活塞杆说明书

前言
机械制造技术课程设计是机械类各专业学生必修的实践性很强的技术基础实践课。

学生在设计过程中通过独立的思考，将有关机械制造的基础工艺知识、基本工艺方法和基本工艺实践等有机的结合起来，进行工程实践综合能力的训练级进行思想品德和素质的培养与锻炼。

本次设计是对前两年锁学知识的一个巩固和加强，是理论联系实际的重要环节，也是恰当地利用所学基础知识，专业基础知识和设计基础等资料对零件制造工艺设计，对我们而言，是一个比较重要的环节，可为今后的毕业设计及从事的工作打下良好的基础。

此设计在编写过程中始终得到韩老师及蒋老师的指导，在此想他们表示衷心的感谢！由于所学知识有限及能力不足，难免有不妥和错误之处，恳请老师在批改时批评指正！
目录
第1章零件工艺分析及生产类型的确定 (1)
1.1 零件的功用、结构及特点 (1)
1.2 零件的技术要求 (1)
1.3 零件的工艺性 (1)
1.4 确定零件的生产类型 (2)
第2章毛坯的选择 (2)
2.1 确定毛坯的类型 (2)
2.2 确定毛坯的制造方法和尺寸及其公差 (2)
2.3 确定毛坯的技术要求 (2)
2.4 绘制零件-毛坯合图 (2)
第3章基准的选择 (3)
第4章拟定机械加工工艺路线 (3)
4.1确定各表面的加工方法 (3)
4.2拟定加工工艺路线 (3)
4.3 工艺路线方案的分析与比较 (5)
第5章确定机械加工余量、工序尺寸及公差 (5)
第6章选择机床工艺设备 (6)
6.1 选择机床 (6)
6.2 选择刀具 (6)
6.3 选择夹具 (6)
6.4 选择量具 (6)
第7章填写切削用量及基本工时 (6)
7.1 工序4数据计算 (6)
7.2 工序4数据计算 (8)
7.3 工序8数据计算 (9)
7.4.工序9数据计算 (11)
7.5 工序10数据计算 (12)
7.6 工序10数据计算 (13)
7.7 工序11数据计算 (14)
7.8 工序12数据计算 (15)
7.9 工序14数据计算 (16)
7.10 工序16数据计算 (16)
7.11 工序18数据计算 (18)
第8章填写机械加工工艺过程卡 (18)
第9章填写工序机械加工工序卡 (21)
第10章参考文献 (32)
第11章总结 (33)
附图1. 活塞杆零件图
附图2. 活塞杆毛坯-零件合图
附表1. 指导教师评语及成绩
第一章 零件工艺分析及生产类型的确定
1.1零件的功用、结构及特点
活塞杆是支持活塞做功的连接部件，大部分应用在油缸、汽缸等运动部件中，是一个运动频繁、技术要
求高运动部件。

活塞杆在正常使用中，承受交变载荷作用，0
0.02550770mm mm -∅⨯处有密封装置往复摩擦其表面，所以该处精度高又耐磨。

活塞杆采用38CrMoAlA 表面渗氮深度0.20.3mm ~，硬度达到6265HRC ~。

这样使活塞杆内部有一定的韧性，外部又具有较好的耐磨性。

1.2 零件的技术要求
①120:锥度接触面积不少于80%。

②0
0.02550770mm -∅⨯部分氮化层深度为0.20.3mm ~，硬度为6265HRC ~。

③材料38CrMoAlA 。

④00.02550mm -∅自身圆度公差为0.005mm ，表面粗糙度Ra 为0.4um 。

⑤左端3926M g ⨯-螺纹与活塞杆0
0.02550mm -∅中心线的同轴度公差为0.05mm ∅。

⑥120:圆锥面轴心线与活塞杆0
0.02550mm -∅ 中心线的同轴度的公差为0.02mm ∅。

⑦120:圆锥自身圆跳动0.005mm ，表面粗糙度Ra 为0.8um 。

1.3零件的工艺性
①活塞杆结构比较简单，但长径比很大，属于细长轴类零件，刚性较差，为了保证加工精度，在车削时要粗、精车分开，而且粗、精车时一律使用跟刀架，以减少加工时工件的变形，在加工两端螺纹时要使用中心架。

②在磨削外圆表面时，工件易产生让刀，弹性变形，影响了活塞杆的精度。

因此，在加工时应修研中心孔，并保证中心孔的清洁，中心孔与顶尖间松紧程度要适宜，并保证良好的润滑。

砂轮一般选择：磨料为白刚玉﹙WA ﹚，粒度60#，硬度中软或中，陶瓷结合剂，另外砂轮宽度应选窄些，以减少径向磨削力，加工时注意磨削用量的选择，尤其是磨削深度要小。

