CA6140車床輸出軸

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1、機械制造技術基礎 課程設計說明書 設計題目 專業(yè)班級 姓 名 學 號 指導老師 劉呈旱 成績評定 等級 評閱簽字 評閱日期 湖北文理學院理工學院機械與汽車工程系 年月 目錄 序言 一零 件 圖 分 析 1.1 零件的作用 1.2 零件的材料及其力學性能 1.3 零件的結構工藝分析 二工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛胚的制造形式 2.1.1 毛坯的選擇 2.1.2 毛坯圖分析 2.2 基準的選擇 2.2.1 定位基準的選擇 2.2.2 加工方法的確定 2.3 工序的安排 2.4 擬定加工工藝路線 2.5 加工設備的選擇 2.6

2、 刀具的選擇 2.7 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 基本時間 其余工步切削用量及基本工時計算從略 三專用夾具設計 3.1 制定藝路線 3.2 機床、夾具、刀具、量具的選擇 3.3 確定工序尺寸 四、夾具設計 4.1 定位方案 4.2 分度設計 4.3 切削力和夾緊力的計算 機械制造技術基礎課程設計是我們完成本專業(yè)教學計劃的一個 極為重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是使我們綜合運用所學過的基本課程， 基本知識與基本技能去解決專業(yè)范圍內的工程技術問題而進行的一 次基本訓練。 我們在完成課程設計的同時，也培養(yǎng)了我們正確使用技術資料， 國家標準，有關手冊，圖冊等工具書，進行設計計

3、算，數據處理，編 寫技術文件等方面的工作能力，也為我們以后的工作打下堅實的基 礎，所以我們要認真對待這次綜合能力運用的機會！ 其主要目的是： 1. 培養(yǎng)學生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨立能力， 拓寬和深化所學的知識。 2. 培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想，設計思維，掌握工程設計的 般程序，規(guī)范和方法。 3. 培養(yǎng)學生正確的使用技術知識，國家標準，有關手冊，圖冊等 工具書，進行設計計算，數據處理，編寫技術文件等方面的工作能力 和技巧。 4. 培養(yǎng)學生進行調整研究，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。 一零 件 圖 分 析 1.1

4、 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 遞轉矩，使車床主軸獲得旋轉的動力； 二是工作過程中經常承受載荷； 三是支撐傳動零部件。 1.2 零件的材料及其力學性能 零件的材料為 45 鋼，是最常用中碳調質鋼， 綜合力學性能良好， 淬透性低，水淬時易生裂紋。小型件宜采用調質處理，大型件宜采用 正火處理。其價格較便宜，經過調質或正火后可得到較好的切削性能， 而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，局部淬火后再回火， 表面硬度可達 52HRC-45HRC. 1.3 零件的結構工藝分析 由零件圖可知 : 該零件是典型的軸類零件，結構比較簡單，其主要加工的面

5、有 ? 55、? 60、? 65、? 75、? 176 的外圓柱面，? 50、? 80、? 104 的內圓柱表面，10個? 20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分 是 IT6 級；粗糙 3 度方面表現在鍵槽兩側面、? 80 內圓柱表面為 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；位置要求較嚴格，表現 在 ? 55的左端面、? 80內孔圓柱面對 ? 75、? 60 外圓軸線的跳動 量為 0.04mm, ? 25孔的軸線對 ? 80內孔軸線的位置度為 ? 0.05mm, 鍵槽對? 55外圓軸線的對稱

6、度為.0.08mm;熱處理方面需要調質處 理，到200HBWV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。 二工藝規(guī)程設計 2.1 毛坯圖分析 毛坯（鍛件）圖是根據產品零件設計的，經查《機械加工工藝手 冊》《金屬機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基準的選擇 221定位基準的選擇 工件在加工第一道或最初幾道工序時， 一般選毛坯上未加工的表 面作為定位基準，這個是粗基準，該零件選用 ? 55外圓柱面作為

7、粗 基準來加工? 176外圓柱面和右端面。以上選擇符合粗基準的選擇原 則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經過 加工的表面作為定位基準，? 176的外圓柱面和右端面作為定位基準， 這個基準就是精基準。在選精基準時采用有基準重合，基準統(tǒng)一。 加工方法的確定 考慮到工件的具體情況和我們學校的具體加工條件，一般我們按加工 順序來闡述加工方案： 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級 加工方法 ? 176外圓柱面 Ra6.3 自由公差 粗車-半精車  ?55外圓柱面 Ra1.6 IT6 粗車-半精車- 精車 ?60外圓柱面 Ra0.8 IT6

