20**屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目:X62W 銑床主軸機(jī)械加工工藝規(guī)程與銑鍵槽專用夾具設(shè)計(jì)院(系 )、部： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱 專 業(yè)： 班 級(jí)： 完成時(shí)間： 1摘 要在機(jī)械制造工業(yè)中，由于被加工零件形狀和表面以及精度要求不同而發(fā)展、產(chǎn)生了種類繁多的金屬切削機(jī)床。在生產(chǎn)實(shí)際中大量使用銑床、磨床、鉆床、鏜床以及直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床等。畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)完相應(yīng)課程及先行課程之后進(jìn)行的實(shí)習(xí)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是大學(xué)生的必修環(huán)節(jié)，其目的在于通過(guò)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在設(shè)計(jì)構(gòu)思，方案分析，結(jié)構(gòu)工藝性，機(jī)械制圖，零件計(jì)算，編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面得到綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。本次設(shè)計(jì)是對(duì)銑床主軸機(jī)械加工工藝規(guī)程與銑鍵槽專用夾具進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，使其滿足實(shí)際生產(chǎn)工作的需要。關(guān)鍵字：銑床； 工藝； 專用夾具； 主軸； 設(shè)計(jì) 2ABSTRACTIn machine manufacture industry,because is processed the components shape and surface as well as the procision request different develops、has produced the type many metal cutting engine bed.Is producing actual massive uses the milling machine,the grinder,the drilling machine,the boring lathe as well as the translation engine bed and so on.The graduation design is the practise teaching link which carries on afterwards in the student study corresponding curriculum and the advance curriculum,is university student's compulsory.Its goal lies in through the engine bed movement structural design ,causes the students in to draw up the transmission and in the speed change structure plan process,obtains the design idea,the plan analysis,the structure technology capability,the mechanical drawing,the comonents computation,the compilation technology document and aspect and so on consult technical data integrated trainings,set up the correct design concept,grasps the basic design method,and trains the students to have the preliminary structure analysis,the structural design and computation ability.The design is a special fixture for milling spindle machining process planning milling keyway design to meet the needs of the actual production work.Key words: milling machine ; Technology; Special fixture; spindle; design 3前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對(duì)大學(xué)三年所學(xué)課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)，獨(dú)立解決專業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。