X62W銑床主軸機加工工藝和銑鍵槽專用夾具設計

X62W銑床主軸機加工工藝和銑鍵槽專用夾具設計,X62W,銑床,主軸,加工,工藝,鍵槽,專用,夾具,設計 20**屆畢業(yè)設計（論文） 材 料 院(系)、部： 學生姓名： 指導教師： 職稱 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 20**年 5 月 20**屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書 院(系)： 專業(yè)： 指導教師 學生姓名 課題名稱 X62W銑床主軸機械加工工藝規(guī)程與銑鍵槽專用夾具設計 內(nèi)容及任務 一、 設計（論文）依據(jù)及主要技術(shù)指標 1.銑床主軸零件及相關(guān)的裝配圖 2.生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批生產(chǎn)（年產(chǎn)量為1000件） 3.工作制：單班制工作 二、設計內(nèi)容 1零件圖： 1張 2毛坯圖： 1張 3機械加工工藝卡（含過程卡與工序卡）：1套 4專用夾具：１副；(含專用夾具裝配圖、夾具體零件圖及相關(guān)的非標準零件圖) 5設計計算說明書：１份 三、設計中應注意的問題： １、各種能力的培養(yǎng) 設計中應結(jié)合課題，獨立思考，努力鉆研，不得照搬照抄，盲目設計，應注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，靈活綜合運用所學知識。 ２、良好的工作作風的形成 設計工作是一項細致、復雜、涉及面很廣的工作，既需要廣博的知識，更需要嚴肅、認真、一絲不茍的設計作風。 3、學會查閱各種資料 包括上Internet網(wǎng)查找相關(guān)的設計資料，獲得的最新信息與權(quán)威資料。 擬達到的要求或技術(shù)指標 １、材料牌號，形位公差，粗糙度，圖紙的標題欄及明細表都宜采用新圖標； ２、零件機加工工藝路線應設計多方案（至少２個），比較后選最佳方案； ３、應保證重要表面的加工質(zhì)量與精度； ４、機床設備等選用，應考慮其經(jīng)濟性，宜采用通用機床和專用工具夾； ５、設計應以獨立完成為主，圖紙表達要正確清晰，計算正確，能借助各種工具書和技術(shù)資料獲得所需的正確數(shù)據(jù)； ６、同一課題組的專用夾具不得一樣； 7、說明書應內(nèi)容完整，字跡工整，語言簡練，文字通順。說明書中應重點包括設計方案的分析與論證，考慮問題的出發(fā)點和最后選擇的依據(jù)，必要的計算過程，其他說明等。 進度安排 起止日期 工作內(nèi)容 備注 2.25——3.15 3.16——3.22 3.23——5.16 5.13——5.23 畢業(yè)設計調(diào)研 集中實習 畢業(yè)設計 答辯時間 3周 1周 8周 10天 主要參考資料 ［１］ 徐嘉元，曾家駒.機械制造工藝學［M］.機械工業(yè)出版社　1997.8 ［２］ 聯(lián)合編寫組.機械設計手冊 ［M］.化學工業(yè)出版社　1987.12 ［３］ 趙家齊.機械制造工藝學課程設計指導書［M］.機工版 1987.10 ［４］ 哈爾濱工業(yè)大學李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊［M］機工版.2005.7 ［５］ 王啟平主編.機床夾具設計［M］.哈工大出版社 1985.12 ［６］ 東北重型機械學院.機床夾具設計手冊［M］.上?？茖W技術(shù)出版社　1980.1 ［７］ 孟少安.機械加工工藝手冊［M］.機械工業(yè)出版社　1991.9 ［８］ 劉文舉.汽車傳動與行使部分檢修問答［M］.人民郵電出版社 1997.5 ［９］ 唐藝等.汽車構(gòu)造與修理圖解［M］.機械工業(yè)出版社　1992.4 ［10］ 侯家駒.汽車制造工藝學［M］.機械工業(yè)出版社　1991.8 ［11］ 徐灝.機械設計手冊［M］.機械工業(yè)出版社　1991.9 ［12］ 周昌治，楊忠鑒，趙之淵.機械制造工藝學［M］.重慶大學出版社 1994.10 ［13］ 肖繼德，陳寧平.機床夾具設計［M］.機械工業(yè)出版社 2005.3 ［14］ 孫麗媛.機械制造工藝及用夾具設計指導［M］.冶金工業(yè)出版社 2002.5 ［15］ 楊叔子.機械加工工藝師手冊［M］.機械工業(yè)出版社 2002.1 ［15］ 朱龍根.機械零件設計手冊［M］.機械工業(yè)出版社 2005.8 ［16］ 四川大學研究所.機床夾具設計圖冊［M］.機械工業(yè)出版社 2003.10 ［17］章躍.機械制造專業(yè)英語［M］.機械工業(yè)出版社 2002.4 教研室 意見 年 月 日 院(系)主管領(lǐng)導意見 年 月 日 20**屆畢業(yè)設計說明書 題目:X62W銑床主軸機械加工工藝 規(guī)程與銑鍵槽專用夾具設計 院(系)、部： 學生姓名： 指導教師： 職稱 專 業(yè)： 班 級： 完成時間： 摘 要 在機械制造工業(yè)中，由于被加工零件形狀和表面以及精度要求不同而發(fā)展、產(chǎn)生了種類繁多的金屬切削機床。在生產(chǎn)實際中大量使用銑床、磨床、鉆床、鏜床以及直線運動機床等。 畢業(yè)設計是學生學完相應課程及先行課程之后進行的實習性教學環(huán)節(jié)，是大學生的必修環(huán)節(jié)，其目的在于通過機床運動的結(jié)構(gòu)設計，使學生在設計構(gòu)思，方案分析，結(jié)構(gòu)工藝性，機械制圖，零件計算，編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面得到綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握基本的設計方法，培養(yǎng)學生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)設計和計算能力。 