1、1一 零件的工艺分析及生产类型的确定1. 零件的工艺性分析 通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。该零件属轴类回转体零件，它的所有表面均需切屑加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。 表面粗糙度要求较高 需经多次切削才能满足要求，手柄处镀铬，在镀铬之前须进行抛光处理以使镀铬均匀。本零件的最难加工的地方就是在斜面上钻孔，且要保证孔与键槽成 ，需要专用夹具。045总体来说，本零件的工艺性较好。2. 零件的生产类型依设计的题目知：生产纲领 N = 30000 万/年 ， 生产类型为大批大量生产零件是机床 CA6140 的手柄轴，质量为 0.445Kg.二
2、 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1. 选择毛坯该材料为 45 钢。该零件在工作过程中则经常承受交变载荷，因此应选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。零件属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用摸锻成型。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。2确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差钢质摸锻件的公差及机械加工余量按 GB/T12362-2003 确定。要确定毛坯尺寸公差及机械加工余量， ，应先确定如下各项因素。（1） 锻件公差等级 由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通级。（2） 锻件质量 Mf 根据零件 0.445kg,估算为 mf=1.0kg.（3） 锻件
3、形状复杂系数 S S=Mf/Mn该锻件为圆形，假设其最大直径为 46mm,长 126mmMn = 1.6kg2S = 1/1.6 = 0.62故该零件的形状复杂系数 S 属 S2 级。（4） 锻件材质系数 M 由于该零件材料为 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属 M1 级。（5） 零件表面粗糙度 由零件图可知，除 17.2mm, 15.7mm 粗糙度 Ra = 1.6,圆锥面处 Ra=0.8，其余均为 6.3。3. 确定机械加工余量根据锻件质量，零件表面粗糙度，形状复杂系数查表 5-9，由此得单边余量在厚度方向为 1.7-2.2mm，水平方向亦为 1.7-2
4、.2mm，即锻件各外径的单面余量为1.7-2.2mm，各轴向尺寸的单面余量为 1.7-2.2mm。4 确定毛坯尺寸上面查的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 Ra 大于等于 1.6m。Ra 小于1.6m 的表面，余量要适当加大。分析本零件，除 17.2mm, 15.7mm 粗糙度 Ra = 1.6, 其余均为 6.3，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。综上所述，确定毛坯尺寸见下表手柄轴毛坯（锻件）尺寸零件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸17.2 2 21.2 07.22 24大端 40 圆锥面 2 4435. 确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量，材质系数，形状复杂系数从
5、表 5-6，表 5-7 中查的。本零件毛坯尺寸允许偏差见下表手柄轴毛坯（锻件）尺寸允许偏差锻件尺寸 偏差 根据21.2 9.0324 0.1444 2.04表 5-622 0.14102 2.160126 4.160表 5-76 设计毛坯图（1） 确定圆角半径锻件的外圆角半径按表 5-12 确定，内圆角半径按表 5-13 确定。分析本锻件可确定外圆角 R2, R3内圆角 R3(2) 确定模锻斜度 按表 5-11，外模锻斜度 = 3（3）确定分模位置由于毛坯为轴类锻件，应采取轴向分模。为了便于起模及便于发现上，下模在模锻过程中的错移，选择最大直径即圆锥面处的对称平面为分模面，分模线为直线，属平直
