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題 目 注塑機尾板機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 摘 要 本設計課題是“注塑機尾板機械加工工藝規(guī)程及夾具設計” 。該尾板是注塑機最 主要的部件之一，它與注塑機的四根拉桿配合，可沿拉桿方向滑動。主要作用一是安 裝液壓缸，二是連接拉桿，形成合模力。本設計旨在對該零件進行加工工藝方案的設 計及其相對應的專用夾具的設計，以保證該零件的加工質量并提高生產(chǎn)效率。由此我 們首先對尾板的結構和技術要求進行了仔細的分析，然后參考相應資料，確定了一套 較合理的機械加工工藝方案，并且確定了各工序的加工余量、工序尺寸、公差及切削 用量等參數(shù)，完成了工序過程卡、工序卡。然后，為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強 度，保證加工質量，要設計一些專用夾具，為此選擇了第 14 道銑支耳外側面工序進 行夾具設計，確定了夾具的定位、夾緊方案，進行了夾緊力和夾具的誤差分析，并繪 制了夾具裝配圖。 關鍵詞 注塑機尾板；加工工藝；夾具；設計 ABSTRACT The topic of my graduation design is "The machining process procedures and Fixture design of the Injection tail board " . The tail board is the most import part of Injection machine that cooperate with four bars , and can glide by the direction of the bars . The main function are installing hydraulic cylinder and connecting bars to form mold clamping force . This project is aim at designing the processing technic scheme of components and the corresponding fixtures used in special purpose to improve the production efficiency . First of all , I should make a analysis about the structure of tail board and technical requirements carefully , then refer to the relevant materials to determine a set of reasonable machining process procedures and parameters , such as : machining allowance、size、tolerance 、cutting date of each process . Finished the process cards . In order to improve the labour productivity、reduce the intensity involved in the labour、 ensure the processing quality , I should design some special fixtures .so that I choose the 14th course process of milling journal stirrup outside part to make the fixture design and make a analysis of clamp force and fixtures ' error、ensure the location of fixture , and the clamp scheme . Finally, assembly drawing of the fixtures . Key words injection tail board; processing technology; fixture; design 目 錄 1 零件的分析 ...........................................................1 1.1 零件的作用 ......................................................1 1.2 零件的工藝分析 ..................................................1 2 確定毛坯的制造形式 ...................................................2 3 工藝規(guī)程的設計 .......................................................2 3.1 定位基準的選擇 ..................................................2 3.1.1 粗基準的選擇 ...............................................2 3.1.2 精基準的選擇 ...............................................2 3.2 零件表面加工方法的選擇 ..........................................2 3.3 