CA6140车床输出轴零件的机械加工工艺规程

1、序机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。我也相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请彭老师给予指教。一、零件图分析（一）零件的作用题目所给定的零件为CA6140车床输出轴，其主要作用

2、，一是传递转矩，使车床主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。（二）零件的材料及其力学性能零件的材料为45钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。其价格较便宜，经过调质或正火后可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可达52HRC-45HRC.（三）零件的结构工艺分析A-AE3L调质处理2Q0HHW工材料：45辆3一倒角口/0.04A-B电旭OS御万从零件图上看，该零件是典型的轴类零件，结构比较简单，其主要加工的面有（）55、（）60、（）65、

3、（）75、（）176的外圆柱面，（）50、（）80、（）104的内圆柱表面，10个。20的通孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、。80内圆柱表面为Ra3.2um,。55外圆柱面、大端端面为Ra1.6um,。60、。75外圆柱面为Ra0.8um,其余为Ra6.3um,要求不高；位置要求较严格，表现在。55的左端面、480内孔圆柱面对475、460外圆轴线的跳动量为0.04mm,（）25孔的轴线对。80内孔轴线的位置度为。0.05mm,键槽对。55外圆轴线的对称度为.0.08mm；热处理方面需要调质处理，到200HBW/保持均匀。通过分析该零件，其布局合理，方便

4、加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。二、工艺规程设计（-）、确定毛胚的制造形式毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。一）毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型

5、材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。本零件生产批量为中批量，所以综上所叙选择锻件中的模锻。二）毛坯图的设计毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查机械加工工艺手册金属机械加工工艺人员手册知精车-半精车-粗车各余量，从而可得毛坯余量或查表得到，（二）、基准的选择11）定位基准的选择工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用。55外圆柱面作为粗基准来加工。176外圆柱面和右端面。以上选择符合

6、粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则，在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准，。176的外圆柱面和右端面作为定位基准，这个基准就是精基准。在选精基准时采用有基准重合，基准统一。这样定位比较简单可靠，为以后加工重要表面做好准备。（2）加工方法的确定在市场经济的前提下，一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，译稿工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和工人的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件的加工方法的选择中，

7、我们考虑了工件的具体情况和我们学校的具体加工条件，一般我们按加工顺序来阐述加工方案：加工表面级表面粗糙度加工方法公差/精度等（）176外圆柱面Ra6.3自由公差粗车-半精车（）55外圆柱表面Ra1.6IT6粗车-半精车-精车（）60外圆柱面Ra0.8IT6粗车-半精车-精车（）65外圆柱面Ra1.6IT6粗车-半精车-精车（）75外圆柱面Ra0.8IT6粗车-半精车-精车（）50内圆柱面Ra6.3自由公差粗铳（）80孔Ra3.2IT7钻孔-车孔-钱孔（）104孔Ra6.3自由公差钻孔-车孔（）20通孔Ra3.2IT7钻孔-钱孔左端面Ra6.3粗车右端面Ra1.6粗车-精车键槽Ra3.2IT9粗

8、铳-精铳倒角Ra6.3（三）、制定工艺路线（1）工序的安排1、加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时，往往不可能用一道工序来满足要求，而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力，零件的加工过程通常按工序性质不同，可以分为粗加工，半精加工，精加工三个阶段。粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如加工。176、。55、。60、。65、。75外圆柱表面。半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，如（）55、（）6

9、0、（）65、（）75外圆柱面，（）80、（）20孔等。精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。2、基面先行原则该零件进行加工时，要将端面先加工，再以左端面、外圆柱面为基准来加工，因为左端面和。55外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。3、先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量

10、均匀性要求，若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备。4、先面后孔对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于CA6140车床输出轴来讲先加工。75外圆柱面，做为定位基准再来加工其余各孔。(2)工序划分的确定工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的

