， ??50~65m/min,选择??55m/mcc1000?1000?55则n， ?c?r/min?265.3r/min?D3.14?66 根据 CA6140车床说明书，选择n，则实际切削速度为 ?250r/min?Dn3.14?66?250???m/min?51.83m/min10001000c
⑸校验机床功率
根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-32，当?， 580~970MPab?2.4㎜，f?0.96㎜/r，?c? 57m/min，?ap?.9kW. c?2.92 切削功率的修正系数为?，?，?.65.8，????1.0，?r??0t??0s??0kW, 根据CA6140车床说明书， ?.0，?1.0，故?c?2.9?0.91?2.7???1???车床主电动机功率?，?c??E，故所选之切削用量可在CA6140车床上7.5kW??进行
综上：ap=2.2㎜，f=0.86㎜/r，?c=51.8m/min，n=250r/min 5.半精车?60?0.045外圆的切削用量 （1）选择刀具
车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号为YT150，车刀几何形状为 : ?r?45 ?，?s?3? ，r.0mm?，?r'?5?，?o?8?，?o?12??1（2）选择切削用量 1、确定切削深度ap 2、确定进给量f
半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据《机械加工工艺手册》，
ap=1.1/2=0.55㎜
?0.065?3.2m,r?1.0mm,?50m/min(预计)当表面的粗糙度为:R时，a?f?0.3~0.35mm/r0.3mm/r 。根据CA6140车床说明书，选择f???（3）选择车刀磨钝标准及寿命
由《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-40，车刀后刀面最大磨损量取为 0.4mm，可转位车刀耐用度T = 60 min
- 25 -
（4）确定切削速度 ?c
根据书目【6】表5-2，YT15牌号硬质合金车刀加工碳素钢，，a，f?，硬度?200~250??S(?570~670MPa)0.3~2mm0.1~0.3mm/rbp?m/min，选取?,则 ?t?110~130115m/mint? n=
1000?c1000?115=，根据CA6140车床说明书，选择r/min?594.3r/min?D3.14?61.6?n=560r/min,
c则实际切削速度为
?Dn3.14?61.6?560 ???m/min?108.4m/min10001000（5）校验机床功率
根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-44，当?， 580~970MPab??c?ap?2.0㎜，f?0.3㎜/r， 162m/min，?.4kW.根据CA6140车床说明书，c?2车床主电动机功率?，?c??E，故所选之切削用量可在CA6140车床上7.5kW??进行
综上:ap=0.55㎜，f=0.3㎜/r，?c=108.4m/min，n=560r/min 6.精车φ60＋0.023－0.003外圆的切削用量
本工序为半精车外圆φ60，原来的直径为56㎜，车削后D=60㎜，机床采用最常用的CA6140卧式车床。根据《机械加工工艺手册》表 7-4选用的刀具为YT30牌号硬质合金车刀，选择的参数为：主偏角Kr=30o,副偏角K, r=5o,前角γ。=10o，刃倾角λs=0o，后角α。=6o，车刀刀尖圆弧半径rε=0.4mm。 (1)选择切削用量：
确定背吃刀量ap ,由于精加工的余量为1.0mm,故ap=1.0/2=0.5mm。
确定进给量f, 由于零件本次加工的加工余量小，根据《机械加工工艺手册》表1.1-47及《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-42，取f=0.08 mm/r。 (2)选择车刀磨钝标准和耐用度
根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-40，后刀面最大磨损限度取0.5mm,刀具的耐用度为T=60 Min。
(3)确定切削速度v和工作台每分钟进给量Vf
- 26 -
本零件的材料为45钢，?b?600MPa，ap=0.50mm，f=0.08mm/r，根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-32对车削速度进行修正：根据刀具的耐用度T=60min,得修正系数KTv=1.0；根据工件材料的强度，得修正系数KMv=1.0；根据毛坯状态得修正系数Ksv=1.0；刀具的材料为YT30，得修正系数为：Ktv=1.4;此处为车削，得修正系数KKv =1.0；得修正系数为主偏角为30o得修正系数为KKrV=1.13。所以，KTv=1.0，KMv=1.0，Ksv=1.0 ，Ktv=1.4，KKv =1.0，KKrV=1.13 切削速度的公式为V=Cv/(Tm×apXv×fyv)
