工藝夾具-CQM6132主軸前軸承加工工藝及夾具設(shè)計(jì),工藝,夾具,cqm6132,主軸,軸承,加工,設(shè)計(jì) 四 川 理 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）說(shuō) 明 書 題 目 CQM6132主軸前軸承加工工藝及夾 具設(shè)計(jì) 學(xué) 生 陳 征 貴 系 別 機(jī)電工程系 專 業(yè) 班 級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化機(jī)制033 學(xué) 號(hào) 2003111011 指 導(dǎo) 教 師 趙 虎 29 四 川 理 工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 設(shè)計(jì)（論文）題目： CQM6132主軸前軸承加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 系： 機(jī)電工程 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)： 03級(jí)3班 學(xué)號(hào)： 2003111011 學(xué)生： 陳征貴 指導(dǎo)教師： 趙虎 接受任務(wù)時(shí)間 2007.3.05 教研室主任 （簽名）　　系主任 （簽名） 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求 1）繪制并審核零件圖、毛坯圖； 2）設(shè)計(jì)加工工藝并繪制工藝規(guī)程卡、工序卡； 3）設(shè)計(jì)夾具裝配圖； 4）編制夾具安裝調(diào)整及使用維護(hù)說(shuō)明書； 5）編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 2．原始資料 1）零件圖一張； 2）生產(chǎn)批量10000件/年。 3.指定查閱的主要參考文獻(xiàn) 1）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 2）機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 3）夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 4）機(jī)床圖冊(cè) 5）其他相關(guān)資料 4．進(jìn)度安排 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱和收集設(shè)計(jì)資料、繪制零件圖 3月05日至3月15日 2 進(jìn)行CQM6132主軸前軸承加工工藝及夾具設(shè)計(jì)并繪制毛坯圖 3月16日至4月16日 3 填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和工序卡片 4月17日至5月21日 4 設(shè)計(jì)CQM6132主軸前軸承加工工藝及夾具繪制零件圖、裝配圖 4月24日5至月19日 5 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5月20日至6月05日 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的修改、答辯的準(zhǔn)備時(shí)間 6月06日至6月24日 注：本表一式三份，系、指導(dǎo)教師、學(xué)生各一份 摘要 零件的加工工藝編制，在機(jī)械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；夾具的設(shè)計(jì)也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問(wèn)題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。 本次設(shè)計(jì)的是CQM6132主軸前軸承的加工工藝以及夾具的設(shè)計(jì)，CQM6132車床主軸前軸承是滑動(dòng)主軸，滑動(dòng)軸承的承載能力大，回轉(zhuǎn)精度高，潤(rùn)滑油膜具有抗沖擊作用，那么在加工軸承的時(shí)候就有很高的加工工藝要求，因此在編制加工工藝時(shí)，要考慮到軸承的各項(xiàng)精度以及形狀與位置公差等。 在設(shè)計(jì)加工內(nèi)圓錐面三個(gè)圓弧油槽的專用夾具時(shí)，為了縮短加工每段圓弧的加工間隔時(shí)間，采用一轉(zhuǎn)盤與軸承的螺紋聯(lián)結(jié)來(lái)緊固軸承，夾具體和轉(zhuǎn)盤接觸的基面與夾具體的底面傾斜1.43°（等于工件被加工面的1：20錐度），通過(guò)其配合來(lái)達(dá)到旋轉(zhuǎn)軸承的方向，當(dāng)加工完一個(gè)油槽，即可加工下一個(gè)油槽，無(wú)須裝卸工件，這樣降低了軸承油槽的加工位置誤差以及提高了加工效率。 關(guān)鍵詞：工藝設(shè)計(jì)、切削用量、夾具設(shè)計(jì)、定位基準(zhǔn)、定位誤差。 ABSTRCT Is the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jig's design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links. What design is the CQM6132 main axle front bearing's processing craft as well as jig's design, the CQM6132 lathe main axle front bearing is the glide main axle, sliding bearing's bearing capacity is big, the rotation precision is high, the fluid film has the anti-shock effect, then in processes bearing's time has high processing technological requirement, therefore in establishment processing craft time, must consider bearing's each precision as well as the shape and the location tolerance and so on. When design processing internal bore conical surface three circular arc fuel tank's unit clamp, to reduce processes each section of circular arcs the processing time