1、III目 录第一章. 零件的工艺分析51.1零件的图样分析5第二章. 机械加工工艺规程设计62.1确定毛坯的制造形式62.2 选择定位基准62.3 阀体零件表面加工方法的选择62.4 工艺路线的制定102.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定172.6 确定切削用量及基本工时182.6.1 镗孔夹具182.6.2 钻孔夹具252.7 编制工艺规程文件28第三章. 镗孔夹具设计283.1定位基准的选择283.2定位元件的设计293.3定位误差的分析与计算313.4夹紧装置设计313.5切削力及夹紧力的计算323.6车夹具设计及操作的简要说明34第四章. 钻孔夹具设计354.1定位基准的选择
2、354.2定位元件的设计364.3定位误差的分析与计算364.4夹紧装置设计374.5切削力及夹紧力的计算374.6钻套及衬套导向件的设计39IV4.7钻夹具设计及操作的简要说明40IV总结41参考文献42致谢43附录 1 阀体零件机械加工工艺过程卡片和两套关键工序的工序卡片1第一章 零件的工艺分析1.1零件的图样分析本次设计的题目是阀体零件的机械加工工艺及装备设计，阀体是在一定条件下，能使液压泵卸荷的阀。图 1-1 阀体零件图图 1-2 阀体零件三维图2第二章 机械加工工艺规程设计2.1毛坯的制造形式的确定由于该零件的材料为 HT200，且零件的年产量为 6000件，已达到大批生产的水平，因
3、此生产类型为大批量生产，为使零件有较好的机械性能，保证零件加工余量等，故采用铸造毛坯。因为零件尺寸不大，形状结构比较复杂，所以我们采用铸造的形式来提高劳动生产率，降低成本。2.2选择定位基准零件的机械加工工艺过程中，其中最关键的两道工序分别为钻 4xM8的螺纹孔、镗28mm 和 30mm 阶梯孔。在加工 4xM8的螺纹孔时，根据定位基准的选择原则，选择30x30的凸台底面作为定位基准，并且通过心轴为主要定位元件和挡销来实现定位。实现对 4xM8孔的加工。在镗 28mm 和 30mm 的阶梯孔时，选择一面两销进行定位，实现了完全定位。完成对阶梯孔的加工。2.3阀体零件表面加工方法的选择任何复杂的
4、表面都是由若干个简单的几何表面组合而成的，零件的加工实质上就是这些简单几何表面加工的组合。对于阀体零件各尺寸的精度等级要求及行为公差要求，具体加工方法如下表：表 21 阀体零件加工表面的加工方法加工表面 公差等级 表面粗糙度 Ra(m) 加工方法阀体零件的上端面 IT9 6.3 粗铣-精铣阀体零件的下端面 IT9 6.3 粗铣-精铣30x30凸台的前后端面 IT9 6.3 粗铣-精铣30x30凸台的侧面 IT8 3.2 粗铣-精铣50mm 圆柱的前端面 IT9 6.3 粗铣-精铣M36x2mm的螺纹孔 车底孔-车螺纹325mm 内孔 IT9 1.6 粗镗-半精镗28mm 内孔 IT9 1.6
5、粗镗-半精镗30mm 内孔 IT9 1.6 粗镗-半精镗M18x2mm的螺纹孔 钻-攻螺纹4xM8的螺纹孔 钻-攻螺纹底面 4x7mm 的光孔及背面 16mm 的锪平孔IT13 12.5 钻-锪钻2.4工艺路线的制定因为零件的生产纲领为大批量生产，故采用专用夹具，提高生产率。（1）工艺路线方案一工序 1 金属型铸造工序 2 清洗毛坯，并检验毛坯工序 3 对毛坯进行时效处理工序 4 粗、精铣阀体的底平面工序 5 粗、精铣阀体的顶面工序 6 粗、精铣 30x30的凸台工序 7 粗、精铣 50mm 圆柱的前端面工序 8 车 M36x2mm的底孔，车螺纹；倒角 1.5x30工序 9 粗镗、半精镗底面
