推土機右支架座機械設(shè)計跟加工工藝資料

1、第一部分第一節(jié)序言本次課程設(shè)計的任務(wù)是針對生產(chǎn)實際中的一個零件一一東方紅一75推土機鏟臂右支架，制定其機械生產(chǎn)加工工藝規(guī)程。該零件的工藝過程總共包括了十四 道工序，可分類為銑平面、鏜內(nèi)孔、鉆孔、擴孔、攻螺紋、倒角、銑開、去毛刺 等工序。由于所加工的推土機鏟臂右支架是帶孔的零件，55m m孔不但是精度要求最高的孔，而且也是該零件的設(shè)計基準(zhǔn)、 裝配基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)，所以加工此 孔時需要經(jīng)過粗鏜、半精鏜、精鏜三道工序加工而成，而其他表面的加工都為粗 加工，經(jīng)一道工序即可完成。本次課程設(shè)計從機械加工工藝分析對零件進(jìn)行制造和研究，用二維CAD制圖軟件夾具的總裝配圖，并手工繪制夾具體零件圖。第二節(jié) 零件圖的

2、工藝分析一、零件的功用分析題目所給的零件是東方紅 一一75推土機鏟臂右支架 5它位于推土機的前 部，其作用是用來支撐鏟臂上油缸 3的支座，如圖2-1所示。推土機在工作過程 中，其鏟臂1應(yīng)能繞其回轉(zhuǎn)中心上下擺動。擺動的動力是由油缸3提供的。通過油缸油腔的進(jìn)油與出油，可使得油缸活塞桿2伸出與縮回，從而實現(xiàn)鏟臂 1的上下擺動。同時，油缸3和活塞桿2本身亦需做微幅擺動。活塞桿2伸出端與 鏟臂1鉸接，油缸3的尾部與軸線固定的軸4鉸接。右支架5的作用是在軸4 的一端對其進(jìn)行固定右支架5都分上蓋和支架座兩部分，每一部分都有一與軸 接觸的55mm半圓孔，上蓋與支架座通過螺釘與軸 4連接在一起。支架體上有 軸線

3、空間交叉成46 0的兩個43.5mm的叉孔，叉孔與桿6焊死。桿6的另外一端與一塊鋼板7焊接在一起，鋼板7與推土機底盤鉚接，最終把軸4與底 盤固定在一起。從零件的實際功用看，右支架 5的主要作用是連接與緊固1-鏟臂2-活塞桿3-油缸4-軸5-右支架6-桿7-鋼板圖2-1右支架功用是意圖二、零件的工藝分析從零件圖上可以看出，標(biāo)有表面粗糙度符號的表面有平面、 退刀槽、內(nèi)孔等。 其中，表面粗糙度要求最高的是 55mm孑L,公差等級達(dá)到IT8級，表面粗糙度 為Ra1.6g。該孔是右支架的主要設(shè)計基準(zhǔn)。 從表面間的位置精度要求來看，A、 B兩端面（即前、后兩端面）應(yīng)與 55mm孔軸線垂直，兩個 43.5m

4、m孔的軸 線應(yīng)垂直與 55mm孔軸線，且兩 43.5mm軸線的夾角應(yīng)為46 0,夾角頂 點在 55mm孔的軸線上。從工藝上看，43.5mm孔的軸線對 55mm孔的軸線的垂直度要求為 0.2 /100,相當(dāng)于公差等級10級，可以通過使用專用夾具來保證。55mm孔公差等級為IT8級，表面粗糙度為Ra1.6卩m可通過精鏜保證。平面A、B用于軸的 軸向定位，小凸臺C平面與B平面在同一平面上，在零件的工作過程中不起作 用。由于工藝凸臺C平面面積較小，為保證鑄件質(zhì)量，將B、C平面取為澆鑄的底面 位置，將A面作為澆鑄時的頂面位置。對右支架零件圖進(jìn)行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確、完整、尺寸、公差及技術(shù)要求

