　　　　本设计是重要的实践教学环节之一。通过对“皮带盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备的设计，完成了从毛坯到零件的机械加工工艺过程。本设计的主要内容包括：绘制“皮带盘”的零件图、毛坯图，编制机械加工工艺过程综合卡片和机械加工工序卡片，以及皮带轮V型槽的加工夹具设计。本次设计实现了所学理论与生产实践的结合，通过设计使学生具有了制定工艺规程的初步能力，设计专用夹具的初步能力，进一步提高了查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。通过设计全过程，熟悉了工艺计算方法，学会了进行工艺设计的程序和方法，对于培养独立思考和独立工作的能力大有裨益。

关键词：皮带盘；夹具

1零件的工艺性分析1

2机械加工工艺规程设计1

2.1皮带盘的工艺分析及生产类型的确定1

2.1.1皮带盘的用途1

2.1.2皮带盘的主要技术要求1

2.1.3审查皮带盘的工艺性3

2.1.4确定皮带盘的生产类型3

2.2确定毛坯绘制毛胚图3

2.2.1毛坯选择3

2.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量3

2.2.3绘制皮带盘铸造毛坯简图4

2.3 拟定皮带盘工艺路线5

2.3.1定位基准的选择5

2.3.2表面加工方法的确定6

2.3.3加工阶段划分6

2.3.4 工序集中与分散6

2.3.5工序顺序的安排6

2.3.6确定工艺路线7

2.4工序加工余量、工序尺寸和公差的确定8

2.5 切削用量、时间定额的计算9

2.5.1切削用量的计算9

2.5.2时间定额的计算12

3 齿轮加工夹具设计15

3.1夹具设计任务15

3.2定位方案确定16

3.3刀具导向方案确定16

3.4夹紧方案确定16

3.4.1夹紧机构的选择16

3.4.2夹紧力的计算分析16

3.5夹具体的设计17

3.6皮带装置设计17

3.7定位误差分析与计算18

4 方案综合评价与结论18

4.1方案评价18

4.2结论19

5 体会与展望19

5.1体会19

5.2展望19

参考文献20

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零件图.jpg

内容简介：: 毕业设计（论文）任务书汽车与机械工程学院机械设计制造及自动化专业班题目皮带盘加工工艺规程及工装夹具设计任务起止日期： 2009 年 3 月 16 日 2009年 6 月 20 日学生姓名赵超学号 200521250207指导教师李碧琼教研室主任年月日审查院长年月日批准一、毕业设计（论文）任务课题内容1. 搜集有关资料，了解机床夹具设计原理以及机械制造工艺等方面的知识；2. 仔细阅读皮带盘的零件图，初步确定其机械加工工艺方案；3. 设计夹具，要求保证皮带盘轮齿的加工；4. 熟练掌握AutoCAD软件；5. 画出所设计夹具的装配图及相关的零件图。课题任务要求1、确定工艺方案，编制工艺规程；2、确定指定工序的夹具设计方案；3、完成夹具装配图和全部零件图；6、完成毕业设计论文、开题报告和英文翻译。课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸）开题报告；2 毕业设计论文一（含中、英文摘要，引言，开题报告、设计方案论述，设计分析与计算，设计总结，参考文献等）；3 装配图1张，典型零件图3张；相关英文资料及译文（作为设计说明书的附录）。主要参考文献与外文翻译文件（由指导教师选定）1. 王先逵主编，机械制造工艺学，北京：机械工业出版社，19982. 冯道主编，机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册，安徽文化音像出版社3. 王光斗、王春福主编，机床夹具设计手册，上海科学技术出版社，20024. AutoCAD（较新版本）5. 机电专业期刊同组设计者丁磊注：1. 此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。2. 此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。3. 此任务书可从教务处网页表格下载区下载二、毕业设计（论文）工作进度计划表序号毕业设计（论文）工作任务工作进度日程安排周次12345678910111213141516171819201调研、收集资料，写出开题报告2确定工艺方案，编制工艺规程3初步确定指定工序的夹具设计方案4熟练掌握AutoCAD软件5绘制夹具装配图、有关零件图6撰写设计说明书7审阅、准备答辩8答辩9 10 注：1. 此表由指导教师填写；2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；3. 进度安排请用“一”在相应位置画出。三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表时间第一阶段第二阶段第三阶段内容组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况检查记录教师签字签字日期签字日期签字日期注：1. 此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。