机械毕业设计（论文）-差速器壳零件4的加工工艺及铣凸台夹具设计【全套图纸】

江阴职业技术学院毕业设计说明书 差速器壳加工工艺规程及夹具设计 摘摘 要要 通过对“差速器壳”的结构以及工艺性分析，介绍壳类零件的端面（法兰盘）孔钻 削加工和凸台面的铣削加工及差速器壳钻、铣夹具的设计，其结构合理、操作方便，大 大提高了生产效率，使企业在大中批生产中降低了成本，提高了产品的竞争力。 关键词关键词：工艺性 差速器壳 夹具 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 江阴职业技术学院毕业设计说明书 Reducer Shell Technological Process Plan and Design of Clamp Abstract Through to “design process” the structure as well as the technoloigical analysis , utilizes the group technology （CAPP）basic principle. Introduced one kind of shell class components drill truncate the end surface (flange plate) the hole proessing and the jig design, its structure ease of operation, greatly enhanced the efficency, causes the enterprise to reduce the cost in the major and medium batch of production, enhances the product the competitive ability. Key words: technological analysis; design process; shell 江阴职业技术学院毕业设计说明书 目 录 序言 1 第一章第一章 零件的分析零件的分析2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工艺分析 2 第二章第二章 工艺规程设计工艺规程设计4 2.1 毛坯的制造形式 4 2.2 基准面的选择 4 2.2.1 粗基准的选择 4 2.2.2 精基准的选择 4 2.3 制订工艺路线 4 2.3.1.工艺线路方案一 5 2.3.2 工艺路线方案二 5 2.3.3.工艺方案的比较与分析 5 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 2.4.1 外圆表面 7 2.4.2 内圆表面 8 2.4.3 端面 9 2.4.4 凸台孔系 10 2.5 确定切削用量及基本工时 10 第三章第三章 夹具设计夹具设计 39 3.1 钻夹具设计 39 3.1.1 问题的提出39 3.1.2 夹具设计39 3.1.2.1 定位基准的选择39 3.1.2.2 导向方案 39 3.1.2.3 切削力和夹紧力的计算 39 3.1.2.4 工件的加工精度分析 40 3.2 铣夹具设计 42 3.2.1 问题的提出 42 3.2.2 定位基准的选择 42 3.2.3 切削力及夹紧力计算 42 3.2.4 定位误差分析 44 3.2.5 定向键与对刀装置设计 44 3.2.6 夹具设计及操作简要说明47 参考文献参考文献 48 致谢致谢 49 江阴职业技术学院毕业设计说明书 1 序序 言言 机械制造工艺学课程设计是我们在学完大学的大部分课程后进行的，是我们对大学 三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使 我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地 分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（差速器壳）的工艺规程 的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能 力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践 机会。 因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设 计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的 能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 第一章 零件的分析 2 第一章 零件的分析 1.11.1 零件的作用零件的作用 题目所给定的零件是解放牌汽车的后桥差速器壳（见附图 1） 。汽车差速器是驱动轿 的主件。差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速 旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。普 通差速器由行星齿轮、差速器壳（行星轮架） 、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传 动轴进入差速器，直接驱动差速器壳带动行星轮轴，再由行星轮带动左、右两条半轴， 分别驱动左、右车轮。 1.21.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 差速器壳的零件可以分四组加工表面，图中规定了一系列技术要求：现分叙如下： 1.零件上各段外圆表面： 50 公差等级 IT6，粗糙度 Ra 1.6。 