汽车差速器壳加工工艺及夹具设计

1、摘要随着社会的发展，汽车在生产和生活中的越来越广泛，差速器是汽车中的重要部件，其壳体的结构及加工精度直接影响差速器的正常工作，因此研究差速器的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。本次设计主要内容有：差速器的工作原理结构分析，差速器壳体的工艺编制，夹具的设计及加工中对定位基准的选择，工序和工装设计中切削用量，夹紧力的计算等。机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本设计的主要内容是设计钻床夹具和铳床夹具，需要对零件上22的孔进行铳削加工端

2、面的铣削加工。由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的叩扣: 二二壹五八玖一壹五一关键词：差速器，壳体，工艺规程，夹具设计目录摘要 1Abstract 错误！未定义书签。目录 1第1章绪论31.1 课题的背景及意义 31.2 差速器的主要分类 31.2.1 开式差速器 31.2.2 限滑差速器 41.3 差速器结构 41.4 论文主要内容 4第2章 零件的分析 52.1 零件的作用 52.2 零件的工艺分析 5第3章 工艺规程设计 73.1 基准面的

3、选择 73.1.1 粗基准的选择 73.1.2 精基准的选择 73.2 毛坯的制造形式 73.3 制订工艺路线 73.3.1 工艺线路方案一 73.3.2 艺路线方案二 83.3.3 工艺方案的比较与分析 83.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 93.4.1 外圆表面93.5 内圆表面113.6 .3端面123.7 .4凸台123.8 .5孔类12第4章 确定差速器切削用量及基本工时 134.1 工序1铳。200外圆右端面（大头）。 134.2 工序2铳。50外圆左端面（小头） 144.3 工序 3 粗、半精车 4 200、（）154、（）150、（）50 外圆154.4 工序4钻孔

4、（）40底孔（）39.5，精车。200、e 154、e 150、（）50外圆，精车最大轮廓 。200前4.5 204.6 工序5粗镇（）50、（）122、（）130 孔254.7 工序6精链4 40、（）50、4 122、4130孔，以端面和 。154外圆定位，选用 T740K精链床304.8 工序7铳两凸台上平面 334.9 工序8钻。4孔，选用Z525立式钻床及专用夹具。 344.10 序9钻、较两组 8、4 22孔，4 8孔倒角。354.11 工序 10 钻孔 12 X 12.538则本工序总切削工时 tm =tm1 tm2 =0.4min 0.16min =0.56min 39第5章

5、钻孔夹具设计 395.1 问题的提出395.2 定位基准的选择 405.3 定位元件与夹紧元件的选择 405.4 切削力与夹紧力的计算 415.5 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 415.6 夹具精度分析 435.7 本章小结4444第 6 章 铣小头端面夹具设计6.1 定位基准的选择456.2 定位方案和元件设计456.3 夹紧机构的设计456.4 定位误差的计算456.5 本章小结46总 结 错误！未定义书签。参 考 文 献 47致谢 错误！未定义书签。第 1 章 绪论1.1 课题的背景及意义差速器的作用就是使两侧车轮转速不同。当汽车转弯时，例如左转弯，弯心在左侧，在相同的时间内右侧车轮要

6、比左侧车轮走过的轨迹要长，所以右侧车轮转的要更快一些。要达到这个效果，就得通过差速器来调节。差速器由差速器壳、行星齿轮、行星齿轮轴和半轴齿轮等机械零件组成。发动机的动力经变速器从动轴进入差速器后，直接驱动差速器壳，再传递到行星齿轮，带动左、右半轴齿轮，进而驱动车轮，左右半轴的转速之和等于差速器壳转速的两倍。当汽车直线行驶时，行星齿轮，左、右半轴齿轮和驱动车轮三者转速相同。当转弯时，由于汽车受力情况发生变化，反馈在左右半轴上，进而破坏差速器原有的平衡，这时转速重新分配，导致内侧车轮转速减小，外侧 车轮转速增加，重新达到平衡状态，同时，汽车完成转弯动作。差速器就是一种将发动机输出扭矩一分为二的装置

