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法兰盘
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-法兰盘零件的工艺工装设计,法兰盘,零件,工艺,工装,设计
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年月日诚信声明本人郑重声明：本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成设计时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名：法兰盘零件的工艺工装设计机械工程指导教师（含职称）：专业： 机械设计制造及其自动化孙淑婷学号：112011143法兰盘零件的工艺工装设计毕业设计任务书设计题目：系部：学生： 王英凡1课题意义及目标本设计要求在给定工艺条件及生产批量的前提下，编制零件的机械加工工艺规程，及其专用夹具（要求用Pro/E或Solidworks进行3D设计）。培养目标：（1） 培养学生解决机械加工工艺问题的能力（2） 提高夹具设计能力（3） 培养学使用有关手册、表格、图表等机械资料的水平（4） 进一步培养我们制图、思考和编写夹具等技能2主要任务（1） 绘制被加工零件的零件图1张（2） 绘制被加工零件的毛坯图1张（3） 编制机械加工工艺规程卡片1套（4） 设计并绘制夹具装配图1套（5） 设计并绘制夹具主要零件图1张（6） 建立夹具三维模型1套（7） 编写设计说明书1份3主要参考资料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.起 止 日 期熟悉零件、绘制零件图工艺规程编制夹具设计三维仿真毕业设计说明书编写、准备答辩年201412.152014.12.3020151.12015.3.2720153.282015.4.152015.4.162015.6.152015.6.162015.6.26月4进度安排设计各阶段名称12345审核人：machining technology of amachiningtechnology;basis;routing;fixture摘要 本文主要是对法兰盘零件进行加工工艺分析，然后是设计专用夹具。本设计的基本思路是，首先分析零件图，选择毛坯形式、公差及余量。再次是确定加工基准、工艺路线，选择工艺装备，写清楚各工序的具体内容，确定切削用量及时间定额等。夹具是设计的关键步骤。选择好合理地加工基准，加工方法，确保已加工零件符合技术要求。夹具应该具备 结构简单，省时省力，装夹方便等特点。关键词：工序；基准；工艺装备；切削用量MachiningprocessandtoolingdesignfortheflangeAbstract:Thelevelofthedevelopmentofthemanufacturingtechnologyistheresponseoftheeconomicstrengthandnationalstrengthofacountry.Theexistenceandthedevelopment ofacountrydepends onthemanufacturingtechnology.This paper mainly discusses theflangeanddesignesthesetoolsusedformachiningtheflange.Thebasicideasofthepaperisthatfirstanalyingthedetaildrawingoftheflange,choosingtheblank,thesizesandthebasis,second,choosingthemachinerouting,choosingtoolsformachiningtheflange，designingdetailsoferevyprocedure，third，designthefixture.Allthesechoosesmustberighttomakesuretheflangemeetingthetechnicalrequirements.Thefixtureshouldsavetimeandforce，andshouldhasgenerality.KeyWords:I论.1目录序一、零件的分析.21.1零件的作用.21.2零件的工艺分析.2二、工艺规程设计.32.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状.32.2基准的选择.32.3制定工艺路线.32.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.42.5 确定切削用量及基本工时.6三、 夹具设计.233.1定位方案的设计.243.2定位误差分析与计算.243.3导向元件设计.253.4夹紧装置的设计.263.5夹具结构设计及操作简要说明.26四.方案综合评价与结论.27设计小结.28参考文献.29I论序对于车床法兰盘加工工艺及专用夹具设计，主要内容如下：首先，对零件进行分析，主要是对零件进行彻底的工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本构造，而工艺分析可对零件的基本情况做一个大致的了解。第二步，基面要选择好，粗基准和精基准是必不可少的。通过基准，制订工艺路线，订好两种工艺路线，两种工艺方案进行比较与分析的步骤，再选择的工序一定是可以使零件的状态、位置精度及尺寸精度等技术要求得到好的要求。第三步，以工序路线作为基础，切削用量及基本工时做出合适选择，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，针对钻4 9 孔的夹具进行设计。先提出设计中可能遇到的问题，然后对定位基准进行选择，然后针对切削力、计算夹紧力和定位误差的分析。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。10.120.3400.017.045一、零件的分析1.1零件的作用对于CA6140车床的法兰盘，使机床进给运动起到导向作用。