CA6140车床法兰盘[831004] 加工工艺及铣距中心34,24mm两面夹具设计说明书资料

学生毕业设计 (论文 ) 题 目： CA6140 机床 法兰盘课程设计 姓 名 ： 谭辉 班级、学号 ： 数控 0604 班 34 号 系 (部 ) ： 二系 专 业 ： 数控自动化 指导教师 ： 曾若昕 开题时间： 2008/4 月 完成时间： 2009 年 3 月 需要 CAD图纸，扣扣 414951605 摘 要 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求 学习 过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性， 本次毕业设计的课题是 CA6140 车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根 据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 最后， 设计第 三道工序 钻法兰盘孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差 的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 关键词 机械；加工工艺；夹具设计 ABSTRACT A specialized main specialized course that mechanical manufacturing engineering is studied is machinery , rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline , have very strong practicality , require that should contact production practices closely in the learning process, at the same time it has comprehensive the very strong one, The subject of this graduation project is that CA6140 lathe ring flange processing technology rules and special-purpose jig of a certain process are designed, the main content is as follows: First of all, analyse , it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyse can find out about basic situation of part, and craft analyse may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size. The second step, carry on the choice the base , confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum chosen , make the craft route , usually make the craft route of more than two kinds, with analysing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry form , size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s. The third step, according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour , choose suitable lathe and cutter. To rough machining , will check the power of the lathe . Finally , design the third process - the jig getting into the hole of the ring flange. Put forward the question of designing first , and then choose to orient the datum , then the calculation that begins to cut strength , clamp strength and analysis of the localization error. Then put the design course in order as the drawing. Through the summary of the above, design and finish basically entirely. Keywords: machine； Process the craft； The tongs design 目 录 序 言 .1 1 零 件 的 分 析 .2 1.1 零件的作用 .2 1.2 零件的工艺分析 .2 2 工 艺 规 程 设 计 .3 2.1 确定毛坯的制造形式 .3 2.2 基面的选择 .3 2.3 制定工艺路线 .3 2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .6 2.5 确定切削用量及基本工时 .9 3 夹具设计 .30 3.1 问题的提出 .30 3.2 夹具设计 .30 参考文献 .33 致 谢 .34 1 序 言 毕业设计是我们在学完大学的全部课程后进行的，是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是 一次理论联系实际的训练， 这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（ CA6140 车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力， 对未来的工作发展打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 2 1 零 件 的 分 析 1.1 零件的作用 题目所给定的零件是 CA6140 车床上的法兰盘（见附图 1）， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。 1.2 零件的工艺分析 法兰盘是一回转体零件 ,有一组加工表面 ,这一组加工表面以 20 045.00为中心 ,包括 :两个 12.034.0100mm的端面 , 尺寸为 0017.045mm的圆柱面 ,两个 90mm的端面及上面的 4 个 9mm 的透孔 . 06.045mm 的外圆柱面及上面的 6mm 的销孔 , 90mm 端面上距离中心线分别为 34mm 和 24mm 的两个平面 . 