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柴油机
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柴油机曲轴法兰工艺夹具设计,柴油机,曲轴,法兰,工艺,夹具,设计
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无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 1 无锡职业技术学院 毕业设计（论文）无锡职业技术学院 毕业设计（论文） 题 目 题 目 12V135柴油发动机-曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺 12V135柴油发动机-曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺 编制及夹具设计编制及夹具设计 院 系 院 系 机械技术学院 班级 班级 机制 11232 学生姓名学生姓名 王松林 学号学号 1020123232 所在团队 所在团队 个人设计 指导老师 指导老师 戴 勇 职称 职称 教 授 答辩委员会主任 答辩委员会主任 主答辩人 主答辩人 二 零一五 年 四 月 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 2 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告 学生姓名 学生姓名 王松林 学号 1020123232班级 班级 机制11232 所属院系专业 所属院系专业 机械技术学院 指导教师 指导教师 戴勇 职称职称 教授 所在部门 所在部门 机械技术学院 毕业设计 （论文）题目 毕业设计 （论文）题目 12V135 柴油发动机-曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺编制及夹具设计 题目类型 题目类型 工程设计（项目） 论文类 作品设计类 其他 一、选题依据、研究意义 一、选题依据、研究意义 本文是 12V135 柴油发动机-曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺编制及夹具设计方法的具体阐释。介于机械加工工艺在机械生产实践中起着决定性的作用，所以我们通过对加工零件进行加工前的工艺编制可以大大的提高产品的质量，进一步满足产品的质量要求。 法兰盘是柴油机中重要部件，对其质量及加工方法有着严格的要求，法兰盘在柴油机中发挥着重要作用，因此这也使得 12V135 柴油发动机能够在工程机械中担任重要的角色。对于有技术较多要求的法兰盘，作为一名合格的工艺编制人员，应在确保零件质量的基础上，再结合本厂的实际情况，合理的安排工艺规程，从而达到提高生产效率、降低成本的目的。而从我自身角度出发，这一次课题的研究不仅是对我这三年来学习成果的一次检测，而且这样深入的学习、研究有助于我们以后更好的适应企业岗位的需求和发展。 二、二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）研究步骤、方法及措施等） 本课题研究的内容包括零件加工工艺规程设计以及机床夹具的设计。首先通过对柴油机上法兰盘的部件的运动分析，运用机械制造技术，机械加工和机械工艺知识，解决法兰盘在加工过程中的定位，夹紧以及工艺路线安排等方面的问题。确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，以此保证零件的加工质量。其次依据传动轴毛坯件和产品技术要求制定出切实可行传动轴的工艺规程路线。最后根据被加工零件的加工要求，参考夹具设计手册及相关的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，设计出经济合理，方便实用的高效耐用的夹具。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 3 2014 年 09 月 25 日2014 年 10 月 10 日 布置毕业设计课题， 收集与整理相关材料；2014 年 10 月 10 日2014 年 11 月 20 日 抄画零件图与装配图确定夹具类型； 2014 年 11 月 20 日2014 年 12 月 20 日 完成三卡、 修改不符合要求的零、 部件图；2014 年 12 月 20 日2015 年 01 月 25 日 绘制夹具总图，夹具的非标准件零件图；2015 年 01 月 29 日2015 年 03 月 9 日 寒假 2054 年 03 月 11 日2015 年 03 月 20 日 完成毕业设计论文、完成外语翻译 2015 年 03 月 20 日2015 年 04 月 30 日 整理毕业设计，准备毕业设计答辩； 本课题的工作步骤分为个阶段： 第一阶段：行业企业调研、资料收集与整理、完成调研报告与开题报告； 第二阶段：熟悉机械加工工艺编制，完成工艺设计； 第三阶段：熟悉机床夹具的设计，熟悉机械制图软件，完成夹具设计； 第四阶段：完成毕业设计； 工作方法及措施：查阅相关书籍，明白工作内容，划分工作步骤，在指导老师的引领下小组内进行讨论，如遇到不明白的地方，可向指导老师请教。 三、设计（论文）体系、结构（大纲） 三、设计（论文）体系、结构（大纲） 工艺设计 工件的零件图与装配图 零件的分析 零件的作用 零件的工艺分析 毛坯的选择 加工设备的选择 零件加工工艺过程卡、工艺卡、工序卡 夹具设计 零件加工工序要求 设计夹具的基本要求 确定夹具类型 确定定位方案 确定夹紧方案 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 4 绘制夹具总图和主要零件图 确定夹紧力 设计夹具体 绘制夹具体图 设计小结 致谢 参考文献 指导教师意见： 签字： 年 月 日 院（系）审批意见： 签章： 年 月 日 指导教师意见： 签字： 年 月 日 院（系）审批意见： 签章： 年 月 日 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 5 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 2014 年 10 月 11 日 毕业设计 （论文）题目 12V135柴油发动机-曲轴法兰(771AZC-06-004)12V135柴油发动机-曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺编制及夹具设计工艺编制及夹具设计 题目 来源 万迪动力厂万迪动力厂 指导教师 戴勇 职称教授 所在部门机械技术学院机械基础部 学生姓名 王松林 王松林 学号1020123232 班级 机制 11232 课题需要完成的任务 任务序号 任务内容 任务内容 任务成果（论文附件） 任务成果（论文附件） 1 查阅相关设计资料，填写开题报告 开题报告 1 份 2 根据曲轴法兰(771AZC-06-004)技术要求，制订机械加工工艺方案、计算工艺数据，编写零件机械加工工艺规程 机械加工工艺过程卡 1 份 机械加工工艺卡 1 份 机械加工工序卡 5 份 3 填写“三卡”：工艺过程卡、工艺卡、工序卡4 设计夹具结构（定位、夹紧），进行定位误差计算，绘制夹具装配图和零件图 双联动双联动夹具装配图 1 份 夹具非标零件图全套 5 完成毕业设计论文，打印所有资料并装订，准备参加毕业答辩材料 毕业设计论文 1 份（不少于30 页） 课题 计划安排 序号 内容 时间安排 内容 时间安排 1 查阅相关资料填写开题报告 2014.10.30完成 2 机械加工工艺方案设计 2014.11.10完成 3 工艺文件制订，完成“三卡” 2014.11.25完成 4 专用夹具设计，完成全套图纸 2015.01.25完成 5 编写毕业设计论文，打印所有资料并装订，准备参加毕业答辩材料 2015.04.01完成 6 论文终审 2015.04.30完成 计划答辩 时间 2015年5月5日、6日 课题申报 （指导教师） 签名： 开题意见 （学生） 签名： 答辩小组 审核意见 签名： （班主任：黄志辉） （班主任：黄志辉） 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 6 声明声明 本人声明所呈交的毕业设计论文是我个人在指导老师指导下进行的研制工作及取得的研制成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得无锡职业技术学院或其它教育机构的毕业文凭或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学生签名：学生签名： 日期日期：2015 年 4 月 30 日 无锡职业技术学院毕业设计论文使用授权声明 无锡职业技术学院及其图书馆、档案室有权保留本人所送毕业设计论文： 法兰盘工艺工装设计 的复印件和电子文档， 可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存本论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除此以外，允许本论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权无锡职业技术学院机械技术学院办理。 学生签名：学生签名： 指导教师签名：指导教师签名： 日期日期：2015 年 4 月 30 日 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 7 摘 要 摘 要 本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先通过分析 12V135 柴油发动机-曲轴法兰盘，了解到法兰在柴油机中的作用。运用机械制造技术及相关课程的一些知识，解决法兰盘在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量。其次依据法兰盘毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的法兰盘加工工艺路线。最后根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及相关方面的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出经济、高效、省力合理并且能够保证加工质量的夹具。 关键词关键词: 机械加工 、工艺规程 、专用夹具 、法兰盘 Abstract The contents of this design can be divided into machining process planning and machine-specific fixture design of two parts. First, through the analysis of 12V135 diesel engine - the crankshaft flange, flange learned in Diesel Engines. Use some knowledge of mechanical manufacturing technology and related courses to address issues related to the processing of flange positioned in the clamping and routing arrangements and other aspects of the process to determine the relevant dimensions and choose the right machine and tool to ensure parts processing quality. Secondly, according to the flange blanks and production program and various processing requirements are relatively programs develop practical flange processing route. Finally, according to the processing requirements were books machining parts, machine tool fixture design reference manual and the relevant aspects of the use of the basic principles and methods of fixture design, fixture design program to develop, design a cost-effective, and reasonable effort to ensure that the processing quality of fixtures . Keywords: machining, process planning, special fixtures, flanges 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 8 目录 目录 第一章第一章 绪论绪论.12 1.1选题的意义.12 1.2研究的主要内容， 拟解决的主要问题.12 1.3研究 （工作） 步骤、 方法及措施 （思路） .12 1.4预期成果.12 1.5本章小结.13 第二章曲轴法兰(771AZC-06-004)的造型设计第二章曲轴法兰(771AZC-06-004)的造型设计.14 2.1 曲轴法兰(771AZC-06-004)工程图.14 2.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)造型图.15 2.3 曲轴法兰(771AZC-06-004)造型图绘制过程.15 2.4本章小结.18第三章曲轴法兰(771AZC-06-004)零件的毛坯设计第三章曲轴法兰(771AZC-06-004)零件的毛坯设计.18 3.1 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯制造形式.18 3.1.1 曲轴法兰(771AZC-06-004)年生产纲领与生产类型.18 3.1.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯制造方法.19 3.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯余量.21 3.2.1 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯加工公差和余量等级.21 3.2.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯表面余量.22 3.2.3 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯孔余量.22 3.3 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯尺寸与三维造型图.22 3.4 本章小结.23 第四章曲轴法兰(771AZC-06-004)零件的工艺过程设计第四章曲轴法兰(771AZC-06-004)零件的工艺过程设计 .23 4.1 曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺规程设计的作用.23 4.