轴加工工艺和铣键槽夹具设计【轴长235】大学论文.doc

武汉职业技术学院

机械制造与自动化专业毕业设计

毕业设计（论文）

摘 要
轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化，将对提高轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。本文对某企业提供的“轴”零件进行了机械制造工艺规程设计和铣键槽专用夹具设计。对于工艺规程设计和夹具设计制订了两套不同的方案，从中甄选出最佳方案。本设计首先分析了轴零件的作用和加工工艺性，然后进行工艺规程设计，最后是铣键槽专用夹具设计。轴零件的机械综合性能要求较高，一般选择锻件作为毛坯。合理安排工艺路线，划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要。使用夹具可以缩短辅助时间，提高劳动生产率，保证加工精度，稳定加工质量，降低对工人的技术要求，扩大机床工艺范围。本文对所设计的专用夹具进行了精度校核和定位误差分析，对夹具的设计质量也进行了评估。

关键词：轴；工艺分析；工艺规程设计；夹具设计

Abstract
The main effect of shaft parts is to support the rotating parts, rotary motion and torque and power. Shaft with high transmission efficiency, compact structure and long service life and a series of advantages, is the universal machine is one of the most important parts in the transmission of Engineering machinery. Shaft processing materials, heat treatment, machining process optimization, to improve the machining quality and the life of shaft has significance. In an enterprise to provide "axis" parts of the machinery manufacturing process planning and keyway milling fixture design. For the process design and fixture design for two different sets of programs, select the best solution from zhen. Firstly this paper analyzes the role and process of shaft parts, then order for the design process, the final design of special fixture keyway milling. Comprehensive mechanical performance requirements of high shaft parts, generally as blank forgings. Reasonable process route arrangement, division stage of processing is very important to ensure the machining quality of parts. The use of fixture can reduce the auxiliary time, improve labor productivity, guarantee the processing precision, stable processing quality, reduce the technical requirements for workers, machine technology to expand the scope of. In this paper, the precision of calibration and positioning error of the special fixture design analysis, design quality of the fixture were also evaluated.

Keywords: axis; process analysis; process design; fixture design

目 录
摘 要 I
Abstract I
1 引言 2
1.1机械加工工艺规程 2
1.2 夹具设计特点 3
2 工艺规程设计 4
2.1 零件的分析 4
2.1.1 零件的作用 4
2.1.2 零件的工艺分析 5
2.2 工艺规程设计 6
2.2.1 确定毛坯的制造形式 6
2.2.2 基面的选择 6
2.2.3 制定工艺路线 6
2.2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 10
2.2.5 确定切削用量 10
3 铣键槽夹具设计 26
3.1研究原始质料 26
3.2定位基准的选择 26
3.3 切削力及夹紧分析计算 26
3.4 误差分析与计算 28
3.5 定向键与对刀装置设计 29
3.6 夹具设计及操作的简要说明 31
结论 32
致谢 33
参考文献 34