因此，它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析能力和實(shí)踐能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于零件的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程可以是多種多樣的，工藝人員的任務(wù)是從現(xiàn)有生產(chǎn)任務(wù)條件出發(fā)，制定一個(gè)切合實(shí)際的最優(yōu)工藝設(shè)計(jì)過(guò)程，制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則是：在一定的生產(chǎn)條件下，以最低的成本，按計(jì)劃規(guī)定的速度，可靠地加工符合圖紙要求的零件。在制定工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)該要注意技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)的合理性及勞動(dòng)條件的良好性。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是這樣一個(gè)制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的過(guò)程，由于能力所限，設(shè)計(jì)肯定會(huì)有許多不足的地方，懇請(qǐng)各位老師給予指教。41. 生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型題目所給的零件圖是手柄座。原始資料：（1）生產(chǎn)綱領(lǐng)：1000 件／年（2）生產(chǎn)類型：中批量生產(chǎn)；（3）車間工作制度：１班制技術(shù)要求：（1）鑄件不得有氣孔夾雜裂文松疏等缺陷。（2）未注圓角為 R5～R10。（3）進(jìn)行時(shí)效處理。（4）加工后除去銳邊。（5）未注螺孔光孔粗糙度為 12.5。（6）材料為 Cr40。2. 零 件 的 分 析2.1 零件的作用題目所給的零件是 X62w 銑床的主軸，它夾持刀具直接參加切削運(yùn)動(dòng)。因此，它的回轉(zhuǎn)精度對(duì)零件的加工質(zhì)量和銑床的生產(chǎn)率有較大的影響。主軸前端的圓錐孔用于安裝銑刀，其精度要求較高。Φ65K5 和 Φ40h7軸分別安裝軸承，起支承作用。為了提高耐磨性，在前端 95mm 處進(jìn)行淬硬至 HRC48-53。主軸前端的兩鍵槽安裝鍵,帶動(dòng)銑刀轉(zhuǎn)動(dòng)，防止銑刀松動(dòng)。Φ17h10 通孔內(nèi)安裝螺桿，起拉桿作用。由于主軸組件要做軸向移動(dòng)，傳動(dòng)齒輪安裝在 Φ55js6 上，與主軸靠雙鍵傳遞扭矩。2.2 零件的工藝分析X62w 銑床的主軸共有 3 組加工表面，它們之間有一定的位置要求，具體分述如下：1.以 Φ65k5 和 Φ40h7 為中心的加工表面。這一組加工表面包括：主軸的所有外圓及倒角、退刀槽、越程槽、兩端面、錐孔及通孔5Φ17h10。2.以 Φ55js6 為中心的加工表面。主要包括：Φ 55js6 上的兩對(duì)稱鍵槽。3.以錐孔為中心的加工表面。主要包括：4-M12，2-M6 螺紋孔及前端鍵槽。這 3 組加工表面之間有著一定的位置要求，具體如下：1． 前端面、錐孔、Φ 88.88 外圓與 Φ65k5，Φ40h7 的圓跳動(dòng)公差為0.007mm；后端面與 Φ65k5，Φ 40h7 的圓跳動(dòng)公差為 0.1mm；Φ40h7 與 Φ65k5，Φ40h7 的圓跳動(dòng)公差為 0.005mm；Φ40h11 與 Φ65k5，Φ40h7 的圓跳動(dòng)公差為 0.05mm；Φ55js6 與 Φ65k5，Φ40h7 的圓跳動(dòng)公差為 0.02mm；通孔 Φ17h10 與 Φ65k5， Φ40h7 的同軸度公差為 0.03mm；Φ22 與 Φ65k5，Φ40h7 的同軸度公差為 0.3mm⑵.對(duì)稱鍵槽對(duì) Φ55 中心線的對(duì)稱度公差為 0.05mm。⑶.4--M12 相對(duì)內(nèi)錐孔中心的位置度公差為 0.15mm；前端鍵槽與內(nèi)錐孔中心的對(duì)稱度公差為 0.06mm。由以上分析可知，對(duì)于這 3 組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后再借助專用夾具加工其他兩組表面，并保證它們之間的位置精度要求。3 確定毛坯的制造形式根據(jù)零件的材料是 40Cr,確定毛坯為鑄件。又已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 1000 件／年，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。毛坯的鑄件方法選用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。4 基準(zhǔn)的選擇4.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇，由于該零件為普通的軸類零件，故選外圓為粗基準(zhǔn)。64.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇，選軸前端的圓錐孔和后端孔倒角作為精基準(zhǔn)5 制定工藝方案5.1 工藝路線的制定制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用靈活性大的機(jī)床并配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。