6、分模线。4（4）确定毛坯的热处理方式钢质毛坯经锻造后应安排正火，以消除残余的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化，均匀的组织，从而改善加工性。三 选择加工方法，制定工艺路线1.定位基准的选择以 44 的外圆和端面为粗基准，以 17.2 的外圆和端面为精基准。2.零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆，端面，键槽，倒角，倒圆，沟槽，锥面，孔，螺纹。（1）17.2 的外圆面，未标注公差尺寸，表面粗糙度 Ra 1.6，需要粗车，半精车，精车（2）20 的外圆，公差等级 IT6，需要粗车，半精车，精车。（3）圆锥面，为保证镀铬均匀，在镀铬之前圆锥面需要粗车，半精车，精车，保证 Ra
7、 = 1.6 然后抛光。（4）槽 3x2.15 表面粗糙度为 Ra3.2,需要粗车，半精车槽 1.5x1 表面粗糙度为 Ra6.3,粗车即可。槽 3x0.5 表面粗糙度为 Ra6.3,粗车即可(5) 两孔的表面粗糙度 Ra6.3 需钻，扩（6）键槽 5314 粗糙度 Ra6.3 需要粗铣，半精铣。（7）端面 本零件为回转体端面，尺寸精度要求不高，所以大端面粗车即可满足要求，但是小端面作为精基准应该粗车，半精车3 制定工艺路线方案一工序 1 正火工序 2 以 20mm 处的外圆及端面定位，车大端面，粗车 41 的外圆工序 3 以粗车后的 40mm 处外圆面及端面定位，粗车另一端面，粗车17.2m
8、m 的外圆，粗车 20mm 的外圆，车 1.5mm1mm 沟槽，粗车 3mm0.5mm 沟槽，粗车 3mm2.15mm 沟槽5工序 4 以粗车的 20mm 的外圆及端面定位 ，半精车，精车 40mm 的外圆。工序 5 以精车后的 40mm 的外圆及端面定位，半精车， 17.2mm 的外圆，半精车 20mm 的外圆，半精车 3mm2.15 mm 的沟槽工序 6 精车 17.2mm 的外圆，精车 20mm 的外圆，车倒角。工序 7 以 20mm 的外圆定位，粗车，半精车，精车圆锥面。工序 8 粗铣，半精铣键槽工序 9 抛光工序 10 镀铬工序 11 钻，扩 14mm 孔及 8.5mm 的螺纹孔工序
9、 12 攻螺纹工序 13 去毛刺工序 14 终检 方案 二工序 1 正火工序 2 粗车小端面，粗车 17.2mm 的外圆，粗车 20mm 的外圆粗车，车 1.5mmx1mm 沟槽，粗车 3mmx0.5mm 沟槽，粗车 3mm2.15mm 沟槽工序 3 粗车大端面及 41mm 的外圆工序 4 半精车小端面，半精车，17.2mm 的外圆，半精车 20mm 的外圆，半精车 3mm2.15mm 的沟槽，车倒角工序 5 精车 17.2mm 的外圆，精车 20mm 的外圆工序 6 以加工过的 20mm 外圆及端面定位，粗车圆锥面工序 7 半精车圆锥面工序 8 精车圆锥面工序 9 抛光工序 10 镀铬工序
10、11 钻 14mm 的孔和 8.5mm 的螺纹孔6工序 12 扩 14mm 的孔和 8.5mm 的螺纹孔工序 13 攻 M10 的螺纹工序 14 以 20mm 圆柱面及端面定位铣键槽 5mm3mm14mm工序 15 去毛刺工序 16 终检方案比较：方案二比方案一更容易保证尺寸精度，方案二以车过的 41mm 的外圆定位保证了定位精度，方案一的小端面知粗车一次可能不能保证要求的表面粗糙度，方案一的粗加工，精加工拍的比较混乱，不符合加工要求。综上所述，工艺路线应选择方案二。四 工序设计1 选择加工设备与工艺装备（1） 选择机床 根据不同的工序选择机床。a 工序 1-8 是粗车合半精车。各工序的工步数
11、不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选 CM6125 即可。b 工序 11 钻孔，可采用专用夹具在立式钻床上加工，故选 Z525 型立式钻床。c 工序 14 是用整体硬质合金直柄立铣刀粗铣，半精铣键槽，用选用卧式铣床。考虑本零件属成批生产，所选机床使用范围较广为宜，故选常用的 X62 型铣床能满足加工要求。d 工序 13 攻螺纹，需要丝锥。( 2 ) 选择夹具本零件处粗铣及半精铣槽，钻孔等工序需要专用夹具外，其他工序使用通用夹具即可，选用三抓自定心卡盘。（3） 选择刀具 根据不同的工序选择刀具A 在车床上的加工工序，一般选用硬质合
12、金车刀。加工钢质零件采用 YT 类硬质合金，粗加工用 YT5，半精加工用 YT15，精加工用 YT30.为提高生产率及7经济性，应选用可转位车刀（GB5343.1-1985,GB5343.2-1985）.B 铣刀按表 5-104 选直柄键槽铣刀键槽 bxh=5mmx3mm,半精铣铣刀选择直径 d = 5 mm l = 8mm L = 52mm由于粗铣后宽度方向单边余量 1mm，故粗铣时的铣刀选择 d=3mm l =5mm L =37mmC 钻头的选择(a) 14mm 的孔 扩孔选择直柄扩孔钻 d = 14mm,L =160mm l=108mm钻孔是直径方向的余量 4mm，所以钻孔时选择直柄麻花