2. “组织纪律”一档应按长沙理工大学学生学籍管理实施办法精神，根据学生具体执行情况，如实填写。3. “完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议4. 对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。四、学生毕业设计（论文）装袋要求：1. 毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页）。(1) 封面 (2) 扉页(3) 毕业设计（论文）任务书 (4) 中文摘要 (5) 英文摘要 (6) 目录 (7) 正文 (8) 参考文献(9) 致谢 (10) 附录（公式的推演、图表、程序等）(11) 附件1：开题报告（文献综述） (12) 附件2：译文及原文影印件2. 需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。3. 修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。4.毕业设计(论文)成绩评定册一份。5论文电子文档由各学院收集保存。学生送交全部文件日期学生（签名）指导教师验收（签名）毕业设计设计题目：皮带盘加工工艺规程及工装夹具设计系别: 专业: 班级: 姓名: 学号: 设计小组: 指导教师: 完成时间: 车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共10 页小组产品名称零件名称皮带盘第1 页工序号10工序名称铸造零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称牌号HT200状态设备名称型号编号夹具名称代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工步内容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1吹气清洗2正火处理,车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共10页小组产品名称零件名称皮带盘第2页工序号20工序名称车196 mm外圆及其大平面零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称牌号HT200状态设备名称型号C620-1编号卧式车床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工步内容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位,夹紧2车平面硬质合金车刀游标卡尺22611.3943700.520.833车1966的外圆表面硬质合金车刀0.05mm游标卡尺2111.133800.40.664吹气,检测编制校对审核会签描图李辉更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共10页小组产品名称零件名称皮带盘第3 页工序号30工序名称车66 mm外圆成型零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称牌号HT200状态退火设备名称型号C620-1编号卧式车床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工步内容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2车另一端平面硬质合金车刀游标卡尺11961.3943700.520.213车直径167端外圆硬质合金车刀游标卡尺1770.450.842300.250.454吹气,检测编制校对审核会签描图李辉更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共10 页小组产品名称零件名称皮带盘第4 页工序号40工序名称扩孔至43 mm零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称牌号HT200状态设备名称型号Z535编号车床夹具名称专用夹具代号冷却液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工步内容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2扩孔麻花钻0.02mm游标卡尺91.31.52.133700.60.723吹气,检测尺编制校对审核会签描图李辉更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共10 页小组产品名称零件名称皮带盘第5 页工序号50工序名称车V型槽零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称牌号HT200状态设备名称型号C620-1编号C620-1夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工步内容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2分若干次车削成合金车刀0.02mm游标卡尺200.28.573000.720.723精车至尺寸合金车刀0.02mm游标卡尺201.063000.104清洗检验车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共10 