法蘭盤的加工工藝設(shè)計及編程

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1、 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)論文 題 目：法蘭盤的加工工藝設(shè)計及編程 姓 名 學(xué) 號 系 (部) 機電工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 指導(dǎo)教師 開題時間 2009年

2、5 月 完成時間 2010年 4月 2009年 4 月 20 日 前 言 機械制造工業(yè)是在我國國民經(jīng)濟中起著極其重要作用的基礎(chǔ)工業(yè)。近年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步，特別是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等與機械制造技術(shù)的緊密結(jié)合，機械制造工業(yè)的面貌發(fā)生了深刻的變化，呈現(xiàn)出激烈的國際性競爭的高速發(fā)展態(tài)勢。 機械工業(yè)的高速發(fā)展，對高職院校培養(yǎng)工程技術(shù)人才提出了新的更高的要求。機械制造工藝在機械制造工業(yè)中為國民經(jīng)濟各部門和自身的技術(shù)進步提供先進的技術(shù)、裝備，在國民經(jīng)濟中具有重要的地位和作用，礦山、工程機械

3、、冶金、石油、汽車、通用機械、農(nóng)牧漁副加工、機床與工具、儀器儀表、電工電器、食品、包裝、紡織、交通運輸?shù)?。機械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國家科技水平和經(jīng)濟實力的重要標志。 機械制造工藝知識具有很強的實踐性。因此，本課題的內(nèi)容重視的是零件的作用，結(jié)構(gòu)和工藝過程的擬制及夾具設(shè)計和加工方案的確定。即通過設(shè)計及車間調(diào)研來更好的體會，加深理解。本課題給出的僅是零件圖，真正的設(shè)計與加工必須在不斷的實踐、理論循環(huán)中總結(jié)。本課題所研究的對象是《零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計及編程》 在研究本課題過程中通過各種渠道搜集了一些與本課題相關(guān)的資料。例如：圖書查閱、上網(wǎng)搜集、請教老師及和同學(xué)之間的討論。本課題的重點零件的

4、工藝分析和工藝規(guī)程制定。 目錄 一、課題介紹 1、課題背景及發(fā)展趨勢 …………………………………………… 05 2、課題的作用與意義 ……………………………………………… 06 3、課題的任務(wù) ……………………………………………..……… 06 二、 車工法蘭盤結(jié)構(gòu)分析 1、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 2、精度尺寸分析 三、毛坯的選擇 1. 毛坯的選用 2. 毛坯的形狀尺寸的確定 四、定位基準和裝夾方式的確定 1. 粗基準的選擇 2. 精基準的選擇 3. 工件的定位誤差 4. 裝夾方式的確定 五、工藝路線的擬定 1. 選擇表面加工方法

5、 2. 加工階段劃分和工序集中的程度 3. 工序順序安排 六、工序內(nèi)容設(shè)計 1. 機床的選擇 2. 加工余量和工序尺寸的確定 3. 切削用量和工時定額的確定 4. 量具的選用 5. 夾具的選用 七、熱處理工藝內(nèi)容和要求 1.熱處理的工藝內(nèi)容 2.熱處理的工藝要求 八、繪制零件圖 九、謝 辭………………………………………………………………25 十、參考文獻 零件 法蘭盤 一、課題介紹 1、 背景及發(fā)展趨勢 近年來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，

6、數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個域，尤其是機械制造 業(yè)中，普通機械正逐漸被高效率、高精度、高自動化的數(shù)控機所代替。 目前國外機械設(shè)備的數(shù)控化率已達到85%以上，而我國的機械設(shè)備的數(shù)控化率不足20%，隨著我國機制行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，我國世界制 造業(yè)加工中心地位形成，數(shù)控機床的使用、維修、維護人員在全國各工業(yè)城市都非常緊缺，再加上數(shù)控 加工人員從業(yè)面非常廣，可在現(xiàn)代制造業(yè)的模具、鐘表業(yè)、五金行業(yè)、中小制造業(yè)、從事相應(yīng)公司企業(yè) 的電腦繪圖、數(shù)控編程設(shè)計、加工中心操作、模具設(shè)計與制造、 電火花及線切割工作，所以目前現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)人才無法滿足制造業(yè)的需求，而且人才市場上的這類人才儲備并不大，企業(yè)

