课程设计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。

序言1

目录2

一、零件的分析3

1.1零件的作用3

1.2零件的工艺分析3

二、工艺规程设计4

2.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状4

2.2基准的选择4

2.3制定工艺路线4

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5

2.5 确定切削用量及基本工时7

三、夹具设计25

3.1定位方案的设计25

3.2定位误差分析与计算26

3.3导向元件设计26

3.4夹紧装置的设计27

3.5夹具结构设计及操作简要说明27

四.方案综合评价与结论28

设计小结29

参考文献30

一、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，主要是用来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动，零件上精度要求较高的两个平面用以装配，4个孔是用于连接其他机构或零件的。它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的φ100mm外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为φ20 mm上部为φ20 mm 的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。该零件年产量为4000件，设其备品率α为4%，机械加工废品率β为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+α+β)=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，查表可知该产品为中批生产。

1.2零件的工艺分析

法兰盘是一回转体零件,法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：

1.以 Φmm外圆为中心的加工表面：

这一组加工表面包括：φ45mm 外圆、端面及倒角；φ100mm外圆，过度倒圆R5； Φ20内孔及其左端倒角C1.5。

2.以Φ外圆为中心的加工表面：

这一组加工表面包括：端面，Φ90mm外圆，端面，倒角C1.5；切槽3×2；内孔的右端倒角C1。

3. 以Φ20mm的孔为中心加工表面：

这一组加工表面包括： φ45mm外圆，端面； φ100mm外圆，端面，侧面； φ90mm外圆； φ45mm外圆，过度圆角R5；4Xφ9mm孔和同轴的φ6mm孔。

它们之间有一定的位置要求，主要是：

（一）左端面与φ20mm孔中心轴的跳动度为0.03 ；

（二）右端面与φ20mm 孔中心轴线的跳动度为0.03 ；

（三） φ45mm的外圆与φ20mm孔的圆跳动公差为0.03 。

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。

二、工艺规程设计

2.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状

零件材料为HT200，由于零件年产量为4200件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。

2.2基准的选择

基准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5个自由度，达到完全定位。

参考文献

［1］黄健求主编.机械制造技术基础［M］.北京:机械工业出版社,2005.

［2］肖继德、陈宁平主编.机床夹具设计（第二版）［M］.北京：机械工业出版社,2000.

［3］秦国华、张卫红主编.机床夹具的现代设计方法［M］.北京：航空工业出版社,2006.

［4］秦宝荣主编.机床夹具设计［M］.北京:中国建材工业出版社,1998.2

［5］陈国香主编.机械制造与模具制造工艺学［M］.北京:清华大学出版社,2006.5.

［6］李彩霞主编.机械精度设计与检测技术［M］.上海:上海交通大学出版社,2006.1.

［7］方子良主编.机械制造技术基础［M］. 上海:上海交通大学出版社,2005.1.

［8］华楚生主编.机械制造技术基础［M］.重庆:重庆大学出版社, 2000.4.

［9］李益民主编. 机械制造工艺设计简明手册［M］. 北京:机械工业出版社, 1999.10.

［10］王光斗等主编.机床夹具设计手册［M］.上海:上海科学技术出版,2000.11.

［11］艾兴等编. 切削用量简明手册［M］. 北京:机械工业出版社,2000.3.

［12］王伯平主编.互换性与测量技术基础（第2版）［M］. 北京:机械工业出版社,2004.4.