全套设计请加 197216396或4013398281 引言
本设计所采用的是一根输入轴。轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。轴零件是将部分和轴做成一体无需键配合的一种常见机械零件。轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴的工作能力一般取决于轴的强度和刚度，转速高时还取决于轴的振动稳定性。该轴主要作用是和相啮合的一起传递运动和速度，要求传动平稳。轴圆柱面处有圆弧形的键槽，主要是通过键和其他部件相连。轴的中间部位为斜部分，主要传递运动和动力。
1.1机械加工工艺规程
（1）机械加工工艺规程有：机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片、标准零件或典型零件工艺过程卡片、单轴自动车床调整卡片、多轴自动车床调整卡片、机械加工工序操作指导卡片、检验卡片等。
（2）制定工艺规程的基本要求是：在保证产品质量的前提下，能尽量提高生产率和降低成本，并充分利用现有生产条件，保证工人具有良好而安全的劳动条件。
（3）制定工艺规程的步骤：
①收集和熟悉制定工艺规程的有关资料图样，进行零件的结构工艺性分析；
②确定毛坯的类型及制造方法；
③选择定位基准；
④拟定工艺路线；
⑤确定各工序的工序余量、工序尺寸及其公差；
⑥确定各工序的设备、刀具、夹具、量具和辅助工具；
⑦确定各工序的切削用量及时间定额；
⑧确定主要工序的技术要求及检验方法；
⑨进行技术经济分析；
⑩编制工艺文件。
（4）机械加工工序的安排原则：
①基面先行；②先粗后精；③先主后次；④先面后孔。
（5）热处理工序在工艺路线中的安排，主要取决于零件的材料和热处理的目的。预备热处理安排在机械加工之前；去除内应力的热处理安排在粗加工之后，精加工之前；最终热处理安排在精加工前后，变形较大的热处理应安排在精加工之前，变形较小的热处理应安排在精加工之后；表面的装饰性镀层和发蓝工序一般安排在工件精加工后；电镀工序后应进行抛光，耐磨性镀铬则放在粗磨和精磨之间。
（6）辅助工序包括检查、检验工序、去毛刺、平衡、清洗工序等，检验工序是主要的辅助工序。除了在每道工序中操作者自检外，还必须在下列情况下安排单独的检验工序：①粗加工阶段结束后；②关键工序前后；③零件从一个车间转到另一个车间前后；④零件全部加工结束之后。
（7）工序组合的原则：①大批大量生产、零件结构叫复杂，适于采用工序集中地原则，对一些结构简单的产品，也可采用分散的原则。成批生产宜采用适当集中的原则，单件小批生产适于采用工序集中的原则；②产品品种较多，又经常变换，适于采用工序分散的原则；③零件加工质量、技术要求较高时一般采用工序分散的原则；④零件尺寸、
质量较大，不易运输和安装的，应采用工序集中地原则。
（8）选择设备时应考虑下列问题：①机床的精度与工序要求的精度相适应；②机床的规格与工件的外形尺寸，本工序的切削用量相适应；③机床的生产率与被加工零件或产品的生产类型相适应；④选择的设备尽可能与工厂现有条件相适应。
（9）加工余量是指加工过程中所切除的金属层厚度。加工余量可分为加工总余量（毛坯余量）和工序余量。加工总余量等于各工序余量之和。影响工序余量的因素有：①上工序的各种表面缺陷和误差因素，包括表面粗糙度和缺陷层、尺寸公差和形位公差；②本工序加工时的装夹误差。确定加工余量的方法有：分析计算法、查表法、经验估算法。
（10）工艺装备的选择包括确定各工序所需的夹具、刀具和计量器具等。夹具主要根据生产类型和加工要求来确定。刀具的选择主要取决于各工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度和表面粗糙度要求，生产率和经济性等。计量器具主要根据生产类型和工件的加工精度来选取。
1.2 夹具设计特点
夹具设计的特点如下：
（1）针对性强。设计人员必须全面掌握工艺和生产现场的实际情况。专用夹具是为某零件的某道工序设计的，设计人员必须全面了解和掌握产品零件的要求，工艺工程的安排以及所使用的机床、刀具，辅具的具体情况才可能提出合理可行的最佳方案，确定最合理的定位、夹紧装置。
（2）保证加工质量和劳动生产率是夹具设计的两项主要任务，而保证加工质量又是第一位的。因此，设计时应重点把住定位方案的确定和精度分析这两道关于制造精度要求不高的零件，其夹具设计应该重点保证提高劳动生产率和改善劳动条件。
（3）夹紧机构对整个夹具结构起决定性作用。夹紧装置的结构形式和种类很多，选用的灵活性很大，特别是夹紧装置中力源及传动机构的设计对夹具结构的影响最大。因此，在同样能保证工序要求的情况下，每个人设计的结构可能大不相同。而不同复杂程度的夹具在不同的生产规模条件下其经济效果也不一样，设计人员必须使自己的设计和生产规模相适应，不可片面追求高精度而忽视了经济性。
（4）夹具的制造多属于单件生产。因此，设计时应考虑采用组合加工，修配和调整等措施来保证夹具的制造精度，尽可能地考虑设置修配和调整环节，而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。
（5）设计周期短，一般不进行强度刚度计算。夹具设计是直接为产品生产服务的生产技术准备工作，其设计周期要求短，因此设计时多采用参照法或是凭经验确定的办法来保证受力件的强度和刚度，通常不进行详细计算，有时采用简便公式或用图表作为设计参考。要注意的是在设计一些具有较高精度的夹具时，应该对定位精度、夹紧力等进行必要的计算和分析。
1.3 设计要求
设计的基本要求如下：
夹具设计的原则是经济和实用，它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字，其中好用是主要的，但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为：
（1）夹具的结构应与其用途和生产规模相适应，正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。
（2）保证工件精度。
（3）保证使用方便，要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输，保证安全第一。
（4）注意结构工艺性，对加工、装配、检验和维修等问题应全面考虑，以降低制造成本。

