机械-毕业设计（论文）

重庆科技学院 毕业设计（论文） 题 目 CK6413主轴箱机械加工工艺及夹具设计 院 （系） 机械与动力工程学院 专业班级 机设普2008-04 学生姓名 卢 宪 兵 学号 2008440603 指导教师 胡 晋 职称 讲 师 评阅教师 职称 2012年 6 月 8 日 学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计（论文）作者（签字）： 年 月 日 摘 要 CK6413主轴箱在整个数控机床中担负着重要作用，是主轴正常运行和加工精度有力保证，具有较高的力学要求和工艺性。主轴箱是数控车床的关键零件之一,其主要功能是将机床主轴组件,中间传动轴,齿轮等零件连接成一个整体,并使之保持正确的相互位置,以传递扭矩或改变转速来完成设计的运动。 本设计要求在“企业生产设备多为通用设备，工人技术水平中等”的条件下，在保证零件加工质量的前提下，完成CK6413主轴箱加工工艺及夹具设计。设计结果技术要求合理、清晰，图纸整洁、 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 、符合国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。通过对CK6413主轴箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对主轴箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求设计。然后再设计该工艺所需专用机床夹具并且完成总装配图以及零件图。 关键词：主轴箱 加工工艺 定位 夹具设计 ABSTRACT CK6413 spindle box in the numerical control machine tool will take an important role, is the normal operation of the machining accuracy and spindle powerful guarantees, has high mechanical demand and technology. Spindle box is one of the key parts of the numerical control lathe, its main function is to the spindle component, among drive shaft, gears and parts connected into a whole, and keep it right mutual position, with the transfer torque or change speed to completion of design movement. This design requirements in the "enterprise production equipment more for universal equipment, workers technical level of medium" conditions, in order to ensure parts processing quality, under the premise of complete CK6413 spindle box processing technology and fixture design. The reasonable design requirements, clear, drawing neat, norms, and conform to the state standards. Through to the CK6413 spindle box part drawing analysis and understanding of the form of the structure, and the analysis of the technology of spindle, process description and technical requirements of the design process. And then the process design for special machine tool fixtures and complete and total assembly drawing. Keywords: spindle box；processing technology ；orientation；fixture design 目 录 摘要……………………………………………………………………………………I ABSTRACT…………………………………………………………………………… II 1 绪 论……………………………………………………………………………… 1 1.1课题背景及发展趋势………………………………………………………1 1.2夹具的基本结构及夹具设计的内容………………………………………1 2 箱体加工工艺规程设计……………………………………………………………2 2.1零件的分析…………………………………………………………………3 2.1.1零件的作用………………………………………………………………3 2.1.2零件的工艺分析…………………………………………………………3 2.2箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施……………3 2.2.1确定毛坯的制造形式……………………………………………………4 2.2.2基面的选择………………………………………………………………6 2.2.3确定工艺路线……………………………………………………………6 2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………………………11 2.2.5确定切削用量………………………………………………………… 12 2.3小结……………………………………………………………………… 30 3 专用夹具设计…………………………………………………………………… 