专业课程设计凹凸台轴套零件的加工工艺规划设计制造.doc

专业课程设计凹凸台轴套零件的加工工艺规划设计制造

院系、专业名称 机械工程学院 机械工程及自动化07级（先进制造方向）

学 生

学 号 10011004

指 导 教 师

教 研 室 主 任

2013年12月30日
题目 凹（凸）台和轴（套）零件的加工工艺设计制造及检测（中小批量生产）

课 程 设 计 任 务 书
广 西 大 学

主要参考资料：
[1] 段明扬.现代机械制造工艺实训教程.桂林：广西大学师范大学出版社，2004
[2] 段明扬、华楚生.现代制造工艺设计方法. 桂林：广西大学师范大学出版社，2004
[3] 卫朝富.Pro/Engineer2001机械设计实例教程.北京：中国铁道出版社，2004
[4] 赵家齐.简明机械加工工艺手册.上海：上海科学技术出版社，1999
[5] 刘瑞新. Mastercam应用程序. 北京：机械工业出版社，2002
[6] 华茂发.数控机床加工工艺.北京：机械工业出版社.2000
设计工作量：
1. 熟悉零件，绘制零件二维图和零件三维图；
2. 设计零件机械加工工艺规程，填写数控加工工序卡等；
3. 选择毛坯；
4．数控编程加工及零件加工
5．零件检测；
6.编写设计说明书。

目录
序言 …………………………………………………………………3
一、设计题目 ………………………………………………………5
二、生产类型 ………………………………………………………5
三、 零件分析
1、零件的作用 ………………………………………………5
2、零件的工艺分析……………………………………………5
四、选择毛坯………………………………………………………5
五、工艺规程设计
(一）、定位基准的选择…………………………………………7
(二)、零件加工方法的选择……………………………………7
(三)．制定工艺路线 …………………………………………7
(四)确定各个工序的切削用量…………………………………9
六、参考文献 ………………………………………………………24
七、总结 ……………………………………………………………25

序言
本学期的专业方向课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有极其重要的地位。
通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：
1.切实巩固和加深理论教学内容，培养学生综合应用知识的能力，同时充分利用学校现有的科研教学设备，培养学生的工程实践能力和工程素质。
2.熟练掌握数控加工的基础理论，正确设计数控加工工艺，选择合理高效的加工路线和加工方法，能够编制高质量的数控程序，提高零件的加工质量和数控机床的使用效率。
3.学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。
就我个人而言，通过这次设计，基本上熟练掌握了车床、铣床的基本操作规程和数控机床的编程与操作等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于老师的悉心指导，还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在我们小组成员的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。
由于本身及小组成员能力水平有限，设计存在的错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢~！

一、设计题目：
凹（凸）台和轴(套）零件的加工工艺设计制造及检测（中小批量生产）
二、生产类型为中小批量生产
三、 零件分析
（一）、零件的作用
1.轴套一般有滑动轴承作用、轴向定位作用、减磨减震作用、将轴与有害介质隔离使轴增寿耐用。
（二）、零件的工艺分析