6、25mm 内孔、倒角 3x30工序 10 钻底面的 4x7mm 的光孔及背面 16 的锪平孔 工序 11 钻、扩、铰 M18x2的螺纹孔工序 12 精镗、半精镗 28mm、30mm 的阶梯孔、倒角 2x30工序 13 钻 4xM8的底孔，攻 M8的螺纹孔工序 14 去毛刺工序 15 检验入库（2）工艺路线方案二工序 1 金属型铸造4工序 2 清洗毛坯，并检验毛坯工序 3 对毛坯进行时效处理工序 4 粗、精铣阀体的底平面工序 5 粗、精铣阀体的顶面，35 圆柱凸台的上端面工序 6 粗、精铣 30x30的凸台工序 7 粗、精铣 50mm 圆柱的前端面工序 8 钻底面的 4x7mm 的光孔及背面 1
7、6 的锪平孔工序 9 车 M36x2mm的底孔，车螺纹；倒角 1.5x30工序 10 粗镗、半精镗底面 25mm 内孔、倒角 3x30工序 11 钻 4xM8的底孔，攻 M8的螺纹孔工序 12 精镗、半精镗 28mm、30mm 的阶梯孔、倒角 2x30工序 13 钻、扩、铰 M18x2mm的螺纹孔工序 14 去毛刺工序 15 检验入库（3）工艺路线方案的比较与分析通过以上两个方案的比较，方案一是先加工直径 25mm 的孔以及阀体底面上的7mm 的光孔和 16mm 的锪平孔，然后以 25mm 的孔作为主要定位基准，再使用工件的底平面上 7mm 孔作为辅助定位来加工 4xM8的螺纹孔及直径 28m
8、m、30mm 的阶梯孔。而加工工艺方案二则不相同，它是先加工 4xM8的螺纹孔，然后再加工 25mm 的孔及直径 28mm、30mm 的阶梯孔。两套加工工艺方案经比较可看出，先加工直径 25mm 的孔及阀体底面 7mm 的光孔、16mm 的锪平孔，然后再以此为定位基准加工 M8螺纹孔和直径 28mm、30mm 的阶梯孔，这样可以很好地定位夹紧并达到良好的表面粗糙度要求。结合上述的方案一和方案二的比较，因此工艺路线方案一更加合理。以上工艺过程见下表 2-2：表 2-2 机械加工工艺过程综合卡片工序号工序名称工序内容工序简图 机床 工艺装备51 金属型铸造铸造 2 清洗检验清洗毛坯并检验3 热处理
9、 时效处理4 铣底面 粗、精铣阀体的底面X5032 型立铣三爪卡盘硬质合金端面铣刀游标卡尺65 铣顶面 粗、精铣阀体的顶面X5032 型立铣三爪卡盘硬质合金端面铣刀游标卡尺6 铣凸台 粗、精铣 30x30的凸台X5032 型立铣台虎钳立铣刀游标卡尺7 铣端面 粗、精铣50mm圆柱的前端面X5032 型立铣台虎钳 硬质合金端面铣刀游标卡尺78 车内孔、螺纹孔车M36x2mm 底孔、车螺纹、倒角1.5x30CA6140 45内圆车刀60内螺纹车刀倒角车刀游标卡尺专用夹具9 镗内孔 粗镗、半精镗25mm的孔、倒角3x30CA6140 专用夹具单刃镗刀倒角车刀游标卡尺10 钻孔 钻47mm 通孔、锪平
10、孔16mmZ525 型立式钻床 7 高速钢麻花钻16 高速钢 锪钻游标卡尺台虎钳811 钻、扩、铰螺纹孔钻、扩、铰M18x2mm 的螺纹孔Z525 型立式钻床 16 高速钢麻花钻扩孔钻铰刀游标卡尺台虎钳12 镗阶梯孔精镗、半精镗28mm30mm的阶梯孔、倒角2x30CA6140 专用夹具单刃镗刀倒角车刀游标卡尺913 钻底孔、攻螺纹钻 4XM8的底孔、攻 M8螺纹孔Z525 型立式钻床6.7 高速钢麻花钻M8 丝锥游标卡尺专用夹具14 去毛刺 去毛刺15 检验入库检验入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定阀体零件的生产类型为批量生产，为了保证零件的生产效率以及加工质量，该零件的生产
11、宜采用铸造。阀体零件上 M36x2的螺纹底孔、25mm 的内孔、28mm，30mm 的阶梯孔都可以通过铸造得到预先孔；而 M18的螺纹内孔、阀体底面 4x7 的光孔，16锪平孔、以及螺纹 M8-7H的孔则是由后续的机械加工所得到的。在阀体零件图 1-1中可以看出 25 内孔表面、35 圆柱凸台的上端面、以及28、30 的阶梯孔的表面粗糙度要求最高，表面粗糙度为 Ra1.6，所以加工过程中对于几个内孔而言分别要经过粗镗-精镗；对于上端面来说则需要经过粗铣-精铣来完成。所得机械加工余量及毛坯尺寸表 2-3所示和毛坯图见图 2-1：10表 23 机械加工余量及毛坯尺寸（mm）加工表面 基本尺寸 加工
