1、第- 1 -页 共 16 页一、 零件结构工艺性分析：（一）零件的技术要求：1、支座零件，材料为 HT2002、零件的技术要求表：加工表面尺寸及偏差mm公差mm及精度等级表面粗糙度 m形位公差mm半精车车支架底端面150H8 IT8 3.2半精车顶端面 110h7 IT7 3.2半精车外表面 120 IT12 3.2精车顶端面 120 IT7 1.6半精车底端内孔锥面80-86 IT8 3.2半精车支座外锥面110-120 IT8 3.2（二）确定支座的生产类型：根据设计题目年产量为 10万件，因此该支座的生产类型为大批生产。二、毛坯的选择：（一）选择毛坯：第- 2 -页 共 16 页由于该支
2、座在工作过程中要承受弯曲应力和切应力，为增强辊筒体的强度，获得纤维组织，毛坯选用铸件。该支架的轮廓尺寸小，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用铸造方法制造毛坯，毛坯拔模斜度为 5。（二）确定毛坯的尺寸公差：1、公差等级：由支架的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2、锻件材质系数：由于该支架材料为 45钢，是碳的质量分数小于 0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数为 M级。3、锻件分模线形状：根据该支架的形位特点，选择零件方向的对称平面为分模面，属于平直分模线。4、零件表面粗糙度：由零件图可知，该支架的各加工表面粗糙度 Ra均大于等于1.6m。三、定位基准的选择：（一
3、）精基准的选择：根据该支架零件的技术要求和装配要求，选择该支架中心孔80H8h7mm 和支架顶端面作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则。轴孔 80H8h7mm 的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工支架的外圆表面和内圆表面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。选用辊筒体左端面作为精基准同样遵循了“基准重合”的原则。（二）粗基准的选择：作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠，该支架的外圆表面、底端面作为粗基准，以保证为后序准备好精基准。四、工艺路线的拟定：第- 3 -页 共 16 页（一）各表面加工方法的选
4、择：加工表面 公差mm及精度等级 表面粗糙度 m 加工方案顶端内表面 IT7 1.6 粗车-半精车-精车支架外表面 IT8 3.2 粗车-半精车内侧突起表面 IT7 1.6 粗车-半精车-精车底端内表面 IT8 3.2 粗车-半精车-精车顶端端面 IT7 1.6 粗车-半精车-精车底端端面 IT8 3.2 粗车-半精车（二）加工阶段的划分该支架加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求。（三）加工顺序的安排：1、机械加工工序：（1）遵循“先基准后其它”原则，首先加工精基准-中
5、心孔80H8h7mm。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。2、具体方案：基准加工-主要表面粗加工-主要表面精加工3、工序的集中与分散：该支架的生产类型为大批生产，可以采用万用型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。第- 4 -页 共 16 页五、工序内容的拟定：（一）工序的尺寸和公差的确定：加工表面 加工方案 加工余量 精度等级 尺寸及精度半精车 1 IT7 80 0 -0.20顶端孔精车 0.25 IT7 800 -0.039半
6、精车 1 IT8 650.25中间较小孔 精车 0.25 IT7 650 -0.20底端孔 半精车 1 IT8注：底端面孔为锥孔，顶端孔径为 800.25 ，底端孔径为 860.25（二）设备及工艺装备的选择：1、设备：模具 C6140 2、工艺装备：通用、专用车刀、专用夹具等等。（三）切削用量的选择及工序时间计算：工序 铸造通过模具，铸造支座工件毛坯，内径 50，外径 130。底端最大外径 160工序 支架两端面 以底端面为粗基准：1. 加工条件工件材料：HT180, b =170240MPa，锻造;工件尺寸：aemax=150mm，l=140mm加工要求：精车支架顶端面，粗车支架底端面，加
7、工余量5mm; 机床：C6140 车床刀具：YG6 硬质合金端车刀。铣削宽度 ae90,深度 ap6, ,第- 5 -页 共 16 页故根据机械制造工艺设计简明手册 （后简称简明手册 ）表3.1，取刀具直径 d0=125mm。根据切削用量手册 （后简称切削手册 ）表 3.16，选择刀具前角 00后角 08，副后角 0=10，刃倾角 s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=5。2. 切削用量1）确定切削深度 ap 因为余量较小，故选择 ap=5mm一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端车，以提高进给量
8、提高加工效率。根据切削手册表 3.5，使用 YG6硬质合金端车刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表 4.2-35，C6140 车床）fz=0.090.18mm/z故选择：f z=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于车刀直径 d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据简明手册表 3.8） 。4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf根据切削手册表 3.16，当d0=125mm，Z=12，a p7.5，f z0.18mm/z 时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各