［13］王栋、李大磊主编《机械制造工艺学课程设计指导书》机械工业出版社2010.8

［14］徐嘉元，曾家驹主编《机械制造工艺学》机械工业出版社　97.8

［15］赵家齐：《机械制造工艺学课程设计指导书》，机工版

［16］李益民主编：《机械制造工艺设计简明手册》，机工版，2005年7月第一版

［17］王启平主编《机床夹具设计》哈工大出版社 85.12

［18］东北重型机械学院主编《机床夹具设计手册》上海科学技术出版社　80.1

［19］徐灏主编《机械设计手册》机械工业出版社　91.9

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内容简介：: 辽宁工程技术大学机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称CA6140车床零件名称法兰盘共页第页车间工序号工序名称材料牌号45钻HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件97X106X10611设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具1工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助05钻孔至8.88.95mm，Ra12.5莫式锥柄麻花钻、游标卡尺68018.80.158.8146.8s7s10铰孔至99.058mm，Ra6.3锥柄机用铰刀、内径千分尺972.70.40.21144.8s21.72s15202530 设计（日期）校对（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辽宁工程技术大学机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称CA6140车床零件名称法兰盘共页第页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸97X106X106每毛坯件数1每台件数1备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件05备料热处理10车粗车右端面至39.4、90右端面至40.6、90外圆至91.5、45外圆至45.8CA6140反爪卡盘，外圆车刀，90度偏刀，游标卡尺15车粗车左端面至93.8、100外圆至101.5、100右端面至41.3、90左端面至11.3、45外圆（B面）至46.5，钻孔18CA6140三爪卡盘，外圆车刀，90度偏刀，18钻头，游标卡尺20车半精车右端面至39.2、90右端面至40.2、45外圆至45.3、90外圆至90.3，精车90右端面至41，切3X2退刀槽，切大倒角保长34，扩孔至19.8，到1.5X倒角CA6140反爪卡盘，外圆车刀，90度偏刀，内孔车刀，切槽刀，游标卡尺25车半精车左端面至93、100外圆至100.3、100右端面至40.6、90左端面至8.4、45（B）外圆至45.3，精车左端面至91，到1.5X倒角（共三处），铰孔至尺寸CA6140三爪卡盘，外圆车刀，90度偏刀，内孔车刀，游标卡尺30铣粗铣、半精铣、精铣90侧面X62W分度头，铣刀，游标卡尺35钻钻轴向孔4-9孔，铰孔Z525专用夹具1，9麻花钻，游标卡尺40钻钻4通孔，钻6孔深7，绞孔Z525专用夹具2， 4麻花钻， 6扩孔钻，游标卡尺，绞刀45钳工去毛刺50磨粗磨100外圆至100.2，粗磨90外圆至90.2，粗磨45及两侧至45.2、40.8、8.2、R5W131M三爪卡盘，成型砂轮，游标卡尺55磨磨45外圆及台阶面至尺寸、磨90右侧面至尺寸W131M心轴，成型砂轮，外径千分尺60磨精磨100外圆至尺寸，精磨45（B）外圆及两侧至尺寸W131M三爪卡盘，成型砂轮，游标卡尺65钳工刻字，B面抛光70检验检验各尺寸75镀铬100外圆镀铬设计（日期）校对（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19辽宁工程技术大学课程设计辽宁工程技术大学课程设计题目：法兰盘零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计（钻轴向孔4-9）班级：汽车 05-1班姓名：黄永波指导教师：冷岳峰完成日期：2008年7月1日一、设计题目法兰盘零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计（钻轴向孔4-9）二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:中批或大批大量生产三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(4) 夹具装配图 1张(5) 夹具体零件图 1张(6) 课程设计说明书(50008000字) 1份四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图 2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书 3天(5) 准备及答辩 2天五、指导教师评语成绩：指导教师日期摘要本课程设计主要内容包括法兰盘（CA6140车床）的加工工艺过程设计和钻孔的专用夹具设计，在课程设计过程中完成了零件图、毛坯图、夹具体装配图和夹具体零件图的绘制。机械制造技术基础课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课之后进行的。这是我们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。能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于冷岳峰老师的悉心指导，同学们的耐心解答。在设计过程中，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在同学们的帮助下，通过请教老师，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在此，十分感谢冷岳峰老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。AbstractThe main content of the curriculum design, including flange (CA6140 lathe) the process of design and processing of drilling for fixture design, in the process of designing courses to complete parts of the map, rough map, specific folders and folders assembly specific parts of the map drawn .Machinery manufacturing and technological foundation of our curriculum is designed to complete all the basic courses, technical basic course, after the most specialized. This is what we have learned on the course of an in-depth review of the comprehensive, is also a theory with practical training.The successful completion of the curriculum design, first of all help in the Leng Yuefeng careful guidance of teachers, students have the patience to answer. In the design process, the lack of practical experience in the production and resulted in the design of many of the problems encountered. But with the help of students and teachers through advice, read information, search tool, the design process to solve the problems one after another. Here, Leng Yuefeng very grateful to the careful guidance of teachers, for students of helping each other.