interval, uses a turntable and bearing's thread joint fastens the bearing, the basic plane which and the jig body's bottom surface incline the jig body and the turntable contact 1.43° (was equal to that work piece by machined surface 1:20 taper), is achieved through its coordination radial bearing's direction, when processes a fuel tank, then the processing next fuel tank, does not need to load and unload the work piece, like this reduced the bearing fuel tank's processing position error as well as raised the processing efficiency. Key word: Craft design, cutting specifications, Jig's design ,localization datum, position error. 目 錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 前言 1 第1章 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 第2章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2 2.1 確定毛坯的制造形式 2 2.2 基準(zhǔn)的選擇 2 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 2 2.2.1 精基準(zhǔn)的選擇 2 2.3 制定工藝路線 2 2.3.1 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 3 2.3.2 確定切削用量及基本工時(shí) 5 第3章 專用夾具的設(shè)計(jì) 26 3.1 問(wèn)題的指出 26 3.2 夾具的設(shè)計(jì) 26 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 26 3.2.2切削力及夾緊力的計(jì)算 26 3.2.3定位誤差的分析 27 3.2.4夾具安裝及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 28 第4章 結(jié)論 29 參考文獻(xiàn) 20 致謝 31 前言 就目前而言“復(fù)合、高速、智能、精密、環(huán)保”已成為當(dāng)今機(jī)床工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。其中，高速加工可以有效地提高機(jī)床的加工效率、縮短工件的加工周期。這就要求機(jī)床主軸及其相關(guān)部件要適應(yīng)高速加工的需求。滑動(dòng)軸承在彈性流體力學(xué)潤(rùn)滑理論的研究，流體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承油膜剛度阻尼特性測(cè)定方法的研究、鐵譜技術(shù)研究和電磁鐵譜儀、論摩擦學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、固體變形等因素對(duì)滑動(dòng)軸承流體動(dòng)力潤(rùn)滑的影響、具有非線性油膜力的滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)特性研究等等方面有了更進(jìn)一步的發(fā)展。 主軸軸承作為機(jī)床的基礎(chǔ)配套件，其性能直接影響到機(jī)床的轉(zhuǎn)速、回轉(zhuǎn)精度、剛性、抗顫振動(dòng)切削性能、噪聲、溫升及熱變形等，進(jìn)而影響到加工零件的精度、表面質(zhì)量等。因此，高性能的機(jī)床必須配用高性能的軸承?；瑒?dòng)軸承的承載能力大，回轉(zhuǎn)精度高，潤(rùn)滑膜具有抗沖擊作用，因此，在工程上獲得廣泛的應(yīng)用。 軸承要達(dá)到其性能要求，就得在機(jī)械加工方面得到保證，機(jī)械加工行業(yè)現(xiàn)在有了高速的發(fā)展，特別是數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，提高了高精密零件的加工精度以及加工效率。 本次設(shè)計(jì)是對(duì)CQM6132前軸承的工藝編制，以及某一道工序夾具的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)的目的在于回顧自己大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，提高自身的專業(yè)知識(shí)的理論水平，在工作之前就有一次自己獨(dú)自搞一個(gè)題目的鍛煉，從中提高自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為以后工作打下一定的基礎(chǔ)。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 零件的分析 1、1零件的作用 題目所給的零件是CQM6132主軸的前軸承，它是支撐軸的零件,它可以引導(dǎo)軸的旋轉(zhuǎn),也可以承受軸上空轉(zhuǎn)的零件的回轉(zhuǎn)件。主軸軸承作為機(jī)床的基礎(chǔ)配套件，其性能直接影響到機(jī)床的轉(zhuǎn)速、回轉(zhuǎn)精度、剛性、抗顫振動(dòng)切削性能、噪聲、溫升及熱變形等，進(jìn)而影響到加工零件的精度、表面質(zhì)量等。因此，高性能的機(jī)床必須配用高性能的軸承?；瑒?dòng)軸承的承載能力大，回轉(zhuǎn)精度高，潤(rùn)滑膜具有抗沖擊作用，因此，在工程上獲得廣泛的應(yīng)用。 1、2零件的工藝分析 軸承要加工的表面包括：內(nèi)錐孔面，外圓，圓環(huán)槽，退刀槽4×2，螺紋M95×2，三個(gè)R36.23圓弧油槽，1.2深油槽，四個(gè)孔，一個(gè)沉孔，槽12×6。 其中：對(duì)內(nèi)錐孔軸線的徑向跳動(dòng)不大于0.005毫米。 錐度和橢圓度不大于0.005毫米。 螺紋M95中徑對(duì)內(nèi)錐孔軸線的徑向跳動(dòng)不大于0.05毫米。 由以上分析可知，這組加工表面中主要是以內(nèi)錐孔軸線為基準(zhǔn)，因此加工過(guò)程中應(yīng)采用互為基準(zhǔn)的方法。 第2章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.1確定毛坯的制造形式 零件的材料為15鋼?？