CA6140手柄轴的机械加工工艺及钻8.5螺纹孔夹具设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】

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工步内容工艺装备主轴转速/r.s-1切削速度/m.s-1进给量/mm.r-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助 1 车小端面，保持尺寸mmYT5 90偏刀，游标卡尺161.10.21.516 2 车外圆19.2mm171.10.4114 3 车外圆 mm171.10.40.8114 4 车沟槽保持尺寸3mm2，775mm,及 61.5mm100.58手动0.715车沟槽保持尺寸1.5mm1mm 及 3mm100.58手动16车沟槽保持尺寸3mm0.5mm及 20.5mm,102.5mm100.58手动1机械加工工序5卡片机械加工工序卡片产品型号CA6140零（部件）图号产品名称车床零（部件）名称 第一页车间工序号工序名材料牌号5粗车45钢毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每件台数模锻件44mm126mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CM61251夹具编号夹具名称切削液三爪自定心卡盘工位器具编号工位器具名称工序时间/s准终单件119工序步 工步内容工艺装备主轴转速/r.s-1切削速度/m.s-1进给量/mm.r-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助 1 精车外圆17.2mmYT30 90偏刀，游标卡尺402.030.20.4514 2 精车外圆mm332.030.20.45113 零 件 号4材 料45钢编 制机械加工工艺过程综合卡片零件名称手柄轴毛坯质量0.47kg指 导 生产类型中批毛坯种类模锻件审 核工序工步工序说明机床夹具或辅助工具刀具量具走刀次数走刀长度(mm)背吃刀量(mm)进给量(mm/r)主轴转速(r/min)切削速度(m/s)工时定额/min基本时间辅助时间单件时间1粗车车端面CA6140夹具可转位车刀游标卡尺120120.52001617.717.7钻中心孔CA6140夹具可转位车刀游标卡尺120044粗车外圆CA6140夹具可转位车刀游标卡尺11021.10.52001664.264.2粗车外圆CA6140夹具可转位车刀游标卡尺12420.52001630302粗车槽1CA6140夹具高速钢游标卡尺1220.0820014.21.51.5粗车槽2CA6140夹具高速钢游标卡尺1320.0820014.21.871.87粗车槽3CA6140夹具高速钢游标卡尺10.520.0820014.21.871.87粗车槽4CA6140夹具高速钢游标卡尺10.520.0820014.28.068.063粗车外圆CA6140夹具可转位车刀游标卡尺122220.520025.116.216.2粗车端面2CA6140夹具可转位车刀游标卡尺12220.520025.115154半精车外圆C616A夹具可转位车刀千分尺28410.340027.42222精车外圆C616A夹具可转位车刀千分尺2220.80.2140091.59.49.4半精车外圆C616A夹具可转位车刀千分尺28410.340027.48080精车外圆C616A夹具可转位车刀千分尺2220.80.2140091.51818精车外圆C616A夹具可转位车刀千分尺2220.80.2140091.51818倒角C616A夹具可转位车刀千分尺110.80.240091.5555确定半精车外圆C616A夹具C616A YT15硬质合金可转位刀游标卡尺8150.50.1440071.54128128半精车外圆C616A夹具C616A YT15硬质合金车刀游标卡尺1130.50.1540071.5413136磨削右端面及圆锥面磨床MQ1350夹具砂轮PSA400100127A80M5B35千分尺1241.80.290094.331.231.27半精铣槽1X62卧式铣床夹具直柄立铣刀游标卡尺11430.3200902222半精铣槽2X62卧式铣床夹具直柄立铣刀游标卡尺11430.32009022228钻孔Z3025摇臂钻床夹具直柄麻花钻d=8游标卡尺922220.1610821715.615.6钻孔Z3025摇臂钻床夹具直柄麻花钻d=14游标卡尺13.53.50.16108217229攻螺纹Z3025摇臂钻床夹具10mm的丝锥游标卡尺116160.16108217399399 课 程 设 计 说 明 书 机械制造技术基础设计题目：手柄轴（CA6140车床）的加工工艺钻8.5螺纹孔的钻床夹具设计学院：班级：学号：姓名： 指导： 题目：设计“手柄轴（CA6140车床）”零件的机械加工工艺规程及相关工序内容：零件图 1张 毛坯图 1张 机械加工工艺过程卡片 1张 机械加工工序卡片 2张夹具装配图 1张夹具体零件图 1张课程设计说明书 1份目录一、 零件的工艺分析及生产类型的确定1. 