11、工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除锈，退磁，检验等。(3)、热处理工序的安排热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能，热处理主要分预备热处理，最终热处理和内应力处理等，本零件CA6140车床输出轴材料为45钢，在加工过程中预备热是消除零件的内应力，在毛坯锻造之后。最终热处理在半精车之后精车之前，按规范在840c温度中保持30分钟释放应力。

12、(4)、拟定加工工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：力杀一1、备料锻造毛坯2、热处理退火(消除内应力)3、普车粗、精车右端面钻中心孔4、普车粗()176外圆柱面倒角5、普车粗车各外圆柱面留半精车、精车余量，左端面6、热处理调质7、数控车半精车、精车各外圆柱面到要求倒角8、数控车钻。30的底孔，车。104,车。80孔留链孔余量9、数控车锋。80孔到要求，倒角10、数控车倒角11、数控铳铳。50、钻、扩、钱。20到要求12、数控铳铳键槽13、去毛刺14、检验力杀一1备料锻造毛坯2热处理退火（消除内应力）3普车粗车各圆柱面留半精车、精车

13、余量以及左端面4普车粗、精车右端面钻中心孔5普车粗车（）176外圆柱面倒角6热处理调质7数控车半精车左端各圆柱面到要求8数控车精车左端台阶到要求并倒角9数控车钻。30的底孔，车。104,车。80孔留链孔余量10数控车钱（）80孔到要求，倒角11数控车倒角12铳铳。50、钻、扩、钱。20到要求13铳铳键槽14去毛刺15检验力杀二1备料锻造毛坯2热处理退火（消除内应力）3数控铳铳端面钻中心孔4普车车大端外圆5普车车（）556普车（）607普车（）658普车（）759普车车内孔10数控铳铳。50、钻、扩、钱。20到要求铳键槽11倒角12去毛刺13检验综上所述：三个工艺方案的特点在于工序集中和工序分散

14、和加工顺序，从零件本身来考虑，由于轴类零件在切削加工时易产生弯曲变形，如采用工序分散，在加工时零件的位置精度无法保证，为了同时保证零件图示的圆跳动要求，所以采用方案二。（5）、加工路线的确定确定刀具走刀路线主要是提高生产效率，正确的加工工艺程序，在确定走刀路线时主要考虑以下几个方面：1、应能保证零件的加工精度和表面粗糙度2、应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加工效率3、应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。（6）、加工设备的选择、工序三采用CA6140普通车床，车床的参数如下：型号CA6140,中心距750mm1000mm1500mm床身上下最大回转直径0400mm马鞍内最

15、大工作回转路径0550mm,横拖板上最大回转直径0214mm主轴孔径052mm,主轴内锥孔MT6#主轴速度级数16级，主轴速度范围20-1800r.p.m,公制螺纹（30种）0.45-20mnt30种），英制螺纹（30种）40-0.875t.p.i（30种），模数螺纹0.125-5mm,径节螺纹160-4D.P,横拖板行程239mm、刀架行程150mm尾坐套孔锥度MT5#,套筒行程120mm主电机功率4/5.5KW,外形尺寸23503102031250mm、工序7、8、9采用数控车床CK7150A车床参数如下：8工位电动转塔刀架，可实现自动换刀，数控装置：FANUCOJ最大回转直径590mm最

16、大加工直径500mm最大加工长度1000mm主轴转速范围30-2000r/min,主轴电机功率7.5KW,主要精度X定位精度w0.016mm,Z定位精度w0.025mm,X重复定位精度w0.007mm,Z重复定位精度w0.01mm工序11、12采用X51,铳床的参数如下：型号X51，主轴孔锥度7:24,主轴孔径25mm主轴转速651800r/min。工作台面积（长3宽）10003250。工作台最大行程：纵向（手动/机动）620mm,横向手动190mm机动170mm升降手动370mm机动350mm工作台进给量：纵向35980mm/mins横向25765mm/mh升降12380mm/min。工作台