5、齊全，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。機械加工工序的安排一、確定零件的生產(chǎn)類型按設(shè)計任務(wù)書，東方紅一一75推土機年產(chǎn)量為4500臺/年，其上有左、右支架各一件。若右支架備品率為 8%，機械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn) 綱領(lǐng)為N =Qn 15% ： %i；=44000K1( 1+83%+H%)件 /年=4905 件/年(3-1)可見，右鏟臂支架的年生產(chǎn)量為 4905件。推土機鏟臂支架可看成獨立的一部分，屬輕型機械。因此，根據(jù)表，有生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系可確定該零件 的生產(chǎn)為中批生產(chǎn)，其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)中批生產(chǎn)的 工藝特點，如多采用通用設(shè)備配以專用的工藝裝備等。

6、二、確定毛坯制造形式由該零件的功用及推土機的工作狀況知，鏟臂支架與連接支架上蓋與支架座 的螺釘承受的都是沖擊性載荷，故要求該支架材料應(yīng)具備較高的強度與抗沖擊能 力。因此，原設(shè)計 單位選用了既滿足 要求，價格 有相對 低廉的鑄鋼 材料 ZG310-570,因此可以確定毛坯的制造形式為鑄造。一般工程用鑄鋼的特性和應(yīng) 用見表。由于該支架為成批生產(chǎn)，由表可知，選擇砂型機器造型，鑄鋼件的公差 等級為CT9級。該零件的形狀不是十分復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近。由 于在55mm孔的軸線方向上還有一個 49mm孑L，從減少加工余量考慮，此 處的毛坯孔可以與 55mm的毛坯孔一起鑄成階梯孔。2個4

7、3.5mm孔徑也較 大，因此在鑄造時也應(yīng)鑄成出毛坯孔三、選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的重要工作， 它是工藝路線是否正確合理 的前提。正確與合理地選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過程、簡化 工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)率。精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇原則為：基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、互為基準(zhǔn)原則、自為基準(zhǔn)原則?？筛鶕?jù)以上原則進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇。右支架是帶孔的零件。55mm孔不但是精度要求最高的孔，而且也是零件 的設(shè)計基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)。為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，保證加工精度，應(yīng)選 55mm孔為基準(zhǔn)，即遵循 基準(zhǔn)重合”的原則。同時為了定位可 靠，使加工過程穩(wěn)定、減小

8、振動，還可選 B、C平面為精基準(zhǔn)。即選 55mm孔 及地面B、工藝凸臺面C所構(gòu)成的組合平面作為精基準(zhǔn)，以一個長孔與一個大端 面定位。為了避免過定位可采用55mm孔一段短孔與端面的組合，或采用55mm孔長孔與 55mm孔一小部分端面的組合?？紤]到該零件精度不是太 高以及加工時的穩(wěn)定性，最終選底面 B和工藝凸臺C作為第一定位基準(zhǔn)，限制 三個自由度，55mm短孔作為第二定位基準(zhǔn)，限制二個自由度。為了限制右支 架繞55mm孔中心線的旋轉(zhuǎn)自由度，還可選二個 43.5mm孔之一的外緣表面 作為第三定位基準(zhǔn)，在此設(shè)置一個擋銷。在右支架的加工過程中，該組合表面還 可作為大部分工序的定位基準(zhǔn)，加工其他的次要表面

9、，體現(xiàn)了基準(zhǔn)統(tǒng)一”的選擇 原則。粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇原則為：合理分配加工余量的原則、保證相互位置的要求的原 則、便于裝夾的原則。55mm孔為重要表面，加工時要求余量小而均勻，因此應(yīng)選擇該55mm長孔為粗基準(zhǔn)。但此時的定位、夾緊裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜?？紤]到該零件精度要求不是 太高，可選底面B與工藝凸臺面C的組合表面作為粗基準(zhǔn)，這樣可使定位和加 緊方便、可靠。由于采用機械造型，鑄件有一定的精度，基本可以保證55mm 孔的加工余量均勻。由上可看出，粗、精基準(zhǔn)選擇結(jié)果基本上是一致的，均選擇了底面B與工藝凸臺面C所構(gòu)成的組合表面。四、選擇加工方法平面的加工平面的加工方法很多，有車、刨、銑、磨、拉等。對于本支