页小组产品名称零件名称皮带盘第6 页工序号60工序名称车直径62外圆零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称牌号HT200状态设备名称型号C620-1编号卧式车床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工步内容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2精车外圆合金车刀0.02mm游标卡尺3521.563000.720.723清洗检测车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共10 页小组产品名称零件名称皮带盘第7 页工序号70工序名称镗孔零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称牌号HT200状态设备名称型号T618编号卧式镗床夹具名称专用夹具代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工步内容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2镗孔合金镗刀0.02mm游标卡尺450.28.571950.720.723清洗检测0.02mm游标卡尺车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共10 页小组产品名称零件名称皮带盘第8 页工序号8工序名称铣键槽零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称牌号HT200状态设备名称型号铣床编号X62W夹具名称代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工步内容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1定位夹紧2铣槽铣刀0.05mm游标卡尺622.1960.573000.023入库车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共10 页小组产品名称零件名称皮带盘第9 页工序号9工序名称钳工零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称牌号HT200状态设备名称型号钻床编号夹具名称代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工步内容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1去除锐边毛剌0.05mm游标卡尺2倒角车间机械加工工序卡片产品型号零件图号共10 页小组产品名称零件名称皮带盘第10 页工序号12工序名称检验入库零件毛重零件净重一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名称牌号HT200状态设备名称型号编号夹具名称代号冷切液每批件数准终时间基本时间单件时间工步号工步内容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量 (mm/r)切削时间(min)1按照图纸认真检验各尺寸0.05mm游标卡尺2防锈处理3入库长沙理工大学机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称皮带盘共1页第1页材料牌号HT200毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每坏件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工序时间准终单件1铸造2时效处理3车车196 mm外圆及其大平面C620偏刀、游标卡尺、三爪卡盘4车车62 mm外圆成型C620偏刀、游标卡尺、三爪卡盘5扩孔扩孔至43 mm立式钻床Z550麻花钻、卡尺、塞规、专用夹具6检验中间检验C620偏刀、游标卡尺、三爪卡盘8中间检验塞规、百分表、卡尺等9热处理调质处理硬度230250HB10镗镗46孔T618卧式镗镗镗刀11去毛刺钳工台平锉描校12清洗清洗机13终检塞规、百分表、卡尺等装订号设计日期审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 29目录1零件的工艺性分析12机械加工工艺规程设计12.1皮带盘的工艺分析及生产类型的确定12.1.1皮带盘的用途12.1.2皮带盘的主要技术要求12.1.3审查皮带盘的工艺性32.1.4确定皮带盘的生产类型32.2确定毛坯绘制毛胚图32.2.1毛坯选择32.