机械设计基础课程设计.doc

目录

一、零件结构工艺性分析 2
1. 零件的技术要求 2
2. 确定堵头结合件的生产类型 3
二、毛坯的选择 4
1．选择毛坯 4
2．确定毛坯的尺寸公差 4
三、定位基准的选择 6
1．精基准的选择 6
2．粗基准的选择 6
四、工艺路线的拟定 7
1．各表面加工方法的选择 7
2．加工阶段的划分 8
3．加工顺序的安排 8
4．具体方案的确定 9
五、工序内容的拟定 10
1. 工序的尺寸和公差的确定 10
2. 机床、刀具、夹具及量具的选择 11
3. 切削用量的选择及工序时间计算 12
六、设计心得 35
七、参考文献 36

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：

加工表面
尺寸及偏差／mm
公差／mm及精度等级
表面粗糙度／ μm
形位公差／mm

喂入辊轴外圆表面
φ40h7

IT7
3.2

φ50

12.5

φ40h7

IT7
2.5

喂入辊
轴两端
面

206

12.5

堵头外圆加工面

φ181js7

IT7

3.2

堵头内孔加工面

φ40H8

IT8

3.2

堵头左右外端面

φ90

IT7

12.5

堵头内部右端面
φ70

12.5

堵头内壁
φ151

12.5

堵头孔外壁
φ70

12.5

堵头内端面
70

12.5

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。

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

查表得毛坯直径为：φ55
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： 计算

形状复杂系数：
故形状复杂系数为S2（一般）级。

4．锻件材质系数：
由于该堵头材料为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、、故合金元素总的质量分数为%。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1.6μm。属于a类。

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

加工表面
公差／mm及精度等级
表面粗糙度／ μm
加工方案
喂入辊
轴两端
面
206mm

12.5
粗车-半精车

喂入辊
轴外圆
表面
φ500 -0.025

12.5

粗车
φ40 0 -0.025
IT7
3.2
粗车-半精车-精车
φ40 0 -0.025
IT7
3.2

粗车-半精车-精车
堵头左
右外端面
90mm

6.3
粗车-半精车
堵头外
圆加工面

IT7
3.2
粗车-半精车-精车
堵头内
孔加工面

IT8
3.2
粗镗-半精镗-精镗
堵头内
部右端面

φ70

12.5
粗车
堵头内壁
φ151
12.5
粗镗
堵头
孔外壁
φ70
12.5
粗镗
堵头
内端面
70
12.5
粗铣
螺孔
M10-6H

攻螺纹
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φ40H8/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φ40H8/n7精加工-堵头主要表面粗加工-堵头内孔φ40H8/7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φ40H8/n7精加工-堵头主要表面粗加工-堵头内孔φ40H8/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φ40H8/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φ40H8/n7，保证了φ40H8/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
1．粗车辊轴两端面，打中心孔。
2．粗车φ50外圆。
3．粗车φ40n7外圆。
4．半精车φ40n7外圆。
5．精车φ40n7外圆，并倒角。
6．粗车φ40h7外圆。
7．粗车堵头右端面。
8．粗镗堵头内孔。
9．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0.5×45°
19．钻孔
20．攻螺纹 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8×45°
21．半精车辊轴φ40h7外圆
22．精车辊轴φ40h7外圆