根據(jù)先面后孔、先主要面后次要面和先粗加工后精加工的原則以及加工零件的幾何形狀精度、尺寸精度、位置精度等技術(shù)要求，制訂方案如下： 表 2.1 工藝路線方案一工序一 熱處理 （正火）工序二 車端面，鉆中心孔，粗車各外圓工序三 熱處理（調(diào)質(zhì)）工序四 半精車外圓面工序五 鉆通孔 Φ17工序六 車錐孔工序七 車 Φ22、Φ25.3 孔及其倒角工序八 銑前端鍵槽至圖紙要求工序九 鉆 4-M12，2-M6 螺紋底孔工序十 攻 4-M12，2-M6 螺紋工序十一 精車各外圓、車退刀槽和越程槽，并倒角工序十二 前 95mm 處淬硬至 HRC48-53工序十三 銑對(duì)稱鍵槽至圖紙要求工序十四 粗磨外圓 Φ65、Φ 40工序十五 粗磨端面工序十六 粗磨錐孔工序十七 車螺紋 M45工序十八 精磨外圓 Φ65、Φ 40 至圖紙要求7工序十九 精磨端面至圖紙要求工序二十 精磨 Φ22 孔至圖紙要求工序二十一 精磨錐孔至圖紙要求工序二十二 鉗工工序二十三 檢驗(yàn)表 2.2 工藝路線方案二工序一 熱處理 （正火）工序二 車端面，鉆中心孔。選用 C620-1 臥式車床及專用夾具工序三 粗車各外圓。選用 C620-1 臥式車床及專用夾具工序四 熱處理（調(diào)質(zhì)）工序五 半精車外圓面，選用 C620-1 臥式車床及三爪卡盤(pán)工序六 鉆 Φ25.3。選用 Z535 立式鉆床加工以及專用夾具工序七 鉆 Φ22，鉆擴(kuò)通孔 Φ17。選用 Z535 立式鉆床加工以及專用夾具工序八 車 Φ25.3 孔及其倒角。選用 C620-1 臥式車床及三爪卡盤(pán)工序九 車 Φ22 孔及其倒角。選用 C620-1 臥式車床及三爪卡盤(pán)工序十 車錐孔。選用 C620-1 臥式車床及專用夾具工序十一 銑前端鍵槽至圖紙要求。選 X62W 銑床以及專用夾具工序十二 鉆 4-M12，2-M6 螺紋底孔。工序十三 攻 4-M12，2-M6 螺紋。選用 Z535 立式鉆床加工以及專用夾具工序十四 精車各外圓、車退刀槽和越程槽，并倒角。選用C620-1 車床及三爪卡盤(pán)工序十五 前 95mm 處淬硬至 HRC48-53工序十六 銑對(duì)稱鍵槽至圖紙要求。選 X62W 銑床以及專用夾具工序十七 粗磨錐孔。選用專用床和專用夾具。工序十八 車螺紋 M45。選用 C620-1 臥式車床及三爪卡盤(pán)工序十九 粗精磨外圓 Φ65、Φ 40 至圖紙要求。選用外圓磨床和專用夾具8工序二十 粗精磨端面至圖紙要求。選用平面磨床和專用夾具工序二十一 精磨 Φ22 孔至圖紙要求。內(nèi)圓磨床以及專用夾具工序二十二 精磨錐孔至圖紙要求。專用磨床以及專用夾具工序二十三 鉗工工序二十四 檢驗(yàn)5.2 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是按照先面后孔的規(guī)則來(lái)加工零件，這樣雖然可以保證加工零件的精度，但在實(shí)際加工過(guò)程中會(huì)遇到麻煩，這樣在加工過(guò)程中會(huì)帶來(lái)不小的麻煩。相比之下，方案二可以避免這樣的事情發(fā)生，而且能夠更好的定位零件。而且方案二的工序比較簡(jiǎn)潔，減少了工件裝夾的次數(shù)。另外通過(guò)加工精度的對(duì)比，也可以發(fā)現(xiàn)，第二種方案的加工過(guò)程比較符合精度要求，可以避免零件產(chǎn)生比較嚴(yán)重的誤差。經(jīng)分析比較，用方案二加工零件更易加工又符合設(shè)計(jì)要求，故采用方案二。6 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定該零件的材料為 40Cr，硬度為 HB220--250， 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛生成毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，用查表法分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。為簡(jiǎn)化模鍛毛坯的外形，取直徑為 Φ55、Φ 45、Φ 42、Φ 40 的毛坯尺寸與 Φ65 相同。6.1 毛坯直徑的確定查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》表 1-27表 2.4.1名義直徑（mm）表面加工法 直徑余量（mm）粗車 2.6半精車 0.5Φ88.88精車 0.3粗車 2.2半精車 0.45精車 0.3Φ65粗磨 0.19精磨 0.06毛坯直徑的確定：工件直徑 Φ88.88，公差為 0.015，機(jī)械加工總余量為：2×(2.6+0.5+0.3)＝2×3.4∴毛坯尺寸為 Φ95.695mm。工件直徑 Φ65，公差 0.013，機(jī)械加工總余量：2×(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06) ＝2×3.11∴毛坯尺寸為 Φ71.233mm∴取毛坯直徑為 Φ96mm，Φ72mm。6.2 毛坯長(zhǎng)度 L 的確定：查《工藝手冊(cè)》表(1-52)可知Φ88.88 的長(zhǎng)度方向的加工余量為 2.0 mm∴L1=37 mmΦ65 及以后的外圓長(zhǎng)度方向的加工余量為 3.25 mm∴L2＝403.25∴總長(zhǎng) L＝37 +403.25 =440.25 mm模鍛斜度為 7°。查（《工藝手冊(cè) 》表 1-51）6.3 毛坯過(guò)渡圓角的確定：查（《工藝手冊(cè)》表 1-51）取 L1段過(guò)渡到 L2段的毛坯圓角半徑 R＝5mm?！嗝鞯膬?nèi)圓角半徑取 R＝5mm，外圓角半徑取 2mm。