CA6140車床輸出軸 機(jī)械制造工藝與夾具課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)械制造工業(yè)與夾具課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目:CA6140車床輸出軸專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造班機(jī)：機(jī)制1103班設(shè)計(jì)者：潘亞明學(xué)好：0101110302指導(dǎo)老師：劉紅普二0一三年六月二十八日目錄機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3序言3一零 件 圖 分 析3零件的作用3零件的材料及其力學(xué)性能3零件的結(jié)構(gòu)工藝分析4二工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4確定毛胚的制造形式4毛坯的選擇5毛坯圖分析5基準(zhǔn)的選擇5定位基準(zhǔn)的選擇6加工方法的確定6制定工藝路線6工序的安排6工序劃分的確定7熱處理工序安排7擬定加工工藝路線7加工路線的確定9加工設(shè)備的選擇9刀具的選擇9機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定10基本時(shí)間16其余工步切削用量及基本工時(shí)計(jì)算從略

2、16三專用夾具設(shè)計(jì)16設(shè)計(jì)主旨16技術(shù)要求分析16零件的工藝分析17制定藝路線17機(jī)床、夾具、刀具、量具的選擇18確定工序尺寸19四、夾具設(shè)計(jì)22定位方案22分度設(shè)計(jì)23切削力和夾緊力的計(jì)算23五、參考文獻(xiàn) 1、機(jī)械加工工藝手冊(cè)       李洪主編     北京出版社24機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目   設(shè)計(jì)CA6140車床輸出軸的數(shù)控加工工藝規(guī)程生產(chǎn)綱領(lǐng): 中批量設(shè)計(jì)內(nèi)容: 1. 產(chǎn)品零件圖<手工圖/CAD圖>   2張    

3、                     1張                       1份           4.數(shù)控加工工序卡            1份

4、60;                      1份                       1份 序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了機(jī)械制造工藝與夾具等基礎(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

5、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(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。我也相信通過(guò)課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識(shí)點(diǎn)都聯(lián)系起來(lái)，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計(jì)。一零 件 圖 分 析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，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(guò)程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。1.2零件的材料及其力學(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)

6、過(guò)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.零件的結(jié)構(gòu)工藝分析 由零件圖可知: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、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、80內(nèi)孔圓柱面對(duì)75、60外圓

7、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(guò)分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過(guò)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)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(wèn)題。毛坯的選擇毛坯

8、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。毛坯圖分析毛坯（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>,定位基準(zhǔn)的選擇&

9、#160;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(lái)加工176外圓柱面和右端面。以上選擇符合粗基準(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(guò)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。加工方法的確定考慮到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(lái)闡述加工方案：加工表面表面粗糙度公差/精度等級(jí)加工方法176外圓柱面自由公差粗車-半精車55外圓柱面IT6

10、粗車-半精車-精車60外圓柱面IT6 粗車-半精車-精車65外圓柱面IT6粗車-半精車-精車75外圓柱面IT6粗車-半精車-精車50內(nèi)圓柱面自由公差粗銑80孔IT7鉆孔-車孔-鉸孔104孔自由公差鉆孔-車孔20孔IT7鉆孔-鉸孔左端面自由公差粗車右端面自由公差粗車鍵槽IT9粗銑-精銑倒角自由公差工序的安排(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(lái)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(guò)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

11、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、60、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(lái)加工，因?yàn)樽蠖嗣婧?

12、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(lái)。(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(guò)的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過(guò)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(lái)講先加工75外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)

13、再來(lái)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(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。熱處理工序安排熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消

14、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(guò)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840溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。擬定加工工藝路線由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如下：方案一1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孔留鏜

15、孔余量9數(shù)控車鏜80孔到要求，倒角10數(shù)控車倒角11數(shù)控銑銑50、鉆、擴(kuò)、鉸20到要求12數(shù)控銑銑鍵槽13去毛刺14檢驗(yàn)方案二1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孔留鏜孔余量10數(shù)控車鉸80孔到要求，倒角11數(shù)控車倒角12銑銑50、鉆、擴(kuò)、鉸20到要求13銑銑鍵槽14去毛刺15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和加工順序，從零件本身來(lái)考慮，由于軸類零件在

16、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(wú)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。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。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750mm 1000 mm 1500 mm，床身上下最大回轉(zhuǎn)直徑400 mm，馬鞍內(nèi)最大工作回轉(zhuǎn)路徑550 mm，橫拖板上最大回轉(zhuǎn)直

17、徑214mm，主軸孔徑52 mm，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）0.45-20 mm（30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小刀架行程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2350×1020×1250mm 、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：FANUCOI，最大回轉(zhuǎn)直徑590mm，最大加工直

18、徑500 mm，最大加工長(zhǎng)度1000 mm，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0.016 mm,Z定位精度0.025 mm,X重復(fù)定位精度0.007 mm,Z重復(fù)定位精度0.01 mm工序11、12采用X51，銑床的參數(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)×寬)1000×250。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/min、橫向25765mm/min