五、工序内容的拟定
1.工序的尺寸和公差的确定

加工表面
加工方案

加工
余量
精度
等级
尺寸及精度
工序
余量
喂入辊
轴φ50
粗车
5

φ50
5
喂入辊
轴端面
粗车
2

206
2

喂入辊
轴φ40n7

精车
0.2

IT7

0.2
半精车
1.4
IT10

1.4
粗车
8.4
IT12

4.2

喂入辊
轴φ40h7

精车
0.2
IT7

0.2
半精车
1.4
IT10
φ40.2 0 -0.1
1.4
粗车

8.4
IT12
φ41.6
4.2

堵头φ181js7
精车
0.5
IT7

0.5
半精车
2.0
IT10

2.0
粗车

2.8
IT12

2.8
堵头φ40H8
精镗

0.1
IT8

0.1
半精镗
1.5
IT10

1.5
粗镗
2.0
IT12

2

端面
粗车
右端面
2.0
IT12
93
2
半精车
左端面

1.0
IT10
90

1
粗车
左端面
2.0
IT12
91
2

内壁
粗镗
2

φ151
2
内孔外壁
粗镗
2

φ70
2
A面
粗铣
2

70
2
螺孔
钻

8.5

螺纹8-M10-6H
攻螺纹

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，孔径较小，考虑其经济性要求，故选用型台式钻床，并选择钻头，即可满足其加工性能，同时选用的丝锥。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#,σb =630-700MPa，棒料;工件尺寸：L=210mm d=φ55
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
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γ0＝20°后角α0＝10°，副后角α0=10°，刃倾角λs=－8°,主偏角Kr=90°, ,副偏角Kr’=5°。

2. 切削用量
按机床的实际情况，选取主轴转速
（1）确定背吃刀量：轴线长度方向的端面的加工余量为，需全部加工，因为余量较小，故可一次加工，选择背吃刀量。
（2）确定进给量：进给量（查表得）。
（3）计算切削速度：

（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：公式为式中其中 故：
（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，
再由表2-7查得当f=0.5 mm/r时故
=99.620.510000.93=3.03KW
机床消耗功率P=3.03/0.8=3.78KW< 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#,σb =630-700MPa，棒料;工件尺寸：L=206mm d=φ55
加工要求：粗车φ55表面到φ50，表面粗糙度为12.5。
粗车-半精车-精车φ50到，长度为 60mm，并倒角1×45°。
粗车φ50表面到φ41.6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γ0＝20°后角α0＝10°，副后角α0=10°，刃倾角λs=－8°,主偏角Kr=60°, ,副偏角Kr’=5°。
2.确定切削用量
粗车φ55表面到φ50
（1）确定背吃刀量
粗车φ55mm外圆，加工余量为5mm,两次走刀，则背吃刀量
（2)确定进给量
进给量（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、f =0.5mm/r、车刀为YG硬质合金) 由公式 有
根据C6140车床速度表选择车床速度N=560r/min
则实际的切削速度
综上，此工步的切削用量为：，f =0.5mm/r,
n =560r/min,
（5）计算基本工时：公式为
式中 故：

（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，再由表2-7查得当f=0.5 mm/r时故 =97.22.50.510000.93=3.7KW
机床消耗功率P=3.7 /0.8=4.625KW< 为机床功率，故所选机床功率足够。

粗车φ50到
（1）确定背吃刀量
粗车φ50mm外圆到，加工余量为a=8.4mm,两次走刀，则背吃刀量
(2)确定进给量
进给量（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、f =0.4mm/r、车刀为YG硬质合金) 由公式 有
根据C6140车床速度表选择车床速度N=710r/min
则实际的切削速度
综上，此工步的切削用量为：，f =0.4mm/r, n =710r/min,
（5）计算基本工时：公式为
式中 故：
（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 ，再由表2-7查得当f=0.4mm/r时故=111.60.20.510000.91=5.58KW
机床消耗功率P=5.58/0.8=6.98KW< 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。
半精车到
（1）确定背吃刀量
半精车到，加工余量为a=1.4mm,一次走刀，则背吃刀量
（2）确定进给量
进给量（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、f =0.4mm/r、车刀为YG硬质合金) 由公式
有
根据C6140车床速度表选择车床速度N=900r/min
则实际的切削速度
综上，此工步的切削用量为：，f =0.4mm/r,
n =900r/min,
（5）计算基本工时：公式为
式中 故：
精车到
（1）确定背吃刀量
半精车到，加工余量为a=0.2mm,一次走刀，则背吃刀量
（2）确定进给量
进给量（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T=60mm。
(4)确定切削速度Vc
查表取：Vc=2.4m/s(由、f =0.4mm/r、车刀为YG硬质合金) 由公式 有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.4mm/r, n =1120r/min,
（5）计算基本工时：公式为
式中 故：
倒角1×45°