018 . 0 002 . 0 154 公差等级 IT7，粗糙度 Ra 1.6。 0 04 . 0 200 粗糙度 Ra 12.5。 150 粗糙度 Ra 6.3。 2.内圆孔表面： 40 公差等级 IT11，粗糙度 Ra 6.3。 33 . 0 17 . 0 50 公差等级 IT8，粗糙度 Ra 1.6。 039 . 0 0 122 公差等级 IT10 ，粗糙度 Ra 6.3。 016. 0 0 130 公差等级 IT7。 04. 0 0 3.端面： 50 端面，粗糙度 Ra 12.5 50台阶面，粗糙度 Ra 3.2 039 . 0 0 200 前端面，粗糙度 Ra6.3 200 后端面，粗糙度 Ra3.2 4.凸台孔系 凸台上距中心线 74.5的平面，粗糙度 Ra 6.3 0 5 . 0 222H8 公差等级 IT8，粗糙度 Ra 3.2。 28H8 公差等级 IT8，粗糙度 Ra 3.2。 江阴职业技术学院毕业设计说明书 3 4H13 公差等级 IT8 1212.5 他们之间的要求： 1.基准 A2 为孔 50H8，基准 A3 为孔 130H7。 2.50 外圆对 A2-A3 基准的跳动为 0.03，位置度为 0.03，精度等级：6 级。 3.154、122 内孔对 A2-A3 基准跳动为 0.05，精度等级：8 级。 4.两 20 孔之间的同轴度要求为 0.025，精度等级： 6 级。 5.200 端面及后端面对基准 A2-A3 的跳动为 0.05、0.06，精度等级：8 级。 6.两 20 孔对 A2-A3 基准位置度为 0.06，精度等级：8 级。 7.8H 孔对两 20 孔的位置度为 0.1，精度等级：8 级。 8.12 个 12.5 的孔对 A3 的位置度为 0.2，精度等级：8 级。 由上分析可知，对于这几组加工表面，可以先加工好端面，内外圆表面可以用加工好 的端面为基准先加工其中一组，然后借助专用夹具加工另一表面，并且保证它们之间的 位置精度要求。 第二章 工艺规程设计 4 第二章 工艺规程设计 2.12.1 毛坯的制造形式毛坯的制造形式 零件材料为 QT420-10，球墨铸铁中的石墨呈球状，具有很高的强度，又有良好的塑 性和韧性，起综合性能接近钢，其铸性能好，成本低廉，生产方便，工业中广泛应用。 由于年产量为 1000 件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用砂型 机械造型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。 2.22.2 基准面的选择基准面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工 质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会 造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 2.2.1 粗基准的选择 按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。 若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的 表面为粗基准，若工件必须保证不加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，如壁厚 均匀，先取不加工表面做粗基准）可以取铸件的大端作粗基准加工小端面，再以小端面 为基准加工大端面，也可以取铸件的两个凸台作为粗基准，先加工好端面和要求不高的 200 外圆。 2.2.2 精基准的选择 按照有关的精基准选择原则（互为基准原则；基准统一原则；可靠方便原则） ，对于 本零件，外圆和内圆两组加工表面相互之间有一定的精度要求，内圆粗加工时可以先选 择加工好的端面作为加工基准，再以粗加工好的内圆表面为基准粗加工外圆表面，然后 以粗加工好外圆表面为基准精加工内圆，最后再以基准精加工好的内圆精加工外圆。 后面加工零件肩上的行星轮轴孔可以用夹具以大端面为基准铣出两侧平面，再用专用 夹具以端面和平面为基准加工孔。 2.32.3 制订工艺路线制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要 求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床配 以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序 集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 江阴职业技术学院毕业设计说明书 5 2.3.1. 工艺线路方案一 工序 铸造。 工序 热处理：正火。 工序 铣两端面。 工序 粗、半精车 50、150、154 外圆，车 200 外圆， 工序 粗镗 40、50、122、130 孔。 工序 精镗 50 及端面、40、122、130 孔，倒角。 工序 精车 50，154 外圆及端面，倒角。 工序 铣两凸台上平面。 工序 钻 4 孔。 工序 钻、绞两组 22、8 孔，8 孔倒角。 工序 钻大端法兰上 12 个 12.5 孔。 工序 去毛刺，检查。 2.3.2 工艺路线方案二 工序 铸造。 工序 热处理：退火。 工序 粗车、精车 200 及端面，倒角，钻 40 孔，粗镗 40、50 孔及端面、 122、130 孔。 工序 粗、半精车 50、154 外圆及端面，车凸台上 150 外圆。 工序 精镗 50 及端面、122、130 孔，倒角。 工序 精车 50，154 外圆及端面，倒角。 工序 铣两凸台上平面。 工序 钻 4 孔。 工序 钻、绞两组 22、8 孔，8 孔倒角。 