目录1零件工艺性分析11.1零件的用途11.2零件的技术要求11.3审查零件的工艺性32零件毛坯的确定32.1零件的生产类型32.2毛坯的种类和制造方法42.3零件各表面的加工方法42.4各工序间加工余量52.5 确定毛坯尺寸83 机械加工工艺规程设计83.1 拟定工艺路线83.1.1 定位基准的选择83.1.2 工序顺序的安排93.2 4-切削用量的计算103.2.1 钻孔工步切削用量的计算103.2.2 绞孔工步工步切削用量的计算113.3 4-基本工时的计算113.3.1基本时间的计算113.3.2 辅助时间的计算123.3.3 其他时间的计算123.3.4 单件时间的计算123.4 制订4-工序卡片134 4-孔的专用机床夹具设计134.1定位方案的设计134.2定位误差分析与计算144.2.1 定位元件尺寸公差的确定144.3导向元件设计154.3.1钻套高度和排屑间隙154.4夹紧装置的设计154.5夹具结构设计及操作简要说明165 方案综合评价与结论166体会与展望17参考文献181零件工艺性分析1.1零件的用途CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。1.2零件的技术要求法兰盘属于盘类零件，材料为HT200，毛坯制造完成后需进行时效处理，硬度要求为HBS187。法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：以45外圆为中心的加工表面，这一组加工表面包括：45 外圆，右端面及倒角；45外圆，过渡圆角；内孔及其左右端倒角。以和外圆为中心的加工表面，这一组加工表面包括：端面，外圆，左右端面，倒角；切槽32；外圆，左端面；外圆右端面，过渡圆角。以孔为中心的加工表面，这一组加工表面包括：外圆的左右侧面；孔；4-孔。它们之间有一定的位置要求，主要是：左端面与孔中心轴的跳动度为0.03；外圆右端面与孔中心轴线的跳动度为0.03；45的外圆与孔的圆跳动公差为0.03。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。表1 法兰盘技术要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等级表面粗糙度/m行位公差/mm右端面0.6,IT136.390右端面0.6,IT131.645外圆0.017,IT60.820内孔0.045,IT81.6左端面0.6,IT131.6100外圆0.46,IT120.8100右端面0.6,IT130.445面（即B面）0.6,IT80.490左端面0.2,IT120.490外圆0.6,IT130.490左侧面0.6,IT133.290右侧面0.4,IT130.44-X 9孔0.4,IT146.31.3审查零件的工艺性根据老师发给的零件图，审查了零件的结构工艺性，其结构利于机械加工，故对零件结构不做修改。经仔细读图，发现所给的零件图有错误，有的尺寸不清楚，通过与老师沟通，解决以上问题，最后运用机械制图知识更正了零件图，用电子图版绘图，详见零件图。2零件毛坯的确定2.1零件的生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的年生产纲领N可按下式计算其中是零件的生产纲领（件/年）；产品的年产量（台、辆/年）；每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）；备品率，一般取；废品率，一般取；根据上式结合题目给定数据，即可算出法兰盘的生产纲领，进而确定出其生产类型。=8000台/年，=1件/台，取=，取=，由公式(1-1）有：(件/年).法兰盘零件的重量为1.4，查表1-3可知，法兰盘为轻型零件，由此再查表1-4可知，该法兰盘的生产类型为大批生产。2.2毛坯的种类和制造方法法兰盘的材料在产品设计时已经确定，在制订零件机械加工工艺规程时，毛坯的选择主要是选定毛坯的制造方法。用于铸造的材料有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、铸钢、有色金属合金等。由于法兰盘选用HT200作为材料，加之零件形态以外圆为主，为了减少加工余量，提高劳动生产率，决定CA6140车床法兰盘毛坯采用铸件。金属模机器造型生产率较高、铸件精度高、表面质量与机械性能均好，使用于大批大量生产。该法兰盘的生产类型为大批生产，所以在铸件造型上采用金属模机器造型。2.3零件各表面的加工方法工件上的加工表面往往需要通过粗加工、半精加工、精加工等才能逐步达到质量要求，加工方法的选择一般应根据每个表面的精度要求，先选择能够保证该要求的最终加工方法，然后再选择前面一系列预备工序的加工方法和顺序。通过对法兰盘各加工表面的分析，根据表1-6至1-11选择各表面的加工方法，详见表2。表2各表面加工方法加工表面粗糙度要求加工方法右端面6.3粗车-半精车右端面1.6粗车-半精车-精车45外圆0.8粗车-半精车-磨削20内孔1.6钻-扩-绞左端面1.6粗车-半精车-精车100外圆0.8粗车-半精车-磨削100右端面0.4粗车-半精车-磨削45面（B面）0.4粗车-半精车-磨削90左端面0.4粗车-半精车-磨削90外面0.4粗车-半精车-磨削90左侧面3.2粗铣-精铣90右侧面0.4粗铣-精铣-磨削4-9孔6.3钻-绞4孔3.2钻-绞6孔6.3钻-绞2.4各工序间加工余量根据表1-6至1-11和2-15至2-40，将各加工表面的工艺路线、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表3中。表3各工序间加工余量加工表面工步名称工步余量基本尺寸公差等级精度公差工步偏差粗糙度右端面半精车1.441IT100.1006.3粗车1.642.4IT120.25012.5毛坯344-2-90右端面精车0.841IT70.0351.6半精车1.041.8IT80.0543.2粗车1.242.8IT120.35012.5毛坯344-2.2-45外圆磨削（粗磨）0.345IT80.0170.8半精车0.545.3IT90.0623.2粗车5.245.8IT120.25012.5毛坯651-2-20内孔绞0.220IT80.0451.6扩1.819.8IT100.0846.3钻1818IT110.11012.5毛坯实心-左端面精车0.691IT80.0541.6半精车0.891.6IT100.1406.3粗车1.692.4IT120.35012.5毛坯394-2.2-100外圆磨削（粗磨）0.3100IT80.0540.8半精车1.2100.3IT90.0873.2粗车4.5101.5IT120.35012.5毛坯6106-2.2-100右端面磨削（精磨）0.441IT70.0350.4半精车1.141.40IT80.0543.2粗车1.542.50IT120.35012.5毛坯344-2.2-45面（即B面）磨削（精磨）0.345IT70.0350.4半精车1.245.3IT80.0393.2粗车4.546.5IT120.25012.5毛坯651-2-90左端面磨削（精磨）0.48IT70.0350.4半精车1.18.4IT80.0543.2粗车1.59.5IT120.35012.5毛坯311-2.2-90外圆磨削（精磨）0.390IT70.0350.4半精车1.290.3IT80.0543.2粗车4.591.5IT120.35012.5毛坯696-2.2-90左侧面精铣1.034IT70.0353.2粗铣2.035IT110.1606.3毛坯337-2.2-90右侧面磨削（精磨）0.224IT70.0210.4精铣1.024.2IT80.0331.6粗铣1.825.2IT110.1306.3毛坯327-1.8-4-9孔绞0.29IT100.0586.3钻8.88.8IT120.15012.5毛坯实心-4孔绞0.14.0IT90.0303.2钻3.93.9IT120.12012.5毛坯实心-6孔绞0.26IT90.0306.3钻5.85.8IT120.12012.5毛坯实心-2.5 确定毛坯尺寸根据表3，得出毛坯尺寸。利用电子图板绘出毛坯图，毛坯尺寸详见毛坯图。3 机械加工工艺规程设计3.1 拟定工艺路线工艺路线的拟定包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。考虑到实际经验的缺乏，加之时间的限制，主要进行了定位基准的选择、各表面加工方法的确定和工序顺序的安排工作。3.1.1 定位基准的选择拟定工艺路线的第一步是选择定位基准，为使所选的定位基准能保证整个机械加工工艺过程顺利进行，通常应先考虑如何选择精基准来加工各个表面，然后考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面先加工出来。法兰盘大多表面是外圆表面，根据表面粗糙度要求和精度要求，先以45表面（即B面）为粗基准，粗加工右端面和45外圆和90外圆右端面。然后以45外圆为精基准粗加工45（即B面）和左端面，钻18孔。粗加工完成后，进一步进行半精加工和精加工等。3.1.2 工序顺序的安排根据表2各加工表面的加工方法和表3各工序间加工余量，考虑加工过程中定位基准的选择原则，确定工序顺序。