CA6140车床输出轴.pdf

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1、目录设计任务书课程设计说明书正文序言一、零件的分析二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式(二)基准的选择(三)制定工艺路线(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定(五)确定切削用量及基本工时三、专用夹具设计 (一)设计主旨 (二)夹具设计四、课程设计心得体会参考文献1设计任务书设计题目:“CA6140 车床输出轴”零件的机械加工工艺规程设计内容：1产品零件图 2产品毛坯图 3机械加工工艺过程卡片 4机械加工工序卡片 5课程设计说明书2序机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业之后进行的。 这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，

2、也是一次理论联系实际训练。 因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。 就我个人而言， 我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练， 从锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。 我也相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请彭老师给予指教。一、零 件 图 分 析（一）零件的作用题目所给定的零件为 CA6140 车床输出轴， 其主要作用， 一是传递转矩，使车床主轴获得旋转的动力； 二是工作过程中经常承受载荷； 三是支撑传动零部件。（二）零件的材料及其力学性能零件的

3、材料为 45 钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。其价格较便宜， 经过调质或正火后可得到较好的切削性能， 而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可达52HRC-45HRC.（三）零件的结构工艺分析3从零件图上看，该零件是典型的轴类零件，结构比较简单，其主要加工的面有 55、 60、 65、 75、 176 的外圆柱面， 50、 80、 104 的内圆柱表面，10 个 20 的通孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6 级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、 80 内圆柱表面为 Ra3.2um,

4、55 外圆柱面、大端端面为Ra1.6um, 60、 75 外圆柱面为 Ra0.8um，其余为 Ra6.3um，要求不高；位置要求较严格，表现在 55 的左端面、 80 内孔圆柱面对 75、 60 外圆轴线的跳动量为 0.04mm, 25 孔的轴线对 80 内孔轴线的位置度为 0.05mm,键槽对 55外圆轴线的对称度为.0.08mm；热处理方面需要调质处理，到200HBW，保持均匀。通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。4二、工艺规程设计（一）、确定毛胚的制造形式毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工

5、艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易， 工序数量的多少有直接影响， 因此， 合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。一）毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材 2、锻造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度， 冲击韧性常用于大

6、载荷或冲击载荷下的工作零件。本零件生产批量为中批量，所以综上所叙选择锻件中的模锻。二）毛坯图的设计毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查机械加工工艺手册金属机械加工工艺人员手册 知精车-半精车-粗车各余量,从而可得毛坯余量,5（二）、基准的选择（1）定位基准的选择工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用 55 外圆柱面作为粗基准来加工 176 外圆柱面和右端面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则，在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准， 176的外圆柱面和右端面作为定位基准， 这个基准就是精基准。在选精

7、基准时采用有基准重合，基准统一。这样定位比较简单可靠，为以后加工重要表面做好准备。（2）加工方法的确定在市场经济的前提下，一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下， 译稿工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和工人的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场6的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件的加工方法的选择中， 我们考虑了工件的具体情况和我们学校的具体加工条件，一般我们按加工顺序来阐述加工方案：加 工 表 面表 面 粗 糙 度公 差 / 精 度 等级加工方法 176

8、外圆柱面 Ra6.3自由公差粗车-半精车 55 外圆柱表面半精车-精车 60 外圆柱面半精车-精车 65 外圆柱面半精车-精车 75 外圆柱面半精车-精车 50 内圆柱面 80 孔 Ra3.2孔-车孔-铰孔 104 孔 Ra6.3-车孔 20 通孔 Ra3.2孔-铰孔左面 Ra6.3右面 Ra1.6-精车键槽 Ra3.2铣-精铣倒角 Ra6.3Ra1.6 IT6 Ra0.8 IT6 Ra1.6 IT6 Ra0.8 IT6 Ra6.3 IT7 IT7 IT9自由公差自由公差粗车-粗车-粗车-粗车-粗铣钻钻孔钻端粗车端粗车粗7（三）、制定工艺路线(1)工序的安排1、加工阶段的划分当零件的加工质量要

9、求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。粗加工阶段： 其任务是切除毛坯上大部分余量， 使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如加工 176、 55、 60、 65、 75 外圆柱表面。半精加工阶段： 其任务是使主要表面达到一定的精加工余量， 为主要表面的精加工做好准备，如 55、 60、 65、 75 外圆柱面， 80、 20 孔等。 精加工阶段：其任务就是保证各主要表