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺分析.25 4.2.1 曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺分析.25 4.2.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)定位基准选择.26 4.2.3 曲轴法兰(771AZC-06-004)加工方法和余量及工序尺寸的确定. 27 4.2.4 拟定加工工艺路线.28 4.3 选择相应机床、刀具、检具.30 4.4 本章小结.35 第五章曲轴法兰(771AZC-06-004)切削用量及基本工时的确定第五章曲轴法兰(771AZC-06-004)切削用量及基本工时的确定.35 5.1工序 30.35 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 9 5.1.1粗铣零件左端面.35 5.1.2精铣零件左端面.37 5.1.3粗铣零件右端面.38 5.1.4 精铣零件有端面.40 5.2 工序 40.42 5.2.1197外圆的粗车.42 5.2.2197外圆的半精车.44 5.2.3197外圆的粗车.45 5.2.4197外圆的半精车车.47 5.2.5225外圆的粗车.48 5.2.6225外圆的半精车.50 5.3 工序50.52 5.3.1钻16.5螺纹孔预作孔.52 5.3.2 攻M18螺纹.53 5.3.3 钻20孔.54 5.3.4 扩20孔.55 5.3.5 铰20.56 5.3.6 钻23孔.57 5.3.7 钻16孔.59 5.3.8 扩16孔.60 5.3.9 粗铰16孔.61 5.3.10精铰16孔.62 5.3.11铣42沉孔.63 5.4 工序 60.64 5.4.1 钻5孔.64 5.5 工序 70.65 5.5.1 粗磨197外圆.65 5.5.2 半精磨185外圆.66 5.5.3 精磨185外圆.67 5.5.4 半精磨225外圆.68 5.6工序 80.69 5.6.1 精磨零件左端面.69 5.6.2 精磨零件右端面.70 第六章第六章 双联动夹具设计双联动夹具设计.71 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 10 6.1 设计任务.71 6.2设计夹具的基本要求.71 6.3夹具的组成、 分类及作用.72 6.3.1 夹具的组成、分类及作用.72 6.3.2 夹具的组成、分类及作用.72 6.3.3 夹具的组成、分类及作用.73 6.4双联动夹具体的造型图.73 6.5 定位装置设计.74 6.6 夹紧装置设计.74 6.6.1 夹紧机构.74 6.6.2 夹紧力的计算.75 6.7 定位方案的设计及夹具体的确定.77 6.7.1确定定位方案.77 6.7.2双联动夹具装配图.77 6.8 确定夹具技术要求和有关尺寸、 公差配合.79 6.8.1 技术要求.79 6.8.2 公差配合.79 6.9 夹具各个元件的介绍.79 6.9.1 定位元件.79 6.9.2 夹紧元件.80 6.9.3 导向元件.81 6.9.4 其他元件.81 6.10 本章小结.81 第七章回顾总结第七章回顾总结.82 7.1 课题成果.82 7.2 存在问题.81 7.3 收获体会.82 致谢信致谢信.83 参考文献参考文献.84 附件附件.另附另附 附件附件 1：加工曲轴法兰(771AZC-06-004)零件反面5 孔时的夹具装配示意图 附件附件 2：曲轴法兰(771AZC-06-004)零件机械加工工艺过程卡 附件附件 3：曲轴法兰(771AZC-06-004)零件机械加工工艺卡 附件附件 4：曲轴法兰(771AZC-06-004)零件机械加工工艺工序卡 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 11 附件附件 5： 曲轴法兰(771AZC-06-004)零件图 附件附件 6： 曲轴法兰(771AZC-06-004)零件毛坯图 附件附件 7： 双联动夹具装配图 附件附件 8： 双联动夹具零件图 附件附件 9： 毕业设计中所涉及的主要机床（仪器设备）简介（含主要技术参数） 附件附件 10：毕业设计中所涉及到的数控加工编程 附件附件 11：毕业设计相关内容英文翻译（中文+相关内容 2500 个英文单词） 附件附件 12：曲轴法兰(771AZC-06-004)零件三维造型图 附件附件 13：双联动夹具三维造型图 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 12 第一章 绪论 第一章 绪论 1.1 课题来源 1.1 课题来源 12V135柴油发动机-曲轴法兰(771AZC-06-004) 是无锡市万迪动力集团设计的产品。经指导老师与厂里协商将此产品的工艺与工装作为本次我的毕业设计的课题， 希望通过此次锻炼我可以更加完善的掌握零件工艺工装的编制及相关资料的查找的能力， 最主要的是希望在这次设计中能够培养我思考与解决问题的能力， 也借此机会让我们提前体验下未来工作的艰辛。 盘状类零件外形结构比较简单， 但内部腔体较复杂， 且表面可能存在沟槽等其他复杂结构。在对盘状类零件进行工艺编制时，主要是对精度保证方法选择以及工艺合理性有较高的要求。对于盘状类零件的装夹，大部分需要自行设计夹具，对于专用夹具的设计，最重要的是减少辅助时间以提高加工效率。 1.2 研究的主要内容，拟解决的主要问题 1.2 研究的主要内容，拟解决的主要问题 研究的主要内容 1.分析曲轴法兰(771AZC-06-004)图纸要求 2.确定曲轴法兰(771AZC-06-004)生产数量及生产纲领 3.确定曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯制作方法及尺寸 4.确定曲轴法兰(771AZC-06-004)的基准 5.拟定曲轴法兰(771AZC-06-004)的工艺路线 6.确定曲轴法兰(771AZC-06-004)工序尺寸及公差 7.确定零件加工所需的机床、刀具、夹具 拟定解决的问题：由于该零件的尺寸精度要求较高，即重要表面需要多步加工，最终根据生产纲领，来合理地安排工艺方案，以保证加工质量，提高生产率，节约成本。 1.3 研究（工作）步骤、方法及措施（思路） 1.3 研究（工作）步骤、方法及措施（思路） 1.抄画柴油机曲轴法兰(771AZC-06-004)零件图，明确图纸的技术要求及加工质量 2.分析零件特点、确定毛坯类型及尺寸、拟定工艺路线、选择机床与工艺装备及确定加工余量，以完成该零件工艺规程的制定 3.确定刀具几何形状、计算切削用量及基本工时 1.4 预期成果 1.4 预期成果 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 13 成果： 1. 曲轴法兰(771AZC-06-004)零件图，CAD 图纸及 UG 三维造型各一张 2. 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯图，CAD 图纸 3. 曲轴法兰(771AZC-06-004)机械加工工艺规程设计 4. 曲轴法兰(771AZC-06-004)三卡制作 5. 曲轴法兰(771AZC-06-004)毕业设计说明书一份 6.完成机械加工相关英语内容翻译，英语翻译一份 1.5 本章小结 1.5 本章小结 通过对零件图的解读，我了解零件的结构，形位公差等要求，后来我又通过去图书馆查取资料、与导师和小组内成员讨论以及请教各课专业老师等方法，当然还有网络的协助，查阅了大量关于本零件的相关资料。大致了解了本零件在生产实践中的用途。法兰盘，它是是柴油机调速器中的一个十分重要的零件，对柴油机起着极为重要的作用。从零件图直观上看来，本零件的结构清晰明了，从经验上来看应该做起来稍有难度，难点是零件的加工较复杂， 经过和导师的讨论研究， 重点放在零件的工艺分析和夹具方面。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 14 第二章 曲轴法兰(771AZC-06-004)的造型设计 第二章 曲轴法兰(771AZC-06-004)的造型设计 2.1 曲轴法兰(771AZC-06-004)工程图 2.1 曲轴法兰(771AZC-06-004)工程图 图2.1图2.1曲轴法兰(771AZC-06-004)零件图（AUTO CAD绘制，注：因图纸过大，模糊不清处请见附件5） 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 15 2.2曲轴法兰(771AZC-06-004)造型图 2.2曲轴法兰(771AZC-06-004)造型图 曲轴法兰(771AZC-06-004)零件造型图，如下方图2.2所示 图2.2图2.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)三维造型图（利用Unigraphics NX 造型） 2.3曲轴法兰(771AZC-06-004)造型图绘制过程2.3曲轴法兰(771AZC-06-004)造型图绘制过程 因本人在大学三年中有专门开设过 Unigraphics NX 三维绘图软件的课程，故本次毕业设计中所有涉及到的三维图均采用 UG NX9.0 来绘制。 分析零件可知，该零件是盘状类零件，只要在UG NX9.0 软件中，先绘制出草图，再用一些简单的三位操作命令即可造出该零件三维图。 步骤一：绘制出必要的零件拉伸草图 2.31 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 16 图2.3.1 图2.3.1 步骤二：利用拉伸命令拉出零件的外形，看上去类似于零件的毛培。如下图2.3.2所示 图2.3.2 图2.3.2 步骤三：利用打孔命令打出一系列的孔，如下图2.3.3所示。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 17 图2.3.3 图2.3.3 步骤四：利用螺纹命令，对一些相应的孔进行螺纹处理，如下图2.3.4 图2.3.4 图2.3.4 步骤五：第五步螺旋线槽的三维造型是本零件三维制作的难点，外形类似于螺纹，但截面又不是像螺纹一样是三角形的， 通过图纸可知， 其截面是类似于U型的一个槽。 造型图如下图2.3.5所示。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 18 图2.3.5 图2.3.5 2.4 本章小结 2.4 本章小结 这一小章主要进行了，零件工程图的绘制，和零件三维过程图的制作以及零件三维图的制作步骤和方法。通过这一章的编写，我对零件有了更加深刻的了解，对一些数据也有了一些简单的概念。为下面的计算打下了良好的铺垫。 第三章 曲轴法兰(771AZC-06-004)零件的毛坯设计 第三章 曲轴法兰(771AZC-06-004)零件的毛坯设计 3.1曲轴法兰(771AZC-06-004)零件毛坯的制造形式 3.1曲轴法兰(771AZC-06-004)零件毛坯的制造形式 3.1.1曲轴法兰(771AZC-06-004)生产纲领与生产类型 生产纲领 生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品的产量和进度计划。生产纲领中除了预计的年生产计划数量以外，还要包括一定的备品率和平均废品率，所以零件的年生产纲领可按下式计算： %1nQN 式中：N零件的年生产纲领，件/年； Q产品的年生产纲领，台/年； n每台产品中该零件的数量，件/台； %备品的百分率； %废品的百分率； 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 19 生产类型 生产类型是企业生产专业化程度的分类，一般分为单件生产、成批生产和大量生产 3 种类型。 1）单件生产：生产的产品种类繁多，每种产品的产量很小，而且很少重复生产，如重型机器的制造，新产品的试制等。 2）成批生产：产品周期性成批投入生产。其中又可安排批量的大小和产品特征分为小批生产、中批生产和大批生产 3 种，所以生产呈现周期性重复。 3）大量生产：同一种产品的生产数量大，每一个工作地用重复的工序加工产品。 生产纲领和生产类型的关系 生产纲领和生产类型的关系 生产类型 零件的年生产纲领（件/年） 重型机械 中型机械 轻型机械 单件生产 5 20 100 小批生产 5100 20200 100500 中批生产 100300 200500 5005000 大批生产 3001000 5005000 500050000 在本设计中，法兰盘是柴油机的重要组成元件，柴油机在日常生活生产实践中广泛应用，因此市场需量很大。在柴油机厂属于大批大量的生产方式，故法兰盘的生产方式为大量生产。如果在我们不知道零件的年生产量时，这时只需知道产品的年生产纲领即可通过上述的计算公式算的零件的年生产纲领。 3.1.2曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯制作方法 1.毛坯的种类 毛坯的选择是机械制造的重要环节，关乎到制造工艺及费用以及零件机械加工工艺、生产率与经济性。 表 3.12 各类毛坯的特点及应用范围 表 3.12 各类毛坯的特点及应用范围 毛坯制造方法 主要特点 应用范围 木模手工砂型 可铸出形状复杂的铸件。 但毛坯精度低， 存在气孔、沙眼、硬皮等缺陷，废品率高，生产率低，加工余量大 单件及小批量生产。适用于铸造铁碳合金、有色金属及其合金 金属模机械砂型 可铸造出形状复杂的零件，精度高，生产率高，加工余量小，但成本高 大批量生产，适于铸造铁碳合金、有色金属及其合金 金属型浇铸 可铸造出形状不太复杂的零件，尺寸精度可达 0.10.5mm， 表面粗糙度 Ra 可达 12.56.3m 且力学性能较好 中小型零件的大批量生产。适于铸造铁碳合金、有色金属及其合金 铸件精度约为 IT8IT9，表面粗糙度 Ra 可达空心回转体零件的大批量生产。铸造无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 20 铸造 离心浇铸 12.5m， 力学性能较好， 材料消耗较低， 生产率高，但需要专用设备 铁碳合金、有色金属及其合金 熔模浇铸 可铸出形状复杂的小型零件，精度高，尺寸可达0.050.15mm，表面粗糙度 Ra 可达 12.53.2m，可直接做出成品 单件及成批生产。适于铸造难加工材料 压铸 铸造形状的复杂程度取决于模具，精度高，尺寸公差可达 0.050.15mm，表面粗糙度 Ra 可达 6.33.2m，可直接产出成品，生产率高，但设备昂贵大批量生产。适于压铸有色金属零件 锻造 自由锻造 锻造的形状简单，精度低，加工余量 1.510mm，生产率低 单件、 小批量生产。 适于锻造碳素钢、合金钢 模锻 锻造形状复杂的毛坯，尺寸精度高，公差 0.10.2mm，表面粗糙度 Ra 可达 12.5m，毛坯强度高，生产率高，但需要专用设备 大批量生产。多用于碳素钢、合金钢 精密模锻 锻件形状的复杂程度取决于锻模，尺寸精度高，公差 0.050.1mm， 锻件变形小，耗能少， 生产率高，但需专门精锻机 成批及大量生产。适用于锻造碳素钢、合金钢 冲压 可冲压出复杂形状的零件，毛坯尺寸公差达 0.050.5mm，表面粗糙度 Ra 可达 1.60.8m，再进行机械加工或只进行精加工，生产率高 批量较大的中小尺寸的板料零件 冷挤压 可挤压形状简单，尺寸较小的零件，精度可达IT6IT7，表面粗糙度 Ra 可达 1.60.8m，可不经切削加工 大批量生产。多用于挤压有色金属、碳钢、低合金钢、高速钢、轴承钢和不锈钢 焊接 制造简单， 节省材料， 质量轻， 周期短， 抗震性差，热变形大，需时效处理后进行切削加工 单件及成批生产。适于焊接碳素钢及合金钢 型材 热轧 型材截面多样，尺寸公差在 12.5mm，表面粗糙度 Ra 可达 12.56.3m 适用于各种批量生产 冷轧 精度比热轧高，公差为 0.051.5mm，表面粗糙度Ra 可达 3.21.6m，价格较高 大批量生产 粉末冶金 因成型困难，一般形状比较简单，但精度高公差达0.020.05mm 表面粗糙度 Ra 可达 0.40.1m， 设备简单，但粉末成本高 大批量生产。