在工序顺序安排中，不仅要考虑机械加工工序，还应考虑热处理和辅助工序，遵循先基准后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔的原则，最终确定的工序顺序详见表4，以此为依据，填写机械加工工艺过程卡片。表4加工工序工序工序名工序内容1备料热处理2车粗车右端面至39.4、90右端面至40.6、90外圆至91.5、45外圆至45.83车粗车左端面至93.8、100外圆至101.5、100右端面至41.3、90左端面至11.3、45外圆（B面）至46.5，钻孔184车半精车右端面至39.2、90右端面至40.2、45外圆至45.3、90外圆至90.3，精车90右端面至41，切3X2退刀槽，切大倒角保长34，扩孔至19.8，到1.5X倒角5车半精车左端面至93、100外圆至100.3、100右端面至40.6、90左端面至8.4、45（B）外圆至45.3，精车左端面至91，到1.5X倒角（共三处），铰孔至尺寸6铣粗铣、半精铣、精铣90侧面7钻钻轴向孔4-9孔，铰孔8钻钻4通孔，钻6孔深7，绞孔9钳工去毛刺10磨粗磨100外圆至100.2，粗磨90外圆至90.2，粗磨45及两侧至45.2、40.8、8.2、R511磨磨45外圆及台阶面至尺寸、磨90右侧面至尺寸12磨精磨100外圆至尺寸，精磨45（B）外圆及两侧至尺寸13钳工刻字，B面抛光14检验检验各尺寸15镀铬100外圆镀铬3.2 4-切削用量的计算3.2.1 钻孔工步切削用量的计算背吃刀量的确定，取=8.8mm。进给量的确定，由表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.15mm/r。切削速度的计算，由表5-22，按工件材料为铸铁、硬度为187HBS的条件选择，切削速度可取为18m/min。由公式（5-1）可求得该工序钻头转速651.4，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速=680。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度=680X3.14X8.8/1000=18.8。3.2.2 绞孔工步工步切削用量的计算背吃刀量的确定，取=0.2mm。进给量的确定，由表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r。切削速度的计算，由表5-31，切削速度可取为2m/min。由公式（5-1）可求得该工序钻头转速71，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速=97。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度=97X3.14X9/1000=2.7。3.3 4-基本工时的计算3.3.1基本时间的计算钻孔工步根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式求得。式中=8mm；=1mm；=；=0.15mm/r；=680r/min。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间=。铰孔工步，根据表5-41，绞圆柱孔基本时间由公式求得。式中、由表5-42按=、= 的条件查得=；=；而；=；=。将上述结果代入公式中，经过计算即可得出该工序的基本时间=。3.3.2 辅助时间的计算根据第五章第二节所述，辅助时间与基本时间之间的关系为，可取=0.15，则各工序的辅助时间分别为：钻孔工步的辅助时间： =铰孔工步的辅助时间： =。3.3.3 其他时间的计算除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于法兰盘的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间是作业时间的，休息与生理需要时间是作业时间的，本工件均取3%，则各工序的其他时间（）可按关系式（3%+3%）X（）计算，分别为：钻孔工步的其他时间：=铰孔工步的其他时间：=。3.3.4 单件时间的计算钻孔工步=。铰孔工步=。因此，工序的单件时间=+=。由于有四个孔，所以总的时间为。3.4 制订4-工序卡片在本次课程设计中，我所被指定的工序是加工4-孔。根据表4、4-切削用量的计算和基本工时的计算即可制订出该工序的工序卡片，具体内容详见机械加工工序卡片。4 4-孔的专用机床夹具设计机床夹具是一种在金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，机床夹具的功用主要是：稳定地保证工件的加工精度；减少辅助工时，提高劳动生产率；扩大机床的使用范围，实现一机多能。孔属于轴向孔，且在圆周分布上是非均布的，所以用常规的夹具（即通用夹具）其生产效率是很低的，同时加工精度也不容易保证。考虑到法兰盘零件属于大批量生产，所以应该对其设计专用夹具，以保证加工精度和提高劳动生产率。4.1定位方案的设计本夹具的定位方案如下图所示，采用短圆柱销和平面定位，同时运用支承板来快速找正工件在夹具体中的位置。短圆柱销限制的自由度为：。平面限制的自由度为：支承板限制的自由度为：综上，该定位方案限制了工件的6个自由度，较好的满足零件加工要求，定位合理。4.2定位误差分析与计算所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。造成定位误差的原因有：由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，以表示；由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差，称基准位移误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量，以表示。分析和计算定位误差的目的，就是为了判断所采用的定位方案能否保证加工要求，以便对不同方案进行分析比较，从而选出最佳定位方案，它是决定定位方案时的一个重要依据。4.2.1 定位元件尺寸公差的确定夹具的主要定位元件为短圆柱销。所以该短圆柱销的尺寸公差现规定为与本零件在工作时相配的尺寸公差相同，所以定位误差为0.045零件规定孔在轴线68mm圆周上，左边孔距离轴线20mm，右边孔距离轴线12mm，已知孔位置主要由夹具体定位误差、夹具体与钻模板的配合误差、钻模板以及夹具体的制造误差组成。夹具体的制造误差为：对定位孔轴线平行度为：0.02，则夹具体与钻模板配合误差，有 0.02+0.0450.4, 故误差不超过允许误差。4.3导向元件设计钻床夹具的刀具导向元件为钻套，钻套的作用是确定刀具相对夹具定位元件的位置，并在加工中对钻头等孔加工刀具进行引导，防止刀具在加工中发生偏斜。由于该孔的加工方法是先钻孔，后铰孔。所以，采用快换式钻套，由于法兰盘零件的特殊结构，为了便于装夹工件，所以自行设计快换钻套。其结构如上图所示：4.3.1钻套高度和排屑间隙钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度H越大，刀具的导向性能越好，但刀具与钻套的摩擦越大，一般取H=(1-2.5)d，孔径小、精度要求高时，H取较大值。H=(1-2.5)d=(1-2.5)X9=(9-22.5),取H=20mm。钻套底部与工件间的距离h称为排屑间隙，H值应适当选取，h值太小时，切屑难以自由排出，使加工表面被破坏；h值太大时，会降低钻套对钻头的导向作用，影响加工精度。加工铸铁时，h=（0.3-0.7）d；加工钢时，h=(0.7-1.5)d。由于法兰盘材料为HT200，所以其排屑间隙h=(0.3-0.7)d=(0.3-0.7)X9=(2.7-6.3),取h=5mm。4.4夹紧装置的设计在加工过程中，工件会受到切削力、惯性力、离心力等外力的作用，为了保证在这些力作用下，工件仍能在夹具中保持定位的正确位置，而不致发生位移或产生振动，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，把工件压紧夹牢在定位元件上。在该夹具体设计中，由于所选用的定位方案的夹紧力与切削力的方向一致，所需夹紧力较小，所以采用钩形压板（组合）式夹紧机构。夹紧力的计算采用计算，其中的-摩擦系数，一般取0.1-0.15，由于在进行钻孔工序时，夹紧力作用表面的表面粗糙度较小，所以本设计中选择=0.1。4.5夹具结构设计及操作简要说明在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，使用铰链式钻模，一次固定4个钻套，在一次装夹中可以加工4个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由短圆柱销定位，最后用支承板定好位置把钻模板合上，把菱形螺母锁上。这样就可以钻削了。本夹具装配图和零件图，见附图。5 方案综合评价与结论本方案采用一面一销定位方式，限制了工件的5个自由度，采用支承板确定工件在夹具体中的正确位置和限制工件的旋转自由度。该定位方案限制了工件的6个自由度，很好的确定工件在夹具体中的位置，但也可能造成过定位，原因在于，支承板与短圆柱销的安装误差。在钻孔工序前的工序尺寸保证的情况下，不会产生过定位。