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正文工序修改版
工序Ⅰ
(一).粗车Ф100左端面
(1)选择刀具
选用93°偏头端面车刀,参看《机械制造工艺设计简明手册》车床选用C365L转塔式车床,中心高度210mm。
参看《切削用量简明手册》选择车刀几何形状,前刀面形状为平面带倒棱型,前角为10°,后角为6°,主偏角93°,副偏角为10°,刀尖角圆弧半径0.5,刃倾角为-10°。
(2)确定切削用量
(a)确定背吃刀量ap(即切深ap)
粗车的余量为2mm。
由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm,所以一次走刀完成即ap=2mm。
(b)确定进给量f
查《切削用量简明手册》:
加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16×25㎜^2、工件直径100mm、切削深度ap=2mm,则进给量为0.8~1.2mm/r。
再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-3查取横向进给量取f=0.92mm/r。
(c)选择磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9,取车刀后刀面最大磨损量为0.8~1.0mm。
焊接车刀耐用度T=60min。
(d)确定切削速度V
根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(180~199HBS),ap=2mm,f=0.92mm/r,查出V=1.05m/s。
由于实际情况,在车削过程使用条件的改变,根据《切削用量简明手册》表1.28,查得切削速度的修正系数为:
Ktv=1.0KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。
则修正后的
V’=V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv
=1.05×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60
=44m/min
其中:
Ktv为刀具材料改变时切削速度的修正系数。
KTv为刀具耐用度改变时切削速度的修正系数。
Kkv为切削方式改变时切削速度的修正系数。
Kkrv为车刀主偏角改变时切削速度的修正系数。
Kmv为工件材料的强度和硬度改变时切削速度的修正系数。
Ksv为毛胚表面状态改变时切削速度的修正系数。
则:
n=1000V’/(ЛD)=140r/min
按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与140r/min相近似的机床转速n=136r/min,则实际切削速度V=42.7m/min。
(e)校验机床功率
车削时功率P可由《切削用量简明手册》表1.25查得:
在上述各条件下切削功率P=1.7~2.0KW,取2.0KW。
由于实际车削过程使用条件改变,根据《切削用量简明手册》表1.29-2,切削功率修正系数为:
Kkrfz=0.89,Krofz=Kλsfz=1.0,Krζfz=0.87。
其中:
Kkrfz为主偏角变化时切削力的修整系数。
Krofz为车刀前角变化时切削力的修整系数。
Kλsfz为刃倾角变化时切削力的修整系数。
Krζfz为车刀刀尖圆弧半径变化时切削力的修整系数。
则:
修整后的
P’=P×Kkrfz×Krofz×Kλsfz×Krζfz=1.55KW
根据C365L车床当n=136r/min时,车床主轴允许功率PE=7.36KW。
因P’ (f)校验机床进给机构强度 车削时的进给力Ff可由《切削用量手册》查表得Ff=1140N。 由于实际车削过程使用条件的改变,根据《切削用量简明手册》查得车削过程的修正系数: Kkrf=1.17,Krof=1.0,Kλsf=0.75,则: Ff=1140×1.17×1.0×0.75=1000N 根据C365L车床说明书(《切削用量简明手册》),进给机构的进给力Fmax=4100N(横向进给)因Ff 综上,此工步的切削用量为: ap=2mm,f=0.92mm/r,n=136r/min,V=42.7m/min。 (二).粗车Ф90左端面 (1)选择刀具: 与粗车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量ap 粗车的余量为2mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即ap=2mm。 (b)确定进给量f 查《切削用量简明手册》: 加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16×25㎜^2、工件直径90mm、切削深度ap=2mm,则进给量为0.6~0.8mm/r。 再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-3查取横向进给量取f=0.73mm/r。 (c)确定切削速度V: 根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(180~199HBS),ap=2mm,f=0.73mm/r,查出V=1.05m/s。 由于实际情况,在车削过程使用条件的改变,根据《切削用量手册》表1.25,查得切削速度的修正系数为: Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的 V’=V×Ktv×KTv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv =1.05×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60 =44m/min 则: n=1000V’/ЛD=155r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与155r/min相近的机床转速n=136r/min,则实际切削速度V=38.4m/min。 综上,此工步的切削用量为: ap=2mm,f=0.73mm/r,n=136r/min,V=38.4m/min。 (三).粗车Ф100外圆 (1)选择刀具: 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度5mm,YG6硬质合金,前刀面带倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃倾角-10°,刀尖圆弧直径0.5mm。