制定后法兰盘(图5-10)的加工工艺及钻Φ7孔的钻床夹具设计(含全套CAD图纸)-哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计

哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 目录目录 序言序言 . 1 第 1 章 零件分析第 1 章 零件分析 . . 2 1.1 零件的作用 . 2 1.2 零件的工艺分析 . 2 第 2 章 选择毛坯第 2 章 选择毛坯 2 2.1 确定毛坯的成形方法 . 2 2.2 铸件结构工艺性分析 . 3 2.3 铸造工艺方案的确定 . 3 2.4 铸造工艺参数的确定 . 3 第 3 章 工艺规程设计第 3 章 工艺规程设计 4 3.1 定位基准的选择 . 4 3.2 工件表面加工方法的选 . 5 3.3 制定工艺路线 . 5 3.4 加工余量、工序尺寸及加工工时的确定 . 9 第 4 章 夹具设计第 4 章 夹具设计 32 4.1 确定设计方案 32 4.2 夹具使用说明 35 总结总结 . 36 参考文献参考文献错误！未定义书错误！未定义书 签。签。. 37 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 1 序言 机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础 课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行 毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习， 也是一次理 论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地 位。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1.能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中 学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工 艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2.提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被 加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工 质量的夹具的能力。 3.会使用手册及图表资料。 掌握与本设计有关的各种资料的名称、 出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺 规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查 阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理 论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。 并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 2 第 1 章 零件分析第 1 章 零件分析 1.1 零件的作用1.1 零件的作用 对于我们大多数人来说可能是听说过法兰一词但是我们却并不知道 它准确是干什么的现在我们就对这个词加以说明， 法兰连接(flange， joint)由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法 兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生 变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。法兰连接是一 种可拆连接。 按所连接的部件可分为容器法兰及管法； 按结构型式分， 有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。常见的整体法兰有平焊法兰及对 焊法兰。平焊法兰的刚性较差，适用于压力 p4MPa 的场合；对焊法 兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力温度较高的场合。 全套设计加全套设计加 401339828 机械设计帮帮团机械设计帮帮团 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 3 1.2 零件的工艺分析1.2 零件的工艺分析 法兰盘共有两组加工的表面。先分述如下： 1以151mm、125mm、78mm 三孔为精基准的加工表面。 这一组加工表面包括：一个78 的孔及其倒角；一个196 外圆及其倒角；150 外圆及其倒角；83 外圆及其倒角；110 外 圆及其倒角；125 外圆及其倒角；151 外圆及其倒角；196 左端 面；611 通孔；618 止端孔。 2.以150 右端面为基准加工表面。 这一组加工表面包括： 196 右端面； 30.5 退刀槽； 5 孔； 6M6 螺孔；R25 半圆。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求： （1）196 左端面与151、125、78 轴形位公差 0.03mm。 （2）611 孔轴线与196 外缘位置公差 0.6mm，同时 与151、125、78 轴线垂直相交。 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出 精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加 工，保证它们的位置精度。 