图I轴类零件图
图示轴类零件主要由圆柱面、锥面、轴肩、切槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，锥面与另一个轴的锥孔配合，以保证两轴的同轴度。
根据工作性能与条件，该轴图样规定了Ф30、Ф48、Ф58、Ф40、Ф24的外圆，以及切槽宽度、锥面小圆断面到轴肩的距离都有较高的尺寸要求，Ф40、锥面有较高的粗糙度要求，A与B有同轴度要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。
四、毛坯的选择
该传轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。其最大外圆直径为58mm，故选择φ65mm*80mm的热轧圆钢作毛坯。
五、工艺规程设计
（一）、定位基准的选择
合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于A与B有同轴度要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。
粗基准采用45钢的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。
（二）、加工方法的选择
传动轴大都是回转表面，主要采用车削成形。外圆表面的加工方案可为：粗车→精车。
（三）、制定工艺路线
制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用一般机床配以适当夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
该轴的工艺路线大致如下：
下料→车D端面，钻中心孔，粗车毛坯表面→调头，车C端面（确保总长77），钻中心孔→粗车Ф30外圆→精车Ф30外圆→两头用顶尖顶住工件，用鸡心夹固定（Ф30外圆）且用杠杆百分表校正→粗车Ф58外圆→精车Ф58→调头，粗车Ф40外圆→精车Ф40外圆→粗车Ф24外圆→精车Ф24外圆→粗车锥面→精车锥面→切槽→检验
确定工序方案如下：
工序01 车D端面，钻中心孔 ，粗车一刀外圆表面。用三爪卡盘夹持工件，以毛坯外圆作为粗基准。
工序02 调头，车C端面（确保总长77），钻中心孔。用三爪卡盘夹持工件，以车过的外圆表面作为粗基准。
工序03 粗精车Ф30外圆。用三爪卡盘夹持工件，以车过的外圆表面作为粗基准
工序04 粗精车Ф58外圆。双顶尖装夹，用鸡心夹固定在Ф30外圆处且用杠杆百分表校正，以两端中心孔作为基准。
工序05 粗精车Ф40外圆。双顶尖装夹，用鸡心夹固定在Ф30外圆处，以两端中心孔作为基准。
工序06 粗精车Ф24外圆。双顶尖装夹，用鸡心夹固定在Ф30外圆处，以两端中心孔作为基准
工序07 粗精车锥面。双顶尖装夹，用鸡心夹固定在Ф30外圆处，以两端中心孔作为基准
工序08 切槽。双顶尖装夹，用鸡心夹固定在Ф30外圆处，以两端中心孔作为基准
工序09 去毛刺
工序10 终检
以上工艺过程详见“机械加工工艺过程卡”、“机械加工工序卡片”。
（四）、确定各个工序的切削用量
1. 工序01 车D端面，钻中心孔，粗车毛坯表面

材料为45号钢，根据《简明手册》228页的选择刀具准则，采用YT类硬质合金刀具。D端面的表面粗糙度为Ra3.2μm，需进行粗车和精车，选粗车的切削量为1mm，半精车的切削量为0.5mm。车车床转速为400 r/min。
钻中心孔： 使用中心钻在D端面钻中心孔。车车床转速为1120 r/min。
2. 工序02 调头，车C端面（确保总长77），钻中心孔
车C端面，分两次走刀，第一次切削量为1mm，第二次的切削量为0.5mm。用游标卡尺测量棒料长度，确保总长为77±0.1mm。车车床转速为400 r/min。
钻中心孔： 使用中心钻在C端面钻中心孔。车车床转速为1120 r/min。
3. 工序03粗精车φ30外圆
本工序工步1为粗车。已知加工材料为45钢，σb=670MPa锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
确定粗车外圆从毛坯φ65mm加工到φ30.5的切削用量
所选刀具YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为4.5mm。根据《切削用量简明手册》表1.3，选择刀几何尺寸卷槽带倒菱形前刀面，前角γ0=12°，后角α0=6°，主偏角κr=90°，副偏角κr‘=10°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径rε=0.8mm。
（1）确定切削深度ap
由于单边余量为17.5mm,分10次走刀。

（2）确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.4，在粗车钢料、刀杆尺寸为16mm25mm、，工件毛坯直径为65mm，在60mm-100mm范围内，进给量取：
f=0.6-0.8mm/r
按CA6140车床的进给量（表4.2-9），选择
f=0.66mm/r
（3）选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。
（4）确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用YT5硬质合金车刀加工
σb=600-700MPa钢料，ap3mm,f0.75mm/r,切削速度v=123m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.15,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=320r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
Ap=, f=0.66mm/r, n=320r/min,v=65.312m/min
本工序工步2为精车。已知加工材料为45刚，σb=670MPa，锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
确定精车车外圆φ30.5mm加工到φ300-0.02的切削用量
所选刀具YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为4.5mm。根据《切削用量简明手册》表1.3，选择刀几何尺寸卷槽带倒菱形前刀面，前角γ0=12°，后角α0=8°，主偏角κr=90°，副偏角κr‘=5°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径rε=0.5mm。
（1）确定切削深度ap
由于单边余量为0.25mm,分1次走刀。