8、 粗車-半精車- 精車 ?65外圓柱面 Ra1.6 IT6 粗車-半精車- 精車 ?75外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車- 精車 ? 50內圓柱面 Ra6.3 自由公差 粗銑 ? 80孔 Ra3.2 IT7 鉆孔-車孔-鉸 孔 ? 104 孔 Ra6.3 自由公差 鉆孔-車孔 ?20孔 Ra3.2 IT7 鉆孔-鉸孔 左端面 Ra6.3 自由公差 粗車 右端面 Ra1.6 自由公差 粗車 鍵槽 Ra3.2 IT9 粗銑-精銑 倒角 Ra6.3 自由公差 2.3工序的安排 (1)、加工階

9、段的劃分 零件的加工過程通常按工序性質不同，可以分為粗加工，半精加工, 精加工三個階段。 ① 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，去除內孔，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 ? 176、? 55、? 60、? 65、? 75 外圓柱表面。 ② 半精加工階段：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 ? 55、? 60、? 65、? 75外圓柱面， ? 80、? 20 孔等。 ③ 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， 留一定的精

10、加工余量，為主要表面的精加工做好準備，并可完成一些 次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標是全面保證加 工質量。 2.4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： 方案一 1 備料 鍛造毛坯 2 熱處理 退火（消除內應力） 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 調質 7 數控車 半精車、精車各外圓柱面到要 求倒角  8 數控車 鉆0 30的底孔，車 $ 104, 車0 80孔

11、留鏜孔余量 9 數控車 鏜0 80孔到要求，倒角 10 數控車 倒角 11 數控銃 銃0 50、鉆、擴、鉸 0 20到 要求 12 數控銃 銃鍵槽 13 去毛刺 14 檢驗 1 備料 鍛造毛坯 2 熱處理 退火（消除內應力） 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0 176外圓柱面 倒角 6 熱處理 調質 7 數控車 半精車左端各圓柱面到要求 8 數控車 精車左端臺階到要求并倒角 9 數控車 鉆0 30的底孔，車 0 104, 車

12、0 80孔留鏜孔余量 10 數控車 鉸0 80孔到要求，倒角 11 數控車 倒角 12 銃 銃0 50、鉆、擴、鉸 0 20到 要求 13 銃 銃鍵槽 14 去毛刺 15 檢驗 綜上所述：兩個工藝方案的特點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易產生彎曲變形， 如采用工序分散，在加工時零件的位置精度無法保證， 為了同時保證 零件圖示的圓跳動要求，所以采用方案二。 2.5加工設備的選擇 工序三采用CA6140普通車床 工序7、& 9采用數控車床 CK7150A 工序11、12采用X51, 2.6刀具

13、的選擇 加工表面 刀具名稱 刀具參數 粗車外圓柱面 可轉位車刀 90° 半精，精車外圓柱面 可轉位車刀 75° 鉆①30的孔 鉆頭 ①30 鉆0 18孔 鉆頭 0 18 擴 0 19.8 擴孔鉆 0 19.8 鉸0 20 鉸刀 0 20 車內孔 內孔車刀 鏜①50的盲孔 鏜刀 粗銃鍵槽 銃刀 ① 15.4 精銃鍵槽 銃刀 ①16 2.7機械加工余量、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 由計算與查表得： 外圓柱面0 176 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙

14、度 粗車 5 IT12 0 176 6.3 毛坯 0 187 外圓柱面 0 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 1.0 IT6 0 55 1.6 半精車 | 1.1 IT10 0 56 3.2  粗車 1 15 IT12 $ 57.9 6.3 毛坯 17.1 $ 70 外圓柱面$6 0 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 1.0 IT6 ①60 1.6 半精車 1.1 IT10 $61 3.2 粗車 丁 10

15、 IT12 ① 62.9 6.3 毛坯 12.1 $ 70 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 1.0 IT6 ①65 1.6 半精車 1.1 IT10 $66 3.2 粗車 d 5 IT12 ① 67.9 6.3 毛坯 7.5 $ 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 1.0 IT6 ①75 1.6 半精車 1.1 IT10 ①76 3.2 粗車 1 5 IT12 ① 77.9

16、 6.3 毛坯 7.5 ①80 內圓柱面$ 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 3 IT7 ①80 1.6 車孔 47 IT12 ①77 6.3 鉆孔 30 IT12 ①30 6.3 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 鉸 10 IT7 ①20 1.6 擴 9.9 IT9 ① 19.8 3.2 鉆孔 | 9 IT12 ①18 6.3 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