本次設計是對銑床主軸機械加工工藝規(guī)程與銑鍵槽專用夾具進行全面設計，使其滿足實際生產(chǎn)工作的需要。 關(guān)鍵字：銑床； 工藝； 專用夾具； 主軸； 設計 ABSTRACT In machine manufacture industry,because is processed the components shape and surface as well as the procision request different develops、has produced the type many metal cutting engine bed.Is producing actual massive uses the milling machine,the grinder,the drilling machine,the boring lathe as well as the translation engine bed and so on. The graduation design is the practise teaching link which carries on afterwards in the student study corresponding curriculum and the advance curriculum,is university student's compulsory.Its goal lies in through the engine bed movement structural design ,causes the students in to draw up the transmission and in the speed change structure plan process,obtains the design idea,the plan analysis,the structure technology capability,the mechanical drawing,the comonents computation,the compilation technology document and aspect and so on consult technical data integrated trainings,set up the correct design concept,grasps the basic design method,and trains the students to have the preliminary structure analysis,the structural design and computation ability. The design is a special fixture for milling spindle machining process planning milling keyway design to meet the needs of the actual production work. Key words: milling machine ; Technology; Special fixture; spindle; design 目 錄 摘 要 0 ABSTRACT 1 前 言 2 1. 生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 2 2. 零 件 的 分 析 3 2.1 零件的作用 3 2.2 零件的工藝分析 3 3 確定毛坯的制造形式 4 4 基準的選擇 4 4.1 粗基準的選擇 4 4.2 精基準的選擇 4 5 制定工藝方案 5 5.1 工藝路線的制定 5 5.2 工藝方案的比較與分析 7 6 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 6.1毛坯直徑的確定 7 6.2毛坯長度L的確定： 8 6.3毛坯過渡圓角的確定 8 6.4 加工余量的確定 8 7 確定切削用量及基本工時 10 7.1工序二：車端面，鉆中心孔 10 7.1.1粗車Φ88.88端面 10 7.1.2車Φ40端面： 12 7.2工序三：粗車各外圓 13 7.2.1 粗車Φ88.88外圓 13 7.2.2 粗車Φ65外圓 16 7.2.3 粗車Φ55外圓 16 7.2.4 粗車Φ45外圓 17 7.2.5 粗車Φ42外圓 17 7.2.6粗車Φ40外圓 18 7.3 工序四：半精車各外圓 19 7.3.1半精車Φ88.88外圓 19 7.3.2半精車Φ65外圓 21 7.3.3 半精車Φ55 22 7.3.4 半精車Φ45 22 7.3.5 半精車Φ42 23 7.3.6半精車Φ40 23 7.4工序五：鉆Φ25.3孔 24 7.5 工序六：鉆Φ22、鉆擴通孔Φ17 25 7.5.1鉆孔Φ22mm 25 7.5.2 鉆Φ17mm 26 7.5.3 擴孔Φ17mm 26 7.6 工序七： 車Φ22、Φ25.3孔及其倒角 27 7.7 工序八： 車Φ22孔 28 7.8 工序九：車錐孔 29 7.9工序十：粗精銑前端鍵槽 30 7.9.1 粗銑 30 7.9.2精銑：由于精銑時和粗銑時是同一刀具，故切削用量及工時均與粗銑相同。 31 7.10 工序十一：鉆4-M12，2-M6螺紋底孔 31 7.10.1.鉆4-M12螺紋底孔： 32 7.10.2.鉆2-M6螺紋底孔： 32 7.11 工序十二：攻4-M12，2-M6螺紋 33 7.11.1 攻4-M12： 33 7.11.2.