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量32.2.3绘制皮带盘铸造毛坯简图42.3 拟定皮带盘工艺路线52.3.1定位基准的选择52.3.2表面加工方法的确定62.3.3加工阶段划分62.3.4 工序集中与分散62.3.5工序顺序的安排62.3.6确定工艺路线72.4工序加工余量、工序尺寸和公差的确定82.5 切削用量、时间定额的计算92.5.1切削用量的计算92.5.2时间定额的计算123 齿轮加工夹具设计153.1夹具设计任务153.2定位方案确定163.3刀具导向方案确定163.4夹紧方案确定163.4.1夹紧机构的选择163.4.2夹紧力的计算分析163.5夹具体的设计173.6皮带装置设计173.7定位误差分析与计算184 方案综合评价与结论184.1方案评价184.2结论195 体会与展望195.1体会195.2展望19参考文献20摘要本设计是重要的实践教学环节之一。通过对“皮带盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备的设计，完成了从毛坯到零件的机械加工工艺过程。本设计的主要内容包括：绘制“皮带盘”的零件图、毛坯图，编制机械加工工艺过程综合卡片和机械加工工序卡片，以及皮带轮V型槽的加工夹具设计。本次设计实现了所学理论与生产实践的结合，通过设计使学生具有了制定工艺规程的初步能力，设计专用夹具的初步能力，进一步提高了查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。通过设计全过程，熟悉了工艺计算方法，学会了进行工艺设计的程序和方法，对于培养独立思考和独立工作的能力大有裨益。关键词：皮带盘；夹具Abstract This course design is an important aspect of the practice of teaching. Through the sub-set of parts of the machining process planning and process equipment design, completed the rough machining parts to the process. The design of the main courses include: Drawing sub-set of parts of the map, rough map, machining process of the preparation of integrated card and the card processing machinery, and 6 32mm-processing fixture design. The curriculum design achieved by the theory and practice of combining production, through the design so that students with the development of the initial capacity of a point of order, a preliminary design for the fixture capacity, further improve the access to information, skilled use of Design Manual, reference materials, etc. The capacity. Through the whole process of design, calculation methods are familiar with the process, learn how to process design procedures and methods for cultivating independent thinking and the ability to work independently of great benefit. Key words: Belt pulley ；Fixture序言一、设计目的：现代机械制造工艺设计是机械类专业学生在学完了机械制造技术基础等技术基础和专业课理论之后进行的一个实践教学环节。其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合运用所学理论，解决现代实际工艺设计问题的能力。通过工艺规程及工艺装备设计，学生应达到：1、掌握零件机械加工工艺规程设计的能力；2、掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力；3、掌握机床专用夹具等工艺装备的设计能力；4、学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图、夹具总装图，标注必要的技术条件等。二、设计感想与体会：毕业设计就是一个团队合作的过程。所谓1+12，一个团队的合作，使我们的设计成果不到三周时间就渐渐呈现在我们的眼前。看着眼前的手工图纸、CAD图和设计计算的手稿，三周的设计过程一幕幕浮现在眼前。三周的设计让我们学到了很多东西。这次设计可以说是三年的课程学习所掌握的所有机械工程学科的基础知识的融会贯通，因为我们以前曾经学得很好，但是都是理论的东西，学习了马克思主义哲学之后，终于知道理论联系实际才使我们有了更进一步的体会。在这次设计中，我学会的如何设计、如何计算，更重要的是我学会了合作，我懂得了团队合作的重要性。