CA6140車床輸出軸機械加工工藝規(guī)程及鉆10-φ20孔夾具設(shè)計【鉆10-φ20孔】 【版本3】,鉆10-φ20孔,版本3,CA6140車床輸出軸機械加工工藝規(guī)程及鉆10-φ20孔夾具設(shè)計【鉆10-φ20孔】,【版本3】,CA6140,車床,輸出,機械,加工,工藝,規(guī)程,10,20,夾具,設(shè)計,版本 機械技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 輸出軸工藝及鉆10-Φ20孔夾具設(shè)計 學(xué)生姓名： 孫茂建 指導(dǎo)教師姓名： 金敏職稱高工 周剛職稱講師 所在班級機11032班 所在專業(yè)機械制造與自動化 論文提交日期2013年4月17日論文答辯日期2013年4月19日 答辯委員會主任 答辯人 孫茂建 機制系（部、分院） 20 13年 4月 25日 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 目錄 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書………………………………………………………………………3 一、零件的分析………………………………………………………………………5 1、零件的作用……………………………………………………………………5 2、零件的工藝分析………………………………………………………………5 二、工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………………………………………6 1、確定毛坯的制造形式…………………………………………………………6 2、定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………7 三、擬訂工藝路線……………………………………………………………………8 （1）工藝路線的確定…………………………………………………………8 （2）工藝方案的比較與分析…………………………………………………11 （3）加工設(shè)備的選擇…………………………………………………………11 （4）刀具的選擇………………………………………………………………11 四、加工余量，工序尺寸，及毛坯尺寸的確定…………………………11 五、確定切削用量………………………………………………………………14 六、夾具設(shè)計……………………………………………………………………33 設(shè)計小結(jié)………………………………………………………………………36 參考文獻………………………………………………………………………37 2 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 輸出軸工藝及鉆 10- Φ20孔夾具設(shè)計 課題名稱 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師 專業(yè)名稱 學(xué)生姓名 金敏 周剛 職 稱 高工 講師 職 稱 機械制造與自動化 孫茂建 班 學(xué) 級 機制 11032 1020103227 號 課題需要完成的任務(wù)： 1．繪制零件圖及毛坯—零件綜合圖各一張； 2．編制機加工工藝文件（三卡）全套； 3．繪制夾具裝配圖及全套夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件圖； 4．編寫設(shè)計說明書（20-30頁）； 5．專業(yè)外文翻譯（大于 3000英文字符）。 課題計劃： 1．2月 25日～3月 3日（第一周）：布置課題，收集相關(guān)資料； 完成專外翻譯； 2．3月 4日～3月 10日（第二周）：工藝規(guī)程設(shè)計； 3．3月 11日～3月 24日（第三～四周）：編制工序卡； 4．3月 25日～4月 7日（第五～第六周）：工裝設(shè)計； 5．4月 8日～4月 14日（第七周）：編寫說明書； 6．4月 15日～4月 19日（第八周）： 4月 15日前交齊所有設(shè) 計資料，參加畢業(yè)答辯。 計劃答辯時間：2012年 4月 18日——2012年 4月 19日 機制 系（部、分院） 2013年 2月 13日 3 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 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) 的動力；二是工作過程中經(jīng)常承受交變載荷；三是支撐傳動零部件。 （二）零件的工藝分析 從零件圖上看，該零件是典型的軸類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面 比較多并且各個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φ20的通孔，2個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孔的軸線對φ80內(nèi)孔軸線的位置度為φ0.05mm 2）鍵槽對φ55外圓軸線的對稱度為0.08mm。 3）φ55的左端面、φ80內(nèi)孔圓柱面對φ75、φ60外圓軸線的跳動量為 0.04mm。 熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理,即淬火+高溫回火，達到到HBW200,使零件達到較 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床及加工方法加工各個端面、 4 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 圓柱面、錐面及鍵槽，再使用專用夾具鉆孔，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 （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，浪費時間和材料，成本太高。而且機 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。 5 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 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 擬定工藝路線的出發(fā)點；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、工藝路線的確定： 基面先行原則該零件進行加工時，同時車兩端面打中心孔，再以中心軸線 為基準(zhǔn)來加工，因為兩端面和φ75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。 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 間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高效率，另一方面滿足精車的余 量均勻性要求，若粗加工后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時，則要安排 半精加工。 先面后孔原則對該零件應(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的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上 加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對于輸出軸來講先加工φ75 外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。 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)，可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目，并且利于采用高生產(chǎn)率 的機床。故工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行，每道工序的內(nèi)容 很少，最少時每道工序只包括一個簡單工步，工序分散可使每個工序使用的設(shè)備， 刀具等比較簡單，機床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(shù)水平也要求低些。考慮 到該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，設(shè)計工藝路線是我們主要考慮工序集中，將 粗精加工盡量安排在一個工序中。 2、工藝方案的比較與分析： 1、工藝路線方案一； 工序號 10 工序內(nèi)容 備料 精鍛 20 6 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 熱處理 粗車小頭端面打中心孔 掉頭粗車大頭端面 調(diào)質(zhì)HBW200 鏜φ50、φ140孔 精鏜φ80 半精車小頭端面及各臺階面 銑鍵槽 掉頭鉆擴鉸10×φ20孔 半精車大頭端面 倒角 鉆2×φ8油孔 150 精車四個臺階面 倒角 160 170 精銑大小頭端面 2、工藝路線方案二； 工序號 10 20 30 40 50 60 70 80 90 工序內(nèi)容 鍛造毛坯 熱處理 粗、精車右端面 粗φ176外圓柱面倒角 粗車左端面及各外圓柱面留半精車、精車余量 調(diào)質(zhì)HBW200 半精車、精車左端面各外圓柱面到要求倒角 鉆φ50的底孔，車φ104，車φ80孔留鏜孔余量 鏜φ80孔到要求，倒角 7 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 100 鉆2×φ8孔 110 鉆、擴、鉸φ20到要求 120 銑鍵槽 去毛刺 檢驗 130 140 3、工藝路線方案三； 工序號 10 工序內(nèi)容 模鍛 20 熱處理（消除應(yīng)力） 粗車右端面、φ176外圓 30 40 掉頭粗車左端面保證總長、鉆中心孔，粗車各圓柱面及錐面，留半精 車、磨削余量 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 調(diào)制 200HBW 修研中心孔 半精車Ф176外圓、半精車大端端面、倒角 半精車Ф55、Ф60、Ф65、Ф75外圓及錐臺并倒角 粗鏜φ140、φ80、φ50孔、留φ80孔半精鏜余量 半精鏜、精鏜φ80 精車大端端面、倒角 鉆、擴、鉸、Ф20孔 鉆 2 ×φ8孔 劃線 銑鍵槽 去毛刺 清洗 粗磨Ф55、Ф60、Ф65、Ф75外圓 粗磨Ф60、Ф55、Ф75外圓 8 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 200 210 清洗 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，綜合來說方案三最好選方案三，故選方案三。 