填料箱蓋機械加工工藝過程卡及數(shù)控編程設(shè)計
填料箱蓋機械加工工藝過程卡及數(shù)控編程設(shè)計,填料,機械,加工,工藝,過程,進程,數(shù)控,編程,設(shè)計
目 錄
1.零件的分析 1
1.1、零件的作用 1
1.2、零件的工藝分析 1
2.工藝規(guī)程設(shè)計 2
2.1、毛坯的制造形式 2
2.2、基準(zhǔn)面的選擇 2
2.3、制訂工藝路線 2
2.3.1、工藝路線方案一 2
2.3.2、工藝路線方案二 3
2.3.3、工藝方案的比較與分析 3
2.4、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4
3.選擇加工設(shè)備與工藝裝備（普通） 5
3.1、選擇機床 5
3.2、選擇夾具 5
3.3、選擇刀具 5
3.4、確定工序尺寸 5
3.5、確定切削用量及基本工時 6
工序I：粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角。 6
工序II：粗鏜孔φ37、φ47。 7
工序III-VI : 粗車大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。 8
工序VII：鉆6-φ13.5小孔。 8
工序VIII：鉆M10螺紋孔及攻絲（裝配時鉆鉸錐孔）。 9
工序IX：半精車φ65外圓及臺階面。 10
工序X：以φ65mm外圓定位，半精車φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。 11
工序XI：以φ155mm外圓及端面定位，精車、精細車φ65mm外圓。 11
工序XII：精、細鏜φ60內(nèi)孔。 12
工序XIII：磨Φ60孔底面、倒角。 12
4.選擇加工設(shè)備與工藝裝備（數(shù)控） 13
4.1、選擇機床 13
4.2、選擇夾具 13
4.3、選擇刀具 13
4.4、確定工序尺寸 14
4.5、確定切削用量及基本工時 16
工序I：粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角；粗鏜孔φ37、φ47。 16
工序II：粗車大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。 17
工序III：鉆6-φ13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲。(與普通加工相同) 17
工序IV：半精車φ65外圓及臺階面。 19
工序V：精、細鏜φ60內(nèi)孔。 19
工序VI：研磨孔φ60內(nèi)端面、倒角。(與普通加工相同) 19
5.數(shù)控程序編制—CA6140填料箱蓋的車削加工 20
6. 夾具設(shè)計 23
6.1、問題的指出 24
6.2、夾具設(shè)計 24
6.3、定位誤差的分析 24
6.4、夾具設(shè)計及操作的簡要說明 24
序 言
畢業(yè)設(shè)計是我們學(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)課之后進行的。這是我們對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。
由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。
1.零件的分析
1.1、零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床填料箱蓋（見附圖1）主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后保證密封，對內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對配合面的表面粗糙度要求也較高。
1.2、零件的工藝分析
套類零件的主要加工表面有孔、外圓、和端面。其中孔既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計基準(zhǔn)，加工精度和表面粗糙度要求較高，內(nèi)外圓之間的同軸度及端面與孔的垂直度也有一定的技術(shù)要求。分述如下：
1.2.1、以ф65H5（）軸為中心的加工表面。
包括：尺寸為ф65h5（）的軸，表面粗糙度為1.6，尺寸為ф80的與ф65h5（）相接的肩面, 尺寸為ф100f8()與ф65h5（）同軸度為0.025 的面，尺寸為ф60H8 ()與ф65h5（）同軸度為0.025的孔。
1.2.2、以ф60H8()孔為中心的加工表面。
尺寸為78與ф60H8()垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨。
1.2.3、 以ф60H8()孔為中心均勻分布的12孔,6-ф13.5,4-M10-6H深
20孔深24及4-M10-6H。
1.2.4、其它未注表面的粗糙度要求為6.3,半精加工即可滿足要求。
2.工藝規(guī)程設(shè)計
2.1、毛坯的制造形式
零件材料為HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保
