差速器殼體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),差速器,殼體,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,設(shè)計(jì) I摘 要差速器殼體的加工工藝的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量。關(guān)鍵詞：差速器殼體；加工工藝；工序；專用夾具；切削用量IIAbstractProcess design and process design of differential shell. In the process design, we should first analyze the parts, understand the process of the parts, then design the structure of the blank, and select the processing benchmark of the parts, design the process route of the parts; then calculate the size of the parts in each step, the key is to determine the process equipment and cutting parameters of each step.Key words: differential case; processing technology; process; special fixture; cutting parametersIII目錄摘 要 IAbstract .II序 言 .11.零件的分析 .21.1 零件的作用 .21.2 零件的工藝分析 .22.1 毛坯的制造形式 .42.2 基準(zhǔn)面的選擇 .42.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .42.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 .42.3 制訂工藝路線 .42.3.1. 工藝線路方案一 .42.3.2 工藝路線方案二 .52.3.3. 工藝方案的比較與分析 .52.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .62.4.1 外圓表面 .62.4.2 內(nèi)圓表面 .82.4.3 端面 .92.4.4 凸臺(tái)孔系 .92.5 確定切削用量及基本工時(shí) .10參考文獻(xiàn) .36- 1 -序 言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完大學(xué)的大部分課程后進(jìn)行的，是我們對(duì)大學(xué)三年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（差速器殼）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)。 因此，它在我們大學(xué)生活中占有重要地位。就我個(gè)人而言，我也希望通過這次設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性心理，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對(duì)未來的工作發(fā)展打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。- 2 -1.零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是解放牌汽車的后橋差速器殼（見附圖 1） 。汽車差速器是驅(qū)動(dòng)轎的主件。差速器的作用就是在向兩邊半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。普通差速器由行星齒輪、差速器殼（行星輪架） 、半軸齒輪等零件組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動(dòng)差速器殼帶動(dòng)行星輪軸，再由行星輪帶動(dòng)左、右兩條半軸，分別驅(qū)動(dòng)左、右車輪。1.2 零件的工藝分析差速器殼的零件可以分四組加工表面，圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求：現(xiàn)分?jǐn)⑷缦拢?.零件上各段外圓表面：ф50 公差等級(jí) IT6，粗糙度 Ra 1.6。018.2?ф154 公差等級(jí) IT7 ，粗糙度 Ra 1.6。 4.?ф200 粗糙度 Ra 12.5。ф150 粗糙度 Ra 6.3。2.內(nèi)圓孔表面：ф40 公差等級(jí) IT11，粗糙度 Ra 6.3。3.017?ф50 公差等級(jí) IT8，粗糙度 Ra 1.6。9.ф122 公差等級(jí) IT10 ，粗糙度 Ra 6.3。06.ф130 公差等級(jí) IT7。4.?3.端面：ф50 端面，粗糙度 Ra 12.5ф50 臺(tái)階面，粗糙度 Ra 3.2039.?ф200 前端面，粗糙度 Ra6.3ф200 后端面，粗糙度 Ra3.24.凸臺(tái)孔系凸臺(tái)上距中心線 74.5 的平面，粗糙度 Ra 6.305.?2×ф22H8 公差等級(jí) IT8，粗糙度 Ra 3.2。2×ф8H8 公差等級(jí) IT8，粗糙度 Ra 3.2。ф4H13 公差等級(jí) IT812×ф12.5 他們之間的要求：1.基準(zhǔn) A2 為孔 ф50H8，基準(zhǔn) A3 為孔 ф130H7。2.ф50 外圓對(duì) A2-A3 基準(zhǔn)的跳動(dòng)為 0.03，位置度為 ф0.03，精度等級(jí)：6 級(jí)。3.ф154、ф122 內(nèi)孔對(duì) A2-A3 基準(zhǔn)跳動(dòng)為 0.05，精度等級(jí)：8 級(jí)。