7、，允许转向时输出两种不同的转速。差速器有三大功用：把发动机发出的动力传输到车轮上；充当汽车主减速齿轮，在动力传到车轮之前将传动系的转速减下来；将动力传到车轮上，同时，允许两轮以不同的轮速转动。当汽车转向时，车轮以不同的速度旋转。在转弯时，每个车轮驶过的距离不相等，即内侧车轮比外侧车轮驶过的距离要短。因为车速等于汽车行驶的距离除以通过这段距离所花费的时间，所以 行驶距离短的车轮转动的速度就慢。1.2 差速器的主要分类1.2.1 开式差速器开式差速器的结构，是典型的行星齿轮组结构，只不过太阳轮和外齿圈的齿数是一样的。在这套行星齿轮组里，主动轮是行星架，被动轮是两个太阳轮。通过行星齿轮组的传动特性我

8、们知道， 如果行星架作为主动轴，两个太阳轮的转速和转动方向是不确定的，甚至两个太阳轮的转动方向是 相反的。车辆直行状态下，这种差速器的特性就是，给两个半轴传递的扭矩相同。在一个驱动轮悬空情 况下，如果传动轴是匀速转动，有附着力的驱动轮是没有驱动力的，如果传动轴是加速转动，有附 着力的驱动轮的驱动力等于悬空车轮的角加速度和转动惯量的乘积。车辆转弯轮胎不打滑的状态下，差速器连接的两个半轴的扭矩方向是相反的，给车辆提供向前 驱动力的，只有内侧的车轮，行星架和内侧的太阳轮之间由等速传动变成了减速传动，驾驶感觉就 是弯道加速比直道加速更有力。开式差速器的优点就是在铺装路面上转行行驶的效果最好。缺点就是在

9、一个驱动轮丧失附着力 的情况下，另外一个也没有驱动力。开式差速器的适用范围是所有铺装路面行驶的车辆，前桥驱动和后桥驱动都可以安装。1.2.2 限滑差速器限滑差速器用于部分弥补开式差速器在越野路面的传动缺陷，它是在开式差速器的机构上加以 改进，在差速器壳的边齿轮之间增加摩擦片，对应于行星齿轮组来讲，就是在行星架和太阳轮之间 增加了摩擦片，增加太阳轮与行星架自由转动的阻力力矩。限滑差速器提供的附加扭矩，与摩擦片传递的动力和两驱动轮的转速差有关。在开式差速器结构上改进产生的LSD,不能做到100%的限滑，因为限滑系数越高，车辆的转向特性越差。LSD具备开式差速器的传动特性和机械结构。优点就是提供一定

10、的限滑力矩，缺点是转向特性 变差，摩擦片寿命有限。LSD的适用范围是铺装路面和轻度越野路面。通常用于后驱车。前驱车一般不装，因为LSD会干涉转向，限滑系数越大，转向越困难。1.3 差速器结构当汽车转弯行驶时，外侧车轮比内侧车轮所走过的路程长；汽车在不平路面上直线行驶时。两 侧主轮走过的曲长短也不相等.即伸路面非平直，但由于轮胎制造尺寸误差，磨损程度不同，承受 的载荷不同或充气压力不等，各个轮胎的滚动半径实际上不可能相等，若两侧车轮都固定在同一刚 性转轴上，两轮角速度相等，则车轮必然出现边滚动边滑动的现象。车轮对路面的滑动不仅会加速 轮胎磨损，增加汽车的动力消耗，而且可能导致转向和制动性能的恶化

11、。若主减速器从动齿轮通过 一根整轴同时带动两侧驱动轮，则两侧车轮只能同样的转速转动。为了保证两侧驱动轮处于纯滚动 状态，就必须改用两根半轴分别连接两侧车轮，而由主减速器从动齿轮通过差速器分别驱动两侧半 轴和车轮，使它们可用不同角速度旋转。这种装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差 速器。1.4 论文主要内容本论文的主要内容有：对差速器及常用差速器功能、作用及结构作一介绍。主要针对差速器壳体安排合理的加工工艺，在这方面要考虑如下几个问题：零件的精度、结构工艺性，零件的毛坯及 生产纲领、粗精基准的选择，表面的加工方法，切削用量及工时，设计专用夹具，如确定定位方式、 夹紧方式、夹紧元件、夹紧