12、余量 毛坯尺寸上下端面 80 6 86前后端面 70 6 7625 内孔 25 6 1935 上端面 3 3 628 内孔 28 6 2230 内孔 30 6 24图 2-1 阀体零件毛坯图112.6 确定切削用量及基本工时按照指导教师下发的毕业设计任务书的内容，下面仅对其中两道关键的工序的基本工时进行设计分析与计算。2.6.1镗孔夹具工序 12：粗镗、半精镗 28mm、30mm 的阶梯孔。选择的机床：CA6140 型车床；因为零件的材料为 HT200，故选择阀体的毛坯为铸件。阀体零件选择的毛坯为铸件，而且待加工的内孔的表面粗糙度要求也比较高，已达到 Ra1.6的精度要求，因此在加工此阶梯孔的
13、时候需要先进行粗镗加工，之后再用半精镗来达到的 Ra1.6的精度。所以整个加工过程要分四次走刀，粗镗内孔时的加工余量为2mm，精镗内孔时的加工余量为 1mm。（单边）1. 粗镗工步一：粗镗内孔 28mm，孔深为 15mm（1）刀具的选择此次阶梯孔的加工所用的刀具是单刃镗刀，查切削用量手册表 1.1，选择的机床是 CA6140。由于孔深为 15mm，查切削用量手册表 1.5，应选用圆形镗刀，刀片厚度为 4.5mm，刀杆直径为 16mm。根据切削用量手册中表 1.2，选择镗刀材料为硬质合金，YG6。镗刀可选择：Kr=60， 0=25， 0=10， r =15， = 10， =0.4mm。镗刀的卷屑
14、槽的各个srb参数为：Rn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。ndnw（2）切削用量的选择1）确定切削深度 pa因为粗加工时的加工余量仅为 4mm，即单边余量为 2mm，考虑到孔的表面粗糙度及精度要求，即= （2-1）pa2-dnw= m-6式中： 切削深度pa12需要加工的孔径wd未经加工的孔径n故 =2mmpa2）确定进给量 f经参考切削用量手册中表 1.5可知，在对阀体零件进行粗镗时，因为镗刀杆的直径为 16mm，孔深为 15mm。即当 =2mm时，f=0.20.3mm/rpa结合 CA6140机床的说明书可确定进给量f=0.20mm/r对切削加工时的进给量是否满足镗刀的强度和机床的强
15、度要求进行校核。 镗刀刀片的强度校核：根据切削用量手册中的表 1.9可以得出，在对灰口铸铁的材料进行加工时，它的强度为 200MPa， r =35， 4mm，刀片厚度为 4.5mm，因为加工的工件材料bpa为灰口铸铁，所以应该将查得的进给量乘上系数 k=1.6；故镗刀刀片的强度所允许的进给量为rm/08.2613.f查阅切削用量手册中表 1.9，当镗刀的 =60时，进给量应该乘上修正系数rkk=0.6，由于加工时有冲击，因此进给量应该减小 20%，所以镗刀的刀片所能够允许的实际进给量为 rm/98.0%20-16.f）（经过校验刀片的强度能够允许的进给量要比所加工时的进给量大，因此 f=0.2
16、0mm/r满足。 CA6140机床的进给强度的校核通过查切削用量手册当中的表 1.27，CA6140 机床的进给机构能够满足的走刀力为 F =3530N。由于 200MPa，而且 f=0.20mm/r， 2.8mm ，查切削用量手册中表bpa1.17，可以得到走刀力为 =670NxcF因此在切削加工过程中，镗刀的实际走刀力为：13= KMF xcFc式中： ：修正系数；查切削用量手册知： =1.0MKMFK： 理论走刀量xc故 =670x1.0=670NF经过校验因为切削加工时镗刀所受的走刀力比 CA6140机床的进给机构所允许的走刀力要小。因此，所选择的进给量 f=0.20mm/r在切削加工
