機械制造工藝學輸出軸機械加工工藝規(guī)程制訂課程設計報告書

1、機械制造工藝學課程設計設計計算說明書設計題目：輸出軸機械加工工藝規(guī)程制訂學生學號班級指導老師完成日期 2014年1月2日目錄第一節(jié)序言 1第二節(jié) 零件分析一、零件的功用分析 2二、零件的工藝分析 2第三節(jié) 機械加工工藝規(guī)程制訂一、確定生產類型 3二、確定毛坯制造形式 31 、毛坯種類的選擇 42 、毛坯制造方法的選擇 4三、選擇定位基準1、精基準的選擇 42、粗基準的選擇 5四、選擇加工方法1、典型面的加工形式 52、機械加工順序的安排 6五、制定工藝路線1、工序的劃分 62、工藝路線的確定 7六、確定加工余量、粗糙度及毛坯尺寸1、 各工序加工余量和表面粗糙度的確定 82、 確定毛坯的尺寸 8

2、七、工序設計1、加工設備及工藝裝備選擇 92、工序尺寸及其公差的確定 10八、確定切削用量和基本時間1、切削用量和基本時間的參數(shù) 122、各工序的切削余量和時間定額的具體計算 13第四節(jié) 專用機床夾具的設計一、明確設計要求、收集設計資料 27二、確定定位方案、選擇定位元件 27三、 確定工件夾緊方案，設計夾緊 28四、確定夾具總體結構和尺寸 29五、夾具精度分析 30六、夾具使用說明 30總結 31參考文獻 32第一節(jié) 序言機械制造工藝學課程設計是在我們學完了機械制造工藝學基礎課、 部分專業(yè) 程并完成了生產實習及之后進行的。 這是我們進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的 一次深入的綜合性的， 也是一

3、次理論聯(lián)系實際訓練。 它要求學生綜合地運用所學 過的專業(yè)知識，針對一個具體的工程實際零件進行機械加工工藝規(guī)程制訂及專用 機床夾具設計，使學生初步具備制訂機械加工工藝規(guī)程及設計專用機床夾具的能 力，為隨后的畢業(yè)設計進行一次綜合訓練和準備， 也為以后所從事的機械工程工 作打下基礎。就我個人而言， 我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工 作進行一次適應性訓練， 從鍛煉自己分析問題、 解決問題的能力， 為今后參加祖 國的現(xiàn)代化建設打下一個良好的基礎。 我也相信通過課程設計能將零碎的知識點 都聯(lián)系起來，系統(tǒng)而全面的做好設計。本次課程設計是機械制造工藝學這門課程的一個階段總結， 是對課堂中學習 的基

4、本理論中學到的實踐知識的一個實際應用過程。 由于知識和經驗所限， 設計 會有許多不足之處，所以懇請老師給予指導。本次設計的目的在于：（1）熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論，正確地解決零件在加工 過程中的定位、 夾緊以及工藝路線的安排， 工序尺寸的確定等問題， 制訂出保證 該零件質量的機械加工工藝規(guī)程。（2）針對機械加工工藝規(guī)程中的某一道工序，選擇合適的定位、夾緊、向 等原件，組成合理的定位、夾緊、導向方案，設計出適合該工序的專用機床夾具， 進一步提高結構和的設計能力。（3）培養(yǎng)綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨立能力， 拓寬和深化 所學知識。（4）培養(yǎng)樹立正確的設計思想、設計思維，掌

5、握工程設計的一般程序、規(guī) 和方法的能力。（5）培養(yǎng)正確地使用技術知識、國家標準、有關手冊、圖冊等工具書，進 行設計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術文件等方面的工作能力。（6）培養(yǎng)自己進行調查研究、面向實際、面向生產，向工人和工程技術人 員學習的基本工作態(tài)度、工作作風和工作方法。7） 熟悉軸類零件加工工藝過程和掌握夾具設計的方法步驟， 為以后從事 相關的技術性工作打下堅實的基礎（8）通過對輸出軸零件的機械加工工藝設計， 使我們在機械制造工藝規(guī)程 設計，工藝方案論證，機械加工余量計算，工藝尺寸的確定，編寫技術文件及查 閱技術文獻等各個方面得到一次綜合性訓練。 初步具備設計一個中等復雜程度零 件工藝規(guī)程的能

