车床主轴加工工艺

车床主轴加工工艺 机械制造工艺学课程设计 ——CA6140机床主轴加工工艺设计 班 级: 组 员: 指导教师: 1 一、零件的结构特点及设计要求 ...................................................... 6 二、CA6140车床主轴技术要求及功用 ............................................ 7 三、零件毛坯的选择及热处理 .......................................................... 8 四、基准的选择 .................................................................................. 9 ........................................................ 10 六、加工阶段的划分 ........................................................................ 12 七、加工工序的安排和工序的确定 ................................................ 12 八、工序具体内容的确定 ................................................................ 16 九、计算切削速度 ............................................................................ 17 端面有 .......................................................................... 17 ?对小端 ?则对大端面同理有 .................................................................. 18 ?(钻中心孔 .............................................................................. 18 ?:粗车外圆 .............................................................................. 18 端各部(大端外圆、短锥、端面、台阶) ............... 21 ?:车大 ?:仿形车小端各部 .................................................................. 22 7、 钻φ48深孔 ....................................................................... 26 ? 车小端锥孔(配1:20锥堵) ............................................... 26 ?.车大端面锥孔(配莫氏6号锥堵)外短锥及端面 .............. 27 ?:钻大端各孔 .......................................................................... 28 2 11.钻φ4-H7孔 ............................................................................ 29 ? 对φ90g6、短锥及莫氏6号锥孔进行高频淬火 ............... 29 ? 精车100×1.5-2，,φ100h6外圆并切槽 ............................ 29 ? 磨削外圆 .......................................................................... 32 ? 磨削莫氏6锥孔 .................................................................... 33 ? 铣键槽30×12×5.2 ............................................................ 34 ? 粗铣、精铣花键 .................................................................. 34 ? 车大端内侧面，车三处螺纹(配螺母); ....................... 35 19. 磨削两处1:12外锥面,D面,以及短锥面 ........................ 36 ? 磨削莫氏6锥孔 .................................................................. 37 3 毛坯尺寸确定的方法 1、毛坯的大头如何确定 计算其质量，查表得单边余量为7.5mm 2、外径如何确定 0.20.5 查表得公式为外径=0.22xLxD 所以外径的总余量为9.195mm 切削速度公式 cv xymvvTafp 4 5 一、零件的结构特点及设计要求 1、主轴零件的结构特点 1)主轴零件是CA6140车床中的关键零件之一，主要用以传递旋转运动和扭矩，支撑传动零件并承受载荷。 2)主轴零件是回转体零件，既是阶梯轴又是空心轴， 3)主轴长径比小于12，所以为刚性轴 4)主轴零件的主要加工表面是内、外旋转表面，次要表面有键槽、花键、螺纹和横向孔等。 5)机械加工工艺主要是车削、磨削，其次是铣削和钻削。 2、主轴结构的设计要求 1)合理的结构设计。 2)足够的刚度。 3)具有一定的尺寸、形状、位置精度和表面质量。 4)具有足够的耐磨性、抗振性及尺寸稳定性。 5)足够的抗疲劳强度。 6 二、CA6140车床主轴技术要求及功用 附件1为CA6140车床主轴零件图。由零件图可知，该主轴呈阶梯状，其上有安装支承轴承、传动件的圆柱、圆锥面，安装滑动齿轮的花键，安装卡盘及顶尖的内外圆锥面，联接紧固螺母的螺旋面，通过棒料的深孔等。下面分别介绍主轴各主要部分的作用及技术要求: 1、支承轴颈 主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为0.005mm，径向跳动公差为0.005mm;而支承轴颈1?12锥面的接触率?70%;表面粗糙度Ra为0.4mm;支承轴颈尺寸精度为IT5。