Hefei University課程設(shè)計COURSE PROJECT題目： 法蘭盤課程設(shè)計 系別： 機(jī)械工程系 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及自動化 學(xué)制： 四年 姓名： 陳 偉 學(xué)號： 0906012038 導(dǎo)師： 姜 海 2012年06月28日機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目： 制定CA6140車床法蘭盤的加工工藝設(shè) 計 者：陳 偉 指導(dǎo)教師：姜 海合 肥 學(xué) 院機(jī)械設(shè)計制造及其自動化2012年6月28日合 肥 學(xué) 院機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：制定CA6140車床法蘭盤的加工工藝設(shè)計內(nèi)容：1、零件圖； 2、毛坯圖； 3、機(jī)械加工工藝過程綜合卡片； 4、結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖； 5、結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖； 6、課程設(shè)計說明書班 級：機(jī) 械 2 班學(xué) 生： 陳 偉指導(dǎo)教師： 姜 海教研室主任：2012年06月28日合肥學(xué)院課程設(shè)計說明書 目 錄 序言5一、零件的分析61.1零件的作用61.2零件的工藝分析6二、工藝規(guī)程設(shè)計72.1確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀72.2基準(zhǔn)的選擇72.3制定工藝路線82.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定92.5 確定切削用量及基本工時10三、夾具設(shè)計283.1 問題的提出28 3.2夾具設(shè)計26五、課程設(shè)計心得體會30 六、參考文獻(xiàn)31序 言 工藝學(xué)是以研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計為主技術(shù)學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，同時它又具有很強(qiáng)的綜合性， 本次課程設(shè)計的課題是CA6140車床法蘭盤加工工藝規(guī)程及某一工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計，主要內(nèi)容如下： 首先，對零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。 第二步，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。 第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機(jī)床和刀具。對于粗加工，還要校核機(jī)床功率。 最后，設(shè)計第七道工序銑距90mm中心線24mm和34mm兩側(cè)平面的夾具。先提出設(shè)計問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、夾緊力的計算和定位誤差的分析。然后把設(shè)計的過程整理為圖紙。 通過以上的概述，整個設(shè)計基本完成。 課程設(shè)計是我們對大學(xué)三年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，這次設(shè)計使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（CA6140車床法蘭盤）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會。 因此，它在我們大學(xué)生活中占有重要地位。就我個人而言，我也希望通過這次設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性心理，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對未來的工作發(fā)展打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。一、零件的分析 1.1零件的作用 題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤， 主要是用來安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動，零件上精度要求較高的兩個平面用以裝配，4個孔是用于連接其他機(jī)構(gòu)或零件的。它位于車床絲桿的末端，主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。零件的100mm外圓上標(biāo)有刻度線，用來對齊調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值；外圓上鉆有底部為20 mm上部為20 mm 的定位孔，實(shí)現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過，本身沒有受到多少力的作用。 該零件年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率為4%，機(jī)械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Qn(1+)=40001(1+4%+1%)=4200(件/年)，查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。1.2零件的工藝分析 法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：1.以 mm外圓為中心的加工表面： 這一組加工表面包括：45mm 外圓、端面及倒角；100mm外圓，過度倒圓R5； 20內(nèi)孔及其左端倒角C1.5。2.以外圓為中心的加工表面： 這一組加工表面包括： 端面，90mm外圓，端面，倒角C1.5；切槽32； 內(nèi)孔的右端倒角C1。3. 以20mm的孔為中心加工表面： 這一組加工表面包括： 45mm外圓，端面； 100mm外圓，端面，側(cè)面； 90mm外圓； 45mm外圓，過度圓角R5；4X9mm孔和同軸的6mm孔。 它們之間有一定的位置要求，主要是：（一） 左端面與20mm孔中心軸的跳動度為0.03 ；（二） 右端面與20mm 孔中心軸線的跳動度為0.03 ；（三） 45mm的外圓與20mm孔的圓跳動公差為0.03 。經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進(jìn)行加工，保證它們的位置精度。二、工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 零件材料為HT200，由于零件年產(chǎn)量為4200件，已達(dá)到中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。2.2基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。1）粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的5個自由度，達(dá)到完全定位。2）精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。以20mm孔為精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。2.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1）工藝路線方案一工序1： 粗車45mm柱體的右端面，粗車右端面，車槽32mm，粗車、 半精車外圓，車右端倒角。工序2： 粗車100mm柱體左、右端面，粗車90mm柱體左端面，半精車 100mm左、右端面、90mm左端面，粗車外圓 45mm、100mm， 半精車外圓45mm、100mm、90mm，車100mm柱體的倒角， 半精車45mm柱體的過度倒圓。工序3： 精車 100mm左端面， 90mm右端面。