10、面达到规定的尺寸精度，留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备， 并可完成一些次要表面的加工。 如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。2、基面先行原则该零件进行加工时，要将端面先加工，再以左端面、外圆柱面为基准来加工，因为左端面和 55 外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。3、先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉， 一方面提高金属切削效率， 另一方面满足精车的余量均匀性要求，若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时， 则要安排半精车，以此

11、为精车做准备。4、先面后孔对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度， 所以对于 CA6140 车床输出轴来讲先加工 75 外圆柱面， 做为定位基准再来加工其余各孔。8（2）工序划分的确定工序集中与工序分散： 工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。 工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行， 每道工序的内容很少， 最少时每道工序只包括一简单

12、工步，工序分散可使每个工序使用的设备， 刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺， 倒棱角，清洗，除锈，退磁，检验等。（3）、热处理工序的安排热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能，热处理主要分预备热处理，最终热处理和内应力处理等，本零件CA6140 车床输出轴材料为 45 钢，在加工过程中预备热是消除零件的内应力，在毛坯锻造之后。最终热处理在半精车之后精车之前，按规范在840温度中保持 30 分钟释放应力。（4）、拟定加工工艺路线根据以上各个零部件的分

13、析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：方案一1、备料锻造毛坯2、热处理退火（消除内应力）3、普车粗、精车右端面 钻中心孔4、普车粗 176 外圆柱面 倒角5、普车粗车各外圆柱面留半精车、精车余量，左端面6、热处理调质7、数控车半精车、精车各外圆柱面到要求 倒角8、数控车钻 30 的底孔，车 104，车 80 孔留镗孔余量9、数控车镗 80 孔到要求，倒角10、数控车倒角11、数控铣铣 50、钻、扩、铰 20 到要求12、数控铣铣键槽13、去毛刺14、检验9方案二1备料锻造毛坯2热处理退火（消除内应力）3普车粗车各圆柱面留半精车、精车余量以及左端面4普车粗、精车右

14、端面 钻中心孔5普车粗车 176 外圆柱面 倒角6热处理调质7数控车半精车左端各圆柱面到要求8数控车精车左端台阶到要求并倒角9数控车钻 30 的底孔，车 104，车 80 孔留镗孔余量10数控车铰 80 孔到要求，倒角11数控车倒角12铣铣 50、钻、扩、铰 20 到要求13铣铣键槽14去毛刺15检验方案三1备料锻造毛坯2热处理退火（消除内应力）3数控铣铣端面 钻中心孔4普车车大端外圆5普车车 556普车 607普车 658普车 759普车车内孔10数控铣铣 50、钻、扩、铰 20 到要求铣键槽11倒角12去毛刺13检验综上所述： 三个工艺方案的特点在于工序集中和工序分散和加工顺序， 从零件本

15、身来考虑，由于轴类零件在切削加工时易产生弯曲变形， 如采用工序分散，在加工时零件的位置精度无法保证， 为了同时保证零件图示的圆跳动要求， 所以采用方案二。10（5）、加工路线的确定确定刀具走刀路线主要是提高生产效率， 正确的加工工艺程序， 在确定走刀路线时主要考虑以下几个方面：1、应能保证零件的加工精度和表面粗糙度2、应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加工效率3、应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。（6）、加工设备的选择、工序三采用 CA6140 普通车床，车床的参数如下：型号 CA6140，中心距750mm 1000 mm 1500 mm，床身上下最大回转直径400 m

16、m，马鞍内最大工作回转路径550 mm，横拖板上最大回转直径214mm，主轴孔径52 mm，主轴内锥孔 MT6#，主轴速度级数 16 级，主轴速度范围 20-1800r.p.m，公制螺纹（30 种）0.45-20 mm（30 种），英制螺纹（30 种）40-0.875t.p.i（30 种），模数螺纹 0.125-5mm，径节螺纹 160-4D.P，横拖板行程 239mm 小刀架行程 150mm，尾坐套孔锥度 MT5#，套筒行程 120mm，主电机功率 4/5.5KW，外形尺寸235010201250mm、工序 7、8、9 采用数控车床 CK7150A，车床参数如下： 8 工位电动转塔刀架，可实