攻4-M6： 34 7.12 工序十三：精車各外圓、切槽，并倒角 35 7.12.1 精車Φ88.88 35 7.12.2 精車Φ65 36 7.12.3精車Φ55 37 7.12.4精車Φ45 38 7.12.5精車Φ42 38 7.12.6 精車Φ40 39 7.12.7切槽3×1.5： 39 7.13 工序十五：粗精銑對稱鍵槽 40 7.13.1粗銑： 40 7.13.2 精銑 41 7.14 工序十六：粗磨錐孔 41 7.15 工序十七：車螺紋 43 7.16 工序十八：粗精磨外圓Φ65，Φ40 44 7.16.1.粗磨外圓Φ65： 44 7.16.2.粗磨外圓Φ40： 45 7.16.3.精磨： 45 7.17 工序十九：粗精磨端面 47 7.17.1 粗磨： 47 7.17.2.精磨端面 48 7.18 工序二十：精磨Φ22 49 7.19工序二十一：精磨錐孔 50 8 工藝規(guī)程總結(jié) 51 9夾具設計 51 9.1問題提出 51 9.2夾具體設計 51 9.2.1定位基準的選擇 51 9.2.2夾緊力 52 9.2.3夾具體與定位鍵 53 9.2.4定位誤差分析 53 9.2.4 夾具設計及操作的簡要說明 54 參考文獻 55 致 謝 56 附 錄 57 前 言 畢業(yè)設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術(shù)基礎課以及專業(yè)課之后進行的。這是我們對大學三年所學課程的一次深入的綜合性復習，是一次理論聯(lián)系實際的訓練，是學生在校學習階段的最后一個重要教學環(huán)節(jié)，也是完成工程師基本訓練的重要環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學的專業(yè)和基礎理論知識，獨立解決專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力，樹立正確的設計思想和工作作風。因此，它在我們?nèi)甑拇髮W生生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己的分析能力和實踐能力，為今后參加祖國的“四化”建設打一個良好的基礎。 由于零件的工藝設計過程可以是多種多樣的，工藝人員的任務是從現(xiàn)有生產(chǎn)任務條件出發(fā)，制定一個切合實際的最優(yōu)工藝設計過程，制定機械加工工藝規(guī)程的原則是：在一定的生產(chǎn)條件下，以最低的成本，按計劃規(guī)定的速度，可靠地加工符合圖紙要求的零件。在制定工藝過程時，應該要注意技術(shù)的先進性、經(jīng)濟的合理性及勞動條件的良好性。這次的畢業(yè)設計就是這樣一個制定機械加工工藝規(guī)程的過程，由于能力所限，設計肯定會有許多不足的地方，懇請各位老師給予指教。 1. 生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 題目所給的零件圖是手柄座。 原始資料： （1）生產(chǎn)綱領(lǐng)：1000件／年 （2）生產(chǎn)類型：中批量生產(chǎn)； （3）車間工作制度：１班制 技術(shù)要求： （1）鑄件不得有氣孔夾雜裂文松疏等缺陷。 （2）未注圓角為R5～R10。 （3）進行時效處理。 （4）加工后除去銳邊。 （5）未注螺孔光孔粗糙度為12.5。 （6）材料為Cr40。 2. 零 件 的 分 析 2.1 零件的作用 題目所給的零件是X62w銑床的主軸，它夾持刀具直接參加切削運動。因此，它的回轉(zhuǎn)精度對零件的加工質(zhì)量和銑床的生產(chǎn)率有較大的影響。 主軸前端的圓錐孔用于安裝銑刀，其精度要求較高。Φ65K5和Φ40h7軸分別安裝軸承，起支承作用。為了提高耐磨性，在前端95mm處進行淬硬至HRC48-53。主軸前端的兩鍵槽安裝鍵,帶動銑刀轉(zhuǎn)動，防止銑刀松動。Φ17h10通孔內(nèi)安裝螺桿，起拉桿作用。由于主軸組件要做軸向移動，傳動齒輪安裝在Φ55js6上，與主軸靠雙鍵傳遞扭矩。 2.2 零件的工藝分析 X62w銑床的主軸共有3組加工表面，它們之間有一定的位置要求，具體分述如下： 1.以Φ65k5和Φ40h7為中心的加工表面。這一組加工表面包括： 主軸的所有外圓及倒角、退刀槽、越程槽、兩端面、錐孔及通孔Φ17h10。 2.以Φ55js6為中心的加工表面。主要包括：Φ55js6上的兩對稱鍵槽。 3.以錐孔為中心的加工表面。主要包括：4-M12，2-M6螺紋孔及前端鍵槽。 這3組加工表面之間有著一定的位置要求，具體如下： 1． 前端面、錐孔、Φ88.88外圓與Φ65k5，Φ40h7的圓跳動公差為0.007mm； 后端面與Φ65k5，Φ40h7的圓跳動公差為0.1mm； Φ40h7與Φ65k5，Φ40h7的圓跳動公差為0.005mm； Φ40h11與Φ65k5，Φ40h7的圓跳動公差為0.05mm； Φ55js6與Φ65k5，Φ40h7的圓跳動公差為0.02mm； 通孔Φ17h10與Φ65k5，Φ40h7的同軸度公差為0.03mm； Φ22與Φ65k5，Φ40h7的同軸度公差為0.3mm ⑵.對稱鍵槽對Φ55中心線的對稱度公差為0.05mm。 ⑶.4--M12 相對內(nèi)錐孔中心的位置度公差為0.15mm； 前端鍵槽與內(nèi)錐孔中心的對稱度公差為0.06mm。 由以上分析可知，對于這3組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后再借助專用夾具加工其他兩組表面，并保證它們之間的位置精度要求。 3 確定毛坯的制造形式 根據(jù)零件的材料是40Cr,確定毛坯為鑄件。又已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 為1000件／年，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。