根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-43，取数值：Cv=291，Xv=0.15，yv=0.2,m=0.2。
V=Cv/(Tm×apXv×fyv)×KTv×KMv×Ksv×Ktv×KKv×KKrV 所以带入数据后可算得V=560.66 m/min
转速n=1000V/πd=1000×560.66/π×61=2926 r/min
根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-44,取CA1640机床的主轴转速选择1120 r/min，则实际切削速度为:V=πdn/1000=π×61×1120/1000=214.6 m/min
(4)检验机床功率
根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm的计算公式如下：
Fz=CFz×apxFz×fyFz×VnFz×KFz(N) Pm= FzV/60×1000 （KW）
式中，CFz=2650,xFz=1.0, yFz=0.75，nFz,=-0.15，KFz = KTFz×KMFz×KKrFz×Kr.Fz， 根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-32得：与刀具耐用度有关的修正系数KTFz= 1.0；与工件材料有关的系数KMFz =1.0；与主偏角有关的修正系数KKrFz =1.13；与前角有关的修正系数Kr.Fz =1.08。因此总的修正系数为:KFz = KTFz×KMFz×KKrFz×Kr.Fz =1.2204 所以切削力为:Fz =2650×0.51.0×0.080.75×246.3-0.15×1.2204=106.2 N 切削功率为:Pm =106.2×246.3/60×1000 KW =0.0.436 KW,根据《机械加工工艺手册》，查得CA1640卧式车床主动机功率PE =7.5 KW ，因为Pm＜PE,故上述切削用量可用。最后确定的切削用量为： ap=0.5mm； f=0.08mm/r
- 27 -
V=214.6 m/min （n=1120 r/min）
综上可得，切削用量为ap=0.5mm；f=0.08mm/r；V=214.6 m/min （n=1120 r/min）
第四部分 钻床夹具的设计
1.夹具定位夹紧方案的确定：
选择对10??20孔的加工来设计专用夹具
专用夹具定位元件为一个固定V形块和一个支撑板，共限制了5个自由度，定位面为?75轴颈外圆和小头端面，定位基准即为轴心线；夹紧元件为一个活动V形块，采用螺柱螺母来提供夹紧力。 2.定位误差分析:
⑴确定设计基准与定位基准
工件以?75外圆的圆柱面为定位面，在V形块上定位此时定位基准是外圆轴线。由零件图可知?20孔的设计基准为φ80孔内壁，设同轴度误差为φ0.02。 ⑵确定定位误差
?dw??jb??jw，由于定位基准与设计基准不重合，故
基准不重合误差为?jb?0.02，根据书目6表3-1，基准位移误差为 ?jw??d2sin?2cos?，
式中?75轴颈公差?d?0.019 一次同时加工10个孔，与10，V形块夹角??90?，个孔相对应的?角分别为
??0???36???72???108? ??144???180???216???252???288???324?，
其定位误差分别为
?dw??jw??jb,?dw?0.033mm，?dw?0.031mm,?dw?0.024mm,?dw?0.031mm,?dw?0.033mm,?dw?0.007mm,?dw?0.009mm,?dw?0.016mm,?dw?0.024mm,?dw?0.031mm.
综上可得，定位误差符合加工精度要求和设计要求。 3.切削力和夹紧力的计算：
- 28 -
由《机械加工工艺手册——钻削、扩削、铰削加工》表3.4-10，钻孔时 轴向力：F?cFd0zFf 转矩：M?cmd0zmfymyFkF
km
由《机械加工工艺手册——钻削、扩削、铰削加工》表3.4-10：
cF?600,zF?1.0,yF?0.7；cm?0.305,zm?2.0,ym?0.8；
由《机械加工工艺手册——钻削、扩削、铰削加工》表3.4-11：kF?km?1.0 所以 F?cFd0zFf M?cmd0zmfyF.6N kF=600?181.0?0.20.7?1.0?3500ymkm=0.305?182?0.20.8?1.0?27.3N?m
查《金属切削机床夹具设计手册》表3-21：为防止工件在切削扭矩?的作
k?sin?2 ，为防止工件在轴向力F作用
z用 下大打滑而转动所需的夹紧力Q1?2Rf1下打滑而轴向移动所需的夹紧力Q2?kFZsin2f2?2
对Q1：查《金属切削机床夹具设计手册》表3-19：取工件与V形块在圆周方向的摩擦系数：f1?0.8；
K0?1.5，K1?1.2，K2?1.5，K3?1.0，K4?1.3，K5?1.0，K6?1.5 故 安全系数 K=K0K1K2K3K4K5K6?1.5?1.2?1.5?1.0?1.3?1.0?1.5?5.265
k?sinQ1??2=5.265?27.3?sin45?1.69??,因一次同时加工2个孔，故所需 2Rf175?0.8?总夹紧力为Q?2Q1?3.38??，故单个螺母需要提供的夹紧力为
Q?Q1/2?0.845??
单个螺栓所受拉力为： F?Q11.69??0.845?? 22 - 29 -