1 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程 及夾具設(shè)計 學 院： 太原理工大學陽泉學院 院 系： 機電系 班 級： 09 機制本 姓 名： 董帥江 指導教師：趙彤涌 2 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書 題目：法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 內(nèi)容：1、零件圖 1 張 2、毛坯圖 1 張 3、機械加工工序卡 2 張 4、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1 張 5、課程設(shè)計說明書 1 份 3 目 錄 1 零 件 的 分 析 .1 1.1 零件的作用 .1 1.2 零件的工藝分析 .1 2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 .1 2.1 確定毛坯的制造形式 .1 2.2 基面的選擇 .1 2.3 制定工藝路線 .2 2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .3 2.5 確定切削用量及基本工時 .5 3 夾具設(shè)計 .26 3.1 問題的提出 .26 3.2 夾具設(shè)計 .26 參考文獻 .29 1 1 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（見附圖 1） ， 法蘭盤起 聯(lián)接作用是車床上的重要零件。 1.2 零件的工藝分析 法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以 20 為中045. 心 ,包括:兩個 mm 的端面, 尺寸為 mm 的圓柱面,兩個 90mm12.034 017.45 的端面及上面的 4 個 9mm 的透孔. mm 的外圓柱面及上面的 6mm 的6. 銷孔, 90mm 端面上距離中心線分別為 34mm 和 24mm 的兩個平面. 這組加工表面是以 20 mm 為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以045. 先加工它的一個端面,再借助專用夾具以這個端面為定位基準加工另一端面,然 后再加工其它加工表面. 2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金 屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造，再進行 機械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 2.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(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)無法正常進行。 1） 粗基準的選擇 選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)的工序 提供精基準。選擇粗基準的出發(fā)點是：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， 2 應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準（這就是粗基準選擇原則里的余量足夠原則） 現(xiàn)選取 45 外圓柱面和端面作為粗基準。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住 工件，消除工件的六個自由度，達到完全定位。 2）精基準的選擇 主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進 行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當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)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 一.工藝路線方案一 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 工序 2 粗車 45 端面及外圓柱面，粗車 90 的端面 工序 3 鉆、粗鉸 20 的孔 工序 4 鉆 4 孔，再鉆 6 孔 工序 5 半精車 100 的端面及外圓柱面，半精車 B 面，半精車 90 的 外圓柱面，車 100、90 的倒角，車 45 兩端過渡圓弧，車 20 孔的左端倒角 工序 6 半精車 45 的端面及外圓柱面，半精車 90 的端面，車 3*2 退 刀槽，車 45 的倒角，車 20 內(nèi)孔的右端倒角 工序 7 精車 100 的端面及外圓，精車 B 面 工序 8 精車 45 的外圓，精車 90 的端面 工序 9 精絞 20 的孔 工序 10 鉆 49 透孔 工序 11 粗、精銑 90mm 圓柱面上的兩個平面 工序 12 磨 100、45 的外圓柱面 工序 13 磨 B 面 工序 14 磨 90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 工序 15 劃線刻字 工序 16 100mm 外圓無光鍍鉻 工序 17 檢查、入庫 二 .