CA6140車床輸出軸設(shè)計(jì)

1、目錄機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書2序言2一、零件圖分析21.1 零件的作用21.2 零件的材料及其力學(xué)性能21.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析2二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1 確定毛胚的制造形式32.1.1 毛坯的選擇42.1.2 毛坯圖分析42.2 基準(zhǔn)的選擇42.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇42.2.2 加工方法的確定52.3 制定工藝路線52.3.1 工序的安排52.3.2 工序劃分的確定62.3.3 熱處理工序安排62.3.4 擬定加工工藝路線62.3.5 加工路線的確定72.3.6 加工設(shè)備的選擇82.3.7 刀具的選擇82.4.1 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定9基本時(shí)間14其余工步切削用量及基本工

2、時(shí)計(jì)算從略14三、專用夾具設(shè)計(jì)143.1 設(shè)計(jì)主旨143.1.1 技術(shù)要求分析153.1.2 零件的工藝分析153.2 制定藝路線153.3 機(jī)床、夾具、刀具、量具的選擇163.4 確定工序尺寸17四、夾具設(shè)計(jì)204.1 定位方案204.2 分度設(shè)計(jì)224.3 切削力和夾緊力的計(jì)算23五、設(shè)計(jì)心得23六、參考文獻(xiàn)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)CA614/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)品零件圖手工圖人口圖2張2. 產(chǎn)品毛坯圖1張3. 機(jī)械加工工藝過程卡1份4. 數(shù)控加工工序卡1份5. 機(jī)械加工工序卡1份6. 課程設(shè)計(jì)說明書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

3、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，為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。我也相信通過課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識點(diǎn)都聯(lián)系起來，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計(jì)。一、零件圖分析1.1 零件的作用題目所給定的零件為CA614/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。1.2 零件的材

4、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.1.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析5。技術(shù)要求三0.08C冷附哂一利=ic-III苴余/堂0.04A-B2乂B6.3ng.ODWS皆以E3的落菰_J囪1J22_J釜g手-二rir!3E理1 .嫡質(zhì)處理2口訐BW2 .材料：45輛3倒熱匚1由零件圖可知：該零件是典型的軸類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有小55、小6

5、0、小65、小75、小176的外圓柱面，小50、小80、小104的內(nèi)圓柱表面，10個(gè)小20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；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,小55外圓柱面、大端端面為Ra1.6um,小60、小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)在小55的左端面、小80內(nèi)孔圓柱面對小75、小60外圓軸線的跳動(dòng)量為0.04mm,小25孑L的軸線對小80內(nèi)孑1軸線的位置度為小0.05mm,鍵槽對小55外圓軸線的對稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBWV保持均勻。通過分析該零件，其布局合理，

6、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，符合要求。、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 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。2.1.1 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

7、，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。2.1.2 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)械加工工藝手冊金屬機(jī)械加工工藝人員手冊知精車-半精車-粗車各余量，從而可得毛坯余量或查表得到,，2.2 基準(zhǔn)的選擇2.2.1 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)，該零件選用小55外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來加工小176外圓柱

8、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)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，小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。這樣定位比較簡單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。2.2.2 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闡述加工方案：加工表向表面粗糙度公差/精度等級加工方法4176外圓柱面Ra6.3自由公差粗車-半精車（）55外圓柱面Ra1.6IT6粗車-半精車-精車460外圓柱面Ra0.8IT6粗車-半精車-精車（）65外圓柱面Ra1.6IT6粗車-半

9、精車-精車（）75外圓柱面Ra0.8IT6粗車-半精車-精車450內(nèi)圓柱面Ra6.3自由公差粗銃480孔Ra3.2IT7鉆孔-車孔-較孔4104孔Ra6.3自由公差鉆孔-車孔420孔Ra3.2IT7鉆孔-錢孔左端面Ra6.3自由公差粗車右端面Ra1.6自由公差粗車鍵槽Ra3.2IT9粗銃-精銃倒角Ra6.3自由公差2.3制定工藝路線2.3.1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

10、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、小55、小60、小65、小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，如小55、小60、小65、小75外圓柱面，小80、小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

11、面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加工,因?yàn)樽蠖嗣婧托?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。、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，所以對于CA614/床輸出軸來講先

12、加工小75外圓柱面,做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。2.3.2 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，刀具等比較簡單，機(jī)床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(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)2.3.

