填料箱蓋實用工藝課程設(shè)計

1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計填料箱蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計學(xué)號目錄第 1 章 零件分析 11.1 零件功用分析 11.2 零件的工藝分析 21.3 確定零件的生產(chǎn)類型 2第 2 章 確定毛坯類型，繪制毛坯簡圖 42.1 選擇毛坯 42.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 42.3 繪制毛坯簡圖 42.4 本章小結(jié) 5第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計 63.1 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 63.1.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的容及作用 63.1.2 制定工藝規(guī)程的原則、原始資料 63.1.3 制定工藝規(guī)程的步驟 73.2基準(zhǔn)面的選擇 93.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇。 93.2.2 精基準(zhǔn)的選擇。 103.3 制訂工藝路

2、線 103.3.1 工藝路線方案一 103.3.2 工藝路線方案二 103.3.3 工藝方案的比較與分析 103.3.4 最后的加工工藝路線確定如下： 113.4 本章小結(jié) 11第 4 章 數(shù)控機(jī)床的選擇與加工方案 134.1 選擇機(jī)床 134.2 選擇夾具 144.3 選擇刀具 144.4 確定工序尺寸 （ 見表 5-1） 144.5 確定切削用量及基本工時 154.6 本章小結(jié) 24參考文獻(xiàn) 24致 24第1章零件分析1.1零件功用分析箱體類是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān) 零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系 協(xié)調(diào)地傳遞運動或

3、動力。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、 性能和壽命。箱體類零件有：機(jī)床主軸箱、機(jī)床進(jìn)給箱、變速箱體、減速箱體、發(fā)動機(jī)缸 體和機(jī)座等。根據(jù)箱體零件的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式箱體，如圖2- 1（a、b、d）所示和分離式箱體，如圖 2- 1（c）所示兩大類。前者是整體鑄造、整體加 工，加工較困難，但裝配精度高；后者可分別制造，便于加工和裝配，但增加了 裝配工作量。II0O2-1幾種箱體的結(jié)構(gòu)題目所給的零件是填料箱蓋（如圖2-2），主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后 保證密封。對平面要求有較高的平面度和較小的粗糙度值；對孔的尺寸精度、形 狀精度、和表面粗糙度都要求較高；對同一軸線的孔應(yīng)有

4、一定的同軸度要求和各 支承孔之間也應(yīng)有一定的孔距尺寸精度及平行度要求。圖2.2填料箱蓋1.2零件的工藝分析箱體類零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)零件。它將機(jī)器及其部件中的軸、軸承套和齒輪等零件按一定的相互關(guān)系裝配成一整體，并按預(yù)定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)運動。 因此，箱體的加工質(zhì)量，直接影響著機(jī)器的性能，精度和壽命。箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點：形狀復(fù)雜、壁薄且 不均勻，部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面， 也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機(jī)床制造廠用于箱體類零件的 機(jī)械加工勞動量約占整個產(chǎn)品加工量的15%-20%1. 以6500.013的軸為中心的表

5、面進(jìn)行加工包括：尺寸為 6500.013的軸，表面粗糙度為1.6，尺寸為80軸與6500.013軸 相接的肩面，尺寸為100 0.030與6500.013同軸度為0.025的面，尺寸為 60。0.046 與6500.013同軸度為0.025的孔。2. 以60。0.046孔為中心的表面進(jìn)行加工尺寸為78的孔與60 00046垂直度為0.012的孔底面，表面粗糙度為0.4,須 研磨。3. 以60孔為中心均勻分布的12個孔尺寸為6X13.5,4XM10-6H深20的孔，深24及2XM10-6H的孔進(jìn)行加工。1.3確定零件的生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類,

6、一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。1. 大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)是指在機(jī)床上長期地進(jìn)行某種固定的工序。 例如汽車、 拖拉機(jī)、軸 承、縫紉機(jī)、自行車的制造，通常是以大量生產(chǎn)的方式進(jìn)行的。2. 成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)是在一年中分批地生產(chǎn)相同的零件， 生產(chǎn)呈周期性的重復(fù)。 每批生 產(chǎn)相同零件的數(shù)量， 即生產(chǎn)批量的大小要根據(jù)具體生產(chǎn)條件來決定。 根據(jù)產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)特點、生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量等，成批生產(chǎn)又可分為大批、中批和小批生產(chǎn)。大批生 產(chǎn)的工藝特征與大量生產(chǎn)相似， 而小批生產(chǎn)與單件生產(chǎn)的工藝特征相似。 通用機(jī) 床（一般的車、銑、刨、鉆、磨床 ） 的制造往往屬于這種生產(chǎn)類型。3. 單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)是指單個或少數(shù)幾