③在选择定位基准时，为了保证零件同轴度公差及各部分的相互位置精度，所有的加工工艺均采用两中心孔定位，符合基准统一原则。

④在磨削0
0.02550770mm -∅⨯外圆和120:锥度时，两道工序必须分开进行。

在磨削120:锥度时，要先磨削试件，检查试件合格后才能正式磨削工件。

120:圆锥面的检查，是用标准的120:环规涂色检查，其接触面积应不少于80%。

⑤为了保证活塞杆加工精度的稳定性，在加工的全过程中不允许人工校直。

⑥渗氮处理时，螺纹部分等应采取保护装置进行保护。

⑦活塞杆承受交变载荷作用，0
0.02550mm -∅处有装置往复摩擦其表面，所以该处精度高又耐磨。

表面经
渗氮后，硬度增强，符合既有一定的韧性，又有较好的耐磨性。

1.4 确定零件的生产类型 该工件为大批量生产。

第2章 毛坯的选择
2.1 确定毛坯的类型
毛坯选择38CrMoAlA 经渗氮处理的合金结构钢。

因为合金结构钢经调质处理和表面渗氮后，有很高的心部强度、优良的耐磨性和耐疲劳性能，热处理变形很小。

活塞杆连接活塞运动，承受交变载荷，应具有一定的抗拉和抗压强度、刚度，因此选用锻造的方法，以改善机械性能。

2.2 确定毛坯的制造方法和尺寸及其公差
该活塞杆应首先车削成形，对于精度要求较高，表面粗糙度值较小的外圆，在车削后还应磨削，车削和磨削时，以两端中心孔作为精基准定位﹙符合基准统一原则﹚，中心孔可在粗车之前加工。

因此，该活塞杆的工艺过程主要有加工中心孔、粗车、精车和磨削四个阶段。

要求不高的外圆在精车时加工到规定尺寸。

退刀槽、倒角、螺纹在半精车时加工。

六方形棱柱在精车后，进行铣削至图样尺寸。

调质处理后要修研一次中心孔，以消除热处理变形与氧化皮。

2.3 确定毛坯技术要求
①毛坯不允许有内部缺陷，承受一定的抗拉、抗压而不出现裂纹或折断。

2.4绘制零件-毛坯合图
参考文献【1】中表3-6可知，台阶轴类锻件机械加工余量104a mm =±，取10a mm =，绘制零件—毛坯合图如下：
第三章 基准的选择
该活塞杆零件图中较多尺寸及形位公差是以两端中心孔及其端面为设计基准的，因此，必须首先加工出两端中心孔及其端面，为后续工件作为基准。

根据基准统一原则，选两中心孔及其端面作为定位基准。

第四章 拟定机械加工工艺路线
4.1 确定各表面的加工方法
根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，选定如下加工方法：
① 3926M g ⨯-两端螺纹：与活塞杆0
0.02550770mm -∅⨯中心线的同轴度公差为0.005mm ，表面粗糙度为 3.2Ra um ，公差等级为IT8级，参考文献【1】中表4-4知采用粗车—半精车。

② 六方形棱柱：表面粗糙度 3.2Ra um ，公差等级IT8级，参考文献【1】中表4-4知采用粗车-半精车，
再经铣削即可。

用三爪自定心卡盘夹持工件，卡盘上安装万能分度头，用面铣刀每加工一表面后，
万能分度头旋转0
60，再加工另一表面。

③ 0
0.02550770mm -∅⨯外圆：表面粗糙度0.4Ra um ，公差等级为IT6级，参考文献【1】中表4-4知采
用粗车—半精车—磨削—粗磨—精磨。

④ 120:锥度外圆：表面粗糙度0.8Ra um ，轴心线与活塞杆0
0.02550770mm -∅⨯中心线的同轴度公差为
0.02mm ∅，自身圆跳动为0.005mm ，公差等级为IT7级，参考文献【1】中表4-4知采用粗车-半
精车—精车—粗磨—半精磨。

4.2 拟定工艺路线
根据分析，加工方案有以下两种，分别如表4-1表4-2所示：
表4-1 加工方案一：
工序号 工序名称
内容
定位基准
设备 00
锻造
下料80760mm ∅⨯，模锻成最大直径为60mm ∅的阶梯轴
锯床
10 热处理 正火。

20
车
夹一端，切端面7mm ，车另一端，打中心孔，粗车外圆至55mm ∅，车退刀槽1.57mm ⨯,倒角C2
6140CA
30 车 夹另一端，切端面7mm ，车端面，打中心孔，粗车外圆至
55mm ∅，
保证总长为 1090mm ，车退刀槽1.57mm ⨯，倒角C2 6140CA
40 车 半精车台阶、锥度，余量为2mm 6140CA
50 钳工 修研中心孔
钳工台
60 车 精车台阶、锥度，余量为2mm 6140CA 70 铣 铣正六边形棱柱 62X W
80 钳工 修研中心孔
钳工台
90
车
车两端螺纹至
3926g ∅⨯-
6140CA
100 磨 粗磨外圆、锥度 1350MQ
110 钳工 修研中心孔 钳工台
120 磨 半精磨外圆、锥度 1350MQ
130 热处理 渗氮热处理至62~65HRC
140 磨 精磨外圆、锥度 1350MQ
150
清洗、检验
表4-2 加工方案二
工序号 工序名称 内容
定位基准 设备 00 锻造 下料80760mm ∅⨯，模锻成最大直径为60mm ∅的阶梯轴 锯床 10
热处理
正火。