19、、升降12380mm/min。工作臺(tái)快速移動(dòng)速度:縱向2900mm/min、橫向2300mm/min、升降1150mm/min。工作臺(tái)T型槽數(shù):槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主電機(jī)功率7.5KW。刀具的選擇加工表面刀具名稱刀具參數(shù)粗車外圓柱面可轉(zhuǎn)位車刀90°半精，精車外圓柱面可轉(zhuǎn)位車刀75°鉆30的孔鉆頭30鉆18孔鉆頭18擴(kuò)孔鉆鉸20鉸刀20車內(nèi)孔內(nèi)孔車刀鏜50的盲孔鏜刀粗銑鍵槽銑刀精銑鍵槽銑刀16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，及其公差的確定由計(jì)算與查表得:外圓柱面176工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗車5 IT1

20、2176毛坯 187外圓柱面55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1.0IT655半精車IT1056粗車15IT12毛坯70外圓柱面60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IT660半精車IT1061粗車10IT1262.9毛坯170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IT665半精車IT1066粗車5IT1267.9毛坯70外圓柱面75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IT675半精車IT1076粗車5IT1277.9毛坯80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鏜車3IT780車孔47IT1277鉆

21、孔30IT1230加工通孔20工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度鉸10IT720擴(kuò)IT9鉆孔9IT1218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銑IT916粗銑IT1212(2)確定切削用量查資料的: 加工外圓柱面176     粗車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433 得知：f=0.81.2mm/r取f=0.81mm/r  ap=2.5mm  ,加工外圓柱面55   粗車半精車,故n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得n=660 r/min&

22、#160;  ,功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.3×120/60000=1.24Kw ,由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=120m/min，n=660r/min f=0.3mm/r 精車,m 則 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圓整得n=910 r/min  功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.55×0.18×160

23、/60000=0.6Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=160m/min，n=910r/min f=0.18mm/r  加工外圓柱面60 粗車m 校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.5×70.34×0.71/60000=4.8 Kw 由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=70.34m/min，n=400r/min f=0.71mm/r 半

24、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=0.45 ap=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=550 r/min  則Vc=n d/1000=510×3.14×62.9/1000 =100.7 m/min  功率Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.9×0.45×100.7/

25、60000=1.57Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，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，再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc>1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=1000×120/3.14×61.1=625.5 r/min圓整得n=630 r/min ，取ap=0.55mm  故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=630×3.14×61.1/1000=120.87m

26、/min  校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.55×120.87×0.15/60000=0.38Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r加工外圓柱面65 粗車， 查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/m

27、in 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=70.34m/min 取ap=2.5mm   功率Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.5×70.34×0.71/60000=4.8Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=70.34m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 半精車，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/m

28、in 圓整得n=510 r/min  取ap=0.9mm   Vc=n d/1000=510×3.14×67.9/1000=108.7m/min  功率Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.9×108.7×0.45/60000=1.7Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=108.7m/min，n=510r/min f=0.45mm/r 精車：查機(jī)械

29、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=120 m/min 則n=1000Vc/ d=578.2 r/min  圓整得n=580 r/min故實(shí)際切削速度： Vc=n d/1000=580×3.14×66.1/1000=120.38m/min ap=0.55mm 校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.55×0.18×120.38/60000

30、15;1000=0.46Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 120.38m/min，n=580r/min f=0.18mm/r加工外圓柱面75 粗車，m 校核功率：Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.5×80.384×0.71/60000=5.5Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 80.384m/min，n=320r/min

31、， f=0.71mm/r 半精車, 圓整得n=450 r/min ,校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.9×110×0.45/60000=1.7Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 110m/min，n=450r/min f=0.45mm/r 精車 加工內(nèi)圓柱面80 鉆孔：查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P294知：ap=d/2=15mm取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故n=1000Vc/ d=1000

32、15;0.33×60/3.14×30=210.2 r/min 圓整得n=210r/min故實(shí)際切削速度： Vc=n d/1000=210×3.14×30/1000=19.8m/min  校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×15×30.6/60×1000=3.99Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，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

33、/r 車孔：查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P297知 f=0.350.40mm/r，Vc=0.833 1.666m/s取f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故n=1000Vc/ d=1000×0.85×60/3.14×74=219.5r/min由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=200r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=200×3.14×74/1000=46.5m/min  取ap=3mm,校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×3×46.5×

34、0.35/60000=1.9Kw  根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r 鉆孔 ：f=0.3mm/r  ap=1.5mm  n=549r/min  Vc=n d/1000=×3.14×80/1000=138m/min  功率Pc=Kc×ap×Vc×0.001/60=2305×1.5×138/60&