这组加工表面是以 20 045.00mm 为中心 ,其余加工面都与它有位置关系 ,可以先加工它的一个端面 ,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面 ,然后再加工其它加工表面 . 3 2 工 艺 规 程 设 计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT200，由于零件年产量为 1000 件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造， 法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。 2.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 1） 粗基准的选择 选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取 45 外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到 完全定位。 2）精基准的选择 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，此处不在重复。 2.3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 一 .工艺路线方案一 工序 1 粗铣 20 孔两端面 工序 2 钻、粗铰孔 20 工序 3 粗 铣 90 外圆柱面上平行于轴线的两个平面 4 工序 4 精铣 20 孔两端的端面 工序 5 精绞 20 的孔 工序 6 粗车 45、 90、 100 的外圆，粗车 B面与 90 的右端面 工序 7 半精车 45、 90、 100 的外圆，半精车 B 面与 90的端面，对 100、 90、 45 的圆柱面倒角，倒 45 两端的过度圆弧，车退刀槽，车 20 内孔两端的倒角 工序 8 精车 100 外圆面，精车 B 面，精车 90 的右端面，精车 45 的圆柱面 工序 9 精铣 90 外圆柱面上平行于轴线的两个平面 工序 10 钻 4- 9 透孔 工序 11 钻 4孔，钻铰 6 的销孔 工序 12 磨 45、 100 的外圆 工序 13 磨 90 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 14 磨 B 面 工序 15 刻字划线 工序 16 100 外圆无光镀铬 工序 17 检查入库 二 .工艺方案二 工序 1 粗车 100mm 端面，粗车 100mm 外圆柱面，粗车 B面，粗车 90 的外圆柱面 工序 2 粗车 45 端面及外圆柱面 工序 3 钻粗绞 20 的内孔 工序 4 半精车 100 的端面及外圆面，半精车 B面，半精车 90 的外圆柱面，对 100、 90 的外圆柱 面进行倒角，车 45 两端的过渡圆弧，车 20孔的左端倒角 工序 5 半精车 45 的端面及外圆柱面，车 20 孔的右端倒角，车 45 的倒角，车 3*2 的退刀槽 工序 6 精车 100 的端面及外圆面，精车 B面 工序 7 精车 45 端面及外圆柱面 工序 8 精绞 20 的孔 工序 9 钻 4 9透孔 工序 10 钻 4 孔，钻绞 6孔 工序 11 铣 90 圆柱面上的两个平面 工序 12 磨 B 面 5 工序 13 磨 90 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 14 划线刻字 工序 15 100 外圆无光镀 铬 工序 16 检查 三 .工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一 采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与 20 轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用 20 孔为定 位基准。经过比较修改后的 具体工艺过程如下 : 工序 1 粗车 100 端面及外圆柱面 ,粗车 B 面，粗车 90 的外圆柱面 工序 2 粗车 45 端面及外圆柱面，粗车 90 的端面 工序 3 钻、扩、粗铰 20 的孔 工序 4 钻 4孔，再钻 6 孔 工序 5 半精车 100 的端面及外圆柱面，半精车 B 面，半精车 90 的外圆柱面，车 100、 90 的倒角，车 45两端过渡圆弧，车 20 孔的左端倒角 工序 6 半精车 45 的端面及外圆柱面，半精车 90 的端面，车 3*2 退刀槽，车 45 的倒角，车 20 内孔的右端倒角 工序 7 精车 100 的端面及外圆，精车 B 面 工序 8 精车 45 的外圆，精车 90的端面 工序 9 精绞 20 的孔 工序 10 磨 100、 45 的外圆柱面 工序 11 钻 4 9透孔 工序 12 铣 90mm 圆柱面上的两个平面 工序 13 磨 B 面 工序 14 磨 90mm 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 15 划线刻字 工序 16 100mm 外圆无光镀铬 工序 17 检查 以上加工方案大致看来还是合理的 .但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后 ,就会发现仍有问题 ,主要表现在工序钻 4mm 孔，再钻 6 03.00 mm6 孔由于在设计夹用夹具时要以 90mm圆柱面上的一个平面 来定位 ,所以应把 铣 90mm圆柱面上的两个平面 这一道工序放在钻 4 孔，再钻 6 03.00 mm 孔工序前 . 并且工序 与工序 序可并为一个工序 ,否则就有点繁琐 . 因此最后确定的加工工艺路线如下： 工序 1 粗车 100 端面及外圆柱面，粗车 B 面，粗车 90 的外圆柱面 工序 2 粗车 45 端面及外圆柱面，粗车 90 的端面 工序 3 钻 、 扩 、 粗绞 20的 孔 工序 4 粗铣 90 圆柱面上的两个平面 工序 5 半精车 100 的端面及外圆柱面，半精车 B 面，半精车 90 的外圆柱面，车 100、 90 外圆柱面上的倒角，车 45 两端过渡圆弧，车 20孔的左端倒角 工序 6 半精车 45 的端面及外圆柱面，半精车 90的端面，车 3*2 退刀槽，车 45圆柱面两端的倒角，车 20 内孔的右端倒角 工序 7 精车 100 的端面及外圆，精车 B面 工序 8 精车 45 的外圆，精车 90 的端面 工序 9 精绞 20 的孔 工序 10 精铣 90圆柱面上的两个平面 工序 11 钻 、 绞 4- 9的孔 工序 12 钻 4孔，钻、绞 6 孔 工序 13 磨 100、 45 的外圆柱面 工序 14 磨 B 面 工序 15 磨 90 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 16 刻线刻字 工序 17 镀 铬 工序 18 检测入库 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。 