3、加工設(shè)備的選擇 車削設(shè)備采用CA6140普通車床，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，故選用車床CA6140。 4、刀具的選擇； 車削時用YT15硬質(zhì)合金刀，鉆削時用高速鋼鉆頭，銑削時用高速鋼銑刀，磨 削時用砂輪，鏜削是用硬質(zhì)合金YT15類鏜刀。 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定； φ55小頭端面 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 Ra/μm 工序間尺寸 工序尺寸及公 差/mm 工序名稱 /mm /mm /mm 粗車 鍛造 3.0 IT11 12.5 244 244 0 ?0.29 244+3 =247 Φ247 φ55+0.003外圓 +0.023 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 Ra/μm 工序間尺寸 工序尺寸及公 差/mm 工序名稱 精磨 /mm /mm /mm φ55 0 0.1 IT6 0.8 55 -0.019 φ55.1 0 ? 0.030 粗磨 半精車 粗車 0.4 1.1 4.4 IT7 IT8 IT11 1.25 3.2 16 55+0.1=55.1 55.1+0.4=55. 5 φ55.5 0 ?0.046 55.5+1.1=56. 6 φ56.60?0.190 9 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 鍛造 56.6+4.4=61 Φ61 φ60+0.045外圓 +0.065 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙 度 Ra/μm 工序間尺寸 工序尺寸及公 差/mm 工序名稱 精磨 /mm /mm /mm φ60 0 0.1 IT6 0.16 60 ?0.019 粗磨 0.4 IT7 1.25 60+0.1=60.1 φ 60.1 0 ?0.030 60.1+0.4=60. φ60.5 0 ?0.046 半精車 1.1 4.4 IT8 IT11 3.2 16 5 60.5+1.1=61. 6 粗車 鍛造 φ61.6 0 ?0.190 61.6+4.4=66 Φ66 φ65+0.003外圓 +0.023 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙 度 Ra/μm 工序間尺寸 工序尺寸及公 差/mm 工序名稱 /mm /mm /mm 精磨 0.1 IT6 IT7 0.16 1.25 65 65 0 0.019 0 ?0.030 粗磨 0.4 65＋0.1＝65.1 65.1 φ65.50?0.046 半精車 1.1 4.4 IT8 IT11 3.2 16 65＋0.5＝65.5 65.5＋1.1＝ 0 ?0.190 粗車 鍛造 φ66.6 66.6 66.6＋4.4＝71 Φ71 φ75+0.003外圓 +0.023 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 Ra/μm 工序間尺寸 工序尺寸及公 差/mm 工序名稱 /mm /mm /mm 精磨 粗磨 0.1 0.4 IT6 IT7 0.16 1.25 75 φ75 0 ?0.019 75＋0.1＝ φ75.1 0 ?0.030 75.1 10 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 75.1＋0.4＝ φ75.50?0.046 半精車 粗車 1.1 4.4 IT8 3.2 75.5 75.5＋1.1＝ φ76.60?0.190 IT11 16 76.6 76.6＋4.4＝ 鍛造 Φ81 81 φ176外圓 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 Ra/μm 工序間尺寸 工序尺寸及公 差/mm 工序名稱 /mm /mm /mm 半精車 粗車 1.0 5.0 IT8 IT11 3.2 16 176 φ176 0 ?0.063 176 +1.0=1 7 7 φ177 0 ?0.25 1 7 7 + 5 = 1 8 2 鍛造 Φ182 φ176大頭端面 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 工序間尺寸 工序尺寸及公 工序名稱 精車 /mm /mm Ra/μm /mm 差/mm 247 0 ?0.046 1.0 2.0 IT7 IT11 1.6 247 248 0 ?0.29 粗車 鍛造 12.5 247+1 =248 248+2 =250 250 φ20??00..004219 孔 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 工序間尺寸 工序尺寸及公 工序名稱 /mm /mm Ra/μm /mm 差/mm φ200+0.021 φ19.940+0.033 φ19.80+0.084 Φ18 精鉸 粗鉸 0.06 0.14 IT7 IT8 3.2 6.3 20 20-0.06=19.9 4 19.94-0.14=1 9.8 擴孔 鉆孔 1.8 