零件的作用- 3 2. 热处理- 33. 零件的生产类型- 3二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1.选择毛坯- 32.确定机械加工余量、毛胚尺寸和公差- 33.确定机械加工余量- 44确定毛坯尺-45.确定毛坯尺寸公差-56.设计毛坯图-5三、选择加工方法，制定工艺路线1.定位基准的选择-62.零件表面加工方法的选择-63.制定工艺路线-6四、工序设计1.选择加工设备与工艺装备-82.确定工序尺寸-9五、确定切削用量及基本时间-11六、夹具设计-20七 参考文献-22 一 零件的工艺分析及生产类型的确定1. 零件的工艺性分析 通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。该零件属轴类回转体零件，它的所有表面均需切屑加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。 表面粗糙度要求较高 需经多次切削才能满足要求，手柄处镀铬，在镀铬之前须进行抛光处理以使镀铬均匀。本零件的最难加工的地方就是在斜面上钻孔，且要保证孔与键槽成，需要专用夹具。总体来说，本零件的工艺性较好。2. 零件的生产类型 依设计的题目知：生产纲领 N = 30000万/年 ， 生产类型为大批大量生产 零件是机床CA6140的手柄轴，质量为0.445Kg.二 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1. 选择毛坯该材料为45钢。该零件在工作过程中则经常承受交变载荷，因此应选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。零件属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用摸锻成型。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。2确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差钢质摸锻件的公差及机械加工余量按GB/T12362-2003确定。要确定毛坯尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。（1） 锻件公差等级 由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通级。（2） 锻件质量Mf 根据零件0.445kg,估算为mf=1.0kg.（3） 锻件形状复杂系数S S=Mf/Mn 该锻件为圆形，假设其最大直径为46mm,长126mm Mn = 1.6kg S = 1/1.6 = 0.62故该零件的形状复杂系数S属S2级。（4） 锻件材质系数M 由于该零件材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M1级。（5） 零件表面粗糙度 由零件图可知，除17.2mm, 15.7mm 粗糙度Ra = 1.6,圆锥面处Ra=0.8，其余均为6.3。 3. 确定机械加工余量 根据锻件质量，零件表面粗糙度，形状复杂系数查表5-9，由此得单边余量在厚度方向为1.7-2.2mm，水平方向亦为1.7-2.2mm，即锻件各外径的单面余量为1.7-2.2mm，各轴向尺寸的单面余量为1.7-2.2mm。 4 确定毛坯尺寸 上面查的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra大于等于1.6m。Ra小于1.6m的表面，余量要适当加大。分析本零件，除17.2mm, 15.7mm 粗糙度Ra = 1.6, 其余均为6.3，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。综上所述，确定毛坯尺寸见下表 手柄轴毛坯（锻件）尺寸零件尺寸单面加工余量锻件尺寸17.2221.2224大端40圆锥面2445. 确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量，材质系数，形状复杂系数从表5-6，表5-7中查的。本零件毛坯尺寸允许偏差见下表 手柄轴毛坯（锻件）尺寸允许偏差锻件尺寸偏差根据21.2 表5-6244422表5-7102126 6 设计毛坯图（1） 确定圆角半径 锻件的外圆角半径按表5-12确定，内圆角半径按表5-13确定。分析本锻件可确定外圆角R2, R3内圆角R3(2) 确定模锻斜度 按表5-11，外模锻斜度= 3（3）确定分模位置由于毛坯为轴类锻件，应采取轴向分模。