粗车φ50到φ41.6
（1）确定背吃刀量
粗车φ50mm外圆到φ41.6，加工余量为a=8.4mm,两次走刀，则背吃刀量
(2)确定进给量
进给量（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T=60mm。
(4)确定切削速度Vc
查表取：Vc=1.8m/s(由、f =0.4mm/r、车刀为YG硬质合金) 由公式 有
根据C6140车床速度表选择车床速度N=710r/min
则实际的切削速度
综上，此工步的切削用量为：，f =0.4mm/r, n =710r/min,
（5）计算基本工时：公式为
式中 故：

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=φ181
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
粗镗内孔表面，加工余量为2mm，内孔的表面粗糙度为
刀具：YT15硬质合金车刀。尺寸：宽度B=16mm 高度H=25mm刀杆长度L=180，选择刀具前角γ0＝20°后角α0＝10°，副后角α0=10°，刃倾角λs=－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
（1）确定背吃刀量：轴线长度方向的端面的加工余量为a=，需全部加工，因为余量较小，故可一次加工，选择背吃刀量。
（2）确定进给量：进给量（查表得）。
（3）计算切削速度：

（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：公式为式中
其中 故：
粗镗堵头内孔
（1）确定背吃刀量
粗镗到，加工余量为a=2mm,一次走刀，则背吃刀量
（2）确定进给量
进给量（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、f =0.4mm/r、车刀为YT15硬质合金) 由公式 有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.4mm/r, n =1120r/min,
（5）计算基本工时：
工序5 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=φ181
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1mm，保证尺寸90，表面为自由尺寸公差，端面的表面粗糙度为 。
粗车堵头外圆表面，加工余量为2.8mm，保证尺寸。
粗镗堵头内壁表面，保证尺寸φ151，加工余量为2。
粗镗堵头内孔外壁表面，保证尺寸φ70，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=25mm刀杆长度L=180，选择刀具前角γ0＝20°后角α0＝10°，副后角α0=10°，刃倾角λs=－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
（1）确定背吃刀量：轴线长度方向的端面的加工余量为a=，需全部加工，因为余量较小，故可一次加工，选择背吃刀量。
（2）确定进给量：进给量（查表得）。
（3）计算切削速度：

（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：

半精车堵头左端面
（1）确定背吃刀量
半精车堵头左端面，加工余量为a=1mm,一次走刀，则背吃刀量
（2）确定进给量
进给量（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、f =0.6mm/r、车刀为YT15硬质合金) 由公式 有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.6mm/r, n =200r/min,
（5）计算基本工时：
粗车堵头外圆表面
（1）确定背吃刀量
加工余量为a=2.8mm,一次走刀，则背吃刀量
（2）确定进给量
进给量（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、f =0.8mm/r、车刀为YT15硬质合金) 由公式 有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.8mm/r, n =200r/min,
（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
（2）确定进给量
进给量（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、f =0.8mm/r、车刀为YT15硬质合金) 由公式 有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.8mm/r, n =200r/min,
（5）计算基本工时：
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

（2）确定进给量
进给量（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、f =0.7mm/r、车刀为YT15硬质合金) 由公式 有
根据C6140车床速度表选择车床速度N=450r/min
则实际的切削速度：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.7mm/r, n =450r/min,
（5）计算基本工时：
粗车堵头内端面（A面）
（1）确定背吃刀量
半精车堵头左端面，加工余量为a=2mm,一次走刀，则背吃刀量
（2）确定进给量
进给量（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、f =0.6mm/r、车刀为YT15硬质合金) 由公式
有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.6mm/r, n =500r/min,
（5）计算基本工时：

