CA6140車(chē)床輸出軸加工工藝及鉆φ8孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙】
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機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
輸出軸
共
1
頁(yè)
第
1
頁(yè)
材 料 牌 號(hào)
45
毛 坯 種 類(lèi)
鍛鋼
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每 臺(tái) 件 數(shù)
備 注
工
序
號(hào)
工 名
序 稱(chēng)
工 序 內(nèi) 容
車(chē)
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
定 位
限制自由度數(shù)
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
熱處理
正火（消除內(nèi)應(yīng)力）
2
車(chē)削
車(chē)左端面打中心孔，粗車(chē)外輪廓及臺(tái)階面
CA6140車(chē)床
三爪卡盤(pán)
3
熱處理
調(diào)質(zhì)200HBS
4
車(chē)削
半精車(chē)φ55圓柱面及臺(tái)階面右端面
CA6140車(chē)床
三爪卡盤(pán)
5
鉆削
鉆φ50φ內(nèi)孔
Z525鉆床
專(zhuān)用夾具
6
鏜削
粗精鏜φ50φ80φ104孔及倒角
C616A型臥式車(chē)床
三爪卡盤(pán)
7
鉆削
鉆擴(kuò)餃φ20內(nèi)孔及倒角
Z535鉆床
專(zhuān)用夾具
8
鉆
鉆斜孔2-φ8
Z535鉆床
專(zhuān)用夾具
9
銑
銑鍵槽
C5116
分度頭
10
去毛刺
去除全部毛刺
銼刀
鉗工臺(tái)
11
終檢
按零件圖樣要求全面檢查
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
輸出軸工藝及鉆Φ8 孔夾具設(shè)計(jì)
目 錄
一、零件的分析………………………………………………………………………3 1、零件的作用……………………………………………………………………3
2、零件的工藝分析………………………………………………………………3 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………………………………………………5 1、確定毛坯的制造形式…………………………………………………………6
2、定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………6 三、擬訂工藝路線(xiàn)……………………………………………………………………6
（1）工藝路線(xiàn)的確定 …………………………………………………………6
（2）工藝方案的比較與分析 …………………………………………………6
（3）加工設(shè)備的選擇 …………………………………………………………9
（4）刀具的選擇………………………………………………………………9
四、加工余量，工序尺寸，及毛坯尺寸的確定 …………………………9 五、確定切削用量………………………………………………………………12 六、鉆孔氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………33
總 結(jié)………………………………………………………………………43
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………44
致 謝………………………………………………………………………45
9
零件的分析
一，零件的分析
（一） 零件的作用 題目所給定的零件為輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力；二是工作過(guò)程中經(jīng)常承受交變載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。
（二）零件的工藝分析
從零件圖上看，該零件是典型的軸類(lèi)零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其主要加工的面
比較多并且各個(gè)加工面之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下； 1、平面的加工。
軸的左右端面及各臺(tái)階面的加工。其中大端端面表面粗糙度要求 Ra1.6um， 其余 Ra6.3um。
2、各圓柱面及錐面的加工。 這一組加工面包括φ55、φ60、φ65、φ75、φ176 的外圓柱面，φ50、
φ80、φ104 的內(nèi)圓柱表面。其中φ60、φ75 外圓柱面的表面粗糙度要求為 Ra0.8um ， φ55 外 圓 柱 面 為 Ra1.6um ， φ80 內(nèi) 圓 柱 表 面 為 Ra3.2um, 其 余 為 Ra6.3um。
3、孔的加工。
包括 10 個(gè)φ20 的通孔，2 個(gè)φ8 通孔。其中φ20 孔表面粗糙度要求為 Ra3.2um 4、鍵槽的加工。
1 個(gè)鍵槽。鍵槽兩側(cè)面表面粗糙度要求為 Ra3.2um。 這些加工表面之間有一些存在位置要求，主要是； 1）φ20 孔的軸線(xiàn)對(duì)φ80 內(nèi)孔軸線(xiàn)的位置度為φ0.05mm
2）鍵槽對(duì)φ55 外圓軸線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)度為 0.08mm。
3）φ55 的左端面、φ80 內(nèi)孔圓柱面對(duì)φ75、φ60 外圓軸線(xiàn)的跳動(dòng)量為
0.04mm。
熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理,即淬火+高溫回火，達(dá)到到 HBW200,使零件達(dá)到較 高的綜合力學(xué)性能,安排在粗加工之后，半精加工之前.