6.4 加工余量的確定：查表《工藝手冊(cè)》表 1--27 表 2.5.1加工表面 余量Φ88.88 外圓精車 Φ88.88 mm 2Z＝0.60mm半精車 Φ89.48mm 2Z＝1.0mm半精車 Φ89.48mm 2Z＝5.52mm毛坯 Φ96mmΦ65 外圓精磨 Φ65 mm 2Z＝0.12mm粗磨 Φ65.12mm 2Z＝0.12mm10精車 Φ65.32mm 2Z=0.60mm半精車 Φ65.92mm 2Z＝0.90mm粗車 Φ66.82mm 2Z＝5.18mm毛坯 Φ72mmΦ55 外圓精車 Φ55±0.095mm 2Z＝0.60mm半精車 Φ55.6mm 2Z＝0.90mm粗車 Φ56.5mm 2Z＝10.32mm已粗車至 Φ66.82mmM45×1.5 外圓精車 Φ45mm 2Z＝0.60mm半精車 Φ45.6mm 2Z＝0.90mm粗車 Φ46.5mm 2Z＝10.00mm已粗車 Φ56.5mmΦ42 外圓精車 Φ42 mm 2Z＝0.60mm半精車 Φ42.6mm 2Z＝0.90mm粗車 Φ43.5mm 2Z＝3.00mm已粗車 Φ46.5mmΦ40 外圓精磨 Φ40 mm 2Z＝0.12mm粗磨 Φ40.12mm 2Z＝0.20mm精車 Φ40.32mm 2Z＝0.60mm半精車 Φ40.92mm 2Z＝0.90mm粗車 Φ41.82mm 2Z＝1.68mm已粗車至 Φ42.92mm內(nèi)孔 Φ25.3鉆孔 Φ23mm粗車 Φ25.3 mm 2Z＝2.3mm內(nèi)孔 Φ22鉆孔 Φ20mm粗車 Φ21.3mm 2Z＝1.5mm精車 Φ21.8mm 2Z＝0.50mm11精磨 Φ22 mm 2Z＝0.2mm通孔 Φ17鉆孔 Φ16mm擴(kuò)孔 Φ17mm 2Z＝1mm內(nèi)錐孔（7:24）底孔 Φ25.3mm粗車 Φ43.58mm 2Z＝18.2mm精車 Φ44.18mm 2Z＝18.2mm粗磨 Φ44.38mm 2Z＝0.20mm精磨 Φ44.5mm 2Z＝0.12mm7 確定切削用量及基本工時(shí)7.1 工序二：車端面，鉆中心孔（如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切削用量手冊(cè)》的車削用量選擇）127.1.1 粗車 Φ88.88 端面（1）加工條件工作材料：40Cr 鋼正火，σ b＝0.735GPa，模鍛。加工要求：車兩端面，打中心孔，粗車各外圓表面機(jī)床：C620-1 臥式車床刀具：刀片材料 YT15 ， 刀桿尺寸 16×25mm， Kr＝90° ,r0＝10°,α。＝12° , λs＝0°,r ε＝1.0mm.（2） 切削深度： 加工總余量＝2.0mm，留余量 0.5mm，單邊余量0.75mm，一次走刀，a p＝0.75mm（3） 進(jìn)給量 f： 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表 4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm*25mm，a p＝0.75mm根據(jù)表 4 選 f＝0.6-0.9mm/r。按 C620-1 機(jī)床說(shuō)明書(shū)選 f=0.52mm/r 表 26（4）計(jì)算切削速度：見(jiàn)表 21根據(jù)表 10，車刀耐用度：t＝60minV＝（ 1-m×Tm×apxv×fyv）× Kv7.1.1.1式中：v=242，x v＝0.15，y v＝0.35，m＝0.20Kv＝K Mv ×Ktv×Kkrv×Ksv×KTv×KKv其中：Ktv＝1.0（表 21-6）Kkrv＝0.81（表 21-7）KSV＝0.8（表 21-5）KTv＝1.0（表 11）KKv＝1.24（表 21-9）KMv＝0.637/σ b＝0.637/0.735＝0.87（表 21-1）∴v=242/601-0.2×36000.2×0.750.15×0.520.35）×0.87×1.0×0.81×0.8×1.0×1.24=623m/s （5）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n＝1000v/πdw 7.1.1.2＝1000×1.623/(3.14 ×96)13＝5.38r/s（323r/min）按 C620-1 機(jī)床說(shuō)明書(shū)（表 26） ，與 323r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為305r/min 及 370r/min，現(xiàn)選 nw＝370r/min。所以實(shí)際切削速度V=nW×dw×π/1000 7.1.1.3＝370×96× 3.14/1000＝111.53r/min（1.86r/s）（6）切削工時(shí)：查《工藝手冊(cè)》表 7-1：＝（L＋l 1＋l 2）/n×f.7.1.1.4左T式中：L＝96/2＝48，l1＝4l2＝0＝48+4+0/0.52× 370左T＝0.27min（16.2s）＝L＋l 1＋ l2/n×f右式中：L＝96-72/2＝12，l1＝4l2＝0∴ ＝ 12+4+0/0.52×370右T＝0.083min（5s）7.1.2 車 Φ40 端面：（1）加工條件工作材料：40Cr 鋼正火，σ b＝0.735GPa，模鍛。加工要求：車兩端面，打中心孔，粗車各外圓表面機(jī)床：C620-1 臥式車床刀具：刀片材料 YT15 ， 刀桿尺寸 16×25mm， Kr＝90° ,r0＝10°,α。＝12° , λs＝0°,r ε＝1.0mm.（2）切削深度： 加工總余量＝3.25mm，留余量 0.5mm，單邊余量 2.75mm，一次走刀14ap＝2.75mm（3）主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量：為了提高生產(chǎn)率，在不影響加工質(zhì)量的情況下，取與車 Φ88.882 端面時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量。即 n＝760r/min，f＝0.52mm/r。所以實(shí)際切削速度:V＝πd wns/1000.7.1.2.1＝3.14×72×370/1000＝83.65m/min（1.394m/s）（4）切削工時(shí)查《工藝手冊(cè)》表 7-1：T＝（ L＋l 1＋l 2）/n×f7.1.2.2式中：L＝72/2＝36，l1＝4l2＝0T＝36 ＋4＋0/0.52× 370＝0.21min（12.6s）7.2 工序三：粗車各外圓（如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切削用量手冊(cè)》的車削用量選擇）157.2.1 粗車 Φ88.88 外圓要求校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給強(qiáng)度（1）加工條件工作材料：40Cr 鋼正火，σ b＝0.735GPa，模鍛。