18 IT10 IT11 10 12.5 19.8-1.8=18 φ50孔 11 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度工序間尺寸 Ra/μm 工序尺寸及公 差/mm 工序名稱 粗鏜 /mm /mm /mm 4 IT11 12.5 50 φ50 Φ46 鍛造 50-4=46 φ80++00..042012 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 工序間尺寸 工序尺寸及公 工序名稱 /mm /mm Ra/μm /mm 差/mm φ80+00.030 φ79.50+0.074 φ780+0.190 Φ46 精鏜 0.5 1.5 32 IT7 IT9 IT11 3.2 6.3 12.5 80 半精鏜 80-0.5=79.5 粗鏜 鍛造 79.5-1.5=78 78-32=46 φ104孔 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 工序間尺寸 工序尺寸及公 工序名稱 /mm /mm Ra/μm /mm 差/mm 粗鏜 鍛造 58 IT11 12.5 104 φ104 104-58=46 Φ46 50×5×16?0.043鍵槽 0 工序余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度工序間尺寸 Ra/μm /mm 工序尺寸及公 差/mm 工序名稱 /mm /mm 精銑 粗銑 2 IT8 IT11 3.2 50 50 52 0 ?0.25 0 ?0.16 3.5 16 50+2=52 52+3.5=55.5 55 五、確定切削用量 12 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 1、粗車φ55小頭端面； 確定最大加工余量z=3mm，ap=3mm。 確定進給量f：查《機械加工工藝手冊》知f=0.5 ~ 0.7mm/r 由CA6140說明書取f=0.51mm/rVc=108m/min 計算切削速度；查《機械加工工藝手冊》切削速度計算公式為 Cv vc = kv T ma v f y x v p 式中； Cv =242， xv =0.15， yv =0.35，m=0.2修正系數(shù)見《機械加工工藝手冊》即 kmv =1.44，ksv =0.8kkv =1.04,kkrv = 0.81,kBv = 0.97T取 60。 vc =108.6 所以 m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)速；n=1000Vc/πd≈628.8r/min 按CA6140說明書取，與628.8r/min相近的轉(zhuǎn)速為560r/min和710r/min。 現(xiàn)選710r/min。所以實際切削速度Vc=117.15r/min。 故實際取值Vc=117.15r/min，ap=3mm，n=710r/minf=0.51mm/r φ55+0.003外圓 （1）粗車； 確定切削深度ap；由于粗加工余量僅為4.4㎜，可在一次走刀內(nèi)切完， +0.023 故ap=4.4/2=2.2㎜. 確定進給量f；查《機械加工工藝手冊》得f=0.51mm/r 計算切削速度； Cv vc = kv T ma v f y x v p =114.3m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速； n=1000Vc/πd≈661.8r/min 按CA6140說明書取n=710r/min，所以實際切削速度Vc=nπd/1000=122故 13 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 實際取值ap=2.2㎜，Vc=122.62m/min，n=710r/min。 工時計算； tm = L，式中L = l + y + ?，l = 80mm,車削時的入切量及超切量 y + ? = 3.8mm， nf 則 L = 80+3.8mm = 83.8mm， tm = L = 83.8 min = 0.39min nf 250×0.86 （2）半精車； 確定切削深度ap;ap=1.1/2=0.55mm 確定進給量f；查《機械加工工藝手冊》得f=0.30mm,Vc=176m/min n=1000Vc/πd=890.3r/min 按CA6140說明書取n=900r/min所以實際切削速度 Vc=nπd/1000=160m/min。由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》功率； Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.55×176×0.30/60×1000=1.1Kw由于機床 說明書查得Pc=7.5Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，故 實際取值ap=0.55㎜，Vc=176m/min，n=900r/min，f=0.30mm. 工時計算； tm = L，式中L = l + y + ?，l = 80mm,車削時的入切量及超切量 y + ? = 2mm， nf 則 L = 80+ 2mm = 82mm，tm = L = 82 min = 0.3min nf 900×0.3 （3）粗磨 (1)確定切削深度ap、進給量f;工件直徑為dw = 55.5mm。