汽车制造工艺学课程设计任务书输出轴工艺设计模板

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1、汽车制造工艺学课程设计任务书题目：输出轴的工艺设计设计者：_指导老师：_内容：（1）零件图1张（2） 毛坯图1张（3）机械加工工艺规程卡片1套（4） 课程设计说明书1 份原始资料：零件图样1张；生产纲领为10000件/年；每日1班2013年11月工艺卡片机械工程学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称输出轴零件名称输出轴共2页第1页毛坏外形尺材料牌号45号钢毛坯种类锻件毛坏寸形尺如 76 x 244每毛坯件数1每台件数1备 注工序 号工 序 名 称工序内容车间工段设备工 艺 装 备工时准终/mi n单件/mi n01车粗车圆柱面 55及端面。CA6140YT15硬质合金车刀，游标卡尺，

2、 三爪自定心卡盘，0.2705车粗车圆柱面 176及端面、 60、 65和 75及台阶面。CA6140YT15硬质合金车刀，游标卡尺， 外经千分尺0.3210车半精车圆柱面 55、 60、 65和 75及台阶面。CA6140YT15硬质合金车刀，游标卡尺， 外经千分尺0.315车精车圆柱面 55、 60、 65和 75及台阶面，倒角。CA6140YT15硬质合金车刀，游标卡尺， 外经千分尺0.54520镗粗镗内孔 50、 80、 104。C616A镗刀，内径千分尺，三爪自定心 卡盘0.1925镗半精镗内孔 50、 80、 104。C616A镗刀，内径千分尺，三爪自定心 卡盘0.2530钻钻中心

3、孔Z525中心钻，内径千分尺0.31期设计（日月）校对（日期）期审核（日）标准化（日期）会签（日期）标 记处数更改 文件号签 字日 期标 记处 数更改 文件号签 字日期机械工程学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称输出轴零件名称输出轴共4页第2页材料牌号45号钢毛坯种类锻件毛坯外形尺寸轲76244每毛坯件数1每台件数1备& 注工序 号工 序 名 称工序内容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件35铰钻，扩，铰孔10X 20。Z525麻花钻，内径千分尺0.3840车粗车30度斜面。CA6140YT15硬质合金车刀，游标卡尺， 三爪自定心卡盘，0.2845铣铳键槽16X 10。X61W铣

4、刀，专用夹具，游标卡尺0.2950钻钻斜孔2X &Z525麻花钻，内径千分尺0.3055去去毛刺。60检终检。期设计（日月）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标 记处数更改 文件号签 字日 期标 记处 数更改 文件号签 字日期机械工程学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号共4页产品名称车床零件名称CA6140 车床输出轴第3页材料牌号45钢毛坯 种类模锻件毛坯外 形尺寸軸76汉244每毛 坯件 数1每台件数1备 注车间材料牌号工序号10金工车间 毛坯种类模锻件设备名称CA6140车床夹具编号毛坯外形尺寸 176 X 244设备编号10工步内容工艺装备主轴转速r/mi

5、n切削速度m/min进给量mm/r精车外圆柱面至55,60, 65, 75.04YT30硬质合金车刀，外径千分尺，双顶尖9101600.18编制（日期）签字标记处记更改签字日期工序名称精车每坯件数夹具名称专用夹具切削深度mm0.5审核（日期）每台件数同时加工件数1切削液_乳化液_ 工序工时 准终|单件进给次数会签（日期）工时定额机械工程学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号共4页产品名称车床零件名称CA614车床输出轴第4页材料牌号45钢毛坯 种类模锻 件毛坯外 形尺寸*176天244每毛 坯件 数1每台 件 数1备 注车间材料牌号工序号13金工车间 毛坯种类模锻件毛坯外形尺寸 17

6、6X 24445工步内容粗铣键槽签字标记工序名称 粗铣键槽 每坯件数每台件数-I设备名称立式铣床夹具编号工艺装备主轴转速r/mi n切削速度m/min进给量mm/r专用夹具、中心钻、15.4键槽铣刀945890.12处记更改签字日期编制（日期）设备编号同时加工件数1夹具名称专用夹具切削深度mm切削液乳化液工序工时准终|单件审核（日期）进给次数会签（日期）工时定额目录第1 章 零件的工艺分析以及生产类型的确定 11.1 工艺分析 11.2 生产类型的确定 1第2 章 选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯图 22.1 毛坯的选择 22.2 毛坯尺寸及公差的确定 22.3 毛坯图 3第3 章 选择加工方