工藝方案二 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 3 工序 2 粗車 45 端面及外圓柱面，粗車 90 的端面 工序 3 鉆、粗絞 20 的孔 工序 4 粗銑 90 圓柱面上的兩個平面 工序 5 半精車 100 的端面及外圓柱面，半精車 B 面，半精車 90 的外 圓柱面，車 100、90 外圓柱面上的倒角，車 45 兩端過渡圓 弧，車 20 孔的左端倒角 工序 6 半精車 45 的端面及外圓柱面，半精車 90 的端面，車 3*2 退 刀槽，車 45 圓柱面兩端的倒角，車 20 內(nèi)孔的右端倒角 工序 7 精車 100 的端面及外圓，精車 B 面 工序 8 精車 45 的外圓，精車 90 的端面 工序 9 精絞 20 的孔 工序 10 精銑 90 圓柱面上的兩個平面 工序 11 鉆 4 個 9 的孔 工序 12 鉆 4 孔，絞 6 孔 工序 13 磨 100、45 的外圓柱面 工序 14 磨 B 面 工序 15 磨 90 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 工序 16 劃線、刻字 工序 17 100mm 外圓無光鍍鉻 工序 18 檢測、入庫 三.工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一在工序鉆 4mm 孔，再鉆 6 mm 03. 孔由于在設(shè)計夾用夾具時要以 90mm 圓柱面上的一個平面來定位,所以應(yīng)把銑 90mm 圓柱面上的兩個平面這一道工序放在鉆 4 孔，再鉆 6 mm 孔工序 03. 前。 并且工序 與工序 序可并為一個工序,否則有點繁瑣。改正后即得方 案二，綜合起來比較合理。 2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “法蘭盤”零件材料為 HT200，硬度 200HBS，毛坯重量約為 2.8KG，生 產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工 序尺寸及毛坯尺寸下： 1. mm 外圓表面017.45 此外圓表面為 IT6 級，參照機械加工余量手冊確定各工序尺寸及加工 4 余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精車外圓 0.6 45 017.45 半精車外圓 1.4 45.6 .6 粗車外圓 2 47 102. 毛坯 4 49 5.49 2.外圓表面 mm12.034 參照機械加工余量手冊確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精車外圓 0.2 100 12.034 半精車外圓 1.8 1002 粗車外圓 3 102 毛坯 5 105 8.015 3B 面中外圓柱面 參照機械加工余量手冊確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精磨外圓 0.2 45 12.0345 粗磨外圓 0.4 45.2 半精車外圓 1.4 45.6 粗車 2 47 毛坯 4 49 49 4孔 20 mm045. 參照機械加工余量手冊確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 5 鉸孔 0.2 20 20 045. 擴孔 0.9 19.8 19.8 1. 鉆孔 9 18 18 6.0 毛坯 10 5、90、100 兩端面： 參照機械加工余量手冊確定各工序尺寸及加工余量 5、90、100 兩端面： 工序名稱 工序余量 粗磨 0.4 半精車 0.8 粗車 1.8 毛坯 3 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 模鑄 加工要求：車削 100mm 端面及外圓柱面，粗車 B 面 機床：CA6140 臥式車床 刀具：采用刀片的材料為 YG6，刀桿尺寸 16x25mm , =90 , =15 ,2K0 =120 2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， =4mmpa 2) 進給量 f 根據(jù)切削余量手冊中表 4,當?shù)稐U尺寸為 1625 mm2 35mm,以及工件直徑為 100 時，f =0.50.7mm/rp 按 CA6140 車床說明書（見切削手冊）取 f =0.64mm/r 3) 計算切削速度，按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽命 T=60min) 6 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp4rmf/75.0smvt/05.1 切削速度的修正系數(shù)為 ） ，表 6-1(.tvk ） ，（ 表 -213.vxk）（ 表） ，表） ，表 9-24.2(0.1-2(8. kvTvsvk m/s708.735.vt n= srDmap /106104 按機床說明書,與 相近的機床轉(zhuǎn)速為 ?，F(xiàn)選取 。sr/2. sr/8.2sr/08.2 所以實際切削速度 v= 。m9 5) 切削工時，t= nfL 按切削余量手冊表 20， t s41 (2) 粗車 100mm 外圓柱面，同時應(yīng)檢驗機床功率及進給機構(gòu)強度 1) 切削深度，單邊余量 Z=2mm,分二次切除。 2) 進給量， 根據(jù)切削用量手冊取 f=0.9mm/r 3)計算切削速度: 按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽命 T=60min) 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp8.1rmf/75.0smvt/18. 