10、架，面 A與面B 的粗糙度要求Ra12.5g，其距離尺寸100mm為未注公差尺寸。由表5-11,根據(jù) GB/T1804-2000規(guī)定，選用中等級（m）,相當(dāng)于IT13級，故可考慮粗車或粗端 銑，但車削加工底面的工藝凸臺 C時會出現(xiàn)斷續(xù)車削，沖擊較大，故選擇端銑 加工方式。孔及退刀槽的加工孔的加工方式有鉆、擴、鏜、拉、磨等。對于已鑄出55mm孔和49mm孔的階梯型毛坯，可采取在車床上鏜孔的方式。原因之一是該零件的結(jié)構(gòu)緊湊， 重量也不大，適用于車削加工；原因之二是該零件精度不是很高， 使用車床鏜孔 較為經(jīng)濟。對于49mm孑L,其公差等級為IT14，退刀槽屬未注公差尺寸，兩孔都可 一次鏜出。55mm

11、孔的公差等級為IT8級，表面粗糙度要求為Ra1.6g，可采 取粗鏜一半精鏜一精鏜的加工方式。對于右支架座上四個 M20mm螺紋底孔及6個20mm 孔,都屬于未注公差 尺寸，可在實體上一次鉆出。對于二個 43.5mm孔，要求其軸線與 55mm孔 軸線垂直，且二個 43.5孔軸線夾角成46 0,考慮到毛坯上已有預(yù)鑄孔，可 采取一次擴孔實現(xiàn)。加工方法有兩種：用麻花鉆擴孔；用擴孔鉆擴孔。在實際生產(chǎn)中常用經(jīng)修磨的麻花鉆當(dāng)擴孔鉆使用。由表5-12知鉆孔的公差等級為IT12IT13，可以滿足加工要求，故這里使用錐柄麻花鉆進(jìn)行擴孔。螺紋加工右支架座上4個M20mm螺紋孔應(yīng)采取攻螺紋的方式。在攻螺紋工序之前應(yīng)設(shè)

12、置一道倒角工序，或在本工序中應(yīng)先設(shè)一道倒角工步，以避免折斷絲錐，使攻螺紋順利進(jìn)行。零件的剖開右支架最終要分成上蓋與支架座兩部分，剖分面表面粗糙度要求為Ra12.5卩m中心面應(yīng)通過 55mm孔的軸線。可利用心軸定位將其一次或分兩次在銑 床上用鋸片銑刀銑開。為使定位方便及使夾具的結(jié)構(gòu)簡單采取在一個工序中分兩 次安裝銑開的方法，即在臥銑刀桿上裝有兩把鋸片銑刀， 分別用于銑開右支架的 一半。五、制定工藝路線1) 右支架零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn)，其工藝特點是盡量選用通用機床 并配以專用夾具。在安排本零件工藝路線的過程中主要考慮了以下幾個方面：底面B與55mm孔一部分短孔為精基準(zhǔn)，同時底面 B也是粗基準(zhǔn)

13、，根 據(jù)先面后孔”和基面先行”的原則，最先開始加工頂面A與底面B，底面B與工 藝凸臺面C屬于同一平面，裝卡后一次加工。右支架加工表面中 55mm孔精度最咼,一切工序都是圍繞保證該孔的精 度開安排。根據(jù) 先主后次”的原則，55mm孔應(yīng)安排在工藝路線的前部進(jìn)行， 但又不能一次加工到設(shè)計要求，否則在后續(xù)的工序中利用該表面定位加工一些次 要表面時，有可能損傷該表面。先粗后精”是針對整個工藝路線而言的，而并非只對某一表面而言。對于 55mm孑L,它是其他次要表面的基準(zhǔn)，必須先加工出來。在具體處理時可將 55mm孔半精加工后作為統(tǒng)一的精基準(zhǔn)來加工其他次要表面，待這些次要表面加工完成之后在對其精加工至圖樣要

