法兰盘的课程设计

第一篇：法兰盘的课程设计

课程设计之法兰盘夹具设计

毕 业 设 计

设计题目 设计法兰盘零件的加工工艺

及钻7-Φ9孔的钻床夹具

班 级 检测121 设计人员 曾雄、张纯、张子扬 、朱雄波 指导老师 蒋帅

完成日期 2014 年 12 月 20 日

目 录

设计任务书 …............................................................................1 毕业设计说明书正文….............................................................. 2

一、序言 .............................................. 1 1.1 夹具的现状及生产对其提出新的要求 .............. 1 1.2 现代夹具的发展方向 ............................ 2

二、零件的分析 ........................................ 4 2.1零件的作用 ..................................... 4 2.2零件的工艺分析 ................................. 4

三、工艺规程设计 ...................................... 5 3.1 确定毛坯的制造形式 ............................ 5 3.2 基面的选择 .................................... 5 3.3 制定工艺路线 .................................. 6 3.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ........ 9 3.5 确定切削用量及基本尺寸 ....................... 10

四、夹具设计 ......................................... 12 4.1问题的提出 .................................... 12 4.2定位基准的选择 ................................ 13 4.3切削力及夹紧力计算 ............................ 14 4.4定位误差分析 .................................. 15 4.5夹具设计及操作简要说明 ........................ 16 总结 ................................................. 19 致谢 ................................................. 22 参考文献 ............................................. 23

摘 要

本次设计了一套法兰盘的专用夹具设计。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析，对工序进行对比，通过选定某一工序设计专用夹具，选择定位基准、定位方法和定位元件，进行定位误差分析。 在文档中第一部分，主要叙述了专用夹具设计基本要求和特点，对零件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。第二部分，对夹具设计，对夹具设计计算。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。

本次设计阐述了专用夹具结构设计及工作过程。本夹具性能可靠，运行平稳，提高生产效率，降低劳动强度和生产成本。

关键字：夹具设计;基本要求;工艺分析;

一、 序 言

夹具最早出现在1787年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期。机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具;第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向(或对刀)元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一;第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。

1.1夹具的现状及生产对其提出新的要求

现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，企业中多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。然而目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有大批量生产的能力工厂中约拥有13000~15000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别最近年来柔性制造系统(FMS)、数控机床(NC)，加工中心(MC)和成组加工(GT)等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。

综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求： 1. 能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期 2. 能装夹一组相似性特征的工件 3. 适用于精密加工的高精度的机床 4. 适用于各种现代化制造技术的新型技术

5. 采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率

1.2现代夹具的发展方向

现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面： 1. 精密化

随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5um，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆读可达0.2~0.5um。 2. 高效化

高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了5倍左右;而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000r/min的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。 3. 柔性化

夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。 4. 标准化

夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成：舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准：GB2148~2249-80，GB2262~2269-80以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，这类夹具的标准化，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。

二、 零 件 的 分 析

2.1零件的作用

题目所给定的零件是法兰盘， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。零件上精度要求较高的两个平面用以装配。

图1

2.2零件的工艺分析

法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ38，Φ50，Φ62为中心 ,包括:两个左右端面,端面上面的7-Φ9和7-Φ15的阶梯孔. 和M12孔和斜孔Φ6孔, 以及退刀槽。

这组加工表面是以右端面为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.

2.3工艺规程设计

2.1确定毛配的制造形式

零件材料为HT200，由于该零件是中批生产，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。

工艺路线方案

工序1 选择铸造毛坯 工序2 时效处理

工序3 夹工件左端面，Φ55*14外端圆，粗车右端面Φ87*42外圆端面，粗车右端面至72 工序4 夹工件右端面，Φ85*43外圆端面，粗车左端面外圆Φ52*13，粗车左端面至70 工序5 夹工件左外圆端面，加工内控，Φ35*22.5，粗车Φ48*47.5，粗车Φ60*38.5 工序6 夹工件左外圆端面，半精加工内孔Φ37*22.5，半精车Φ48*47.5半精车Φ61*38.5 工序7 夹工件左外圆端面，精加工内孔Φ38*22.5 精加工Φ50*47.5 精加工Φ62*38.5内孔