毛坯的鑄件方法選用模鍛成 型。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應該的。 4 基準的選擇 4.1 粗基準的選擇 粗基準的選擇，由于該零件為普通的軸類零件，故選外圓為粗基準。 4.2 精基準的選擇 精基準的選擇，選軸前端的圓錐孔和后端孔倒角作為精基準 5 制定工藝方案 5.1 工藝路線的制定 制定工藝路線的出發(fā)點，應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)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用靈活性大的機床并配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。根據(jù)先面后孔、先主要面后次要面和先粗加工后精加工的原則以及加工零件的幾何形狀精度、尺寸精度、位置精度等技術(shù)要求，制訂方案如下： 表 2.1 工藝路線方案一 工序一 熱處理 （正火） 工序二 車端面，鉆中心孔，粗車各外圓 工序三 熱處理（調(diào)質(zhì)） 工序四 半精車外圓面 工序五 鉆通孔Φ17 工序六 車錐孔 工序七 車Φ22、Φ25.3孔及其倒角 工序八 銑前端鍵槽至圖紙要求 工序九 鉆4-M12，2-M6螺紋底孔 工序十 攻4-M12，2-M6螺紋 工序十一 精車各外圓、車退刀槽和越程槽，并倒角 工序十二 前95mm處淬硬至HRC48-53 工序十三 銑對稱鍵槽至圖紙要求 工序十四 粗磨外圓Φ65、Φ40 工序十五 粗磨端面 工序十六 粗磨錐孔 工序十七 車螺紋M45 工序十八 精磨外圓Φ65、Φ40至圖紙要求 工序十九 精磨端面至圖紙要求 工序二十 精磨Φ22孔至圖紙要求 工序二十一 精磨錐孔至圖紙要求 工序二十二 鉗工 工序二十三 檢驗 表 2.2 工藝路線方案二 工序一 熱處理 （正火） 工序二 車端面，鉆中心孔。選用C620-1臥式車床及專用夾具 工序三 粗車各外圓。選用C620-1臥式車床及專用夾具 工序四 熱處理（調(diào)質(zhì)） 工序五 半精車外圓面，選用C620-1臥式車床及三爪卡盤 工序六 鉆Φ25.3。選用Z535立式鉆床加工以及專用夾具 工序七 鉆Φ22，鉆擴通孔Φ17。選用Z535立式鉆床加工以及專用夾具 工序八 車Φ25.3孔及其倒角。選用C620-1臥式車床及三爪卡盤 工序九 車Φ22孔及其倒角。選用C620-1臥式車床及三爪卡盤 工序十 車錐孔。選用C620-1臥式車床及專用夾具 工序十一 銑前端鍵槽至圖紙要求。選X62W銑床以及專用夾具 工序十二 鉆4-M12，2-M6螺紋底孔。 工序十三 攻4-M12，2-M6螺紋。選用Z535立式鉆床加工以及 專用夾具 工序十四 精車各外圓、車退刀槽和越程槽，并倒角。選用C620-1車床及三爪卡盤 工序十五 前95mm處淬硬至HRC48-53 工序十六 銑對稱鍵槽至圖紙要求。選X62W銑床以及專用夾具 工序十七 粗磨錐孔。選用專用床和專用夾具。 工序十八 車螺紋M45。選用C620-1臥式車床及三爪卡盤 工序十九 粗精磨外圓Φ65、Φ40至圖紙要求。選用外圓磨床和專用夾具 工序二十 粗精磨端面至圖紙要求。選用平面磨床和專用夾具 工序二十一 精磨Φ22孔至圖紙要求。內(nèi)圓磨床以及專用夾具 工序二十二 精磨錐孔至圖紙要求。專用磨床以及專用夾具 工序二十三 鉗工 工序二十四 檢驗 5.2 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是按照先面后孔的規(guī)則來加工零件，這樣雖然可以保證加工零件的精度，但在實際加工過程中會遇到麻煩，這樣在加工過程中會帶來不小的麻煩。相比之下，方案二可以避免這樣的事情發(fā)生，而且能夠更好的定位零件。而且方案二的工序比較簡潔，減少了工件裝夾的次數(shù)。 另外通過加工精度的對比，也可以發(fā)現(xiàn)，第二種方案的加工過程比較符合精度要求，可以避免零件產(chǎn)生比較嚴重的誤差。 經(jīng)分析比較，用方案二加工零件更易加工又符合設計要求，故采用方案二。 6 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 該零件的材料為40Cr，硬度為HB220--250， 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛生成毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，用查表法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。 為簡化模鍛毛坯的外形，取直徑為Φ55、Φ45、Φ42、Φ40的毛坯尺寸與Φ65相同。 6.1毛坯直徑的確定 查《機械制造工藝手冊》以下簡稱《工藝手冊》表1-27 表2.4.1 名義直徑（mm） 表面加工法 直徑余量（mm） Φ88.88 粗車 2.6 半精車 0.5 精車 0.3 Φ65 粗車 2.2 半精車 0.45 精車 0.3 粗磨 0.1 精磨 0.06 毛坯直徑的確定： 工件直徑Φ88.88，公差為0.015，機械加工總余量為： 2×(2.6+0.5+0.3)＝2×3.4 ∴毛坯尺寸為Φ95.695mm。 工件直徑Φ65，公差0.013，機械加工總余量： 2×(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06) ＝2×3.11 ∴毛坯尺寸為Φ71.233mm ∴取毛坯直徑為Φ96mm，Φ72mm。 6.2毛坯長度L的確定： 查《工藝手冊》表(1-52)可知 Φ88.88的長度方向的加工余量為2.0mm ∴L1=37mm Φ65及以后的外圓長度方向的加工余量為3.25mm ∴L2＝403.25 ∴總長L＝37+403.25=440.25mm 模鍛斜度為7°。