切削速度的修正系數(shù)為 ） ，表 6-(.tvk ） ，（ 表 -213.vxk）（ 表） ，表） ，表 9-24.120.15-2(.0kvTvsvk m/s708.738.vt 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 2.28r/sWd10cvx12. 按機床說明書與 2.28r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 2.08r/s 現(xiàn)選取 2.28r/s 所以實際切削速度 = =cv0snsm/69.08. 7 5) 檢驗機床功率按切削用量手冊表 18 得， 當 ， 時， ,切削速度MPab20mp2rmf/75.0 時， 切削功率的修正系數(shù)都為 1（表 22-3）smvt/768.0KWm7.1 故實際切削功率為 . 7) 切削工時t= nfL 按切削用量手冊查的： t s10 (3)粗車 B 面 1) 切削深度。單邊余量 Z=2mm.分 1 次切除 2) 進給量根據(jù)切削用量手冊取 f=0.64mm/r 3) 計算切削速度：按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽命 T=60min) 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp4rmf/75.0 （表 12 得）smvt/18.）（ 表 9-2k /s81.0.73.0vt 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 = = 2.46r/sncWd1cv 按機床說明書,與 2.46r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 2.67r/s。現(xiàn)選取 =2.67r/s。wn 所以實際切削速度 cvsm/89.0 5) 切削工時 t= nfL 按切削用量手冊查的： t s17 工序 2 粗車 45 端面及外圓柱面，粗車 90 的端面 機床：CA6140 臥式車床 8 刀具：采用刀片的材料為 YG6，刀桿尺寸 16 25mm , =90 , =15 ,2K0 =12 ,0 (1) 粗車 mm 端面45 1) 切削深度。單邊余量 Z=1.8mm 2) 計算切削速度 3) 計算切削速度：按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽命 T=60min) 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp8.1rmf/75.0 （表 12 得）smvt/3.1 切削速度的修正系數(shù)為 ） ，表 6-(.1tvk ） ，（ 表 -213.vxk）（ 表） ，表） ，表 941205-2(8.0Tsvk m/s96.4.1873.1vt 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 = = 6.24r/sncWd0cv 按機床說明書,與 6.24r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 6.67r/s?，F(xiàn)選取 =6.67r/s。wn 所以實際切削速度 cvsm/03.1 5) 切削工時 t= nfL 按切削用量手冊查的： t s6 (2) 粗車 mm 外圓柱面45 1) 切削深度 單邊余量為 Z=1mm 分一次切除。 2) 進給量 根據(jù)切削用量手冊取 f=0.64mm/r 3) 計算切削速度按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽命 T=60min) 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp.1rmf/75.0 （表 12 得）smvt/3.1 9 切削速度的修正系數(shù)為 ） ，表 6-21(0.tvk ） ，（ 表 7-213.0vxk）（ 表） ，表） ，表 95-21(8.0Tsvk m/s78.73t 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 = = 5.05r/sncWd10cv 按機床說明書,與 5.05r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 5.33r/s?，F(xiàn)選取 =5.33r/s。wn 所以實際切削速度 cvsm/82.0 5) 切削工時 t= nfL 按切削用量手冊查的： t s12 (3) 粗車 90mm 端面 1) 切削深度 單邊余量為 Z=1.8mm 一次切除。 2) 進給量 根據(jù)切削用量手冊取 f=0.64mm/r 3) 計算切削速度：按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽命 T=60min) 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp8.1rmf/75.0 （表 12 得）smvt/3.1 切削速度的修正系數(shù)為 ） ，表 6-(.1tvk ） ，（ 表 -213.vxk）（ 表） ，表） ，表 981205-2(8.0Tsvk m/s9.8.73.1t 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 = = 3.08r/sncWd0cv 按機床說明書,與 3.08r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 3.33r/s。