查《機械加工工藝 手 冊 》 選 擇 工 件 速 度 為 ν w =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。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 縱向進給量 fa = 20mm/r (2)確定砂輪轉(zhuǎn)速ns 14 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 πdsns 60×1000 ν s = 其中ν s ?砂輪速度m/ s，ds ?砂輪直徑mm,ns ?砂輪轉(zhuǎn)速r /min， 則 ns = 1000×60ν s πds = 1000×60×30 r /min =1433r /min 3.14×400 ()確定工件轉(zhuǎn)速nw； ν w = πdwnw 1000，式中ν w ?工件轉(zhuǎn)速m/min,dw ?工件直徑mm,nw ?工件轉(zhuǎn)速r /min， 則 nw = 1000ν w πdw = 1000×18 r /min =103r / min 3.14×55.5 （3）確定軸向進給量ν f ν f = fanw ,式中ν f ?外圓磨削軸向進給速度m/min ， 1000 ν f = 20×103 m/min = 2.06m/min 1000 (4)確定磨削力 Ft Ft = CFap α ν s?β ν γ w fa δ bs ε ，根據(jù)《機械加工工藝手冊》， α = 0.5，β = 0.5，γ = 0.5，δ = 0.5，ε = 0.5，CF = 21 Ft = 21×0.020.5 ×30?0.5 ×180.5 ×200.5 ×400.5ΚΝ = 65ΚΝ (5)功率校驗 Ftν s = 65×30 ΚW =1.95ΚW，砂輪電機輸出功率 Ρh = Ρ， 磨削功率 Ρ = 1000 1000 η ηm = 0.65 ~ 0.85,取ηm = 0.7， 則 Ρ = 1.95ΚW = 2.78ΚW，根據(jù) Μ1320Ε外圓磨床說明書， h 0.7 ΡE = 4.98ΚW,因ΡE > Ρh,故所選磨床滿足功率要求 所以； aΡ = 0.02mm/單行程，ns =1433r /min,nw =103r /min, fa = 20mm/ r,ν f = 2.06m/ min （4）精磨 15 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 （1）確定被吃刀量 工件直徑為dw = 55.5mm，查《機械加工工藝手冊》，ν w = 20 ~ 40m/ min， 選擇工件速度為ν w = 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 縱向進給量 fa = 20mm/r （2）確定砂輪轉(zhuǎn)速ns πdsns ν s = ， 式 中 60×1000 ν s ?砂輪速度m/ s，ds ?砂輪直徑mm,ns ?砂輪轉(zhuǎn)速r /min，則 ns = 1000×60ν s πds = 1000×60×30 r /min =1433r /min 3.14×400 （3）確定工件轉(zhuǎn)速nw ν w = πdwnw ， 式 中 1000 ν w ?工件轉(zhuǎn)速m/min,dw ?工件直徑mm,nw ?工件轉(zhuǎn)速r /min，則 nw = 1000ν w πdw = 1000×29 r / min =167.6r /min 3.14×55.1 （4）確定軸向進給量ν f ν f = fanw ,式中ν f ?外圓磨削軸向進給速度m/min 1000 ν f = 20×167.6 m/min = 3.35m/min 1000 所以； aΡ = 0.0023mm/單行程，ns =1433r / min,nw =167.6r /min, fa = 20mm/ r,ν f = 3.35m/min 16 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 ? 60外圓 粗車 ⑴確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為4.4㎜，可在一次走刀內(nèi)切完，故ap=4.4/2=2.2㎜ ⑵確定進給量f 查《機械加工工藝手冊》知f=0.5~0.9㎜/r,按CA6140車床說明書， 選擇f=0.86㎜/r 確定切削速度 Vc;查《機械加工工藝手冊》取Vc=55m/min,則 n=1000Vc/πd=265.3r/min,根據(jù)CA6140車床說明書，選擇n = 250r /min，則實 際切削速度為n=1000Vc/πd=51.83r/min 由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 校核功率 Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.2×55×0.86/60000=3.99Kw由于機床說明 書查得Pc=7.5Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠. 實際取值為Vc=55m/min，n=250r/minf=0.86mm/r 工時計算； tm = L，式中L = l + y + ?