31 3.1钻4-φ13孔夹具设计……………………………………………………34 3.1.1定位基准的选择……………………………………………………… 34 3.1.2切削力的计算与夹紧力分析………………………………………… 34 3.1.3夹具设计……………………………………………………………… 35 3.1.4夹具精度分析………………………………………………………… 35 3.1.5夹具设计及操作的简要说明………………………………………… 35 3.2精铣轴孔外端面夹具设计……………………………………… ………35 3.2.1定位基准的选择……………………………………………………… 35 3.2.2切削力的计算与夹紧力分析………………………………………… 36 3.2.3夹具设计……………………………………………………………… 37 3.2.4夹具精度分析………………………………………………………… 37 3.2.5夹具设计及操作的简要说明………………………………………… 38 3.3精镗φ90孔夹具设计……………………………………………………38 3.3.1定位基准的选择……………………………………………………… 38 3.3.2切削力的计算与夹紧力分析………………………………………… 38 3.3.3夹具设计……………………………………………………………… 38 3.3.4夹具精度分析………………………………………………………… 38 3.3.5夹具设计及操作的简要说明………………………………………… 39 3.4小结……………………………………………………………………… 39 心得………………………………………………………………………………… 40 参考文献…………………………………………………………………………… 41 致 谢…………………………………………………………………………………42 附录………………………………………………………………………………… 43 1 绪 论 加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。 机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 1.1课题背景及发展趋势 材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。 技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。 工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。 1.2夹具的基本结构及夹具设计的内容 按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类: (1)定位元件及定位装置； (2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)； (3)夹具体； (4)对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)； (5)动力装置； (6)分度,对定装置； (7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)； 每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。 专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）夹具体的设计；（5）其他元件及装置的设计。 2 主轴箱体加工工艺规程设计 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 题目给出的零件是CK6413主轴箱体，它的主要的作用是用来支承、固定的。它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中的主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣。 2.1.2零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。传动箱体需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下： （1）主要加工面： 1）铣上下平面保证尺寸374mm、粗糙度Ra为6.3，平面度误差为0.03； 2）铣主轴孔端面保证尺寸312mm，保证与下表面的垂直度误差为0.01； 3）粗镗、精镗左侧面孔保证尺寸φ90J6、粗糙度Ra为0.8，保证与底面的平行度误差为0.01、圆柱度误差为0.003； 4）粗镗、精镗右侧面孔保证尺寸φ100J6、粗糙度Ra为0.8，保证与φ90孔同轴度误差为φ0.005、圆柱度误差为0.003； 5）扩φ81、φ92孔； 6）加工φ90/φ100环槽2×1； 7）钻左侧面4-M6-6H螺纹孔； 8）钻右侧面4-M6-6H螺纹孔； 9）铣底面一凹槽保证尺寸20×20、粗糙度Ra为6.3； 10）铣各次要面，钻孔攻丝各次要平面配作螺纹孔。 （2）主要基准面： 1）以下平面为基准的加工表面、孔 这一组加工表面包括：主轴箱上平面、主轴孔端面、φ90J6孔、地面20×20凹槽及各个螺纹孔。 2）以φ90J6孔为基准的加工表面 这一组加工表面包括：主要是φ100J6孔、φ81孔、φ92孔。 2.2主轴箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 箱体的结构特点 箱体是机器和部件的基础零件,由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体,并使之保持正确的相互位置,彼此能协调地运动。常见的箱体零件有:各种形式的机床主轴箱、减速箱和变速箱等。 各种箱体类零件由于功用不同,形状结构差别较大,但结构上也存在着相同的特点 : 1.尺寸较大 箱体通常是机器中最大的零件之一,它是其他零件的母体,如大型减速箱体长达5~6m,宽3~4m,重50~60吨,正因为它是一个母体,所以它是机器整体的最大零件。 2.