2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “法兰盘”零件材料为 HT200，硬度 200HBS，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，工序尺寸及毛坯尺寸下： 1. 0017.045mm外圆表面 7 此外圆表面为 IT6 级 ，参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精车外圆 0.6 45 0.017 0017.045 半精车外圆 1.4 45.6 0.1 01.06.45 粗车外圆 3 47 +0.3 1.02.047 毛坯 5 50 0.5 5.05.050 2.外圆表面 12.034.0100mm 参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精车外圆 0.6 100 -0。 46 12.034.0100 半精车外圆 1.4 100 6 粗车外圆 4 102 毛坯 6 106 0.8 8.08.0106 3 B面中外圆柱面 参照实用机械加工工艺手 册确定各工序尺寸及加工余量 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精磨外圆 0.2 45 -0.6 12.034.045 粗磨外圆 0.8 45.2 半精车外圆 1 46 粗车 2 47 毛坯 60 106 1 106 1 4孔 20 045.00mm 参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量 8 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 铰孔 0.2 20 +0.045 20 045.00 扩孔 0.9 19.8 +0.1 19.8 1.00 钻孔 9 18 +0.6 18 6.00 毛坯 10 5. 0017.045mm 的端面 1）按照工艺手册表 6-28，铸件重量为 2.8kg， 0017.045mm 端面的单边加工余量为 2.0 3.0，取 Z=2.0mm，铸件的公差按照表 6-28，材质系数取 1M ，复杂系数取 2S ，则铸件的偏差为 7.08.0； 2）精车余量：单边为 0.2mm（见实用机械加工工艺手册中表 3.2-2），精车公差既为零件公差 -0.08； 3）半精车余量：单边为 0.6mm（见实用机械加工工艺手册中表 11-27），半精车公差的加工精度为 IT9，因此可以知道本 工序的加工公差为 -0.12mm； 4）粗车余量：粗车的公差余量（单边）为 Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm； 粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为 IT11 级，因此，可以知道本工序的加工公差为 -0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分； 0017.045mm 端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图： 由图可以知道： 毛坯 名义尺寸为： 94+2=96（ mm） 毛坯的最大尺寸： 96+0.7=96.7（ mm） 加工方向91精车 半精车 精 车最小余量最大余量最大余量最小余量毛 坯 名 义 尺 寸 9 6最大余量最小余量9 毛坯的最小尺寸： 96-0.8=95.2（ mm） 粗车后最大尺寸： 94+1.2=95.2（ mm） 粗车后最小尺寸： 95.2-0.32=94.88（ mm） 半精车后最大尺寸： 94+0.6=94.6（ mm） 半精车后最小尺寸： 94.6-0.12=94.48（ mm） 精车后尺寸为 94mm 加工余量计算表 工序 加工尺寸 及公差 铸造毛坯 粗车 半精车 精车 加工前尺寸 最大 96.7 95.2 94.6 最小 95.2 94.88 94.48 加工后尺寸 最大 96.7 95.2 94.6 94.04 最小 95.2 94.88 94.48 93.96 加工余量 2 1.2 0.6 0.2 加工公差 7.08.0 -0.32 -0.12 -0.08 法兰盘的铸件毛坯图见附图 2.5 确定切削用量及基本工时 工序 1 粗车 100 端面及外圆柱面，粗车 B 面，粗车 90 的外圆柱面 1.加工条件 工件材料： HT200 b=220MPa 模铸 加工要求：车削 100mm端面及外圆柱面，粗车 B 面 机床： CA6140 卧式车床 刀具：采用刀片的材料为 YT15，刀杆尺寸 16x25mm2 ,K=90 ,0=15 , 0=12 ,=0.5mm 2计算切削用量 (1) 粗车 100mm端面 1) 已知毛坯长度方向的加工余量为 3+0.8 -0。 7mm,考虑的模铸拔模斜度，pa=4mm 2) 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册中表 2.4-3,当刀杆尺寸为 16 25 mm2 pa35mm,以及工件直径为 100 时， f =0.71.0mm/r 10 按 CA6140 车床说明 书（见切削手册）取 f =0.9mm/r 3) 计算切削速度，按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 (寿命 T=60min) vyxpmvc kfaT Cvvv(m/min) 其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册 表 1.28,即 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。 所以 vxxvc 35.015.02.0 5.0460 3 42x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) 4)确定机的主轴转 速 ns=Wd1000cv = x100 6.1581000 504r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8),与 504r/min 相近的机床转速为 480r/min及 600r/min。现选取wn=480r/min。 所以实际切削速度 v=110r/min/。 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 L=2 20100 =40mm , 1l =2mm, 2l =0, 3l=0 tm=fnlw321 lll = 0.9480 240 =0.098(min) (2) 粗车 100mm外圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度 1) 切削深度，单边余量 Z=2mm,分二次切除。 