机械制造技术基础课程设计.doc

目录
、零件结构工艺性分析...............
1.零件的技术要求................
2.确定堵头结合件的生产类型......
、毛坯的选择.......................
1．选择毛坯......................
2．确定毛坯的尺寸公差............
、定位基准的选择...................
1．精基准的选择..................
2．粗基准的选择..................
四、工艺路线的拟定 ...................
1．各表面加工方法的选择..........
2．加工阶段的划分................
3．加工顺序的安排................
4．具体方案的确定................
五、工序内容的拟定 ...................
1.工序的尺寸和公差的确定........
2.机床、刀具、夹具及量具的选择
3............................................ 切削用量的选择及工序时间计算
设计心得..................... ...
2 .. .
2 ..
3
4 .. .
4 .. .
4 .. .
6 .. .
6 .. .
6 .. .
7 .. .
7 .. .
七、参考文献 ......................... 六、
一、零件结构工艺性分析
1.零件的技术要求
1.堵头结合件由喂入辊轴和堵头焊接在一起。

其中喂入辊轴：材料为
45钢。

堵头：材料为Q235-A且焊缝不得有夹渣、气孔及裂纹等缺陷。

2.零件的技术要求表：
2.确定堵头结合件的生产类型
根据设计题目年产量为10万件，因此该左堵头结合件的生产类型为大批量生产。

2
二、毛坯的选择
1 .选择毛坯
由于该堵头结合件在工作过程中要承受冲击载荷， 为增强 其的强
度和冲击韧度，堵头选用锻件，材料为 Q235-A 因其为 大批大量生产，故采用模锻。

喂入辊轴由于尺寸落差不大选用棒 料，材料为45钢。

2 .确定毛坯的尺寸公差
喂入辊轴：
根据轴类零件采用精轧圆棒料时毛坯直径选择可通过零 件的长度和最大半径之比查的毛坯直径
LR 20%5 8.24
查表得毛坯直径为：© 55
根据其长度和直径查得端面加工余量为
2。

故其长度为
206+2+2=210mm 堵头：
1. 公差等级：
由于堵头结合件用一般模锻工艺能够达到技术要求，确定 该零件的
公差等级为普通级。

2. 重量：
锻件重量的估算按下列程序进行：
零件图基本尺寸-估计机械加工余量-绘制锻件图-估算锻 件重量。

并按此重量查表确定公差和机械加工余量
据粗略估计锻件质量：
3. 形状复杂系数:
锻件外廓包容体重量按公式：
M N -d 2
gig 计算
9
3
101 10 7.85 10 21.65Kg
M f
11
.6Kg
M
N
4 186.5
形状复杂系数：S 业
11.6
0.54 M N 21.6
S2 （一般）级。

Q235-A
所含碳元素的质量分数分别为C=0.14%^
0.22%,小于 0.65%
所含合金元素的质量分数分别为
Si 0.3%、S 0.05%、
P 0.045%故合金元素总的质量分数为 0.3% 0.05% 0.045% 0.395% 3% %故该锻件的材质系数 为M1级。

5.锻件尺寸公差
根据锻件材质系数和形状复杂系数查得锻件尺寸公差为
6.锻件分模线形状：
根据该堵头的形装特点，选择零件轴向方向的对称平面为 分模面，属于平直分模线。

7.零件表面粗糙度：
由零件图可知，该堵头结合件的各加工表面粗糙度 Ra 均大 于等于1.6卩m 属于a 类。

故形状复杂系数为 4.锻件材质系数: 由
于该堵头材料为
三、定位基准的选择
1．精基准的选择
喂入辊轴: 对实心的轴类零件，精基准面选用顶尖孔，轴上所有的外圆表面都是以轴线为设计基准，用顶尖孔定位能符合基准重合原则，避免了基准不重合产生的定位误差，而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则，避免了因基准转换而产生的误差。

堵头：选择堵头外圆表面和堵头结合件端面作为精基准，堵头外圆表面的轴线是堵头的设计基准，将它作为精基准，遵循了“基准重合”的原则。

零件上的很多表面都可以采用堵头左端面作为工序基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则，避免了因基准转换而产生的误差
2．粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠，选该喂入辊轴的外圆表面、堵头外圆表面作为粗基准，以保证为后序准备好精基准。

四、工艺路线的拟定
1 .各表面加工方法的选择
2．加工阶段的划分
该堵头结合件加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。

粗加工阶段：粗车喂入辊轴端面、加工顶尖孔、粗车外圆、粗车堵头端面、粗车堵头外圆、粗镗堵头内壁、粗镗堵头内孔
半精加工阶段：半精车喂入辊轴外圆、半精车端面、半精镗堵头内孔。