工序4： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔 20mm至圖樣尺寸并車孔左端的倒角工序5： 粗銑、精銑 900mm柱體的兩側(cè)面。工序6： 鉆4mm孔，擴(kuò)、鉸6mm孔 工序7： 鉆 4X9mm透孔。工序8： 磨削外圓面100mm， 90mm 。工序9： 磨削B面，及45mm 外圓面、100mm右端面、90mm左端面。工序10： B面拋光。工序11： 100mm外圓刻字刻線。工序12： 100mm外圓無光鍍鉻。工序13： 檢測入庫。2）工藝路線方案二工序 1 粗車100mm柱體左端面、外圓，粗車B面工序 2 鉆中心孔18mm，擴(kuò)孔19.8mm，粗鉸19.94mm、精絞20mm孔工序 3 粗車右45mm柱體右端面、外圓，90mm外圓及右端面，工序 4 半精車100mm左端面、外圓，半精車B面并倒角C1.5，半精車 90mm外圓，20左側(cè)倒角C1工序 5 半精車右45mm外圓及右端面，倒角C7，半精車90mm右側(cè)面，切槽32mm，車20mm孔右端倒角C1工序 6 精車100mm柱體左端面、外圓，精車B面，車過渡圓角R5工序 7 粗銑、精銑90mm柱體的兩側(cè)面工序 8 鉆4X9mm透孔工序 9 鉆4mm孔，擴(kuò)、鉸6mm孔工序 10 磨削B面工序 11 磨削外圓面100mm、90mm工序 12 磨削90mm凸臺距離軸線24mm的側(cè)平面工序 13 金剛石車45mm外圓、90mm右側(cè)面工序 14 B面拋光工序 15 100mm劃線刻字工序 16 100mm外圓無光鍍鉻工序 17 檢測入庫。3）工藝方案的比較與分析 表面是多次加工的基準(zhǔn)，方案一中在加工其外圓表面的同時進(jìn)行了導(dǎo)角，工序較為集中，也方便裝夾，在一定程度上提高了生產(chǎn)效率。而方案二采用車削端面，可以保證精度，方案一的效率雖高但精度不能保證，應(yīng)把保證精度放在首位，由于各端面及外圓柱面都與20軸線有公差保證，所以加工各端面及外圓柱面時應(yīng)盡量選用孔20為定位基準(zhǔn)，故選用方案二。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（單位mm）加工表面工序（或工步）名稱工序（或工步）余量工序（或工步）基本尺寸工序（或工步）經(jīng)濟(jì)精度工序（或工步）尺寸及其偏差表面粗糙度（Ra ）公差等級公差右端面粗車36.3毛坯390突臺右端精車0.841IT70.02541 1.6半精車1.041.8IT90.06241.8 0.0313.2粗車1.242.8IT110.16042.8 0.086.3毛坯3442.244 1.1槽32粗車2Z=941IT130.3941 6.3毛坯2Z=9502.050 1.045 外圓磨削2Z=0.345IT60.01745 0.8半精車2Z=1.045.3IT90.06245.3 3.2粗車2Z=3.746.3IT110.16046.3 6.3毛坯2Z=5502.050 1.0內(nèi)孔20鉸2Z=0.220IT80.04520 1.6擴(kuò)2Z=1.819.8IT100.08419.8 6.3鉆2Z=1818IT120.1818 12.5毛坯實(shí)心100左端面精車Z=0.891IT80.05491 1.6半精車0.791.8IT90.08791.8 3.2粗車1.592.5IT110.2292.5 0.116.3毛坯3942.294 1.1100外圓磨削2Z=0.4100IT80.054100 0.8半精車2Z=1.1100.4IT110.22100.4 3.2粗車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半精車Z=1.141.4IT90.06241.4 3.2粗車Z=442.5IT110.1642.5 6.3毛坯Z=3442.044 1.045 外圓磨削2Z=0.345IT70.01745 0.4半精車2Z=1.045.3IT90.06245.3 3.2粗車2Z=3.746.3IT110.16046.3 6.3毛坯2Z=5502.050 1.090突臺左端磨削Z=0.48IT80.0228 0.4半精車Z=1.18.4IT90.0368.4 3.2粗車Z=1.59.5IT110.099.5 6.3毛坯Z=3110.290外圓磨削2Z=0.490IT80.05490 0.8半精車2Z=1.190.4IT90.08790.4 3.2粗車2Z=3.591.5IT110.2291.5 6.3毛坯2Z=5952.095 1.04孔鉸2Z=0.14IT100.0484 6.3鉆2Z=3.93.9IT110.0753.9 12.5毛坯實(shí)心6孔鉸2Z=0.26IT100.0486 3.2鉆2Z=1.85.8IT110.0755.8 12.5毛坯2Z=44IT110.0754 12.590（左）兩側(cè)面精銑1.058IT90.07458 3.2粗銑31.059IT120.359 12.5毛坯3290IT130.5490 90右側(cè)面磨削0.424IT80.3324 0.4毛坯6.34X9孔鉆2Z=99IT130.229 12.5毛坯實(shí)心2.5 確定切削用量及基本工時工序 1 粗車100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車90的外圓柱面1. 加工條件工件材料：HT200 b=220MPa 砂型鑄造機(jī)床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2計算切削用量(1) 粗車100mm端面1) 已知毛坯長度方向的加工余量為3+0.8-0.7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm2) 進(jìn)給量f 根據(jù)機(jī)械制造工藝手冊中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625 mm，>35mm,以及工件直徑為100時，f =0.71.0mm/r按CA6140車床說明書（見切削用量手冊）取 f =0.9mm/r3) 計算切削速度，按切削用量手冊表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min) (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削用量手冊表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)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 504r/min按機(jī)床說明書(見機(jī)械制造工藝手冊表4.2-8),與504r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度v=110r/min/。5) 切削工時，按機(jī)械制造工藝手冊表6.2-1。L=40mm, =2mm, =0, =0 tm=0.098(min)(2) 粗車100mm外圓柱面，同時應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度1) 切削深度，單邊余量Z=2mm,分二次切除。2) 進(jìn)給量，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.9mm/r3)計算切削速度132m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 420r/min 按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8)與420r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取480r/min 所以實(shí)際切削速度= 5) 檢驗(yàn)機(jī)床功率主切削力按切削手冊表1.29所示公式計算其中2985，1.0，0.65，-0.15， =0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削時消耗功率2.81(KW) 由機(jī)械制造工藝手冊表7-4中CA6140機(jī)床說明書可知，CA6140主電機(jī)功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速為480r/min時主軸傳遞的最大功率為4.5kw.所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。