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1、 荆楚理工学院课程设计成果 学院： 班 级： 学生姓名： 学 号： 设计地点（单位）： 设计题目： 完成日期： 年 月 日 指导教师评语： _ 成绩（五级记分制）： 教师签名： 序言皮带轮属于盘毂类零件，一般相对尺寸比较大，制造工艺上一般以铸造、锻造为主。一般尺寸较大的设计为用铸造的方法，材料一般都是铸铁（铸造性能较好），很少用铸钢（钢的铸造性能不佳）；一般尺寸较小的，可以设计为锻造，材料为钢。皮带轮各项指标及材质的选用是以能够达到使用要求的前提下上尽量减少原材料、工艺可行、成本最低的选择原则！皮带轮主要用于远距离传送动力的场合，例如小型柴油机动力的输出，农用车，拖拉机，汽车，矿山机械，机械加
2、工设备，纺织机械，包装机械，车床，锻床，一些小马力摩托车动力的传动，农业机械动力的传送，空压机，减速器，减速机，发电机，轧花机等等。皮带轮传动的优点有：皮带轮传动能缓和载荷冲击；皮带轮传动运行平稳、低噪音、低振动；皮带轮传动的结构简单，调整方便；皮带轮传动对于皮带轮的制造和安装精度不象啮合传动严格；皮带轮传动具有过载保护的功能；皮带轮传动的两轴中心距调节范围较大。皮带传动的缺点有：皮带轮传动有弹性滑动和打滑，传动效率较低和不能保持准确的传动比；皮带轮传动传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上压力比啮合传动大；皮带轮传动皮带的寿命较短。各类机械设备的皮带轮的直径等尺寸都是自己根据减速比配的，根据工
3、作转速与电机的转速自己设计。 工作转速/电机转速=从动轮直径/主动轮直径*0.98(滑动系数)，如使用钢为材料的皮带轮,要求线速度不高于40m/s,如使用铸铁的材料,要求线速度不高于35m/s，电机转速与皮带轮直径换算比，速度比=输出转速:输入转速=负载皮带轮节圆直径:电机皮带轮节圆直径。节圆直径和基准直径是一样的，直径-2h=节圆直径，h是基准线上槽深，不同型号的V带h是不一样的，Y Z A B C D E，基准线上槽深分别为h=1.6 2 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6。皮带轮节圆直径就是皮带轮节线位置理论直径,有点像齿轮的分度圆直径.一般用PD表示,外圆一般用OD表示.不同的槽
4、型节圆与外圆的换算公式不一样,一般我们比较容易测量到皮带轮的外圆,在根据公式计算出节圆.SPZ:OD=PD+4;SPA:OD=PD+5.5;SPB:OD=PD+7;SPC:OD=PD+9.6。A或SPA的带轮最小外径尺寸为80mm，如小于该尺寸，特别是在高速的情况下，皮带容易出现分层及底部出现裂纹等毛病。SPZ带，小轮不小于63mm即可。同时要注意皮带安装的手法及张力，过小易打滑，过大易损坏皮带与轴承。就我个人而言，我希望能通过设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。一 零件的分析1.1 零件的作用 生活中
5、，皮带轮对我们来说很常见，它的应用很广泛，机械传动常见的类型有摩擦轮传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、螺旋传动等类型。 带传动根据横截面形状不同可分为平带传动、V带传动、多楔带、圆形带、齿形带等类型的带传动。 带传动中用于安装传动带的轮子就叫做带轮。俗称皮带轮。带轮是成对安装和使用的，一个是主动轮，另一个是从动轮。 机械传动按传动的工作原理分类可分为啮合传动和摩擦传动两类。啮合传动的优点是工作可靠、寿命长，传动比准确、传递功率大，效率高（蜗杆传动除外），速度范围广。缺点是对加工制造安装的精度要求较高。摩擦传动工作平稳、噪声低、结构简单、造价低，具有过载保护能力，缺点是外廓尺寸较大、
6、传动比不准确、传动效率较低、元件寿命较短。 带传动就是摩擦传动中的一个种类。 带传动的工作原理是带紧套在主动轮和从动轮上，因而带与轮的接触表面存在着正压力，当原动机驱动主动轮回转时，在带与主动轮接触表面间便产生摩擦力，使主动轮牵动带，继而带又牵动从动轮，将主动轴上的转矩和运动传给从动轴。 从带传动的原理可知道带轮的作用是通过传动带传递转矩和运动。12零件的三维模型12 零件的工艺分析图-1 测绘尺寸如图示该零件是轴类零件，形状不太复杂，尺寸精度要求比较高。零件的主要技术要求分析如下： (1)240的外圆和90的内孔,都有很高的尺寸精度要求,主要是为了和其装配件很好的装配。 (2)在240的外圆