精加工阶段：精车喂入辊轴外圆、精车堵头外圆表面。

3．加工顺序的安排
（1）机械加工工序：遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工
工序。

（2）方案对比：
方案一：喂入辊轴主要表面粗加工-轴颈© 40H8/n7精加工- 堵头主要表面粗加工-堵头主要表面精加工-焊接-轴主要表面精加工
方案二：喂入辊轴主要表面粗加工-轴颈© 40H8/n7精加工- 堵头主要表面粗加工-堵头内孔© 40H8/7精加工-焊接-轴主要表面精加工- 堵头主要表面精加工
方案三：喂入辊轴主要表面粗加工-轴颈© 40H8/n7精加工- 堵头主要表面粗加工-堵头内孔© 40H8/n7精加工-焊接--堵头主要表面精加工- 轴主要表面精加工
论证：从零件的技术要求和装配要求及各方面考虑选取一个最为合适的方案作出下列论证
方案一：堵头外圆表面精加工之后进行焊接，使工件发生变形，使堵头外圆表面和辊轴的同轴度降低。

方案二：为了使零件在加工后发生变形的变形量小，先对零件进行焊接，焊接之后加工堵头外圆表面保证了堵头外圆表面和轴颈的同轴度，但加工堵头外圆表面时以轴颈©40H8/n7作为定
位基准，会破坏轴颈表面，由于轴颈表面质量要求较高，故不太合理。

方案三：在方案二的基础上将最后两道工序进行颠倒，即焊
接之后先加工堵头外圆表面，然后加工轴颈© 40H8/n7,保证了©
40H8/n7 表面的质量
综合以上可知方案三最为合理
4．具体方案的确定
粗车辊轴两端面，打中心孔。

粗车© 50外圆。

粗车© 40n7外圆。

半精车© 40n7外圆。

精车© 40n7外圆，并倒角。

粗车© 40h7外圆。

粗车堵头右端面。

粗镗堵头内孔。

粗车堵头左端面。

10．半精车堵头左端面 11．粗车堵头外圆表面 13．粗镗堵头内壁表面 14．粗镗堵头内孔外臂表面 15．粗车堵头内端面（ A 面） 16．半精镗堵头内孔 17．精镗堵头内孔 18.倒角 0.5 X 45°
19．钻孔
20．攻螺纹 M10 5H 长度为 17mm 21．焊接
22．半精车堵头外圆表面 23．精车堵头外圆表面，倒角 8X 45° 21.半精车辊轴© 40h7外圆 22•精车辊轴© 40h7外圆
1．
2．
3．
4．
5．
6．
7． 8． 9．
五、工序内容的拟定
1.工序的尺寸和公差的确定
2.机床、刀具、夹具及量具的选择
根据堵头结合件的切削要求，零件大小、结构尺寸、工艺路线、保证加工余量和经济合理性的要求，选择C6140型车床，三爪卡盘夹紧。

选用车
刀YT15。

由于钻孔直径为8.5mm，孔径较小，考虑其经济性要求，故
选用Z5125型台式钻床，并选择8.5mm钻头，即可满足其加工性能，同时选用M10的丝锥。

在切削过程中选择游标卡尺和千分尺作为测量工具。

3.切削用量的选择及工序时间计算
工序1下料
毛坯选择棒料，材料为45号钢。

毛坯直径D=55mm毛皮长度L=210mm.
工序2车削喂入辊轴两端面，打顶尖孔，以外圆表面为粗基准：
1.加工条件
工件材料：45#,(T b =630-700MPa棒料；工件尺寸：L=210mm d珂55 加工要求：车削外圆表面沿轴线长度方向的加工余量为
2mm表面为自由尺寸公差，端面的表面粗糙度为R a 12.5
刀具：YT15硬质合金车刀。

尺寸：宽度B=16mm高度H=25mm 刀杆长度
L=125,选择刀具前角丫0= 20°后角a 0 = 10°，畐J 后角a 0=10°，刃倾角入s=—8° ,主偏角Kr=90°,,畐寸偏角Kr' =5°。

2.切削用量
按机床的实际情况，选取主轴转速n 560r / min 9.3r/s
(1)确定背吃刀量：轴线长度方向的端面的加工余量为2mm，需全部
加工，因为余量较小，故可一次加工，选择背吃刀量a sp 2mm。

(2)确定进给量：进给量f 0.5mm/r (查表得)。

(3)计算切削速度：
dn 3.14 55 9.3 ,-,
V c
----- 1.61m/s 1000 1000
(4)选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为0.6-0.8,焊接耐用度T=60min。

(5)计算基本工时：公式为t b—式中
I nf
L d d1
2
a
sp
I1 I2 I3其中h (2 : 3) 12 3: 5
tank r
故：t b—(5^-0 0 2 3 4) / 560 0.5 0.12min
nf 2
(6)校验机床功率
由机械工业出版社出版机械制造技术基础第二版教科书中表2-6查得45钢的单位切削功率为
F S 32.7 10 6 KW/(mm3/min),
再由表2-7查得当f=0.5 mm/r时K FC0.93故
P C 1000 P s v c a p fK FC
= 32.7 10 699.6 2 0.5 1000 0.93=3.03KW
机床消耗功率P=3.03/0.8=3.78KWv P E7.5KW P E为机床
功率，故所选机床功率足够。