12、力，夹具的操作及维护等，贯穿起来，这是一篇集原理、生产、加工、 使用合一的论文。第2章零件的分析2.1 零件的作用题目给定零件是汽车后桥差速器壳（见附件）。差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与 地面的摩擦。普通差速器由行星齿轮、差速器壳（行星轮架）、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动差速器壳带动行星轮轴，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱 动左、右车轮。1耳国2土1*1图1.1差速器壳零件图2.2 零件的工艺分析差速器壳的零件可以分四组加工表面，图中规定了一系列技术要求：现

13、分叙如下:1 .零件上各段外圆表面：04 154 -0.04公差等级IT7 ,粗糙度Ra 1.6。0.0184 50书.002公差等级IT6 ,粗糙度Ra 1.6 。2.端面：。200前后端面，粗糙度 Ra3.2。50端面，粗糙度Ra 12.50.039中心内孔。500 台阶面，粗糙度 Ra 3.23.内圆孔表面：；0.044 130° 公差等级IT7。:：0.0164 122。公差等级IT10，粗糙度Ra 6.3。0.0394 50 0公差等级IT8 ,粗糙度Ra 1.6。0.039巾50 0公差等级IT8 ,粗糙度Ra 1.6。0.334 40书.17公差等级IT11 ,粗糙度R

14、a 6.3。4.凸台孔系0凸台上距中心线 74.5 ©5的平面，粗糙度 Ra 6.32 X。22H8公差等级IT8 ,粗糙度Ra 3.2。2 X。8H8公差等级IT8 ,粗糙度Ra 3.2。4 4H13公差等级IT812X（）12.5他们之间的要求：1 .。200端面及后端面对基准 A2-A3的跳动为0.05、0.06 ,精度等级：8级。2 .（）154、（）122内孔对A2-A3基准跳动为0.05 ,精度等级：8级。3 .两。20孔对A2-A3基准位置度为。0.06 ,精度等级：8级。4 .。8H孔对两。20孔的位置度为0.1 ,精度等级：8级。5 .12个。12.5的孔对A3的位

15、置度为0.2,精度等级：8级。6 .两4 20孔之间的同轴度要求为 0.025 ,精度等级：6级。7 .基准 A2为孔（）50H8,基准 A3为孔。130H7。8 .。50外圆对A2-A3基准的跳动为0.03 ,位置度为。0.03 ,精度等级：6级。由上分析可知，对于这几组加工表面，可以先加工好端面，内外圆表面可以用加工好的端面为 基准先加工其中一组，然后借助专用夹具加工另一表面，并且保证它们之间的位置精度要求。第 3 章 工艺规程设计3.1 基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有

16、甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.1.1 粗基准的选择按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准，若工件必须保证不加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，如壁厚均匀，先取不加工表面做粗基准）可以取铸件的大端作粗基准加工小端面，再以小端面为基准加工大端面，也可以取铸件的两个凸台作为粗基准，先加工好端面和要求不高的。200外圆。3.1.2 精基准的选择按照有关的精基准选择原则（互为基准原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，外圆和内圆两组加工表面相互之

17、间有一定的精度要求，内圆粗加工时可以先选择加工好的端面作为加工基准，再以粗加工好的内圆表面为基准粗加工外圆表面，然后以粗加工好外圆表面为基准精加工内圆，最后再以基准精加工好的内圆精加工外圆。后面加工零件肩上的行星轮轴孔可以用夹具以大端面为基准铣出两侧平面，再用专用夹具以端面和平面为基准加工孔。3.2 毛坯的制造形式零件材料为QT420-10,球墨铸铁中的石墨呈球状，具有很高的强度，又有良好的塑性和韧性， 起综合性能接近钢，其铸性能好，成本低廉，生产方便，工业中广泛应用。生产纲领：大批量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用砂型机械造型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。毛坯图见附

18、件。3.3 制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1 工艺线路方案一工序 1 铸造。工序2热处理：正火。工序3铳。200外圆右端面（大头）。工序4铳。50外圆左端面（小头）。工序 5 粗、半精车 4 200、（）154、（）150、（）50 外圆工序6精车4 200、（）154、（）150、（）50外圆及端面。工序 7