7、上车V形带,要注意他们的相互位置。121图纸分析（一）零件图的完整性、正确性分析零件图的完整性、正确性分析主要是检查零件设计图纸是否存在漏标尺寸或各种标注错误。设计图纸常常遇到漏标尺寸现象或构成零件轮廓的几何元素的条件不充分，如圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切，可是依据图样给出的尺寸计算相切条件时却变成了相交或相离状态，这种情况导致工作无法进行。本零件图经过检查，未发现漏标尺寸或标注错误。（二） 零件的技术要求分析1、尺寸精度分析：主要根据设备精度及工艺水平能够达到的尺寸精度以及过往是否有过类似零件的加工经验来判断是否有能力做到图纸要求的尺寸精度。本零件外圆尺寸精度要求相当于IT6-7级，角
8、度公差0.2分，必须选用硬质合金车刀通过精车来达到。2、 形状精度分析：主要根据设备精度及工艺水平能够达到的形状精度以及过往是否有过类似零件的加工经验来判断是否有能力做到图纸要求的形状精度。形状精度误差通常是由于机床、刀具或工件的刚性不好引起，例如：刀具不够锋利或切削量太大导致切削力太大引起工件变形，刀尖高度安装不正确或磨损导致形状误差。本零件形状精度包含在尺寸精度内。3、位置精度分析：主要考虑设备精度及工艺水平能够达到的位置精度及过往的类似零件加工水平判断是否有能力做到图纸要求的位置精度，发现问题应及时与零件设计者协商解决。位置精度主要依靠精加工的加工工艺来保证，例如有同轴度和垂直度要求的几
9、何形状，一般要求在一次装夹中加工完成。4、 表面粗糙度分析：主要考虑设备及工艺水平能够达到的表面粗糙度及过往的类似零件加工水平判断是否有能力做到图纸要求的表面粗糙度。（1）热处理要求分析：主要考虑热处理设备及工艺水平及过往的类似零件热处理水平判断是否有能力做到图纸要求的热处理工艺。一般零件热处理工艺要注意以下4点要求:(1)锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。(2)调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。(3)表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。(4)精度要求高的零件，在局
10、部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。（2）其它技术条件分析：如工件材料要求、清洁要求、包装及运输要求等等。二 工艺规程设计21、确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200.考虑到皮带轮在工作过程中会受到一定的载荷,因此选择铸件,以使金属纤维不被切断,保证零件工作可靠.由于零件的轮廓尺寸不大,故可采用铸造成型,这对于提高生产率,保证加工质量也是有利的。22、基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。（一）粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为基准
11、是完全合理的。按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时，应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现在应为都要加工就要结合加工工艺来确定粗基准，现取246的外圆作为粗基准，利用三爪卡盘装夹。利用不完全定位来加工工件。（二）精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。23、工艺路线的制定制定工艺路线的相互发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度要求等技术能得到合理的保证.在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来
12、提高生产率.除此以外,还应考虑经济效益,以便降低生产成本。（一）.工艺路线方案一:工序 0：下料， 按毛坯图铸造工序 5；检查 目检毛坯表面有无裂纹等缺陷。工序10：热处理 时效处理。工序15: 车端面, 车246的外圆表面，倒角。工序20: 调头车另一端面，车内孔。工序25: 钻孔攻丝。工序30: 粗精车V形带。工序35：终检。工序40：入库。（二）.工艺路线方案二：工序 0：下料， 按毛坯图铸造工序05：检查 目检毛坯表面有无裂纹等缺陷。工序10：热处理 时效处理。 工序15：铣端面。 工序20：掉头铣另一端面。 工序25：车246的外圆，掉头车246的外圆。工序30：钻孔攻丝。工序35:
13、 粗精车V形带。工序40：终检。工序45：入库. （三）.工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是在车床上用三爪卡盘装夹，车一端面在在调头以车好的外圆为基准来完成后面的工序。方案二则与之不同，是先铣削好两个端面，以毛坯外圆为基准来加工余下的工序。经比较可见，先加工好一端面和它所在端的外圆，以此为基准来加工后面的工序，这是的位置和尺寸精度较易保证，并且定位也较方便。具体工艺过程如下：工序 0：下料， 按毛坯图铸造工序 5；检查 目检毛坯表面有无裂纹等缺陷。工序10：热处理 时效处理工序15: 车端面, 车246的外圆表面，倒角。工序20: 调头车另一端面，车内孔。工序25: 钻
14、孔攻丝。工序30: 粗精车V形带。工序35：终检。工序40：入库。以上工艺过程详见附表机械加工工艺过程卡片和附表机械加工工序卡片。24、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“皮带轮”零件材料为HT200，生产类型为小批量生产，可采用在锻锤上合模铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圆表面（240） 查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表2.2-14，其中铸件重量为4kg，铸件复杂形状系数为S1，铸件材质系数取M1，铸件轮廓尺寸（直径方向）180315mm，其余量值规定为1.72.2mm，现取2.0mm。2.外圆表面沿轴线
15、长度方向的加工余量及公差查工艺手册表2.2-25，其中铸件重量为4kg，铸件复杂形状系数为S1，铸件材质系数取M1，铸件轮廓尺寸（直径方向）120180mm，故长度方向偏差为（+1.2；-0.6）mm.长度方向的余量查工艺手册表2.2-25，其余量值规定为1.72.2mm,现取2.0mm。三 刀具选择由于在数控机床上要加工多种工件，并完成工件上多道工序的加工，因此需要使用的刀具品种、规格和数量就较多。要加工不同工件所需刀具更多，因品种规格繁多而将造成很大困难。为了减少刀具的品种规格，有必要发展柔性制造系统和加工中心使用的工具系统。工具系统一般为模块化组合结构，在一个通用的刀柄上可以装多种不同的
16、刀具，使数控加工中的刀具品种规格大大减少，同时也便于刀具的管理。 车削加工中心上加工工件时选用的刀具数控车削加工用工具系统的构成和结构，与机床刀架的形式、刀具类型及刀具是否需要动力驱动等因素有关。数控车床常采用立式或卧式转塔刀架作为刀库，刀库容量一般为48把刀具，常按加工工艺顺序布置，由程序控制实现自动换刀。其特点是结构简单，换刀快速，每次换刀仅需l2s。31车刀和刀片的种类由于工件材料、生产批量、加工精度以及机床类型、工艺方案的不同，车刀的种类也异常繁多。根据刀片与刀体材料的异同，车刀主要可分为整体式与机械夹固式两大类。（1）、整体式车刀 用工具钢制成。这种车刀的优点是结构简单，经济，刚性较
17、好。缺点是刀片材料强度较低，刃口易磨损，可靠性差，不太适合用于数控加工。另外，刃口磨损后需要操作者手工刃磨后方可继续使用，对操作者技术要求较高。根据工件加工表面以及用途不同，整体式车刀又可分为切断刀、外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、螺纹车刀以及成形车刀等。车刀的种类1切断刀 290左偏刀 390右偏刀 4弯头车刀 5直头车刀 6成形车刀 7宽刃精车刀 8外螺纹车刀 9端面车刀 10内螺纹车刀 11内槽车刀 12通孔车刀 13盲孔车刀（二）、机夹可转位车刀 为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化，数控车削加工时应尽量采用机夹刀和机夹可转位刀片。（1）刀片材质的选择 车刀刀片的材料主要
18、有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。选择刀片材质，主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程中有无冲击和振动等。（2）刀片尺寸的选择 刀片尺寸的大小取决于必要的有效切削刃长度L，有效切削刃长度与背吃刀量p和车刀的主偏角Kr有关，使用时可查阅有关刀具手册选取,如图所示。（3）刀片形状的选择 刀片形状主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择。机械夹固式可转位车刀由刀杆l、刀片2、刀垫3以及夹紧元件4组成。刀片材料用硬质合金制造，每边都有切削刃，当某切削刃
