確定切削用量

1、（五）確定切削用量及基本工時工序I:車削端面、外圓及螺紋。本工序采用計算法確定切 削用量。1. 加工條件工件材料：45鋼正火，c b=0.60GPa、模鍛。加工要求：粗車$ 60mm 端面及$ 60mm、$62mm 外圓，Rz200 p,m ;車螺紋 M60 X1mm。機(jī)床： C620 1 臥式車床。刀具：刀片材料 YT15，刀桿尺寸 16 X25mm 2, kr = 90 丫 o=15 ao=12 ,r =0.5mm 。60螺紋車刀：刀片材料： W18Cr4V 。2. 計算切削用量（1）粗車M60 X1mm端面1 ）已知毛坯長度方向的加工余量為 2 01.57 mm ，考慮 7的模鍛 拔模斜

2、度，則毛坯長度方向的最大加工余量 Zmax =7.5mm 。但實(shí) 際上，由于以后還要鉆花鍵底孔，因此端面不必全部加工，而可 以留出一個$ 40mm 芯部待以后鉆孔時加工掉，故此時實(shí)際端面 最大加工余量可按 Zmax =5.5mm 考慮，分兩次加工，a p = 3mm 計。長度加工公差按 IT12 級，取 0.46mm （人體方向） 。2）進(jìn)給量 f 根據(jù)切削用量簡明手冊 （第 3 版）（以下簡稱 切削手冊）表1.4。當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm X25mm , ap 3mm以及工件直徑為 60mm時按 C620 -f=0.5 0.7mm/r-1車床說明書（見切削手冊表1.30 ）取f = 0.5mm

3、/r3）計算切削速度按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選 T = 60min ）。Cc= m xzk (m/min )T p fy其中：C=242 , x =0.15 , y =0.35 , m=0.2。修正系數(shù)K見切削手冊表 1.28 ,即Kmv =1.44 , Ksv = 0.8 , Kkv = 1.04 , Kkrv =0.81 , Kbv=0.97。所以242c=020 15035 X1.44 X0.8 X1.04 X0.81 X0.976030.5=108.6 (m/min )4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1000 c1000 108.665532 (r/min )按機(jī)床說明書（

4、見工藝手冊表4.2-8 ),與 532r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min及 600r/min 。現(xiàn)選取 nw=600r/min如果選nw=480r/min ，則速度損失太大。所以實(shí)際切削速度=122m/min。5 ）切削工時，按工藝手冊表 6.2-1亜，=12.5(mm ), h=2mm , 12=0 ,丨3=0度。| h Jnwf600 0.5X2=0.096(min )(2)粗車$ 62mm外圓，同時應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)切削深度單邊余量Z=1.5mm ，可一次切除。進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊表 1.4，選用f= 0.5mm/r計算切削速度見切削手冊表1.27Ccm xv y k

5、T P f242=60j.50.15 0.535 X1.44 x.8 X0.81 x.97=116 (m/min )確定主軸轉(zhuǎn)速1000 c 1000116nS_飛=568(r/min )65按機(jī)床選取n=600r/min所以實(shí)際切削速度_ dn651000 _ 1000600 = 122 (m/min )5)檢驗(yàn)機(jī)床功率主切削力Fc按切削手冊表1.29所示公式計算Fc=C Fc a P Fcfy FeC Fek Fe其中：Cfc=2795 , xFc_ 1.0 , yFc_ 0.75 , nFc_ 0.15,nF門尸0.75.b F 600 cc,kMp =0.94650650Kkr=0.8

6、9所以Fc=2795 X1.5 X0.50-75 X122 -0.15 X0.94 X0.89=1012.5(N)切削時消耗功率Pc為Fcvc1012.5 122Pc= T=4=2.06(kw)6 10 6 10 由切削手冊表1.30中C620 - 1機(jī)床說明書可知，C620 -1主電動機(jī)功率為 7.8KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為 600r/min 時，主軸傳遞的最大功率為5.5KW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。6 )校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力 Fc= 1012.5N ,徑向切削力Fp按切削手冊表1.29所示公式計算Fp=C Fp a；FpfyFp ：FpkFp其中:Cfp = 1940 ,

7、XFp = 0.9 , yFp = 0.6 , n Fp = 0.31.35署=0.897650Kmp =nb650Kkr=0.5所以Fp=1940 X1.50.9 X0.50.6 X122 -0.3 X0.897 X0.5=195(N)而軸向切削力 Ff=C Ff a：Fff yF f n Ff kFf其中：CFf=2880 , xFf =1.0 , yF f =0.5 , nF f =-0.4 ,葉1.0Km =-600=0.923650650Kk=1.17軸向切削力 Ff = 2880 X1.5 X0.50-5 X122-0.4 X0.923 X1.17=480(N )取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之