第 2 章 选择毛坯第 2 章 选择毛坯 2.1 确定毛坯的成型方法2.1 确定毛坯的成型方法 该零件材料为HT200。由于其铸造性能良好，且为中批生产，可 选择砂型铸造机器造型。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 4 毛坯的热处理方式铸件铸造后应安排时效处理， 以消除残余的 铸造应力，防止在机械加工过程中出现变形情况。 2.2铸件结构工艺性分析2.2铸件结构工艺性分析 该零件因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁 组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性 能好，冷却速度较慢，故能满足使用要求。 2.3 铸造工艺方案的确定2.3 铸造工艺方案的确定 根据铸件的尺寸较小， 形状比较简单， 而且选用灰口铸铁为材料， 并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考机械制造技术 基础课程设计表 2-6 选用砂型铸造。 2.4 铸造工艺参数的确定2.4 铸造工艺参数的确定 按手工砂型铸造，灰铸铁查金属工艺学课程设计表 1-11，查 得加工余量等级为 H 1311 ，转查表 1-12。 第 3 章 工艺规程设计第 3 章 工艺规程设计 3.1 定位基准的选择3.1 定位基准的选择 工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以 使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问 题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 （1）粗基准的选择。对于法兰盘零件而言可归为轴类零件， 尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件， 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 5 则应以与加工表面要求相互位置精度较高的不加工表面作粗基准。 选 择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残 迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边45 外圆及90 的 右端面的不加工外轮廓表面作为粗基准， 利用三爪卡盘夹紧45 外圆 可同时削除 五个自由度， 再以的90 右端面定位可削除一个自由度。 对外圆 196、150、110 和151、125、78（共两 块 V 形块加紧，限制个自由度，底面两块支撑板定位面限制 1 个自 由度，使缺少定位，不过是可以靠两个 V 形块加紧力来约束轴的扭 转力，然后进行钻削）的加工，这样对于回转体的发兰盘而言是可以 保证相关面的标准，确保的圆周度。 （2）精基准的选择。以151、125、78 为精基准加工 表面。这一组加工表面包括：右 32 退刀槽；5 和 M6 孔。因为主 要应该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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 3.2 工件表面加工方法的选择3.2 工件表面加工方法的选择 1) 196mm的左端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度为 Ra6.3um，要 粗车，半精车。 2) 125JS6mm的内圆柱面公差等级为IT7表面粗糙度为Ra1.6um，需 要粗 车，半精车，精车，磨削。 3) B面与A面，其端面尺寸精度高，表面粗糙度都为Ra1.6um，需要 粗 车，半精车，精车，磨削。 4) 196mm外圆柱面尺寸精度不高，表面粗糙度为Ra6.3um，需要粗 车，半精车。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 6 5) 150K6mm的外圆柱面，表面精度高，表面粗糙度为Ra1.6m，需 要粗车，半精车，精车，磨削。 6) 110mm的端面表面粗糙度为Ra1.6m， 需要粗车， 半精车， 精车， 磨削 7) 78mm的内圆柱面表面粗糙的为Ra=6.3um，需要粗 车，半精车。 8) 18及11的螺栓孔表面粗糙度为Ra1.6m，需粗镗， 精镗。 9）110mm的内圆柱面粗糙度为Ra1.6m，需粗镗， 精镗。 3.3 制定工艺路线3.3 制定工艺路线 制定工艺路线得出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及 位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况 下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来 提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量 下降。 1.工艺路线方案一 工序196 粗车。粗车150。粗车196 外圆。粗车 110 外圆。 工序粗车 R25 半圆。 工序钻、扩、粗铰、精铰151、125、78 孔并车孔 左端的倒角。 工序半精车196、150 左端面，半精车外圆110、 150、196，车柱体上的倒角 C1.5。 工序 车槽 30.5。倒角 C2 圆角 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 7 工序 粗铣、精铣90 柱体的两侧面。 