6、力。（9）能根據(jù)被加工零件的技術要求， 運用夾具設計的基本原理和方法， 擬 定夾具設計方案，完成夾具設計，初步具備設計出高效、省力、經濟合理并能保 證加工質量的專用夾具的能力。（10）通過零件圖、裝配圖的繪制，使我們進一步熟練繪圖軟件的使用。 熟悉和掌握我國相關的制圖標準和要求。機械制造技術基礎課程設計所選定的題目為輸出軸零件的加工工藝及夾具 設計，結合機械制造技術基礎及大學四年專業(yè)相關課程， 完成了對輸出軸從零件 毛坯到零件成品的加工過程分析和工藝安排。包括零件各工作表面的加工選擇， 機床、刀具、定位、夾緊；并對其中某些關鍵加工工序做了夾具設計，由于知識 和經驗所限，設計會有許多不足之處，所

7、以懇請老師給予指導。第二節(jié) 零件分析一、零件的功用分析本設計所設計的零件是機床變速器輸出軸， 其主要作用：一是傳遞轉矩， 使 車床主軸獲得轉動的動力， 二是工作過程中經常承受載荷， 三是支撐傳動零部件。 © 84的孔與變速器配合起定心作用，通過 10- © 24的通孔將動力傳至該軸， 再由© 59處通過鍵將動力輸出。該軸在工作中需要承受一定的沖擊載荷和較大 的扭矩。 因此， 該軸應具有足夠的耐磨性和抗扭強度。 設計中一定要注意表面熱 處理。因為它是動力輸出的關鍵零件之一， 它的加工質量對機床的安全性和穩(wěn)定 性都有很大的影響。二、零件的工藝分析從圖示零件分析， 該輸

8、出軸結構簡單， 屬于階梯軸類零件。 主要由有 ©59、 ©64、©69、©79、©180的外圓柱面、©54、©84、© 108的圓柱表面和 10 個 © 24 的孔和一個 16的鍵槽組成。 為了保證輸出軸旋轉是的速度， 表面粗糙度 有較高的要求，外圓的粗糙度要求都為Ra12.5um,圓的粗糙度為Ra2.5um軸的 小端面的粗糙度為Ra25um大端面為Ra3.2um形位精度也比較高，為了外圓和 外面零件的配合后受力均勻， ©59，©64 的外圓的徑向跳動量小于 0.04mm，©

9、84 的跳動量小于0.04mm， © 24孔的軸線的跳動量小于0.05mm，為了保證鍵槽和鍵 的配合，鍵槽對©59外圓的對稱度為0.08mm由于輸出軸在工作中要承受較大 的沖擊載荷和扭矩， 為了增強耐磨性和抗扭強度， 要對輸出軸進行調質處理， 硬 度為200230HB，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們 通過徑向夾緊可保證其加工要求， 整個圖面清晰， 尺寸完整合理， 能夠完整表達 物體的形狀和大小，符合要求第三節(jié) 機械加工工藝規(guī)程制訂一、確定生產類型 零件的生產類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產專業(yè)化程 度的分類， 一般可分為大量生產、 成

10、批生產和單件生產三種類型， 在實際生產中 一般分為單件小批生產、 中批生產、大批大量生產。 不同的生產類型有著完全不 同的工藝特征， 它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。 零件的生產類型是按零 件的年生產綱領和產品特征來確定的。 生產綱領是指企業(yè)在計劃期應當生產的產 品產量和進度計劃。 年生產綱領是包括備品和廢品在的某產品年產量。 零件的生 產綱領 N 可按下式計算：N Qn（1 % %）式中： N 零件的生產綱領，單位為件 / 年Q 產品的年產量（臺 / 年）n 每臺產品中該零件的數(shù)量（件 / 臺）a%-備品率，一般取2%-4%B %-廢品率，一般取 0.3%-0.7% 根據(jù)上式就可以計算求

11、得出零件的年生產綱領， 再通過查表， 就能確定該零 件的生產類型。假設輸出軸Q=10000件，備品率為3%機械加工廢品率為0.5%,貝U該零件的年生產綱領為N=Qn（ 1 + a %+? % =10000X 1X（ 1 + 3%0.5%）件/年=10351 件/年 可見，輸出軸的年產量是 10351件。根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書 表 5-8，零件質量為 6kg 左右，可知該零件為輕型零件，本設計零件變速器輸出 軸的生產類型為輕型大批量生產， 其毛坯制造、 加工設備及工藝裝備的選擇應呈 現(xiàn)大批生產的工藝特點， 如利用專用設備配以通用工藝設備等， 其工藝特點見表 5-9。二、確定毛坯制造形式

12、 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）對機械加工的難 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占相當重要的位置， 同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用， 材料、形狀、 生產性質以及在生產 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，但從經濟方面著想， 如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具 及能源等消耗， 而鍛件具有較高