7、要在人才市場上尋 覓合適的人才顯得比較困難，以至于導(dǎo)致模具設(shè)計、CAD/CAM工程師、數(shù)控編程、數(shù)控加工等已成為我國 各人才市場招聘頻率最高的職位之一。在各種招聘會上，數(shù)控專業(yè)人才更是企業(yè)熱衷于標注“急聘”、 高薪誠聘”等字樣的少數(shù)職位之一。 2、 課題的作用與意義 專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)要求: 掌握數(shù)控機械加工技術(shù)基礎(chǔ)理論知識,掌握摟控車床的數(shù)字控制工作原理和編程操作方法,能獨立操作數(shù)控車床;具備良好的現(xiàn)代化的職業(yè)素質(zhì),有健康的心理和身體素質(zhì)。 技能訓(xùn)練要求： 能熟練操作普通車床,數(shù)控車床,進行中等復(fù)雜零件的加工,能熟練使用保養(yǎng)相關(guān)設(shè)備以及工具,畢業(yè)是達到中級數(shù)控機械操

8、作工作標準. 1.3 課題的任務(wù) 主要目地：鞏固擴大課堂所學(xué)的專業(yè)理論知識，理論聯(lián)系實際，豐富實際知識，通曉機械制造生產(chǎn)的全過程，對其工藝，工裝及設(shè)備建立深刻的感性認識，為進一步深化工作學(xué)習(xí)專業(yè)課打好基礎(chǔ)。深入分析機械制造工藝過程的擬定，樹立結(jié)構(gòu)工藝性概念，培養(yǎng)我們運用理論知識分析，解決實際生產(chǎn)問題的能力。 零件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計的基本原則，指出機械零件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計是一個涉及諸多因素的綜合性問題，它與所選的制造機械零件材料的性能，制造工藝過程，生產(chǎn)的現(xiàn)場條件，生產(chǎn)批量用經(jīng)濟性等因素有關(guān)，零件工藝尤其應(yīng)考慮整個生產(chǎn)工藝過程的合理性。指出零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與生產(chǎn)工藝過程相適應(yīng)，與零

9、件加工工藝路線相適應(yīng)。通過畢業(yè)課題分析表明： 在許多情況下，材料一旦選定零件的生產(chǎn)工藝也基本確定，同時零件的毛坯成形工藝對零件的結(jié)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用。 二、車工法蘭盤結(jié)構(gòu)分析 CA6140臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標明刻度，實現(xiàn)縱向進給。 1、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 題目給的零件是CM6150床上的法蘭盤，臥式車床上的法蘭盤，它位于車床絲桿的末端，外圓上鉆有16㎜的定位孔，實現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部的通孔則

10、給傳遞力矩的標明通過，本身沒有受到多少力的作用。 該零件為連接性的法蘭盤的盤狀體，其外形尺寸為250㎜35㎜，屬于小型盤狀體零件，結(jié)構(gòu)簡單，孔多剛性較好。其主要加工面和加工要求如下： ①三組孔系 三組孔系中有一組孔系用于連接，一組孔系為錐性孔，另外一組銷孔系用于定位。都具有較高的尺寸精度IT13，錐孔的表面粗糙度為Ra0.4。 ②端面B 端面B是與其他相關(guān)部件聯(lián)結(jié)的結(jié)合面，表面粗糙度為Ra0.8，下端面中的臺階面與B面平行，公差為0.02。 ③基準A 在法蘭盤的錐孔上端垂直于外圓的面作為定位的基準面A，它是該零件的裝配基準。為了保證連接的準確性，要求A面與B面垂直，其

11、垂直度誤差為0.02，與下端面210的同軸度為0.02。 ④其他表面 除了上述主要表面外，還有與B面同端平行的端面，以及在另一個端面與B面平行的端面，以及170.210.250的外圓表面，及100的內(nèi)圓表面。 經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。該零件的結(jié)構(gòu)簡單，工藝性較好。 2、尺寸精度分析 尺寸精度：零件內(nèi).外形尺寸均未標注公差，屬自由尺寸，可按IT13確定工件尺寸公差，經(jīng)查公差表，各尺寸公差分別為： 零件外形：250 170 35 1.5 零件內(nèi)形：100

12、 16 13 20 14.5 孔心距：130 三、毛坯的選擇 1、毛坯的選用 該零件材料為45#中碳鋼，毛坯為鍛料。在小批量生產(chǎn)類型下，考慮到零件結(jié)構(gòu)比較簡單，鍛件組織細密，強度、硬度和沖擊韌性高用于力學(xué)性能要求較高件，精度較低，鍛孔的余量較大而不均勻。45#鋼的強度較高，塑性和韌性較好，可加工性較好。 2、毛坯的形狀尺寸的確定 法蘭盤的最大直徑為250㎜，經(jīng)粗車-精車-內(nèi)外圓磨可完成加工，若單邊粗車余量為2～3㎜，單邊精車余量103孔和錐孔為0.4～0.5㎜，Ra0.8外圓余量為0.5～0.6㎜，Ra0.8臺階面和端面余量為0.2～0.3㎜

