尾座套筒课程设计说明书

1、湖南工业大学机械制造工艺学课程设计说明书 课 题:学生姓名：专 业：机械制造及自动化学 号：班 级：指导教师：机械工程学院2011年12月28日 序 言 车床尾座套筒是车床的主要零件，其结构合理与否、质量的好坏对加工过程、加工精度等有很大的影响，因此，在机床零件设计的过程中为主要考虑对象。车床尾座在轴类工件的加工、端面钻孔等工序中经常应用，其工作状况好坏对工件加工质量有着较大的影响。车床尾座的主要作用是为轴类零件定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。尾座顶尖的定位精度直接影响机床加工工件的径向尺寸精度，以及圆度、圆柱度、同轴度等形位精度。而套筒是直接用来装夹顶尖的，由此可见，车床套筒的加工质量将

2、直接影响到机床的工作精度和使用寿命。所以，研究车床套筒的成形工艺是非常重要的。此篇课程设计主要内容是对套筒零件的材料选用以及成形方法的研究及设计。首先，简述了车床套筒的作用与工艺分析，然后对成形工艺作了详细的研究与设计。这其中包括如何选材及热处理要求，分析了毛坯的制造方案与选用原则，分析了基准面的选取，叙述了切削用量对加工精度的影响以及如何选用。在此基础上，制定了加工工艺路线与工艺规程设计，进行了各道工序的加工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择，最后编制了机械加工工艺过程卡片与典型的工序卡片。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指导。目 录第一章 机械制造工

3、艺学课程设计任务书4第二章 零件分析5第三章 工艺规程设计93.1 选择毛坯93.2 基准的毛坯93.3 零件加工方法的选择103.4 确定工艺路线113.5 工艺分析14第四章 工序设计164.1 确定加工余量、工序尺寸及公差164.2 工艺装备选择194.3 确定各工序的切削余量23第五章 机械加工工艺过程卡35第六章 机械加工工序卡片36第七章 收获及心得体会37致谢39参考文献40第一章 机械制造工艺学课程设计任务书课程设计题目车床套筒工艺规程设计学院机械工程学院专业机械制造及自动化年级2009级已知参数：1、零件图（见附件）。设计要求：1、确定零件选择毛胚的制造方法，指定毛胚的技术要

4、求。2、拟定车床主轴的机械加工工艺过程。3、合理选择各工序的定位基准。4、确定各工序所用的加工设备。5、确定刀具材料、类型和规定量具的种类。6、确定一个加工表面的工序余量和总余量。7、确定一个工序的切削用量。8、确定工序尺寸，正确拟定工序技术要求。9、计算一个工件的单件工时。10、编写工艺文件。学生应完成的工作：1 绘制零件图；2 制定零件的机械加工工艺过程卡片和工序卡片；3 撰写课程设计说明书。目前资料收集情况（含指定参考资料）：1 机械制造工艺及专用夹具设计指导；2 机械制造工艺设计手册；3 材料成型技术基础4 机械制造技术基础5 机床夹具设计图册6 机床夹具设计手册7 切削用量手册课程设

5、计的工作计划： 1）设计动员，完成零件分析，绘制零件图；2）完成毛坯的选择，绘制毛坯图；3）制定零件的机械加工工艺过程；4）完成指定工序的工序设计；5)撰写设计说明书；6)课程设计答辩。任务下达日期 2011 年 12 月 19 日完成日期 2011 年 12 月 28 日指导教师 （签名）学 生 （签名）第二章 零件分析2.1 计算生产纲领，明确生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。零件在计划期为一年时的生产纲领N可按下式计算： N=Qn(1+%+%) 式中 N零件的年生产纲领（件/年）； Q产品的年产量（台/年）； n产品中，该零件的数量（件/台）； %备品率； %

6、废品率 。本次设计的CA6140车床上的尾座套筒，产品类型属于轻型机械。现认定其年产量为3000台/年，根据实际生产情况分两批投产，备品率取3%，而废品率取0.5%。依设计课题知：Q=5000，n=1，a%=3%，b%=0.5%；有：N=Qn(1+%+%)=5000(1+3%+0.5%)=3105（件/年）根据计算结果，查机械制造工艺学第12页，表15可确定该套筒零件属于轻型机械零件，从而确定其生产类型为中批生产。由于零件机械加工工艺过程与其所采用的生产组织类型密切相关，所以在制定零件机械加工工艺规程前，应首先确定零件机械加工的生产组织类型。而生产组织类型又主要是与零件的年生产纲领有关。所以，

