CA6140車床輸出軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程

1、序機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)之后進(jìn)行的。這是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。我也相信通過課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識(shí)點(diǎn)都聯(lián)系起來，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計(jì)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)彭老師給予指教。一、零件圖分析（一）零件的作用題目所給定的零件為CA6140車床輸出軸，其主要作用

2、，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。（二）零件的材料及其力學(xué)性能零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時(shí)易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。其價(jià)格較便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可達(dá)52HRC-45HRC.（三）零件的結(jié)構(gòu)工藝分析A-AE3L調(diào)質(zhì)處理2Q0HHW工材料：45輛3一倒角口/0.04A-B電旭OS御萬從零件圖上看，該零件是典型的軸類零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其主要加工的面有（）55、（）60、（）65、

3、（）75、（）176的外圓柱面，（）50、（）80、（）104的內(nèi)圓柱表面，10個(gè)。20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級(jí)；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、。80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,。55外圓柱面、大端端面為Ra1.6um,。60、。75外圓柱面為Ra0.8um,其余為Ra6.3um,要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在。55的左端面、480內(nèi)孔圓柱面對(duì)475、460外圓軸線的跳動(dòng)量為0.04mm,（）25孔的軸線對(duì)。80內(nèi)孔軸線的位置度為。0.05mm,鍵槽對(duì)。55外圓軸線的對(duì)稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBW/保持均勻。通過分析該零件，其布局合理，方便

4、加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（-）、確定毛胚的制造形式毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個(gè)比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對(duì)機(jī)械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)非常重要的問題。一）毛坯的選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型

5、材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量，所以綜上所敘選擇鍛件中的模鍛。二）毛坯圖的設(shè)計(jì)毛坯（鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的，經(jīng)查機(jī)械加工工藝手冊(cè)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)知精車-半精車-粗車各余量，從而可得毛坯余量或查表得到，（二）、基準(zhǔn)的選擇11）定位基準(zhǔn)的選擇工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí)，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件選用。55外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來加工。176外圓柱面和右端面。以上選擇符合

6、粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，。176的外圓柱面和右端面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡(jiǎn)單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。（2）加工方法的確定在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動(dòng)率為目的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，譯稿工件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng)驗(yàn)來確定。由于方法的多種多樣，工人在選擇時(shí)一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場(chǎng)的加工條件來確定最佳的加工方案。同樣在該零件的加工方法的選擇中，

7、我們考慮了工件的具體情況和我們學(xué)校的具體加工條件，一般我們按加工順序來闡述加工方案：加工表面級(jí)表面粗糙度加工方法公差/精度等（）176外圓柱面Ra6.3自由公差粗車-半精車（）55外圓柱表面Ra1.6IT6粗車-半精車-精車（）60外圓柱面Ra0.8IT6粗車-半精車-精車（）65外圓柱面Ra1.6IT6粗車-半精車-精車（）75外圓柱面Ra0.8IT6粗車-半精車-精車（）50內(nèi)圓柱面Ra6.3自由公差粗銃（）80孔R(shí)a3.2IT7鉆孔-車孔-錢孔（）104孔R(shí)a6.3自由公差鉆孔-車孔（）20通孔R(shí)a3.2IT7鉆孔-錢孔左端面Ra6.3粗車右端面Ra1.6粗車-精車鍵槽Ra3.2IT9粗

8、銃-精銃倒角Ra6.3（三）、制定工藝路線（1）工序的安排1、加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，往往不可能用一道工序來滿足要求，而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同，可以分為粗加工，半精加工，精加工三個(gè)階段。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。176、。55、。60、。65、。75外圓柱表面。半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如（）55、（）6

9、0、（）65、（）75外圓柱面，（）80、（）20孔等。精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，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。2、基面先行原則該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加工，因?yàn)樽蠖嗣婧汀?5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。3、先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量

10、均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精車，以此為精車做準(zhǔn)備。4、先面后孔對(duì)該零件應(yīng)該先加工平面，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(duì)于CA6140車床輸出軸來講先加工。75外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。(2)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(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散是將工件的加工分散在較多的