制訂工藝路線 ....................................................3 3.4 加工設備及工藝裝備的選擇 ........................................4 3.4.1 粗銑和精銑 A 面 .............................................4 3.4.2 鉆、擴中心孔 Ф55 ...........................................5 3.4.3 粗銑和半精銑 B 面 ...........................................5 3.4.4 粗銑和精銑 F 面 .............................................6 3.4.5 粗銑和半精銑 C 面 ...........................................6 3.4.6 粗鏜，半精鏜 4-Ф65，4-Ф90 .................................6 3.4.7 粗銑，半精銑支耳外側面（D，E 面） ...........................7 3.4.8 粗銑，半精銑支耳內側面（G，H 面） ...........................7 3.4.9 鏜支耳孔 4-Ф60 .............................................7 3.4.10 鉆、擴螺紋孔 12-M16 深 35、4-M12 深 25、2-M10 深 12，鉆、鉸 2- Ф13.5 及锪孔 2- Ф40 .......................................8 3.4.11 鉆、擴側面孔 4-M10 深 10，2-M8 深 20..........................8 3.4.12 粗銑油槽 ...................................................9 3.4.13 鉆孔 Ф5 ....................................................9 3.5 機械加工余量、工序尺寸及其公差的確定 ...........................10 3.6 切削用量及機本工時的確定 .......................................14 3.6.1 切削用量的選擇原則 ........................................14 3.6.2 確定切削用量及基本工時 ....................................15 4 夾具設計 ............................................................26 4.1 問題的提出 .....................................................26 4.2 夾具的設計 .....................................................26 4.2.1 定位基準的選擇 ............................................26 4.2.2 切削力及夾緊力計算 ........................................26 4.3 校核機床功率 ...................................................27 4.4 定位誤差分析 ...................................................28 4.5 夾具設計操作及簡要設計說明 .....................................28 參考文獻 ................................................................29 致 謝 ..................................................................30 1 1 零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給的零件是注塑機尾板，它與注塑機的四根拉桿配合，可沿拉桿方向滑動。 主要作用一是安裝液壓缸，二是連接拉桿，形成合模力。零件的四個角上各有一個 Ф65mm 的孔，連接拉桿；在零件的中部水平線上有兩個 Ф40mm 的沉頭孔，用來連接 液壓缸，中間 Ф55mm 的孔與活塞桿配合，在底部高 30mm 的底座安裝在注塑機的床身 上。 1.2 零件的工藝分析 該零件的材料是 QT500-7（A） ，該材料具有較高的強度，又有良好的塑性和韌性， 其綜合性能接近于鋼。 該零件上的主要加工面為 A 面、B 面、B 的對面（C 面） 、基本尺寸為 120 的兩面（D、E 面） 、頂 面（F 面） 、基本尺寸為 40 的（G、H 面） 、4-Ф65 的孔。 圖 1 4-Ф65 的孔與 A 面的垂直度 Ф0.02mm,孔 2-Ф13.5 與 A 面的垂直度 Ф0.03mm、 與 B 面的平行度 0.03mm，Ф55 的孔與 A 的垂直度 Ф0.03mm。2-Ф40mm 的二孔距中 心面尺寸精度（147±0.03）mm, 螺紋孔 4-M12 深 25 的二孔距尺寸精度（120±0.1） 2 mm 及（65±0.1）mm，螺紋孔 12-M16 深 35 的十二孔距尺寸精度（165±0.1）mm 及 （130±0.1）mm 及（75±0.1）mm 以及與中心面尺寸精度（110±0.1）mm， 4-Ф65 的四孔距中心面尺寸精度（210±0.03）mm，孔 2-Ф100 的兩孔距中心面尺寸精度 （249±0.03）mm，影響連接時的正確定位。 