7、個地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)、 尺寸的產(chǎn)品， 很少重復(fù)。 例 如，重型機(jī)器、大型船舶制造及新產(chǎn)品試制等常屬于這種生產(chǎn)類型。因此該零件選擇成批生產(chǎn)。第 2 章 確定毛坯類型，繪制毛坯簡圖2.1 選擇毛坯箱體材料一般選用HT200400的各種牌號的灰鑄鐵，而最常用的為 HT20Q 灰鑄鐵不僅成本低，而且具有較好的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性（減 震性）。在單件生產(chǎn)或某些簡易機(jī)床的箱體，為了縮短生產(chǎn)周期和降低成本，可 采用鋼材焊接結(jié)構(gòu)。毛坯的加工余量與生產(chǎn)批量、 毛坯尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和鑄造方法等因素有關(guān)。 有關(guān)數(shù)據(jù)可查有關(guān)資料及根據(jù)具體情況決定。毛坯鑄造時，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。 為了減少毛坯制造時產(chǎn)生

8、殘余應(yīng)力， 應(yīng)使箱體壁厚箱體澆鑄后應(yīng)安排時效或退火工序。某些單件、小批量生產(chǎn)的箱體零件，為了縮短毛坯制造的周期和降低成本， 可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)普通精度的箱體零件， 一般在鑄造之后安排一次人工時效處理。 對一些高精 度或形狀特別復(fù)雜的箱體零件， 在粗加工之后還要安排一次人工時效處理， 以消 除粗加工時所造成的殘余應(yīng)力。2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量填料箱蓋零件材料為HT20Q硬度190210HB生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用 機(jī)器造型鑄造毛坯。1. 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程的規(guī)定：除非另有規(guī)定，否 則要求的機(jī)械加工余量適用于整個毛坯鑄件， 即對所有需要機(jī)械加工的表面只需 規(guī)定值。

9、查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程書中表 2-1 、2-5 取毛坯鑄 件的公差等級為10級，機(jī)械加工余量等級G級2. 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程的規(guī)定 查書中表 2-4，取毛 坯鑄件的機(jī)械加工余量為2mm根據(jù)毛坯鑄件各個尺寸所在的圍，查機(jī)械制造 技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 書中表 2-3 得各個尺寸的公差， 再根據(jù)公式即可計 算出毛坯的基本尺寸。2.3 繪制毛坯簡圖根據(jù)所確定的毛坯尺寸畫出毛坯圖 （如圖 2-3）圖2-3毛坯圖2.4 本章小結(jié)本章介紹了機(jī)械加工工藝規(guī)程的容及作用，制定工藝規(guī)程的原則、原始資 料、步驟.然后對于本課題“填料箱蓋”加工的工藝規(guī)程進(jìn)行了說明，如毛皮的 選擇、熱

10、處理。最后根據(jù)書本資料確定了毛坯尺寸、機(jī)械加工余量及工序尺寸。第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計3.1 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和方法等的工藝文件。 它是在具體的生產(chǎn)條件下， 將最合理或者比較合理的工藝過程， 用圖表（或文字） 的形式制成用來指導(dǎo)生產(chǎn)、管理生產(chǎn)的文件。3.1.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的容及作用工藝規(guī)程的容，一般有零件的加工工藝路線、 各工序基本加工容、 切削用量、 工時定額及采用的機(jī)床和工藝裝備（刀具、夾具、量具、模具）等。工藝規(guī)程的主要作用如下：1 工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。合理的工藝規(guī)程是建立在正確的 工藝原理和實踐基礎(chǔ)上的， 是