現(xiàn)選取 10 =3.33r/s。wn 所以實際切削速度 cvsm/1 5) 切削工時 t= nfL 按切削用量手冊查的： t s12 工序 3 鉆、擴 20 的孔 (1) 鉆 18mm 孔 機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)切削用量手冊表 1 及表 2 選取高速鋼鉆頭 W18Cr4V. 1)進給量 根據(jù)切削用量手冊表 5,當鑄鐵HB200 時，D= 18 時，取 f=0.7mm/r 由于是加工通孔，為了避免孔面將鉆穿時鉆頭容易折斷，故宜在孔面將鉆 穿時停止自動進給而采用手動進給。 2)切削速度 根據(jù)切削用量手冊表 12 查得 當鑄鐵HB200 時，D=18 時 V=0.29m/s. 3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 5.13r/sWd10cv1829.0 按機床說明書,與 5.13r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 6.53r/s。現(xiàn)選取 =6.53r/s。wn 所以實際切削速度 = =cv10sdnsm/37. 4)切削工時 t= nfL 按切削用量手冊查的： t （表 22 得）s2 (2) 19.8mm 孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣 尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關(guān)系為 鉆ff)8.12( 11 鉆v)312( 式中的 、 加工實心孔進的切削用量.鉆f鉆v 現(xiàn)已知 =0.7mm/r (切削用量手冊)表 5鉆f =0.29m/s (切削用量手冊)表 12鉆v 1) 給量 取 f=1.50.7=0.84mm/r 按機床選取 0.81mm/r 2) 削速度 v=0.40.29=0.116m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 1.87r/sWd10cv8.1906 按機床說明書(見切削用量手冊表 34),與 1.87r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 3.25r/s?，F(xiàn)選取 =3.25r/s。wn 所以實際切削速度 = =cv10sdnsm/2.05.389 5) 削工時切削工時t= fL 按切削用量手冊查的： t （表 22 得）s6.37 工序 4 粗銑 90 圓柱面上的兩個平面 (1) 銑距中心線 34mm 的平面。 機床：X63 刀具：根據(jù)切削用量手冊表 2 選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀 YT14. 銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=40 1) 削深度 =11mm 所以分二次切削pa 2) 給量 查切削用量手冊表 9 得,進給量 f=0.20.35mm/齒按 機床行選取 f=0.3mm/齒 3) 切削速度 根據(jù)切削用量手冊表 9 查得 V=0.115m/s 4) 定機床主軸轉(zhuǎn)速 12 ns= = 0.37r/sWd10cv105. 按機床說明書(見切削用量手冊表 9),與 0.37r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 0.375r/s?，F(xiàn)選取 =0.375r/s。nc 所以實際切削速度 = =cv10dsm/12.0375. 當 =0.375r/s 時，工作臺的每分鐘進給量 應(yīng)為nc f =fZ =0.3 10 22.5=1.1(mm/s)mfwn 查機床說明書有 =1.0 (mm/s) 5) 切削工時，t= nfL 按切削用量手冊查的： t s90 銑兩次的總時間為 t =290=180sm (2) 粗銑距中心線 24mm 的平面。 機床：X63 刀具：根據(jù)切削用量手冊表 2 選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀 YT14. 銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=40/ 1) 切削深度 3 =21mm 所以有 =7mmpapa 2) 進給量 查切削用量手冊 表 9 得,進給量 f=0.20.35mm/齒按 機床行選取 f=0.3mm/齒 3) 切削速度 根據(jù)切削用量手冊表 9 查得 V=0.115m/s. 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 0.366r/sWd10cv105. 按機床說明書,與 0.366 相近的機床轉(zhuǎn)速為 0.375r/s。現(xiàn)選取 =0.375r/s。cn 所以實際切削速度 13 = =cv10dnsm/12.0375. 當 =0.375r/s 時，工作臺的每分鐘進給量 應(yīng)為nc f =fZ =0.3 10 22.5=1,1(mm/s)mfwn 查機床說明書有 =1.0(mm/s) 5) 切削工時，t= nfL 按切削用量手冊查的： t s90 銑 3 次的總時間為 3t =3x90 =270sm 工序 5 半精車 100 的端面及外圓柱面，半精車 B 面，半精車 90 的外 圓柱面，車 100、90 外圓柱面上的倒角，車 45 兩端過渡圓 弧，車 20 孔的左端倒角 (1) 半精車 100mm 端面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 進給量 f 根據(jù)切削用量手冊表 6.