2 確定毛坯的制造形式 根據(jù)零件的材料是 QT500-7（A）確定毛坯為鑄件，又已知零件的生產(chǎn)綱領為 1000 件/年，其生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用殼模鑄造。又由于零件 的內腔及 4-Ф65 的孔，4- Ф60 的孔需鑄出。故還應安放型芯。 3 工藝規(guī)程的設計 3.1 定位基準的選擇 3.1.1 粗基準的選擇 考慮到以下兩點：a、保證各重要表面都有足夠的加工余量；b、保證加工面與不 加工面之間的相互位置精度。選擇重要孔 4-Ф65 的毛坯孔與工件的內壁作為粗基準。 3.1.2 精基準的選擇 面 A 與面 B 是設計基準，又是裝配基準，用它們來作精基準，能使加工遵循“基 準重合”的原則，應選用 A、B 面作為精基準。 3.2 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有平面、孔、螺紋孔、槽等，材料為 QT500-7（A） ， 參考的有關資料，其加工方法如下： 1、底面（A）與頂面（F）：表面粗糙度為 Ra1.6μm，需進行粗銑及精銑； 2、B、C、D、E、G、H 三面：表面粗糙度為 Ra3.2μm，需進行粗銑及半精銑； 3、孔 Ф55：表面粗糙度為 Ra3.2μm，需進行鉆孔及鉸孔； 4、螺紋孔：12-M16 深 35、4-M10 深 10、4-M12 深 25、M20 深 50、2-M8 深 20、4-M10 深 10、2-M10 深 12：表面粗糙度為 Ra6.3μm，需進行鉆孔、擴孔及攻 3 絲； 5、孔 4- Ф60：表面粗糙度為 Ra6.3μm，需進行粗鏜； 6、孔 Ф5：需要鉆孔 7、沉頭孔（4-Ф65、4-Ф90）：表面粗糙度為 Ra1.6μm，需進行粗鏜及半精鏜； 8、沉頭孔（2-Ф13.5、2-Ф40）：表面粗糙度為 Ra1.6μm，需進行鉆孔、鉸孔 及锪沉頭； 9、槽：表面粗糙度為 Ra6.3μm，需進行粗銑。 3.3 制訂工藝路線 定制工藝路線的出發(fā)點，樣當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術 要求能得到合理保證。要盡量是工序集中來提高生產(chǎn)效率，還要考慮經(jīng)濟效果，一邊 生產(chǎn)成本降低。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、位置精度等技術要求，制訂出兩個方案如下： 表 1 工藝路線方案一 工序 工序內容 1 鑄造 2 退火處理 3 劃線 4 粗銑 A、F 面 5 粗銑 B、C、D、E 6 精銑 A、F 面 7 半精銑 B、C、D、E 面 8 鉆、鉸孔 Ф55；鉆、鉸孔 2-Ф60；粗鏜、半精鏜沉頭孔（4-Ф65、4- Ф90）孔口倒角、粗鏜 4-Ф60 9 鉆、擴孔 2-Ф60 和螺紋孔 12-M16 深 35、2-M16、4-M12 深 25、M20 深 50、4-M8 深 20、4-M10 深 10、2-M10 深 12；鉆、鉸孔 2-Ф13.5；锪孔 2-Ф40 鉆 Ф5 深 18 10 粗銑油槽 11 攻絲 12 鉗工 11 終檢 4 表 2 工藝路線方案二 工序 工序內容 1 鑄造 2 退火處理 3 劃線 4 粗銑 A 面（底面） 5 鉆、鉸中心孔 Ф55 6 粗銑 B 面（前側面） 7 粗銑 C 面（B 面的對面相距尺寸為 30） 8 粗銑 F 面（頂面） 9 精銑 A 面 10 半精銑 B 面 11 半精銑 C 面 12 精銑 F 面 13 粗鏜，半精鏜（4-Ф65、4-Ф90） ，孔口倒角 14 粗銑 D、 E 面（兩支耳側面） 15 粗銑 G、H 面（兩支耳內側面） 16 半精銑 D、 E 面 17 半精銑 G、H 面 18 粗、半精鏜支耳孔 4- Ф60 19 鉆、擴孔底板孔（12-M16 深 35、4-M12 深 25、2- Ф13.5 深 40） ，锪 孔 2-Ф40，攻絲 20 鉆、擴左側面孔 2-M10 深 10、2-M8 深，20 攻絲 21 鉆、擴右側面孔 2-M10 深 10,攻絲 22 鉆、擴后側面孔 M20 深 50，攻絲 23 粗銑油槽 24 鉆孔 Ф5 深 18 25 去毛刺 26 終檢 經(jīng)分析比較，方案一的工序過于集中，使得定位比較苦難，方案二各方面都比 較均衡，符合設計要求，故采用方案二。 3.4 加工設備及工藝裝備的選擇 在生產(chǎn)綱領成批生產(chǎn)的條件下， 可以考慮采用通用機床和專用夾具盡量使工序 5 集中而提高生產(chǎn)率，除此還應考慮，經(jīng)濟效果使成本最低。 3.4.1 粗銑和精銑 A 面 考慮到工件的夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用立銑，選擇 X52K 立式銑床。 選擇直徑 D 為 Ф200mm 的端面銑刀，專用夾具和游標卡尺。定位方案如圖。 圖 2 3.4.2 鉆、擴中心孔 Ф55 采用 Z37 立式鉆床，直徑為 Ф25，Ф53 的麻花錐柄鉆頭，Ф54.8 的套式擴孔鉆， Ф55 的套式機用絞刀，專用夾具和游標卡尺。定位方案如圖。 圖 2 3.4.3 粗銑和半精銑 B 面 采用 X63 萬能升降式銑床，Ф200 的套式面銑刀，專用夾具和游標卡尺。定位方 案如圖。 圖 3 3.4.4 粗銑和精銑 F 面 考慮到工件的夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用立銑，選擇 X52K 立式銑床。 6 選擇直徑 D 為 Ф120mm 的端面銑刀，專用夾具和游標卡尺。定位方案如圖。 