13、3 熱處理工序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。2.3.4 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：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4176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

14、8數(shù)控車鉆。30的底孔，車。104,車。80孔留鏈孔余量9數(shù)控車像。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)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4176外圓柱面倒角6熱處理調(diào)質(zhì)7數(shù)控車r半精車左端各圓柱面到要求8數(shù)控車精車左端臺階到要求并倒角9數(shù)控車鉆。30的底孔，車。104,車。80孔留鏈孔余量10數(shù)控車校480孑L至IJ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)綜上所述：三個(gè)工藝方案的

15、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2.3.5 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)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。2.3.6 加工設(shè)備的選擇、工序三采用CA61401通車床，車床的參數(shù)如下：型號CA6140中心距750mm1000mm1500m曲身上下最大回轉(zhuǎn)直

16、徑。400mm馬鞍內(nèi)最大工作回轉(zhuǎn)路徑。550mm橫拖板上最大回轉(zhuǎn)直徑。214mm主軸孔徑。52mm主軸內(nèi)錐孔MT6#主軸速度級數(shù)16級，主軸速度范圍20-1800r.p.m,公制螺紋（30種）0.45-20mm（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、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2350X1020X1250mm、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：FANUCQI最大回轉(zhuǎn)

17、直徑590mm最大加工直徑500mm最大加工長度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00.016mm,Z定位精度00.025mm,X重復(fù)定位精度00.007mm,Z重復(fù)定位精度00.01mm工序11、12采用X51,銃床的參數(shù)如下：型號X51，主軸孔錐度7:24,主軸孔徑25mm主軸轉(zhuǎn)速651800r/min。工作臺面積（長X寬）1000X250。工作臺最大行程：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工作臺進(jìn)給量：縱向35980mm/min橫向25765mm/min升降12380mm/m

18、in工作臺快速移動(dòng)速度：縱向2900mm/min橫向2300mm/min升降1150mm/min工作臺T型槽數(shù):槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主電機(jī)功率7.5KW2.3.7刀具的選擇加工表向刀具名稱刀具參數(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418擴(kuò)419.8擴(kuò)孔鉆419.8錢。20錢刀420車內(nèi)孔內(nèi)孔車刀鎮(zhèn)50的盲孔鎮(zhèn)刀粗銃鍵槽銃刀15.4精銃鍵槽銃刀162.4.1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：夕卜圓柱面4176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5IT12417

19、66.3毛坯4187外圓柱面455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（）551.61.1IT10（）563.2粗車一15IT12（）57.96.3毛坯17.1（）70外圓柱面460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1.0IT6601.61.1IT104613.2粗車一10IT1262.96.3毛坯12.1（）70外圓柱面465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1.0IT6651.61.1IT104663.2粗車5IT1267.96.3毛坯7.5（）70外圓柱面475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1.0IT6751.

20、61.1IT10763.2粗車5IT1277.96.3毛坯7.580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鎮(zhèn)車3IT7801.6車孔47IT12776.3鉆孔30IT12306.3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較10IT7201.6擴(kuò)9.9IT919.83.2鉆孔9IT12186.3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IT9161.6粗銃IT12123.2(2)確定切削用量查資料的：加工外圓柱面4176粗車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊P433得知：f=0.81.2mm/r取f=0.81mm/rap=2.5mm，查金屬切削

21、手冊知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=200X3.14x187/1000=73.4m/min,校核功率：Pc=KCXapxVcf/60000=2305X2.5X0.81X73.4/60000=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/r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增訂組編上?？茖W(xué)出版社表1

22、0-8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=320X3.14x70/1000=70.34m/min功率Pc=KCXapxVcX0.71/60000=2305X2.5X70.34X0.66/60X1000=4.4Kw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二70.34m/min,n=320r/minf=0

23、.71mm/r半精車：查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊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=KcXapXVcXf/60000=2305X0.3x120/60000=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=0.18m

24、m/r,ap=0.55mm則n=1000Vc/d=908.29r/min圓整得n=910r/min功率Pc=KCXapXVcXf/60000=2305x0.55x0.18x160/60000=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/r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增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71查金屬切削手冊知Vc=7090m/min取Vc=75m/min則n=1000Vc/d=3

25、41.2r/min由CA6140說明書取n=320r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=320x3.14x70/1000=70.34m/min取ap=2.5mm校核功率Pc=KOapxVcXf/60000=2305X2.5X70.34X0.71/60000=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P433得知：f=0.40.5mm/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=