2) 进给量， 根据机械加工工艺手册取 f=0.9mm/r 3)计 算切削速度 vyxpmvc kfaT Cvvv 132m/min 4)确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = x1001321000 420r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8)与 420r/min 相近的机床转速为 480r/min 现选取 480r/min 11 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/15 010 00 48 010 0 m 5) 检验机床功率 主切削力cF按切削手册表 1.29 所示公式计算 cFccFcFcFc FncyxpF kvfaC 其中 cFC 2985，cFx 1.0，cFy 0.65，cFn -0.15， Mpk=Fnb )650(= 65.0)650600(=0.63 krk=0.61 cF=2985 1.0 0.5 65.0 150 15.0 0.63 0.89=1122.4(N) 切削时消耗功率cP4106xvF cc 41061504.1122x x 2.81(KW) 由实用机械加工工艺手册表 7-4 中 CA6140 机床说明书可知， CA6140 主电机功率为 7.5kw.转速为 480r/min 时 主轴传递的最大功率为 4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。 6) 校验机床进给系统强度 已知主切削力cF 1122.4N.径向切削力pF按切削手册表 1.29 所示公式计算 pFppFFppFp FncyxpF kvfaC 其中 pFC 1940，pFx 0.9，pFy 0.6，pFn -0.3， Mpk=Fnb )650(= 85.0)650220(=0.59 krk=0.5 所以 cF=1940 1.5 9.0 0.5 6.0 150 3.0 0.59 0.5=203(N) 而轴向切削力 fFffFFffFf FncyxpF kvfaC 其中 fFC 2880，fFx 1.0，fFy 0.5，fFn -0.4， Mk = Fnb )650( = 0.1)650220( =0.34 12 k=1.17 轴向切削力 fF=2880 1.5 0.5 5.0 150 4.0 0.34 1.17=442(N) 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数 =0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为 F=fF+ (cF+pF)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N 而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为 3530N(见切削手册表 1.30)故机床进给系统可正常工作。 7)切削工时 t=fnlw21 ll 其中 l=10mm 1l =4mm 1l =2mm 所以 t=0.9480 2410 0.1min (3)粗车 B面 1) 切削深度。单边余量 Z=2 145106 =30mm.分 15次切除 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.9mm/r 3) 计算切削速度 vyxpmvc kfaT Cvvv 其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。 所以 vcv 35.015.02.0 9.0460 342 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=126m/min 4) 确定机的主轴转速 ns=Wd1000cv = 106 1261000 378r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8),与 378r/min相近的机床转速为 400r/min。现选取wn=400r/min。 所以实际切削速度cv=1000sdn= m in/13 310 00 40 010 6 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 13 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=30mm tm=fnlw21 ll i=0.940030 15=1.25(min) 工序 2 粗车 45 端面及外圆柱面，粗车 90 的端面 机床： CA6140 卧式车床 刀具：采用刀片的材料为 YT15，刀杆尺寸 16 25mm2 ,K=90 ,0=15 , 0=12 ,=0.5mm (1) 粗车 0017.045mm端面 1) 切削深度。单边余量 Z=1.2mm 2) 计算切削速度 vyxpmvc kfaT Cvvv 其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。 所以 vcv 35.015.02.0 9.02.160 342 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/min 3) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 50 1871000 553r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8),与 553r/min相近的机床转速为 600r/min。现选取wn=600r/min。 所以实际切削速度cv=1000sdn= m in/9410 00 60 050 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=25mm； 1l =4mm； 2l =2mm； 14 tm=fnlw21 ll i=600x0.931x1=0.06(min) (2) 粗车 0017.045mm外圆柱面 1) 切削深度 单边余量为 Z=2.2mm 分两次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r 3) 计算切削 速度 vyxpmvc kfaT Cvvv 其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。 所以 vcv 35.015.02.0 8.02.260 3 42 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = x50891000 x 753r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8),与 753r/min 相近的机床转速为750r/min。现选取wn=750r/min。 