加工要求：粗車 Φ88.88 外圓機(jī)床：C620-1 臥式車床刀具：刀片材料 YT15，刀桿尺寸 16×25mm， Kr＝45° ,r0＝10°,α。＝12° , λs＝0°,r ε＝1.0mm.（2）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?Z＝2.76mm，一次走刀，a p＝2.76mm。（3） 進(jìn)給量： 查表 4，f＝0.6-0.9mm/r。按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取f=0.6mm/r。（4）計(jì)算切削速度：按表 21V＝（ 1-m×Tm×apxv×fyv）×Kv7.2.1.1式中：Cv=242，x v＝0.15，y v＝0.35，m＝0.20，Kv＝K Mv ×Ktv×Kkrv×Ksv×KTv×KKv其中：Ktv＝1.0（表 21-6） ，Kkrv＝0.81（表 21-7） ，KSV＝0.8（表 21-5） ，KTv＝1.0（表 11） ，KKv＝1.0（表 21-9）KMv＝0.637/σ b＝0.637/0.735＝0.87（表 21-1）V=（242/60 1-0.2×36000.2×2.760.15×0.60.35）×0.87×1.0×0.81×0.8×1.0×1.0＝1.03m/s（61.8m/min）（5）確定主軸轉(zhuǎn)速：ns＝1000v/πdw .7.2.1.2＝1000×61.8/3.14 ×9616＝205.02r/min按機(jī)床選取 n＝230r/min，所以實(shí)際切削速度V＝n W×dw×π/1000 .7.2.1.3＝3.14×96× 230/1000＝69.33m/min （1.16m/s）（6）校驗(yàn)機(jī)床功率：由表 22 中查得：P m＝F zV×10-3KW,式中 Fz可由表 13 查出，當(dāng)σb＝0.569-0.951GPa，a p＜2.0mm，f≤0.6mm/r，V＜1.66m/s 時(shí)，F(xiàn)z＝2350N，切削力 Fz的修正系數(shù)為 KKrFz＝0.89，Kr0Fz＝1.0（表 22-3）故 Fzc＝2350×0.89=2091.5N.7.2.1.4∴Pmc＝ FzV×10-37.2.1.5＝2091.5×1.16 ×10-3＝2.43kw按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，當(dāng) n＝230r/min 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率 PE＝5.9kw，因 Pmc＜ PE故所選切削用量可在 C620-1 車床上進(jìn)行。（7）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：根據(jù) C620-1 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許走刀力 Fmax3530N,由表16，當(dāng) σb＝0.669-0.794GPa，a p＜2.8mm，f＜0.75mm/r，V＜1.66m/s，Kr＝90°時(shí)，走刀力 Fxc＝760N。切削時(shí) Fx的修正系數(shù)為：Kr0Fx＝1.0KλsFx＝1.0KKrFx＝1.17（表 22-3）故實(shí)際走刀力為：Fxc＝760×1.0 ×1.0×1.17＝889.2N，則所選進(jìn)給量：f＝0.6mm/r 17（8）切削工時(shí)查《工藝手冊(cè)》表 7-1：T＝L＋l 1＋l 2/n×f7.2.1.6式中：L＝35.5l1＝4l2＝3∴T＝35.5+4+3/230× 0.6＝0.31min（18.6s）考慮到該零件臺(tái)階面較多，如若各臺(tái)階面都采用不同的轉(zhuǎn)速和不同的進(jìn)給量，則效率不高，故在不影響加工質(zhì)量的情況下， 粗車該軸時(shí)：采用主軸轉(zhuǎn)速 230r/min，粗車進(jìn)給量 f＝0.6mm/r。7.2.2 粗車 Φ65 外圓（1）加工條件工作材料：40Cr 鋼正火，σ b＝0.735GPa，模鍛。加工要求：粗車 Φ88.88 外圓機(jī)床：C620-1 臥式車床刀具：刀片材料 YT15，刀桿尺寸 16×25mm， Kr＝45° ,r0＝10°,α。＝12° , λs＝0°,r ε＝1.0mm.（2）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?2.59mm，一次走刀，a p＝2.59mm（3）進(jìn)給量：f=0.6mm/r（4）主軸轉(zhuǎn)速：=230r/min，所以實(shí)際切削速度V＝n W×dw×π/1000.7.2.2.1＝3.14×72× 230/1000＝52m/min（0.87m/s）（5）切削工時(shí)：T＝L＋l 1＋l 2/n×f7.2.2.2式中：L＝400.518l1＝4l2＝0∴T＝400.5+4/230× 0.6=2.93min7.2.3 粗車 Φ55 外圓（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?5.16mm，一次走刀，a p＝5.16mm（2）進(jìn)給量：f=0.6mm/r（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實(shí)際切削速度V＝n