證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為5000件，屬于大批生產(chǎn)的，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用砂型鑄造機器造型和殼型。
2.2、基準(zhǔn)面的選擇
2.2.1、粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對
有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工
表面作粗基準(zhǔn)。。
2.2.2、精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)
不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。
2.3、制訂工藝路線
按照先基準(zhǔn)面后其它、先面后孔、先粗后精、先主后次的原則，布置工藝
路線如下：
2.3.1、工藝路線方案一
工序I：銑小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角。
工序II：銑大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。
工序III：擴孔φ37、锪孔φ47。
工序IV：鉆6-φ13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲。
工序V：半精車φ65外圓及臺階面。
工序VI：半精車φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。
工序VII：精細車φ65外圓。
工序VIII：精、細鏜φ60內(nèi)孔。
工序IX：研磨孔φ60內(nèi)端面、倒角。
工序X：去毛刺。
工序XI：終檢。
2.3.2、工藝路線方案二
工序I：粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角。
工序II：粗車大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。
工序III：擴孔φ37、锪孔φ47。
工序IV：半精車φ65外圓及臺階面。
工序V：半精車φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。
工序VI：精細車φ65外圓。
工序VII：精、細鏜φ60內(nèi)孔。
工序VIII：研磨孔φ60內(nèi)端面、倒角。
工序IX：鉆6-φ13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲。
工序X：去毛刺。
工序XI：終檢。
2.3.3、工藝方案的比較與分析
上述兩個方案的特點在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工12個孔后再精加工外圓面和ф60H8（）孔。方案二是使用車削方式加工兩端面，12個孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，端面用車削較好，在大批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。
但是仔細考慮，在工藝路線二中，是先精車ф65外圓及臺階面然后再鉆12個孔及攻螺紋。這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會引起已加工表面變形，表面粗糙度的值增大。
因此，最后的加工工藝路線確定如下：（數(shù)控）
工序I：粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角；粗鏜孔φ37、φ47。
工序II：粗車大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。
工序III：鉆6-φ13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲。
工序IV：半精車φ65外圓及臺階面。
工序V：精、細鏜φ60內(nèi)孔。
工序VI：研磨孔φ60內(nèi)端面、倒角。
工序VII：去毛刺。
工序VIII：終檢。
最后的加工工藝路線確定如下：（普通）
工序I：以φ155mm外圓及端面定位，粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角。
工序II：以φ155mm外圓及端面定位，粗鏜孔φ37、φ47。
工序III：以粗車后的φ65mm外圓及端面定位，粗車大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面。
工序IV：以粗車后的φ65mm外圓及端面定位，粗鏜φ60內(nèi)孔、底面及溝槽。
工序V：以粗車后的φ65mm外圓及端面定位，粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。
工序VI：以粗車后的φ65mm外圓及端面定位，粗車環(huán)槽。
工序VII：鉆6-φ13.5小孔。
工序VIII：鉆M10螺紋孔及攻絲。
工序IX：以粗車后的φ155mm外圓及端面定位，半精車φ65外圓及臺階面。