6) 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力1122.4N.徑向切削力按切削手冊表1.29所示公式計算其中1940，0.9，0.6，-0.3，=0.59 =0.5 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而軸向切削力 其中2880，1.0，0.5，-0.4，=0.34 =1.17 軸向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N) 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)=0.1,則切削羅在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為3530N(見切削手冊表1.30)故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時：t=其中l(wèi)=10mm =4mm =2mm 所以t=0.1min(3)粗車B面1) 切削深度。單邊余量Z=2mm.分1次切除2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.9mm/r3) 計算切削速度 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126m/min4) 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 378r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與378r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=0.83(min)工序 2 鉆、擴(kuò)、鉸20的中心孔(1) 鉆18mm孔機(jī)床：Z525搖臂鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼鉆頭W18Cr4V.1)進(jìn)給量 據(jù)切削手冊表10-66,當(dāng)鑄鐵HB200時，D=18時，取f=0.3mm/r（2） 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=35m/min.3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 619.2r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-2),與619.2r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為555r/min。現(xiàn)選取=555r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm; t= =0.63(min)(2) 19.8mm孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 式中的、加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量?，F(xiàn)已知=0.36mm/r(切削手冊)表2.7 =42.25m/min (切削手冊)表2.131) 進(jìn)給量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r2) 切削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 271.8r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-2),與271.8r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm; t= =0.78(min)(3) 粗絞孔至19.94mm、精絞孔至20mm1) 進(jìn)給量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r2) 削速度按切削手冊選取v=0.448.25=19.3m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 298.3r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-2),與298.3r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=91mm; =7mm; =3mm; t= =0.73(min)工序 3 粗車45端面及外圓柱面，粗車90右端面機(jī)床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15,=12,=0.5mm(1) 粗車mm端面1) 切削深度。單邊余量Z=1.2mm2) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 553r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與553r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm; t=i=x1=0.06(min)(2) 粗車mm外圓柱面1) 切削深度 單邊余量為Z=2.2mm 分兩次切除。2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min 按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與753r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。所以實(shí)際切削速度= 5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.09(min)(3) 粗車90mm端面1) 切削深度 單邊余量為Z=1.2mm 一次切除。2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=122m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 431r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與431r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1t=i ;其中l(wèi)=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.07(min)工序 4 半精車100端面及外圓柱面，半精車B面，半精車90外圓柱 面，車100、90外圓柱面上的倒角C1.5，車20孔左端倒角C1(1) 半精車100mm端面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.5mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速480r/min所以切削工時tm=0.44（min）(2) 半精車100mm外圓柱面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進(jìn)給量f 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2 取f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min 所以切削工時t=0.17min(3) 半精車B面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.5mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速400r/min t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=2.25(min)工序 5 半精車45的端面及外圓柱面，半精車90的端面，車3X2退刀槽， 車45圓柱面右端的倒角C7，車20 內(nèi)孔的右端倒角C1(1) 半精車mm端面1) 切削深度 單邊余量Z=1.2mm2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 553r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與553r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度 =5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm; t=i=1=0.26(min)(2) 半精車mm外圓柱面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 578r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與578r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=5)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=0.37(min)(3) 半精車90mm端面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm 一次切除。