17、快速移动速度：纵向2900mm/mi仆横向2300mm/min、升降1150mm/minio工彳台T型槽数：槽数3、宽度14、槽距50。主电机功率7.5KW。、刀具的选择由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是数控加工工艺的一个重要部分，刀具应具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性。由于零件CA6140车床输出轴材料为45钢，推荐用硬质合金中的YT15类刀具，因为加工该类零件时摩擦严重，切削温度高，而YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性，尤其具有高的耐热性，在

18、高速切削钢料时刀具磨损小寿命长，所以加工45钢这种材料时采用硬质合金的刀具。、粗车外圆柱面：刀具号为T0101,90。可转位车刀，圆弧半径为1,刀片型号为VCUM160408R-A4刀具型号为PVJCR2525-16Q、半精车，精车外圆柱面：刀具号为T0202,75°可转位车刀，圆弧半径为1,刀片型号为WNUM080304EL-A2刀具型号为PCRC2020-16Q钻头：高速钢刀具刀具号为T0303,直径为。30;刀具号T0404,直径为。18扩孔钻：刀具号为T0505,直径为。19.8;钱刀：刀具号为T0606,直径为。20内孔车刀：刀具号为T0707,93°内孔车刀，圆

19、弧半径为1,刀片型号为TBUM080404R-04刀具型号为PSUBR3215-16Q键刀刀具号为T0808,刀杆长度为200.B3H=16325粗铳键槽刀具号为T0909,精铳键槽刀具号为T1010,综上可做一刀具表如下:加工表面刀具号刀具名称刀具参刀片型号刀具型号粗车外圆柱面T0101可转位车刀90°r=1VCUM160408R-A4PVJCR2525-16Q半精，精车外圆柱面T0202可转位车刀75r=1WNUM080304EL-A2PCRC2020-16Q钻30的孔头30钻。18头。18扩()19.8钻()19.8钱。20刀。20车内孑L刀93°r=1-16Q镇50

20、的盲孔T0808T0303钻T0404钻T0505扩孔T0606校T0707内孔车BUM080404R-04PSUBR3215链刀200.B3H=16325粗铳键槽刀15.4精铳键槽T1010T0909铳铳刀16（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1、加工余量，工序尺寸，及其公差的确定根据各资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，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：1）外圆柱面工序名称（）176工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗车5IT12（）1766.3毛坯2）外圆柱面工

21、序名称（）55工序余量工序公差（）187工序尺寸公差精车表面粗糙度1.0IT6（）551.6半车1.1IT10精（）563.2粗车15IT12（）57.96.3毛坯3）外圆柱面工序名称17.1（）60工序余量工序公差工序尺寸公差（）70表面粗糙度精车1.0IT6（）601.6半车1.1IT10（）613.2粗车10IT12（）62.96.3毛坯12.1（）704）外圆柱面（）65工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精车1.0IT6（）651.6半精车1.1IT10（）663.2粗车5IT12（）67.96.3毛坯7.5（）705）外圆柱面（）75工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表

22、面粗糙度精车1.0IT6（）751.6半精车1.1IT10（）763.2粗车5IT12（）77.9坯7.5（）806） 内圆柱面（）80工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度链车3IT7（）801.6车孔47IT12（）776.3钻孔30IT12（）306.37）加工通孔。20工序名称工序余量工序公差，序尺寸公差表囿粗糙度较10IT7（）201.6扩9.9IT9（）19.83.2钻9IT12（）186.38）加工键槽工序名称工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精铳IT9（）161.6粗铳IT12（）123.22、确定切削用量及功率的校核I加工外圆柱面（）176粗车：查机械加工工艺设计

23、手册P433得知：f=0.81.2mm/r取f=0.81mm/rap=2.5mm，查金属切削手册知Vc=7090m/min取Vc=80m/min则n=1000Vc/d=195.85r/min由CA6140说明书取n=125r/min,故实际切削速度：Vc=nd/1000=20033.143187/1000=73.4m/min，校核功率：Pc=KC3ap3Vcf/60000=230532.530.81373.4/60000=5.4Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=73.4m/min,n=125r/min,f=0.81mm/