所以实际切削速度cv=1000sdn= m in/941000 75050 mx 5) 切削工时，按工艺手册 表 6.2-1 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=41mm； 1l =4mm； 2l =0mm； tm=fnlw21 ll i= 0.875045 x2=0.09(min) (3) 粗车 90mm 端面 1) 切削深度 单边余量为 Z=1.2mm 一次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r 3) 计算切削速度 15 vyxpmvc kfaT Cvvv 其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。 所以 vcv 35.015.02.0 8.02.160 342 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=122m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 90 1221000 431r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8),与 431r/min相近的机床转速为 480r/min。现选取wn=480r/min。 所以实际切削速度cv=1000sdn= m in/1351000 48090 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 tm=fnlw21 ll i ；其中 l= 24590 =22.5mm； 1l =4mm； 2l =0mm； tm=fnlw21 ll i= 0.8480 45.22 =0.07(min) 工序 3 钻 、 扩 20 的 孔 (1) 钻 18mm 孔 机床： Z525 立式钻床 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢钻头 W18Cr4V. 1)进给量 根据切削手册表 10-66,当铸铁 HB200 时， D= 18 时， 取f=0.3mm/r 2)切削速度 根据机械加工工艺手册表 10-70,及 10-66,查得 V=35m/min. 3)确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 18 351000 619.2r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-2),与 619.2r/min 相近的机床转速为16 555r/min。现选取wn=555r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/4.311000 55518 m 4)削工 时，按工艺手册表 6.2-1。 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=91mm； 1l=10mm； 2l=4mm； tm=fnlw21 ll =0.3555 105=0.63(min) (2) 19.8mm 孔 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 钻ff )8.12.1( 钻vv )3121( 式中的钻f、钻v 加工实心孔进的切削用量 . 现已知 钻f=0.36mm/r (切削手册 )表 2.7 钻v=42.25m/min (切削手册 )表 2.13 1) 给量 取 f=1.5 0.36=0.51mm/r 按机床选取 0.5mm/r 2) 削速度 v=0.4 42.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 8.19 9.161000 271.8r/min 按机 床说明书 (见工艺手册表 4.2-2),与 271.8r/min 相近的机床转速为275r/min。现选取wn=275r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/4.1710 00 27 58.19 m 5) 削工时，按工艺手册表 6.2-1。 17 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=91mm； 1l=10mm； 2l=4mm； tm=fnlw21 ll =0.5275105=0.78(min) 工序 4 粗铣 90 圆柱面上的两个平面 (1) 铣距中心线 34mm的平面。 机床：组合机床 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10-64 选用硬质合金三面刃铣刀 YT15. 铣刀寿命 T=180min,D/Z=100/10,B=40 1) 削深度 2pa=10mm 所以有pa=5mm 2) 给量 查机械加工工艺师手册表 10-118 与表 10-119 得 ,进给量f=0.20.35mm/齿 按机床行选取 f=0.3mm/齿 3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10-70,及 10-66,查得 V=115min/s. 即 V=6.9m/min 4) 定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 100 9.61000 21.97r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 6-39),与 21.97r/min 相近的机床转速为22.5r/min。现选取wn=22.5r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/1.710 00 5.2210 0 m 当wn=22.5r/min 时， 工作台的每分钟进给量mf应为 mf=fZwn=0.3 10 22.5=67.5(mm/min) 查机床说明书有mf=60(mm/min) 5) 削工时，按工艺手册表 6.2-1。 t1m=m21fl ll =6090 =1.5(min) t2m=6045=0.75(min) 18 铣两次的总时间为 tm=1.5+0.75=2.25min (2) 粗铣距中心线 24mm的平面。 机床：组合机床 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10-64 选用硬质合金三面刃铣刀 YT15. 铣刀寿命 T=180min,D/Z=100/10,B=40/ 1) 切削深度 4pa=20mm 所以有pa=5mm 2) 进给量 查机械加工工艺师手册表 10-118 与表 10-119 得 ,进给量f=0.20.35mm/齿 按机床行选取 f=0.3mm/齿 3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10-70,及 10-66,查得 V=115min/s. 即 V=6.9m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 100 9.61000 21.97r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 6-39),与 21.97r/min 相近的机床转速为22.5r/min。