圖 4 3.4.5 粗銑和半精銑 C 面 采用 X63 萬能升降式銑床，Ф20 的燕尾槽銑刀，R 為 4 的圓角銑刀，專用夾具和 游標卡尺。定位方案如圖。 圖 5 3.4.6 粗鏜，半精鏜 4-Ф 65，4-Ф90 采用 T612 臥式銑鏜床，粗鏜刀、半精鏜刀、專用檢具、專用夾具和游標卡尺。 定位方案如圖。 圖 6 7 3.4.7 粗銑，半精銑支耳外側面（D，E 面） 采用 X63 臥式銑床。選擇直徑 D 為 100 的高速鋼鑲齒三面刃銑刀，專用夾具和游 標卡尺。定位方案如圖。 圖 6 3.4.8 粗銑，半精銑支耳內側面（G，H 面） 采用 X63 萬能升降臺銑床。選擇直徑 D 為 100 的鋸片銑刀，專用夾具和游標卡尺。 定位方案如圖。 圖 7 3.4.9 鏜支耳孔 4-Ф60 采用 T616 臥式銑鏜床、粗鏜刀、半精鏜刀、專用檢具、專用夾具和游標卡尺。 定位方案如圖。 8 圖 8 3.4.10 鉆、擴螺紋孔 12-M16 深 35、4-M12 深 25、2-M10 深 12，鉆、鉸 2- Ф13.5 及锪孔 2- Ф40 采用 Z3025 搖臂鉆床，選擇鉆 Ф15，Ф11， Ф13.2，Ф9.8 的錐柄麻花鉆、 Ф16，Ф12，Ф10，Ф13.5 的錐柄擴孔鉆，Ф40 的錐面锪孔鉆，M16，M12，M10 的 絲錐，專用夾具和游標卡尺。定位方案如圖。 圖 9 3.4.11 鉆、擴側面孔 4-M10 深 10，2-M8 深 20 采用 Z3025 搖臂鉆床，Ф9.8、 Ф7.8 的錐柄麻花鉆， Ф10、Ф8 的錐柄擴孔鉆， M10，M8 的絲錐，專用夾具，塞規(guī)和游標卡尺。定位方案如圖。 圖 10 3.4.12 粗銑油槽 采用 T616 臥式銑鏜床，采用 R3.0 凸半圓銑刀，專用夾具，游標卡尺。定位方案 如圖。 圖 11 9 3.4.13 鉆孔 Ф5 采用 T616 臥式銑鏜床，Ф5 的錐柄麻花鉆，專用夾具，游標卡尺。定位方案如 圖。 圖 12 3.5 機械加工余量、工序尺寸及其公差的確定 確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序 尺寸按零件圖樣的要求標注。當無基準轉換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工 序（或工步）的加工余量有關。有基準轉換時，工序尺寸應用工藝尺寸鏈解算。 現(xiàn)根據(jù)零件的要求，根據(jù)文獻四確定各個加工面、加工孔的工序尺寸，公差、表 面粗糙度及毛坯，結果如下： （1） 底面 A 的加工 查文獻四表 2.3-21 平面加工余量，得 A 面精加工的余量 ZA 為 2.5mm，故 粗加工余量 ZF 粗=6-2.5=3.5mm= pa 查文獻一表 4-9 得：精銑后的加工經(jīng)濟精度為 IT7，表面粗糙度為 Ra1.6（零件設計要求） ，粗銑后選定為 IT11，Ra20； 根據(jù)上述經(jīng)濟加工精度差公差表，將公差數(shù)值按“入體原則”標注在工序 基本尺寸上。查工藝手冊可得鍛造毛坯的公差為±2mm。 為清楚起見，把上述計算和查表結果匯總與下表中。 表 3 底面 A 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 精銑 2.5 6.1aR325 325 粗銑 3.5 20325+2.5=327.5 .7 10 毛坯 2?327.5+3.5=331 231? （2） 中心孔 ?55 的加工 參照文獻四表 2.3-9 及表 2.3-12 鉆孔：Ф25mm 鉆孔：Ф53mm 2Z=28mm 擴孔：Ф54.8mm 2Z=1.8mm 鉸孔：Ф55mm 2Z=0.2mm 加工經(jīng)濟精度，表面粗糙度的計算方法同上。 表 4 中心孔 ?55 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 鉸孔 0.2 ??046.8?H2.3aR55 046.5?? 擴孔 1.8 3.012055-0.2=54.8 3.08 鉆孔 28 9.?7a54.8-1.8=53 19.? 鉆孔 25 ??130.HR53-28=25 30.25? （3） 以下各個平面、孔的工序尺寸、公差、表面粗糙度的確定方法同上 表 5 ?65 孔工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 精鏜 0.1 ??35.027?G6.1aR65 35.026?? 半精鏜 1.9 1.0H2365-0.1=64.9 1.0 粗鏜 4 3.?0a64.9-1.9=63 3.? 毛坯 2?63-4=59 259?? 表 6 后側面 B 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 半精銑 1.5 2.3aR95 02.95? 粗銑 3.5 095+1.5=96.5 37 11 毛坯 2?96.5+3.5=100 231? 表 7 臺階面 C 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 半精銑 1 2.3aR30 05.3? 粗銑 3 030+1=31 1 毛坯 2?31+3=34 2? 表 8 支耳外側面 D、E 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 半精銑 每面 1 2.3aR120 05.12? 粗銑 每面 3 0120+1*2=122 毛坯 2?122+3*2=128 8? 表 9 上表面 F 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 精銑 2 6.1aR175 175 粗銑 3 20175+2=177 毛坯 2?177+3=180 280? 