9、修正系数为：k MV= 1.0，k SV= 0.8。切削速度计算公式为： vpvezvpTcuayfxqdcm0其中 ， ， ， ， ，e72mp4245vC2.0qv15.xv， ， ， ，35.0yv 8.0.1kSvMv .up32.0m， ， ， ，将以上数据代入公式：min18Tzfz/8.012Zin/1428.0.73.1.4232.0vc 第- 6 -页 共 16 页确定机床主轴转速： 。min/3610rdvnwcs根据简明手册表 4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：vc= = m/min=118m/min1
10、0d031254.f zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5）计算基本工时底端 t mL/ v f，L=l+ y+，l=160mm.查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为：y+=40mm，则：tmL/ V f=(160+40)/390=0.51min。顶端 tmL/ V f=(130+40)/390=0.44min。此工序时间 t=0.51+0.44=0.95min工序 半精车内孔：（1）选择刀具：与粗车 轴端面同一把。(2）确定切削用量（a）确定背吃刀量粗车外圆，加工余量为 10=5=15mm,三次走刀，则asp=15/32=2.5mm。(b)确定进给量由
11、切削用量简明手册HT200，刀杆尺寸 16 25，a s 3,工件直径为 150mm，则 f=0.81.2。再由简明手册表 4.23查取f =0.76。(c)选择刀具磨钝标准及耐用度由切削用量简明手册表 1.9查取后刀面磨损最大限度为0.81.0，焊接耐用度 T=60mm。第- 7 -页 共 16 页(d)确定切削速度 VC根据切削用量简明手册表 1.11查取：V C=1.33 (由182199HBS、a sp=2.5、f =0.76mm/r、车刀为 YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.2
12、5=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则VC =VC 60V = VC K K K K KSV K =1.33 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0=49.5n = = =157.6r/min按 C365L车床转速（机械制造工艺设计简明手册表4.22）选择与 157.5r/min相近似 的机床转速 n =183r/min,则实际切削速度 V = n /1000=3.14 100 183/1000=57.5m/min。综上，此工步的切削用量为：a =2.5mm，f =0.76, n =183r/min, V =57.5m/min。tmL/ V f=(150+40)/3
13、90=o.49min工序 车外表面顶端内孔及顶端面：1. 加工条件工件材料：HT180, b =170240MPa，锻造;工件尺寸：aemax=150mm，l=140mm加工要求：精车支架顶端面，粗车支架底端面，加工余量5mm; 机床：C6140 车床刀具：YG6 硬质合金端车刀。铣削宽度 ae90,深度 ap6, ,故根据机械制造工艺设计简明手册 （后简称简明手册 ）表3.1，取刀具直径 d0=125mm。根据切削用量手册 （后简称切削手册 ）表 3.16，选择刀具前角 00后角 08，副后角 0=10，刃倾角 s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=5。第- 8 -
14、页 共 16 页2. 切削用量1）确定切削深度 ap 因为余量较小，故选择 ap=5mm一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端车，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 3.5，使用 YG6硬质合金端车刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表 4.2-35，C6140 车床）fz=0.090.18mm/z故选择：f z=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于车刀直径 d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据简明手册表 3.8） 。4
15、）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf根据切削手册表 3.16，当d0=125mm，Z=12，a p7.5，f z0.18mm/z 时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：k MV= 1.0，k SV= 0.8。切削速度计算公式为： vpvezvpTcuayfxqdcm0其中 ， ， ， ， ，e72mp4245vC2.0qv15.xv， ， ， ，35.0yv 8.0.1kSvMv .up32.0m， ， ， ，将以上数据代入公式：min18Tzfz/8.012Zin/1428.0.735.1.4232.0vc 确定机床主轴转速： 。mi
16、n/60rdvnwcs根据简明手册表 4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：第- 9 -页 共 16 页vc= = m/min=118m/min10nd031254.f zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5）计算基本工时tmL/ v f，L=l+ y+，l=150mm.查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为：y+=40mm，则：tmL/ V f=(150+40)/390=0.49min。工序 精车顶端面及内孔：1. 加工条件工件材料：HT180, b =170240MPa，锻造;工件尺寸：a
17、emax=150mm，l=140mm加工要求：精车支架顶端面，粗车支架底端面，加工余量5mm; 机床：C6140 车床刀具：YG6 硬质合金端车刀。铣削宽度 ae90,深度 ap6, ,故根据机械制造工艺设计简明手册 （后简称简明手册 ）表3.1，取刀具直径 d0=125mm。根据切削用量手册 （后简称切削手册 ）表 3.16，选择刀具前角 00后角 08，副后角 0=10，刃倾角 s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=5。2. 切削用量1）确定切削深度 ap 因为余量较小，故选择 ap=5mm一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和