综上所述，本次课程设计的基本目的已经达到，较好的反映了零件加工过程中的定位需要。同时，在专用夹具设计过程中，通过查阅大量资料，所设计的夹具在使用上十分方便，定位准确。绘制夹具体装配图时，很好运用了机械制图的知识，图幅表达合理，线条准确。6体会与展望为期三周的机械制造技术基础课程设计就要结束了，回首近20天的设计过程，感慨万千。感的是较好的完成了设计任务，在设计过程中，通过各种途径解决了所遇到的困难。慨的是在细节问题的把握上还很欠缺，过程技术人员追求的是完美，我想，我的课程设计离完美还有很远的路要走。三周的时间里，查阅了数十本机械加工与夹具设计方面的资料。在绘制夹具体装配图时，由于对机械制图中的有关内容有些陌生，所以索性翻出机械制图书，也算温习了功课。最终，通过自己的努力，很好的完成了装配图的绘制，也对机械制图的内容有了更深的理解。同时，也练习了电子图板软件的使用，能熟练的解决绘图过程中所遇到的问题，最重要的是绘图的速度和质量有了很大的提高。从刚拿到题目时的无从下手，到初步了解机械零件加工的工艺过程，这其中的个中体会只有自己能够理解，也使我更加坚信在做任何事时，我们都应该认真去对待。通过这次课程设计，虽然了解了机械加工工艺过程，但离实际还很远，路还很长，但庆幸的是自己对机械加工工艺过程有了初步的了解，课程设计过程中，一步一个脚印走出来了。在课余，打算多看一些机械加工工艺方面的书，多练习软件绘图，更重要的是学习其中的设计理念。参考文献1黄健求主编.机械制造技术基础M.北京:机械工业出版社,2005.2肖继德、陈宁平主编.机床夹具设计（第二版）M.北京：机械工业出版社,2000.3秦国华、张卫红主编.机床夹具的现代设计方法M.北京：航空工业出版社,2006.4秦宝荣主编.机床夹具设计M.北京:中国建材工业出版社,1998.25陈国香主编.机械制造与模具制造工艺学M.北京:清华大学出版社,2006.5.6李彩霞主编.机械精度设计与检测技术M.上海:上海交通大学出版社,2006.1.7方子良主编.机械制造技术基础M. 上海:上海交通大学出版社,2005.1.8华楚生主编.机械制造技术基础M.重庆:重庆大学出版社, 2000.4.9李益民主编. 机械制造工艺设计简明手册M. 北京:机械工业出版社, 1999.10.10王光斗等主编.机床夹具设计手册M.上海:上海科学技术出版,2000.11.11艾兴等编. 切削用量简明手册M. 北京:机械工业出版社,2000.3.12王伯平主编.互换性与测量技术基础（第2版）M. 北京:机械工业出版社,2004.4.重庆理工大学机械加工工艺过程卡片产品型号CA6140产品型号831004共1页产品名称车床零件名称法兰盘第 1 页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸 108X102每毛坯件数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时准终单件1下料铸件砂型铸造2热处理退火3车粗车100mm柱体左端面、外圆，粗车B面机加CA614009号90偏头车刀，三爪卡盘1.9mim4钻钻中心孔18，扩孔19.8，粗铰中心孔19.94，精铰中心孔20mm机加Z525高速钢钻头W18Cr4V、直柄扩孔钻19.8,锥柄机铰刀20H7 ，专用夹具2.89min5车粗车右45mm右端面、外圆，90mm外圆及右端面机加CA614009号90偏头车刀，三爪卡盘0.22min6车半精车100左端面、外圆,半精车B面并倒角C1.5,半精车90外圆,20左侧倒角C1机加CA614009号90偏头车刀、02号45成形车刀，三爪卡盘3.06min7车半精车右45mm外圆及右端面，倒角C7，半精车90mm右侧面，切槽32，车20mm孔右端倒角C1机加CA614009号90偏头车刀，02号45成形车刀，03号3mm切槽刀，三爪卡盘， 1.2min8车精车100mm端面、外圆，精车B面,车过渡圆角R5机加CA614009号90偏头车刀,R5圆角刀,三爪卡盘, 6.21min9铣粗铣、精铣90mm柱体的两侧面机加X63硬质合金镶齿套面铣刀YT15（d=80mm）6.95min10钻钻4X9mm透孔机加Z525高速钢直柄麻花钻9，专用夹具 1.66min11钻钻4mm孔，扩、铰6mm孔机加Z525高速钢直柄麻花钻4，高速钢直柄麻花钻6，专用夹具1.5min12磨磨削B面机加M114WA46KV6P 35040127砂轮2.2min13磨磨削外圆面100mm、90mm机加M114WA46KV6P 35040127砂轮0.8min14磨磨削90mm凸台距离轴线24mm的侧平面机加M114WA46KV6P 35040127砂轮，专用夹具0.53min15车金刚石车45mm外圆、90mm右侧面机加CA614090金刚石车刀，三爪卡盘1.06min16抛光B面抛光机加普通圆管（外圆）抛光机17刻字100mm刻字及刻线机加18镀鉻100mm外圆镀铬机加19检验检测入库设计（日期）审核（日期）校对（日期）会签（日期）黄宇（2010.1.10）杨翔宇杨军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序言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，本次课程设计的课题是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，设计钻孔的夹具。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。课程设计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。目录序言1目录2一、零件的分析31.1零件的作用31.2零件的工艺分析3二、工艺规程设计42.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状42.2基准的选择42.3制定工艺路线42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.5 确定切削用量及基本工时7三、夹具设计253.1定位方案的设计253.2定位误差分析与计算263.3导向元件设计263.4夹紧装置的设计273.5夹具结构设计及操作简要说明27四.方案综合评价与结论28设计小结29参考文献30一、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，主要是用来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动，零件上精度要求较高的两个平面用以装配，4个孔是用于连接其他机构或零件的。它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的100mm外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为20 mm上部为20 mm 的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+)=40001(1+4%+1%)=4200(件/年)，查表可知该产品为中批生产。1.2零件的工艺分析法兰盘是一回转体零件,法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：1.以 mm外圆为中心的加工表面：这一组加工表面包括：45mm 外圆、端面及倒角；100mm外圆，过度倒圆R5； 20内孔及其左端倒角C1.5。2.以外圆为中心的加工表面：这一组加工表面包括：端面，90mm外圆，端面，倒角C1.5；切槽32；内孔的右端倒角C1。3. 以20mm的孔为中心加工表面：这一组加工表面包括： 45mm外圆，端面； 100mm外圆，端面，侧面； 90mm外圆； 45mm外圆，过度圆角R5；4X9mm孔和同轴的6mm孔。它们之间有一定的位置要求，主要是：（一）左端面与20mm孔中心轴的跳动度为0.03 ；（二）右端面与20mm 孔中心轴线的跳动度为0.03 ；（三） 45mm的外圆与20mm孔的圆跳动公差为0.03 。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。二、工艺规程设计2.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状零件材料为HT200，由于零件年产量为4200件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。2.2基准的选择基准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5个自由度，达到完全定位。2）精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。以20mm孔为精基准。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。1）工艺路线方案一工序1：粗车45mm柱体的右端面，粗车右端面，车槽32mm，粗车、半精车外圆，车右端倒角。