17、精銃 IT9 ①16 1.6 粗銑 IT12 ①12 3.2 (2)確定切削用量 加工外圓柱面 ? 176: 粗車：查《機械加工工藝設計手冊》 P433得知：f=0.8? 1.2mm/r取f=0.81mm/r ap=2.5mm ,查《金屬切削手冊》知 Vc=7C?90 m/min 取 Vc=80 m/min 貝卩 n=1000Vc/ d =195.85r/min 由 CA6140說明書取n=125r/min ,故實際切削速度：Vc二n d/1000=200X 3.14 x 187/1000=73.4m/min ,校核功率： Pc=Kcx apx Vcf/60

18、000=2305 x 2.5 x 0.81 x 73.4/60000=5.4Kw 由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所 以機床功率足夠，實際取值為 Vc=73.4 m/min , n=125r/min , f=0.81mm/r 加工外圓柱面? 55: 粗車： 確定進給量f:查《金屬機械加工工藝人員手冊》 f=0.6 ?0.9mm/r 結合 CA6140說明書取 f=0.71 mm/r ap=2.5mm 查 《金屬切削手冊》知 Vc=70?90 m/min取Vc=75m/min則n=1000Vc/ d =341.22r/min 由CA6140說明

19、書取n=320r/min故實際切削速度 Vc=n d/1000=320 x 3.14 x 70/1000=70.34m/min，功率 Pc=Kcx apx Vcx 0.71/60000=2305 x 2.5 x 70.34 x 0.66/60 x 1000=4 .4Kw 由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pn v Pc,所以機床功率足夠，實際取值為 Vc二70.34m/min , n=320r/min f=0.71mm/r半精車：查《機械加工工藝設計手冊》P433得知：f=0.25 0.35mm/r 取 f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取 Vc=

20、120m/min,故 n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得 n=660 r/min ,功率 Pc=KCX apx Vcx f /60000=2305X 0.3 X 120/60000=1.24Kw ,由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw效率為0.75，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實 際取值為 Vc=120m/min， n=660r/min f=0.3mm/r 精車：Vc=15CH 160 m/min 取 Vc=160m/minf=0.18mm/r , ap=0.55mn則 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圓整得 n=910 r/min，功

21、 率 Pc=KcXapXVcXf /60000=2305 X 0.55 X 0.18 X 160/60000= 0.6Kw，由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率為0.75，機床功率Pn v Pc,所以機床功率足夠，實際取值為 Vc=160m/min, n=910r/min f=0.18mm/r 加工外圓柱面? 60: 粗車：d=70確定進給量f: f=0.6?0.9mm/r取f=0.71 , Vc=70~ 90 m/min 取 Vc=75 m/min 貝U n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 CA6140說明書取n=320r/min故實際切削速度Vc二nd/10

22、00=320X 3.14 X 70/1000=70. 34m/min 取 ap=2.5mm 校核功率 Pc=Kcx apX Vc Xf/60000=2305X2.5X70.34X0.71/60000=4.8 Kw 由于機床說明 書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足 夠，實際取值為 Vc=70.34m/min，n=400r/min f=0.71mm/r 半精車：f=0.4?0.5mm/r，取f=0.45 ap=0.9mm，再查外圓切削 數據表知： Vc=1.667?2.17m/s 取 Vc=1.8m/s 貝 n=1000Vc/d= 546.8r/min

23、 ，圓整得 n=550 r/min，貝S Vc二nd/1000=510x 3.14 x 62.9/1000 =100.7 m/min，功率 Pc=KCX apx VcX f/60000= 2305X 0.9 x 0.45 x 100.7/60000= 1.57Kw，由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實 際取值為 Vc= 100.7m/min ， n=510r/min ， f=0.45mm/r 精車：f=0.13?0.18mm/r取f=0.15 mm/r，再查外圓切削數據 表知： Vc>1.67m/s 取 Vc=120 m/min

24、貝 n=1000Vc/ d=1000x120/3.14 x61.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min ,取 ap=0.55mm故實際切削速度：Vc=n d/1000=630x3.14x61.1/1000=120.87m/min ，校核功率 Pc=KcxapxVcxf /60000=2305 x0.55x120.87x0.15/60000= 0.38Kw，由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率 Pnv Pc,所以機床功率足夠，實際取值為 Vc二120.87m/min , n=630r/min , f=0.15mm/r 加工外圓柱面 65 粗車：V

25、c=7（?90 m/min 取 Vc=75 m/min 貝卩 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說明書取n=320r/min故實際切削速度Vc二n d/1000=70.34m/min 取 ap=2.5mm 功率 Pc=Kcx apx VcX f/60000=2305 X 2.5 X 70.34 X 0.71/60000=4.8Kw ,由于機床說明書查 得Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠， 實際取值為 Vc=70.34m/min，n=320r/min ， f=0.71mm/r 半精車：f=0.4?0.5mm/r取f=0.45m