取 f0.5mm/r 根據(jù) CA6140 機床說明書選擇主軸轉(zhuǎn)速 n =60r/sc 所以切削工時t= nfL 按切削用量手冊查的： t （表 20）s26 (2) 半精車 100mm 外圓柱面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進給量 f 根據(jù)切削用量手冊表 6 取 f=0.2mm/r 根據(jù) CA6140 機床說明書選擇主軸轉(zhuǎn)速 n =60r/sc 所以切削工時t= nfL 按切削用量手冊查的： t （表 20）s10 (3) 半精車 B 面 14 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 進給量 f 根據(jù)切削用量手冊表 6.取 f0.5mm/r 根據(jù) CA6140 機床說明書選擇主軸轉(zhuǎn)速 n =6.67r/sc 所以切削工時t= nfL 按切削用量手冊查的： t （表 20）s135 工序 6 半精車 45 的端面及外圓柱面，半精車 90 的端面，車 3*2 退 刀槽，車 45 圓柱面兩端的倒角，車 20 內(nèi)孔的右端倒角 (1) 半精車 mm 端面45 1) 切削深度 單邊余量 Z=0.8mm 2) 進給量 根據(jù)切削用量手冊取 f=0.2mm/r 3) 計算切削速度：按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽 命 T=60min) 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp8.1rmf/23.0 （表 12 得）smvt/69.1 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 = = 11.9r/sncWd10cv 按機床說明書,與 11.9r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 11.8r/s?，F(xiàn)選取 =11.8r/s。nc 所以實際切削速度 cvsm/6.1 5) 切削工時 t= nfL 按切削用量手冊查的： t s31 (2) 半精車 mm 外圓柱面45 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.7mm 2) 進給量 根據(jù)切削用量手冊表 6 取 f=0.2mm/r 3) 計算切削速度：按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽 命 T=60min) 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp8.1rmf/23.0 15 （表 12 得）切削速度修正系數(shù)均為 1，故smvt/69.1 smvc/69. 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 = = 11.9r/sncWd10cv 按機床說明書,與 11.9r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 11.8r/s。現(xiàn)選取 =11.8r/s。nc 所以實際切削速度 cvsm/6.1 5) 切削工時 t= nfL 按切削用量手冊查的： t s40 (3) 半精車 90mm 端面 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.4mm 一次切除。 2) 進給量 根據(jù)切削用量手冊取 f=0.2mm/r 3) 計算切削速度按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽 命 T=60min) 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp8.1rmf/23.0 （表 12 得）切削速度修正系數(shù)均為 1，故smvt/69.1 svc69 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 = = 5.98r/sncWd10cv 按機床說明書,與 5.98r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 5.98r/s?，F(xiàn)選取 =5.98r/s。nc 所以實際切削速度 cvsm/7.1 5) 切削工時 t= nfL 按切削用量手冊查的： t s79 工序 7 精車 100 的端面及外圓，精車 B 面 (1) 精車 100mm 端面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 16 進給量 f 根據(jù)切削用量手冊表 6.取 f0.2mm/r 根據(jù) CA6140 機床說明書選擇主軸轉(zhuǎn)速 80r/snc 所以切削工時t= nfL 按切削用量手冊查的： t （表 20）s4.26 (2)精車 100mm 外圓柱面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進給量 f 根據(jù) 切削用量手冊表 6 取 f=0.2mm/r 根據(jù) CA6140 機床說明書選擇主軸轉(zhuǎn)速 nc=60r/s 所以切削工時t= nfL 按切削用量手冊查的： t （表 20）s8.19 (3) 精車 B 面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 進給量 f 根據(jù)切削用量手冊表 6.