工序3加工喂入辊轴外圆表面，以顶尖作为定位
1.加工条件
工件材料：45#, (T b =630-700MPa棒料；工件尺寸：L=206mm d=©
55
加工要求：粗车© 55表面到© 50,表面粗糙度为12.5。

粗车-半精车-精车© 50到40需2，长度为
60mm 并倒角1X 45 °。

粗车© 50表面到© 41.6长度为121mm表面粗糙度为
3.2
刀具：YT15硬质合金车刀。

尺寸：宽度B=16mm高度H=25mm 刀杆长度L=125,选择刀具前角丫0= 20°后角a 0 = 10°,副后角a 0=10°，刃倾角入s=—8° ,主偏角Kr=60° ,,畐寸偏角
Kr ' =5°。

2. 确定切削用量
粗车© 55表面到© 50
(1) 确定背吃刀量
粗车© 55mm 外圆，加工余量为5mm,两次走刀，则背吃
刀量 a sp
2.5mm
(2)确定进给量
进给量f 0.5mm/r (查表得)。

(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部位 为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8，焊接耐
用度 T=60min 。

(4)确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.5m/s(由 a sp 2.5mm 、f =0.5mm/r 、车刀为
n (1000 1.5 60)/(3.14 55) 521r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度N=560r/min
3.14 55 560 , cc z 1.62m / s
1000 60
n =560r/mi n, Vc 1.62m/s
故:
YG 硬质合金)由公式
n 1000Vc / d 有
则实际的切削速度Vc 卷 综上，此工步的切削用量为:
a
sp
2.5mm ，f =0.5mm/r. (5)计算基本工时：公式为
t
b
L . 一i nf
l l 1 l 2 l 3i fn 式中l 1
a
sp
tank r
(2 : 3) l 2 3:
t
b
f (206 0 2 3
4)/560 0.5 0.76min
(6)校验机床功率
由机械工业出版社出版机械制造技术基础第二版教科书 中表2-6查得45钢的单位切削功率为
F S 32.7 10 6 KW / (mm 3
/mi n)，再由表 2-7 查得当 f=0.5
mm/r 时 K FC
0.93 故
P C 1000F S v c
a p fK Fc =32.7 10 6
97.2
2.5 0.5 1000 0.93=
3.7KW
机床消耗功率P=3.7 /0.8=4.625KWv P E 7.5KW P E
为机床
功率，故所选机床功率足够。

粗车© 50 到 41.6 0：267
(1)确定背吃刀量
41.6 0.0；；，加工余量为 a=8.4mm, (2)确定进给量
进给量f 0.4mm/r (查表得)。

(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部位
为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8,焊接耐
用度 T=60min 。

(4) 确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.8m/s(由 a sp 4.2mm 、f =0.4mm/r 、车刀为 YG
n (1000 1.8 60)/(3.14 50)
687.9r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度 N=710r/min
_dN 3.14 50 710 则实际的切削速度 C
1000 1000 60 .ms
粗车© 50mm 外圆到 两次走刀，则背吃刀量
a sp
旦 4.2mm sp
2
硬质合金)由公式
n 1000Vc / d 有
=710r/mi n, Vc 1.86m/s
0 2 3 4) 2/710 0.5 0.42min
(6)校验机床功率
由机械工业出版社出版机械制造技术基础第二版教科书中 表2-6查得
45钢的单位切削功率为
F S 32.7 10 6KW /(mm 3/min)，再由表 2-7 查得当 f=0.4mm/r
时 K FC 0.91 故
F C 1000F S v c a p fK Fc = 32.7 10 111.6 0.2 0.5 1000
0.91=5 .58KW
机床消耗功率 P=5.58/0.8=6.98KWv P E
7.5KW P E
为机床
功率，故所选机床功率足够。

由以上可知粗车时机床功率足够，故以后机床不再需要验证。

半精车 41.6 0：0；7 到 40.2 0.117
(1) 确定背吃刀量
半精车41.6 0
：017到40.2竄:黑，加工余量为a=1.4mm,—次 走刀，则背吃刀量a sp 1.4mm
(2) 确定进给量
进给量f 0.4mm/r (查表得)。

(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
综上，此工步的切削用量为:
a sp 4.2mm ，f =0.4mm/r, n (5)计算基本工时：公式为
t
b
L . 一i nf l l 1 l 2 l 3i fn
式中l 1
l
2
3: 5
故:
t b
f
(60
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部位 为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8，焊接耐
用度 T=60min 。

