零件的机械加工工艺措施设计Word格式.docx
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2.粗、精铣削B面。
3.铣削
4.铣削
5.拉花键。
方案二
以
mm圆柱面为粗基准。
选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。
2.拉花键。
以A面为基准，
3.铣削槽B面。
以花键的中心线及A面为基准。
选用X62W卧式铣床加专用夹具
选用X62W卧式铣床加专用夹具。
5.铣削
方案比较选择：
工艺方案一把拉花键放在最后一道工序，这使2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧；
方案二把拉花键放在第一道工序的后边，这样方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。
此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。
3.机械加工余量和工序尺寸
工序尺寸以毛坯尺寸如下：
A面的加工余量
A面有3±
0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除
矩形花键底孔
要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为
，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》表3-59确定孔加工余量的分配。
钻孔Φ20mm
扩孔Φ21mm
拉花键
花键孔要求以外径定心：
拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取2Ζ=1mm
（3>
B面的加工余量
此工序分2个工步：
1、粗铣B2、面精铣B面。
精加工余量为0.2mm
粗铣加工余量为2.8mm。
（3）确定切削用量和基本工时
Ⅰ、工序1：
车削A面
1．加工条件。
工件材料：
灰口铸铁HT200。
σb=145MPa。
铸造。
加工要求：
粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，Ra=3.2µ
m
机床C3163-1。
转塔式六角卧式车床。
刀具：
刀片材料。
r=12.ao=6-8b=-10o=0.5Kr=90n=15
2、计算切削用量
<
1）已知长度方向的加工余量为3±
0.8mm。
实际端面的最大加工余量为3.8mm。
故分二次加工<
粗车和半精车）。
长度加工公差IT１２级取-0.46mm<
入体方向）
2）进给量 根据《切削简明手册》<
第3版）表1.4当刀杆尺寸为16mm×
25mm,
3mm时，以及工件直径为Φ60mm时<
由于凸台B面的存在所以直径取
Φ=60mm，ƒ=0.6-0.8mm/ｒ，按车床说明书取ƒ=0.6mm/n。
由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85，
所以：
实际进给量f=0.6×
0.8=0.48mm/ｒ，按车床说明书 ƒ＝0.53ｍｍ／ｒ。
3）计算切削速度。
按《切削简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为<
寿命选T=60min）。
刀具材料YG6
V=Cv/（Tm·
apxv·
fyv>
·
kv
其中：
Cv=158、xv=0.15、yv=0.4、M=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28
kmv=1.15、kkv=0.8、kkrv=0.8、ksv=1.04、kBV=0.81。
Vc=158/（600.2·
20.15·
0.530.4>
1.15·
0.8·
0.81·
0.97=46.9（m/min>
4）确定机床主轴转速，ns=1000vc/
dw=229.8<
r/min）按车床说明书取ｎ＝200r／min，所以实际切削速度V=40.8m/min。
5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1，由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备。
Tm=（L+L1+L2+L3>
/nwxf=0.33<
min）L=（65-0>
/2=32.5L1=3、L2=0、L3=0
3.精车
已知粗加工余量为0.5mm，进给量f.根据《切削用量简明手册》表1.6，f=0.15－0.25mm/r，按车床说明书ｆ＝0.16mm/r，计算切削速度按《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为<
寿命选T=60min）
apxv·
=158/（600.2·
0.160.4>
0.97
=83.85（m/min>
确定机床主轴转速.nw=1000vc/
dw=410.8<
r/min）按车床说明书取nw=400<
r/min），实际切削速度V=57.1m/min，切削工时，查《工艺手册》表6.2-1：
/nwxf=22.5/400x0.16=0.35<
min）
由于下一道工序是钻孔，所以留下Ø
20mm的台阶，所以L=（65-20>
/2=22.5mmL1=3、L2=0、L3=0。
4、钻孔、扩孔、倒角
<
1）钻孔
钻头选择：
见《切削用量简明手册》表2.2
钻头几何形状为<
表2.1及表2.2）：
双锥修磨具刃，钻头参数：
d＝Ф20mmβ=30°
，2Φ=118°
，2Φ=70°
，bε=3.5mm,ao=12°
Ψ=55°
b=2mm，
根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48。
ａ、按机床进给强度决定进给量：
根据表2.9,当σb＝210MPa
ｄ0＝20.5mm可确定f=0.75。
按车床说明书取f=0.62mm/n.