- 3 -4.兩 ф20 孔之間的同軸度要求為 0.025，精度等級(jí)： 6 級(jí)。5.ф200 端面及后端面對(duì)基準(zhǔn) A2-A3 的跳動(dòng)為 0.05、0.06，精度等級(jí)：8 級(jí)。 6.兩 ф20 孔對(duì) A2-A3 基準(zhǔn)位置度為 ф0.06，精度等級(jí)：8 級(jí)。7.ф8H 孔對(duì)兩 ф20 孔的位置度為 0.1，精度等級(jí)：8 級(jí)。8.12 個(gè) ф12.5 的孔對(duì) A3 的位置度為 0.2，精度等級(jí)：8 級(jí)。由上分析可知，對(duì)于這幾組加工表面，可以先加工好端面，內(nèi)外圓表面可以用加工好的端面為基準(zhǔn)先加工其中一組，然后借助專用夾具加工另一表面，并且保證它們之間的位置精度要求。- 4 -2. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 毛坯的制造形式零件材料為 QT420-10，球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，具有很高的強(qiáng)度，又有良好的塑性和韌性，起綜合性能接近鋼，其鑄性能好，成本低廉，生產(chǎn)方便，工業(yè)中廣泛應(yīng)用。由于年產(chǎn)量為 1000 件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用砂型機(jī)械造型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。2.2 基準(zhǔn)面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，若工件必須保證不加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，如壁厚均勻，先取不加工表面做粗基準(zhǔn)）可以取鑄件的大端作粗基準(zhǔn)加工小端面，再以小端面為基準(zhǔn)加工大端面，也可以取鑄件的兩個(gè)凸臺(tái)作為粗基準(zhǔn)，先加工好端面和要求不高的ф200 外圓。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（互為基準(zhǔn)原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則） ，對(duì)于本零件，外圓和內(nèi)圓兩組加工表面相互之間有一定的精度要求，內(nèi)圓粗加工時(shí)可以先選擇加工好的端面作為加工基準(zhǔn)，再以粗加工好的內(nèi)圓表面為基準(zhǔn)粗加工外圓表面，然后以粗加工好外圓表面為基準(zhǔn)精加工內(nèi)圓，最后再以基準(zhǔn)精加工好的內(nèi)圓精加工外圓。后面加工零件肩上的行星輪軸孔可以用夾具以大端面為基準(zhǔn)銑出兩側(cè)平面，再用專用夾具以端面和平面為基準(zhǔn)加工孔。2.3 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.3.1. 工藝線路方案一工序Ⅰ 鑄造。工序Ⅱ 熱處理：正火。- 5 -工序Ⅲ 銑兩端面。工序Ⅳ 粗、半精車 ф50、ф150、ф154 外圓，車 ф200 外圓，工序Ⅴ 粗鏜 ф40、ф50、ф122、ф130 孔。工序Ⅵ 精鏜 ф50 及端面、ф40、ф122、ф130 孔，倒角。工序Ⅶ 精車 ф50，ф154 外圓及端面，倒角。工序Ⅷ 銑兩凸臺(tái)上平面。工序Ⅸ 鉆 ф4 孔。工序Ⅹ 鉆、絞兩組 ф22、ф8 孔，ф8 孔倒角。工序Ⅺ 鉆大端法蘭上 12 個(gè) ф12.5 孔。工序Ⅻ 去毛刺，檢查。2.3.2 工藝路線方案二工序Ⅰ 鑄造。工序Ⅱ 熱處理：退火。工序Ⅲ 粗車、精車 ф200 及端面，倒角，鉆 ф40 孔，粗鏜 ф40、ф50 孔及端面、ф122、ф130 孔。工序Ⅳ 粗、半精車 ф50、ф154 外圓及端面，車凸臺(tái)上 ф150 外圓。工序Ⅴ 精鏜 ф50 及端面、ф122、ф130 孔，倒角。工序Ⅵ 精車 ф50，ф154 外圓及端面，倒角。工序Ⅶ 銑兩凸臺(tái)上平面。工序Ⅷ 鉆 ф4 孔。工序Ⅸ 鉆、絞兩組 ф22、ф8 孔，ф8 孔倒角。工序Ⅹ 鉆大端法蘭上 12 個(gè) ф12.5 孔。工序Ⅺ 去毛刺，檢查。 2.3.3. 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一在銑床上先加工小端面，再以小端面定位加工大端面，方案二是在車床上車出大端面，直接粗鏜內(nèi)孔，然后以孔和大端面定位，加工其它部分。兩相比較起來可以看出，方案二的裝夾次數(shù)要少于前者，精度更高，對(duì)工人的技術(shù)水平要求低一些。在中批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。但是仔細(xì)考慮，在線路二中，工序Ⅲ中在車床上鉆 ф40 孔再鏜孔刀具伸出太長，改為下一道工序中鉆，鉆后不再在車床上鏜孔，精度不高，最后再在金剛鏜床上一次加工即可。工序Ⅳ中粗、半精車 ф50、ф154 外圓及端面一次裝夾不便，改為分開兩頭加工兩道工序，因此，最后的加工工藝路線確定如下：工序Ⅰ 鑄造。工序Ⅱ 熱處理：退火。- 6 -工序Ⅲ 車 ф200 及端面，倒角，粗鏜 ф50 及端面、 ф122、ф130 孔。以兩凸臺(tái)側(cè)面為粗基準(zhǔn)，粗。半、精車 ф50 孔端面。選用 CA6140 臥式車床及專用夾具。工序Ⅳ 鉆 ф40 孔，粗、半精車 ф50 外圓及端面，倒角。以加工好的端面和外圓定位，選用 CA6140 臥式車床及專用夾具。工序Ⅴ 車 ф150 外圓，粗、半精車 ф150 外圓及端面，倒角。以加工好的端面和外圓定位，選用 CA6140 臥式車床及專用夾具。工序Ⅵ 精鏜 ф50、ф122 、ф130 孔，以端面和 ф154 外圓定位，選用 T740K 金剛鏜床及專用夾具。工序Ⅶ 精車 ф50、ф154 外圓及端面，倒角。以加工好的 ф50、ф130 孔定位，選用 CA6140 臥式車床及專用夾具。