以铁基、铜基金属粉末为原料 2.毛坯选择原则 毛坯选择时，主要考虑一下因素： （1）零件的材料和机械性能要求 （2）零件结构形状和尺寸大小 （3）生产类型 （4）现有的生产条件 （5）充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能性 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 21 考虑到法兰盘是盘状类零件， 且该法兰表面粗糙度要求较高以及尺寸精度也比较高。又考虑到该零件为大批大量生产，故该零件毛坯可以采用金属摸浇铸的方法制造。 3.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯余量 3.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯余量 3.2.1 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯加工公差和余量等级 参考金属机械加工工艺人员手册 ，铸件尺寸的公差及机械加工余量按GB/T 6414-1999确定。查加工手册中表12-3确定余量等级。 表12-3 铸件机械加工余量等级的选择 表12-3 铸件机械加工余量等级的选择 造型方法 零件最大外廓尺寸mm 250 1000250 25001000 63002500 6300精度等级 机器造型 金属模 木 模 5-7 6-8 6-8 7-9 7-9 8-10 - - - - 手工造型 金属模 木 模 6-8 7-9 7-9 8-10 8-10 9-11 9-11 10-12 - 11-13 通过查上表可知，因为此铸件确定为金属模浇铸，且毛坯直径小于250，故此铸件的机械加工余量等级选用6级精度。 同一页中，再查表12-2确定铸件的加工余量 表12-2 铸件机械加工余量mm 表12-2 铸件机械加工余量mm 零件公称尺寸 精度等级 浇铸位置 5 6 7 8 50 3.5 2.5 4.5 3 5.5 3.5 6 4 顶、侧面 底面 12050 4.5 3 5 3.5 6 4 6.5 4.5 顶、侧面 底面 250120 5.5 3.5 6 4 5.5 4.5 7 5 顶、侧面 底面 经查表可知，零件直径120-250中6级精度，顶面、侧面和底面的加工余量分别为6mm、6mm和4mm。 再由零件直径和铸件尺寸精度查表12-4，铸件尺寸公差 表 12-4 铸件尺寸公差mm 表 12-4 铸件尺寸公差mm 铸 件 尺 寸 精 度 等 级 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 22 零件公称尺寸 5 6 7 极限偏差 12080 1 1.5 1.5 180120 1.5 1.5 2 250180 1.5 1.5 2 经查表可知，当零件公称尺寸在180-250，精度等级为6级精度时，该铸件的极限偏差值为 1.5 mm。 3.2.2曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯表面余量 查机械加工余量手册表4-21铸造件加工余量表，取零件两端面余量为4mm，取圆柱表面单边余量为6mm。 3.2.3 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯孔余量 经过认真分析该零件，发现该零件并非常见的通透式法兰盘，而是少见的法兰盖。且此法兰盖中所有的孔都不超过30mm，唯一一个超过30 的42 的沉孔，加工深度仅为 3mm 深，所以综合毛坯模具制造的复杂度，以及经济成本，所以，该毛坯并没有预留孔，所以孔的毛培余量也不存在。 3.3 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯尺寸与三维造型图 3.3 曲轴法兰(771AZC-06-004)毛坯尺寸与三维造型图 由上述查取的数据,绘制如下图所示的毛培图 3.3.1 图 3.3.1图 3.3.1 零件毛坯图（AUTO CAD 绘制，注：详图请见附件 6） 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 23 三维造型图，如图 3.3.2 所示 图 3.3.2 图 3.3.2 3.4 本章小结 3.4 本章小结 这一章主要，主要是确定了毛坯的制作形式和毛坯的制造方法，并且了解了该零件的生产纲领。通过查找一些资料，我们了解了毛坯的加工公差和余量等级，并且查出了零件上各个面的，以及是孔的余量。 第四章曲轴法兰(771AZC-06-004)零件的工艺规程设计 第四章曲轴法兰(771AZC-06-004)零件的工艺规程设计 4.1曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺规程设计的作用 4.1曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺规程设计的作用 制定工艺规程的作用 工艺规程是在工人与技术人员生产经验的基础上， 以科学的理论和必要的工艺试验为依据而制定的生产规则，在生产中，只有遵守工艺规程生产秩序，才能保证生产稳定与产品质量。通过审核的工艺生产规程，每位员工必须严格遵守。 工艺规程的作用主要体现在一下三个方面。 1）工艺规程是指导生产的主要技术性文件 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 24 工艺规程安排的科学合理，生产的各个环节之间才可被保持的相互协调，才可按时完成计划任务；要想保证加工质量，提高生产率与降低生产成本，产品的加工与质检也必须服从工艺规程的安排。反之，将会出现产品质量下降，生产效率低下，严重地使生产陷入混乱的局面。 2）工艺规程是组织和管理生产的依据 产品生产前的大量准备工作必须按照工艺规程的安排进行。 3）工艺规程是新建和扩建制造厂（或车间）的基本资料 在新建和扩建工厂时，确定机床种类与数量，安置机床，分配车间与工厂面积，以及生产工人的工种、数量和各辅助部门的安排，必须以工艺规程为依据进行。 制定工艺规程的原则与要求 1）基本原则：在一定的条件下，于保证质量的前提下，以最快的速度、最少的耗资，安全地加工出满足要求的零件。制定工艺规程过程中，尽量保证技术、经济的先进性与合理性，且应有良好的劳动条件。 2）制定工艺规程的原始资料 （1）产品的整套装配图与零件的工作图 （2）产品的生产纲领 （3）毛坯的生产情况 （4）本厂现有的生产条件与发展前景 （5）国内外先进工艺及生产技术 3、制定工艺规程的步骤 （1）分析产品装配图与零件图，了解零件在产品中的功能 （2）计算零件的生产纲领，确定生产类型 （3）确定毛坯的类型、结构形状、制造方法 （4）选择定位基准 （5）拟定工艺路线 （6）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差 （7）确定各工序的设备、刀具、夹具、量具、和辅助工具 （8）确定切削用量及时间定额 （9）确定各主要工序的技术要求及检验方法 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 25 （10）填写工艺文件 4.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺分析 4.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺分析 4.2.1 曲轴法兰(771AZC-06-004)工艺分析 曲轴法兰(771AZC-06-004)法兰盘在各种管件连接中被广泛的应用， 除了连接管件外， 也有用在暖通、电力、楼宇供水、压力容器配件以及用在设备上使用的，如：减速机，柴油机上等，而在此设计中就是用在了12V135柴油机中。因此该零件必须要有较好的强度和刚度，以耐受住柴油机中的高压。 零件图的分析 从工艺任务书和零件图可以知道： 此法兰盘为没有中通孔的法兰盖， 可能是用于柴油机中堵住中心轴孔的类似于端盖的东西。细致查看图纸可知，该零件精度等级较高，且一些表面粗糙度要求也较高。 （1） 尺寸精度 该法兰盘中，185、197、225 外圆柱面和法兰盘厚度尺寸 76 为重要尺寸， 查金属机械加工工艺人员手册表 2-3 尺寸公差与配合数表，可知它们的尺寸精度分别为185p6（+0.08 +0.06.） 、197u6（+0.325 +0.235） 、225h6（0 -.029）和 76h10（0 -0.12） 。法兰盘腔内还分布了一些孔和沉孔， 它们的精度为16R7 （-0.016 -0.034） 、 20E9 （+0.093 +0.050） 。 螺纹 M181.5-5H，是精度为 5 级螺距为 1.5 的细牙螺纹。其余的表面没有明确的尺寸精度要求，一般默认为自由公差，例如：42 的沉孔采用自由公差。 （注：因为涉及到企业利益关系，企业已变更一些关键数据，所以以上数据仅为做课题的变动数据，而不是零件生产的实际数据） （2） 表面粗糙度 该法兰盘的表面粗糙度要求较高，其中185p6（+0.08 +0.06.）的外圆柱面和法兰盘的左 右两个端面粗糙度要求最高，达到了 Ra 0.8，而225h6（0 -.029）的外圆柱面其次，达到了 Ra 1.6，而孔16R7（-0.016 -0.034） 、20E9（+0.093 +0.050）的粗糙度也达到了 Ra 3.2，另外197u6（+0.325 +0.235）外圆柱面和42 沉孔面粗糙度达到了 Ra 6.3。而其余没有注明的粗糙度值为Ra 12.5. （3） 形位精度 185p6（+0.08 +0.06.）圆柱中心线为基准 C，225h6（0 -.029）圆柱处的右端面为基准 B， 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 26 185p6 （+0.08 +0.06.） 圆柱处的左端面为基准 A。 由图纸可知， 基准 A 与基准 B 有平行度要求，公差为 0.025；基准 C 对基准 A 有垂直度要求，公差为0.015；225h6（0 -.029）圆柱表面对基准 C 即185p6（+0.08 +0.06.）轴心线有圆跳动公差，为 0.05；螺纹 M18 对基准 B 有垂直度公差，为0.1，对基准 C 有位置度要求，公差为0.5；42 沉孔对基准 C 有位置度要求， 公差为0.5； 42沉孔底面对基准A有平行度要求， 公差为0.10； 孔20E9 （+0.093 +0.050）对基准 A 有垂直度要求，公差为0.015，对基准 C 有位置度要求，公差为0.05；孔16R7（-0.016 -0.034）对基准 C 有位置度要求，公差为.3，对基准 A 有垂直度要，公差为0.1。另外零件上还有几处未确定的去重孔对基准 C 有位置度要求，公差为0.1。 （4） 其他要求 为了改善盘状类零件的切削加工性能及提高综合的力学性能和使用寿命， 该法兰盘为金属模浇铸且需要退火处理。 由以上分析可知，对于尺寸精度要求高的表面应采取多工序手段进行加工，而对表面粗糙度要求较高的重要表面可以在尺寸精度达到要求后，对进行修整。形位公差的保证，可以通过高精度夹具的进行定位加工。 4.2.2 曲轴法兰(771AZC-06-004)的定位基准选择 选择定位基准 1、基准 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。根据基准功用的不同，它主要分为设计基准与工艺基准。工艺基准主要包括：定位基准、工序基准、测量基准、装配基准。定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择的正确合理可以保证零件的加工质量，提高生产率。 2、定位基准的选择原则 (1）粗基准的选择原则 选择重要表面原则 不加工表面原则 余量最小原则 使用一次原则 平整光洁原则 (2)精基准的选择原则 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 27 基准重合的原则（定位基准与设计基准重合） 基准的统一原则（保证相对的位置精度） 互为基准的原则（两个表面的位置精度要求较高） 自为基准的原则（加工余量小而均匀） 所选精基准应保证工件定位准确，夹紧可靠，操作方便 分析法兰可知， 此零件的设计基准是185p6 （+0.08 +0.06.） 的孔的轴心线和197u6 （+0.325 +0.235） 外圆处的右端面。当夹工件185 外圆时，设计基准与定位基准重合，当夹工件197 外圆或225 外圆时设计基准与定位基准不重合。 4.2.3 曲轴法兰(771AZC-06-004)加工方法和余量及工序尺寸的确定 根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各个加工表面的加工方法、加工余量以及工序尺寸。 （注：因为涉及到企业的利益关系，企业已变更一些关键数据，所以以下数据仅为做课题的变动数据，而并非零件生产的实际数据，故存在不合理之处）（注：因为涉及到企业的利益关系，企业已变更一些关键数据，所以以下数据仅为做课题的变动数据，而并非零件生产的实际数据，故存在不合理之处） 1.零件右端面（225外圆处的右端面） 工序名称 工序余量（mm） 工序达到的经济精度 工序基本尺寸（mm） 工序尺寸及偏差（mm） 精磨 0.3 IT9 76 760 -0.12 精铣 1.5 IT10 76+0.3=76.3 76.30 -0.26 粗铣 2.7 IT111 76.3+1.5=77.8 77.80 -0.76 铸造 - - IT12 77.8+2.7=80.5 80.523.0 2.零件左端面（185外圆处的左端面） 工序名称 工序余量（mm） 工序达到的经济精度 工序基本尺寸（mm） 工序尺寸及偏差（mm） 精磨 0.3 IT9 15.5 15+0.36 +0.12 精铣 1.5 IT10 15.5+0.3=15.8 15.8+0.432 +0.048 粗铣 2.7 IT11 15.8+1.5=17.3 17.3 +0.682 -0.202 铸造 - IT12 17.3+2.7=20 2023.0 3. 185p6 工序尺寸及偏差 工序名称 工序余量（mm） 工序达到的经济精度 工序基本尺寸（mm） 工序尺寸及偏差（mm） 精磨 0.3 IT5 185 185+0.08 +0.06 半精磨 0.6 IT6 185+0.6=185.6 185.6+0.095 +0.046 半精车 1.3 IT9 185.6+1.2=186.8 186.8+0.153 -0.013 粗车 2.8 IT11 186.8+2.6=189.4 189.4+0.298 -0.158 铸造 - IT12 189.4+5.6=195 19723.0 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 28 4. 197u6 工序尺寸及偏差 工序名称 工序余量（mm） 工序达到的经济精度 工序基本尺寸（mm） 工序尺寸及偏差（mm） 粗磨 0.6 IT8 197 197+0.325 +0.235 半精车 1.3 IT9 197+1.2=198.2 198.2+0.383 +0.178 粗车 3.1 IT11 198.2+2.6=200.8 200.8+0.528 +0.033 铸造 - IT12 200.8+6.2=207 20723.0 5. 