紤]到它是支撐軸的，承受一定的載荷，又是精密零件，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量10000件，已是大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用合模鍛成型。這對(duì)提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。對(duì)于軸類零件而言，以外圓為粗基準(zhǔn)是完全合理的，此零件采用車床自定心三爪卡盤裝夾，限制四個(gè)自由度，是不完全定位，然后進(jìn)行車削端面和內(nèi)錐面。 2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇重要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 2.3制訂工藝路線 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,由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用工夾具，并使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。 在編制工藝路線時(shí)，考慮到滑動(dòng)軸承的內(nèi)襯套是先加工外圓錐面，與外套配合后再加工內(nèi)錐面以及圓弧油槽。 工藝路線如下： 內(nèi)襯套工藝路線： 工序1：以內(nèi)錐面為粗基準(zhǔn)，粗、半精車外錐面，粗車端面。 外套工藝路線： 工序1：以外圓為粗基準(zhǔn)，車端面，粗、精車1：20內(nèi)錐孔面。選用CA6140臥式車床，專用夾具。 工序2：以內(nèi)錐孔軸線為基準(zhǔn)，粗車，粗車圓環(huán)槽，粗車。選用CA6140臥式車床。 工序3：回火。 工序4：裝入襯套。 工序5：以外圓為基準(zhǔn)，粗、半精車、精車內(nèi)錐孔，精車端面，倒內(nèi)角、倒角1×，車油槽深1.2。選用CA6140車床。 工序6：以內(nèi)錐孔軸線為精基準(zhǔn)，半精車、圓環(huán)槽，半精車、精車，車退刀槽4×2，攻螺紋M95×2。選用CA6140車床。 工序7：以內(nèi)錐孔軸線為精基準(zhǔn)，磨。選用M120磨床。 工序8：以外圓為精基準(zhǔn)，鏜三內(nèi)圓錐弧面。選用CA6160車床，專用夾具。 工序9：以外圓為基準(zhǔn)，銑槽12×6，選用X63臥式銑床加工。 工序10：以外圓為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸圓環(huán)槽三孔、沉孔，孔。選用Z525鉆床。 工序11：刮削內(nèi)錐面。 工序12：終檢。 以上工藝過(guò)程詳見機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片。 2.3.1機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 車床主軸前軸承零件外套材料為15鋼硬度HBS為143，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯；內(nèi)襯材料為SQSn—6—6—3，采用砂型鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，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如下： 外套： （1）外圓表面（mm）。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表2.2-17，其中鍛件重量為3kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為，鍛件材質(zhì)系數(shù)取，鍛件厚度尺寸（直徑方向）>80～120mm，故直徑方向偏差為mm。 直徑方向的余量查《工藝手冊(cè)》表2.2-25，其單邊余量值規(guī)定為1.7～2.2mm，由于外圓表面粗糙度值要求為0.4μm，因此余量選擇為2Z=6mm。 車削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗車）的技工精度為IT11級(jí)，因此可知本工序的加工尺寸偏差-0.22mm（入體方向），半精車達(dá)到的加工精度為IT10其加工尺寸偏差-0.14mm。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上，加工余量有最大及最小之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件是大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布見圖2-1。 圖2-1外圓工序間尺寸公差分布圖（調(diào)整法） 由圖可知： 毛坯名義尺寸：105+3×2=111（mm） 毛坯最大尺寸：111+1.7×2=114.4（mm） 毛坯最小尺寸：111-0.5×2=110（mm） 粗車后最大尺寸：114.4-3×2=108.4（mm） 粗車后最小尺寸：108.4-0.22=108.18（mm） 半精車后最大尺寸：105+0.5×2=106（mm） 半精車后最大尺寸：106-0.14=105.86（mm） 磨后尺寸與零件圖尺寸相同，即mm 最后，將上述計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成表2-1。 表2-1 加工余量計(jì)算表 工序 加工尺 寸及公差 鍛件毛坯 （圓） 粗車外圓 半精車外圓 磨外圓 加工前 尺寸 最大 114.4 108.4 107 最小 110 108.18 106.86 加工后 尺寸 最大 114.4 108.4 106 105 最小 110 108.18 105.86 104.985 加工余量（單邊） 6 最大 6 2.4 1 最小 1.82 2.32 0.875 加工公差（單邊） -0.22/2 -0.12/2 -0.015/2 （2）外圓表面沿軸線方向的加工余量，查《工藝手冊(cè)》表2.2-25，其單邊余量值規(guī)定為1.7～2.2mm，現(xiàn)取2.0mm。 （3）內(nèi)錐孔（大端、小端）機(jī)械加工余量，查《工藝手冊(cè)》表2.2-2.4，其直徑余量2Z=4mm。為了方便于鍛造，其內(nèi)錐孔的大端為、小端為。 內(nèi)襯： 內(nèi)、外圓錐面（鑄成錐度為1：20），查《工藝手冊(cè)》表2.2～2.5，內(nèi)錐面取加工余量為2Z=6mm，外錐面取加工余量為2Z=3mm，長(zhǎng)度方向加工余量為2.5mm。在鑄造時(shí)內(nèi)外圓錐面的大、小端直徑取其整數(shù)，參看毛坯圖。 2.3.2確定切削用量及基本工時(shí) 加工內(nèi)襯套時(shí)的切削用量及基本工時(shí)： 工序1：以內(nèi)錐孔為粗基準(zhǔn)，粗、半精車1：20外錐面，粗車端面。