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说明书正文课程设计---法兰盘的机械加工工艺规程及铣距Φ90mm两侧平面的工序专用夹具设计.doc
课程设计---法兰盘的机械加工工艺规程及铣距Φ90mm两侧平面的工序专用夹具设计
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机械毕业设计全套
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课程设计---法兰盘的机械加工工艺规程及铣距Φ90mm两侧平面的工序专用夹具设计,机械毕业设计全套
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微软用户 甠 o?u7b - nts _ , nts b B ? . ? ? : nts 机械制造专业课程 设计任务书 题 目 : “法兰盘”零件的机械加工工艺规程及铣距 90mm 中心线 24mm 和 34mm 两侧平面的工序专用夹具设计 学生姓名 : 黄 宇 学 号 : 10704020112 所在院系 : 重庆汽车学院 专 业 : 机械设计制造及自动化 班 级 : 107040201 指导老师 : 杨 翔 宇 （任务起止日期 : 2010 年 12 月 23 日 2010 年 1 月 13 日） nts机械制造专业 课程设计 任务书 一、课程设计题目： 法兰盘 零件的机械加工工艺规程制订及 铣 90 柱体两侧面 的 专用夹具设计 生产类型：中批或大批生产 课程设计时间 3 周 二、设计目的 1.培养制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。 2.熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。 三、设计的内容： （ 1）对零件图进行工艺分析。 （ 2）对零件进行分析后，初步拟定工艺路线、确定切削余量、绘制零件的毛坯图，填写机械加工工艺过程卡。 （ 3）进行切削用量、机械加工时间等的计算和查表。 （ 4）填写机械加工工序卡片。 （ 5）对指定工序提出工装设计任务书。 （ 6）根据工装设计任务书（教师指定）进行机床专用夹具设计，包括设计方案的确定、结构设计、定位误差和夹紧力的计算，绘制夹具装配图、零件图等等。 （ 7）编写课程设计说明书。 （ 8）进行课程设计答辩。 四、设计的安排及步骤 1、指导老师：杨翔宇 2、 名单和 设计题目 如下： 戴玺 1 组、拨叉 daixi 13883999534 10604020703 郭超 cqit232 15123240676 10704020706 何成龙 10704020707 黄涛 250111304 13110162001 10704020708 康银超 2、操纵杆支架 haer 15826131956 10704020709 罗子亮 luozl 15826133593 10704020715 汪海 seawi 13594381793 10704020721 翁波 13983456830 10704020724 吴佳骏 3、插入耳环 grayghost 15823021587 10704020725 肖扬 xy_xiaoyang 15123219072 10704020726 阎家庆 324488021 15111938571 10704020728 王军辉 13527458966 10704020623 牟静 4、法兰盘 10504020218 15215105358 10504020218 鄞云毅 10704020730 13274036010 10704020730 杨军 215756819 13251332394 10704020234 nts 夹具设计 题目由所涉及的零件工艺产生，一人一题 ； 3、设计时间： 1）工艺设计： 1 周 设计内容： 研究原始资料、分析设计任务、绘制 毛坯图， （ 1）生产纲领：年产量 4000 件；每日 3 班 （ 2）抄画零件图绘制毛坯零件合图 填写机械加工工艺过程卡及填写机械加工工序卡片 （ 1）加工过程 （ 2）每道工序所使用的机床、刀具、加工余量、切削用量、工步安排、工时定额、所使用的刀具、机床 （ 3）填写工艺过程卡片，工序卡片（定位、夹紧符号） （ 4）找指导教师领取具体某道工序的夹具设计任务 2）夹具设计：一周半 设计内容： 确定夹具的结构方案 （ 1）根据工件的定位原理，确定工件的定位方式，选择定位元件； （ 2）确定刀具的对准及引导方式，选择刀具的对准及导引元件 （ 3）确定刀具的夹紧方式，选择适宜的夹紧机构 （ 4）确定其他元件或装置的结构型式，如定向元件、分度装置 （ 5）协调各元件装置的布局，确定夹具结构尺寸和总体结构。 绘制夹具总图 （ 1）工件的位置及表示方法 （ 2）应标注的尺寸、配合和技术条件：夹具的外廓尺寸、工件与定位元件的联系尺寸、夹具与刀具的联系尺寸、夹具与机床的联系尺寸。 （ 3）应标注的位置精度要求：定位元件之间或定位元件与夹具体底面间的位 置要求；定位元件与连接元件间的位置要求；对刀元件与连接元件之间的位置要求；定位元件与导引元件的位置要求。 绘制 全部 夹具零件图 ，标准件除外。 3）编写设计说明书 1 天 内容包括： 工艺设计 零件工艺分析选择毛坯种类与毛坯形状、尺寸的确定定位方案选黄宇 847865358 13308261188 10704020112 刘显科 5、机油泵传动轴支架 liuxianke 15826131567 10704020220 胡蜜 humi 15826131605 10704020211 黎宪就 10704020314 13983155785 10704020314 邵先腾 shaoxianteng1988 15826132872 10704020423 郭小林 6、连接座 guoxiaolin168 15223371732 10704020307 郭艺春 guoyichun 15215076055 10704020308 丁 常 青 dingchangqing 15213132290 10704020404 龚兴光 609349491 15803049050 10704020208 nts择与比较加工方法的选择、工艺路线的确定与比较余量的确定、有关工序尺寸的计算，编制数控加工程序机床、夹具、刀具、量具等工装的选择与比较填写工艺卡片。 夹具设计 夹具定位方案的比较与确定：应该限制哪些自由度、选哪些表面来限制这些自由度、用什么定位元件来实现、定位误差计算。 夹紧方案的比较与确定：确定夹紧力的方向与作用点、分析与计算需要多大的夹紧力、选择夹紧机构、计算结构尺寸或进行夹紧力校核。 确定夹具的对刀或导向与安装方式并进行有关设计、计算。 