我们以前做的设计都是一个人的，而且规模小，不需要什么规划，这次可以说是综合了我们的所有智慧。同时，得到了我们的指导老师的大力支持。由于我们水平所限，设计中难免有错误和不妥之处，在此还诚请指导老师批评指正。机械加工工艺规程设计1零件的工艺性分析1) 该工件铸造后，很容易造成应力的分布不均。因此，铸造后进行时效处理，以改善材料的切削性能。2) 工序安排以台阶面和46的内孔表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。3) 该零件大端面对46mm内孔中心线及台价面有位置度要求；外圆46mm外圆对180mm分度圆有同轴度要求. 2.1盘毂零件的工艺分析及生产类型的确定一、盘毂类零件特点皮带轮-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。 1、功用盘毂零件在机器中主要起支承、连接作用。2、结构特点盘毂类零件主要由端面、外圆、内孔等组成，一般零件直径大于零件的轴向尺寸。3、技术要求盘毂类零件往往对支承用端面有较高平面度及轴向尺寸精度及两端面平行度要求；对转接作用中的内孔等有与平面的垂直度要求，外圆、内孔间的同轴度要求等。2.2、盘类零件制造工艺特点（一）盘类零件1、毛坯选择盘类零件常采用钢、铸铁、青铜或黄铜制成。孔径小的盘一般选择热轧或冷拔棒料，根据不同材料，亦可选择实心铸件，孔径较大时，可作预孔。若生产批量较大，可选择冷挤压等先进毛坯制造工艺，既提高生产率，又节约材料。2、基准选择根据零件不同的作用，零件的主要基准会有所不同。一是以端面为主（如支承块）其零件加工中的主要定位基准为平面；二是以内孔为主，由于盘的轴向尺寸小，往往在以孔为定位基准（径向）的同时，辅以端面的配合；三是以外圆为主（较少），与内孔定位同样的原因，往往也需要有端面的辅助配合。3、安装方案（1）用三爪卡盘安装用三爪卡盘装夹外圆时，为定位稳定可靠，常采用反爪装夹（共限制工件除绕轴转动外的五个自由度）；装夹内孔时，以卡盘的离心力作用完成工件的定位、夹紧（亦限制了工件除绕轴转动外的五个自由度）。（2）用专用夹具安装以外圆作径向定位基准时，可以定位环作定位件；以内孔作径向定位基准时，可用定位销（轴）作定位件。根据零件构形特征及加工部位、要求，选择径向夹紧或端面夹紧。（3）用虎钳安装生产批量小或单件生产时，根据加工部位、要求的不同，亦可采用虎钳装夹（如支承块上侧面、十字槽加工）。4、表面加工零件上回转面的粗、半精加工仍以车为主，精加工则根据零件材料、加工要求、生产批量大小等因素选择磨削、精车、拉削或其它。零件上非回转面加工，则根据表面形状选择恰当的加工方法，一般安排于零件的半精加工阶段。5、工艺路线与轴相比，盘的工艺的不同主要在于安装方式的体现，当然，随零件组成表面的变化，牵涉的加工方法亦会有所不同。因此，该“典型”主要在于理解基础上的灵活运用，而不能死搬硬套。下料（或备坯）去应力处理粗车半精车平磨端面（亦可按零件情况不作安排）非回转面加工去毛刺中检最终热处理精加工主要表面（磨或精车）终检2.1.2该零件的主要技术要求零件的主要技术要求加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等级表面粗糙度 Ra/m 形位公差/mm大外圆196 g8IT1212.5小外圆62g8IT83.20.01C49孔49H12IT73.20.8A B键槽48H7IT63.22.2.3审查零件的工艺性1）零件材料200钢，切削加工性良好。2）皮带盘62h6mm外圆与46H7mm孔有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。3）主要表面虽然加工精度较高，但可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量地加工出来。2.2.4确定零件的生产类型依设计题目可知生产类型为：大批大量生产2.3确定毛坯绘制毛胚图2.3.1毛坯选择根据材料HT200钢，生产类型为大批大量生产及零件形状要求。2.3.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1）公差等级由零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2）铸件重量根据机械加工后零件的形状及零件材料，估算锻件毛坯重量为=7kg。3）铸件复杂系数对零件图进行分析计算，可大致确定铸件外廓包容体的直径d=196mm，高H=99.6mm。由公式S=7.50kg/12.0kg0.63。由此可确定该分度盘零件的复杂系数为级。4）铸件材质系数由于该皮带盘零件材料为HT200，是碳的质量分数大于0.65%的碳铸铁，故该铸件的材质系数为级。5）铸件分模线形状与零件表面粗糙度根据该分度盘零件的形位特点，采用平直分模面。由零件图可知，该皮带盘零件各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m 。根据上述诸因素，可查表确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表2-2中。