为了便于起模及便于发现上，下模在模锻过程中的错移，选择最大直径即圆锥面处的对称平面为分模面，分模线为直线，属平直分模线。（4）确定毛坯的热处理方式钢质毛坯经锻造后应安排正火，以消除残余的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化，均匀的组织，从而改善加工性。三 选择加工方法，制定工艺路线1.定位基准的选择以44的外圆和端面为粗基准，以17.2的外圆和端面为精基准。2.零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆，端面，键槽，倒角，倒圆，沟槽，锥面，孔，螺纹。（1）17.2的外圆面，未标注公差尺寸，表面粗糙度Ra 1.6，需要粗车，半精车，精车（2）20的外圆，公差等级IT6，需要粗车，半精车，精车。（3）圆锥面，为保证镀铬均匀，在镀铬之前圆锥面需要粗车，半精车，精车，保证Ra = 1.6 然后抛光。（4）槽3x2.15 表面粗糙度为Ra3.2,需要粗车，半精车 槽1.5x1 表面粗糙度为Ra6.3,粗车即可。 槽3x0.5 表面粗糙度为Ra6.3,粗车即可(5) 两孔的表面粗糙度Ra6.3 需钻，扩（6）键槽5314 粗糙度Ra6.3 需要粗铣，半精铣。（7）端面 本零件为回转体端面，尺寸精度要求不高，所以大端面粗车即可满足要求，但是小端面作为精基准应该粗车，半精车3制定工艺路线方案一工序1 正火工序2 以20mm处的外圆及端面定位，车大端面，粗车41的外圆工序3 以粗车后的40mm处外圆面及端面定位，粗车另一端面，粗车17.2mm的外圆，粗车20mm的外圆，车1.5mm1mm沟槽，粗车3mm0.5mm沟槽，粗车3mm2.15mm沟槽工序4 以粗车的20mm的外圆及端面定位 ，半精车，精车40mm的外圆。工序5 以精车后的40mm的外圆及端面定位，半精车，17.2mm的外圆，半精车20mm的外圆，半精车3mm2.15mm的沟槽工序6 精车17.2mm的外圆，精车20mm的外圆，车倒角。工序7 以20mm的外圆定位，粗车，半精车，精车圆锥面。工序8 粗铣，半精铣键槽工序9 抛光工序10 镀铬工序11 钻，扩14mm孔及 8.5mm的螺纹孔工序12 攻螺纹工序13 去毛刺工序14 终检 方案 二工序1 正火工序2 粗车小端面，粗车17.2mm的外圆，粗车20mm的外圆粗车，车1.5mmx1mm沟槽，粗车3mmx0.5mm沟槽，粗车3mm2.15mm沟槽工序3 粗车大端面及41mm的外圆工序4 半精车小端面，半精车，17.2mm的外圆，半精车20mm的外圆，半精车3mm2.15mm的沟槽，车倒角工序5 精车17.2mm的外圆，精车20mm的外圆工序6 以加工过的20mm外圆及端面定位，粗车圆锥面工序7 半精车圆锥面工序8 精车圆锥面工序9 抛光工序10 镀铬工序11 钻14mm的孔和8.5mm的螺纹孔工序12 扩14mm的孔和8.5mm的螺纹孔工序13 攻M10的螺纹工序14 以20mm圆柱面及端面定位铣键槽5mm3mm14mm工序15 去毛刺工序16 终检方案比较：方案二比方案一更容易保证尺寸精度，方案二以车过的41mm的外圆定位保证了定位精度，方案一的小端面知粗车一次可能不能保证要求的表面粗糙度，方案一的粗加工，精加工拍的比较混乱，不符合加工要求。 综上所述，工艺路线应选择方案二。四 工序设计1 选择加工设备与工艺装备（1） 选择机床 根据不同的工序选择机床。a 工序1-8是粗车合半精车。各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选CM6125即可。b 工序11 钻孔，可采用专用夹具在立式钻床上加工，故选Z525型立式钻床。c 工序14是用整体硬质合金直柄立铣刀粗铣，半精铣键槽，用选用卧式铣床。考虑本零件属成批生产，所选机床使用范围较广为宜，故选常用的X62型铣床能满足加工要求。d 工序13攻螺纹，需要丝锥。 ( 2 ) 选择夹具本零件处粗铣及半精铣槽，钻孔等工序需要专用夹具外，其他工序使用通用夹具即可，选用三抓自定心卡盘。（3） 选择刀具 根据不同的工序选择刀具 A 在车床上的加工工序，一般选用硬质合金车刀。加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30.为提高生产率及经济性，应选用可转位车刀（GB5343.1-1985,GB5343.2-1985）. B 铣刀按表5-104选直柄键槽铣刀键槽bxh=5mmx3mm,半精铣铣刀选择直径d = 5 mm l = 8mm L = 52mm由于粗铣后宽度方向单边余量1mm，故粗铣时的铣刀选择d=3mm l =5mm L =37mm C 钻头的选择(a) 14mm的孔 扩孔选择直柄扩孔钻 d = 14mm,L =160mm l=108mm钻孔是直径方向的余量4mm，所以钻孔时选择直柄麻花钻d = 13mm l= 151mm l1 = 101mm(b) 8.5mm的孔 扩孔选择直柄扩孔钻d = 8.8mm L=125mm l =81mm钻孔时直径方向余量1.5 mm ,选用直柄麻花钻 d =7mm l =109mm l1=69mm（4） 选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求，尺寸和形状特点，选择如下。