26、m/r，再查外圓切削數據 表知：Vc=1.667?2.17m/s 取 Vc=1.8m/s 貝卩 n=1000Vc/ d=506.55r/min 圓整得 n=510 r/min ，取 ap=0.9mm，Vc=n d/1000=510X3.14 x67.9/1000=108.7m/min，功率 Pc=KCX apx Vcx f/60000=2305 x 0.9 x 108.7 x 0.45/60000= 1.7Kw , 由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所 以機床功率足夠，實際取值為 Vc=108.7m/min， n=510r/min f=0.45mm/r

27、 精車：f=0.13?0.18mm/r取f=0.18mm/r，再查外圓切削數 據表知：Vc>1.67m/s 取 Vc=120 m/min 貝卩 n=1000Vc/ d=578.2 r/min 圓整得 n=580 r/min 故實際切削速度： Vc=n d/1000=580x3.14 x66.1/1000=120.38 m/min, ap=0.55mm校核功率 Pc=Kcx apx Vcx f /60000=2305 x 0.55 x 0.18 x 120.38/60000 x 1000=0.46Kw 由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率

28、足夠，實 際取值為 Vc= 120.38m/min ，n=580r/min f=0.18mm/r 加工外圓柱面? 75 粗車：確定進給量f :查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 10-8知f=0.6?0.9mm/r取f=0.71mm/,查《金屬切削手冊》知Vc=70? 90 m/min 取 Vc=75m/min 貝 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由 CA6140 說明書取 n=320r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=80.384m/min , 取 ap=2.5m 校核功率： Pc=KcxapxVcxf/60000=2305 x2.5x 80.384 x

29、 0.71/60000=5.5Kw，由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw,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二 80.384m/min， n=320r/min ， f=0.71mm/r 半精車：f=0.4?0.5mm/r取f=0.45mm/r 再查外圓切削數 據表知：Vc=1.667 ?2.17m/s 取 Vc=1.8m/s 貝卩 n=1000Vc/ d=1OOOX 108/3.14 x 77.9=441.5r/min, 圓整得 n=450 r/min , 取 ap=0.9mm Vc=nd/1000=450 x 3.14 x 77.9/1000

30、=110m/min ,校核功率 Pc=KcxapxVcxf/60000=2305 x0.9x110x0.45 /60000=1.7Kw 由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw,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= 110m/min，n=450r/min f=0.45mm/r 精車： f=0.13 ?0.18mm/r 取 f=0.15mm/r ，再查外圓切削數 據表知： Vc>1.67m/s 取 Vc=120 m/min 貝 n=1000Vc/ d =1000x120/76.1 x3.14=502.2 r/min 圓整得 n=500 r/min 故實際切

31、削速度： Vc=n d/1000=500x3.14x 76.1/1000=119.48m/min ap=0.55mm校核功率 Pc=Kcx apx Vcx f/60000=2305 x 0.55 x 119.48 x 0.15/60000=0.39 Kw由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw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=119.48m/min, n=500r/min f=0.15mm/r 加工內圓柱面? 80 鉆孔：ap=d/2=15mm取 f=0.35mm/r ; Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=1000x0.33x60/

32、3.14 x30=210.2 r/min 圓整得 n=210r/min 故實際切削速度： Vc=n d/1000=210x3.14x30/1000 =19.8m/min，校核功率 Pc=Kcx apx Vcx f /60000=2305 x 15x 30.6/60 X 1000=3.99Kw由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw效率為0.8 , 機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實際取值為 V= 19.8m/min , n=210r/min ， f=0.35mm/r 車孔：f=0.35 ?0.40mm/r, Vc=0.833 ?1.666m/s 取 f=0.35 mm/r Vc=0.