17、过程中是可用的。（3）镗刀的磨钝标准和耐用度的选择根据加工材料及加工方法，镗刀后刀面的最大磨损限度为 0.8mm1.0mm；切削加工时的耐用度为 T=3600s。（4）切削速度 v通过查切削用量手册中的表 12得，当使用 YG6牌号的镗刀加工时，由于阀体零件的强度 200MPa，HT200 的灰口铸铁，f=0.20mm/r ， 4mm。可得到切削速度为b paVt =1.5m/s。因为 V= （2-2）vtk式中： 为理论切削速度tv为切削速度的修正系数k根据查阅切削用量手册可以得到切削速度的修正系数为 =1.0（表 21-6） 、tvk=1.0（表 11） 、 =1.0（表 21-9） 、
18、=0.88（表 21-7） 、 =0.8（表 21-5）vTkvxrvks因此 V= =1.51.01.01.00.880.8=1.056m/svt主轴转速： （2-3）D10n式中： D为孔的直径V为理论切削速度所以主轴转速 sr/29.1506.1n查阅切削用量手册中表 1.27可知，CA6140 车床在切削过程中的转速可以选择为：min/9/5crs此时，可以算出实际的切削速度为：14min/2.6/04.15210nvcc sD根据切削用量手册中的表 1.21中的计算公式也可以算出切削速度。其计算公式为 （2-4）vyxpm-1vfaT60KC式中： 切削速度系数；vCm、 、 分别是
19、 T、 和 f 的指数；xvypa vkkvsxrvtkVM根据切削用量手册当中表 1.21可知，所有的系数和指数分别是： ，8.19cv， ， 。由于加工的是内圆柱面，最后应该要以加工外圆时的切15.0xv2.yv.0削速度乘上系数 0.9。所以sV/m954.0 9.01.80.12093.23608.195.15.2.-1 ）（因此， srD/8.4vn通过查阅切削用量手册当中的表 1.27，选择相应的转速 ，此结果与上sr/15nc述的查表法所得到的结果类似，故主轴转速为 。mi2.6/04.1vcs（5）对机床的功率进行校核查切削用量手册当中表 1.19可得到，由于灰口铸铁的强度为
20、200MPa，b， ， 时，可知 。m4apr/20.fsm/04.1vckw0.1mP切削过程中的切削功率的修正系数查切削用量手册表 22-3得：， 。94.kzrrF.kz0m0pF所以 。w941Pcm加工过程中的切削功率也可通过公式计算得到即： （2-5）-3z10vF式中： 为硬质合金车刀加工时的主切削力；zF15V为切削速度。查切削用量手册当中的表 1.13可知，由于阀体零件的材料强度200MPa ，f=0.20mm/r， 2.8mm； 时，可以得到主切削力 =840N,bpasm/04.1vczF且主切削力的修正系数为 ， 。所以，9.kzrmrF0.1kz00pF。NF6.78
21、94.08zc因此， w82.104.10vFp3-3-zmc 查切削用量手册当中表 1.27得，当转速 n=15r/s时，CA6140 车床的主轴所允许的功率为 ，所以 。因此之前选择的切削用量可以在 CA6140车床上进行。kw5.7EmcpPE综上所述： 、 、 、r/20.f2apmin/90/15ncrs。in6/04.1vsm（6）计算基本工时（2-6）nfLtm式中：L= ，l=15mm ，查阅切削用量手册 中表 1.20可以得镗削加工时的yl入切量以及超长量， mm，所以 L=15+2.7=17.7mm7.2因此 s950.1tm工步二：粗镗内孔 30mm，孔深为 40mm。（
22、1）刀具的选择同粗镗内孔 30mm 的所选用的刀具：YG6 硬质合金；选择圆形镗刀，刀片厚度4.5mm，刀杆直径 16mm。查阅切削用量手册镗刀可选择：Kr=60， 0=25， 0=10， r =15， = 10， =0.4mm。镗刀的卷屑槽的各个参数为：srbRn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。ndnw（2）切削用量的选择1）确定切削深度 pa因为粗加工时的加工余量仅为 4mm，即单边余量为 2mm，考虑到孔的表面粗糙度及精度要求，由公式（2-1）16= pa2-dnw= m48故 =2mmpa2）确定进给量 f参考切削用量手册中表 1.5可知，在对阀体零件进行粗镗时，因为镗刀杆的直径