7、法、制定加工工艺路线 43.1 定位基准的选择 43.1.1 精基准的选择 43.1.2 粗基准的选择 43.2 零件表面加工方法的选择 43.2.1 加工阶段的划分 43.2.2 热处理工序的安排 43.3 工艺路线的确定 53.3.1 基面先行原则 53.3.2 先粗后精原则 53.3.3 先面后孔原则 53.3.4 工序划分的确定 63.4 工艺方案 6第 4 章 加工余量、切削用量及基本工时的确定 XVI4.1 各工序加工余量的确定 XVI4.2 切削用量及基本工时 XVII4.2.1 车外圆 XVII4.2.2 铣端面 XXVI4.2.3 阶梯孔加工 XXX4.2.4 铣键槽 XXX

8、II第 5 章 夹具设计 . XXXVII5.1 定位夹紧方案的确定 XXXVII5.2 定位误差分析 XXXVII5.2.1 确定设计基准与定位基准 XXXVII5.2.2 确定定位误差 XXXVII5.3 切削力和夹紧力的计算： XXXVIII致谢. 41参考文献 . 42- IX -第1章 零件的工艺分析以及生产类型的确定1.1工艺分析输出轴零件材料为45钢，用于输出扭矩，承受扭转、交变载荷。热处理为调质200HBS，即淬火+高温回火，目的是降低硬度，便于切削加工，同时消除或减少内应力，使零件达到较高的综合力学性能，考虑安排在粗加工之后，半精加工之前。该输出轴是由轴类和盘类零件组合而成的

9、回转体零件。主要加工表面有七5、60 6575的外圆、80内孔和1020法兰孔、键槽、大小端面。次要表面有过渡锥面、28油孔、50、 104内孔。轴颈各外圆精度等级均为IT6，有形位公差，且七0、75外圆尺寸遵循包容要求。原尺寸公差等级为非标准公差，查文献【2】附录3-4修正为-55+0:022、 60+0.022、飞5：0蔦、75+0.022。原标注粗糙度为12.5修正为0.16。80的内孔，精度等级为IT7，有位置度要求。原尺寸公差等级为非标准公差，查文献【2】附录3-4修正为80+0.010。零件图中斜面与28油孔轴线不垂直，便于钻孔将斜面角度改为4512生产类型的确定查文献【1】表6-

10、3零件生产纲领为10000件/年，输出轴为中型零件，故 确定生产类型为大批量生产。第2章选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯图2.1毛坯的选择经过对零件的工艺分析，零件材料为45钢，由于输出轴外圆由55到176尺寸变化较大，采用棒料作为毛坯切削量太大，浪费时间和材料。另外， 该零件的生产类型为大批量生产，采用模锻可提高生产率又可大大减少加工余 量，以实现节省材料和减少后续加工，降低成本。因此，确定毛坯为锻件。采用锤上模锻，分模面为中心轴线所在的平面。2.2毛坯尺寸及公差的确定 确定锻件公差等级为普通级。 零件成品质量由CATIA软件计算其质量约为9.608kg，估算锻件质量mf为13kgo 零件为

11、轴类，设其最大直径为182,长度为250o则毛坯包络体的质量7T13 197为 mnD2 = 51.06kg，S=mf/mn0.258 ,介于 0.16 至 0.32451.06之间。故该零件的形状复杂系数为S3。锻件材质为45钢，为含碳量小于65%勺碳素钢，故选用M1级。各轴颈外圆粗糙度为0.16，1020法兰孔内表面粗糙度为3.2， 80内孔为3.2其余均大于12.5o由锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查文献【3】表5-25。确定厚度（直径方向）单边余量为2.5 3.2,选取3。水平方向2.5 3.5,选取3, 查文献【3】表5-24锻件内孔直径的机械加工单边余量50内孔单边余量为3