，l = 22mm,車削時的入切量及超切量 y + ? = 3.8mm， nf 則 L = 22+3.8mm = 25.8mm， tm = L = 25.8 min = 0.12min nf 250×0.86 半精車 查《機械加工工藝設(shè)計手冊》 取f=0.3mm/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車床說明 書取n=560r/min則Vc=nπd/1000=560×3.14×61.6/1000=108.4m/min 由 《 機 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 由于機床 說明書查得Pc=7.5Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實 際取值為Vc=108.4m/min，n=560r/min，f=0.3mm/r 工時計算； 17 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 tm = L，式中L = l + y + ?，l = 22mm,車削時的入切量及超切量 y + ? = 2mm， nf 則 L = 22+ 2mm = 24mm， tm = L = 24 min = 0.143min nf 250×0.86 粗磨 （1）確定被吃刀量 工件直徑為 dw = 60.5mm，查《機械加工工藝手冊》，選擇工件速度為 ν w =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《機械加工工藝手冊》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 縱向進給量 fa = 20mm/r （2）確定砂輪轉(zhuǎn)速ns πdsns ν s = ， 式 中 60×1000 ν s ?砂輪速度m/ s，ds ?砂輪直徑mm,ns ?砂輪轉(zhuǎn)速r /min，則 ns = 1000×60ν s πds = 1000×60×30 r /min =1433r /min 3.14×400 （3）確定工件轉(zhuǎn)速nw ν w = πdwnw ， 式中 1000 ν w ?工件轉(zhuǎn)速m/min,dw ?工件直徑mm,nw ?工件轉(zhuǎn)速r /min，則 nw = 1000ν w πdw = 1000×18 r / min = 94.75r /min， 3.14×60.5 （4）確定軸向進給量ν f ν f = fanw ,式中ν f ?外圓磨削軸向進給速度m/min 1000 18 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 ν f = 20×94.75 m/ min =1.895m/ min 所以； 1000 aΡ = 0.02mm/單行程，ns =1433r /min,nw = 94.75r / min, fa = 20mm/r,ν f =1.895m/min 精磨 （1）確定被吃刀量 工件直徑為dw = 60.1mm，查《機械加工工藝手冊》，ν w = 20 ~ 40m/ min， 選擇工件速度為ν w = 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)《機械加工工員手冊》，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 縱向進給量 fa = 20mm/r （2）確定砂輪轉(zhuǎn)速ns πdsns ν s = ， 式 中 60×1000 ν s ?砂輪速度m/ s，ds ?砂輪直徑mm,ns ?砂輪轉(zhuǎn)速r /min，則 ns = 1000×60ν s πds = 1000×60×30 r /min =1433r /min 3.14×400 （3）確定工件轉(zhuǎn)速nw ν w = πdwnw ， 式 中 1000 ν w ?工件轉(zhuǎn)速m/min,dw ?工件直徑mm,nw ?工件轉(zhuǎn)速r /min，則 nw = 1000ν w πdw = 1000×29 r /min =153.67r / min 3.14×60.1 （4）確定軸向進給量ν f ν f = fanw ,式中ν f ?外圓磨削軸向進給速度m/min ， 1000 19 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 ν f = 20×153.67 m/min = 3.07m/ min 所以； 1000 aΡ = 0.0023mm/單行程，ns =1433r / min,nw =153.67r / min, fa = 20mm/r,ν f = 3.07m/ min ? 65外圓 粗車： 由于粗加工余量僅為4.4㎜，可在一次走刀內(nèi)切完，故背吃刀量ap=4.4/2=2.2 ㎜ ：查《金屬機械加工工藝人員手冊》知f=0.6～0.9mm/r按CA6140車床說明書取 進給量f=0.86mm/r 查《機械加工工藝人員手冊》知選取Vc=55m/min則n=1000Vc/πd =246.7r/min由CA6140說明書取n=250r/min故實際切削速度Vc=n πd/1000=55.7m/min 由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 校核功率 Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.2×55.7×0.86/60000=1.8Kw由于機床說 明書查得Pc=7.5Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際 取值為Vc=55.7m/min，n=250r/min，f=0.86mm/r 工時計算； tm = L，式中L = l + y + ?