33、85m/s ;故 n=1000Vc/ d=1000 X 0.85 X 60/3.14 X 74= 219.5r/min由CA6140說明書取n=200r/min故實際切削速度 Vc二n d/1000=200X 3.14 X 74/1000= 46.5m/min，取 ap=3mm校核功率 Pc=Kcx apX VcXf /60000=2305 X 3X46.5 X 0.35/60000=1.9Kw，根 據機床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以 機床功率足夠,實際取值為 Vc= 46.5m/min, n=200r/min f=0.35mm/r 鉆孔 ： f=0

34、.3mm/r ap=1.5mm n=549r/min Vc=n d/1000= X 3.14 X 80/1000=138m/min,功率 Pc=KcX apX VcX 0.001/60 =2305X 1.5 X 138/60 X 1000=7.9Kw,根據機床說明書查得 Pc=7.5 Kw 效率為0.75 ,機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實際取值為Vc二 138m/min，n=560r/min f=0.3mm/r 鏜孔：查《金屬機械加工工藝人員手冊》 ap=3mm; S=0.30 ?0.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 貝卩 n=1000Vc/d=1

35、000X 0.65 X 60/d=155r/min 由 CA6140說明書取 n=160/min 故實際切削速度 Vc=nd/1000=160X3.14X80/1000= 40.2m/min根據機床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率為0.8，功率 Pc=KcXapXVcXS/60000=2305X3X40.2X0.4/60000 =1.85Kw 機床 功率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實際取值為 Vc二40.2m/min , n=160r/min f=0.4mm/r 加工通孔? 20 鉆孔：鉆? 19.8的底孔：查《簡明加工工藝手冊》P296得： f=0.33 ?0.38mm/r,

36、取 f=0.36 mm/r; Vc=0.96 ?1.13m/s , 取 Vc=1m/s故 n=1000Vc/ d=1000x 60/3.14 x 19.8=965.1r/min 根據 X51 機床說明書得： n=945r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=945X3.14 x 19.8/1000=58.75m/min ，又取 ap=6 mm校核功 率： Pc=KcxapxVcxf/60000=2305 x6x60.3x0.36/60000=5.0Kw， 由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所 以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 23.1m/m

37、in ， n=409r/min ， f=0.2mm/r 鉸孔：查《簡明加工工藝手冊》 表 11-20 知： f=0.3 ?0.65mm/r, 取 f=0.3 mm/r ； Vc=0.833 ?0.383m/s ,取 Vc =0.60 m/s ；故 n=1000Vc/ d=1000x0.6x60/3.14 x20=573.25 r/min 圓整得： n=580 r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=580x3.14x20/1000=36.4 m/mi n ap=0.1mm 校核功率：Pc=Kcx apx Vcx f /60000= 2305X 0.1 x 36.4 x 0.3/

38、60000=0.04Kw，由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 36.4m/min ，n=580r/min ,f=0.3mm/r 加工端面 粗車 ：查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》得： f=0.66mm/r , Vc=108m/min, n=1000Vc/n d=190r/min，由 CA6140說 明書取 n=200r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=110.5m/min ，取 ap=2mm校核功率： Pm=KC^ apx f x Vc/60000=2305X 2x 0.66 x 1

39、10.5/60000=5.6Kw 由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率為n =0.8，機床功率Pcxn > Pm所以機床功率足夠，實際取值為Vc=110.5m/min, n=200r/min , f=0.66mm/r. 精車 ：查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》得： f=0.41mm/r , ap=0.5mm Vc=120m/min, n=1000Vc/ n d=217.1r/min , 功率 Pm=Kxc apx fx Vc/60000=2305x 0.5x 0.41 x 120/60000= 0.94Kw 由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw 效率為 n =0.

40、8 機床功率 Pcxn> Pm 所以機床功率足夠 實際取值為 Vc=120 m/min n=217.1r/min f=0.41mm/r. 銑鍵槽 粗銑： fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/ n d=955.4r/min Vf=nx fz=114.6mm/r 功率 Pm=Kxc apx fx Vc/60000=2305x 5x 0.12 x 90/60000=2.07Kw 由 于機床說明書查得 Pc=4.5 Kw 效率為 n =0.8 機床功率 Pcxn> Pm 所以機床功率足夠 實際取值為 Vc= 89m/min n=945r/min 縱

41、向 M=105mm/r,橫向 Vf=100 mm/r 精銑： fz=0.10mm/r ap=2mm Vc=150m/min n=1000Vc/ n d=1194.2r/min Vf=n x fz=119.4mm/r 功率 Pm=Kxc apx fx Vc/60000=2305x 2x 0.10 x 150/60000=1.15Kw 由于機床說明書查得 Pc=4.5 Kw,效率為n =0.8，機床功率PcXn > Pm所以機床功率足夠，實際取值為Vc=153.8m/min, n=1225r/min 縱向 M=125mm/r,橫向 Vf=130mm/r. 基本時間 確定粗車外圓55的