19、 粗链 4 40、（）50、（）122、（）130 孔。工序8精链内孔。40、。122、。130孔。50及内部端面，倒角。工序9铳两凸台上平面。工序10钻（）4孔。工序11钻大端法兰上12个。12.5孔。工序12钻、较两组（）22、（）8孔，（）8孔倒角。工序13去毛刺，检查。3.3.2 艺路线方案二工序1铸造。工序2热处理：退火。工序3钻大端法兰上12个。12.5孔。工序4钻、较两组（）22、（）8孔，（）8孔倒角。工序5钻（）4孔工序6铳两凸台上平面。工序7粗车、精车。200及端面，倒角，钻 。40孔，工序8粗链4 40、（）50孔及端面、4 122、（）130孔。工序9粗、半精车。50、

20、。154外圆及端面，车凸台上 e150外圆。工序10精链。50及端面、。122、。130孔，倒角。工序11精车。50,。154外圆及端面，倒角。工序12去毛刺，检查。3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一在铳床上先加工小端面，再以小端面定位加工大端面，方案 二是先钻孔，车端面，然后以孔和大端面定位，加工其它部分。两相比较起来可以看出，工序一比 较分散，适合大批量生产。方案二的加工不是很合理，钻孔缺少必要的定位，精度误差都比较大。 在大批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线一。工序1铸造。工序2热处理：正火。工序3铳。200外圆右端面（大头）。工序4铳。50外圆左端面（小头

21、）。工序 5 粗、半精车 4 200、（）154、（）150、（）50 外圆工序6精车4 200、（）154、（）150、（）50外圆及端面。工序 7 粗链 4 40、（）50、（）122、（）130 孔。工序8精链内孔。40、。122、。130孔。50及内部端面，倒角。工序9铳两凸台上平面。工序10钻（）4孔。工序11钻大端法兰上12个。12.5孔。工序12钻、较两组（）22、（）8孔，（）8孔倒角。工序13去毛刺，检查。3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定差速器壳零件材料为 QT420-10,硬度为156197HBs毛坯质量约为2.4kg ,生产类型为中批生 产，采用砂型机械造型

22、铸造。查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5 ,毛坯铸造精度等级取9G根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：3.4.1 外圆表面.（）200查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至2.24,加工余量为4mm尺寸公差为2.8 ,所 以其外圆毛坯名义直径为4 208 ± 1.4ms参照机械制造工艺设计简明手册2.3-2至2.35,确定各工序尺寸及余量为：毛坯：（）208 ± 1.4mm车：（）200mm2Z=8mm（2） . （）154查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至2.24,加工余量为3mm尺寸公差为2.5 ,所 以其外圆

23、毛坯名义直径为 。160±1.25mmio参照机械制造工艺设计简明手册2.32至2.3 5,确定各工序尺寸及余量为：毛坯：（）160± 1.25mm粗车：4 155.6 0n, mm2Z=4.4mm0.63半精车：（）154.3 00.1mm2Z=1.3mm精车：（）1540004 mm2Z=0.3mm.（3） . ()150查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至2.24,加工余量为3mm尺寸公差为2.5 ,所 以其外圆毛坯名义直径为 。156±1.25mmo参照机械制造工艺设计简明手册2.32至2.3 5,确定各工序尺寸及余量为：毛坯：（）156 ±

24、 1.25mm车：（）150mm2Z=6mm（4） .（）50mm查机械制造工艺设计简明手册表2.2 1至2.2 4,加工余量2.5mm,尺寸公差为2,所以其外圆毛坯名义直径为 4 55 ± 1mm参照机械制造工艺设计简明手册2.32至2.35,确定。50外圆的加工余量和工序间余量分布见下图：Iki图3.1Ui|'hi毛坯余量分布图由图可知:毛坯名义直径:50+2.5 X 2=55 mm毛坯最大直径:55+2/2=55 mm毛坯最小直径:55-2/2=53 mm粗车后最大直径:55-3.5=51.5 mm粗车后最小直径:51.5-0.39=51.11 mm半精车后最大直径:5

25、1.5-1.2=50.3 mm半精车后最小直径:50.3-0.062=50.238 mm精车后尺寸为零件尺寸，即 4 50 ；.0；2 mm将上叙计算的工序间尺寸及公差整理成表3.1。表3.1加工余量计算表工序名称工序余量（mrm工序基本尺寸（mm）工序尺寸及公差（mm）精车外圆0.350人二n力.018 小50气.002半精车外圆1.250+0.3=50.34 50.3 _0.062粗车外圆3.550.3+1.2=51.54 51.5 1.39毛坯50+5=55（）55± 13.5内圆表面.（）122mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至2.2 4,加工余量3mm尺寸公差为2