，l = 25mm,車削時的入切量及超切量 y + ? = 3.8mm， nf 則 L = 25+3.8mm = 28.8mm，tm = L = 28.8 min = 0.13min nf 250×0.86 半精車： 背吃刀量ap=1.1/2=0.55㎜； 查《金屬機械加工工藝人員手冊》f=0.3～0.35mm/r由CA6140說明書取 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說明書取n=560r/min Vc=n πd/1000=560×3.14×66.6/1000=117.1m/min 由《機械制造技術(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 20 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 于機床說明書查得Pc=7.5Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足 夠，實際取值為Vc=117.1m/min，n=560r/minf=0.3mm/r 工時計算； tm = L，式中L = l + y + ?，l = 25mm,車削時的入切量及超切量 y + ? = 2mm， nf 則 L = 25+ 2mm = 27mm， tm = L = 27 min = 0.18min nf 500×0.3 粗磨 （1）確定被吃刀量 工件直徑為dw = 65.5mm，根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》，選擇工件 速度為ν w = 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)《機械加工工藝手冊》 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 縱向進給量 fa = 20mm/r （2）確定砂輪轉(zhuǎn)速ns Πdsns ν s = ， 式 中 60×1000 ν s ?砂輪速度m/ s，ds ?砂輪直徑mm,ns ?砂輪轉(zhuǎn)速r /min，則 ns = 1000×60ν s Πds = 1000×60×30 r /min =1433r /min 3.14×400 （3）確定工件轉(zhuǎn)速nw ν w = Πdwnw 式 中 1000 ν w ?工件轉(zhuǎn)速m/min,dw ?工件直徑mm,nw ?工件轉(zhuǎn)速r /min，則 21 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 nw = 1000ν w Πdw = 1000×24 r /min =116.69r /min， 3.14×65.5 （4）確定軸向進給量ν f ν f = fanw ,式中ν f ?外圓磨削軸向進給速度m/min 1000 ν f = 20×116.69 m/min = 2.33m/min 所以； 1000 aΡ = 0.015mm/單行程，ns =1433r /min,nw =116.69r /min, fa = 20mm/ r,ν f = 2.33m/ min 精磨 （1）確定被吃刀量 工件直徑為dw = 65.1mm，根據(jù)《機械加工工藝手冊》ν w = 20 ~ 40m/ min， 選擇工件速度為ν w = 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)《機械加工工藝手冊》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 縱向進給量 fa = 20mm/r （2）確定砂輪轉(zhuǎn)速ns Πdsns ν s = ， 式中 60×1000 ν s ?砂輪速度m/ s，ds ?砂輪直徑mm,ns ?砂輪轉(zhuǎn)速r /min，則 ns = 1000×60ν s Πds = 1000×60×30 r /min =1433r /min 3.14×400 （3）確定工件轉(zhuǎn)速nw ν w = Πdwnw ， 式 中 1000 ν w ?工件轉(zhuǎn)速m/min,dw ?工件直徑mm,nw ?工件轉(zhuǎn)速r /min，則 22 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 nw = 1000ν w Πdw = 1000×29 36r /min =176.1r /min 3.14×65.1 （4）確定軸向進給量ν f ν f = fanw ,式中ν f ?外圓磨削軸向進給速度m/min 1000 ν f = 20×176.1m/ min = 3.52m/min 所以； 1000 aΡ = 0.002mm/單行程，ns =1433r /min,nw =176.1r / min, fa = 20mm/r,ν f = 3.52m/min ? 