工序2：粗车100mm柱体左、右端面，粗车90mm柱体左端面，半精车 100mm左、右端面、90mm左端面，粗车外圆 45mm、100mm，半精车外圆45mm、100mm、90mm，车100mm柱体的倒角，半精车45mm柱体的过度倒圆。工序3：精车 100mm左端面， 90mm右端面。工序4：钻、扩、粗铰、精铰孔 20mm至图样尺寸并车孔左端的倒角工序5：粗铣、精铣 900mm柱体的两侧面。工序6：钻4mm孔，扩、铰6mm孔工序7：钻 4X9mm透孔。工序8：磨削外圆面100mm， 90mm 。工序9：磨削B面，及45mm 外圆面、100mm右端面、90mm左端面。工序10： B面抛光。工序11： 100mm外圆刻字刻线。工序12： 100mm外圆无光镀铬。工序13：检测入库。2）工艺路线方案二工序 1 粗车100mm柱体左端面、外圆，粗车B面工序 2 钻中心孔18mm，扩孔19.8mm，粗铰19.94mm、精绞20mm孔工序 3 粗车右45mm柱体右端面、外圆，90mm外圆及右端面，工序 4 半精车100mm左端面、外圆，半精车B面并倒角C1.5，半精车 90mm外圆，20左侧倒角C1工序 5 半精车右45mm外圆及右端面，倒角C7，半精车90mm右侧面，切槽32mm，车20mm孔右端倒角C1工序 6 精车100mm柱体左端面、外圆，精车B面，车过渡圆角R5工序 7 粗铣、精铣90mm柱体的两侧面工序 8 钻4X9mm透孔工序 9 钻4mm孔，扩、铰6mm孔工序 10 磨削B面工序 11 磨削外圆面100mm、90mm工序 12 磨削90mm凸台距离轴线24mm的侧平面工序 13 金刚石车45mm外圆、90mm右侧面工序 14 B面抛光工序 15 100mm划线刻字工序 16 100mm外圆无光镀铬工序 17 检测入库。3）工艺方案的比较与分析表面是多次加工的基准，方案一中在加工其外圆表面的同时进行了导角，工序较为集中，也方便装夹，在一定程度上提高了生产效率。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，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孔20为定位基准，故选用方案二。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，参照实用机械加工工艺手册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如下：（单位mm）加工表面工序（或工步）名称工序（或工步）余量工序（或工步）基本尺寸工序（或工步）经济精度工序（或工步）尺寸及其偏差表面粗糙度（Ra ）公差等级公差右端面粗车36.3毛坯390突台右端精车0.841IT70.02541 1.6半精车1.041.8IT90.06241.8 0.0313.2粗车1.242.8IT110.16042.8 0.086.3毛坯3442.244 1.1槽32粗车2Z=941IT130.3941 6.3毛坯2Z=9502.050 1.045 外圆磨削2Z=0.345IT60.01745 0.8半精车2Z=1.045.3IT90.06245.3 3.2粗车2Z=3.746.3IT110.16046.3 6.3毛坯2Z=5502.050 1.0内孔20铰2Z=0.220IT80.04520 1.6扩2Z=1.819.8IT100.08419.8 6.3钻2Z=1818IT120.1818 12.5毛坯实心100左端面精车Z=0.891IT80.05491 1.6半精车0.791.8IT90.08791.8 3.2粗车1.592.5IT110.2292.5 0.116.3毛坯3942.294 1.1100外圆磨削2Z=0.4100IT80.054100 0.8半精车2Z=1.1100.4IT110.22100.4 3.2粗车2Z=3.5101.5IT110.22101.5 6.3毛坯2Z=51052105 1.0100右端面磨削Z=0.441IT70.01741 0.4半精车Z=1.141.4IT90.06241.4 3.2粗车Z=442.5IT110.1642.5 6.3毛坯Z=3442.044 1.045 外圆磨削2Z=0.345IT70.01745 0.4半精车2Z=1.045.3IT90.06245.3 3.2粗车2Z=3.746.3IT110.16046.3 6.3毛坯2Z=5502.050 1.090突台左端磨削Z=0.48IT80.0228 0.4半精车Z=1.18.4IT90.0368.4 3.2粗车Z=1.59.5IT110.099.5 6.3毛坯Z=3110.290外圆磨削2Z=0.490IT80.05490 0.8半精车2Z=1.190.4IT90.08790.4 3.2粗车2Z=3.591.5IT110.2291.5 6.3毛坯2Z=5952.095 1.04孔铰2Z=0.14IT100.0484 6.3钻2Z=3.93.9IT110.0753.9 12.5毛坯实心6孔铰2Z=0.26IT100.0486 3.2钻2Z=1.85.8IT110.0755.8 12.5毛坯2Z=44IT110.0754 12.590（左）两侧面精铣1.058IT90.07458 3.2粗铣31.059IT120.359 12.5毛坯3290IT130.5490 90右侧面磨削0.424IT80.3324 0.4毛坯6.34X9孔钻2Z=99IT130.229 12.5毛坯实心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 砂型铸造机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2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，=4mm2) 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1625 mm，35mm,以及工件直径为100时，f =0.71.0mm/r按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f =0.9mm/r3) 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) (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速 ns= 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=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=40mm, =2mm, =0, =0 tm=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/r3)计算切削速度132m/min4)确定机床主轴转速 ns= 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 所以实际切削速度= 5) 检验机床功率主切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中2985，1.0，0.65，-0.15， =0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削时消耗功率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1122.4N.径向切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中1940，0.9，0.6，-0.3，=0.59 =0.5 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而轴向切削力其中2880，1.0，0.5，-0.4，=0.34 =1.17 轴向切削力 =28801.50.51500.341.17=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=+(+)=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=其中l=10mm =4mm =2mm 所以t=0.1min(3)粗车B面1) 切削深度。单边余量Z=2mm.分1次切除2) 进给量根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126m/min4) 确定机的主轴转速 ns= 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=400r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=30mm t=i=15=0.83(min)工序 2 钻、扩、铰20的中心孔(1) 钻18mm孔机床：Z525摇臂钻床刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢钻头W18Cr4V.1)进给量据切削手册表10-66,当铸铁HB200时，D=18时，取f=0.3mm/r2) 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= 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555r/min。