225h6 工序尺寸及偏差 工序名称 工序余量（mm） 工序达到的经济精度 工序基本尺寸（mm） 工序尺寸及偏差（mm） 半精磨 0.6 IT6 225 2250 -0.029 半精车 1.3 IT9 225+1.2=226.2 226.2+0.058 -0.087 粗车 3.1 IT11 226.2+2.6=228.8 228.8+0.203 -0.232 铸造 - IT12 228.8+6.2=235 23523.0 4.2.4曲轴法兰(771AZC-06-004)加工路线的拟定 工艺路线方案一： 工序号 工序内容 10 铸造毛坯 20 退火 30 铣零件的两端面 40 钻 M18 螺纹底孔、钻 5 个20 孔、钻23 孔、钻16 孔、铣42 沉孔 50 钻5 沉头孔 60 车225、197、185 外圆、车 33 退刀槽、车双线螺旋线 70 磨185、197、225 外圆 80 磨185、225 平面 90 修边去毛刺 100 检验 110 入库 工艺路线方案二： 工序号 工序内容 10 铸造毛坯 20 退火 30 铣零件的两端面 40 车225、197、185 外圆、车 33 退刀槽、车双线螺旋线 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 29 50 钻 M18 螺纹底孔、钻 5 个20 孔、钻23 孔、钻16 孔、铣42 沉孔 60 钻5 沉头孔 70 磨185、197、225 外圆 80 磨185、225 平面 90 修边去毛刺 100 检验 110 入库 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是优先加工法兰盘腔体内部的孔、沉孔以及螺纹，然后再换到车床完成车外圆之类的工作。而方案二是优先加工零件的外圆部分，然后再放到加工中心完成内部腔体的加工。经过比较可知，方案一中先加工内部腔体，在进行外圆加工装夹零件时，可能因为零件的刚度达不到要求，而存在使得零件产生装夹变形的潜在威胁。故我们采用第二种加工方案： 工序号 工序内容 定位基准 10 铸造毛坯 20 退火 30 铣零件的两端面 两端面互为基准 40 车225、197、185 外圆、车 33 退刀槽、车双线螺旋线 225 和197 外圆 50 钻 M18 螺纹底孔、钻 5 个20 孔、钻23 孔、钻16孔、铣42 沉孔 185 左端面 60 钻5 沉头孔 225 右端面 70 磨185、197、225 外圆 225 和197 外圆 80 磨185、225 平面 两端面互为基准 90 修边去毛刺 100 检验 110 入库 确定工序集中和分散的程度 工序集中特点 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 30 （1）利于采用高效专用机床和工艺装备，生产效率高 （2）安装次数少，缩短辅助时间，易保证各个表面之间较高的位置精度 （3）工序数量少，设备数量少 （4）工艺结构适应性差 工序分散特点 （1）机床、刀具、夹具等结构简单，调整方便 （2）准备工作量小，工艺结构适应性好 （3）采用较为合理的切削用量 （4）设备数量多，操作人员多 工序集中和分散程度的确定要考虑到诸多因素，如企业规模、生产类型、零件技术要求及结构的复杂程度。具体的原则参见下表 表 4.3 工序集中和工序分散的选用原则 表 4.3 工序集中和工序分散的选用原则 名称 工序集中 工序分散 企业规模 设备多 设备少 技术 位置精度高 位置精度低 生产规模 单件小批量 大批大量 结构 重复件 刚性差 结合工序集中和分散程度的选用原则，上述的工艺路线合理，可以使用。 4.3 机床、刀具、检具的选择 4.3 机床、刀具、检具的选择 机床选择 机床选择对工序的加工质量、生产率和经济性有很大的影响。为使所选择的机床能满足工序的要求，必须考虑下列的因素: a 床的工作精度和工序的加工精度相适应； b 床工作区的尺寸应和工件的轮廓尺寸相适应； c 床的功率与刚度应和工序的性质相应。另外，机床的加工用量范围应和工件要求的合理切削用量相适应； d 床的生产率应和工件的生产计划相适应； 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 31 根据上述工艺路线的安排，铣削工艺部分采用 XH715 铣床，车削工艺部分可选择通用的 Ck6140 车床，法兰盘内部腔体结构的加工采用 VDF-850 加工中心，外圆磨削工艺部分选用 MB13332B 外圆磨床， 平面磨削选用 M7240 （3000） 平面磨床。 具体参数见下表： 表 4.3.1 CK6140 车床参数 表 4.3.1 CK6140 车床参数 盘类零件最大车削直径 mm 400 轴类零件最大车削直径 mm 240 最大工件长度 mm 1000 主轴锥孔/主轴孔径 75 主轴转速级数 无极 主轴转速范围 r/min 20-2000 X 向最大行程 mm 370 Z 向最大行程 mm 1000 机床外形尺寸 mm 长 x 宽 x 高 4000x1920x2371 主电机功率 kw 11 机床质量 T 6.4 注：数据查自金属机械加工工艺人员手册 表 4.3.2 XH715 铣床参数 表 4.3.2 XH715 铣床参数 工作台尺寸 mm 工作台纵向行程 mm 工作台横向行程 mm 工作台垂直行程 mm 主轴端面到工作台中心的距离 mm 主轴转速 r/min 15-1500 进给量 mm/min 1-5000 快速进给速度 m/min 12、10 工作台最大承重 kg 600 刀库容量 20 刀具最大尺寸 mm 100x300 定位精度 mm 0.012/300 重复定位精度 mm 0.006 主电机功率 kw 7.5 外形尺寸 长 x 宽 x 高 mm 2920x2460x2975 注：数据查自金属机械加工工艺人员手册 表 4.3.3 VDF-850 加工中心参数 表 4.3.3 VDF-850 加工中心参数 工作台规格（长宽） mm 1000500 工作台最大载重 kg 500 X 坐标行程 mm 850 Y 坐标行程 mm 510 Z 坐标行程 mm 510 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 32 主轴中心线到立柱正面距离 mm 550 主轴端面至工作台上平面距离 mm 150660 X、Y、Z 切削速度 mm/min 17600 . X、Y、Z 快速进给速度 m/min 20/20/18 主轴转速范围 r/min 808000 主轴锥孔 No.40 (7/24) 主轴功率 kW 7.5/11(70/47Nm) FANUC 0i-MC:8/8000 X、Y、Z 伺服电机功率 kW 3/3/3 (1.8/1.8/2.5) 刀库容量 24 把(刀臂式) 刀柄 BT40 刀具最大重量 kg 7 7 刀具最大直径 mm 100/130 (邻/空)-斗笠式 换刀时间（刀对刀）S 3.5(刀臂式) 工作台 T 型槽（槽数槽宽槽距） mm 518100 定位精度 mm（国标） X：0.025 Y、Z：0.020 （JIS） 0.005 重复定位精度 mm（国标） X：0.010 Y、Z：0.008 （JIS） 0.003 数控系统 FANUC 0i-MC 气源压力 kg/cm 2 5 机床轮廓尺寸（LWH） mm 311622602460 机床重量 kg 4500 （注：机器详细介绍见附件 9） （注：机器详细介绍见附件 9） 表 4.3.4 MB1332B 磨床参数 表 4.3.4 MB1332B 磨床参数 磨削工件直径 mm 8-320 用中心架时的磨削工件直径 mm 8-60 磨削工件最大长度 mm 1000 顶尖高 mm 180/1500 顶尖距 mm 1000/1500 工件最大重量 kg 150 工作台纵向最大移动量 mm 1100/1600 工作台顺时针最大回转角度 3 工作台逆时针最大回转角度 6、3 工作台移动速度 m/min 0.06-4 砂轮架最大移动量 mm 285 砂轮架快速移动量 mm 50 分度盘一格进给量 mm 0.0025 砂轮最大轴肩切入量 mm 0.7 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 33 砂轮架自动切入进给速度 mm/min 0.1-0.5 砂轮最小和最大直径 mm 450-600 砂轮宽度 mm 75 砂轮孔径 mm 305 磨削最大速度 m/s 35 砂轮制造转速 r/min 1130 制造莫氏圆锥 四号 工件转速级数 6 工件转速范围 r/min 25-224 顶尖套移动量 mm 30 尾座顶尖孔莫氏圆锥 四号 砂轮架电机功率 kw 7.5 砂轮架电机转速 r/min 1500 电动机只数 4 电动机总功率 kw 9.12 机床外形尺寸 长 x 宽 x 高 mm 3215/4115x2050x1450 注：数据查自金属机械加工工艺人员手册 表 4.3.5 M7240X（3000）磨床参数 表 4.3.5 M7240X（3000）磨床参数 型号 Model M72403000 磨削最大尺寸（宽长高）（mm） 4003000400 工作台工作面尺寸（宽长） 4003000 工作台承重 1200 工作台行程(mm) 3630 工作台速度(m/min) 315,无级调节 磨头垂直升降距离(mm) 450 磨头快速升降速度(m/min) 450 磨头主轴转速（r/min） 980 砂瓦的形状和尺寸（mm）： WT（梯形砂瓦） 15085（100）35 8 块 垂直进给手轮刻度值 0.01mm/每格 垂直进给手轮每转磨头移动量 1mm 自动垂直进给量 0.010.15mm/每次 磨头电机（装入式）功率(kw) 30 机床的外形尺寸（长宽高）（mm） 约 780018002250 机床的净重(Kg) 约 15000 注：数据查自金属机械加工工艺人员手册 所以选择的机床结果如下表 4.3.6 所示 表 4.3.6 机床选择表 表 4.3.6 机床选择表 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 34 工序号 所选机床 30 XH715 40 CK6140 50 VDF-850 60 VDF-850 70 MB1332B 80 M7240x（3000） 刀具选择 金属加工过程中，刀具切削占了主要部分，刀具是直接完成切削的重要工具。刀具材料性能的优劣直接影响加工的生产率和刀具的耐用度的高低， 零件加工的精度以及表面质量好坏！对于锻件的车削加工可选刀具材料有高速钢硬质合金，根据其车削环境的不同应选则相应的牌号以发挥刀具的性能。下表 4.3.7 是刀具选择表，所有数据均查金属机械加工工艺人员手册而来。 表 4.3.7 刀具选择表 表 4.3.7 刀具选择表 工序号 内容 刀具 30 粗精铣平面 镶齿套式面铣刀 40 粗车 55硬质合金机夹刀 半精车 35硬质合金机夹刀 锪孔 90锪钻 车双螺旋线 定制刀具 50 钻16.5 孔 16.5 直柄麻花钻 攻 M18 螺纹 M18x1.5 细牙普通螺纹机用丝锥钻20 孔 18 直柄麻花钻 铰20 孔 20 机用铰刀 钻23 孔 23 直柄麻花钻 钻16 孔 15 直柄麻花钻 较16 孔 16 机用铰刀 铣42 沉孔 10 直柄立铣刀 60 钻5 孔 4.8 直柄麻花钻 70 粗、精磨外圆、平面 微晶刚玉（MA）砂轮 量具的选择 该法兰盘属于大量生产，量具尽量采用通用量具，根据零件的尺寸和形状特点，选择如下量具： 1.零件的外圆测量采用读数值为 0.002mm，量程为 0-300mm 的游标卡尺进行测量。 2.零件中 M18x1.5 的螺纹采用螺纹塞规来测量。 3.零件中的各个孔采用相对应的塞规测量。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 35 4.零件中表面粗糙度的测量采用比对法测量。 4.4 本章小结 4.4 本章小结 在本章中，我们认真的分析了零件的工艺规程、定位基准、加工方法、工序尺寸、工艺路线以及加工中所需要用到的各个机床。这一章中有很多难点，像在工序尺寸确定的时候，因为尺寸较多，公差较复杂，所以我去图书馆查阅了大量的资料。还有在整理相关机器数据时，我更是借助了互联网强大的功能，寻找了许多数据资料。 第五章 曲轴法兰(771AZC-06-004)切削用量及基本工时的确定 第五章 曲轴法兰(771AZC-06-004)切削用量及基本工时的确定 曲轴法兰(771AZC-06-004)零件的材料为球墨铸铁（QT600-3） ，硬度为190-270HB，毛坯重量约为7kg，生产类型为大批量生产，可采用金属模浇铸毛坯。 5.1 工序 30 中 5.1 工序 30 中 5.1.1 粗铣零件左端面至尺寸 17.3mm （1）切削用量 本工序为粗铣端面， 所选刀具为镶齿套式面铣刀。 铣刀直径 D=250mm， 宽度 L=45，d=50，齿数 Z=10。根据机械制造技术基础课程设计指南表 5-143 选择铣刀的基本形状。由于加工铸件的硬度在 170-270HB 范围内，故选前角 10，后角8。已知铣削宽度mmae150，铣削深度mmap7.2。机床选用 XH715 铣床。 1）确定每齿进给量zf 根据机械制造技术基础课程设计指南表 5-144，XH715 型铣床功率为 7.5kw，工艺系统刚性为中等， 圆柱形面铣刀加工铸铁， 查得每齿进给量36.028.0zfmm/z，现取zmmfz/36.0。 2）选择铣刀磨顿标准及耐用度 根据 机械制造技术基础课程设计指南 表 5-148， 硬质合金面铣刀粗加工铸件，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；铣刀直径 D=250mm，耐用度 T=240min 3）确定切削速度和工作台每分钟进给量mf 根据机械制造技术基础课程设计指南表 2-17 中公式计算： 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 36 1.04.04.01.015.02.01.44zafatdvezpc 1.04.04.01.015.02.01015036.07.22402501.44 =63.29m/min wcdvn1000 min/13415029.631000rn 根据机械制造技术基础课程设计指南XH715 型铣床的主轴转速表，选择n=150r/min，则实际切削速度min/69.7010001501501000mndvwc，工作台每分钟进给量为min/5401501036.0mmfm 根据 XH715 机床工作台进给量表，选择min/500mmfm，则实际的每齿进给量为zmmfz/33.0 4）校验机床功率 根据机械制造技术基础课程设计指南由表 1.24 可知，当 ,/6.0,4,970580rmmfmmaMpapbmin/57mc时，kwPc4.3 切削功率的修正系数0.1,94.0ccccoFopkrFkrpkkkk（表 1.29-2） ，故实际切削功率为kwkwPc2.394.04.3。 根据 XH715 机床说明书，当min/150rnc时，车床主轴允许功率 kwPE9.5，因EPPc故所选择的切削用量可在 CK6140 车床上进行加工。最后决定的车削用量为 min/69.70min,/150,/33.0,7.2mrnrmmfmmacp （2）基本时间计算 根据机械制造技术基础课程设计指南铣削表，计算所得： 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 37 粗铣左端面所需时间 min68.05405.705.7022521mflllT 5.1.2 精铣零件左端面至尺寸 15.8mm 这一步是左端面的精加工即精铣左端面，刀具跟粗加工时采用同一把刀，不过不同的是，加工时提高了机床转速，而进给量则降低。已知铣削宽度mmae150，铣削深度mmap5.1。机床选用 XH715 铣床。 1）确定每齿进给量zf 根据机械制造技术基础课程设计指南表 5-144，XH715 型铣床功率为 7.5kw，工艺系统刚性为中等， 圆柱形面铣刀加工铸铁， 查得每齿进给量36.028.0zfmm/z，现取zmmfz/28.0。 