2 工艺规程设计
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
题目说给定的零件是轴，位于传动系统中，一般与配合使用。主要作用是用于空间交错的两轴间传递运动和动力的传动机构。零件上有两个的轴段，用于与轴承内圈相配合，其支承作用。零件上有带键槽的的轴头用于与联轴器相连接传递运动和动力。

2.1.2 零件的工艺分析
轴这个零件从零件图上可以看出，它一共有四组加工表面，而这四组加工表面之间有一定的位置要求，现将这三组加工表面分述如下：
1.以两端为中心的加工表面
这一组的加工表面包括：两端中心孔以及端面和倒角的加工。其中主要加工表面为两端中心孔，这要是因为中心孔的轴线要用作后面加工的定位和工序基准。
2.以外圆面为中心的加工表面
这一组的加工表面包括：轴段外圆面、一个的键槽、轴段外圆面。其中主要加工表面为轴段外圆面、一个的键槽，这是用来连接联轴器的。
3.以两个轴段外圆面为中心的加工表面
这一组的加工表面包括：两个轴段的外圆面及左边倒角、右边定位轴肩。其主要加工表面为两个轴段的外圆面，这是用来与轴承内圈配合用于支承的。
4.以分度圆直径为中心的加工表面
这一组的加工表面包括：分度圆直径为的中心。
这四组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：
轴头外圆面，两个轴段外圆面，轴段外圆面把两端中心孔轴线A—B作为公共基准，有圆跳动要求。
键槽两侧面相对于公共基准A—B有对称度要求。
由以上分析可知，对于这四组加工表面而言，我们可以先加工两端中心孔这一组加工表面，然后以其轴线为基准，借助夹具进行其他三组表面的加工，并且保证它们之间的形状精度要求。
2.2 工艺规程设计
2.2.1 确定毛坯的制造形式
零件材料为45钢，考虑到在传动过程中收到的振动，载荷，受力等方面的影响，因此应该选用锻件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，由于零件产量为中大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，可以采用模锻成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。
2.2.2 基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。[3]
（1）粗基准的选择
对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说，所有表面都需要加工，按照有关粗基准的选择原则，选取最大外圆面作为粗基准。
（2）精基准的选择
主要应该考虑基准重合的问题。设计基准，工序基准，定位基准相重合，可以减少定位误差和基准不重合引起的误差，因此选择两中心孔的公共中心线作为精基准。
2.2.3 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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,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。
1.工艺路线方案一
10 锻 造
20 去飞边
30 粗车轴右端面，粗车外圆Φ32mm、Φ27mm、Φ22mm，留2mm加工余量
40 粗车轴左端面，保证全长，粗车外圆Φ50mm、Φ32mm留2mm加工余量
50 调质处理
60 半精车轴左端面，保证全长，并倒角，半精车外圆Φ50mm、Φ32mm留0.5mm加工余量，并打A4中心孔
70 半精车轴右端面，半精车外圆Φ32mm、Φ27mm、Φ22mm并倒角，其中外圆Φ32mm留0.5mm加工余量，其余表面加工到尺寸要求。
80 车螺纹退刀槽6XΦ18.5
90 车螺纹
100 铣22 mm X22mm四方平面
110 铣键槽
120 钻Φ7深3
130 粗、精磨右端面及外圆Φ32mm，以及磨制过渡圆角。
140 粗、精磨左端面及外圆Φ32mm、Φ50mm。
150 去毛刺
160 检验
170 入库

2.工艺路线方案二
10 锻 造
20 去飞边
30 粗车轴右端面，粗车外圆Φ32mm、Φ27mm、Φ22mm，留2mm加工余量
40 粗车轴左端面，保证全长，粗车外圆Φ50mm、Φ32mm留2mm加工余量
50 调质处理
60 半精车轴左端面，保证全长，并倒角，半精车外圆Φ50mm、Φ32mm留0.5mm加工余量，并打A4中心孔
70 半精车轴右端面，半精车外圆Φ32mm、Φ27mm、Φ22mm并倒角，其中外圆Φ32mm留0.5mm加工余量，其余表面加工到尺寸要求。
80 车螺纹退刀槽6XΦ18.5
90 车螺纹
100 铣22 mm X22mm四方平面
110 铣键槽
120 钻Φ7深3
130 粗、精磨右端面及外圆Φ32mm，以及磨制过渡圆角。
140 粗、精磨左端面及外圆Φ32mm、Φ50mm。
150 去毛刺
160 检验
170 入库