12、.0，50、104内孔单边余量为2.5。查文献【3】表5-16得毛坯各尺寸公差为：6117、七6予.9、7119、*810、*182戈；、+122,：、*367、申43：.7、+991.8 申751.6、*461.6。2.3毛坯图技朮要求1,未注国新口 技複蚪厲犷K i火处理图2- 1毛坯-XIII -第3章选择加工方法、制定加工工艺路线3.1定位基准的选择3.1.1精基准的选择根据输出轴的装配要求，选择两顶尖中心孔作为定位精基准，中心孔作为设计基准，用其作为定位基准既符合基准重合，又符合基准统一。当零件的外 圆精加工后可以以外圆为精基准加工法兰孔，由于半精加工利用中心孔加工的 外圆同心度非常

13、高，以外圆作为基准加工出来的孔的同轴度也很高。3.1.2粗基准的选择工件为回转体，属于轴类零件，一般情况下以外圆作为粗基准，保证定位准确夹紧可靠，利用外圆加工出中心孔。3.2零件表面加工方法的选择3.2.1加工阶段的划分粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如加工55、60、65、 75、176外圆柱表面。半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，如55、 60、 65、 75外圆柱面，80内孔、10 20法兰孔等。精加工阶段

14、：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，并可完成 一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质 量，如各轴颈外圆精磨。322热处理工序的安排热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性 能。热处理主要分：预备热处理，最终热处理和内应力处理等。本零件输出轴 材料为45钢，加工前进行正火预备热处理是在毛坯锻造之后消除零件的内应 力。粗加工之后，为消除因加工变形残余内应力，同时降低材料的硬度，获得 零件材料较高的综合力学性能，采用调质处理。如下表表3- 1所示。表3- 1零件的调质处理加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法 55端面Ra3.2IT7粗

15、铣-精铣 176端面Ra3.2IT7粗铣-精铣 55外圆柱表面Ra0.16IT6粗车-半精车-粗磨-精磨 6（外圆柱面Ra0.16IT6粗车-半精车-粗磨-精磨 65外圆柱面Ra0.16IT6粗车-半精车-粗磨-精磨 75外圆柱面Ra0.16IT6粗车-半精车-粗磨-精磨 17矽卜圆柱面Ra3.2IT8粗车-半精车 5（孔Ra12.5IT11粗镗 8（孔Ra3.2IT7粗镗-半精镗-精镗 104孔Ra12.5IT11粗镗 20通孔Ra3.2IT7钻孔-扩孔-粗铰-精铰键槽Ra3.2IT8粗铣-精铣-XV -3.3工艺路线的确定331基面先行原则该零件进行加工时，同时铣两端面打中心孔，再以中心轴

16、线为基准来加 工，因为两端面和 75外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位 基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。3.3.2先粗后精原则我们先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗加工将在较短时间内将工 件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的 余量均匀性要求，若粗加工后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要 安排半精加工。3.3.3先面后孔原则对该零件应该先加工圆柱表面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是 利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比 较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于输出轴来讲先

17、加工 75外圆柱面，做为定位基准再来加工其余各孔。3.3.4工序划分的确定工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内 完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次 数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利于采用高生产率的机床。故工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最 少时每道工序只包括一个简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具 等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。考虑到 该零件的生产类型为大批量生产，设计工艺路线是我们主要考虑工序集中，将 粗精加工尽量安排在一个工序中。3.4工艺方

18、案工艺方案：（锻出各阶梯孔毛坯）1备料;2、精锻；3、预备热处理；4、铣两端面打中心孔；5、粗车各外圆及锥面；6、热处理；7、修研中心孔；8半精车各外圆及锥面；9、倒角去毛刺切槽；10、粗镗三阶梯孔；11半精镗、精镗 80孔；12、钻、扩、铰、精铰 20孔；13、钻28油孔；14、粗铣、精铣键槽；15、精铣两端面；16、修研中心孔；17、 粗磨 55、 60、 65、 75 外圆;18、 精磨 55、 60、 65、 75 外圆。-XVII -第4章 加工余量、切削用量及基本工时的确定4.1各工序加工余量的确定表4- 1 -55 0:021外圆的加工工序工序名称供需间余量/mm精铳1.0粗铳2