14、求。2) 工藝路線安排如何安排工藝路線，一定要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，具體情況具體分析。最終的工藝路線安排如下：工序05:粗銑頂面A定位基準(zhǔn)：底面B、工藝凸臺C面。工序10：粗細(xì)底面B、工藝凸臺C面定位基準(zhǔn)：頂面A。工序15：粗鏜 49mm孔（工步一）及退刀槽 3X56mm （工步二）定位基準(zhǔn)：底面B、工藝凸臺C面及55mm毛坯孔。工序20：粗鏜55mm孔（工步一）及倒角 C2 （工步二）定位基準(zhǔn)：頂面A及49mm孔。工序25:半精鏜55mm孔定位基準(zhǔn)：頂面A及49mm孔。工序30：擴2X43.5mm孔定位基準(zhǔn)：底面B、工藝凸臺C面、55mm孔及43.5mm孔外緣。工序35: 243.5mm倒角C2

15、定位基準(zhǔn)：底面B、工藝凸臺C面、55mm孔及43.5mm孔外緣。工序40:鉆6X20mm孔定位基準(zhǔn)：底面B。工藝凸臺C面。55mm孔及一個 43.5mm孑L。工序45:鉆4M2CK 2螺紋底孔 18mm定位基準(zhǔn)：底面B、工藝凸臺C面、55mm孔及一個 20mm孔。工序50：精鏜55mm孔（工步一）及倒角 C2 （工步二）定位基準(zhǔn)：頂面A及49mm孔。工序55;銑開（兩次安裝）安裝一：銑開零件一側(cè)定位基準(zhǔn)：底面B、工藝凸臺C面、55mm孔及一個 20mm孔。安裝二：銑開零件另一側(cè) 定位基準(zhǔn)：底面B、工藝凸臺C面、55mm孔及銑開的切口。工序60:擴上蓋6X21mm孔定位基準(zhǔn)：剖分面、55mm半圓

16、孔及一端面。工序65: 4HM2CX 2底孔倒角（工步一）、攻4如2060=67.2mm/min根據(jù)XA5032型立式銑床工作臺進(jìn)給量表 5-13,選擇標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取fmz =60mm/min，則實際的每齒進(jìn)給量為:mz60mm/z =0.071mm/z zn 14 60校驗機床功率根據(jù)表5-31和5-32的計算公式，銑削時的功率Pc(kw)和切削力Fz的計算公式為:FcvPcc (kW)60 1 0 0 0(5-1-2)FcCpapF f； ae zkkFc(N)qF wF d F n F(5-1-3)CF =788, xF =0.95，yF =0.8, uF= 1.1，wF =0,q

17、F =1.1， aP = 4mm，f z 二 0.071mm /z, ae 二 94mm , z =14, v = 23.55mm / min , d0 = 125mm , n 二 60r/ min所以切削力Fz為:1.1Fc 二 凹1940.92N =3336.15N1.1切削時的功率Pm為:3336.15 2355kw=1.31kW60 1000XA5032銑床主電動機功率為7.5kW，故所選切削用量合適。最后所確定的切削用量為：ap =4mm， fz = 0.071mm/z, n =60r/min， fmz =60mm/min（2）基本時間Tj根據(jù)表5-33知， r v90勺端銑刀對稱銑

18、削的基本時間Tj為：L h 12f mz其中：L工件銑削部分長度，單位 mm； aph 切入行程長度，單位mm，h =0.5（d -、. d2 -a；） （1 2）tanl；切出行程長度，單位 mm，1；=13f mz工作臺每分鐘進(jìn)給量，單位 mm/min。已知：fmz=60mm/min， l =94mm， l2=1mm，l1=0.5 (125- . 1252 - 942)+ (1 2) =25mm，l1+l2=26mm;tan60所以：丁 94 26 .T,min = 2mi n。j 60（二）工序15 （粗鏜49mm孔及退刀槽3X56mm）切削用量及基本時間的確定本工序為粗鏜及切退刀槽，已

19、知條件與工序05相同，機床采用最常用的 CA6140臥式車床，工步1采用YT5硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材 料由表5-35、表5-36得刀具參數(shù)為主偏角 r =45、前角。=10、刃傾角 = -5、刀尖圓弧半徑r = 0.6mm。選用桿部直徑為20mm得圓形鏜刀。 由表5-40知鏜刀的鈍磨標(biāo)準(zhǔn)為1.4mm,鏜刀合理耐用度為T=60min。工步 2采用高速鋼內(nèi)孔切槽加工完成。確定粗鏜49mm孔的切削用量 確定背吃刀量ap：由前述可知粗鏜是雙邊加工余量為 6mm,粗鏜后孔直徑為 49mn,故單邊余量為3mm,即卩ap=3mm。 確定進(jìn)給量f:根據(jù)表5-41,當(dāng)粗鏜鋼料，鏜刀桿直徑為 20mm