现选取=555r/min。所以实际切削速度=4) 削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=91mm; =10mm; =4mm; t= =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式中的、加工实心孔进的切削用量。现已知=0.36mm/r(切削手册)表2.7 =42.25m/min (切削手册)表2.131) 进给量取f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r2) 切削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速ns= 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=275r/min。所以实际切削速度=4) 削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=91mm; =10mm; =4mm; t= =0.78(min)(3) 粗绞孔至19.94mm、精绞孔至20mm1) 进给量取f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r2) 削速度按切削手册选取v=0.448.25=19.3m/min. 3) 定机床主轴转速ns= 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=275r/min。所以实际切削速度=4) 工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=91mm; =7mm; =3mm; t= =0.73(min)工序 3 粗车45端面及外圆柱面，粗车90右端面机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸1625mm,=90,=15,=12,=0.5mm(1) 粗车mm端面1) 切削深度。单边余量Z=1.2mm2) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min3) 确定机床主轴转速ns= 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=600r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=25mm; =4mm; =2mm; t=i=x1=0.06(min)(2) 粗车mm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/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 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=750r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=41mm; =4mm; =0mm; t=i=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/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=122m/min4) 确定机床主轴转速ns= 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=480r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1t=i ;其中l=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.07(min)工序 4 半精车100端面及外圆柱面，半精车B面，半精车90外圆柱面，车100、90外圆柱面上的倒角C1.5，车20孔左端倒角C1(1) 半精车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f0.5mm/r机床主轴转速480r/min所以切削工时tm=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 n=480r/min 所以切削工时t=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f0.5mm/r机床主轴转速400r/min t=i ;其中l=30mm t=i=15=2.25(min)工序 5 半精车45的端面及外圆柱面，半精车90的端面，车3X2退刀槽，车45圆柱面右端的倒角C7，车20 内孔的右端倒角C1(1) 半精车mm端面1) 切削深度单边余量Z=1.2mm2) 进给量根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min4) 确定机床主轴转速ns= 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=600r/min。所以实际切削速度 =5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1 t=i ;其中l=25mm; =4mm; =2mm; t=i=1=0.26(min)(2) 半精车mm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/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速 ns= 578r/min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=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=41mm; =4mm; =0mm; t=i=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/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min4)确定机床主轴转速ns= 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=480r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.28(min)工序 6 精车100的端面及外圆，精车B面，车过渡圆角R5(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f0.2mm/r机床主轴转速480r/min所以切削工时tm=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 n=480r/min 所以切削工时t=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f0.2mm/r机床主轴转速480r/min t=i ;其中l=30mm t=i=15=4.7min工序 7 粗、精铣90圆柱面上的两个平面(1) 粗铣距中心线34mm的平面。机床：X63铣床刀具：根据机械加工工艺手册表10-64选用硬质合金镶齿套面铣刀YT15. 铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=401) 削深度 2=10mm 所以有=5mm2) 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/min4) 定机床主轴转速ns= 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=22.5r/min。所以实际切削速度=当=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)，查机床说明书有=60(mm/min)5) 削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=1.5(min) t=0.75(min)铣两次的总时间为t=1.5+0.75=2.25min(2) 粗铣距中心线24mm的平面。