(4) 确定切削速度Vc
查表取：Vc=2.0m/s(由 a sp 1.4mm 、f =0.4mm/r 、车刀为 YG 硬质合金)由公式 n 1000VC/ d 有 n (1000 2.0 60)/(3.14 41.6)
918.6r / min
根据C6140车床速度表选择车床速度N=900r/min
、， dN 3.14 41.6 900 — 则实际的切削
速度Vc
1000
1.96m/s
n =900r/min, Vc 1.96m/s
(1)确定背吃刀量
(2) 确定进给量
(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由《切削用量简明手册》表1.9查取后刀面磨损最大限 度为0.8~1.0,焊接耐用度T=60mm 。

1000 60
综上，此工步的切削用量为：a sp 1.4mm , f =0.4mm/r. (5)计算基本工时：公式为
t
b
L .
一
i
nf
I I 1 I 2
5
fn
式中
a
sp |
1
lat
(2:3)
l
2
故:
t
b
L .
一i nf
(60 0 2 3 4) / 900 0.4 0.19min
精车40.2 0.017到
40常2
半精车40.2 0.017到 40 0.04
7，加工余量为 a=0.2mm, 次走刀，则背吃刀量
a sp 0.2mm
进给量f 0.4mm/r
(查表得)。

(4) 确定切削速度Vc
查表取：Vc=2.4m/s(由 a sp 0.2mm 、f =0.4mm/r 、车刀为 YG
n (1000 2.4 60)/(3.14 40.2)
1140.8r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度 N=1120r/min dN 3.14 40.2
1120
,
则实际的切削速度：VC
1000
2
.
4m/s
=1120r/mi n, Vc 2.4m/s
(60 0 2 3 4)/1120
0.4 0.15min
倒角1X 45°
粗车© 50到© 41.6
(1) 确定背吃刀量
粗车© 50mm 外圆到© 41.6，加工余量为 a=8.4mm,两 旦 4.2mm
2
(2)确定进给量
进给量f 0.4mm/r (查表得)。

(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由《切削用量简明手册》表1.9查取后刀面磨损最大限 度为0.8~1.0,焊接耐用度 (4) 确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.8m/s(由 a sp
硬质合金)由公式
n 1000Vc / d 有
综上，此工步的切削用量为:
a
sp
0.2mm , f =0.4mm/r, n 1000 60
(5)计算基本工时：公式为
t
b
L . —i nf l l 1 l 2 l 3.
----------
i fn
a
sp
tank r
(2： 3)
〔2 3: 5
次走刀，则背吃刀量a sp T=60mm 。

4.2mm 、f =0.4mm/r 、车刀为 YG
=710r/mi n, Vc 1.86m/s
工序4粗车堵头右端面，粗镗堵头内孔。

1.加工条件
工件材料：Q235-A,锻件。

工件尺寸：L=90mm d=© 181
加工要求：车削堵头右端面，加工余量为 2mm 表面为自由
尺寸公差，端面的表面粗糙度为R a 12.5 粗镗内孔表面，加工余量为 2mm 内孔的表面 粗糙度为R a 12.5
刀具：YT15硬质合金车刀。

尺寸：宽度B=16mn 高度H=25mm 刀杆长度L=180,选择刀具前角丫 0= 20°后角a 0 = 10°，副 后角a
=10°，刃倾角 入s=— 8° ,主偏角Kr=45° ,,副偏角 Kr ' =5°。

1. 切削用量
粗车堵头右端面
按机床的实际情况，选取主轴转速
硬质合金)由公式
n 1000VC / d 有
n (1000 1.8 60)/(3.14 50)
687.9r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度 N=710r/min 3.14 50 710 则实际的切削速度Vc 1000 60
1.86m/s 综上，此工步的切削用量为:
a
sp
4.2mm , f =0.4mm/r, n (5)计算基本工时：公式为
t
b
L .
一i nf
l l 1 l 2 L i
fn 式中l 1
a
sp
tank r
(2 : 3) |
2
3:
故:
t
b
L .
一i nf
(121 0 2 3 4) 2/710 0.4
0.92min
n 160r / min 2.67r/s
(1) 确定背吃刀量：轴线长度方向的端面的加工余量为 a=2mm ，需全部加工，因为余量较小，故可一次加工， 选择背吃刀量a sp
2mm 。

(2) 确定进给量：进给量f 0.8mm/r (查表得)。

(3) 计算切削速度：
dn 3.14 181 2.67 , “ , v c ---- -------------- 1.52m/s
1000 1000
(4) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损 部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8，
粗镗36.4至U 38.4，加工余量为a=2mm,—次走刀,
背吃刀量a sp 2mm
进给量f 0.4mm/r (查表得)。

(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部 位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为
0.6-0.8,
焊接耐用度T=60min 。

5) 计算基本工时：公式为
t
b
d d 1
I 1 l 2
l
3
其中l 1
a
sp
tank r
(2： 3) l 2
3: 5
故：
t
b
—i (^^-0 2
nf 2
3 4) /160 0.8 0.79min
粗镗堵头内孔
(1) 确定背吃刀量
(2) 确定进给量
接耐用度T=60min 。