42、基本時間t 根據《機械制造工藝學》公式 4-23車外圓基本時間為： Tj — fn .l 1 l1 l2 . 1 1 fn 1 式中： l 83.4mm, l1 ap tan (2~ 3) 2mm , I? 0 , f 0.65mm/ r , n 3.08r/min , i 1 則Tj 83.4 2 s 43s 0.65 3.08 其余工步切削用量及基本工時計算從略 三專用夾具設計 3.1制定藝路線 工序1 粗車圓柱面? 176及端面。 工序2 粗車圓柱面?55、? 60、? 65和? 75和及臺階面 工序3 精

43、車? 176外圓柱面及倒角。 工序4 半精車圓柱面?55、? 60、? 65和? 75和及臺階面 工序5 精車圓柱面?55、? 60、? 65和? 75和及臺階面 工序6 倒角。 工序7 粗鏜內孔? 50、? 80、? 104。 工序8 精鏜內孔? 50、? 80、? 104。 工序9 鉆孔10X? 20。 工序10 擴孔10X? 20。 工序11 鉸孔10X? 20。 工序12 銑鍵槽16X 10 工序13 鉆斜孔2 X? 8 工序14 去毛刺。 工序15 終檢 3.2機床、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

44、不多，大批大量生產不要求很高的生產率，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。工序工步簡單，外廓尺寸不大，考慮本 零件屬成批大量生產，所選機床使用范圍較廣泛為宜，故可選 常用用的X61W型銑床能滿足加工要求。 （4） 工序9、10和11是擴、鉆、鉸孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄?夾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

45、序用三爪自定心卡盤和心軸。 選用刀具 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;擴孔 鉆：直徑為 ? 19.8 ;鉸刀：直徑為 ? 20。鏜刀，刀桿長度為 200.B X H= 16X 25。 3.3確定工序尺寸 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 軸段加工余量計算 余量 /mm 經濟精度/mm 表面粗糙度R m 尺寸/mm 尺寸公差 /mm 精車 2 IT10 6.3 176 176“ 0.14 粗車 3 IT1

46、2 12.5 179 179 0.4 毛坯 ± 2 181 181 2 表4外圓柱面$ 55軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 經濟精度/mm 序 表面粗糙度Fa/ 1 m 工序基本 尺寸/mm 標注工序 尺寸公差 /mm 精車 1.0 IT6 1.6 55 55 0.019 半精車 1.5 IT10 3.2 56 56 0.120 粗車 2.5 IT12 6.3 57.5 57.5 0.3 毛坯 ± 2 60 60 2 表5 $ 60軸段加工余量計算 工序名稱 工序間

47、 余量 /mm 工 經濟精度/mm 序 表面粗糙度R 1 m 工序基本 尺寸/mm 標注工序 尺寸公差 /mm 精車 1.0 IT6 1.6 60 60 0.019 半精車 1.5 IT10 3.2 61 61° 0.120 粗車 2.5 IT12 6.3 62.5 62.5 0.30 毛坯 ± 2 65 65 2 表5 $ 65軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 經濟精度/mm 序 表面粗糙度 R/ i m 工序基本 尺寸/mm 標注工序 尺寸公差 /mm 精車

48、 1.0 IT6 1.6 65 65 0.019 半精車 1.5 IT10 3.2 66 66 0.120 粗車 2.5 IT12 6.3 67.5 67.500.30  毛坯 ± 2 70 70 2 表5 $ 75軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 經濟精度/mm 序 表面粗糙度 Ra/ m 工序基本 尺寸/mm 標注工序 尺寸公差 /mm 精車 1.0 IT6 1.6 75 750 0.019 半精車 1.5 IT10 3.2 76 76 0.120 粗車 2.

49、5 IT12 6.3 77.5 77.500.30 毛坯 ± 2 80 80 2 表5$ 104內孔加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 經濟精度/mm 序 表面粗糙度Ra/ m 工序基本 尺寸/mm 標注工序 尺寸公差 /mm 精鏜 1.8 IT7 3.2 104 10400.035 粗鏜 3.2 IT10 6.3 103.2 1O3.200.140 毛坯 ± 2 99 99 2 表5 $ 80內孔加工余量計算 工序名 稱 工序間 余量/mm 工 經濟精度/m

50、m 序 表面粗糙度 R/ i m 工序基本 尺寸/mm 標注工序 尺寸公差 /mm 精鏜 1.5 IT7 3.2 80 80。0.030 粗鏜 2.5 IT10 6.3 78.5 78.500.12 毛坯 ± 2 76 76 2 表5 $ 50內孔加工余量計算 工序名 工序間 工 序 工序基本 標注工序  稱 余量/mm 經濟精度/mm 表面粗糙度 R/卩m 尺寸/mm 尺寸公差 /mm 精鏜 1.5 IT7 3.2 50 50。0.025 粗鏜 2.5 IT10 6.3 48.5