高精度平面用于装配，4个孔起连接作用。它位于机床滑杆的末端，主要作用是标明刻度，实现横向进给。100mm圆柱上标有刻度线，能够对调节法兰盘上的限位值进行调整，调整后的数值清晰明了；外圆上钻孔得到钻20mm上部为20mm 的定位孔，实现基本定位。分度盘中部的通孔则给理论力矩的标明通过，本身没有受到多 少 力 的 作 用 。 计 算 出 零 件 的 年 生 产 纲 领 ：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 100+- 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45- 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20+00 mm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）前端面与25mm 孔中心轴线的跳动度为0.05 ；（三） 45mm的内圆与20mm孔的基本跳动公差为0.03 。通过上述分析表明，先把粗基准确定好，精基准所在的加工表面顺理推出即可，其他加工表面进行加工也需要专用夹具，保证它们的精度位置。2二、工艺规程设计2.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状对于中批生产的水平，零件轮廓尺寸适中，加工的尺寸并不大,对生产率有能够保证加工精度可采用铸造成型。零件形状是简单的，因此毛坯形状可以与法兰盘的形状无限接近，内孔不铸出。加工余量推出毛坯尺寸。2.2基准的选择工艺规程设计的下一步工作是基准的选择。合适的基面选择是重要的，加工质量不再需担心，生产率得以提高。否则，设定好的加工工艺进行不下去，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。1）粗基准的选择确定好第一道机械加工工序的定位基准，使后续的工序能够更加精确。因此：一加工表面的余量一定要分配浩：不加工面与加工面间相互位置能够有好多平衡。这样并不容易，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是理所应当的。对本零件，由于每个表面都要被加工，保证各表面足够加工余量来保证最小的面为粗基准.选外圆柱面和端面作为粗基准。用三爪卡盘夹住工件在车床上，工件的个自由度进行消除，从而完全定位。2）精基准的选择精基准的选择主要考虑基准统筹与统一基准原则。以20mm孔为精基准。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行换算尺寸，这在以后还要专门计算。2.3制定工艺路线保证零件的几何形状，尺寸精度和位置精度等技术要求。可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，为提高生产力应当尽量使工序集中。除此以外，还应当考虑经济效果，降低生产成本。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。300.017.045.045工序（或工工序（或工工 序 （ 或 工 工序（或工步）表面粗糙步）名称 步）余量 步）基本尺寸经济精度公差等级 尺寸及其偏差度（Ra ）粗车 3 6.3毛坯 3轴线有公差保证，为定位基准，所以方案二较合理。工序（或工步）公差工序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197mm，粗铰19.96mm、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45- 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。而方案二能够通过车削端面的方法，达到保证切削精度的要求，方案一效率不错,但精度不能保证，首要因素是精度，因为各端面外圆柱面都与20+00所以应尽量选用孔20+002.4 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）加工表面右端面精车 0.8 41 IT7 0.025 41 1.690突 台半精车 1.0 41.8 IT9 0.062 41.8 0.031 3.2右端 粗车 1.2 42.8 IT11 0.160 42.8 0.08 6.3毛坯 3 44 2.2 441.1槽32 粗车 2Z=9 41 IT13 0.39 41 6.342Z=92Z=0.3半精车粗车2Z=52Z=0.2扩钻实心Z=0.80.71.532Z=0.42Z=1.12Z=3.52Z=5Z=0.4Z=1.1Z=4Z=32Z=0.3半精车粗车2Z=5Z=0.4Z=1.1Z=1.5Z=32Z=0.4半精车粗车2Z=52Z=0.12Z=3.9实心2Z=0.22Z=1.82Z=41.031.050452Z=1.02Z=3.750202Z=1.82Z=189191.892.594100100.4101.51054141.442.544452Z=1.02Z=3.75088.49.511902Z=1.12Z=3.59543.965.845859IT645.346.3IT819.818IT8IT9IT11IT8IT11IT11IT7IT9IT112.0 441.0IT745.346.32.0 50 1.0IT8IT9IT110.2IT890.491.52.0 95 1.0IT10IT11IT10IT11IT11IT9IT122.0 500.017 45IT9IT112.0 500.045 20IT10IT120.054 910.087 91.80.22 92.5 0.112.2 941.10.054 1000.22 100.40.22 101.52 105 1.00.017 410.062 41.40.16 42.50.017 45IT9IT110.022 80.036 8.40.09 9.50.054 90IT9IT110.048 40.075 3.90.048 60.075 5.80.075 40.074 580.3 591.00.80.062 45.30.160 46.31.01.60.084 19.80.18 