20 车
夹一端，切端面7mm ，车另一端，打中心孔，粗车外圆至55mm ∅，车退刀槽1.57mm ⨯，倒角2C
6140CA
30 车
夹另一端，切端面7mm ，车端面，打中心孔，粗车外圆至55mm ∅，保证总长为 1090mm ，车退刀槽，倒角2C
6140CA
40 车 半精车台阶、锥度，余量为2mm 6140CA
50 钳工 修研中心
钳工台
60 车 精车台阶、锥度，余量为2mm 6140CA 70
车
车两端螺纹至3926g ∅⨯-
6140CA
80 铣 铣正六边形棱柱 62X W
90 钳工 修研中心孔 钳工台 100 磨 粗磨外圆、锥度 MQ1350 110 钳工 修研中心孔 钳工台 120 磨 半精磨外圆、锥度
MQ1350
130 热处理 渗氮热处理至62~65HRC
140 磨 精磨外圆、锥度 1350MQ
150
清洗、检验
4.3 工艺路线方案的分析与比较
方案一与方案二的不同之处在于是先铣正六边形棱柱还是先车螺纹。

因为先车螺纹，可以减少装夹次数以及装夹带来的误差，综合比较分析，考虑选择方案二更为合适。

第五章 确定机械加工余量、工序尺寸及公差
根据上述加工工艺，查各种表面加工余量表分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表5-1所示：
表5-1 加工余量及工序尺寸 工序号 工序内容 双边余量/mm
工序尺寸/mm
经济精度/IT
表面粗糙度Ra/um
4、5
⑴切端面 ⑵车端面 ⑶粗车外圆
14 6 5 1096 1090 55∅ 12IT 12IT 12IT 12.5 12.5 12.5
8
⑴半精车台阶 ⑵半精车锥度 3 3
00.153-∅ 50.3∅
00.110IT -()
6.3
6.3 9
⑴精车台阶 ⑵精车锥度 1 1
00.06251-∅ 28∅ 00.0629IT -()
3.2 3.2 11 车螺纹 39∅
3.2 12 铣正六边形棱柱
47.3∅
9IT
3.2
14 粗磨外圆 粗磨锥度 0.1
0.1 00.03950.10-∅
00.0398IT -()
1.6
16 半精磨外圆 半精磨锥度 0.04
00.02550.04-∅ 00.0257IT -() 0.8 18
精磨外圆 精磨锥度
00.02550-∅
00.0257IT -()
0.4
第六章 选择机床及工艺设备
6.1 选择机床
（1）工序10、20、30、40、60：为了减少装卸时间，这几部工序的车端面、打中心孔、倒角、切槽、车
螺纹、车外圆、车锥度都在同一车床上完成，该零件为批量生产，选用机床使用范围较广的为最佳，因此，选用6140CA 型机床能满足加工要求。

且在粗、精车时，一定要分开。

车外圆时，要使用跟刀架，以减少加工时工件的变形；在车螺纹时，要使用中心架。

（2）工序80: 铣正六边形棱柱时，用三爪自定心卡盘夹持工件，卡盘上安装万能分度头，用面铣刀每加工一表面后，万能分度头旋转0
60，再加工另一表面，在卧式铣床上加工，选用62X W 型卧式铣床。

（3）工序100、120：粗磨、半精磨锥度，精磨外圆0
0.02550mm -∅至图样尺寸。

并涂色检查，120:锥度接触面积不少于80%，可以用标准的120:环规检查，因为外圆精度要求高，参考文献【2】中表4.2-29选用外圆磨床1350MQ 。

6.2 选择刀具
由于零件材料为合金结构钢，为保证刀具切削性能，因此刀具材料选用合金结构钢38CrMoAlA ，表面渗氮处理。

车外圆采用主偏角为0
9030P ()的车刀，车端面采用主偏角为0
4510P ()的车刀。

切断刀材料取高速钢，1252020mm mm mm ⨯⨯，切刀宽度5a mm =。

车螺纹时选用牙型为0
60的螺纹车刀。

铣正六边形棱柱时，选硬质合金套式面铣刀，主偏角0
75Kr =，直径80d mm =。

磨削外圆和锥度时，选用白钢玉平行砂轮。

（磨料为白钢玉，粒度60#，硬度为中软，陶瓷结合剂，砂轮宽度应窄）。

6.3 选择夹具
该零件加工可采用三爪卡盘（400∅）、顶尖、跟刀架。

6.4 选择量具
零件为成批生产，一般可采用通用量具。

各端面、正六边形棱柱、外圆精度要求不高，可选用0-1000mm 的游标卡尺，即能达到测量目的。

长度测量选用钢板尺。

测量螺纹选用螺纹规。

锥度环规：120:锥度外圆的精度要求高，所以可使用120:锥度环规来检查。

第七章 确定切削用量及基本工时
7.1 工序20数据计算 切端面、车端面、车外圆
⑴切端面
①确定背吃刀量p a ：端面总加工余量为10mm ,先用切段刀切掉7mm ，一次走刀完成，p a mm =5. ②确定进给量f ：参考文献【1】表5-106查得/f mm r =0.13~0.16;参考文献【1】表5-5机床的横向进给量取/f mm r =0.15；
③确定切削速度c v ：参考文献【1】表5-109和5-110查得21,0.25,0,0.66v v v c m x y ====。