18、表面质量可不考虑，从而可采用不对称端车，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 3.5，使用 YG6硬质合金端车刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表 4.2-35，C6140 车床）fz=0.090.18mm/z故选择：f z=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于车刀直径 d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据第- 10 -页 共 16 页简明手册表 3.8） 。4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf根据切削手册表 3.16，当d0=125mm，Z=12，a p7.5，f z0.18mm/z
19、 时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：k MV= 1.0，k SV= 0.8。切削速度计算公式为： vpvezvpTcuayfxqdcm0其中 ， ， ， ， ，e72mp4245vC2.0qv15.xv， ， ， ，35.0yv 8.0.1kSvMv .up32.0m， ， ， ，将以上数据代入公式：min18Tzfz/8.012Zin/1428.0.735.1.4232.0vc 确定机床主轴转速： 。min/60rdvnwcs根据简明手册表 4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟
20、进给量为：vc= = m/min=118m/min10d031254.f zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5）计算基本工时tmL/ v f，L=l+ y+，l=150mm.查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为：y+=40mm，则：顶端 tmL/ V f=(130+40)/390=0.44min顶端内孔 tmL/ V f=(20+40)/390=0.15min外表面 tmL/ V f=(130+40)/390=0.44min此工序 t=0.44+0.15+0.44=1.03min工序 半精车底端内孔锥面：1. 加工条件第- 11 -页 共 16 页工件材
21、料：HT180, b =170240MPa，锻造;工件尺寸：aemax=150mm，l=140mm加工要求：精车支架顶端面，粗车支架底端面，加工余量5mm; 机床：C6140 车床刀具：YG6 硬质合金端车刀。铣削宽度 ae90,深度 ap6, ,故根据机械制造工艺设计简明手册 （后简称简明手册 ）表3.1，取刀具直径 d0=125mm。根据切削用量手册 （后简称切削手册 ）表 3.16，选择刀具前角 00后角 08，副后角 0=10，刃倾角 s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=5。2. 切削用量1）确定切削深度 ap 因为余量较小，故选择 ap=5mm一次走刀即可
22、完成。2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端车，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 3.5，使用 YG6硬质合金端车刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表 4.2-35，C6140 车床）fz=0.090.18mm/z故选择：f z=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于车刀直径 d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据简明手册表 3.8） 。4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf根据切削手册表 3.16，当d0=125mm，Z=12，a
23、p7.5，f z0.18mm/z 时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：k MV= 1.0，k SV= 0.8。切削速度计算公式为： vpvezvpTcuayfxqdcm0其中 ， ， ， ， ，e72mp4245vC2.0qv15.xv第- 12 -页 共 16 页， ， ， ，35.0yv 8.0.1kSvMv 2.uv0pv32.m， ， ， ，将以上数据代入公式：min18Tzfz/8.01Zin/1428.02.735.1.4232.0vc 确定机床主轴转速： 。min/60rdvnwcs根据简明手册表 4.2-36，选择nc=3
24、00r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：vc= = m/min=118m/min10d031254.f zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5）计算基本工时tmL/ v f，L=l+ y+，l=150mm.查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为：y+=40mm，则：顶端面 tmL/ V f=(110+40)/390=0.38min。顶端内孔 tmL/ V f=(20+40)/390=0.15min65 孔 tmL/ V f=(60+40)/390=0.26min此工序 t=0.38+0.15+0.26=0.79min工序