19、磨损钝化后，只需松开夹紧元件，将刀片转一个位置便可继续使用，刀杆材料一般用中碳钢制造，为了提高刀杆的刚性也可用硬质合金制造（例如7倍长径比镗刀杆），机械夹固式可转位车刀刀杆可反复使用。机械夹固式可转位车刀的组成1刀杆 2刀片 3刀垫 4夹紧元件硬质合金刀片是机夹可转位车刀的一个最重要组成元件，大致形状有：三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等，图示为常见的几种刀片形状及角度。32孔加工刀具的类型孔加工刀具分为钻孔刀具、扩孔刀具、镗孔刀具和铰孔刀具四大类。钻孔刀具类型有：普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等，钻孔刀具通常用于没有孔的地方钻孔，孔的质量相当于粗加工质量。扩孔刀具、镗孔刀具通常用
20、于有孔之后的孔粗加工和精加工，铰孔刀具通常用于孔的精加工。直径特别大的孔（例如80mm以上），因没有相应尺寸的钻头，不可能一次性钻出来，只能先钻一个小孔，然后用扩孔刀具、镗孔刀具将孔逐步扩大。总之，应根据工件材料、加工尺寸及加工质量要求等合理选用孔加工刀具。（一）麻花钻在工件上钻孔，大多是采用普通麻花钻。麻花钻的材料有高速钢和硬质合金两种。麻花钻的切削部分有两个主切削刃、两个副切削刃和一个横刃。两个螺旋糟是切屑流经的表面，为前刀面；与工件过渡表面（即孔底）相对的端部两曲面为主后刀面；与工件已加工表面（即孔壁）相对的两条刃带为副后刀面。前刀面与主后刀面的交线为主切削刃，前刀面与副后刀面的交线为副
21、切削刃，两个主后刀面的交线为横刃。横刃与主切削刃在端面上投影之间的夹角称为横刃斜角，横刃斜角5055；主切削刃上各点的前角、后角是变化的，外缘处前角约为30，钻心处前角接近0，甚至是负值；两条主切削刃在与其平行的平面内的投影之间的夹角为顶角，标准麻花钻的顶角2118。根据柄部不同，麻花钻有莫氏锥柄和圆柱柄两种。直径为880mm的麻花钻多为莫氏锥柄，可直接装在带有莫氏锥孔的刀柄内，刀具长度不能调节。直径为0.l20mm的麻花钻多为圆柱柄，可装在钻夹头刀柄上。中等尺寸麻花钻两种形式均可选用。麻花钻有标准型和加长型。钻孔时，受两切削刃上切削力不对称的影响，容易引起钻孔偏斜，故要求钻头的两切削刃必须有
22、较高的刃磨精度，麻花钻通常用于孔的粗加工。（二） 扩孔刀具 标准扩孔钻一般有34条主切削刃，切削部分的材料为高速钢或硬质合金，结构形式有直柄式、锥柄式和套式等。扩孔直径较小时，可选用直柄式扩孔钻，扩孔直径中等时，可选用锥柄式扩孔钻，扩孔直径较大时，可选用套式扩孔钻。扩孔钻的加工余量较小，主切削刃较短，因而容屑槽浅、刀体的强度和刚度较好。它无麻花钻的横刃，加之刀齿多，所以导向性好，切削平稳，加工质量和生产率都比麻花钻高。扩孔直径在2060mm之间时，且机床刚性好、功率大，可选用可转位扩孔钻。这种扩孔钻的两个可转位刀片的外刃位于同一个外圆直径上，并且刀片径向可作微量（0.1mm）调整，以控制扩孔直
23、径。33镗孔刀具镗孔所用刀具为镗刀。镗刀种类很多，按切削刃数量可分为单刃镗刀和双刃镗刀。单刃镗刀刚性差，切削时易引起振动，所以镗刀的主偏角选得较大，以减小径向力。镗铸铁孔或精镗时，一般取90；粗镗钢件孔时，取6075，以提高刀具的耐用度。镗孔孔径的大小要靠调整刀具的悬伸长度来保证，调整麻烦，效率低，只能用于单件小批生产。但单刃镗刀结构简单，适应性较广，粗、精加工都适用。在孔的精镗中，目前较多地选用精镗微调镗刀。这种镗刀的径向尺寸可以在一定范围内进行微调，调节方便，且精度高，其结构如图3-13所示。调整尺寸时，先松开拉紧螺钉4，然后转动带刻度盘的调整螺母5，等调至所需尺寸，再拧紧螺钉4，使用时应
24、保证锥面靠近大端接触（即镗杆90锥孔的角度公差为负值），且与直孔部分同心。健与健槽配合间隙不能太大，否则微调时就不能达到较高的精度。镗削大直径的孔可选用双刃镗刀。这种镗刀头部可以在较大范围内进行调整，且调整方便，最大镗孔直径可达1000 mm。双刃镗刀的两端有一对对称的切削刃同时参加切削，与单刃镗刀相比，每转进给量可提高一倍左右，生产效率高。同时，可以消除切削力对镗杆的影响。（一）铰孔刀具 加工中心上使用的铰刀多是通用标准铰刀。此外，还有机夹硬质合金刀片单刃铰刀和浮动铰刀等。加工精度为IT 7IT10级、表面粗糙度Ra为0.81.6m的孔时，多选用通用标准铰刀。通用标准铰刀如图所示，有直柄、锥
25、柄和套式三种。锥柄铰刀直径为1032mm，直柄铰刀直径为620mm，小孔直柄铰刀直径为l6 mm，套式铰刀直径为2580mm。铰刀工作部分包括切削部分与校准部分。切削部分为锥形，担负主要切削工作。切削部分的主偏角为515，前角一般为0，后角一般为58。校准部分的作用是校正孔径、修光孔壁和导向。为此，这部分带有很窄的刃带（0，0）。校准部分包括圆柱部分和倒锥部分。圆柱部分保证铰刀直径和便于测量，倒锥部分可减少铰刀与孔壁的摩擦和减小孔径扩大量。机用铰刀a）直柄机用铰刀 b）锥柄机用铰刀 c）套式机用铰刀 d）切削校准部分角度标准铰刀有412齿。铰刀的齿数除与铰刀直径有关外，主要根据加工精度的要求选