工序钻5 孔，M6 螺孔。 工序钻 611 孔，618 止端孔。 工序磨削 B 面，即两端面。 工序 磨削外圆面196、150。 工序刻字刻线。 工序镀铬。 工序检测入库。 2.工艺路线方案二 工序 粗车196 柱体。 工序粗加工151、125、78 孔：钻中心孔76，扩 孔77.8。 工序粗车外圆110 、196、150，半精车外圆110 、 150、196、 ，车196 柱体的倒角，车110 柱体 的过度倒圆。 工序车槽 32，粗车、半精车外圆 外圆及倒角。 工序粗铰150.5、 124.5、 77.5。 精铰151、 125、 78。 工序粗钻6.8，扩孔 7. 工序铰 M6 螺孔。 工序钻 5 孔。 工序钻 611 通孔， 618 止端孔。 工序磨 B 面，即 两端面。 工序B 面抛光 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 8 工序 刻字刻线 工序 XIII 196 外圆镀铬 工序 XIV检验入库 3. 工艺方案的比较与分析 上述两种工艺方案的特点在于：方案一是先粗加工表面的毛 坯，基本按照加工原则来加工的，先粗加工半精加工精加工。给钻 151、125、78 孔确定基准，确保孔的行位公差，不过一次性加工 好151、125、78 孔，同时零件151、125、78 孔要求很 高的，在后面的加工会对它的精度的影响，并且196 和150 右端 面要与151、125、78 轴有一定位置公差，这样很难保证它们的 位置的准确性。 而方案二是只给20 钻孔保证底座平面度， 不过钻头 的下钻时不能准确定位，会影响的151、125、78 位置公差，从 而也影响后面加工的196 和150 的端面跳动。不过在方案二中 151、 125、 78 孔粗钻扩和铰是分开加工， 粗铰150.5、 124.5、 77.5 孔。2、精铰151、125、78 孔，放在精车196、150 前面，这样确保左端面和右端面要与轴有一定位置公差。综合的方案 如下： 工序粗车196 外圆。粗车110 外圆。粗车150 外圆。 工序粗车78 内圆、粗车110 内圆、粗车125 内圆、 粗车150 内圆。 工序钻4 孔、扩4.8 孔。 工序半精车196 外圆。 半精车左110 外圆。 半精车150 外圆并倒角 C1.5。车过渡圆角 R2。 工序半精车78 内圆、 半精车110 内圆、 半精粗车125 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 9 内圆、半精车150 内圆。倒角 C7。切槽 30.5。 工序粗铰3。精铰5。镗 M6 螺孔。 工序倒角。 工序粗铣两端面。精铣两端面。 。 工序钻 611 透孔，618 止端孔。 工序磨外圆。磨 B 面，即 两端面。 工序磨 R25 半圆 工序 XIII B 面抛光 工序 XIV刻字刻线 工序 XV镀铬 工序 XVI检验入库。 总工艺方案的分析：本方案基本克服了一二方案的缺点，继承它 们的优点。可以做到先粗加工=半精加工=精加工，151 粗钻扩和 铰是分开加工，粗铰4.94。2、精铰4，放在精车196、150， 这样确保196 和150 要与中心轴有一定位置公差。 可以确保151 加工面精度。 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯配尺寸的确定3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯配尺寸的确定 “法兰盘”零件材料为 HT200，硬度 190HBS，毛坯重量约为 2.8KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及 加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序及毛坯尺寸如 下： 1. 车196 外圆表面加工余量及公差。 查机械制造工艺设计简明手册 （以下称工艺手册 ）表 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 10 2.22.5，取外圆表面长度余量均为 2Z=6mm（均为双边加工） 车削加工余量为： 粗车:2 2.5mm 半精车: 20.3mm 精车 :20.2mm 2.车196 、150、110 外圆表面加工余量： 粗车2 2mm 半精车 20.3mm 精车 :20.2mm 3.钻孔（151、125、78） 查工艺手册表 2.22.5，先钻出来直径是149、123、 76, 工序尺寸加工余量： 钻孔149、123、76 扩孔0.9mm 粗铰孔 0.07 mm 精铰0.03mm 4.钻孔（5） 一次性加工完成，加工余量为 2Z=9mm 5.铣削加工余量： 粗铣：5mm 精铣：2 mm 粗铣：149、123、76mm 精铣：3 mm 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 11 其他尺寸直接铸造得到。 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此 在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 2.5 确定切屑用量及基本工时 工序 （一).粗车196 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 2.5mm(半径值)，一次走刀，则 ap=2.5mm。 (b)确定进给量 由 切削用量简明手册 HT200， ap=2.5mm,工件直径为 100mm， 则 f=0.81.2 mm/r。再由机械制造工艺设计简明手册表 4.23 查取 f =0.92 mm/r。 (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 0.81.0 mm，焊接耐用度 T=60min。 (d) 确定切削速度 V： 根据切削用量简明手册表 1.11 查取：V=1.33m/s(由 180199HBS、asp=2.5mm、f =0.92mm/r、车刀为 YG6 硬质合金查得), 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 12 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： Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0. 85,Kkv=1.0。则修正后的 V=1.331.01.01.00.731.00.851.0 60=49.5 m/min 则：n = 157.6r/min 按 C365L 车床转速 （ 机械制造工艺设计简明手册 表 4.22） 选择与 157.5r/min 相近的机床转速 n =183r/min,则实际切削速 度 V = 57.5m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =2.5mm，f =0.92 mm/r, n =183r/min, V =57.5m/min。 (3)计算基本工时： T= (12+3+3+0)1/(0.92183)=0.107min。 (二).粗车150 外圆 （1）选择刀具：与粗车196 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 2mm（半径值） ，一次走刀，ap=2mm.。 b:确定进给量： 由切削用量简明手册材料 HT200 刀杆 1625 2，工件 直径 50 ，切深 2mm,则 f 为 0.40.5mm/r,由机械制造工艺设计 简明手册f=0.41mm/r. c:确定切削速度 V: 查切削用量简明手册 ，YG6 硬质合金加工 HT200 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 13 （180-199HBS）,ap=2mm,f=0.41mm/r 有 V=1.33m/s,修正系数： Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv =0.85,Kkv=1.0。则修正后的： V=1.33 60 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85=49.5m/min 则： n=350r/min,取标准 n 机=322r/min,则 V 机=45.5m/min. 综上：ap =2mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.5m/min。 (3)计算工时 T= (30+5+5+0) /（0.41322）=0.303min. 综上， 此工步的切削用量为： ap =2mm， f =0.92 mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。 （3）计算基本工时： L=(10146)/2+4+0+0=31.5mm T=31.51(0.92136)=0.252min。 工序 （一）.粗车右边78 内圆 (1)选择刀具 (2)确定切削用量： a:确定背吃刀深度 ap. 粗车加工余量为 2mm.由于刀杆截面取最大吃刀深度为 6mm,一次 走刀完成，则取 ap=2mm。 b:确定进给量 f: 根据切削用量手册加工材料 HT200 车刀刀杆尺寸 1625 2 工件直径 45mm， 切削深度 2mm， 属3mm， 则进给量为 0.4-0.5mm/r, 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 14 再根据 C365L 车床及机械制造工艺设计简明手册查取横向进给量 f=0.41mm/r。 c:确定切削速度 V： 根据切削用量手册表 12 当用 YG6 硬质加工 HT200，180 199HBS =2mm，f 机=0.41mm/r 查出 Vc=1.33m/s.由于实际车削过程使 用条件改变，各修正系数： Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ks v=0.85, Kkv=1.0。则修正后的 V=1.33 60 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 =49.520m/min, 则 n= 350.47r/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 350.47 r/min 相近转速为 322r/min,则 实际切削速度 V= 45.7m/min (3)计算基本工时 L =50/2+4+2=31mm, T= 311/（0.41322）=0.235min. （二）.粗车110 内圆 （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 2.0mm（半径值） ，一次走刀，ap=2.0mm.。 b:确定进给量： 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 15 由切削用量简明手册材料 HT200，工件直径 50 ，切深 2.0mm,则 f 为 0.40.5mm/r,由机械制造工艺设计简明手册 f=0.41mm/r. c:确定切削速度 V:查切削用量简明手册表 12，YG6 硬质 合金加工 HT200 （180-199HBS） ,ap=2.5mm,f=0.41mm/r 有 V=1.33m/s, 修正系数： Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv =0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V=1.33 60 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85=49.5m/min 则：n=350r/min,取标准 n 机=322r/min,则 V=45.5m/min. 