7、现在所制定的车床尾座套筒生产类型主要针对大批量生产的情况下制定的。2.2、零件的功用、结构及特点：车床尾座套筒是车床尾座箱的重要零件。它的作用是:一、用来安装尾座套筒顶尖，利用尾座套筒顶尖来顶紧工件，并和主轴卡盘一起起支撑作用，做为工件车削时的定位基准；二、莫氏四号锥孔可以安装钻头、铰刀、镗刀，用来在工件上加工孔。车床尾座套筒在工作时承受不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，而且它的精度直接影响工件的定位精度，因此要求车床尾座套筒具有强度高、刚度大、耐磨性好，莫氏四号锥孔表面加工尺寸精确，并且润滑可靠。2.3、零件的工艺分析：课题已知的零件图是常用的一种车床尾座套筒类型。车床尾座套筒的结构简

8、单，加工尺寸精确、形位精度和表面质量要求较高；刚性差，定位和夹紧都比较困难，属易变形的套筒类零件。车床尾座套筒的主要加工表面有：莫氏四号锥面、外圆表面、内圆表面和键槽面等。具体分析如下：2.3.1莫氏四号锥孔：如图2.1所示，是尾座套筒的莫氏四号锥孔简图。锥孔可以用来插入后顶尖和其他加工刀具；所以锥面精度和耐磨性要求都很高。图2.12.3.2外圆表面及键槽：如图2.2所示，外圆和箱体之间经常来回运动，因此外圆的耐磨性要求比较高。平键槽是用来安装平键的，起导向作用，所以尾座套筒只能轴向移动，不能够转动。 图2.22.3.3 其他结构：如图2.3所示，6的孔是排气孔，位置精度和尺寸精度要求精度不高

9、。30的内孔是用来安装手轮丝杆的，因此有配合精度要求。图 2.3除上述技术要求外还应满足下列加工要求：1)mm外圆的圆柱度公差为0.005mm；2)莫氏4号锥孔轴心线与mm外圆轴心线的同轴度公差为0.01mm；3)莫氏4号锥孔轴心线对mm外圆轴心线的径向跳动公差为0.01mm；4)键槽mm对mm外圆轴心的平行度公差为0.025mm，对称度公差为0.1mm；5)链孔涂色检验其母线在全长上应大于75；6)调质处理197220HBS；7)局部外圆及锥孔淬火4555HRC。第三章 工艺规程设计3.1 毛坯设计3.1.1 毛坯材料的选择在制订机械加工工艺规程时，正确选择合适的毛坯，对零件的加工质量、材料

10、消耗和加工时都有很大的影响。显然毛坯的尺寸和形状越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但是毛坯的制造成本就越高，所以应根据生产纲领，综合考虑毛坯制造和机械加工的费用来确定毛坯，以求得最好的经济效益。机械加工中常用的毛坯有铸件、锻件、冲压件和型材等，选用时主要考虑一下因素。（1）零件的材料与力学性能；(2）零件的结构形状与外形尺寸；(3)生产类型；（4）毛坯车间的生产条件；（5）利用新工艺、新技术、新材料的可能性。本设计根据零件图的技术要求采用45钢作为毛坯材料。3.1.2 毛坯的成型方式、尺寸套筒类零件的毛坯制造形式主要有铸造与锻造（压）等方法。本设计中，毛坯制造形式为模锻。模锻一般在模锻压

11、力机上进行，设备比较昂贵，并需要专用锻模，但毛坯精度高、加工余量小、生产率高。由于本设计是加工车床尾座套筒，是中批量加工，所以选择摸锻。3.1.3毛坯图形3.2 基准的选择该零件图中较多尺寸及形位公差是以内孔及端面为设计基准的。因此，采用先加工内孔，然后以内孔为精基准加工外圆。根据各加工表面的基准如表31所示：1. 选择外圆表面作为粗基准定位加工孔，为后续工序加工出精基准，这样使外圆加工时的余量均匀，避免后续加工精度受到“误差复印”的影响。2. 选择孔作为精基准，这样能在一次装夹中把大多数外圆表面加工出来，有利于保证加工面间相互位置精度。 表3-1加工表面的基准序号加工部位基准选择1端面外圆毛

12、坯表面2粗车外圆外圆毛坯表面329的内孔粗车后外圆表面435mm×1.7mm槽粗车后外圆表面5Morse No.4内锥面560-0.013mm外圆表面660°内锥面560-0.013mm外圆表面76孔外圆及端面8铣R2×160mm油槽560-0.013mm外圆表面9铣 mm×200mm键槽560-0.013mm外圆表面10磨内孔560-0.013mm外圆表面11磨外圆60°内锥面3.3 零件加工方法的选择本零件的加工面有外圆、内孔、端面、槽及小孔等，材料为45 钢。参考教材中有关资料，根据各表面的加工精度和表面的粗糙度的要求，选定加工方法如表3