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 粗车外圆,加工余量为2.5mm(半径值),一次走刀,则ap=2.5mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》HT200,刀杆尺寸16×25㎜^2,ap=2.5mm,工件直径为100mm,则f=0.8~1.2mm/r。 再由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取f=0.92mm/r。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度 由《切削用量手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8~1.0mm,焊接耐用度T=60min。 (d)确定切削速度V: 根据《切削用量简明手册》表1.11查取: V=1.33m/s(由180~199HBS、asp=2.5mm、f=0.92mm/r、车刀为YG6硬质合金查得),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: Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的 V’=V×Ktv×KTv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv =1.33×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=49.5m/min 则: n=157.6r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近的机床转速n=183r/min,则实际切削速度V=57.5m/min。 综上,此工步的切削用量为: a=2.5mm,f=0.92mm/r,n=183r/min,V=57.5m/min。 (四).粗车左端Ф45外圆 (1)选择刀具: 与粗车Ф100外圆同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 粗车外圆加工余量2mm(半径值),一次走刀,ap=2mm.。 (b)确定进给量: 由《切削用量简明手册》材料HT200刀杆16×25㎜^2,工件直径50㎜,切深2mm,则f为0.4—0.5mm/r,由《机械制造工艺设计简明手册》f机=0.41mm/r. (c)确定切削速度V: 查《切削用量简明手册》表12,YG6硬质合金加工HT200(180-199HBS),ap=2mm,f=0.41mm/r有V=1.33m/s,修正系数: Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的: V’=V×Ktv×KTv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv=1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min 则: n=350r/min,取标准n机=322r/min,则V机=45.5m/min. 综上: ap=2mm,f机=0.41mm/r,n机=322r/min,V机=45.5m/min。 (五).粗车Ф100右端面 (1)选择刀具: 与粗车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量: (a)确定背吃刀量ap: 粗车的余量为2mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即a=2mm。 (b)确定进给量: 查《切削用量简明手册》: 加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16×25㎜^2、工件直径100mm、切削深度ap=2mm,则进给量为0.8~1.2mm/r。 再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-3查取横向进给量取f=0.92mm/r。 (c)确定切削速度V: 根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(180~199HBS),ap=2mm,f=0.92mm/r,查出V=1.05m/s。 由于实际情况,在车削过程使用条件的改变,根据《切削用量简明手册》表1.25,查得切削速度的修正系数为: Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的 V’=V×Ktv×KTv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv =1.05×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60 =44m/min 则: n=140r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与140r/min相近的机床转速n=136r/min,则实际切削速度V=42.7m/min。 综上,此工步的切削用量为: ap=2mm,f=0.92mm/r,n=136r/min,V=42.7m/min。 (六).粗车Ф90外圆 (1)选择刀具: 与粗车Ф100外圆同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 粗车外圆,加工余量为2.0mm,一次走刀,则asp=2.0mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》HT200,刀杆尺寸16×25mm^2,ap=2.0mm,工件直径为90mm,则f=0.6~0.8mm/r。 再由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取f=0.76mm/r。 (c)确定切削速度V 根据《切削用量手册》表12查取: V=1.33m/s(由180~199HBS、asp=2.0mm、f=0.76mm/r、车刀为YG6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: Ktv=1.0KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的V’=V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv=1.33×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=49.5m/min则: n=1000×49.5/3.14×90=175.2r/min,按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近的机床转速n=183r/min,则实际切削速度V=51.7m/min。 综上,此工步的切削用量为: a=2.0mm,f=0.76mm/r,n=183r/min,V=51.7m/min。 工序Ⅱ (一).粗车右边Φ45右端面 (1)选择刀具 与粗车Ф100左端面的刀具相同。 (2)确定切削用量: (a)确定背吃刀深度ap. 粗车加工余量为2mm.由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm,一次走刀完成,则取ap=2mm。 (b)确定进给量f: 根据《切削用量手册》加工材料HT200车刀刀杆尺寸16×25㎜^2工件直径45mm,切削深度2mm,属<3mm,则进给量为0.4--0.5mm/r,再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》查取横向进给量f机=0.41mm/r。 (c)确定切削速度V: 根据《切削用量手册》表12当用YG6硬质加工HT200,180—199HBS=2mm,f机=0.41mm/r查出Vc=1.33m/s.由于实际车削过程使用条件改变,各修正系数: Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的V’=V×Ktv×KTv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv=1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.520m/min,则n=350.47r/min,按C365L车床转速(〈机械制造工艺设计简明手册〉表4.2-2)选择与350.47r/min相近转速为322r/min,则实际切削速度V机=45.7m/min (二).粗车Φ90右端面 (1)选择刀具: 同上 (2)确定切削用量: (a)确定背吃刀深度ap. 粗车加工余量为2.0mm,可以一次走刀完成,则: ap=2.0mm。 (b)确定进给量f 根据《切削手册》切深ap=2.0mm,属于<3mm,则进给量f为0.6—0.8mm/r,再根据C365L及其〈机械工艺〉f机=0.73mm/r. (c)确定切削速度V 直径¢90mm,ap=2mm,f机=0.73mm/r查V=1.18m/s.修正系数: KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0, 则Vc=1.18×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=43.93m/min, 则n=155.45r/min.按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与155.45r/min相近n机=136r/min,则实际切削速度V机=38.4m/min (三).粗车右端Ф45外圆 (1)选择刀具: 与粗车Ф100外圆同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 粗车外圆加工余量2.0mm(半径值),一次走刀,ap=2.0mm.。 (b)确定进给量: 由《切削用量简明手册》材料HT200刀杆16×25㎜^2,工件直径50㎜,切深2.0mm,则f为0.4—0.5mm/r,由《机械制造工艺设计简明手册》f机=0.41mm/r. (c)确定切削速度V: 查《切削用量简明手册》表12,YG6硬质合金加工HT200(180-199HBS),ap=2.5mm,f=0.41mm/r有V=1.33m/s,修正系数: Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的 V’=V×Ktv×KTv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv=1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min 则: n=350r/min,取标准n机=322r/min,则V机=45.5m/min. 综上: ap=2.0mm,f机=0.41mm/r,n机=322r/min,V机=45.5m/min。 工序Ⅲ (一)钻Ф18孔 (1)机床选择: 查《机械制造工艺设计简明手册》选用Z535立式钻床。 (2)刀具选择: 查《机械制造工艺设计简明手册》选用直径18mm高速钢标准锥柄麻花钻。 (3)切削用量选择: 查《切削用量简明手册》得: f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》Z535立式钻床进给量取f=0.72mm/r。 查《切削用量简明手册》取V=0.35m/s=21m/min则n=371.36r/min 按机床选取n=400r/min,故V=3.14×18×400/1000=22.6m/min (二)扩Ф19.8孔 (1)刀具选择: 选用直径19.8mm高速钢标准锥柄扩孔钻。 (2)确定切削用量: 查《切削用量简明手册》得: f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》Z535立式钻床进给量取f=0.96mm/r。 扩孔时的切削速度,由公式: V扩=(1/2~1/3)V钻 查《切削用量简明手册》取V=0.35m/s=21m/min V扩=(1/2~1/3)V钻=7~10.5m/min则: n=112.5~168.8r/min 按机床选取n=140r/m,故V=3.14×19.8×140/1000=8.7m/min (三)、粗铰Ф19.94 (1)刀具选择: 直径19.94mm高速钢锥柄几用铰刀。 后刀面磨钝标准为0.4~0.6mm,耐用度T=60min (2)确定切削用量: 背吃刀量ap=0.07mm 查《切削用量简明手册》得: f=1.0~2.0mm/r,取f=1.60mm/r。 