工序Ⅷ 銑兩凸臺(tái)上平面。以加工好的 ф50、ф130 孔定位，選用 X53K 立式銑床及專用夾具。工序Ⅸ 鉆 ф4 孔。以 ф50 孔和端面定位，選用 Z525 立式鉆床及專用夾具。工序Ⅹ 鉆、絞兩組 ф22 、ф8 孔，ф8 孔倒角。以 ф50、ф130 孔和端面定位，選用 Z525 立式鉆床及專用夾具。工序Ⅺ 鉆大端法蘭上 12 個(gè) ф12.5 孔。以 ф130 孔及端面定位，選用 Z3025 搖臂鉆床及專用夾具。工序 XII 去毛刺，檢查。以上工藝過程詳見附表“機(jī)械加工工藝過程卡片” 。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定差速器殼零件材料為 QT420-10，硬度為 156～197HBS，毛坯質(zhì)量約為 2.4kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用砂型機(jī)械造型鑄造。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表 2.2-5，毛坯鑄造精度等級(jí)取 9G。根據(jù)上述材料及加工工藝，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：2.4.1 外圓表面⑴.ф50mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量 2.5mm，尺寸公差為2，所以其外圓毛坯名義直徑為 ф55 1mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》2.3—2?至 2.3—5，確定 ф50 外圓的加工余量- 7 -和工序間余量分布見下圖：圖 1-1 毛坯余量分布圖由圖可知：毛坯名義直徑：50＋2.5×2＝55 mm毛坯最大直徑：55＋2/2=55 mm毛坯最小直徑：55-2/2=53 mm粗車后最大直徑：55-3.5=51.5 mm粗車后最小直徑：51.5-0.39=51.11 mm半精車后最大直徑：51.5-1.2=50.3 mm半精車后最小直徑：50.3-0.062=50.238 mm精車后尺寸為零件尺寸，即 ф50 mm018.2?將上剛上敘計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成表 1.1。表 1.1 加工余量計(jì)算表工序名稱 工序余量（mm）工序基本尺寸(mm)工序尺寸及公差(mm)精車外圓 0.3 50 ф50 018.2?半精車外圓 1.2 50+0.3=50.3 ф50.3 06.?粗車外圓 3.5 50.3+1.2=51.5 ф51.5 39.?毛坯 50+5=55 ф55 1?⑵.ф200查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量為 4mm，尺寸公差- 8 -為 2.8，所以其外圓毛坯名義直徑為 ф208 1.4mm。?參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》2.3—2 至 2.3—5，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：ф208 1.4mm?車：ф200mm 2Z=8mm⑶.ф154查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量為 3mm，尺寸公差為 2.5，所以其外圓毛坯名義直徑為 ф160 1.25mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》?2.3—2 至 2.3—5，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：ф160 1.25mm?粗車：ф155.6 mm 2Z=4.4mm063.?半精車：ф154.3 mm 2Z=1.3mm1.精車：ф154 mm 2Z=0.3mm04.⑷.ф150查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量為 3mm，尺寸公差為 2.5，所以其外圓毛坯名義直徑為 ф156 1.25mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》?2.3—2 至 2.3—5，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：ф156 1.25mm?車：ф150mm 2Z=6mm2.4.2 內(nèi)圓表面⑴.ф130mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量 3mm，尺寸公差為2.5，所以其孔毛坯名義直徑為 ф124 1.25mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》?2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：ф124 1.2mm?粗鏜：ф129.5 mm 2Z=5.5mm63.0?半精鏜：ф129.9 mm 2Z=0.4mm1.精鏜：ф130 mm 2Z=0.1mm04.⑵.ф50mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量 2.5mm，尺寸公差為 2mm，所以其孔毛坯名義直徑為 ф45 1mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》2.3—?8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：ф45 1mm?粗鏜：ф49.6 mm 2Z=4.5mm63.0?半精鏜：ф49.9 mm 2Z=0.4mm1.精鏜：ф50 mm 2Z=0.1mm039.- 9 -⑶.