26、择。齿数过多，刀具的制造重磨都比较麻烦，而且会因齿间容屑槽减小，而造成切屑堵塞和划伤孔壁以致使铰刀折断的后果。齿数过少，则铰削时的稳定性差，刀齿的切削负荷增大，且容易产生几何形状误差。加工IT 5IT7级、表面粗糙度Ra为0.7m的孔时，可采用机夹硬质合金刀片的单刃铰刀。这种铰刀的结构如图所示，刀片3通过楔套4用螺钉1固定在刀体上，通过螺钉7、销子6可调节铰刀尺寸。导向块2可采用粘结和铜焊固定。机夹单刀铰刀应有很高的刃磨质量。因为精密铰削时，半径上的铰削余量是在10m以下，所以刀片的切削刃口要磨得异常锋利。 硬质合金单刃铰刀l、7螺钉 2导向块 3刀片 4模套 5刀体 6铺子铰削精度为IT 6
27、IT7级，表面粗糙度Ra为0.81.6m的大直径通孔时，可选用专为加工中心设计的浮动铰刀。六、确定切削用量及基本工时工序15：车端面,车246的外圆表面、内孔、倒角。本工序采用计算法确定切削用量。1. 加工条件工件材料：HT200，实效处理，铸造。加工要求：粗车右端面由92到87以及粗车外圆246到241, 车内孔90H7留精加工余量单边0.1mm,车170内孔达到图纸要求并倒角。机床：CA6140卧式车床。刀具：刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16mmX25mm, 90,o=15, 8, 0.5mm 2. 计算切削用量(1)车246端面。(1) 粗车右端面。1）确定端面最大加工余量：查【1】表
28、2-11得加工最大余量确定为2，mm计算。2）确定进给量f：查【1】表2-20得进给量f=0.18mm/r。根据所用刀具是YT15。3）计算切削速度：按 切削用量简明手册 （第3版） 表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）式中，=242，=0.15，=0.35，m=0.2。见 切削手册表1.28，即 =1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97所以=m/min=154.01m/min4) 确定机床主轴转速: =r/min199r/min按机床说明书，与199r/min相近的机床转速为160r/min及200r/min。现选取200r/min。所以实际切削速度v=1
29、54.49m/min。5) 计算切削工时： 工艺手册 表6.2-1，取 mm=2.5mm (2) 粗车246外圆至241。1）背吃刀量：单边余量Z=2.5mm。可分两次切削，第一次被吃刀量为1.5mm，第二次被吃刀量为1.0mm。2) 进给量:根据 切削手册 表1.4，选用f=0.5mm/r。3）计算切削速度：见 切削手册 表1.27第一次切削时： =m/min 115.90m/min第二次切削时： =m/min 123.06m/min4）计算主轴速度：第一次切削时： =r/min=150r/min按机床选取n=160r/min。所以实际切削速度为 m/min=123.59m/min第二次切削
30、时： =r/min=159r/min按机床选取n=160r/min。所以实际切削速度为m/min=123.59m/min 5）检验机床功率：主切削力按 切削手册 表1.29所示公式计算 式中，=900，= 1.0，= 0.75，= 0 =()=（）= 0.35，= 0.89第一次切削时：=N切削时消耗功率为=kW = 0.87 kW第二次切削时：=切削时消耗功率为=kW = 0.58 kW 由CA6140机床说明书可知，CA6140主电动机功率为7.8kW，可以正常加工。6）切削工时：i式中，0，0。所以 (3) 车内孔由85到89.8，倒角。1）背吃刀量：单边余量Z=0.1mm，可一次切除。
31、2）进给量：根据 切削手册 表1.4，选用mm/r。3）计算切削速度：见 切削手册 表1.27第一次切削时： m/min =61.39m/min第二次切削时：m/min =64.50m/min4）计算主轴速度：第一次切削时：81r/min按机床选取n=80r/min。所以实际切削速度为m/min第二次切削时：85r/min按机床选取n=80r/min。所以实际切削速度为m/min5）检验机床功率：主切削力按 切削手册 表1.29所示公式计算式中，=2795，= 1.0，= 0.75，= -0.15。=()=（）= 0.35，= 0.89第一次切削时：N=1795.44N切削时消耗功率为=kW=