181.63.26.30.83.26.30.43.26.30.40.062 45.30.160 46.30.43.26.30.80.087 90.40.22 91.56.312.53.212.512.53.212.53.26.36.312.53.26.33.26.3毛坯磨削45 外圆毛坯铰内孔20毛坯精车100左端半精车面 粗车毛坯磨削100外圆半精车粗车毛坯磨削100右端半精车面 粗车毛坯磨削45 外圆毛坯磨削90突 台半精车左端 粗车毛坯磨削90外圆毛坯铰4孔 钻毛坯铰6孔 钻毛坯90（左）精铣两侧面 粗铣5320.46.3钻毛坯pCvT a fvMv=1000158.6x100202l+l1+l2+l3 40+2nwf 4800.990242Z=9实心m x ypxv=0.15, y =0.35,=1.44 , k342600.2x=40mm, l =2mm, l =0, l =0IT13IT89v vvsv40.15 x1 2 30.540.33IT13vm=0.2。修正系数kv见切削手册=0.8 , kv90240.22kv0.49=1.04 , k12.5krv=0.81 , kBv=0.97。 所 以毛坯90右 侧磨削面 毛坯4X9孔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16x25mm2,K =90o,g0=15o,ge=0.5mm2计算切削用量(1) 粗车100mm端面1)加工余量为3.1mm,，a =4mm2) 进给量f 根据实用机械加工工艺手册中表2.4-3,刀杆寸尺为1625mm2，ap36mm,工件直径为100时，f=0.61.0mm/r按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f=0.9mm/r3) 计算切削速度，按切削手册得,切削速度的计算公式为vc= k (m/min)其中：C =342,表 1.28,即kvc4)确定机的主轴转速 ns=1000vcd = 504r/minW查找工艺手册表4.2-8, 6/min的机床转速为485r/min及620r/min。nw=485r/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=100-tm= = =0.098(min)6CvT a f1000132x100vc=pdns1000=FcCF2985，x 1.0，y 0.65，nF-0.15，b650.15Fcvc .4x1506x104 6x104已知主切削力F1122.4N.径向切削力F 按pCF 1940，x 0.9，y 0.6，nF -0.3，b650.3cFfCm x yp1000axc c c)n =(6006500.630.89=1122.4(N)c pFpp p p)n =(220650Ffv v100480FcpF FcFaxF FpFaxv=150m/minf)0.65=0.63Fpp)0.85=0.59FfpyFckkr=0.61fkkr=0.5fvnyFpyFfFccvnvnkFFpcFfcckFkFpf(2) 粗车100mm外圆柱面，保证一定的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 vc= k 132m/min4)确定机床主轴转速 ns=1000vcd = 420r/minW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Fc按切削手册表1.29所示公式计算FcC其中kMp=(Fc=29851.00.50.65150-0切削时消耗功率Pc 1122 2.81(KW)查找实用机械加工工艺手册表7-4中CA6140机床说明书，7.4kw为主电机功率.转速为470r/min的最大功率的主轴为4.6kw.正常运作。6) 校验机床进给系统强度切削手册表1.29所示公式计算F C其中kMp=(所以 F=19401.50.90.50.6150-0 0.590.5=203(N)而轴向切削力7CF 2880，x 1.0，y 0.5，nF -0.4，b650Ff=28801.50.50.5150-0ft=t=10+ 0.1min55-2vcxv=0.15, y =0.35,=1.02342600.2ns=1000vcd =1000t =f)n =(220650.4pl+nwf4+24800.950-1=2mm.分=v,40.151000106106400l+l +mFF0.341.17=442(N)l1+l21次切除CvT a fm=0.2。表1.28,即kMv=1.55, k =0.5,kkrv1.440.81.040.810.97=126m/minv126=133m/min1nwff)1.0=0.34其中l=10mmmpsv=0.91378r/minl2Ffkk=1.17l1=4mmx,i ;其中l=30mmfl1=2mmvkBvy=0.77kv。 所 以v其中kM=(轴向切削力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=F +(Fc+F )=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N机床切削系统的正常运作。 是因机床在进行横向进给承受的最大纵向力为3530N)7)切削工时：所以(3)粗车B面1) 切削深度。单边余量Z=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：Cv=342,kkvvc=4) 确定机的主轴转速W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nw=400r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。8l+nwf 4001000351810006.2-1。