26、1.8m/s則n=1000Vc/d=546.8r/min圓整得n=550r/min貝UVc=nd/1000=510x3.14x62.9/1000=100.7m/min功率Pc=KO1.67m/s取Vc=120m/min則n=1000Vc/d=1000X120/3.14x61.1=625.5r/min圓整得n=630r/min，取ap=0.55mm故實(shí)際切削速度：Vc=nd/1000=630x3.14x61.1/1000=120.87m/min校核功率Pc=KOapXVcXf/60000=2305X0.55X120.87X0.15/60000=0.38Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率

27、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=120.87m/min,n=630r/minf=0.15mm/r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=KO1.67m/s取Vc=120m/min則n=1000Vc/d=578.2r/min圓整得n=

28、580r/min故實(shí)際切削速度：Vc=nd/1000=580X3.14X66.1/1000=120.38m/minap=0.55mm校核功率Pc=KcXapxVcXf/60000=2305X0.55X0.18X120.38/60000X1000=0.46Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw效率為0.8,機(jī)床功率Pn1.67m/s取Vc=120m/min則n=1000Vc/d=1000X120/76.1X3.14=502.2r/min圓整得n=500r/min故實(shí)際切削速度：Vc=nd/1000=500x3.14x76.1/1000=119.48m/minap=0.55mm校核功率Pc=KcX

29、apXVcXf/60000=2305X0.55X119.48X0.15/60000=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PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=119.48m/min,n=500r/minf=0.15mm/r加工內(nèi)圓柱面（）80鉆孔：查簡明加工工藝手冊P294知：ap=d/2=15mm取f=0.35mm/r;Vc=0.33m/s故n=1000Vc/d=1000x0.33x60/3.14x30=210.2r/min圓整得n=210r/min故實(shí)際切削速度：Vc=nd/1000=210X3.14X30/1000=19.8m/min校核功率Pc

30、=KcXapXVcXf/60000=2305X15X30.6/60X1000=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：查簡明加工工藝手冊P297知f=0.350.40mm/r,Vc=0.8331.666m/s取f=0.35mm/rVc=0.85m/s;故n=1000Vc/d=1000x0.85x60/3.14x74=219.5r/min由CA6140說明書取n=200r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=200X3.14x74/1000=46.

31、5m/min/60000=2305X3X46.5X0.35/60000=1.9Kw0.8,機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠,取ap=3mm校核功率Pc=KcXapxVcxf根據(jù)機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為Vc=46.5m/min，n=200r/minf=0.35mm/r鉆孔：f=0.3mm/rap=1.5mmn=549r/minVc=nd/1000=x3.14x80/1000=138m/min功率根據(jù)機(jī)床說明書查得實(shí)際取值為Vc=138m/min，Pc=KcXapXVcX0.001/60=2305X1.5X138/60X1000=7.9KwPc=7.5Kw效率為0.75,機(jī)床功率

32、PnvPc,所以機(jī)床功率足夠,n=560r/minf=0.3mm/r鏜孔：查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊增訂組編表10-13ap=3mm；S=0.300.50mm/r取S=0.3mm/r取Vc=0.65m/s則n=1000Vc/d=1000X0.65X60/d=155r/min由CA6140說明書取n=160/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=160X3.14X80/1000=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=KcXapxVcxS/60000=2305X3x40.2x0.4/60000=1.85Kw機(jī)床功率PnvPc,所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為

33、Vc=40.2m/min，n=160r/minf=0.4mm/r加工通孔()20鉆孔：鉆(f)19.8的底孔：查簡明加工工藝手冊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=1000X60/3.14X19.8=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=945X3.14X19.8/1000=58.75m/min,又取ap=6mm校核功率：Pc=KcXapxVcxf/60000=2305X6X60.3X0.36/60000=5.0Kw由于機(jī)床說明書查得

34、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=23.1m/min,n=409r/min，f=0.2mm/r錢孔：查簡明加工工藝手冊表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=1000X0.6x60/3.14x20=573.25r/min圓整得：n=580r/min故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=580x3.14x20/1000=36.4m/minap=0.1mm校核功率：Pc=KcXapXVcXf/60000=2305X0.1X36.4X0.3/60

35、000=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/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/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=KcapxfXVc/60000=2305X2X0.66X110.5/60000=5.6Kw由于機(jī)床說明書查得Pc=7.5Kw,效率為r=0.8,機(jī)床功率