13、2所示： 表3-2 加工方法选择待加工表面经济精度表面粗糙度Ra/m加工方案56mm外圆面IT6级0.4粗车半精车粗磨精磨半圆键槽（油槽）IT8级3.2粗铣半精铣精铣端面IT8级3.2粗车半精车莫氏4号锥面IT60.4粗钻半精车热处理粗磨精磨倒角29内孔IT8级3.2粗钻扩半精车31mm内孔IT7级1.6粗钻扩半精车精车35 mm内孔IT8级1.6粗钻扩半精车平键槽槽宽IT70.8粗铣半精铣精铣槽深IT63.26mm小孔IT8级3.2钻削3.4 制定工艺路线 加工顺序的安排一般应按“先粗后精、先面后孔、先主后次、基准先行”的原则进行，热处理工序应分段穿插进行，检验工序则按需要来安排。在本设计中

14、，套筒的加工工艺路线是先进行内孔的加工，再进行圆柱表面及端面的加工。按照先加工粗基准面及“先粗后精”的原则，对套筒的加工可按表33所示的工艺路线进行。（需加加工余量）表3-3 工艺路线工序号工序名称 工序内容定位基准工装00备料取棒料60×285mm10热处理正火20粗车1夹一端车外圆至59mm，长200mm，车端面见平即可，钻孔21mm，深188mm，扩孔27mm，深188mm。2. 调头，装夹59mm外圆并找正，车另一端外圆至59mm，与另一端已加工部分光滑接刀，车端面保证总长280mm。钻孔22.5mm，钻通。毛坯外圆表面三抓卡盘中心架车床30热处理调质2832HRC40车1.

15、 夹左端外圆，中心架托右端外圆，车右端面，保证总长278mm，扩27mm孔至29mm，深186mm，车右端头33×60°内锥面。50半精车1 采用两顶尖装夹工件，上卡箍，车外圆至±0.05mm，调头，车另外一端外圆，与前面已加工部分光滑接刀。右端倒角2×45°，左端倒R3圆角，保持总长276mm。孔两顶尖车床中心架60精车1. 夹左端外圆，中心架托右端外圆，找正外圆，车mm孔至mm，深44.5mm。车35mm×1.7mm槽，保证3.5mm和1.7mm尺寸2. 调头，夹右端外圆，中心架托左端外圆，找正外圆，车Morse No.4内锥孔，

16、至大端尺寸为mm，车左端头37mm×60°内锥面。70划线 钳工划R2×160mm油槽线， mm×200mm键槽线， 6mm的孔线外圆表面V形块80铣1. 以±0.05mm外圆定位装夹铣平键槽 mm×200mm，并保证 mm（注意外圆加工余量），以及保证键槽与mm外圆轴心线的平行度和对称度2. 调头，以±0.05mm外圆定位装夹铣R2深2mm，长160mm的圆弧油槽。铣床夹具90钻孔钻6mm的孔，中心距右端面保证长度为25mm。孔，外圆表面机用平口钳垫铁100钳工修毛刺110热处理 对左端Morse No.4锥孔及±

17、;0.05× 160mm长的外圆部分，进行高频淬火，保证硬度为4550HRC。120研磨研磨两端60°内锥面外圆表面研磨机130粗磨夹右端外圆，中心架左托外圆，找正外圆，粗磨Morse No.4锥孔，留磨余量0.2mm。外圆表面两顶尖中心架磨床140粗磨采用两顶尖定位装夹工件，粗磨mm外圆，留磨余量0.2mm。孔两顶尖磨床150精磨夹右端外圆，中心架托左端外圆，找正外圆，精磨Morse No.4锥孔至图纸计要求，大端为±0.05mm，并保证锥孔面与mm轴心线在轴端处的斜向圆跳动为0.01，离轴端处300mm处的斜向圆跳动为0.02。涂色检查，接触面积应大于75%。

18、修研60°锥面。中心架磨床160精车夹左端外圆，中心架托右端外圆，找正外圆，精车内孔mm至图样尺寸，深45±0.15mm，修研60°锥面。mm外圆表面中心架车床170精磨采用两顶尖装夹，精磨外圆至图样尺寸mm。两顶尖磨床180检查按图样检查各部分尺寸以及精度要求。190入库涂油入库。3.5 工艺分析1）在安排加工工序时，应将粗、精加工分开，以减少切削应力对加工精度的影响。并在调质处理前进行粗加工，调质处理后进行半精加工和精加工。2）车床尾座套筒左端莫氏4号锥孔与有端29mm、31mm孔，应在进行调质处理前钻通，这样有利于加热和内部组织的转变，使工件内孔得到较好的处

19、理。3）精磨56mm外圆时，以两端60°锥面定位，分两次装夹，这样有利于消除磨削应力引起工件变形。也可采用专用锥度心轴定位装夹工件，精磨56mm外圆。4）)工序130以后，再采用中心架托夹工件外圆时，由于键槽的影响，这时应配做一套筒配合中心架的装夹，以保证工件旋转平稳，不发生振动。5）56mm外圆的轴心线是工件的测量基准，所以磨削莫氏4号锥孔时，定位基准必须采用56mm外圆。加工时还应找正其上母线与侧母线之后进行。6）加工mm键槽时，应在夹具上设置对称度测量基准，在加工对刀时，可边对刀边测量，以保证键槽mm对56mm外圆轴心线的对称度。 7）56mm外圆的圆柱度检验，可将工件外圆放置