表2-2 零件铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量铸件重量/kg包容体重量/kg形状复杂系数材质系数公差等级7.311.9普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注196外圆表2-142.0表2-1062外圆表2-142.6表2-10高度99.6表2-112.0表2-13高度38（台阶面)表2-112.0表2-13注：根据表2-10的表注，将此表中所有公差按1/2分配。2.3.3绘制零件铸造毛坯简图由表2-2所得结果，绘制毛坯简。 2.4 拟定零件工艺路线2.4.1定位基准的选择2.5.1精基准的选择根据该皮带盘零件的技术要求和装配要求，选择零件大端面为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。零件46h6mm的轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工零件196g8mm外圆柱面和台阶面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度和同轴度要求。在铣削键槽时采用46g6mm的轴心线作为精基准，做到了设计基准与工艺基准的统一。2.5.2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。此处选择皮带盘226g8mm轴线作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。2.5.2表面加工方法的确定根据皮带盘零件图上个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法，如表2-3所示。表2-3 皮带盘零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/m 加工方案备注大端面IT1112.5粗车表1-8外圆台阶IT63.2粗车半精车表1-8小端面IT1112.5粗车表1-8大外圆IT1012.5粗车半精车表1-6小外圆IT63.2粗车半精车表1-846孔IT1312.5镗表1-72.5.3加工阶段划分该零件加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工两个阶段。2.5.4 工序集中与分散采用工序集中原则，尽可能在一次安装中加工许多表面，或尽量在同一台设备上连续完成较多的加工要求。2.5.5工序顺序的安排1）机械加工工序遵循”先基准后其他“、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原则。2)热处理工序因铸件的表面层有硬皮，会加速刀具磨损和钝化，为改善切削加工性，模锻后对毛坯进行时效处理，软化硬皮；零件196g8mm外圆面和台阶面需进行低温时效，由于零件壁厚小，易变形，加之加工精度要求高，为尽量控制正火变形，在零件粗加工后安排去应力退火处理。3)辅助工序在粗加工和半精加工后各安排一次中间检验，精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。2.6.6确定工艺路线在综合考虑上述工序安排原则基础上，表2-4列出了零件的工艺路线。表2-4 零件工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1铸造2时效3车196 mm外圆及其大平面C620偏刀游标卡尺4车66 mm外圆成型C620偏刀游标卡尺5扩孔至43mm立式钻床Z550麻花钻卡尺、塞规6中间检验工作台塞规、百分表、卡尺等7退火处理硬度230250HB8镗46孔卧式镗床镗刀内径千分尺、塞规9铣键槽立式铣床Z550铣刀铣刀、卡尺、塞规、专用夹具纹10去毛刺钳工台平锉11清洗清洗机12终检塞规、百分表、卡尺等确定切削用量及基本工时车端面，粗车各外圆工序（如未特别注明，本工序相关数据的出示切削用量手册的车削用量选择）1. 车端面（1）.加工条件工作材料：HT200，b0.735GPa，铸造。加工要求：车端面，粗车外圆表面机床：C620-1卧式车床刀具：刀片材料YT15 ，刀杆尺寸1625mm Kr90, r010,。12, s0,r1.0mm.（2）.计算切削用量a.粗车196端面，用计算法切削深度：加工总余量2.0mm，单边余量1mm，一次走刀，ap2mm进给量：根据表4选f0.6-0.9mm/r。按C620-1机床说明书选f=0.52mm/r表26计算切削速度：见表21根据表10，车刀耐用度t60minV（1-mTmapxvfyv）Kv式中Cv=242，xv0.15，yv0.35，m0.20KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv其中Ktv1.0（表21-6），Kkrv0.81（表21-7），KSV0.8（表21-5），KTv1.0（表11），KKv1.24（表21-9），KMv0.637/b0.637/0.7350.87（表21-1）v=（242/601-0.236000.20.750.150.520.35）0.871.00.810.81.01.241.623m/s确定机床主轴转速：ns1000v/dw 10001.623/(3.1445)5.38r/s（323r/min）按C620-1机床说明书（表26），与323r/min相近的机床转速为305r/min及370r/min，现选nw370r/min，所以实际切削速度VnWdw/1000 3702263.14/1000111.53r/min（1.86r/s）切削工时工艺手册表7-1：T左Ll1l2/nf 式中L96/248，l14，l20T左48+4+0/0.523700.27min（16.2s）T右Ll1l2/nf，式中L96-72/212，l14，l20T右12+4+0/0.523700.083min（5s）b.