夹具总体设计：画总装图、标注有关尺寸和位置精度、提出技术要求（夹具的装配、使用方法与 要求、打标记等）、夹具精度的校核计算。 拆画零件图。 图样审核：尺寸标注、结构工艺性、是否干涉、工件可否拆卸、能否夹紧等。 说 明书中应附有必要的分析图、表等。 4）答辩： 1 天 需 检查学生应 完成 的设计 内容 ， 包括： 零件 +毛坯 合图一张 机械加工工艺规程卡片 1 套（ 1 张机械加工工艺过程卡、 全套主要 工序卡片） 夹具装配图 和全部 零件图 ； 设计说明书 1 份 。 设计的日程安排 nts 重 庆 理 工 大 学 机械制造专业课程 设计 说明 书 题 目 : “法兰盘”零件的机械加工工艺规程及铣距 90mm 中心线 24mm 和 34mm 两侧平面的工序专用夹具设计 学生姓名 : 黄 宇 学 号 : 10704020112 所在院系 : 重庆汽车学院 专 业 : 机械设计制造及自动化 班 级 : 107040201 指导老师 : 杨 翔 宇 （任务起止日期 : 2010 年 12 月 23 日 2010 年 1 月 13 日） nts目 录 序言 -1 一、零件的分析 -2 1.1、零件的作用 -2 1.2、零件的工艺分析 -2 二、工艺规程 设计 -3 2.1、确定毛坯的制造形式 -3 2.2、定位基准的选择 -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 -4 2.5、确定切削用量及基本工时 -5 三、夹具设计 -24 3.1、问题的提出 -24 3.2、夹具设计 -24 3.3、夹具结构设计及操作简要说明 -25 四、设计小结 -26 五、参考文献 -27 nts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 CA6140 09 号 90偏头 车刀 ， 三爪卡盘 1.9mim 4 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 2.89min 5 车 粗车右 45mm 右端面、外圆， 90mm 外圆及右端面 机加 CA6140 09 号 90偏头车刀， 三爪卡盘 0.22min 6 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 CA6140 09 号 90偏头车刀、 02 号 45 成形车刀，三爪卡盘 3.06min 7 车 半精车右 45mm 外圆及 右端面，倒角 C7，半精车90mm 右侧面，切槽 3 2， 车 20mm 孔右端倒角 C1 机加 CA6140 09 号 90偏头车刀， 02 号 45 成形车刀，03 号 3mm 切槽刀， 三爪卡盘， 1.2min 8 车 精车 100mm 端面、外圆，精车 B 面 ,车过渡圆角 R5 机加 CA6140 09号 90偏头车刀 ,R5圆 角刀 ,三爪卡盘 , 6.21min 9 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） 6.95min 10 钻 钻 4X 9mm 透孔 机加 Z525 高速钢 直柄 麻花钻 9， 专用夹具 1.66min 11 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 1.5min 12 磨 磨削 B 面 机加 M114W A46KV6P 350 40 127 砂轮 2.2min 13 磨 磨削外圆面 100mm、 90mm 机加 M114W A46KV6P 350 40 127 砂轮 0.8min 14 磨 磨削 90mm 凸台距离轴线 24mm 的侧平面 机加 M114W A46KV6P 350 40 127 砂轮 ， 专用夹具 0.53min 15 车 金刚石车 45mm 外圆、 90mm 右侧面 机加 CA6140 90 金刚石 车刀 ，三爪卡盘 1.06min 16 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 nts工时进给量规格 切深名称切削用量刀 具规格名称夹 具型号名称设 备零件名称零 件 号机械加工工艺过程卡片工步号工序号数控0604班湖南信息技术职业学院切速工 步 内 容法兰盘粗车 100端面粗车 100外圆柱面粗车B面粗车 90 的外圆柱面车床6140车床夹具车刀粗车 45 端面粗车 45 的外圆柱面粗车 90 端面车床6140车床夹具车刀YT 15YT 15钻孔至 18 mm粗绞至 19 .8mm钻床 525专用夹具高速钢钻头粗铣距中心线3 4m m的平面粗铣距中心线2 4m m的平面铣床专用夹具三面刃铣刀YT 15半精车 100的端面半精车 100的外圆柱面车床61 40车床夹具车刀 15nts切速工 步 内 容法兰盘半精车B 面半精车 90的 外圆柱面车 100 外圆柱面上的倒角车 90外 圆柱面上的倒角车床6140车床夹具车刀车 45两 端过渡圆弧车 20内 孔的右端倒角半精车 45的 端面YT15半精车 45的 外圆柱面半精车 90的 端面车3 x2的 退刀槽车 45的 倒角车 20内 孔的右端倒角精车 10 0的 端面车床6140车床夹具车刀15车床 6140 车床夹具 车刀 15工时进给量规格 切深名称切削用量刀 具规格名称夹 具型号名称设 备零件名称零 件 号机械加工工艺过程卡片工步号工序号数控060 4班湖南信息职业技术学院nts1 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。 nts2 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 0.120.34100mm 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 0017.045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 20 045.00mm 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。 nts3 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。 