13、的抗拉抗彎和抗扭強度， 沖擊韌性常用于大載荷 或沖擊載荷下的工作零件。1、毛坯種類的選擇根據(jù)零件的形狀、材料分析，材料為 45 號鋼軸類零件，適合型材或鍛件， 但從經濟方面著想，如用型材棒料加工余量太大，這樣浪費材料，也增加機床、 刀具等的損耗；而且從零件的用途分析， 輸出軸將傳遞較大的扭矩， 性能要求高， 而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性大，故綜合考慮選用鍛件。2、毛坯制造方法的選擇 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）對機械加工的難 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

14、占相當重要的位置， 同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。 毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用， 材料、形狀、生產性質以及在生產中獲 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，但從經濟方面著想，如用 型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能 源等消耗， 而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度， 沖擊韌性常用于大載荷或沖 擊載荷下的工作零件。三、選擇定位基準1、精基準的選擇選擇精基準的出發(fā)點是保證加工精度， 特別是加工表面的相互位置精度， 以 及安裝的方便可靠。其選擇的原則要

15、遵從基準重合，基準統(tǒng)一，自為基準，互為 基準等原則。加工輸出軸時，主要體現(xiàn)的是基準統(tǒng)一和自為為基準原則。在軸類零件加工中，為保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準時， 應盡可能使其與裝配基準重合并使各工序的基準統(tǒng)一， 而且還要考慮在一次安裝 中盡可能加工出較多的面。軸類零件加工時，精基準的選擇通常有兩種： 首先方案是采用頂尖孔作為 定位基準。 這樣，可以實現(xiàn)基準統(tǒng)一， 能在一次安裝中加工出各段外圓表面及其 端面，可以很好的保證各外圓表面的同軸度以及外圓與端面的垂直度， 加工效率 高并且所用夾具結構簡單。所以對于實心軸(鍛件或棒料毛坯) ，在粗加工之 前，應先打頂尖，以后的工序都用頂尖孔定位

16、。對于空心軸，由于中心的孔鉆出 后，頂尖孔消失，可采用下面的方法：(1 )在中心通孔的直徑較小時，可直接在孔口倒出寬度不大于 2mm勺6°錐 面，用倒角錐面代替中心孔。(2) 在不宜采用倒角錐面作為定位基準時， 可采用帶有中心孔的錐堵或帶錐 堵的拉桿心軸。 錐堵與工件的配合面應根據(jù)工件的的形狀做成相應的錐形， 如果 軸的一端是圓柱孔，則錐堵的錐度取 1：500。通常情況下，錐堵裝好后不應拆 卸或更換， 如必須拆卸， 重裝后必須按重要外圓進行找正和修磨中心孔。 如果軸 的長徑比較大， 而剛性差， 通常還需要增加中間支承來提高系統(tǒng)的剛性， 常用的 輔助支承是中心架或跟刀架。 精基準選擇的

17、另一方案是采用支承軸徑定位因為 支承軸徑既是裝配基準， 也是各個表面相互位置的設計基準， 這樣定位符合基準 重合的原則，不會產生基準不重合誤差，容易保證關鍵表面間的位置精度。根據(jù)上述定位基準的選擇原則，分析本零件，選取頂尖孔作為定位精基準。 當零件外圓加工完畢以后， 可以以外圓為精基準加工孔， 由于前面的工序使用中 心孔精加工出來的輸出軸外圓同軸度非常高， 并且表面粗糙度等各項性能指標都 很高，故使用加工后的外圓作為精基準而加工出來的孔和外圓的同軸度也非常高。 本零件選擇兩中心孔和© 79作為精基準，選擇© 59和© 180作為粗基準來加工 兩中心孔。2、粗基準的

18、選擇。對于一般的軸類零件而言， 以外圓作為粗基準是完全合理的。 本零件就是先 以大端為基準加工小端端面和中心孔， 然后夾大端， 頂小端粗車各外圓。 然后以 外圓為基準粗加工各孔。 這樣可以保證各重要加工表面加工余量充足， 而且使重 要加工表面的加工余量盡量均勻。四、選擇加工方法1、典型面的加工形式粗加工階段：其任務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，主要目標是提高生產率，去除孔，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，如加工© 59、© 64、© 69、© 79、© 180外圓 柱表面。半精加工階段

19、：其任務是使主要表面達到一定的精加工余量， 為主要表面的 精加工做好準備，如© 59、© 64、© 69、© 79外圓柱面，© 84孔、10X24法 蘭孔等。精加工階段：其任務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，主要目標是全面保證加工質量， 如各軸頸外圓精磨。熱處理工序的安排：熱處理的目的是提高材料力學性能，消除殘余應力和改 善金屬的加工性能。熱處理主要分：預備熱處理，最終熱處理和應力處理等。本 零件輸出軸材料為45鋼，加工前進行正火預備熱處理是在毛坯鍛造之后消除零 件的應力。粗加工之后，為