24、rn加工外圆柱面（）55粗车：确定进给量f:查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/r结合CA6140说明书取f=0.71mm/rap=2.5mm查金属切削手册知Vc=7090m/min取Vc=75m/min则n=1000Vc/d=341.22r/min由CA6140说明书取n=320r/min故实际切削速度Vc=nd/1000=32033.14370/1000=70.34m/min功率Pc=Kc3ap3Vc30.71/60000=230532.5370.3430.66/6031000=4.4Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功

25、率Pn<Pc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=70.34m/min,n=320r/minf=0.71mm/r半精车：查机械加工工艺设计手册P433得知：f=0.250.35mm/r取f=0.30mm/rap=0.9mm取Vc=120m/min,故n=1000Vc/d=660.04r/min圆整得n=660r/min,功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.33120/60000=1.24Kw，由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.75,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=120m/min,n=660r/minf=0.3mm/r精车：查机械制造

26、工艺与机床夹具课程设计表2-20知：Vc=150160m/min取Vc=160m/minf=0.18mm/r,ap=0.55mm则n=1000Vc/d=908.29r/min圆整得n=910r/min功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.5530.183160/60000=0.6Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.75,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=160m/min,n=910r/minf=0.18mm/rm加工外圆柱面（）60粗车：d=70确定进给量f：查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/

27、r取f=0.71查金属切削手册知Vc=7090m/min取Vc=75m/min则n=1000Vc/d=341.2r/min由CA6140说明书取n=320r/min故实际切削速度Vc=nd/1000=32033.14370/1000=70.34m/min取ap=2.5mm校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230532.5370.3430.71/60000=4.8Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=70.34m/min,n=400r/minf=0.71mm/r半精车：查机械加工工艺设计手册P433得知：f=0.

28、40.5mm/r取f=0.45ap=0.9mm再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s取Vc=1.8m/s则n=1000Vc/d=546.8r/min圆整得n=550r/min则Vc=nd/1000=51033.14362.9/1000=100.7m/min功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.930.453100.7/60000=1.57Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw效率为0.8,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=100.7m/min,n=510r/min,f=0.45mm/r精车：查机械加工工艺设计手册表9-16知：f=0.130

29、.18mm/r取f=0.15mm/r,再查外圆切削数据表知：Vc>1.67m/s取Vc=120m/min则n=1000Vc/d=10003120/3.14361.1=625.5r/min圆整得n=630r/min，取ap=0.55mm故实际切削速度：Vc=nd/1000=63033.14361.1/1000=120.87m/min校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.553120.8730.15/60000=0.38Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率Pn<Pc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=120.87m/min,n=630r

30、/minf=0.15mm/rW加工外圆柱面65粗车：确定进给量f:查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r,查金属切削手册知Vc=7090m/min取Vc=75m/min则n=1000Vc/d=341.2r/min由CA6140说明书取n=320r/min故实际切削速度Vc=nd/1000=70.34m/min取ap=2.5mm功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230532.5370.3430.71/60000=4.8Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为

31、Vc=70.34m/min,n=320r/min,f=0.71mm/r半精车：查机械加工工艺设计手册P433得知：f=0.40.5mm/r取f=0.45mm/r,再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s取Vc=1.8m/s则n=1000Vc/d=506.55r/min圆整得n=510r/min取ap=0.9mmVc=nd/1000=51033.14367.9/1000=108.7m/min功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.93108.730.45/60000=1.7Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实

32、际取值为Vc=108.7m/min,n=510r/minf=0.45mm/r精车：查机械加工工艺设计手册表9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.18mm/r再查外圆切削数据表知：Vc>1.67m/s取Vc=120m/min则n=1000Vc/d=578.2r/min圆整得n=580r/min故实际切削速度：Vc=nd/1000=58033.14366.1/1000=120.38m/minap=0.55mm校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.5530.183120.38/6000031000=0.46Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8

