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。

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、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

2、徐嘉元，曾家驹主编《机械制造工艺学》机械工业出版社　97.8

3、赵家齐：《机械制造工艺学课程设计指导书》，机工版

4、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

5、王启平主编《机床夹具设计》哈工大出版社 85.12

6、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

7、徐灏主编《机械设计手册》机械工业出版社　91.9

8、《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》（教材）

9、《机械加工工艺师手册》

10、《机械零件设计手册》

11、《机床夹具设计图册》

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定位销.gif

工序卡1.gif

工序卡2.gif

工序卡3.gif

工序卡4.gif

工序卡5.gif

工序卡6.gif

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工序卡9.gif

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工序卡12.gif

工序卡13.gif

夹具体.gif

零件图.gif

毛坯图.gif

支撑板.gif

专用夹具装配图.gif

内容简介：: 江南大学机械工程学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号A4产品名称车床零件名称法兰盘共1页第1页车间工序号工序名称材料牌号机加 1 粗车HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件10812011设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床 CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘 CEM-4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/minmmmm机动辅助1粗车100柱体左端面09号90偏头车刀，三爪卡盘4801100.9212粗车100mm外圆柱面09号90偏头车刀，三爪卡盘4801500.9213粗车B面09号90偏头车刀，三爪卡盘4001330.9214粗车90外圆面09号90偏头车刀，三爪卡盘4801500.922 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）朱星俊2011.06.30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江南大学机械工程学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号A4产品名称车床零件名称法兰盘共1页第1页车间工序号工序名称材料牌号机加 7 铣平面HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件10812011设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床 X631夹具编号夹具名称切削液 CEM-4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/minmmmm机动辅助1粗铣距中心线34mm的平面至35mm粗铣距中心线24mm的平面至25mm镶齿套面铣刀YT15(d=80mm)20014.10.3522精铣距中心线34mm的平面至35mm精铣距中心线24mm的平面至25mm镶齿套面铣刀YT15(d=80mm)29017.7910.112 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）朱星俊2011.06.30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江南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）朱星俊李楠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，设计其中某一道工序的夹具。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 2一、零件的分析41.1零件的作用41.2 零件的工艺分析4二、工艺规程设计62.1确定毛坯的制造形式62.2基面的选择62.3制定工艺路线62.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定82.5确定切削用量及基本工时11三、夹具设计183.1问题的提出173.2夹具设计18四、小结21参考文献22一、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毛坯实心绘制毛坯图如下：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 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根据所需要的工艺设计综合工艺卡片如下：三、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，决定设计第7 道工序铣距零件中心线分别为24mm和34mm的两平面的夹具。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距中心线24mm和34mm的两平面，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mm 轴的外端面及20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，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具。下图是根据设计要求选出的夹具体的零件图：3.2夹具设计3.2.1 定位基准的选择由零件图可知，待加工平面对20的轴线有平行度要求，对的底端面有垂直度要求，其设计基准为20孔的中心线。本设计选用以20孔的内表面和的底端面为主要定位基面，另选用100mm的上端面作为辅助定位基准。为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。3.2.2切削力及夹紧力计算刀具：镶齿三面刃铣刀 d=80mm由机械制造工艺设计手册P 可查得铣削扭矩 M切向力切削功率 Pm=2Mn10(kw)式中：C=558.6 x=1 y=0.8 d=80 k=0.9 f=0.13 n=1450所以当铣距中心轴线24mm和34mm面时有： =19.65(Nm) =491.35(N) Pm=2x19.65x1450x10=178.97(kw) 因为是对铣加工，故：M=19.65x2=39.3(Nm) F=491.35x2=982.7N Pm=178.97x2=357.94(kw)如上所述，本设计采用螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且由于缠绕在螺钉表面的螺旋线很长,升角又小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都很大，是手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构。根据夹紧状态下螺杆的受力情况和力矩平衡条件 FL= F= 式中: F夹紧力(N) F作用力(N) L作用力臂(mm) d螺杆直径螺纹升角螺纹处摩擦角. 螺杆端部与工件间的摩擦角. 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm)所以有F= =3075.73N显然 F=3075.73N982.7N=F.故本夹具可安全工作。3.2.3 定位误差分析夹具的主要定位元件为支撑板和定位销。支撑板尺寸与公差都是选取的标准件，其公差由标准件决定，并且在夹具装配后的技术要求统一磨削加工，支撑板的定位表面与夹具体底面平行度误差不超过0.02；定位销选取标准件，夹具体上装定位销销孔的轴线与夹具体底面的垂直度误差不超过0.01。夹具的主要定位元件为短定位销限制了两个自由度,另一端面限制三个自由度,绕铣刀轴线旋转方向的自由度无须限制。因零件对形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用标准件，故定位误差在此可忽略。 3.2.4 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。但由于本夹具是应用于组合机床上，两铣刀同时工作的对铣加工，夹具尺寸不能很大，如果采用机动夹紧，夹具势必过于复杂和庞大，本夹具为了提高生产率和降低生产成本，考虑简单、经济、实用, 减轻工人劳动强度，采用螺旋夹紧机构,操作非常简单,先拧松夹紧螺母,稍旋转弯头压板，将工件放置在夹具支撑板上，由定位销定位,再将压板旋转复位，拧紧螺母达到夹紧要求即进行铣削加工.本工序采用的是专用的组合机床，高速钢镶齿三面刃铣刀来铣侧端面，因而不需要很大的夹紧力，而且可以采用长柄扳手，只需拧松两个夹紧螺母即可，因而工人的劳动强度不大。四、设计小结本次课程设计是对上学期所学机械设计制造基础课程和前两周生产综合实习的检测和应用，将课本上所学的理论知识和我们自己在实习中的所见所学结合起来，在此基础上，发挥自己的创造力，进行实际工艺过程和夹具的设计。在本次设计之初，我们先是在老师的指导下认真学习了机械制造技术基础课程设计指南一书，将其中的实例反复研究了几遍之后才开始动手。此外，我还在图书馆找到以及阅读了一些相关的技术资料及设计手册，认真研究了相关设计的基本问题。因此，本次设计不仅加强了对自己所学专业课程的理解和认识，而且也对自己的知识面进行了拓宽。最后，在本次设计在绘图的过程中，使用了CAD、UG等绘图软件，进一步熟悉了各种二维和三维图纸的绘制，提高了我们绘图识图的能力。在此次的课程设计之中，还要感谢那些给了我很大帮助的同学和我们的指导老师，是因为有了他们，我才能够将整个课程设计顺利地做了下来，并且最终完成，特此感谢。五、参考文献1、崇凯等编机械制造工艺学课程设计指导书北京化学工业出版社2006.12 2、第一机械工业部机床研究所、北京第一机床厂等编机床夹具图册北京机械工业出版社 1966.33、张耀宸、马占永编机械加工工艺设计实用手册北京航空工业出版社 1993.124、卞洪元等编机械制造工艺与夹具北京北京理工大学出版社 2010.25、崔长华、左会峰、崔雷等编机械加工工艺规程设计北京机械工业出版社 2009.66、李硕、栗新等编机械制造工艺基础北京国防工业出版社 2008.3 27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，设计第七道工序铣距90mm中心线24mm和34mm两侧平面的夹具。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。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

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