tm=13)v钻v钻=42.26m/min100016.919.8l1+l2 218555tm=l+nwfi=31.4m/minl+l +nwfl1+l20.91= =0.63(min)15=0.83(min)l21055550.3i ;其中l=91mm; l1=10mm;tm=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,得出结论 w=29/min.3)确定机床主轴转速ns=1000vcd = 619.2r/minW通 过 机 床 说 明 书, 620.2r/min相 近 的 机 床 转 速 为570r/min。 现 选 取nw=555r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=4)削工时，按工艺手册表l2=4mm;(2) 19.8mm孔当钻头进行扩钻时，其进给量与进给速度和磨同样尺寸孔时的与进给量切削速度之关系为f =(1.21.8)f钻 v=(12式中的f钻、v钻加工实心孔进的切削用量。现已知f钻=0.35mm/r1) 进给量 f=2.50.36=1.51mm/r 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=1000vcd = 271.8r/minW91000削工时，按工艺手册表6.2-1。tm=tm=.045f=1.40.35=0.41mm/r按切削手册选取v=0.448.25=19.3m/min.1000201000工时，按工艺手册表6.2-1。tm=tm=00.01719.8275l+l +nwfl+nwfmm机床取0.3mm/r19.320275l+nwfl+l +nwf=17.4m/min1l1+l2298.3r/min=17.2m/minl1+l21l2= =0.78(min)i ;其中l=91mm; ll2i;其中l=91mm; l1052750.51=1=7mm;1012750.5=0.73(min)=10mm;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nw=275r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=4)l2=4mm;(3) 粗绞孔至19.94mm、精绞孔至20+001) 进给量2) 削速度3) 定机床主轴转速ns=1000vcd =W由工艺手册得,和300.3r/min接近的机床转速为255r/min。现选取nw=275r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=4)l2=3mm;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1625mm2,K =90o,g0=15o,ge=0.5mm(1) 粗车45- mm端面1) 切削深度。单边余量Z=1.2mm10vcvksv =0.7 ,342600.2ns=1000vcd =1000切削工时，按工艺手册表6.2-1。l2=2mm;00.017分两次切除。=vkMv=1.44 , k =0.8 , k =1.04 , k342600.2ns=1000vcd =xv=0.15, y =0.35,kkv =1.03 ,1.20.1510005050600tm=tm=mm外圆柱面CvT a fxv=0.15, y =0.35,sv2.20.151000xx50CvT a fvkkrv =0.41 ,1.440.81.040.810.97=187m/minv187=94m/minl+l +nwfl+nwf 600x0.9mpvkv1.440.81.040.810.97=89m/minv89m x ypm=0.2。由切削手册表1.28,得到kBv =0.95 。 所 以553r/min1l1+l2 31xm=0.2。由切削手册表1.28得修krv753r/minkvl2i= x1=0.06(min)v=0.81 , kvi ;其中l=25mm;yBvvkv=0.97。 所 以v2) 计算切削速度其中：C =342,kMv =1.54 ,vc=3) 确定机床主轴转速W由工艺手册表4.2-8的, 554r/min相近的机床转速为580r/min。现选取nw=700r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=5)l1=4mm;(2) 粗车45-1) 切削深度 单边余量为Z=2.2mm2)由机械加工工艺手册得进给量为0.8mm/r3) 计算切削速度vc其中：C =342,正 系 数,即vc=4) 确定机床主轴转速W11x1000tm=l2=0mm;一次切除。=vksv =0.7 ,342600.21000901000l+l +nwfl+nwf 48050750l+l +nwftm=CvT a fxv=0.15, y =0.35,kkv =1.03 ,1.20.15122904801l1+l2 22.5+=117.75m/min1l+nwfmpvkkrv =0.80 ,1.440.81.040.810.97=122m/minv431r/min=135m/minl2 90-i=l2l1xm=0.2。切削手册的切削系数,即kBv =0.95 。 所 以i ;其中l=40.8=0.07(min)i ;其中l=41mm;+l2 45v45=22.5mm;2i=yl750kv10.8v=4mm;x2=0.09(min)l2=0mm;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nw=750r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。l1=4mm;(3) 粗车90mm端面1) 切削深度 单边余量为Z=1.2mm2) 进给量 取f=0.8mm/r3) 计算切削速度vc其中：C =342,kMv =1.45 ,vc=4) 确定机床主轴转速ns=1000vcd =W工艺手册表4.2得到, 430r/min相近的机床转速为470r/min。现选取nw=480r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1tm=tm=工序 4 精车100端面及外圆柱面，精车B面，精车90外圆柱12l+nwftm=tm=l+nwf 40000.017CvT a fvMv sv kvl1l+l +nwfl+l +nwfl1+l2 30mm端面m x ypxv=0.15, y =0.35,krv Bv+l211i=v vv=0.81, k =0.97。