13、，所以選用25844㎜和中心孔95㎜的鍛件。 四、定位基準和裝夾方式的確定 定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正進行。 1、粗基準的選擇 因為法蘭盤可歸為軸類零件，按照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準選擇原則（即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不 加工表面時則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準），所以對于本零件可以先以法蘭盤右端250的外圓及170的上端面作為粗基準，

14、利用三爪卡盤夾緊250外圓可同時削除五個自由度，再以170的上端面定位可削除自由度。 2、精基準的選擇 選擇精基準時，主要應(yīng)考慮保證加工精度和安裝方便可靠。所以我們主要就考慮基準重合問題。由于此類零件為軸類零件，所以該零件的設(shè)計基準為此零件的中軸線，由圖可知此零件的定位基準為錐孔上端垂直于外圓的面作為定位的基準面A，所以設(shè)計基準與定位基準不重合，應(yīng)該進行尺寸換算。這在以后還要專門計算，此處不再計算。 3.工件的定位誤差 顯然，因定位基準與工序基準不重合所產(chǎn)生的誤差，稱為基準不重合誤差。其大小等于定位基準與工序基準之間的尺寸公差，用B表示。所以B=0-（-0.019）=0.019㎜。

15、4、裝夾方式的確定 在成批生產(chǎn)中 ，工件加工時應(yīng)廣泛采用夾具裝夾，但因為毛坯精度較低，粗加工可以部分采用畫線找正裝夾，心軸式的裝夾方法，并采用的三角卡盤作為夾具。 五、工藝路線的擬定 1、選擇表面加工方法 本零件的加工面有個圓、內(nèi)孔、端面、等，材料為45#鋼。參考《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4—6、表1.4—7、表1.4—8等，其加工方法選擇如下： 一．250 外圓面：未注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為Ra3.2 , 采用粗車→半精車→磨削的加工方法，倒角用車刀加工。 二．100內(nèi)孔：未注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT1

16、3，表面粗糙度為Ra3.2 ，采用擴→鉸→精鉸的加工方法，倒角用車刀加工。 三．106.373錐孔：公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra0.4 ，采用擴→鉸→精鉸的加工方法，錐角用車刀加工。 四．170外圓：未注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為Ra3.2，采用的加工方法為粗車—半精車—磨削。 五．210外圓面：未注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為Ra0.8，采用粗車→半精車→磨削的加工方法，倒角用車刀加工。 六． 右端面：未注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為Ra3.2 ，采用的加工方法

17、為粗車—半精車—磨削。 七． 左端面：未注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為Ra0.8 ，采用的加工方法為粗車—半精車—磨削，倒角用車刀加工。 八．170突臺右端面：未注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為Ra0.8，采用的加工方法為粗車→半精車→精車。 九.210突臺左端面：未注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為Ra3.2 ，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。 十. 13孔：未注公差等級,根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為Ra3.2，采用的加工方法為鉆削。 十一

18、. 20的孔：未注公差等級,根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為Ra3.2，采用的加工方法為鉆→鉸 十二. 16的孔：未注公差等級,根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為Ra3.2 ，采用的加工方法為鉆→鉸，倒角用車刀加工。 2、加工階段劃分和工序集中的程度 該件要求較高，剛性強度較好，加工應(yīng)劃分為粗加工.半精加工和精加工三個階段，平面和孔交替反復(fù)加工，逐步提高精度?？紫狄筝^高，三孔系宜集中在一道工序一次裝夾下加工出來，其他表面加工也應(yīng)當適當集中。 3、工序順序安排 制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技

19、術(shù)要求能得到合理的保證。根據(jù)“先基面，后其他”的原則，在工藝過程的開始先將上述定位基準面加工出來。根據(jù)“先面后孔”的原則，在每個加工階段均先加工平面，在加工孔。因為平面加工是系統(tǒng)剛性較好，精加工階段可以不再加工平面。最后適當安排次要表面的加工和熱處理.檢驗等工序。 1、工藝路線方案一 (一)工序Ⅰ 粗車250㎜圓柱體左端面。 (二)工序Ⅱ 鉆、擴、粗鉸、精鉸416mm孔至圖樣尺寸并車孔的倒角。 (三)工序Ⅲ 粗車250㎜柱體右端面.，粗車210㎜柱體左端面，半精車250㎜左、右端面、210㎜左端面.，精車250㎜左端面、210㎜左端面，粗車外圓250㎜. 210㎜. 170㎜，半精車