36、Pcx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=KcapxfXVc/60000=2305X0.5X0.41X120/60000=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Pcx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/r.銃鍵槽粗銃：fz=0.12mm/rap=5mmVc=90m/mi

37、nn=1000Vc/兀d=955.4r/minVf=nxfz=114.6mm/r功率Pm=KCapxfXVc/60000=2305X5X0.12X90/60000=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PcXrPm所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc二89m/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=nxfz=119.4mm/r功率Pm=KCapXfXVc/60000=2305X2X0.10X150/60000=

38、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PcXrPm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e55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：丁L.ll1l2.Tj二I二Ifnfnap一式中：l=83.4mm,l1=+(23)=2mm,l2=。，tanf=0.65mm/r,n=3.08r/min,i=183.42貝Tj=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)3.1 設(shè)計(jì)主旨機(jī)械制造工藝

39、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)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)踐知識的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用過程。由于知識和經(jīng)驗(yàn)所限，設(shè)計(jì)會(huì)有

40、許多不足之處，所以懇請老師給予指導(dǎo)。3.1.1 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3.1.2 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)比較簡單，其主要加工的面有小55、小60、小65、小75、6176的外圓柱面，小50、小80、6104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；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

41、,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)在小55的左端面、小80內(nèi)孔圓柱面對小75、660外圓軸線的跳動(dòng)量為0.04mm,小20孑L的軸線對小80內(nèi)孑1軸線的位置度為小0.05mm,鍵槽對小55外圓軸線的對稱度為.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。3.2 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粗車圓柱面小176及端面。工序2粗車圓柱面

42、小55、小60、665和675和及臺階面。工序3精車6176外圓柱面及倒角。工序4半精車圓柱面小55、小60、665和675和及臺階面。工序5精車圓柱面（|）55、小60、小65和675和及臺階面。工序6倒角。工序7粗鏈內(nèi)孔小50、小80、6104。工序8精鏈內(nèi)孔小50、小80、6104。工序9鉆孑L10X（|）20。工序10擴(kuò)孔10X（|）20。工序11較孔10X（|）20。工序12銃鍵槽16X10。工序13鉆斜孔2X（|）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

43、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，故宜在車床上鏈孔，選用C616A臥式車床。（3）工序12銑削。工序工步簡單，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，故可選常用用的X61W型銃床能滿足加工要求。（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

44、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，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;直徑為小18;擴(kuò)孔鉆：直徑為小19.8;較刀：直徑為（I）200鏈刀，刀桿長

45、度為200.BXHH16X25。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、測量范圍0150游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值0.01、測量范圍0150游標(biāo)卡尺。讀數(shù)值0.01、測量范圍50125的內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值0.01、測量范圍50125的外徑千分尺，讀數(shù)值0.01、測量范圍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

46、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工經(jīng)濟(jì)精度/mm序標(biāo)注工序尺寸公差/mm表面粗糙度R/m工序基本尺寸/mm精車2IT106.3176176.-014粗車3IT1212.5179179/4毛坯2181181_2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工經(jīng)濟(jì)精度/mm序表面粗糙度Ra/m工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm精車1.0IT61.65555_0.019半精車1.5IT103.25656_0.120粗車2.5IT126.357.557.5q3毛坯260

47、60,2表5。60軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工經(jīng)濟(jì)精度/mm序表面粗糙度R/m工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm精車1.0IT61.66060060.0.019半精車1.5IT103.2616100.120粗車2.5IT126.362.5Wk。毛坯26565_2表5。65軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工經(jīng)濟(jì)精度/mm序標(biāo)注工序尺寸公差/mm表面粗糙度電m工序基本尺寸/mm精車1.0IT61.66565065-0.019半精車1.5IT103.26666_0.120粗車2.5IT126.367.5-67.50.30毛坯27070_2表5。75軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工經(jīng)濟(jì)精度/mm序表面粗糙度Ra/m工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm精車1.0IT61.675Fig半精車1.5IT103.276760.120粗車2.5IT126.377.5775077.5_0.30毛坯28080_2表5。104內(nèi)孔加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工經(jīng)濟(jì)精度/mm序表面粗糙度Ra/m工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm精鎮(zhèn)1.8IT73.2104104。.035粗鎮(zhèn)3.2IT106.3103.2103.200.140毛坯29999_2表5。80內(nèi)孔加工余量計(jì)算工序名稱工序問余量/mm工經(jīng)濟(jì)精度/mm序表面粗糙度R