由以上分析可知，該零件的加工可先由普通機(jī)床及加工方法加工各個(gè)端面、
圓柱面、錐面及鍵槽，再使用專(zhuān)用夾具鉆孔，并保證各加工面的尺寸及位置精度
要求。
二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
（一）確定毛坯的制造形式
確定零件材料為 45 鋼。分析零件結(jié)構(gòu)可知，輸出軸外圓由φ55 到φ176 尺寸 變化較大，采用棒料作為毛坯切削量太大，浪費(fèi)時(shí)間和材料，成本太高。而且機(jī) 床經(jīng)常正反旋轉(zhuǎn)輸出軸也經(jīng)常要承受交變載荷，因此選用鍛件。由于零件是大批
量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，精密度較高，故選用模鍛，即可提高生產(chǎn)率 又可大大減少加工余量，節(jié)省材料和減少后續(xù)加工，降低了成本。
（二）定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇的正確、
合理，可以保證零件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。 1、粗基準(zhǔn)的選擇
工件為回轉(zhuǎn)體，屬于軸類(lèi)零件，為了保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選重要 加工表面為粗基準(zhǔn)，便于裝夾原則，故選擇毛坯上未加工的小端面外圓為粗基準(zhǔn)。
2、精基準(zhǔn)的選擇 由于主要精加工各外圓，故精基準(zhǔn)使用小端面中心孔和大端面一孔，用其作
為定位基準(zhǔn)既符合基準(zhǔn)重合，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一。 加工階段的劃分
粗加工階段：其任務(wù)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(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)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(zhǔn)，如加工φ55、φ60、φ65、φ75、φ176 外 圓柱表面。
半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的
精加工做好準(zhǔn)備，如φ55、φ60、φ65、φ75 外圓柱面，φ80 內(nèi)孔、10 ×φ20 法 蘭孔等。
精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)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(biāo)是全面保證加工質(zhì)量，如各 φ60、φ75 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(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改 善金屬的加工性能。熱處理主要分:預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等。 本零件輸出軸材料為 45 鋼，加工前進(jìn)行正火預(yù)備熱處理是在毛坯鍛造之后消除 零件的內(nèi)應(yīng)力。粗加工之后，為消除因加工變形殘余內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)降低材料的硬 度，獲得零件材料較高的綜合力學(xué)性能，采用調(diào)質(zhì)處理。
三、擬訂工藝路線(xiàn) 擬定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)；應(yīng)當(dāng)是零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技
術(shù)要求能得到合理的保證，提高生產(chǎn)率、降低成本。
1、工藝路線(xiàn)的確定：
基面先行原則 該零件進(jìn)行加工時(shí)，同時(shí)車(chē)兩端面打中心孔，再以中心軸線(xiàn) 為基準(zhǔn)來(lái)加工，因?yàn)閮啥嗣婧挺?5 外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才 能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)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(lái)。
先粗后精原則 先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗加工將在較短時(shí)
間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高效率，另一方面滿(mǎn)足精車(chē)的余 量均勻性要求，若粗加工后留余量的均勻性滿(mǎn)足不了精加工的要求時(shí)，則要安排 半精加工。
先面后孔原則 對(duì)該零件應(yīng)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(guò)的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過(guò)的平面上 加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對(duì)于輸出軸來(lái)講先加工φ75 外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來(lái)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(nèi)完成每道工序加工內(nèi)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(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利于采用高生產(chǎn)率 的機(jī)床。故工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容 很少，最少時(shí)每道工序只包括一個(gè)簡(jiǎn)單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備， 刀具等比較簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整工作簡(jiǎn)化，對(duì)操作工人的技術(shù)水平也要求低些?？紤] 到該零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)工藝路線(xiàn)是我們主要考慮工序集中，將 粗精加工盡量安排在一個(gè)工序中。