51、 48.5。0.1 毛坯 ± 2 0 46 46 2 四、夾具設計 4.1定位方案 夾具特點，工件以另一端面和鍵槽定位，通過軸心，用螺 栓夾緊。結構簡單，制造容易。分度副間有污物時，不直接影 響分度副的接觸。缺點是無法補償分度度間的配合間隙對分度 精度的影響。分度板孔中一般壓入耐磨襯套，與圓柱定位銷采 用H7/g6配合。其結構圖如圖3所示 圖3 2 8夾具裝配圖 4.2分度設計 通過分度盤來實現。擰緊螺母，并通過開口墊圈將工件夾 緊。轉動手柄，可將分度盤松開。此時用捏手將定位銷從定位 套中拔出，使分度盤連同工件一起回轉 180°，將定位銷重新 插入定位套中，即實

52、現了分度。再將手柄轉回，銷緊分度盤， 即可進行加工。 4.3切削力和夾緊力的計算 本工序加工是鉆削可估算其夾緊力，其為螺旋夾緊機構 實際效果可以保證可靠的卡緊。 根據公式： 1 M q Wk[ r tan 1 rz tan( 2)]- 0 M q 原動力（N?mr） Wk——實際所需夾緊力 ' ――螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑（mm ,——螺紋中徑之半（mm） ——螺紋升角（°） i ――螺桿端部與工件間的當量摩擦角（°） 螺旋副的當量摩擦角（°） tan 2 2 cot - cos 除螺旋機構以外的效率， 其值為 0.85~0.958。 參數:

53、Wk = 100 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝 置，即可指定可靠的卡緊力。 湖北文理學院 理工學院 機械加工工序卡片 產品 名稱 輸出軸 共10頁 第1頁 粗和半精車 工序 號 工序名稱 零件 圖號 夾具名稱 粗銃 N面 夾具 1 i - —?— 1 ■■ : ,1 L | < 零件 名稱 輸出軸 夾具編號 —■ ■■目■ 1 材 料 45鋼 設備名稱 ? 打 - r 程序 編號 車 間 金工 編 制 批 準

54、 審 核 日 期 序 號 工步工作內容 刀具號 刀具 規(guī)格 主軸轉 速 r/min 進給速度 mm/min 切削 深度 mm 1 裝夾 2 粗車左端面 110 71.5 1.5 3 打中心孔 110 143 1.5 4 粗車①75、①65、①60、① 55 110 71.5 1.5 5 湖北文理學院 理工學院 機械加工工序卡片 產品 名稱 輸出軸 共10頁 第2頁 工序 號 工序名稱 ￡ — 零件 圖號

55、 夾具名稱 粗銃 N面 夾具 ?i —.一 .^.三 ?1 1 - T -4- 卜 =斗 : — ■ a i 三 J 零件 名稱 輸出軸 夾具編號 材 料 45鋼 設備名稱 1 L 程序 編號 車 間 金工 編 制 批 準  審 核 日 期 序 號 工步工作內容 刀具號 刀具 規(guī)格 主軸轉 速 r/min 進給速度 mm/min 切削 深度 mm 1 裝夾 2 粗車右端面 110 71.5 1.

56、5 3 精車右端面 110 143 1.5 4 5 湖北文理學院 理工學院 機械加工工序卡片 產品 名稱 輸出軸 共10頁 第3頁 工序 號 工序名稱 r M J 零件 圖號 夾具名稱 粗銃 N面 夾具 一 — 零件 名稱 輸出軸 夾具編號 ■ 1 1 材 料 45鋼 設備名稱 程序 編號 車 間 金工 編 制 批 準   審 核 日 期 序號

57、 工步工作內容 刀具號 刀具 規(guī)格 主軸轉 速 r/min 進給速度 mm/min 切削 深度 mm 1 裝夾 2 半精車①75、①65、①60、 ①55 110 22 0.2 3 4 5 湖北文理學院 理工學院 機械加工工序卡片 產品 名稱 輸出軸 共10頁 第5頁 工序 號 工序名稱 k r 零件 圖號 夾具名稱 粗銃 N面 夾具 r 零件 名稱 輸出軸 夾具編號

58、 — ■ — ‘ ―-- P' —■ 材 料 45鋼 設備名稱 -^r 程序 編號 車 間 金工 編 制 批 準 刀具號 r/min mm/min mm 1 裝夾 精車左端面各臺階 100 100 50 1.5 工序名稱 夾具名稱 零件 圖號 粗銃 N面 夾具 零件 輸出軸 名稱 夾具編號 45鋼 設備名稱 程序 金工 機械加工工序卡片 產品 名稱 輸出軸 共10頁 第6頁 湖北文理學院 理工學院