工序 钻大端法兰上 12 个 12.5 孔。 工序 去毛刺，检查。 2.3.3. 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一在铣床上先加工小端面，再以小端面定位加工大端 面，方案二是在车床上车出大端面，直接粗镗内孔，然后以孔和大端面定位，加工其它 部分。两相比较起来可以看出，方案二的装夹次数要少于前者，精度更高，对工人的技 第二章 工艺规程设计 6 术水平要求低一些。在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。但是仔细考虑， 在线路二中，工序中在车床上钻 40 孔再镗孔刀具伸出太长，改为下一道工序中钻， 钻后不再在车床上镗孔，精度不高，最后再在金刚镗床上一次加工即可。工序中粗、 半精车 50、154 外圆及端面一次装夹不便，改为分开两头加工两道工序，因此，最 后的加工工艺路线确定如下： 工序 铸造。 工序 热处理：退火。 工序 车 200 及端面，倒角，粗镗 50 及端面、122、130 孔。以两凸台侧 面为粗基准，粗。半、精车 50 孔端面。选用 CA6140 卧式车床及专用夹具。 工序 钻 40 孔，粗、半精车 50 外圆及端面，倒角。以加工好的端面和外圆定 位，选用 CA6140 卧式车床及专用夹具。 工序 车 150 外圆，粗、半精车 150 外圆及端面，倒角。以加工好的端面和外 圆定位，选用 CA6140 卧式车床及专用夹具。 工序 精镗 50、122、130 孔，以端面和 154 外圆定位，选用 T740K 金刚镗 床及专用夹具。 工序 精车 50、154 外圆及端面，倒角。以加工好的 50、130 孔定位，选 用 CA6140 卧式车床及专用夹具。 工序 铣两凸台上平面。以加工好的 50、130 孔定位，选用 X53K 立式铣床及专 用夹具。 工序 钻 4 孔。以 50 孔和端面定位，选用 Z525 立式钻床及专用夹具。 工序 钻、绞两组 22、8 孔，8 孔倒角。以 50、130 孔和端面定位，选 用 Z525 立式钻床及专用夹具。 工序 钻大端法兰上 12 个 12.5 孔。以 130 孔及端面定位，选用 Z3025 摇臂钻 床及专用夹具。 工序 去毛刺，检查。 以上工艺过程详见附表“机械加工工艺过程卡片” 。 2.42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 差速器壳零件材料为 QT420-10，硬度为 156197HBS，毛坯质量约为 2.4kg，生产类 型为中批生产，采用砂型机械造型铸造。查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5，毛 坯铸造精度等级取 9G。 江阴职业技术学院毕业设计说明书 7 根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 寸如下： 2.4.1 外圆表面 .50mm 查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24，加工余量 2.5mm，尺寸公差为 2，所以其外圆毛坯名义直径为 551mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.32 至 2.35，确定 50 外圆的加工余量 和工序间余量分布见下图： 图 1-1 毛坯余量分布图 由图可知： 毛坯名义直径：502.5255 mm 毛坯最大直径：552/2=55 mm 毛坯最小直径：55-2/2=53 mm 粗车后最大直径：55-3.5=51.5 mm 粗车后最小直径：51.5-0.39=51.11 mm 半精车后最大直径：51.5-1.2=50.3 mm 半精车后最小直径：50.3-0.062=50.238 mm 精车后尺寸为零件尺寸，即 50 mm 018 . 0 002. 0 将上刚上叙计算的工序间尺寸及公差整理成表 1.1。 表 1.1 加工余量计算表 工序名称工序余量 （mm） 工序基本尺寸 (mm) 工序尺寸及公差 (mm) 第二章 工艺规程设计 8 精车外圆 0.35050 018 . 0 002. 0 半精车外圆 1.250+0.3=50.350.3 0 062. 0 粗车外圆 3.550.3+1.2=51.551.5 0 39 . 0 毛坯 50+5=55551 .200 查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24，加工余量为 4mm，尺寸公差 为 2.8，所以其外圆毛坯名义直径为 2081.4mm。 参照机械制造工艺设计简明手册2.32 至 2.35，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯：2081.4mm 车：200mm 2Z=8mm .154 查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24，加工余量为 3mm，尺寸公差 为 2.5，所以其外圆毛坯名义直径为 1601.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册 2.32 至 2.35，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯：1601.25mm 粗车：155.6mm 2Z=4.4mm 0 63 . 0 半精车：154.3mm 2Z=1.3mm 0 1 . 0 精车：154mm 2Z=0.3mm 0 04 . 0 .150 查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24，加工余量为 3mm，尺寸公差 为 2.5，所以其外圆毛坯名义直径为 1561.