ф122mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量 3mm，尺寸公差為2.5mm，所以其孔毛坯名義直徑為 ф116 1.25mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》?2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：ф45 1mm?粗鏜：ф121.6 mm 2Z=5.5mm63.0?半精鏜：ф122 mm 2Z=0.4mm1.⑷.ф40mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表 2.2—1 至 2.2—4，加工余量 2.5mm，尺寸公差為 2mm，所以其孔毛坯名義直徑為 ф35 1mm。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》2.3—?8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：ф35 1mm?鉆孔：ф39.5mm 2Z=4.5mm鏜： ф40 mm 2Z=0.5mm3.017?2.4.3 端面⑴.ф200 前端面毛坯： 160mm粗車：157mm Z=3mm⑵. ф50 端面車前：157mm粗車：153mm Z=4mm⑶.ф50 臺(tái)階面039.?車前： 135.5mm粗車：134.5 mm Z=1mm039.?半精車：133.5 mm Z=1mm2.⑷.ф200 后端面車前：11mm粗車：9 mm Z=2mm039.?半精車：8 mm Z=1mm1?2.4.4 凸臺(tái)孔系⑴.凸臺(tái)上平面銑前：距中心線 75銑后：距中心線 74.5 ， Z=0.5mm05.?⑵.2×ф22H8 孔- 10 -鉆：ф20 2Z=20mm擴(kuò)鉆：ф21.8 2Z=1.8mm絞：ф22 2Z=0.2mm03.?⑶.2×ф8H8 孔鉆：ф7.8 孔 2Z=7.8mm絞：ф8 2Z=0.2mm02.?⑷.ф4H13、12×ф12.5 孔 一次鉆好即可。2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序Ⅰ 鑄造。工序Ⅱ 熱處理：退火。工序Ⅲ 粗車、精車大頭 ф200 及端面，倒角。粗鏜 ф50 及端面、ф122、ф130 孔。2.5.3.1 加工條件工件材料：QT420-10，鑄造加工要求：車大頭 ф200 外圓及端面，倒角。Ra 6.3。機(jī)床：CA6140 臥式車床。刀具：刀片材料 YG6，刀稈尺寸 25×25mm，k =90°,a =5。r02.5.3.2 計(jì)算切削用量⑴車 ф200 端面 1）切削深度：余量 Z=3mm，分兩次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13，車刀刀桿尺寸：25×25mm，f=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度： 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12，其速度計(jì)算公式為V= k （m/min） ………………………………2.1vyxpmVfaTC式中 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2vVv查《工藝師手冊(cè)》表 27-17,修正系數(shù)取k =0.85, k =0.6, k =1.2, k =0.89, k =1.0, Mvsvvrvtvk =0.85×0.6×1.2×0.89×1.0=0.54V= =33.4（m/min）4.015.02.0268?- 11 -4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =51.4（r/min）swdv?10284.3?按照機(jī)床說明書，取 n =50r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = =32.67 (m/min)10ws50?5）檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力 查《工藝師手冊(cè)》 表 2-14F =C a f v k ………………………………2.2zZzxpZFyzn式中 C =900 ,x =1.0 , y =0.85 , n =0, k =0.89 , k =1.0 ZFZFz zvTzmF主偏角 k =90o , k =0.89rr代入公式得 F =z 89.02.15905.??=1629 (N)切削時(shí)消耗功率：P = = =0.87（KW）C4106?V467.3CA6140 機(jī)床電機(jī)功率為 7.5KW, 所以機(jī)床功率足夠。6）檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力為徑向切削力 F p參考《工藝師手冊(cè)》F =C a f v k ………………………………2.3YyVFXpYFnV其中 C =530, x =0.90, y =0.75, n =0yFYFYY查表 27—16《機(jī)械工藝師手冊(cè)》k =0.89,yF代入得：F =530×1.5 ×1.02 ×1×0.89Y9.06.0=881(N)軸向切削力（走刀力）：查表 2-17《機(jī)械工藝師手冊(cè)》F =C a f v k ………………………………2.4xXFxpyXnF- 12 -其中 C =450, x =1.0, y =0.4 , n =0 , k =0.89xFXFXFFxm軸向切削力：F =450×1.5×1.02 ×1×0.89x4.0=801(N)取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍摩擦系數(shù) u=0.1,則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)C(jī)床的作用力：F= F +u（F + F ）xYz=1049(N)查機(jī)床說明書，機(jī)床最大縱向力為 3530N,故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作.7）切削工時(shí):……………………………………2.5inflfLiTj 21??