工序X：以φ65mm外圓定位，半精車φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。
工序XI：以φ155mm外圓及端面定位，精車、精細車φ65mm外圓。
工序XII：以φ65mm外圓及端面定位，精、細鏜φ60內(nèi)孔。
工序XIII：研磨孔φ60內(nèi)端面、倒角。
工序XIV：去毛刺。
工序XV：終檢。
2.4、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
填料箱蓋零件材料為HT200，硬度190～210HB，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用機器造型鑄造毛坯。
2.4.1、根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》的規(guī)定：除非另有規(guī)定，
否則要求的機械加工余量適用于整個毛坯鑄件，即對所有需要機械加工的表面只
規(guī)定一值。查表2-1、2-5取毛坯鑄件的公差等級為10級，機械加工余量等級G
級。
2.4.2、查表2-4取毛坯鑄件的機械加工余量為2mm，根據(jù)毛坯鑄件各個尺寸所
在的范圍，查表2-3得各個尺寸的公差，再根據(jù)公式（2-1）R=F+2RMA+CT/2與
公式（2-2）R=F-2RMA-CT/2即可計算出毛坯的基本尺寸。
2.4.3、根據(jù)所確定的毛坯尺寸畫出毛坯圖如下。
3.選擇加工設(shè)備與工藝裝備（普通）
3.1、選擇機床
①工序I - X是粗車粗鏜和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的C620-1型臥式車床即可。
②工序XI、XII是精細車精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用精密的車床才能滿足要求。故選用C616A型車床。
③工序XII、 VIII是鉆孔?？刹捎脤Ｓ脢A具在立式鉆床上加工，可選用Z302型搖臂鉆床。
④工序XIII是研磨內(nèi)孔，精度較高，選用M7232B型立軸矩臺磨床。
3.2、選擇夾具
本零件除外圓及兩端面加工用三爪自定心卡盤外，其他的工序都用專用夾具。
3.3、選擇刀具
①在車床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用YG型硬質(zhì)合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工和精細加工用YG10，切槽宜用高速鋼，磨削用砂輪。
②鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。
3.4、確定工序尺寸
加工表面
工序雙邊余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
粗
半精
精
粗
半精
精
粗
半精
精
外圓
1
1
155+0.16
6.3
1
0.75
0.25
66.5-0.30
65.5+0.06
65+0.013
6.3
1.6
4
37+0.039
6.3
4
47+0.039
6.3
1
1
75+0.046
6.3
1
1
80+0.046
6.3
2
1
1
64+0.30
62+0.0.15
60+0.046
6.3
1.6
7.5×4
1
7.5+1.30
6.3
137
1
1
137+0.30
6.3
78
1
1
78+0.30
6.3
1.6
0.4
3.5、確定切削用量及基本工時
工序I：粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角。
1.切削用量
本工序為粗車（車端面、外圓及鏜孔）。以知加工材料為HT200，鑄件。機床為C620-1型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤。
①確定φ65mm外圓的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C620-1機床的中心高為200mm，故選用刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角γo=12°，后角αo＝6°、主偏角Kr=90°、,副偏角Kr’=10°、刃傾角λs=0°、刀尖圓弧半徑=0.8mm。
②確定切削深度ap 由于粗車單邊余量僅為1mm,可一次走刀完成，故
③確定進給量f 根據(jù)表1.4，在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為16 mm×25 mm、ap≤3 mm、工件直徑為100 mm ——400 mm時，f=0.6-1.2 mm/r
按C620-1機床的進給量選擇f=0.65 mm/r。
確定的進給量尚需滿足機床進給強度的要求，故需進行校驗。
根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構(gòu)允許的進給力Fmax=3530N。
根據(jù)表1.23，當(dāng)灰鑄鐵170—212HBS，ap≤2 mm，f≤0.75 mm/r，Kr=45°，v=65m/min(預(yù)計)時，進給力Ff=950N.