20、,ap=3mm,鏜刀伸出長度為 100mm 時，f =0.150.25mm/r。按 CA6140 車 床的進(jìn)給量（表 5-57）,選擇f =0.20mm/r。 確定切削速度v :根據(jù)表5-43的計算公式確定切削速度C k _Tma；：fy ：式中，C =291 , x =0.15 , y =0.20 , m=0.20。因本例中的加工條件與公式條件不完全相同，故需根據(jù)表 5-32對鏜削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min,得修正系數(shù)心=1.0;根據(jù)工件材料 6 =570 MPa，得修正 系數(shù)kMv =18 ;根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=1.0；刀具材料為YT5 , 的修正系數(shù)ktv

21、 =0.65;此處為鏜孔，經(jīng)插值得修正系數(shù) kgv =0.765;主偏角291020.15026030.2 r =45，得修正系數(shù)k 1=1.0。所以 1.0 1.18 1.0 0.65 0.765 1.0 m/min=88.1m/min1000 1000 88.1 , nr / min = 572.6r / min兀d兀x 49查表5-44，根據(jù)CA6140機床上的主軸轉(zhuǎn)速n=560r/min,則實際切削速度為 dn100049 5609= 86.16m/min1000檢驗機床功率：由表2-10查得切削力Fc和切削功率巳計算公式如下:XFcyFc. nFc IFc 一 CFcap fkFc

22、(N)(5-3-2)Fc60 1000(kW)(5-3-3)其中，Cfc =2650 ,XFc =1.0 ,Yfc =0.75 , nFc =-0.15 ,kFc = kTFckMFckgFc k rFck Fc，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTFc =1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFc =0.92；經(jīng)插值得鏜孔相對于外圓縱車時的修正系數(shù)kgFc =1.04 ；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)k rFc =1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù) k Fc =1.04。因此總的修正系數(shù)為kpc =1.0 為.92 X.04 *0 X.04=1.0所以，切削力為Fc = 2650 31.0 0.2

23、00.75 88.1 15 1.0 N=1214.06N切削功率為121406 88W=1.45kW60 103根據(jù)表5-55知：CA6140機床主軸電動機功率 PE =7.5kW，因Pm v PE ,故上述切削用量可用。最后確定的切削用量為:ap=3mm, f =0.2mm/r,=88.1m/mi n（n=560r/mi n） 確定加工退刀槽的切削用量選用高速鋼切槽刀，采用手動進(jìn)給，選擇主軸轉(zhuǎn)速n=40r/min,切削速度為:dn -56 40, .“1000 1000m/min = 7.03m/ min基本時間Tj由表2-24得鏜孔的基本時間為 i 進(jìn)給次數(shù)。Tjl J1 J2 J3ifn

24、式中，I切削加工長度，單位為mm；h 刀具切入長度，單位為mm,aph （2 3）;tan rl2 刀具切出長度，單位為mm,l2 = （35） mm；3已知 I =9mm , l1 =2.5 mm=5.5mm , l2 =4mm , l3 =0 ,tan 45f =0.2mm/r, n=560r/mi n, i =1。所以，基本時間為9 5.5 -min=0.165min0.2 560三）工序20 （粗鏜55mm孔及倒角C2）切削用量及基本時間的確本工序為粗鏜及倒角C2,機床采用最常用的CA6140臥式車床，兩個工步采用YT5硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36得刀具

