv?1061.3按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =63 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 63 =31.6(m/min)10wds6?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =16+0+2=18 mm 21l?inflfLiTj 21??= =0.28(min)0.638?(3).半精車 φ154 外圓1）切削深度：余量 Z=0.65mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—1419車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.55～0.7(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=0.61mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0668?=48.9(m/min) 4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =101 (r/min)swdv?1059.48按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =100 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 100 =48.3(m/min)10wd?s5?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =16+0+2=18 mm21l?inflfLiTj 21??= =0.295(min)6.08?(4).粗車 φ200 前端面（與 φ154 部位）1）切削深度：余量 Z=2mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.68?20=33.6(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =53.5 (r/min)swdv?1026.3?按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =50 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 50 =31.4(m/min)10wd?s2?5）切削工時(shí)刀具行程 L= = + +2+3=15 (mm)21l?35-?9tginflfLiTj 21??= =0.294 (min)0.5?工序 4 粗車小端面 φ50k6、φ40B11 留余量，軸向尺寸 153、133.5 留余量，倒角。02.?(1) 加工條件工件材料：QT420-10，鑄造加工要求：鉆 φ40 孔，粗、半精車 φ50、φ154 外圓及端面，車 φ150 外圓。機(jī)床：C6140 臥式車床。刀具：鉆孔 φ39.5 錐柄高速鋼麻花鉆加鉆套，車刀刀片材料 YG6，刀稈尺寸25×25mm，k =90°,a =5°。r0(2) 計(jì)算切削用量1)鉆 φ40 鑄造孔至 φ39.5a 切削深度：考慮拔摸斜度，余量 2Z=8mm，鉆削一次。2）進(jìn)給量：手動(dòng)進(jìn)給。查《工藝師手冊(cè)》表 28-32,V=18.7m/min3）確定主軸轉(zhuǎn)速：21n = = =148(r/min)swdv?105.39718?按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =160r/min。s所以實(shí)際切削速度： V= n = 160=21.7(m/min)10wd?s05.39??⑶粗車 φ50 外圓1）切削深度：余量 Z=1.75mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.02768?=36.5(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =211 (r/min)swdv?105.36按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =200 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 200 =31.4(m/min)10wd?s5?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =20+ +3=23 (mm)21l??93tginflfLiTj 21??= =0.112 (min)0.23?22⑷粗車 φ50 臺(tái)階面1）切削深度：余量 Z=2mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.68?=33.4(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =171 (r/min)swdv?10624.3按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =160 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 160 =31.1(m/min)10wd?s62?5）切削工時(shí)刀具行程 L= = + +2+3=15 (mm)21l?35-?9tginflfLiTj 21??= =0.073 (min)0.25?⑸半精車 φ50 外圓1）切削深度：余量 Z=0.65mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—14車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.55～0.7(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=0.61mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-1223V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0668?=48.9(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =302 (r/min)swdv?105.948按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =320 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 320 =51.7(m/min)10wd?s05.?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =20+ +3=23 mm 21l??93tginflfLiTj 21??= =0.117 (min)6.032?⑴精車 φ50 外圓1）切削深度：余量 Z=0.15mm，一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—14車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.15～0.25(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=0.2mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0268?=95.1(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：24n = = =605 (r/min)swdv?1051.9?按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =560 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 560 =87.9（m/min）10wd?s5?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =20+ +3=23 (mm)21l??93tginflfLiTj 21??= =0.205 (min).0563?4.4 工序 4 精車 φ200、φ154、φ150,精車最大輪廓 φ200 前端面精車 φ154 外圓1）切削深度：余量 Z=0.15mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—14車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.15～0.25(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=0.2mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0268?=95.1(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =196 (r/min)swdv?10541.9按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =200 r/mins25所以實(shí)際切削速度： V= n = 200 =96.7(m/min)10wd?s54?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =16+0+2=18 (mm)21l?inflfLiTj 21??= =0.45(min)_.028?⑷ 精車最大輪廓 φ200 前端面1）切削深度：余量 Z=1mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—14車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.25～0.4(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02. 368?=65(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =132 (r/min)swdv?10542.6按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =125 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 125 =60.5(m/min)10wd?s54?5）切削工時(shí)刀具行程 = +0+3=24 (mm)21l?-26inflfLiTj 21??= =0.64 (min)3.01254?4.5 工序 5 粗鏜 φ50、φ122、φ130 孔1.粗鏜 φ130 孔1）切削深度：余量 Z=2.75mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-15f=0.15～0.4(mm/r),查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=0.41mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0768?=46.6(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =119(r/min)swdv?10246.按照機(jī)床說(shuō)明書，取 n =125r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 125 =48.7(m/min)10wd?s24?5）檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力 查《工藝師手冊(cè)》 表 2-14F =C a f v k = =1526(N)zZzxpZFyzn 89.041.75.2905??切削時(shí)消耗功率：P = = =1.24（KW）C4106V4.CA6140 機(jī)床電機(jī)功率為 7.5KW, 所以機(jī)床功率足夠。276）檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力為徑向切削力 F p參考《工藝師手冊(cè)》F =C a f v kYyVFXpYFnV=530×2.75 ×0.41 ×1×0.899.06.0=676(N)軸向切削力（走刀力）：查表 2-17《機(jī)械工藝師手冊(cè)》F =C a f v kxXFxpyXnF=450×2.75×0.41 ×1×0.894.0=763(N)取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍摩擦系數(shù) u=0.1,則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)C(jī)床的作用力：F= F +u（F + F ）xYz=904(N)查機(jī)床說(shuō)明書，機(jī)床最大縱向力為 3530N,故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。7）切削工時(shí):刀具行程 L= =8+2+3=13 (mm)21l?inflfLiTj 21??= =0.26(min)54.03?4.粗鏜 φ122 孔1）切削深度：余量 Z=2.8mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-15，f=0.15～.04mm/r,此處為非連續(xù)表面，查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= k ………………………………4.9vyxpmVfaTC取 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2vVv查《工藝師手冊(cè)》表 27-17