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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 目录个人资料整理仅限学习使用1 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工艺分析 1 2 工艺规程设计 1 2.1 确定毛坯的制造形式 1 2.2 基面的挑选 1 2.3 制定工艺路线 2 2.4 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 3 2.5 确定切削用量及基本工时 5 参考文献 29 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 1 零 件 的 分 析1.1 零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘 见附图 1）,
2、法兰盘起联接作用是车床上的重要零件；1.2 零件的工艺分析法兰盘是一回转体零件 , 有一组加工表面 , 这一组加工表面以 20 0 .0 045 为中心 , 包括 : 两个 100 0 0 . . 12 34 mm的端面 , 尺寸为 45 0 .0 017 mm的圆柱面 , 两个 90mm的端面及上面的 4 个 9mm的透孔 . 45 0 0 6. mm的外圆柱面及上面的 6mm的销孔 , 90mm端面上距离中心线分别为34mm和 24mm的两个平面 .这组加工表面是以 20 0 0 . 045 mm为中心 , 其余加工面都与它有位置关系 , 可以先加工它的一个端面 , 再借助专用夹具以这个端
3、面为定位基准加工另一端面 , 然后再加工其它加工表面 .2 工 艺 规 程 设 计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200,由于零件年产量为1000 件,已达到中批生产的水平,而且零件轮廓尺寸不大,故采纳金属模铸造,法兰盘因毛坯比较简洁,采纳铸 造毛坯时一般是成队铸造,再进行机械加工；这从提高生产率,保证加工精度 上考虑也是应当的；2.2 基面的挑选 基面挑选是工艺规程设计中的重要工作之一；基面挑选得正确与合理,可以使 加工质量得到保证,生产率得以提高；否就,加工工艺过程中会问题百出,更 有甚着,仍会造成零件大批报废,使生产无法正常进行；1）粗基准的挑选名师归纳总结 - - - - -
4、 - -第 2 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用挑选粗基准主要是挑选第一道机械加工工序的定位基准,以便为后续的工序 供应精基准；挑选粗基准的动身点是：一要考虑如何安排各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求；这两个要求常 常是不能兼顾的,但对于一般的轴类零件来说,以外圆作为粗基准是完全合理 的；对本零件而言,由于每个表面都要求加工,为保证各表面都有足够的余量,应选加工余量最小的面为粗基准 粗车 100mm端面1 已知毛坯长度方向的加工余量为 3+0.8 -0；7mm,考虑的模铸拔模斜度,a =4mm 2
5、 进给量 f 依据有用机械加工工艺手册中表 2.4-3, 当刀杆尺寸为216 25 mma 35mm,以及工件直径为 100 时, f =0.71.0mm/r 按 CA6140车床说明书 运算切削速度,按切削手册表1.27, 切削速度的运算公式为 寿命T=60min v cTmCvfy vkvm/min ax vp其中：C =342, x =0.15,vy =0.35, m=0.2；修正系数k 见切削手册表 1.28, 即vckMv=1.44 ,ksv=0.8 ,kkv=1.04 ,kkrv=0.81 ,kBv=0.97；以所2.0x 43420 .0 5.35vx1.44x0.8x1.04x
6、0.81x0.97=158.6m/min 600. 15x4确定机的主轴转速名师归纳总结 ns=1000 v = d W1000158.6504r/min 相近的机床转速为第 6 页,共 29 页 x100按机床说明书 见工艺手册表4.2-8, 与 504r/min480r/min 及 600r/min ；现选取n =480r/min ；所以实际切削速度v=110r/min/ ；5 切削工时,按工艺手册表6.2-1 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - L=100220=40mm , 个人资料整理仅限学习使用1l =2mm,2l =0,3l =0 tm=l
7、l1l2l3=402=0.098min nwf4800.92 粗车 100mm外圆柱面,同时应检验机床功率及进给机构强度1 切削深度,单边余量 Z=2mm,分二次切除；2 进给量,依据机械加工工艺手册取 f=0.9mm/r 3运算切削速度 v cT ma Cp x v vf y v k v132m/min 4确定机床主轴转速 ns=1000 v = d W1000132420r/min 相近的机床转速为 x100按机床说明书 见工艺手册表4.2-8 与 420r/min480r/min 现选取 480r/min 所以实际切削速度 v = dn = 100 480 150 m / min1000