59、 刀具號 r/min mm/min mm 1 裝夾 鉆①55 287 34.44 擴孔①80①104留鏜孔余量 3 287 34.44 1 湖理工學學院 機械加工工序卡片 產品輸出軸共10頁第7頁 夾具名稱 零件 圖號 粗銃 N面 夾具 零件 輸出軸 名稱 夾具編號 45鋼 設備名稱 程序 金工 工序名稱

60、 審 核 日 期 序 號 工步工作內容 刀具號 刀具 規(guī)格 主軸轉 速 r/min 進給速度 mm/min 切削 深度 mm 1 裝夾 2 鏜孔①80 100 50 1.5 3 倒角 100 50 1.5 4 5 湖北文理學院 理工學院 機械加工工序卡片 產品 名稱 輸出軸 共10頁 第8頁 工序 號 工序名稱 零件 圖號 夾具名稱 粗銃 N面 夾具 ]3? 零

61、件 名稱 輸出軸 夾具編號 a ■ - 「4 > ■= -A 材 料 45鋼 設備名稱 ' : 程序 編號 車 間 金工 ■ 滬 編 制 批 準 裝夾 倒角 r/min 287 mm/min 34.44 mm 湖北文理學院 理工學院 機械加工工序卡片 產品 名稱 零件 圖號 零件 名稱 程序 編號 輸出軸 輸出軸 45鋼 共10頁 工序名稱 夾具名稱 夾具編號 設備名稱 粗銃 N面 夾具 金工

62、 裝夾 r/min mm/min mm 銑①50端面 鉆①20擴絞①20孔 湖北文理學院 理工學院 機械加工工序卡片 產品 名稱 110 100 輸出軸 22 50 0.2 1.5 共10頁 第10頁 工序名稱 零件 圖號 零件 名稱 程序 編號 夾具名稱 粗銃 N面 夾具 輸出軸 夾具編號 45 ￥岡 設備名稱 車 間 金

63、工 審 核 日 期 序 號 工步工作內容 刀具號 刀具 規(guī)格 主軸轉 速 r/min 進給速度 mm/min 切削 深度 mm 1 裝夾 2 銑鍵槽 110 22 0.2 3 4 5 機械加工工藝過程卡片 7^ n 產口口 型

64、號 零件 圖號 7^ n 產口口 名稱 輸出軸 零件 名稱 輸出軸 共1頁 第 1 頁 材料 牌號 45鋼 毛坯 種類 鍛件 毛坯外 形尺寸 每毛坯 件數 1 每臺 件數 備注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 銑 粗車圓柱面? 176及 端面。 專用銃 床 銑刀，專用夾具，游標 卡尺 2 鉆 粗車圓柱面 ?55、? 60、? 65 和? 75和及臺階面。 金工 立式鉆

65、 床 游標卡尺，三爪自定心 卡盤，中心鉆 3 車 精車? 176外圓柱面及倒角。 金工 CA6140 車床 YYT15硬質合金 車刀，游標卡尺 4 車 半精車圓柱面 ?55、? 60、 ? 65和? 75和及臺階面。 金工 CA6140 車床 YT15硬質合金車刀，游 標卡尺  5 車 精車圓柱面 ?5 5、? 60、? 65 和? 75和及臺階面。 金工 CA6140 車床 YT15硬質合金車 刀，游標卡尺 6 鏜 倒角。 金工 CA6140 車床 鏜刀，游標卡尺

66、 7 鏜 粗鏜內孔 ? 50、? 80、? 104。 金工 CA6140 車床 鏜刀，內徑千分尺，三 爪自定心卡盤 8 鉆 精鏜內孔 ? 50、? 80、? 104。 金工 Z525 立 式鉆床 麻花鉆，專用夾具，游 標卡尺 9 鉆 鉆孔10 X? 20 金工 CA6140 車床 鉸刀，專用夾具，內徑 千分尺 10 鏜 擴孔 10X? 20。 金工 X61W型 銑床 銃刀，專用夾具 11 鉸 鉸孔 10X? 20。 金工 CA6140 車床 鉸刀，專用夾具，內徑 千分尺 12 銑 銑鍵槽16X 10。 金工 X61W型 銑床 銃刀，專用夾具 13 鉆 鉆斜孔2X? 8。 金工 CA6140 車床 麻花鉆，專用夾具，游 標卡尺 14 銑 去毛刺。 金工 X61W型 銑床 銃刀，專用夾具 15 終檢 金工