+l3 40+l2l20.5vm=0.2。修正系数kv见切削手册=0.17mini ;其中l=30mm15=2.25(min)24800.50.44（min）面，车100、倒角位于90外圆柱面上，倒角位于车20孔左端(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nw480r/min所以切削工时 tm=(2) 半精车100mm外圆柱面精加工的切削用量除了进给量和切削用量外都相同，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(3) 半精车B面粗加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同。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nw400r/mintm=工序 5 粗精车45的端面及外圆柱面，粗车90的端面，车3X2退刀槽，车45圆柱面右端的倒角C7，c1是孔的倒角。(1) 半精车45-1) 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 vc= k其中：C =342,表1.28,即 k =1.44, k =0.8, k =1.04, k13342c1000187x50cl+l +nwfl+nwf 60000.017CvT a fvMv342600.2100096501000600.25060010001l1+l2 31m x ypxv=0.15, y =0.35,=1.54 , k1.20.15506001.20.15=118m/minl2i=v vvsv1.440.81.040.810.97=96m/minv=94m/min1.440.81.040.810.97=187m/minvi ;其中l=25mm; l0.2vm=0.2。修正系数是通过切削手册=0.7 , k11=0.26(min)kv=4mm;=1.05 , kl2=2mm;krv=0.83 , kBv=0.98。 所 以所以 v =4) 确定机床主轴转速ns=1000vcd = 553r/minW由工艺手册得,453r/min相近的转速为500r/min。现选取nw=600r/min。所以实际切削速度 v =pdns1000=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1tm=tm=(2) 半精车45- mm外圆柱面1) 切削深度 单边余量为Z=0.7mm2) 进给量 由机械加工工艺手册得f=0.2mm/r3) 计算切削速度vc= k其中：C =342,得 到 的, kvc=4) 确定机床主轴转速ns=1000vcd = 578r/minW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nw=600r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。14l+l +nwfl+nwf 600一次切除。=vMv342600.2ns=1000vcd =1000l+l +nwfl2=0mm;1l1+l2 45CvT a fxv=0.15, y =0.35,sv0.30.15100090904801tm=l2i=mpvkv1.440.81.040.810.97=134m/minv134=135m/minl2 90-l+nwfi ;其中l=41mm; l0.2xm=0.2。修正系数kv见切削手册krv Bv458r/mini;其中l=l11=0.37(min)v=0.81, k =0.97。所以45=22.5mm;2+l2 22.5+=4mm;yi=l2=0mm;kv4480v0.2=0.28(min)tm=tm=(3) 半精车90mm端面1) 切削深度 单边余量为Z=0.7mm2) 由机械加工工艺手册得到f=0.2mm/r3) 计算切削速度vc其中：C =342,表1.28,即 k =1.44, k =0.8, k =1.04, kvc=4)确定机床主轴转速W按 工 艺 手 册 找 到,和358r/min相 近 的 转 速 为500r/min。 现 选 取nw=480r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。tm=l1=4mm;工序 6 粗车100的端面，精车C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nw480r/min15l+nwfnw=480r/mintm=tm=l+nwf 48010006.91001000l1l+l +nwfl+l +nwfl1+l2 3010022.5+l211i=7.1m/min+l3 40+l2l20.2=0.33 mini ;其中l=30mm15=4.7min24800.20.44（min）所以切削工时 tm=(2)精车100mm外圆柱面粗加工的切削用量除了进给量外都相同，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主轴转速所以切削工时(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。由实用机械加工工艺手册得f0.3mm/r机床主轴转速nw480r/mintm=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 2ap=10mm 所以有ap=5mm2) 给量 由机械加工工艺师手册得到,进给量f=0.36mm f=0.4mm3) 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=1000vcd = 21.97r/minW通 过 机 床 说 明 书,与 21.98r/min 近 似 的 机 床 转 速 为 23.5r/min。 