19、.0锻造经济精度/mm工序间工序间表面粗糙度R a / (im工序间尺寸/mm尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra / (imIT71.6244244 三0461.6IT1116244+1 =245245.916-1.8245+2 =247247 _1.8工序名称工序间工序间供需间余量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/ (im工序间尺寸/mm尺寸、公差/mm表面粗糙 度 Ra / (im精磨0.1IT60.165555-0.0190.16粗磨0.4IT71.2555+0.1=55.11.25半精车1.1IT83.255.1+0.4=55.555.50(0463.2粗车4.4IT111655.5+1

20、.1=56.656600.19016锻造- 1.856.6+4.4=6161 1.8表4- 2 55小头端面的加工工序-XIX -表4- 310104孔的加工工序工序间工序间工序名称供需间余量/mm经济精度表面粗糙度工序间尺寸/mm尺寸、公差表面粗糙度/mmR a / (im/mmRa / (im粗镗5IT1112.510410412.5锻造1.8104-5=9999J.8表5- 4 50汉5如6；043键槽的加工工序工序间工序间工序名称供需间余量经济精度表面粗糙度工序间尺寸尺寸、公差表面粗糙度/mm/mmRa/ (im/mm/mmRa / (im精铳2IT 83.25050_0.253.2粗

21、铳3.5IT1 11650+2=52520.161652+3.5=55.555 0.0464.2切削用量及基本工时4.2.1车外圆车55 0.021已知：加工材料：45钢，二b=600MPa，锻件，有外皮;工件尺寸：坯件 D -61mm，车削后D =55mm，加工长度I =80mm ；加工要求：车削后表面粗糙度农。4.2.1.1 粗车(1) 选择机床CA6140双顶尖定位(2) 选择刀具选择直头焊接式外圆车刀(可转位)-XXI -根据书目【4】表1.1，由于CA6140车床的中心高20mm （表1.31 ）, 故选刀杆尺寸B H = 16mm 25mm，刀片厚度4.5mm。根据书目【4】表1.

22、2，粗车带外皮的锻件毛坯，选择 YT5牌号硬质合金 车刀。车刀几何形状 由书目【4】 表1.3，选择选择卷屑槽带倒棱前刀面，r =60 ， =10 ， :- o=6 ，。=12 ，（=0 ， r. - 1.0mm。（3）选择切削用量确定切削深度ap由于粗加工余量仅为4.4mm，可在一次走刀内切完，故ap =4.4/2 二2.2mm。确定进给量f根据书目【4】表1.4，f = 0.5 0.9mm/r,按CA6140车床说明书，选择f = 0.86mm /r。确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据CA6140车床说明书，CA6140机床进给机构允许的进给Fmax =3530

23、N。根据书目【4】表1.21，当钢的强度二b=570670MPa， ap 乞2.4mm ， f 玄 1.8mm/r，- r=45 ， vc=65m/min （预计）时，进给力为Ff =1070、。根据书目【4】表1.29-2，切削时Ff的修正系数为，K sFf =1.0，K.TFf =1.11，故实际进给力为 Ff =1071 1.11 = 1188.8、，由于Ff :：Fmax，故所选的 f =0.86mm/r可用选择车刀磨钝标准及寿命由书目【4】表1.9,车刀后刀面最大磨损量取为1mm,可转位车刀耐用度T =60 min。确定切削速度-c根据书目【4】表1.10，YT5牌号硬质合金车刀加工

24、钢材，6 = 570 670MPa，ap_3mm， f m 0.97mm/r，、: t = 109m/min 切削速度修正系数为 j =0.65， 、一=0.92， y =0.8，:、=1.0，卡-1.0，卜=1.0， 故,=；：、=1090.6 5m 0.。9 则 0.85n =100叫=100 *52.1 =272/min,由 CA6140 车床说明书，选择 n=250r/min,二 D 3.14 61则实际切削速度为 vc空=3.14 61 250 m/min = 47.8m / min。1000 1000校验机床功率根据书目【4】表1.24，当二b =580970MPa，ap空2.4伽

25、，f乞0.96伽/r，c乞57m/min, ?2.9kW切削功率的修正系数为根据书目【4】表1.92-2， 1.它代=0.94，久玄-严=1.0，故 m c = 2.9 0.91=2.7 kW,根据CA6140车床说明书，车床主电动机功率九-7.5kW，?e，故所选之切削用量可在CA6140车床上进行。综上：ap =2.2 mm，f=0.86 mm/r，、c =47.8m/min，n=250r/min。(4)计算基本工时tmV(5-1)nf式(5-1)中L =l :，l =80mm,根据书目【4】表1.26，车削时的入切量-XXIII -及 超 切 量 y ：=3.8mm,贝 UL = 80