其中：L= + +2+3=45 (mm)21l?4-08?93tg代入得：T= =1.96 (min)20.15?2.車 ф200 外圓 1）切削深度：余量 Z=4mm，分兩次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12：V= kvyxpmVfaTC= =33.4(m/min)4.015.02.68?4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =51.4r/minswdv?8.3按照機(jī)床說明書，取 n =50r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = =32.67m/min10ws250?5）檢驗(yàn)機(jī)床功率：- 13 -主切削力 查《工藝師手冊(cè)》 表 2-14F =C a f v k ………………………………2.6zZzxpZFyzn式中 C =900 ,x =1.0 , y =0.85 , n =0，ZFZFz zk =0.89 k =1.0， k =0.89vTzmFr代入公式得 F =z 89.02.1905.?=2729(N)切削時(shí)消耗功率：P = = =1.48（KW）C4106?V467.3CA6140 機(jī)床電機(jī)功率為 7.5KW, 所以機(jī)床功率足夠。6）檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力為徑向切削力 F p參考《工藝師手冊(cè)》F =C a f v k ………………………………2.7YyVFXpYFnV其中 C =530, x =0.90, y =0.75, n =0yFYFYY查表 27—16《機(jī)械工藝師手冊(cè)》k =0.89,yF代入得： F =530×3.35 ×1.02 ×1×0.89Y9.06.0=1416(N)軸向切削力（走刀力）：查表 2-17《機(jī)械工藝師手冊(cè)》F =C a f v k ………………………………2.8xXFxpyXnF其中 C =450, x =1.0, y =0.4 , n =0 , k =0.89xFXFXxm軸向切削力：F =450×3.35×1.02 ×1×0.89x 4.0=1351(N)取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍摩擦系數(shù) u=0.1,則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)C(jī)床的作用力：F= F +u（F + F ）xYz=1765(N)- 14 -查機(jī)床說明書，機(jī)床最大縱向力為 3530N,故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。7）切削工時(shí)：刀具行程 L= =14+2+2+2=45 (mm)21l?inflfLiTj 21??= ×2=0.78(min)50.?3.粗鏜 ф130 孔1）切削深度：余量 Z=2.75mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-15f=0.15～0.4(mm/r),查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=0.41mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0768?=46.6(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =119(r/min)swdv?124.按照機(jī)床說明書，取 n =125r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 125 =48.7(m/min)10wd?s24?5）檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力 查《工藝師手冊(cè)》 表 2-14F =C a f v k = =1526(N)zZzxpZFyzn 89.041.75.295??切削時(shí)消耗功率：P = = =1.24（KW）C4106V4.CA6140 機(jī)床電機(jī)功率為 7.5KW, 所以機(jī)床功率足夠。6）檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力為徑向切削力 F p參考《工藝師手冊(cè)》- 15 -F =C a f v kYyVFXpYFnV=530×2.75 ×0.41 ×1×0.899.06.0=676(N)軸向切削力（走刀力）：查表 2-17《機(jī)械工藝師手冊(cè)》F =C a f v kxXFxpyXnF=450×2.75×0.41 ×1×0.894.0=763(N)取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍摩擦系數(shù) u=0.1,則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)C(jī)床的作用力：F= F +u（F + F ）xYz=904(N)查機(jī)床說明書，機(jī)床最大縱向力為 3530N,故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。7）切削工時(shí):刀具行程 L= =8+2+3=13 (mm)21l?inflfLiTj 21??= =0.26(min)54.03?4.