形状复杂 其复杂程度取决于安装在箱体上的零件的数量及在空间的相互位置,为确保零件的载荷与作用力,尽量缩小体积。有时为了减少机械加工量或减轻零件的重量,而又要保证足够的刚度,常在铸造时减小壁的厚度,再在必要的地方加筋板、凸台、凸边等结构来满足工艺与力的要求。 3.精度要求 有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，这些平面和孔的加工质量将直接影响机器的装配精度，使用性能和使用寿命。 4．有许多紧固螺钉定位箱孔。 这些孔虽然没有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有时给加工带来很大的困难。 由于箱体有以上共特点，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，例如减速箱体在镗孔时，要如何保证位置度问题，都是加工过程较困难的问题。 2.2.1箱体的材料、毛坯及热处理 1、 毛坯种类的确定。 常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素： （1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。 （2） 依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。 （3） 依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。 （4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。 本设计CK6413主轴箱体是大批量的生产，材料为HT200用铸造成型。 2．毛坯的形状及尺寸的确定： 毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题： （1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。 （2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以作成一坯多件。 （3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。 在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 3．毛坯的材料热处理 长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是HT20~40，HT25~47，当载荷较大时，采用HT30~54，HT35~61高强铸铁。 箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸—焊、铸—煅—焊、煅—焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。 毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。 毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。 2.2.1确定毛坯的制造形式 零件的材料HT200。由于年产量为10000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 2.2.2基面的选择 （1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下平面作为加工的粗基准。 （2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结束的上、下平面、φ90J6孔作为精基准。 2.2.3确定工艺路线 表2.1工艺路线 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 一 工序1 铸造 工序2 人工时效 工序3 划线 工序4 粗铣主轴孔外端面和顶面 工序5 粗铣底面A 工序6 粗镗φ90孔 工序7 粗镗φ81孔 工序8 粗镗φ92孔 工序9 粗镗φ100孔 工序10 钻4-φ13的孔 工序11 精铣底面A及A面的槽20×20 工序12 铣平面D（70×90）、G（50×110） 工序13 人工时效消除应力 工序14 精铣顶面 工序15 精铣主轴孔外端面 工序16 半精镗φ90孔 工序17 半精镗φ100孔 工序18 精镗φ90孔 工序19 精镗φ81孔 工序20 精镗φ92孔 工序21 精镗φ100孔 工序22 浮动镗φ90孔 工序23 浮动镗φ100孔 工序24 钻主轴孔外端面各螺纹孔及D、G面螺纹孔，攻螺纹 工序25 切环槽2×1 工序26 插φ81、φ92孔内槽7×5 工序27 钻顶面螺纹孔，攻螺纹 工序28 钻M16螺纹孔，攻螺纹 工序29 钻E、F向3-M5螺纹孔，攻螺纹 工序30 清洗去毛刺 工序31 检验 表2.2工艺路线方案二 工序1 铸造 工序2 人工时效 工序3 划线 工序4 粗铣底面A 工序5 钻4-φ13的孔 工序6 粗铣主轴孔外端面和顶面 工序7 铣平面D（70×90）、G（50×110） 工序8 精铣底面A及A面的槽20×20 工序9 粗镗φ90孔 工序10 粗镗φ81孔 工序11 粗镗φ92孔 工序12 粗镗φ100孔 工序13 人工时效消除应力 工序14 精铣主轴孔外端面 工序15 精铣主轴孔外端面 工序16 半精镗φ90孔 工序17 半精镗φ100孔 工序18 精镗φ90孔 工序19 精镗φ81孔 工序20 精镗φ92孔 工序21 精镗φ100孔 工序22 浮动镗φ90孔 工序23 浮动镗φ100孔 工序24 钻主轴孔外端面各螺纹孔及D、G面螺纹孔，攻螺纹 工序25 切环槽2×1 工序26 插φ81、φ92孔内槽7×5 工序27 钻顶面螺纹孔，攻螺纹 工序28 钻M16螺纹孔，攻螺纹 工序29 钻E、F向3-M5螺纹孔，攻螺纹 工序30 清洗去毛刺 工序31 检验 工艺路线的比较与分析： 第二条工艺路线不同于第一条是将铣各平面工序放到前面。加工完上下平面再加工各孔与,其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。 