11、科學(xué)技術(shù)和實踐經(jīng)驗的結(jié)晶。 因此，它是獲得合格 產(chǎn)品的技術(shù)保證，一切生產(chǎn)和管理人員必須嚴(yán)格遵守。2工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織管理工作、計劃工作的依據(jù)。原材料的準(zhǔn)備、毛坯 的制造、設(shè)備和工具的購置、專用工藝裝備的設(shè)計制造、勞動力的組織、生產(chǎn)進(jìn) 度計劃的安排等工作都是依據(jù)工藝規(guī)程來進(jìn)行的。3 工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車間的基本資料。在新建擴(kuò)建或改造工廠 或車間時，需依據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝規(guī)程來確定機(jī)床和設(shè)備的數(shù)量及種類， 工人工種、數(shù)量及技術(shù)等級，車間面積及機(jī)床的布置等。3.1.2 制定工藝規(guī)程的原則、原始資料1制定工藝規(guī)程的原則制定工藝規(guī)程的原則是： 在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下， 以最快的速度、 最少的

12、 勞動消耗和最低的費用， 可靠加工出符合設(shè)計圖紙要求的零件。 同時，還應(yīng)在充 分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上， 盡可能保證技術(shù)上先進(jìn)、 經(jīng)濟(jì)上合理、 并 且有良好的勞動條件。2制定工藝規(guī)程的原始資料 產(chǎn)品零件圖樣及裝配圖樣。零件圖樣標(biāo)明了零件的尺寸和形位精度以及 其他技術(shù)要求，產(chǎn)品的裝配圖有助于了解零件在產(chǎn)品中的位置、作用，所以，它 們是制定工藝規(guī)程的基礎(chǔ)。 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。 產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 本廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如機(jī)床設(shè)備、工藝裝備、工人技術(shù)水平及毛坯的制 造生產(chǎn)能力等。 國、外同類產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝資料。3.1.3 制定工藝規(guī)程的步驟1零件圖樣分析零件圖樣分析的目的在于： 分析零件的技術(shù)要

13、求，主要了解各加工表面的精度要求、熱處理要求， 找出主要表面并分析它與次要表面的位置關(guān)系， 明確加工的難點及保證零件加工 質(zhì)量的關(guān)鍵，以便在加工時重點加以關(guān)注。 審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性是否合理，分析零件材料的選取是否合理。2毛坯選擇毛坯的選擇主要依據(jù)以下幾方面的因素： 零件的材料及機(jī)械性能 零件的材料一旦確定，毛坯的種類就大致確定 了。例如材料為鑄鐵，就應(yīng)選鑄造毛坯；鋼質(zhì)材料的零件，一般可用型材；當(dāng)零 件的機(jī)械性能要求較高時要用鍛造；有色金屬常用型材或鑄造毛坯。 零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸 例如，直徑相差不大的階梯軸零件可選用棒料 作毛坯，直徑相差較大時，為節(jié)省材料，減少機(jī)械加工量，可采用鍛造毛坯；尺

14、 寸較大的零件可采用自由鍛，形狀復(fù)雜的鋼質(zhì)零件則不宜用自由鍛。對于箱體、 支架等零件一般采用鑄造毛坯，大型設(shè)備的支架可采用焊接結(jié)構(gòu)。 生產(chǎn)類型 大量生產(chǎn)時，應(yīng)采用精度高、生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，如 機(jī)器造型、熔模鑄造、冷軋、冷拔、沖壓加工等。單件小批生產(chǎn)則采用木模手工 造型、焊接、自由鍛等。 毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及技術(shù)水平以及通過外協(xié)獲得各種毛坯的可能 性。3擬訂工藝路線 定位基準(zhǔn)的選擇：正確選擇定位基準(zhǔn)，特別是主要的精基準(zhǔn)，對保證零 件加工精度、 合理安排加工順序起決定性的作用。 所以，在擬定工藝路線時首先 應(yīng)考慮選擇合適的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的選擇方法見第一章。 零件表面加工工藝方案的選擇：由于

15、表面的要求（尺寸、形狀、表面質(zhì) 量、機(jī)械性能等）不同，往往同一表面的加工需采用多種加工方法完成。某種表 面采用各種加工方法所組成的加工順序稱為表面加工工藝方案。 加工階段的劃分：對于那些加工質(zhì)量要求高或比較復(fù)雜的零件，通常將 整個工藝路線劃分為以下幾個階段： 粗加工階段：主要任務(wù)是切除毛坯的大部分加工余量，并制出精基準(zhǔn)。 該階段最關(guān)鍵的問題是怎樣提高生產(chǎn)率。 半精加工階段：主要任務(wù)是減小粗加工時造成的誤差，為主要表面的精 加工做好準(zhǔn)備，同時完成零件上各次要表面的加工。 精加工階段：主要任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定要求。這一階段 的問題是如何保證加工質(zhì)量。 光整加工階段：主要任務(wù)是減小表面粗