25、參數(shù)為主偏角X =45、前角 =10、刃傾角（=5、刀尖圓弧半徑r, 0.6mm。選用桿部直徑為20mm得圓形鏜刀。由表5-40知鏜刀的鈍磨標(biāo)準(zhǔn)為1.4mm,鏜刀合理耐用度為T=60min。確定粗鏜55mm孔的切削用量 確定背吃刀量ap：由前述可知粗鏜是雙邊加工余量為 4mm,粗鏜后孔直徑為 53mm,故單邊余量為2mm,即ap=2mm。確定進(jìn)給量f:根據(jù)表5-41,當(dāng)粗鏜鋼料，鏜刀桿直徑為 20mm, ap=2mm,鏜刀伸出長度為 100mm 時，f =0.150.30mm/r。按 CA6140 車 床的進(jìn)給量（表 5-42）,選擇f =0.20mm/r。 確定切削速度v :根據(jù)表5-43的

26、計算公式確定切削速度(5-4-1)C kTmaxfy -式中，C =291 , x =0.15 , y =0.20 , m=0.20。因本例中的加工條件與公式條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對鏜削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min,的修正系數(shù)kTV =1.0;根據(jù)工件材料-570 MPa，得修正系數(shù)kMv =1.18;根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=1.0;刀具材料為YT5 ,的修正系數(shù)ktv=0.65;此處為鏜孔，經(jīng)插值得修正系數(shù)kgv =0.765;主偏角r =45，得修正系數(shù)k,rv=1.0o所以2910.20150260 2 0.21.0 1.18 1.0 0.65 0.

27、765 1.0m/min=93.6m/min二 53n=曲00 93.6r/mi562.4r/min查表5-44，根據(jù)CA6140機床上的主軸轉(zhuǎn)速n=560r/min,則實際切削速度為凹=53 560 = 93.2m/min10001000檢驗機床功率：由表2-10查得切削力Fc和切削功率Pc計算公式如下:XFcyFc.Fc 二 CFcap fnFckFc (N)(5-4-2)Fc60 1000(kW)(5-4-3)，CFc =2650，XFc =1.0，yFc =0.75，nFc =-0.15，kFc正系數(shù)802.99 93.260 103kW=1.25kWkTFckMFckgFc k rF

28、ck 0 Fc，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修kTFc =1.0 ；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMFc =0.92 ；經(jīng)插值得鏜孔相對于外圓縱車時的修正系數(shù)kg/。=1.04 ；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)k rFc =1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù) k oFc =1.04。因此總的修正系數(shù)為kFc =1.0 為.92 X.04 *0 為.04=1.0所以，切削力為Fc =2650 21.0 0.200.75 93.241.15 1.0N=802.99N切削功率為根據(jù)表5-46知：CA6140機床主軸電動機功率 PE =7.5kW，因Pm v PE ,故上述切削用量可用。最后確定的切削用量為：ap

29、=2mm, f =0.2mm/r，： =93.2m/min（n=560r/min）。確定加工倒角切削用量因為該工序中的倒角主要是為了裝配方便，故在實際生產(chǎn)過程中，加工倒角時并不需要詳細(xì)的計算，切削用量與粗鏜55mm孔的相同即可?；緯r間由表2-24得鏜孔的基本時間為l ll 12 I .Tj-丨fn（5-4-4）式中，I 切削加工長度，單位為 mm；aph刀具切入長度，單位為 mm, h （23）;tan略12 刀具切出長度，單位為 mm，S= （35） mm；13 單件小批生產(chǎn)時的試切長度，單位為mm；i 進(jìn)給次數(shù)。22.5 mm=4.5mm， l2 =4mm， l3 =0， tan 45已

30、知 I =91mm， l1 =所以，基本時間為91 4.5 4 0 min =0.89min 0.2 560f =0.2mm/r, n=560r/mi n,i =1Tj55mm孔）切削用量及基本時間的確定（四）工序25 （半精鏜本工序為半精鏜 55mm孔，機床采用最常用的CA6140臥式車床，采 用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36得刀具參數(shù)為主偏角 X二45、前角0 =10、刃傾角s =-5、刀尖圓弧半徑 n = 0.6mm。選用桿部直徑為20mm得圓形鏜刀。由表5-40知鏜刀的鈍磨標(biāo)準(zhǔn)為1.4mm,鏜刀合理耐用度為T=60min確定半精鏜55mm孔的切削用