選用CA6140臥式車床，專用夾具。 （1）加工條件 工件材料：內(nèi)襯套SQSn—6—6—3，砂型鑄造。 加工要求：車1：20外錐面，車端面。 機(jī)床：CA6140臥式車床。 刀具： 外圓車刀：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm，，，=，=0.5mm。 （2）計(jì)算切削用量 ①粗車外錐面，=1.0mm，=0.4mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為3.2m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = （2-1） = =106（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=450r/min，則此時(shí) =111m/min 切削工時(shí)： （2-2） 式中：，，=0，所以 （min） 半精車外錐面，=0.5mm，=0.2mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為3.2m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =138（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=450r/min，則此時(shí) =111m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ②粗車端面，=2.0mm，=0.3mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為3.2m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =106（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=450r/min，則此時(shí) =111m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） 總機(jī)動(dòng)工時(shí)為2t=0.074（min） 加工外套時(shí)的切削用量及基本工時(shí)： 工序1：以外圓為粗基準(zhǔn)，車端面，粗、精車1：20內(nèi)錐孔面。選用CA6140臥式車床，專用夾具。 （1）加工條件 工件材料：15鋼，=0.375GPa，模鍛。 加工要求：車端面、粗、半精車，車圓環(huán)槽，粗、半精車，車1：20內(nèi)錐孔面。 機(jī)床：CA6132臥式車床。 刀具： 外圓車刀：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm，，，=，=0.5mm。 內(nèi)孔車刀：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm，，，=，=0.2mm。 （2）計(jì)算切削用量 ①粗車端面： 切削深度：已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為2mm，考慮的模鍛拔模斜度，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量=7.5mm。但實(shí)際上，由于粗加工后，將內(nèi)襯套裝入，還需進(jìn)行精加工，因此留出1mm余量，故此時(shí)最大加工余量為=6.5mm，分兩次加工，=3mm計(jì)。 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（第3版）（以下簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，≤3mm，以及工件直徑為105mm時(shí) =0.6～0.9mm/r 按CA6140車床說(shuō)明書（《見切削手冊(cè)》表1.31）取 =0.61mm/r 計(jì)算切削速度：按《見切削手冊(cè)》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）： V c= （m/min） 式中，=242，=0.15，.m=0.2。修正值見《切削手冊(cè)》表1.28，即 =1.44，=0.8，=0.81，=0.97。 所以 =80（m/min） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書（見《工藝手冊(cè)》表4.2-8），與232r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為200r/min及250r/min?，F(xiàn)選取=250r/min。所以實(shí)際切削速度=80m/min。 計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊(cè)》表6.2-1，取 （mm），=3mm，=0，=0 （min） （2-3） ②粗車1：20內(nèi)圓錐面，同時(shí)校驗(yàn)機(jī)床功率： 切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縵=1.5mm， 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.4，選用=0.61mm/r。 計(jì)算切削速度：見《切削手冊(cè)》表1.27 V c= = =89（m/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速： （r/min） 按機(jī)床選取n=400r/min。所以實(shí)際切削速度 （m/min） 檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力按《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算 （2-4） 式中：=2795，=1.0，=0.75，=-0.15 （2-5） 所以 （N） 切削是消耗功率為 （kw） （2-6） 由《切削手冊(cè)》表1.31中CA6140機(jī)床說(shuō)明書可知，CA6140主電機(jī)功率為7.5kw，機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力N，進(jìn)向切削力按《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算 式中：，，， 所以 （N） 而軸向切削力 式中：，，， 軸向切削力 （N） 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為 =382+0.1（870+130）=482（N） 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見《切削手冊(cè)》表1.31），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 切削工時(shí)： 式中，，，=0，所以 （min） ③精車1：20內(nèi)圓錐面，0.3mm/r，（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為3.2m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =120.6（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=450r/min，則此時(shí) =122.6m/min 切削工時(shí) ： 式中：，，=0，所以 （min） 工序2：以內(nèi)錐孔軸線為基準(zhǔn)，粗車，粗車圓環(huán)槽，粗車。