综上：ap =2.0mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.5m/min。 (3)计算工时 T= (41+3+3+0) /0.41322=0.356min (三）.粗车151 内圆 （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 2.0mm,一次走刀，则 ap=2.0mm。 b: 确定进给量 由 切削用量简明手册 HT200，ap=2.0mm,工件直径为 90mm， 则 f=0.60.8mm/r。再由机械制造工艺设计简明手册表 4.23 查取 f =0.76mm/r。 c: 确定切削速度 V 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 16 根据 切削用量手册 表 12 查取： V=1.33m/s(由 180199HBS、 asp=2.0mm、f =0.76mm/r、车刀为 YG6 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： Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0, Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V=1.331.01.00.731.00.851.01.0 60=49.5m/min 则：n =100049.5/3.1490=175.2r/min，按 C365L 车床转 速（ 机械制造工艺设计简明手册表 4.22）选择与 157.5r/min 相近的机床转速 n =183r/min,则实际切削速度 V = 51.7m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =2.0mm，f =0.76mm/r, n =183r/min, V =51.7m/min。 (3)计算基本工时： T= (9+3+3+0)1/(0.76183)=0.108min。 工序 (一)钻4 孔 （1）机床选择：查机械制造工艺设计简明手册选用 Z535 立式钻床。 （2）刀具选择：查机械制造工艺设计简明手册选用直径 18mm 高速钢标准锥柄麻花钻。 （3）切削用量选择： 查切削用量简明手册得：f=0.700.86mm/r,再由机械 制造工艺设计简明手册 Z535 立式钻床进给量取 f =0.72mm/r。 查 切 削用量简明手册取 V =0.35m/s=21m/min 则 n =371.36r/min 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 17 按 机 床 选 取 n=400r/min, 故 V=3.14 18 400/1000=22.6m/min (4)计算基本工时： 由机械制造工艺设计简明手册表 7-5 中公式得 T= （L+L1+L2） /(fn)=(91+11+0)/(0.72400)=0.3542min。 (二)扩4.8 孔 （1）刀具选择：选用高速钢标准锥柄扩孔钻。 （2）确定切削用量： 查切削用量简明手册得：f=0.901.1mm/r,再由机械制 造工艺设计简明手册Z535 立式钻床进给量取 f =0.96mm/r。扩孔时 的切削速度，由公式：V 扩=（1/21/3）V 钻 查切削用量简明手册取 V =0.35m/s=21m/min V扩= （1/21/3） V钻=710.5m/min则： n=112.5168.8r/min 按 机 床 选 取 n=140r/m, 故 V=3.14 19.8 140/1000=8.7m/min (3)计算基本工时： T= (91+14+2)/(0.96140)=0.871min。 工序 （一）半精车196 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 0，刀尖圆弧直径 0.5mm。 (2)确定切削用量 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 18 a:确定背吃刀量 半精车外圆，加工余量为 0.3mm（半径值）,一次走刀， 则 asp=0.3mm。 b:确定进给量 由 切削用量简明手册 表 3.14 得 f=0.20.3mm/r。 再由机械制造工艺设计简明手册表 4.12 查取 f =0.28mm/r。 c:选择刀具磨钝标准及耐用度： 后刀面磨钝标准为 0.81.0, 耐用度为 T=60min。 d:确定切削速度 V 根据切削用量简明手册表 1.11 查取：VC=2.13m/s(由 180199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为 YG6 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： Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0, Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V=2.131.01.00.731.00.851.01.0 60=79.3m/min 则：n =100079.3/(3.14100)=252.5r/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 252.5r/min 相近的机床转速 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：ap =0.3mm，f =0. 28mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。 (3)计算基本工时： 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 19 T= (9.7+3+3+0)1/(0.28322)=0.174min。 （二）半精车110 外圆 (1)选择刀具：用半精车100 外圆车刀。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀 半精车外圆双边加工余量为 0.6mm,一次走刀成,asp=0.9/2 0.3mm。 (b) 确定进给量 f 查 机械工艺 f 取 0.20.3mm/r,由表 4-1-2， f=0.28mm/r。 (c) 确定切削速度 V 查切削手册表 12 取 2.13m/s,修正系数同上： Vc = 2.13601.01.00.731.00.851.0 1.0=79.3m/min 则：n =561.2r/min 取车床转速为 550r/min,则实际切削速 度 Vc=77.75m/min。 综上：ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min。 (3)计算工时 T= (30.3+5+5+0) 1/(0.28550)=0.262min。 （三）半精车150 外圆 （1）选择刀具：与半精车100 外圆同一把。 （2）确定切削用量 （a）确定背吃刀量 半 精 车 外 圆 ， 加 工 余 量 为 0.6mm, 一 次 走 刀 ， 则 asp=0.6/2=0.3mm。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 20 (b) 确定进给量 由切削用量手册表 3.14 得 f=0.20.3mm/r。再由简 明手册表 4.1-2 查取 f =0.28mm/r。 (c) 确定切削速度 V： 根据切削用量简明手册表 1.11 查取：VC=2.13m/s(由 180199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为 YG6 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： Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0, Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V=2.131.01.00.731.00.851.01.0 60=79.3m/min 则: n =100079.3/(3.1490)=280.6r/min 按 C365L 车床转速（ 机械制造工艺设计简明手册表 4.22） 选择与 280r/min 相近的机床转速 n =322r/min,则实际切削速度 V = 91m/min。 综上，此工步的切削用量为：ap=0.3mm，f =0.28mm/r, n =322r/min, V =91m/min。 (3)计算基本工时： T= (9+3+3+0)1/(0.28322)=0.166min。 其中 L=9mm，L1=3mm，L2=3mm，L3=0mm，i=1 （四）倒角（110） （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 0，刀尖圆弧直径 0.5mm。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 21 （2）切削用量: 背吃刀量 ap=1.5mm,手动进给，一次走刀。 V =80m/min, n =100080/3.1490=283r/min 按 C365L 说 明 书 ： n=238r/min,V=3.14 238 90/1000=67m/min (3) 基本工时：由工人操控，大约为 0.03min。 （五）倒角（196） （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 0，刀尖圆弧直径 0.5mm。 （2）切削用量: 背吃刀量 ap=1.5mm,手动进给，一次走刀。 V =80m/min, n =100080/3.14100=254.7r/min 按 C365L 说 明 书 ： n =238r/min, V = 3.14 238 100/1000=74.7 m/min。 (3) 基本工时：由工人操控，大约为 0.03min。 （六）车过渡圆 R2 (1)刀具选择 YG6 硬质合金成形车刀 R=5mm。 （2）确定切削用量 a:确定背吃刀量：ap=z=5mm,一次走完成。 b:确定进给量：手动进给。 c:确定切削速度 n=430r/mm V=60.76m/min （3）计算基本工时 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 22 T0.05min,即工人最慢加工速度。 工序 （一）半精车内圆 选择刀具：用半精车90 外圆车刀 （1）确定切削深度 半精车外圆，一次走刀，则 ap=0.3mm。 (2)确定进给量 查 机械工艺 f取0.20.3mm/r,由表4-1-2， f=0.28mm/r。 (3)确定切削速度 V 查切削手册表 12 取 2.13m/s,修正系数同上： Vc = 2.13601.01.00.731.00.851.0 1.0=79.3m/min, 则： n =561.2r/min 取车床转速为 550r/min,则实际切削速 度 Vc=77.75m/min。 