取nw=32.5r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=16查机床说明书有fm=60(mm/min)l+l +1查机械加工工艺师手册表10-118与表10-119得,进给量按机床行选取f=0.3mm/齿根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得即V=6.9m/min10001001000l+l +fmp1fm6.910022.51l2 9021.97r/min=7.1m/minl2 90= =1.5(min)= =1.5(min)6060tm = =0.75(min)铣4次的总时间为4tm=4x1.5=6min45260当nw=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为fm=fZnw=0.31022.5=67.5(mm/min)，5) 削工时，按工艺手册表6.2-1。tm=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：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 4ap=20mm 所以有ap=5mm2) 进给量f=0.20.35mm/齿3) 切削速度V=115min/s.4) 确定机床主轴转速ns=1000vcd =W由工艺手册6-40与22.97r/min近似的机床转速为32.5r/min。取nw=25.5r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=当nw=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为fm=fZnw=0.31022.5=67.5(mm/min) 查机床说明书有fm=60(mm/min)5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1tm=(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a =1mm17100011.41001000查机床说明书有fm=80(mm/min)l+l1+l2fm10003091000t =10037.591012l+l +m=11.8m/min=28.6m/min1nwfl2i ;其中l=8mm;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/min4) 确定机床主轴转速ns=1000vcd = 36.3r/minW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nw=37.5r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=当nw=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为fm=fZnw=0.21037.5=75(mm/min)5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。tm= =9080=1.125(min) 铣2次的总时间为2tm=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,查得V=40m/min.3) 定机床主轴转速ns=1000vcd = 1061r/minW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nw=1012r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=5) 削工时，按工艺手册表6.2-1。18l2=3mm;tm=查机械加工工艺师手册表28-13，取f=0.13mm/r根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得ns=1000vcd =1000切削工时，按工艺手册表6.2-1。l2=3mm;查机械加工工艺师手册表28-13，取f=0.13mm/r根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得100061000l+l +nwf1000442012tm=tm=614261=25.3m/minl+l +nwfl+nwf30=26.8m/minl2301l11592r/min=2388r/minl2+l2151012i;其中l=13mm;=0.13202012=0.11(min)0.13=0.08(min)l1=4mm;由于有四个孔所以切削工时为4 tm=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2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速W由工艺手册表4.2-6得到,与2399r/min近似的机床转速为2000r/min。现选取nw=2012r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=5)l1=4mm;(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2) 切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vcd =W1590r/min近似的机床转速为1602r/min。