W×dw×π/1000.7.2.3.1=3.14×66.82×230/1000=48.26m/min（0.804m/s）（4）切削工時(shí)：T＝L＋l 1＋l 2/n×f.7.2.3.2式中：L＝336.5l1＝4l2＝0∴T＝336.5+4/230× 0.6=2.47min7.2.4 粗車 Φ45 外圓（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?5mm，一次走刀，a p＝5mm（2）進(jìn)給量：f=0.6mm/r（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實(shí)際切削速度V＝n W×dw×π/10007.2.4.1＝3.14×56.5 ×230/1000＝40.8m/min（0.68m/s）（4）切削工時(shí)：T＝L＋l 1＋l 2/n×f，式中：19L＝250.5l1＝4l2＝0∴T＝250.5+4/230× 0.6=1.84min7.2.5 粗車 Φ42 外圓（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?1.50mm，一次走刀，a p＝1.50mm（2）進(jìn)給量：f=0.6mm/r（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min，所以實(shí)際切削速度V＝n W×dw×π/10007.2.5.1＝3.14×46.5 ×230/1000＝33.6m/min（0.56m/s）（4）切削工時(shí)：T＝L＋l 1＋l 2/n×f.7.2.5.2式中：L＝215.5l1＝4l2＝0∴T＝215.5+4/230× 0.6=1.59min7.2.6 粗車 Φ40 外圓（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?0.84mm，一次走刀，a p＝0.84mm（2）進(jìn)給量：f=0.6mm/r（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=230r/min所以實(shí)際切削速度：V＝n W×dw×π/1000.7.2.6.1＝3.14×43.5 ×230/1000＝31.42m/min（0.524m/s）（4）切削工時(shí)：20T＝L＋l 1＋l 2/n×f，式中：L＝115.5l1＝4l2＝0∴T＝115.5+4/230× 0.6=0.866min7.3 工序四：半精車各外圓（如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切削手冊(cè)》的車削用量選擇）7.3.1 半精車 Φ88.88 外圓（1）選擇刀具：刀片材料 YT15 ， 刀桿尺寸 16×25mm Kr＝45° r0＝10°，α。＝7°，λ s＝3° ，r ε＝1.0mm（2）切削深度：a p＝0.5mm（3） 進(jìn)給量：因表面粗糙度 Ra=6.3，r ε=1.0mm。查表6，f=0.55～0.65mm。按機(jī)床說(shuō)明書(shū)?。篺=0.55mm。（4）計(jì)算切削深度：根據(jù)表 21Vc＝（C v/601-mTmapXvfyv）×K v.7.3.1.1式中：Cv=242，X v=0.15，y v=0.35，m=0.2。Kv＝K Mv ×Ktv×Kkrv×Ksv×KTv×KKv 。其中：KMv=0.637/0.735=0.87，Ktv=1.0Kkrv=1.0Ksv=0.8KTv=1.0KKv=1.0∴Vc＝（ 242/601-0.2×36000.2×0.50.15×0.550.35）21×0.87×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0＝1.70m/s（102m/min）（5）確定主軸轉(zhuǎn)速：ns＝1000v/πdw.7.3.1.2＝1000×102/3.14 ×90.48＝359r/min按機(jī)床選取：n＝370r/min，所以實(shí)際切削速度：V＝n W×dw×π/10007.3.1.3＝3.14×90.48 ×370/1000＝105.12m/min （1.75m/s）（6）校驗(yàn)機(jī)床功率：由表 22 中查得：Pm＝F zV×10-3KW7.3.1.4式中 Fz可由表 13 查出，當(dāng) σb＝0.569-0.951GPa，a p＜2.0mm，f＜ 0.6mm/r，V＜3.0m/s 時(shí)， Fz＝1470N切削力 Fz的修正系數(shù)為：KKrFz＝1.0，Kr0Fz＝1.0（表 22-3） ，故 Fzc＝1470N∴Pmc＝ FzV×10-3＝1470×1.75 ×10-3＝2.573kw按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，當(dāng) n＝370r/min 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率 PE＝6.4kw，因 Pmc＜ PE，故所選切削用量可在 C620-1 車床上進(jìn)行。（7）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：根據(jù) C620-1 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許走刀力 Fmax=3530N由表 16，當(dāng) σb＝0.669-0.794GPa，a p＜2.0mm，f＜0.75mm/r，V＜2.58m/s，Kr＝45° 時(shí)，走刀力 Fxc＝630N。