32、1.81kW第二次切削时：N=1282.46N切削时消耗功率为=kW=1.29kW6）切削工时： 式中：，。所以 7)倒角时的转速：查【1】取n=760r/min，基本时间0.003min，辅助时间0.08min。由CA6140机床说明书可知，CA6140主电动机功率为7.8 kW,当主轴转速为760r/min时，主轴传递的最大功率为6.5kW，所以机床功率足够，可以正常加工。 6）校验机床进给系统强度：已知主切削力Fc=1318.9N，径向切削力Fp按,切削手册表1.29所示公式计算 Fp=C ap f v k式中，C =1940，x =0.9, y =0.6 n=-0.3 k =(b/65
33、0) =(600/650)1.35=0.897, k =0.5所以， Fp=1940X20.9X0.50.6X114.45-0.3X0.897X0.5N=258.4N而轴向切削力 Ff =C ap f v k式中，C =2880，x =1.0, y =0.5, n =-0.4 k =(b/650)= (600/650)1=0.923,k =1.17于是轴向切削力 Ff=2880X2X0.50.5X114.45-0.4X0.923X1.17N=601.7N取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为F= Ff+(Fc+ Fp)=601.7+0.1X(1318
34、.9+258.4)N=759.43N而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为3530N（见切削手册表1.30），故机床进给系统可正常工作。 7）切削工时： t =(l+l1+l2)/nf式中， l=42, l1=4, l2=0,所以 t =(l+l1+l2)/nf=（42+4+0)/450X0.5min=0.205min 不难看出,以后在CA6140车床上加工此皮带轮.只要在主轴转速不变、进给量f0.5mm和被吃刀量ap3mm的情况下,机床进给系统都可正常工作、电机功率都足够.工序2：车调头车另一端面, 打中心孔,车157和40的外圆，倒角。1.加工条件加工要求：粗车157及157和40的外圆，
35、40的外端面和外圆表面的粗糙度值为R12.5而157外圆面的粗糙度值为R3.2机床：CA6140卧式车床。刀具：刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16mmX25mm,kr=90,o=15,o=8,r=0.5mm 2.切削用量计算(1)车157端面。1）确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向的加工余量为2+1.2考虑7的铸造拔模斜度，则毛坯长度方向的最大加工余量Zmax=5.9mm,故实际端面余量可按Zmax=5.9mm考虑，分三次加工，ap=3mm计。 2）确定进给量f: 选用和工序1车端面相同的进给量即f=0.51mm/r 3) 计算切削速度: 选用和工序1相同的主轴转速即n=450r/min,
36、故实际速度为:V=dn/1000=X39X450/1000m/min=55.1m/min 4）计算切削工时：按工艺手册表6.2-1，取 l=19.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0 tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f =2X(19.5+2)/450X0.51=0.188min (2)车40外圆. 1) 确定加工余量:l=(81-40)/2=20.5 2）确定进给量f: 选用和工序1车外圆相同的进给量即f=0.5mm/r 3) 计算切削速度: 选用和工序1相同的主轴转速即n=450r/min,故实际速度为:V=dn/1000=X81X450/1000m/min=114.45m/mi
37、n4) 计算切削工时：按工艺手册表6.2-1，取 l=(81-40)/2=20.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0 tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f=2X(20.5+2)/450X0.51=0.196min (3) 车157的外圆面,同时应校验机床功率及进给机构强度。 1）被吃刀量：单边余量Z=1.8mm，可一次切除。 2）进给量：选用和工序1车外圆相同的进给量即f=0.5mm/r。 3）确定主轴转速：选用和工序1相同的主轴转速即n=450r/min 4) 计算切削速度：V=dn/1000=X39X450/1000m/min=55.1m/min 5）切削工时： t =(l+l1