11、工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每道工序只包括一簡(jiǎn)單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整工作簡(jiǎn)化，對(duì)操作工人的技術(shù)水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn)等。(3)、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CA6140車床輸出軸材料為45鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規(guī)范在840c溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。

12、(4)、擬定加工工藝路線根據(jù)以上各個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下：力殺一1、備料鍛造毛坯2、熱處理退火(消除內(nèi)應(yīng)力)3、普車粗、精車右端面鉆中心孔4、普車粗()176外圓柱面倒角5、普車粗車各外圓柱面留半精車、精車余量，左端面6、熱處理調(diào)質(zhì)7、數(shù)控車半精車、精車各外圓柱面到要求倒角8、數(shù)控車鉆。30的底孔，車。104,車。80孔留鏈孔余量9、數(shù)控車鋒。80孔到要求，倒角10、數(shù)控車倒角11、數(shù)控銃銃。50、鉆、擴(kuò)、錢。20到要求12、數(shù)控銃銃鍵槽13、去毛刺14、檢驗(yàn)力殺一1備料鍛造毛坯2熱處理退火（消除內(nèi)應(yīng)力）3普車粗車各圓柱面留半精車、精車

13、余量以及左端面4普車粗、精車右端面鉆中心孔5普車粗車（）176外圓柱面倒角6熱處理調(diào)質(zhì)7數(shù)控車半精車左端各圓柱面到要求8數(shù)控車精車左端臺(tái)階到要求并倒角9數(shù)控車鉆。30的底孔，車。104,車。80孔留鏈孔余量10數(shù)控車錢（）80孔到要求，倒角11數(shù)控車倒角12銃銃。50、鉆、擴(kuò)、錢。20到要求13銃銃鍵槽14去毛刺15檢驗(yàn)力殺二1備料鍛造毛坯2熱處理退火（消除內(nèi)應(yīng)力）3數(shù)控銃銃端面鉆中心孔4普車車大端外圓5普車車（）556普車（）607普車（）658普車（）759普車車內(nèi)孔10數(shù)控銃銃。50、鉆、擴(kuò)、錢。20到要求銃鍵槽11倒角12去毛刺13檢驗(yàn)綜上所述：三個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于工序集中和工序分散

14、和加工順序，從零件本身來考慮，由于軸類零件在切削加工時(shí)易產(chǎn)生彎曲變形，如采用工序分散，在加工時(shí)零件的位置精度無法保證，為了同時(shí)保證零件圖示的圓跳動(dòng)要求，所以采用方案二。（5）、加工路線的確定確定刀具走刀路線主要是提高生產(chǎn)效率，正確的加工工藝程序，在確定走刀路線時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面：1、應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度2、應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率3、應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。（6）、加工設(shè)備的選擇、工序三采用CA6140普通車床，車床的參數(shù)如下：型號(hào)CA6140,中心距750mm1000mm1500mm床身上下最大回轉(zhuǎn)直徑0400mm馬鞍內(nèi)最

15、大工作回轉(zhuǎn)路徑0550mm,橫拖板上最大回轉(zhuǎn)直徑0214mm主軸孔徑052mm,主軸內(nèi)錐孔MT6#主軸速度級(jí)數(shù)16級(jí)，主軸速度范圍20-1800r.p.m,公制螺紋（30種）0.45-20mnt30種），英制螺紋（30種）40-0.875t.p.i（30種），模數(shù)螺紋0.125-5mm,徑節(jié)螺紋160-4D.P,橫拖板行程239mm、刀架行程150mm尾坐套孔錐度MT5#,套筒行程120mm主電機(jī)功率4/5.5KW,外形尺寸23503102031250mm、工序7、8、9采用數(shù)控車床CK7150A車床參數(shù)如下：8工位電動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，數(shù)控裝置：FANUCOJ最大回轉(zhuǎn)直徑590mm最