20、消除因加工變形殘余應力，同時降低材料的硬度，獲 得零件材料較高的綜合力學性能，采用調質處理。表4-1輸出軸各加工表面方案需加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方案© 59外圓IT712.5um粗車t半精車t精車© 64外圓IT 612.5um粗車T半精車T精車© 69外圓IT 612.5um粗車T半精車T精車© 79外圓IT 612.5um粗車T半精車T精車© 180外圓12.5um粗車© 54孔12.5um粗車© 84孔IT 73.2um粗車T半精車T精車© 108 孔3.2um粗車© 24通孔

21、IT 73.2um鉆T擴T鉸© 8通孔12.5um鉆鍵槽底表面IT 96.3um粗銃T精銃鍵槽兩側表面IT 93.2 um粗銃T精銃軸小端面IT725 um軸大端面IT73.2um2、機械加工順序的安排（1）機械加工順序 遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即在前面加工階段先 加工輸出軸的左、右端面，©59和© 180外圓表面，鉆中心孔。 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”原則，如先加工外圓表面，再加工鍵槽。 遵循“先面后孔”原則，先加工© 79外圓表面，做為定位基準再加工 其余各孔。（2）熱處理工序毛坯鍛

22、造成型后， 應當對毛坯進行正火處理以去除應力， 然后再進行機械加 工。在粗加工之后、精加工之前，安排調質處理，調質硬度為 HBW2O0獲得良 好的綜合機械性能。（3）輔助工序 在對本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、終檢工序。五、制定工藝路線1、工序的劃分（1）工序集中 工序集中就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成， 每道工序加工容多，工藝路線短。其主要特點是：可以采用高效機床和工藝裝備，生產率高； 減少了設備數(shù)量以及操作工人人數(shù)和占地面積，節(jié)省人力、物力； 減少了工件安裝次數(shù)，利于保證表面間的位置精度； 采用的工裝設備結構復雜，調整維修較困難，生產準備工作量大。（2）工序分散

23、 工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序完成，每道工序加工的容少，工藝路線很長。其主要特點是設備和工藝裝備比較簡單，便于調整，容易適應產品的變換 , 對工人的技術 要求較低；可以采用最合理的切削用量，減少機動時間； 所需設備和工藝裝備的數(shù)目多，操作工人多，占地面積大。 工序集中或分散的程度， 主要取決于生產規(guī)模。 一般情況下， 單件小批生產 時，采用工序集中，在一臺普通機床上加工出盡量多的表面；批量生產時，采用 工序分散。終上以及結合圖紙要求，采用工序分散。2、工藝路線的確定（1） 工藝方案一：（僅鍛出54孔毛坯）1 、備料2、精鍛3、粗車小頭端面4、粗車各臺階面5、掉頭粗車大頭端面6、半精

24、車小頭端面及各臺階面7、銑鍵槽8、掉頭鉆擴鉸10XO 24法蘭孔9、粗鏜臺階孔10、半精鏜84孔11 、半精車大頭端面12、打大頭端面中心孔13、鉆2X8油孔14、精車四個臺階面15、精銑大小頭端面（2）工藝方案二：（鍛出各階梯孔毛坯）05、鍛造毛坯 ；10、正火；15、粗車、半精車© 180大端面、© 59小端面；20、粗車、半精車外圓柱面、倒角；25、鉆、擴、鉸10* © 24通孔、倒角；30、精車大小兩端面；35、粗鏜、半精鏜、精鏜© 108、© 84、© 54孔；40、鉆中心孔；45、鉆 2*© 8 斜孔；50、精車

25、外圓柱面；55、銑鍵槽；60、去毛刺；65、終檢；比較方案一方案二， 主要區(qū)別在于孔加工順序的安排， 是否在外圓加工完后 再加工。分析零件可知，該軸上外圓表面精度較高， 而孔除© 84和10-© 24外， 其他各孔精度都較低， 若在外圓加工完后再以外圓表面定位夾緊來加工孔， 可能 會損壞已加工表面。 故應盡可能按排在外圓表面加工完之前加工。 綜上分析， 采 用加工方案二。六、確定加工余量、粗糙度及毛坯尺寸1、各工序加工余量和表面粗糙度的確定（1）該軸材料為45鋼，屈服強度c s = 355MPa抗拉強度c b = 600Mpa 根據(jù)零件圖估算鍛件的重量m t = 10Kg，