20、外圓250㎜. 210㎜. 170㎜、，車250㎜柱體的倒角，車210的倒圓。 (四)工序Ⅳ 粗車、半精車、精車170㎜右端面，車沉孔313㎜，粗車、半精車外圓170㎜外圓。 (五)工序Ⅴ 精車250㎜左端面、170㎜右端面 (六)工序VI 粗車孔100㎜.錐孔106.373㎜ (七)工序VII 半精車孔100㎜.錐孔106.373㎜ (八)工序VIII 精車孔100㎜.錐孔106.373㎜ (九)工序IX 磨削孔100㎜.錐孔106.373㎜的內(nèi)圓表面。 (十)工序X 磨削B面，即 端面、250㎜左、右端面、210㎜左端面.170㎜柱體右端面，磨削外圓

21、面250㎜. 210㎜ . 170㎜。 （十一）工序XI 檢驗入庫。 2、工藝路線方案二 (一)工序Ⅰ 車柱體的250㎜右端面，粗車170㎜右端面，車沉孔313，粗車、半精車250㎜外圓 ，車170㎜右端倒角。 (二)工序Ⅱ 粗車250㎜柱體左、右端面，粗車210㎜柱體左端面，半精車250㎜左、右端面、210㎜左端面，粗車外圓250㎜. 210㎜. 170㎜，半精車外圓250㎜. 210㎜. 170㎜，車250㎜柱體的倒角，車210㎜倒圓。 (三)工序Ⅲ 精車250㎜左端面，170㎜右端面。 (四)工序Ⅳ 鉆、擴、粗鉸、精鉸孔416mm至圖樣尺寸并車孔的倒角。 (五)工序Ⅴ

22、 粗車孔100㎜.錐孔106.373㎜ (六)工序Ⅵ 半精車100㎜.錐孔106.373㎜ (七)工序Ⅶ 精車孔100㎜.錐孔106.373㎜ (八)工序Ⅷ 磨削孔100㎜.錐孔106.373㎜的內(nèi)圓表面。 (九)工序Ⅸ 磨削B面，即端面、250㎜左、右端面、210㎜左端面.170㎜柱體右端面，磨削外圓面250㎜. 210㎜. 170㎜。 (十二)工序Ⅻ 檢測入庫。 3、工藝方案的比較與分析 上述兩種工藝方案的特點在于：方案一是從左端面加工到右側(cè)，以250㎜ 的外圓作為粗基準加工左端面及錐孔106.373㎜的孔又以孔為精基準加工，而方案二則是從右端面開始加工到左端面

23、，然后再鉆孔106.373㎜，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。 最后擬定的工藝路線見下表： 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 定位基準 1 鍛料 2 熱處理 燜火。 3 車工 粗車，按39㎜定長度，100內(nèi)孔. 250外圓留加工量2-3㎜。 4 熱處理 人工時效。 5 車工 各部100孔和錐孔留磨量0.4-0.5㎜，Ra0.8外圓磨量0.5-0.6㎜，Ra0.8臺階面和端面留磨量0.2-0.3㎜，外圓對內(nèi)孔同心度0.15，車好倒角和空刀。 6 鉆工 用鉆模鉆好313孔及沉孔；鉆好絲底

24、孔并攻絲，用1/4“標準英制絲錐。 7 鉗工 孔口去毛刺。 8 熱處理 淬火，孔變形小于0.15。 9 氧化 10 內(nèi)圓磨 磨好100孔，尺寸按100加工（作外圓定位基準，用直桿心棒定位）；磨好106.373錐孔，達技術(shù)要求條件4要求；磨好Ra0.8（B基準）端面，垂直度達要求。兩孔一次裝夾磨出，同心度0.007㎜。 11 外圓磨 磨好Ra0.8外圓和Ra0.8臺階面，外圓對基準孔同心度0.01㎜，臺階面對孔跳動小于0.01。 12 鉗工 去毛刺。 13 檢驗 按圖 五、工序內(nèi)容設(shè)計 1、機床的選擇 根據(jù)小批

25、量生產(chǎn)類型的工藝特性，選擇通用機床和部分專用夾具來加工，因為被加工零件屬于盤類零件的回轉(zhuǎn)表面體，且生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)。所以選用CA4140型臥式車床。 2、加工余量和工序尺寸的確定 Z=7㎜ Z=2z=4㎜ Z=2z=4㎜ 粗車左端面尺寸=44㎜-3.5㎜=40.5㎜ 粗車右端面尺寸=39.5㎜-2.1㎜=38.4㎜ 半精車左端面尺寸=38.4㎜-0.7㎜=37.7㎜ 半精車右端面尺寸=37.7㎜-1.1㎜=36.6㎜ 精車左端面尺寸=36.6㎜-0.8㎜=35.8㎜ 精車右端面尺寸=35.8㎜-0.8㎜=35㎜ 粗車外圓面尺寸=258㎜-22.1㎜=