26、3.8mm = 83.8mm,L 83.8tmmin = 0.39minnf 250x0.86421.2半精车（1）选择刀具车道形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号为YT150,车刀几何形状为s=45，f 5 ，:-。=8， o =12 ，丄=3，r =1.0mm（2）选择切削用量确定切削深度apap =1.1/2=0.55 mm确定进给量f半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据书目【4】表1.6，当表 面的粗 糙度为 Ra =3.2m,r；-1.0mm,、 50m/min（预计）时， f = 0.3 0.35mm/ r。根据 CA6140车床说明书，选择 f = 0

27、.3mm/ r。选择车刀磨钝标准及寿命由书目【4】表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为0.4mm,可转位车刀耐用度 T 二 60 min确定切削速度 c根据书目【4】表1.10，YT15牌号硬质合金车刀加工钢材，b=5 7 &6 7MPa ap 1.4 m，f 兰0.38 m/r，vt =176 m/min.切削速度的修正系数均为1.0，故；c=176m/min。则n=1000 c = 1000 176 r / min =990.3r/min，根据 CA6140 车床说明书，选择 D 3.14x56.6n=900r/min。实际切削速-27 -、c =Dn10003.14 56.6 900100

28、0m/ min = 159.95m/ min = 160m/ min校验机床功率根据书目【4】表1.24，当匚b=580970MPa , a2.0 mm, f乞0.3伽 /r ，: cPh,故所选磨床满足功率要 求。(11) 计算基本工时-厂丄生nfaap由书目【5】表 6.2-9，=1.1 , L =丨-色=80 -色 mm 二 60mm。 2 2-XXIX -LZb -nw faap60 0.2 1.1103 20 0.02min =0.32min综上：a=0 . 0n2 n单行/程 ,ns = 1433r / min , nw=103r/min ,fa = 20mm/r , 、f = 2

29、.06m/min 。4.2.1.4 精磨(1) 磨床、磨具、磨削方法均与粗磨相同(2) 确定被吃刀量ap(fr)工件直径为dw二55.5mm，根据书目【7】表5.5-8 , = = 20 40m/ min，选择工件速度为： w =29m/min ， fa = (0.5 0.8)bs=(0.40.6) 40 =16 24mm/r,， 选 择fa =20mm/r ， a0.0049mm/单行程，由 表 5.5-8 ， 修正 系数为“ =0.5, 2 =0.95，故ap = 0.0049 0.5 0.95mm/单行程=0.0023mm/单行程，纵向进给量 fa 二 20mm/ r。(3) 确定砂轮转

30、速ns(5-7)二ds ns60 1000式中s砂轮速度m/s，ds -砂轮直径mm,ns-砂轮转速r/min，则1000 60. s 1000 60 30nsr /min =1433r/ min二ds3.14 400(4) 确定工件转速nw(5-8)二 dwhw1000式中w -工件转速m/min, dw -工件直径mm, nw -工件转速r/ min，则1000 wdw1000 293.14 55.1r / min = 167.6r /min-XXXI -(5) 转速比q般外圆磨转速比 q=60150, 1a=62Vw29(6) 确定轴向进给量rfa nw1000,式中f -外圆磨削轴向进

31、给速度m /min20 167.61000m/ min 二 3.35m/ min(7) 确定磨削力FtFt 二 CfQ衣wfabs； n=378r/min(5-9)根据书目【7】表 5.1-2，： =0.5，一： =0.5，=0.5=0.5，； =0.5，050 50 50 50 5Cf -21。贝U Ft =21 0.0023.30 .29 .20 .40 .=2877。(8) 功率校验磨削功率Fk-s28、W =0.84久W，砂轮电机输出功率片二二，10001000nm = 0.65 0.85,取 m =0.7，贝U 二084、W =1.2、W，根据 111320；：外圆磨床 0.7说明书