取 f0.2mm/r 根據(jù) CA6140 機床說明書選擇主軸轉(zhuǎn)速 nc=60r/s 所以切削工時t= nfL 按切削用量手冊查的： t （表 20）s28 工序 8 精車 45 的外圓，精車 90 的端面 (1) 精車 mm 外圓柱面45 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.3mm 2) 進給量 根據(jù)切削用量手冊取 f=0.2mm/r 3) 計算切削速度按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽 命 T=60min) 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp8.0rmf/23.0 （表 12 得）切削速度修正系數(shù)均為 1，故smvt/90.1 svc9 故 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 = =13.4r/sncWd10cv 17 按機床說明書,與 13.4r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 15r/s?，F(xiàn)選取 =15r/s。nc 所以實際切削速度 cvsm/1.2 5) 切削工時 t= nfL 按切削用量手冊查的： t s45 (2) 精車 90mm 端面 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.4mm 一次切除。 2) 進給量 根據(jù)切削用量手冊取 f=0.2mm/r 3) 計算切削速度：按切削余量手冊表 12,切削速度的計算公式為 (壽 命 T=60min) 當用 YG6 加工時 ， 時， ,切削速度MPab20mp8.0rmf/23.0 （表 12 得）切削速度修正系數(shù)均為 1，故smvt/90.1 svc9 故 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 = = =6.7r/sncWd10cv903.4 按機床說明書,與 6.7r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 8r/s?，F(xiàn)選取 =8r/s。nc 所以實際切削速度 cvsm/25. 5) 切削工時 t= nfL 按切削用量手冊查的： t s6.18 工序 9 精絞 20 的孔 (1) 絞孔至 20 mm 1) 進給量 根據(jù)切削用量手冊表 5 查得 f=1.50.36=0.51mm/r 按 機床選取 0.5mm/r 2) 削速度 按切削用量手冊選取 v=0.32m/s. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 5.09r/sd10cv203. 18 按機床說明書(見切削用量手冊表 34),與 5.09r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 6.53r/s。現(xiàn)選取 =6.53r/s。nc 所以實際切削速度 = =cv10dnsm/41.053.62 4) 切削工時 t= fL 按切削用量手冊查的： t （表 22）s8.43 工序 10 精銑 90 圓柱面上的兩個平面 (1) 精銑上兩平面 1) 切削深度 查切削用量手冊表 1,取 =1mmpa 2) 進給量 查切削用量手冊表 3 與表 25 根據(jù) X52k 型銑床說明書， 選取 f=0.2mm/z 3) 切削速度 根據(jù)切削用量手冊表 9 查得 V=0.19m/s 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 nc= = 0.61r/sWd10cv10. 按機床說明書(見切削用量手冊表 6-39),與 0.61r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速 為 0.625r/s。現(xiàn)選取 =0.625r/s。nc 所以實際切削速度 = =cv10dsm/96.1025. 當 =0.625r/s 時，工作臺的每分鐘進給量 應(yīng)為nc f =fZ =0.2 10 37.5=75(mm/min)mfnc 查機床說明書有 =80(mm/min) 5)切削工時，t= nfL 按切削用量手冊查的： t （表 19）s5.67 銑兩次的總時間 2t 13 工序 11 鉆、絞 4-9 的孔 19 (1) 4-9mm 孔 機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)切削用量手冊表 1 及表 2 選取高速鋼麻花鉆 9. 1) 給量 查切削用量手冊表 5，取 f=0.13mm/r 2) 削速度 根據(jù)切削用量手冊表 10 及 11,查得 V=5m/s. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速 nc= 17.7r/sWd10cv 按機床說明書,與 17.7r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 16.0r/s?，F(xiàn)選取 =16.0r/s。nc 所以實際切削速度 = =cv10sdnsm/45.0169 5) 切削工時，t= nfL 按切削用量手冊查的： t （表 22）s6. 由于有四個孔所以切削工時為 4 t =26.4s 工序 12 鉆 4 孔，擴 6 孔 (1)鉆 4mm 孔 機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)切削用量手冊表 1 及表 2 選取高速鋼麻花鉆 4. 