工序8 夹工件左外圆端面，倒Φ50*47.5处外圆角R=3，加工Φ62*38.5和Φ62*4两处内槽Φ65*3 工序9 半精车右端面外圆Φ86，精车至Φ85，精车右端面至Φ69.5 工序10 夹工件右端面，倒内孔Φ38圆角，半精车外圆Φ50.5*12.5精车至Φ50*12.5，精车右端面至69 工序11 半精车，精车3*1退刀槽 工序12 精钻7*Φ9内孔

工序13 在7*Φ9内孔基础上锪孔7*Φ15 工序14 钻M12螺纹孔 工序15 钻Φ6斜孔

工序16 精铣工件表面达尺寸要求 工序17 去毛刺 工序18 检验 工序19 入库

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “法兰盘”零件材料为HT200，毛坯重量约为1.4kg，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：

“法兰盘”零件材料为HT200，硬度190HBS，毛坯重量约为2.8KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。 2.2基面的选择

基面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Φ45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，消除工件的六个自由度，达到完全定位。 2)精基准的选择

主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。 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，可以考虑采用通用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。

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。 经过与指导老师协商，本夹具将用于Z5125立钻床，设计在第10工序—钻4×φ9的孔的钻床夹具。此道工序主要考虑的是如何提高劳动生产率，降低劳动强度。

4.1 问题的提出

本夹具主要用于钻7-Φ9孔，精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。因为M12螺纹孔和Φ62K7中心孔有垂直度要求，因此我们要以已加工的Φ62K7孔为定位基准。采用盖板式钻模板加工，用固定套定位，另外用一挡销，即可实现完全定位。

4.2 定位基准的选择

拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。Φ62的孔已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的Φ62孔和其端面作为定位基准，来设计本道工序的夹具，以两销和已加工好的Φ62孔及其端面作为定位夹具。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。 4.3切削力和夹紧力的计算

由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由《切削手册》得： 钻削力 F26Df0.8HB0.6 式(5-2)

钻削力矩 T10D1.9f0.8HB0.6 式(5-3)

11式中：D9mm HBHBmaxHBmaxHBmin187187149174

33 f0.20mmr1代入公式(5-2)和(5-3)得

F26x9x0.200.8x1740.61863N

T10x919x0.200.8x1740.647127N.m

本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。

4.4定位误差分析

本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向，且向下，见下图。夹具的主要定位元件为浮动支撑板和定位销。支撑板的定位表面与夹具体底面平行度误差不超过0.05;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0.05。 夹具的主要定位元件为长定位销限制了4个自由度,另一端面限制1个自由度,绕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。

YzTDTd20.0140.0220.0340.070

式中 ——定位副间的最小配合间隙(mm);

TD——工件圆孔直径公差(mm);

Td——定

位

销

外

圆

直

径

公

差

(

mm

)

。

定位销水平放置时定位分析图 图2 4.5钻削力的计算：

PX419DS0.8kp

刀具选用高速钢材料

查《机床夹具设计手册》表1-2-8 HBkp1900.62001900.61.03

D8.4、S10.

25、S20.125

px1419DS0.8kp4198.40.250.81.031195.8Npx2419DS0.8kp41990.1250.81.03735.9N

在计算切削力时，要考虑安全系数，安全系数K=K1K2K3K4 式中 K1——基本安全系数，K1=1.5 K2 —— 加工性质系数，K2=1.1 K3 —— 刀具钝化系数，

K3=1.1 K4 —— 断续切削系数, K4=1.1 于是 F1=KPx1=1.5×1.1×1.1×1.1×1195.8N=2387N 4.6夹紧力计算：

气缸选用φ100mm,当压缩空气单位压力为p=0.4MPa时，气缸推力为3900N。

因此N气已大于所需的2387N的夹紧力，故本夹具可安全工作。

4.7 夹具设计及操作简要说明

如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了螺母夹紧方式。我们采用盖板式钻模板，本工序为钻切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。