修正系数：0.57, 1.0,0.8,0.86, 1.0r Mv Hv hv K V tv k k k k k ===== 参考文献【1】表5-108查得道具的寿命T=60min
0.2500.66
21
0.57 1.00.80.86 1.06050.1510.35/min
v
v
v c v
x y m p c v k T a f
m =⋅⋅⋅=
⋅⨯⨯⨯⨯⋅⋅= ④确定机床主轴转速n
1000100010.35
84.47/min 3.1439
c w v n r
d π⨯=
==⨯ 参考文献【1】表5-5取相近较小机床转速80/min r 因此实际的切削速度9.80/min c v m = ⑤计算基本时间 j T
切削加工长度为7mm ，切断刀选用主偏角r k =75o
，背吃刀量5p a mm =，查表5-138和表5-139得：
1(2~3)tan p r
a l k =
+， 取14l mm =， 2(3~5)l mm = 批量生产 30l = 112339
44027.522
d d L l l l mm -=
+++=+++= 27.51 2.18min 840.15
j L T i nf =
⋅=⨯≈⨯ ⑥辅助时间f T ：
参考文献【1】表5-153得：装夹工件的时间为0.8min,启动机床时间为0.02min 启动调节切削液时间为0.05min ，取量具并测量尺寸的时间为0.5min ，共计f T =1.37min 。

⑵车端面
①确定背吃刀量p a ：端面加工余量3mm ，一次走刀完成，p a mm =3。

②确定进给量f ：参考文献【1】表5--102查得/f mm r =0.6~0.7;参考文献【1】表5-5机床的横向进给量取/f mm r =0.61；
③确定切削速度c v ：参考文献【1】表5-109和5-110查得242,0.20,0.15,0.35v v v c m x y ====。

修正系数：0.57, 1.18,0.8,0.81, 1.0r Mv Hv hv K V tv k k k k k ===== 参考文献【1】表5-108查得刀具的寿命为T=60min ，则
0.200.150.35242
0.57 1.180.80.81 1.06030.6147.16/min
v
v
v c v
x y m p c v k T a f
m =⋅⋅⋅=
⋅⨯⨯⨯⨯⋅⋅=
④确定机床主轴转速n 1000100047.16
384.91/min 3.1439
c w v n r
d π⨯=
==⨯ 参考文献【1】表5-5取相近较小机床转速400/min r 因此实际的切削速度98/min c v m =48. ⑤计算基本时间 j T
切削加工长度为3mm ，切断刀选用主偏角r k =45o
，背吃刀量p a mm =3，查表5-138和表5-139得：
1(2~3)l mm =， 2(3~5)l mm = 批量生产3l mm =5
112339
24530.522
d d L l l l mm -=
+++=+++= 30.510.15min 3500.61
j L T i nf =
⋅=⨯≈⨯ ⑥辅助时间f T ：
参考文献【1】中表5-153得：变换刀架的时间为0.05min ，,变速或变换进给量的时间为0.02min ， 启动调节切削液时间为0.05min ，共计f T =0.12min 。

7.2 工序30数据计算
粗车外圆
①确定背吃刀量p a ：外圆总加工余量为5mm ，则单边余量为2.5mm ，一次走刀完成，p a mm =2.5。

②确定进给量f ：参考文献【1】表5--102查得/f mm r =0.6~0.7;参考文献【1】表5-5机床的横向进给量取/f mm r =0.61；
③确定切削速度c v ：参考文献【1】表5-109和5-110查得242,0.20,0.15,0.35v v v c m x y ====。

修正系数：0.57, 1.0,0.8,0.81,0.65r Mv Hv hv K V tv k k k k k ===== 参考文献【1】表5-108查得刀具的寿命为T=60min 。

则
0.200.150.35
242
0.570.810.810.6560 2.50.61/min
v
v
v
c v
x y m p c v k T a f
m =⋅⋅⋅=
⋅⨯⨯⨯⨯⋅⋅=26.70 ④确定机床主轴转速n
1000100026.70
170.06/min 3.1450
c w v n r
d π⨯=
==⨯ 参考文献【1】表5-5取相近较小机床转速160/min r ，因此实际的切削速度/min c v m =25.12 ⑤计算基本时间 j T ：
切削加工长度为600mm ，切断刀选用主偏角r k = 90o
，背吃刀量p a mm =2.5，查表5-138和表5-139
得：
1(2~3)l mm =， 2(3~5)l mm = 批量生产3l mm =5
123601 6.27min 1600.61
j L l l l T i nf ++++3+4+5
=
⋅=⨯=⨯
⑥辅助时间f T ：
参考文献【1】中表5-153得：变换刀架的时间为0.05mm ，变速的时间为0.02min ，共计f T =0.07min 。

7.3 工序8数据计算
⑴半精车外圆53770mm ∅⨯
①确定背吃刀量p a ：外圆总加工余量为2mm ，则单边加工余量1mm ，一次走刀完成，p a mm =1。