8、間的摩托系數(shù)卩= 0.1,則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=F f+ p,(Fc+F p)=480+0.1(1012.5+195 ) = 600 (N )按機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N (見切削手冊表1.30 ),故機(jī)床送給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時t=1 h 匚nf其中 1 = 90 , 11 = 4 , 12= 0丄 904 小 一 /、所以t= T5=031 (min )(3)車$ 60mm外圓柱面ap=1mm,f=0.5mm/r(切削手冊表1.6 , Ra=6.3 p,m ,刀夾圓弧半徑rs=1.0mm )切削速度cmX；kt p fy其中：c=242

9、,m=0.2 , T = 60 , Xv=0.15 , yv=0.35 ,kM=1.44 , kk=0.81242C = 60j.5.15 0.5。35 X1.44 X0.81=159 (m/min )所以1000d1000 15960=843(r/min )按機(jī)床說明書取n=770r/min則此時=145m/min切削工時其中：1 = 20 , l1 = 4 , I2 = 0204t=7F0T5=0.062(min )(4)車螺紋 M60 X1mm1）切削速度的計算見切削用量手冊（艾興、機(jī)械工業(yè)出版社，1985 ）表21，刀具壽命T = 60min鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時ap = 0.17

10、，走刀次數(shù)肖詩綱編，,米用高速4;精車螺紋時ap = 0.08，走刀次數(shù)i = 2Cm x y k (m/min)I p tlXv其中：C =11.8，m=0.11 , Xv=0.70 , yv=0.30.637 1= 1.11 ,0.6 kk=0.75t1=1所以粗車螺紋時:11.86O011 0.1707 103X1.11X0.75=21.57精車螺紋時11.860 0.08 1X1.11X0.75=36.8(m/min )(m/min )2）確定主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋時按機(jī)床說明書取實(shí)際切削速度ni =1000 c =D =1000 21.5760= 114.4(r/min )n=96r/mi

11、n c= 18m/min精挑螺紋時門鳥二二 1000 36.8 =195 （r/min ）D60按機(jī)床說明書取n=184r/min實(shí)際切削速度v = 34m/min3）切削工時取切入長度l1 = 3mm粗車螺紋工時+l l1 t1=- i=153-X4=0.75(min )n f961精車螺紋鼻ll1 .t2=i=nf1519534 X2=0.181(min )所以車螺紋的總工時為t= t 1+ t 2=0.93 （min ）工序H:鉆、礦鍵底孔$ 43mm 及锪沉頭孔$ 55mm ,選用機(jī) 床：轉(zhuǎn)塔車床C365L。1.鉆孔 $ 25mmf = 0.41mm/r （見切削手冊表 2.7 ）v

12、= 12.25m/min（見切削手冊表2.13及表2.14 ,按5類加工性考慮）1000n2=Dw =1000 2；2.25 - 155 (r/min )按機(jī)床選取nw=136r/min（按工藝手冊表 4.2-2 ）所以實(shí)際切削速度dwnw25 136- 10.68(m/min )10001000切削工時丄 l l1 l2150 10 4 /、t=1 2 =3 (min )nwf136 0.14其中：切入 li = 10mm，切出 12 = 4mml=150mm2.鉆孔 $ 41mm根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時，其進(jìn)給量與切削 速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為f （

13、1.21.8 ） f 鉆1 1Vv鉆23式中 f鉆、v鉆一一加工實(shí)心孔時的切削用量現(xiàn)已知f 鉆=0.56mm/r（切削手冊表2.7 ）v 鉆=19.25m/min（切削手冊表2.13 ）并令v = 1.35f 鉆=0.76mm/r按機(jī)床選取=0.76mm/rv = 0.4 v 鉆=7.7m/min10001000 7.7ns=59 (r/min )按機(jī)床選取 n w = 58r/min所以實(shí)際切削速度為V= 41 58 = 7.47 (m/min )1000 切削工時 li = 7mm12 = 2mml=150mmt=150720.76 59=3.55(min )3.擴(kuò)花鍵底孔$ 43mm根據(jù)

14、切削手冊表 2.10規(guī)定，查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)$ 43mm 孔時 的進(jìn)給量，并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選f = 1.24mm/r擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時的切削速度，根據(jù)其他有關(guān)資料，確定為v= 0.4v 鉆其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時的切削速度。故=57ns=v = 0.4 X19.25 = 7.7 (m/min )按機(jī)床選取nw=58r/min切削工時切入I1 = 3mm，切出 12 = 1.5mmx 150 3 1.5A a /-、t=2.14 (min )58 1.241000 7.743(r/min )4.锪圓柱式沉頭孔$ 55根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時的1/21/3，故按機(jī)床取0.