23、为 16mm，孔深为 40mm。即当 =2mm时，f=0.20.3mm/rpa结合 CA6140机床的说明书可确定进给量f=0.24mm/r对切削加工时的进给量是否满足镗刀的强度和机床的强度要求进行校核。 镗刀刀片的强度校核：根据切削用量手册中的表 1.9可以得出，在对灰口铸铁的材料进行加工时，强度为 200MPa ， r =35， 4mm，刀片厚度为 4.5mm，故镗刀刀片的强度所允许bpa的进给量为rm/08.2613.f查阅切削用量手册中表 1.9，当镗刀的 =60时，切削过程中的进给量应该乘rk上修正系数 k=0.6，由于工件在加工过程中存在冲击，因此进给量应该减小 20%，所以镗刀的
24、刀片所能够允许的实际进给量为 rm/98.0%20-16.f）（经过校验因为镗刀刀片的强度能够允许的进给量要比所加工时的进给量大，因此f=0.24mm/r满足。 CA6140 机床的进给强度的校核由于 CA6140机床的进给机构能够满足的走刀力为 F =3530N。200MPa，而且 f=0.24mm/r， 2.8mm，查 切削用量手册中表 1.17，可bpa以得到走刀力为 =670NxcF因此在切削加工过程中，镗刀的实际走刀力为：17= KMF xcFc式中： ：修正系数；查切削用量手册知： =1.0MKMFK： 理论走刀量xc故 =670x1.0=670NF经过校验因为切削加工时镗刀所受的
25、走刀力比 CA6140机床的进给机构所允许的走刀力要小。因此，所选择的进给量 f=0.24mm/r在切削加工过程中是可用的。（3）镗刀的磨钝标准和耐用度的选择通过加工材料为 HT200，加工的方法为粗镗，可以知道镗刀后刀面的最大磨损限度为0.8mm1.0mm；切削加工时的耐用度为 T=3600s。（4）切削速度 v通过查切削用量手册中的表 12得，当使用 YG6牌号的镗刀加工时，由于阀体零件的强度 200MPa，HT200 的灰口铸铁，f=0.24mm/r ， 4mm。可得到切削速度为b paVt =1.33m/s。由公式（2-2）计算出 V；根据查阅切削用量手册可以得到切削速度的修正系数为
26、=1.0（表 21-6） 、tvk=1.0（表 11） 、 =1.0（表 21-9） 、 =0.88（表 21-7） 、 =0.8（表 21-5）vkTkvxrvks因此 V= =1.331.01.01.00.880.8=0.936m/svt由公式（2-3）计算主轴转速，所以主轴转速 sr/42.1936.01n查阅切削用量手册中表 1.27可知，CA6140 车床在切削过程中的转速可以选择为：min/90/15ncrs此时，可以算出实际的切削速度为：min/8.67/13.05241vcc sD根据公式（2-4）计算主轴转速 V；根据切削用量手册当中表 1.21可知，所有的系数和指数分别是：
27、 ，8.19cv， ， 。最后乘上系数 0.9。15.0xv2.yv.0m所以，18sV/m954.0 9.01.80.12093.23608.195.15.2.-1 ）（因此， srD/6.4vn通过查阅切削用量手册当中的表 1.27，选择转速为 ，此结果与上述的sr/15nc查表法所得到的结果类似，故主轴转速为 。mi8.67/13.vcs（5）对机床的功率进行校核查切削用量手册当中表 1.19可得到，当采用 YG6型的硬质合金镗刀进行加工时，由于灰口铸铁的强度为 200MPa， ， ， 时，可知bm4apr/24.0fs/13.vc。kw0.1mP切削过程中的切削功率的修正系数查切削用量