因为主轴支承轴颈是用来安装支承轴承，是主轴部件的装配基准面，所以它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。 2、端部锥孔 主轴端部内锥孔(莫氏6号)对支承轴颈A、B的跳动在轴端面处公差为0.005mm，离轴端面300mm处公差为0.01 mm;锥面接触率?70%;表面粗糙度Ra为0.4mm;硬度要求HRC45,50。该锥孔是用来安装顶尖或工具锥柄的，其轴心线必须与两个支承轴颈的轴心线严格同轴，否则会使工件(或工具)产生同轴度误差。 3、端部短锥和端面 头部短锥C和端面D对主轴二个支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.008mm;表面粗糙度Ra为0.8mm。它是安装卡盘的定位面。为保证卡盘的定心精度，该圆锥面必须与支承轴颈同轴，而端面必须与主轴的回转中心垂直。 4、空套齿轮轴颈， 空套齿轮轴颈对支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.015 mm。由于该轴颈是与齿轮孔相配合的表面，对支承轴颈应有一定的同轴度要求，否则引起主轴传动啮合不良，当主轴转速很高时，还会影响齿轮传动平稳性并产生噪声。 5、螺纹 主轴上螺旋面的误差是造成压紧螺母端面跳动的原因之一，所以应控制螺纹的加工精度。当主轴上压紧螺母的端面跳动过大时，会使被压紧的滚动轴承内环的轴心线产生倾斜，从而引起主轴的径向圆跳动。 7 三、零件毛坯的选择及热处理 1、毛坯的形式 毛坯的制造方法根据使用要求和生产类型而定。毛坯形式有棒料和磨模锻两种。前者适于单件小批生产，尤其适用于光滑轴和外圆直径相差不大的阶梯轴，对于直径较大的阶梯轴则往往采用锻件。锻件还可获得较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。单件小批生产一般采用自由锻，批量生产则采用模锻件，大批量生产时若采用带有贯穿孔的无缝钢管毛坯，能大大节省和机械加工量。 综上所述，我选择模锻毛坯。 2、毛坯的尺寸确定 毛坯尺寸的确定查表得 粗加工余量7mm,半精加工余量1.6mm,精加工余量0.4mm. 3、主轴的材料的选择 主轴零件应根据不同的工作情况，选择不同的材料和热处理。一般主轴零件常用中碳钢，如45钢，经正火、调质及部分表面淬火等热处理，得到所要求的强度、韧性和硬度。转速较高的主轴零件，一般选用40Cr，经过调质和表面淬火处理，使其具有较高的综合力学性能。45钢是普通机床主轴的常用材料，淬透性比合金钢差，淬火后变形较大，加工后尺寸稳定性也较差。 8 综上所述，主轴零件材料我选择40Cr。 4、热处理工艺的制定和安排 选择合适的材料并在整个加工过程中安排足够和合理的热处理工序，对于保证主轴的力学性能、精度要求和改善其切削加工性能非常重要。车床主轴的热处理主要包括: 1)毛坯热处理 车床主轴的毛坯热处理一般采用正火，其目的是消除锻造应力，细化晶粒，并使金属组织均匀，以利于切削加工。 2)预备热处理 在粗加工之后半精加工之前，安排调质处理，目的是获得均匀细密的回火索氏体组织，提高其综合力学性能，同时，细密的索氏体金相组织有利于零件精加工后获得光洁的表面。 3)最终热处理 主轴的某些重要表面(如Φ90g5轴颈、锥孔及外锥等)需经高频淬火。最终热处理一般安排在半精加工之后，精加工之前，局部淬火产生的变形在最终精加工时得以纠正。 四、基准的选择 1、粗基准的选择 为取得两中心孔作为精加工的定位基准，所以机械加工的第一道工序是铣两端面中心孔。为此可选择前、后支撑轴颈(或其近处的外圆表面)作为粗基准。这样，当反过来再用中心孔定位，加工支撑轴颈时，可以获得均匀的加工余量，有利于保证这两个高精度轴颈的加工精度。 2、精基准的选择 为了避免基准重合误差，考虑工艺基准与设计基准和各工序基准的统一，以及尽可能在一次装夹中加工较多的工作表面，所以在主轴精加工的全部工序中(二端锥孔面本身加工时除外)均采用二中心孔位定位基准。主轴中心通孔钻出以后，远中心孔消失，需要采用锥堵，借以重新建立定位精度(二端中心孔)。 中心孔在使用过程中的磨损会影响定位精度，故必须经常注意保护并及时 9 保修。特别是在关键的精加工工序之前，为了保证和提高定位精度，均需要重新修整中心孔。使用锥堵时应注意:当锥堵装入中心孔以后，在使用过程中，不能随意拆卸和更换，都会引起基准的位置变动，从而造成误差。 3、基准的转换 由于主轴的主要轴颈和大端锥孔的位置精度要求很高，所以在加工过程中药采用互换基准的原则，在基准相互转换的过程中，精度逐步得到提高。 1)、以轴颈位粗基准加工中心孔; 2)、以中心孔为基准，粗车支承轴颈等外圆各部; 3)、以支承轴颈为基准，加工大端锥孔; 4)、以中心孔(锥堵)为基准，加工支承轴颈等外圆各部; 5)、以支撑轴颈位基准，粗磨大端锥孔; 6)、以中心孔为(重配锥堵)为基准，加工支承轴颈等外圆各部; 7)、以打断支撑轴颈和φ75h6外圆表面为基准，粗磨打断锥孔。 主轴外圆表面的加工，应该以顶尖孔作为统一的定位基准。但在主轴的加工过程中，岁着通孔的加工，作为定位基面的中心孔消失，工艺上常采用带有中心孔的锥堵到主轴的两端孔中，如图5-4所示，让锥堵的顶尖其附加定位基准的作用。 五、工序加工中的主要问题 1、锥堵和锥套心轴的使用 对于空心的轴类零件，当通孔加工后，原来的定位基准——顶尖 孔已被破坏，此后必须重新建立定位基准。对于通孔直径较小的轴， 可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60度锥面，代替中心孔。而当通 孔直径较大时，则不宜用倒角锥面代替，一般都采用锥堵或锥堵心轴 的顶尖孔做为定位基准。 2、使用锥堵或锥堵心轴时应注意以下问题。 10 1)一般不宜中途更换或拆装，以免增加安装误差。 2)锥堵心轴要求两个锥面应同轴，否则拧紧螺母后会使工件变形。先图所示的锥堵心轴结构比较合理，其左端锥堵与拉杆心轴为一体，其锥面与顶尖孔的同轴度较好，而右端有球面垫圈，拧紧螺母时，能保证左端锥堵与孔配合良好，使锥堵的锥面和工件的锥孔以及拉杆心轴上的顶尖孔有较好的同轴度。 工序 双托图 主轴各外圆表面的精加工和光整加工 3、主轴的精加工都是用磨削的方法，安排在最终热处理工序之后进行，用以纠正在热处理中产生的变形 ，最后达到所需的精度和表面粗糙度。磨削加工一般能达到的经济精度和经济表面粗糙度为IT16和Ra 0.8,0.2µm。对于一般精度的车床主轴，磨削是最后的加工工序。而对于精密的主轴还需要进行光整加工。 4、光整加工用于精密主轴的尺寸公差等级IT5以上或表面粗糙度低于Rɑ0.1µm的加工表面，其特点是: 1)加工余量都很小，一般不超过0.2mm。 2)采用很小的切削用量和单位切削压力，变形小，可获得很细的表面粗糙度。 