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册 2.32 至 2.35，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯：1561.25mm 车：150mm 2Z=6mm 2.4.2 内圆表面 .130mm 查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24，加工余量 3mm，尺寸公差为 2.5，所以其孔毛坯名义直径为 1241.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册 江阴职业技术学院毕业设计说明书 9 2.38 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯：1241.2mm 粗镗：129.5mm 2Z=5.5mm 63 . 0 0 半精镗：129.9mm 2Z=0.4mm 16 . 0 0 精镗：130mm 2Z=0.1mm 04 . 0 0 .50mm 查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24，加工余量 2.5mm，尺寸公差 为 2mm，所以其孔毛坯名义直径为 451mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.3 8 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯：451mm 粗镗：49.6mm 2Z=4.5mm 63 . 0 0 半精镗：49.9mm 2Z=0.4mm 1 . 0 0 精镗：50mm 2Z=0.1mm 039 . 0 0 .122mm 查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24，加工余量 3mm，尺寸公差为 2.5mm，所以其孔毛坯名义直径为 1161.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册 2.38 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯：451mm 粗镗：121.6mm 2Z=5.5mm 63 . 0 0 半精镗：122mm 2Z=0.4mm 16 . 0 0 .40mm 查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24，加工余量 2.5mm，尺寸公差 为 2mm，所以其孔毛坯名义直径为 351mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.3 8 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯：351mm 钻孔：39.5mm 2Z=4.5mm 镗： 40mm 2Z=0.5mm 33 . 0 17. 0 2.4.3 端面 .200 前端面 第二章 工艺规程设计 10 毛坯： 160mm 粗车：157mm Z=3mm . 50 端面 车前：157mm 粗车：153mm Z=4mm .50台阶面 039 . 0 0 车前： 135.5mm 粗车：134.5mm Z=1mm 0 39 . 0 半精车：133.5mm Z=1mm 0 2 . 0 .200 后端面 车前：11mm 粗车：9mm Z=2mm 0 39 . 0 半精车：8 mm Z=1mm 1 . 0 0 2.4.4 凸台孔系 .凸台上平面 铣前：距中心线 75 铣后：距中心线 74.5， Z=0.5mm 0 5 . 0 .222H8 孔 钻：20 2Z=20mm 扩钻：21.8 2Z=1.8mm 绞：22 2Z=0.2mm 033 . 0 0 .28H8 孔 钻：7.8 孔 2Z=7.8mm 绞：8 2Z=0.2mm 022 . 0 0 .4H13、1212.5 孔 一次钻好即可。 2.52.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序 铸造。 工序 热处理：退火。 江阴职业技术学院毕业设计说明书 11 工序 粗车、精车大头 200 及端面，倒角。粗镗 50 及端面、122、130 孔。 2.5.1 加工条件 工件材料：QT420-10，铸造 加工要求：车大头 200 外圆及端面，倒角。Ra 6.3。 机床：CA6140 卧式车床。 刀具：刀片材料 YG6，刀秆尺寸 2525mm，k =90,a =5。 r0 2.5.2 计算切削用量 1.车 200 端面 1）切削深度：余量 Z=3mm，分两次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313，车刀刀杆尺寸：2525mm， f=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r 3）计算切削速度： 查工艺师手册表 27-12，其速度计算公式为 V=k （m/min） 2.1 vv yx p m V faT C v 式中 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2 vVv 查工艺师手册表 27-17,修正系数取 k=0.85, k=0.6, k=1.2, k=0.89, k =1.0, Mvsvkvkrvtv k =0.850.61.20.891.0=0.54 v V=33.4（m/min） 4 . 015 . 0 20 . 0 02 . 1 5 . 160 54 . 