②确定进给量f ：参考文献【1】表5--102查得/f mm r =0.6~0.7;参考文献【1】表5-5机床的横向进给量取/f mm r =0.67；
③确定切削速度c v ：参考文献【1】表5-109和5-110查得242,0.20,0.15,0.35v v v c m x y ====。

修正系数：0.57, 1.0,0.8,0.81,0.65r Mv Hv hv K V tv k k k k k ===== 参考文献【1】表5-108查得刀具的寿命为T=60min 。

则
0.200.150.35
242
0.570.810.810.6560 1.00.67/min
v
v
v
c v
x y m p c v k T a f
m =⋅⋅⋅=
⋅⨯⨯⨯⨯⋅⋅=29.47 ④确定机床主轴转速n
1000100029.47
187.62/min 3.1450
c w v n r
d π⨯=
==⨯ 参考文献【1】表5-5取相近较小机床转速200/min r 因此实际的切削速度/min c v m =31.4 ⑤计算基本时间 j T ：
切削加工长度为770mm ，外圆车刀选用主偏角r k = 90o
，背吃刀量p a mm =1.0，查表5-138和表5-139
得：
1(2~3)l mm =， 2(3~5)l mm = 批量生产3l mm =5
1237701 5.83min 2000.67
j L l l l T i nf ++++2+4+5
=
⋅=⨯≈⨯
⑥辅助时间f T ：
参考文献【1】中表5-153得：变速或变换进给量的时间为0.02min 启动调节切削液时间为0.06min ，共计f T =0.08min 。

⑵ 半精车锥度
方法同车外圆53770mm ∅⨯一样。

基本时间：切削加工长度60L mm =，则
1236010.53min 2000.67
j L l l l T i nf ++++2+4+5
=
⋅=⨯≈⨯
辅助时间f T ：f T =0.05min 。

⑶ 半精车两端螺纹
方法同车外圆53770mm ∅⨯一样。

基本时间：切削加工长度60L mm =1，则
1231601 1.36min 2000.67
j L l l l T i nf ++++2+4+5
=
⋅=⨯≈⨯
辅助时间f T ：f T =0.05min 。

7.4 工序9数据计算
⑴精车外圆至51770mm ∅⨯
①确定背吃刀量p a ：外圆总加工余量为2mm ，则单边加工余量1mm ，二次走刀完成，p a mm =0.5。

②确定进给量f ：参考文献【1】表5--102查得/f mm r =0.6~0.7;参考文献【1】表5-5机床的横向进给量取/f mm r =0.61；
③确定切削速度c v ：参考文献【1】表5-109和5-110查得242,0.20,0.15,0.35v v v c m x y ====。

修正系数：0.57, 1.0,0.8,0.81,0.65r Mv Hv hv K V tv k k k k k ===== 参考文献【1】表5-108查得刀具的寿命为T=60min 。

则
0.200.150.35242
0.570.810.810.65600.50.61/min
v
v
v c v
x y m p c v k T a f
m =⋅⋅⋅=
⋅⨯⨯⨯⨯⋅⋅=33.79
④确定机床主轴转速n 1000100033.79
215.22/min 3.1450
c w v n r
d π⨯=
==⨯ 参考文献【1】表5-5取相近较小机床转速200/min r 因此实际的切削速度/min c v m =33.79 ⑤计算基本时间 j T
切削加工长度为770mm ，外圆车刀选用主偏角r k = 90o
，背吃刀量p a mm =0.5，查表5-138和表5-139
得：
1(2~3)l mm =， 2(3~5)l m m = 批量生产3l mm =5
1237701 6.40min 2000.61
j L l l l T i nf ++++2+4+5
=
⋅=⨯≈⨯
⑥辅助时间f T ：
参考文献【1】中表5-153得：变速的时间为0.02min ，启动调节切削液时间为0.06min ，共计f T =0.08min 。

⑦总计：两次走刀，则
6.40212.80min 0.0820.16
j f T T =⨯==⨯=
⑵ 精车锥度
方法同车外圆51770mm ∅⨯一样。

基本时间：切削加工长度60L mm =，则
1236010.58min 2000.61
j L l l l T i nf ++++2+4+5
=
⋅=⨯≈⨯
辅助时间f T ：f T =0.06min 。

⑶精车两端螺纹
方法同车外圆51770mm ∅⨯一样。

基本时间：切削加工长度60L mm =1，则
1231601 1.40min 2000.61
j L l l l T i nf ++++2+4+5
=
⋅=⨯≈⨯
辅助时间f T ：f T =0.05min 。

7.5 工序10数据计算 ⑴车5mm 退刀槽
①确定背吃刀量p a ：切断刀宽度为mm 5，故p a mm 5=。

②确定进给量f :参考文献【1】中表5-106得：.~./f mm r 013016=,取./f mm r 015=。

③确定切削速度c v ：参考文献【1】表5-109和表5-110，查得v c 21=，.m 025=，,.v v x y ==0066 修正系数.,.Mv Hv K K 057084==，.,.,.hv krv tv K K K 0808610===，则.v M v H v h v k r v t v K K K K K K ==03294。