1)進給量 查切削用量手冊表 5，取 f=0.13mm/r 2)切削速度 根據(jù)切削用量手冊表 10 及 11 查得 V=5m/s 3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 nc= = 38.9r/sWd10cv45 按機床說明書(見切削用量手冊表 34),與 38.9r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 33.5r/s。現(xiàn)選取 =33.5r/s。nc 所以實際切削速度 = =cv10sm/1.053 20 5) 切削工時，t= nfL 按切削用量手冊查的： t （表 22）s8.4 (2) 擴 6mm 孔 刀具：根據(jù)切削用量手冊表 1 及表 2 選取高速鋼麻花鉆 6. 1) 進給量 查切削用量手冊表 5，取 f=0.13mm/r 2) 切削速度 根據(jù)切削用量手冊表 10 及表 11,查得 V=5m/s 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 nc= = 26.5r/sWd10cv65 按機床說明書(見切削用量手冊表 34),與 26.5r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 22.7r/s?，F(xiàn)選取 =22.7r/s。nc 所以實際切削速度 = =cv10dnsm/43.0726 5) 切削工時，t= fL 按切削用量手冊查的： t （表 22）s42 工序 13 磨 100、45 的外圓柱面 (1) 磨 100mm 外圓柱面 機床MQ1350A 輕型外圓磨床 1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127 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 350 x40 x127 2)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有 工件速度 18m/minwv 縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)af 切削深度 0.0157mm/str 21 3)切削工時 rabfvkDZt102 式中D-被加工直徑 b-加工寬度 Z -單邊加工余量b K-系數(shù) V-工作臺移動速度 -工作臺往返一次砂輪軸向進給量af -工作臺往返一次砂輪徑向進給量 0.55(min)0157.218092t (2) 磨 45mm 外圓柱面 機床MQ1350A 輕型外圓磨床 1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127 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 350 x40 x127 2)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有 工件速度 18m/minwv 縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)af 切削深度 0.0157mm/str 3)切削工時 rabfvkDZt102 式中D-被加工直徑 b-加工寬度 Z -單邊加工余量b K-系數(shù) V-工作臺移動速度 -工作臺往返一次砂輪軸向進給量af -工作臺往返一次砂輪徑向進給量 22 0.3(min)0157.2180952t 工序 14 磨 B 面 (1) 磨 B 面 機床MQ1350A 輕型外圓磨床 1) 選擇砂輪。見機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 35040127 2) 切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有 工件速度 18m/minwv 縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)af 切削深度 0.0157mm/str 3) 切削工時 rabfvkDZt102 式中 D-被加工直徑 b-加工寬度 Z -單邊加工余量b K-系數(shù) V-工作臺移動速度 -工作臺往返一次砂輪軸向進給量af -工作臺往返一次砂輪徑向進給量 2.5(min)0157.21809452t 工序 15 磨 90 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 機床MQ1350A 輕型外圓磨床 1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127 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 350 x40 x127 2)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有 砂輪輪速 n =1500r/min (見機床說明書) v =27.5m/s砂 砂 工件速度 10m/minw 23 軸向進給量 0.5B20mm(雙行程)af 切削深度 0.015mm/str 3)切削工時 rabfvkDZt102 式中D-被加工直徑 b-加工寬度 Z -單邊加工余量b K-系數(shù) V-工作臺移動速度 -工作臺往返一次砂輪軸向進給量af -工作臺往返一次砂輪徑向進給量 0.53(min)0157.210892t 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 并填入機械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。 