（2）确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.6，在精车钢料、Ra=3.2μm、rε=0.5mm时，
f=0.25~0.30mm/r
按CA6140车床的进给量（表4.2-9），选择
f=0.28mm/r
（3）选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为0.5mm，可转位车刀耐用度T=30min。
（4）确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用YT5硬质合金车刀加工
σb=600-700MPa钢料，ap1.4mm,f0.38mm/r,切削速度v=156m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.15,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=400r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
Ap=, f=0.28mm/r, n=400r/min,v=81.64m/min

4. 工序04 粗精车φ58外圆

本工序工步1为粗车。已知加工材料为45钢，σb=670MPa锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
确定粗车外圆从毛坯φ65mm加工到φ58.5的切削用量
所选刀具YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为4.5mm。根据《切削用量简明手册》表1.3，选择刀几何尺寸卷槽带倒菱形前刀面，前角γ0=12°，后角α0=6°，主偏角κr=90°，副偏角κr‘=10°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径rε=0.8mm。
（1）确定切削深度ap
由于单边余量为3.5mm,分2次走刀。

（2）确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.4，在粗车钢料、刀杆尺寸为16mm25mm、，工件毛坯直径为65mm，在60mm-100mm范围内，进给量取：
f=0.6-0.8mm/r
按CA6140车床的进给量（《机械制造工艺设计简明手册表》4.2-9），选择
f=0.66mm/r
（3）选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为1mm-1.4mm，可转位车刀耐用度T=30min。
（4）确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用YT5硬质合金车刀加工
σb=600-700MPa钢料，ap3mm,f0.75mm/r,切削速度v=123m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.15,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=320r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
Ap=, f=0.66mm/r, n=320r/min,v=65.312m/min

本工序工步2为精车。已知加工材料为45刚，σb=670MPa，锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
确定精车外圆φ58.5mm加工到φ580-0.03的切削用量
所选刀具YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为4.5mm。根据《切削用量简明手册》表1.3，选择刀几何尺寸卷槽带倒菱形前刀面，前角γ0=12°，后角α0=8°，主偏角κr=90°，副偏角κr‘=5°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径rε=0.5mm。
（1）确定切削深度ap
由于单边余量为0.25mm,分1次走刀。

（2）确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.6，在精车钢料、Ra=3.2μm、rε=0.5mm时，
f=0.25~0.30mm/r
按CA6140车床的进给量（表4.2-9），选择
f=0.28mm/r
（3）选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为0.5mm，可转位车刀耐用度T=30min。
（4）确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用YT5硬质合金车刀加工
σb=600-700MPa钢料，ap1.4mm,f0.38mm/r,切削速度v=156m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.15,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=400r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
Ap=, f=0.28mm/r, n=400r/min,v=81.64m/min

5. 工序05 粗精车φ40外圆
本工序工步1为粗车。已知加工材料为45刚，σb=670MPa，锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
确定粗车外圆φ65mm到φ41的切削用量
所选刀具YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为4.5mm。根据《切削用量简明手册》表1.3，选择刀几何尺寸卷槽带倒菱形前刀面，前角γ0=12°，后角α0=6°，主偏角κr=90°，副偏角κr‘=10°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径rε=0.8mm。
（1）确定切削深度ap
由于单边余量为12.5,可分4次走刀。

（2）确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.4，在粗车钢料、刀杆尺寸为16mm25mm、，工件直径为40-60mm时，
f=0.6-0.9mm/r
按CA6140车床的进给量（表4.2-9），选择
f=0.66mm/r

（3）选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。

（4）确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用YT5硬质合金车刀加工
σb=630-700MPa钢料，ap3mm,f0.75mm/r,切削速度v=123m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.15,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=320r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
Ap=, f=0.66mm/r, n=320r/min,v=65.312m/min