13、钻 d = 13mm l= 151mm l1 = 101mm(b) 8.5mm 的孔 扩孔选择直柄扩孔钻 d = 8.8mm L=125mm l =81mm钻孔时直径方向余量 1.5 mm ,选用直柄麻花钻 d =7mm l =109mm l1=69mm（4） 选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求，尺寸和形状特点，选择如下。a 选择外圆量具 外圆可选用读数值 0.02，测量范围 0150 游标卡尺（表 5-108）b 选择加工轴向尺寸所用量具 轴向尺寸所用量具可选用读数值 0.05，测量范围 0150 游标卡尺（表 5-108）选择加工槽所用量具c 选择
14、加工槽所用量具槽经粗铣，半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差的等级为：粗铣时均为 IT14；半精铣时 ，槽宽 IT13，槽深为 IT14.。均可选用读数值为 0.02mm，测量范围 0150mm 的游标卡尺进行测量。2 确定工序尺寸（1）确定圆柱面的工序尺寸 圆柱面多次加工的工序至于加工余量有关。本零件个圆柱表面的工序加工余8量，工序尺寸及公差，表面粗糙度见下表圆柱表面的工序加工余量，工序尺寸及公差，表面粗糙度 /mm工序双边余量工序尺寸及公差 表面粗糙度及经济加工精度加工表面粗车半精车精车粗车 半精车 精车 粗车 半精车精车17.2mm外圆 2 1.1 0.9 039.21 016.817.
15、2IT13Ra 6.3IT11Ra 3.2IT6Ra 1.620g6mm外圆 1.6 1.5 0.9 039.42 016.2 07.2IT13Ra 6.3IT11Ra 3.2IT6Ra 1.641mm 外圆 3 _ 41 _ _IT13Ra 6.3_ _（2） 确定各孔的工序尺寸工序双边余量 工序尺寸及公差加工对象钻 扩 钻 扩14mm 孔 13 1 027.13 027.148.5mm 孔 7 1.5 027. 02.58（3） 确定各端面工序加工余量 /mm9工序 加工表面 总加工余量 工序加工余量2 小端面 2 1.53大端面 2 24小端面 20.5（4） 确定轴向尺寸a 第一段 1
16、7.2mm 的长度 L1，由尺寸链可得 L1 = 2mmb 第二段 17.2mm 的长度 L2，求解尺寸链可得 L2 = 12.5mmc 第二段 20mmm 的长度 L3，由尺寸链可得 L3 = 2.0138d 圆锥面处的轴向长度 L4， 由尺寸链可得 L4 = .20(5) 确定铣槽的工序尺寸 半精铣即可达到零件图样的要求，槽宽 5mm, 粗铣后半精铣的余量 1.5mm, 所以粗铣的宽度工序尺寸 3.5mm（6） 圆锥面抛光直径余量 0.1mm五 确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量 ，进给量 f 和切削速度 v。确定顺序是先确定 ，pa paf，再确定 v。1. 工序 3 切削用量及
17、基本时间的确定（1） 切削用量 本工序为粗车（车端面和外圆） 。已知材料为 45 钢， = b670MPa,锻件，有外皮；机床为 CM6125 型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。10确定粗车外圆 41mm 的切削用量。所选刀具为 YT5 硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸 BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为 4.5mm。根据表 5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角 =12 后角 =6 ，主偏角 = 90 ，副偏角 = 10 刃0r0 r r倾角 = 0 s刀尖圆弧半径 = 0.8mmra 确定背吃刀量 粗车双边余量为 3.0mm 所以 1.5mmpa pab 确定进