参看《机械制造工艺设计简明手册》表3-48计算切削速度V=Cv×do^Zv×KV/(T^m×ap^xv×f^yv),其中CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3,KV=(190/HB)0.125=1,则: V=15.6×(19.94)^0.2×1/[60^0.3×(0.07)^0.1×(1.68)^0.5]=6.37m/min 则: n=1000×6.37/(3.14×19.94)=101.7r/min按机床选取n=140r/min 则: V=3.14×140×19.94/1000=8.788m/min (四)、精铰Ф20 (1)刀具选择: 直径20mm高速钢锥柄机用铰刀 (2)确定切削用量: 背吃刀量asp=0.03mm。 切削速度与粗铰相同,故n=140r/mmin。 由《切削用量简明手册》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.22mm/r V=3.14×140×20/1000=8.796r/min 工序Ⅳ (一)半精车Ф100左端面 (1)选择刀具: 与粗车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量: (a)确定背吃刀量: 半精车余量为z=0.3mm,可一次走刀完成,ap=0.3mm。 (b)确定进给量: 由《机械制造工艺设计简明手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2,铸铁,副偏角10°,刀尖半径0.5mm,则进给量为0.18~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f=0.24mm/r。 (c)确定切削速度VC: 根据《切削用量简明手册》表1.11查得: V=2.13m/min(由180~199HBS、ap=0.3mm、f=0.24mm/r、车刀为YG6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: Ktv=1.0KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的V’=V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 则: n=252r/min,按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252r/min相近的机床转速n=238r/min,则实际切削速度V=3.14×100×238/1000=74.7m/min。 (二)半精车Ф90左端面 (1)选择刀具: 与粗车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量: (a)确定背吃刀量: 加工余量为z=0.45mm,一次走刀完成,asp=0.45mm。 (b)确定进给量: 由《机械制造工艺设计手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2,铸铁,副偏角10°,刀尖半径0.5mm,则进给量为0.2~0.35mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f=0.24mm/r。 (c)确定切削速度VC: 根据《切削用量手册》表1.11查取: VC=2.02(由180~199HBS、asp=0.45mm、f=0.24mm/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: Ktv=1.0KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的V’=V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv=2.02×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=75.2m/min则: n=266r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与266r/min相近的机床转速n=322r/min,则实际切削速度V=3.14×90×322/1000=91.0m/min。 综上,此工步的切削用量为: a=0.45mm,f=0.24mm/r,n=322r/min,V=91.0m/min。 (三)半精车Ф100外圆 (1)选择刀具: 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度5mm,YG6硬质合金,前刀面带倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃倾角0°,刀尖圆弧直径0.5mm。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 半精车外圆,加工余量为0.3mm(半径值),一次走刀,则asp=0.3mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》表3.14得f=0.2~0.3mm/r。 再由《机械制造工艺设计简明手册》表4.1—2查取f=0.28mm/r。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度: 后刀面磨钝标准为0.8~1.0,耐用度为T=60min。 (d)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.11查取: VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.55mm、f=0.52mm/r、车刀为YG6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: Ktv=1.0KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的V’=V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 则: n=1000×79.3/(3.14×100)=252.5r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252.5r/min相近的机床转速n=322r/min,则实际切削速度V=101.1m/min。 综上,此工步的切削用量为: ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=322r/min,V=
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