28、手册表 22-3得：， 。94.pzrrF0.1kz0m0pF所以 。w941Pcm查切削用量手册当中的表 1.13可知，阀体零件的材料强度200MPa ，f=0.28mm/r， 4mm； 时，可以得到主切削力 =840N,且bpasm/13.vczF主切削力的修正系数为 ， 。所以，94.0kzrmrF0.kz00pF。NF6.7894.08zc根据公式（2-5）计算出切削过程中的功率；因此， kw892.013.10vFp-3-zmc 查切削用量手册当中表 1.27得，当转速 n=15r/s时，CA6140 车床的主轴所允许的功率为 ，所以 。因此之前选择的切削用量可以在 CA6140车床
29、上进行。kw5.7EmcpPE综上所述： 、 、 、r/24.0f2apmin/90/15ncrs。in/867/13.vsm（6）计算基本工时根据公式（2-6）计算出基本工时19式中：L= ，l=40mm ，查阅切削用量手册 可以得镗削加工时的入切量以及yl超长量， mm，所以 L=40+2.7=42.7mm7.2因此 s86.14.05tm工步三：半精镗内孔 28mm，孔深为 15mm（1）刀具的选择同样选择镗刀的类型为 YG6，查阅切削用量手册镗刀可选择：Kr=60， 0=25， 0=10， r =15， = 10， =0.4mm。镗刀的卷屑槽的各个参数为：srbRn=5mm、 =0.7
30、mm、 =5mm。ndnw（2）切削用量的选择1）确定切削深度 pa因为精加工时的加工余量为 2mm，即单边余量为 1mm，考虑到孔的表面粗糙度及精度要求，即由上述公式（2-1）计算出切削深度；故 =1mmpa2）确定进给量 f在对阀体零件进行精镗时，因为镗刀杆的直径为 16mm，孔深为 15mm。根据切削用量手册中表 1.5得：即当 =1mm时，f=0.20.3mm/rpa结合 CA6140机床的说明书可确定进给量f=0.28mm/r由于是精加工，不需进行强度校核。（3）镗刀的磨钝标准和耐用度的选择根据材料及加工方法，可以知道镗刀后刀面的最大磨损限度为 0.8mm1.0mm；切削加工时的耐用
31、度为 T=3600s。（4）切削速度 v20通过查切削用量手册中的表 12得，阀体零件的强度 200MPa，HT200 的灰口b铸铁，f=0.28mm/r， 1.8mm。可得到切削速度为 Vt =1.5m/s。pa由公式（2-2）得到： V= vtk根据查阅切削用量手册可以得到切削速度的修正系数为 =1.0（表 21-6） 、tvk=1.0（表 11） 、 =1.0（表 21-9） 、 =0.88（表 21-7） 、 =0.8（表 21-5）vkTkvxrvs因此 V= =1.51.01.01.00.880.8=1.056m/svt由上述公式（2-3）得主轴转速： D10n式中： D 为孔的直
32、径V为理论切削速度所以主轴转速 sr/93.12605.1n查阅切削用量手册中表 1.27可知，CA6140 车床在切削过程中的转速可以选择为：min/7/8.crs此时，可以算出实际的切削速度为：min/80.57/96.01820nvcc sD切削速度也可以通过计算公式计算得到其计算公式为（2-4）： vyxpm-1vfaT60KC式中： 切削速度系数；vCm、 、 分别是 T、 和 f 的指数；xvypakvsxrtvkVM根据切削用量手册当中表 1.21可知，所有的系数和指数分别是： ，8.19cv， ， ；乘上系数 0.9。15.0xv2.yv.0所以sV/m954.0 9.01.8
33、0.12093.368.195.15.022.-1 ）（21因此， srD/69.1254.01v0n通过查阅切削用量手册当中的表 1.27，选择转速为 ，此结果与上述sr/8.1nc的查表法所得到的结果类似，故主轴转速为 。mi.57/.0vcs（5）对机床的功率进行校核查切削用量手册当中表 1.19可得到，由于灰口铸铁的强度为 200MPa，b， ， 时，可知 。m8.2apr/28.0fsm/96.0vckw0.1mP切削过程中的切削功率的修正系数查切削用量手册表 22-3得：， 。94.kzrrF.1kz0m0pF所以 。w941Pcm加工过程中的切削功率也可通过公式计算（2-5）得到