18、给量 f 根据表 5-114，在粗车钢料，刀杆尺寸为 16mm 25mm，小于等于 3.0mm f= 0.4-0.5mm/r 按 CM6125 车床的进给量，选择 f p=0.4 mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构的轻度要求，故需进行校验。根据表 5-123，当钢料 = 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r = 45 v = b par65m/min 预计是进给力为 760N修正系数 =1.0 =1.0 =1.17 fFrk0 fFks fTFk故实际进给力为 889.2N，满足要求。c 选择刀具磨钝标准及耐用度 根据表 5-119，车刀后刀面的最大磨损量为1mm，
19、可转位车刀耐用度 T =30min d 确定切削速度 V 根据表 5-120，当用 YT5 硬质合金刀具加工 = 570b670MPa , =3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度 V = 140m/minpa切削速度的修正系数为 = 0.8 = 0.65 =0.81 =1.15 svktvkkTvTvk= =1.0 故MvkkvV = 1400.80.650.811.15 = 67.8m/minn = 1000v/ d = 1000 67.8/3.14 44 = 491 r/min按 CM6125 车床的转速，选择 n = 500 r/min 11e 校验机床功率 当钢料 = 57067
20、0MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r v b pa= 46m/min 时， = 1.7KWcp切削功率的修正系数为 =1.17 = = =1.0 =1.13 crpkcprk0cmckpcrpTk=0.8 =0.65cspkctp故实际切削功率为 =0.72KW满足要求。最后确定的切削用量为 ： = 1.5 mm f = 0.4mm/r n = 480r/min v = 66.3 pam/min (2) 基本时间 a 确定粗车 41mm 的外圆基本时间根据表 2-21 ，车外圆的基本时间为 Tj1= L i/fn = i( + + + )/f nl123l式中 =20mm = 2m
21、m = 3mm = 0 f = 0.4mm/r n= l1l2l 38r/min i = 1所以 Tj1= 8 Sb 确定车端面的基本时间 Tj2 =i L/fn L = (dd1) + + + 1l23ld = 44mm = 2mm = 4mm = 01l 2l 3所以 Tj2 = 18S因此，总的切削基本时间为 26S. 2 工序 2 切削用量确定（1） 确定粗车 19.2mm 外圆的切削用量所选刀具为 YT5 硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸 BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为 4.5mm。根据表 5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角 =12 后角 =6 ，主偏角
22、 = 90 ，副偏角 = 10 刃0r0 r r倾角 = 0 s12刀尖圆弧半径 = 0.8mmr（a） 确定背吃刀量 粗车双边余量为 2mm 所以 = 1mmpapa（b ） 确定进给量 f 根据表 5-114，在粗车钢料，刀杆尺寸为 16mm 25mm， 小于等于 3.0mm f= 0.4-0.5mm/r 按 CM6125 车床的进给量，p选择 f =0.4 mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构的轻度要求，故需进行校验。根据表 5-123，当钢料 = 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r = 45 v = b par65m/min 预计是进给力为 760N修正系数
23、 =1.0 =1.0 =1.17 fFrk0 fFks fTFk故实际进给力为 889.2N，满足要求。（c） 选择刀具磨钝标准及耐用度 根据表 5-119，车刀后刀面的最大磨损量为 1mm，可转位车刀耐用度 T =30min （d） 确定切削速度 V 根据表 5-120，当用 YT5 硬质合金刀具加工 = b570670MPa , =3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度 V = 138m/minpa切削速度的修正系数为 = 0.8 = 0.65 =0.81 =1.15 svktvkkTvTvk= =1.0 故MvkkvV = 1380.80.650.811.15 = 66m/minn