31、量 確定背吃刀量ap:由前述可知粗鏜是雙邊加工余量為1.5mm,半精鏜后孔直徑為54.5mm,故單邊余量為0.75mm,艮卩ap=0.75mm。確定進(jìn)給量f :對于半精加工，根據(jù)表5-57,按CA6140機床的進(jìn)給量(表 5-42),選擇 f =0.10mm/r確定切削速度v :根據(jù)表2-8的計算公式確定切削速度Tmaxfy(5-5-1)式中，C廣291 , x. =0.15, y =0.20 , m=0.20。因本例中的加工條件與公式條件不完全相同，故需根據(jù)表 5-32對鏜削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐 用度T=60min,的修正系數(shù) 心=1.0;根據(jù)工件材料570 MPa，得修正系數(shù)kMv =

32、1.18;根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=1.0;刀具材料為YT5 ,的修正系數(shù)ktv=0.65;此處為鏜孔，經(jīng)插值得修正系數(shù)kgv =0.765;主偏角 r -45，得修正系數(shù)k “=1.0。所以291600.20.750.15 0.10.21000d1000 191.7兀 x54.5r/min 二 1120r/min1.0 1.18 1.0 0.65 0.765 1.0m/min=191.7m/mi查表5-44，根據(jù)CA6140機床上的主軸轉(zhuǎn)速n=900r/min,則實際切削速度為 dn1000二 54.5 9001000=154m/ min檢驗機床功率：由表2-10查得切削力Fc和切

33、削功率Pm計算公式如下:Fc 二 CFca；Fcf% Ufc (N)(5-5-2)Fc60 1000(kW)(5-5-3)其中，Cfc =2650 , xfc =1.0 , yrc =0.75 , nFc =-0.15 , kFc = kTFckMFckgFc k rFck 0 Fc，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修 正系數(shù)kTFc =1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù) kMFc =0.92；經(jīng)插值得鏜孔 相對于外圓縱車時的修正系數(shù)kg/。=1.04 ；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)k ,Fc =1 .0；與前角有關(guān)的修正系數(shù) k 0Fc =1.04。因此總的修正系數(shù)為kFc =1.0 %.92 X

34、.04 *0 為.04=1.0所以，切削力為Fc = 2650 0.751.00.100.75 154 亠15 1.0N=166N切削功率為166X54Pm- kW=0.43kWm 60 103根據(jù)表5-46知：CA6140機床主軸電動機功率 Pe =7.5kW，因Pm V Pe ,故上述切削用量可用。最后確定的切削用量為：ap=0.75mm， f =0.1mm/r， - =154m/min（n=900r/min）。基本時間TjTj由表5-47得鏜孔的基本時間為fn式中，I切削加工長度，單位為mm；l1 刀具切入長度，單位為mm，ap1（2 3）;tan rl2 刀具切出長度，單位為mm，l2

35、 = （35） mm；打單件小批生產(chǎn)時的試切長度，單位為 mm；i 進(jìn)給次數(shù)。0 75已知 l =91mm， l1 =2.5 mm=3.25mm， l2 =4mm， l3 =0，tan 45f =0.1mm/r, n=900r/mi n, i =1。所以，基本時間為91 3.25 4 0 .Tjmin = 1.14minJ 0.1 900(五) 工序45 (鉆4W20螺紋底孔18mm)切削用量及基本時間 的確定本工序為鉆4個M20mm孑L,所用機床為Z3025搖臂鉆床。根據(jù)表5-19 知選取d=18mm, L=228mm ,莫氏圓錐號為2號的莫氏錐柄麻花鉆作為刀具。 根據(jù)表5-84選擇的鉆頭參

36、數(shù)=30 , 2=118,書=50 , f = 12。由表5-48 知，當(dāng)d0.77=15.51m/min10001000 15.513.14 18r/min =274.4r/m in根據(jù)Z3025機床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表 5-54選取n=250r/min，實際轉(zhuǎn)速為二dn 3.14 18 250 一，,.14.1 m/min10001000校驗機床功率:由表5-55知，查得轉(zhuǎn)矩Me和切削功率Pm計算公式如下:Mc = CMd；M f yMkM (N m)(5-9-2)30d。(5-9-3)式中：Cm =0.305，zm =2.0， yM=0.8，kM kMM kxM k hM ,由表 5-56