a 选择外圆量具 外圆可选用读数值0.02，测量范围0150游标卡尺（表5-108）b 选择加工轴向尺寸所用量具 轴向尺寸所用量具可选用读数值0.05，测量范围0150游标卡尺（表5-108）选择加工槽所用量具c 选择加工槽所用量具 槽经粗铣，半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差的等级为：粗铣时均为IT14；半精铣时 ，槽宽IT13，槽深为IT14.。均可选用读数值为0.02mm，测量范围0150mm的游标卡尺进行测量。2 确定工序尺寸（1）确定圆柱面的工序尺寸 圆柱面多次加工的工序至于加工余量有关。本零件个圆柱表面的工序加工余量，工序尺寸及公差，表面粗糙度见下表 圆柱表面的工序加工余量，工序尺寸及公差，表面粗糙度 /mm加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度及经济加工精度粗车半精车精车粗车半精车精车粗车半精车精车17.2mm外圆21.10.917.2IT13Ra 6.3IT11Ra 3.2IT6Ra 1.620g6mm外圆1.61.50.9IT13Ra 6.3IT11Ra 3.2IT6Ra 1.641mm外圆3_41_IT13Ra 6.3_（2） 确定各孔的工序尺寸加工对象工序双边余量工序尺寸及公差钻扩钻扩14mm孔1318.5mm孔71.5 （3） 确定各端面工序加工余量 /mm工序加工表面总加工余量工序加工余量2小端面21.53大端面224小端面20.5 （4） 确定轴向尺寸 a 第一段17.2mm的长度L1，由尺寸链可得 L1 = 2mmb 第二段17.2mm的长度L2，求解尺寸链可得 L2 = 12.5mm c 第二段20mmm的长度L3，由尺寸链可得 L3 = d 圆锥面处的轴向长度L4， 由尺寸链可得 L4 = (5) 确定铣槽的工序尺寸 半精铣即可达到零件图样的要求，槽宽5mm, 粗铣后半精铣的余量1.5mm, 所以粗铣的宽度工序尺寸3.5mm（6） 圆锥面抛光直径余量 0.1mm五 确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量 ，进给量f和切削速度v。确定顺序是先确定，f，再确定v。1. 工序3切削用量及基本时间的确定 （1） 切削用量 本工序为粗车（车端面和外圆）。已知材料为45钢，= 670MPa,锻件，有外皮；机床为CM6125型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。确定粗车外圆41mm的切削用量。所选刀具为YT5硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角=12 后角=6 ，主偏角= 90 ，副偏角 = 10 刃倾角 = 0 刀尖圆弧半径= 0.8mm a 确定背吃刀量 粗车双边余量为3.0mm 所以 1.5mm b 确定进给量f 根据表5-114，在粗车钢料，刀杆尺寸为16mm 25mm，小于等于3.0mm f= 0.4-0.5mm/r 按CM6125车床的进给量，选择f =0.4 mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构的轻度要求，故需进行校验。根据表5-123，当钢料= 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r = 45 v = 65m/min 预计是进给力为760N修正系数 =1.0 =1.0 =1.17 故实际进给力为889.2N，满足要求。c 选择刀具磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀面的最大磨损量为1mm，可转位车刀耐用度T =30min d 确定切削速度V 根据表5-120，当用YT5硬质合金刀具加工= 570670MPa , =3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度V = 140m/min切削速度的修正系数为 = 0.8 = 0.65 =0.81 =1.15 = =1.0 故V = 1400.80.650.811.15 = 67.8m/minn = 1000v/d = 1000 67.8/3.14 44 = 491 r/min按CM6125车床的转速，选择 n = 500 r/min e 校验机床功率 当钢料= 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r v = 46m/min时， = 1.7KW切削功率的修正系数为=1.17 = = =1.0 =1.13 =0.8 =0.65故实际切削功率为 =0.72KW满足要求。