38、+l2)/nf式中， l=85, l1=4, l2=0,所以 t =(l+l1+l2)/nf=（85+4+0)/450X0.5min=0.396min工序3: 修研两端中心孔。工序4: 半精车157的外圆表面并切槽,同时应校验机床功率及进给机构强度。（1）半精车157的外圆表面 1）被吃刀量：单边余量Z=0.19mm，可一次切除。 2）进给量：选用和工序1车外圆相同的进给量即f=0.5mm/r。 3）确定主轴转速：选用和工序1相同的主轴转速即n=450r/min 4）计算切削速度：V=dn/1000=X35.4X450/1000m/min=50m/min5）切削工时： t =(l+l1+l2)
39、/nf式中， l=85, l1=4, l2=0,所以 t =(l+l1+l2)/nf=（85+4+0)/450X0.5min=0.396min （2）切1.7X33的槽1）被吃刀量：单边余量Z=1.01mm，可一次切除。 2）进给量：选用和工序1车外圆相同的进给量即f=0.5mm/r。 3）确定主轴转速：选用和工序1相同的主轴转速即n=450r/min4）计算切削速度：V=dn/1000=X35.02X450/1000m/min=49.48m/min 5）切削工时： t =(l+l1+l2)/nf式中， l=1, l1=11, l2=0,所以 t = (l+l1+l2)/nf =（1+11+0
40、)/450X0.5min=0.054min 工序5: 铣90度的槽。 f =0.08/齿(参考切削手册表3-3)切削速度：参考有关手册，确定V=0.45mm/s,即27m/min.采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d =225mm,齿数z=20。则n = 1000v/dw=1000X27/X225=38r/min现选用X63卧式铣床，根据机床使用说明书，取n =37.5r/min,故实际切削速度为 V=d n /1000=X225X37.5/1000m/min=26.5m/min当n =37.5r/min时，工作台的每分钟进给量f 应为 f =f zn =0.08X20X37.5mm/min=60mm
41、/min查机床说明书，刚好有f =60mm/min，故直接选用该值。切削工时：由于所铣的槽表面光洁度不高，粗糙度值为R12.5，故只要粗铣就能达到要求。铣刀的行程为l+l1+l2=90。因此，机动工时为 tm=(l+l1+l2)/f =90/60min=1.5min四、 结论 紧张而辛苦的毕业设计结束了。当我快要完成老师下给我的任务的时候，我仿佛经过一次翻山越岭，登上了高山之巅，顿感心旷神怡，眼前豁然开朗。毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程。“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。我今天认真地进行
42、课程设计，学会脚踏实地地迈开这一步，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，毕业设计真是很累人。然而，当我一着手清理自己的设计成果，仔细回味这一周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使我倦意顿消。虽然这是我刚学会走完的第一步，是我人生中的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟了许多，令我有了一种“春眠方觉晓”的感悟。通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须有耐心、细致。课程设计过程中，许多计算优势不免令我感到心烦意乱；有两次因为不小心我计算出错，只能毫不情愿地重来。但一想起老师平时对我们耐心教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上应为某些细小失误而出现的令人无比震惊的事故，我不禁时刻提醒自己，一定要养成一种高度负责、一丝不苟的良好习惯。这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。做完毕业设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的贫乏，自己综合应用所学专业知识的能力是如此不足，几年来学习了这么多的课程，今天才知道自己并不会用。想到这里