3)对上道工序的表面粗糙度要求高。一般都要求低于Rɑ0.2µm，表面不得有较深的加工痕迹。 4)除镜面磨削外，其他光整加工方法都是“浮动的”，即依靠被加工表面本身自定中心。因此只有镜面磨削可部分地纠正工件的形状 11 和位置误差，而研磨只可部分地纠正形状误差。其它光整加工方法只 能用于降低表面粗糙度。 由于镜面磨削的生产效率高。且适应性广，目前已广泛应用在机 床主轴的光整加工中。 六、加工阶段的划分 主轴加工过程中的加工工序和热处理工序均会不同程度的产生加工误差和应力，因此要划分加工阶段。主轴加工基本上划分为以下三个阶段。 1、粗加工阶段 1)毛坯处理:备料,锻造,热处理(正火) 2)粗加工:工序4,6。锯除多余部分，铣端面、钻中心孔和荒车外圆等 目的:切除大部分余量,接近最终尺寸,只留少量余量,及时发现缺陷。 2、半精加工阶段 1)半精加工前热处理:工序7。 2)半精加工:工序8,13。车工艺锥面(定位锥孔) 半精车外圆端面和钻深孔等 3)精加工:精磨外圆和内外锥面以保证主轴最主要表面的精度。 详细过程见工序卡 七、加工工序的安排和工序的确定 1、加工顺序确定 具有空心和内锥特点的轴类零件，在考虑支承颈，一般轴颈和内锥等主要表面的加工顺序时，可有以下几种方案。 1)、外表面粗加工?钻深孔?外表面精加工?锥孔粗加工?锥孔精加工 2)、外表面粗加工?钻深孔?锥孔粗加工?锥孔精加工?外表面精加工 3)、外表面粗加工?钻深孔?锥孔次加工?外表面精加工?锥孔精加工 针对CA6140车床主轴的加工顺序来说，可做如下分析比较: 12 第一方案:在锥孔粗加工时，由于要用已精加工过的外圆表面作基准面，会破坏外圆表面的精度和粗糙度，所以此方案不宜采用。 第二方案:在精加工外圆表面时，还要再插上锥堵，这样会破坏锥孔精度。另外，在加工锥孔时不可避免的会有加工误差(锥堵本身误差等就会造成外圆表面和内锥孔的不同轴，故此方案也不宜采用) 第三方案:在锥孔精加工时，虽然也要用已精加工过的外圆表面作为精基准面;但由于锥面精加工的加工余量已很小，磨削力不大:同时锥孔的精加工已处于轴加工的最终阶段，对外圆表面的精度影响不大;加上这一方案的加工工序，可采用外圆表面和锥孔互为基准，交替使用，能逐步提高同轴度。 经过上述比较可知像CA6140主轴这类的轴件加工顺序，以第三方案为佳。 2、工序确定 工序的确定要按加工顺序进行，应当掌握两个原则: 1)工序中的定位基准面要安排在该工序之前加工。 2) 对个表面的加工要粗、精分开，先粗后精，多次加工，已逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工应安排在最后。 为了改善金属组织和加工性能而安排的热处理工序，如退火、正火等，一般应安排在机械加工之前。 为了提高零件的机械性能和消除内应力而安排的热处理工序，如调质、时效处理等，一般应安排在粗加工之后，精加工之前。 3、工艺路线 该主轴零件结构较为复杂，其中涉及到外圆、端面、孔、锥孔、花键、键槽等加工，考虑加工的方便与精确度等因素，制定出表1所示加工方法和加工工艺过程卡片: 表1 序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备 1 备料 2 锻造 模锻 立式精锻机 3 热处理 正火 4 锯头 5 铣端面钻中心孔 毛坯外圆 中心孔机床 13 多刀半自动6 粗车外圆 顶尖孔 车床 7 热处理 调质 车大端外圆、短8 车大端各部 顶尖孔 卧式车床 锥、端面及台阶 仿形车小端9 车小端各部 顶尖孔 仿形车床 各部外圆 钻，48mm通10 钻深孔 两端支承轴颈 深孔钻床 孔 车小端锥孔 (配1?20锥堵，11 车小端锥孔 两端支承轴颈 卧式车床 涂色法检查接触 率?50%) 车大端锥孔 (配莫氏6号锥 12 车大端锥孔 堵，涂色法检查接两端支承轴颈 卧式车床 触率?30%)、外短 锥及端面 13 钻孔 钻大头端面各孔 大端内锥孔 摇臂钻床 14 热处理 局部高频淬火 高频淬火设 (，90g5、短锥及备 莫氏6号锥孔) 15 精车外圆 精车各外圆锥堵顶尖孔 数控车床 并切槽、倒角 16 粗磨外圆 粗磨75h5、90g5、锥堵顶尖孔 组合外圆磨 105h5外圆 床 17 粗磨大端锥孔 粗磨大端内前支承轴颈及内圆磨床 锥孔(重配莫氏6，75h5外圆 号锥堵，涂色法检 查接触率?40%) 18 铣花键 铣89f6花键 锥堵顶尖孔 花键铣床 14 19 铣键槽 铣12f9键槽 80h5及M115mm外圆 立式铣床 车三处螺纹(与20 车螺纹 锥堵顶尖孔 卧式车床 螺母配车) 精磨各外圆21 精磨外圆 锥堵顶尖孔 外圆磨床 及E、F两端面 粗磨两处专用组合磨22 粗磨外锥面 锥堵顶尖孔 1?12外锥面 床 精磨两处两专用组合磨23 精磨外锥面 处1?12外锥面、锥堵顶尖孔 床 D端面及短锥面 精磨大端莫 精磨大端锥氏6号内锥孔(卸前支承轴颈及专用主轴锥24 孔 堵，涂色法检查接，75h5外圆 孔磨床 触率?70%) 端面孔去锐25 钳工 边倒角，去毛刺 按图样要求前支承轴颈及26 检验 专用检具 全部检验 ，75h5外圆 15 八、工序具体内容的确定 1、确定工序尺寸 由于主轴零件中多次加工的表面，如各内、外圆柱面、端面等使用的工序基准、定位基准、测量基准与设计基准重合，因此各工序尺寸只与加工余量有关，即各表面工序尺寸只须在设计尺寸基础上累计加上加工余量即可。具体尺寸参见表2所示: 表2 加工工序余量/mm 工序尺寸及公差/mm 表面粗糙度 表面 粗半精精粗加半精精加工 粗半精精 加加工 加工 工 加工 加工 加工 加 工 工 φ195 - 3 - φ198 φ195 - 6.3 - - φ105.8 - 15(5 2.7 φ124 φ108.5 φ105.8 0.63 0.4 - φ100h7 - - - φ100h6 φ100h7 - 1.25 0.8 - φ90g5 - - - φ90g5 - - 0.63 0.4 - φ80h5 0.4 - φ80.4 φ80h5 - 0.63 0.4 - φ76h6 0.75 0.5 φ76 φ75.5 φ75 0.63 0.4 - 16 2、加工设备与工艺装备的选择 1)机床选择 从整个主轴零件的加工工艺过程分析可知其加工内容主要是粗车、半精车、精车、粗磨、半精磨及精磨等，各工序加工内容不多，零件外廓尺寸不是太大，因此多数情况下可以选用CA6140卧式车床 2)夹具选择 由于笨零件为长轴类零件，加工工序内容又主要是车、铣、钻、磨，因此夹具主要采用三爪自定心卡盘。 3)刀具选择 由于主轴材料我选用40cr，所以在CA6140卧式车床上加工时，选用硬质合金刀。 九、计算切削速度 ?已知毛坯小端长度方向上的加工余量为10mm，粗车时分两次加工，ap=0.46mm;毛坯大端长度方向的加工余量为13mm，粗车时分三次加工ap=3.05mm ?