16、糙度值和進(jìn)一步提高精度。 劃分加工階段的好處是按先粗后精的順序進(jìn)行加工， 可以分配合理的加工余 量以及選擇合理的切削用量， 使加工機(jī)床沖分發(fā)揮其效率， 并且能長期保持精加 工機(jī)床的精度； 減少工件在加工過程中的變形， 避免精加工表面受到損傷； 粗精 加工分開，還便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，同時有利于安排熱處理工序。4加工順序的安排加工順序的安排對保證加工質(zhì)量， 提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要作用， 是 擬定工藝路線的關(guān)鍵之一?？砂聪铝性瓌t進(jìn)行。 切削加工順序的安排 先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工。 先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安 排如鍵槽、緊固

17、用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。 先面后孔 對于箱體、支架、連桿、底座等零件，其主要表面的加工順 序是先加工用作定位的平面和孔的端面的加工，然后再加工孔。 先基準(zhǔn)面后其它面 即選作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)在一開始的工序中就加工出 來，以便為后續(xù)工序的加工提供定位精基準(zhǔn)。 熱處理工序的安排 零件加工過程中的熱處理按應(yīng)用目的，大致可分為預(yù)備熱處理和最終熱處 理。預(yù)備熱處理 預(yù)備熱處理的目的是改善機(jī)械性能、 消除應(yīng)力、 為最終熱處理 作準(zhǔn)備，它包括退火、正火、調(diào)質(zhì)和時效處理。鑄件和鍛件，為了消除毛坯制造 過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，改善機(jī)械加工性能，在機(jī)械加工前應(yīng)進(jìn)行退火或正火處理； 對大而復(fù)雜的鑄造毛坯件（如機(jī)架、

18、床身等）及剛度較差的精密零件（如精密絲 杠），需在粗加工之前及粗加工與半精加工之間安排多次時效處理；調(diào)質(zhì)處理的 目的是獲得均勻細(xì)致的索氏體組織， 為零件的最終熱處理作好組織準(zhǔn)備， 同時它 也可以作為最終熱處理， 使零件獲得良好的綜合機(jī)械性能， 一般安排在粗加工之 后進(jìn)行。最終熱處理 最終熱處理的目的主要是為了提高零件材料的硬度及耐磨性， 它包括淬火、滲碳及氮化等。 淬火及滲碳淬火通常安排在半精加工之后、 精加工 之前進(jìn)行；氮化處理由于變形較小，通常安排在精加工之后。 輔助工序的安排 輔助工序包括：檢驗、清洗、去毛刺、防銹、去磁及平衡去重等。其中檢驗 是最主要的、也是必不可少的輔助工序， 零件加

19、工過程中除了安排工序自檢之外， 還應(yīng)在下列場合安排檢驗工序： 粗加工全部結(jié)束之后、精加工之前； 工件轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出車間前后； 重要工序加工前后； 全部加工工序完成后。3.2 基準(zhǔn)面的選擇3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言， 盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。 而對于有若干個不加工表 面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇主要要考慮基準(zhǔn)重合的問題。 當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。3.3 制訂工藝路線 按照先基準(zhǔn)面后其它、先面后孔、先粗后精、先主后次的原則。 布置工藝路線如下 :3.3.1 工藝路線方案一工序I:粗車小端端面，粗車

20、© 65外圓及臺階端面及各倒角。工序II:粗車大端面、粗車 © 155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜 © 60孑L、底 面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車 © 75、© 100、© 80外圓面及各倒角。工序III:擴(kuò)孔© 37、锪孔© 47。工序IV鉆6- © 13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲。工序V:半精車© 65外圓及臺階面。工序VI:半精車© 155、© 75、© 100、© 80、環(huán)槽及各倒角。工序VII:精細(xì)車© 65外圓。工序VIII:精、細(xì)鏜