20、在示准V形块上 (V形块放在标准平板上)，用百分表测量出外圆点的圆度值，然后再算出圆柱度值 (图31)。也可采用偏摆仪方法，先测出工件的圆度值，然后再计算出圆柱度值。 图31 在V形块上检测工件的圆度值 8）键槽对称度的检验，采用键槽时对称度量规进行检查（图32）。a)内孔键槽量规 b）外圆键槽量规图32 键槽对称度量规 9）用标准莫氏4号锥塞规涂色检查工件的锥孔，其接触面积应大于75%。第四章 工序设计4.1 确定加工余量、工序尺寸及公差合理地选择加工余量对零件的加工质量和整个工艺过程的经济性都有很大影响。余量过大，将造成材料和工时的浪费，增加机床和刀具的磨损；余量过小，则不能去掉加工前存在

21、的误差和缺陷，影响加工质量，甚至造成废品。那么在对零件的设计时加工余量的确定变得必不可少。并且，应在保证加工质量的前提下，尽量减少加工余量。本设计参阅有关机械加工工艺手册，采用查表修正法按工艺路线的安排，一道道工序、一个个表面地加以确定，必要的根据使用时的具体条件对手册中查出的数据进行修正。工序尺寸公差通过查阅加工工艺手册，按经济加工精度确定。工序尺寸的一般加工方法是：由加工表面的最后工序往前一步推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。1）、当定位基准与设计基准不重合时，可采用“层层包裹”的方法，即将余量一层层叠加到被加工表面上，可以清楚地看出每道工序的工序尺寸，再按每种加工工艺方法的经

22、济加工精度公差按“入体原则”标注在对应的工序尺寸上。2）、当定位基准与设计基准不重合时，即加工基准多次变换时，此时应按尺寸链原理来计算确定工序尺寸与公差，并校核余量层是否满足加工要求。相关元素的加工余量、工艺尺寸以及公差的具体内容确定如下：4.1.1 尾座套筒车31内孔（工序20、40、60和160）按照粗钻扩半精车精车加工方案，查阅机械加工余量手册，有精车余量Zjc=0.5mm；半精车余量：Zbjc=3.5mm；扩孔余量：Zk=6mm；钻孔余量：Zz=20mm。查机械制造技术基础课程设计指导教程第四章各个表，确定各工序尺寸的加工精度等级为精车：IT8；半精车：IT10；扩孔：IT12；钻孔：

23、IT13。根据以上查表所得的结果，再查标准公差数值表确定各公步对应的公差值分别为精车：0.025mm；半精车：0.05mm；扩孔：0.18mm；钻孔：0.27mm。综上所述，此工序加工该定位孔时各工步的工序尺寸及公差分别为精车：mm；半精车：mm；扩孔：；钻孔：mm；为验证确定的尺寸及公差是否合理，进行精加工余量校核：Zmax=31+0.025-30.5=0.525m； Zmin=30.5+0.05-31=-0.45mm； 上述余量校核的结果表明，以上确定的工序尺寸公差是合理的。根据上述原始资料和加工工艺，结合查表可分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表4-1所示。表4-1 加工余

24、量、工序尺寸及公差（单位：mm）工序名称工序基本余量工序精度IT标准公差值T工序基本尺寸标注工序尺寸及公差精车0.5IT8 Tjc=0.02531.0031.0+0.0250半精车3.5IT10 Tbjc=0.05031-0.5=30.530.5+0.0500扩孔6IT12 Tk=0.18030.5-3.5=2727.0+0.1800钻孔20 IT13 Tz=0.27027-6=2121.0+0.2700毛坯30 21-21=04.1.2 套筒外圆表面56mm（工序20、50、150和170）按照粗车半精车粗磨精磨的加工方案，查阅机械加工余量手册，有各工序间余量精磨余量：Zj=0. 2mm；粗

25、磨余量：Zcm=0.3mm；半精车余量：Zbjc=2.5mm；粗车余量：Zcc=2mm。查表选定各工序尺寸的加工精度等级分别为精磨：IT6；粗磨：IT8；半精车：IT9；粗车：IT12。根据上述查询到的结果，再查标准公差数值表可以确定各工步对应的公差值分别为精磨：0.013mm；粗磨：0.05mm；半精车：0.1mm；粗车：0.28mm。综上所述，此工序的各工步的工序尺寸及公差分别为精磨：mm；粗磨：mm；半精车：mm；粗车：mm。为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，现对加工余量进行校核。Z4max=56.2560.013=0.213mm；Z4min=56.20.0556=0.15mm；Z3m