26、253.8㎜ 半精車外圓面尺寸=253.8㎜-21.1㎜=251.6㎜ 精車外圓面尺寸=251.6㎜-20.8㎜=250㎜ 粗車內(nèi)圓面尺寸=95㎜+22.1㎜=99.2㎜ 半精車內(nèi)圓面尺寸=99.2㎜+21.1㎜101.4㎜ 精車內(nèi)圓面尺寸=101.4㎜+20.8㎜=103㎜ 3、切削用量和工時定額的確定 一．工序Ⅰ 粗車250㎜圓柱體左端面 （1）選擇刀具 選用93 偏頭端面車刀，參看《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》車床選用CA4140轉(zhuǎn)塔式車床，中心高度210mm。選擇車刀幾何形狀，前刀面形狀為平面帶倒棱型，前角 =10 ，后角 =8 ，主偏角93 。,副偏角k =1

27、0 ,刀尖角圓弧半徑0.5，刃傾角 =－10 。 （2）確定切削用量 （a)確定背吃刀量a (即切深a ) 粗車的余量為3.5mm由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm所以二次走刀完成即a =3.5mm。 （b)確定進給量 查《切削用量簡明手冊》：加工材料45#鋼、車刀刀桿尺寸為16 、工件直徑250㎜、切削深度a =4.5mm，則進給量為0.7～1.0。再根據(jù)CA4140車床及《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4－2－3查取橫向進給量取f =0.73mm/r。 (c)選擇磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8～1.0。焊接車刀耐用度T=60mm

28、。 (d)確定切削速度V 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.11當用YG6硬質(zhì)合金車刀加工HT200（182~199HBS），a =4mm，f =0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.28，查得切削速度的修正系數(shù)為K=1.0,K=1.0,K=0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 V = V K K K K KSV K =1.05 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 =44m/min n=140r/min

29、 按CA4140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與140r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =136r/min,則實際切削速度V=42.7m/min。 (e)校驗機床功率 車削時功率P 可由《切削用量簡明手冊》表1.25查得：在上述各條件下切削功率P =1.7~2.0，取2.0。由于實際車削過程使用條件改變，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.29-2，切削功率修正系數(shù)為： Kkrpc =KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0。則： P = P KkrpcKrop=1.87KW 根據(jù)CA4140車床當n =136r/min時，車床主軸允許功率PE=7.

30、36KW。因P

31、n, V =42.7m/min。 （3）計算基本工時： 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算： L= +L1+L2+L3,由于車削實際端面d1=0,L1=4,L2=2,L3=0，則 L=2502+4+2+0=131mm. T= =21311(0.73136)=2.64min 二 工序Ⅱ (一) 鉆416mm孔 （1）刀具選擇：查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》選用16mm高速鋼錐柄標準花鉆。 （2）切削用量選擇： 查《切削用量手冊》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》CA4140車床進給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡明手冊》

32、取V =0.33m/s=19.8m/min n =1000 V / D=100019.8/3.1418=350r/min 按機床選取n =322r/m,故V = D n /1000=3.1418322/1000=18m/min (3)計算基本工時： T=（L+L1+L2）/(fn)=(91+11+0)/(0.76322)=0.42min。 其中L=91，L1=（D/2）cotKr+2=11,L2=0 (二) 擴416mm孔 （1）刀具選擇：選用16mm高速鋼錐柄擴孔鉆。 （2）確定切削用量： （2）切削用量選擇： 查《切削用量簡明手冊》得：f=0.90~1.1mm/r,再

33、由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》CA4140車床進給量取f =0.92mm/r。擴孔時的切削速度，由《現(xiàn)代機械制造工藝流程設(shè)計實訓(xùn)教程》得公式：VC=（1/2~1/3）VC 查《切削用量簡明手冊》取VC =0.29m/s=17.4m/min VC=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min n=1000 VC/ D=1000(5.8~8.7)/(3.1418)=93~140r/min 按機床選取n =136r/m,故V = D n /1000=3.1416136/1000=6.832m/min