采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线， 加工不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题，所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案，先加工上、下平面，然后以这些已加工的面为精基准，加工其它各孔便能保证孔的形位公差要求，从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理，所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。 最终工艺路线： 工序1：铸造毛坯。 工序2：人工时效。 工序3：划线。 工序4：粗铣底面A，由参考文献[3]表4.2-35选用X53K立式铣床。 工序5：钻4-φ13的孔，由参考文献[3]表4.2-14选用Z525立式钻床。 工序6：粗铣主轴孔外端面和顶面，由参考文献[3]表4.2-35选用X53K立式铣床。 工序7：铣平面D（70×90）、G（50×110），由参考文献[3]表4.2-35选用X53K立式铣床。 工序8：精铣底面A及A面的槽20×20，由参考文献[3]表4.2-35选用X53K立式铣床。 工序9：粗镗φ90孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序10：粗镗φ81孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序11：粗镗φ92孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序12：粗镗φ100孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序13：人工时效消除应力。 工序14：精铣主轴孔外端面及顶面，由参考文献[3]表4.2-35选用X53K立式铣床。 工序15：精铣主轴孔外端面及顶面，选用组合铣床。 工序16：半精镗φ90孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序17：半精镗φ100孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序18：精镗φ90孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序19：精镗φ81孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序20：精镗φ92孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序21：精镗φ100孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序22：浮动镗φ900孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序23：浮动镗φ100孔，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序24：切环槽2×1，由参考文献[3]表4.2-19选用T68卧式镗床。 工序25：钻主轴孔外端面各螺纹孔及D、G面螺纹孔，攻螺纹，由参考文献[3]表4.2-14选用Z525立式钻床。 工序26：插φ81、φ92孔内槽7×5，由参考文献[3]表4.2-44选用B5050插床。 工序27：钻顶面螺纹孔，攻螺纹，由参考文献[3]表4.2-14选用Z525立式钻床。 工序28：钻M16螺纹孔，攻螺纹，由参考文献[3]表4.2-14选用Z525立式钻床。 工序29：钻E、F向3-M5螺纹孔，攻螺纹，由参考文献[3]表4.2-14选用Z525立式钻床。 工序30：清洗去毛刺。 工序31：检验。 2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 主轴箱体的材料是HT200，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 由参考文献[3]表2.2-5知道采用金属模铸造的灰铸铁铸件的尺寸公差等级CT为7~9级，加工余等级MA为F级。可取CT为9级，MA为F级。 由参考文献[3]表2.2-4确定各表面的总余量如表2.3所示。 表2.3 各加工表面总余量 加工表面 基本尺寸/mm 加工余量等级 加工余量数值/mm 说明 A面 374 F 3.5 双侧加工 顶面 374 F 3.5 双侧加工 左端面 312 F 3.5 双侧加工 右端面 312 F 3.5 双侧加工 主轴各孔 <100 G 2.5 降一级，双侧加工 D、G面 25 F 2 单侧加工 A面凹槽 20 F 2 双侧加工 由参考文献[3]表2.2-1，确定铸件主要尺寸的公差，如表2.4所示。 表2.4 主要毛坯尺寸及公差 主要表面尺寸 零件尺寸/mm 总余量 毛坯尺寸/mm 公差CT 上下面 374 3.5+3.5 381 3.2 左右端面 312 3.5+3.5 321 3.2 D、G面 25 2 27 1.8 A面凹槽 20 2 16 1.6 各主轴孔 φ90、φ81、φ92、φ100 2.5+2.5 φ85、φ76、 φ87、φ95 2.2 绘制毛坯图如附图2 根据上述原始资料和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）底面A 由参考文献[3]表2.3-21中平面加工余量，得精铣A面加工余量Z=1.5 mm。已知A面总余量Z=3.5 mm，所以粗铣底面A的加工余量Z=3.5-1.5=2（mm）。加工底面A的工序尺寸及公差如表2.5所示。 表2.5 加工A面工序尺寸及公差 加工表面 加工方法 余量/mm 精度等级 工序尺寸及公差 底面A 粗铣 2 H11 精铣 1.5 H8 2）顶面 由参考文献[3]表2.3-21中平面加工余量，得精铣顶面加工余量Z=1.5 mm。已知顶面总余量Z=3.5 mm，所以粗铣底面顶的加工余量Z=3.5-1.5=2（mm）。