粗鏜 ф122 孔1）切削深度：余量 Z=2.8mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-15，f=0.15～.04mm/r,此處為非連續(xù)表面，查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= k ………………………………2.9vyxpmVfaTC取 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2vVv查《工藝師手冊(cè)》表 27-17k =0.85, k =0.6, k =1.2, k =0.89, k =1.0,Mvsvvrvtvk =0.85×0.6×1.2×0.89×1.0=0.54V= =52.1(m/min)4.015.02.0386?4）確定主軸轉(zhuǎn)速：- 16 -n = = =143(r/min)swdv?1061.52?按照機(jī)床說明書，取 n =125r/min。s所以實(shí)際切削速度： V= n = 125=45.5(m/min)10wd?s6?5）切削工時(shí):刀具行程 L= =50+3+3=56 (mm)21l?inflfLiTj 21??= =1.49(min)53.06?5.粗鏜 ф50 孔1）切削深度：余量 Z=2.3mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-15，f=0.15～0.4mm/r,查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= k vyxpmVfaTC= 4.015.02.0368?=40.1(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =284(r/min)swdv?145.按照機(jī)床說明書，取 n =250r/min。s所以實(shí)際切削速度： V= n = 250=35.3(m/min)10wd?s45?5）切削工時(shí):刀具行程 L= =19+2+3=22 mm21l?inflfLiTj 21??- 17 -= =0.29(min)2503.?6.粗鏜 ф50 孔端面1）切削深度：余量 Z=2mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-15，f=0.15～0.4mm/r,查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02. 368?=54.8(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =212(r/min)swdv?1082.按照機(jī)床說明書，取 n =200r/min。s所以實(shí)際切削速度： V= n = 200=51.5 (m/min)10ws?5）切削工時(shí):刀具行程 L= = + +2+3=21 (mm)21l?5-8?93tginflfLiTj 21??= =0.35 (min)3.02?6.半精鏜 ф50 孔端面1）切削深度：余量 Z=1mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-15，f=0.15～0.4mm/r,查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.368?=60.6(m/min)- 18 -4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =245(r/min)swdv?10826.0?按照機(jī)床說明書，取 n =250r/min。s所以實(shí)際切削速度： V= n = 250=61.4(m/min)10ws?5）切削工時(shí):刀具行程 L= = + +2+3=21 (mm)21l?5-8?93tginflfLiTj 21??= =0.028 (min)3.025?工序Ⅳ 鉆 ф40 孔，粗、半精車 ф50 外圓及端面。2.5.4.1 加工條件工件材料：QT420-10，鑄造加工要求：鉆 ф40 孔，粗、半精車 ф50、ф154 外圓及端面，車 ф150 外圓。機(jī)床：C6140 臥式車床。刀具：鉆孔 ф39.5 錐柄高速鋼麻花鉆加鉆套，車刀刀片材料 YG6，刀稈尺寸25×25mm，k =90°,a =5°。r02.5.4.2 計(jì)算切削用量⑴鉆 ф40 鑄造孔至 ф39.51）切削深度：考慮拔摸斜度，余量 2Z=8mm，鉆削一次。2）進(jìn)給量：手動(dòng)進(jìn)給。查《工藝師手冊(cè)》表 28-32,V=18.7m/min4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =148(r/min)swdv?105.39718?按照機(jī)床說明書，取 n =160r/min。s所以實(shí)際切削速度： V= n = 160=21.7(m/min)10ws0.?⑵車 ф50 端面1）切削深度：余量 Z=4mm，分兩次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13- 19 -車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.68?=33.4(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =212 (r/min)swdv?105.3按照機(jī)床說明書，取 n =200 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 200 =31.4(m/min)10ws?5）切削工時(shí)刀具行程 L= = + +2+3=15 (mm)21l?35-?9tginflfLiTj 21??=2 =0.146 (min)0.5?⑶粗車 ф50 外圓1）切削深度：余量 Z=1.75mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.02768?=36.5(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：- 20 -n = = =211 (r/min)swdv?105.36?按照機(jī)床說明書，取 n =200 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 200 =31.4(m/min)10ws?