34、即： -3z0vF式中： 为硬质合金车刀加工时的主切削力；V为切削速度。查切削用量手册当中的表 1.13可知，在使用 YG6牌号的镗刀在加工内孔时，由于阀体零件的材料强度 200MPa，f=0.28mm/r ， 2.8mm； 时，可以bpasm/96.0vc得到主切削力 =840N,且主切削力的修正系数为 ，zF 4.kzrmrF。所以，0.1kz0m0p 。N6.7894.08zc因此， w5.1.679v3-3-zc查切削用量手册当中表 1.27得，当转速 n=11.8r/s时，CA6140 车床的主轴所允许的功率为 ，所以 。因此之前选择的切削用量可以在 CA6140车床上进kw5.pE
35、mcpPE行。综上所述： 、 、 、r/28.0f1apmin/710/8.ncrs。in57/96.0vsm（6）计算基本工时22由公式（2-6）： nfLtm式中：L= ，l=15mm ，查阅切削用量手册 可以得镗削加工时的入切量以及yl超长量， mm，因此 L=6.1m6.15所以 s02.8.tm工步四：半精镗内孔 30mm，孔深为 40mm（1）刀具的选择刀具类型为 YG6，Kr=60， 0=25， 0=10， r =15， = 10， srb=0.4mm。镗刀的卷屑槽的各个参数为：Rn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。ndnw（2）切削用量的选择1）确定切削深度 pa因为精加工
36、时的加工余量为 2mm，即单边余量为 1mm，考虑到孔的表面粗糙度及精度要求，即由（2-1）得到：=pa2-dnw= m1830式中： ：切削深度pa：需要加工的孔径wd：未经加工的孔径n故 =1mmpa2）确定进给量 f在对阀体零件进行精镗时，因为镗刀杆的直径为 16mm，孔深为 40mm。根据切削用量手册中表 1.5得：即当 =1mm时，取 f=0.20.3mm/rpa结合 CA6140机床的说明书可确定进给量23f=0.26mm/r由于是精加工，不需进行强度校核（3）镗刀的磨钝标准和耐用度的选择根据加工方法及材料，可以知道镗刀后刀面的最大磨损限度为 0.8mm1.0mm；切削加工时的耐用
37、度为 T=3600s。（4）切削速度 v通过查切削用量手册中的表 1.12得，由于阀体零件的强度 200MPa，HT200b的灰口铸铁，f=0.26mm/r， 1.8mm。可得到切削速度为 Vt =1.5m/s。pa公式（2-4）： V= vtk式中： 为理论切削速度tv为切削速度的修正系数k据查阅切削用量手册可以得到切削速度的修正系数为 =1.0（表 21-6） 、tvk=1.0（表 11） 、 =1.0（表 21-9） 、 =0.88（表 21-7） 、 =0.8（表 21-5）vTkvxrvks因此 V= =1.691.01.01.00.880.8=1.19m/svt公式（2-3）：主轴
38、转速： D10n式中： D 为孔的直径V为理论切削速度所以主轴转速 sr/54.13289.10n查阅切削用量手册中表 1.27可知，CA6140 车床在切削过程中的转速可以选择为：min/7/.crs此时，可以算出实际的切削速度为：min/25.6/04.18210nvcc sD切削速度也可以通过计算公式进行计算得到。即上述公式中（2-4）其计算公式为 vyxpm-1vfaT6KC式中： 切削速度系数；vC24m、 、 分别是 T、 和 f 的指数；vxypakvsxrvtkVM根据切削用量手册当中表 1.21可知，所有的系数和指数分别是： ，8.19cv， ， 。乘上系数 0.9。15.0