现选取wn=22.5r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/1.710 00 5.2210 0 m 当wn=22.5r/min 时，工作台的每分钟进给量mf应为 mf=fZwn=0.3 10 22.5=67.5(mm/min) 查机床说明书有mf=60(mm/min) 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 tm=m21fl ll =6090 =1.5(min) 铣 4 次的总时间为 4tm=4x1.5 =6min 工序 5 半精车 100 的端面及外圆柱面，半精车 B 面，半精车 90 的外圆柱面，车 100、 90 外圆柱面上的倒角，车 45 两端过渡圆弧，车 20孔的左端倒角 (1) 半精车 100mm端面 19 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此 省略。 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册表 2.4-2.取 f 0.5mm/r 机床主轴转速wn 480r/min 所以切削工时 tm=fnlw321 lll =0.5480 240 0.44（ min） (2) 半精车 100mm外圆柱面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略 进给量 f 根据机械加工工艺手册表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主轴转速 nw=480r/min 所以切削工时 tm=fnlw21 ll =0.17min (3) 半精车 B面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册表 2.4-2.取 f 0.5mm/r 机床主轴转速wn 400r/min tm=fnlw21 ll i ；其中 l=30mm tm=fnlw21 ll i= 0.540030 15=2.25(min) 工序 6 半精车 45 的端面及外圆柱面，半精车 90的端面，车 3*2 退刀槽，车 45圆柱面两端的倒角，车 20 内孔的右端倒角 (1) 半精车 0017.045mm 端面 1) 切削深 度 单边余量 Z=1.2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度 vyxpmvc kfaT Cvvv 其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即 20 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。 所以 vcv 35.015.02.0 2.02.160 342 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = x501871000 553r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8),与 553r/min相近的机床转速为 600r/min。现选取wn=600r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/11 810 00 60 050 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=25mm； 1l =4mm； 2l =2mm； tm=fnlw21 ll i=0.260031 1=0.26(min) (2) 半精车 0017.045mm 外圆柱面 1) 切削深度 单边余量为 Z=0.7mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度 vyxpmvc kfaT Cvvv 其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。 所以 vcv 35.015.02.0 2.02.160 342 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 50 961000 578r/min 21 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8),与 578r/min相近的机床转速为 600r/min。现选取wn=600r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/9410 00 60 050 m 5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=41mm； 1l=4mm； 2l=0mm； tm=fnlw21 ll i=0.260045=0.37(min) (3) 半精车 90mm 端面 1) 切削深度 单边余量为 Z=0.7mm 一次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度 vyxpmvc kfaT Cvvv 其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。 所以 vcv 35.015.02.0 2.03.060 342 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/min 4)确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 90 1341000 458r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8,与 458r/min 相近的机床转速为 480r/min。现选取wn=480r/min。 所以实际切削速度cv=1000sdn= m in/1351000 48090 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 22 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=24590=22.5mm； 1l=4mm； 2l=0mm； tm=fnlw21 ll i=0.2480 45.22 =0.28(min) 工序 7 精车 100 的端面及外圆，精车 B面 (1) 精车 100mm端面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册表 2.4-2.取 f 0.2mm/r 机床主轴转速wn 480r/min 所以切削工时 tm=fnlw321 lll =0.2480 240 0.44（ min） (2)精车 100mm外圆柱面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略 进给量 f 根据机械加工工艺手 册表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主轴转速 nw=480r/min 所以切削工时 tm=fnlw21 ll =0.33 min (3) 精车 B 面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册表 2.4-2.