16、大加工直徑500mm最大加工長(zhǎng)度1000mm主軸轉(zhuǎn)速范圍30-2000r/min,主軸電機(jī)功率7.5KW,主要精度X定位精度w0.016mm,Z定位精度w0.025mm,X重復(fù)定位精度w0.007mm,Z重復(fù)定位精度w0.01mm工序11、12采用X51,銃床的參數(shù)如下：型號(hào)X51，主軸孔錐度7:24,主軸孔徑25mm主軸轉(zhuǎn)速651800r/min。工作臺(tái)面積（長(zhǎng)3寬）10003250。工作臺(tái)最大行程：縱向（手動(dòng)/機(jī)動(dòng)）620mm,橫向手動(dòng)190mm機(jī)動(dòng)170mm升降手動(dòng)370mm機(jī)動(dòng)350mm工作臺(tái)進(jìn)給量：縱向35980mm/mins橫向25765mm/mh升降12380mm/min。工作臺(tái)

17、快速移動(dòng)速度：縱向2900mm/mi仆橫向2300mm/min、升降1150mm/minio工彳臺(tái)T型槽數(shù)：槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主電機(jī)功率7.5KW。、刀具的選擇由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個(gè)重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件CA6140車床輸出軸材料為45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具，因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)摩擦嚴(yán)重，切削溫度高，而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性，尤其具有高的耐熱性，在

18、高速切削鋼料時(shí)刀具磨損小壽命長(zhǎng)，所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。、粗車外圓柱面：刀具號(hào)為T0101,90?？赊D(zhuǎn)位車刀，圓弧半徑為1,刀片型號(hào)為VCUM160408R-A4刀具型號(hào)為PVJCR2525-16Q、半精車，精車外圓柱面：刀具號(hào)為T0202,75°可轉(zhuǎn)位車刀，圓弧半徑為1,刀片型號(hào)為WNUM080304EL-A2刀具型號(hào)為PCRC2020-16Q鉆頭：高速鋼刀具刀具號(hào)為T0303,直徑為。30;刀具號(hào)T0404,直徑為。18擴(kuò)孔鉆：刀具號(hào)為T0505,直徑為。19.8;錢刀：刀具號(hào)為T0606,直徑為。20內(nèi)孔車刀：刀具號(hào)為T0707,93°內(nèi)孔車刀，圓

19、弧半徑為1,刀片型號(hào)為TBUM080404R-04刀具型號(hào)為PSUBR3215-16Q鍵刀刀具號(hào)為T0808,刀桿長(zhǎng)度為200.B3H=16325粗銃鍵槽刀具號(hào)為T0909,精銃鍵槽刀具號(hào)為T1010,綜上可做一刀具表如下:加工表面刀具號(hào)刀具名稱刀具參刀片型號(hào)刀具型號(hào)粗車外圓柱面T0101可轉(zhuǎn)位車刀90°r=1VCUM160408R-A4PVJCR2525-16Q半精，精車外圓柱面T0202可轉(zhuǎn)位車刀75r=1WNUM080304EL-A2PCRC2020-16Q鉆30的孔頭30鉆。18頭。18擴(kuò)()19.8鉆()19.8錢。20刀。20車內(nèi)孑L刀93°r=1-16Q鎮(zhèn)50

20、的盲孔T0808T0303鉆T0404鉆T0505擴(kuò)孔T0606校T0707內(nèi)孔車BUM080404R-04PSUBR3215鏈刀200.B3H=16325粗銃鍵槽刀15.4精銃鍵槽T1010T0909銃銃刀16（四）、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定1、加工余量，工序尺寸，及其公差的確定根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1）外圓柱面工序名稱（）176工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗車5IT12（）1766.3毛坯2）外圓柱面工

21、序名稱（）55工序余量工序公差（）187工序尺寸公差精車表面粗糙度1.0IT6（）551.6半車1.1IT10精（）563.2粗車15IT12（）57.96.3毛坯3）外圓柱面工序名稱17.1（）60工序余量工序公差工序尺寸公差（）70表面粗糙度精車1.0IT6（）601.6半車1.1IT10（）613.2粗車10IT12（）62.96.3毛坯12.1（）704）外圓柱面（）65工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精車1.0IT6（）651.6半精車1.1IT10（）663.2粗車5IT12（）67.96.3毛坯7.5（）705）外圓柱面（）75工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表