刀具寿命选择min T 60=，则
v
v
v
c v x y m p c v K T a f
=
...../min m =
⨯⨯⨯=025006621
03294
60501587 ○4确定机床主轴转速n ： ./min c w v n r d ππ1000100087
7139
⨯=
=≈⨯ 参考文献【1】中表5-5，取得相近较小的转速为/min n r 63=，则实际的切削速度./min c v m 772=。

○5 计算基本时间j T ：切削槽宽为mm 5时，切断刀的主偏角r K 75=，背吃刀量p a mm 5=，参考文献【1】表5-138和表5-139得： l l 230==，(~)(~).~.tan tan p r
a l K 15
2323334375
=
+=
+=，取l mm 14=，d 136=
则.d d L l l l mm 11233936
45522
--=
+++=+= ， ..min .j L T i fn 551058201563
=
=⨯=⨯ ○6 辅助时间f T ：刀具快速趋近工件.min 005，更换快速刀具.min 02，共计.min f T 025=。

⑵车mm 7宽的退刀槽，其基本方式与车mm 5退刀槽一样。

○5基本时间..min .min .j L T i fn 55
20582211601563
=
=⨯=⨯=⨯ ⑥辅助时间f T ：刀具快速趋近工件.min 005，取量具.min 004，测量一个尺寸.min 01，放下量具
.min 003，共计.min f T 022=。

7.6 工序10数据计算 倒角C 2
○1确定背吃刀量p a ：由倒角C 2知，p a mm =2。

②确定进给量f ：参考文献【1】中表5-102得：.~./f mm r =0405，查【1】表5-5根据机床的横向进给量，取./f mm r =045。

③确定切削速度c v ：参考文献【1】表5-109和表5-110，查得v c =242，.v x =015，.v y =035，.m =020，修正系数.,.,.,.,.r Mv Hv hv k v tv K K K K K =====0571********，则.v Mv Hv hv krv tv K K K K K K ==047424。

刀具寿命选择min T =60，则
v
v
v
c v x y m p c v K T a f =
....../min
m =
⨯⨯⨯=020********
047424
602045603
④确定机床主轴转速n
../min c w v n r d ππ10001000603
4922539
⨯=
==⨯ 参考文献【1】中表5-5，查得相近较小的转速为/min n r 450=，则实际的切削速度./min c v m 5513=。

⑤计算基本时间j T ：切削长度为mm 2，刀具的主偏角r K 45=，背吃刀量p a mm =2，查【1】表5-138和表5-139得：(~)~tan p r
a l K 12345=+= ，
取l m m 15= ，~l 235=，取l m m 25=，l mm 35=，d 135=， 则d d L l l l mm 11233935
5551722
--=+++=+++= .min .j L T i fn =
=⨯=⨯1710084045450
○6辅助时间f T ：参考文献【1】表5-153得，刀具快速趋近工件.min 005，变换刀架或转换方位.min 005，刀具退离并复位.min 005，共计.min f T 015=。

7.7 工序11数据计算 车3926M g ⨯-螺纹
①确定背吃刀量p a ：参考文献【5】附表1-1 普通螺纹基本尺寸知，该螺纹小径为34.67mm ，则背吃刀量1
(3934.67) 2.1652
p a mm =
-=，分7次走刀。

②确定径向进给量r f ：参考文献【1】表5-112得：前五次走刀0.4mm ，第六次走刀.mm 014，最后一次走刀.mm 0025。

③确定切削速度：材料为38CrMoAlA ，经热处理后硬度250HBS ，参考文献【1】知切削速度
~/min c v m =3060。

④确定机床主轴转速n ：
(~)
~/min c w v n r d ππ⨯=
==⨯10001000306024549039
参考文献【1】表5-5查得相近的较小的机床转速为/min n r =320，所以实际的切削速度./min c v m =392 ⑤计算基本时间j T ：参考文献【1】表5-151得，螺距z p f mm ==2，(~)~l p mm ==11224，取
l mm =14，共进给了7次，螺纹长度为l mm =93或l mm =55。

∴ 切3926M g ⨯-长mm 93时时间j z z l l l L
T iq iq f n f n
++'==12 min .min +=⨯=⨯934
71062320
切3926M g ⨯-长mm 55时时间j z z l l l L
T iq iq f n f n
++'==12 min .min +=
⨯=⨯554
70652320
⑥辅助时间f T ：参考文献【1】表5-153得，变换刀架或转换方位为.min 002，刀架快速趋紧工件
.~.min 002005，取.min 005，刀具退离并复位.min 005，取下工件.min 08，共计.min 092。

7.8 工序12数据计算 铣正六边形棱柱
①确定背吃刀量p a ：径向加工余量（单边余量）为.mm 365，一次铣完，.p a mm =365。

②确定进给量f 表5-121得：参考文献【1】得././z f f z mm r mm r ==⨯=0121012 ③确定切削速度c v ：参考文献【1】表5-124得~/min c v m =55100。

④确定主轴转速n ：
(~)
/min .~/min .c w v n r r d ππ⨯=
==⨯10001000551003625659483
参考文献【1】表5-9查得相近的机床转速为/min n r =475，则实际的切削速度/min c v m =72 ⑤计算基本时间j T ：参考文献【1】表5-144得：
.()(~)tan e
e a l d d a =--+
+2
2
1051275
..()(~)
tan .~.mm
=--++=22365
0580********
382482 ~l mm =213
工作台的进给量./min /min M z f f zn mm mm ==⨯⨯=01210475570。