2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 458r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8,與458r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.28(min)工序 6 精車100的端面及外圓，精車B面，車過渡圓角R5(1) 精車100mm端面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.2mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速480r/min所以切削工時tm=0.44（min）(2)精車100mm外圓柱面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進(jìn)給量f 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2 取f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min 所以切削工時t=0.33 min(3) 精車B面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.2mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速480r/min t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=4.7min工序 7 粗、精銑90圓柱面上的兩個平面(1) 粗銑距中心線34mm的平面。機(jī)床：X63銑床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-64選用硬質(zhì)合金鑲齒套面銑刀YT15. 銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=401) 削深度 2=10mm 所以有=5mm2) 給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表10-118與表10-119得,進(jìn)給量f=0.20.35mm/齒按機(jī)床行選取f=0.3mm/齒3) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=115min/s. 即V=6.9m/min4) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 21.97r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表6-39),與21.97r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。所以實(shí)際切削速度=當(dāng)=22.5r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)， 查機(jī)床說明書有=60(mm/min)5) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=1.5(min) t=0.75(min)銑兩次的總時間為t=1.5+0.75=2.25min(2) 粗銑距中心線24mm的平面。機(jī)床：X63銑床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-64選用硬質(zhì)合金鑲齒套面銑刀YT15. 銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40/1) 切削深度 4=20mm 所以有=5mm2) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表10-118與表10-119得,進(jìn)給量f=0.20.35mm/齒按機(jī)床行選取f=0.3mm/齒3) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=115min/s. 即V=6.9m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 21.97r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表6-39),與21.97r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。所以實(shí)際切削速度=當(dāng)=22.5r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min) 查機(jī)床說明書有=60(mm/min)5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1 t=1.5(min) 銑4次的總時間為4t=4x1.5 =6min(3) 精銑上兩平面1) 切削深度 查機(jī)械加工工藝師手冊表10-119,取=1mm2) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝手冊表10-118與表10-119按機(jī)床行選取f=0.2mm/齒3) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=190min/s. 即V=11.4m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 36.3r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表6-39),與36.3r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為37.5r/min。現(xiàn)選取=37.5r/min。所以實(shí)際切削速度=當(dāng)=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.21037.5=75(mm/min) 查機(jī)床說明書有=80(mm/min)5)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=1.125(min) 銑2次的總時間為2t=21.125=2.25min工序 8 鉆、絞 4X9mm透孔(1) 4X9mm孔機(jī)床：Z525立式搖臂鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆9.1) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝手冊表28-13，取f=0.13mm/r2) 削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=30m/min.3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1061r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-5),與1061r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1012r/min?