39、xv2.yv.0所以sV/m954.0 9.01.80.12093.368.195.15.022.-1 ）（因此， srD/8.4vn通过查阅切削用量手册当中的表 1.27，选择转速为 ，此结果与上述sr/8.1nc的查表法所得到的结果类似，故主轴转速为 。mi25.6/04.1vcs（5）对机床的功率进行校核查切削用量手册当中表 1.19可得到，当采用 YG6型的硬质合金镗刀进行加工时，由于灰口铸铁的强度为 200MPa， ， ， 时，可bm8.2apr/26.0fs/04.1vc知 。kw0.1mP切削过程中的切削功率的修正系数查切削用量手册表 22-3得：， 。94.pzrrF0.1kz
40、0m0pF所以 。w941Pcm加工过程中的切削功率由公式（2-5）得：-3z0vF式中： 为硬质合金车刀加工时的主切削力；V为切削速度。查切削用量手册当中的表 1.13可知，由于阀体零件的材料强度200MPa ，f=0.26mm/r， 2.8mm； 时，可以得到主切削力 =840N,bpasm/04.1vczF且主切削力的修正系数为 ， 。所以，9.kzrmrF0.1kz00pF。NF6.7894.08zc25因此， kw821.04.1678910vFp3-3-zmc 查切削用量手册当中表 1.27得，当转速 n=11.8r/s时，CA6140 车床的主轴所允许的功率为 ，所以 。因此之前
41、选择的切削用量可以在 CA6140车床上进kw5.EmcpPE行。综上所述： 、 、 、r/26.0f1apmin/710/8.ncrs。in5/04.1vsm（6）计算基本工时由公式（2-6）： nfLtm式中：L= ，l=40mm ，查阅切削用量手册 可以得镗削加工时的入切量以及yl超长量， mm，因此 L=6.1m6.41.0所以 s5.32.084tm因此此道工序所使用的总工时为 s34.65.102.8619.5tm2.6.2 钻孔夹具工序 13：钻 4xM8的底孔，攻 M8的螺纹孔。工步一：钻 M8螺纹底孔 6.7mm钻 4xM8的均布孔，孔深为 10mm，表面粗糙度为 Ra3.2
42、。（1） 加工的条件工件的材料：HT200， 200MPa、灰口铸铁。b加工要求：钻 4xM8的底孔，攻 M8的螺纹孔；孔径 d=8mm，孔深 l=10mm，盲孔，6 级精度。机床：Z525 型立式钻床。刀具：选择麻花钻材料为高速钢，直径为 6.7mm。高速钢钻头切削部分的形状为标准高速钢钻头， ， ， ， ， 。30182701125（2）切削用量26单边切削深度（2-dap217）式中 为单边切削深度、d 为工件的直径。 =0.58=4mmpa dap21 进给量 f1） 根据切削用量手册表 5可知孔的表面粗糙度为 Ra3.2，铸铁的强度200MPa ，钻头直径 =6.7mm，孔的深度 =
43、10mm时，进给量 =0.220.26mm/r。b0dlf由于 ，乘上孔深修正系数 =0.5，则25.18dl lfk=（0.220.26）0.5mm/r=0.110.13mm/rf2） 通过钻头强度确定进给量：查阅切削用量手册 表 7，当 =200MPa，钻头b直径 =6.7mm，钻头强度允许的进给量为 f=0.72mm/r。0d3）通过机床进给机构强度决定进给量：查阅切削用量手册表 8，当210MPa ， 10.2mm时，机床进给机构所允许的最大轴向力为 8330N ，Z525 型钻b0床允许的轴向力为 8830N，进给量 =1.6mm/r。f通过以上对三个进给量的比较分析，其值为 =0.110.13mm/r。通过 Z525型钻床f的主轴进给量参数， =0.13mm/r。f由切削用量手册中表 16可知钻孔时的轴向力，当 =0.13mm/r， 10.2mm，f0d轴向力 。NF1480t轴向力的修正系数都是 1.0，因此 。NFf1480通过查阅资料，钻床进给机构强度所允许的最大的轴向力为 =8830N，由于 maxFtF，因此 =0.13mm/r是可以的。maxFf根据切削用量手册中的表 9可知：当 =6.7mm时，麻花钻钻头后刀面的最大磨0d损量取为 0.6mm，钻头的耐用度 T=3600s。 切削速度27由于铸铁 HT200的 200MP