表 10 支耳內側面 G、H 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 半精銑 每面 1 6.1aR40 05.14? 粗銑 每面 2 2040-1*2=38 38 12 毛坯 2?38-2*2=34 234? 表 11 ?90 孔工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 精鏜 0.1 ??06.3?H6.1aR90 06.9?? 半精鏜 1.9 14.0890-0.1=89.9 14.08 粗鏜 4 35.2?20a89.9-1.9=88 35.? 毛坯 ?88-4=84 24?? 表 12 支耳孔 ?60 工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 粗鏜 2 13H20aR60 60? 鉆孔 4 760-2=58 58 毛坯 2?58-4=54 24? 表 13 底板孔 12-M16 深 35 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 攻絲 2 16 16M 鉆孔 14 ??1.0?H20aR16-2=14 .04?? 表 14 底板孔 4-M10 深 25 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 攻絲 2 10 10M 鉆孔 8 ??1.0?H20aR10-2=8 .8?? 13 表 15 底板孔 2-Φ13.5 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 擴孔 1.5 13.5 5.13? 鉆孔 12 ??1.0?H20aR13.5-1.5=12 .02? 表 16 底板孔 2-Φ40 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 精鉸 0.3 ??03.8?H6.1aR40 03.4?? 半精鏜 1.7 1.0340-0.3=39.7 1.079 粗鏜 24.5 25.?0a39.7-1.7=38 25.38? 表 17 左、右側面孔 4-M10 深 10 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 攻絲 2 10 10M 鉆孔 8 ??09.1?H20aR10-2=8 9.8?? 表 18 左側面孔 2-M8 深 20 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 攻絲 2 8 8M 鉆孔 6 ??09.1?H20aR8-2=6 09.6?? 表 19 前側面 M20 深 50 的工序尺寸，公差、表面粗糙度及毛坯的確定 工 序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度/mm 工序基本尺寸 /mm 標注工序尺寸 公差/mm 攻絲 2 20 20M 14 鉆孔 18 ??1.0?H20aR20-2=18 1.08?? 3.6 切削用量及機本工時的確定 3.6.1 切削用量的選擇原則 （1）粗加工切削用量的選擇原則 粗加工時，應盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。選擇切削用量時 應首先選取盡可能大的背吃刀量 ，其次根據(jù)機床動力和剛性的限制條件，選取盡pa 可能大的進給量 f，最后根據(jù)刀具的耐用度要求，確定合適的切削速度 。增大吃刀cV 量 可使走刀次數(shù)減少，增大進給量 f 有利于斷屑。pa （2）精加工切削用量的選擇原則 精加工時，對加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻。選擇精 加工的切削用量時，應著重考慮如何保證加工質量，并在此基礎上盡量提高生產(chǎn)效率。 因此，精加工時應選用較小（但不能太小）的背吃刀量和進給量，并選用性能高的刀 具材料和合理的幾個參數(shù)，以盡可能的提高切削速度。 3.6.2 確定切削用量及基本工時 (1) 粗銑 A 面 查閱資料，當用高速鋼端面銑刀，粗銑的每齒進給量 fz=0.2～0.3mm/z；選 fz=0.2mm/z，A 面粗銑走刀三次,ap=3.5mm。 查閱 X53K 的說明書，取粗銑的主軸轉速為 150r/min。又前面已選定直徑 D 為 Ф200mm，故相應切削速度為： /min././DVnc 29410521430???? 參考有關資料，銑銷時的切削功率為： pcezpc ZkafP7490679...? 取 Z=10 個齒,n=150/60=2.5r/s, , , fz=0.2mm/z, A 面e1351 ,F 面 ；將其代入式中，得：map53.?ap3? Kwc 325020510967749 ..... ????? 又從機床 X52K 說明書（主要技術參數(shù)）得機床功率一般取 0.75～0.85，若取 ηm=0.85,則機床電動機所需功率: KwPmce 57685032.../???? 故機床功率足夠。 查閱文獻四表 6.2-7： T＝L＋l 1＋l 2/(fz.z.n ) 式中： 15 =0.5（d- ）+ +(1～2)1l2ead?rptgK L＝605，l 1＝78，l 2＝3, 走刀三次，則 ????min..35602786053?????T （2）鉆，鉸中心孔 Ф55 1) 鉆孔 Ф25mm 根據(jù)文獻十二表 2.7 當鑄鐵硬度小于等于 200HBS，d=Ф25mm 的時候， f=0.75～0.96mm/r 取 f=0.95mm/r。 