Ff的修正系數(shù)為，，,故實際進給力為Ff=950×1.17=1111.5N,由于切削時的進給力小于機床進給允許的進給力，所選的f=0.65 mm/r可用。
④選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。
⑤確定切削速度v 切削速度v可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。現(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.11，當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵時，ap≤1.8 mm，f≤0.75 mm/r時，切削速度v=71m/min。
切削速度的修正系數(shù)為KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,,KMV=0.85,故
V=71×0.8×1.0×0.73×1.12×0.85×0.85=33.55m/min
按C620-1機床的轉(zhuǎn)速選擇n=90r/min=1.5r/s
則實際切削速度v=44.4m/min。
最后確定切削用量為：
，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s，v=44.4m/min
確定車端面及臺階面的ap=1.25mm，f=0.52 mm/r，主軸轉(zhuǎn)速與車φ65mm外圓相同。
2.基本時間
①確定粗車外圓φ65mm的基本時間 根據(jù)表6.2-1車外圓基本時間為
式中 l=17mm, kr=90°,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r,
n=1.5r/s,i=1,則
②確定粗車端面的基本時間
式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1
則
工序II：粗鏜孔φ37、φ47。
1.確定粗鏜φ37mm和φ47mm孔的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金、直徑為20 mm的圓形鏜刀。
①確定切削深度ap
Φ47mm: ap=（47-43）/2=2mm φ37mm: ap=（37-33）/2=2mm
②確定進給量f
根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵時、鏜刀直徑為20mm,鏜刀伸出長度為100 mm
時按C620-1機床的進給量，選擇f=0.20 mm/r。
③確定切削速度v
按表1.27的計算公式
式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.9×0.8×0.65=0.468,
則
對φ37mm內(nèi)孔：
對φ47mm內(nèi)孔：
2.基本時間
確定粗鏜φ37mm、φ47mm孔的基本時間 選鏜刀的主偏角xr=45°,則l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,對φ37mm孔n=5.48r/s,對φ47mm孔n=6.98r/s,i=1
對φ37mm孔
工序III-VI : 粗車大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。
車端面、車臺階、車環(huán)槽、車外圓、鏜孔、倒角切削用量及基本時間的確定：
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HBS=200-217,鑄造。
加工要求：粗車端面保證尺寸、車臺階保證15和30、車環(huán)槽保證尺寸、粗車外圓保證尺寸、粗車外圓保證和。
機床與刀具與工序１相同
2. 切削用量的選擇與計算方法與工序１基本相同，表格表示如下：
工 步
主軸轉(zhuǎn)速F/min
切削速度m/min
進給量mm/r
切削深度mm
進給次數(shù)
工時
粗車大端面
120
35.4
0.65
1.25
1
22s
粗車外圓
120
45.6
0.65
1.5
1
18s
車臺階車環(huán)槽
480
150.7
0.2
2
1
30s
和
120
35.4
0.65
1
1
22s
工序VII：鉆6-φ13.5小孔。
1.選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進給量
查《切》
按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
故滿足條件，校驗成立。
3.計算工時
工序VIII：鉆M10螺紋孔及攻絲（裝配時鉆鉸錐孔）。
以φ37孔為精基準(zhǔn)，鉆一個φ4孔，攻M10螺紋。
1 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進給量
查《切》
按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
故滿足條件，校驗成立。
3.計算工時
螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見工藝卡片。
工序IX：半精車φ65外圓及臺階面。
本工序為半精車外圓，保證尺寸：已知條件與粗加工工序相同。
1.確定半精車外圓的的切削用量?！∷x用的刀具為YG6硬質(zhì)合金刀，車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度為：B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角γo=12°，后角αo＝6°、主偏角Kr=90°、,副偏角Kr’=10°、刃傾角λs=0°、刀尖圓弧半徑=0.8mm。
①確定切削深度ap ＝0.75mm。
②確定進給量f 根據(jù)表1.4，在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為16 mm×25 mm、ap≤3 mm、工件直徑為d<100 mm時及按C620-1機床的進給量選擇f=0.３ mm/r。由于是半精加工，切削力小，故不需要校核機床進給機構(gòu)強度。
③選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。
④確定切削速度v 切削速度v可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.11，當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵時，ap≤0.8 mmf≤0.5 6mm/r時，切削速度v=128m/min。
切削速度的修正系數(shù)為KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,,KMV=0.85,故
V=71×0.8×1.0×0.73×1.12×0.85×0.85=33.55m/min
按C620-1機床的轉(zhuǎn)速選擇n=380r/min=6.3r/s
則實際切削速度v=41.6m/min。
最后確定切削用量為：
2、 車刀耐用度T=30min?；緯r間
①確定半精車外圓φ65mm的基本時間 根據(jù)表6.2-1車外圓基本時間為
式中 l=17mm, kr=90°,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r,
n=1.5r/s,i=1,則
工序X：以φ65mm外圓定位，半精車φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。
工 步
主軸轉(zhuǎn)速F/min
切削速度m/min
進給量mm/r
切削深度mm
進給次數(shù)
工時
粗車外圓
760
283.2
0.1
0.5
1
18s
車環(huán)槽
760
283.2
0.1
1
9
30s
φφ
760
283.2
0.1
1
1
22s
工序XI：以φ155mm外圓及端面定位，精車、精細車φ65mm外圓。
工序XI的切削用量及基本時間的確定列下表所示
工序
主軸轉(zhuǎn)速F/min
切削速度m/min
進給量mm/r
切削深度mm
進給次數(shù)
工時
XI
（精）
工步１
760
183.2
0.1
1
1
20s
工步２
1400
476
0.05
0.5
1
30s
XI
（精細）
工步１
1400
44.4
0.03
0.5
1
40s
工步２
手動
工序XII：精、細鏜φ60內(nèi)孔。
1.確定精、細鏜φ60mm孔的切削用量 所選刀具為YG10硬質(zhì)合金、直徑為20 mm的圓形鏜刀。
①確定切削深度ap
Φ60mm: ap=（60-49）/2=0.5mm
②確定進給量f
根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵時、鏜刀直徑為20mm,鏜刀伸出長度為100 mm
時按C620-1機床的進給量，選擇f=0.20 mm/r。
③確定切削速度v
按表1.27的計算公式
式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.9×0.8×0.65=0.468,
則
對φ60mm內(nèi)孔：
2. 確定精、細鏜φ60mm孔的基本時間 選鏜刀的主偏角xr=45°,則l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,對φ60mm孔n=13.96r/s,i=1
對φ60mm孔
工序XIII：磨Φ60孔底面、倒角。
①．選擇磨床：
選用M7232B型立軸矩臺磨床。
②．選擇砂輪：
查《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，選用I-30x10x10-A60P6V
③．切削用量的選擇：
砂輪轉(zhuǎn)速 n砂=970r/min，
軸向進給量 fr=0.017mm/r
徑向進給量
④．切削工時基本時間計算：
當(dāng)加工一個表面時：
Tj=(2*b*L*k)/(1000r*fa*fr)（見《工藝手冊》表6.2-8）
式中 L：加工長度 L=30mm
b：加工寬度 b=30mm