本工序工步2为精车。已知加工材料为45刚，σb=670MPa，锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
确定精车外圆φ41mm到φ40-0.02-0.04的切削用量
所选刀具YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为4.5mm。根据《切削用量简明手册》表1.3，选择刀几何尺寸卷槽带倒菱形前刀面，前角γ0=12°，后角α0=8°，主偏角κr=90°，副偏角κr‘=5°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径rε=0.5mm。
（1）确定切削深度ap
由于单边余量为0.5mm,分1次走刀。

（2）确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.6，在精车钢料、Ra=1.6μm、rε=0.5mm时，
f=0.16~0.20mm/r
按CA6140车床的进给量（表4.2-9），选择
f=0.20mm/r

（3）选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为0.5mm，可转位车刀耐用度T=30min。
（4）确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用YT5硬质合金车刀加工
σb=630-700MPa钢料，ap1.4mm,f0.25mm/r,切削速度v=176m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.15,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=450r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
Ap=, f=0.28mm/r, n=1120r/min,v=228.6m/min

6. 工序06 粗精车φ24外圆

本工序工步1为粗车。已知加工材料为45刚，σb=670MPa，锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
确定粗车外圆φ40mm到φ25mm的切削用量
所选刀具YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为4.5mm。根据《切削用量简明手册》表1.3，选择刀几何尺寸卷槽带倒菱形前刀面，前角γ0=12°，后角α0=6°，主偏角κr=90°，副偏角κr‘=10°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径rε=0.8mm。
（1）确定切削深度ap
由于单边余量为7.5mm,分3次走刀。

（2）确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.4，在粗车钢料、刀杆尺寸为16mm25mm、，工件直径为40-60mm时，
f=0.6-0.9mm/r
按CA6140车床的进给量（表4.2-9），选择
f=0.66mm/r
（3）选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。
（4）确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用YT5硬质合金车刀加工
σb=600-700MPa钢料，ap3mm,f0.75mm/r,切削速度v=123m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.15,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=320r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
Ap=, f=0.66mm/r, n=320r/min,v=65.312m/min
本工序工步2为精车。已知加工材料为45刚，σb=670MPa，锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
确定精车外圆φ25到φ240-0.02mm的切削用量
所选刀具YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为4.5mm。根据《切削用量简明手册》表1.3，选择刀几何尺寸卷槽带倒菱形前刀面，前角γ0=12°，后角α0=8°，主偏角κr=90°，副偏角κr‘=5°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径rε=0.5mm。
（1）确定切削深度ap
由于单边余量为0.5mm,分1次走刀。

（2）确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.6，在精车钢料、Ra=3.2μm、rε=0.5mm时，
f=0.25~0.30mm/r
按CA6140车床的进给量（表4.2-9），选择
f=0.26mm/r
（3）选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为0.5mm，可转位车刀耐用度T=30min。
（4）确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用YT5硬质合金车刀加工
σb=600-700MPa钢料，ap1.4mm,f0.38mm/r,切削速度v=156m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.15,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=400r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
Ap=, f=0.26mm/r, n=400r/min,v=81.64m/min
7. 工序7 粗精车锥面
本工序工步1为粗车。已知加工材料为45钢，σb=670MPa，锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
所选刀具YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为4.5mm。根据《切削用量简明手册》表1.3，选择刀几何尺寸卷槽带倒菱形前刀面，前角γ0=12°，后角α0=6°，主偏角κr=90°，副偏角κr‘=10°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径rε=0.8mm。
1、 圆锥面的基本参数，其中K=0.5为锥度，α为圆锥角，D=40mm为大端直径，d为小端直径，L=21mm为圆锥的轴向长度，它们之间的关系为
可得d=29.5mm
α=26.36
2、 车锥面的方法
车锥面的方法有四种：小滑板转位法、尾座偏移法、靠模法和宽刀法。
在这里选用小滑板转位法，根据零件的锥角α，把小滑板下面的转盘逆时针转动13.18度后锁紧，再用手缓慢而均匀地转动小滑板的手柄，刀尖沿着锥面的母线移动，从而加工出所需要的锥面。
3、 确定切削深度a
由于小端直径的单边加工余量为5.25mm，分3次走刀