75外圓 粗車； (1)確定切削深度;由于粗加工余量僅為4.4㎜，可在一次走刀內(nèi)切完，故 ap=4.4/2=2.2㎜ (2)確定進給量f;查《機械加工工藝手冊》知f=0.5~0.9㎜/r,按CA6140 車床說明書，選擇f=0.86㎜/r查《機械加工工藝手冊》知Vc=50～65m/min 取Vc=55m/min則n=1000Vc/πd=216.25r/min由CA6140說明書取n=250r/min 故實際切削速度Vc=nπd/1000=63.58m/min 由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 校核功率： Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.2×63.58×0.86/60000=4.62Kw 由于機床 說明書查得Pc=7.5Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠， 故實際取值為Vc=63.58m/min，n=250r/min，f=0.86mm/r 工時計算； tm = L，式中L = l + y + ?，l = 50mm,車削時的入切量及超切量 y + ? = 3.8mm， nf 則 L = 50+3.8mm = 53.8mm，tm = L = 53.8 min = 0.31min nf 200×0.86 半精車： 背吃刀量ap=1.1/2=0.55㎜； 查《機械加工工藝手冊》f=0.3～0.35mm/r由CA6140說明書取f=0.3mm/r，外 圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=110～130m/min取Vc=115m/min 則 23 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 n=1000Vc/πd=478.1r/min由CA6140說明書取n=450r/min 則Vc=nπd/1000=450×3.14×76.6/1000=108.2m/min 由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 校核功率 Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.55×115×0.3/60000=0.73Kw由于機床說 明書查得Pc=7.5Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際 取值為Vc=115m/min，n=450r/minf=0.3mm/r 工時計算； tm = L，式中L = l + y + ?，l = 50mm,車削時的入切量及超切量 y + ? = 2mm， nf 則 L = 50+ 2mm = 52mm， tm = L = 52 min = 0.38min nf 450×0.3 粗磨 （1）確定被吃刀量 工件直徑為 dw = 75.5mm，查《機械加工工藝手冊》，選擇工件速度為 ν w = 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《機械加工工藝手冊》， 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 縱向進給量 fa = 20mm/r （2）確定砂輪轉(zhuǎn)速ns Πdsns ν s = ， 式中 60×1000 ν s ?砂輪速度m/ s，ds ?砂輪直徑mm,ns ?砂輪轉(zhuǎn)速r /min，則 ns = 1000×60ν s Πds = 1000×60×30 r /min =1433r /min 3.14×400 （3）確定工件轉(zhuǎn)速nw 24 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 ν w = Πdwnw ， 式中 1000 ν w ?工件轉(zhuǎn)速m/min,dw ?工件直徑mm,nw ?工件轉(zhuǎn)速r /min，則 nw = 1000ν w Πdw = 1000×26 r /min =109.67r / min， 3.14×75.5 （4）確定軸向進給量ν f ν f = fanw ,式中ν f ?外圓磨削軸向進給速度m/min 1000 ν f = 20×109.67 m/min = 2.19m/min 所以； 1000 aΡ = 0.0158mm/單行程，ns =1433r /min,nw =109.67r /min, fa = 20mm/ r,ν f = 2.19m/ min 精磨 （1）確定被吃刀量 工件直徑為 dw = 75.1mm，根據(jù)書目【7】表5.5-8，ν w = 20 ~ 40m/ min， 選擇工件速度為ν w = 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 縱向進給量 fa = 20mm/r （2）確定砂輪轉(zhuǎn)速ns Πdsns ν s = ， 式中 60×1000 ν s ?砂輪速度m/ s，ds ?砂輪直徑mm,ns ?砂輪轉(zhuǎn)速r /min，則 ns = 1000×60ν s Πds = 1000×60×30 r /min =1433r /min 3.14×400 （3）確定工件轉(zhuǎn)速nw 25 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 書 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 ν w = Πdwnw ， 式 中 1000 ν w ?工件轉(zhuǎn)速m/min,dw ?工件直徑mm,nw ?工件轉(zhuǎn)速r /min，則 nw = 1000ν w Πdw = 1000