26、ax=56.556.20.05=0.35mm；Z3min=56.50.1056.2=0.2mm；Z2max=59.056.50.10=2.6mm；Z2min=590.2856.5=2.22mm；上述余量校核的结果表明，以上确定的工序尺寸及公差是合理的。根据上述原始资料和加工工艺，结合查表可分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表4-2所示。表4-2加工余量、工序尺寸及公差（单位：mm）工序名称工序基本余量工序精度IT标准公差值T工序基本尺寸标注工序尺寸及公差精磨0.2IT6 Tjm=0.01356.0056.000-0.013粗磨0.3IT8 Tcm=0.0556+0.2=56.20

27、56.200-0.050半精车2.5IT9 Tbjc=0.156.20+0.3=56.5056.50+0.050-0.050粗车2IT12 Tcc=0.28056.50+2.5=59.0059.000-0.280毛坯5IT14 Tmp=0.580 59.00+2=61.0061±0.2904.1.3 莫氏四号锥孔（工序20、60、110、130、150）按照：粗钻精车热处理粗磨精磨的加工方案，查阅机械加工余量手册，有各工序间余量精磨余量：Zj=0. 2mm；粗磨余量：Zcm=0.5mm；精车余量：Zjc=7mm；钻孔余量：Zzk=23.5mm。查表选定各工序尺寸的加工精度等级为分别为

28、精磨：IT7；粗磨：IT8；精车：IT9；粗钻：IT11。根据上述查询所得结果，再查标准公差数值表可以确定各工步相对应的公差值分别为精磨：0.04mm；粗磨：0.05mm；精车：0.10mm；钻孔：0.20mm。综上所述，各工序的工序尺寸及公差分别为精磨：±0.02mm（锥孔大端）；粗磨： mm（锥孔大端）；精车：mm（锥孔大端）；钻孔：mm（锥孔大端）。同理对上述公差和尺寸进行核对，可以确定各工序尺寸和公差均为合理。根据上述原始资料和加工工艺，结合查表可分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表4-3所示。表4-3加工余量、工序尺寸及公差（单位：mm）工序名称工序基本余量工

29、序精度IT标准公差值T工序基本尺寸标注工序尺寸及公差精磨0.2IT7 Tjc=0.02032.26932.269+0.0200粗磨0.5IT8 Tbjc=0.0532.269-0.2=32.06932.069+0.050精车7IT9 Tk=0.132.069-0.5=31.56931.569+0.050.05钻孔23.5IT11 Tz=0.2031.569-7=24.56924.569+0.200毛坯524.569-23.5=1.069热处理用高频感应淬火，淬火方法是将工件加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却

30、速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高莫氏四号锥面的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种套筒的使用要求。4.2 工艺装备选择选择工艺装备的总原则是根据生产类型与加工要求，使之既能保证加工质量，又经济合理。把工艺装备的选择与工序精度要求、生产纲领以及现有的设备条件联系起来，使之能相适应。批量生产条件下，通常采用通用机床加专用工、夹具。4.2.1 选择机床1）工序20由于该加工零件是一根细长套筒，该工序又包含了7个工步，为了减少装夹

31、次数和装刀时间，故选用C6140型卧式车床和Z512.2）工序40加工外圆最大直径为mm，该工序包括3个工步，为减少装卸刀时间，选择CA6140型卧式车床及组合夹具。3）工序50此工序为半精车，选择CA6140型卧式车床及组合夹具。4）工序60此工序为精车，选择CA6140型卧式车床及组合夹具。5) 工序80该工序加工油槽和键槽，包括2个工步，选择X62W即可满足要求。6）工序90由于该工序只有1个工步，且钻孔要求不高，选择Z512及组合夹具即可满足要求。7）工序120该工序只有一个工步研磨60°内锥面，选择研磨机。8）工序130该工序为粗磨Morse No.4,同时需要用到中心架，

32、所以选择M2110A及中心架即可满足要求。9）工序140该工序为粗磨mm的外圆，为了保证同轴度，需要用两顶尖装夹，所以选用M1432A磨床、专用夹具及中心架。10）工序150该工序包括3个工步，精磨Morse No.4，并且检查，同时要修研60°内锥面，选择M2110A及莫氏四号锥度塞规即可满足设计要求。11）工序160该工序包括3个工步，精车外圆，精车内孔mm至图样尺寸，修研60°内锥面，选择CA6140及中心架。12）工序170该工序只有一个工步，精磨mm的外圆，选择M1432A。4.2.2 选择刀具工序20：该零件不需要加工特性表面，中批量生产，故选用通用或标准刀具即