8、 1000 5 检验机床功率 主切削力 F 按切削手册表 1.29 所示公式运算F C F c a xp F c f y F c v c n F c k F c其中 C F c2985,x F c1.0 ,y F c0.65 ,n F c-0.15 ,k Mp = b n F = 600 0 . 65=0.63 650 650k kr =0.61 0 . 65 0 . 15F =2985 1.0 0.5 150 0.63 0.89=1122.4N 切削时消耗功率 P F c v c41122 4. x 15042.81KW 6x 10 6 x 10由有用机械加工工艺手册表7-4 中 CA614
9、0机床说明书可知, CA6140名师归纳总结 主电机功率为7.5kw. 转速为 480r/min时主轴传递的最大功率为4.5kw. 所以机第 7 页,共 29 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用床功率足够,可以正常加工；6 校验机床进给系统强度已知主切削力F 1122.4N. 径向切削力F 按切削手册表 1.29 所示公式运算x F p y Fp n F p F C F p a p f v c k F p其中 C F p1940,x F p0.9 ,y F p0.6 ,n F p-0.3 ,k Mp = b n F = 22
10、0 0 . 85 =0.59 650 650k kr =0.5 所以 F =1940 1.5 0 . 9 0.5 .0 6 150 0 . 3 0.59 0.5=203N x F f y Ff n F f 而轴向切削力 F C F f a p f v c k F f其中 C F f2880,x F f1.0 ,y F f0.5 ,n F f-0.4 ,k M = b n F = 220 1 . 0 =0.34 650 650k =1.17 轴向切削力F =2880 1.50.505.150.040.341.17=442N 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1, 就切削罗在纵向进给方向对进给机
11、构的作用力为 F=F + F +F =442+0.11122.4+203=442+132.5=574.5N而机床纵向进给机床可承担的最大纵向力为 1.30 故机床进给系统可正常工作；7切削工时其中 l=10mm 所以t=ll 1fl2nw1l =4mm1l =2mm t=10420.1min 4800.93粗车 B 面3530N见切削手册表名师归纳总结 1 切削深度；单边余量Z= 106451=30mm.分 15 次切除第 8 页,共 29 页2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2 进给量 依据机械加工工艺手册取 f=0.9m
12、m/r 3 运算切削速度 v cT ma Cp x v vf y v k v其中：C =342, x =0.15, vy =0.35, m=0.2；修正系数 k 见切削手册表 1.28, 即vckMv=1.44 ,ksv=0.8 ,kkv=1.04 ,kkrv=0.81 ,kBv=0.97；以所34209.0.35v1.440.81.040.810.97=126m/min 2.04.0 15604 确定机的主轴转速 ns=1000 c v = d W1000126378r/min 106按机床说明书 见工艺手册表 4.2-8, 与 378r/min 相近的机床转速为400r/min ；现选取
13、n =400r/min ；所以实际切削速度 cv = dn = 106 400 133 m / min1000 10005 切削工时,按工艺手册表 6.2-1 ； t m= l l 1 l 2 i ；其中 l=30mm n w f t m= l l 1 l 2 i= 30 15=1.25min n w f 400 0.9工序 2 粗车 45 端面及外圆柱面,粗车 90 的端面机床： CA6140卧式车床名师归纳总结 刀具：采用刀片的材料为YT15 ,刀杆尺寸第 9 页,共 29 页1625mm 2 , K =90 ,0=15 , 0=12 ,=0.5mm 1 粗车 4500.017mm端面-
14、- - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1 切削深度；单边余量 Z=1.2mm 2 运算切削速度 v cT ma Cp x v vf y v k v其中：C =342, x =0.15, vy =0.35, m=0.2；修正系数 k 见切削手册表 1.28, 即vckMv=1.44 ,ksv=0.8 ,kkv=1.04 ,kkrv=0.81 ,kBv=0.97；以所3420 . 9.035 v1.440.81.040.810.97=187m/min 2.0.10 2.15603 确定机床主轴转速ns=1000 cv = d W10001
15、87553r/min 相近的机床转速为50按机床说明书 见工艺手册表4.2-8, 与 553r/min600r/min ；现选取n =600r/min ；所以实际切削速度cv =1000 dn =5060094m/min10005 切削工时,按工艺手册表6.2-1 ； tm=ll1fl2i ；其中 l=25mm； 1l =4mm；2l =2mm；nw tm=ll1fl2i=31x1=0.06min nw600x0.92 粗车 4500.017mm外圆柱面 单边余量为 Z=2.2mm 分两次切除；1 切削深度 2 进给量依据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r 3 运算切削速度名师归纳总结 v