∴水平进给量/min Mz M f f mm ==570。

故min .min j Mz l l l l l T i f ++++'=
=⨯≈1212
901017570。

则铣六个面共基本时间.min .min j j T T '==⨯≈66017102
⑥辅助时间f T ：参考文献【1】表5-153得，拿取工件并放在夹具min 1，拿取扳手.min 01，手动夹紧工件min 1，启动机床.min 002，接通自动进给.min 003，更换快换面铣刀.min 02，取量具.min 004，测
量一个尺寸.min 01，放下量具.min 003，启动和调节切削液.min 01，用压缩空气吹净夹具.min 005，取下工件.min 08，共计.min f T =347。

7.9 工序14数据计算 粗磨外圆和锥度
①确定径向进给量r f ：参考文献【1】表5-130得.~./r f mm r =0015005，取./r f mm r =002 。

②确定轴向进给量a f ：参考文献【1】表5-130得，
(.~.)(.~.)/a f B mm r ==⨯0307030775.~./mm r =225525
取/a f mm r =25。

③确定磨削速度w v ：参考文献【1】表5-130得，~/min w v m =2030。

④确定机床主轴转速n ：
(~)
/min ~/min w w v n r r d ππ⨯=
==⨯10001000203012518751
参考文献【1】表5-5查得相近较小的机床转速为/min n r =160，所以实际的磨削速度为
./min w v m =2564 。

⑤计算基本时间j T ：参考文献【1】表5-147得：B mm =75 ,.B L l mm =-=-=75
840802522
磨轮按工作台双行程横向进给...min min .b j a rd Lz k T nf f ⨯⨯⨯=
==⨯⨯⨯22802504511
5160250022
⑥辅助时间j T ：参考文献【1】表5-153得，拿取工具放在夹具上min 1，拿取扳手.min 01，手动夹紧工件min 1，启动机床.min 002，接通自动进给.min 003，断开自动进给.min 003，放松夹紧.min 08，调整刀架角度，以便磨锥度.min 05，取下工件.min 08 ,共计.min f T =428。

7.10 工序14数据计算
半精磨外圆、锥度
⑴半精磨外圆
①确定磨削余量0.03p a mm =，双面的磨削余量深度20.06p a mm =，即0.03b Z mm =。

②确定进给量f ：参考文献【1】中表5—130查得0.015~0.05/f mm r =，参考文献【1】表5—4查的径向进给量0.04/a f mm r =
③确定磨削速度：参考文献【1】表5—131查纵向进给速度
1275/min 0.021/v mm m s ==
故由参考文献【1】中表5—133得：
砂轮的速度45/c v m s =
④确定磨削砂轮机的主轴转速n ：
1000100045
286.6/min 50c w v n r d ππ
∙⨯=
==∙
参考文献【1】中表5-5取相近较小的转速为250r/min ，所以实际的磨削速度78.5/c v m s = ⑤计算基本时间j T ：
选用纵向进给法磨外圆，单面加工余量0.03,770,0.04/b a Z mm L mm f mm r ===，由参考文献【1】表5-145查的k=1.1；单行程进给量0.03/rs f mm r =。

则
7700.03 1.1
73.7 1.23m i n
286.60.040.03
b j a r s L Z K T s nf f ⨯⨯=
===⨯⨯ ⑥辅助时间f T ：
参考文献【1】表5-153得：夹紧工件用0.8min ，变速或变换进给量为0.05min ，启动和调节磨削液时间为0.05min ，共计0.9min f T =
⑵半精磨锥度
在半精磨锥度的磨削余量及基本工时的确定中，1~4是相同的，其中它的磨削余量b Z ，选用的进给量a f ，
磨削时砂轮机的主轴转速n ，还有磨削速度c v 都是和半精磨外圆的是相同的。

而唯一不同的就是半精磨外圆和锥度所要加工的尺寸长度不同，外圆的加工长度为770mm ，而锥度的加工长度为60mm 。

由参考文献【1】表5-147中查得磨削机动时间的计算公式： 600.03 1.1
5.760.10min 28
6.60.040.03
b j a rs LZ K T s nf f ⨯⨯====⨯⨯ ⑥辅助时间f T ：
由参考文献【1】表5-153得，夹紧工件所用时间为0.8min ，变速或变换进给量为0.05min ，启动和调节磨削液时间为0.05min 。

共计0.9min f T =
7.11 工序18数据计算
精磨外圆
①确定磨削余量0.02p a mm =，双面磨削余量20.04p a mm =。

即0.02b Z mm =
②确定进给量f ：根据参考文献【1】中表5-130.查得0.05~0.01f mm =，参考文献【1】表5-4查得径向进给量0.01/a f mm r =。

③确定磨削速度：由参考文献【1】表5-131查得纵向进给速度： 3660/min 0.063/v mm m s == 参考文献【1】中表5-133得：
砂轮机的速度：80/c v m s = ④确定磨削砂轮机的主轴转速n ： 1000100080
509.5/min 50c w v n r d ππ
⨯=
== 根据参考文献【1】表5-4得相近较小的机床转速500/min n r =,所以实际的磨削速度157/c v m s =。