2、工藝方案的比較與分析：
1、工藝路線(xiàn)方案一；
工序號(hào)
工序內(nèi)容
10
備料
20
精鍛
30
熱處理
40
粗車(chē)小頭端面打中心孔
50
掉頭粗車(chē)大頭端面
60
調(diào)質(zhì) HBW200
70
鏜φ50、φ140 孔
80
精 鏜φ80
90
半精車(chē)小頭端面及各臺(tái)階面
100
銑鍵槽
110
掉頭鉆擴(kuò)鉸 10×φ20 孔
120
半精車(chē)大頭端面
130
倒角
140
鉆 2×φ8 油孔
150
精車(chē)四個(gè)臺(tái)階面
160
倒角
170
精銑大小頭端面
2、工藝路線(xiàn)方案二；
工序號(hào)
工序內(nèi)容
10
鍛造毛坯
20
熱處理
30
粗、精車(chē)右端面
40
粗φ176 外圓柱面 倒角
50
粗車(chē)左端面及各外圓柱面留半精車(chē)、精車(chē)余量
60
調(diào)質(zhì) HBW200
70
半精車(chē)、精車(chē)左端面各外圓柱面到要求 倒角
80
鉆φ50 的底孔，車(chē)φ104，車(chē)φ80 孔留鏜孔余量
90
鏜φ80 孔到要求，倒角
100
鉆 2×φ8 孔
110
鉆、擴(kuò)、鉸φ20 到要求
120
銑鍵槽
130
去毛刺
140
檢驗(yàn)
3、工藝路線(xiàn)方案三；
工序號(hào)
工序內(nèi)容
10
模鍛
20
熱處理（消除應(yīng)力）
30
粗車(chē)右端面、φ176 外圓
40
掉頭粗車(chē)左端面保證總長(zhǎng)、鉆中心孔，粗車(chē)各圓柱面及錐面，留半精
車(chē)、磨削余量
50
調(diào)制 200HBW
60
修研中心孔
70
半精車(chē)Ф176 外圓、半精車(chē)大端端面、倒角
80
半精車(chē)Ф55、Ф60、Ф65、Ф75 外圓及錐臺(tái)并倒角
90
粗鏜φ140、φ80、φ50 孔、留φ80 孔半精鏜余量
100
半精鏜、精鏜φ80
110
精車(chē)大端端面、倒角
120
鉆、擴(kuò)、鉸、Ф20 孔
130
鉆 2×φ8 孔
140
劃線(xiàn)
150
銑鍵槽
160
去毛刺
170
清洗
180
粗磨Ф55、Ф60、Ф65、Ф75 外圓
190
粗磨Ф60、Ф55、Ф75 外圓
200
清洗
210
終檢
工藝方案的分析
上述方案中方案一的加工順序不是很完善，尤其是 70、80 道工序和 90 道工 序，方案二則是工藝步驟不完整，綜合來(lái)說(shuō)方案三最好選方案三，故選方案三。
3、加工設(shè)備的選擇
車(chē)削設(shè)備采用 CA6140 普通車(chē)床，磨削設(shè)備采用外圓磨床 Μ1320Ε ，鉆削設(shè)備 采用 Z525，銑削設(shè)備采用立式銑床 X51，鏜削時(shí)由于加工零件是回轉(zhuǎn)體，且加工
零件輪廓尺寸不大，故選用車(chē)床 CA6140。
4、刀具的選擇；
車(chē)削時(shí)用 YT15 硬質(zhì)合金刀，鉆削時(shí)用高速鋼鉆頭，銑削時(shí)用高速鋼銑刀，磨 削時(shí)用砂輪，鏜削是用硬質(zhì)合金 YT15 類(lèi)鏜刀。
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定；
φ55小頭端面
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙度
Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
粗車(chē)
3.0
IT11
12.5
244
2440
?0.29
鍛造
244+3 =247
Φ247
φ55
+0.023
+0.003 外圓
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙度
Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
精磨
0.1
IT6
0.8
55
φ550
-0.019
粗磨
0.4
IT7
1.25
55+0.1=55.1
φ55.10
?0.030
半精車(chē)
1.1
IT8
3.2
55.1+0.4=55.
5
φ55.50
?0.046
粗車(chē)
4.4
IT11
16
55.5+1.1=56.
6
φ56.60
?0.190
鍛造
56.6+4.4=61
Φ61
φ60
+0.065
+0.045 外圓
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙 度 Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
精磨
0.1
IT6
0.16
60
φ600
?0.019
粗磨
0.4
IT7
1.25
60+0.1=60.1
φ60 .10
? 0.030
半精車(chē)
1.1
IT8
3.2
60.1+0.4=60.
5
φ60.50
?0.046
粗車(chē)
4.4
IT11
16
60.5+1.1=61.
6
φ61.60
?0.190
鍛造
61.6+4.4=66
Φ66
φ65
+0.023
+0.003 外圓
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙
度 Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公
差/mm
精磨
0.1
IT6
0.16
65
650
0.019
粗磨
0.4
IT7
1.25
65＋0.1＝65.1
65.10
?0.030
半精車(chē)
1.1
IT8
3.2
65＋0.5＝65.5
φ65.50
?0.046
粗車(chē)
4.4
IT11
16
65.5＋1.1＝
66.6
φ66.60
?0.190
鍛造
66.6＋4.4＝71
Φ71
φ75
+0.023
+0.003 外圓
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙度
Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
精磨
0.1
IT6
0.16
75
φ750
?0.019
粗磨
0.4
IT7
1.25
75＋0.1＝
75.1
φ75.10
?0.030
19
半精車(chē)
1.1
IT8
3.2
75.1＋0.4＝
75.5
φ75.50
?0.046
粗車(chē)
4.4
IT11
16
75.5＋1.1＝
76.6
φ76.60
?0.190