34、 (3)計算基本工時： T=（L+L1+L2）/(

35、fn)=(91+14+2)/(0.92136)=0.86min。 其中L=91，L1=14,L2=2 (三) 粗鉸416mm （1）刀具選擇： 16mm 高速鋼錐柄鉸刀。后刀面磨鈍標準為0。4~0。6，耐用度T=60min （2）確定切削用量： 背吃刀量asp=0.07 查《切削用量簡明手冊》得：f=1.0~2.0mm/r，取f=1.68mm/r。 計算切削V=CVdoZvKV/(601mTmapXvfYv),其中CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3,KV=(190/HB)0.125=1,則： V=15.6(16)0.2/[601－0.33

36、6000.3(0.07)0.1(1.68)0.5] =0.092m/s=5.57m/min n=1000V/( d)=10008.4/(3.1416)=167r/min 按機床選取n =167r/min V = d n /1000=3.1416716/1000=8.39m/min (3)計算基本工時： T=（L+L1+L2）/(fn)=(91+14+2)/(1.68167)=0.38min。 其中L=91，L1=14,L2=2 (四) 精鉸416mm （1）刀具選擇：16mm高速鋼錐柄機用鉸刀 （2）確定切削用量： 背吃刀量asp=0.03。切削速度與粗鉸，故n =16

37、7r/mmin。 由《切削用量簡明手冊》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.24 VC= d n /1000=3.1416720／１０００＝10.49r/min (3)計算基本工時： T=(L+L1+L2)/(fn) =(91+14+2)/(1.24167) =0.52min 其中L=91,L1=14,L2=2 (五) 倒角（內(nèi)孔左側(cè)） （１）刀具選擇：用粗車250㎜外圓左端面的端面車刀。 （２）確定切削用量： 背吃刀量asp=1.0mm,手動一次走刀。 Ｖ ＝３０， n ＝１０００Ｖ／（d）＝１０００３０／（３.1420）=477.7r/min

38、 由機床說明書，n ＝４３０r/min VC = d n /1000=3.14*430*20/1000=27m/min 三 工序Ⅲ (一) 粗車210㎜柱體左端面 （1）選擇刀具：與粗車250㎜左端面同一把。 （2）確定切削用量 （a）確定背吃刀量asp 粗車的余量為24mm由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm所以一次走刀完成即a =3.5mm。 (b)確定進給量 查《切削用量簡明手冊》：加工材料HT200、車刀刀桿尺寸為16 、工件直徑210㎜、切削深度a =3.5mm，則進給量為0.7~1.0。再根據(jù)C365L車床及《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4－2－3查取橫向

39、進給量取f =0.73mm/r。 (c)確定切削速度VC： 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.11當用YG6硬質(zhì)合金車刀加工HT200（182~199HBS），a =3.5mm，f =0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據(jù)《切削用量手冊》表1.25，查得切削速度的修正系數(shù)為：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 V = V K K K K KSV K =1.05 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0

40、 =44m/min n = = =155r/min 按C365L車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與155r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =136r/min,則實際切削速度V = n /1000=3.14 90 136/1000=38.4m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =4.5mm，f =0.73, n =136r/min, V =38.4m/min。 （3）計算基本工時： L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(90－45)/2+4+0+0=26.5mm T=426.51(0

41、.73136)=1.068min。 (二) 粗車250㎜柱體右端面 (1）選擇刀具：與粗車250㎜柱體左端面同一把。 （2）確定切削用量: （a）確定背吃刀量asp: 粗車的余量為2.1mm由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm所以一次走刀完成即a =2.1mm。 (b)確定進給量： 查《切削用量簡明手冊》：加工材料HT200、車刀刀桿尺寸為16 、工件直徑250mm、切削深度a =5mm，則進給量為0.7~1.0。再根據(jù)C365L車床及《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4－2－3查取橫向進給量取f =0.73mm/r。 (c)確定切削速度VC： 根據(jù)《切削用量簡明

42、手冊》表1.11當用YG6硬質(zhì)合金車刀加工HT200（182~199HBS），a =5mm，f =0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.25，查得切削速度的修正系數(shù)為K=1.0,K=1.0,K=0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 V = V K K K K KSV K =1.05 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 =44m/min n =140r/min 按CA4140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明

43、手冊》表4.2－2）選擇與140r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =136r/min,則實際切削速度V = n /1000=3.14 100 136/1000=42.7m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =4.5mm，f =0.73, n =136r/min, V =42.7m/min。 （3）計算基本工時： L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=250,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(250－45)/2+4+0+0=106.5mm T= 106.51(0.73136)=1.073min。 (三) 半精車250㎜左端面 （1）選擇刀具：與粗車