17、现自动换刀，数控装置： FANUCOI，最大回转直径590mm， 最大加工直径 500 mm， 最大加工长度 1000 mm， 主轴转速范围 30-2000r/min，主轴电机功率 7.5KW，主要精度 X 定位精度0.016 mm,Z 定位精度0.025 mm,X重复定位精度0.007 mm,Z 重复定位精度0.01 mm工序 11、12 采用 X51，铣床的参数如下：型号 X51,主轴孔锥度 7:24,主轴孔径 25mm。主轴转速 651800r/min。工作台面积(长宽)1000250。工作台最大行程:纵向(手动/机动)620mm,横向手动190mm、机动 170mm，升降手动 370m

18、m、机动 350mm。工作台进给量 :纵向 35980mm/min、横向 25765mm/min、升降 12380mm/min。工作台快速移动速度:纵向 2900mm/min、横向2300mm/min、升降1150mm/min。工作台T 型槽数:槽数 3、宽度 14、槽距 50。主电机功率 7.5KW。（7）、刀具的选择由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率， 工件的加工精度， 已加工表面质量， 刀具的磨损和加工成本， 所以正确的选择刀具材料是数控加工工艺的一个重要部分，刀具应具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性。由于零件CA6140

19、 车床输出轴材料为 45钢， 推荐用硬质合金中的YT15 类刀具， 因为加工该类零件时摩擦严重,切削温度高,而 YT 类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性,在高速切削钢料11时刀具磨损小寿命长,所以加工 45 钢这种材料时采用硬质合金的刀具。、粗车外圆柱面：刀具号为 T0101，90可转位车刀，圆弧半径为 1，刀片型号为 VCUM160408R-A4，刀具型号为 PVJCR2525-16Q、半精车，精车外圆柱面：刀具号为 T0202，75可转位车刀，圆弧半径为 1，刀片型号为 WNUM080304EL-A2，刀具型号为 PCRC2020-16Q 钻头：高速钢刀具 刀具号为 T0

20、303，直径为 30;刀具号 T0404， 直径为 18扩孔钻： 刀具号为 T0505， 直径为 19.8;铰刀： 刀具号为 T0606， 直径为 20内孔车刀：刀具号为T0707，93 内孔车刀，圆弧半径为1，刀片型号为TBUM080404R-04，刀具型号为 PSUBR3215-16Q镗刀刀具号为 T0808，刀杆长度为 200.BH1625粗铣键槽刀具号为 T0909，精铣键槽刀具号为 T1010，综上可做一刀具表如下：加工表面刀具号刀具名称刀具参数刀片型号刀具型号粗车外圆柱面 T0101可转位车刀90r=1 VCUM160408R-A4 PVJCR2525-16Q半精，精车外圆柱面T0

21、202可转位车刀75r=1WNUM080304EL-A2 PCRC2020-16Q钻 30的孔T0303钻头30钻 18T0404钻头 18扩 19.8T0505扩孔钻 19.8铰 20T0606铰刀 20车 内 孔T0707内 孔 车刀93r=1 BUM080404R-04 PSUBR3215-16Q镗 50 的盲孔 T0808镗刀200.BH1625粗 铣 键 槽T0909铣刀15.4精铣键槽 T1010铣刀1612（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1、加工余量，工序尺寸，及其公差的确定根据各资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公

22、差按经济精度选定， 上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1）外圆柱面 176工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗车 5 IT12 176 6.3毛坯 1872）外圆柱面 55工 序名称工序 余量工序公 差工 序尺寸 公差表面粗糙度精车 1.0 IT6 55 1.6半精车 1.1 IT10 56 3.2粗车 15 IT12 57.9 6.3毛坯 17.1 703）外圆柱面 60工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精车 1.0 IT6 60 1.613半精车 1.1 IT10 61 3.2粗车 10 IT12 62.9 6.3毛坯 1

23、2.1 704）外圆柱面 65工序名称工序余量面粗糙度精车 1.0 1.6半 精 车1.13.2粗车 5 IT12 6.3毛坯 7.55） 外圆柱面 75工 序名称工序 余量差表面粗糙度精车 1.0 1.6半车 1.1 3.2粗车 5 6.3工序公差工序尺寸公差表 65IT10 66 67.9 70工序公 差工 序尺寸 公 75精 76 77.914 IT6 IT6 IT10 IT12毛坯 7.5 806）内圆柱面 80工 序 名 称工 序 余 量工 序 公 差工 序 尺 寸 公差表面粗糙度镗车 3 IT7 80 1.6车孔 47 6.3钻孔 30 6.37）加工通孔 20工序名称工序余量粗糙