最后确定的切削用量为 ：= 1.5 mm f = 0.4mm/r n = 480r/min v = 66.3 m/min (2) 基本时间 a 确定粗车41mm的外圆基本时间根据表2-21 ，车外圆的基本时间为Tj1= L i/fn = i(+ )/f n式中=20mm = 2mm = 3mm = 0 f = 0.4mm/r n= 8r/min i = 1所以Tj1= 8 S b 确定车端面的基本时间 Tj2 =i L/fn L = (dd1) + + + d = 44mm = 2mm = 4mm = 0所以 Tj2 = 18S因此，总的切削基本时间为26S. 2 工序2切削用量确定（1） 确定粗车19.2mm 外圆的切削用量所选刀具为YT5硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角=12 后角=6 ，主偏角= 90 ，副偏角 = 10 刃倾角 = 0 刀尖圆弧半径= 0.8mm （a） 确定背吃刀量 粗车双边余量为2mm 所以 = 1mm （b ） 确定进给量f 根据表5-114，在粗车钢料，刀杆尺寸为16mm 25mm，小于等于3.0mm f= 0.4-0.5mm/r 按CM6125车床的进给量，选择f =0.4 mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构的轻度要求，故需进行校验。根据表5-123，当钢料= 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r = 45 v = 65m/min 预计是进给力为760N修正系数 =1.0 =1.0 =1.17 故实际进给力为889.2N，满足要求。（c） 选择刀具磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀面的最大磨损量为1mm，可转位车刀耐用度T =30min （d） 确定切削速度V 根据表5-120，当用YT5硬质合金刀具加工= 570670MPa , =3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度V = 138m/min切削速度的修正系数为 = 0.8 = 0.65 =0.81 =1.15 = =1.0 故V = 1380.80.650.811.15 = 66m/minn = 1000v/d = 1000 67.8/3.14 21.2 = 954 r/min按CM6125车床的转速，选择 n = 1000 r/min （e） 校验机床功率 当钢料= 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r v = 46m/min时， = 1.7KW切削功率的修正系数为=1.17 = = =1.0 =1.13 =0.8 =0.65故实际切削功率为 =0.72KW满足要求。最后确定的切削用量为 ：= 1 mm f = 0.4mm/r n = 1000r/min v = 66 m/min（2）粗车22.4mm外圆的切削用量所选刀具为YT5硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角=12 后角=6 ，主偏角= 90 ，副偏角 = 10 刃倾角 = 0 刀尖圆弧半径= 0.8mm （a） 确定背吃刀量 粗车双边余量为1.6mm 所以 = 0.8mm （b） 确定进给量f 根据表5-114，在粗车钢料，刀杆尺寸为16mm 25mm，小于等于3.0mm f= 0.4-0.5mm/r 按CM6125车床的进给量，选择f =0.4 mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构的轻度要求，故需进行校验。根据表5-123，当钢料= 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r = 45 v = 65m/min 预计是进给力为760N修正系数 =1.0 =1.0 =1.17 故实际进给力为889.2N，满足要求。