ｂ、决定钻头磨钝标准及寿命表2.21，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6寿命T=45min.
ｃ、切削速度 由《切削用量简明手册》，表2.15得Ｖ=21m/min，n=1000V/
D=334.4由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min取280n/min，取n=280m/min.实际Ｖ=17m/min。
ｄ、基本工时，Tm=L/nf=（80+10>
/280x0.62=0.32（min>
，入切量及超切量由表2.29.查出Ψ+△=10mm，所以Tm=L/nf=（80+10>
。
2）扩孔
刀具直径do=21mm；
刀具几何参数同上。
由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上Tm=0.32，倒角刀具15°
锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。
3）倒角
刀具：
专用刀具。
此工步使用到专用刀具与手动进给。
检验机床功率按《切削用量简明手册》表1.24可以查出 当σｂ＝160～245HBS、ａｐ≤2.8ｍｍ、ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ、Ｖｃ≤41ｍ／min、Ｐｃ＝3.4kw
按车床说明书取主电机功率Ｐ＝11kw，可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求，钻削功率检验按《切削用量简明手册》表2.21当ｄｏ＝21mm、ｆ＝0.64mm，查得转矩M＝61.8N.M，由《切削用量简明手册》表2.32 得功率公式
ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km
按车床说明书取主电机功率Ｐ＝11，可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要
Ⅱ、工序2拉花键孔
单面齿升：
根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为0.06mm,拉削速度v=0.06m/s（3.6m/min>
，切削工时t=Zblηk/1000vfzZ
式中：
Zb：
单面余量1.5mm（由Φ21mm拉削到Φ25mm>
；
L：
拉削表面长度，80mm；
η：
考虑校准部分的长度系数，取1.2；
K：
考虑机床返回行程系数，取1.4；
V：
拉削速度<
m/min）；
F：
拉刀单面齿升；
Z：
拉刀同时工作齿数，Z=l/p；
P：
拉刀齿距。
P=（1.25-1.5>
sqrt80=1.35sqrt80=12mm
∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7
∴其本工时Tm=1.5×
80×
1.2×
1.4/1000×
3.6×
0.06×
7=0.13（min>
Ⅲ、工序3粗铣，精铣B面
加工要求：
粗铣B面，精铣B面，Ra=3.2ｕｍ。
用标准镶齿圆柱铣刀粗铣加工余量3mm
机床：
Ｘ62W
加工工件尺寸：
宽度：
40mm长度：
28mm
1.粗铣
1 选择刀具
根据《切削用量简明手册》表3.1铣削宽度ae≤5mm时。
直径为do=50mm故齿数z＝8，由于采用标准镶齿圆柱铣刀，铣刀几何参数（表3.2>
rn=10°
ao=16°
2 切削用量
留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac＝2.8±
0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=3.2um.根据表3.5得每转进给量ｆ＝0.5～１mm/r就能满足要求，但考虑到Ｘ62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W铣床说明书所以每转进给量ｆ＝0.6mm/r
3 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。
根据《切削用量简明手册》表3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm，刀具寿命T=120min。
4 决定切削速度Vc
可根据《切削用量简明手册》表3.9
确定：
Z=8,aP=40-70mm,ac=2.8±
0.8ｍｍ,fz=f/z=0.0750.1（mm/z>
由公式：
Vc=（Cv×
do×
qv>
/（Tm×
ap×
Xv×
fz×
yv×
ae×
uv×
Zpv>
试中：
Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,
Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=Km×
Ksv×
KTv=1.12×
0.8×
0.82=0.79
n=1000V/
d=（1000×
23.7>
/（3.14×
50>
=151<
r/min）根据X62W型铣床说明书选n=160r/min
Vc=3.14nd/1000=（1603.1450>
/1000=25.1m/minVf=nf=160x0.6=96mm/min
选Vf=80mm/min实际fz=Vf/（n×
z>
=0.0625mm/z
5 机床功率：
根据《切削用量简明手册》表3.20当Vc=71m/minae=2.8mm,ap=41mm,fz=0.08,Kmpc=1.4kw。
切削功率的修正系数：
故Pct＜0.8,
根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为
Pcm=7.5×
0.75=5.63kw
故Pcc＜Pcm因此所决定的切削用量可以采用。
ae=2.8mm，Vf=80m/minn=160r/min，Vc=25.1m/min，fz=0.0625mmm/z。
6 基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5
Tm=（L+L1+△>
/Vf=（28+14>
/80=0.525<
min）
L1+△=14mm
2.精铣
刀具与上道工步是同一把刀。
精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ae＝0.2mm，ｆ＝0.6