（4）确定切削速度Vc
查表取：粗车堵头左端面 半精车堵头左端面 粗
车堵头外圆表面
粗镗堵头内壁表面 粗镗堵头内孔外臂表面 粗车堵头内端面（A 面）
1.加工条件
工件材料：Q235-A,锻件。

工件尺寸：L=90mm d=© 181 加工要求：粗车堵头左端面，保证尺寸
91,加工余量
为2mm
半精车堵头左端面，加工余量为
尺寸90，表面为自由尺寸公差，
粗糙度为R a
证尺寸183.5 。

粗镗堵头内壁表面，保证尺寸© 余量为2。

151，加工
Vc=1.8m/s(由 a sp 2mm 、f =0.4mm/r 、车刀为
YT15 硬
质合金）由公式
n 1000Vc / d 有
n (1000 1.8 60)/(3.14 36.6) 939.75r / min
根据C6140车床速度表选择车床速度 N=1120r/min 3.14 36.4 1120
Z
2.1m/s 1000 60 V
dN 则实际的切削速度：
c
1000
综上，此工步的切削用量为：
a sp 2mm ， f =0.4mm/r, n
=1120r/mi n, Vc 2.1m/s
t
b
nf
(50 2 2 3 4) /1120 0.4 0.14min
工序
1mm 保证
端面的表面
6.3 。

粗车堵头外圆表面，加工余量为 2.8mm 保
粗镗堵头内孔外壁表面，保证尺寸© 70,加 工余量为2。

粗镗堵头内孔外壁表面，保证尺寸70,加工 余量为2。

刀具：YT15硬质合金车刀。

尺寸：宽度 B=16mm 高度 H=25mr ®杆长度
L=180,选择刀具前角丫 0 = 20°后角a 0 =10°,副后角 a 0=10°,刃倾角 入s=— 8° ,主偏角
Kr=45° ,,副偏角 Kr ' =5°。

2. 切削用量
粗车堵头左端面
按机床的实际情况，选取主轴转速
n 160r / min 2.67r/s
(1) 确定背吃刀量：轴线长度方向的端面的加工余量为 a=2mm ，需全部加
工，因为余量较小，故可一次加工， 选择背吃刀量a sp 2mm 。

(2) 确定进给量：进给量f 0.8mm/r (查表得)。

(3) 计算切削速度：
dn 3.14 181 2.67 , “ , v c ---- --------------- 1.52m/s
1000 1000
(4) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损 部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8,
焊接耐用度T=60min 。

181
2
151
2 2
3 4)/160 0.8 0.20min
半精车堵头左端面
(1) 确定背吃刀量 半精车堵头左端面，
则背吃刀量a sp 1mm
(2) 确定进给量
(5)计算基本工时:
t
b
L . 一i nf
加工余量为a=1mm,一次走刀,
进给量f 0.6mm/r (查表得)。

(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀 磨损部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度 为0.6-0.8,焊接耐用度T=60min 。

(4) 确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.8m/s(由 a sp 2mm 、f =0.6mm/r 、车刀
为YT15硬质合金)由公式 n 1000Vc/ d 有 n (1000 1.8 60)/(3.14
181) 190r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度 N=200r/min 则实际的切削速度：
dN 3.14 181 200 , ” ， Vc ---- ------------- 1.89m/s
1000 1000 60
n =200r/mi n, Vc 1.89m/s
(5) 计算基本工时：
t b
f i
粗车堵头外圆表面
(1) 确定背吃刀量
加工余量 为a=2.8mm, —次走刀,
a sp 2.8mm
(2) 确定进给量
进给量f 0.8mm/r (查表得)。

(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀 磨损部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度 为0.6-0.8,焊接耐用度T=60min 。

综上，此工步的切削用量为：a sp
2mm , f =0.6mm/r.
181 151 ,
1
3 4) / 200 0.6 0.22min
则背吃刀量
(4)确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.6m/s(由 a sp
2.8mm 、f =0.8mm/r 、
车刀为 YT15硬质合金)由公式 n 1000VC/ d 有
n (1000 1.6 60)/(3.14 186.3) 164.1r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度N=200r/min 则实际的切削速度：
、， dN 3.14 181 200
Vc ---- -------
1000 1000 60
综上，此工步的切削用量为： n =200r/mi n, Vc 1.89m/s (5) 计算基本工时：
粗镗堵头内壁表面
(1) 确定背吃刀量
加工余量为a=2mm,一次走刀，则背吃刀量a sp 2mm
(2) 确定进给量
进给量f 0.8mm/r (查表得)。

(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部 位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8,焊
接耐用度T=60min 。