（c） 选择刀具磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀面的最大磨损量为1mm，可转位车刀耐用度T =30min （d） 确定切削速度V 根据表5-120，当用YT5硬质合金刀具加工= 570670MPa , =3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度V = 138m/min切削速度的修正系数为 = 0.8 = 0.65 =0.81 =1.15 = =1.0 故V = 1380.80.650.811.15 = 66m/minn = 1000v/d = 1000 67.8/3.14 24 = 875 r/min按CM6125车床的转速，选择 n = 1000 r/min （e） 校验机床功率 当钢料= 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r v = 46m/min时， = 1.7KW切削功率的修正系数为=1.17 = = =1.0 =1.13 =0.8 =0.65故实际切削功率为 =0.72KW满足要求。最后确定的切削用量为 ：= 1 mm f = 0.4mm/r n = 1000r/min v = 66 m/min（3）粗车端面的切削用量= 1.2 mm f = 0.2mm/r n = 1000r/min v = 66 m/min（4） 确定沟槽的切削用量 进给量f 手动 转速v = 630r/min工序2基本时间确定(a) 确定粗车19.2mm的外圆基本时间根据表2-21 ，车外圆的基本时间为Tj1= L i/fn = i(+ )/f n式中=20mm = 3mm = 0mm = 0 f = 0.4mm/r n= 16r/min i = 1所以Tj1= 4 S(b) 确定粗车22.4mm的外圆基本时间根据表2-21 ，车外圆的基本时间为Tj1= L i/fn = i(+ )/f n式中=82mm = 3mm = 0mm = 0 f = 0.4mm/r n= 16r/min i = 1所以Tj1= 14 S(c) 确定车端面的基本时间 Tj2 =i L/fn L = (dd1)/2 + + +d = 24mm = 2mm = 4mm = 0所以 Tj2 = 6S因此，总的基本时间为24S3 工序5切削用量确定（1）确定精车外圆17.2mm的切削用量。所选刀具为YT30硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角=12 后角=6 ，主偏角= 30 ，副偏角 = 10 刃倾角 = 0 刀尖圆弧半径= 0.8mm (a) 确定背吃刀量 粗车双边余量为0.9mm 所以 =0.45mm( b) 确定进给量f 根据表5-114，在精车钢料，刀杆尺寸为16mm 25mm，小于等于3.0mm ， 按CM6125车床的进给量，选择f =0.2mm/r(c)速度V 根据表5-120，当用Y30硬质合金刀具加工= 570670MPa , =3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度V = 138m/min切削速度的修正系数为 = 0.8 = 1.4 =0.81 =1.15 = =1.0 故V = 1380.81.40.811.15 = 145m/minn = 1000v/d = 1000 67.8/3.14 18.1= 2549r/min按CM6125车床的转速，选择 n = 2500r/min 精车20mm外圆切削用量确定所选刀具为YT30硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角=12 后角=6 ，主偏角= 30 ，副偏角 = 10 刃倾角 = 0 刀尖圆弧半径= 0.8mm a 确定背吃刀量 粗车双边余量为0.9mm 所以 =0.45mm b 确定进给量f 根据表5-114，在精车钢料，刀杆尺寸为16mm 25mm，小于等于3.0mm ， 按CM6125车床的进给量，选择f =0.2mm/rc 确定切削速度V 根据表5-120，当用Y30硬质合金刀具加工= 570670MPa , =3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度V = 138m/min切削速度的修正系数为 = 0.8 = 1.4 =0.81 =1.15 = =1.0 故V = 1380.81.40.811.15 = 145m/minn = 1000v/d = 1000 67.8/3.14 20.9= 2208r/min按CM6125车床的转速，选择 n = 2000r/min （2） 基本时间确定确定精车17.2mm的外圆基本时间根据表2-21 ，车外圆的基本时间为Tj1= L i/fn = i(+ )/f n式中=20mm = 0mm = 0mm = 0 f = 0.2mm/r n= 33r/min i = 1所以Tj1= 4 S确定精车20mm的外圆基本时间根据表2-21 ，车外圆的基本时间为Tj1= L i/fn = i(+ )/f n式中=82mm = 0mm = 0mm = 0 f = 0.2mm/r n= 33r/min i = 1所以Tj1= 13S因此 ，总的基本时间为15S (4) 工序6切削用量确定（1） 切削用量 本工序为粗车圆锥面。