選用CA6140臥式車床。 （1）加工條件 工件材料：15鋼，=0.375GPa，模鍛。 加工要求：車，車圓環(huán)槽，車，車腿刀槽4×2。 機(jī)床：CA6140臥式車床。 外圓刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm，，，=，=0.5mm。 切槽刀：刀片材料為YT15，12mm×20mm，，，=，=0.5mm。 （2）計(jì)算切削用量 ①粗車外圓，并校驗(yàn)機(jī)床功率： 切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縵=1.5mm，可一次切除。 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.4，選用=0.61mm/r。 計(jì)算切削速度：見《切削手冊(cè)》表1.27 V c= = =89（m/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速： （r/min） 按機(jī)床選取n=320r/min。所以實(shí)際切削速度 （m/min） 檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力按《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算 （2-7） 式中：=2795，=1.0，=0.75，=-0.15 所以 （N） 切削是消耗功率為 （kw） 由《切削手冊(cè)》表1.31中CA6140機(jī)床說(shuō)明書可知，CA6140主電機(jī)功率為7.5kw，機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 切削工時(shí)： 式中，，，=0，所以 （min） ②粗車圓環(huán)槽：=2mm，=0.61mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為6.3m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =85（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=320r/min，則此時(shí) =105m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ③粗車：=3.5mm，=0.61mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為6.3m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =78（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=320r/min，則此時(shí) =95.5m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） 工序3：回火。 工序4：裝入襯套。 工序5：以外圓為基準(zhǔn)，粗、半精車、精車內(nèi)錐孔，精車端面，倒內(nèi)角、倒角1×，車油槽深1.2。選用CA6140車床。 （1）加工條件 工件材料：15鋼，=0.375GPa，模鍛；內(nèi)襯套SQSn—6—6—3，砂型鑄造。 加工要求：車1：20內(nèi)錐孔面，精車端面，倒內(nèi)角、倒角1×。 機(jī)床：CA6140臥式車床。 刀具： 外圓車刀：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm，，，=，=0.5mm。 內(nèi)孔車刀：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm×100mm，，，=，=0.2mm。 （2）計(jì)算切削用量 ①粗車內(nèi)錐孔，=1.5mm，=0.4mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為3.2m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =103（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=450r/min，則此時(shí) =108m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ②半精車內(nèi)錐孔，=1mm，=0.2mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為1.6m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =139（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=450r/min，則此時(shí) =108m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ③精車內(nèi)錐孔，=0.45mm（為刮削留0.05的刮削量），=0.15mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為0.8m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =164（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=500r/min，則此時(shí) =120.5m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ④精車端面，=1mm，=0.15mm/r（《切削手冊(cè)》表1.31）刀尖圓弧半徑r=1.0mm。 切削速度： = = =154（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=450r/min，則此時(shí) =148m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ⑤車油槽深1.2mm，=1.2mm，=0.33mm/r（《切削手冊(cè)》表1.31）刀尖圓弧徑r=1.0mm。 