21、© 60孔。工序IX:研磨孔© 60端面、倒角。3.3.2 工藝路線方案二工序 I ：粗車小端端面，粗車 © 65外圓及臺階端面及各倒角。工序II:粗車大端面、粗車© 155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜 © 60孔、底面 及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車 © 75、© 100、© 80 外圓面及各倒角。工序II:擴(kuò)孔© 37、锪孔© 47。工序IV:半精車© 65外圓及臺階面。工序V:半精車© 155、© 75、© 100、© 80、環(huán)槽及各倒角。工序VI

22、:精細(xì)車© 65外圓。工序VII:精、細(xì)鏜© 60孔。工序VIII:研磨孔© 60端面、倒角。工序IX:鉆6- © 13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲。3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工 12 個孔后再精加工外圓面和60孔。方案二是使用車削方式加工兩端面， 12 個孔的加工放在最后。兩相比較起 來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，端面用車削較好。在大批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。但是仔細(xì)考慮，在工藝路線二中，是先精車 65外圓及臺階面然后再鉆12 個孔及攻螺紋。這樣由于鉆孔屬于粗加工

23、，精度要求不高，而且切削力較大，也 可能造成已加工表面變形，表面粗糙度值增大。3.3.4 最后的加工工藝路線確定如下：工序I :以© 155mm外圓及端面定位，粗車小端端面，粗車© 65外圓及臺階端面及各倒角。工序II:以粗車后的© 65mn外圓及端面定位，粗車大端面、粗車 © 155外圓面、 粗車左端臺階面。工序III :以© 155mm外圓及端面定位，粗鏜孔 © 37、© 47。工序IV:以粗車后的© 65mm外圓及端面定位，粗鏜 © 60孔、底面及溝槽。工序V:以粗車后的© 65mm外圓及

24、端面定位，粗車 © 75、© 100、© 80外圓面 及各倒角。工序VI:以粗車后的© 65mm外圓及端面定位，粗車環(huán)槽。工序VII:鉆6- © 13.5小孔。工序VIII:鉆M10螺紋孔及攻絲。工序IX:以粗車后的© 155mn外圓及端面定位，半精車 © 65外圓及臺階面。工序乂：以© 65m外圓定位，半精車© 155 ©75 ©100 ©80環(huán)槽及各倒角。工序XI :以© 155mn外圓及端面定位，精車、精細(xì)車 © 65mn外圓。工序XII:以

25、9; 65mn外圓及端面定位，精、細(xì)鏜 © 60孔。工序XIII:研磨孔© 60端面、倒角。3.4 本章小結(jié)本章介紹了機(jī)械加工工藝規(guī)程的容及作用 , 制定工藝規(guī)程的原則、原始資 料、步驟 . 然后對于本課題“填料箱蓋”加工的工藝規(guī)程進(jìn)行了說明，如毛皮的 選擇、熱處理和基準(zhǔn)面的選擇。又制定了兩種工藝路線，并進(jìn)行對比，選出了最 佳的工藝路線。最后根據(jù)書本資料確定了毛坯尺寸、機(jī)械加工余量及工序尺寸。第4章數(shù)控機(jī)床的選擇與加工方案4.1選擇機(jī)床1. 工序I - X是粗車粗鏜和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺 寸不大，精度要求不高，選用最常用的 CA6140型臥式車床2.

26、工序XI、XII是精細(xì)車精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用 精密的車床才能滿足要求。故選用 C616A型車床（如圖4-2 ）。圖4-2 C616A型車床3. 工序XII、VIII是鉆孔。可采用專用夾具在立式鉆床上加工，可選用Z302型搖臂鉆床（如圖4-3 ）。圖4-3 Z302型搖臂鉆床4. 工序XIII是研磨孔，精度較高，選用M7232B型立軸矩臺磨床（如圖4-4）圖4-4 M7232B型立軸矩臺磨床4.2選擇夾具本零件除外圓及兩端面加工用三爪自定心卡盤（圖4-5 ）外，其他的工序都用專用夾具。圖4-5三爪自定心卡盤4.3 選擇刀具1. 在車床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車刀（圖

27、 4-6）和鏜刀，加工灰 鑄鐵零件采用YG型硬質(zhì)合金，粗加工用YG6半精加工用YG8精加工和精細(xì)加 工用YG10切槽宜用高速鋼，磨削用砂輪。圖4-6硬質(zhì)合金車刀2鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。4.4 確定工序尺寸（見表5-1）根據(jù)設(shè)計零件的具體尺寸查機(jī)械制造工藝簡明設(shè)計手冊表 2.3-1 ,表 2.3-2，計算整理數(shù)據(jù)如表5-1工序尺寸。表5-1工序尺寸加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精155外圓2155+0.166.365210.2565.5+0.0665+0.0136.31.637437+0.0396.347447+0.0396.375275+0.0466.