进给量f，根据《机械加工工艺设计》表15-10 当刀杆的尺寸为16mm×25mm时，ap为3时，以及工件的直径为100mm时，f=0.5 r=0.5mm/f ?计算切削速度 按《机械加工工艺手册》 cvcv=m/min.当f?0.7时，其中=242，Xv=0.15，yv=0.35，m=0.2T=60 vxymvvTafp ?对小端端面有 v=108.2(m/min) 确定机床转速: c1 1000vc= n=344.6(r/min)按《机械加工工艺手册》表3.1-18 v1πdw v=135.2(m/min) n=320(r/min) c2v2 因n=344.6(r/min)与之相近的机床转速为315r/min和430r/min,选取n=430v1w(r/min)，如果选315r/min，则速度损失太大 17 430×π×100所以实际切削速度: v==135.2m/min11000 ?则对大端面同理有 315×π×131 大端面切削速度选取315r/min，故实际切削速度为:v==130m/min21000半精车两端面 242计算切削速度 v==140.6(m/min)c10.20.150.3560×0.8×0.5 242 v==135.2(m/min)c10.20.150.3560×0.8×0.6 确定主轴转速: 1000vc1n==447.(8r/min)v1π100 v1000c2n==320(r/min)v2π131 =500(r/min),n=430(r/min)按《机械加工工艺手册》表3.1-18选n w1w2 500×100πv==157(m/min)11000其实际切削速度: 430×131πv==176.(9m/min)21000 ?(钻中心孔 刀具:A型中心钻《机械加工工艺手册》表4.3-2 2进给量:f=0.075mm/r，《机械加工工艺设计实用手册》表3.1-31 v10001000×18n===2230r/min切削速度v=18m/min sdπ2.5πw =2000r/min,联系实际机床切削速度选取:n 《机床加工工艺手册》表3.1-31。w πdnπ×2.5×2000ww故实际切削速度:v===15.7m/min 10001000 ?:粗车外圆 ?粗车φ70h6外圆: a=4.65mm,共进刀3次切削深度:单边余量; p 进给量:《机械加工工艺手册》15-10有:选f=0.6mm/r; 18 计算切削速度:《机械加工工艺手册》表8.4-8: c242v v===101.26m/mincxy0.20.150.35mvv60×4.65×0.6Tafp 1000v1000×101.26c确定主轴转速:n===323.5r/min sdπ100πw 按机床选取n=430r/min。故实际切削速度: πdn100×430πw?粗车M74*1.5外圆: v===135m/min10001000切削深度:单边余量ap=2.5mm，共进5刀; 进给量:《机械加工工艺手册》15-10有:选用f=0.6mm/r; 计算切削速度:《机械加工工艺手册》表8.4-8: c242v v===119m/mincxy0.20.150.35mvv60×2.5×0.6Tafp 1000v1000×119cn===380r/min确定主轴转速: sdπ100πw 按机床选取n=430r/min。故实际切削速度: πdn100×430πw v===135m/min10001000 ?粗车φ75.25外圆: 切削深度:单边余量a=3.45mm,共进3刀; p 进给量:《机械加工工艺手册》15-10可得:f=0.6mm/r c242v计算切削速度: v===113m/mincxy0.20.150.35mvv60×3.45×0.6Tafp 1000v1000×113cn===360r/min确定主轴转速: sdπ100πw 按机床选取n=430r/min,所以实际切削速度: πdn100×430πwv===135m/min 10001000 ?粗车外圆φ80h5外圆: 切削深度:单边余量a=3mm,共进3刀; p 进给量:《机械加工工艺手册》15-10可得:f=0.6mm/r 19 c242v计算切削速度: v===115.4m/mincxy0.20.150.35mvv60×3.×0.6Tafp 1000v1000×115.4c确定主轴转速:n===367.5r/min sdπ100πw 按机床选取n=430r/min,所以实际切削速度: πdn100×430πw v===135m/min10001000 ?粗车外圆φ89f6外圆: 切削深度:单边余量a=2mm,共进2刀; p 进给量:《机械加工工艺手册》15-10可得:f=0.6mm/r c242v计算切削速度: v===122.5m/mincxy0.20.150.35mvv60×2×0.6Tafp 1000v1000×122.5cn===390r/min确定主轴转速: sdπ100πw 按机床选取n=430r/min,所以实际切削速度: πdn100×430πw v===135m/min10001000 ?粗车外圆φ97.5外圆: 切削深度:单边余量a=2.82mm,共进5刀; p 进给量:《机械加工工艺手册》15-10可得:f=0.8mm/r>0.7mm/r, c=235,x=0.15,y=0.45,m=0.20,T=60故 vvv c235v计算切削速度: v===98.3m/mincxy0.20.150.45mvv60×2.82×0.8Tafp 1000v×100098.3c==n?240r/min确定主轴转速: sππd131w 按机床选取n=250r/min,所以实际切削速度: πdn131×250πwv===102.8m/min 10001000 ?粗车外圆φ105外圆: 20 切削深度:单边余量a=2.6mm,共进1刀; p 进给量:《机械加工工艺手册》15-10可得:f=0.6mm/r, c240v计算切削速度: v===109m/mincxy0.20.150.35mvv60×2.6×0.6Tafp 1000v1000×109c确定主轴转速:n===264r/min sdπ131πw 按机床选取n=250r/min,所以实际切削速度: πdn131×250πw v===102.8m/min10001000 ?:车大端各部(大端外圆、短锥、端面、台阶) ?粗车φ195外圆: 切削深度:单边余量a=2.5mm,共进2刀; p 进给量:《机械加工工艺手册》15-10可得:f=0.8mm/r>0.7mm/r, c=235,x=0.15,y=0.45,m=0.20,T=60故 vvv c235v 计算切削速度: v===100m/mincxy0.20.150.45mvv60×2.5×0.8Tafp 1000v1000×100cn===153r/min确定主轴转速: sdπ208πw 按机床选取n=160r/min,所以实际切削速度: πdn208×160πwv===104.5m/min 10001000 ?