22、面粗糙度精車1.0IT6（）751.6半精車1.1IT10（）763.2粗車5IT12（）77.9坯7.5（）806） 內(nèi)圓柱面（）80工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度鏈車3IT7（）801.6車孔47IT12（）776.3鉆孔30IT12（）306.37）加工通孔。20工序名稱工序余量工序公差，序尺寸公差表囿粗糙度較10IT7（）201.6擴(kuò)9.9IT9（）19.83.2鉆9IT12（）186.38）加工鍵槽工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精銃IT9（）161.6粗銃IT12（）123.22、確定切削用量及功率的校核I加工外圓柱面（）176粗車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)

23、手冊(cè)P433得知：f=0.81.2mm/r取f=0.81mm/rap=2.5mm，查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090m/min取Vc=80m/min則n=1000Vc/d=195.85r/min由CA6140說明書取n=125r/min,故實(shí)際切削速度：Vc=nd/1000=20033.143187/1000=73.4m/min，校核功率：Pc=KC3ap3Vcf/60000=230532.530.81373.4/60000=5.4Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=73.4m/min,n=125r/min,f=0.81mm/

24、rn加工外圓柱面（）55粗車：確定進(jìn)給量f:查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r結(jié)合CA6140說明書取f=0.71mm/rap=2.5mm查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090m/min取Vc=75m/min則n=1000Vc/d=341.22r/min由CA6140說明書取n=320r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=32033.14370/1000=70.34m/min功率Pc=Kc3ap3Vc30.71/60000=230532.5370.3430.66/6031000=4.4Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功

25、率Pn<Pc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=70.34m/min,n=320r/minf=0.71mm/r半精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433得知：f=0.250.35mm/r取f=0.30mm/rap=0.9mm取Vc=120m/min,故n=1000Vc/d=660.04r/min圓整得n=660r/min,功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.33120/60000=1.24Kw，由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.75,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=120m/min,n=660r/minf=0.3mm/r精車：查機(jī)械制造

26、工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)表2-20知：Vc=150160m/min取Vc=160m/minf=0.18mm/r,ap=0.55mm則n=1000Vc/d=908.29r/min圓整得n=910r/min功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.5530.183160/60000=0.6Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.75,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=160m/min,n=910r/minf=0.18mm/rm加工外圓柱面（）60粗車：d=70確定進(jìn)給量f：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/

27、r取f=0.71查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090m/min取Vc=75m/min則n=1000Vc/d=341.2r/min由CA6140說明書取n=320r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=32033.14370/1000=70.34m/min取ap=2.5mm校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230532.5370.3430.71/60000=4.8Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=70.34m/min,n=400r/minf=0.71mm/r半精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433得知：f=0.

28、40.5mm/r取f=0.45ap=0.9mm再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s取Vc=1.8m/s則n=1000Vc/d=546.8r/min圓整得n=550r/min則Vc=nd/1000=51033.14362.9/1000=100.7m/min功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.930.453100.7/60000=1.57Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw效率為0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=100.7m/min,n=510r/min,f=0.45mm/r精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表9-16知：f=0.130

29、.18mm/r取f=0.15mm/r,再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc>1.67m/s取Vc=120m/min則n=1000Vc/d=10003120/3.14361.1=625.5r/min圓整得n=630r/min，取ap=0.55mm故實(shí)際切削速度：Vc=nd/1000=63033.14361.1/1000=120.87m/min校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.553120.8730.15/60000=0.38Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率Pn<Pc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=120.87m/min,n=630r

30、/minf=0.15mm/rW加工外圓柱面65粗車：確定進(jìn)給量f:查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r,查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090m/min取Vc=75m/min則n=1000Vc/d=341.2r/min由CA6140說明書取n=320r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=70.34m/min取ap=2.5mm功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230532.5370.3430.71/60000=4.8Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為