查（《工藝手冊》表1-51） 6.3毛坯過渡圓角的確定 查（《工藝手冊》表1-51） 取L1段過渡到L2段的毛坯圓角半徑R＝5mm。 ∴毛坯的內(nèi)圓角半徑取R＝5mm，外圓角半徑取2mm。 6.4 加工余量的確定 查表《工藝手冊》表1--27 表2.5.1 加工表面 余量 Φ88.88外圓 精車Φ88.88mm 2Z＝0.60mm 半精車Φ89.48mm 2Z＝1.0mm 半精車Φ89.48mm 2Z＝5.52mm 毛坯 Φ96mm Φ65外圓 精磨 Φ65mm 2Z＝0.12mm 粗磨Φ65.12mm 2Z＝0.12mm 精車 Φ65.32mm 2Z=0.60mm 半精車Φ65.92mm 2Z＝0.90mm 粗車Φ66.82mm 2Z＝5.18mm 毛坯Φ72mm Φ55外圓 精車 Φ55±0.095mm 2Z＝0.60mm 半精車Φ55.6mm 2Z＝0.90mm 粗車Φ56.5mm 2Z＝10.32mm 已粗車至 Φ66.82mm M45×1.5外圓 精車 Φ45mm 2Z＝0.60mm 半精車Φ45.6mm 2Z＝0.90mm 粗車 Φ46.5mm 2Z＝10.00mm 已粗車Φ56.5mm Φ42外圓 精車Φ42mm 2Z＝0.60mm 半精車Φ42.6mm 2Z＝0.90mm 粗車Φ43.5mm 2Z＝3.00mm 已粗車Φ46.5mm Φ40外圓 精磨Φ40mm 2Z＝0.12mm 粗磨Φ40.12mm 2Z＝0.20mm 精車Φ40.32mm 2Z＝0.60mm 半精車Φ40.92mm 2Z＝0.90mm 粗車 Φ41.82mm 2Z＝1.68mm 已粗車至 Φ42.92mm 內(nèi)孔Φ25.3 鉆孔Φ23mm 粗車Φ25.3mm 2Z＝2.3mm 內(nèi)孔Φ22 鉆孔Φ20mm 粗車Φ21.3mm 2Z＝1.5mm 精車Φ21.8mm 2Z＝0.50mm 精磨Φ22mm 2Z＝0.2mm 通孔Φ17 鉆孔Φ16mm 擴孔Φ17mm 2Z＝1mm 內(nèi)錐孔（7:24） 底孔Φ25.3mm 粗車Φ43.58mm 2Z＝18.2mm 精車Φ44.18mm 2Z＝18.2mm 粗磨Φ44.38mm 2Z＝0.20mm 精磨Φ44.5mm 2Z＝0.12mm 7 確定切削用量及基本工時 7.1工序二：車端面，鉆中心孔 （如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切削用量手冊》的車削用量選擇） 7.1.1粗車Φ88.88端面 （1）加工條件 工作材料：40Cr鋼正火，σb＝0.735GPa，模鍛。 加工要求：車兩端面，打中心孔，粗車各外圓表面 機床：C620-1臥式車床 刀具：刀片材料YT15 ， 刀桿尺寸16×25mm， Kr＝90°, r0＝10°,α。＝12°, λs＝0°,rε＝1.0mm. （2） 切削深度： 加工總余量＝2.0mm，留余量0.5mm，單邊余量0.75mm，一次走刀，ap＝0.75mm （3） 進給量f： 根據(jù)《切削用量手冊》表4，當?shù)稐U尺寸為16mm*25mm，ap＝0.75mm 根據(jù)表4選f＝0.6-0.9mm/r。 按C620-1機床說明書選f=0.52mm/r表26 （4）計算切削速度：見表21 根據(jù)表10，車刀耐用度：t＝60min V＝（1-m×Tm×apxv×fyv）×Kv..............7.1.1.1 式中： v=242，xv＝0.15，yv＝0.35，m＝0.20 Kv＝KMv ×Ktv×Kkrv×Ksv×KTv×KKv 其中： Ktv＝1.0（表21-6） Kkrv＝0.81（表21-7） KSV＝0.8（表21-5） KTv＝1.0（表11） KKv＝1.24（表21-9） KMv＝0.637/σb＝0.637/0.735＝0.87（表21-1） ∴v=242/601-0.2×36000.2×0.750.15×0.520.35） ×0.87×1.0×0.81×0.8×1.0×1.24 =623m/s （5）確定機床主軸轉(zhuǎn)速： n＝1000v/πdw ......................7.1.1.2 ＝1000×1.623/(3.14×96) ＝5.38r/s（323r/min） 按C620-1機床說明書（表26），與323r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為305r/min及370r/min，現(xiàn)選nw＝370r/min。 所以實際切削速度 V=nW×dw×π/1000 ......................7.1.1.3 ＝370×96×3.14/1000 ＝111.53r/min（1.86r/s） （6）切削工時： 查《工藝手冊》表7-1： ＝（L＋l1＋l2）/n×f.................7.1.1.4 式中： L＝96/2＝48， l1＝4 l2＝0 ＝48+4+0/0.52×370 ＝0.27min（16.2s） ＝L＋l1＋l2/n×f 式中： L＝96-72/2＝12， l1＝4 l2＝0 ∴＝12+4+0/0.52×370 ＝0.083min（5s） 7.1.2車Φ40端面： （1）加工條件 工作材料：40Cr鋼正火，σb＝0.735GPa，模鍛。 加工要求：車兩端面，打中心孔，粗車各外圓表面 機床：C620-1臥式車床 刀具：刀片材料YT15 ， 刀桿尺寸16×25mm， Kr＝90°, r0＝10°,α。＝12°, λs＝0°,rε＝1.0mm. （2）切削深度： 加工總余量＝3.25mm，留余量0.5mm，單邊余量2.75mm，一次走刀ap＝2.75mm （3）主軸轉(zhuǎn)速和進給量： 為了提高生產(chǎn)率，在不影響加工質(zhì)量的情況下，取與車Φ88.882端面時的主軸轉(zhuǎn)速和進給量。