鍛造
76.6＋4.4＝
81
Φ81
φ176外圓
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙度
Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
半精車(chē)
1.0
IT8
3.2
176
φ1760
?0.063
粗車(chē)
5.0
IT11
16
176 +1.0=1 7
7
φ1770
?0.25
鍛造
1 7 7 + 5 =
1 8 2
Φ182
φ176大頭端面
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙度
Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
精車(chē)
1.0
IT7
1.6
247
2470
?0.046
粗車(chē)
2.0
IT11
12.5
247+1 =248
2480
?0.29
鍛造
248+2 =250
250
φ20 孔
?0.019
?0.042
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙度
Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
精鉸
0.06
IT7
3.2
20
φ20+0.021 0
粗鉸
0.14
IT8
6.3
20-0.06=19.9
4
φ19.94+0.033
0
擴(kuò)孔
1.8
IT10
10
19.94-0.14=1
9.8
φ19.8+0.084
0
鉆孔
18
IT11
12.5
19.8-1.8=18
Φ18
φ50孔
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙度
Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
粗鏜
4
IT11
12.5
50
φ50
鍛造
50-4=46
Φ46
φ80
+0.042
+0.012
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙度
Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
精鏜
0.5
IT7
3.2
80
φ80+0.030 0
半精鏜
1.5
IT9
6.3
80-0.5=79.5
φ79.5+0.074
0
粗鏜
32
IT11
12.5
79.5-1.5=78
φ78+0.190 0
鍛造
78-32=46
Φ46
φ104孔
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙度
Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
粗鏜
58
IT11
12.5
104
φ104
鍛造
104-58=46
Φ46
?0.043
50 × 5×160 鍵槽
工序名稱(chēng)
工序余量
/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/mm
表面粗糙度
Ra/μm
工序間尺寸
/mm
工序尺寸及公 差/mm
精銑
2
IT8
3.2
50
500
?0.25
粗銑
3.5
IT11
16
50+2=52
520
?0.16
52+3.5=55.5
55
五、確定切削用量
1、 粗車(chē)φ55小頭端面 ；
確定最大加工余量 z=3mm，ap=3mm。
確定進(jìn)給量 f：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》知 f=0.5 ~ 0.7 mm/r 由 CA6140 說(shuō)明書(shū)取 f=0.51mm/r Vc=108m/min 計(jì)算切削速度；查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》切削速度計(jì)算公式為
v = Cv k
p
c Tmaxv f yv v
式中； Cv =242， xv =0.15， yv =0.35，m=0.2 修正系數(shù)見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》即
kmv =1.44， ksv =0.8 kkv = 1.04,kkrv = 0.81, kBv = 0.97 T 取 60。
所以 vc = 108.6
m/min
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速；n=1000Vc/πd≈628.8r/min
按 CA6140 說(shuō)明書(shū)取，與 628.8r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 560r/min 和 710r/min。 現(xiàn)選 710r/min。所以實(shí)際切削速度 Vc=117.15r/min。
故實(shí)際取值 Vc=117.15r/min，ap=3mm，n=710r/minf=0.51mm/r
φ55
+0.023
+0.003 外圓
（1）粗車(chē)；
確定切削深度 ap ；由于粗加工余量?jī)H為 4.4 ㎜， 可在一次走刀內(nèi)切完， 故 ap =4.4/2=2.2 ㎜.
確定進(jìn)給量 f ；查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得 f=0.51mm/r 計(jì)算切削速度；
v = Cv k
p
c Tmaxv f yv v
=114.3m/min
確定主軸轉(zhuǎn)速； n=1000Vc/πd≈661.8r/min
按 CA6140 說(shuō)明書(shū)取 n=710r/min，所以實(shí)際切削速度 Vc=nπd/1000=122 故
實(shí)際取值 ap=2.2 ㎜，Vc=122.62m/min，n=710r/min。
工時(shí)計(jì)算；
tm =
L ，式中 L = l+ y+ ? ， l = 80mm, 車(chē)削時(shí)的入切量及超切量 y+ ? = 3.8mm，
nf
則 L= 80 + 3.8mm= 83.8mm，
L
tm = =
nf
83.8
250 × 0.86
min = 0.39 min
（2）半精車(chē)；
確定切削深度 ap;ap=1.1/2=0.55mm
確定進(jìn)給量 f ；查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得 f=0.30mm,Vc=176m/min n=1000Vc/πd=890.3r/min