根據(jù)文獻十二表 2.15 鑄鐵的硬度在 182～199HBS，刀具 d=Ф25mm 查得切削速 度 V=14m/min 所以 n=1000V/πd=1000×14/（3.14×25）=178.34r/min 根據(jù)機床說明書，取 n=140r/min。故實際切削速度為 /min/./DVnc 101524310???? 根據(jù)文獻四表 6.2-5 nf lT21? = =1～41l)~(2rtgK2l D=25mm =r06 l=45mm =9mm =31l2l T=0.429min 2) 鉆孔 Ф53 查文獻十二表 2.7,表 2.15,得： f=1mm/r V=11m/min 所以 n=1000V/ =66.1r/min 取 n=71r/min，故實際切削速度： /min./DVnc1820?? 切削工時 l=45mm 2T=0.9min 3) 擴孔 Ф54.8 f=1.8～2.2mm/r 取 f=2mm/r，根據(jù)機床的說明書，取 n=71r/mm 則其切削速 度 V=12.22m/min，切削工時： l=45mm=0.36min 4) 鉸孔 Ф55 16 查文獻十二表 2.24 f=0.6～1.2mm/r 取 f=0.6mm/r V=5～7m/min 取 V=6m/min 則 n=1000V/ =34.74mm/r 取 n=35.5mm/r 故實際切削速度 /min./DVnc1360?? 切削工時 l=45mm =9mm =3mm1l2li.821?flT （3）粗銑 B 面 查文獻十二表 3.3 粗加工時每齒進給量 fz=0.2～0.3mm/z 取 fz=0.2mm/z 粗銑走刀一次,ap=3.5mm 取粗銑的主軸轉速為 150r/min，又前面已選定刀具直徑 D 為 Ф200mm，故相應切 削速度分別為 /min././DVnc 29410521430????粗? min.T （4）粗銑 C 面 查文獻十二表 3.3，粗加工時每齒進給量 =0.2mm/ZZf 取粗銑的主軸轉速為 118r/min 粗 V=πD /1000=3.14×118×20/1000=7.4m/min粗n 工作臺每齒進給量 = ×Z× =2×118=236mm/minmfZ粗 l=175mm =3mm =3mm1l2l T=2×(175+3+3)/236=1.53min （5）粗銑 F 面 查文獻十二表 3.3，粗加工時每齒進給量 fz=0.2～0.3mm/z 取 fz=0.2mm/z 粗銑 走刀一次,ap=3.0mm 取粗銑的主軸轉速為 150r/min。又前面已選定直徑 D 為 Ф120mm，故相應切削速 度為 V=πD /1000=3.14 X 120 X 150/1000=56.52m/min粗n 查文獻四表 6.2-7 T＝L＋l 1＋l 2/(fz.z.n ) 式中 F 面：L＝605，l1＝26，l2＝3, 走刀兩次，則 T=2 X（605+26+3）/（0.2 X 10 X 150）=4.23min （6）精銑 A 面 查文獻十二表 3.3，f=0.23～0.5mm/r，取 f=0.5mm/r 17 取 n=300r/min，又前面已選定刀具直徑 D 為 200mm，故切削速度為 V=πDn/1000=3.14×200×300/1000=188.4m/min 主軸轉速為 300m/min 時，工作臺的每分鐘進給量 = ×Z×n=0.5×300=150mm/minmfZ 查文獻四表 6.2-7 T＝L＋l 1＋l 2/(fz×z×n ) 式中 A 面：L＝605，l1＝80，l2＝3, 走刀三次，則 T=3×（605+80+3）/（0.5×300）=13.76min （7）半精銑 B 面 查文獻十二表 3.3，f=0.5～1mm/r，取 f=1mm/r 取 n=300r/min，又前面已選定刀具直徑 D 為 200mm，故切削速度為 V=πDn/1000=3.14×200×300/1000=188.4m/min 主軸轉速為 300m/min 時，工作臺的每分鐘進給量 = ×Z×n=1×300=300mm/minmfZ 查文獻四表 6.2-7 T＝L＋l 1＋l 2/(f×n ) 式中 A 面：L＝605，l1＝26，l2＝3, 走刀兩次，則 T=2×（605+26+3）/（1×300）=8.45min （8）半精銑 C 面 查文獻十二表 3.3，f=0.5～1mm/r，取 f=0.5mm/r 取 n=300r/min，又前面已選定刀具直徑 D 為 20mm，故切削速度為 V=πDn/1000=3.14×20×300/1000=18.84m/min 主軸轉速為 300m/min 時，工作臺的每分鐘進給量： = ×Z×n=1×300=300mm/minmfZ 查文獻四表 6.2-7 T＝L＋l 1＋l 2/(f×n ) 式中 A 面：L＝175，l1＝3，l2＝3, 走刀兩次，則 T=2×（175+3+3）/（0.5×300）=1.21min （9）精銑 F 面 查文獻十二表 3.3，f=0.5～1mm/r，取 f=0.5mm/r 取 n=300r/min，又前面已選定刀具直徑 D 為 120mm，故切削速度為 V=πDn/1000=3.14×120×300/1000=113/min 主軸轉速為 300m/min 時，工作臺的每分鐘進給量： = ×Z×n=0.5×300=150mm/minmfZ 18 查<>表 6.2-7 T＝L＋l 1＋l 2/(f×n ) 式中 A 面：L＝605，l1＝26，l2＝3, 走刀兩次，則： T=2×（605+26+3）/（0.5×300）=8.45min （10）粗鏜，半精鏜（4-Ф65、4-Ф90） ，孔口倒角 粗鏜：f=0.4～1.5 mm/r 取 f=0.4mm/r 查<>表 3-123，有 粗鏜：V=0.58～0.83 選取 0.7m/s=42m/min 半精鏜：V=0.83～1.17 選取 1m/s=60m/min 則轉速： Ф63： n=1000v/(πd)=1000×42/(3.14×63)=212.4r/min Ф88： n=1000v/(πd)=1000×42/(3.14×88)=152.9r/min 按機床實際轉速取 Ф63：n=205r/min，Ф88：n=160 r/min，則實際轉速為 Ф63： vc=3.14×63×205/1000=40.6m/min=0.68m/s Ф88： vc=3.14×88×160/1000=44.2m/min=0.74m/s 查<>得： FcyxpFccKvfaCC8.9?310??P 取 =92， ， ， ， ，則FcC1Fcx75.c?cn1Fc Ф63： N9.8642. kWc 23.8.93?? Ф88： .0.75.??Pc 11? 