3.工艺路线方案的比较与分析
上述两个工艺路线方案的特点在于：方案一对于整个轴一起加工，减少装夹次数，同时在加工过程中有效防止了加工产生的应力对后加工工序的影响；方案二对不同部位进行粗、半精、精加工，不能对一台机床进行连续运用。综合比较选择工艺路线方案一。
10 锻 造
20 去飞边
30 粗车轴右端面，粗车外圆Φ32mm、Φ27mm、Φ22mm，留2mm加工余量
40 粗车轴左端面，保证全长，粗车外圆Φ50mm、Φ32mm留2mm加工余量
50 调质处理
60 半精车轴左端面，保证全长，并倒角，半精车外圆Φ50mm、Φ32mm留0.5mm加工余量，并打A4中心孔
70 半精车轴右端面，半精车外圆Φ32mm、Φ27mm、Φ22mm并倒角，其中外圆Φ32mm留0.5mm加工余量，其余表面加工到尺寸要求。
80 车螺纹退刀槽6XΦ18.5
90 车螺纹
100 铣22 mm X22mm四方平面
110 铣键槽
120 钻Φ7深3
130 粗、精磨右端面及外圆Φ32mm，以及磨制过渡圆角。
140 粗、精磨左端面及外圆Φ32mm、Φ50mm。
150 去毛刺
160 检验
170 入库
考虑到本零件在结构上的特点，显然上述方案还有一些欠考虑之处。例如加工与轴承配合轴段的定位轴肩时，定位轴肩在模锻上不易直接加工出来，采用车床加工更合适，因此，这应该列为单独的一道工序。综合考虑，工艺路线方案为：
10 锻 造
20 去飞边
30 粗车轴右端面，粗车外圆Φ32mm、Φ27mm、Φ22mm，留2mm加工余量
40 粗车轴左端面，保证全长，粗车外圆Φ50mm、Φ32mm留2mm加工余量
50 调质处理
60 半精车轴左端面，保证全长，并倒角，半精车外圆Φ50mm、Φ32mm留0.5mm加工余量，并打A4中心孔
70 半精车轴右端面，半精车外圆Φ32mm、Φ27mm、Φ22mm并倒角，其中外圆Φ32mm留0.5mm加工余量，其余表面加工到尺寸要求。
80 车螺纹退刀槽6XΦ18.5
90 车螺纹
100 铣22 mm X22mm四方平面
110 铣键槽
120 钻Φ7深3
130 粗、精磨右端面及外圆Φ32mm，以及磨制过渡圆角。
140 粗、精磨左端面及外圆Φ32mm、Φ50mm。
150 去毛刺
160 检验
170 入库
2.2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
零件材料为45钢，硬度为217~255HBS，生产类型为中、大批生产，采用普通模锻，精度IT13。
根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.轴段外圆面
这段轴表面粗糙度为1.6,需要粗车，半精车，粗磨，半精磨加工。直径加工余量为2Z=7mm。
2. 轴段沿轴线长度方向的加工余量
长度余量取4mm，模锻斜度为5。
3．直径50轴段外圆面
这段轴无表面粗糙度要求，需要粗车，半精车，直径加工余量为2Z=7mm。
4直径50轴段沿轴线长度方向的加工余量
长度余量取3.5mm，模锻斜度为5，外圆角为R4。
2.2.5 确定切削用量
3.1工序30 粗车轴右端面，粗车外圆Φ32mm、Φ27mm、Φ22mm，留2mm加工余量
所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。
①.确定切削深度
由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故
== （3-1）
②.确定进给量
根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4
刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，
进给量=0.5～1.0
按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：
=0.7
确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1—30，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。
根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。
切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：
=950=1111.5 （3-2）
由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。
③.选择刀具磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。
④.确定切削速度
切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。
根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的铸件，，，切削速度=。
切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：
==63 （3-3）

===120 （3-4）
根据CA6140车床说明书选择
=125
这时实际切削速度为：
== （3-5）
⑤.校验机床功率
切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。
由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，
=
切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：
=1.7=1.2 （3-6）
根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：
=3.75，=，==，=