粗车φ120外圆 切削深度: 单边余量a=3.7mm，共进10刀; p 进给量:《机械加工工艺手册》15-10得:选用f=0.7mm/r; c235v计算切削速度: v===95m/mincxy0.20.150.45mvv60×3.7×0.7Tafp 1000v1000×95cn===153r/min确定主轴转速: sdπ198πw 21 按机床选取n=160r/min,所以实际切削速度: πdn198×160πw v===99.5m/min10001000 +0.013粗车φ160外圆 ?0 切削深度: 单边余量a=3mm，共进15刀; p 进给量:《机械加工工艺手册》15-10得:选用f=0.8mm/r; c235v计算切削速度: v===97.5m/mincxy0.20.150.45mvv60×3.7×0.8Tafp 1000v1000×97.5cn===156.8r/min确定主轴转速: sdπ198πw 按机床选取n=160r/min,所以实际切削速度: πdn198×160πw v===99.5m/min10001000 ?:仿形车小端各部 ?仿形车φ76h5外圆 =0.9mm,共进刀1次; 切削深度:单边余量ap 进给量:《机械加工工艺实用手册》15-11得:当Ra=3.2μm时，选用 c=242,x=0.15,y=0.35,m=0.20,T=60f=0.4mm/r<0.7时，; vvv 计算切削速度:《机械加工工艺手册》表8.4-8: c242vv===149.4m/min cxy0.20.150.35mvv60×0.9×0.4Tafp 1000×149.4确定主轴转速:n==662.3r/min s71.8×π 按机床选取n=900r/min,所以实际切削速度: dnπ71.8×900×πwv===203m/min 10001000 ?仿形车M74×1.5外圆 切削深度:单边余量a=0.5mm,共进刀1次; p 进给量:《机械加工工艺实用手册》15-11得:当Ra=3.2μm时，选用f=0.7mm/r 22 c=242,x=0.15,y=0.35,m=0.20,T=60时，; vvv 计算切削速度:《机械加工工艺手册》表8.4-8: c242v=131.6m/min v==cxy0.20.150.35mvv60×0.5×0.7Tafp 1000×131.6确定主轴转速:n ==559r/mins75×π 按机床选取n=560r/min,所以实际切削速度: dnπ75×560×πw v===132m/min10001000 ?仿形车φ75.25外圆且锥度为1:12 由《机械加工工艺实用手册》2-37克知锥度为1:12的圆锥角为 4?4618′8″ 切削深度:单边余量a=0.925mm,共进刀2次; p 进给量:《机械加工工艺实用手册》15-11得:当Ra=3.2μm时，选用f=0.7mm/r， c242v计算切削速度:v===122.4m/min cxy0.20.150.35mvv60×0.925×0.7Tafp 1000×122.4确定主轴转速:n ==494r/mins78.95×π 按机床选取n=560r/min,所以实际切削速度: dnπ78.95×560×πw v===139m/min10001000 ?仿形车φ75外圆 切削深度:单边余量a=0.9mm,共进刀1次; p 进给量:《机械加工工艺实用手册》15-11得:当Ra=3.2μm时，选用 c=242,x=0.15,y=0.35,m=0.20,T=60f=0.4mm/r<0.7时，; vvv c242vv==计算切削速度:=149m/min cxy0.20.150.35mvv60×0.9×0.4Tafp 1000×149确定主轴转速:n==598r/min s79.3×π 按机床选取n=900r/min,所以实际切削速度: dnπ79.3×900×πwv===224.2m/min 10001000 23 ?仿形车φ80h5外圆 切削深度:单边余量a=0.9mm,共进刀1次; p 进给量:选用f=0.5mm/r; c242v计算切削速度:=138.1m/min v==cxy0.20.150.35mvv60×0.9×0.5Tafp 1000×138.1确定主轴转速:n ==535r/mins82.2×π 按机床选取n=560r/min,所以实际切削速度: dnπ82.2×560×πw v===114.6m/min10001000 ?仿形车M74×1.5外圆 切削深度:单边余量a=0.5mm，进一刀; p 进给量:选用f=0.7mm/r; c242v计算切削速度:v ===131.6m/mincxy0.20.150.35mvvTaf60×0.5×0.7p 1000v1000×131.6cn===559r/min确定主轴转速: sdπ75πw 按机床选取n=560r/min,所以实际切削速度: dnπ75×560×πw v===131.9m/min10001000 ?仿形车φ89外圆 切削深度:单边余量a=1mm,共进刀1次; p 进给量:选用f=0.5mm/r; c242vv==计算切削速度:=136m/min cxy0.20.150.35mvv60×1×0.5Tafp 1000v1000×136cn===476r/min确定主轴转速: sdπ91πw 按机床选取n=560r/min,所以实际切削速度: dnπ91×560×πwv===160m/min 10001000 ?仿形车φ90外圆 24 切削深度:单边余量a=0.85mm,共进刀1次; p 进给量:选用f=0.5mm/r; c242v计算切削速度:=134.2m/min v==cxy0.20.150.35mvv60×0.5×0.7Tafp 1000v1000×134.2c确定主轴转速:n===469.4r/min sdπ91πw 按机床选取n=560r/min,所以实际切削速度: dnπ91×560×πw v===160m/min10001000 ?仿形车φ100h5外圆 切削深度:单边余量a=0.9mm,共进刀1次; p 进给量:选用f=0.5mm/r; c242v计算切削速度:v===138m/min cxy0.20.150.35mvv60×0.9×0.5Tafp 1000v1000×138cn===430r/min确定主轴转速: sdπ102.8πw 按机床选取n=560r/min,所以实际切削速度: dnπ102.8×560×πw v===180.8m/min10001000 ?