37、 得：與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)kMM =.88；與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)kxM =1.0；與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)khM =0.87。因此總的修正系數(shù)為:kM =0.88 X.0 %.87=0.77。所以擴孔時轉(zhuǎn)矩為Mc= 0.305 X182.0 X0.20.8 X0.77 N -m=21N- m切削功率為21 14.1 =0.55 kw30 18由表5-14知，Z3025機床主軸最大轉(zhuǎn)速Tm=196.2N m。主電動機功率Pe =2.2kW。由于McV Tm，PmV Pe，故選擇的切削用量可用。最后所確定的切削用量為 ap=9mm, f =0.2mm/r, ： =14.1m/min(n=2

38、50r/min)。（2）基本時間Tj 由表5-57得擴孔的基本時間丁 L丨+丨1+12T jj fn fn式中，丨一一工件切削部分長度，單位為 mm；-J丨1 刀具切入長度，單位為mm,丨1二尹03;丨2刀具超出長度，單位為 mm,丨2= （24） mm；已知:I =70mm，丨118118cot-2 23=8.4mm，l2=3mm，f =0.2mm/r，n=250r/min。所以，加工4個孔所用的基本時間為Tj = 670 8.4 30.2 250=6.5min六）工序50 （精鏜55mm孔及倒角C2）切削用量及基本時間的確本工序為精鏜及倒角C2,機床采用最常用的CA6140臥式車床，兩個

39、工步采用YT30硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表 5-35、表5-36 得刀具參數(shù)為主偏角- r = 45、前角0 =10、刃傾角 s = -5、刀尖圓弧半徑r ；二0.6mm。選用桿部直徑為20mm得圓形鏜刀。由表5-40知鏜刀的鈍磨標(biāo)準(zhǔn)為0.6mm,鏜刀合理耐用度為T=60min。確定精鏜55mm孔的切削用量 確定背吃刀量ap:由前述可知粗鏜是雙邊加工余量為0.5mm，粗鏜后孔直徑為 55mm，故單邊余量為0.25mm，艮卩ap =0.25mm。確定進(jìn)給量f :對于精加工，根據(jù)表5-42,按照CA6140車床的進(jìn)給量，選擇=0.08mm/r。 確定切削速度v :根據(jù)表5-43的計算

40、公式確定切削速度十廠k.T ap f(5-10-1)式中，C =291 , x廣0.15, y廣0.20 , m=0.20。因本例中的加工條件與公式條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對鏜削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，的修正系數(shù)kT =1.0;根據(jù)工件材料570 MPa，得修正 系數(shù)kMv =1.18;根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=1.0;刀具材料為YT30，得修正系數(shù)ktv=1.4;此處為鏜孔，經(jīng)插值得修正系數(shù) kgv =0.765；主2910.20.150.2600.250.08偏角r =45，得修正系數(shù)k.rv=1.0o所以1.0 1.18 1.0 1.4 0.765

41、 1.0 m/min=330.8m/mi遊 JO。33.8r/mi1915.5r/min兀x55查表5-44，根據(jù)CA6140機床上的主軸轉(zhuǎn)速n=1400r/min,則實際切削速度為一衛(wèi)55上0=241.78m/min10001000檢驗機床功率：由表5-45查得切削力Fc和切削功率巳計算公式如下：xFc yFc nFc IFc = CFcap fkFc (N)(5-10-2)Fc60 1000(kW)(5-10-3)其中，Cfc =2650， xfc =1.0， yFc =0.75， nFc =-0.15， kFc = kTFckMFckgFc k rFck 0 Fc，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修 正系數(shù)kTFc =1.0；與工件材料有關(guān)的修正系數(shù) kMFc =0.92；經(jīng)插值得鏜孔 相對于外圓縱車時的修正系數(shù)kg/。=1.04 ；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)k rFc =1 .0；與前角有關(guān)的修正系數(shù) k oFc =1.04。因此總的修正系數(shù)為kFc =1.0 為.92 X.04 *0 為.04=1.0所以，切削力為Fc=2650 0.251.00.080.75 241.78 15 1.0N=43.75N切削功率為廠43.75x241.78,2 門小“Pm3kW=0.18kW60 103根據(jù)表5-46知：CA6140機床主軸電動機功率