2）选择铣刀磨顿标准及耐用度 根据机械制造技术基础课程设计指南表 5-148，硬质合金面铣刀粗加工铸件，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；铣刀直径 D=250mm，耐用度 T=240min 3）确定切削速度和工作台每分钟进给量mf 根据机械制造技术基础课程设计指南表 2-17 中公式计算： 1.04.04.01.015.02.01.44zafatdvezpc 1.04.04.01.015.02.01015028.05.12402501.44 =100m/min wcdvn1000 min/2121501001000rn 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 38 根据机械制造技术基础课程设计指南XH715 型铣床的主轴转速表，选择n=250r/min，则实际切削速度min/8.11710002501501000mndvwc，工作台每分钟进给量为min/7002501028.0mmfm 根据 XH715 机床工作台进给量表，选择min/720mmfm，则实际的每齿进给量为zmmfz/288.0 4）校验机床功率 根据机械制造技术基础课程设计指南由表 1.24 可知，当 ,/6.0,4,970580rmmfmmaMpapbmin/57mc时，kwPc4.3 切削功率的修正系数0.1,94.0ccccoFopkrFkrpkkkk（表 1.29-2） ，故实际切削功率为kwkwPc2.394.04.3。 根据 XH715 机床说明书，当min/150rnc时，车床主轴允许功率 kwPE9.5，因EPPc故所选择的切削用量可在 CK6140 车床上进行加工。最后决定的车削用量为 min/8.117min,/250,/288.0,5.1mrnrmmfmmacp （2）基本时间计算 根据机械制造技术基础课程设计指南铣削表，计算所得： 粗铣左端面所需时间 min508.07205.705.7022521mflllT 5.1.3 粗铣零件右端面至尺寸 78.1mm 本工序为粗铣端面，所选刀具跟粗铣左端面时一样选用镶齿套式面铣刀。铣刀直径D=250mm， 宽度 L=45， d=50， 齿数 Z=10。 根据 机械制造技术基础课程设计指南 表 5-143选择铣刀的基本形状。由于加工铸件的硬度在 190-270HB 范围内，故选前角 10，后角8。已知铣削宽度mmae150，铣削深度mmap7.2。机床选用 XH715 铣床。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 39 1）确定每齿进给量zf 根据机械制造技术基础课程设计指南表 5-144，XH715 型铣床功率为 7.5kw，工艺系统刚性为中等， 圆柱形面铣刀加工铸铁， 查得每齿进给量36.028.0zfmm/z，现取zmmfz/36.0。 2）选择铣刀磨顿标准及耐用度 根据 机械制造技术基础课程设计指南 表 5-148， 硬质合金面铣刀粗加工铸件，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；铣刀直径 D=250mm，耐用度 T=240min 3）确定切削速度和工作台每分钟进给量mf 根据机械制造技术基础课程设计指南表 2-17 中公式计算： 1.04.04.01.015.02.01.44zafatdvezpc 1.04.04.01.015.02.01015036.07.22402501.44 =63.29m/min wcdvn1000 min/13415029.631000rn 根据机械制造技术基础课程设计指南XH715 型铣床的主轴转速表，选择n=150r/min，则实际切削速度min/69.7010001501501000mndvwc，工作台每分钟进给量为min/5401501036.0mmfm 根据 XH715 机床工作台进给量表，选择min/500mmfm，则实际的每齿进给量为zmmfz/33.0 4）校验机床功率 根据机械制造技术基础课程设计指南由表 1.24 可知，当 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 40 ,/6.0,4,970580rmmfmmaMpapbmin/57mc时，kwPc4.3 切削功率的修正系数0.1,94.0ccccoFopkrFkrpkkkk（表 1.29-2） ，故实际切削功率为kwkwPc2.394.04.3。 根据 XH715 机床说明书，当min/150rnc时，车床主轴允许功率 kwPE9.5，因EPPc故所选择的切削用量可在 CK6140 车床上进行加工。最后决定的车削用量为 min/69.70min,/150,/33.0,7.2mrnrmmfmmacp （2）基本时间计算 根据机械制造技术基础课程设计指南铣削表，计算所得： 粗铣左端面所需时间 min68.05405.705.7022521mflllT 5.1.4 精铣零件左端面至尺寸 76.6mm 这一步是右端面的精加工即精铣右端面，刀具跟粗加工时采用同一把刀，不过不同的是，加工时提高了机床转速，而进给量则降低。已知铣削宽度mmae150，铣削深度mmap5.1。机床选用 XH715 铣床。 1）确定每齿进给量zf 根据机械制造技术基础课程设计指南表 5-144，XH715 型铣床功率为 7.5kw，工艺系统刚性为中等， 圆柱形面铣刀加工铸铁， 查得每齿进给量36.028.0zfmm/z，现取zmmfz/28.0。 2）选择铣刀磨顿标准及耐用度 根据机械制造技术基础课程设计指南表 5-148，硬质合金面铣刀粗加工铸件，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；铣刀直径 D=250mm，耐用度 T=240min 3）确定切削速度和工作台每分钟进给量mf 根据机械制造技术基础课程设计指南表 2-17 中公式计算： 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 41 1.04.04.01.015.02.01.44zafatdvezpc 1.04.04.01.015.02.01015028.05.12402501.44 =100m/min wcdvn1000 min/2121501001000rn 根据机械制造技术基础课程设计指南XH715 型铣床的主轴转速表，选择n=250r/min，则实际切削速度min/8.11710002501501000mndvwc，工作台每分钟进给量为min/7002501028.0mmfm 根据 XH715 机床工作台进给量表，选择min/720mmfm，则实际的每齿进给量为zmmfz/288.0 4）校验机床功率 根据机械制造技术基础课程设计指南由表 1.24 可知，当 ,/6.0,4,970580rmmfmmaMpapbmin/57mc时，kwPc4.3 切削功率的修正系数0.1,94.0ccccoFopkrFkrpkkkk（表 1.29-2） ，故实际切削功率为kwkwPc2.394.04.3。 根据 XH715 机床说明书，当min/150rnc时，车床主轴允许功率 kwPE9.5，因EPPc故所选择的切削用量可在 CK6140 车床上进行加工。最后决定的车削用量为 min/8.117min,/250,/288.0,5.1mrnrmmfmmacp （2）基本时间计算 根据机械制造技术基础课程设计指南铣削表，计算所得： 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 42 粗铣左端面所需时间 min508.07205.705.7022521mflllT 工序 40 中 工序 40 中 5.2.1 粗车197 外圆 （1）切削用量 1）刀具选择： 根据金属机械加工工艺人员手册选择机械夹固式可转位车刀，根据表 10-6，由于 CK6140 粗车中心高度 200mm（表 1.30） ，故选刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片选择圆孔硬质合金双面带断屑槽55菱形可转位刀片， 刀片厚度为 4.76mm。 车刀几何形状 （表10-6）数据如下mmbmmrkksnrr4.0,10,0.1,0,12,6,10,551010断屑槽尺寸为mmCmmmmrnnnBBB7.0,5,5，（断屑槽尺寸根据以后选择的进给量确定） 。 确定切削深度pa 由于粗加工余量仅为 3.1mm， 直接一刀走完， 故mmap1.3 2）确定进给量f 根据表 1.4，在粗车钢料、刀杆尺寸为 16mm25mm、mmap3以及工件直径为 100-400mm 时 f =0.6-1.2mm/r 按 CK6140 车床说明书选择 f =0.94mm/r 3）确定的进给量尚需要满足车床进给机构强度的要求，故需要进行校验。根据CK6140 车床说明书，其进给机构允许的进给力 Fmax=3530N。根据表 1.21，当铸铁的强度mmaMpapb4,810680，min/65,45,/75.0mkrmmfor（预计）时，进给力为 Ff=1820N。切削时 Ff的修正系数为11.1,0.1,0.1krFfsFfoFfkkk（见表 1.29-2） ，故实际进给力为 NNFf202011.11820 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选f =0.56mm/r 的 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 43 进给量可用。 a) 选择车刀磨顿标准及寿命 根据表 1.9， 车刀后刀面最大磨损量取为 1mm， 车刀寿命 T=60min。 b) 确定切削速度0 切削速度0可根据公式计算，也可直接由表中查出。 根据表 1.10，当用可转位硬质合金车刀加工Mpab700630 铸铁料，rmmfmmap/54.0,7，切削速度min/97mt。切削速度的修正系数均为 1.0 见表1.28，故 min/153min/2029710001000min/97min/197rrDnmmkcvtc 根据 CK6140 车床说明书查得 min/160rnc 这时实际切削速度c 为 min/102min/10001602021000mmDncc 4）校验机床功率 切削时的功率可由表查出，可也按公式进行计算。 由表 1.24，当,/6.0,4,970580rmmfmmaMpapbmin/57mc时，kwPc4.3切削功率的修正系数0.1,94.0ccccoFopkrFkrpkkkk（表 1.29-2） ，故实际切削功率为kwkwPc2.394.04.3。 根据 CK6140 车床说明书， 当min/560rnc时， 车床主轴允许功率kwPE9.5，因EPPc故所选择的切削用量可在 CK6140 车床上进行加工。 最后决定的车削用量为 min/102min,/160,/94.0,8.2mrnrmmfmmacp （2）计算基本工时 infLtm 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 44 式中 mmlylL25.32,，根据表 1.26，车削时的入切量及超切量mmy3.4则mmmmL55.363.425.32，故 min207.0min394.056055.36mt 5.2.2 半精车197 外圆 （1）切削量选择 1）刀具选择： 根据金属机械加工工艺人员手册选择机械夹固式可转位车刀，根据表 10-6，由于 CK6140 粗车中心高度 200mm（表 1.30） ，故选刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片选择圆孔硬质合金双面带断屑槽35菱形可转位刀片，刀片厚度为 4.76mm。车刀几何数据如下：mmbmmrkksorr3.0,5,0.1,3,12,8,5,351010 确定切削深度pa 由于粗加工余量为 1.3mm，一次走刀切完，故 mmap3.1 2）确定进给量f 精加工主要受表面粗糙度的限制。根据表 1.6，当表面粗糙度为 Ra6.3 时，f=0.4-0.5mm/r。按 CK6140 车床说明书选择f =0.48mm/r a) 选择车刀磨顿标准及寿命 根据表 1.9， 车刀后刀面最大磨损量取为 0.4mm， 车刀寿命 T=60min。 b) 确定切削速度0 切削速度0可根据公式计算，也可直接由表中查出。 根据表 1.10，当可转位硬质合金车刀加工Mpab700630 铸铁料，rmmfmmap/38.0,4.1，切削速度min/176mt。切削速度的修正系数均为1，故 min/277min/20217610001000min/176rrDnmcc 根据 CK6140 车床说明书查得 min/320rnc 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 45 这时实际切削速度c 为 min/203min/10003202021000mmDncc 3）校验机床功率 由表 1.24 可知，当 min/162,/30.0,2,970580mrmmfmmaMpacpb时，kwPc4.2 根据 CK6140 车床说明书，当min/203rnc时，车床主轴允许功率kwPE5.5，因EPPc故所选择的切削用量可在 CK6140 车床上进行加工。即 min/203min,/320,/48.0,2mrnrmmfmmacp （2） 计算基本工时 infLtm l=32.5，根据表 1.26 mmy2则mmmmL355.25.32，故 min308.0min348.071035mt 5.2.3 粗车185 外圆 （1）切削量选择 1）刀具选择： 在这一加工中， 我们采用跟粗车197外圆时用的车刀。 刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片选择圆孔硬质合金双面带断屑槽55菱形可转位刀片，刀片厚度为 4.76mm。车刀几何形状（表 10-6）数据如下mmbmmrkksnrr4.0,10,0.1,0,12,6,10,551010断屑槽尺寸为mmCmmmmrnnnBBB7.0,5,5，（断屑槽尺寸根据以后选择的进给量确定） 。 确定切削深度pa 由于粗加工余量仅为 2.8mm， 直接一刀走完， 故mmap8.2 2）确定进给量f 根据表 1.4，在粗车钢料、刀杆尺寸为 16mm25mm、mmap3以及工件直径为 100-400mm 时 f =0.6-1.2mm/r 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 46 按 CK6140 车床说明书选择 f =0.94mm/r 3）确定的进给量尚需要满足车床进给机构强度的要求，故需要进行校验。根据CK6140 车床说明书，其进给机构允许的进给力 Fmax=3530N。根据表 1.21，当铸铁的强度mmaMpapb4,810680，min/65,45,/75.0mkrmmfor（预计）时，进给力为 Ff=1820N。切削时 Ff的修正系数为11.1,0.1,0.1krFfsFfoFfkkk（见表 1.29-2） ，故实际进给力为 NNFf202011.11820 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选f =0.56mm/r 的进给量可用。 a) 选择车刀磨顿标准及寿命 根据表 1.9， 车刀后刀面最大磨损量取为 1mm， 车刀寿命 T=60min。 b) 确定切削速度0 切削速度0可根据公式计算，也可直接由表中查出。 根据表 1.10，当用可转位硬质合金车刀加工Mpab700630 铸铁料，rmmfmmap/54.0,7，切削速度min/97mt。 切削速度的修正系数均为 1.0 见表 1.28，故 min/157min/6.1969710001000min/97min/197rrDnmmkcvtc 根据 CK6140 车床说明书查得 min/160rnc 这时实际切削速度c 为 min/101min/10001602021000mmDncc 4）校验机床功率 切削时的功率可由表查出，可也按公式进行计算。