26、.5mm,所以其孔毛坯名义直径为。116±1.25mm=参照机械制造工艺设计简明手册2.38至2.312,确定各工序尺寸及余量为:毛坯：4 45 ± 1mm粗镇：（）121.6 00.63 mm2Z=5.5mm半精链：(f)122 00.16mm2Z=0.4mm（2）. （）130mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至2.24,加工余量3mm尺寸公差为2.5 ,所以其孔毛坯名义直径为 。124±1.25mm=参照机械制造工艺设计简明手册2.3 8 至 2.312,确定各工序尺寸及余量为:124 : 1.2mm半精镇:精镇：()129.5 00.63 mm0.

27、16（）129.9 0 mm0.041300mm2Z=5.5mm2Z=0.4mm2Z=0.1mm（3）. （）40mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至2.24,加工余量2.5mm,尺寸公差为2mm所以其孔毛坯名义直径为 。35 ± 1mm参照机械制造工艺设计简明手册2.3 -8至2.3 -12,确定各工序尺寸及余量为:毛坯：()35 ± 1mm钻孔：()39.5mm2Z=4.5mm校：()40 鬻 mm2Z=0.5mm（4）. （）50mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.2 1至2.2 4,加工余量2.5mm,尺寸公差为2mm所以其孔毛坯名义直径为 。45

28、77; 1mm参照机械制造工艺设计简明手册2.3 -8至2.3 -12,确定各工序尺寸及余量为:致谢毛坯：()45 ± 1mm粗镇：4 49.6 J.63 mm2Z=4.5mm半精粒：()49.9 00.1 mm2Z=0.4mm精镇：4 50 00.039 mm2Z=0.1mm3.4.3 端面(1) .。50小头端面铳前：157mm粗铳：153mmZ=4mm(2) .内台阶孔j50.039车前：135.5mm粗镇：134.5 0 mmZ=1mm.0.39半精镇：133.5 2 mmZ=1mm.。200前端面毛坯：160mm粗铳：157mmZ=3mm(4). 4 200后端面车前：11

29、mm粗铳：90 mmZ=2mm.0.39半精铳：8 00.1 mmZ=1mm3.4.4 凸台凸台上平面：铳前：距中心线75铳后：距中心线 74.5)，Z=0.5mm3.4.5 孔类(1) . 4 4H13、12X()12.5 孔一次钻好即可。(2) .2 X。8H8 孔钻：()7.8 孔2Z=7.8mm0.022钱：4 8 02Z=0.2mm各修正系数为-1.0.2 Xj 22H8 孔钻：()202Z=20mm扩钻：()21.82Z=1.8mm第4章确定差速器切削用量及基本工时钱：()22 00.0332Z=0.2mm 4.1工序1铳。200外圆右端面（大头）1、加工条件工件材料：QT420-

30、10,铸造加工要求：铳。200外圆右端面（大头）。2、计算切削用量铳。200外圆右端面（大头）。机床：X62W型卧式铳床刀具：两块镶齿套式面铳刀 （间距为80）,材料：YT15, D= 200mm，齿数Z = 20 ,为粗齿 铳刀。因其单边余量：Z=3mm所以铳削深度aD ： ap =3mmp p每齿进给量af ：根据参考文献3表2.4-73,取af =0.15mnYZ铳削速度V :参照参考文献3表 2.4-81,取 V =2.54m/s机床主轴转速n :1000V n =1000 2.54 603.14 200:242.68r/min按照参考文献3表3.1-74 n=245r/mindn 3

31、.14 200 245头际铳削速度 v： v =%2.56m/s10001000 60进给量 Vf ： Vf =afZn =0.15 20 245/60 ：12.25mm/s工作台每分进给量 fm ： fm =Vf =12.25mm/s =735mm/mina名：根据参考文献3表2.4-81, as= 60mm切削工时被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l=42mm,刀具切入长度l1 :1i =0.5(D - . D2 - a2；) (13) =0.5(200-，2002 -602) (13) = 7.6mm刀具切出长度12 ：取l2 =2mm走刀次数为1l li 1242 7.6 2机动时间 tj