24、= 1000v/ d = 1000 67.8/3.14 21.2 = 954 r/min按 CM6125 车床的转速，选择 n = 1000 r/min （e） 校验机床功率 当钢料 = 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r b pav = 46m/min 时， = 1.7KWcp切削功率的修正系数为 =1.17 = = =1.0 =1.13 crpkcprk0cmckpcrpTk=0.8 =0.65cspkctp故实际切削功率为 =0.72KW13满足要求。最后确定的切削用量为 ： = 1 mm f = 0.4mm/r n = 1000r/min v = 66 pam/
25、min（2）粗车 22.4mm 外圆的切削用量所选刀具为 YT5 硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸 BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为 4.5mm。根据表 5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角 =12 后角 =6 ，主偏角 = 90 ，副偏角 = 10 刃0r0 r r倾角 = 0 s刀尖圆弧半径 = 0.8mmr（a） 确定背吃刀量 粗车双边余量为 1.6mm 所以 = 0.8mmpa pa（b） 确定进给量 f 根据表 5-114，在粗车钢料，刀杆尺寸为 16mm 25mm， 小于等于 3.0mm f= 0.4-0.5mm/r 按 CM6125 车床的进给量，p选择
26、 f =0.4 mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构的轻度要求，故需进行校验。根据表 5-123，当钢料 = 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r = 45 v = b par65m/min 预计是进给力为 760N修正系数 =1.0 =1.0 =1.17 fFrk0 fFks fTFk故实际进给力为 889.2N，满足要求。（c） 选择刀具磨钝标准及耐用度 根据表 5-119，车刀后刀面的最大磨损量为 1mm，可转位车刀耐用度 T =30min （d） 确定切削速度 V 根据表 5-120，当用 YT5 硬质合金刀具加工 = b570670MPa , =3mm ,f
27、= 0.75mm/r 切削速度 V = 138m/minpa切削速度的修正系数为 = 0.8 = 0.65 =0.81 =1.15 svktvkkTvTvk= =1.0 故MvkkvV = 1380.80.650.811.15 = 66m/min14n = 1000v/ d = 1000 67.8/3.14 24 = 875 r/min按 CM6125 车床的转速，选择 n = 1000 r/min （e） 校验机床功率 当钢料 = 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r b pav = 46m/min 时， = 1.7KWcp切削功率的修正系数为 =1.17 = = =1
28、.0 =1.13 crpkcprk0cmckpcrpTk=0.8 =0.65cspkctp故实际切削功率为 =0.72KW满足要求。最后确定的切削用量为 ： = 1 mm f = 0.4mm/r n = 1000r/min v = 66 pam/min（3）粗车端面的切削用量= 1.2 mm f = 0.2mm/r n = 1000r/min v = 66 m/minpa（4） 确定沟槽的切削用量进给量 f 手动 转速 v = 630r/min工序 2 基本时间确定(a) 确定粗车 19.2mm 的外圆基本时间根据表 2-21 ，车外圆的基本时间为 Tj1= L i/fn = i( + + +
29、 )/f nl123l式中 =20mm = 3mm = 0mm = 0 f = 0.4mm/r n= l1l2l 316r/min i = 1所以 Tj1= 4 S(b) 确定粗车 22.4mm 的外圆基本时间根据表 2-21 ，车外圆的基本时间为 Tj1= L i/fn = i( + + + )/f nl123l式中 =82mm = 3mm = 0mm = 0 f = 0.4mm/r n= l1l2l 316r/min i = 115所以 Tj1= 14 S(c) 确定车端面的基本时间 Tj2 =i L/fn L = (dd1)/2 + + +1l23ld = 24mm = 2mm = 4m