3 决定切削速度Vc
可根据《切削用量简明手册》表3.9确定ac=0.2mm,
=33.1m/min
d=（1000x33.1>
/（3.14x50>
=211r/min
根据X62W型铣床说明书选n=210r/min
Vf=n×
f=210×
0.6=126mm/min
VF=125mm/min
fz=Vf/（n×
=0.074mm/Z
4 基本工时基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5
/125=0.336<
式中L1+△=14mm。
Ⅳ、工序4：
铣削8+0.030mm槽
8+0.030mm,长度L=40mm
高速钢错齿三面刃铣刀<
精密级K8）加工余量8用乳化液冷却
机床：
X62W
1）选择刀具
由加工尺寸公差0-0.3。
所以铣刀精度为精密级K8
铣刀参数：
L=8mm，D=63，d=22，d1=34，ro=15°
，ao=12°
，an=6°
，Z=16
2）选择切削量
由于槽的深度为8mm,故一次走完，ae=8mm，ap=8mm。
由《切削用量简明手册》表3.3，确定f=0.15-0.3mm/r，现取f=0.3mm/r，fz=0.3/16=0.018mm/z
3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：
根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨损量为0.5由表3.8确定刀具寿命：
T=100min。
4）决定切削速度Vc和每齿进给量Vf，由公式：
×
Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,
0.82=0.79
Kv=82.86m/min
n=1000×
Vc/
do=1000×
82.86/3.14×
63=418.87r/min
根据X62W型铣床说明书选nc=375r/min
实际速度：
Vc=
nc/1000=74.2m/min
选Vfc=nc×
f=375×
0.3=112.5mm/min。
根据X62W型铣床说明书选选Vf=110mm/min
fzc=110/375×
16=0.018mm/z
5）机床功率：
根据《切削用量简明手册》表3.28公式
圆周力：
fc=（CF×
apxf×
fzyF×
aeVF×
Z/doaF×
nWF>
KFC，KTV=0.90，KMFC=0.94
由表28得CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28
Fc=（CF×
Z/doqF×
KFC=30×
8×
0.018×
8/63×
375=505.6N
M=FC×
do/2×
103=15.9N•M
Pc=Fc×
Vc/1000=1.18km
根据X62W型铣床说明书，功率足够。
6）基本工时基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5
/Vf=（40+14>
/110=0.49<
min）L1+△=14mm
Ⅴ、工序5：
铣宽为180+0.012mm槽
用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽180+0.12mm，长L=40mm。
加工余量：
23mm
由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走，ae=23，ap=10mm。
铣刀参数：
L=10，D=100mm，d=30mm，ro=15°
，Z=24。
2）选择铣削用量
由于槽的宽度为18mm,故二次走完，ae=23mm，ap=10mm。
由《切削用量简明手册》表3.3确定f=0.5mm/r，现取f=0.8mm/r，fz=0.5/24=0.02mm/z。
3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：
根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨
损量为0.5，由表3.8确定刀具寿命：
T=100min
4）确定切削速度Vc和每齿进给量：
决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由《切
削用量简明手册》3.27的公式
Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=98.6m/min
98.6/3.14×
100=314r/min
根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min。
实际速度
donc/1000=94.2m/min
选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min。
根据X62W型铣床说明书选选Vf=150mm/min
fzc=150/300×
24=0.020mm/z
5）基本工时基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5
i/Vf=（40+20>
2/150=0.8<
min），L1+△=20mmi=2（走两次>
。
Ⅵ、工序Ⅵ磨18mm槽
保证尺寸18mm
1）选择砂轮
由《切削手册》中磨料选择各表，结果为：
GZ46KV6P350×
40×
127其含义为：
磨轮磨料为棕刚玉，为了防止粒度过小而磨轮堵塞，所以选用为粒度为46#，硬度为软2级。
平型砂轮，其尺寸为<
D×
d×
H）=16×
6×
40。
2）切削用量的选择
砂轮转速n砂=3000r/min，v砂=2.5m/s
进给量f=50mm/min双单行程fr=0.015mm
3）切削工时。
当加工1个表面时
Tm=（L+y+△>
iK/50=3.1min
最后，将以上各个工序切削用、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一起填入机械加工工艺卡片中，见工艺卡表。
6.参考文献
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机械工业出版社，2007
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