0 158 4）确定主轴转速： n =51.4（r/min） s w d v 1000 208 4 . 331000 按照机床说明书，取 n =50r/min s 所以实际切削速度： V= n = =32.67 (m/min) 1000 w d s 1000 208 50 5）检验机床功率： 主切削力 查工艺师手册 表 2-14 第二章 工艺规程设计 12 F =Cafvk2.2 z Z F z f x p Z F y z nF z F 式中 C=900 ,x=1.0 , y=0.85 , n=0, k=0.89 , k=1.0 Z F Z F z F z F v T z mF 主偏角 k =90 , k=0.89 rFkr 代入公式得 F = z 89 . 0 02 . 1 5 . 1900 85 . 0 1 =1629 (N) 切削时消耗功率： P =0.87（KW） C 4 106 CCV F 4 106 67.321629 CA6140 机床电机功率为 7.5KW, 所以机床功率足够。 6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力 F p 参考工艺师手册 F =Cafvk2.3 Y y F V F X p FV Y Fv n V F 其中 C=530, x=0.90, y=0.75, n=0 y F Y F Y F Y F 查表 2716机械工艺师手册 k=0.89, y F 代入得： F =5301.51.0210.89 Y 9 . 06 . 0 =881(N) 轴向切削力（走刀力）：查表 2-17机械工艺师手册 F =Cafvk2.4 x x F X F x p X F y X nF X F 其中 C=450, x=1.0, y=0.4 , n=0 , k =0.89 x F X F X FFxm 轴向切削力： F =4501.51.0210.89 x 4 . 0 =801(N) 取机床导轨与床鞍摩擦系数 u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床的作用力： F= F +u（F + F ） xYz =1049(N) 江阴职业技术学院毕业设计说明书 11 查机床说明书，机床最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可以正常工作. 江阴职业技术学院毕业设计说明书 12 7）切削工时: 2.5i nf lll fn Li Tj 21 其中：L=+2+3=45 (mm) 21 lll 2 124-208 90 3 tg 代入得： T=1.96 (min)2 02 . 1 50 45 2.车 200 外圆 1）切削深度：余量 Z=4mm，分两次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313 车刀 刀杆尺寸：2525mm f=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12： V=k vv yx p m V faT C v =33.4(m/min) 4 . 015. 020 . 0 02 . 1 260 54 . 0 158 4）确定主轴转速： n =51.4r/min s w d v 1000 208 4 . 331000 按照机床说明书，取 n =50r/min s 所以实际切削速度： V= n = =32.67m/min 1000 w d s 1000 208 50 5）检验机床功率： 主切削力 查工艺师手册 表 2-14 F =Cafvk 2.6 z Z F z f x p Z F y z nF z F 式中 C=900 ,x=1.0 , y=0.85 , n=0， Z F Z F z F z F k=0.89 k=1.0， k=0.89 v T z mFFkr 江阴职业技术学院毕业设计说明书 13 代入公式得 F = z 89 . 0 02 . 1 2900 85 . 0 1 =2729(N) 切削时消耗功率： P =1.48（KW） C 4 106 CCV F 4 106 67.322729 CA6140 机床电机功率为 7.5KW, 所以机床功率足够。 6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力 F p 参考工艺师手册 F =Cafvk 2.7 Y y F V F X p FV Y Fv n V F 其中 C=530, x=0.90, y=0. y F Y F Y F 75, n=0 Y F 查表 2716机械工艺师手册 k=0.89, y F 代入得： F =5303.351.0210.89 Y 9 . 06 . 0 =1416(N) 轴向切削力（走刀力）：查表 2-17机械工艺师手册 F =Cafvk 2.8 x x F X F x p X F y X nF X F 其中 C=450, x=1.0, y=0.4 , n=0 , k =0.89 x F X F X FFxm 轴向切削力： F =4503.351.0210.89 x 4 . 0 =1351(N) 取机床导轨与床鞍摩擦系数 u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床的作用力： F= F +u（F + F ） xYz =1765(N) 查机床说明书，机床最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可以正常工作。 7）切削工时： 第二章 工艺规程设计 14 刀具行程 L=14+2+2+2=45 (mm) 21 lll 江阴职业技术学院毕业设计说明书 15 i nf lll fn Li Tj 21 =2=0.78(min) 5002 . 