24、度铰 10 1.6扩 9.9 3.2钻 9 6.38）加工键槽工序名称工序余量糙度精铣 IT9 1.6粗铣 IT12 3.22、确定切削用量及功率的校核 IT12 IT12工序公差 IT7 IT9 IT12工序公差 77 30工序尺寸公差表面 20 19.8 18工序尺寸公差表面粗 16 1215加工外圆柱面 176粗车：查机械加工工艺设计手册 P433 得知：f=0.81.2mm/r 取f=0.81mm/rap=2.5mm,查金属切削手册知 Vc=7090 m/min 取 Vc=80m/min 则 n=1000Vc/ d =195.85r/min 由 CA6140 说明书取 n=125r/m

25、in ,故实际切削 速 度 ： Vc=nd/1000=2003.14187/1000=73.4m/min, 校 核 功 率 ：Pc=KcapVcf/60000=23052.50.8173.4/60000=5.4Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc=73.4 m/min，n=125r/min，f=0.81mm/r加工外圆柱面 55粗车：确定进给量 f： 查 金属机械加工工艺人员手册 增订组编上海科学出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 结合 CA6140 说明书取 f=0.71 mm/rap=2.5mm查

26、金属切削手册 知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/d =341.22r/min 由 CA6140 说 明 书 取 n=320r/min 故 实 际 切 削 速 度 Vc=nd/1000=3203.1470/1000=70.34m/min功率Pc=KcapVc0.71/60000=23052.570.340.66/601000=4.4Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 70.34m/min，n=320r/min f=0.71mm/r半精车：查机械加工工艺设计手册 P433 得

27、知：f=0.250.35mm/r 取f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取 Vc=120m/min,故 n=1000Vc/ d=660.04r/min 圆整得n=660r/min,功率Pc=KcapVcf/60000=23050.3120/60000=1.24Kw ,由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为0.75， 机床功率 PnPc， 所以机床功率足够， 实际取值为 Vc=120m/min， n=660r/minf=0.3mm/r精车：查机械制造工艺与机床夹具课程设计表 2-20 知： Vc=150160m/min 取 Vc=160m/min f=0.18mm/r ,ap=0.

28、55mm则 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圆整得n=910r/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.550.18160/60000=0.6Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw， 效率为 0.75， 机床功率 PnPc， 所以机床功率足够， 实际取值为 Vc=160m/min，n=910r/min f=0.18mm/r加工外圆柱面 60粗车： d=70 确定进给量 f： 查 金属机械加工工艺人员手册 增订组编上海科学出版社表10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71 查 金属切削手册 知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min

29、 则 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 CA6140 说明书取n=320r/min 故实际切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 取16ap=2.5mm校核功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8 Kw 由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc=70.34m/min，n=400r/min f=0.71mm/r半精车：查机械加工工艺设计手册 P433 得知：f=0.40.5mm/r取f=0.45 ap=0.9mm再查

30、外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s 取 Vc=1.8m/s则n=1000Vc/d=546.8r/min圆整得n=550r/min则Vc=nd/1000=5103.1462.9/1000=100.7m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.90.45100.7/60000=1.57Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 100.7m/min，n=510r/min ，f=0.45mm/r精车： 查 机械加工工艺设计手册 表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15mm

31、/r，再查外圆切削数据表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 则 n=1000Vc/d=1000120/3.1461.1=625.5r/min 圆整得 n=630 r/min ，取 ap=0.55mm故实际切削速度： Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r

32、加工外圆柱面 65粗车：确定进给量 f： 查 金属机械加工工艺人员手册 增订组编上海科学出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/r，查金属切削手册知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 CA6140 说明 书 取n=320r/min故 实 际 切 削 速 度Vc=nd/1000=70.34m/min取ap=2.5mm功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以

33、机床功率足够，实际取值为 Vc=70.34m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r半精车：查机械加工工艺设计手册 P433 得知：f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r，再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s 取 Vc=1.8m/s 则n=1000Vc/ d=506.55r/min 圆 整 得 n=510 r/min取 ap=0.9mmVc=nd/1000=5103.1467.9/1000=108.7m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.9108.70.45/60000=1.7Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.