nts4 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 0017.045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 20 045.00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 20 045.00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 3 6.3 毛坯 3 nts5 90 突台右端 精车 0.8 41 IT7 0.025 41 1.6 半精车 1.0 41.8 IT9 0.062 41.8 0.031 3.2 粗车 1.2 42.8 IT11 0.160 42.8 0.08 6.3 毛坯 3 44 2.2 44 1.1 槽 3 2 粗车 2Z=9 41 IT13 0.39 41 6.3 毛坯 2Z=9 50 2.0 50 1.0 45 外圆 磨削 2Z=0.3 45 IT6 0.017 45 0.8 半精车 2Z=1.0 45.3 IT9 0.062 45.3 3.2 粗车 2Z=3.7 46.3 IT11 0.160 46.3 6.3 毛坯 2Z=5 50 2.0 50 1.0 内孔 20 铰 2Z=0.2 20 IT8 0.045 20 1.6 扩 2Z=1.8 19.8 IT10 0.084 19.8 6.3 钻 2Z=18 18 IT12 0.18 18 12.5 毛坯 实心 100 左端面 精车 Z=0.8 91 IT8 0.054 91 1.6 半精车 0.7 91.8 IT9 0.087 91.8 3.2 粗车 1.5 92.5 IT11 0.22 92.5 0.11 6.3 毛坯 3 94 2.2 94 1.1 100 外圆 磨削 2Z=0.4 100 IT8 0.054 100 0.8 半精车 2Z=1.1 100.4 IT11 0.22 100.4 3.2 粗车 2Z=3.5 101.5 IT11 0.22 101.5 6.3 毛坯 2Z=5 105 2 105 1.0 100 右端面 磨削 Z=0.4 41 IT7 0.017 41 0.4 半精车 Z=1.1 41.4 IT9 0.062 41.4 3.2 粗车 Z=4 42.5 IT11 0.16 42.5 6.3 毛坯 Z=3 44 2.0 44 1.0 45 外圆 磨削 2Z=0.3 45 IT7 0.017 45 0.4 半精车 2Z=1.0 45.3 IT9 0.062 45.3 3.2 粗车 2Z=3.7 46.3 IT11 0.160 46.3 6.3 毛坯 2Z=5 50 2.0 50 1.0 90 突台左端 磨削 Z=0.4 8 IT8 0.022 8 0.4 半精车 Z=1.1 8.4 IT9 0.036 8.4 3.2 粗车 Z=1.5 9.5 IT11 0.09 9.5 6.3 毛坯 Z=3 11 0.2 90 外圆 磨削 2Z=0.4 90 IT8 0.054 90 0.8 半精车 2Z=1.1 90.4 IT9 0.087 90.4 3.2 粗车 2Z=3.5 91.5 IT11 0.22 91.5 6.3 毛坯 2Z=5 95 2.0 95 1.0 4 孔 铰 2Z=0.1 4 IT10 0.048 4 6.3 钻 2Z=3.9 3.9 IT11 0.075 3.9 12.5 毛坯 实心 nts6 6 孔 铰 2Z=0.2 6 IT10 0.048 6 3.2 钻 2Z=1.8 5.8 IT11 0.075 5.8 12.5 毛坯 2Z=4 4 IT11 0.075 4 12.5 90（左）两侧面 精铣 1.0 58 IT9 0.074 58 3.2 粗铣 31.0 59 IT12 0.3 59 12.5 毛坯 32 90 IT13 0.54 90 90 右侧面 磨削 0.4 24 IT8 0.33 24 0.4 毛坯 6.3 4X 9 孔 钻 2Z=9 9 IT13 0.22 9 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 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 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 vxxv c 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=Wd1000 cv = 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nts7 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=Wd1000 cv = 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 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/1501000 480100 m5) 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， nts8 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 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 15055 =2mm.分 1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=Wd1000 cv = 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。 nts9 所以实际切削速度cv=1000sdn= m in/1331000 400106 m5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 tm=fnlw21 ll i ;其中 l=30mm tm=fnlw21 ll i=0.94002 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/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=Wd1000 cv = 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555r/min。现选取wn=555r/min。 所以实际切削速度 cv=1000sdn= m in/4.311000 55518 m4)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) 进给量 取 f=1.5 0.36=0.51mm/r 按机床选取 0.5mm/r nts10 2) 切 削速度 v=0.4 42.