30、m = 01l 3l所以 Tj2 = 6S因此，总的基本时间为 24S3 工序 5 切削用量确定（1）确定精车外圆 17.2mm 的切削用量。所选刀具为 YT30 硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸 BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为 4.5mm。根据表 5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角 =12 后角 =6 ，主偏角 = 30 ，副偏角 = 10 刃0r0 r r倾角 = 0 s刀尖圆弧半径 = 0.8mmr(a) 确定背吃刀量 粗车双边余量为 0.9mm 所以 =0.45mmpa pa( b) 确定进给量 f 根据表 5-114，在精车钢料，刀杆尺寸为 16mm 2
31、5mm， 小于等于 3.0mm ， 按 CM6125 车床的进给量，选择 f =0.2mm/rp(c)速度 V 根据表 5-120，当用 Y30 硬质合金刀具加工 = 570670MPa , b=3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度 V = 138m/minpa切削速度的修正系数为 = 0.8 = 1.4 =0.81 =1.15 svktvkkTvTvk= =1.0 故MvkkvV = 1380.81.40.811.15 = 145m/minn = 1000v/ d = 1000 67.8/3.14 18.1= 2549r/min按 CM6125 车床的转速，选择 n = 2500r/m
32、in 精车 20mm 外圆切削用量确定16所选刀具为 YT30 硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸 BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为 4.5mm。根据表 5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角 =12 后角 =6 ，主偏角 = 30 ，副偏角 = 10 刃0r0 r r倾角 = 0 s刀尖圆弧半径 = 0.8mmra 确定背吃刀量 粗车双边余量为 0.9mm 所以 =0.45mmpa pab 确定进给量 f 根据表 5-114，在精车钢料，刀杆尺寸为 16mm 25mm，小于等于 3.0mm ， 按 CM6125 车床的进给量，选择 f =0.2mm/rpc 确定切削速度
33、 V 根据表 5-120，当用 Y30 硬质合金刀具加工 = 570b670MPa , =3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度 V = 138m/minpa切削速度的修正系数为 = 0.8 = 1.4 =0.81 =1.15 svktvkkTvTvk= =1.0 故MvkkvV = 1380.81.40.811.15 = 145m/minn = 1000v/ d = 1000 67.8/3.14 20.9= 2208r/min按 CM6125 车床的转速，选择 n = 2000r/min （2） 基本时间确定确定精车 17.2mm 的外圆基本时间根据表 2-21 ，车外圆的基本时间为 T
34、j1= L i/fn = i( + + + )/f nl123l式中 =20mm = 0mm = 0mm = 0 f = 0.2mm/r n= l1l2l 333r/min i = 1所以 Tj1= 4 S确定精车 20mm 的外圆基本时间根据表 2-21 ，车外圆的基本时间为 Tj1= L i/fn = i( + + + )/f nl123l式中 =82mm = 0mm = 0mm = 0 f = 0.2mm/r n= l1l2l 31733r/min i = 1所以 Tj1= 13S因此 ，总的基本时间为 15S (4) 工序 6 切削用量确定（1） 切削用量 本工序为粗车圆锥面。已知材料
35、为 45 钢， = 670MPab,锻件，有外皮；机床为 CM6125 型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。确定粗车圆锥面的切削用量（以小端确定） 。所选刀具为 YT5 硬质合金可转为车刀。选刀杆尺寸 BH = 16mm 25mm ,刀片厚度为 4.5mm。根据表 5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒淩型前刀面，前角 =12 后角 =6 ，主偏角 = 90 ，副偏角 = 10 刃倾角 0r0 r r s= 0 刀尖圆弧半径 = 0.8mmra 确定背吃刀量 粗车双边余量为 5.0mm 所以 = 2.5mmpa pab 确定进给量 f 根据表 5-114，在粗车钢料，刀杆尺寸为 16mm