16、cTmC vfyvkv第 10 页,共 29 页ax vp- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 其中：C =342, x =0.15,个人资料整理仅限学习使用vy =0.35, m=0.2；修正系数k 见切削手册表 1.28, 即vckMv=1.44 ,ksv=0.8 ,vkkv=1.04 ,kkrv=0.81 ,kBv=0.97；以所3420 . 8 0. 351.440.81.040.810.97=89m/min 602.002 . 2.15 4 确定机床主轴转速ns= 1000 cv = 1000 x 89 753r/min d W x50按机床说明
17、书 见工艺手册表 4.2-8, 与 753r/min 相近的机床转速为750r/min ；现选取 n =750r/min ；所以实际切削速度 v = dn = x 50 750 94 m / min1000 1000 5 切削工时,按工艺手册表 6.2-1 t m= l l 1 l 2 i ；其中 l=41mm； 1l =4mm；2l =0mm；n w f t m= l l 1 l 2 i= 45 x2=0.09min n w f 750 0.83 粗车 90mm端面1 切削深度 单边余量为 Z=1.2mm 一次切除；2 进给量 依据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r 3 运算切削速度其中
18、：C =342, x =0.15,v cTmC vfyvkvk 见切削手册ax vpvy =0.35, m=0.2；修正系数表 1.28, 即名师归纳总结 kMv=1.44 ,ksv=0.8 ,kkv=1.04 ,kkrv=0.81 ,kBv=0.97；以第 11 页,共 29 页所- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - vc602.0.134200 . 8.35 v1.440.8个人资料整理仅限学习使用1.040.810.97=122m/min 0 2.154 确定机床主轴转速ns= 1000 cv = 1000 122 431r/min d W 90按机
19、床说明书 见工艺手册表 4.2-8, 与 431r/min 相近的机床转速为480r/min ；现选取 n =480r/min ；所以实际切削速度 cv = dn = 90 480 135 m / min1000 10005 切削工时,按工艺手册表 6.2-1 t m = ln l 1w f l 2 i ；其中 l= 902 45 =22.5mm； 1l =4mm；2l =0mm； t m= l l 1 l 2i= 22 . 5 4 =0.07minn w f 480 0.8工序 3 钻、扩 20 的孔1 钻 18mm孔机床： Z525立式钻床刀具：依据机械加工工艺手册表10-61 选取高速钢
20、钻头 W18Cr4V. 1 进给量依据切削手册表10-66, 当铸铁 HB200 时, D= 18时,取 f=0.3mm/r 2 切削速度依据机械加工工艺手册表10-70, 及 10-66, 查得V=35m/min. 3 确定机床主轴转速ns=1000 cv = d W100035619.2r/min 相近的机床转速18按机床说明书 见工艺手册表4.2-2, 与 619.2r/min为 555r/min ；现选取n =555r/min ；所以实际切削速度名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用
21、v = dn = 18 555 31 4. m / min1000 10004削工时,按工艺手册表 6.2-1 ；t m = l l 1 l 2 i ；其中 l=91mm； 1l =10mm；2l =4mm；n w f t m= l l 1 l 2 = 105 =0.63min n w f 5 55 0.32 19.8mm孔依据有关资料介绍,利用钻头进行扩钻时,其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为f 1 2.1 8. f钻. v11v 钻23式中的f钻、v钻加工实心孔进的切削用量现已知f 钻 =0.36mm/r 切削手册 表 2.7 v 钻 =42.25m/min
22、 切削手册 表 2.13 1 给量 取 f=1.5 0.36=0.51mm/r 按机床选取 0.5mm/r 2 削速度 v=0.4 42.25=16.9m/min. 3 定机床主轴转速ns=1000 cv = d W1000169.271.8r/min 相近的机床转速198.按机床说明书 见工艺手册表4.2-2, 与 271.8r/min为 275r/min ；现选取n =275r/min ；所以实际切削速度名师归纳总结 v =dn = 1000198.27517.4 m/min第 13 页,共 29 页1000- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资
23、料整理 仅限学习使用5 削工时,按工艺手册表 6.2-1 ；t m= l l 1 l 2 i ；其中 l=91mm； 1l =10mm；2l =4mm；n w f t m= l l 1 l 2 = 105 =0.78min n w f 275 0.5工序 4 粗铣 90 圆柱面上的两个平面1 铣距中心线 34mm的平面；机床：组合机床YT15. 刀具：依据机械加工工艺手册表 10-64 选用硬质合金三面刃铣刀铣刀寿命 T=180min,D/Z=100/10,B=40 1 削深度 2 a =10mm 所以有 a =5mm 2 给量 查机械加工工艺师手册表 10-118 与表 10-119 得,