33、,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc二120.38m/min,n=580r/minf=0.18mm/rV 加工外圆柱面（）75粗车：确定进给量f:查金属机械加工工艺人员手册增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/,查金属切削手册知Vc=7090m/min取Vc=75m/min则n=1000Vc/d=298.56r/min由CA6140说明书取n=320r/min故实际切削速度Vc=nd/1000=80.384m/min取ap=2.5m校核功率：Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230532.5380.38430.71/60000=5

34、.5Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=80.384m/min,n=320r/min,f=0.71mm/r半精车：查机械加工工艺设计手册P433得知：f=0.40.5mm/r取f=0.45mm/r再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s取Vc=1.8m/s则n=1000Vc/d=10003108/3.14377.9=441.5r/min,圆整得n=450r/min，取ap=0.9mmVc=nd/1000=45033.14377.9/1000=110m/min，校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=23

35、0530.9311030.45/60000=1.7Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=110m/min,n=450r/minf=0.45mm/r精车：查机械加工工艺设计手册表9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.15mm/r再查外圆切削数据表知：Vc>1.67m/s取Vc=120m/min则n=1000Vc/d=10003120/76.133.14=502.2r/min圆整得n=500r/min故实际切肖速度：Vc=nd/1000=50033.14376.1/1000=119.48m/minap=0.55

36、mm校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230530.553119.4830.15/60000=0.39Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率Pn<Pc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=119.48m/min,n=500r/minf=0.15mm/rVI 加工内圆柱面（）80车占孑L：查简明加工工艺手册P294知：ap=d/2=15mm取f=0.35mm/r;Vc=0.33m/s故n=1000Vc/d=100030.33360/3.14330=210.2r/min圆整得n=210r/min故实际切削速度：Vc=nd/1000=21033.14330/

37、1000=19.8m/min校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=2305315330.6/6031000=3.99Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=19.8m/min,n=210r/min,f=0.35mm/r车孔：查简明加工工艺手册P297知f=0.350.40mm/r,Vc=0.8331.666m/s取f=0.35mm/rVc=0.85m/s;故n=1000Vc/d=100030.85360/3.14374=219.5r/min由CA6140说明书取n=200r/min故实际切削速度Vc=nd/1000=

38、20033.14374/1000=46.5m/min取ap=3mm校核功率Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230533346.530.35/60000=1.9Kw根据机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=46.5m/min,n=200r/minf=0.35mm/r钻孑L:f=0.3mm/rap=1.5mmn=549r/minVc=nd/1000=33.14380/1000=138m/min功率Pc=Kc3ap3Vc30.001/60=230531.53138/6031000=7.9Kw根据机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率

39、为0.75,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=138m/min,n=560r/minf=0.3mm/r镇孔：查金属机械加工工艺人员手册增订组编表10-13ap=3mmS=0.300.50mm/r取S=0.3mm/r取Vc=0.65m/s则n=1000Vc/d=100030.65360/d=155r/min由CA6140说明书取n=160/min故实际切削速度Vc=nd/1000=16033.14380/1000=40.2m/min根据机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,功率Pc=Kc3ap3Vc3S/60000=230533340.230.4/60000=1.85

40、Kw机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=40.2m/min,n=160r/minf=0.4mm/rvn加工通孔（）20钻孔：钻。19.8的底孔：查简明加工工艺手册P296得：f=0.330.38mm/r,取f=0.36mm/r；Vc=0.961.13m/s,取Vc=1m/s故n=1000Vc/d=1000360/3.14319.8=965.1r/min根据X51机床说明书得：n=945r/min故实际切削速度Vc=nd/1000=94533.14319.8/1000=58.75m/min,又取ap=6mm校核功率：Pc=Kc3ap3Vc3f/60000=230536360.3