按 CA6140 說(shuō) 明 書(shū) 取 n=900r/min 所 以 實(shí) 際 切 削 速 度 Vc=nπd/1000=160m/min 。 由 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 》 功 率 ； Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.55×176×0.30/60×1000=1.1Kw 由于機(jī)床
說(shuō)明書(shū)查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，故 實(shí)際取值 ap=0.55 ㎜，Vc=176m/min，n=900r/min，f=0.30mm.
工時(shí)計(jì)算；
tm =
L ，式中 L = l+ y+ ? ， l = 80mm, 車(chē)削時(shí)的入切量及超切量 y+ ? = 2mm，
nf
L
則 L= 80 + 2mm= 82mm， tm = =
nf
82
900 × 0.3
min = 0.3 min
（3）粗磨
(1)確定切削深度 ap、進(jìn)給量 f ; 工件直徑為 dw = 55.5mm。查《機(jī)械加工工藝
手 冊(cè) 》 選 擇 工 件 速 度 為
fa = (0.5 ~ 0.8）bs = (0.5 ~ 0.8) × 40 = 20 ~ 32mm/ r,
νw = 18m/ min ，
選 擇 fa = 20mm/ r ，
ap = 0.0157mm/ 單行程
。 修 正 系 數(shù) 為
Κ1 = 1.25，Κ 2 = 1.0 ，
故 ap = 0.0157 ×1.25mm/ 單行程 = 0.0196mm/ 單行程 = 0.02mm/ 單行程
縱向進(jìn)給量 fa = 20mm/ r
(2)確定砂輪轉(zhuǎn)速 ns
νs =
πdsns
60 ×1000
其中νs
? 砂輪速度m/ s，ds
? 砂輪直徑mm,ns ? 砂輪轉(zhuǎn)速r/ min ，
則
s
n = 1000 × 60νs = 1000 ×60 × 30 r/ min = 1433r/ min
πds
()確定工件轉(zhuǎn)速 nw ；
3.14 × 400
ν = πdwnw ，式中ν
? 工件轉(zhuǎn)速m/ min,d
? 工件直徑mm,n
? 工件轉(zhuǎn)速r/ min ，
w 1000
則
nw
w
= 1000νw =
πdw
1000 ×18
3.14 × 55.5
w w
r/ min = 103r/ min
（3）確定軸向進(jìn)給量νf
νf =
fanw , 式中ν 1000 f
? 外圓磨削軸向進(jìn)給速度m/ min ，
ν = 20 ×103 m/ min = 2.06m/ min
f 1000
(4)確定磨削力 Ft
F = C aαν?βνγ fδbε
， 根 據(jù) 《 機(jī) 械 加 工 工 藝 手 冊(cè) 》 ，
t F p s
w a s
α = 0.5，β = 0.5，γ = 0.5，δ = 0.5，ε = 0.5，CF = 21
t
F = 21× 0.020.5 × 30?0.5 ×180.5 × 200.5 × 400.5 ΚΝ = 65ΚΝ
(5)功率校驗(yàn)
磨削功率 Ρ = Ftνs
= 65× 30 ΚW = 1.95ΚW ，砂輪電機(jī)輸出功率 Ρ
= Ρ ，
1000
1000 h η
ηm = 0.65 ~ 0.85, 取ηm = 0.7 ，
1.95
則 Ρh =
0.7
ΚW = 2.78ΚW ， 根 據(jù)
Μ1320Ε
外 圓 磨 床 說(shuō) 明 書(shū) ，
ΡE = 4.98ΚW,因ΡE > Ρh,故所選磨床滿(mǎn)足功率要 求
所以；
aΡ = 0.02mm/ 單行程，ns = 1433r/ min,nw = 103r/ min, fa = 20mm/ r,νf = 2.06m/ min
（4）精磨
（1）確定被吃刀量
工件直徑為 dw = 55.5mm，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，νw = 20 ~ 40m/ min ， 選擇工件速度為νw = 29m/ min ，
fa = (0.5 ~ 0.8）bs = (0.4 ~ 0.6) × 40 = 16 ~ 24mm/ r,
選 擇 fa = 20mm/ r ，
ap = 0.0049mm/ 單行程 ，由表 5.5-8，修正系數(shù)為
Κ1 = 0.5，Κ 2 = 0.95 ， 故
ap = 0.0049 × 0.5× 0.95mm/ 單行程 = 0.0023mm/ 單行程
縱向進(jìn)給量 fa = 20mm/ r
（2）確定砂輪轉(zhuǎn)速 ns
νs =
πdsns
60 ×1000
， 式 中
νs ? 砂輪速度m/ s，ds ? 砂輪直徑mm,ns ? 砂輪轉(zhuǎn)速r/ min ，則
s
n = 1000 × 60νs = 1000 ×60 × 30 r/ min = 1433r/ min
πds
3.14 × 400
（3）確定工件轉(zhuǎn)速 nw
ν = πdwnw
， 式 中
w 1000
νw ? 工件轉(zhuǎn)速m/ min,dw ? 工件直徑mm,nw ? 工件轉(zhuǎn)速r/ min ，則
w
n = 1000νw =
πdw
1000 × 29 r/ min = 167.6r/ min 3.14 × 55.1
（4）確定軸向進(jìn)給量νf
νf =
fanw , 式中ν 1000 f
? 外圓磨削軸向進(jìn)給速度m/ min
ν = 20 ×167.6 m/ min = 3.35m/ min
f 1000
所以；
aΡ = 0.0023mm/ 單行程，ns = 1433r/ min,nw = 167.6r/ min, fa = 20mm/ r,νf = 3.35m/ min
?60 外圓
粗車(chē)
⑴確定切削深度 ap
由于粗加工余量?jī)H為 4.4 ㎜，可在一次走刀內(nèi)切完，故 ap=4.4/2=2.2 ㎜
⑵確定進(jìn)給量 f
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》知 f=0.5~0.9 ㎜/r,按 CA6140 車(chē)床說(shuō)明書(shū)， 選擇 f=0.86 ㎜/r
確 定 切 削 速 度 Vc; 查 《 機(jī) 械 加 工 工 藝 手 冊(cè) 》 取 Vc=55m/min, 則 n=1000Vc/πd=265.3r/min,根據(jù) CA6140 車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇 n= 250r/ min ，則實(shí) 際切削速度為 n=1000Vc/πd=51.83r/min
由 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 》 校 核 功 率 Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.2×55×0.86/60000=3.99 Kw 由于機(jī)床說(shuō)明