32、1： tj1 =-12=%0.07min，35查参考文献1,表2.5-45工步辅助时间为：1.23min4.2工序2铳。50外圆左端面（小头）（1）.加工条件工件材料：QT420-10,铸造。加工要求：铳。50外圆左端面（小头），粗糙度要求Ra=6.3Nm。机床：X62W卧式万能铳床选择刀具：根据切削用量简明手册表1.2,选择YG6的硬质合金端铳刀。根据切削用量简明手册表 3.1, ap =2.6mm <4mm , ae = 68mm < 90mm铳刀直径选取d0 = 100mm 200mm。根据切削用量简明手册表 3.16,选择d° =125mm , z = 12。根据

33、切削用量简明手册 表3.2,由于灰铸铁硬度 Y200HBS,故铳刀的几何形状取¥0 = 5, 一_ _一一'% =8、 、=20- % =45- k七=30二 % =5、bg = 1.2mm（2）计算切削用量1）决定铳削深度ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则 ap = 2.6mm o2）决定每齿进给量fz采用不对称铳削以提高进给量。根据切削用量简明手册表 3.5,当使用YG6时，铳床功率为7.5Kw （机械制造工艺设计 简明手册表4.2-38）, fz =0.14 0.24mm/r ,但因采用不对称铳削， 故可以取fz=0.18mm/r。3）选择铳刀磨钝标准及刀具

34、寿命根据切削用量简明手册表3.7,铳刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm ,由于铳刀直径d0 =125mm ,根据切削用量简明手册表3.8查得刀具寿命T = 180min。4）决定切削速度Vc和每分钟进给量vf切削速度Vc可以根据切削用量简明手册表 3.27中的公式计算，也可以根据切削用量简明 手册表 3.16 查得：vt=86m/min、nt =220r/min、vft = 415mm/minksv = ksn = ksvf =1.0k =1.1所以:v=86 1.1m/min = 94.6m/mincn = nt kn = 220 1.1r / min =242r/minvf =vft k

35、vt =415 1.1mm/min = 456.5mm/ min根据X62W型铳刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表4.2-39 与 4.2-40 ,选择nc = 235r / min、vfc = 475mm/ min 。因此，实际切削速度与每齿进给量为:VcUn 3.14 125 235=92.2m/min10001000fzcvfcncz475 =0.17mm/z235 125）校验机床功率根据切削用量简明手册表3.24,当 HBS = 190, ae 4 70mm,ap <2.7mm , d0 =125mm, z= 12, Vf =475mm/min <550mm/min ,

36、近似为 Pcc =3.3Kw。根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-38,机床主轴允许功率为Pcm =7.5 0.75Kw =5.63Kw故Pcc WPcm ,因此所选择的切削用量可以采用。即ap = 2.6mm , vf = 475mm/min ,nc=235r/min, Vc =92.2m/min , fz=0.17mm/z。4.3 工序 3 粗、半精车 4 200、（）154> （）150、（）50 外圆（1）.车200外圆1）切削深度：余量 Z=4mm分两次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表313车刀 刀杆尺寸：25 x 25mmf=0.91.3（mm/r）, 查机床说明

37、书，现取 f=1.02mm/r3）计算切削速度查工艺师手册表 27-12 :V=-TCVma：fyvkv4）确定主轴转速:158 0.54”0.20-0.15, ”0.46021.02=33.4(m/min)=51.4r/min1000v = 1000 父 33.4208 二按照机床说明书，取 ns=50r/min所以实际切削速度：V=_dw n s= 20850 =32.67m/min100010005）检验机床功率：主切削力查工艺师手册表2-144.6Fz=CFzapfZf yFZvnFzkFz式中 CF =900 ,x F =1.0 , y F =0.85 , n F =0, ZZzzk

38、T =0.89 k "1.0 , k =0.89TvmFz'krF代入公式得Fz = 900 21 1.02085 0.89=2729(N)切削时消耗功率：PcFcVc6 1042729 32.676 104=1.48 (KVVCA6140机床电机功率为7.5KW,所以机床功率足够。6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力Fdp参考工艺师手册FY=CF aXFV f YFV vnFv kF 4.7Y F y pFV其中 CF =530, x F =0.90, y F =0.75, n F =0F yFYFYFY查表27-16机械工艺师手册kF =0.89,Fy代入得