：單面加工余量 =0.5mm
K： 系數(shù) K=1.1
r： 工作臺移動速度（m/min）
：工作臺往返一次砂輪軸向進給量
： 工作臺往返一次砂輪徑向進給量
則：
Tj= (2*30*30*0.5*1.1)/(1000*10*3*0.017)
=1.94min
⑤輔助時間的計算：
輔助時間tf與基本時間tj之間的關(guān)系為tf=（0.15～0.2）tj，取tf=0.15tj,則輔助時間為：
tf=0.15*1.94=17.46s
⑥其他時間的計算:
其他時間可按關(guān)系式tb+tx=6%*(tj+tf)計算
則tb+tx=6%*（116.4+17.46）=8s
⑦工序時間： tdj=116.4+17.46+8=141.86s
工序XIV：去毛刺。
工序XV：終檢。
其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。
4.選擇加工設(shè)備與工藝裝備（數(shù)控）
4.1、選擇機床
①工序I - VI是粗車粗鏜、半精車和精細鏜。選用臥式數(shù)控車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的CK6125型臥式車床即可。
②工序III是鉆孔?？刹捎脤Ｓ脢A具在立式鉆床上加工，可選用Z302型搖臂鉆床。
③工序VI是研磨內(nèi)孔，精度較高，選用M7232B型立軸矩臺磨床。
4.2、選擇夾具
本零件除外圓及兩端面加工用三爪自定心卡盤外，其他的工序都用專用夾具。
4.3、選擇刀具
①在車床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用YG型硬質(zhì)合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工和精細加工用YG10，切槽宜用高速鋼，磨削用砂輪。
②鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。
4.4、確定工序尺寸
加工表面
工序雙邊余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
粗
半精
精
粗
半精
精
粗
半精
精
外圓
2
155+0.16
6.3
2
1
0.25
66.5-0.30
65.5+0.06
65+0.013
6.3
1.6
4
37+0.039
6.3
4
47+0.039
6.3
2
75+0.046
6.3
2
80+0.046
6.3
2
1
1
64+0.30
62+0.0.15
60+0.046
6.3
1.6
7.5×4
1
7.5+1.30
6.3
137
2
137+0.30
6.3
78
2
78+0.30
6.3
1.6
0.4
4.5、確定切削用量及基本工時
工序I：粗車小端端面，粗車φ65外圓及臺階端面及各倒角；粗鏜孔φ37、φ47。
1.1確定φ65mm外圓的切削用量
①確定切削深度ap 由于粗車單邊余量僅為1mm,可一次走刀完成。
②確定進給量f 粗車時進給量應(yīng)大于0.25mm/r,定為0.65mm/r。
③確定主軸轉(zhuǎn)速 切削速度由刀具材料、工件材料、刀具耐用度、背吃刀量與進給量、刀具形狀、刀削液以及機床性能確定。查《切》根據(jù)表1.11，當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵時，ap≤1.8 mm，f≤0.75 mm/r時，切削速度v=71m/min。
切削速度的修正系數(shù)為KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,,KMV=0.85,故
V=71×0.8×1.0×0.73×1.12×0.85×0.85=33.55m/min
按CK6125機床的轉(zhuǎn)速選擇n=150r/min則實際切削速度v=64m/min。
最后確定切削用量為：
，f=0.65 mm/r，n=150r/min，v=64m/min
1.2確定車端面及臺階面的ap=1.25mm，f=0.52 mm/r，主軸轉(zhuǎn)速與車φ65mm外圓相同。
2.基本時間
①確定粗車外圓φ65mm的基本時間 根據(jù)表6.2-1車外圓基本時間為
式中 l=17mm, kr=90°,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r,
n=4.17r/s,i=1,則
②確定粗車端面的基本時間
式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=4.17r/s,i=1
則
工序II：粗車大端面、粗車φ155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HBS=200-217,鑄造。
加工要求：車端面保證尺寸、車臺階保證15和30、車環(huán)槽保證尺寸、車外圓保證尺寸、車外圓保證和。
機床與刀具與工序１相同
2. 切削用量的選擇與計算方法與工序１基本相同，表格表示如下：
工 步
主軸轉(zhuǎn)速F/min
切削速度m/min
進給量mm/r