33、可，选用45°端面刀和90°外圆车刀。工序40：该工序不需要加工特性表面，中批量生产，车端面用45°端面刀。工序50：该工序加工外圆及端面、倒角，选择选用45°端面刀和90°外圆车刀。工序60：此工序不需要加工特性表面，只车内孔和槽，故选用内孔车刀。 工序80：此工序包括两个工步，铣平键槽和油槽，可选用键槽铣刀和R2球头铣刀。工序90：此工序主要内容是钻孔，且没有精度要求，所以选择6麻花钻即可满足要求。工序120：此工序只有一个工步，主要是研磨60°内锥面，属于精加工，选择60°的角度砂轮。工序130：此工序只有一个工步，主

34、要是粗磨Morse No.4锥孔，选择Morse No.4砂轮。工序140：此工序只有一个工步，主要是粗磨的外圆mm，选择外圆砂轮即可满足要求。工序150：该工序包括3个工步，精磨Morse No.4，并且检查，同时要修研60°内锥面，选择Morse No.4砂轮。工序160：此工序主要内容是精车内孔，选择高速钢车刀即可满足要求。工序170：此工序主要内容是精磨外圆mm，所以选择外圆砂轮即可满足精加工要求。4.2.3选择夹具 该零件无特形加工表面，选用通用夹具，三爪卡盘，中心架，两顶尖。铣键槽和油槽时，选用铣床专用夹具，也可以用铣槽夹具，主要保证键槽形状位置精度。4.2.4选择量具工

35、序20，30：工序20，30 属于粗加工阶段，对尺寸精度要求不高，故可选用测量范围在0300mm的大量程游标卡尺，分度值0.01，示值误差±0.01。工序40：此工序要测量孔深，保证孔的深度，故选择深度游标卡尺，测量范围为0200mm, 分度值0.01，示值误差±0.01。工序50, 60, 70：工序50, 60属于半精加工阶段，选择故可选用测量范围在0300mm的大量程游标卡尺，分度值0.01，示值误差±0.01。工序80：此工序加工精度要求高，特别是键槽的精度，故选择尖头外径千分尺，测量范围在025mmmm，分度值001毫米。工序90：此工序加工的是非重要部

36、分，不需要很高精度，故选择游标卡尺即可满足要求，测量范围为0200mm, 分度值0.01，示值误差±0.01。工序110：此工序加工的是60°内锥面，选择塞规即可。工序120：此工序加工的是Morse No.4锥孔，选择Morse No.4塞规。工序130：此工序加工的是mm的外圆，精度要求高，选择千分尺以保证精度要求。工序140：此工序是Morse No.4锥孔的精加工，选择Morse No.4塞规。工序150：此工序是孔的精加工，所以选择游标卡尺及塞规以保证精度要求，游标卡尺的测量范围为0200mm, 分度值0.01，示值误差±0.01。工序160：此工序是外

37、圆的精加工，此外圆要与其他孔配合，精度要求高，选择千分尺测量。工序170：此工序主要检验各部分的尺寸精度要求，需要用到游标卡尺，千分尺，塞规。43 确定各工序的切削余量与工时合理的切削余量是科学管理生产、获得较高技术经济指标的重要前提之一。切削余量的选择不当会使工序加工时间增多，设备利用率下降，工具消耗增加，从而增加产品成本。选择切削余量时本着保证加工质量，在规定的刀具耐用度前提下，使机动时间少、生产率高。在选择切削余量时，首先确定背吃刀量（粗加工时尽可能等于加工余量）；然后根据表面粗糙度要求选择较大的进给量；最后根据切削速度与耐用度或机床功率之间的关系用计算法或是查表法求出相应的切削速度。本

38、设计一般参阅有关机械加工工艺手册，采用查表法。以下是各工序的切削用量以及加工工时确定的具体内容：4.3.1 工序20(1)工步1粗车外圆1)确定背吃刀量ap：取套筒外圆面的ap=1mm。2)确定进给量f：根据机械制造课程设计指导书表查得f=0.60.7mm/r；查表5-5根据机床的纵向进给量，取f=0.86mm/r。3)确定切削速度Vc：查表5-109和5-110，查得Cv=235，xv=0.12，yv=0.36，m=0.2，修正系数KMv=1.44，KHv=1.04，Khv=0.8，Kkrv=0.81，Ktv=1，刀具寿命为T=60min。 Vc=（ Cv/Tmapxvfyv）Kv =235

39、×0.81×1.44×1.04×0.8/（600.2×10.12×0.860.36）=106.16m/min4)确定机床转速n：n=1000Vc/dw=1000×106.16/（3.14×60）=562.63r/min查表5-5得相近的机床转速为570r/min,所以实际切削速度Vc107.4m/min。5)计算基本时间Tj：切削加工长度200mm =（200+4）/600/0.86=0.40min6)辅助时间Tf：装夹工件的时间为0.8min，测量时间为0.5min，Tf=1.3min7) 加工工时：Tj=1.7