本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。

图3 3.6夹具结构设计及操作简要说明

3.6.1 底座 底座使用HT200的铸造成型，进行时效处理，消除内应力，具有较好的抗压强度，刚度和抗振性。在四角有U型槽，与T型螺钉配合使用，将夹具固定在工作台上。

3.6.2 固定导向件

固定导向件由45钢的钢板和型材焊接而成，退后处理，保证尺寸的稳定性，且在装配后修正尺寸，保证夹具的精度。焊接件制造方便，生产周期短，成本低。

图4 3.6.3 钻套、衬套的选择

因为为中批量生产，为了便于更换磨损的钻套，所以选择使用标准可换

F7钻套，材料为T10A。查机械手册，钻套与衬套之间采用配合，衬套与钻模

m6H7之间采用配合。当钻套磨损一定后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉能n6防止钻套加工时转动及退刀时脱出。

图5

3.6.4夹紧机构

夹紧使用气动推动移动轴，使工件上移，工件的φ90圆的上表面与导向件相接触，并夹紧。由于工件所需的夹紧力并不大，所以直接夹紧未采用其他的机构。

图6

如前所述，在设计夹具时，为了提高劳动生产效率，应首先着眼于机动夹紧方式。而且考虑到环保，所以选用气动源夹紧。气动反应速度快，环保，但工作压力小，所以气缸体积大。本工序为钻铰加工，由于夹紧方向为垂直向上，要克服零件和移动轴所受重力，可以在适当的提高压缩空气的工作压力(由0.4MPa增至0.5MPa),以增加气缸推力。

装配图：

图7

夹具体：

图8

总 结

课程设计是综合性实践环节，目的是通过课题的设计研究，培养综合运用各门课程知识的能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。但是，高职学生的毕业设计不能完全等同于本科生，应密切与生产实际相结合，应与培养职业能力相结合，应体现职高的特点。通过本次持续三周的夹具设计，首先通过零件图来确定加工余量，会毛坯图，而后通过小组的合作分工计算切削余量，绘制工艺卡。通过绘制工艺卡片，确定每道工序的定位与夹紧方式，有老师分配任务进行夹具设计。整个过程中对以往所学的知识进行了回顾和复习，同时也是一种查缺补漏的巩固过程。通过老师的指导，对很多设计过程遇到的问题进行了解决，也学到很多知识，获益匪浅。

在指导教师李老师安排和精心指导下，这次毕业设计从确定设计课题、拟定设计方案、设计过程都按照工作计划进行。

第一，确定课程设计课题。

选好课程设计题目是实现毕业设计目标、保证毕业设计质量的前提，我们的毕业设计的课题取自企业生产实际。这个课题能较全面地应用学生所学专业知识或者将来工作所需的专业技术，达到综合运用的目的，既能够解决企业急需解决的生产技术问题，又能够培养学生的职业岗位能力，难度不是很大，符合我们高职专科生的专业理论知识水平和实际设计能力，工作量恰当，能够在规定时间内完成。

第二，确定产品设计方案。

明确课题的性质、意义、设计内容、设计要达到的技术经济指标和完成时间，并确定好正确合理的设计方案是完成设计任务的保证，指导教师、和同学一起参与设计方案的讨论，使我对设计方案心中有数。

第三，虚心求教，仔细认真地进行课程设计。

我们高职学生基础理论知识不够扎实，设计能力较差，为了使我们很快地进入工作状态，指导教师耐心向我们介绍机械产品设计方法、一般步骤和设计过程中应注意的事项。在设计中能主动请教指导老师，培养综合运用机械制图、工程材料与热处理、公差配合、计算机绘图、机械制造工艺等专业知识的能力，培养查阅技术资料和其它专业文献的能力。培养严谨的工作态度和踏实的工作作风。明确必须有高度责任心、严肃认真的工作习惯，才能做好设计工作，减少工作失误，避免给企业生产造成损失。充分发挥主观能动性，积极思考，大胆创新。

第四，完善设计 完整的设计包括设计图纸和设计说明书等技术文件。根据设计任务书要求，全面检查设计技术资料，按照指导教师的批改，认真修改图纸错误，认真修改设计说明书. 应该说，在指导教师的认真指导下，我基本完成了这套夹具的设计工作，通过这次设计，学到了很多知识和技术。