取 f 0.2mm/r 机床主轴转速wn 480r/min tm=fnlw21 ll i ；其中 l=30mm tm=fnlw21 ll i= 0.248030 15=4.7min 工序 8 精车 45 的外圆，精车 90 的端面 (1) 精车 0017.045mm外圆柱面 1) 切削深度 单 边余量为 Z=0.3mm 分两次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 23 3) 计算切削速度 vyxpmvc kfaT Cvvv 其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。 所以 vcv 35.015.02.0 1.03.060 342 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 50 961000 585r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8),与 585r/min相近的机床转速为 600r/min。现选取wn=600r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/9410 00 60 050 m 5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=41mm； 1l =4mm； 2l =0mm； tm=fnlw21 ll i= 0.160045 =0.75(min) (2) 精车 90mm 端面 1) 切削深度 单边余量为 Z=0.3mm 一次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度 vyxpmvc kfaT Cvvv 其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。 所以 24 vcv 35.015.02.0 2.03.060 342 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/min 4)确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 90 1341000 458r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-8,与 458r/min 相近的机床转速为 480r/min。现选取wn=480r/min。 所以实际切削速度cv=1000sdn= m in/1351000 48090 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=24590=22.5mm； 1l =4mm； 2l =0mm； tm=fnlw21 ll i=0.2480 45.22 =0.31(min) 工序 9 精绞 20 的孔 (1) 绞孔至 20 045.00mm 1) 进给量 取 f=1.5 0.36=0.51mm/r 按机床选取 0.5mm/r 2) 削速度 按切削手册选取 v=0.4 48.25=19.3m/min. 3) 定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 20 3.191000 298.3r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-2),与 298.3r/min 相近的机床转速为275r/min。现选取wn=275r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/2.1710 00 27 520 m 4) 工 时，按工艺手册表 6.2-1。 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=91mm； 1l =7mm； 2l =3mm； tm=fnlw21 ll = 0.5275101 =0.73(min) 25 工序 10 精铣 90圆柱面上 的两个平面 (1) 精铣上两平面 1) 切削深度 查机械加工工艺师手册表 10-119,取pa=1mm 2) 进给量 查机械加工工艺师手册表 10-118 与表 10-119 按机床行选取f=0.2mm/齿 3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10-70,及 10-66,查得 V=190min/s. 即 V=11.4m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 100 4.111000 36.3r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 6-39),与 36.3r/min 相近的机床转速为37.5r/min。现选取wn=37.5r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/8.111000 5.37100 m 当wn=37.5r/min 时，工作台的每分钟进给量mf应为 mf=fZwn=0.2 10 37.5=75(mm/min) 查机床说明书有mf=80(mm/min) 5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 tm=m21fl ll =8090 =1.125(min) 铣 2 次的总时间为 2tm=21.125=2.25min 工序 11 钻 、 绞 4- 9的孔 (1) 4- 9mm 孔 机床： Z525 立式钻床 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢麻花钻 9. 1) 给量 查机械加工工艺师手册表 28-13， 取 f=0.13mm/r 2) 削速度 根据机械加工工艺手册表 10-70,及 10-66,查得 V=30m/min. 26 3) 定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 9 301000 1061r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-5),与 1061r/min 相近的机床转速为1012r/min。现选取wn=1012r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/6.2810 00 10 129 m 5) 削工时，按工艺手册 表 6.2-1。 