44、250㎜左端面同一把。 (2）確定切削用量： （a）確定背吃刀量： 加工余量為z=0.7㎜,可一次走刀完成，asp=0.7。 （b）確定進給量： 由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3—14表面粗糙度Ra3.2，鑄鐵，副偏角10 ，刀尖半徑0.5，則進給量為0.18~0.25mm/r,再根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。 （c）確定切削速度VC： 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.11查取：VC=2.13(由182~199HBS、asp=0.7、f =0.24mm/r、車刀為YG硬質(zhì)合金)由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)：

45、K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.13 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=79.3 n = 252r/min 按CA4140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與252r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =238r/min,則實際切削速度V = n /1000=3.14 100 238/1000=74.7m/min。 （3）計算基本工時： L=（d－d1）2+L1+L2+L3 (其中d=2

46、50,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0) =（250－0）2+4+0+0=129mm T= 129(0.24238)=2.25min。 (四) 半精車250㎜右端面 （1）選擇刀具：與半精車250㎜左端面同一把。 （2）確定切削用量： （a）確定背吃刀量 加工余量為z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。 （b）確定進給量 由《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—14表面粗糙度Ra3.2，鑄鐵，副偏角10 ，刀尖半徑0.5，則進給量為0.2~0.35mm/r,再根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。 （c）確定切削速度VC

47、根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.11查?。篤C=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f =0.24mm/r、車刀為YG硬質(zhì)合金)由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)：K =1.0,K =1.0,K =0.73, K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.02 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=75.2 n =239r/min 按CA4140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與239r/min相近似 的機

48、床轉(zhuǎn)速n =238r/min,則實際切削速度 V = n /1000=3.14 100 238/1000=74.7m/min。 （3）計算基本工時： L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=250,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =（250－45）/2+4+0+0=129mm T=Li/(fn)=129/(0.24238)=2.26min。 (五) 半精車210㎜左端面 （1）選擇刀具：與粗車250㎜左端面同一把。 （2）確定切削用量： （a）確定背吃刀量： 加工余量為z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。 （b）確定進給量： 由《機械制造工

49、藝設(shè)計簡明手冊》表3—14表面粗糙度Ra3.2，鑄鐵，副偏角10 ，刀尖半徑0.5，則進給量為0.1~0.25mm/r,再根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。 （c）確定切削速度VC： 根據(jù)《切削用量手冊》表1.11查取：VC=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f =0.24mm/r、車刀為YG硬質(zhì)合金)由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 VC =VC 60 V = VC K K K K

50、 KSV K =2.02 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=75.2 n =266r/min 按CA4140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與266r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =322r/min,則實際切削速度V = n /1000=3.14 90 322/1000=91.0m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =1.1mm，f =0.24, n =322r/min, V =91.0m/min。 （3）計算基本工時： L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=210,d1=45,L1=4,L2=L3=0)

51、 =（210－45）/2+4+0+0=86.5mm T=Li/(fn)=86.51/(0.24322)=1.12min。 (六) 精車250㎜左端面 （1）選擇刀具：與半精車250㎜左端面同一把。 （2）確定切削用量 (a)確定背吃刀量 加工余量為0.8mm，一次走刀完成，則asp=0.8mm。 （b）確定進給量 查《機械制造工藝手冊》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r (c)確定切削速度VC 查《切削用量手冊》表1.11，取VC=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG硬

52、質(zhì)合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.13 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=79.3 n=100079.3(3.14100)=252r/min 按CA4140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與252r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =322r/min,則實際切削速度 V =101.1m/min。 綜上，此工步的切削用

53、量為：a =0.8mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。 (3)計算基本工時： L= +L1+L2+L3,由于車削實際端面d=250,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0，則 L=2502+4+2+0=131mm. T= =1311(0.23322)=1.77min (七) 精車250㎜右端面 （1）選擇刀具：與半精車 250㎜左端面同一把。 （2）確定切削用量 (a)確定背吃刀量 加工余量為0.8mm，一次走刀完成，則asp=0.8mm。 （b）確定進給量 查《機械制造工藝手冊》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,

54、再由表4—12,f =0.23mm/r (c)確定切削速度VC 查《切削用量手冊》表1.11，取VC=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG硬質(zhì)合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.13 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=79.3 n=100079.3(3.14100)=252r/min

55、 按CA4140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與252r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =322r/min,則實際切削速度 V =101.1m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =0.8mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。 (3)計算基本工時： L= +L1+L2+L3,由于車削實際端面d=250,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0，則 L=2502+4+2+0=131mm. T= =1311(0.23322)=1.77min (八) 精車210㎜左端面 （1）選擇刀具：與半精車250㎜左

56、端面同一把。 （2）確定切削用量 (a)確定背吃刀量 加工余量為0.8mm，一次走刀完成，則asp=0.8mm。 （b）確定進給量 查《機械制造工藝手冊》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r (c)確定切削速度VC 查《切削用量手冊》表1.11，取VC=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG硬質(zhì)合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 V