4、 确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.4，在粗车钢料、刀杆尺寸为16mm25mm、，工件直径为40mm时，
f=0.4-0.5mm/r
按CA6140车床的进给量（表4.2-9），选择
f=0.46mm/r
5、选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为1.4mm，可转位车刀耐用度T=60min。
6、确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用YT5硬质合金车刀加工
σb=600-700MPa钢料，ap3mm,f0.54mm/r,切削速度v=123m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.0,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=320r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
Ap=, f=0.46mm/r, n=320r/min,v=40.129m/min
本工序工步2为精车。已知加工材料为45刚，σb=670MPa，锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
所选刀具YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为4.5mm。根据《切削用量简明手册》表1.3，选择刀几何尺寸卷槽带倒菱形前刀面，前角γ0=12°，后角α0=8°，主偏角κr=90°，副偏角κr‘=5°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径rε=0.5mm。
（1）确定切削深度ap
由于单边余量为0.5mm,分1次走刀。

（2）确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.6，在精车钢料、Ra=1.6μm、rε=0.5mm时，
f=0.16~0.20mm/r
按CA6140车床的进给量（表4.2-9），选择
f=0.18mm/r
（3）选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为0.6mm，可转位车刀耐用度T=60min。
（4）确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用YT5硬质合金车刀加工
σb=630-700MPa钢料，ap1.4mm,f0.25mm/r,切削速度v=176m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.0,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=250r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
Ap=, f=0.18mm/r, n=250r/min,v=23.55m/min
8. 工序8 切槽
本工序为精车。已知加工材料为45刚，σb=670MPa，锻件，机床为CA6140车床，工件装夹在三爪定心卡盘中。
所选刀具YT5硬质合金切槽刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，CA6140车床的中心高为200mm ( 由《切削用量简明手册》表1.30查得)，故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片的厚度为5mm。
（1）确定切削深度ap
由于槽的深度5mm,分3次走刀。

（2）确定进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.7，在精车钢料、工件直径d=58、切刀宽度为5mm时，
f=0.13~0.16mm/r
按CA6140车床的进给量（表4.2-9），选择
f=0.15mm/r
（3）选择车刀磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量为0.6mm，可转位车刀耐用度T=60min。
（4）确定切削速度v
确定切削速度v可以根据公式计算，也可以由表可以直接得出。先采用查表法确定切削速度。
根据《切削用量简明手册》表1.10，当用硬质合金切槽刀加工
σb=630-700MPa钢料，ap3mm,f0.25mm/r,切削速度v=156m/min。
由《切削用量简明手册》表1.28查得，ksv=0.8,ktv=0.65,
kκrv=0.81,kTv=1.0,kMv=kκv=1.0,故

按CA6140车床的转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），选择n=100r/min
则实际切削速度为

最后决定的切削用量为
=, f=0.15mm/r, n=100r/min,v=18.212m/min
六、参考文献
1、赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书(2版),机械工业出版社,2006年.
2、华楚生主编,机械制造技术基础,:重庆大学出版社,2007年.
3、李益民主编,机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993年.
4、艾兴、肖诗纲主编,切削用量手册,机械工业出版社,2002年.
5、金属切削机床夹具设计手册.上海柴油机厂工艺设备研究所编,机械工业出版社，1987年.
6、段明扬主编.现代制造工艺设计方法.桂林:广西师范大学出版社,2007
7．机床夹具设计手册(上海科技出版社 1996)

七、总结
紧张而有辛苦的三周的专业课程设计结束了．当我快要完成老师下达给我的任务的时候，我仿佛经过一次翻山越岭，登上了高山之颠，顿感心旷神意，眼前豁然开朗．
　　专业课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．＂千里之行始于足下＂，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．
　　说实话，此次专业课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这３周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中＂春眠不知晓＂的感悟． 通过专业课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱，但一想起老师平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练．　　
短短三周的专业课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了．老师的亲切鼓励使我有了信心，使我更加自信．
　　本次课程设计由于时间的仓促，还有许多地方有不足之处，但是艰难困苦玉汝于成。最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪．
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