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=8mm； 1l =4mm； 2l =3mm； tm=fnlw21 ll =0.131012 15=0.11(min) 由于有四个孔所以切削工 时为 4 tm=0.44min 工序 12 钻 4孔，扩 6孔 (1)钻 4mm 孔 机床： Z525 立式钻床 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢麻花钻 4. 1)进给量 查机械加工工艺师手册表 28-13， 取 f=0.13mm/r 2)切削速度 根据机械加工工艺手册表 10-70,及 10-66,查得 V=2434m/min. 取 V=30m/min 3)确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 4 301000 2388r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-5),与 2388r/min 相近的机床转速为2012r/min。现选取wn=2012r/min。 所以实际切削速度cv=1000sdn= m in/3.251000 20124 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=13mm； 1l =4mm； 2l =3mm； 27 tm=fnlw21 ll =0.132012 20=0.08(min) (2) 扩 6mm 孔 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢麻花钻 6. 1) 进给量 查机械加工工艺师手册表 28-13， 取 f=0.13mm/r 2) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10-70,及 10-66,查得 V=2434m/min. 取 V=30m/min 3) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 6 301000 1592r/min 按机床说明书 (见工艺手册表 4.2-5),与 1592r/min 相近的机床转速为1592r/min。现选取wn=1426r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/8.2610 00 14 266 m 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 tm=fnlw21 ll i ；其中 l=7mm； 1l =4mm； 2l =3mm； tm=fnlw21 ll = 0.131426 14 =0.07(min) 工序 13 磨 100、 45 的外圆柱面 (1) 磨 100mm外圆柱面 机床 MQ1350A 轻型外圆磨床 1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度 为中轮 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350x40x127 2)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33-42 有 工件速度 wv 18m/min 纵向进给量 af 0.5B 20mm(双行程 ) 切削深度 rf 0.0157mm/st 28 3)切削工时 rabfvf kDbZt 10002 式中 D-被加工直径 b-加工宽度 Zb-单边加工余量 K-系数 V-工作台移动速度 af-工作台往返一次砂轮轴向 进给量 af-工作台往返一次砂轮径向进给量 0157.0220181000 1.115.09902 t 0.55(min) (2) 磨 45mm外圆柱面 机床 MQ1350A 轻型外圆磨床 1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮 ，其尺寸为 350x40x127 2)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33-42 有 工件速度 wv 18m/min 纵向进给量 af 0.5B 20mm(双行程 ) 切削深度 rf 0.0157mm/st 3)切削工时 rabfvf kDbZt 10002 式中 D-被加工直径 b-加工宽度 Zb-单边加工余量 K-系数 V-工作台移动速度 af-工作台往返一次砂轮轴向进给量 29 af-工作台往返一次砂轮径向进给量 0157.0220181000 1.115.09502 t 0.3(min) 工序 14 磨 B 面 (1) 磨 B 面 机床 MQ1350A 轻型外圆磨床 1) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350 40 127 2) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33-42 有 工件速度 wv 18m/min 纵向进给量 af 0.5B 20mm(双行程 ) 切削深度 rf 0.0157mm/st 3) 切削工时 rabfvf kDbZt 10002 式中 D-被加工直径 b-加工宽度 Zb-单边加工余量 K-系数 V-工作台移动速度 af-工作台往返一次砂轮轴向进给量 af-工作台往返一次砂轮径向进给量 0157.0220181000 1.115.091452 t 2.5(min) 工序 15 磨 90 外圆柱 面上距离轴线 24mm 的平面 机床 MQ1350A 轻型外圆磨床 1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350x40x127 2)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33-42 有 砂轮轮速 n砂=1500r/min (见机床 说明书 ) v砂=27.5m/s 30 工件速度 wv 10m/min 轴向进给量 af 0.5B 20mm(双行程 ) 切削深度 rf 0.015mm/st 3)切削工时 rabfvf kDbZt 10002 式中 D-被加工直径 b-加工宽度 Zb-单边 加工余量 K-系数 V-工作台移动速度 af-工作台往返一次砂轮轴向进给量 af-工作台往返一次砂轮径向进给量 0157.0220101000 1.115.08902 t 0.53(min) 最后，将以上各工序切削用量，工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺综合卡片，见所附卡片。 31 3 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹 具。 经过与指导老师协商，决定设计 工序 铣两平行面的夹具。本夹具将用于组合机床，对工件对铣加工，刀具为镶齿三面刃铣刀。 3.1 问题的提出 本夹具主要用来加工 两平行面，此平面的形位公差和表面要求均较高，无特殊要求，且加工此平面时 0.120.34100mm 轴的外端面及 20 045.00孔的内表面都已加工出来，可用来作为此工序的定位面。因此在本道工序，在保证