26、包容體重量m n = 50kg,鍛件形狀復 雜系數(shù) S mt / mN 10 /500.2 , 較復雜，屬于 S3 級。零件材料為 45號鋼， C質量分數(shù)小于 0.65%，屬于 M 1級。查閱機械制造工藝設計簡明手冊 表 2.1 得鍛件機械加工余量及尺寸公 差（由于大部分表面加工都需經過粗加工和半精加工， 因此余量將要放大， 這里 為了機械加工過程的方便，將外圓表面的總加工余量統(tǒng)一為一個值：表6.1加工余量需加工表面基本尺寸鍛件尺寸公差機械加工總余量鍛件尺寸$59外圓592.851 .964 -0.964外圓642.851 .969 -0.969外圓692.8574 1.9*-0.979外圓7

27、92.85_.1 . 984 -0.9180外圓1803.65._ _2.4185 -1.254孔542.840.750 - 2.184孔842.850.779 -2,108孔1083.25.20.8102 .8-2.4總長244452.7249-1.32、確定毛坯的尺寸(2) 毛坯的尺寸、形狀要求毛坯的尺寸大小和形狀復雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的 階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用 模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。 形狀復雜 的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。根據(jù)該零件的加工

28、精度要求和個表面的加工方法確定毛胚的加工余量和尺寸。查機械制造工藝學課程設計指導書表5-3和表5-4。零件的毛胚尺寸如下：表6.2毛皮尺寸表主要面圓柱尺圓柱尺階梯圓柱階梯圓柱階梯圓柱階梯圓柱零件長度尺寸寸寸尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸零件尺18012059646979244寸總余量441510556毛坯尺18412474747484250寸七、工序設計1、加工設備及工藝裝備選擇機床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一項重要工作，它不但直接影響工 件的加工質量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。(1) 機床的選擇原則 機床的加工尺寸圍應與零件的外廓尺寸相適應； 機床的精度應與工序要求的精度相適應； 機床

29、的功率應與工序要求的功率相適應； 機床的生產率應與工件的生產類型相適應； 還應與現(xiàn)有的設備條件相適應。(2) 夾具的選擇本零件的生產類型為大批量生產， 為提高生產效率，所用的夾具應為專用夾具。(3) 刀具的選擇刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、 加工表面的尺寸、工件材料、 所要求的精度以及表面粗糙度、生產率及經濟性等。在選擇時應盡可能采用標準 刀具，必要時可采用復合刀具和其他專用刀具。(4) 量具的選擇量具主要根據(jù)生產類型和所檢驗的精度來選擇。在單件小批量生產中應采用通用量具，在大批量生產中則采用各種量規(guī)和一些高生產率的專用量具。查機械制造工藝課程設計指導書所選擇的加工工藝裝備如下表7

30、.1所示：表7.1輸出軸加工工藝裝備選用工序號機床設備刀具量尺工序05鍛游標卡尺工序10正火工序15車CA6140車刀游標卡尺工序20車CA6140車刀游標卡尺工序25車CK6140A車刀游標卡尺工序30調質工序35修研Z525工序40車CK6140A車刀外徑千分尺工序45車CA6140車刀塞規(guī)工序50車CK6140A車刀外徑千分尺工序55鉆Z525麻花鉆游標卡尺工序60鉆Z525麻花鉆游標卡尺工序65擴、鉸Z525擴孔刀、鉸刀塞規(guī)工序70銃X51銃刀游標卡尺工序75去毛刺工序80終檢2、工序尺寸及其公差的確定工序尺寸是工件在加工過程中各工序應保證的加工尺寸。因此，正確地確定工序尺寸及其公差是

31、制訂工藝規(guī)程的一項重要工作。工序尺寸的計算要根據(jù)零件 圖上的設計尺寸、已確定的各工序的加工余量及定位基準的轉換關系來進行。確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后一道工序開始依次向前推算，最后工序的工序尺寸按設計尺寸標注。當無基準轉換時，同一表面多次加工的工序尺 寸只與工序（或工步）的加工余量有關。當定位基準與工序基準不重合或工序尺 寸尚需從繼續(xù)加工的表面標注時，工序尺寸應用工藝尺寸鏈解算。根據(jù)上述要求和方法，結合該輸出軸零件的實際加工情況?，F(xiàn)確定如下列表7.2、 7.3、7.4、7.5、7.6 所示數(shù)據(jù)。表7.2$ 59 k7外圓面工序尺寸、公差的確定工序名稱工序間余量（mm工序工序基本尺