致 谢

这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。

这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

19

参 考 文 献

1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年 2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年 3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年

4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年

5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月

20

第二篇：法兰盘831004夹具课程设计

目录

序言 ....................................................................................................................................................................... 错误！未定义书签。

一、零件的分析 .................................................................................................................................................................................... 1 零件的作用 ................................................................................................................................................................................... 1 零件的工艺分析 ........................................................................................................................................................................... 1 二 . 确定生产类型 ............................................................................................................................................................................... 1 三 .确定毛坯 ......................................................................................................................................................................................... 2 四.工艺规程设计 ................................................................................................................................................................................... 2 (一)选择定位基准： ..................................................................................................................................................................... 2

（二）制定工艺路线 .................................................................................................................................. 错误！未定义书签。

（三）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 ............................................................................... 错误！未定义书签。 (四）确立切削用量及基本工时 ................................................................................................................. 错误！未定义书签。

五、

夹具设计 ................................................................................................................................................... 错误！未定义书签。

(一)问题的提出............................................................................................................................................ 错误！未定义书签。 (二)夹具设计 ................................................................................................................................................................................ 5 3.定位误差分析 ............................................................................................................................................................................ 5 4钻床夹具的装配图见附图 ........................................................................................................................................................ 5 六．设计感想与体会

参考文献： ........................................................................................................................................................... 错误！未定义书签。

序言

机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

一、零件的分析 零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。 零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

1. 2. 3. 轴孔2200.021以及与此孔相通的的花键。

拨叉底面、上顶面、右端面；上顶面8mm槽及下底面18mm槽。

由上面分析可知，可以加工拨叉右端面；然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二 . 确定生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为10000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》321页表15-2，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 三 .确定毛坯

1 确定毛坯种类：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》324页表15-5选用铸件尺寸公差等级CT9级。 2 确定铸件加工余量及形状：

《机械制造工艺及设备设计指导手册》325页表15-7，选用加工余量为MA-G级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：（附毛坯图） 3绘制铸件零件图：（附零件图） 四.工艺规程设计 (一)选择定位基准： 1 粗基准的选择：以零件的又端面为主要的定位基准。

2 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的轴孔及花键为主要的定位精基准。

（二）制定工艺路线

制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，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

00.12451000.0170.34为粗基准，选用CA6140机床 工序一 车端面及外圆，以00.0450.045452020160.01700工序二 以外圆面为基准，钻通孔，先用钻的钻头钻孔，再铰孔达到的尺寸

00.12451000.017外圆面为基准，粗车0.

34、90外圆，并导1.545，和145 工序三 以0.121000.34外圆面为基准，并导745，和145 工序四。以0.0450.12020100459000.340.017保证跳动在工序五 内孔为基准精车左端面和右端面和

0.03内,并车32槽

工序六 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。 工序七 以刚铣的平面定位,,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24 工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻使其达到所要求的精度。

0.045209孔。 0工序九 以孔为基准面,利用专用夹具,钻4个

4的通孔,再圹孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度 2.工艺路线方案二

00.12451000.0170.34为粗基准，选用CA6140机床 工序一 车端面及外圆，以00.12451000.0170.

34、90外圆，并导1.545，和145 工序二以外圆面为基准，粗车00.0450.045452020160.01700工序三以外圆面为基准，钻通孔，先用钻的钻头钻孔，再铰孔达到的尺寸

00.12451000.017外圆面为基准，粗车0.