28、380280+0.0466.36021164+0.3062+00.1560+0.0466.31.67.5 X 417.5+1.306.31372137+0.306.378278+0.306.31.60.44.5 確定切削用量及基本工時工序I :粗車小端端面，粗車 © 65外圓及臺階端面及各倒角。1. 切削用量本工序為粗車（車端面、外圓及鏜孔）。已知加工材料為HT200，鑄件。機(jī)床為 CA6140型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤。 確定© 65 00.013 mn外圓的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀， 根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1，由于CA6140機(jī)床的中心

29、高為200mm故選 用刀桿尺寸BX H=16mm25mm刀片厚度為4.5mm根據(jù)切削用量簡明手冊書 中,表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角丫 o=12°、后角a o=6°、主偏角 Kr=90 °、副偏角 Kr '10°、刃傾角 入s=0°、刀尖圓弧半徑 r =0.8mm確定切削深度ap由于粗車單邊余量僅為1mm可一次走刀完成，故67 65apmm 1mm（4-1）2 確定進(jìn)給量f，根據(jù)切削用量簡明手冊書中，表1.4,在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為 16mm<25 mmapW3 mm工件直徑為 100 mm400 mmP

30、寸，mm/r按C620-1機(jī)床的進(jìn)給量選擇f=0.65 mm/r。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給強度的要求，故需進(jìn)行校驗。根據(jù)切削用量簡明手冊書中，表1.30，C620-1機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力Fmax=3530N。根據(jù)切削用量簡明手冊書中,表1.23,當(dāng)灰鑄鐵170212HBS, ap<2 mm f < 0.75 mm/r, Kr=45 ° , v=65m/min（預(yù)計）時，進(jìn)給力 Ff=950N.Ff的修正系數(shù)為kr0F0 0.1 , k sFf 1.0 , kk Ff 1.17 ,故實際進(jìn)給力為 Ff=950X 1.17=1111.5N,由于切削時的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)

31、給允許的進(jìn)給力，所選的f=0.65mm/r可用。 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡明手冊書中，表4-1 ,車刀后刀面最大磨損量取為1mm可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 確定切削速度v 切削速度v可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。根據(jù)切削用量簡明手冊書中,表1.11，當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵時，ap< 1.8 mm, f < 0.75 mm/r 時，切削速度 v=71m/min。切削速度的修正系數(shù)為 KSV=0.8,Ktv=1.0,K tv=1.12, k©0.73,Kmv=0.85，故V=71X 0.8 x 1.0 x 0.73

32、 x 1.12 x 0.85 x 0.85=33.55m/min1000v n d1000 33.5515768r / min(4-2)按 CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速選擇 n=90r/min=1.5r/s則實際切削速度v=44.4m/min 最后確定切削用量為:ap 1mm , f=0.65 mm/r , n=90r/min=1.5r/s, v=44.4m/min確定車端面及臺階面的 ap=1.25mm f=0.52 mm/r，主軸轉(zhuǎn)速與車 © 6500.013 mn外b 圓相同。2. 確定粗車外圓© 65mm的基本時間根據(jù)表6.2-1確定車外圓基本時間為：Tj1L . l l

33、1 l2 la,1 1(4-3)1 1 fnfn,apl1(23)式中 l=17mm,tgkrkr=90o ,l 1=2mm,b=0,l3=0,f=0.65mm/r,173Tj1-20.5sn=1.5r/s,i=1, 則10.651.5 確定粗車端面的基本時間Ldd122Tj3i, Ll1 l2 l32417s(4-4)fn22式中 d=65mm,d=43mm,li=2mm,b=4mm,b=0,f=0.52mm/r, n=2.0r/s,i=1 則 Tj31722 s0.52 1.54.5.2 工序 II:粗鏜孔 © 37、© 47。1、確定粗鏜孔© 37mn和&#