3.2工序40 粗车轴左端面，保证全长，粗车外圆Φ50mm、Φ32mm留2mm加工余量
1、加工条件
（1）选择刀具
1） 选择直头焊接式外圆车刀
2）依据，根据表1.1，车床CA6140的中心高度，所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为4.5mm。
3）依据，根据表1.2，粗车毛坯为45钢，可以选择YT15硬质合金刀具。
4）依据，根据表1.3，车刀几何形状如表12
表12 车刀几何形状角度
刀角名称
符号
范围
取值
主偏角
kr
30～45
45
副偏角

10～15
15
前角

5～10
10
后角

5～8
5
刃倾角

0
0
倒棱前角

-10～ -15
-10

续表12 车刀几何形状角度

倒棱宽度

0.4［（0.3~0.8）f］
1

0.4~0.8
0.5
（2）选择切削用量
1）、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为2.9mm，可在一次走刀内切完，故
ap=2.9mm
2）、进给量
依据，根据表1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于40mm时，

依据，根据CA6140车床的使用说明书选择

确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验
依据，根据CA6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。
依据，根据表1.21，当钢的强度=570~670MPa，，，， (预计)时，进给力为N。
依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，故实际进给力为
N
由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用
3）、车刀磨钝标准及耐用度T
依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm（1.0~1.4），车刀的寿命T=60min。
4）、确定切削速度
依据，根据表1.28，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故
=0.94
依据，根据表1.27，切削速度的计算

故 =110m/min
r/min
依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择

这时实际切削速度为
=120m/min
最后决定的车削用量为
。
3.3工序60 半精车轴左端面，保证全长，并倒角，半精车外圆Φ50mm、Φ32mm留0.5mm加工余量，并打A4中心孔
1、加工条件
（1）选择刀具
1） 选择直头焊接式外圆车刀
2）依据，根据表1.1，车床CA6140的中心高度，所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为4.5mm。
3）依据，根据表1.2，粗车毛坯为45钢，可以选择YT15硬质合金刀具。
4）依据，根据表1.3，车刀几何形状如表12
表12 车刀几何形状角度
刀角名称
符号
范围
取值
主偏角
kr
30～45
45
副偏角

10～15
15
前角

5～10
10
后角

5～8
5
刃倾角

0
0
倒棱前角

-10～ -15
-10

续表12 车刀几何形状角度

倒棱宽度

0.4［（0.3~0.8）f］
1

0.4~0.8
0.5
（2）选择切削用量
1）、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为2.9mm，可在一次走刀内切完，故
ap=2.9mm
2）、进给量
依据，根据表1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于40mm时，

依据，根据CA6140车床的使用说明书选择

确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验
依据，根据CA6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。
依据，根据表1.21，当钢的强度=570~670MPa，，，， (预计)时，进给力为N。
依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，故实际进给力为
N
由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用
3）、车刀磨钝标准及耐用度T
依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm（1.0~1.4），车刀的寿命T=60min。
4）、确定切削速度
依据，根据表1.28，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故
=0.94
依据，根据表1.27，切削速度的计算

故 =110m/min
r/min
依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择

这时实际切削速度为
=120m/min
最后决定的车削用量为
。

工序70半精车轴右端面，半精车外圆Φ32mm、Φ27mm、Φ22mm并倒角，其中外圆Φ32mm留0.5mm加工余量，其余表面加工到尺寸要求。
1、加工条件
(1)、选择刀具
车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。
（2）、背吃刀量ap
查，得半精车余量ap=0.9mm
1）、进给量
依据，根据表1.6，材料为碳钢，当表面粗糙度为，（预计）时，。
依据，根据CA6140车床的使用说明书选择

2）、车刀磨钝标准及耐用度T
依据，根据表1.9，选择车刀的后刀面的最大磨损量为0.5mm,刀具的寿命T=60min。
3）、切削速度
依据，根据表1.28，可查得切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故
=0.94
依据，根据表1.27，切削速度的计算

故 158m/min
r/min
依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择

这时实际切削速度为
=97m/min
最后决定切削用量

3.3工序60 车螺纹退刀槽6XΦ18.5
1、加工条件
（1）选择刀具
1） 选择切槽刀
2）依据，根据表1.1，车床CA6140的中心高度，所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为4.5mm。
3）依据，根据表1.2，粗车毛坯为45钢，可以选择YT15硬质合金刀具。
4）依据，根据表1.3，车刀几何形状如表12
表12 车刀几何形状角度
刀角名称
符号
范围
取值
主偏角
kr
30～45
45
副偏角