書(shū)查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠. 實(shí)際取值為 Vc=55m/min，n=250r/min f=0.86mm/r
工時(shí)計(jì)算；
tm =
L ，式中 L = l+ y+ ? ，l = 22mm, 車(chē)削時(shí)的入切量及超切量 y+ ? = 3.8mm，
nf
則 L= 22 + 3.8mm= 25.8mm，
半精車(chē)
L
tm = =
nf
25.8
250 × 0.86
min = 0.12 min
查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 取 f=0.3 mm/r,ap=0.55mm 再查外圓切削數(shù)據(jù) 表知： 取 Vc=115m/min 則 n=1000Vc/ πd=554.3r/min 根據(jù) CA6140 車(chē)床說(shuō)明 書(shū)取 n=560 r/min 則 Vc=nπ d/1000=560×3.14×61.6/1000 =108.4m/min
由 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 》 校 核 功 率 Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.55×108.4×0.3/60000=0.69Kw 由 于 機(jī) 床
說(shuō)明書(shū)查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí) 際取值為 Vc=108.4m/min，n=560r/min ，f=0.3mm/r
工時(shí)計(jì)算；
tm =
L ，式中 L = l+ y+ ? ， l = 22mm, 車(chē)削時(shí)的入切量及超切量 y + ? = 2mm ，
nf
則 L= 22 + 2mm= 24mm，
L
tm = =
nf
粗磨
24
250 × 0.86
min = 0.143 min
（1）確定被吃刀量
工件直徑為 dw = 60.5mm，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，選擇工件速度為
νw = 18m/ min ， fa = (0.5 ~ 0.8）bs = (0.5 ~ 0.8) × 40 = 20 ~ 32mm/ r,
選擇 fa = 20mm/ r， ap = 0.0157mm/ 單行程 。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》修
正系數(shù)為 Κ1 = 1.25，Κ 2 = 1.0 ，
故 ap = 0.0157 ×1.25mm/ 單行程 = 0.0196mm/ 單行程 = 0.02mm/ 單行程
縱向進(jìn)給量 fa = 20mm/ r
（2）確定砂輪轉(zhuǎn)速 ns
νs =
πdsns
60 ×1000
， 式 中
νs ? 砂輪速度m/ s，ds ? 砂輪直徑mm,ns ? 砂輪轉(zhuǎn)速r/ min ，則
s
n = 1000 × 60νs = 1000 ×60 × 30 r/ min = 1433r/ min
πds
3.14 × 400
（3）確定工件轉(zhuǎn)速 nw
ν = πdwnw
， 式 中
w 1000
νw ? 工件轉(zhuǎn)速m/ min,dw ? 工件直徑mm,nw ? 工件轉(zhuǎn)速r/ min ，則
w
n = 1000νw =
πdw
1000 ×18
3.14 × 60.5
r/ min = 94.75r/ min ，
（4）確定軸向進(jìn)給量νf
νf =
fanw , 式中ν 1000 f
? 外圓磨削軸向進(jìn)給速度m/ min
ν = 20 × 94.75 m/ min = 1.895m/ min
f 1000
所以；
aΡ = 0.02mm/ 單行程，ns = 1433r/ min, nw = 94.75r/ min, fa = 20mm/ r,νf = 1.895m/ min
精磨
（1）確定被吃刀量
工件直徑為 dw = 60.1mm，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，νw = 20 ~ 40m/ min ， 選擇工件速度為νw = 29m/ min ，
fa = (0.5 ~ 0.8）bs = (0.4 ~ 0.6) × 40 = 16 ~ 24mm/ r,
選 擇 fa = 20mm/ r ，
ap = 0.0049mm/ 單行程 ，根據(jù)《機(jī)械加工工員手冊(cè)》，修正系數(shù)為
Κ1 = 0.5，Κ 2 = 0.95 ， 故
ap = 0.0049 × 0.5× 0.95mm/ 單行程 = 0.0023mm/ 單行程
縱向進(jìn)給量 fa = 20mm/ r
（2）確定砂輪轉(zhuǎn)速 ns
νs =
πdsns
60 ×1000
， 式 中
νs ? 砂輪速度m/ s，ds ? 砂輪直徑mm,ns ? 砂輪轉(zhuǎn)速r/ min ，則
s
n = 1000 × 60νs = 1000 ×60 × 30 r/ min = 1433r/ min
πds
3.14 × 400
（3）確定工件轉(zhuǎn)速 nw
ν = πdwnw
， 式 中
w 1000
νw ? 工件轉(zhuǎn)速m/ min,dw ? 工件直徑mm,nw ? 工件轉(zhuǎn)速r/ min ，則
w
n = 1000νw =
πdw
1000 × 29 r/ min = 153.67r/ min 3.14 × 60.1
（4）確定軸向進(jìn)給量νf
νf =
fanw , 式中ν 1000 f
? 外圓磨削軸向進(jìn)給速度m/ min ，
29
ν = 20 ×153.67 m/ min = 3.07m/ min
f 1000
所以；
aΡ = 0.0023mm/ 單行程，ns = 1433r/ min, nw = 153.67r/ min, fa = 20mm/ r,νf = 3.07m/ min
?65 外圓
粗車(chē)：
由于粗加工余量?jī)H為 4.4 ㎜，可在一次走刀內(nèi)切完，故背吃刀量 ap=4.4/2=2.2
㎜
：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》知 f=0.6～0.9mm/r 按 CA6140 車(chē)床說(shuō)明書(shū)取 進(jìn)給量 f=0.86mm/r
查《機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》知選取 Vc=55 m/min 則 n=1000Vc/π d