34、8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc=108.7m/min，n=510r/min f=0.45mm/r17精车：查机械加工工艺设计手册表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取f=0.18mm/r再查外圆切削数据表知： Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 则n=1000Vc/ d=578.2 r/min圆整得n=580 r/min 故实际切 削速度：Vc=nd/1000=5803.1466.1/1000=120.38m/minap=0.55mm校核功率Pc=KcapVcf/60000=23050.550.18120.38/600001000=0.4

35、6Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够， 实际取值为 Vc=120.38m/min，n=580r/min f=0.18mm/r加工外圆柱面 75粗车： 确定进给量 f：查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/，查金属切削手册知Vc=7090 m/min 取 Vc=75m/min 则 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由 CA6140 说明书取 n=320r/min 故实际切削速度 Vc=n d/1000=80.384m/min取 ap=2.5m校

36、核功率： Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 80.384m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r半精车：查机械加工工艺设计手册 P433 得知：f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圆切削数据表知： Vc=1.6672.17m/s 取 Vc=1.8m/s则n=1000Vc/ d=1000108/3.1477.9=441.5r/min, 圆 整 得 n=450 r/min , 取ap=0.9mm

37、Vc=nd/1000=4503.1477.9/1000=110m/min, 校 核 功 率Pc=KcapVcf/60000=23050.91100.45/60000=1.7Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 110m/min，n=450r/min f=0.45mm/r精车：查机械加工工艺设计手册表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取f=0.15mm/r再查外圆切削数据表知： Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 则n=1000Vc/ d =1000120/76.13.14=502.2 r

38、/min圆整得 n=500 r/min故实际切削速度： Vc=n d/1000=5003.1476.1/1000=119.48m/min ap=0.55mm校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55119.480.15/60000=0.39Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc=119.48m/min，n=500r/min f=0.15mm/r加工内圆柱面 80钻孔：查简明加工工艺手册P294 知：ap=d/2=15mm 取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=

39、10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圆整得n=210r/min故实际切削速度：Vc=n18d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min校 核 功 率Pc=KcapVcf/60000=23051530.6/601000=3.99Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r车孔：查 简明加工工艺手册P297 知 f=0.350.40mm/r，Vc=0.833 1.666m/s取f=0.35mm/rVc=0.85m/s；故n

40、=1000Vc/d=10000.8560/3.1474=219.5r/min由 CA6140 说明书取 n=200r/min 故实际切削速度 Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min取 ap=3mm,校核功率Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw根据机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r钻孔：f=0.3mm/rap=1.5mmn=549r/minVc=nd/1000=3.1480/1

41、000=138m/min功率Pc=KcapVc0.001/60=23051.5138/601000=7.9Kw根据机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.75，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 138m/min，n=560r/min f=0.3mm/r镗孔：查 金属机械加工工艺人员手册 增订组编表 10-13ap=3mm；S=0.300.50mm/r取S=0.3mm/r取Vc=0.65m/s则n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min由CA6140说明书取n=160/min 故实际切削速度 Vc=nd/1000=1603.1480/1000

42、=40.2m/min 根据机床说明书查得 Pc=7.5Kw，效率为0.8，功率Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 机床功率PnPc，所以机床功率足够，实际取值为Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r加工通孔 20钻孔：钻 19.8 的底孔：查简明加工工艺手册P296 得：f=0.330.38mm/r，取 f=0.36 mm/r； Vc=0.96 1.13m/s， 取 Vc =1m/s 故 n=1000Vc/d=100060/3.1419.8=965.1r/min根据 X51 机床说明书得：n=945r/min 故实

43、际切削速度Vc=n d/1000=9453.1419.8/1000=58.75m/min ， 又取 ap=6 mm 校核功率： Pc=KcapVcf/60000=2305660.30.36/60000=5.0Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 23.1m/min，n=409r/min， f=0.2mm/r铰孔：查简明加工工艺手册表 11-20 知：f=0.30.65mm/r，取f=0.3 mm/r ； Vc=0.833 0.383m/s ， 取 Vc =0.60 m/s ； 故 n=1000Vc/d=10000.