切削深度mm
進給次數(shù)
工時
車端面
120
35.4
0.65
1.25
1
22
車外圓
120
45.6
0.65
1.5
1
18
車臺階車環(huán)槽
480
150.7
0.2
2
1
30
和
120
35.4
0.65
1
1
22
工序III：鉆6-φ13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲。(與普通加工相同)
鉆6-φ13.5小孔。
1.選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進給量
查《切》
按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
故滿足條件，校驗成立。
3.計算工時
鉆M10螺紋孔及攻絲（裝配時鉆鉸錐孔）。
以φ37孔為精基準(zhǔn)，鉆一個φ4孔，攻M10螺紋。
1 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進給量
查《切》
按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
故滿足條件，校驗成立。
3.計算工時
螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見工藝卡片。
工序IV：半精車φ65外圓及臺階面。
工序V：精、細鏜φ60內(nèi)孔。
工序IV—工序V的切削用量及基本時間的確定列下表所示
工序
工 步
主軸轉(zhuǎn)速F/min
切削速度m/min
進給量mm/r
切削深度mm
進 給
次 數(shù)
工步工時
IV
（半精）
工步１
760
183.2
0.1
0.75
1
20s
工步２
1400
476
0.05
0.25
1
30s
V
（精細鏜）
工步１/
工步２
1400
44.4
0.03
0.5
2
40s
工序VI：研磨孔φ60內(nèi)端面、倒角。(與普通加工相同)
①．選擇磨床：
選用M7232B型立軸矩臺磨床。
②．選擇砂輪：
查《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，選用I-30x10x10-A60P6V
③．切削用量的選擇：
砂輪轉(zhuǎn)速 n砂=970r/min，
軸向進給量 fr=0.017mm/r
徑向進給量
④．切削工時基本時間計算：
當(dāng)加工一個表面時：
Tj=(2*b*L*k)/(1000r*fa*fr)（見《工藝手冊》表6.2-8）
式中 L：加工長度 L=30mm
b：加工寬度 b=30mm
：單面加工余量 =0.5mm
K： 系數(shù) K=1.1
r： 工作臺移動速度（m/min）
：工作臺往返一次砂輪軸向進給量
： 工作臺往返一次砂輪徑向進給量
則：
Tj= (2*30*30*0.5*1.1)/(1000*10*3*0.017)
=1.94min
⑤輔助時間的計算：
輔助時間tf與基本時間tj之間的關(guān)系為tf=（0.15～0.2）tj，取tf=0.15tj,則輔助時間為：
tf=0.15*1.94=17.46s
⑥其他時間的計算:
其他時間可按關(guān)系式tb+tx=6%*(tj+tf)計算
則tb+tx=6%*（116.4+17.46）=8s
⑦工序時間： tdj=116.4+17.46+8=141.86s
工序VII：去毛刺。
工序VIII：終檢。
5.數(shù)控程序編制—CA6140填料箱蓋的車削加工
這類零件的徑向和軸向尺寸較大，一般要求加工外圓、端面幾內(nèi)孔，有時還要求調(diào)頭加工。為保證加工要求和數(shù)控車削時工件裝夾的可靠性，應(yīng)注意加工順序和裝夾方式。如為保證兩端內(nèi)孔的同軸度要求，采取先加工右端面和內(nèi)孔，并在內(nèi)孔預(yù)留精加工余量0.3mm，然后將工件掉頭安裝；在鏜完左端內(nèi)孔后，反向鏜右端內(nèi)孔。以保證兩孔的同軸度。
所用刀具及刀位號如圖：
毛坯圖如下:
右端加工過程：
O0022/程序編號0022
N0 G50 X200.0 Z60.0/設(shè)置工件原點在?。ㄓ遥┒嗣?
N3 G00 X30.0 Z5.0/直接回第二參考點
N6 S800 T01 M03/轉(zhuǎn)速為800r/min；調(diào)01號車刀；開主軸
N9 G00 X70.0 Z-1.0/快速走到右端面粗車起始點
N12 G01 X42.0 Z-1.0/右端面粗車
N15 G00 X201.0 Z1.0/快速退刀
N18 T02/調(diào)02號精車刀
N21 G00 X70.0 Z-1.25/快速走到右端面精車起始點
N24 G01 X42.0 Z-1.25/右端精車
N27 G00 X201.0 Z1.0/快速退刀
N30 T01/調(diào)01號車刀
N33 G00 X68.0 Z1.0/快速走到粗車起始點
N36 P39 Q48 U1.0 W0 D1.0 F100 S500/粗車ф65及臺階面循環(huán)
N39 G00 X65.0 Z0 S800
N42 G01 W-17 F60
N45 X80.0
N48 W-10