切削速度： = = =114（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=450r/min，則此時(shí) =108m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） 工序6：以內(nèi)錐孔軸線為精基準(zhǔn)，半精車、圓環(huán)槽，半精車、精車，車退刀槽4×2，攻螺紋M95×2。選用CA6140車床。 （1）加工條件 工件材料：15鋼，=0.375GPa，模鍛。 加工要求：半精車、圓環(huán)槽，半精車、精車，車退刀槽4×2，攻螺紋M95×2 機(jī)床：CA6140臥式車床。 刀具： 外圓車刀：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm，，，=，=0.5mm。 切槽刀：刀片材料為YT15，12mm×20mm，，，=，=0.5mm。 螺紋車刀：刀片材料為W18Cr4V。 （2）計(jì)算切削用量 ①半精車外圓： =1mm，=0.2mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為1.6m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =139.7（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=450r/min，則此時(shí) =132m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ②半精車圓環(huán)槽：=0.5mm，=0.3mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為3.2m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =134.5（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=400r/min，則此時(shí) =131m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ③半精車：=1.5mm，=0.3mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為3.2m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =114（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=400r/min，則此時(shí) =119m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ④精車：=0.5mm，=0.2mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為1.6m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =154（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=450r/min，則此時(shí) =134m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ⑤車退刀槽4×2，=2mm，=0.3mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為3.2m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =105（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=400r/min，則此時(shí) =114m/min 切削工時(shí)： 式中：，，=0，所以 （min） ⑥車螺紋×2mm： 計(jì)算切削速度：計(jì)算切削速度由相關(guān)文獻(xiàn)查得，刀具壽命T=60imin，采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)=0.25，走刀次數(shù)=6；精車螺紋時(shí)=0.08，走刀次數(shù)=3，則 （m/min） （2-8） 式中：=11.8，=0.11，=0.70，=0.3，螺距=2 =0.75 所以粗車螺紋時(shí)： （m/min） 精車螺紋時(shí) （m/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速：粗車螺紋時(shí) （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取 n=63r/min 實(shí)際切削速度 =18.8m/min 精車螺紋時(shí) r/min 按機(jī)床說(shuō)明書取 =100r/min 實(shí)際切削速度 =29.8m/min 切削工時(shí)：取切入長(zhǎng)度mm，粗車螺紋工時(shí) （min） （2-9） 精車螺紋 （min） 所以車螺紋的總工時(shí)為 =0.939（min） 工序7：以內(nèi)錐孔軸線為精基準(zhǔn)，磨外圓保證尺寸為。 （1）加工條件 工件材料：15鋼，=0.375GPa，模鍛。 加工要求：磨外圓 機(jī)床：M120磨床。 選擇砂輪：見《工藝手冊(cè)》第三章中磨料的選擇各表，結(jié)果為： WA46KV6P350×40×127 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46號(hào)，硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為600×63×305（D×B×d）。 （2）切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速=1110r/min（《工藝手冊(cè)》表4.2-29，磨床型號(hào)M120），=35m/s。 軸向進(jìn)給量： =0.5B=31.5mm（雙行程） 工件轉(zhuǎn)速： =450r/min 徑向進(jìn)給量： =0.015mm/雙行程 切削工時(shí) （見《工藝手冊(cè)》表6.2-8） （2-10） 式中 L——加工長(zhǎng)度，L=84mm； ——加工余量，=0.5mm； k——系數(shù)，1.1； n——工件轉(zhuǎn)速； ——砂輪軸向進(jìn)給量（mm） ——砂輪徑向進(jìn)給量（mm） 則 （min） 工序8：以外圓為精基準(zhǔn)，鏜三內(nèi)圓錐弧面。選用CA6160車床，專用夾具。 （1）加工條件 工件材料：內(nèi)襯套SQSn—6—6—3，砂型鑄造。 加工要求：車三內(nèi)圓錐弧面。 