加工顶面的工序尺寸及公差如表2.6所示。 表2.6 加工顶面工序尺寸及公差 加工表面 加工方法 余量/mm 精度等级 工序尺寸及公差 顶面 粗铣 2 H11 精铣 1.5 H8 3）主轴孔外端面 由参考文献[3]表2.3-21中平面加工余量，得精铣主轴孔外端面加工余量Z=1.5 mm。已知主轴孔外端面总余量Z=3.5 mm，所以粗铣主轴孔外端面的加工余量Z=3.5-1.5=2（mm）。加工端面的工序尺寸及公差如表2.7所示。 表2.7 加工端面工序尺寸及公差 加工表面 加工方法 余量/mm 精度等级 工序尺寸及公差 主轴孔左端面 粗铣 2 H11 精铣 1.5 H8 主轴孔右端面 粗铣 2 H11 精铣 1.5 H8 4）4-φ13孔 4-φ13孔因一次钻出，故其钻削余量Z=6.5 mm。工序尺寸及公差如表2.8所示。 表2.8 钻4-φ13孔工序尺寸及公差 加工表面 加工方法 余量/mm 精度等级 工序尺寸及公差 4-φ13 钻 6.5 H11 φ 5）铣平面D、G 因为平面D（70×90）、G（50×110）加工要求不高只需一次铣削加工，加工余量Z=2 mm。 6）各主轴孔 各主轴孔粗镗、精镗加工余量由参考文献[3]表1.4-7、表2.3-10、表2.3-12、参考文献[15]表1-11、参考文献[21]表2-1、表2-7确定，如表2.9所示： 表2.9 各主轴孔加工余量和工序尺寸及公差 加工表面 加工方法 余量/mm 精度等级 工序尺寸及公差 φ90J6 粗镗 1.5 H11 φ 半精镗 0.65 H9 φ 精镗 0.25 H7 φ 浮动镗 0.1 J6 φ φ81 粗镗 1.5 H11 φ 精镗 1 H9 φ φ92 粗镗 1.5 H11 φ 精镗 1 H9 φ φ100J6 粗镗 1.5 H11 φ 半精镗 0.65 H9 φ 精镗 0.25 H7 φ 浮动镗 0.1 J6 φ 7）A面凹槽 A面凹槽表面粗糙度Ra=6.3一次铣削完成，故加工余量为Z=2。工序尺寸及公差如表2.10所示。 表2.10 加工凹槽工序尺寸及公差 加工表面 加工方法 余量/mm 精度等级 工序尺寸及公差 A面凹槽 铣 2 H11 8）切环槽2×1 切环槽2×1一次完成，故加工余量Z=1。 9) 铣φ81、φ92孔内槽7×5 加工精度要求不高，一次铣削，故加工余量Z=5。 10）各配作螺纹孔 各配作螺纹孔尺寸都不大，只需要进行钻、扩孔，攻螺纹即可完成加工，加工余量简单，加工余量及工序尺寸见切削用量的确定。 2.2.5确定切削用量 工序1：铸造毛坯 CK6413主轴箱体是大批量的生产，材料为HT200用金属模铸造成型。 工序2：人工时效。 人工时效的目的是消除残余应力。 工序3：划线。 工序4：粗铣底面A（工序尺寸 mm） 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：X53K立式铣床。 刀具：查参考文献[3]表3.1-39选硬质合金直齿三面刃铣刀（面铣刀），材料为YT15，铣刀外径 ，齿数Z=20。 量具：游标卡尺。 夹具：专用夹具。 由参考文献[3]表2.3-21中平面加工余量，得精铣A面加工余量Z=1.5 mm。已知A面总余量Z=3.5 mm，所以粗铣底面A的加工余量Z=3.5-1.5=2（mm）。背吃刀量则为 =2mm。 由参考文献[4]表3.5面铣刀粗铣进给量取 ，铣削速度V=0.45m/s即27m/min。 所以 =86.0 （r/min） 采用X53K立式铣床，根据机床使用 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 （见参考文献[3]表4.2-36）取 ，故实际切削速度为 当 时，工作台的每分钟进给量 应为 由参考文献[3]表4.2-37选取 =235mm/min 所以实际的 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-7 =16mm =1~3mm 所以L=300+16+2=318(mm)。 工序5：钻4-φ13的孔（工序尺寸φ mm） 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：Z525立式钻床。 刀具：查参考文献[3]表3.1-6选锥柄麻花钻φ13mm。 量具：游标卡尺、塞规。 夹具：专用夹具。 4-φ13的孔因一次钻出，故其钻削余量Z=6.5mm。背吃刀量则为 =6.5mm。 查参考文献[4]表2.7取钻4-φ13孔的进给量 =0.6mm/r,取钻4-φ13孔的切削速度 =0.445m/s=26.7m/min。 由此计算出转速 =654 （r/min） 查参考文献[3]表4.2-15取实际转速： ，所以实际的切削速度： 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-5 =5.4mm =1~4mm，钻盲孔时 =0 所以L=23+5.4+2.6=31(mm)。 工序6：粗铣主轴孔外端面和顶面 1）、粗铣顶面（ mm） 机床：X53K立式铣床。 刀具：查参考文献[3]表3.1-39选硬质合金直齿三面刃铣刀（面铣刀），材料为YT15，铣刀外径 ，齿数Z=20。 量具：游标卡尺。 夹具：专用夹具。 由参考文献[3]表2.3-21中平面加工余量，得精铣顶面加工余量Z=1.5 mm。已知顶面总余量Z=3.5 mm，所以粗铣顶面的加工余量Z=3.5-1.5=2（mm）。背吃刀量则为 =2mm。 由参考文献[4]表3.5面铣刀粗铣进给量取 ，铣削速度V=0.45m/s即27m/min。 所以 =86.0 （r/min） 采用X53K立式铣床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-36）取 ，故实际切削速度为 当 时，工作台的每分钟进给量 应为 由参考文献[3]表4.2-37选取 =235mm/min 所以实际的 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-7 =16mm =1~3mm 所以L=300+16+2=318(mm)。 2）、粗铣主轴孔外端面（左端面工序尺寸 mm、右端面工序尺寸 mm） 机床：X53K立式铣床。 