即n＝760r/min，f＝0.52mm/r。所以實際切削速度: V＝πdwns/1000.................7.1.2.1 ＝3.14×72×370/1000 ＝83.65m/min（1.394m/s） （4）切削工時 查《工藝手冊》表7-1： T＝（L＋l1＋l2）/n×f..............7.1.2.2 式中： L＝72/2＝36， l1＝4 l2＝0 T＝36＋4＋0/0.52×370＝0.21min（12.6s） 7.2工序三：粗車各外圓 （如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切削用量手冊》的車削用量選擇） 7.2.1 粗車Φ88.88外圓 要求校驗機床功率及進給強度 （1）加工條件 工作材料：40Cr鋼正火，σb＝0.735GPa，模鍛。 加工要求：粗車Φ88.88外圓 機床：C620-1臥式車床 刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16×25mm， Kr＝45°, r0＝10°,α。＝12°, λs＝0°,rε＝1.0mm. （2）切削深度：單邊余量Z＝2.76mm，一次走刀，ap＝2.76mm。 （3） 進給量： 查表4，f＝0.6-0.9mm/r。按機床說明書取f=0.6mm/r。 （4）計算切削速度：按表21 V＝（1-m×Tm×apxv×fyv）×Kv......7.2.1.1 式中： Cv=242，xv＝0.15，yv＝0.35，m＝0.20， Kv＝KMv ×Ktv×Kkrv×Ksv×KTv×KKv 其中： Ktv＝1.0（表21-6）， Kkrv＝0.81（表21-7）， KSV＝0.8（表21-5）， KTv＝1.0（表11）， KKv＝1.0（表21-9） KMv＝0.637/σb ＝0.637/0.735＝0.87（表21-1） V=（242/601-0.2×36000.2×2.760.15×0.60.35）×0.87×1.0×0.81×0.8×1.0×1.0 ＝1.03m/s（61.8m/min） （5）確定主軸轉(zhuǎn)速： ns＝1000v/πdw .................7.2.1.2 ＝1000×61.8/3.14×96 ＝205.02r/min 按機床選取n＝230r/min，所以實際切削速度 V＝nW×dw×π/1000 ...............7.2.1.3 ＝3.14×96×230/1000 ＝69.33m/min （1.16m/s） （6）校驗機床功率： 由表22中查得：Pm＝FzV×10-3KW,式中Fz可由表13查出，當 σb＝0.569-0.951GPa，ap＜2.0mm，f≤0.6mm/r，V＜1.66m/s時， Fz＝2350N，切削力Fz的修正系數(shù)為KKrFz＝0.89， Kr0Fz＝1.0（表22-3） 故Fzc＝2350×0.89=2091.5N...........7.2.1.4 ∴Pmc＝ FzV×10-3..................7.2.1.5 ＝2091.5×1.16×10-3 ＝2.43kw 按機床說明書，當n＝230r/min時，機床主軸允許功率PE＝5.9kw，因Pmc＜PE 故所選切削用量可在C620-1車床上進行。 （7）校驗機床進給系統(tǒng)強度： 根據(jù)C620-1機床說明書，其進給機構(gòu)允許走刀力Fmax3530N,由表16，當σb＝0.669-0.794GPa，ap＜2.8mm，f＜0.75mm/r，V＜1.66m/s，Kr＝90°時，走刀力Fxc＝760N。 切削時Fx的修正系數(shù)為： Kr0Fx＝1.0 KλsFx＝1.0 KKrFx＝1.17（表22-3） 故實際走刀力為： Fxc＝760×1.0×1.0×1.17＝889.2N， 則所選進給量： f＝0.6mm/r （8）切削工時 查《工藝手冊》表7-1： T＝L＋l1＋l2/n×f..................7.2.1.6 式中： L＝35.5 l1＝4 l2＝3 ∴T＝35.5+4+3/230×0.6＝0.31min（18.6s） 考慮到該零件臺階面較多，如若各臺階面都采用不同的轉(zhuǎn)速和不同的進給量，則效率不高，故在不影響加工質(zhì)量的情況下， 粗車該軸時： 采用主軸轉(zhuǎn)速230r/min，粗車進給量f＝0.6mm/r。 7.2.2 粗車Φ65外圓 （1）加工條件 工作材料：40Cr鋼正火，σb＝0.735GPa，模鍛。 加工要求：粗車Φ88.88外圓 機床：C620-1臥式車床 刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16×25mm， Kr＝45°, r0＝10°,α。＝12°, λs＝0°,rε＝1.0mm. （2）切削深度：單邊余量2.59mm，一次走刀，ap＝2.59mm （3）進給量：f=0.6mm/r （4）主軸轉(zhuǎn)速：=230r/min，所以實際切削速度 V＝nW×dw×π/1000...................7.2.2.1 ＝3.14×72×230/1000 ＝52m/min（0.87m/s） （5）切削工時： T＝L＋l1＋l2/n×f....................7.2.2.2 式中： L＝400.5 l1＝4 l2＝0 ∴T＝400.5+4/230×0.6=2.93min 7.2.3 粗車Φ55外圓 （1）切削深度：單邊余量5.16mm，一次走刀，ap＝5.16mm （2）進給量：f=0.6mm/r （3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實際切削速度 