取機床效率為 0.85，則所需機床功率為 Ф63： 1.233/0.85=1.45kW<10Kw Ф88： 1.34/0.85=1.58kW<10Kw 故機床功率足夠。 查閱文獻四表 6.2-1： T＝(L＋l 1＋l 2)i/(f.n )式中 Ф63：L＝105，l 1＝6，l 2＝3,i=4 ； Ф88：L＝65， l 1＝6， l 2＝3, i=4, 則： Ф63： T=（105+6+3）X4/（0. 4 X 205）=5.6min Ф88： T=（65+6+3）X 4/（0. 4 X 160）=4.6min （11）半精鏜 Ф65、Ф90 查閱文獻四取 vc=1.0m/s=60m/min,進給量 f=0.2mm/r,則轉速 19 Ф65： n=1000v/(πd)=1000 X 60/(3.14 X 65)=294.0r/min Ф90： n=1000v/(πd)=1000 X 60/(3.14 X 90)=318.5r/min 按機床實際轉速取 Ф65：n=320 r/min，Ф90：n=320 r/min，則實際轉速為: Ф65：vc=3.14 X 65 X 320/1000=65.3m/min=1.09m/s Ф90： vc=3.14 X 90 X 320/1000=90.4m/min=1.5m/s 查閱文獻四表 6.2-1： T＝(L＋l 1＋l 2)i/(f.n )式中 Ф65：L＝105，l 1＝6，l 2＝3,i=2 ； Ф90： L＝65， l 1＝6， l 2＝3,i=4, 則 Ф65： T=（105+6+3）X 4/（0.2 X 320）=7.14min Ф90： T=（65+6+3）X 4/（0.2 X 320）=4.62min （12）粗銑 D、 E 面 查閱文獻四表 2.3-21 =1mm 故 =4-1=3mm，所以粗銑走刀兩次， f=0.05mm/z精Z粗Z 取主軸轉速為 150r/min，刀具直徑為 100mm，故相應切削速度為： V=πDn/1000=3.14×100×150/1000=47.1m/min 查閱文獻四表 6.2-1：T＝L＋l 1＋l 2/(f×n ) 其中 l=100 =0.5（d-1l ）+ +(1～2)=53 =32ead?rptgK2l T=156/0.2×10×150=6.52min （13）粗銑兩耳內側面（G、H 面） 查閱文獻四表 2.3-21 =1mm 故 =3-1=2mm，所以粗銑走刀兩次， f=0.2mm/z精Z粗Z 取主軸轉速為 150r/min，刀具直徑為 60mm，故相應切削速度為： V=πDn/1000=3.14×60×150/1000=28.3m/min 查閱文獻四表 6.2-1：T＝l＋l 1＋l 2/(f×n ) ……4.6 其中 l=100 =0.5（d- ）+ +(1～2)=53 =31l2ead?rptgK2l T=156/0.2×10×150=6.52min （14）半精銑 D、 E 面 查閱文獻四表 2.3-21 =1mm，走刀兩次，進給量 f=0.5精Z 取主軸轉速為 300r/min，刀具直徑為 100mm，故相應切削速度為： V=πDn/1000=3.14×100×300/1000=94.2m/min 查閱文獻四表 6.2-1：T＝l＋l 1＋l 2/(f×n ) 20 其中：l=100 =0.5（d- ）+ +(1～2)=53 ， =31l2ead?rptgK2l T=2×156/0.5×300=2.08min （15）半精銑兩耳內側面（G、H 面） 查閱文獻四表 2.3-21 =1mm，f=0.2mm/z，精銑走刀一次精Z 取主軸轉速為 300r/min，刀具直徑為 60mm，故相應切削速度為： V=πDn/1000=3.14×60×300/1000=56.5m/min 查閱<>表 6.2-1：T＝L＋l 1＋l 2/(f×n ) 其中 l=100 =0.5（d- ）+ +(1～2)=53 =31l2ead?rptgK T=2×156/0.2×10×300=4.24min （16）粗鏜耳孔 4-Ф60 查閱<>表 3-123 f=0.4～1.5mm/r 取 f=0.4mm/r v=0.583～0.833m/s 取 v=0.70m/s 切削速度： Ф60 n=1000v/π×60=230r/min 按機床的實際轉速取 Ф60 n=250r/min 則實際轉速為 Ф56 V=3.14×60×250/1000=47.1m/min 查閱<>表 3-1 主切削力： =9.8ZFZZFZnyxpKVfaC = ×V×CP310? 吃刀抗力： yyFynxpy kvf8.9? 