，F(xiàn)選取=1012r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =3mm;t= =0.11(min)由于有四個孔所以切削工時為4 t=0.44min工序 9 鉆4孔，擴(kuò)6孔(1)鉆4mm孔機(jī)床：Z525立式搖臂鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆4.1)進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝手冊表28-13，取f=0.13mm/r2)切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 2388r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-5),與2388r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為2012r/min?，F(xiàn)選取=2012r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=13mm; =4mm; =3mm; t= =0.08(min)(2) 擴(kuò)6mm孔 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆6.1) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝手冊表28-13，取f=0.13mm/r2) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=2434m/min. 取V=30m/min3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1592r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-5),與1592r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1592r/min。現(xiàn)選取=1426r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1 t=i ;其中l(wèi)=7mm; =4mm; =3mm; t= =0.07(min)工序 10 磨削B面(1) 磨B面機(jī)床M114W萬能外圓磨床(4) 選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350401272) 切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)3) 切削工時式中 D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺移動速度-工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量2.5(min)工序 11 磨100、90的外圓柱面(1) 磨100mm外圓柱面機(jī)床M114W萬能外圓磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st 縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程) 3)切削工時式中D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù) V-工作臺移動速度-工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.55(min)(2) 磨90mm外圓柱面機(jī)床M114W萬能外圓磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min切削深度0.0157mm/st縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程) 3)切削工時式中D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù) V-工作臺移動速度-工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.3(min)工序 12 磨90外圓柱面上距離軸線24mm的平面機(jī)床M114W萬能外圓磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有砂輪輪速n=1500r/min (見機(jī)床說明書) v=27.5m/s工件速度10m/min 切削深度0.015mm/st軸向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)3)切削工時式中D-被加工直徑 b-加工寬度 Z-單邊加工余量K-系數(shù) V-工作臺移動速度-工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.53(min)工序 13 金剛石精車45的外圓，精車90的右測面(1) 精車mm外圓柱面 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 分兩次切除。 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 585r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與585r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=5)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=0.75(min)(2) 精車90mm端面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 一次切除。2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 458r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8,與458r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度= 5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.31(min)最后，將以上各工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。三、夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)姜老師指定，決定設(shè)計第8 道工序鉆9孔的夾具。本夾具將用于組合機(jī)床，對工件進(jìn)行鉆孔。3.1 問題的提出 本夾具主要用來鉆9的孔，此平面的形位公差和表面要求均較高，無特殊要求，且加工此平面時mm 軸的外端面及20孔的內(nèi)表面及兩端面已銑削加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度的同時可以設(shè)計選用比較簡單的夾具。3.2夾具設(shè)計3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，待加工平面對20的軸線有平行度要求，對的底端面有垂直度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為20孔的中心線。本設(shè)計選用以20孔的內(nèi)表面和的底端面為主要定位基面，另選用100mm的上端面作為輔助定位基準(zhǔn)。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計選擇采用螺紋夾緊的方式。3.2.2切削力及夾緊力計算1.鉆削力的計算： 刀具選用高速鋼材料 查機(jī)床夾具設(shè)計手冊表1-2-8 、2.夾緊力計算：查機(jī)床夾具設(shè)計手冊由表1-2-23可以知道采用點(diǎn)接觸螺旋副的當(dāng)量摩擦半徑為0查表1-2-21： 229選用梯形螺紋有利于自鎖850由于工件為垂直安裝在夾具之間，所以夾緊力所以夾具設(shè)計符合要求3.2.3 定位誤差分析定位誤差分析：1.定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件