34、169; 47mm勺切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金、直徑為20 mm的圓形鏜刀。確定切削深度ap 47mm: ap= (47-43) /2=2mm © 37mm: a p= (37-33) /2=2mm確定進(jìn)給量f根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵時、鏜刀直徑為 20mm鏜刀伸出長度為100 mm時按CA6140機(jī)床的進(jìn)給量，選擇f=0.20 mm/r。確定切削速度v6(4-5)Vm xv .T ap f式中 CV=189.8,m=0.20,x v=0.15,y v=0.20,T=60min,k v=0.9 x 0.8 x 0.65=0.468,對© 37mn孔:189.8v

35、麗 帚 麗 0.468m/min48.68m/min602.500.21000v1000 48.68.n419r/min(4-6)對© 47mn孔:D37n 1000v1000 46.68 329r/min(4-7)47(4-8)3. 確定粗鏜© 37mm© 47mn孔的基本時間選鏜刀的主偏角 xr=45° ,貝U I 1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm3=0,f=0.2mm/r,對© 37mmfL n=5.48r/s,對 © 47mmfL n=6.98r/s,i=1對 © 37mmfL223.5 40.2 6.

36、9821s,T17'5 1 2.521s0.2 5.48(4-9)2120 °045304.5.3 工序 HI-VI :1、加工條件HBS=200-217,鑄造。工件材料：HT200,(T b =0.16GPa加工要求：粗車端面保證尺寸137畀、車臺階保證15和30、車環(huán)槽保證尺寸7.500.30 4、粗車外圓保證尺寸155 00.16、粗車外圓保證7500.46和80嚴(yán)。機(jī)床與刀具與工序1相同。2、切削用量的選擇與計算方法與工序1基本相同，如表 4-2所示:表4-2切削用量工步主軸轉(zhuǎn)速F/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù)工時粗車大端面12035.4

37、0.651.25122s粗車外圓15500'1612045.60.651.5118s車臺階車環(huán)槽480150.70.22130s75。0.46 和 80。0.4612035.40.651122s4.5.4 工序 VII:鉆 6- © 13.5 小孔。查切削用量簡明手冊f 0.18 022mm/r按鉆頭強度選擇f 0.50mm/r 按機(jī)床強度選擇f 0.53mm/r最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 f 0.22mm/r經(jīng)校驗校驗成功。鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度，查切削用量簡明手冊為0.50.8mm壽命T 20min .鉆頭切削速度查切削用量簡明手冊vc 18mm/ r 修

38、正系數(shù) KTV 1.0 KMV 1.0Ktv 1.0Kxv 1.0 K1v 1.0 Kapv 10 故 vc 18mm/ r。1000vns1432r/mind0(4-10)查切削用量簡明手冊,機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為 比1360r/min 故實際的切削速度vc船17.1mm/r校驗扭矩功率M c Mm PcPe故滿足條件。3. 計算工時(4-11)L 4 2tm0.02 minnf1360 0.22工序VIII:鉆M10螺紋孔及攻絲（裝配時鉆鉸錐孔）。以© 37孔為精基準(zhǔn)，鉆一個© 4孑L,攻M10螺紋。1 選擇鉆頭選擇咼速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角 a o = 16&

39、#176;,二重刃長度2120 °045 °302. 確定切削用確定進(jìn)給量查切削用量簡明手冊0.18 022 mm/r按鉆頭強度選擇f 0.50mm/ r 按機(jī)床強度選擇f 0.53mm/r最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 f 0.22mm/r經(jīng)校驗校驗成功0.50.8mm，壽命鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度，查切削用量簡明手冊為T 20 min .確定切削速度查切削用量簡明手冊vc 18mm/ r 修正系數(shù) KTV 1.0 KMV 1.0Ktv 1.0Kxv 1.0 K1v 1.0 Kapv 10 故 vc 18mm/ r。1000v ns1432r/mi n(4-12