车62端面：切削深度：加工总余量2mm，一次走刀，ap2mm主轴转速和进给量：为了提高生产率，在不影响加工质量的情况下，取与车196端面时的主轴转速和进给量。即n370r/min，f0.52mm/r。所以实际切削速度:Vdwns/10003.14167370/100083.65m/min（1.394m/s）切削工时工艺手册表7-1：TLl1l2/nf，式中L72/236，l14，l20T3640/0.523700.21min（12.6s）2.车外圆粗车196外圆。要求校验机床功率及进给强度削深度：单边余量Z2mm，一次走刀。ap2mm，进给量：查表4，f0.6-0.9mm/r。按机床说明书取f=0.6mm/r。计算切削速度：按表21V（1-mTmapxvfyv）Kv，式中Cv=242，xv0.15，yv0.35，m0.20，KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv其中Ktv1.0（表21-6），Kkrv0.81（表21-7），KSV0.8（表21-5），KTv1.0（表11），KKv1.0（表21-9），KMv0.637/b0.637/0.7350.87（表21-1）V（242/601-0.236000.22.760.150.60.35）0.871.00.810.81.01.01.03m/s（61.8m/min）确定主轴转速：ns1000v/dw 100061.8/3.14226205.02r/min按机床选取n230r/min，所以实际切削速度VnWdw/1000 3.14196230/100032.5m/min （1.94m/s）校验机床功率：由表22中查得：PmFzV10-3KW,式中Fz可由表13查出，当b0.569-0.951GPa，ap2.0mm，f0.6mm/r，V1.66m/s时，Fz2350N，切削力Fz的修正系数为KKrFz0.89，Kr0Fz1.0（表22-3）故Fzc23500.89=2091.5NPmc FzV10-32091.51.1610-32.43kw,按机床说明书，当n230r/min时，机床主轴允许功率PE5.9kw，因PmcPE故所选切削用量可在C620-1车床上进行。校验机床进给系统强度：根据C620-1机床说明书，其进给机构允许走刀力Fmax3530N,由表16，当b0.669-0.794GPa，ap2.8mm，f0.75mm/r，V1.66m/s，Kr90时，走刀力Fxc760N。切削时Fx的修正系数为Kr0Fx1.0，KsFx1.0，KKrFx1.17（表22-3）故实际走刀力为Fxc7601.01.01.17889.2N，则所选f0.6mm/r的进给量可用。切削工时工艺手册表7-1：TLl1l2/nf，式中L35.5，l14，l23T35.5+4+3/2300.60.31min（18.6s）考虑到该零件台阶面较多，如若各台阶面都采用不同的转速和不同的进给量，则效率不高，故在不影响加工质量的情况下，粗车该轴时，采用主轴转速230r/min，粗车进给量f0.6mm/r。粗车62外圆切削深度：单边余量1mm，一次走刀，ap1mm进给量f=0.6mm/r主轴转速n=230r/min，所以实际切削速度VnWdw/1000=3.1462230/1000=52m/min（0.87m/s）切削工时：TLl1l2/nf，式中L400.5，l14，l20T400.5+4/2300.6=2.93min钻孔10mm。要求校验机床的功率和扭矩。选择钻头：选莫氏锥柄麻花钻，其直径d0=10mm，钻头几何形状（表1及表2）：双锥修磨横刃、棱带，=30，2=118，21=70，0=10，=50。切削用量：进给量：根据表5，当钢的b0.784GPa，d=20m 时，f=0.350.43mm/r，按机床取f=0.43mm/r.切削速度：根据表11，b=0.735GPa的40Cr钢加工性属7类。由表10，当加工性为第7类，f0.49mm/r，双横刃磨的钻头，d0=10mm时，Vt=0.30m/s（18m/min），切削速度的修正系数：KTV=1.0（表10），KCV=1.0（表23），Klv=1.0（表23），Ktv=1.0（表21-6）。故V=0.30主轴转速：n=1000V/dw 100018/3.1410286.6r/min按机床说明书去取nW=400r/min，所以实际切削速度为：VnWdw/1000 3.146400/10007.536m/min （0.45m/s）校验机床功率及扭矩：根据表17，当f0.51mm/r，d021mm时，Mt=76.81Nm。扭矩的修正系数KMM=1.11，KWM=1.0，故Mc=76.811.1=85.26Nm。根据钻床说明书，当n=400r/min时，Mm=115.8Nm。据表19，当b=0.6670.804GPa，d0=20mm，f0.38mm/r，V0.29m/s时，Pm=1.7Kw。根据钻床说明书，PE=4.50.81=3.645Kw。