15、21mm/rf = 1/3f 鉆=1/3 X0.6 = 0.2 (mm/r )v = 1/3v 鉆=1/3 X25 = 8.33 ( m/min )ns=1000D1000 8.3355=48(m/min )按機(jī)床選取nw = 44r/min，所以實(shí)際切削速度d nw100055 481000=8.29 (m/min )切削工時，切入 12 = 2mm , 12=0 , l=8mmt=i h Jnf8 244 0.211.08(min )在本工步中，加工$ 55mm沉頭孔的測量長度，由于工藝基 準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，故需要進(jìn)行尺寸換算。按圖樣要求，加工 完畢后應(yīng)保證尺寸 45mm。尺寸鏈如圖 8

16、所示，尺寸 45mm 為終_45結(jié)環(huán)，給定尺寸 185mm 及45mm，由于基185準(zhǔn)不重合，加工時應(yīng)保證尺寸A圖8 55mm孔深的尺寸換算A = 185 45 = 140 ( mm )規(guī)定公差值。因終結(jié)環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和，即T (45 ) = T (185 ) +T (140 )現(xiàn)由于本尺寸鏈較簡單，故分配公差采用等公差法。尺寸45mm 按自由尺寸取公差等級 T16 ,其公差T (45) = 1.6mm，并 令T (185) = T (140) = 0.8mm工序m：$ 43mm 內(nèi)孔5 X30。倒角，選用臥式車床C620-1由于最后的切削寬度很大，故按成形車削制訂進(jìn)給量。根據(jù)手冊

17、及機(jī)床取f= 0.08mm/r（見切削手冊表 1.8 ）當(dāng)采用高速鋼車刀時，根據(jù)一般資料，確定切削速度v = 16m/min1000 1000 16貝yn 2= =43 =118 （r/min ）按機(jī)床說明書取nw=120r/min，則此時切削速度為d nw1000=16.2 (m/min )切削工時 | = 5mm11 = 3mmt=5 3120 0.080.83(min )工序W:鉆錐螺紋 Rcl/8底孔($ 8.8mm )f = 0.11mm/r(見切削手冊表 2.7)v = 25m/min(見切削手冊表 2.13 )10001000 25 ,所以n= =904(r/min )D8.8v

18、按機(jī)床選取nw = 680r/min（見切削手冊表 2.35 ）實(shí)際切削速度Dn =1000 =8.8 6801000=18.8(m/min )切削工時l = 11mm , I1 = 4mm , b=3mmt=l l1 l2nwf1143680 0.11=0.24(min )工序V:拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒升為 0.06mm，拉削速度 v = 0.06m/s（3.6m/min ）切削工時t=Zbl k1000tfz式中 Zb單面余量 3.5mm （由$ 43mm 拉削到$ 50mm ）;l拉削表面長度，140mm ;n 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2 ;

19、v拉削速度（m/min ）;fx 拉刀單面齒升； z 拉刀同時工作齒數(shù)fz =丄pp 拉刀齒距。P=（ 1.25 - 1.5 ） l = 1.35 140 = 16mm所以拉刀同時工作齒數(shù)z=丄=140 9p 16所以t=3.5 140 1.2 1.41000 3.6 0.06 9=0.42(min )工序粗銃 39mm 二孔端面，保證尺寸 118.4 Gmmfx = 0.08mm/齒 （參考切削手冊表 3 - 3）切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v = 0.45m/s即27m/min采用高速鋼鑲齒三面刃洗刀，dw=225mm ，齒數(shù)z=20。則1000 ns= dw憐=38(r/min )現(xiàn)采用

20、X63臥式銃床，根據(jù)機(jī)床使用說明書 (見工藝手冊 表4.2 - 39 ),取nw = 37.5r/min ，故實(shí)際切削速度為v =_= =26.5(m/min )1000 1000 當(dāng)nw = 37.5r/min 時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為fm = fxzn w=0.08 X20 X37.5 = 60 ( mm/min )查機(jī)床說明書，剛好有fm = 60m/min ，故直接選用該值。切削工時：由于粗銃，故整個銃刀刀盤不必銃過整個工件， 利用作圖法，可得出銃刀的行程l h * = 105mm，則機(jī)動工時為tm=匹=1.75(min )fm60丿工序叫：鉆、擴(kuò)$ 39二孔及倒角。1.鉆孔