已知材料为45钢，= 670MPa,锻件，有外皮；机床为CM6125型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。确定粗车圆锥面的切削用量（以小端确定）。所选刀具为YT5硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角=12 后角=6 ，主偏角= 90 ，副偏角 = 10 刃倾角 = 0 刀尖圆弧半径= 0.8mm a 确定背吃刀量 粗车双边余量为5.0mm 所以 = 2.5mm b 确定进给量f 根据表5-114，在粗车钢料，刀杆尺寸为16mm 25mm，小于等于3.0mm f= 0.4-0.5mm/r 按CM6125车床的进给量，选择f =0.4 mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构的轻度要求，故需进行校验。根据表5-123，当钢料= 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r = 45 v = 65m/min 预计是进给力为760N修正系数 =1.0 =1.0 =1.17 故实际进给力为889.2N，满足要求。c 选择刀具磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀面的最大磨损量为1mm，可转位车刀耐用度T =30min d 确定切削速度V 根据表5-120，当用YT5硬质合金刀具加工= 570670MPa , =3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度V = 140m/min切削速度的修正系数为 = 0.8 = 0.65 =0.81 =1.15 = =1.0 故V = 1400.80.650.811.15 = 67.8m/minn = 1000v/d = 1000 67.8/3.14 41 = 526r/min按CM6125车床的转速，选择 n = 500 r/min e 校验机床功率 当钢料= 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r v = 46m/min时， = 1.7KW切削功率的修正系数为=1.17 = = =1.0 =1.13 =0.8 =0.65故实际切削功率为 =0.72KW满足要求。最后确定的切削用量为 ：=2.5 mm f = 0.4mm/r n = 500r/min v = 64.4m/min (2) 基本时间 确定粗车圆锥面的基本时间根据表2-21 ，车外圆的基本时间为Tj1= L i/fn = i(+ )/f n式中=20mm = 2mm = 3mm = 0 f = 0.4mm/r n= 8r/min i = 1所以Tj1= 8 S六 夹具设计 本夹具是工序11用麻花钻钻14，8.5孔的专用夹具，所设计的夹具装配图，供需简图及夹具体零件图如图所示。有关说明如下。（1） 定位方案 工件以 20的圆柱面及圆锥大端面为定位基准，采用V形块和平面的组合定位方案，两个V形块限制4个自由度，右边V形块的右端面限制一个自由度，共限制5个自由度。孔在圆周上无位置要求，该自由度不用限制。（2） 夹紧机构 根据生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用二位螺旋压板夹紧机构，拧紧螺母即可实现压紧，使用方便。压板夹紧力主要作用是防止工件在钻销力的作用下摆动和震动，手动螺旋夹紧是可靠的，可免去夹紧力计算。（3） 导引装置 为方便快捷的钻14 8.5两个孔，本夹具采用快换钻套，刀具在钻套的引导下准确的钻孔。（4） 夹具与机床的连接元件 采用10的定位销确定夹具与机床的相对正确位置，夹具体底座上开有两个U 形槽，用M14的螺栓固定在机床工作台上。（5） 夹具体 工件的定位元件，夹紧元件，导引装置用螺钉与夹具体底座连接起来，夹具体底座铸造加工出来，这样该夹具便有机连接起来，实现定位，夹紧，导引等功能。（6） 使用说明 安装工件时，松开右边铰链螺栓上的螺母，将两个铰链螺栓顺时针转动一个角度，然后将两块压板后撤，把工件放在V形块上，注意工件的圆锥大端面一定要紧贴在右边V 形块的右端面，实现可靠定位，然后把铰链螺栓放在铰链压板的U 形槽中，拧紧螺母实现可靠夹紧。（7） 结构特点 该夹具结构简单，操作方便。但斜面的制造误差以及V 形块在斜面上的安装误差，使孔的加工位置精度受到了限制，故适用于加工要求不高的场合。（8） 定位误差计算 工件采用V 形块定位，V 形块的定位误差= = 0.002692 因为斜面角度为15度，所以工件的水平方向的定位误差为y = 0.002692 sin(15)= 0.000696 ,满足定位要求。七 参考文献1、机械制造技术基础课程设计指南 主编： 崇凯 2、金属加工工艺及工装设计 主编： 黄如林 汪群3、工程图学 主编： 鲁屏宇4、机械制造装备设计 主编： 冯辛安23