39、：=1416（N）FY =530X 3.35 0.9 X 1.02 0.6 X 1 X 0.89轴向切削力（走刀力）：查表2-17机械工艺师手册4.8F 一CxFX f yFXnFX kFx=CFxaP f vtx=35.9(m/min)其中 C F =450, x 3 =1.0, yFx=0.4 , n Fx=0 , k m=0.89轴向切削力:Fx=450X 3.35 X 1.02 0.4 X 1 X 0.89=1351(N)取机床导轨与床鞍摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床的作用力:F= Fx+u (Fy+ F z)=1765(N)查机床说明书，机床最大纵向力为3530N,

40、故机床进给系统可以正常工作。7)切削工时：刀具行程 L=l l1 l2=14+2+2+2=45 (mm)Tj=LL21_22i fn nf20 X 2=0.78(min) 1.02 50(2)车。150外圆，粗、半精车 。154外圆及端面1).加工条件工件材料：QT420-10,铸造加工要求：车大头 。200外圆及端面，倒角。Ra 6.3 。机床：CA6140卧式车床。2)刀具：刀片材料 YG6刀秆尺寸25 X 25mmkr=90° ,a 0=5° 。计算切削用量(1) .车力150外圆1)切削深度：余量 Z=3mrm分两次切除。2)进给量：查机械制造工艺设计手册表3-13

41、车刀 刀杆尺寸：25X 25mmf=0.91.3(mm/r),查机床说明书，加工表面不连续，取 f=0.81mm/r3)计算切削速度 查工艺师手册表 27-12CCV.V=kvm xv yv vT ap f158 0.540.200.150.4601.50.814)确定主轴转速:=73.2 (r/min)1000v = 1000父 35.9r：dw156 二按照机床说明书，取所以实际切削速度：5)切削工时ns=80 r/min156100080 =39.1(m/min)Tj旦fn刀具行程 L=l l1 l2=78+0+2=80 mml 1i l2 . i nf80=2=2.46 (min)80

42、 0.81(2) .粗车()154外圆1)切削深度：余量 Z=2.2mm可以一次切除。2)进给量：查机械制造工艺设计手册表3-13车刀 刀杆尺寸：25X 25mmf=0.9 1.3(mm/r),查机床说明书，取 f=1.02mm/r3)计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V=CVkvTmaXvfyv v158 0.54600.202.20.15 1.020.4=33.1(m/min)4)确定主轴转速:ns=1000v 1000 33.1：dw160 二=65(r/min)按照机床说明书，取 ns=63 r/min所以实际切削速度：V=dw n s=160 63 =31.6(m/min)10

43、0010005)切削工时刀具行程 L=l 11 l2=16+0+2=18 mmTjLifnl li I2 .inf=0.28(min)63 1.02(3).半精车4 154外圆1)切削深度：余量 Z=0.65mm,可以一次切除。2)进给量：查机械制造工艺设计手册表3-14车刀 刀杆尺寸：25X 25mmf=0.550.7(mm/r),查机床说明书，现取 f=0.61mm/r3)计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V=Cvm xvy vT ap f158 0.54“0.20c CL0.150.4600.650.61=48.9(m/min)4)确定主轴转速:1000V = 1000 >4

44、8.9a155 二=101 (r/min)按照机床说明书，取 ns=100 r/min所以实际切削速度：V=dw n s=155 100 =48.3旧他所) 100010005)切削工时刀具行程 L=l l1 l2=16+0+2=18 mmTj旦fnl 1i l2.inf18100 0.61=0.295(min)(4).粗车4 200前端面(与4 154部位)1)切削深度：余量 Z=2mm可一次切除。2)进给量：查机械制造工艺设计手册表3-13车刀 刀杆尺寸：25X 25mmf=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V=k

45、vCVt m- xvyvT ap f158 0.540.20-0.150.46021.02=33.6(m/min)4）确定主轴转速:1000v 1000 33.6：dw 200 二=53.5 (r/min)按照机床说明书，取 ns=50 r/min所以实际切削速度：V= -dw n s= 200- 50 =31.4(m/min)100010005)切削工时55-353刀具行程 L=l l1 l2 =+2+3=15 (mm)2 tg90TjLi l 1i l2.=ifn nf15=0.294 (min)50 1.024.4工序4钻孔4 40底孔4 39.5,精车。200、。154、。150、。5