35、#215;1000=7.9Kw  根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機(jī)床功率PnPc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 138m/min，n=560r/min f=0.3mm/r 鏜孔加工通孔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=0.36 mm/r； Vc=0.96 1.13m/s， 取Vc =1m/s故n=1000Vc/ d=1000×60/3.14×19.8=965.1r/min根據(jù)X51機(jī)床說(shuō)明書(shū)得：n=945r/min故實(shí)際切削速度 

36、; Vc=n d/1000=945×3.14×19.8/1000=58.75m/min ，又取ap=6 mm 校核功率：Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×6×60.3×0.36/60000=5.0Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，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 鉸孔mm 校核功率：Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305

37、×0.1×36.4×0.3/60000=0.04Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率PnPc，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/r 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/r     Vc=108m/min   n=1000Vc/d=190r/min      由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=200r

38、/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=110.5m/min  取ap=2mm  校核功率：  Pm=Kc×ap×f×Vc/60000=2305×2×0.66×110.5/60000=5.6Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為=0.8，機(jī)床功率Pc×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. 精車銑鍵槽 粗銑：fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m

39、/min n=1000Vc/d=955.4r/min  Vf=n×fz=114.6mm/r功率Pm=Kc×ap×f×Vc/60000=2305×5×0.12×90/60000=2.07Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=4.5 Kw，效率為=0.8，機(jī)床功率Pc×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=100 mm/r 精銑： fz=0.10mm/r  ap=2mm 

40、0;Vc=150m/min  n=1000Vc/d=1194.2r/min Vf=n×fz=119.4mm/r功率Pm=Kc×ap×f×Vc/60000=2305×2×0.10×150/60000=1.15Kw  由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=4.5 Kw，效率為=0.8，機(jī)床功率Pc×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.(3)工藝卡片基本時(shí)間確定粗車外圓的基本時(shí)間t 根據(jù)機(jī)械制造

41、工藝學(xué)公式4-23車外圓基本時(shí)間為：式中：，則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) 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(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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(wèn)題、解決問(wèn)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(guò)課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識(shí)點(diǎn)都聯(lián)系起來(lái)，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝學(xué)這門(mén)課程的一個(gè)階

42、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(guò)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)。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(guò)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、60、65、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IT

43、6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,大端端面為Raum,其余為Raum，要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在55的左端面、80內(nèi)孔圓柱面對(duì)75、60外圓軸線的跳動(dòng)量為0.04mm, 20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(guò)分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過(guò)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。制定藝路線按照先加工基準(zhǔn)面，先粗后精，基準(zhǔn)統(tǒng)一等原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行。工序1 &

44、#160; 粗車圓柱面176及端面。工序2   粗車圓柱面55、60、65和75和及臺(tái)階面。工序3   精車176外圓柱面及倒角。工序4 半精車圓柱面55、60、65和75和及臺(tái)階面。工序5  精車圓柱面55、60、65和75和及臺(tái)階面。工序6  倒角。工序7 粗鏜內(nèi)孔50、80、104。工序8   精鏜內(nèi)孔50、80、104。工序9   鉆孔10×20。工序10  擴(kuò)孔10×20。工序11  鉸孔10×20。工序12

45、0; 銑鍵槽16×10。工序13  鉆斜孔2×8。工序14  去毛刺。工序15  終檢3.3機(jī)床、夾具、刀具、量具的選擇（1）工序1、2、3、4和5是粗車和精車。各工序的工步數(shù)不多，大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用最常用的CA6140型臥式車床。（2）工序7、8為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔，選用C616A型臥式車床。（3）工序12銑削。工序工步簡(jiǎn)單，外廓尺寸不大，考慮本零件屬成批大量生產(chǎn)，所選機(jī)床使用范圍較廣泛為宜，故

46、可選常用用的X61W型銑床能滿足加工要求。（4）工序9、10和11是擴(kuò)、鉆、鉸孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，故選用Z525。選用夾具本零件除銑銷，鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤(pán)和心軸。選用刀具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

47、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： 90°半精車，精車外圓柱面：前角為90°的車刀。鉆頭：高速鋼刀具，直徑為30；直徑為18；鉸刀：直徑為20。鏜刀，刀桿長(zhǎng)度為200.B×H16×25。選擇量具本零件屬大批大量生產(chǎn)，一般配情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考參考文獻(xiàn)4相關(guān)資料，選擇如下：讀數(shù)值0.02、測(cè)量范圍0150游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍0150游標(biāo)卡尺。讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍501

48、25的內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍50125的外徑千分尺，讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍50125的內(nèi)徑百分表3.4確定工序尺寸確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計(jì)算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見(jiàn)下表：表3外圓柱面176軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車2IT10176粗車3IT12179毛坯±

49、2181表4外圓柱面55軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0 IT655半精車 1.5IT10 56粗車IT12毛坯±260表560軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車  1.0 IT660半精車 1.5IT1061粗車IT12毛坯±265表565軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車IT665半精車1.5IT1066粗車IT12毛坯±270表575軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車  1.0 IT675半精車 1.5IT1076粗車IT12毛坯±280表5104內(nèi)孔加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