综上： ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min。 (4)计算基本工时： T=（40.8+3+3+0）1/(0.28550) 0.304min。 （二）倒角 (1)用端面车刀加工余量 7mm， 背吃刀量 ap=3.5mm,手动进 给， 两次走刀。 V 给=60m/min,则： n 给=424.6r/min,按取 n =430r/min, 则 V=60.79m/min (2)计算基本工时：由工人操控，大约为 0.10min （三）车 30.5 退刀槽 (1)选择刀具：选择 90切槽刀，车床 C365L 转塔式车床 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 23 高 210mm,故刀杆尺寸 1625mm,刀片厚度取 3mm,选用 YG6 刀具材料， 前刀面形状为平面带倒棱型，前角为 10,后角 8，主偏角 90， 副偏角 3，刀尖圆弧半径 0.2-0.5 取 0.5mm,刃倾角 0。 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀深度 : ap=z=2.16mm,一次走刀完成。 (b) 确定进给量 f: 根据切削用量手册切深为 3mm,属于=3mm,f=0.4 0.5mm/r.按机械制造工艺设计简明手册中 C365L 车床取 f=0.41mm/r. (c) 选择车刀磨钝标准及耐用度：根据切削用量手册 表 10， 取车刀后面最大磨损量为 0.8-1.0mm,焊接刀耐用度 T=60min。 (d)确定切削速度 V: 根 据 切 削 用 量 手 册 ， YG6,180 199HBS, ap=4mm,f=0.41mm/r,V=1.50m/s, 修正系数： KTv=1.0,Kmv=0.89,Ksv=0.85,Ktv=1.0,Kkrv=1.0,Kkv=1.0 则 Vc=1.50601.00.890.850.731.0 1.0=49.7m/min, 则：n =351.6r/min,按 C365L 车床转速（见机械制造工 艺设计简明手册表）选择与 351.6 相近的转速 n=322r/min,则实际 切 削 速 度 为V=45.52m/min, 最 后 决 定 切 削 用 量 为 ap=3.6mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.52m/min. (3)计算基本工时： T= (45-41)/2+4+0+0/(0.41322)=0.0454min 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 24 工序 （一） 、粗铰3 （1）刀具选择： 高速钢锥柄几用铰刀。后刀面磨钝标准为 0.40.6mm，耐 用度 T=60min （2）确定切削用量： 背吃刀量 ap=0.07mm 查切削用量简明手册得： f=1.02.0mm/r， 取 f=1.60mm/r。 参看机械制造工艺设计简明手册表 3-48V=6.37m/min 则 ： n=1000 6.37/(3.14 19.94)=101.7r/min 按 机 床 选 取 n =140r/min 则：V = 3.1414019.94/1000=8.788m/min (3)计算基本工时： T= (91+14+2)/(1.60140)=0.4777min。 （二） 、精铰5。 （1）刀具选择： 直径 5mm 高速钢锥柄机用铰刀。 （2）确定切削用量： 背吃刀量 ap=0.03mm。切削速度与粗铰相同，故 n =140r/mmin。 由切削用量简明手册f=1.02.0mm/r,取 f=1.22 mm/r V= 3.14140208.796r/min (3)计算基本工时： T= (91+14+2)/(1.22140)=0.626min 工序 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 25 （一）倒角 （1）刀具选择：用倒100 左端面的车刀。 （2）确定切削用量： 背吃刀量 ap=1.0mm,手动一次走刀。 V30m/min，a n 100030（3.1420）=477.7r/min 由机床说明书， n 430r/min 则：V =3.1443020/1000=27.02m/min (3)计算基本工时：由工人操控，大约为 0.03min. （二 ）倒角（内孔右侧） （1）刀具选择：同上。 （2）确定切削用量 背吃刀量 ap=1.0mm,手动一次走刀。 V30m/min， 则：n =477.7r/min 由机床说明书，n430r/min V= 3.1443020/1000=27.02m/min (3)计算基本工时：由工人操控，大约为 0.03min. 工序 (一)精铣两侧面 (1)工序要求 左边端面表面粗糙度 Ra=3.2,选 X63 卧式铣床,使用专用夹 具. 选择刀具:由机械制造工艺设计简明手册表 5.45 及铣刀 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 26 杆 手 册 , 选 两 把 高 钢 镶 齿 三 面 刃 铣 刀 , 铣 刀 外 径 d0=160mm,d=40mm,L=20mm,Z=22mm(由切削用量手册表 4.1, 4.2) (2)确定铣削深度 由于左边余量为 2mm,右边余量为 3mm，所以左边二次走刀完 成,右边三次走刀完成，则 ap=1mm. (3)确定每齿进给量 fz 由切削用量手册表 3.3 在 X63 铣床功率为 10kw(切削 用量手册 表 3.25),工艺系统刚性为低,用高速钢成形盘铣刀加工时, 选每齿进给量 fz=0.08mm/z (4)选铣刀磨钝标准及刀具耐用度 根据切削手册表 3.7 铣刀后刀面最大磨损量为 0.2mm,由 切削用量手册表 3.8 铣刀直径 d0=160mm,则 T=150min (5)确定切削速度 Vc 由 切 削 用 量 手 册 表3.11, 取Vc=30 m/min,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8, Vc =300.91.00.8=21.6m/min 则：nc =43r/min 查 X63 机床说明书(见机械制造工艺设计简明手册表 4.2-39) 选 取 主 轴 转 速 n=47.5r/min. 