40、0min(2)工步2钻孔和扩孔1）钻孔 参照机械制造技术课程设计指导选取20的锥柄麻花钻；进给量参照机械制造技术课程设计指导表5-113选取每转进给量f=0.4mm/r；参照机械制造技术基础课程设计表5-113选取切削速度v=20m/min。2)切削速度 根据公式n=1000Vc/dw=1000×20/3.14×20=318.47r/min,结合参照机械制造技术课程设计指导表5-4所列CA6140车床的主轴转速，可取转速。则可求得该工步的实际切削速度为：3)计算基本时间Tj：加工孔深188mm 切入量：Y=d/2×cot+(12)=7.18.1mm 式中d为钻头直

41、径，为钻头半顶角，常为60° 取y=7.5mm有：Tj=(l+y)/nf=(188+7.5)/250/0.4=1.96min4)辅助时间Tf：查表5-153，变换刀架的时间为0.05min,变速或者变换进给量的时间为0.02min,启动和调节切削液的时间为0.05min,Tf=0.12min5)加工工时： Tj=1.96+0.12=2.08min6)扩孔：原理同上，取ap=3mm，进给量f=0.5mm/r,机床转速320r/min,切削速度v=25m/min,基本时间T=1.23min,辅助时间Tf=0.1min，加工工时Tj=3.4min(3)工步3调头车外圆 1）背吃刀量ap：取

42、套筒外圆面的ap=1mm。 2）进给量f：根据机械制造课程设计指导书表5-102查得f=0.60.7mm/r；查表5-5根据机床的纵向进给量，取f=0.86mm/r。 3）切削速度Vc：查表5-109和5-110，查得Cv=235，xv=0.12，yv=0.36，m=0.2，修正系数KMv=1.44，KHv=1.04，Khv=0.8，Kkrv=0.81，Ktv=1，刀具寿命为T=60min。 Vc=（ Cv/Tmapxvfyv）Kv =235×0.81×1.44×1.04×0.8/（600.2×10.12×0.860.36）=106.

43、16m/min4）确定机床转速n： n=1000Vc/dw=1000×106.16/3.14×60=562.63r/min 查表5-5得相近的机床转速为600r/min,所以实际切削速度为113.0m/min。5） 基本时间Tj：车削加工长度85mm =（85+4）/600/0.86=0.66min6）辅助时间Tf：装夹工件的时间为0.8min，测量时间为0.5min，则Tf=1.3min7）加工工时：Tj=0.66+1.3=1.96min4.3.2 工序40车套筒右端面，扩孔，车右端60°内锥面(1)工步1车套筒右端面1)背吃刀量ap：背吃刀量直接取为加工余量，

44、故有背吃刀量ap=3mm；2)进给量f：参照机械制造技术基础课程设计表5-114，按被加工端面直径为60mm的条件选取，工步1的每转进给量f取为0.10mm/r；3)切削速度Vc：参照该机械制造技术基础课程设计表5-114，切削速度v可取为10m/min。 切削速度： 可求得主轴转速为，参照机械制造工艺设计手册表5-4所列CA6140车床的主轴转速，取转速。则可求得该工步的实际切削速度为：。4)计算基本时间Tj：=（2+4）/6.3=0.95min5）辅助时间Tf：装夹工件的时间为0.8min，测量时间为0.5min，则Tf=1.3min 6)加工工时：Tj=2.25min(2)工步2扩孔1)

45、背吃刀量ap：按照表5113选择28扩孔钻，取背吃刀量ap2=d2 -d1/2=28-26/2=1mm。2)进给量f：由该书表5-114，可选取工步2的每转进给量f=0.25mm/r。3)切削速度Vc：由表5-114，根据工件材料为45钢的条件选取，切削速度Vc可取为22m/min。求得该工步钻头转速n=330.32r/min，参照表4-9所列CA6140车床的主轴转速，取转速n=320r/min。则可求得该工步的实际钻削速度3)基本时间Tj：被加工孔长186mm,切入量计算方法同上，取y=6mm， Tj=（186+6）/320/0.25=2.4min4)辅助时间Tf：变换刀架的时间为0.05

46、min,变速或者变换进给量的时间为0.02min,启动和调节切削液的时间为0.05min,则Tf=0.12min5)加工工时：Tj=2.4+0.12=2.52min4.3.3 工序50车外圆、倒角C2、倒圆角R31)背吃刀量ap：背吃刀量由加工余量可得，ap=0.75mm。2)进给量f：根据机械制造课程设计指导书表5-102查得f=0.60.7mm/r；查表5-5根据机床的纵向进给量，取f=1.02mm/r。3)确定切削速度Vc:查表5-109和5-110，查得Cv=235，xv=0.12，yv=0.36，m=0.2，修正系数KMv=1.44，KHv=1.04，Khv=0.8，Kkrv=0.8