32、，Pe =4.98fCW，因,故所选磨床满足功率要 求(9) 计算基本工时一 j =-LZb-nfaa p由书目【5 】表 6.2-9 ,=1.4 , L =丨一鸟=80 -40 mm 二 60mm ,则2 2Lzj60 0.05 1.4min 二 0.545m i n nw faap 167.6 20 0.0023nw = 167.6r / min ,综上： =0.0 0n2n单行程/ ,ns =1433r/min ,fa =20mm/r , 、f = 3.35m/min。4.2.2铣端面4.2.2.1 粗铣i55 0.021铣 55 0.002 端面选择机床 XZ21.4, pcm=14k

33、w,ap = 2.0mm1. 选择刀具(1) 根据切削用量简明手册表 1.2选择YT15硬质合金刀片。根据 切削用量简明手手册表3.1 a： 4mm时，端铣刀直径d0=80mm， 乱=60mm，但 YT15最小直径为 100mm所以取d0= 100mm a80mm，查 切削用量简明手册表3.15知z=5。(2) 铣刀形状查切削用量简明手册表3.2，由于6=6 5 0 8n0p)a，故选择kf = 6 = 0 =kr电k 3 - r。2. 选择切削用量(1) 铣削深度 Q =2mm(2) 决定每齿进给量fz采用对称端铣以提高效率。查切削用量简明手册表3.5 ,fz =0.120.18mm/z,因

34、采用不对称端铣，fz =0.18mm/z。(3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查切削用量简明手册表3.7,铣刀 刀齿后刀面最大磨损量为 1.01.2，取1.2，查切削用量简明手册表 3.8, 由于d0 =100mm，故刀具寿命 T=180mino(4) 决定切削速度vc及每分钟进给量vf查切削用量简明手册表 3.15，当d0= 100mm， z=5， a 5mm，fz _0.18mm/z 时，vct = 137m/min， nt =436r/min， t = 349mm/ min。各修正系数 kmv 二 kmn 二 kmvf = 0， ks ks ksvf = 08。故 vc =vc.kv =1

35、37 1.0 0.8 = 109.6m/min，vf =.褊=349 1.0 0.8 = 279.2mm/minn =n .kn =436 1.0 0.8 = 348.8r/min查机械制造工艺设计简明手册表4-2-47，取n=378r/min ,vf =300mm/min二 118.7m/min辿=3.14 100 艸口伽1000 1000Vf 300nz 5 378=0.159mm/ z。(5) 校验机床功率查切削用量简明手册表3.23,当 -b =5601000mpa,ae 咗 100mm, ap 玄2.0mm,vf = 300mm/ min 时-XXXV -Pec =4.6kw ： P

36、cm =14kw，故所选之切削用量可在 XZ21.4铣床上进行综上，ap =2.0mm , vf =300mm/min n=378r/min , vc = 118.7m/min ,fz 二 0.159mm/ z。(6)计算基本工时tmnf-39 -式中L二丨 y 厶，l =61mm,查切削用量简明手册表3.26，当d0 = 100mm ， ae =80mm时，入切量及超切量、二20 mm ，则L =6 1m m 2 0m m8 mtmn=Vf81300mi n = 0.270min4.2.2.2 精铣选择机床 XZ21.4, pcm =14kw, ap =1.0mm1.选择刀具(1)根据切削用

37、量简明手册表 1.2选择YT15硬质合金刀片。根据切削用量简明手手册表3.1 ap：4mm时，端铣刀直径d 80mm， a -60mm，但 YT15 最小直径为 100mm 所以取 do = 100mm a80mm，查切削用量简明手册表3.15知z=5(2) 铣刀形状查切削用量简明手册表3.2，由于6=6 5 08n0 p0 a，故选kf = 6 = 0 =kr二 ，e k 3 - r o2.选择切削用量(1) 铣削深度印=2mm(2) 决定每齿进给量fz采用对称端铣以提高效率。查切削用量简明手册表3.5 , fz =0.120.18mm/z,因采用不对称端铣，fz =0.18mm/z。(3)

38、 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查切削用量简明手册表3.7,铣刀 刀齿后刀面最大磨损量为 0.30.5,取0.5,查切削用量简明手册表 3.8, 由于d0 =100mm，故刀具寿命 T=180min。(4) 决定切削速度vc及每分钟进给量vf查切削用量简明手册表3.15，当d0 = 100mm，z=5，1.5mm，fz 込 0.18mm/z 时，vct = 154m/min， q =491r/min， vf t = 393mm/min。各修正系数kmv二kmnkmvf =.0， ksv = ksn = &vf - 8，故vc =vc.kv =154 1.0 0.8 = 123.2m/minvf =