57、C =VC 60 V = VC K K K K KSV K =2.13 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=79.3 n = =100079.3(3.14100)=252r/min 按CA4140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與252r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =322r/min,則實際切削速度 V =101.1m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =0.8mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。 (3)計算基本工時： L= +L1+L2+L3,由于車削實際端面d=250

58、,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0，則 L=2102+4+2+0=111mm. T= =1111(0.23322)=1.5min (九) 粗車250㎜外圓 （1）選擇刀具： 90 焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度5mm，YG6硬質(zhì)合金，前刀面帶倒棱形，主偏角90 ，前角10 ，后角6 ，副偏角8 ，刃傾角－10 ，刀尖圓弧直徑0.5mm。 （2）確定切削用量 （a）確定背吃刀量 粗車外圓，加工余量為2.1mm,兩次走刀，則asp=2.1/22=0.525mm。 (b)確定進給量 由《切削用量簡明手冊》HT200，刀桿尺寸16 25，as 3,工件直徑為250mm

59、，則f=0.8~1.2。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.76。 (c)選擇刀具磨鈍標準及耐用度 由《切削用量手冊》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。 (d)確定切削速度VC： 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.11查取：VC=1.33(由182~199HBS、asp=2.1、f =0.76mm/r、車刀為YG硬質(zhì)合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 VC =VC 60 V

60、= VC K K K K KSV K = 1.33 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=49.5 n = 57.6r/min 按CA4140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與157.5r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =183r/min,則實際切削速度V = n /1000=3.14 100 183/1000=57.5m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =2.1mm，f =0.76, n =183r/min, V =57.5m/min。 (3)計算基本工時： T=（L+L1+L2+L3）i/(fn)=(9+3+3+0)2

61、/(0.76183)=0.22min。 其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2 (十) 粗車210㎜外圓 （1）選擇刀具：與粗車250㎜外圓同一把。 (2）確定切削用量 （a）確定背吃刀量 粗車外圓，加工余量為24mm,兩次走刀，則asp=24/22=6mm。 (b)確定進給量 由《切削用量簡明手冊》HT200，刀桿尺寸16 25，as 3,工件直徑為210mm，則f=0.8~1.2。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.76。 (c)選擇刀具磨鈍標準及耐用度 由《切削用量簡明手冊》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0，焊接耐用度T=

62、60mm。 (d)確定切削速度VC 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.11查取：VC=1.33 (由182~199HBS、asp=2.1、f =0.76mm/r、車刀為YG硬質(zhì)合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =1.33 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=49.5 n =157.6r/min 按CA4140L車床轉(zhuǎn)速（《

63、機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與157.5r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =183r/min,則實際切削速度V = n /1000=3.14 100 183/1000=57.5m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =2.1mm，f =0.76, n =183r/min, V =57.5m/min。 (3)計算基本工時： T=（L+L1+L2+L3）i/(fn) 其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2 （4）確定切削用量 （a）確定背吃刀量 粗車外圓，加工余量為44mm,兩次走刀，則asp=44/22=11mm。 (b)確定進給量 由《切削用

64、量手冊》HT200，刀桿尺寸16 25，as 3,工件直徑為210mm，則f=0.8~1.2mm/r。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.76mm/r。 (c)確定切削速度VC 根據(jù)《切削用量手冊》表12查?。篤C=1.33m/s(由182~199HBS、asp=2.1mm、f =0.76mm/r、車刀為YG硬質(zhì)合金),由于實際車削過程使用條件的改變 查取切削速度修正系數(shù)：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 VC =VC 60 V = VC K K K K KSV K =1.3

65、3 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=49.5 n =1000 V / =100049.5/3.14100=157.6r/min 按CA4140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－2）選擇與157.5r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =183r/min,則實際切削速度V = n /1000=3.14 90 183/1000=51.7m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =2.1mm，f =0.76mm/r, n =183r/min, V =51.7m/min。 (3)計算基本工時： T=（L+L1+L2+L3）i/(fn)=(8+3+3+0)2/(0.76183)=0.20min。 其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2 (十一) 粗車 170㎜ 外圓 （1）選擇刀具：與粗車250㎜外圓同一把。 （2）確定切削用量 （a）確定背吃刀量 粗車外圓，加工余量為44mm,兩次走刀，則asp=44/22=11mm。 (b)確定進給量 由《切削用量手冊》HT200，刀桿尺寸16 25，as 3,工件直徑為170mm，則f=0.4~0.55mm/r。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.52mm/r