47、1，Ktv=1，刀具寿命为T=60min。 Vc=（ Cv/Tmapxvfyv）Kv =235×0.81×1.44×1.04×0.8/（600.2×0.750.12×1.020.36）=129.18m/min4)确定机床转速n：n=1000Vc/dw=1000×95.82/3.14×60=685.7r/min查表5-5得相近的机床转速为690r/min,所以实际切削速度为129.9mm/min。5)计算基本时间Tj：切削加工长度200mm=（200+4）/690/1.02=0.29min6)辅助时间Tf：装夹工件的

48、时间为0.8min，测量时间为0.5min，则Tf=1.3min7)孔口倒角：取n=900r/min，则T=0.004min,辅助时间Tf=0.1min8）加工工时：Tj=1.694min4.3.4 工序60半精车孔，槽(1)工步1车孔1） 确定被吃刀量ap：ap=0.75mm；2）确定进给量f：根据机械制造课程设计指导书表5-102查得f=0.40.5mm/r；查表5-5根据机床的纵向进给量，取f=1.14mm/r。3)确定切削速度Vc:查表5-109和5-110，查得Cv=210，xv=0.14，yv=0.41，m=0.18，修正系数KMv=1.44，KHv=0.84，Khv=0.9，Kk

49、rv=0.81，Ktv=1，刀具寿命为T=60min。 Vc=（ Cv/Tmapxvfyv）Kv =210×0.9×1.44×0.81×0.84/（600.18×0.750.14×1.140.41）=197m/min4)确定机床转速n：n=1000Vc/dw=1000×197/3.14×60=1045.65r/min查表5-5得相近的机床转速为900r/min,所以实际切削速度为83.37mm/min。5)计算基本时间Tj：切削加工长度44.5mm =（44.5+4）/900×1.14=0.05min6)

50、辅助时间：装夹工件的时间为0.8min，测量时间为0.5min,则Tf=1.3min7）加工工时：Tj=1.35min(2)工步2车槽1.7341）背吃刀量ap单面加工余量为2mm，一次走刀加工，ap2mm。2）进给量f：根据表5-106查的f=0.100.12mm/r查表5-5根据机床的横向进给量f=0.12mm/r3）确定切削速度vc：根据表5-109和5-110查的：CV=38,m=0.2，Yv=0.8，m=0.2修正系数KMv=0.69,KHv=0.84 ，Khv=1， kkrv=0.81 ，ktv=0.65，刀具寿命选T=60min。则： Vc=（ Cv/Tmapxvfyv）Kv =

51、38×0.69×0.65×0.81×0.84/（600.2×20×0.120.8）=27.62m/min 4）机床主轴转速n：n=1000Vc/dw=1000×27.62/3.14×60=146.6r/min根据表5-5查的相近较小的机床转速为160r/min。所以实际切削速度为17.08m/min。5）计算基本时间Tj：切槽刀主偏角Kr90°。切削加工长度1.7mm；背吃刀量ap2mm，查表5-138和5-139得：，取l14mm；l2（35）mm，单件小批量生产取l30mm。L= + l1+ l2+

52、l3 1.7+4+4 9.7mm=9.7/160/0.12=0.51min6）辅助时间Tf：查表5-153，装夹工件的时间为1min，启动机床的时间为0.02min，启动和调节切削液的时间为0.1min，取量具和测量尺寸的时间为0.5min，共计时间为：Tf1+0.2+0.1+0.5=1.62min7）加工工时：T总=0.51+1+0.02+0.1+0.5=2.12min4.3.5 工序70划线划线时间为T=1.5min4.3.6 工序80铣键槽，油槽(1)工步1铣键槽1）背吃刀量ap：ap=4mm2）进给量f：据机械制造技术课程设计指导表5119杳得f0.060.10mm/r，取f=0.08

53、mm/r3）切削速度Vc：据机械制造技术课程设计指导表5124得Vc=2040m/min，取Vc=30m/min4）机床主轴转速n：=173.71m/min据机械制造技术课程设计指导表5-9得相应铣床转速为200r/min，故实际切削速度Vc=34.54m/min5）基本时间计算Tj：键槽长200mm,切入量取y=6mm Tj=(200+6)/200/0.08=12.88min6) 辅助时间Tf: 查表5153机械制造技术课程设计指导表5153换刀的时间为0.1min,变速或变换进给量时间为0.02min，取下工件时间为0.2min,则Tf=0.32minT总=12.88+0.1+0.02+0.2=13.2min (2)工步2铣油槽1）背吃刀量ap：ap1=2mm2）进给量f：据机械制造技术课程设计指导表5119杳得f0.150.25mm/r取f=0.2mm/r3）切削速度Vc：据机械制造技术课程设计指导表5124得Vc=2040m/min，取Vc=30m/min。4）机床主轴转速：=173.71m/min据机械制造技