機(jī)床：CA6160臥式車床。 刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25×100mm，，，=，=0.5mm。 （2）計(jì)算切削用量 =0.3mm，=0.2mm/r（《切削手冊(cè)》表1.6，粗糙度為1.6m，刀尖圓弧半徑r=1.0mm）。 切削速度： = = =160.8（m/min） （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書取=500r/min，則此時(shí) =120m/min 切削工時(shí)（三圓弧面）： 式中：，，=0，所以 （min） 工序9：以外圓為基準(zhǔn)，銑槽12×6，選用X63臥式銑床加工。 （1）加工條件 工件材料：15鋼，=0.375GPa，模鍛。 加工要求：銑槽。 機(jī)床：X63臥式銑床。 刀具：采用W18Cr4V高速鋼立銑刀，=6mm，齒數(shù)z=4。銑削寬度ae<=6, 銑削深度ap<=2，=0.08mm/齒 （參考《切削手冊(cè)》表3.4）。 （2）計(jì)算切削用量： 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.27所示切削速度公式計(jì)算 （2-11） 式中：=21.5，=6mm，=0.45，=0.33，=0.1，=0.5，=0.5，=0.1。修正系數(shù)見表切削手冊(cè)表1.28，表3.27，=1.0，=0.8，=0.87，=0.97 =11.9m/min （r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書（見《工藝手冊(cè)》表4.2-39），取=600r/min，故實(shí)際切削速度為 （mm/min） 當(dāng)=950r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 =z=0.08×4×600=192（mm/min）　　（2-12） 查機(jī)床說(shuō)明書，選取=190m/min。 切削工時(shí)：根據(jù)《工藝手冊(cè)》表6.2-7，式中， （min）　　　?。?-13） 工序10： 以外圓為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸圓環(huán)槽三孔，以及沉孔，孔。 （1）加工條件 工件材料：15鋼，=0.375GPa，模鍛。 加工要求：鉆、擴(kuò)、鉸沉孔，孔。 機(jī)床：Z525鉆床。 選擇鉆頭、及鉸刀：選擇高速鋼麻花鉆頭以及擴(kuò)鉆，其直徑為=3.5mm、3.98mm。鉆頭幾何形狀為（表2.1及表2.2）：，，，。 選擇高速鋼絞刀，其直徑為=4mm，，=0，。 （2）計(jì)算切削用量： ①鉆圓環(huán)槽三孔，以及沉孔，孔： 選擇進(jìn)給量： 按加工要求選擇進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，鋼的強(qiáng)度為<800MPa，=3.5mm時(shí)，=0.08～0.10mm/r。 由于，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)=0.97，則 =（0.08～0.10）×0.97mm/r=0.078～0.097mm/r 按鉆頭強(qiáng)度選擇進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.8，≤460MPa，=3.5mm，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量=0.38mm/r。 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.9，由于沒有=3.5mm鉆頭直徑，因此進(jìn)給量任取。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為=0.078～0.097mm/r。根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書，選擇=0.32mm/r。 當(dāng)加工通孔時(shí)，為了避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而采用手動(dòng)進(jìn)給。 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命：由表2.12，當(dāng)=3.5mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm，壽命=15min。 計(jì)算切削速度：由表2.30，查得 （m/min）　　　　　　?。?-14） 式中，=6.6，=3.5mm， =0.2，=0，=0.5。切削速度的修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》手冊(cè)表2.31，即=1.0，=0.57，=0.8，=1.0，=0.87，=0.9。 =4m/min r/min 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書，可考慮選擇=392r/min，故實(shí)際切削速度為 （m/min） 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率： 根據(jù)表2.20，2.23，查得機(jī)床扭矩和功率完全滿足需求。 切削工時(shí)： 　　　　　　　　　　　　　?。?-15） 式中， ，12.87，6，11mm，入切量及超切量由表2.29查出=2.25mm。 故 （min） （min） （min） 以上為鉆一個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。故本工序的機(jī)動(dòng)時(shí)間為 =0.12×3+0.07+0.11=0.54（min） ②擴(kuò)、鉸圓環(huán)槽三孔、沉孔，孔。 選擇進(jìn)給量： 按加工要求選擇進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.24， =0.2～0.3mm/r。 切削速度為：=7～10m/min。 由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。 擴(kuò)鉆和鉸孔的切削用量如下： 因此擴(kuò)鉆： 鉸孔： 切削時(shí)間： （min） （min） （min） 故本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間： =2×0.19×3+2（0.11+0.17）=2.06（min） 工序11：刮削內(nèi)錐面。 每25×25平方毫米面積內(nèi)的接觸點(diǎn)為12～16。 （1）加工條件 工件材料：內(nèi)襯套SQSn—6—6—3，砂型鑄造。 加工要求：刮削內(nèi)錐面。 選