31、Vc=70.34m/min,n=320r/min,f=0.71mm/r半精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433得知：f=0.40.5mm/r取f=0.45mm/r,再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s取Vc=1.8m/s則n=1000Vc/d=506.55r/min圓整得n=510r/min取ap=0.9mmVc=nd/1000=51033.14367.9/1000=108.7m/min功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.93108.730.45/60000=1.7Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)

32、際取值為Vc=108.7m/min,n=510r/minf=0.45mm/r精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.18mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc>1.67m/s取Vc=120m/min則n=1000Vc/d=578.2r/min圓整得n=580r/min故實(shí)際切削速度：Vc=nd/1000=58033.14366.1/1000=120.38m/minap=0.55mm校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.5530.183120.38/6000031000=0.46Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8

33、,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc二120.38m/min,n=580r/minf=0.18mm/rV 加工外圓柱面（）75粗車：確定進(jìn)給量f:查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/,查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090m/min取Vc=75m/min則n=1000Vc/d=298.56r/min由CA6140說明書取n=320r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=80.384m/min取ap=2.5m校核功率：Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230532.5380.38430.71/60000=5

34、.5Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=80.384m/min,n=320r/min,f=0.71mm/r半精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433得知：f=0.40.5mm/r取f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s取Vc=1.8m/s則n=1000Vc/d=10003108/3.14377.9=441.5r/min,圓整得n=450r/min，取ap=0.9mmVc=nd/1000=45033.14377.9/1000=110m/min，校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=23

35、0530.9311030.45/60000=1.7Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=110m/min,n=450r/minf=0.45mm/r精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.15mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc>1.67m/s取Vc=120m/min則n=1000Vc/d=10003120/76.133.14=502.2r/min圓整得n=500r/min故實(shí)際切肖速度：Vc=nd/1000=50033.14376.1/1000=119.48m/minap=0.55

36、mm校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.553119.4830.15/60000=0.39Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率Pn<Pc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=119.48m/min,n=500r/minf=0.15mm/rVI 加工內(nèi)圓柱面（）80車占孑L：查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P294知：ap=d/2=15mm取f=0.35mm/r;Vc=0.33m/s故n=1000Vc/d=100030.33360/3.14330=210.2r/min圓整得n=210r/min故實(shí)際切削速度：Vc=nd/1000=21033.14330/

37、1000=19.8m/min校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=2305315330.6/6031000=3.99Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=19.8m/min,n=210r/min,f=0.35mm/r車孔：查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P297知f=0.350.40mm/r,Vc=0.8331.666m/s取f=0.35mm/rVc=0.85m/s;故n=1000Vc/d=100030.85360/3.14374=219.5r/min由CA6140說明書取n=200r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=

38、20033.14374/1000=46.5m/min取ap=3mm校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230533346.530.35/60000=1.9Kw根據(jù)機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=46.5m/min,n=200r/minf=0.35mm/r鉆孑L:f=0.3mm/rap=1.5mmn=549r/minVc=nd/1000=33.14380/1000=138m/min功率Pc=Kc3ap3Vc30.001/60=230531.53138/6031000=7.9Kw根據(jù)機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率

39、為0.75,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=138m/min,n=560r/minf=0.3mm/r鎮(zhèn)孔：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編表10-13ap=3mmS=0.300.50mm/r取S=0.3mm/r取Vc=0.65m/s則n=1000Vc/d=100030.65360/d=155r/min由CA6140說明書取n=160/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=16033.14380/1000=40.2m/min根據(jù)機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,功率Pc=Kc3ap3Vc3S/60000=230533340.230.4/60000=1.85

40、Kw機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=40.2m/min,n=160r/minf=0.4mm/rvn加工通孔（）20鉆孔：鉆。19.8的底孔：查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P296得：f=0.330.38mm/r,取f=0.36mm/r；Vc=0.961.13m/s,取Vc=1m/s故n=1000Vc/d=1000360/3.14319.8=965.1r/min根據(jù)X51機(jī)床說明書得：n=945r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=94533.14319.8/1000=58.75m/min,又取ap=6mm校核功率：Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230536360.3