刀具：查参考文献[3]表3.1-39选硬质合金直齿三面刃铣刀（面铣刀），材料为YT15，铣刀外径 ，齿数Z=24。 量具：游标卡尺。 夹具：专用夹具。 由参考文献[3]表2.3-21中平面加工余量，得精铣主轴孔外端面加工余量Z=1.5 mm。已知主轴孔外端面面总余量Z=3.5 mm，所以粗铣底面主轴孔外端面的加工余量Z=3.5-1.5=2（mm）。背吃刀量则为 =2mm。 由参考文献[4]表3.5面铣刀粗铣进给量取 ，铣削速度V=0.45m/s即27m/min。 所以 =53.7 （r/min） 采用X53K立式铣床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-36）取 ，故实际切削速度为 当 时，工作台的每分钟进给量 应为 由参考文献[3]表4.2-37选取 =190mm/min 所以实际的 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-7 =54mm =1~3mm 所以L=150+54+2=206(mm)。 工序7：铣平面D（70×90）、G（50×110） 机床：X53K立式铣床。 刀具：查参考文献[3]表3.1-39选硬质合金直齿三面刃铣刀（面铣刀），材料为YT15，铣刀外径 ，齿数Z=20。 量具：游标卡尺。 夹具：专用夹具。 因为平面D（70×90）、G（50×110）加工要求不高只需一次铣削加工，加工余量Z=2 mm。背吃刀量则为 =2mm。 由参考文献[4]表3.5面铣刀粗铣进给量取 ，铣削速度V=0.45m/s即27m/min。 所以 =86.0 （r/min） 采用X53K立式铣床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-36）取 ，故实际切削速度为 当 时，工作台的每分钟进给量 应为 由参考文献[3]表4.2-37选取 =235mm/min 所以实际的 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-7 =1~3mm 所以铣平面D（70×90） 走刀长度L=90+15+2=107(mm)。 铣平面G（50×110）走刀长度L=110+9+2=121(mm)。 工序8：精铣底面A及A面的槽20×20 1）、精铣底面A（工序尺寸 mm） 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：X53K立式铣床。 刀具：查参考文献[3]表3.1-39选硬质合金直齿三面刃铣刀（面铣刀），材料为YT5，铣刀外径 ，齿数Z=20。 量具：游标卡尺。 夹具：专用夹具。 由参考文献[3]表2.3-21中平面加工余量，得精铣A面加工余量Z=1.5 mm。背吃刀量则为 =1.5mm。 由参考文献[4]表3.5面铣刀精铣进给量取 ，铣削速度V=3.5m/s即210m/min。 所以 =668.5 （r/min） 采用X53K立式铣床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-36）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-7 =16mm =1~3mm 所以L=300+16+2=318(mm)。 2）、铣底面凹槽20×20（工序尺寸 mm） 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：X53K立式铣床。 刀具：查参考文献[3]表3.1-30选硬质合金莫氏锥柄立铣刀，材料为YT15，铣刀外径 ，齿数Z=4。 量具：游标卡尺。 夹具：专用夹具。 铣底面凹槽20×20加工余量Z=2 mm，所以背吃刀量则为 =2mm。 由参考文献[4]表3.6立铣刀进给量取 ，铣削速度V=0.5m/s即30m/min。 所以 =477.5 （r/min） 采用X53K立式铣床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-36）取 ，故实际切削速度为 当 时，工作台的每分钟进给量 应为 由参考文献[3]表4.2-37选取 =150mm/min 所以实际的 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-7 =20mm =1~3mm 所以L=300+20+3=323(mm)。 工序9：粗镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.2mm/r, 切削速度 =0.4m/s=24m/min 所以 =86.9 （r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =0mm 所以L=62+3+0=65(mm)。 工序10：粗镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.2mm/r, 切削速度 =0.4m/s=24m/min 所以 =96.8 （r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =2~4mm 所以L=10+2+3=15(mm)。 工序11：粗镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.2mm/r, 切削速度 =0.4m/s=24m/min 所以 =84.9 （r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =2~4mm 所以L=7+2+3=12(mm)。 工序12：粗镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.2mm/r, 切削速度 =0.4m/s=24m/min 所以 =78.0 （r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =0mm 所以L=61+3+0=64(mm)。 工序13：人工时效消除应力。 工序14：精铣顶面（工序尺寸 mm） 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：X53K立式铣床。 