39、 vf .kvf = 393 1.0 0.8 = 314.4mm/minn =n .kn =491 1.0 0.8 =392.8r/min机械制造工艺设计简明4-2-47，7 8 r v/ = 3 0 0 m m /齣n3 * 1 41 0m0 m3i7n81 0 0 0 1 0 0 0/minvf _ 300nz 5 378二 0.159mm/ z。(5) 校验机床功率查切削用量简明手册表3.23，当二 b =560 1000mpa， q 玄 100mm，ap _ 1.2mm , vf = 300mm/min 时，pcc =2.7kw ： pcm =14kw，故所选之切削用量可在XZ21.4

40、铣床上进行。综上，ap =1. n0 mVf=30 m /， mn r 378r / min ，vc = 118.7m/min， fz = 0.159mm/z(6) 计算基本工时tmLnf(5-10)式中 L =丨 y ： -，l =61mm,查切削用量简明手册表3.26 ,当d0 = 100mm ， ae =80mm时，入切量及超切量y 厶-100 mm ，则L =6 1m m 1 0 0n mL1 6，tm=Vf161300min 二 0.537min-41 -4.2.3阶梯孔加工机床：由于加工零件是回转体，且加工零件轮廓尺寸不大，故选用车床C616刀具：硬质合金YT15类镗刀 镗杆200

41、 B X H =16X 254.2.3.1粗镗 104孔1) 背吃刀量的确定取 ap =5/ 2 二 2.5mm2) 进给量的确定由机械制造技术基础课程设计指导课程表5-30,选取该工步的每转进给量f =0.8mm/r,参照机械制造工艺设计简明手册表 4.2-9所列车床C616的实际进给量，取f = 0.8mm / r.3) 切削速度的计算由机械制造技术基础课程设计指导课程表 5-30,工件材料为45钢，切削速度v = 45m / min。由公式 n =1000v/二d =1000 40/(二 104) =122.5/min参照机械制造工艺设计简明手册表4.2-9所列车床C616的主轴转速，取

42、转速n=120r/min，由公式可求得该工序的实际钻削速度 v = n 二 d /1000 = 120 ： 104/1000 = 39.2m / min。4) 校核功率由机械制造技术基础公式巳二Kc ap f v/60000 = 2000 2.5 0.8 39.2/60000 = 2.61kw ： Pn (5-11)5) 单件时间定额的计算Tdj =tj +1j 18%+(tj +1j 18%) (3%+5%)基本时间的计算由表5-41，基本时间tL/f l l1 l2 /fn ,其中L =10mm ,取k = 45, 12 =4mm , 11 =ap/tankr + 2 = 2.5/tan4

43、5+ 2=4.5mm ； f = 0.8mm /r ；n =120 r / min。则10 4 4.5 /(0.8 120) =0.193min =11.56 sTdj =11.56 + 11.56 汉 18%+ (11.56+11.56汉 18%产(3%+5%) = 14.73s。424铣键槽424.1粗铣(1) 选择机床立式铣床，X51，双顶尖定位(2) 选择刀具选用高速钢直柄立铣刀，根据书目【8】表2.1-20刀具尺寸为d_.“6mm齿数为 =3 o(3) 选择切削用量确定铣削宽度aw键槽宽b =16mm，取铣削宽度aw = 15.4mm确定被吃刀量ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内

44、切完，则3.5mm确定每齿进给量fz粗铣键槽采用粗齿，选齿数/ =3，根据书目【8】表2.1-72，当aw 20mm, = 16mm 时，f 0.06 0.05mm/z，选取 fz=0.06mm/z选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据书目 表2.1-75，当15mm时，铣刀后刀面最大磨损量为0.30 0.50mm,选取最大磨损量为0.40 mm，根据表2.1-76，当- 25mm时，选择刀具寿命- =60min确定铣削速度根据书目【8 】表 2.1-93 ,当一 = 60min , aw =16mm , z 3ap 10mm 时， -21m / min 铣削功率为?0.4W，铣削速度、.二 - -d