36、25mm，小于等于 3.0mm f= 0.4-0.5mm/r 按 CM6125 车床的进给量，选择 f p=0.4 mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构的轻度要求，故需进行校验。根据表 5-123，当钢料 = 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r = 45 v = b par65m/min 预计是进给力为 760N修正系数 =1.0 =1.0 =1.17 fFrk0 fFks fTFk故实际进给力为 889.2N，满足要求。c 选择刀具磨钝标准及耐用度 根据表 5-119，车刀后刀面的最大磨损量为1mm，可转位车刀耐用度 T =30min d 确定切削速度 V 根据表
37、 5-120，当用 YT5 硬质合金刀具加工 = 570b670MPa , =3mm ,f= 0.75mm/r 切削速度 V = 140m/minpa切削速度的修正系数为 = 0.8 = 0.65 =0.81 =1.15 svktvkkTvTvk18= =1.0 故MvkkvV = 1400.80.650.811.15 = 67.8m/minn = 1000v/ d = 1000 67.8/3.14 41 = 526r/min按 CM6125 车床的转速，选择 n = 500 r/min e 校验机床功率 当钢料 = 570670MPa , =2mm ,f= 0.75mm/r v b pa=
38、46m/min 时， = 1.7KWcp切削功率的修正系数为 =1.17 = = =1.0 =1.13 crpk cprk0cmckpcrpTk=0.8 =0.65cspkctp故实际切削功率为 =0.72KW满足要求。最后确定的切削用量为 ： =2.5 mm f = 0.4mm/r n = 500r/min v = pa64.4m/min (2) 基本时间 确定粗车圆锥面的基本时间根据表 2-21 ，车外圆的基本时间为 Tj1= L i/fn = i( + + + )/f nl123l式中 =20mm = 2mm = 3mm = 0 f = 0.4mm/r n= l1l2l 38r/min
39、i = 1所以 Tj1= 8 S六 夹具设计本夹具是工序 11 用麻花钻钻 14，8.5 孔的专用夹具，所设计的夹具装配图，供需简图及夹具体零件图如图所示。有关说明如下。（1） 定位方案 工件以 20 的圆柱面及圆锥大端面为定位基准，采用 V 形块和平面的组合定位方案，两个 V 形块限制 4 个自由度，右边 V 形块的右端面限制一个自由度，共限制 5 个自由度。孔在圆周上无位置要求，该19自由度不用限制。（2） 夹紧机构 根据生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用二位螺旋压板夹紧机构，拧紧螺母即可实现压紧，使用方便。压板夹紧力主要作用是防止工件在钻销力的作用下摆动和震动，手动螺旋夹紧是可靠的，
40、可免去夹紧力计算。（3） 导引装置 为方便快捷的钻 14 8.5 两个孔，本夹具采用快换钻套，刀具在钻套的引导下准确的钻孔。（4） 夹具与机床的连接元件 采用 10 的定位销确定夹具与机床的相对正确位置，夹具体底座上开有两个 U 形槽，用 M14 的螺栓固定在机床工作台上。（5） 夹具体 工件的定位元件，夹紧元件，导引装置用螺钉与夹具体底座连接起来，夹具体底座铸造加工出来，这样该夹具便有机连接起来，实现定位，夹紧，导引等功能。（6） 使用说明 安装工件时，松开右边铰链螺栓上的螺母，将两个铰链螺栓顺时针转动一个角度，然后将两块压板后撤，把工件放在 V 形块上，注意工件的圆锥大端面一定要紧贴在右边 V 形块的右端面，实现可靠定位，然后把铰链螺栓放在铰链压板的 U 形槽中，拧紧螺母实现可靠夹紧。（7） 结构特点 该夹具结构简单，操作方便。但斜面的制造误差以及 V 形块在斜面上的安装误差，使孔的加工位置精度受到了限制，故适用于加工要求不高的场合。（8） 定位误差计算 工件采用 V 形块定位，V 形块的定位误差 = 3DH2/= 0.002692 因为斜面角度为 15 度，所以工件的水平方向的定）（ 12/sin/1位误差为 y = 0.002692 sin(15)= 0.000696 ,满足定位要求。20