V＝nW×dw×π/1000.....................7.2.3.1 =3.14×66.82×230/1000 =48.26m/min（0.804m/s） （4）切削工時： T＝L＋l1＋l2/n×f.....................7.2.3.2 式中： L＝336.5 l1＝4 l2＝0 ∴T＝336.5+4/230×0.6=2.47min 7.2.4 粗車Φ45外圓 （1）切削深度：單邊余量5mm，一次走刀，ap＝5mm （2）進給量：f=0.6mm/r （3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實際切削速度 V＝nW×dw×π/1000......................7.2.4.1 ＝3.14×56.5×230/1000 ＝40.8m/min（0.68m/s） （4）切削工時： T＝L＋l1＋l2/n×f， 式中： L＝250.5 l1＝4 l2＝0 ∴T＝250.5+4/230×0.6=1.84min 7.2.5 粗車Φ42外圓 （1）切削深度：單邊余量1.50mm，一次走刀，ap＝1.50mm （2）進給量：f=0.6mm/r （3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實際切削速度 V＝nW×dw×π/1000........................7.2.5.1 ＝3.14×46.5×230/1000 ＝33.6m/min（0.56m/s） （4）切削工時： T＝L＋l1＋l2/n×f.......................7.2.5.2 式中： L＝215.5 l1＝4 l2＝0 ∴T＝215.5+4/230×0.6=1.59min 7.2.6粗車Φ40外圓 （1）切削深度：單邊余量0.84mm，一次走刀，ap＝0.84mm （2）進給量：f=0.6mm/r （3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min 所以實際切削速度： V＝nW×dw×π/1000.........................7.2.6.1 ＝3.14×43.5×230/1000 ＝31.42m/min（0.524m/s） （4）切削工時： T＝L＋l1＋l2/n×f， 式中： L＝115.5 l1＝4 l2＝0 ∴T＝115.5+4/230×0.6=0.866min 7.3 工序四：半精車各外圓 （如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切削手冊》的車削用量選擇） 7.3.1半精車Φ88.88外圓 （1）選擇刀具：刀片材料YT15 ， 刀桿尺寸16×25mm Kr＝45° r0＝10°，α。＝7°，λs＝3°，rε＝1.0mm （2）切削深度：ap＝0.5mm （3） 進給量：因表面粗糙度Ra=6.3，rε=1.0mm。查表6，f=0.55～0.65mm。 按機床說明書?。? f=0.55mm。 （4）計算切削深度： 根據(jù)表21 Vc＝（Cv/601-mTmapXvfyv）×Kv...............7.3.1.1 式中： Cv=242，Xv=0.15，yv=0.35，m=0.2。 Kv＝KMv ×Ktv×Kkrv×Ksv×KTv×KKv 。 其中： KMv=0.637/0.735=0.87， Ktv=1.0 Kkrv=1.0 Ksv=0.8 KTv=1.0 KKv=1.0 ∴Vc＝（242/601-0.2×36000.2×0.50.15×0.550.35）×0.87×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0 ＝1.70m/s（102m/min） （5）確定主軸轉(zhuǎn)速： ns＝1000v/πdw.........................7.3.1.2 ＝1000×102/3.14×90.48 ＝359r/min 按機床選?。? n＝370r/min， 所以實際切削速度： V＝nW×dw×π/1000......................7.3.1.3 ＝3.14×90.48×370/1000 ＝105.12m/min （1.75m/s） （6）校驗機床功率： 由表22中查得： Pm＝FzV×10-3KW..........................7.3.1.4 式中Fz可由表13查出，當σb＝0.569-0.951GPa，ap＜2.0mm，f＜0.6mm/r，V＜3.0m/s時，F(xiàn)z＝1470N 切削力Fz的修正系數(shù)為： KKrFz＝1.0， Kr0Fz＝1.0（表22-3）， 故Fzc＝1470N ∴Pmc＝ FzV×10-3 ＝1470×1.75×10-3 ＝2.573kw 按機床說明書，當n＝370r/min時，機床主軸允許功率PE＝6.4kw，因Pmc＜PE，故所選切削用量可在C620-1車床上進行。 （7）校驗機床進給系統(tǒng)強度： 根據(jù)C620-1機床說明書，其進給機構(gòu)允許走刀力Fmax=3530N 由表16，當σb＝0.669-0.794GPa，ap＜2.0mm，f＜0.75mm/r， V＜2.58m/s，Kr＝45°時，走刀力Fxc＝630N。 切削時Fx的修正系數(shù)為： Kr0Fx＝1.0 KλsFx＝1.0 KKrFx＝1.0（表22-3） 故實際走刀力： Fxc＝630N 則所選進給量： f＝0.6mm/r （8）切削工時 查《工藝手冊》表7-1： T＝L＋l1＋l2/n×f .....................7.3.1.5 式中： L＝35.5 l1＝4 l2＝3 ∴T＝35.5+4+3/370×0.55＝0.21min（12.6s） 考慮到該零件臺階面較多，如若各臺階面都采用不同的轉(zhuǎn)速和不同的進給量，則效率不高，故在不影響加工質(zhì)量的情況下， 半精車該軸時，采用主軸轉(zhuǎn)速n=370r/min，進給量f＝0.55mm/r。 