1 20 3.粗镗 130 孔 1）切削深度：余量 Z=2.75mm，可以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3-15 f=0.150.4(mm/r),查机床说明书，现取 f=0.41mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015 . 0 20 . 0 41 . 0 75 . 2 60 54 . 0 158 =46.6(m/min) 4）确定主轴转速： n =119(r/min) s w d v 1000 124 6 .461000 按照机床说明书，取 n =125r/min s 所以实际切削速度： V= n = 125 =48.7(m/min) 1000 w d s 1000 124 5）检验机床功率： 主切削力 查工艺师手册 表 2-14 F =Cafvk=1526(N) z Z F z f x p Z F y z nF z F 89 . 0 41 . 0 75 . 2 900 85 . 0 1 切削时消耗功率： P =1.24（KW） C 4 106 CCV F 4 106 7 .481526 CA6140 机床电机功率为 7.5KW, 所以机床功率足够。 6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力 F p 参考工艺师手册 F =Cafvk Y y F V F X p FV Y Fv n V F 第二章 工艺规程设计 16 =5302.750.4110.89 9 . 06 . 0 =676(N) 轴向切削力（走刀力）：查表 2-17机械工艺师手册 F =Cafvk x x F X F x p X F y X nF X F =4502.750.4110.89 4 . 0 =763(N) 取机床导轨与床鞍摩擦系数 u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床的作用力： F= F +u（F + F ） xYz =904(N) 查机床说明书，机床最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可以正常工作。 7）切削工时: 刀具行程 L=8+2+3=13 (mm) 21 lll i nf lll fn Li Tj 21 =0.26(min) 1254 . 0 13 4.粗镗 122 孔 1）切削深度：余量 Z=2.8mm，可以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3-15， f=0.15.04mm/r,此处为非连续表面，查机床说明书，现取 f=0.3mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k 2.9 vv yx p m V faT C v 取 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2 vVv 查工艺师手册表 27-17 k=0.85, k=0.6, k=1.2, k=0.89, k =1.0, Mvsvkvkrvtv k =0.850.61.20.891.0=0.54 v V=52.1(m/min) 4 . 015 . 0 20. 0 3 . 08 . 260 54. 0158 4）确定主轴转速： 江阴职业技术学院毕业设计说明书 17 n =143(r/min) s w d v 1000 116 1 . 521000 按照机床说明书，取 n =125r/min。 s 所以实际切削速度： V= n =125=45.5(m/min) 1000 w d s 1000 116 5）切削工时: 刀具行程 L=50+3+3=56 (mm) 21 lll i nf lll fn Li Tj 21 =1.49(min) 1253 . 0 56 5.粗镗 50 孔 1）切削深度：余量 Z=2.3mm，可以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3-15， f=0.150.4mm/r,查机床说明书，现取 f=0.3mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015 . 0 20 . 0 3 . 03 . 260 54 . 0 158 =40.1(m/min) 4）确定主轴转速： n =284(r/min) s w d v 1000 45 1 . 401000 按照机床说明书，取 n =250r/min。 s 所以实际切削速度： V= n =250=35.3(m/min) 1000 w d s 1000 45 5）切削工时: 刀具行程 L=19+2+3=22 mm 21 lll 第二章 工艺规程设计 18 i nf lll fn Li Tj 21 =0.29(min) 2503 . 0 22 6.粗镗 50 孔端面 1）切削深度：余量 Z=2mm，可以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3-15， f=0.150.4mm/r,查机床说明书，现取 f=0.3mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015 . 0 20 . 0 3 . 0260 54 . 0 158 =54.8(m/min) 4）确定主轴转速： n =212(r/min) s w d v 1000 82 8 .541000 按照机床说明书，取 n =200r/min。 