41、30.36/60000=5.0Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率Pn<Pc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=23.1m/min,n=409r/min,f=0.2mm/r钱孔：查简明加工工艺手册表11-20知：f=0.30.65mm/r,取f=0.3mm/r;Vc=0.8330.383m/s,取Vc=0.60m/s;故n=1000Vc/d=100030.6360/3.14320=573.25r/min圆整得：n=580r/min故实际切削速度Vc=nd/1000=58033.14320/1000=36.4m/minap=0.1mm校核功率：Pc=Kc3ap3V

42、c3f/60000=230530.1336.430.3/60000=0.04Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为0.8,机床功率PnvPc,所以机床功率足够，实际取值为Vc=36.4m/min,n=580r/min,f=0.3mm/rvrn加工端面粗车：查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导得：f=0.66mm/rVc=108m/minn=1000Vc/兀d=190r/min由CA6140说明书取n=200r/min故实际切削速度Vc=nd/1000=110.5m/min取ap=2mm校核功率：Pm=Kc3ap3f3Vc/60000=23053230.663110.5/60000=5.

43、6Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为r=0.8,机床功率Pc3刀Pm所以机床功率足够，实际取值为Vc=110.5m/min,n=200r/min,f=0.66mm/r.精车：查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导得：f=0.41mm/rap=0.5mmVc=120m/minn=1000Vc/兀d=217.1r/min功率Pm=Kc3ap3f3Vc/60000=230530.530.413120/60000=0.94Kw由于机床说明书查得Pc=7.5Kw,效率为r=0.8,机床功率Pc3刀Pm所以机床功率足够，实际取值为Vc=120m/min,n=217.1r/min,f=0.41mm

44、/r.IX铳键槽粗铳:fz=0.12mm/rap=5mmVc=90m/minn=1000Vc/兀d=955.4r/minVf=n3fz=114.6mm/r功率Pm=Kc3ap3f3Vc/60000=23053530.12390/60000=2.07Kw由于机床说明书查得Pc=4.5Kw,效率为r=0.8,机床功率Pc3刀Pm所以机床功率足够，实际取值为Vc=89m/min,n=945r/min,纵向Vf=105mm/r,横向Vf=100mm/r精铳：fz=0.10mm/rap=2mmVc=150m/minn=1000Vc/兀d=1194.2r/minVf=n3fz=119.4mm/r功率Pm=

45、Kc3ap3f3Vc/60000=23053230.103150/60000=1.15Kw由于机床说明书查得Pc=4.5Kw,效率为r=0.8,机床功率Pc3刀Pm所以机床功率足够，实际取值为Vc=153.8m/min,n=1225r/min纵向Vf=125mm/r,横向Vf=130mm/r.（五）确定切削用量及基本工时切削用量包括背吃刀量ap、进给量f和切削速度v。确定顺序是确定ap、f,再确定v。本说明书选取工序1粗车外圆455mm为例确定p其切削用量及基本时间。切削用量。本工序为粗车。已知加工材料为45钢，锻件，有外皮；机床为CA614C®卧式车床，工件装夹在三爪自定心卡盘中。

46、确定帕5mm外圆的切削用量。所选刀具为YT15硬质合金可转位车刀，根据表5-112,由于CA6140机床的中心高为200mm故选用刀杆尺寸B3H=16mm25mm刀片厚度为4.5mm根据表5-133,选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角"=12,后角。=6©、主偏角父了=90°、，副偏角叼=10葭刃倾角%=0*、刀尖圆弧半径九=0.8mm。(1)确定背吃刀量ap由于粗车双边余量为2.5mm则ap=2.25mm(2)确定进给量f根据表5-114,在粗车钢件、刀杆尺寸为16mm乂25mm、aD<3mm、工件直径为60100mm时,pf=0.50.9mm/r