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：L=90mm d=φ181
加工要求：半精镗内孔，加工余量为1.5mm
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=16mm 高度H=25mm刀杆长度L=180，选择刀具前角γ0＝20°后角α0＝10°，副后角α0=10°，刃倾角λs=－8°,主偏角Kr=45°, ,副偏角Kr’=5°。
2．切削用量
半精镗堵头内孔
（1）确定背吃刀量
半精镗到，加工余量为a=1.5mm,一次走刀，则背吃刀量
（2）确定进给量
进给量（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、f =0.4mm/r、车刀为YT15硬质合金) 由公式 有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.4mm/r, n =1120r/min,
（5）计算基本工时：
精镗堵头内孔
（1）确定背吃刀量
半精镗到，加工余量为a=0.1mm,一次走刀，则背吃刀量
（2）确定进给量
进给量（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=2.5m/s(由、f =0.3mm/r、车刀为YT15硬质合金) 由公式 有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.3mm/r, n =1400r/min,
（5）计算基本工时：
工序6.钻孔φ8.5
1.加工条件：
工件材料：Q235-A 锻件;
加工要求：孔径d=φ8.5mm,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
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，= 118° =30° ,=12° ,=65°,b=2mm,l=4mm
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》表11-226，钢的强度σb 800Mpa, =58mm. 可知 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=8.5mm，钻头后刀面最大磨损量，取为0.6mm，由《实用机械加工工艺手册》查得寿命T=70min

（3)确定切削速度VC当f=0.26mm/r.双横刃磨的钻头=8.5mm时，Vt =16.8mm/min.切削速度的修正系数Kv=1.16.

故V= VtKv=17.41.16=19.48 m/min

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
（4）.计算基本工时,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
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IT13即可
2. 切削用量：
（1)确定切削深度ap
根据加工要求和加工条件，则被吃刀量=2
（2) 确定进给量
由于螺纹的螺距p=1.5mm，所以进给量f=1.5mm/r

（3)确定切削速度VC
由加工条件可选车床主轴转速n=40r /min, 所以 VC =
（4）计算基本工时t==0.33min
工序8 半精车堵头外圆表面
精车堵头外圆表面，倒角8×45°
1．加工条件
工件材料：Q235-A,锻件。工件尺寸：L=90mm d=φ181
加工要求：半精车堵头外圆表面，加工余量为2.0mm，保证尺寸.
精车堵头外圆表面，加工余量为0.5mm，保证尺寸.表面的表面粗糙度为
刀具：YT15硬质合金车刀。尺寸：宽度B=16mm 高度H=25mm刀杆长度L=180，选择刀具前角γ0＝20°后角α0＝10°，副后角α0=10°，刃倾角λs=－8°,主偏角Kr=45°, ,副偏角Kr’=5°。
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
（2）确定进给量
进给量（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、f =0.4mm/r、车刀为YT15硬质合金) 由公式 有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.4mm/r, n =200r/min,
（5）计算基本工时：
精车堵头外圆表面，倒角8×45°
（1）确定背吃刀量
加工余量为a=0.5mm,一次走刀，则背吃刀量
（2）确定进给量
进给量（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、f =0.3mm/r、车刀为YT15硬质合金) 由公式
有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.3mm/r, n =250r/min,
（5）计算基本工时：

工序9 半精车辊轴φ40h7外圆
精车辊轴φ40h7外圆
1. 加工条件
工件材料：45#,σb =630-700MPa，棒料;工件尺寸：L=206mm d=φ55
加工要求：半精车φ41.60 -0.025到φ40.2 0 -0.1,加工余量为1.4mm，长度为121mm
精车φ40.2 0 -0.1到加工余量为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γ0＝20°后角α0＝10°，副后角α0=10°，刃倾角λs=－8°,主偏角Kr=45°, ,副偏角Kr’=5°。
2. 切削用量
半精车辊轴φ40h7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

（2）确定进给量
进给量（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、f =0.4mm/r、车刀为YG硬质合金) 由公式
有
根据C6140车床速度表选择车床速度N=900r/min
则实际的切削速度
综上，此工步的切削用量为：，f =0.4mm/r, n =900r/min,
（5）计算基本工时：
精车到
（1）确定背吃刀量
加工余量为a=0.2mm,一次走刀，则背吃刀量
（2）确定进给量
进给量（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、f =0.4mm/r、车刀为YG硬质合金) 由公式 有
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：
综上，此工步的切削用量为：，f =0.4mm/r, n =1120r/min,
（5）计算基本工时： 故：

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