32、寸（mm標注工序 尺寸公（mm經濟精度粗糙度精車0.5k71.6590 .028550 .003半精車2.0k96.459.50 .07459 0粗車:2.5k1212.561.5-.0 .361 0毛坯± 26464 2表7.3$ 69 k 6 外圓面工序尺寸、公差的確定工序名稱工序間余量（mm工序工序基本尺寸（mm標注工序 尺寸公（mm經濟精度粗糙度（mm精車0.5r71.6690 . 023690 .003半精車2.0k96.469.50.07469.50粗車2.5k1212.571.50.372 0毛坯± 274742表7.4$ 79 k 7外圓面工序尺寸、公差的確

33、定工序名稱工序間余量（mm工序工序基本尺寸（mm標注工序 尺寸公（mm經濟精度粗糙度（mr）i精車0.5K61.6790 .00 . 023790 . 003半精車2.0k96.479.50.07479 .50粗車2.5k1212.581.50.381 .50毛坯± 284842表7.5$ 84 G 7孔工序尺寸、公差的確定工序間余工序工序基本尺標注工序工序名稱量（mr）經濟精度（mm表面粗糙度（mm寸（mr）尺寸公差（mm精車0.5G73.2840 . 04840. 01半精車2.0h96.484.50. 07484 .50粗車2.5h1212.586.50.386 .50毛坯&#

34、177; 289892表7.6$ 24 P7通孔工序尺寸、公差的確定工序名稱工序間余量（mr）工序工序基本尺寸（mm標注工序 尺寸公（mm經濟精度（mm表面粗糙度（mm鉸0.3P73.2240 . 019240 . 042擴1.7P96.423.7_ _ 0 .02223 . 7 0.074鉆22h1212.522022 0.21毛坯關于軸向工序尺寸的確定，由于軸向尺寸的尺寸精度要求不高， 各段的端面 車削余量為1.2mm在實際加工時注意保證各段基本尺寸即可。 關于鍵槽的工 序尺寸的確定，粗銑時，為精銑留有加工余量，槽寬雙邊余量為 2mm槽深余量 為1mm粗銑的工序尺寸為：槽寬為 14mm槽深

35、為2mm八、確定切削用量和基本時間1、切削用量和基本時間的參數(shù)切削用量是切削加工時可以控制的參數(shù)，具體是指切削速度、進給量v（m/min） f （ mm/ r）和背吃刀量ap （ mm三個參數(shù)。選擇切削用量主要應根據(jù)工件的材料、精度要求以及刀具的材料、機床的功 率和剛度等情況，在保證工序質量的前提下，充分利用刀具的切削性能和機床的 功率、轉矩等特性，獲得高生產率和低加工成本。從刀具耐用度出發(fā)，首先應選 定背吃刀量ap，其次選定進給量f,最后選定切削速度v。粗加工時，加工精度 和表面粗糙度要求不高，毛坯余量大。因此，選擇粗加工的切削用量時，要盡量 能保證較高的金屬切除率，以提高生產率；精加工時，

36、加工精度和表面粗糙度要 求較高，加工余量小且均勻。因此選擇切削用量是應著重保證加工質量， 并在此 基礎上盡量提高生產率。（1）背吃刀量ap的選擇粗加工時，背吃刀量應根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度來確定。 由于粗加工時 是以提高生產率為主要目標，所以在留出半精加工、精加工余量后，應盡量將粗 加工余量一次 切除。一般ap可達810mm當遇到斷續(xù)切削、加a工余量太大或不均勻時，則應考慮多次走刀，而此時的背吃刀量應一次遞減，即api>ap2>ap3精加工時，應根據(jù)粗加工留下的余量確定背吃刀量，使精加工余量小而均勻。（2）進給量f的選擇粗加工時對表面粗糙度要求不高，在工藝系統(tǒng)剛度和強度好的情況下

37、， 可以 選用大一些的進給量；精加工時，應主要考慮工件表面粗糙度要求， 在一般表面 粗糙度數(shù)值越小，進給量也要相應減小。（3）切削速度v的選擇切削速度主要應根據(jù)工件和刀具的材料來確定。粗加工時，主要受刀具壽命和機床功率的限制。如超出了機床許用功率，則應適當降低切削速度；精加工 時，ap和f用得都較小，在保證合理刀具壽命的情況下，切削速度應選取的盡可 能高，以保證加工精度和表面質量，同時滿足生產率的要求。 切削用量選定后， 應根據(jù)已選定的機床，將進給量 f和切削速度v修定成機床所具有的進給量f 和轉速n并計算出實際的切削速度v。工序卡上填寫的切削用量應是修定后的 進給量f、轉速n及實際切削速度v