仿形车φ105.25外圆锥度为1:12 切削深度:单边余量a=0.9mm,共进刀1次; p 进给量:选用f=0.5mm/r; c242vv==计算切削速度:=138m/min cxy0.20.150.35mvv60×0.9×0.5Tafp 1000v1000×138cn===400r/min确定主轴转速: sdπ110.6πw 按机床选取n=450r/min,所以实际切削速度: dnπ110.8×450×πwv===156.6m/min 10001000 ?仿形车M115×1.5外圆 25 切削深度:单边余量a=0.9mm,共进刀1次; p 进给量:选用f=0.5mm/r; c242v计算切削速度:=138m/min v==cxy0.20.150.35mvv60×0.9×0.5Tafp 1000v1000×138c确定主轴转速:n===375r/min sdπ117.1πw 按机床选取n=450r/min,所以实际切削速度: dnπ117.1×450×πw v===165.5m/min10001000 7、 钻φ48深孔 机床:深孔钻床T2120 《机械加工工艺手册》第二卷表10.1-9 刀具:外排屑深孔钻 《机械加工工艺手册》第二卷表10.2-6 由《机械加工工艺实用手册》表15-37克知: =21m/min45钢的硬度为HB157， 切削速度v z 根据《机械加工工艺实用手册》表15-33取进给量f=0.8m/r v=0.4v=0.4×21=8.4m/min则令: z 1000v1000×8.4故转速 n===55.74r/minsDπ48×π 48×61πn=61r/min按机床取，所以实际切削速度为v=m/min =9.2w100 ? 车小端锥孔(配1:20锥堵) 切削深度:单边余量a=1mm，走2刀; p 进给量:根据《机械加工工艺实用手册》15-10选用f=0.5mm/r; 计算切削速度:《机械加工工艺手册》表8.4-8: c242vv===136m/min cxy0.20.150.35mvv60×1×0.5Tafp 1000v1000×136cn===903r/min确定主轴转速: sdπ48πw 按机床选取n=1000r/min,所以实际切削速度: 26 dnπ48×1000×πw v===150.7m/min10001000 ?.车大端面锥孔(配莫氏6号锥堵)外短锥及端面 ?车大端锥孔(配莫氏6号锥堵) 切削深度:单边余量a=2.4mm，走3刀; p 进给量:根据《机械加工工艺实用手册》15-10选用f=0.5mm/r; 计算切削速度:《机械加工工艺手册》表8.4-8: c242vv===118.3m/min cxy0.20.150.35mvv60×2.4×0.5Tafp 1000v1000×118.3cn===785r/min确定主轴转速: sdπ48πw 按机床选取n=800r/min,所以实际切削速度: dnπ48×800×πw v===120.6m/min10001000 ?车内孔φ56 切削深度:单边余量a=2mm,共进刀2次; p 进给量:选用f=0.5mm/r; c242vv==计算切削速度:=122.5m/min cxy0.20.150.35mvv60×2×0.5Tafp 1000v1000×122.5cn===813r/min确定主轴转速: sdπ45πw 按机床选取n=1000r/min,所以实际切削速度: dnπ48×1000×πwv===150.8m/min 10001000 ?车φ195端面 切削深度:单边余量a=0.7mm,共进刀1次; p 进给量:选用f=0.5mm/r; c242vv==计算切削速度:=143.2m/min cxy0.20.150.35mvv60×0.7×0.5Tafp 27 1000v1000×43.2c确定主轴转速:n===230r/min sdπ198πw 按机床选取n=250r/min,所以实际切削速度: dnπ198×250×πw v===155m/min10001000 +0.013106.373?车φ外圆 0 切削深度:单边余量a=0.614mm,共进刀1次; p 进给量:选用f=0.5mm/r; c242v计算切削速度:v===146.3m/min cxy0.20.150.35mvv60×0.614×0.5Tafp 1000v1000×146.3cn===432r/min确定主轴转速: sdπ108πw 按机床选取n=500r/min,所以实际切削速度: dnπ108×500×πw v===170m/min10001000 ?:钻大端各孔 ?钻φ8孔 机床:Z35A摇臂钻床 进给量:f=0.2mm/r《机械加工工艺实用手册》表15-33 切削速度:v=21m/min《机械加工工艺实用手册》表15-37 1000v1000×21cn===835.6r/min sdπ8πw 按机床选取n=630r/min,所以实际切削速度: dnπ8×630×πwv===15.9m/min 10001000 ?钻2-φ10孔 机床:Z35A摇臂钻床 进给量:f=0.25mm/r《机械加工工艺实用手册》表15-33 切削速度:v=21m/min《机械加工工艺实用手册》表15-37 1000v1000×21cn===668.5r/min sdπ10πw 28 按机床选取n=630r/min,《机械加工工艺手册》表3.1-31 dnπ10×630×πw所以实际切削速度: v===19.8m/min10001000 ?钻4-φ23孔 机床:Z35A摇臂钻床 进给量:f=0.4mm/r《机械加工工艺实用手册》表15-33 切削速度:v=21m/min《机械加工工艺实用手册》表15-37 1000v1000×21cn===291r/min sdπ23πw 按机床选取n=250r/min,《机械加工工艺手册》表3.1-31 dnπ23×250×πw所以实际切削速度: v===18m/min10001000 ? 锪圆柱式沉孔，查相关可知:锪沉头孔时进给量及切削速度应为钻孔 11时的1/2倍;故进给量:f =f=×0.2=0.1mm/rz22 按机床选取f=0.18mm/r 11切削速度: v=v=×21=10.5m/minz22 1000v1000×10.5cn===176r/min sdπ19πw n=160r/min按机床选取，《机械加工工艺手册》表3.1-31 w dnπ19×160×πw所以实际切削速度: v===9.55m/min10001000 11.钻φ4-H7孔 进给量:f=0.1mm/r 切削速度:v=21m/min《机械加工工艺实用手册》表15-37 1000v1000×21cn===1672r/min sdπ4πw 按机床选取n=1250r/min,《机械加工工艺手册》表3.1-31 dnπ4×1250×πw所以实际切削速度:v===15.7m/min 10001000 ? 对φ90g6、短锥及莫氏6号锥孔进行高频淬火 ? 