7.3.2半精車Φ65外圓 （1）切削深度：ap＝0.45mm （2）進給量：因表面粗糙度Ra=0.8，rε=1.0mm。為了保證質(zhì)量，查表6，f=0.2～0.3mm，按機床說明書取f=0.25mm/r。 （3）計算切削速度：根據(jù)表21 Vc=（Cv/601-mTmapXvfyv）×Kv ................7.3.2.1 式中： Cv=291，Xv=0.15，yv=0.2，m=0.2。 Kv＝KMv ×Ktv×Kkrv×Ksv×KTv×KKv 。 其中： KMv=0.637/0.735=0.87， Ktv=1.0 Kkrv=1.0 Ksv=0.8 KTv=1.0 KKv=1.0 ∴Vc＝（291/601-0.2×36000.2×0.450.15×0.250.35） ×0.87×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0 ＝2.21m/s（132.6m/min） （4）確定主軸轉(zhuǎn)速： ns＝1000v/πdw..................... ......7.3.2.2 ＝1000×132.6/3.14×66.82 ＝632r/min 按機床選?。? n＝610r/min， 所以實際切削速度： V＝nW×dw×π/1000 .........................7.3.2.3 ＝3.14×66.82×610/1000 ＝127.99m/min （2.13m/s） （5）切削工時： T＝L＋l1＋l2/n×f..........................7.3.2.4 式中： L＝64 l1＝4 l2＝0 ∴T＝64+4+0/610×0.25＝0.446min（26.76s） 7.3.3 半精車Φ55 （1）切削深度：ap＝0.45mm （2）進給量與主軸轉(zhuǎn)速：與Φ88.88相同，即f=0.55mm/r，n=370r/min, 所以實際切削速度： V＝nW×dw×π/1000..........................7.3.2.5 ＝3.14×56.5×370/1000 ＝65.642m/min （1.1m/s） （3）切削工時： T＝L＋l1＋l2/n×f..........................7.3.3.1 式中： L＝86 l1＝4 l2＝0 ∴T＝86+4+0/370×0.55＝0.44min（26.54s） 7.3.4 半精車Φ45 （1）切削深度：ap＝0.45mm （2）進給量與主軸轉(zhuǎn)速：與Φ88.88相同，即f=0.55mm/r，n=370r/min 所以實際切削速度 V＝nW×dw×π/1000 ..........................7.3.4.1 ＝3.14×46.5×370/1000 ＝54m/min （0.9m/s） （3）切削工時： T＝L＋l1＋l2/n×f..........................7.3.4.2 式中： L＝35 l1＝4 l2＝0 ∴T＝35+4+0/370×0.55＝0.192min（11.5s） 7.3.5 半精車Φ42 （1）切削深度：ap＝0.45mm （2）進給量與主軸轉(zhuǎn)速：與Φ88.88相同，即f=0.55mm/r，n=370r/min, 所以實際切削速度: V＝nW×dw×π/1000..........................7.3.5.1 ＝3.14×43.5×370/1000 ＝50.54m/min （0.84m/s） （3）切削工時： T＝L＋l1＋l2/n×f..........................7.3.5.2 式中： L＝100 l1＝4 l2＝0 ∴T＝100+4+0/370×0.55＝0.51min（30.6s） 7.3.6半精車Φ40 （1）切削深度：ap＝0.45mm （2）進給量與主軸轉(zhuǎn)速：與Φ65相同，即f=0.25mm/r，n=610r/min 所以實際切削速度： V＝ndπ/1000 .............................7.3.6.1 ＝3.14×41.82×610/1000 ＝80.1m/min （1.34m/s） （3）切削工時： T＝L＋l1＋l2/n×f..........................7.3.6.2 式中： L＝115.5 l1＝4 l2＝0 ∴T＝115.5+4+0/610×0.25＝0.784min（47.04s） 7.4工序五：鉆Φ25.3孔 （如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切削手冊》的孔加工削用量選擇） （1）選擇鉆頭：選莫氏錐柄麻花鉆，其直徑d0=23mm 。 （2）進給量：根據(jù)表5，當鋼的σb＜0.784GPa，d=23m 時，f=0.39～0.47mm/r，由于l/d=105/25.3=4.15，故應乘孔深修正系數(shù)Klf=0.95，則f=（0.39～0.47）×0.95=0.371～0.447mm/r，按機床取f=0.43mm/r。 （3）主軸轉(zhuǎn)速：取與鉆Φ22孔時相同，即n=400r/min， 所以實際切削速度為： V＝nW×dw×π/1000 ............................7.4.1 ＝3.14×23×400/1000 ＝28.89m/min （0.48m/s） （4）切削工時： T=L/n·f ....................................7.4.2 式中： L=l+y+Δ，l=105，由表22查得y+Δ=9mm ∴T=105+9/400×0.43=0.