机床：X63铣床刀具：根据机械加工工艺手册表10-64选用硬质合金镶齿套面铣刀YT15. 铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=40/1) 切削深度 4=20mm 所以有=5mm2) 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/min4) 确定机床主轴转速ns= 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=22.5r/min。所以实际切削速度=当=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min) 查机床说明书有=60(mm/min)5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1 t=1.5(min) 铣4次的总时间为4t=4x1.5 =6min(3) 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=1mm2) 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/min4) 确定机床主轴转速ns= 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=37.5r/min。所以实际切削速度=当=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.21037.5=75(mm/min) 查机床说明书有=80(mm/min)5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=1.125(min) 铣2次的总时间为2t=21.125=2.25min工序 8 钻、绞 4X9mm透孔(1) 4X9mm孔机床：Z525立式摇臂钻床刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻9.1) 进给量查机械加工工艺师手册表28-13，取f=0.13mm/r2) 削速度根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=30m/min.3) 定机床主轴转速ns= 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=1012r/min。所以实际切削速度=5) 削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=8mm; =4mm; =3mm;t= =0.11(min)由于有四个孔所以切削工时为4 t=0.44min工序 9 钻4孔，扩6孔(1)钻4mm孔机床：Z525立式摇臂钻床刀具：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/r2)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/min3)确定机床主轴转速ns= 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=2012r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=13mm; =4mm; =3mm; t= =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/r2) 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/min3) 确定机床主轴转速ns= 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=1426r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1 t=i ;其中l=7mm; =4mm; =3mm; t= =0.07(min)工序 10 磨削B面(1) 磨B面机床M114W万能外圆磨床1) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127 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350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st纵向进给量 0.5B20mm(双行程)3) 切削工时式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量2.5(min)工序 11 磨100、90的外圆柱面(1) 磨100mm外圆柱面机床M114W万能外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127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350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st 纵向进给量 0.5B20mm(双行程) 3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数 V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.55(min)(2) 磨90mm外圆柱面机床M114W万能外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127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350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min切削深度0.0157mm/st纵向进给量 0.5B20mm(双行程) 3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数 V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.3(min)工序 12 磨90外圆柱面上距离轴线24mm的平面机床M114W万能外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127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350x40x1272)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=1500r/min (见机床说明书) v=27.5m/s工件速度10m/min 切削深度0.015mm/st轴向进给量 0.5B20mm(双行程)3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度 Z-单边加工余量K-系数 V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.53(min)工序 13 金刚石精车45的外圆，精车90的右测面(1) 精车mm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 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速ns= 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=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=41mm; =4mm; =0mm; t=i=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/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min 4)确定机床主轴转速ns= 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=480r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.31(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。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。经杨老师指定，决定设计4-孔的夹具。本夹具将用于Z525钻床，对工件对钻加工，刀具为高速钢直柄麻花钻9，专用夹具。机床夹具是一种在金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，机床夹具的功用主要是：稳定地保证工件的加工精度；减少辅助工时，提高劳动生产率；扩大机床的

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