41、30.36/60000=5.0Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率Pn<Pc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=23.1m/min,n=409r/min,f=0.2mm/r錢孔：查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)表11-20知：f=0.30.65mm/r,取f=0.3mm/r;Vc=0.8330.383m/s,取Vc=0.60m/s;故n=1000Vc/d=100030.6360/3.14320=573.25r/min圓整得：n=580r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=58033.14320/1000=36.4m/minap=0.1mm校核功率：Pc=Kc3ap3V

42、c3f/60000=230530.1336.430.3/60000=0.04Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=36.4m/min,n=580r/min,f=0.3mm/rvrn加工端面粗車：查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)得：f=0.66mm/rVc=108m/minn=1000Vc/兀d=190r/min由CA6140說明書取n=200r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=110.5m/min取ap=2mm校核功率：Pm=Kc3ap3f3Vc/60000=23053230.663110.5/60000=5.

43、6Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為r=0.8,機(jī)床功率Pc3刀Pm所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=110.5m/min,n=200r/min,f=0.66mm/r.精車：查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)得：f=0.41mm/rap=0.5mmVc=120m/minn=1000Vc/兀d=217.1r/min功率Pm=Kc3ap3f3Vc/60000=230530.530.413120/60000=0.94Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為r=0.8,機(jī)床功率Pc3刀Pm所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=120m/min,n=217.1r/min,f=0.41mm

44、/r.IX銃鍵槽粗銃:fz=0.12mm/rap=5mmVc=90m/minn=1000Vc/兀d=955.4r/minVf=n3fz=114.6mm/r功率Pm=Kc3ap3f3Vc/60000=23053530.12390/60000=2.07Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=4.5Kw,效率為r=0.8,機(jī)床功率Pc3刀Pm所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=89m/min,n=945r/min,縱向Vf=105mm/r,橫向Vf=100mm/r精銃：fz=0.10mm/rap=2mmVc=150m/minn=1000Vc/兀d=1194.2r/minVf=n3fz=119.4mm/r功率Pm=

45、Kc3ap3f3Vc/60000=23053230.103150/60000=1.15Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=4.5Kw,效率為r=0.8,機(jī)床功率Pc3刀Pm所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=153.8m/min,n=1225r/min縱向Vf=125mm/r,橫向Vf=130mm/r.（五）確定切削用量及基本工時(shí)切削用量包括背吃刀量ap、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是確定ap、f,再確定v。本說明書選取工序1粗車外圓455mm為例確定p其切削用量及基本時(shí)間。切削用量。本工序?yàn)榇周?。已知加工材料?5鋼，鍛件，有外皮；機(jī)床為CA614C®臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。

46、確定帕5mm外圓的切削用量。所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，根據(jù)表5-112,由于CA6140機(jī)床的中心高為200mm故選用刀桿尺寸B3H=16mm25mm刀片厚度為4.5mm根據(jù)表5-133,選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角"=12,后角。=6©、主偏角父了=90°、，副偏角叼=10葭刃傾角%=0*、刀尖圓弧半徑九=0.8mm。(1)確定背吃刀量ap由于粗車雙邊余量為2.5mm則ap=2.25mm(2)確定進(jìn)給量f根據(jù)表5-114,在粗車鋼件、刀桿尺寸為16mm乂25mm、aD<3mm、工件直徑為60100mm時(shí),pf=0.50.9mm/r

47、。按CA6140機(jī)床的進(jìn)給量選擇f=0.65mm/r。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)表5-55,CA6140a床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力Fmax=3530N。根據(jù)表5-123,當(dāng)鋼材仃b=57(67MPa、aP<2.0mm>f<0.75mm/r,£445"，v=65m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力Ff=760N。Ff的修正系數(shù)為kYF=1.0,k?F=1.0,k“=1.17，故實(shí)際進(jìn)給0Ff7SFfkFf力為Ff=760M1.17N=889.2N,由于FfEFmax,所選的f=0.65mm/r可用。(3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)表5