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =20+ +3=23 (mm)21l??93tginflfLiTj 21??= =0.112 (min)0.23?⑷粗車 ф50 階梯面1）切削深度：余量 Z=2mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.68?=33.4(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =171 (r/min)swdv?1062.3按照機(jī)床說明書，取 n =160 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 160 =31.1(m/min)10ws?5）切削工時(shí)刀具行程 L= = + +2+3=15 (mm)21l?35-?9tginflfLiTj 21??- 21 -= =0.073 (min)02.15?⑸半精車 ф50 外圓1）切削深度：余量 Z=0.65mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—14車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.55～0.7(mm/r),查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=0.61mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0668?=48.9(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =302 (r/min)swdv?15.948按照機(jī)床說明書，取 n =320 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 320 =51.7(m/min)10ws0.?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =20+ +3=23 mm 21l??93tginflfLiTj 21??= =0.117 (min)6.032?工序 V：車 ф150 外圓，粗、半精車 ф154 外圓及端面2.5.5.1 加工條件工件材料：QT420-10，鑄造加工要求：車大頭 ф200 外圓及端面，倒角。Ra 6.3。機(jī)床：CA6140 臥式車床。刀具：刀片材料 YG6，刀稈尺寸 25×25mm，k =90°,a =5°。r02.5.5.2 計(jì)算切削用量- 22 -⑴.車 ф150 外圓1）切削深度：余量 Z=3mm，分兩次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說明書，加工表面不連續(xù)，取 f=0.81mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.086?=35.9(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =73.2 (r/min)swdv?1569.3按照機(jī)床說明書，取 n =80 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 80 =39.1(m/min)10ws?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =78+0+2=80 mm21l?inflfLiTj 21??=2 =2.46 (min) 8.0?⑵.粗車 ф154 外圓1）切削深度：余量 Z=2.2mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說明書，取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0268?=33.1(m/min)- 23 -4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =65(r/min)swdv?1061.3?按照機(jī)床說明書，取 n =63 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 63 =31.6(m/min)10ws?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =16+0+2=18 mm 21l?inflfLiTj 21??= =0.28(min)0.638?⑶.半精車 ф154 外圓1）切削深度：余量 Z=0.65mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—14車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.55～0.7(mm/r),查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=0.61mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0668?=48.9(m/min) 4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =101 (r/min)swdv?159.48按照機(jī)床說明書，取 n =100 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 100 =48.3(m/min)10ws?5）切削工時(shí)刀具行程 L= =16+0+2=18 mm21l?inflfLiTj 21??- 24 -= =0.295(min)61.08?⑵.粗車 ф154 端面1）切削深度：余量 Z=2mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊(cè)》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.68?