24、进给量 f=0.20.35mm/ 齿 按机床行选取 f=0.3mm/齿 3 切削速度 依据机械加工工艺手册表 10-70, 及 10-66, 查得 V=115min/s. 即 V=6.9m/min 4 定机床主轴转速ns=1000 v = d W10006.921.97r/min 相近的机床转速为100按机床说明书 见工艺手册表6-39, 与 21.97r/min22.5r/min ；现选取n =22.5r/min ；所以实际切削速度名师归纳总结 v =dn = 1000100225.7 .1 m/min第 14 页,共 29 页1000当n =22.5r/min时,工作台的每分钟进给量f 应
25、为f =fZn =0.310 22.5=67.5mm/min 查机床说明书有f =60mm/min 5 削工时,按工艺手册表6.2-1 ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - tm= 1ll1l2=个人资料整理仅限学习使用90 =1.5min 60fmt m= 2 45 =0.75min 60铣两次的总时间为 t m=1.5+0.75=2.25min 2 粗铣距中心线 24mm的平面；机床：组合机床YT15. 刀具：依据机械加工工艺手册表 10-64 选用硬质合金三面刃铣刀铣刀寿命 T=180min,D/Z=100/10,B=40/ 1 切削深度 4a =
26、20mm 所以有a =5mm 10-118 与表 10-119 得, 进给2 进给量查机械加工工艺师手册表量 f=0.20.35mm/ 齿按机床行选取 f=0.3mm/齿3 切削速度 依据机械加工工艺手册表 10-70, 及 10-66, 查得 V=115min/s. 即 V=6.9m/min 4 确定机床主轴转速ns=1000 v = d W10006.921.97r/min 相近的机床转速为100按机床说明书 见工艺手册表6-39, 与 21.97r/min22.5r/min ；现选取n =22.5r/min ；所以实际切削速度名师归纳总结 v =dn = 1000100225.7 .1
27、m/min第 15 页,共 29 页1000当n =22.5r/min时,工作台的每分钟进给量f 应为f =fZn =0.310 22.5=67.5mm/min 查机床说明书有fm=60mm/min 5 切削工时,按工艺手册表6.2-1 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - tm=ll1l个人资料整理仅限学习使用2=90 =1.5min 60fm铣 4 次的总时间为 4t m=4x1.5 =6min 工序 5 半精车 100 的端面及外圆柱面,半精车B 面,半精车 90 的外圆柱面,车 100、 90 外圆柱面上的倒角,车 45 两端过渡圆弧,车 20 孔
28、的左端倒角1 半精车 100mm端面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同,故在此省略；进给量 f 依据有用机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n 480r/min 2.4-2. 取 f 0.5mm/r 所以切削工时tm=ll1nl2l3=4020.44 半精车 100mm外圆柱面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同,故其余在此省略进给量 f 依据机械加工工艺手册表2.4-2 取 f=0.2mm/r 主轴转速 n w =480r/min 所以切削工时t m =ll1fl2=0.17min nw3 半精车 B 面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同,故在此省
29、略；进给量 f 依据有用机械加工工艺手册表机床主轴转速n 400r/min i ；其中 l=30mm tm=ll1fl2nw2.4-2. 取 f 0.5mm/r 名师归纳总结 tm=ll1fl2i=300.515=2.25min 第 16 页,共 29 页nw400- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用工序 6 半精车 45 的端面及外圆柱面,半精车 90 的端面,车 3*2 退刀槽,车 45 圆柱面两端的倒角,车 20 内孔的右端倒角1 半精车 45 0.0 017 mm端面1 切削深度 单边余量 Z=1.2mm 2 进给量 依
30、据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 3 运算切削速度 v cT ma Cp x v vf y v k v其中：C =342, x =0.15, vy =0.35, m=0.2；修正系数 k 见切削手册表 1.28, 即vckMv=1.44 ,ksv=0.8 ,kkv=1.04 ,kkrv=0.81 ,kBv=0.97；以所3420 . 2.035 v1.440.81.040.810.97=187m/min 2.0.10 2.15604 确定机床主轴转速ns=1000 cv = d W1000187553r/min 相近的机床转速为 x50按机床说明书 见工艺手册表4.2-8, 与 553r/min600r/min ；现选取n =600r/min ；所以实际切削速度名师归纳总结 cv =dn = 100050600118m/min第 17 页,共 29 页10005 切削工时,按工艺手册表6.2-1 2l =2mm； tm=ll1fl2i ；其中 l=