(4) 确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.6m/s(由 a sp 2mm 、f =0.8mm/r 、车刀为
n (1000 1.6 60)/(3.14 151) 202.5r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度N=200r/min
1.89m/s
a sp 2.8mm ， f =0.8mm/r,
L
t b
f i
(90 2
.8 2 3
4) / 200 0.8 0.64min
YT15硬质合金)由公式
n 1000Vc / d 有
_dN 3.14 151 200 则实际的切削速度：c 1000 1000 60 . s
=200r/min, Vc 1.58m/s
(5)计算基本工时：
L
t b —i (70
2 2
3 4)/200 0.8 0.51min
nf
粗镗堵头内孔外臂表面 （1）确定背吃刀量
加工余量为a=2mm,一次走刀，则背吃刀量a sp 2mm
（2）确定进给量
进给量f 0.7mm/r （查表得）。

（3） 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部位 为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8,焊接耐 用度 T=60min 。

（4） 确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.6m/s （由 a sp 2mm 、f =0.7mm/r 、车刀为 YT15
n (1000 1.6 60)/(3.14 70)
436.8r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度N=450r/min
3.14 70 450 4 ,
1.65m / s 1000 60
=450r/mi n, Vc 1.65m/s (5)计算基本工时：
粗车堵头内端面（A 面） （1）确定背吃刀量
综上，此工步的切削用量为:
a sp 2mm , f =0.8mm/r, n
硬质合金）由公式
n 1000VC / d 有
\/ dN 则实际的切削速度：
C
1000
综上，此工步的切削用量为:
a sp 2mm ，f =0.7mm/r, n
t b
yi (30 2 2 3 4)/450
0.7 0.13min
半精车堵头左端面，加工余量为 a=2mm,一次走刀，则 背吃刀量a sp 2mm
（2）确定进给量
进给量f 0.6mm/r （查表得）。

（3） 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损 部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8,
焊接耐用度T=60min 。

（4） 确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.8m/s （由 a sp 2mm 、f =0.6mm/r 、车刀为
YT15硬质合金）由公式 n 1000VC / d
有 n (1000 1.8 60)/(3.14 70)
491.4r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度N=500r/min 则实际的切削速度：
\, dN 3.14 70 500 … ， Vc ---- ------------ 1.83m/ s
1000 1000 60
n =500r/mi n, Vc 1.83m/s （5）计算基本工时：t b
—i
I nf
工序5半精镗堵头内孔，精镗堵头内孔
1. 加工条件
工件材料：Q235-A,锻件。

工件尺寸：
加工要求：半精镗内孔，加工余量为
精镗内孔表面，加工余量为
0.1mm
刀具：YT15硬质合金车刀。

尺寸：宽度B=16mn 高度H=25mm 刀杆长度
L=180,选择刀具前角丫 0= 20°后角a 0 = 10°，副 后角a 0=10°，刃倾角 入s=— 8° ,主偏角Kr=45° ,,畐寸偏角
综上，此工步的切削用量为：a sp
2mm , f =0.6mm/r.
(晋2
3 4) / 500 0.6 0.09min
L=90mm d=© 181 1.5mm
Kr' =5°。

2.切削用量半精镗堵头内孔
(1)确定背吃刀量
半精镗38.4至y 39.9^^ ,加工余量为a=1.5mm,—次走刀，则背吃刀量a sp 1.5mm
(2)确定进给量
进给量f 0.4mm/r (查表得)。

(3)选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为0.6-0.8,焊
接耐用度T=60min。

(4)确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.9m/s(由a sp 1.5mm、f =0.4mm/r、车刀为YT15硬质合金)由公式n 1000VC / d有
n (1000 1.9 60)/(3.14 38.4) 945.46r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度N=1120r/min 则实际的切削速度：、/ dN 3.14 38.4 1120 …,
Vc ----- -------------- 2.25m/s
1000 1000 60
综上，此工步的切削用量为：a sp 1.5mm , f =0.4mm/r, n
=1120r/mi n, Vc 2.25m/s
(5)计算基本工时：
t b —i (50 1.5 2 3 4) /1120 0.4 0.14min
nf
精镗堵头内孔
(1)确定背吃刀量
半精镗39.900'1到4 0 00'039，加工余量为a=0.1mm,一次走
刀，则背吃刀量a sp 0.1mm
(2)确定进给量
进给量f 0.3mm/r (查表得)。