44、660/3.1420=573.25 r/min 圆整得：n=580 r/min 故实际切削速19度Vc=n d/1000=5803.1420/1000=36.4 m/minap=0.1mm 校核功率：Pc=KcapVcf /60000=23050.136.40.3/60000=0.04Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 36.4m/min，n=580r/min ,f=0.3mm/r加工端面粗车： 查 机 械 制 造 工 艺 与 机 床夹 具 课 程 设 计 指 导 得 ：f=0.66mm/rVc=108m/min

45、n=1000Vc/ d=190r/min由CA6140 说明书取 n=200r/min 故实际切削速度 Vc=n d/1000=110.5m/min取ap=2mm校核功率：Pm=KcapfVc/60000=230520.66110.5/60000=5.6Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 =0.8，机床功率 Pc Pm，所以机床功率足够，实际取值为 Vc=110.5m/min，n=200r/min，f=0.66mm/r.精 车： 查 机 械 制 造 工 艺 与 机 床 夹 具 课 程 设 计 指 导 得 ：f=0.41mm/rap=0.5mmVc=120m/minn=1000V

46、c/ d=217.1r/min功率Pm=KcapfVc/60000=23050.50.41120/60000=0.94Kw由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 =0.8，机床功率 Pc Pm，所以机床功率足够，实际取值为Vc=120 m/min，n=217.1r/min，f=0.41mm/r.铣键槽粗铣：fz=0.12mm/rap=5mmVc=90m/minn=1000Vc/ d=955.4r/minVf=nfz=114.6mm/r功率Pm=KcapfVc/60000=230550.1290/60000=2.07Kw由于机床说明书查得 Pc=4.5 Kw，效率为 =0.8，机床功率

47、Pc Pm，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 89m/min，n=945r/min，纵向 Vf=105mm/r,横向 Vf=100 mm/r精铣：fz=0.10mm/rap=2mmVc=150m/minn=1000Vc/ d=1194.2r/minVf=nfz=119.4mm/r功率Pm=KcapfVc/60000=230520.10150/60000=1.15Kw由于机床说明书查得 Pc=4.5 Kw，效率为 =0.8，机床功率 Pc Pm，所以机床功率足够，实际取值为 Vc=153.8m/min，n=1225r/min 纵向 Vf=125mm/r,横向 Vf=130mm/r.（五）确定

48、切削用量及基本工时切削用量包括背吃刀量ap、 进给量f和切削速度v。 确定顺序是确定ap、f，再确定v。本说明书选取工序 1 粗车外圆55mm为例确定20其切削用量及基本时间。切削用量。本工序为粗车。已知加工材料为 45 钢，锻件，有外皮；机床为CA6140 型卧式车床，工件装夹在三爪自定心卡盘中。确定55mm外圆的切削用量。所选刀具为 YT15 硬质合金可转位车刀，根据表5-112，由于CA6140 机床的中心高为 200mm，故选用刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度为 4.5mm。根据表 5-133，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角012，后角0 6、主偏角 90、,副偏

49、角10、刃倾角s 0、刀尖圆弧半径 0.8mm。（1）确定背吃刀量ap由于粗车双边余量为 2.5mm，则ap2.25mm。（2）确定进给量 f根据表 5-114，在粗车钢件、刀杆尺寸为16mm25mm、ap 3mm、 工 件 直 径 为60 100mm时 ，f 0.5 0.9mm/r。按 CA6140 机床的进给量选择f 0.65mm/r。确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。根据表 5-55， CA6140 机床进给机构允许的进给力Fmax 3530N。根据表 5-123，当钢材b 570 670MPa、aP 2.0mm、f 0.75mm/r，r 45，v 65m/min (

50、预计)时，进给力Ff 760N。Ff的修正系数为k0Ff1.0，ksFf1.0，kkFf1.17,故实际进给力为Ff 7601.17N 889.2N， 由于Ff Fmax， 所选的f 0.65mm/r可用。（3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表 5-119，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐用度T 60min。（4） 确定切削速度 v根据表 5-120， 当用 YT15 硬质合金车刀加工钢材时，aP 2.0mm，f 0.75mm/r时，切削速度v 97m/min。切削 速度 的修 正系 数为sv 0.8，tv 0.65，Tv 0.81，Tv1.0，Mvv1.0表2-9。则有：v 97