s 所以实际切削速度： V= n =200=51.5 (m/min) 1000 w d s 1000 82 5）切削工时: 刀具行程 L=+2+3=21 (mm) 21 lll 2 50-82 90 3 tg i nf lll fn Li Tj 21 =0.35 (min) 3 . 0200 21 7.半精镗 50 孔端面 1）切削深度：余量 Z=1mm，可以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3-15， f=0.150.4mm/r,查机床说明书，现取 f=0.3mm/r 江阴职业技术学院毕业设计说明书 19 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015 . 0 20 . 0 3 . 0160 54. 0158 =60.6(m/min) 4）确定主轴转速： n =245(r/min) s w d v 1000 82 6 . 601000 按照机床说明书，取 n =250r/min。 s 所以实际切削速度： V= n =250=61.4(m/min) 1000 w d s 1000 82 5）切削工时: 刀具行程 L=+2+3=21 (mm) 21 lll 2 50-82 90 3 tg i nf lll fn Li Tj 21 =0.028 (min) 3 . 0250 21 工序 钻 40 孔，粗、半精车 50 外圆及端面。 2.5.3 加工条件 工件材料：QT420-10，铸造 加工要求：钻 40 孔，粗、半精车 50、154 外圆及端面，车 150 外圆。 机床：C6140 卧式车床。 刀具：钻孔 39.5 锥柄高速钢麻花钻加钻套，车刀刀片材料 YG6，刀秆尺寸 2525mm，k =90,a =5。 r0 2.5.4 计算切削用量 钻 40 铸造孔至 39.5 1）切削深度：考虑拔摸斜度，余量 2Z=8mm，钻削一次。 2）进给量：手动进给。 第二章 工艺规程设计 20 查工艺师手册表 28-32,V=18.7m/min 4）确定主轴转速： n =148(r/min) s w d v 1000 5 . 39 7 .181000 按照机床说明书，取 n =160r/min。 s 所以实际切削速度： V= n =160=21.7(m/min) 1000 w d s 1000 5 . 139 车 50 端面 1）切削深度：余量 Z=4mm，分两次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313 车刀 刀杆尺寸：2525mm f=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015 . 0 20. 0 02. 1260 54 . 0 158 =33.4(m/min) 4）确定主轴转速： n =212 (r/min) s w d v 1000 55 4 .331000 按照机床说明书，取 n =200 r/min s 所以实际切削速度： V= n =200 =31.4(m/min) 1000 w d s 1000 55 5）切削工时 刀具行程 L=+2+3=15 (mm) 21 lll 2 35-55 90 3 tg i nf lll fn Li Tj 21 江阴职业技术学院毕业设计说明书 21 =2=0.146 (min) 02 . 1 200 15 粗车 50 外圆 1）切削深度：余量 Z=1.75mm，可以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313 车刀 刀杆尺寸：2525mm f=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015 . 0 20 . 0 02 . 1 75 . 1 60 54 . 0 158 =36.5(m/min) 4）确定主轴转速： n =211 (r/min) s w d v 1000 55 5 . 361000 按照机床说明书，取 n =200 r/min s 所以实际切削速度： V= n =200 =31.4(m/min) 1000 w d s 1000 55 5）切削工时 刀具行程 L=20+3=23 (mm) 21 lll 90 3 tg i nf lll fn Li Tj 21 =0.112 (min) 02. 1200 23 粗车 50 阶梯面 1）切削深度：余量 Z=2mm，可一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313 车刀 刀杆尺寸：2525mm f=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r 第二章 工艺规程设计 22 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015. 020 . 0 02 . 1 260 54 . 0 158 =33.4(m/min) 4）确定主轴转速： n =171 (r/min) s w d v 1000 62 4 .331000 按照机床说明书，取 n =160 r/min s 所以实际切削速度： V= n =160 =31.1(m/min) 1000 w d s 1000 62 5）切削工时 刀具行程 L=+2+3=15 (mm) 21 lll 2 35-55 90 3 tg i nf lll fn Li Tj 21 =0.073 (min) 02 . 1 200 15 半精车 50 外圆 1）切削深度：余量 Z=0.65mm，可以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 314 车刀 刀杆尺寸：2525mm f=0.550.7(mm/r),查机床说明书，现取 f=0.61mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015 . 