38、。轉速n （r/min ）的計算公式如下：n 話1000,式中d刀具（或工件）直徑（mr）v 切削速度（m/min）（4）時間定額的選擇時間定額Tt包括：基本時間Tm輔助時間Ta、布置工作地時間Ts、休息與 生理需要時間Tr、準備與終結時間Te。單件和成批生產的單件時間定Tt Tp Te Tm Ta Ts Tr衛(wèi)nn大批量生產的單件時間定Tt Tm Ta Ts Tr2、各工序的切削余量和時間定額的具體計算（1） 工序15粗車 外圓© 59端面切削用量及基本時間的確定計算切削用量切削深度：a 2 5mm，一次切除。P進給量：根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表 5-42，選用f=0.6m

39、m/r 計算切削速度：按機械制造工藝學課程設計指導書表5-43，切削速度的計算公式為v仝11（m/min）v c . 0.20.150 .35t a p f（壽命選 T=60min）,式中6403。當切削條件變換時要加上修正系數(shù) kv。查機械制造工藝學課程設計指導書表 5-32， Kmv1.15 , K SV0.8, k kv 1 ， K krv1 , K BV0.97。所以,VcCv0.2°150.45t ap fKv1000 Vc60E 1 .150.8110.970.6=165.3(m/min)確定機床主軸轉速:1000 Vc =10°o165 .3 =877.4(r

40、/min)d w60按機床選取n =900r / min所以實際切削速度vdn1000609001000=169.56(m/mi n)計算切削工時：th丨2nf當切削條件變換時要加上修正系數(shù)Kv。查機械制造工藝學課程設計指導書表 5-32，KMV1.15, K SV 0.8, K kv 1， K krv1 , K bv 0.97。X 匚式中，|3=30,113，20，所以 tnf2=303=0.06 ( min)9000.6(2) 工序20車© 180外圓及端面，粗車各孔、倒角，切削用量及基本時間的 確定計算切削用量(a) 車© 180端面切削深度：ap 2.5mm，一次切

41、除。進給量：根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表 5-42，選用f=0.94mm/r。 計算切削速度：按機械制造工藝學課程設計指導書表 5-43，切削速度的計算公式為(壽命選T=60min) Vccv(m/min),式中 Cv393。0.2°15 0.45t ap f所以,VcCv=393t0.20.15 f 0.45 Kv 60 0.22.5 0.15 0.94 0.45t a p f1 .150.8 1 10.97 =.6 (m/min)確定機床主軸轉速：1000 Vc =1000138 . 6 =24 3 9(r/min)181nsd w按機床選取n =250r/min。所以實際

42、切削速度V-dn1000計算切削工時1811000竺=142.1(m/mi n)t l丨1丨2nf,式中 l 90.5，h 3 , I?0，所以 tl l1 l290 .53 =0.40nf2500.94（mi n）（b）車© 180外圓面 切削深度：ap 2.5mm，一次切除。進給量：根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表 5-42，選用f=0.94mm/r。 計算切削速度：按機械制造工藝學課程設計指導書表 5-43，切削速度的計 算公式為（壽命選 T=60min），Vc（m/min）,式中。cv 313C0.2°.150.45t ap f當切削條件變換時要加上修正系數(shù) Kv

43、。查機械制造工藝學課程設計指導書表 5-32，KmV 1.15, KSV0.8，kv 1, K krv0.81 , Kbv0.97。所以,VcCv-0.2°150.45t ap fKv313=89 46。0.22.50.15。.94 0.45 皿1（m/mi n）確定機床主軸轉速:按機床選取n =160r/minv10001000 vc =100089 .4 =157.3(r/min)d181所以實際切削速度檢驗機床功率:1811000160 =90.9(m/mi n)主切削力FC按金屬切削原理所示公式計算得:xnFz =9.81 Cfz a pFz fyFz v Fz kFz式中：

44、C Fz =270， xFz =1.0， yFz =0.75， nFz =-0.15k mF(#nf(0 .6)0 .75(0.637 )0.956k krF0.89k aF 0.9k F1Fz =9.812702.5 0.940.75 90.9 0.150.9560.890.9 1 =2461 ( N)切削時消耗功率PC為PcFc6 104246190.910 43.72 (kW )由機械制造工藝學課程設計指導書表5-13可知，CA6140主電動機功率為7.5kW,故機床功率足夠檢驗機床進給系統(tǒng)強度已知主切削力Fz 2734.5N，徑向切削力Fy按金屬切削原理所示公式計算：Fy=9.81cF

45、y a；Fy f yFy vnFy kFy式中：CFy =199； xFy =0.9 ； VFy =0.6 ； nFy=-0.3b0.6 1 .35kmF (- )nf ()0.9220.6370.637kkrF 0.50k aF0.7k F1 .25所以：Fz 9.811992.50.90.940.690.9 0.30.9220.500.71.25447 .4( N)而軸向切削力Fx =9.81 Cfx a；Fx fyFx vnFx kFx式中：Cfx=294; xfx =1.0 ； yfx =0.5 ； nfx =-0.4kmF ( b )nf(-0乞)0.9410.6370.637kkr