40、)d0查切削用量簡明手冊機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為nc 1360r / min故實際的切削速度vc校驗扭矩功率小 17.1mm/ r1000(4-13)M c Mm PcPe故滿足條件。3.計算工時L42tm0.02 minm nf13600.22(4-14)攻螺紋由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。工序IX:半精車© 65外圓及臺階面。此序為半精車外圓65，保證尺寸：6500.013，已知條件與粗加工工序相同。1. 確定半精車外圓的 65的切削用量。所選用的刀具為YG6硬質(zhì)合金刀，車 刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度為：BX H=16mm 25mm刀片厚度為4.5mm根據(jù)切 削用

41、量簡明手冊表 1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角丫 o=12°，后角a o = 6°、主偏角Kr=90°、，副偏角Kr' =10°、刃傾角入s=0°、 刀尖圓弧半徑r =0.8mm確定切削深度ap = 0.75mm確定進(jìn)給量f根據(jù)切削用量簡明手冊書中，表1.4，在粗車灰鑄鐵、刀 桿尺寸為16 mrX 25 mm ap< 3 mm工件直徑為d<100 mm時及按CA6140機(jī)床的 進(jìn)給量選擇f=0. 3 mm/r。由于是半精加工，切削力小，故不需要校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強度。確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡明手

42、冊書中 ，表1.9，車刀 后刀面最大磨損量取為0.4mm可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。確定切削速度v切削速度v可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。采用 查表法確定切削速度。根據(jù)切削用量簡明手冊書中,表1.11，用YG6硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵時，ap< 0.8 mmf < 0.5 6mm/r 時，切削速度 v=128m/min。切削速度的修正系數(shù)為 K=0.8,Ktv=1.0,KTv=1.12,kKrv 0.73,Kmv=0.85,故V=71X 0.8 x 1.0 x 0.73 x 1.12 x 0.85 x 0.85=33.55m/min1000v nd1000 33.55651

43、41.6r / min(4-15)按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速選擇n=380r/min=6.3r/s所以實際切削速度v=41.6m/min2.車刀耐用度T=30min。基本時間確定半精車外圓© 65mm勺基本時間根據(jù)表6.2-1車外圓基本時間為Tj1丄i亠i(4-16)(4-17)fnfn式中l(wèi)=17mml1 亦(2 3)kr=90° ,l 1=2mm,b=0,l 3=0,f=0.65mm/r,n=1.5r/s,i=1, 則Tj117 30.3 6.310.58s4.5.7 工序X:以©65mm卜圓定位，半精車© 155© 75© 100

44、© 80、環(huán)槽倒角。表4-3切削用量及基本時間的確定工步主軸轉(zhuǎn)速F/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù)工時粗車外圓15500.16760283.20.10.5118s車環(huán)槽760283.20.11930s0 7500.46 0 8000.46760283.20.11122s4.5.8 工序XI :以0 155mn外圓及端面定位，精車、精細(xì)車0 65mn外圓。表4-4切削用量及基本時間的確定工序主軸轉(zhuǎn)速F/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù)工時XI工步1760183.20.11120s（精）工步214004760.050.5130sXI工

45、步1140044.40.030.5140s（精細(xì)）工步2手動4.5.9 工序XII:精、細(xì)鏜 0 60孔。1 確定精、細(xì)鏜0 60mm孔的切削用量所選刀具為YG10硬質(zhì)合金、直徑為20 mm的圓形鏜刀。確定切削深度ap 60mm: ap= (60-49) /2=0.5mm確定進(jìn)給量f 根據(jù)切削用量簡明手冊書中,表1.5，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵時、鏜刀直徑為 20mm,鏜刀伸出長度為100 mm時按C620-1機(jī)床的進(jìn)給量，選擇f=0.20 mm/r。確定切削速度v 按計算公式:(4-18)Cvv 7-T ap f式中 CV=189.8,m=0.20,x v=0.15,y v=0.20,T=60min,k v=0.9 x 0.8 x 0.65=0.468, 189 8(4-19)葩 898 葩 0.468m/min 48.68m/min600.2 2.50.15 0.20.2n對0 60mm孔：輕迴亠8502/minD602 確定精、細(xì)鏜0 60mm孔的基本時間選鏜刀的主偏角xr=45 ° ,貝U l 1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm3=0,f=0.2mm/r,對© 60mmfL n=13.96r/s,i=1(4-20)78 3.5 0.5 對 © 60mmfL： T29s0.2 13.964.5.10 工