(3)选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为0.6-0.8,焊
接耐用度T=60min。

(4)确定切削速度Vc
查表
取：
2.5 60)/(
3.14 39.9) 1197.2r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度N=11400r/min 则实际的切削
速度：
dN 3.14 39.9 1400
Vc ---- ---------------
1000 1000 60
=1400r/mi n, Vc 2.92m/ s
(5)计算基本工时：
工序6.钻孔© 8.5
1.加工条件：
工件材料：Q235-A锻件；
加工要求：孔径d=© 8.5mm/孔深l=20mm通孔
机床选择：钻床Z5125A
选择钻头：选择高速钢直柄长麻花钻头，其直径
d o 8.5mm 由《实用机
械加工工艺手册》表11-226查得钻头几何形状：双锥修磨横刃，2 = 118° 2 70
1
0=12° , =65° ,b=2mm,l=4mm
Vc=2.5m/s(由a sp0.1mm、f =0.3mm/r、车刀为YT15 硬质合金)由公式n 1000Vc / d 有n (1000
2.92m/s
综上，此工步的切削用量为: a sp 0.1mm，f =0.3mm/r, n t b fi (50 o.1 2 34) /1400 0.3 0.14min
=30°
2.切削用量：由表2.14,
(1)确定进给量
由课程设计指导书表5-64与由《实用机械加工工艺手册》
d。

=58mm.可知表11-226,钢的强度（T b 800M pa,
f=0.22mm/r--0.28mm/r.根据钻床Z5125A型立式钻床的使用说明选择f=0.26mm/r.
(2)钻头磨钝标准及寿命由下表当d0=8.5mm,钻头后刀面最大磨损
量，取为0.6m m,由《实用机械加工工艺手册》查得寿命T=70min
(3)确定切削速度V c当f=0.26mm/r.双横刃磨的钻头
d 0=8.5mm 时，Vt =16.8mm/mi n.切削速度的修正系数
Kv=1.16.
故V= Vt Kv=17.4 1.16=19.48 m/min
1000/ 1000 19.48 ”c。

，-
n ----- ---------- 729.8r / min
d。

3.14 8.5
由实用机械制造工艺设计手册表10-15查得钻床Z5125A型
立式钻床转速范围为500—2000则n=800r/min
L_
t m r
(4).计算基本工时nf，试中L=l+y+ ,l=20mm,根据车削
时的入切量和超切量y+ =8.8mm.所以L=20+8.8=28.8mm.故
亘0.14min
t m
i m nf 800 0.26
工序7铣螺纹M10-6H
1.加工条件：
(1) 工件材料：Q235-A 锻件
(2) 工件尺寸：l=20mm d=10mm 螺距 p=1.5mm.
(3)
刀具选择：：由下表选择组1.2的螺纹铣刀
(4) 加工要求：铣削螺纹
(5)
采用铣削加工后精度等级很容易达到 2.
切削用量：
(1)确定切削深度a p
根据加工要求和加工条件，则被吃刀量
(2)确定进给量
由于螺纹的螺距P =1.5mm 所以进给量
(3)确定切削速度V C 由加工条件可选车床主轴转速 n=40r /mi n,所以
dNo 3.14 10 40
V c = ----- ---------- 1.25m/min
1000 1000
(4)计算基本工时t= —=0.33min nf
工序8 半精车堵头外圆表面 精车堵头外圆表面，倒角8X 45°
1.加工条件
工件材料：Q235-A,锻件。

工件尺寸：L=90mm d=© 181 加工要求：半精车堵头外圆表面，加工余量为 2.0mm 保证
尺寸 181.5 0.022.
精车堵头外圆表面，加工余量为 0.5mm 保证尺 寸181 0：0
23.表面的表面粗糙度为R a 3.2
刀具：YT15硬质合金车刀。

尺寸：宽度B=16mn 高度H=25mm 刀杆长度L=180,选择刀具前角丫 0= 20°后角a 0 = 10°，副 后角a
=10°，刃倾角 入s=— 8° ,主偏角Kr=45° ,,畐寸偏角 Kr ' =5°。

IT13即可 a P =2
f=1.5mm/r
2 .切削用量
半精车堵头外圆表面 (1)
确定背吃刀量
加工余量为a=2.0mm, 一次走刀，则背吃刀量
a sp 2.0mm
(2)
确定进给量
进给量f 0.4mm/r (查表得)。

(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损
部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8,
焊接耐用度T=60min 。

(4) 确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.7m/s(由 a sp 2mm 、f =0.4mm/r 、车刀为
n (1000 1.7 60)/(3.14 183.5)
177.2r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度N=200r/min 则实际的切削速度：
dN 3.14 183.5 200 ,心，
Vc ---- 1.92m/s
1000
综上，此工步的切削用量为：
a sp 2mm , f =0.4mm/r, n
=200r/mi n, Vc 1.92m/s
(5)计算基本工时：
t b
—i (90 2 2 3 4)/200 0.4 1.26min
I nf
精车堵头外圆表面，倒角8X 45° (1)确定背吃刀量
加工余量为a=0.5mm, 一次走刀，则背吃刀量
a sp 0.5mm
YT15硬质合金)由公式
n 1000VC / d 有 1000 60
(2)确定进给量
进给量f 0.3mm/r (查表得)。

(3) 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损 部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8,焊接耐用度
T=60min 。