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速 ns=Wd1000 cv = 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/4.171 0 0 0 2 7 58.19 m4) 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 =0.5275105=0.78(min) (3) 粗 绞孔至 19.94mm、精绞孔至 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=Wd1000 cv = 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/2.171 0 0 0 2 7 520 m4) 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) 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 16 25mm2 ,K=90 ,0=15 , nts11 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=Wd1000 cv = 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/941 00 0 6 0050 m5) 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=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 nts12 vcv 35.015.02.0 8.02.260 342 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000 cv = 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/75.1171000 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=0.875045x2=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 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=Wd1000 cv = 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 m5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1 nts13 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 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 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 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 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 nts14 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=187m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000 cv = 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/1 181 00 0 6 0050 m5) 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=Wd1000 cv = 50 961000 578r/min nts15 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/941 00 0 6 0050 m5)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=Wd1000 cv = 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 m5) 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 =0.28(min) 工序 6 精车 100 的端面及外圆，精车 B 面 ，车过渡圆角 R5 nts16 (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 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=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=Wd1000 cv = 100 9.61000 21.97r/min nts17 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/1.71000 5.22100 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) 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 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=Wd1000 cv = 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/1.71000 5.22100 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 nts18 tm=m21fl ll =6090=1.5(min) 铣 4 次的总时间为 4tm=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=Wd1000 cv = 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 8 钻、绞 4X9mm 透孔 (1) 4X 9mm孔 机床： Z525立式摇臂钻床 刀具： 根据机械加工工
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