N51 G70 P39 Q48/精車ф65及臺階面循環(huán)
N54 G00 X201.0 Z1.0/快速退刀
N57 T03/調(diào)03號粗鏜刀
N60 G00 X48.0 Z1.0/倒角起始點
N63 G01 X46.0 Z-1.0/倒角
N66 G01 Z-17/粗鏜ф47內(nèi)孔
N69 X36.0/臺階粗鏜
N72 Z-27/粗鏜ф37內(nèi)孔
N75 G00 X30.0 Z1.0
N78 X201.0/退刀
N81 T04/調(diào)04號精鏜刀
N84 G00 X47.0 Z1.0
N87 G01 Z-17/精鏜ф47內(nèi)孔
N90 X37.0
N93 Z-27/精鏜ф37內(nèi)孔
N96 G00 X30.0 Z1.0
N99 X201.0 Z60.0/退刀，回起始點
N102 M05/主軸關(guān)
左端加工過程：
O0023/程序號0023
N0 G50 X200.0 Z60.0/設(shè)置工件原點在大（右）端面
N3 G00 X30.0 Z5.0/回第二參考點
N6 S1500 T01 M03/轉(zhuǎn)速1500r/min；調(diào)01號車刀；開主軸
N9 G00 X30.0 Z-1.0/快速走到粗車大端面起點
N12 G01 X157.0/粗車大端面
N15G00 X201.0/快速退刀
N18 T02 /調(diào)02號車刀
N21 G00 X3.0 Z5.0
N24 Z-1.25
N27 G01 X157.0/精車大端面
N30 G71 P33 Q55 U1.0 W0 D1.0 F100 S500/粗車外圓循環(huán)
N33 G01 Z-15.0/粗車ф155
N36 X100.0
N39 Z-32.0 /粗車臺階
N42 X91.0
N45 G03 X75.0 Z-37.0 R5.0/粗車R5圓弧
N48 Z-109.0/粗車ф75
N52 X80.0 Z-110.0/倒角
N55 Z-120.0/粗車ф80
N58 G00 X201.0 Z1.0/快速退刀
N61 T05 /調(diào)05號切槽刀
N64 G00 X201.0 Z-18.5
N67 X101.0/快速定位到切槽點
N70 G71 P73 Q76 U1.0 W0 D3.0 F100 S500/切槽循環(huán)
N73 G00 X101.0
N76 G01 X91.0
N79 G70 P73 Q76/精切循環(huán)
N82 G00 X201.0
N85 Z60.0/回起始點
N88 M05/主軸停
6. 夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。
在這里只設(shè)計了工序工序VI ：磨φ60內(nèi)孔底面的專用夾具。本夾具將用于立軸矩臺平面磨床，刀具為砂輪。
6.1、問題的指出
本夾具主要用來加工φ60內(nèi)孔底面，由于工藝要求不高，因此，在本道工
序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。
6.2、夾具設(shè)計
3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，要加工φ60內(nèi)孔底面，原本只需限制工件的3.個自由度，但由于在孔內(nèi)加工，為了不使加工影響其他表面，需要限制工件的5個自由度，且φ60內(nèi)孔底面對φ60內(nèi)孔有垂直度要求，要求的加工精度較高，因此，應(yīng)選擇φ65外圓和與φ80外圓相連的臺階面作為基準(zhǔn)進行加工。
3.2.2切削力和夾緊力計算
本步加工可按磨削估算夾緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。
軸向力
扭矩
由于扭矩很小，計算時可忽略。
夾緊力為
取系數(shù) S1=1.5 S2=S3.=S4=1.1
則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3.*S4*F=10.06N
6.3、定位誤差的分析
工件以臺階面和外圓面定位，工件的設(shè)計基準(zhǔn)為其軸線，故不存在基準(zhǔn)不重合誤差，誤差即為φ65外圓面公差的一半。即0.0065mm，此誤差在允許的范圍內(nèi)，因此符合要求。
6.4、夾具設(shè)計及操作的簡要說明
該夾具是以端面和外圓定位基準(zhǔn)加工φ60內(nèi)孔底面，可以用一帶端面的定位套來定位，由于磨削時的夾緊較大，因此加了四跟柱以加強其強度，本夾具通過楔塊的移動使鉸鏈軸帶動螺栓下移從而帶動壓板下移壓緊工件。鉸鏈機構(gòu)能迅速夾緊和松開，達到了提高生產(chǎn)力和降低勞動強度的目的，因此能滿足要求。
參考文獻：
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3..《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》北京：機械工業(yè)出版社 2004.8 鄒青
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