切削時(shí) Fx的修正系數(shù)為：Kr0Fx＝1.0KλsFx＝1.0KKrFx＝1.0（表 22-3）22故實(shí)際走刀力：Fxc＝630N則所選進(jìn)給量：f＝0.6mm/r （8）切削工時(shí)查《工藝手冊(cè)》表 7-1：T＝L＋l 1＋l 2/n×f .7.3.1.5式中：L＝35.5l1＝4l2＝3∴T＝35.5+4+3/370× 0.55＝0.21min（12.6s）考慮到該零件臺(tái)階面較多，如若各臺(tái)階面都采用不同的轉(zhuǎn)速和不同的進(jìn)給量，則效率不高，故在不影響加工質(zhì)量的情況下， 半精車該軸時(shí)，采用主軸轉(zhuǎn)速 n=370r/min，進(jìn)給量 f＝0.55mm/r。7.3.2 半精車 Φ65 外圓（1）切削深度：a p＝0.45mm（2）進(jìn)給量：因表面粗糙度 Ra=0.8，r ε=1.0mm。為了保證質(zhì)量，查表6，f=0.2～0.3mm，按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取 f=0.25mm/r。（3）計(jì)算切削速度：根據(jù)表 21Vc=（C v/601-mTmapXvfyv）×K v 7.3.2.1式中：Cv=291，X v=0.15，y v=0.2，m=0.2。Kv＝K Mv ×Ktv×Kkrv×Ksv×KTv×KKv 。其中：KMv=0.637/0.735=0.87，Ktv=1.0Kkrv=1.0Ksv=0.8KTv=1.0KKv=1.023∴Vc＝（ 291/601-0.2×36000.2×0.450.15×0.250.35）×0.87×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0＝2.21m/s（132.6m/min）（4）確定主軸轉(zhuǎn)速：ns＝1000v/πdw. 7.3.2.2＝1000×132.6/3.14 ×66.82＝632r/min按機(jī)床選?。簄＝610r/min，所以實(shí)際切削速度：V＝n W×dw×π/1000 .7.3.2.3＝3.14×66.82 ×610/1000＝127.99m/min （2.13m/s）（5）切削工時(shí)：T＝L＋l 1＋l 2/n×f7.3.2.4式中：L＝64l1＝4l2＝0∴T＝64+4+0/610× 0.25＝0.446min（26.76s）7.3.3 半精車 Φ55（1）切削深度：a p＝0.45mm（2）進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速：與 Φ88.88 相同，即 f=0.55mm/r，n=370r/min,所以實(shí)際切削速度：V＝n W×dw×π/10007.3.2.5＝3.14×56.5 ×370/1000＝65.642m/min （1.1m/s）（3）切削工時(shí)：T＝L＋l 1＋l 2/n×f7.3.3.1式中：L＝86l1＝424l2＝0∴T＝86+4+0/370× 0.55＝0.44min（26.54s）7.3.4 半精車 Φ45（1）切削深度：a p＝0.45mm（2）進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速：與 Φ88.88 相同，即 f=0.55mm/r，n=370r/min所以實(shí)際切削速度V＝n W×dw×π/1000 7.3.4.1＝3.14×46.5 ×370/1000＝54m/min （0.9m/s）（3）切削工時(shí)：T＝L＋l 1＋l 2/n×f7.3.4.2式中：L＝35l1＝4l2＝0∴T＝35+4+0/370× 0.55＝0.192min（11.5s）7.3.5 半精車 Φ42（1）切削深度：a p＝0.45mm（2）進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速：與 Φ88.88 相同，即 f=0.55mm/r，n=370r/min,所以實(shí)際切削速度:V＝n W×dw×π/10007.3.5.1＝3.14×43.5 ×370/1000＝50.54m/min （0.84m/s）（3）切削工時(shí)：T＝L＋l 1＋l 2/n×f7.3.5.2式中：L＝100l1＝4l2＝0∴T＝100+4+0/370× 0.55＝0.51min（30.6s）257.3.6 半精車 Φ40（1）切削深度：a p＝0.45mm（2）進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速：與 Φ65 相同，即 f=0.25mm/r，n=610r/min所以實(shí)際切削速度：V＝ndπ/1000 .7.3.6.1＝3.14×41.82 ×610/1000＝80.1m/min （1.34m/s）（3）切削工時(shí)：T＝L＋l 1＋l 2/n×f7.3.6.2式中：L＝115.5l1＝4l2＝0∴T＝115.5+4+0/610× 0.25＝0.784min（47.04s）7.4 工序五：鉆 Φ25.3 孔（如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切削手冊(cè)》的孔加工削用量選擇）（1）選擇鉆頭：選莫氏錐柄麻花鉆，其直徑 d0=23mm 。（2）進(jìn)給量：根據(jù)表 5，當(dāng)鋼的 σb＜0.784GPa，d=23m 時(shí)，f=0.39～0.47mm/r，由于 l/d=105/25.3=4.15，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)Klf=0.95，則 f=（0.39～0.47）×0.95=0.371～0.447mm/r，按機(jī)床取26f=0.43mm/r。