34、90外圆，并导1.545，和145 以0.121000.34外圆面为基准，并导745，和145 工序四。以0.0450.12020100459000.340.017保证跳动在工序五 内孔为基准精车左端面和右端面和

0.03内,并车32槽

工序六 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。 工序七 以刚铣的平面定位,,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24 工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻使其达到所要求的精度。

0.045209孔。 0工序九 以孔为基准面,利用专用夹具,钻4个

4的通孔,再圹孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度

0450.017表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳动的要求所以选择第一虽然工序仍然是十步，多次加工个方案

（三）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

”CA6140车床法兰盘”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg，生产类型大批量，铸造毛坯。

据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

00.12451000.0170.34端面） 1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（，。

查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面长度余量均为4（均为双边加工） 车削加工余量为： 粗车 2mm 精车 0.7mm 2. 内孔

工序尺寸加工余量： 钻孔 2mm

扩孔 0.125mm 铰孔 0.035mm 精铰 0mm 3. 其他尺寸铸造得到

由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 取余量为：7mm 因此可以确定毛坯的尺寸（毛坯图）

（四）确立切削用量及基本工时

0.120100450.340.017外圆及其右端面。 序一 以外圆为粗基准，粗车1. 加工条件

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。

0.045200加工要求：内孔为基准精车

机床：CA6140车床。 刀具：YG6 确定加工时间：

刀号YG6 查手册

余量为0.6mm

ap0.60.3mmv90m/min

2取f=0.56mm/r c100090640r/min3.1445n=

根据CA6140 选nc710r/min

vcDnc1000实际切削速度

3.144.5710100m/min1000

tm419330.21min7100.56

五．夹具设计： (一)问题的提出

为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

定位误差分析： 1． 定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即200.045

2． 由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为0.4m，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为1.6m

3．

钻削力的计算：

0px419DS0.8kp

刀具选用高速钢材料

查《机床夹具设计手册》表1-2-8

HBkp1900.62001900.61.03

D8.4、S10.

25、S20.125

px1419DS0.8kp4198.40.250.81.031195.8N px2419DS0.8kp41990.1250.81.03735.9N

4． 夹紧力计算：

查《机床夹具设计手册》由表1-2-23 可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0 查表1-2-21：d

10mm

p1.2

5rz4.594

2°29′

,选用梯形螺纹有利于自锁28°50′

25401120N4.594tg11 w025L,tg12tg2由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力w0w所以夹具设计符合要 求

(二)夹具设计 1定位基准选择

由于槽的宽度有公差要求,因此应以右端面为主要定位基准.由于铸件的公差要求较大,利用轴孔的中心轴作为辅助定位基准时,另外为了防止工件转动，为限制次自由度，应该以健限制工件旋转，另辅助一左端面为辅助定位，防止工件左右移动，因此为了满足这些定位要求，设计压板结构，既可以满足轴向力的要求，又可方便工件的装夹。. 2.切削力及夹紧力计算

略

3.定位误差分析

夹具的主要定位元件为22孔的定位销

基准移位误差y，由于孔和销都有制造误差，为工件装卸方便，孔与轴间还有最小间隙Xmin(此间隙同在调刀储存及对刀时消除) y故DmaxdminDmindmaxDd0.280.0230.10152222

满足自由公差要求。 4钻床夹具的装配图见附图

六、设计感想与体会：课程设计就是一个团队合作的过程。看着眼前的手工图纸、CAD图和设计计算的手稿，设计过程一幕幕浮现在眼前。设计让我们学到了很多东西。这次设计可以说是两年的课程学习所掌握的所有机械工程学科的基础知识的融会贯通，因为我们以前曾经学得很好，但是都是理论的东西，终于知道理论联系实际才使我们有了更进一步的体会。

在这次设计中，我学会的如何设计、如何计算，更重要的是我学会了合作，我懂得了团队合作的重要性。我们以前做的设计都是一个人的，而且规模小，不需要什么规划，这次可以说是综合了我们的所有智慧