现选取nw=1426r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=19切削工时，按工艺手册表6.2-1l2=3mm;vw18m/minfa0.5B20mm(双行程)tD-被加工直径V-工作台移动速度21000182020.0157vw18m/minfa0.5B20mm(双行程)tb-加工宽度V-工作台移动速度tm=tm=切削深度=b-加工宽度45910.151.1切削深度 0.0157mm/st=Zb-单边加工余量l+l +nwfl+nwffr2pDbZbk1000vf frZb-单边加工余量fr2pDbZbk1000vf fr1l1+l20.0157mm/staal2=i ;其中l=7mm;1414260.13=0.07(min)5)l1=4mm;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A46KV6P350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度纵向进给量3) 切削工时式中K-系数fa-工作台往返一次砂轮轴向进给量fa-工作台往返一次砂轮径向进给量t= 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A46KV6P35040127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有工件速度纵向进给量3)切削工时式中 D-被加工直径K-系数fa-工作台往返一次砂轮轴向进给量202 9090.151.11000182020.0157vw18m/min切削深度fa0.5B20mm(双行程)tb-加工宽度V-工作台移动速度2 5090.151.11000182020.0157v砂=28.5m/svw10m/minfa0.5B20mm(双行程)tb-加工宽度V-工作台移动速度fr=Zb-单边加工余量切削深度=Zb-单边加工余量0.0157mm/st2pDbZbk1000vf frfr2pDbZbk1000vf fra0.015mm/stafa-工作台往返一次砂轮径向进给量t= 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A46KV6P350401272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度纵向进给量3)切削工时式中 D-被加工直径K-系数fa-工作台往返一次砂轮轴向进给量fa-工作台往返一次砂轮径向进给量t= 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A46KV6P350401272)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=1600r/min)工件速度轴向进给量3)切削工时式中 D-被加工直径K-系数fa-工作台往返一次砂轮轴向进给量2121000102020.015700.017分两次切除。由机械加工工艺手册查表得到f=0.3mm/rCvT a fvkMv=1.44 , k =0.8 , k342600.2ns=1000vcd =1000l+l +nwftm=一次切除。=v9080.151.1mm外圆柱面m x ypxv=0.15, y =0.35,sv0.30.15100050506001l+nwf 600CvT a fxv=0.15, y =0.35,kvvkv1.440.81.040.810.97=96m/minv96=94m/minl2l1+l2 45mpvvm=0.2。修正系数kv见切削手册=1.04 , k585r/mini;其中l=41mm; li=xm=0.2。修正系数kv见切削手册vkrv10.1v=0.81 , k=4mm;=0.75(min)yBvkv=0.97。 所 以vfa-工作台往返一次砂轮径向进给量t= 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45-1) 切削深度 单边余量为Z=0.3mm2) 进给量3) 计算切削速度 vc=其中：C =342,表 1.28,即vc=4) 确定机床主轴转速W工艺手册表4.3-8得到 585r/min近似的机床转速为500r/min。现选取nw=600r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。tm=l2=0mm;(2) 精车90mm端面1) 切削深度 单边余量为Z=0.3mm2) 由机械加工工艺手册得到f=0.2mm/r3) 计算切削速度vc其中：C =342,22Mv sv kv342600.21000134901000l+l +nwfl+nwf 4800.2krv Bv0.30.15904801l1+l2 22.5+4=0.81, k =0.97。所以1.440.81.040.810.97=134m/minv=135m/minl2 90-i= =0.31(min)i ;其中l=45=22.5mm;2l1=4mm;l2=0mm;表1.28,即 k =1.44, k =0.8, k =1.04, kvc=4)确定机床主轴转速 ns=1000vcd = 458r/minW由工艺手册表5.2-8得到 558r/min近似的机床转速为470r/min。现选取nw=480r/min。所以实际切削速度vc=pdns1000=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。tm=tm=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。三、夹具设计设计4-9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。通过对法兰盘进行设计专用的夹具对其设计专用夹，对加工精度有好的保证。3.1定位方案的设计23x y,x y z, ,v)本夹具的定 位方案如图所示，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。v uv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：z,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。3.2定位误差分析与计算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。3.2.1 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。机械销的公差与本零件相配的公差相同，误差确定为
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