（3）主軸轉(zhuǎn)速：取與鉆 Φ22 孔時(shí)相同，即 n=400r/min，所以實(shí)際切削速度為：V＝n W×dw×π/1000 7.4.1＝3.14×23× 400/1000＝28.89m/min （0.48m/s）（4）切削工時(shí)：T=L/n·f 7.4.2式中：L=l+y+Δ，l=105 ，由表 22 查得 y+Δ=9mm∴T=105+9/400×0.43=0.663min（39.78s）7.5 工序六：鉆 Φ22、鉆擴(kuò)通孔 Φ17（如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示《切削手冊(cè)》的孔加工削用量選擇）7.5.1 鉆孔 Φ22mm要求校驗(yàn)機(jī)床的功率和扭矩。（1）選擇鉆頭：選莫氏錐柄麻花鉆，其直徑 d0=20mm，鉆頭幾何形狀（表1 及表 2）：雙錐修磨橫刃、棱帶，β=30° ，2φ =118°，2φ 1=70°，α0=10°，ψ=50°。（2）進(jìn)給量：根據(jù)表 5，當(dāng)鋼的 σb＜0.784GPa，d=20m 時(shí)，f=0.35～0.43mm/r，按機(jī)床取 f=0.43mm/r.（3）切削速度：根據(jù)表 11，σ b=0.735GPa 的 40Cr 鋼加工性屬 7 類。由表2710，當(dāng)加工性為第 7 類，f≤0.49mm/r，雙橫刃磨的鉆頭，d 0=20mm 時(shí)，Vt=0.30m/s（18m/min） ，切削速度的修正系數(shù)：KTV=1.0（表 10）KCV=1.0（表 23）Klv=1.0（表 23）Ktv=1.0（表 21-6）故 V=0.30（4）主軸轉(zhuǎn)速：n=1000V/πdw ＝1000× 18/3.14×20＝286.6r/min按機(jī)床說(shuō)明書(shū)去取：nW=400r/min，所以實(shí)際切削速度為：V＝n W×dw×π/1000 7.5.1.1＝3.14×20× 400/1000＝25.12m/min （0.42m/s）（5）校驗(yàn)機(jī)床功率及扭矩：根據(jù)表 17，當(dāng) f＜0.51mm/r，d 0＜21mm 時(shí)，M t=76.81N·m。扭矩的修正系數(shù) KMM=1.11，K WM=1.0，故 Mc=76.81×1.1=85.26N·m。根據(jù)鉆床說(shuō)明書(shū)，當(dāng) n=400r/min 時(shí)，M m=115.8N·m。據(jù)表 19，當(dāng)σb=0.667～0.804GPa，d 0=20mm，f＜0.38mm/r，V＜0.29m/s 時(shí)，Pm=1.7Kw。根據(jù)鉆床說(shuō)明書(shū)，P E=4.5×0.81=3.645Kw。由于Mc＜M m，P m＜P E，故選擇的切削用量可用。（6）切削工時(shí)：T=L/n·f 7.5.1.2式中：L=l+y+Δ，l=20 ，由表 22 查得 y+Δ=7mm∴T=20+7/400×0.43=0.157min（9.42s）7.5.2 鉆 Φ17mm（1）選擇鉆頭：選莫氏錐柄麻花鉆，其直徑 d0=16mm 。（2）進(jìn)給量：根據(jù)表 5，當(dāng)鋼的 σb＜0.784GPa，d=16m 時(shí)，f=0.35～0.43mm/r，由于 l/d=310/16=19.38，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)Klf=0.75，則 f=（0.35～0.43）×0.75=0.2625～0.3225mm/r，按機(jī)床28取 f=0.32mm/r。（3）主軸轉(zhuǎn)速：取與鉆 Φ22 孔時(shí)相同，即 n=400r/min，所以實(shí)際切削速度為：V＝n W×dw×π/1000 7.5.2.1＝3.14×16× 400/1000＝20.1m/min （0.335m/s）（4）切削工時(shí)：T=L/n·f7.5.2.2 式中：L=l+y+Δ，l=310 ，由表 22 查得 y+Δ=10mm∴T=310+10/400×0.32=2.5min（150s）7.5.3 擴(kuò)孔 Φ17mm查表 27 查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔 Φ17mm 時(shí)，（1）進(jìn)給量：f=0.6～0.7mm/r，按機(jī)床取 f=0.57mm/r。（2）切削速度：由表 29v=（C vd0Zv/601-mTmapXvfyv）·Kv7.5.3.1 式中：Cv=20.6，Zv=0.6，x v=0.2，y v=0.3，m=0.25，修正系數(shù)：Kv0=0637/0.735=0.87，T=1800s（表 28）∴v=（20.6 ×170.6/601-0.25×18000.25×0.50.2×0.570.3）×0.87=0.95m/s（57m/min）（3）主軸轉(zhuǎn)速：n=1000v/πd.7.5.3.2=1000×57/3.14×17=1067.82r/min按機(jī)床取：n=1100r/min所以實(shí)際切削速度為：V=ndπ/1000 .7.5.3.3＝3.14×17× 1100/1000＝58.72m/min （0.98m/s）（4）切削工時(shí)：T=L/n·f.7.5.3.429式中：L=l+y+Δ，l=310 ，由表 22 查得 y+Δ=10mm∴T=310+10/1100×0.57=0.51min（30.6s）7.6 工序七： 車 Φ22、Φ25.3 孔及其倒角（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?Z=1.15mm，a p=1.15mm（2）進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速：與粗車時(shí)相同，即 f=0.6mm/r n=230r/min所以實(shí)際切削速度：v＝ndπ/1000 7.6.1＝3.14×23× 230/1000＝16.61mm/min（3）切削工時(shí)：T＝L＋l 1＋l 2/n×f.7.6.2式中：L＝105l1＝4l2＝0∴T＝105+4+0/230× 0.6＝0.79min（47.4s）7.7 工序八： 車 Φ22 孔