10～15
15
前角

5～10
10
后角

5～8
5
刃倾角

0
0
倒棱前角

-10～ -15
-10

续表12 车刀几何形状角度

倒棱宽度

0.4［（0.3~0.8）f］
1

0.4~0.8
0.5
（2）选择切削用量
1）、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为2.9mm，可在一次走刀内切完，故
ap=2.9mm
2）、进给量
依据，根据表1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于40mm时，

依据，根据CA6140车床的使用说明书选择

确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验
依据，根据CA6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。
依据，根据表1.21，当钢的强度=570~670MPa，，，， (预计)时，进给力为N。
依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，故实际进给力为
N
由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用
3）、车刀磨钝标准及耐用度T
依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm（1.0~1.4），车刀的寿命T=60min。
4）、确定切削速度
依据，根据表1.28，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故
=0.94
依据，根据表1.27，切削速度的计算

故 =110m/min
r/min
依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择

这时实际切削速度为
=120m/min
最后决定的车削用量为
。
工序100 铣22 mm X22mm四方平面
机床的选择：X52K型铣床
铣刀直径，齿数
铣削深度：
每齿进给量：根据《机械加工工艺手册》表2.4.77，取
铣削速度：参照《机械加工工艺手册》表2.4.88，取
机床主轴转速：，取
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
走刀次数为1
机动时间：（其中）
因为：
本工序机动时间：
工序110 铣键槽
机床的选择：X52K型铣床
（1）选择刀具：查，根据表2.1-72，因为铣削宽度，可查得立铣刀
2）查，根据表2.1-20，选择7:24锥柄立铣刀，标准系列L=198mm，标准系列l=63mm，粗齿数为4。
（2）选择切削用量
1）决定铣削深度
铣削深度由工序决定，因为每次的铣削深度不大，故均可以一次性走完，则粗铣削时为3.4mm。
2）决定每齿进给量
查，根据表2.1-72，当铣削宽度=12mm时，铣刀的每齿进给量，取，所以。
3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命
查，根据表2.1-75，可选择高速钢立铣刀，，粗铣，后刀面的最大磨损限度为0.3～0.5mm，查，根据表2.1-76，可选用的高速钢立铣刀，其耐用度T=90min。
4）决定切削速度
查，根据表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（铣削余量较小时，）

铣削速度计算公式：

查，根据表2.1-77可查得：

所以 m/min
r/min
查，根据表3.30，X52K型铣床的使用说明书，选择：

这时实际切削速度为
m/min
3.6.1精铣键槽
（1）选择的机床、刀具的型号、尺寸均和粗铣相同
（2）选择切削用量
1）决定铣削深度
根据，可查得精铣=0.6mm。
2）决定每齿进给量
查，根据表2.1-72，当铣削宽度时，铣刀每齿进给量，取，所以 mm/r
3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命
查，根据表2.1-75，可选择高速钢铣刀，立铣刀，，精铣，后刀面的最大磨损限度为0.2~0.25mm，查，根据表2.1-76，可查得选用的高速钢立铣刀，其耐用度T=90min。
4）决定切削速度
查，根据表2.1-77可查得：，，，，，（铣削余量较小时，）

铣削速度计算公式：

查，根据表2.1-77，可查得：

所以 m/min
r/min
查，根据表3.30， XK5532型数控铣床的使用说明书，选择：

这时实际切削速度为
m/min

工序120：钻Φ7深3
机床：钻床Z525
刀具：根据参照参考文献[3]表4.3～9，选硬质合金锥柄麻花钻头
切削深度：
根据参考文献[3]表查得：进给量,切削速度。
机床主轴转速：
，
按照参考文献[3]表3.1～31，取。
实际切削速度：
切削工时
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取。
加工基本时间：
工序130: 粗、精磨右端面及外圆Φ32mm，以及磨制过渡圆角。
1）确定磨削深度=0.5mm
2）确定进给量,取f= 0.05mm/r
3）根据机床选n=2667r/min，计算出= =2093.6m/min
4）基本时间=，故 ==0.195min
5) 计算,查表得辅助时间=0.2min,布置工作地时间=0.3min,休息与生理需要时间=0.1mi