46、0外圆，精车最大轮廓。200前端面（1）加工条件工件材料：QT420-10,铸造加工要求：钻。40孔，粗、半精车 。50、。154外圆及端面，车 力150外圆。机床：C6140卧式车床。YG6,刀秆尺寸 25 X 25mm刀具：钻孔 。39.5锥柄高速钢麻花钻加钻套，车刀刀片材料k r =90° ,a 0 =5° 。（2） 计算切削用量1）钻。40铸造孔至。39.5a切削深度：考虑拔摸斜度，余量 2Z=8mm钻削一次。2）进给量：手动进给。查工艺师手册表 28-32,V=18.7m/min3）确定主轴转速：二dwns=10QQv=1000 18.7 =148(r/m39.5

47、 二按照机床说明书，取ns=160r/min 。所以实际切削速度:v=蕊139.5 二n s= 000160=21.7(m/min)粗车4 50外圆1）切削深度：余量Z=1.75mm,可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表3-13车刀 刀杆尺寸：25X 25mmf=0.9 1.3(mm/r),查机床说明书，现取f=1.02mm/r3）计算切削速度查工艺师手册表27-121000v ns=：dw按照机床说明书，取ns=200 r/minV=CVkm xv yv vT ap f158 0.54“0.20 / r1-0.15, ”0.4601.751.02=36.5(m/min)4）确定

48、主轴转速: 1000 36.5=211 (r/min)55 二所以实际切削速度:55 二s=iB33 200 =31.4(m/min)5）切削工时刀具行程L=l 11 l2=20+tg90-+3=23 (mm)Tj fnl l1 l2.inf23=0.112 (min)200 1.02粗车。50台阶面1）切削深度：余量 Z=2mm可一次切除。致谢2）进给量：查机械制造工艺设计手册表313车刀 刀杆尺寸：25X 25mmf=0.9 1.3(mm/r),查机床说明书，现取f=1.02mm/r3）计算切削速度查工艺师手册表27-12=#.9(m/min)1000vns=S 二 dw按照机床说明书，取

49、ns=160 r/minV=CVkvm- xv yv vT ap f158 0.54“0.20-0.15 , ”0.46021.02=33.4(m/min)4）确定主轴转速:1000 33.4=171 (r/min)62 二所以实际切削速度:62 二n s=而 160 =31.1(m/min)5）切削工时刀具行程L=l 11 l55-3532=2+tg90+2+3=15 (mm)Tjfnnf15 =0.073 (min) 200 1.02半精车。50外圆1）切削深度：余量 Z=0.65mm,可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表314车刀 刀杆尺寸：25X 25mmf=0.550.

50、7（mm/r）,查机床说明书，现取f=0.61mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=TmaCVfyv kv158 0.54600.20 0.650.15 0.610.44）确定主轴转速:1000V 1000 48.9 .=302 (r/min)ns=.Td w51.5 二按照机床说明书，取ns=320 r/min所以实际切削速度:51.5n s=000320 =51.7(m/min)5）切削工时刀具行程L=l 11 l2=20+tg903 c cc+3=23 mmTjLi fnl l1 l2.inf23 =0.117 (min) 320 0.61精车（）50外圆1）切削深度：余

51、量 Z=0.15mm, 一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表3 14车刀 刀杆尺寸：25X 25mmf=0.150.25(mm/r),查机床说明书，现取 f=0.2mm/r3）计算切削速度查工艺师手册表 27-125）切削工时VVkv158 0.54CC0.20. /L0.15 c _0.4600.150.2=95.1(m/min)4）确定主轴转速:按照机床说明书，取。,=逊=些q1=605 (r/min):dw50 二ns=560 r/minV=-dw-所以实际切削速度:50 二n s=而6 x 560 =87.9 (m/min)3刀具仃程 L=l l1 l2=20+3=23 (mm)tg90精车。154外圆TjLi l 11 l2 .=ifnnf23 =0.205 (min) 560 0.21）切削深度：余量 Z=0.15mm,可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表3-14车刀 刀杆尺寸：25X 25mmf=0.150.25(m