45、：n ,1000则n000二1000 21 /r /min 418r/min ,根据X51铣床说明书，选择nd。3.14 16n 二380r/min,则实际切削速度为二士 仝14 16 380 r/min =19.09r/min10001000确定进给速度 ff = fn = fzCn=0.06 3 380mm/min =68.4mm/min，根据 X51 铣床说明书，选择、f = 65mm/min。（4）确定铣削力FcFcCpapFayFaWF .=1KdqFnWFFc(5-12)-XLV -根据书目【8】表 2.1-78， CF -637，Xf -1.0，y0.72，5 =0.86，CXf

46、yF uF ap af awdqFWfqFn F637 3.51.0 0.060.72 15.40.86161.1N =146.28、wF = 0 , qF =1.1铣削力修正系数为久v = 1.0，久= 1.0 ,mjm =1.0，X S = j ，T. = j ,从.=.0 ,J. =.0，- apv =O ,：、apPm =O，TO ，、y、. TO ， X -rv = 1.0，- fm = j，贝U 、Fc = 1 .1校验机床功率=1=唱靜、W =2Z，根据X51铣床说明书，机床主轴允许的功率为？e =4.5 0.75=3.375W ,?E，因此所选择的切削用量可以采用。2、计算基本

47、工时1 dap11fMcfMc50一16 305 Jinrmin，65综上： aw =15.mm, ap =3.5mm ， fz = 0.06mm/z ， v = 19.09m / min ， 、f = 65mm/min， n =380r/min。4.2.4.2 精铣（1）机床、刀具均与粗铣相同（2）选择切削用量确定铣削宽度aw键槽宽b =16mm，取铣削宽度a16mm确定被吃刀量ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完，则ap=2mm确定每齿进给量fz精铣采用细齿选齿数f =6，根据书目【8】表2.1-72，当aw 20mm,d：,=16mm时，fz = 0.06 0.04mm/z，选取

48、fz=0.04mm/z选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据书目表2.1-75，当15mm时，铣刀后刀面最大磨损量为0.200.25mm,选取最大磨损量为0.25mm,根据表2.1-76,当d严25mm时,选择刀具寿命一 =60min 确定铣削速度根据书目【8】表2.1-93 ，当T = 6 0 m i n生二16 ， a 16mm， z 6疋-24m/min,铣削功率为?0.73；W，铣削速度、.二二d:n10001000.1000 24贝nr/ min= 477.7r/min ,根据X51铣床说明书，选择nJ 3.146n 二 490r/min,则实际切削速度为二d_n 3.14 16 490V

49、r/min= 24.6rminap 0mm 时,1000 1000-49-确定进给速度.ff 二 fn = fz /n=0.04 6 490mm/min = 117.6mm/min，根据 X51 铣床说明书，选择、f = 105mm/ min。(4) 确定铣削力FcFCFa；Fa；FaF cdqFnUFKfWfFc(5-13)根据书目【8】表 2.1-78，CF =637，xF =1.0, y 0.72，uF = 0.86，wF =0，qF =1.1，铣削力修正系数为=1.0，、- M、=O，x m；M =1.0r.， r =0.8，r =1.0,fv=1.0，- appm -1.0，appm

50、X .rv 二1.0，于m 0贝 UXFc OCXfyF uF ap af awdqFWfF n Fo3、校验机床功率Fc64.5 246w =1.58W，根据X51铣床说明书，机床主轴允1000 1000许的功率为?e =4.5 0.75 =3.375W ,匕，因此所选择的切削用量可以采用。130MM(5-14)4、计算基本工时综上：aw =16mm ， ap =2mm ， fz = 0.04mm/z，、= 24.6m/ min ， f = 105mm/ min， n =490r/min。第5章夹具设计5.1定位夹紧方案的确定选择对1020孔的加工来设计专用夹具专用夹具定位元件为一个固定 V形块和一个支撑板，共限制了 5个自由度，定 位面为75轴颈外圆和小头端面，定位基准即为轴心线；夹紧元件为一个活动 V形块，采用螺柱螺母来提供夹紧力。5.2定位误差分析5.2.1确定设计基准与定位基准工件以75外圆的圆柱面为定位面，在 V形块上定位此时定位基