48、-119,車刀后刀面最大磨損量取為1mm可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=60min。(4)確定切削速度v根據(jù)表5-120,當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼材時(shí)，aP<2.0mm,fE0.75mm/r時(shí)，切削速度v=97m/min。切肖U速度的修正系數(shù)為£v=0.8,v=0.65,父中=0.81,Jv=1.0,父|=宣=1.0表2-9。則有：v=970.80.650.81m/min=40.9m/mi1000v100040.9二64r/min=203.4r/min按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速選擇n=185r/min=3.08r/s,則實(shí)際切削速度v=37.2m/min。最后確定切削用量為：ap=1.

49、25mm,f=0.65mm/r,n=185r/min,v=37.2m/min0基本時(shí)間確定粗車外圓由55的基本時(shí)間t根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)公式4-23車外圓基本時(shí)間為：L.11112.Tj=iifnfnapl=83.4mm,h=+(23)=2mm,=0,tanf=0.65mm/r,n=3.08r/min,i=183.42貝tjTj=s=43s0.653.08其余工步切削用量及基本工時(shí)計(jì)算從略三、專用夾具設(shè)計(jì)摘要：機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展對(duì)世界經(jīng)濟(jì)起著非常重要的作用，而機(jī)械加工工藝的編制是機(jī)械制造技術(shù)的重要組成部分和關(guān)鍵工作。本文論述的是輸出軸的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，著重于幾個(gè)重要表面的加工，具有一定的尺寸、

50、形狀、位置要求，還有一些強(qiáng)度、表面粗糙度要求等，然而這些都會(huì)在文中得以體現(xiàn)。關(guān)鍵詞：制造；輸出軸；加工工藝；夾具；（一）、設(shè)計(jì)主旨機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)之后進(jìn)行的。這是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。我也相信通過課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識(shí)點(diǎn)都聯(lián)系起來，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)

51、計(jì)是機(jī)械制造工藝學(xué)這門課程的一個(gè)階段總結(jié)，是對(duì)課堂中學(xué)習(xí)的基本理論和在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用過程。由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)所限，設(shè)計(jì)會(huì)有許多不足之處，所以懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定技術(shù)要求分析題目所給定的零件車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時(shí)易生裂紋。綜合技術(shù)要求等文件，選用鑄件。零件的工藝分析從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其主要加工的面有（|）55、小60、小65、小75、6176的外圓柱面，小5

52、0、680、小104的內(nèi)圓柱表面，10個(gè)620的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級(jí);粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、小80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um,要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在655的左端面、小80內(nèi)孔圓柱面對(duì)小75、660外圓軸線的跳動(dòng)量為0.04mm,620孔的軸線對(duì)小80內(nèi)孔軸線的位置度為小0.05mm,鍵槽對(duì)小55外圓軸線的對(duì)稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBW；保持均勻。通過分析該零件，具布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，

53、符合要求。選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖選擇毛坯毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量，所以綜上所敘選擇鍛件中的模鍛。毛坯尺寸的確定毛坯（鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的，經(jīng)查機(jī)械加工工藝手冊(cè)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)知精車-半精車-粗車各余量，

54、從而可得毛坯余量或查表得到,，見表1。鑄件的外圓角半徑按表5-12確定，內(nèi)圓角半徑按5-13確定。結(jié)果為：外圓角半徑：r=2;內(nèi)圓角半徑：R=3,按表5-11,外模鍛斜度a=5:內(nèi)模鍛斜度a=7鼠下圖為本零件的毛坯圖圖1毛坯圖*選擇加工方法，制定加工藝路線定位基準(zhǔn)的選擇本零件為帶孔的管狀零件，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選448孔及一端面作為精基準(zhǔn)。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)，應(yīng)先進(jìn)行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。零件表面加工方法的選擇加工階段的劃分：當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，往往不可能用一道工序來滿足要求，而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同，可以分為粗加工，半精加工，精加工三個(gè)階段。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