3、夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設(shè)計第 4 道工序銑距零件中心線分別為 24 和 34 的兩平面的夾具。本夾具將用于組合機床，對工件對銑加工，刀具為鑲齒三面刃 銑刀。 3.1 夾具分析 本夾具主要用來距中心線 24 和 34 的兩平面，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0.1234 045. 的內(nèi)表面都已加工出來，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 100 的045. 24 底端面有垂直度要求，其設(shè)計基準為 20 孔的中心線。本設(shè)計選用以 20045. 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045. 0.1234 面作為輔助定位基準。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 考慮夾緊機構(gòu) 如上所述，本設(shè)計采用螺旋夾緊機構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件 組成的夾緊機構(gòu)。 螺旋夾緊機構(gòu)不但結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線 很長升角又小，所以螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是 手動夾緊中用得最多的一種夾緊機構(gòu)。 3.2.3 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為支撐板和定位銷。支撐板夾具裝配后的技術(shù)要求統(tǒng) 一磨，支撐板的定為表面與夾具體底面平行度誤差不超過 0.02；定位銷需自行 設(shè)計，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過 0.02。 夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個自由度,支撐板限制三個自由度,繞 銑刀軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無須限制，因為此方向自由度對加工尺寸沒有影響。 3.2.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機動夾緊 而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。但由于本夾具是應(yīng) 用于組合機床上，兩銑刀同時工作的對銑加工，夾具尺寸不能很大，如果采用 機動夾緊，夾具勢必過于復雜和龐大，本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本， 考慮簡單、經(jīng)濟、實用, 減輕工人勞動強度，采用螺旋夾緊機構(gòu),操作非常簡單,先 擰松夾緊螺母,稍旋轉(zhuǎn)彎頭壓板，將工件放置在夾具支撐板上，由定位銷定位, 再將壓板旋轉(zhuǎn)復位，擰緊螺母達到夾緊要求即進行銑削加工.本工序采用的是專 用的組合機床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀來銑側(cè)端面，因而不需要很大的夾緊力， 而且可以采用長柄扳手，只需擰松兩個夾緊螺母即可，因而工人的勞動強度不 大。 25 4、設(shè)計小結(jié) 本次課程設(shè)計是對上學期所學機械設(shè)計制造基礎(chǔ)課程和生產(chǎn)綜合實習 的檢測和應(yīng)用，將課本上所學的和實習中看到的結(jié)合起來，在此基礎(chǔ)上，發(fā)揮 自己的創(chuàng)造力，進行實際設(shè)計工藝過程和夾具。 在本次設(shè)計過程中，我們閱讀了一些技術(shù)資料及設(shè)計手冊，認真探討了機 械領(lǐng)域內(nèi)的各種基本問題。因此，本次設(shè)計不僅加強了對自己所學專業(yè)課程的 理解和認識，而且也對自己的知識面進行了拓寬。此外，本次設(shè)計在繪圖的過 程中，使用了 AUTOCAD 繪圖軟件，并同時進行了手工繪圖，這些都不同程度 地使我們學到了更多的知識，進一步提高了我們繪圖識圖的能力。 但知識所學有限，實際經(jīng)驗更加不足，因此我的設(shè)計還存在著很多的不足 之處。如：各部分時間分配不是很合理，雖然得到了計算機繪圖的鍛煉，但手 工繪圖相比下占的比例少了一些，還有夾具設(shè)計中，加緊機構(gòu)為手動，盡管降 低成本，但過于簡單。這些在以后的設(shè)計中都是需要改進的。 最后，在這里，感謝馮老師、王老師、劉老師三位指導教師的認真指導和 同學們的幫助。 26 5、參考文獻 【】 曾志新，呂明主編機械制造技術(shù)基礎(chǔ) ，武漢理工大學出版社 2007.1 【】 馮濤、王宏斌、劉志杰主編機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書 ，西 北農(nóng)林科技大學出版社2006.2 【】 吳宗澤主編機械設(shè)計手冊 ，高等教育出版社 2005.4 【】 金屬切削速查速算手冊 【】 切削加工簡明實用手冊