由于McMm，PmPE，故选择的切削用量可用。粗精铣45mm端削边（如未特别注明，本工序相关数据的出示切削手册的铣削用量选择）1.铣键槽：选择铣刀：采用错齿三面刃盘铣刀，齿数为18。耐用度T=7200s（表8）机床：X62W铣床切削用量：进给量af：根据X62W铣床说明书（表24），其功率为7Kw。属中等系统刚度。根据表3，af=0.080.15mm/z，现取af=0.15mm/z。切削速度和每秒进给量vf：根据表9，当d=100mm，z=18，ap=1240mm，ae1=4mm，af0.18mm/z时，vt=0.35m/s，nt=1.13r/s，vft=1.40mm/r各修正系数为KMv=KMn=KMvf=0.69，KSv=KSn=KSvf=0.8，KZv=KZn=0.9，KZvf=2.7所以v=vtKv=0.350.690.80.9=0.17m/sn=ntKn=1.130.690.80.9=0.56r/svf=vftKvf=1.400.690.82.7=2.087mm/r根据机床取nc=0.625r/s，vfc=2.5mm/s，因此实际切削速度和每齿进给量为：vc=dnc=/1000=3.141000.625/1000=0.196m/svfc=vfc/ncz=2.5/0.62518=0.22mm/z切削工时：TL/vf，式中Ll+y+，l45，根据表19，y+=23mmT45+23/0.50.746min（91s）切槽V型槽1.选用刀具：W18Cr4V，几何形状：h1=20，h=25，H1=18，B=3r0=7，0=5。车刀耐用度T=3600s（表10）2.切削用量：切削深度：ap=2.5mm进给量：查工艺手册表3-16，f=0.10.14mm/r主轴转速：为了缩短辅助时间，取主轴转速n=460r/min，所以实际切削速度v=nd/1000 3.1445460/100065m/min （1.1m/s）切削工时：工艺手册表7-1TL/nf，式中Ld-d1/2+l1，l14，L=45-42/2+4=5.5T5.5/4600.120.10min（6s）倒角：采用45车刀，为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速n=460r/min，手动进给。切削深度：单边余量Z2.76mm，一次走刀。ap2.76mm，进给量：查表4，f0.6-0.9mm/r。按机床说明书取f=0.6mm/r。计算切削速度：按表21V（1-mTmapxvfyv）Kv，式中Cv=242，xv0.15，yv0.35，m0.20，KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv其中Ktv1.0（表21-6），Kkrv0.81（表21-7），KSV0.8（表21-5），KTv1.0（表11），KKv1.0（表21-9），KMv0.637/b0.637/0.7350.87（表21-1）V（242/601-0.236000.22.760.150.60.35）0.871.00.810.81.01.01.03m/s（61.8m/min）确定主轴转速：ns1000v/dw 100061.8/3.1496205.02r/min按机床选取n230r/min，所以实际切削速度VnWdw/1000 3.1496230/100069.33m/min （1.16m/s）校验机床功率：由表22中查得：PmFzV10-3KW,式中Fz可由表13查出，当b0.569-0.951GPa，ap2.0mm，f0.6mm/r，V1.66m/s时，Fz2350N，切削力Fz的修正系数为KKrFz0.89，Kr0Fz1.0（表22-3）故Fzc23500.89=2091.5NPmc FzV10-32091.51.1610-32.43kw,按机床说明书，当n230r/min时，机床主轴允许功率PE5.9kw，因PmcPE故所选切削用量可在C620-1车床上进行。校验机床进给系统强度：根据C620-1机床说明书，其进给机构允许走刀力Fmax3530N,由表16，当b0.669-0.794GPa，ap2.8mm，f0.75mm/r，V1.66m/s，Kr90时，走刀力Fxc760N。切削时Fx的修正系数为Kr0Fx1.0，KsFx1.0，KKrFx1.17（表22-3）故实际走刀力为Fxc7601.01.01.17889.2N，则所选f0.6mm/r的进给量可用。切削工时工艺手册表7-1：TLl1l2/nf，式中L35.5，l14，l23T35.5+4+3/2300.60.31min（18.6s）3 V型槽加工夹具设计3.1夹具设计任务.一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求：（1）保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。（2）提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。（3）工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。（4）使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动

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