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 47 由表 1.24，当rmmfmmaMpapb/6.0,4,970580，min/57mc时，kwPc4.3切削功率的修正系数0.1,94.0ccccoFopkrFkrpkkkk（表 1.29-2） ，故实际切削功率为kwkwPc2.394.04.3。根据 CK6140 车床说明书，当min/560rnc时，车床主轴允许功率kwPE9.5，因EPPc故所选择的切削用量可在 CK6140 车床上进行加工。 最后决定的车削用量为 min/101min,/160,/94.0,8.2mrnrmmfmmacp （2）计算基本工时 infLtm 式中 mmlylL25.32,，根据表 1.26，车削时的入切量及超切量 mmy3.4则mmmmL55.363.425.32，故 min729.0min394.016055.36mt 5.2.4 半精车185 外圆 （1）切削量选择 1）刀具选择： 根据金属机械加工工艺人员手册选择机械夹固式可转位车刀，根据表 10-6，由于 CK6140 粗车中心高度 200mm（表 1.30） ，故选刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片选择圆孔硬质合金双面带断屑槽35菱形可转位刀片，刀片厚度为 4.76mm。车刀几何数据如下：mmbmmrkksorr3.0,5,0.1,3,12,8,5,351010 确定切削深度pa 由于加工余量为 1.3mm，一次走刀切完，故 mmap3.1 2）确定进给量f 精加工主要受表面粗糙度的限制。根据表 1.6，当表面粗糙度为 Ra6.3 时，f=0.4-0.5mm/r。按 CK6140 车床说明书选择f =0.48mm/r a) 选择车刀磨顿标准及寿命 根据表 1.9， 车刀后刀面最大磨损量取为 0.4mm， 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 48 车刀寿命 T=60min。 b) 确定切削速度0 切削速度0可根据公式计算，也可直接由表中查出。 根据表 1.10，当用可转位硬质合金车刀加工Mpab700630 铸铁料，时rmmfmmap/38.0,4.1， 切削速度min/176mt。 切削速度的修正系数均为 1，故 min/293min/19117610001000min/176rrDnmcc 根据 CK6140 车床说明书查得 min/320rnc 这时实际切削速度cV为 min/192min/10003201911000mmDncc 3）校验机床功率 由表 1.24，当 min/162,/30.0,2,970580mrmmfmmaMpacpb时, kwPc4.2 根据 CK6140 车床说明书，当min/710rnc时，车床主轴允许功率kwPE5.5，因EPPc故所选择的切削用量可在 CK6140 车床上进行加工。即 min/192min,/320,/48.0,2mrnrmmfmmacp （2）计算基本工时 infLtm l=15.5，i=3 根据表 1.26 mmy2则mmmmL185.25.15，故 min352.0min348.032018mt 5.2.5 粗车225 外圆 （1）切削量选择 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 49 1）刀具选择： 本步加工中选择的刀具与加工197、185 粗加工时，选的刀具一样。根据金属机械加工工艺人员手册选择机械夹固式可转位车刀，根据表 10-6，由于 CK6140 粗车中心高度 200mm（表 1.30） ，故选刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片选择圆孔硬质合金双面带断屑槽55菱形可转位刀片，刀片厚度为 4.76mm。车刀几何形状（表 10-6）数据如下：mmbmmrkksnrr4.0,10,0.1,0,12,6,10,551010断屑槽尺寸为mmCmmmmrnnnBBB7.0,5,5，（断屑槽尺寸根据以后选择的进给量确定） 。确定切削深度pa 由于加工余量仅为 3.1mm，直接一刀走完，故mmap1.3 2）确定进给量f 根据表 1.4，在粗车钢料、刀杆尺寸为 16mm25mm、mmap3以及工件直径为 100-400mm 时 f =0.6-1.2mm/r 按 CK6140 车床说明书选择 f =0.94mm/r 3）确定的进给量尚需要满足车床进给机构强度的要求，故需要进行校验。根据CK6140 车床说明书，其进给机构允许的进给力 Fmax=3530N。根据表 1.21，当铸铁的强度mmaMpapb4,810680，min/65,45,/75.0mkrmmfor（预计）时，进给力为 Ff=1820N。切削时 Ff的修正系数为11.1,0.1,0.1krFfsFfoFfkkk（见表 1.29-2） ，故实际进给力为 NNFf202011.11820 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选f =0.56mm/r 的进给量可用。 a) 选择车刀磨顿标准及寿命 根据表 1.9， 车刀后刀面最大磨损量取为 1mm， 车刀寿命 T=60min。 b) 确定切削速度0 切削速度0可根据公式计算，也可直接由表中查出。 根据表 1.10， 当用 YT15 硬质合金车刀加工Mpab700630 铸铁料，rmmfmmap/54.0,7，切削速度min/97mt。切削速度的修正系数均为 1.0 见表 1.28，故 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 50 min/131min/6.2359710001000min/97min/197rrDnmmkcvtc 根据 CK6140 车床说明书查得 min/160rnc 这时实际切削速度c 为 min/118min/10001606.2351000mmDncc 4）校验机床功率 切削时的功率可由表查出，可也按公式进行计算。由表 1.24， 当,/6.0,4,970580rmmfmmaMpapbmin/57mc时，kwPc4.3 切削功率的修正系数0.1,94.0ccccoFopkrFkrpkkkk（表 1.29-2） ，故实际切削功率为kwkwPc2.394.04.3。根据 CK6140 车床说明书，当min/560rnc时，车床主轴允许功率kwPE9.5，因EPPc故所选择的切削用量可在 CK6140 车床上进行加工。 最后决定的车削用量为 min/118min,/160,/94.0,8.2mrnrmmfmmacp （2）计算基本工时 infLtm 式中 mmlylL25.44,，根据表 1.26，车削时的入切量及超切量 mmy25.2则mmmmL5.4625.225.44，故 min928.0min394.01605.46mt 5.2.6 半精车225 外圆 （1） 切削量选择： 1)刀具选择 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 51 根据金属机械加工工艺人员手册选择机械夹固式可转位车刀，根据表 10-6，由于 CK6140 粗车中心高度 200mm（表 1.30） ，故选刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片选择圆孔硬质合金双面带断屑槽35菱形可转位刀片，刀片厚度为 4.76mm。车刀几何数据如下：mmbmmrkksorr3.0,5,0.1,3,12,8,5,351010 确定切削深度pa 由于加工余量为 1.3mm，一次走刀切完，故 mmap3.1 2)确定进给量f 精加工主要受表面粗糙度的限制。根据表 1.6，当表面粗糙度为Ra6.3 时，f=0.4-0.5mm/r。按 CK6140 车床说明书选择f =0.48mm/r a) 选择车刀磨顿标准及寿命 根据表 1.9， 车刀后刀面最大磨损量取为 0.4mm， 车刀寿命 T=60min。 b) 确定切削速度0 切削速度0可根据公式计算，也可直接由表中查出。 根据表 1.10，当用 YT15 硬质合金车刀加工Mpab700630 铸铁料，rmmfmmap/38.0,4.1，切削速度min/176mt。切削速度的修正系数均为1，故 min/244min/23017610001000min/176rrDnmcc 根据 CK6140 车床说明书查得 min/320rnc 这时实际切削速度c 为 min/231min/10003202301000mmDncc 3)校验机床功率 由表 1.24 可知，当min,/162,/30.0,2,970580mrmmfmmaMpacpb时,kwPc4.2时 根据 CK6140 车床说明书，当min/710rnc时，车床主轴允许功率kwPE5.5，因EPPc故所选择的切削用量可在 CK6140 车床上进行加工。即 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 52 min/231min,/320,/48.0,2mrnrmmfmmacp （2）计算基本工时 infLtm l=42.25， i=3 根据表 1.26 mmy2则mmmmL5.4425.225.42，故 min869.0min348.03205.44mt 工序 50 中 工序 50 中 5.3.1 钻 M18 螺纹底孔16.5 （1）切削速度 本工序为钻孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 13-39，攻螺纹及装配前的钻孔直径，选用直径为16.5mm 的直柄麻花钻。 a）确定背吃刀量pa 钻孔双边余量为 16.5mm，显然pa是单边余量，mmap25.8 b）确定进给量f 已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB，钻头16.5mm，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-53，应选取rmmf/25.0 c）选择钻头磨顿标准及耐用度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，直柄麻花钻头钻铸铁料时，钻头刀齿后刀面最大磨损量为 0.6mm；耐用度 T=60min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-29 计算公式 55.012.025.02.14ftdv 将数据带入计算得 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 53 min/53.3725.0605.162.1455.012.025.0mv min/7245.1653.3710001000rdvnwc 本应根据机器转速等级表，查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=724r/min，所以实际切削速度就是 vc=37.53m/min。 （2） 基本时间 确定钻16.5mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中，钻削机动时间的计算公式： 2210DanflllTp 代入数据得min227.025.07240115.5360T 5.3.2 攻 M18 螺纹 （1）本工序为攻螺纹，查所金属机械加工工艺人员手册表 10-49，选用刀具为细柄机用丝锥。公称直径 d=18，螺距 p=1.5，丝锥部分长度 l=33，总长度 L=104。 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-90，查得攻螺纹时的进给量为rmmf/28.0切削速度公式为： ymxvptdCv0 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-90，查得参数 m=0.6，y=0.9，x=1.2，2.6vC,T=30min,所以讲以上数据代入计算的： min/95.175.130182.69.06.02.1mv min/3465.1695.1710001000rdvnwc （2）基本时间 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 54 确定攻螺纹的基本时间。根据金属机械加工工艺人员手册中螺纹加工时间的计算公式： 1110nfllnfllT 根据金属机械加工工艺人员手册中，查得的数据，5.11l，代入公式计算： min774.034628.05.13634628.05.1360T 5.3.3 钻20 孔 （1）切削速度 本工序为钻孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 13-39，攻螺纹及装配前的钻孔直径，选用直径为18mm 的直柄麻花钻。 a）确定背吃刀量pa 钻孔双边余量为 18mm，显然pa是单边余量，mmap9 b）确定进给量f 已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB，钻头18mm，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-53，应选取rmmf/3.0 c）选择钻头磨顿标准及耐用度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，直柄麻花钻头钻铸铁料时，钻头刀齿后刀面最大磨损量为 0.6mm；耐用度 T=60min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-29 计算公式 55.012.025.02.14ftdv 将数据带入计算得 min/54.353.060182.1455.012.025.0mv min/5711854.3510001000rdvnwc 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 55 本应根据机器转速等级表查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=571r/min，所以实际切削速度就是 vc=35.54m/min。 （2）基本时间 确定钻16.5mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中钻削机动时间的计算公式： 2210DanflllTp 代入数据得min246.03.05710115.5370T 5.3.4 扩20 孔 （1）切削速度 本工序为扩孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 10-26，扩孔钻的类型及尺寸，选用直径d=19.7-20mm 的扩孔钻。 a）确定背吃刀量pa 扩孔双边余量为 1.8mm，显然pa是单边余量，mmap9.0 b）确定进给量f 已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB，扩孔钻19.8mm，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-37，应选取rmmf/4.0 c）选择钻头磨顿标准及耐用度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，直柄麻花钻头钻铸铁料时，钻头刀齿后刀面最大磨损量为 1mm；耐用度 T=30min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-29 计算公式 4.01.0125.02.02.18fatdvp 将数据带入计算得 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 56 min/51.314.09.0308.192.184.01.0125.02.0mv min/5078.1951.3110001000rdvnwc 本应根据机器转速等级表查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=507r/min，所以实际切削速度就是 vc=31.51m/min。 （2）基本时间 确定扩19.8mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中钻削机动时间的计算公式： 21210dDanflllTp 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-10 中查得，mmlmml2,121，代入数据算出工时为： min197.04.050721370T 5.3.5 铰20 孔 （1）切削速度 本工序为铰孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 10-32，锥柄机用铰刀参数，选用直径为20mm 的锥柄机用铰刀。 a）确定背吃刀量pa 钻孔双边余量为 0.2mm，显然pa是单边余量，mmap1.0 b）确定进给量f 已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB，铰刀20mm，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-43，应选取rmmf/7.1（一次铰削完成，选择的是二组数据） c）选择铰刀磨顿标准及耐用度 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 57 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，锥柄机用铰刀铰铸铁料孔时，铰刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.5mm；耐用度 T=45min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-29 计算公式 5.01.03.02.01.15fatdvp 将数据带入计算得 min/38.77.11.045101.155.01.03.02.0mv min/2351038.710001000rdvnwc 本应根据机器转速等级表查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=235r/min，所以实际切削速度就是 vc=7.38m/min。 （2）基本时间 确定钻16.5mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中钻削机动时间的计算公式： 2210dDanflllTp 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-10 中查得，mmlmml15,121 代入数据得工时为： min133.07.1235151370T 5.3.6 钻23 孔 （1）切削速度 本工序为钻孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 13-39，攻螺纹及装配前的钻孔直径，选用直径为23mm 的直柄麻花钻。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 58 a）确定背吃刀量pa 钻孔双边余量为 23mm，显然pa是单边余量，mmap5.11 b）确定进给量f 已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB，钻头18mm，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-53，应选取rmmf/3.0 c）选择钻头磨顿标准及耐用度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，直柄麻花钻头钻铸铁料时，钻头刀齿后刀面最大磨损量为 0.5mm；耐用度 T=60min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-29 计算公式 55.012.025.02.14ftdv 将数据带入计算得 min/89.363.060232.1455.012.025.0mv min/5102389.3610001000rdvnwc 本应根据机器转速等级表查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=510r/min，所以实际切削速度就是 vc=36.89m/min。 （2）基本时间 确定钻16.5mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中钻削机动时间的计算公式： 2210DanflllTp 代入数据得 min307.03.051055370T 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 59 5.5.7 钻16 孔 （1）切削速度 本工序为钻孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 13-39，攻螺纹及装配前的钻孔直径，选用直径为15mm 的直柄麻花钻。 a）确定背吃刀量pa 钻孔双边余量为 15mm，显然pa是单边余量，mmap5.7 b）确定进给量f 已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB，钻头15mm，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-53，应选取rmmf/3.0 c）选择钻头磨顿标准及耐用度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，直柄麻花钻头钻铸铁料时，钻头刀齿后刀面最大磨损量为 0.6mm；耐用度 T=60min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-29 计算公式 55.012.025.02.14ftdv 将数据带入计算得 min/15.333.060152.1455.012.025.0mv min/7031515.3310001000rdvnwc 本应根据机器转速等级表查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=703r/min，所以实际切削速度就是 vc=33.15m/min。 （2）基本时间 确定钻16mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中钻削机动时间的计算公式： 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 60 2210DanflllTp 代入数据得min167.03.07030115.5300T 5.3.8 扩16 孔 （1）切削速度 本工序为扩孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 10-26，扩孔钻的类型及尺寸，选用直径d=15.75-16mm 的扩孔钻。 a）确定背吃刀量pa 扩孔双边余量为 0.85mm，显然pa是单边余量，mmap425.0 b）确定进给量f 已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB，扩孔钻15.85mm，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-37，应选取rmmf/4.0 c）选择钻头磨顿标准及耐用度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，直柄麻花钻头钻铸铁料时，钻头刀齿后刀面最大磨损量为 1mm；耐用度 T=30min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-29 计算公式 4.01.0125.02.02.18fatdvp 将数据带入计算得 min/14.304.09.03085.152.184.01.0125.02.0mv min/60585.1514.3010001000rdvnwc 本应根据机器转速等级表查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=605r/min，所以实际切削速度就是 vc=30.14m/min。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 61 （2）基本时间 确定扩19.8mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中钻削机动时间的计算公式： 21210dDanflllTp 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-10 中查得，mmlmml2,121，代入数据算出工时为： min136.04.060521300T 5.3.9 粗铰16 孔 （1）切削速度 本工序为铰孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 10-32，锥柄机用铰刀参数，选用直径为15.95mm 的锥柄机用铰刀。 a）确定背吃刀量pa 钻孔双边余量为 0.1mm，显然pa是单边余量，mmap05.0 b）确定进给量f 已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB，铰刀15.95mm，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-43，应选取rmmf/7.1（一次铰削完成，选择的是二组数据） c）选择铰刀磨顿标准及耐用度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，锥柄机用铰刀铰铸铁料孔时，铰刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.5mm；耐用度 T=45min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-29 计算公式 5.01.03.02.01.15fatdvp 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 62 将数据带入计算得 min/67.87.105.04595.151.155.01.03.02.0mv min/17485.1567.810001000rdvnwc 本应根据机器转速等级表查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=174r/min，所以实际切削速度就是 vc=8.67m/min。 （2）基本时间 确定铰16mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中钻削机动时间的计算公式： 2210dDanflllTp 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-10 中查得，mmlmml0,521 代入数据得工时为： min101.07.117405250T 5.3.10 精铰16 孔 （1）切削速度 本工序为铰孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 10-32，锥柄机用铰刀参数，选用直径为16mm 的锥柄机用铰刀。 a）确定背吃刀量pa 钻孔双边余量为 0.05mm，显然pa是单边余量，mmap025.0 b）确定进给量f 已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB，铰刀16mm，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-43，应选取rmmf/7.1（一次铰削完成，选择的是二组数据） 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 63 c）选择铰刀磨顿标准及耐用度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，锥柄机用铰刀铰铸铁料孔时，铰刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.5mm；耐用度 T=45min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-29 计算公式 5.01.03.02.01.15fatdvp 将数据带入计算得 min/31.97.1025.045161.155.01.03.02.0mv min/1851631.910001000rdvnwc 本应根据机器转速等级表查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=185r/min，所以实际切削速度就是 vc=9.31m/min。 （2）基本时间 确定铰16mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中钻削机动时间的计算公式： 2210dDanflllTp 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-10 中查得，mmlmml0,521 代入数据得工时为： min095.07.118505250T 5.3.11 铣42 沉孔 （1）切削速度 本工序为铣沉孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 10-39，莫氏锥柄立铣刀参数，选用直径为10mm 的锥柄机用铣刀。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 64 a）确定背吃刀量pa 通过查图纸可知， 该沉孔孔径为42， 速度仅为 3mm， 所以确定背吃刀量，mmap3 b）确定进给量f 因为该孔为沉孔，所以在加工中心中需采用螺旋进刀法加工。已知加工材料为QT600-3， 硬度为 190-270HB， 铰刀16mm， 根据 金属机械加工工艺人员手册 表 14-43，应选取rmmf/04.0。 c）选择铰刀磨顿标准及耐用度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，莫氏锥柄机用铣刀铣铸铁料孔时，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.5mm；耐用度 T=60min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-80 选取切削速度为 将数据带入计算得 min/33mv min/1050103310001000rdvnwc 本应根据机器转速等级表查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=1050r/min，所以实际切削速度就是 vc=33m/min。 （2）基本时间 确定铰16mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中钻削机动时间的计算公式： iflllTm210 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-10 中查得，mmlmml0,421 代入数据得工时为： min023.504.01050042070T 工序 60 中 工序 60 中 5.4.1 钻5 孔 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 65 （1）切削速度 本工序为钻孔，已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB。机器为立式加工中心。根据金属机械加工工艺人员手册表 13-39，攻螺纹及装配前的钻孔直径，选用直径为5mm 的直柄麻花钻。 a）确定背吃刀量pa 钻孔双边余量为 5mm，显然pa是单边余量，mmap5.2 b）确定进给量f 已知加工材料为 QT600-3，硬度为 190-270HB，钻头15mm，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-53，应选取rmmf/3.0 c）选择钻头磨顿标准及耐用度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-31，直柄麻花钻头钻铸铁料时，钻头刀齿后刀面最大磨损量为 0.6mm；耐用度 T=60min d）确定切削速度 根据金属机械加工工艺人员手册表 14-36，查得当rmmf/3.0时，钻头的切削速度min/2.23mv min/147652.2310001000rdvnwc 本应根据机器转速等级表查取转速等级，但因为使用的是加工中心，采用的是无极变速所以 n=1476r/min，所以实际切削速度就是 vc=23.2m/min。 （2）基本时间 确定钻16mm 孔的时间，根据金属机械加工工艺人员手册中钻削机动时间的计算公式： 2210DanflllTp 代入数据得min012.03.0147605.050T 工序 70 中 工序 70 中 5.5.1 粗磨197 外圆面 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 66 1、选择砂轮及机床： 查磨工实用技术手册表 5-8，知：磨料选择代号 A 的棕刚玉，结合剂选择代号V 的陶瓷结合剂，粒度选择 46#，硬度选择代号 N 的中 2，磨轮组织号数为 5。查机械加工工艺人员手册 （国标） 10-77， 取 P 平行砂轮， 查 机械加工工艺人员手册 （国标） 8-33，砂轮尺寸：3004075。查金属切削手册P1.55，砂轮耐用度 T=1800s。选择 MB1332B 外圆磨床。 2、磨削用量的选择 1）速度：根据机械加工工艺人员手册（国标） 表 10-80，可知本工序选择砂轮的线速度要求sv35m/s，查磨工实用技术手册表 5-10，得wv=15m/min，依据磨工实用技术手册P183 叙述知外圆磨削速度比wsvvq=60150，取 q=80,得smsmvqvws/20/60/1580 2）磨削纵向进给量与背吃刀量：根据磨工实用技术手册表 50-10，知：f?=(0.50.8)B=(0.50.8)40=2032mm/r,取f?=25mm/r， 亦可查的背吃刀量?=0.0113mm/行程。 3、确定切削工时：根据金属机械加工工艺人员手册 T=3P1213 知： min126.0min0113.02588.1341.1125.017作paanfLhKT (a)取 T辅=5min, =3%,=2%，不考虑准终时间。 (b)单件的工时定额为： 作1001TT=(1+?)(0.126+5)min5.382min 5.5.2 半精磨185 外圆面 1、选择砂轮及机床： 查磨工实用技术手册表 5-8，知：磨料选择代号 A 的棕刚玉，结合剂选择代号V 的陶瓷结合剂，粒度选择 60#，硬度选择代号 N 的中 2，磨轮组织号数为 5。查机械加工工艺人员手册 （国标） 10-77， 取 P 平行砂轮， 查 机械加工工艺人员手册 （国标） 8-33，砂轮尺寸：3004075。查金属切削手册P1.55，砂轮耐用度 T=1800s。选择 MB1332B 外圆磨床。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 67 2、磨削用量的选择 1）速度：根据机械加工工艺人员手册（国标） 表 10-80，可知本工序选择砂轮的线速度要求?35m/s，查磨工实用技术手册表 5-11，得?=20m/min，依据磨工实用技术手册P183 叙述知外圆磨削速度比 q=?=60150，取 q=40,得?=q?=4020/60?15m/s。 2）磨削纵向进给量与背吃刀量：根据磨工实用技术手册表 50-11，知：f?=(0.40.6)B=(0.40.6)40=1624mm/r,取f?=20mm/r， 亦可查的背吃刀量?=0.0062mm/行程。 3、确定切削工时：根据金属机械加工工艺人员手册 T=3P1213 知： min129.00062.02011.1811.1075.015作paanfLhKT (a)取 T辅=5min, =3%,=2%，不考虑准终时间。 (b)单件的工时定额为： min385.5min129.051002311001作TT 5.5.3 精磨185 外圆 1、选择砂轮及机床： 查磨工实用技术手册表 5-8，知：磨料选择代号 A 的棕刚玉，结合剂选择代号V 的陶瓷结合剂，粒度选择 60#，硬度选择代号 N 的中 2，磨轮组织号数为 5。查机械加工工艺人员手册 （国标） 10-77， 取 P 平行砂轮， 查 机械加工工艺人员手册 （国标） 8-33，砂轮尺寸：3004075。查金属切削手册P1.55，砂轮耐用度 T=1800s。选择 MB1332B 外圆磨床。 2、磨削用量的选择 1）速度：根据机械加工工艺人员手册（国标） 表 10-80，可知本工序选择砂轮的线速度要求?35m/s，查磨工实用技术手册表 5-11，得?=20m/min，依据磨工实用技术手册P183 叙述知外圆磨削速度比 q=?=60150，取 q=40,得?=q?=4020/60?15m/s。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 68 2）磨削纵向进给量与背吃刀量：根据磨工实用技术手册表 50-11，知：f?=(0.40.6)B=(0.40.6)40=1624mm/r,取f?=20mm/r，亦可查的背吃刀量?=0.0062mm/行程。 3、确定切削工时：根据金属机械加工工艺人员手册 T=3P1213 知： min129.00062.02011.1811.1075.015作paanfLhKT (a)取 T辅=5min, =3%,=2%，不考虑准终时间。 (b)单件的工时定额为： min345.4min129.051002311001作TT 5.3.4 半精磨225 外圆 1、选择砂轮及机床： 查磨工实用技术手册表 5-8，知：磨料选择代号 A 的棕刚玉，结合剂选择代号V 的陶瓷结合剂，粒度选择 60#，硬度选择代号 N 的中 2，磨轮组织号数为 5。查机械加工工艺人员手册 （国标） 10-77， 取 P 平行砂轮， 查 机械加工工艺人员手册 （国标） 8-33，砂轮尺寸：3004075。查金属切削手册P1.55，砂轮耐用度 T=1800s。选择 MB1332B 外圆磨床。 2、磨削用量的选择 1）速度：根据机械加工工艺人员手册（国标） 表 10-80，可知本工序选择砂轮的线速度要求?35m/s，查磨工实用技术手册表 5-11，得?=20m/min，依据磨工实用技术手册P183 叙述知外圆磨削速度比 q=?=60150，取 q=40,得?=q?=4020/60?15m/s。 2）磨削纵向进给量与背吃刀量：根据磨工实用技术手册表 50-11，知：f?=(0.40.6)B=(0.40.6)40=1624mm/r,取f?=20mm/r， 亦可查的背吃刀量?=0.0062mm/行程。 4、确定切削工时：根据金属机械加工工艺人员手册 T=3P1213 知： min129.00062.02011.1811.1075.045作paanfLhKT 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 69 (b)取 T辅=5min, =3%,=2%，不考虑准终时间。 (c)单件的工时定额为： min955.5min129.051002311001作TT 工序 80 中 工序 80 中 5.6.1 精磨185 左端平面 1、选择砂轮及机床： 查磨工实用技术手册表 5-8，知：磨料选择代号 A 的棕刚玉，结合剂选择代号V 的陶瓷结合剂，粒度选择 60#，硬度选择代号 N 的中 2，磨轮组织号数为 5。查机械加工工艺人员手册 （国标） 10-77， 取 P 平行砂轮， 查 机械加工工艺人员手册 （国标） 8-33，砂轮尺寸：3004075。查金属切削手册P1.55，砂轮耐用度 T=1800s。选择 M7240x3000 平面磨床。 2、磨削用量的选择 1）速度：根据机械加工工艺人员手册（国标） 表 10-80，可知本工序选择砂轮的线速度要求?35m/s，查磨工实用技术手册表 5-11，得?=20m/min，依据磨工实用技术手册P183 叙述知外圆磨削速度比wsvvq=3060，取 q=40,得 smsmvqvws/15/60/2040 2）磨削纵向进给量与背吃刀量：根据磨工实用技术手册表 50-11，知：f?=(0.40.6)B=(0.40.6)40=1624mm/r,取f?=20mm/r，亦可查的背吃刀量?=0.0062mm/行程。 3、确定切削工时：根据金属机械加工工艺人员手册 T=3P1213 知： min092.00062.02056.1581.1075.022作paanfLhKT (a)取 T辅=5min, =3%,=2%，不考虑准终时间。 (b)单件的工时定额为： min346.509.051002311001作TT 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 70 5.6.2 精磨225 右端面 1、选择砂轮及机床： 查磨工实用技术手册表 5-8，知：磨料选择代号 A 的棕刚玉，结合剂选择代号V 的陶瓷结合剂，粒度选择 60#，硬度选择代号 N 的中 2，磨轮组织号数为 5。查机械加工工艺人员手册 （国标） 10-77， 取 P 平行砂轮， 查 机械加工工艺人员手册 （国标） 8-33，砂轮尺寸：3004075。查金属切削手册P1.55，砂轮耐用度 T=1800s。选择 M7240x3000 平面磨床。 2、磨削用量的选择 1）速度：根据机械加工工艺人员手册（国标） 表 10-80，可知本工序选择砂轮的线速度要求?35m/s，查磨工实用技术手册表 5-11，得?=20m/min， 依据磨工实用技术手册P183 叙述知外圆磨削速度比wsvvq=3060，取 q=40,得 smsmvqvws/15/60/2040 2）磨削纵向进给量与背吃刀量：根据磨工实用技术手册表 50-11，知：f?=(0.40.6)B=(0.40.6)40=1624mm/r,取f?=20mm/r，亦可查的背吃刀量?=0.0062mm/行程。 3、确定切削工时：根据金属机械加工工艺人员手册 T=3P1213 知： min092.00062.02056.1581.1075.022作paanfLhKT (a)取 T辅=5min, =3%,=2%，不考虑准终时间。 (b)单件的工时定额为： min987.509.051002311001作TT 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 71 第六章 双联动夹具设计 第六章 双联动夹具设计 6.1 设计任务 6.1 设计任务 为了调高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。在这一次的夹具设计中，主要设计的是在加工中心 VDF-850 上使用的专用夹具。 6.2 设计夹具的基本要求 6.2 设计夹具的基本要求 经过与毕设设计导师商量决定在本组中我主要设计在加工中心中使用的夹具（钻、铰孔 、倒角、攻螺纹、铣沉孔等） 。且该夹具具备多件加工的能力。 夹具是在机械制造的机械加工焊接热处理检验装配等工艺过程中， 为了安装加工工件，使之占有正确的位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产效率，所采用的工艺装备。 机床夹具的组成： 虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。将各类夹具中作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。包括：定位支撑元件夹紧装置对刀元件或导向元件其他装置或原件夹具体。 专用夹具设计的基本要求方法和步骤 1对专用夹具的基本要求 设计夹具时，应满足以下要求： 1) 提高生产效率 应根据工件的生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具， 以缩短辅助时间提高生产效率 2) 保证工件的加工精度 专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能够满足工件的加工精度要求。 3) 工艺性好 专用夹具的结构简单合理，便于加工装配检验和维修。专用夹具的制造属于单件生产。最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设定调整或修配结构，如设置调整间隙，采用可修磨的垫片等。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 72 4) 适用性好 专用夹具的操作应简便省力安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排泄结构。 5) 经济性好 目前世界各国相当重视夹具的低成本设计，因此夹具设计要尽量选用标准化元件，特别应选用商品化标准元件，以缩短夹具制造周期，降低夹具成本。 2、夹具设计的步骤 1) 明确设计任务与收集设计资料 2) 分析零件的工艺加工规程，特别是本工序半成品的形状尺寸切削用量、加 工余量和所使用的工艺基准。 3) 分析工艺装备设计任务书，对任务书所提书的要求进行可行性研究，以便发现 问题，及时与工艺人员进行磋商。 6.3 夹具的组成、分类及作用 6.3 夹具的组成、分类及作用 6.3.1 夹具的组成 因工件的形状、技术条件不同，使用的夹具样式亦是多样。归纳而言，一般的夹具包括以下 5 个部分： 1、定位元件及定位装置 2、夹紧装置 3、对刀及导向元件 4、夹具体 5、其他元件及装置 6.3.2 夹具的分类 一般的夹具有以下 3 种分类方法 （1）按应用范围分类 1） 通用夹具。 此类夹具是指结构、 尺寸已标准化具有一定通用性的夹具， 如车床、磨床上的三爪和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头，铣床、刨床上的平口钳、分度头等，这类夹具已经归为机床的附件。 2）专用夹具。专用夹具是指针对某一工序的加工要求设计的夹具。此类夹具没有通用性，但这类夹具针对性较强，结构简单、紧凑，操作方便，维修便捷。 无锡职业技术学院无锡职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）毕 业 设 计 （ 论 文 ） 73 3）组合夹具。组合夹具是在夹具零部件标准化的基础上发展起来的一种适应多品种、小批量生产的新型夹具。此类夹具是由一套结构和尺寸已经规格化、系列化的通用元件、零件和部件构成的。 （2）按动力源分类 手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、切削力夹具、离心力夹具等。 （3）按机床分类 车床家具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、其他机床夹具。 6.3.3 夹具的作用 a) 保证加工精度 b) 缩短辅助时间 c) 减轻工人劳动强度 d
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