精车100×1.5-2，,φ100h6外圆并切槽 29 ?精车φM100×1.5外圆 切削深度:单边余量a=0.5mm,共进刀1次; p 进给量:选用f=0.5mm/r; c242v计算切削速度:=151m/min v==cxy0.20.150.35mvv60×0.5×0.5Tafp 1000v1000×151cn===477r/min确定主轴转速: sdπ101πw ?精车φ100h6外圆时与?精车φM100×1.5外圆相同 切槽 (1) 切4×0.5槽(φ70h6-之间) M74×1.5 刀具:高速钢切槽刀《机床加工工艺手册》表8.2-74 切削深度:单边余量a=0.5mm,共进刀1次; p c=21,y=0.66,m=0.25,T=60进给量:选用f=0.1mm/r; vv c21vv==计算切削速度:=34.5m/min cxy0.250.66mvv60×0.1Tafp 1000v1000×34.7cn===158r/min确定主轴转速: sdπ70πw (2) 切4×1槽(-φ75h5之间) M74×1.5 切削深度:单边余量a1mm,共进刀1次; p c=21,y=0.66,m=0.25,T=60进给量:选用f=0.2mm/r; vv c21vv==计算切削速度:=21.8m/min cxy0.250.66mvv60×0.2Tafp 1000v1000×21.8cn===94r/min确定主轴转速: sdπ74πw (3) 切4×1槽(φ75h5-φ75.25之间)与(2)4×1槽(-φ75h5M74×1.5 之间)相同 (4) 切3槽(φ75.25-φ76.5之间) 30 切削深度:单边余量a=1.75mm,共进刀1次; p c=21,y=0.66,m=0.25,T=60进给量:选用f=0.2mm/r; vv c21v计算切削速度:=21.8m/min v==cxy0.250.66mvv60×0.2Tafp 1000v1000×21.8cn===87r/min确定主轴转速: sdπ80πw (5) 切4×0.5槽(φ80h5处) 切削深度:单边余量a=0.5mm,共进刀1次; p c=21,y=0.66,m=0.25,T=60进给量:选用f=0.1mm/r; vv c21v计算切削速度:v===34.7m/min cxy0.250.66mvv60×0.1Tafp 1000v1000×34.7cn===139r/min确定主轴转速: sdπ80πw (6) 切3槽(φ89.4h8-M100×1.5之家间) 切削深度:单边余量a=2mm,共进刀1次; p c=21,y=0.66,m=0.25,T=60进给量:选用f=0.3mm/r; vv c21vv==计算切削速度:=16.8m/min cxy0.250.66mvv60×0.3Tafp 1000v1000×16.8cn===67r/min确定主轴转速: sdπ80πw (7)切4×0.5槽(φ90g5处) 切削深度:单边余量a=0.5mm,共进刀1次; p c=21,y=0.66,m=0.25,T=60进给量:选用f=0.1mm/r; vv 31 c21v计算切削速度:=34.7m/min v==cxy0.250.66mvv60×0.1Tafp 1000v1000×34.7c确定主轴转速:n===123r/min sdπ90πw (8) 切4×1.5槽 =1.5mm,共进刀1次; 切削深度:单边余量ap c=21,y=0.66,m=0.25,T=60进给量:选用f=0.2mm/r; vv c21v计算切削速度:v===34.7m/min cxy0.250.66mvv60×0.2Tafp 1000v1000×22cn===67r/min确定主轴转速: sdπ100πw (9) 切φ100h6-φ105.25之间的槽 切削深度:单边余量a=6mm,共进刀1次; p c=21,y=0.66,m=0.25,T=60进给量:选用f=0.6mm/r; vv c21vv==计算切削速度:=10.6m/min cxy0.250.66mvv60×0.6Tafp 1000v1000×10.6cn===30r/min确定主轴转速: sdπ112πw (10)倒角3×45 为节省时间，倒角时取主轴转速与切4×0.5槽(φ70处)相同n=158r/min ? 磨削外圆 ?磨削φ80h5外圆 机床:MB/332B外圆磨床《机械加工工艺实用手册》表11-12 砂轮:改变485-84 《机械加工工艺实用手册》表12-156 《机械加工工艺实用手册》表12-68 v=0.22n=0.87工件速度 工件转速 ww 由《机械加工工艺实用手册》表11-21可知砂轮的转速为1130r/min 32 π×450×1130v==159.7m/min,4故最大切削速度:选择6×10 n=60m/min,v=16m/min ww =0.5B选取n=65m/min，工件的轴向进给量f时，横向进给量f=10mm/staBr《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表1.5-21 z=0.4mm工件切削余量，每次切削深度f=0.1mm，切削次数为2次 bB ?磨削φ90g5外圆 v=0.23n=0.62工件速度 工件转速 ww 由《机械加工工艺实用手册》表11-21可知砂轮的转速为1130r/min π×450×1130v==159.7m/min,4n=42m/min,故最大切削速度:选择 6×10w =0.5Bf=10.6mm/st选取n=50m/min，工件的轴向进给量f时，横向进给量aBr《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表1.5-21 z=0.3mm=0.15mm工件切削余量，每次切削深度f，切削次数为1次 bB ?磨削φ89y5外圆 v=0.23n=0.62 工件转速 工件速度ww 由《机械加工工艺实用手册》表11-21可知砂轮的转速为1130r/min π×450×1130v==159.7m/min,4n=42m/min,故最大切削速度:选择 6×10w =0.5Bf=10.6mm/st选取n=40m/min，工件的轴向进给量f时，横向进给量aBr《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表1.5-21 z=0.3mm=0.15mm工件切削余量，每次切削深度f，切削次数为1次 bB ? 