=246.7r/min 由 CA6140 說(shuō) 明 書(shū) 取 n=250r/min 故 實(shí) 際 切 削 速 度 Vc=n πd/1000=55.7m/min 由 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 》 校 核 功 率 Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.2×55.7×0.86/60000=1.8Kw 由 于 機(jī) 床 說(shuō)
明書(shū)查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際 取值為 Vc=55.7m/min，n=250r/min， f=0.86mm/r
工時(shí)計(jì)算；
tm =
L ，式中 L = l+ y+ ? ，l = 25mm, 車(chē)削時(shí)的入切量及超切量 y+ ? = 3.8mm，
nf
L
則 L= 25 + 3.8mm= 28.8mm， tm = =
nf
28.8
250 × 0.86
min = 0.13 min
半精車(chē)：
背吃刀量 ap=1.1/2=0.55 ㎜；
查 《 金 屬 機(jī) 械 加 工 工 藝 人 員 手 冊(cè) 》 f=0.3 ～ 0.35mm/r 由 CA6140 說(shuō) 明 書(shū) 取 f=0.3mm/r
再 查 外 圓 切 削 數(shù) 據(jù) 表 知 ： Vc=110 ～ 130m/min 取 Vc=115m/min 則 n=1000Vc/πd=549.9r/min 由 CA6140 說(shuō) 明 書(shū) 取 n=560 r/min Vc=n πd/1000=560×3.14×66.6/1000=117.1m/min 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》校 核功率 Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.55×117.1×0.3/60000=0.75Kw 由
于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足
夠，實(shí)際取值為 Vc=117.1m/min，n=560r/min f=0.3mm/r 工時(shí)計(jì)算；
tm =
L ，式中 L = l+ y+ ? ，l = 25mm, 車(chē)削時(shí)的入切量及超切量 y + ? = 2mm ，
nf
則 L= 25 + 2mm= 27mm，
L
tm = =
nf
粗磨
27
500 × 0.3
min = 0.18 min
（1）確定被吃刀量
工件直徑為 dw = 65.5mm，根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》，選擇工件 速度為νw = 24m/ min ， fa = (0.5 ~ 0.8）bs = (0.5 ~ 0.8) × 40 = 20 ~ 32mm/ r,
選擇 fa = 20mm/ r， ap = 0.0118mm/ 單行程 。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 修正系數(shù)為 Κ1 = 1.25，Κ 2 = 1.0 ，
故 ap = 0.0157 ×1.25mm/ 單行程 = 0.01475mm/ 單行程 = 0.015mm/ 單行程
縱向進(jìn)給量 fa = 20mm/ r
（2）確定砂輪轉(zhuǎn)速 ns
νs =
Πdsns
60 ×1000
， 式 中
νs ? 砂輪速度m/ s，ds ? 砂輪直徑mm,ns ? 砂輪轉(zhuǎn)速r/ min ，則
s
n = 1000 × 60νs = 1000 ×60 × 30 r/ min = 1433r/ min
Πds
3.14 × 400
（3）確定工件轉(zhuǎn)速 nw
ν = Πdwnw 式 中
w 1000
νw ? 工件轉(zhuǎn)速m/ min,dw ? 工件直徑mm,nw ? 工件轉(zhuǎn)速r/ min ，則
w
n = 1000νw =
Πdw
1000 × 24
3.14 × 65.5
r/ min = 116.69r/ min ，
（4）確定軸向進(jìn)給量νf
νf =
fanw , 式中ν 1000 f
? 外圓磨削軸向進(jìn)給速度m/ min
ν = 20 ×116.69 m/ min = 2.33m/ min
f 1000
所以；
aΡ = 0.015mm/ 單行程，ns = 1433r/ min, nw = 116.69r/ min, fa = 20mm/ r,νf = 2.33m/ min
精磨
（1）確定被吃刀量
工件直徑為 dw = 65.1mm，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》νw = 20 ~ 40m/ min ， 選擇工件速度為νw = 36m/ min ，
fa = (0.5 ~ 0.8）bs = (0.4 ~ 0.6) × 40 = 16 ~ 24mm/ r,
選 擇 fa = 20mm/ r ，
ap = 0.0040mm/ 單行程 ，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》修正系數(shù)為
Κ1 = 0.5，Κ 2 = 0.95 故
ap = 0.0049 × 0.5× 0.95mm/ 單行程 = 0.0019mm/ 單行程 = 0.002mm/ 單行程
縱向進(jìn)給量 fa = 20mm/ r
（2）確定砂輪轉(zhuǎn)速 ns
νs =
Πdsns
60 ×1000
， 式 中
νs ? 砂輪速度m/ s，ds ? 砂輪直徑mm,ns ? 砂輪轉(zhuǎn)速r/ min ，則
s
n = 1000 × 60νs = 1000 ×60 × 30 r/ min = 1433r/ min
Πds
3.14 × 400
（3）確定工件轉(zhuǎn)速 nw
ν = Πdwnw w 1000
， 式 中
νw ? 工件轉(zhuǎn)速m/ min,dw ? 工件直徑mm,nw ? 工件轉(zhuǎn)速r/ min ，則
w
n = 1000νw =
Πdw
1000 × 29
3.14 × 65.1
36r/ min = 176.1r/ min
（4）確定軸向進(jìn)給量νf
νf =
fanw , 式中ν 1000 f
? 外圓磨削軸向進(jìn)給速度m/ min
ν = 20 ×176.1 m/ min = 3.52m/ min
f 1000
所以；
aΡ = 0.002mm/ 單行程，ns = 1433r/ min, nw = 176.1r/ min, fa = 20mm/ r,νf = 3.52m/ min
?75 外圓 粗車(chē)；