25、 半精车底端内孔锥面1. 加工条件工件材料：HT180, b =170240MPa，锻造;工件尺寸：aemax=150mm，l=140mm加工要求：精车支架顶端面，粗车支架底端面，加工余量5mm; 机床：C6140 车床刀具：YG6 硬质合金端车刀。铣削宽度 ae90,深度 ap6, ,故根据机械制造工艺设计简明手册 （后简称简明手册 ）表3.1，取刀具直径 d0=125mm。根据切削用量手册 （后简称切削手册 ）表 3.16，选择刀具前角 00后角 08，副后角 0=10，刃倾角 s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=5。2. 切削用量第- 13 -页 共 16 页
26、1）确定切削深度 ap 因为余量较小，故选择 ap=5mm一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端车，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 3.5，使用 YG6硬质合金端车刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表 4.2-35，C6140 车床）fz=0.090.18mm/z故选择：f z=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于车刀直径 d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据简明手册表 3.8） 。4）计算切削速度 vc和每分钟进
27、给量 vf根据切削手册表 3.16，当d0=125mm，Z=12，a p7.5，f z0.18mm/z 时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：k MV= 1.0，k SV= 0.8。切削速度计算公式为： vpvezvpTcuayfxqdcm0其中 ， ， ， ， ，e72mp4245vC2.0qv15.xv， ， ， ，35.0yv 8.0.1kSvMv .up32.0m， ， ， ，将以上数据代入公式：min18Tzfz/8.012Zin/1428.0.735.1.4232.0vc 确定机床主轴转速： 。min/60rdvnwcs根据简明
28、手册表 4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：vc= = m/min=118m/min10d031254.第- 14 -页 共 16 页f zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5）计算基本工时tmL/ v f，L=l+ y+，l=150mm.查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为：y+=40mm，则：tmL/ V f=(62+40)/390=0.26min。工序：半精车支座外锥面1. 加工条件工件材料：HT180, b =170240MPa，锻造;工件尺寸：aemax=150mm，l=140m
29、m加工要求：精车支架顶端面，粗车支架底端面，加工余量5mm; 机床：C6140 车床刀具：YG6 硬质合金端车刀。铣削宽度 ae90,深度 ap6, ,故根据机械制造工艺设计简明手册 （后简称简明手册 ）表3.1，取刀具直径 d0=125mm。根据切削用量手册 （后简称切削手册 ）表 3.16，选择刀具前角 00后角 08，副后角 0=10，刃倾角 s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=5。2. 切削用量1）确定切削深度 ap 因为余量较小，故选择 ap=5mm一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称
30、端车，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 3.5，使用 YG6硬质合金端车刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表 4.2-35，C6140 车床）fz=0.090.18mm/z故选择：f z=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于车刀直径 d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据简明手册表 3.8） 。4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf根据切削手册表 3.16，当第- 15 -页 共 16 页d0=125mm，Z=12，a p7.5，f z0.18mm/z 时，vt=98m/min,nt=
31、250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：k MV= 1.0，k SV= 0.8。切削速度计算公式为： vpvezvpTcuayfxqdcm0其中 ， ， ， ， ，e72mp4245vC2.0qv15.xv， ， ， ，35.0yv 8.0.1kSvMv .up32.0m， ， ， ，将以上数据代入公式：min18Tzfz/8.012Zin/1428.0.735.1.4232.0vc 确定机床主轴转速： 。min/60rdvnwcs根据简明手册表 4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：vc= = m/min=
32、118m/min10d031254.f zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5）计算基本工时tmL/ v f，L=l+ y+，l=150mm.查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为：y+=40mm，则：tmL/ V f=(120+40)/390=0.41min。参考文献：邹青主编,机械制造工艺学课程设计指导书 机械工业出版社,2004年 8月艾兴,肖诗纲主编,切削用量简明手 3版 机械工业出版社,2003年 8月曾志新,吕明主编,机械制造技术基础.武汉理工出版社,2001年 7月王明珠主编,工程制图学及计算机绘图国防工业出版社,第- 16 -页 共 16 页2003年 3月谢家瀛主编，机械制造技术概论，北京：机械工业出版社，2004年 7月刘友和主编，金工工艺设计，广州：华南理工大学出版社，2001年 8月周增文主编，机械加工工艺基础，长沙：中南大学出版社，2003年 7月张木青、宋小春主编，制造技术基础实践，北京：机械工业出版社，2002 年 2月