(4) 确定切削速度Vc
查表取：Vc=2.4m/s(由 a sp
0.5mm 、f =0.3mm/r 、车刀
为YT15硬质合金)由公式 n 1000VC/ d 有 n (1000 2.4 60)/(3.14 181.5)
252.7r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度N=250r/min 则实际的切削速度：
dN 3.14 181.5 250
Vc ---- ----------------
1000 1000 60
=250r/mi n, Vc 2.4m/ s
(5) 计算基本工时：
工序9半精车辊轴© 40h7外圆
精车辊轴© 40h7外圆
1. 加工条件
工件材料：45#,(T b=630-700MPa 棒料；工件尺寸：L=206mm
d= © 55
加工要求：半精车© 41.60
0.025到© 40.2-0
.1,加工余量为1.4mm
长度为121mm
精车© 40.2.0
.1到40 0
0.025加工余量为0.2mm 长度
为121mm 表面粗糙度为3.2
刀具：YT15硬质合金车刀。

尺寸：宽度 B=16mm 高度H=25mm 刀杆长度L=125,选择刀具前角 丫 0= 20°后角a 0 = 10°,
2.4m/ s
综上，此工步的切削用量为:
a sp 0.5mm , f =0.3mm/r, n
tb —i (90 0.5 2 3 I nf
4) / 250 0.3 1.33min
畐I」后角a 0=10° 刃倾角入s=—8° ,主偏角Kr=45° ,,副偏
角Kr' =5°。

2.切削用量半精车辊轴© 40h7外圆
(1)确定背吃刀量
加工余量为a=1.4mm, 一次走刀，则背吃刀量
a sp 1.4mm
(2)确定进给量
进给量f 0.4mm/r (查表得)。

(3)选择刀具磨钝标准及耐用度由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为0.6-0.8,焊接耐
用度T=60min。

(4)确定切削速度Vc
查表取：Vc=2.0m/s(由a sp 1.4mm、f =0.4mm/r、车刀为YG
硬质合金)由公式n 1000VC / d
有n (1000 2.0 60)/(3.14 41.6)
=900r/mi n, Vc 1.96m/s
(5)计算基本工时：
(1)确定背吃刀量918.6r / min
根据C6140车床速度表选择车床速度
3.14 则实际的切削速度Vc N=900r/mi n
41© 1.96m/s
1000 60
综上，此工步的切削用量为: a sp 1.4mm , f =0.4mm/r, n
(121 1.4 2 3 4)/900 0.4 0.36min
精车40.2 0.017到0.042
40 0.017
加工余量为a=0.2mm,一次走刀，则背吃刀量a sp 0.2mm
（2）确定进给量
进给量f 0.4mm/r （查表得）。

（3） 选择刀具磨钝标准及耐用度
由刀具磨顿标准参考值表查取硬质合金外圆车刀磨损部 位为后刀面且粗加工时的后刀面磨损最大限度为 0.6-0.8,焊 接耐用度T=60min 。

（4） 确定切削速度Vc
查表取：Vc=2.4m/s （由 a sp
0.2mm 、f =0.4mm/r 、车刀为
n (1000 2.4 60)/(3.14 40.2)
1140.8r/min
根据C6140车床速度表选择车床速度 N=1120r/min _dN 3.14 40.2 1120 则实际的切削速度：
C 1000 1000 60 . m s
=1120r/mi n, Vc 2.4m/s
计算基本工时:
YG 硬质合金）由公式
n 1000VC / d 有
综上，此工步的切削用量为:
a sp 0.2mm ，f =0.4mm/r, n
(121 0.2 2 3
4) /1120 0.4 0.29min
(5)
六、设计心得
为期两周的课程设计已经到了尾声，在我所做的所有课程设计中这次课程设计给我的感触是最深的，在设计的过程中让我真正感觉到了什么叫屡步为艰。

当我拿到题目时，我甚至不知道这是要干嘛，根本没有一点头绪，后来经过不懈的努力，翻阅大量的资料，尤其是从网上获得的资料随我有很大的帮助，指导书上很多表格参数都没有，所以我从网上获取，最后终于完成了这次课程设计。

以下是我在这次课程设计中的一些体会。

一、仅仅了解书本上的东西是远远不够的，只有在结合自己的实际情况，运用于实践，这样才能更深地了解和学习好知识。

二、工艺是一个很细致的工作，我们要在工作中不断的积累经验，学会用自己的知识解决实际问题。

三、觉得自己学到的知识太有限，知识面太窄，以后还有待加强训练和实践。

四、同时我们要不断地向别人学习，尤其要多想老师请教，他们可以让我们少走很多的弯路，同时也让我们知道很多优秀的设计方法和与众不同的设计理恋。

五、创新设计是我们未来生存的法宝，所以从现在开始一定要有意识的锻炼和培养自己在这方面能力。

本次课程设计由于时间比较紧迫，同时本人的知识水平有限，错误之处在所难免，希望老师给予批评指正。