(1) 確定切削深度;由于粗加工余量?jī)H為 4.4 ㎜，可在一次走刀內(nèi)切完，故 ap=4.4/2=2.2 ㎜
(2)確定進(jìn)給量 f ;查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》知 f=0.5~0.9 ㎜/r,按 CA6140
車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇 f=0.86 ㎜/r 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》知 Vc=50～65 m/min 取 Vc=55m/min 則 n=1000Vc/πd =216.25r/min 由 CA6140 說(shuō)明書(shū)取 n=250r/min 故實(shí)際切削速度 Vc=nπd/1000=63.58m/min
由 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 》 校 核 功 率 ： Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.2×63.58×0.86/60000=4.62Kw 由 于 機(jī) 床
說(shuō)明書(shū)查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠， 故實(shí)際取值為 Vc= 63.58m/min，n=250r/min， f=0.86mm/r
工時(shí)計(jì)算；
tm =
L ，式中 L = l+ y+ ? ，l = 50mm, 車(chē)削時(shí)的入切量及超切量 y+ ? = 3.8mm，
nf
L
則 L= 50 + 3.8mm= 53.8mm，tm = =
nf
53.8
200 × 0.86
min = 0.31min
半精車(chē)：
背吃刀量 ap=1.1/2=0.55 ㎜；
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》f=0.3～0.35mm/r 由 CA6140 說(shuō)明書(shū)取 f=0.3mm/r， 外 圓 切 削 數(shù) 據(jù) 表 知 ： Vc=110 ～ 130m/min 取 Vc=115m/min 則
n=1000Vc/πd=478.1r/min 由 CA6140 說(shuō)明書(shū)取 n=450 r/min
則 Vc=nπd/1000=450×3.14×76.6/1000=108.2m/min
由 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 》 校 核 功 率 Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.55×115×0.3/60000=0.73Kw 由 于 機(jī) 床 說(shuō)
明書(shū)查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機(jī)床功率 Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際 取值為 Vc= 115m/min，n=450r/min f=0.3mm/r
工時(shí)計(jì)算；
tm =
L ，式中 L = l+ y+ ? ，l = 50mm, 車(chē)削時(shí)的入切量及超切量 y + ? = 2mm ，
nf
則 L= 50 + 2mm= 52mm，
L
tm = =
nf
52
450 × 0.3
min = 0.38 min
粗磨
（1）確定被吃刀量
工 件 直 徑 為 dw = 75.5mm ， 查 《 機(jī) 械 加 工 工 藝 手 冊(cè) 》 ， 選 擇 工 件 速 度 為
νw = 26m/ min ， fa = (0.5 ~ 0.8）bs = (0.5 ~ 0.8) × 40 = 20 ~ 32mm/ r,
選擇 fa = 20mm/ r， ap = 0.0126mm/ 單行程 。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，
修正系數(shù)為 Κ1 = 1.25，Κ 2 = 1.0 ，
故 ap = 0.0157 ×1.25mm/ 單行程 = 0.01575mm/ 單行程 = 0.0158mm/ 單行程
縱向進(jìn)給量 fa = 20mm/ r
（2）確定砂輪轉(zhuǎn)速 ns
νs =
Πdsns
60 ×1000
， 式 中
νs ? 砂輪速度m/ s，ds ? 砂輪直徑mm,ns ? 砂輪轉(zhuǎn)速r/ min ，則
s
n = 1000 × 60νs = 1000 ×60 × 30 r/ min = 1433r/ min
Πds
3.14 × 400
（3）確定工件轉(zhuǎn)速 nw
= Πdwnw
ν
，
式
中
w
1000
νw ? 工件轉(zhuǎn)速m/ min,dw ? 工件直徑mm,nw ? 工件轉(zhuǎn)速r/ min ，則
w
n = 1000νw =
Πdw
1000 × 26
3.14 × 75.5
r/ min = 109.67r/ min ，
（4）確定軸向進(jìn)給量νf
νf =
fanw , 式中ν 1000 f
? 外圓磨削軸向進(jìn)給速度m/ min
ν = 20 ×109.67 m/ min = 2.19m/ min
f 1000
所以；
aΡ = 0.0158mm/ 單行程，ns = 1433r/ min, nw = 109.67r/ min, fa = 20mm/ r,νf = 2.19m/ min
精磨
（1）確定被吃刀量
工件直徑為 dw = 75.1mm，根據(jù)書(shū)目【7】表 5.5-8，νw = 20 ~ 40m/ min ， 選擇工件速度為νw = 40m/ min ，
fa = (0.5 ~ 0.8）bs = (0.4 ~ 0.6) × 40 = 16 ~ 24mm/ r,
選 擇 fa = 20mm/ r ，
ap = 0.009mm/ 單行程 ，由表 5.5-8，修正系數(shù)為
Κ1 = 0.5，Κ 2 = 0.95 ， 故
ap = 0.009 × 0.5× 0.95mm/ 單行程 = 0.004mm/ 單行程
縱向進(jìn)給量 fa = 20mm/ r
（2）確定砂輪轉(zhuǎn)速 ns
νs =
Πdsns
60 ×1000
， 式 中
νs ? 砂輪速度m/ s，ds ? 砂輪直徑mm,ns ? 砂輪轉(zhuǎn)速r/ min ，則
s
n = 1000 × 60νs = 1000 ×60 × 30 r/ min = 1433r/ min
Πds
3.14 × 400
（3）確定工件轉(zhuǎn)速 nw
w
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