47、。按CA6140机床的进给量选择f=0.65mm/r。确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。根据表5-55,CA6140a床进给机构允许的进给力Fmax=3530N。根据表5-123,当钢材仃b=57(67MPa、aP<2.0mm>f<0.75mm/r,£445"，v=65m/min(预计)时，进给力Ff=760N。Ff的修正系数为kYF=1.0,k?F=1.0,k“=1.17，故实际进给0Ff7SFfkFf力为Ff=760M1.17N=889.2N,由于FfEFmax,所选的f=0.65mm/r可用。(3)选择车刀磨钝标准及耐用度根据表5

48、-119,车刀后刀面最大磨损量取为1mm可转位车刀耐用度T=60min。(4)确定切削速度v根据表5-120,当用YT15硬质合金车刀加工钢材时，aP<2.0mm,fE0.75mm/r时，切削速度v=97m/min。切肖U速度的修正系数为£v=0.8,v=0.65,父中=0.81,Jv=1.0,父|=宣=1.0表2-9。则有：v=970.80.650.81m/min=40.9m/mi1000v100040.9二64r/min=203.4r/min按CA6140机床的转速选择n=185r/min=3.08r/s,则实际切削速度v=37.2m/min。最后确定切削用量为：ap=1.

49、25mm,f=0.65mm/r,n=185r/min,v=37.2m/min0基本时间确定粗车外圆由55的基本时间t根据机械制造工艺学公式4-23车外圆基本时间为：L.11112.Tj=iifnfnapl=83.4mm,h=+(23)=2mm,=0,tanf=0.65mm/r,n=3.08r/min,i=183.42贝tjTj=s=43s0.653.08其余工步切削用量及基本工时计算从略三、专用夹具设计摘要：机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用，而机械加工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺和夹具设计，着重于几个重要表面的加工，具有一定的尺寸、

50、形状、位置要求，还有一些强度、表面粗糙度要求等，然而这些都会在文中得以体现。关键词：制造；输出轴；加工工艺；夹具；（一）、设计主旨机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。我也相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。本次课程设

51、计是机械制造工艺学这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。零件的工艺分析及生产类型的确定技术要求分析题目所给定的零件车床输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使车床主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。零件的材料为45钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。综合技术要求等文件，选用铸件。零件的工艺分析从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有（|）55、小60、小65、小75、6176的外圆柱面，小5

52、0、680、小104的内圆柱表面，10个620的通孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级;粗糙度方面表现在键槽两侧面、小80内圆柱表面为Ra3.2um,大端端面为Ra3.2um,其余为Ra12.5um,要求不高；位置要求较严格，表现在655的左端面、小80内孔圆柱面对小75、660外圆轴线的跳动量为0.04mm,620孔的轴线对小80内孔轴线的位置度为小0.05mm,键槽对小55外圆轴线的对称度为.0.08mm；热处理方面需要调质处理，到200HBW；保持均匀。通过分析该零件，具布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，

53、符合要求。选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图选择毛坯毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。本零件生产批量为中批量，所以综上所叙选择锻件中的模锻。毛坯尺寸的确定毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查机械加工工艺手册金属机械加工工艺人员手册知精车-半精车-粗车各余量，

54、从而可得毛坯余量或查表得到,，见表1。铸件的外圆角半径按表5-12确定，内圆角半径按5-13确定。结果为：外圆角半径：r=2;内圆角半径：R=3,按表5-11,外模锻斜度a=5:内模锻斜度a=7鼠下图为本零件的毛坯图图1毛坯图*选择加工方法，制定加工艺路线定位基准的选择本零件为带孔的管状零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵守“基准重合”的原则。具体而言，即选448孔及一端面作为精基准。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作为精基准，应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。零件表面加工方法的选择加工阶段的划分：当零件的加工质量要求较高时，往往不可能用一道工序来满足要求，而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同，可以分为粗加工，半精加工，精加工三个阶段。粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量