=33.6(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =53.5 (r/min)swdv?102.3按照機(jī)床說明書，取 n =50 r/mins所以實(shí)際切削速度： V= n = 50 =31.4(m/min)10ws?5）切削工時(shí)刀具行程 L= = + +2+3=15 (mm)21l?35-?9tginflfLiTj 21??= =0.294 (min)0.5?工序 VI 精鏜 ф40、ф50、ф122、ф130 孔，以端面和 ф154 外圓定位，選用T740K 精鏜床及專用夾具。5.5.6.1 加工條件工件材料：QT420-10加工要求：精鏜 ф50、ф122、ф130 孔。機(jī)床：T740K 金剛鏜床刀具：金剛石鏜刀5.5.6.2 計(jì)算切削用量- 25 -⑴.半精鏜 ф130 孔1）切削深度：余量 Z=0.2mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查有關(guān)資料f=0.01～0.14(mm/r), 進(jìn)給無級(jí)變速，取 f=0.08mm/r3）計(jì)算切削速度 查有關(guān)資料,V=150～500 m/min,取 V=200m/min4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =489 (r/min)swdv?10320?T740K 金剛鏜床為無級(jí)變速，取 n =489 (r/min)s5）切削工時(shí)刀具行程 L=其中： =8+2+3=13 mm21l?inflfLiTj 21??= =0.332 (min)08.493?⑵.半精鏜 ф122 孔 1）切削深度：余量 Z=0.25mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查有關(guān)資料f=0.01～0.14(mm/r), 進(jìn)給無級(jí)變速，現(xiàn)取 f=0.08mm/r3）計(jì)算切削速度 ，查有關(guān)資料：V=150～500 m/min取 V=200m/min4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =521 (r/min)swdv?1020?T740K 金剛鏜床為無級(jí)變速，取 n =521 r/mins5）切削工時(shí)刀具行程 L= =51+2+3=56 mm 21l?inflfLiTj 21??= =1.34(min)08.56?⑶.半精鏜 ф50 孔 1）切削深度：余量 Z=0.2mm，可以一次切除。- 26 -2）進(jìn)給量：查有關(guān)資料f=0.01～0.14(mm/r), 進(jìn)給無級(jí)變速，取 f=0.08mm/r3）計(jì)算切削速度,取 V=200m/min。4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =1170 (r/min)swdv?10520?T740K 金剛鏜床為無級(jí)變速，取 n =1170 r/mins5）切削工時(shí)刀具行程 L= =19+2+3=22 mm21l?inflfLiTj 21??= =0.235 (min)08.7?⑷.半精鏜 ф40 孔 1）切削深度：余量 Z=0.3mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查有關(guān)資料f=0.01～0.14(mm/r), 進(jìn)給無級(jí)變速，現(xiàn)取 f=0.08mm/r3）計(jì)算切削速度 ，取 V=200m/min4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =1590 (r/min)swdv?10420?T740K 金剛鏜床為無級(jí)變速，取 n =1590 r/mins5）切削工時(shí)刀具行程 L= =39+2+3=42 mm 21l?inflfLiTj 21??= =0.33 (min)08.594?⑸.精鏜 ф130 孔1）切削深度：余量 Z=0.05mm，一次切除。2）進(jìn)給量：查有關(guān)資料f=0.01～0.14(mm/r), 進(jìn)給無級(jí)變速，取 f=0.05mm/r3）計(jì)算切削速度，取 V=200m/min4）確定主軸轉(zhuǎn)速：- 27 -n = = =489 (r/min)swdv?10320?T740K 金剛鏜床為無級(jí)變速，取 n =489 r/mins5）切削工時(shí)刀具行程 L= =8+2+3=13 mm21l?inflfLiTj 21??= =0.531 (min)05.4893?⑹.精鏜 ф50 孔 1）切削深度：余量 Z=0.05mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查有關(guān)資料f=0.01～0.14(mm/r), 進(jìn)給無級(jí)變速，取 f=0.05mm/r3）計(jì)算切削速度 查有關(guān)資料V=150～500 m/min取 V=200m/min4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n = = =1170 (r/min)swdv?10520?T740K 金剛鏜床為無級(jí)變速，取 n =1170 r/mins5）切削工時(shí)刀具行程 L= =19+2+3=22 mm 21l?inflfLiTj 21??= =0.376(min)05.7?工序 VII 精車 ф50、ф154 外圓及端面2.5.7.1 加工條件工件材料：QT420-10加工要求：精車 ф50、ф154 外圓及端面。機(jī)床：CA6140 臥式車床。刀具：刀片材料 YG6，刀稈尺寸 25×25mm，k =90°,a =5°。r02.5.7.2 計(jì)算切削用量⑴精車 ф50 外圓