21、$ 25mm確定進(jìn)給量f :根據(jù)切削手冊表2.7 ,當(dāng)鋼的c b 800MPa ,= $25mm 時，f=0.390.47mm/r。由于本零件在加工$ 25mm孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則f= (0.39 0.47 ) X0.75 = 0.29 0.35 ( mm/r )根據(jù)Z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f = 0.25mm/r 。切削速度：根據(jù)切削手冊表 2.13及表2.14，查得切削速度 v = 18m/min 。所以1000ns=u1000 1825=229(r/min )根據(jù)機(jī)床使用說明書，取nw = 195r/min ,故實(shí)際切削速度為v =旦匹=竺竺=15.3 (m

22、/min )10001000切削工時I = 19mm , li = 9mm , l2=3mmtm1 =I I1nw199 3195 0.25=0.635(min )以上為鉆一個孔時的機(jī)動時間。故本工序的機(jī)動工時為tm=t m1 X2=0.635 X2=1.27( min )2.擴(kuò)鉆$ 37mm孑L利用$ 37mm 的鉆頭對$ 25mm 的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取f=(1.2 1.8)f 鉆=(1.2 1.8 ) X0.65 X0.75=0.585 0.87 ( mm/r )根據(jù)機(jī)床說明書，選取f=0.57mm/r13 x12=6 4(m/min)則

23、主軸轉(zhuǎn)速為 n=51.6 34r/min并按機(jī)床說明書取nw=68r/min 。實(shí)際切削速度為dw n W 100037 681000_ 7.9(m/min切削工時（一個孔）I_ 19mm , I1 _6mm , l2=3mm丄 196tm1 =nwf2868 0.57=0.72(min )當(dāng)擴(kuò)鉆兩個孔時，機(jī)動工時為t=0.72 X2=1.44(min)3.擴(kuò)孔 $ 38.7mm米用必具：$卜38.7mm專用擴(kuò)孔鉆。進(jìn)給量：f=（0.91.2） X0.7（切削手冊表 2.10）=0.63 0.84 （ mm/r ）查機(jī)床說明書，取 f=0.72mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68r/min，則其切

24、削速度 v=8.26m/min機(jī)動工時l = 19mm , I1 = 3mm , l2=3mmx193 325t1=0.51 (min )nf68 0.72當(dāng)加工兩個孔時tm=0.51 X2=1.02（min）4 .倒角2 X45 雙面米用90 锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時相同：n=68r/min手動進(jìn)給。工序忸：精、細(xì)鏜$ 39 0.020 mm 二孔，選用機(jī)床：T740金鋼鏜床。（1）精鏜孔至$ 38.9mm，單邊余時Z = 0.1mm，一次鏜去全部余量，a p = 0.1mm進(jìn)給量f=0.1mm/r根據(jù)有關(guān)手冊，確定金鋼鏜床的切速度為 v = 100m/min ,則1

25、000nw=D1000 10039=816(r/min )由于T740金鋼鏜床主軸轉(zhuǎn)速為無級調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)速切削工時：當(dāng)加工1個孔時I = 19mm , 12 = 3mm , l3=4mmt1 =I I1 I2nw f19 3 4 =0.32816 0.1(min )所以加工兩個孔時的機(jī)動時間為t=0.32 X2=0.64(min )(2 )細(xì)鏜孔至$ 39 0.017 mm。由于細(xì)鏜與精鏜孔共用一個鏜 桿，利用金鋼鏜床同時對工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時均 與精鏜相同ap = 0.05mm ;f=0.1mm/r nw=816r/min, v = 100m/min ;

26、t=0.64min、 0 工序區(qū)：磨至$ 39mm 二孔端面，保證尺寸 118 0.07 mm。(1 )選擇砂輪。見工藝手冊第三章中磨料選擇各表，結(jié) 果為WA46KV6P350 X40 X12746#，硬度為中軟1其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350 X40 X127（D xBXd ）。（2 ）切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500r/min（見機(jī)床說明書）,v砂=27.5m/s。軸向進(jìn)給量fa=0.5B=20mm（雙行程）工件速度 vw = 10m/min徑向進(jìn)給量fr=0.015mm/ 雙行程（3 ）切削工時。當(dāng)加工 1個表面時“總辭 （見工藝手冊表6.2-8 ）式中L加工長度 73mm ;b加