0 20 . 0 61 . 0 65 . 0 60 54 . 0 158 =48.9(m/min) 4）确定主轴转速： 江阴职业技术学院毕业设计说明书 23 n =302 (r/min) s w d v 1000 5 . 51 9 . 481000 按照机床说明书，取 n =320 r/min s 所以实际切削速度： V= n =320 =51.7(m/min) 1000 w d s 1000 5 . 51 5）切削工时 刀具行程 L=20+3=23 mm 21 lll 90 3 tg i nf lll fn Li Tj 21 =0.117 (min) 61. 0320 23 工序：车 150 外圆，粗、半精车 154 外圆及端面 2.5.5 加工条件 工件材料：QT420-10，铸造 加工要求：车大头 200 外圆及端面，倒角。Ra 6.3。 机床：CA6140 卧式车床。 刀具：刀片材料 YG6，刀秆尺寸 2525mm，k =90,a =5。 r0 2.5.6 计算切削用量 .车 150 外圆 1）切削深度：余量 Z=3mm，分两次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313 车刀 刀杆尺寸：2525mm f=0.91.3(mm/r),查机床说明书，加工表面不连续，取 f=0.81mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015 . 0 20 . 0 81 . 0 5 . 160 54 . 0 158 =35.9(m/min) 第二章 工艺规程设计 24 4）确定主轴转速： n =73.2 (r/min) s w d v 1000 156 9 . 351000 按照机床说明书，取 n =80 r/min s 所以实际切削速度： V= n =80 =39.1(m/min) 1000 w d s 1000 156 5）切削工时 刀具行程 L=78+0+2=80 mm 21 lll i nf lll fn Li Tj 21 =2=2.46 (min) 81. 080 80 .粗车 154 外圆 1）切削深度：余量 Z=2.2mm，可以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313 车刀 刀杆尺寸：2525mm f=0.91.3(mm/r),查机床说明书，取 f=1.02mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015 . 0 20 . 0 02 . 1 2 . 260 54 . 0 158 =33.1(m/min) 4）确定主轴转速： n =65(r/min) s w d v 1000 160 1 . 331000 按照机床说明书，取 n =63 r/min s 所以实际切削速度： V= n =63 =31.6(m/min) 1000 w d s 1000 160 5）切削工时 江阴职业技术学院毕业设计说明书 25 刀具行程 L=16+0+2=18 mm 21 lll i nf lll fn Li Tj 21 =0.28(min) 02 . 1 63 18 .半精车 154 外圆 1）切削深度：余量 Z=0.65mm，可以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 314 车刀 刀杆尺寸：2525mm f=0.550.7(mm/r),查机床说明书，现取 f=0.61mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015 . 0 20 . 0 61 . 0 65 . 0 60 54 . 0 158 =48.9(m/min) 4）确定主轴转速： n =101 (r/min) s w d v 1000 155 9 . 481000 按照机床说明书，取 n =100 r/min s 所以实际切削速度： V= n =100 =48.3(m/min) 1000 w d s 1000 155 5）切削工时 刀具行程 L=16+0+2=18 mm 21 lll i nf lll fn Li Tj 21 =0.295(min) 61 . 0 100 18 .粗车 154 端面 1）切削深度：余量 Z=2mm，可一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313 第二章 工艺规程设计 26 车刀 刀杆尺寸：2525mm f=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12 V=k vv yx p m V faT C v = 4 . 015. 020 . 0 02 . 1 260 54 . 0 158 =33.6(m/min) 4）确定主轴转速： n =53.5 (r/min) s w d v 1000 200 6 .331000 按照机床说明书，取 n =50 r/min s 所以实际切削速度： V= n =50 =31.4(m/min) 1000 w d s 1000 200 5）切削工时 刀具行程 L=+2+3=15 (mm) 21 lll 2 35-55 90 3 tg i nf lll fn Li Tj 21 =0.294 (min) 02. 150 15 工序 精镗 40、50、122、130 孔，以端面和 154 外圆定位，选用 T740K 精镗床及专用夹具。 2.5.7 加工条件 工件材料：QT420-10 加工要求：精镗 50、122、130 孔。