刀具：查参考文献[3]表3.1-39选硬质合金直齿三面刃铣刀（面铣刀），材料为YT5，铣刀外径 ，齿数Z=20。 量具：游标卡尺。 夹具：专用夹具。 由参考文献[3]表2.3-21中平面加工余量，得精铣顶面加工余量Z=1.5 mm。背吃刀量则为 =1.5mm。 由参考文献[4]表3.5面铣刀精铣进给量取 ，铣削速度V=3.5m/s即210m/min。 所以 =668.5 （r/min） 采用X53K立式铣床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-36）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-7 =16mm =1~3mm 所以L=300+16+2=318(mm)。 工序15：精铣主轴孔外端面（左端面工序尺寸 mm、右端面工序尺寸 mm） 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：组合铣床。 刀具：查参考文献[3]表3.1-39选硬质合金直齿三面刃铣刀（面铣刀），材料为YT5，铣刀外径 ，齿数Z=24。 量具：游标卡尺。 夹具：专用夹具。 由参考文献[3]表2.3-21中平面加工余量，得精铣顶面加工余量Z=1.5 mm。背吃刀量则为 =1.5mm。 由参考文献[4]表3.5面铣刀精铣进给量取 ，铣削速度V=3.5m/s即210m/min。 所以 =417.8 （r/min） 采用X53K立式铣床，根据机床使用说明书取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-7 =54mm =1~3mm 所以L=150+54+2=206(mm)。 工序16：半精镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.15mm/r, 切削速度 =1m/s=60m/min 所以 =213.9 （r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =0mm 所以L=62+3+0=65(mm)。 工序17：半精镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.15mm/r, 切削速度 =1m/s=60m/min 所以 =192.3（r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =0mm 所以L=61+3+0=64(mm)。 工序18:精镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.12mm/r, 切削速度 =1.2m/s=72m/min 所以 =255.2（r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =0mm 所以L=62+3+0=65(mm)。 工序19：精镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.12mm/r, 切削速度 =1.2m/s=72m/min 所以 =283.6（r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =2~4mm 所以L=10+2+3=15(mm)。 工序20：精镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.12mm/r, 切削速度 =1.2m/s=72m/min 所以 =249.7（r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =2~4mm 所以L=7+2+3=12(mm)。 工序21：精镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.12mm/r, 切削速度 =1.2m/s=72m/min 所以 =229.6（r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =0mm 所以L=61+3+0=64(mm)。 工序22:浮动镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.1mm/r, 切削速度 =1.5m/s=90m/min 所以 =318.3（r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =0mm 所以L=62+3+0=65(mm)。 工序23：浮动镗φ mm孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：T68卧式镗床。 刀具：硬质合金镗刀，材料YT5。 量具：极限塞规。 夹具：专用夹具。 背吃刀量 ，毛坯孔径 。 由参考文献[2]表8-87卧式镗床的镗削用量 =0.1mm/r, 切削速度 =1.5m/s=90m/min 所以 =286.5（r/min） 采用T68卧式镗床，根据机床使用说明书（见参考文献[3]表4.2-20）取 ，故实际切削速度为 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-1 =2~3mm =0mm 所以L=61+3+0=64(mm)。 工序24：钻主轴孔外端面各螺纹孔及D、G面螺纹孔，攻螺纹 1）、钻φ6.8 mm的螺纹底孔 工件材料：HT200，金属模铸造。 机床：Z525立式钻床。 刀具：查参考文献[3]表3.1-6选锥柄麻花钻φ6.8mm。 量具：游标卡尺、塞规。 夹具：专用夹具。 钻削余量Z=3.4 mm，所以背吃刀量则为 =3.4mm。 查参考文献[4]表2.7取钻φ6.8mm孔的进给量 =0.4mm/r,取钻φ6.8mm孔的切削速度 =0.2m/s=12m/min。 由此计算出转速 =561.7 （r/min） 查参考文献[3]表4.2-15取实际转速： ，所以实际的切削速度： 走刀长度： ,查参考文献[3]表6.2-5 =4mm =1~4mm，钻盲孔时 =0 所以外端面钻螺纹底孔L=22+4+0=26(mm)