磨削莫氏6锥孔 机床:M2120内圆磨床《机械加工工艺设计实用手册》表11-12 33 工件的转速范围:120 砂轮轴的转速:4000 砂轮:选取白钢玉60锥磨头《机械加工工艺设计实用手册》表12-157.12-161 D=30，а=30 B=20mm 由《机械加工工艺设计实用手册》表1.5-23得 v=0.3n=ww工件速度 工件转速1.19，砂轮的转速为5000r/min π×30×5000v==7.8m/min,46×10 n=120r/min,w故最大切削速度:选择 =0.5Bf=0.017mm/dstaBr工件的轴向进给量f=10mm时，横向进给量《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表1.5-23 z=0.5mm=0.25mmbB工件切削余量，每次切削深度f，切削次数为1次。 ? 铣键槽30×12×5.2 根据《机械加工工艺设计手册》第一卷表9.2-4选用硬质合金钢直柄键槽铣刀 d=12mm,l=22mm,L=65mm,z=61 铣削深度a=5.2,一次走刀切除p a=0.03mm/zf每齿进给量: 根据《机械加工工艺手册》表2.4-87的切削速度v=1.79m/s n=1400r/min,w采用X53T铣床，根据《机械加工工艺手册》表3.1-73取 πdnπ×12×1400wwv===52.8m/min10001000则实际切削速度 f=fzn=0.03×6×1400=25.2mm/minmzw则此时工作台每分钟的进给量为: ? 粗铣、精铣花键 ?粗铣 刀具:高速钢三面刃铣刀 《机械加工工艺设计手册》表2.4-74 根据《机械加工工艺设计手册》表4.4-5 34 D=160mm,l=12mm,d=40mm,z=26 a=3.68mm,p铣削深度一次走刀切除。 a=0.08mm/zf每齿进给量: 根据《机械加工工艺手册》表2.4-89的切削速度v=0.78m/s即46.8m/min 1000v1000×46.8===94r/minsπd160πwn n=112r/min,w故采用X53T铣床，根据《机械加工工艺手册》表3.1-73取 f=fzn=0.08×26×112=223mm/minmzw此时工作台每分钟的进给量为: ?精铣 a=3.68mm,p铣削深度一次走刀切除。 a=0.08mm/zf每齿进给量: 根据《机械加工工艺手册》表2.4-89的切削速度v=1.1m/s即60.6m/min 1000v1000×60.6===121r/minsπd160πwn n=160r/min,w故采用X53T铣床，根据《机械加工工艺手册》表3.1-74取 f=fzn=0.08×26×160=332.8mm/minmzw此时工作台每分钟的进给量为: ? 车大端内侧面，车三处螺纹(配螺母); 机床:C620-3卧式车床 ?车大端内端面 p切削深度:单边余量a=0.6mm,共进刀1次; 进给量:选用f=0.5mm/r，《机械加工工艺手册》15-10; c242vv==cxy0.20.150.35mvv60×0.6×0.5Tafp计算切削速度:=174m/min 35 1000v1000×174cn===280r/minsdπ198πw确定主轴转速: 按机床选取n=315r/min,所以实际切削速度: dnπ198×315×πwv===196m/min10001000 ?车大端内地面: p切削深度:单边余量a=1.5mm,共进刀1次; 进给量:选用f=0.5mm/r，《机械加工工艺手册》15-10; c242vv==cxy0.20.150.35mvv60×1.5×0.5Tafp计算切削速度:=116m/min 1000v1000×116cn===187r/minsdπ198πw确定主轴转速: 按机床选取n=200r/min,所以实际切削速度: dnπ198×200×πwv===124.4m/min10001000 ?车螺纹M74X1.5 车刀:采用高速粗哑普通螺纹车刀 螺距为1.5时，走刀次数i=4，故a=0.375mm r 取v=0.48m/s=28.8m/min 计算主轴转速n=1000v/πd=(1000x28.8)/(πx74)=124r/min 按机床选取n=125r/min,所以实际切削速度: V=πdn/1000=29m/min r 取切入深度l 1=3mm 5车螺纹M100x1.5-2 车刀:采用高速钢粗牙普通螺纹车刀 螺距p为1.5时,走刀次数i=4，故a=0.375mm p V=0.48m/s=28.8r/min 计算主轴转速: n=1000v/πd=(1000x28.8)/(πx100)=92r/min 按机床选取n=100r/min,所以实际切削速度: V=πdn/1000=32m/min r 取切入深度l=3mm 1 19. 磨削两处1:12外锥面,D面,以及短锥面 机床:MB/332B外圆磨床 砂轮:GB2485-84 B=25mm 36 ? 磨削小端1:12锥面 工件速度V=0.22 工件转速n=0.87 4故最大的切削速度:v=πx450x5000/6x10=160m/min 选择工件速度n=72m/min 工件的纵向进给量f=0.5 B=10mm时，横向进给量f=0.17mm/dst 工件的切削余量z=0.5mm,每次切削深度f=0.25mm,切削次数为1次. ?磨大端1:12锥面 工件转速n=0.62 n 砂轮最大的切削速度:160m/min,选择工件转速n=42m/min,根据手册n=50m/min 工件的纵向进给量f=0.5 B=10mm时,横向进给量f=10.6m/min ab1工件的切削余量Z=0.4mm,每次切削深度f=0.1mm,切削次数为2次. hn0.013?磨,106.373 外圆 工件转速n =0.62 n 砂轮最大的切削速度:160m/min,选择工件转速n=42m/min,根据手册n=50m/min w 工件的纵向进给量f=0.5 B=10mm时,横向进给量f=10.6m/min abc工件的切削余量Z=0.4mm,每次切削深度F=0.1mm,切削次数为2次. fb ?磨削D面 工件速度V=0.25 工件转速N=0.4 Ww 砂轮的最大的切削速度:160m/min 选择工件回转速度n=22m/min,由手册选取n=50m/min n 工件的纵向进给量f=0.5 B=10mm时,横向进给量f=1.73mm/dst abc工件的切削余量Z=0.4mm.每次切削深度f=0.1mm,切削次数为4次. hb ? 磨削莫氏6锥孔 机床:M2120内圆磨床 工件的转速范围:120r/min 砂轮轴的转速:4000r/min 砂轮:选取白刚玉60锥磨头D=30，a=30?，B=20mm 工件速度V=0.5 工件转速n=2.65 ww 选取砂轮主轴转速为5000r/min 4故最大的切削速度:v=πx30x5000/6x10=7.8m/min 选择工件转速n=180m/min n 工件的纵向进给量F=32mm时,横向进给量f=0.0024mm/dst Bb 工件的切削余量z=0.1.mm,每次切削深度F=0.05mm,切削次数为1次 hb 37 38