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确定切削用量及基本工时
第四节确定切削用量及基本工时
一.工序Ⅰ
粗车100左端面
(1)选择刀具
选用93偏头端面车刀,参看《机械制造工艺设计简明手册》车床选用C365L转塔式车床,中心高度210mm。
选择车刀几何形状,前刀面形状为平面带倒棱型,前角=10,后角=8,主偏角93。
副偏角k=10,刀尖角圆弧半径0.5,刃倾角=-10。
(2)确定切削用量
(a)确定背吃刀量a(即切深a)
粗车的余量为4.5mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即a=4.5mm。
(b)确定进给量
查《切削用量简明手册》:
加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16、工件直径100mm、切削深度a=4.5mm,则进给量为0.7~1.0。
再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4-2-3查取横向进给量取f=0.73mm/r。
(c)选择磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9,取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。
焊接车刀耐用度T=60mm。
(d)确定切削速度V
根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(182~199HBS),a=4.5mm,f=0.73mm/r,查出V=1.05m/s。
由于实际情况,在车削过程使用条件的改变,根据《切削用量简明手册》表1.28,查得切削速度的修正系数为:
K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。
则
V=VKKKKKSVK
=1.05601.01.00.731.00.851.0
=44m/min
n===140r/min
按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与140r/min相近似的机床转速n=136r/min,则实际切削速度V====42.7m/min。
(e)校验机床功率
车削时功率P可由《切削用量简明手册》表1.25查得:
在上述各条件下切削功率P=1.7~2.0,取2.0。
由于实际车削过程使用条件改变,根据《切削用量简明手册》表1.29-2,切削功率修正系数为:
Kkrpc=KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0。
则:
P=P×Kkrpc×Krop=1.87KW
根据C365L车床当n=136r/min时,车床主轴允许功率PE=7.36KW。
因P (f)校验机床进给机构强度 车削时的进给力Ff可由《切削用量手册》查表得Ff=1140N。 由于实际车削过程使用条件的改变,根据《切削用量简明手册》查得车削过程的修正系数: Kkrf=1.17,Krof=1.0,K=0.75,则 Ff=11401.171.00.75=1000N 根据C365L车床说明书(《切削用量简明手册》),进给机构的进给力Fmax=4100N(横向进给)因Ff 综上,此工步的切削用量为: a=4.5mm,f=0.73,n=136r/min,V=42.7m/min。 (3)计算基本工时: 按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算: L=+L1+L2+L3,由于车削实际端面d1=0,L1=4,L2=2,L3=0,则 L=1002+4+2+0=61mm. T==61×1÷(0.73×136)=0.61min 二工序Ⅱ (一)钻18孔 (1)刀具选择: 查《机械制造工艺设计简明手册》选用18高速钢锥柄标准花钻。 (2)切削用量选择: 查《切削用量手册》得: f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L车床进给量取f=0.76mm/r。 查《切削用量简明手册》取V=0.33m/s=19.8m/min n=1000V/D=1000×19.8/3.14×18=350r/min 按机床选取n=322r/m,故V=Dn/1000=3.14×18×322/1000=18m/min (3)计算基本工时: T=(L+L1+L2)/(f×n) =(91+11+0)/(0.76×322)=0.42min。 其中L=91,L1=(D/2)×cotKr+2=11,L2=0 (二)扩19.8孔 (1)刀具选择: 选用19.8高速钢锥柄扩孔钻。 (2)确定切削用量: (2)切削用量选择: 查《切削用量简明手册》得: f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L车床进给量取f=0.92mm/r。 扩孔时的切削速度,由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式: VC=(1/2~1/3)VC 查《切削用量简明手册》取VC=0.29m/s=17.4m/min VC=(1/2~1/3)VC=5.8~8.7m/min n=1000VC/D=1000×(5.8~8.7)/(3.14×18)=93~140r/min 按机床选取n=136r/m,故V=Dn/1000=3.14×19.8×136/1000=8.5m/min (3)计算基本工时: T=(L+L1+L2)/(f×n) =(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。 其中L=91,L1=14,L2=2 (三)粗铰19。 94 (1)刀具选择: 19。 94高速钢锥柄铰刀。 后刀面磨钝标准为0。 4~0。 6,耐用度T=60min (2)确定切削用量: 背吃刀量asp=0.07 查《切削用量简明手册》得: f=1.0~2.0mm/r,取f=1.68mm/r。 计算切削速度V=CVdoZvKV/(601mTmapXvfYv),其中CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3,KV=(190/HB)0.125=1,则: V=15.6×(19.94)0.2/[601-0.3×36000.3×(0.07)0.1×(1.68)0.5] =0.14m/s=8.4m/min n=1000×V/(d)=1000×8.4/(3.14×19.94)=134r/min 按机床选取n=132r/min V=dn/1000=3.14×132×19.94/1000=8.26m/min (3)计算基本工时: T=(L+L1+L2)/(f×n) =(91+14+2)/(1.68×132)=0.48min。 其中L=91,L1=14,L2=2 (四)精铰20 (1)刀具选择: 20高速钢锥柄机用铰刀 (2)确定切削用量: 背吃刀量asp=0.03。 切削速度与粗铰,故n=132r/mmin。 由《切削用量简明手册》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.24 VC=dn/1000=3.14×132×20/1000=8.29r/min (3)计算基本工时: T=(L+L1+L2)/(f*n) =(91+14+2)/(1.24*132) =0.65min 其中 L=91,L1=14,L2=2 (五)倒角(内孔左侧) (1)刀具选择: 用粗车100外圆左端面的端面车刀。 (2)确定切削用量: 背吃刀量asp=1.0mm,手动一次走刀。 V=30, n=1000*V/(d)=1000*30/(3.14*20)=477.7r/min 由机床说明书,n=430r/min VC=dn/1000=3.14*430*20/1000=27m/min 三工序Ⅲ (一)粗车左端面 (1)选择刀具: 与粗车100左端面同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量asp 粗车的余量为4.5mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即a=4.5mm。 (b)确定进给量 查《切削用量简明手册》: 加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16、工件直径90mm、切削深度a=4.5mm,则进给量为0.7~1.0。 再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4-2-3查取横向进给量取f=0.73mm/r。 (c)确定切削速度VC: 根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(182~199HBS),a=4.5mm,f=0.73mm/r,查出V=1.05m/s。 由于实际情况,在车削过程使用条件的改变,根据《切削用量手册》表1.25,查得切削速度的修正系数为: K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。 则 V=VKKKKKSVK =1.05601.01.00.731.00.851.0 =44m/min n===155r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与155r/min相近似的机床转速n=136r/min,则实际切削速度V=n/1000=3.1490136/1000=38.4m/min。 综上,此工步的切削用量为: a=4.5mm,f=0.73,n=136r/min,V=38.4m/min。 (3)计算基本工时: L=(d-d1)/2+L1+L2+L3(其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(90-45)/2+4+0+0=26.5mm T===26.5×1÷(0.73×136)=0.267min。 (二)粗车100右端面 (1)选择刀具: 与粗车100左端面同一把。 (2)确定切削用量: (a)确定背吃刀量asp: 粗车的余量为4.5mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即a=4.5mm。 (b)确定进给量: 查《切削用量简明手册》: 加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16、工件直径100mm、切削深度a=4.5mm,则进给量为0.7~1.0。 再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4-2-3查取横向进给量取f=0.73mm/r。 (c)确定切削速度VC: 根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(182~199HBS),a=4.5mm,f=0.73mm/r,查出V=1.05m/s。 由于实际情况,在车削过程使用条件的改变,根据《切削用量简明手册》表1.25,查得切削速度的修正系数为: K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。 则 V=VKKKKKSVK =1.05601.01.00.731.00.851.0 =44m/min n===140r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与140r/min相近似的机床转速n=136r/min,则实际切削速度V=n/1000=3.14100136/1000=42.7m/min。 综上,此工步的切削用量为: a=4.5mm,f=0.73,n=136r/min,V=42.7m/min。 (3)计算基本工时: L=(d-d1)/2+L1+L2+L3(其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(100-45)/2+4+0+0=36.5mm T===36.5×1÷(0.73×136)=0.367min。 (三)半精车左端面 (1)选择刀具: 与粗车左端面同一把。 (2)确定切削用量: (a)确定背吃刀量: 加工余量为z=0.7,可一次走刀完成,asp=0.7。 (b)确定进给量: 由《机械制造工艺设计简明手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2,铸铁,副偏角10,刀尖半径0.5,则进给量为0.18~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f=0.24mm/r。 (c)确定切削速度VC: 根据《切削用量简明手册》表1.11查取: VC=2.13(由182~199HBS、asp=0.7、f=0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数: K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。 则 VC=VC60 V=VCKKKKKSVK =2.13601.01.00.731.00.851.0=79.3 n===252r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252r/min相近似的机床转速n=238r/min,则实际切削速度V=n/1000=3.14100238/1000=74.7m/min。 (3)计算基本工时: L=(d-d1)÷2+L1+L2+L3(其中d=100,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0) =(100-0)÷2+4+0+0=61mm T==61÷(0.24×238)=1.1min。 (四)半精车100右端面 (1)选择刀具: 与半精车100左端面同一把。 (2)确定切削用量: (a)确定背吃刀量 加工余量为z=1.1,可一次走刀完成,asp=1.1。 (b)确定进给量 由《机械制造工艺设计手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2,铸铁,副偏角10,刀尖半径0.5,则进给量为0.2~0.35mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f=0.24mm/r。 (c)确定切削速度VC 根据《切削用量简明手册》表1.11查取: VC=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f=0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数: K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。 则 VC=VC60 V=VCKKKKKSVK =2.02601.01.00.731.00.851.0=75.2 n===239r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与239r/min相近似的机床转速n=238r/min,则实际切削速度V=n/1000=3.14100238/1000=74.7m/min。 (3)计算基本工时: L=(d-d1)/2+L1+L2+L3(其中d=100,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(100-45)/2+4+0+0=31.5mm T=L×i/(f×n)=31.5/(0.24×238)=0.55min。 (五)半精车90左端面 (1)选择刀具: 与粗车100左端面同一把。 (2)确定切削用量: (a)确定背吃刀量: 加工余量为z=1.1,可一次走刀完成,asp=1.1。 (b)确定进给量: 由《机械制造工艺设计简明手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2,铸铁,副偏角10,刀尖半径0.5,则进给量为0.1~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f=0.24mm/r。 (c)确定切削速度VC: 根据《切削用量手册》表1.11查取: VC=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f=0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数: K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。 则 VC=VC60 V=VCKKKKKSVK =2.02601.01.00.731.00.851.0=75.2 n===266r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与266r/min相近似的机床转速n=322r/min,则实际切削速度V=n/1000=3.1490322/1000=91.0m/min。 综上,此工步的切削用量为: a=1.1mm,f=0.24,n=322r/min,V=91.0m/min。 (3)计算基本工时: L=(d-d1)/2+L1+L2+L3(其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(90-45)/2+4+0+0=26.5mm T=L×i/(f×n)=26.5×1/(0.24×322)=0.34min。 (六)精车100左端面 (1)选择刀具: 与半精车100左端面同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 加工余量为0.8mm,一次走刀完成,则asp=0.8mm。 (b)确定进给量 查《机械制造工艺手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f=0.23mm/r (c)确定切削速度VC 查《切削用量手册》表1.11,取VC=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f=0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数: K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。 则 VC=VC60 V=VCKKKKKSVK =2.13601.01.00.731.00.851.0=79.3 n==1000×79.3÷(3.14×100)=252r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252r/min相近似的机床转速n=322r/min,则实际切削速度V===101.1m/min。 综上,此工步的切削用量为: a=0.8mm,f=0.23mm/r,n=322r/min,V=101.1m/min。 (3)计算基本工时: L=+L1+L2+L3,由于车削实际端面d=100,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0,则 L=1002+4+2+0=61mm. T==61×1÷(0.23×322)=0.756min (七)粗车100外圆 (1)选择刀具: 90焊接式直头外圆车刀,刀片厚度5mm,YG6硬质合金,前刀面带倒棱形,主偏角90,前角10,后角6,副偏角8,刃倾角-10,刀尖圆弧直径0.5mm。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 粗车外圆,加工余量为5+3.5=8.5mm,两次走刀,则asp=8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》HT200,刀杆尺寸1625,as3,工件直径为100mm,则f=0.8~1.2。 再由《简明手册》表4.2—3查取f=0.76。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度 由《切削用量手册》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。 (d)确定切削速度VC: 根据《切削用量简明手册》表1.11查取: VC=1.33(由182~199HBS、asp=2.1、f=0.76mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数: K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。 则 VC=VC60 V=VCKKKKKSVK =1.33601.01.00.731.00.851.0=49.5 n===157.6r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近似的机床转速n=183r/min,则实际切削速度V=n/1000=3.14100183/1000=57.5m/min。 综上,此工步的切削用量为: a=2.1mm,f=0.76,n=183r/min,V=57.5m/min。 (3)计算基本工时: T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n) =(9+3+3+0)×2/(0.76×183)=0.22min。 其中L=9,L1=3,L2=3,L3=0,i=2 (八)粗车90外圆 (1)选择刀具: 与粗车100外圆同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 粗车外圆,加工余量为5+3.5=8.5mm,两次走刀,则asp=8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》HT200,刀杆尺寸1625,as3,工件直径为100mm,则f=0.8~1.2。 再由《简明手册》表4.2—3查取f=0.76。 (c)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。 (d)确定切削速度VC 根据《切削用量简明手册》表1.11查取: VC=1.33(由182~199HBS、asp=2.1、f=0.76mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数: K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。 则 VC=VC60 V=VCKKKKKSVK =1.33601.01.00.731.00.851.0=49.5 n===157.6r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近似的机床转速n=183r/min,则实际切削速度V=n/1000=3.14100183/1000=57.5m/min。 综上,此工步的切削用量为: a=2.1mm,f=0.76,n=183r/min,V=57.5m/min。 (3)计算基本工时: T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)其中L=9,L1=3,L2=3,L3=0,i=2 (4)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 粗车外圆,加工余量为5+3.5=8.5mm,两次走刀,则asp=8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量 由《切削用量手册》HT200,刀杆尺寸1625,as3,工件直径为90mm,则f=0.8~1.2mm/r。 再由《简明手册》表4.2—3查取f=0.76mm/r。 (c)确定切削速度VC 根据《切削用量手册》表12查取: VC=1.33m/s(由182~199HBS、asp=2.1mm、f=0.76mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变 查取切削速度修正系数: K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。 则 VC=VC60 V=VCKKKKKSVK =1.33601.01.00.731.00.851.0=49.5 n=1000×V/=1000×49.5/3.14×100=157.6r/min 按C3
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