则 实 际 切 削 速 度 为 Vc =23.87m/min,当 n 机=47.5r/min 时,工作台每分进给量 fm=Vf=fzz n=0.082247.5=83.6mm/min 由 X63 机床说明书(机械制造工 艺设计简明手册 表 4.2-40)选取铣床工作台进给量 Vf =fm=75mm/min (6)计算基本工时 L(距离 24mm 面)=76.13mm, L（距离 34mm 面）=58.96mm， 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 27 L1=1(160-1)0.5+2=14.6mm, L2=25=5 则： T(距离24mm面)=(L+L1+L2) i/fm =(76.13+14.6+5) 3/980=0.293 min T(距离 34mm 面)=(L+L1+L2) i/fm =(58.96+14.6+5) 2/980=0.16min 工序 (一)钻5 孔、7 斜孔。 选用 Z35 型摇臂钻床。 （1）刀具选择： 由机械制造工艺设计简明手册选用直径 5mm、7mm 高速钢 标准锥柄麻花钻。 （2）确定切削用量： 查 切削用量手册 f=0.180.22mm/r,由钻床取 f=0.20mm/r. 由切削用量手册取 V =21m/min,则 n=1671.1r/min ,由 Z35 钻床 取 n =1700r/min，故 VC = 21.36m/min. (3)基本工时： L1=(D-d1)/2 cotKr+ （ 12 ） （5-9） =3mm， L2=2mm， L=12.5mm 则：T= (L+L1+L2）/（fn）0.05147min (二) 铰 M6 螺孔 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 28 （1）刀具选择： 直径6mm高速钢锥柄机用铰刀， 刀具磨钝标准为0.40.6mm, 耐用度 T=60min。 （2）确定切削用量： a:加工余量为 2mm,故背吃刀量 asp=1mm。查切削用量手册 f=0.270.33mm/r，由工艺手册f=0.26mm/r。 b:确定切削速度： KV=1，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3 则：V = 8.9576m/min得 n =474.56r/min 取 n =420 r/min则：V =7.92 m/min （3）基本工时： L1=1315=14mm，L2=24=3 mm，L=7mm T=(L+L1+L2）/（fn）=0.21978min 工序 (一) 钻 611 通孔、618 止端孔。 选用 Z35 型摇臂钻床 （1）刀具选择 选用直径 11mm、18mm 高速钢标准锥柄麻花钻。 （2）确定切削用量 4 个孔共走四次刀。由切削用量手册f=0.470.57mm/r, 由钻床取 f=0.40mm/r. 由切削用量手册 ，取 V 查=0.36m/s=21.6m/min 由钻床说明书，取 n 机=850r/min,故 V=24.03 m/min （3）计算基本工时： 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 29 L1=8mm，L2=0mm，L=8mm T=4(L+L1+L2）/（fn）=0.188min 工序 选用 M131W 万能磨床,使用专用磨床夹具。 (一)磨削110 外圆 （1）选择砂轮 查 机械制造工艺设计手册 表 3.2-1， 表 3.2-2， 表 4.2-30 得砂轮选择结果为：P 平行砂轮，砂轮尺寸 30050203，TH 黑碳化 硅磨料，X 橡胶结合剂，60#磨料粒度。查金属工艺人员手册砂轮 耐用度为 T=1800s。 （2）确定切削用量 砂轮速度 n=2670r/min (查机械制造工艺设计手册表 3-107)，工件速度 v=0.3m/s(表 3-101)，砂轮宽度 B=50mm，则轴向进 给量 fa=(0.50.8)B=0.6B=30mm. 径向进给量 fr=2.5810(-3) d0.3K1K2/(favT0.5) （5-10） = 2.5810(-3) 450.31.41.75/（300.3 18000.5）=0.052mm （3）计算基本工时 T= （ Zb A/ftm+K t ） k （5-11） =(0.041/0.052+1.10.16) 0.8=0.7565min 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 30 d工件直径 K1砂轮直径的修正系数 K2工件材料的修正系数 v工件速度 T砂轮常用合理耐用度 (二)磨削外圆196 （1）选择砂轮 选用磨削110 外圆同一砂轮。 （2）确定切削用量 砂轮速度 n=2670r/min(查机械制造工艺设计手册表 3-107)，工件速度 v=0.3m/s(表 3-101)，砂轮宽度 B=50mm，则轴向进 给量 fa=(0.50.8)B=0.6B=30mm. 径向进给量 fr=2.5810(-3) 1000.31.41.75/（300.3 18000.5=0.066mm （3）计算基本工时 T= (0.041/0.066+1.10.05) 0.8=0.5288min Zb单面加