走刀抗力： XXx =123 =1.0 =0.85 n=0 =1 ， =61 0.6 =0.5ZFCZFZFYZFXF?yFzF 24 =1.05 =0.2yXx =3319.2N =1107.8N`y =1285 Nx =3988.5×47.1/60=2.65KWCP 機床效率：0.85 2.65/0.85=3.06＜10KW 21 故機床功率滿足 查閱<>表 6.2-1：T＝L＋l 1＋l 2/(f×n ) 其中 L=80 =6 I=2 =31l2 T=89×4/0.4×250=3.56min （17）鉆、擴孔底板孔（12-M16 深 35、4-M12 深 25、2-Ф13.5 深 40） ，锪孔 2- Ф40，攻絲 參考文獻十二表 2.15 Ф9.8 的切削速度 vc=15m/min Ф11 的切削速度 vc=14m/min Ф13.2 的切削速度 vc=13m/min Ф15 的切削速度 vc=14m/min 則轉速 Ф9.8: =1000v/(πd)=1000 X 15/(3.14 X 9.8)=487.46r/min Ф11: n=1000v/(πd)=1000 X 14/(3.14 X 11)=405.33r/min Ф13.2:n=1000v/(πd)=1000 X 13/(3.14 X 13.2)=313.65r/min Ф15: n=1000v/(πd)=1000 X 14/(3.14 X 15)=297.24r/min 按機床實際轉速取 Ф9.8： n=500r/min Ф11： n=400r/min Ф13.2：n=315r/min Ф15：n=315r/min， 則實際轉速為： Ф9.8: vc=3.14 X 9.8 X 500/1000=15.39m/min Ф11: vc=3.14 X 11 X 400/1000=13.82m/min Ф13.2: vc=3.14 X 13.2 X315/1000=13.06m/min Ф15: vc=3.14 X 15 X315/1000=14.84m/min 查文獻十二表 2.32 M= MyxKfdCm =PV30? 其中 =0.206 =2 =0.8Mxy M=26.6N/M = 0.06KW 傳動效率為 0.85C 查文獻四表 6.2-5 T＝L＋l 1＋l 2/(f×n ) 2-Ф9.8： = 1l）（2～ctgKDr?=120 D=9.8rK 22 =1～4 取 =3 =42l2l1l T=0.085 X 2=0.17min 4-Ф11： = =120 D=111l）（ 1ctgKDr?r =1～4 取 =3 =422l1l T=0.13 X 4=0.52min 2-Ф13.2： = =120 D=13.21l）（ctgr?r =1～4 取 =3 =622l1l T=0.26 X 2=0.52min 12-Ф15： = =120 D=151l）（ctgKDr?r =1～4 取 =3 =622l1l T=0.22 X 12=2.64min （18）擴孔 Ф16，Ф12 ，Ф10 根據(jù)文獻十二表 2.10 Ф16: f=（0.7～0.9）X0.7=0.49～0.63mm/r Ф12: f=（0.7～0.9）X0.7=0.49～0.63mm/r Ф10: f=（0.7～0.9）X0.7=0.49～0.63mm/r Ф16，Ф12，Ф10 取 f=0.63 機床主軸轉速取 n=200r/mm Ф10: 切削速度 V=6.28m/min Ф12: 切削速度 V=7.5m/min Ф16: 切削速度 V=10.05m/min 12-Ф16: l=35 =3 =3 T=0.0.325X12=3.9min1l2l 4-Ф12: l=25 =3 =3 T=0.25X4=1min 2-Ф10: l=12 =3 =3 T=0.06X2=0.12min1l2l （19）鉸 Ф13.5 锪 2-Ф40 查文獻十二表 2.24，2-Ф13.5：f=0.3～0.5 取 f=0.4，V=5～7m/min 取 V=6m/min 查文獻十二表 2.15，f=0.3，V=21m/min 2-Ф13.5：切削轉速 n=1000v/πd=141.54r/min 取 n=125mm/r 故切削實際速度為 V=πdn/1000=3.14X13.5X125/1000=5.3m/min 切削轉速 n=1000v/πd=167.2r/min 取 n=200mm/r 故切削實際速度為 V=πdn/1000=3.14X13.5X200/1000=25.12m/min 切削工時： 23 2-Ф13.5：L＝40，l 1＝3，l 2＝3 T=0.584X2=1.17min 2-Ф40：T= fn? L＝25mm，l 1＝2mm， T=0.45X2=0.9min （20）工序 20、21、22 為鉆，擴側面的孔 4-M10 深 10，2-M8 深 20，M20 深 50 查文獻十二表 2.7 鉆孔 φ7.8： （0.36～0.44）×0.75=0.27～0.33mm/r 取 0.3mm/r 鉆孔 φ9.8： （0.47～0.57）×0.75=0.34～0.43mm/r 取 0.4mm/r 鉆孔 φ19： （0.70～0.86）×0.75=0.53～0.64mm/r 取 0.53mm/r 參考文獻十二表 2.15 Ф7.8 的切削速度 vc=14m/min Ф9.8 的切削速度 vc=15m/min Ф19 的切削速度 vc=14m/min 則轉速 Ф7.8: n=1000v/(πd)=1000 X 14/(3.14 X 7.8)=571.62r/min Ф9.8： n=1000v/(πd)=1000 X 15/(3.14 X 9.8)=487.46r/min Ф19: n=1000v/(πd)=1000 X 14/(3.14 X 119)=234.66r/min 按機床實際轉速取 Ф7.8：n=630r/min Ф9.8：n=500r/min Ф19： n=250r/min 則實際轉速為 Ф7.8: vc=3.14 X 7.8 X 630/1000=15.43m/min Ф9.8: vc=3.14 X 9.8 X 500/1000=15.39m/min Ф19: vc=3.14 X 19 X 250/1000=14.92m/min 校核機床功率（只校核 Ф19 的粗加工）： 查文獻十二表 2.32 M= MyxKfdCm =PV30? 其中 =0.206 =2 =0.8MCMxy =