46、F1.17k aF 0.70 50 4Fx9.81294 2.5 0.9490.90.941 1 .17 0.7 0.85754k F 0.85 (N)取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)卩=0.1則切削力在縱向進給方向對進給 的447 .4)1044 .8 (N)作用力為F Fx u(FyFz)754 0.1 (2461而機床縱向進給可承受的最大縱向力為3530N,故機床進給系統(tǒng)可正常工作。切削工時:nf1 ll 12 =303=0.22 (min)nf1600.94(c) 粗車© 108孔切削深度：ap 2.6mm，一次切除。進給量：根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-42，選用f=

47、0.2mm/min 計算切削速度：按機械制造工藝學課程設計指導書表 5-43，切削速度 的計算公式為(壽命選T=60min)VcCv( m/min),式中 cv.0.20150. 2t ap f393當切削條件變換時要加上修正系數(shù)KV。查機械制造工藝學課程設計指導書表5-438，K mv 1.15 , K sv 0.8 , K kv1， Kkt 0.9，K krv0.81 , K bv 0.97 。所以,Cvvc_0_2015t ap0.2Kv393020T560 2.6 0.21.150.810.90.810.97=135.6(m/mi n)確定機床主軸轉速：135.6 =437(r/mi

48、n)98.8-1000 VC =1000dw98 .8 400 =124.1(m/min)1000按機床選取n =400r/min。所以實際切削速度V 1000計算切削工時10，h 3，I20，所以tlb,式中 lnf2_=0.16 ( min)4000 .2t I 1112 =10nf(d) 粗車© 84孔切削深度：ap 1.25mm，一次切除。進給量：根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-42，選用f=0.2mm/r < 計算切削速度：按機械制造工藝學課程設計指導書表5-43，切削速度的計算公式為(m/min),式中 Cv 393 。(壽命選 T=60min) V5V C7

49、"0?2 0.15 0.2t a p f當切削條件變換時要加上修正系數(shù)。查機械制造工藝學課程設計指導書表5-32 ,Kmv 1.15, K sv 0.8 , K kv1 ， K kt 0.9 ，0.81, Kbv 0.97。所以,V C020T5t apc393cv=K V0.20.150.2°.260 1.250.21.15 0.8 1 0.9 0.81 0.97=150.4(m/mi n)確定機床主軸轉速：n 1000 VC =1000150 .4 =618.1(r/min)Sdw75按機床選取n =560r/min。所以實際切削速度7556° =136.3(

50、m/mi n)1000V1000計算切削工時1nftl旦=I33=0.14 ( min)nf5600.2(e) 粗車© 54孔tJ一b,式中 I 13，11 3，I2 0，所以切削深度：ap 2mm，一次切除。進給量：根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-42，選用f=0.2mm/r。 計算切削速度：按機械制造工藝學課程設計指導書表5-43，切削速度的計算公式為(m/mi n),式中 Cv 393。(壽命選 T=60min) “cVC 0.20.150.2t ap f當切削條件變換時要加上修正系數(shù)Kv 。查機械制造工藝學課程設計指導書表5-32，Kmv 1.15 , Ksv 0.8

51、, K kv 1 ， K kt 0.9 ，K krv0.81 , Kbv 0.97。所以,0.8 10.90.810.97 =140.2 (m/min)c=393Vc 両沽fKv60°.220.15 0 2 °.2 1.15t ap f'確定機床主軸轉速：1000 Vc =1000140 .2 =970.7(r/min)ns L4646900 =130(m/mi n)1000按機床選取n =560r/min。所以實際切削速度v_dn_1000計算切削工時t l h ,式中 I 17 , h 3 , I?0 ,所以nft l h J = 173=0.11 ( mi n

52、)nf9000.2(3)工序25粗車小端外圓表面切削用量及基本時間的確定 計算切削用量(a)車© 180左端面切削深度:ap 1.25mm，一次切除。進給量：根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-42，選用f=0.94mm/r。 計算切削速度：按機械制造工藝學課程設計指導書表5-43，切削速度的計算公式為(m/min),式中 cv 393。(壽命選 T=60min) v5C + 0.2°15 f 0.45t ap f當切削條件變換時要加上修正系數(shù)查機械制造工藝學課程設計指導書表5-32，K MV 1.15 , K SV 0.8 , K kv1, K krv1，K BV0.97。所以,Cv1XVc f02Kvt ap f393020750.45601 .250.941 .150.8 1 1 0.97 =127.9 (m/min)