⑤计算基本时间T j ：
选用纵向进给法磨外圆，由上可得：单面加工余量0.005,770,0.01/b a Z mm L mm f mm r ===。

由参考文献【1】表5-145查得 1.1K =；单行程进给量f rs =0.02mm 。

7700.02 1.1
169.2 2.82min
509.50.020.01
b j a rs
LZ K T nf f s =
⨯⨯=
==⨯⨯
⑥辅助时间f T ：
由参考文献【1】表5-153得，夹紧工件0.8min ，变速或变换进给量为0.02min ，启用和调节切削液的时间为0.05min 。

共计：T f =0.87min
第8章 填写机械加工工艺过程卡
15
14 13
12 11
10
9
8
7 6 5
4
3 2 1 工序号
机械加工工艺过程卡片
荆楚理工学院机械工程学院
修研中心孔
粗磨外圆、锥度 修研中心孔 铣正六棱柱 车螺纹M39×2—6g
车退刀槽、倒角C 2
精车台阶、锥度，余量2mm
半精车台阶、锥度，余量2mm
修研中心孔 调制处理28~32HRC
夹另一端，车端面，打中心孔，粗车外圆∮55，保证总长度1090mm
夹一端，车另一端，打中心孔，粗车外圆至∮55
正火
模锻成最大直径为∮60的阶梯轴
下料∮80×760
工 序 名 称 与 内 容
生产类型 零件编号 零件名称 钳工台
MQ1350 钳工台 X62W CA6140
CA6140
CA6140
CA6140
钳工台 CA6140
CA6140
锯床 机 床
批量 活塞杆
三抓卡盘 V 型铁
两顶尖
两顶尖
三抓卡盘
三抓卡盘
夹 具
毛坯重量 毛坯种类 材料牌号
砂轮 硬质合金面铣刀 牙型60°螺纹车刀 切断刀75° P10 45°弯
P30 90°外援车刀
P30 90°外援车刀
P10 45°弯头车道 P10 45°弯头车道
刀 具
锻件
38CrMoAlA
电子数显外径千分
游标卡尺
游标卡尺
游标卡尺
游标卡尺
游标卡尺
量具 审核 指导 编制
顶尖、跟刀架 专用夹具
跟刀架
跟刀架
顶尖、跟刀架
顶尖、跟刀架
辅助工具
9.28 4.49 3.55
2.67
14.87
7.72
10.65
10.65
时间定额（分） （时期）
共2张 第1张
19 18
17 16
工序号
机械加工工艺过程卡片
荆楚理工学院机械工程学院
清洗、检验
精磨外圆、锥度
参氮热处理62~65HRC
半精磨外圆、锥度
工 序 名 称 与 内 容
生产类型 零件编号 零件名称
MQ1350
MQ1350
机 床
批量 活塞杆
三爪卡盘
三爪卡盘
夹 具
毛坯重量 毛坯种类 材料牌号
砂轮
砂轮
刀 具
锻件
38CrMoAlA
电子数显千分尺
电子数显千分尺
量具 审核 指导 编制
辅助工具
（分）（时期）共2张第1张3.04 1.33 时
间
定
额
3 2 1 工步号
机械加工工序卡片
荆楚理工学院机械工程学院
粗车外圆，保证最大直径为 55mm 车端面，保证长度为1100mm
切端面，保证长度为1103mm 工步内容
600
3 7 走刀长度（mm ） 设备型号
设备名称
工序名称
工序编号 生产类型 零件编号 零件名称
1 1 1 走刀次数 CA6140
车床
车
4 成批 活塞杆
160 400 80 主轴转速(r/min) 冷却液
工序工时
夹具名称
夹具编号
毛坯重量 毛坯种类 材料牌号
25.12
48.98 9.80 切削速度(m/s)
10.65min
三爪卡盘
锻件
38CrMoA
0.61
0.61 0.15 进给量(mm/r) 审核 指导 编制 同时加工件数
2.5 3 5 背吃刀量(mm) 1
6.34
0.27
3.55
工时定额（min ）
（日期）
（日期）
（日期）
共 11 张
第 1 张
3 2 1 工步号 机械加工工序卡片
荆楚理工学院机械工程学院
粗车外圆，保证最大直径为
55mm 车端面，保证长度为1090mm
掉头，切另一端面，保证长度1093mm 工步内容
600
3 7 走刀长度（mm ）
设备型号
设备名称
工序名称
工序编号
生产类型 零件编号 零件名称
1
1 1 走刀次数
CA6140
车床
车 4 成批 活塞杆
160
400 80 主轴转速(r/min) 冷却液
工序工时
夹具名称
夹具编号 毛坯重量 毛坯种类 材料牌号
25.12
48.98 9.80 切削速度(m/s)
10.65min
三爪卡盘
锻件
38CrMoAlA
0.61
0.61 0.15 进给量(mm/r)
审核 指导 编制
同时加工 件数
2.5 3 5 背吃刀量(mm) 1
6.34
0.27
3.55
工时定额（min ）
（日期）
（日期）
（日期）
共 11 张
第2 张。