参考资料：

《机床夹具设计手册》

《机械制造工艺学课程设计指导书》

《切削用量简明手册》

《机械加工工艺手册》 《机械制造技术基础》 《机械精度设计基础》

第三篇：课程设计I轴法兰盘零件

目录

序言····························································3 一. 零件分析····················································4 1.1零件的作用···················································4 1.2零件的工艺分析···············································4 1.3审查零件的工艺性·············································4 二. 工艺规程设计·················································5 2.1确定毛坯的制造形式···········································5 2.2基准的选择···················································5 三.拟定工艺路线·················································5 四.毛坯尺寸的确定和机械加工余量·································6 4.1选择机床是考虑的原则·········································6 4.2选择各种加工刀具·············································6 4.3工序尺寸及其公差的确定·······································6 五.切削用量的计算··············································10 5.1钻孔工步切削用量的计算·······································10 5.2粗铰工步切削用量的计算·······································10 5.3精铰工步切削用量的计算·······································11 六.基本工时的计算···············································11 6.1机动工时的计算················································11 6.2辅助时间tf的计算·············································12 t6.3单件时间dj的计算··············································13 6.4单间总工时的计算·············································13 七.3XΦ9孔专用机床卡具设计·····································13 7.1定位方案的设计···············································14 7.2定位误差分析与计算···········································14 7.3导向元件设计·················································14 7.4卡具结构设计及操作简要说明···································15 7.5方案综合评价和结论···········································15 八.课程设计心得体会·············································16 九.参考文献·····················································17

序言

本课程设计主要内容包括I轴法兰盘工艺过程设计和钻3XΦ9孔的专用夹具设计，在课程设计过程中完成了零件图、毛坯图、夹具体装配图和夹具体零件图的绘制。

能够顺利的完成这次课程设计，是老师的悉心指导，同学们的耐心解答。在设计过程中，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在同学们的帮助下，通过请教老师，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的许多的问题。

机械制造技术基础课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、部分专业课之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练。

在这次课程设计中，加深对本学科的理解与认识，也在知识的综合应用方面有了很大的提高，积累了一些经验。

一、零件分析

1.1、零件作用

I轴法兰盘为盘状零件，起连接作用，三个表面上装有轴承，大批生产 1.2 零件工艺性分析

主要加工表面外端面Φ55h5mm Φ62f9mmΦ120h6径向圆跳动0.025mm，Φ72H6径向圆跳动0.025mm，Φ60与Φ72之间端轴向圆跳动0.025mm,螺纹孔2—M8,通孔Φ9同轴度0.020mm，Φ152右端面端面圆跳动0.020mm，孔3xΦ15mm，内通孔Φ36mm,内孔Φ60mm。内孔Φ72 1.3审查零件的工艺性

由零件图分析各部分要求分析，确定各部分加工方式，根据表面粗糙度要求、形位要求、以及公差等级，查表1—6到1—20确定加工方法。

1、Ra1.6,IT5车削Φ55外圆选择粗车—半精车—粗磨—精磨

2、Ra 6.3IT11车削Φ152外圆选择粗—半精车

3、Ra3.2 IT9切槽2x0.5

4、Ra 3.2IT8车削左端面，粗车—半精车

5、Ra3.2 IT8车削右端面，粗车—半精车

6、Ra1.6 IT6车削Φ120外圆，粗车—半精车

7、Ra 3.2IT9切槽7.5x4.5

8、Ra3.2 IT9车削Φ62外圆，粗车—半精车

9、Ra 6.3IT11车削外圆Φ100，粗车

10、Ra 3.2IT8车削外圆Φ116粗车—半精车

11、Ra6.3 IT11铣削Φ152外圆端面137，粗铣—半精铣

12、Ra 6.3IT11铣削Φ152外圆端面140，粗铣—半精铣

13、Ra 6.3IT11镗Φ36内孔，粗镗

14、Ra 6.3IT11镗Φ60内孔，粗镗

15、Ra 1.6IT6镗Φ72内孔，粗镗—半精镗—精镗—浮动刀块精镗

16、Ra 1.6IT6铣削Φ60—Φ72端面，粗铣—半精铣

17、Ra1.6 IT7钻铰Φ9通孔，钻—粗铰—精铰

18、Ra3.2 IT8钻铰Φ15孔，扩—铰

19、Ra12.5 IT11攻M8，钻—攻螺纹

二、工艺规程设计

2.1确定毛坯造形式

零件材料给定HT200零件产量是大批量，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，采用方法为沙漠及其造型，零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件尽量接近，内孔铸出。 2.2基准的选择

1、粗基准选择

因为法兰盘可归为轴类零件，一般以外圆作为粗基准，但零件各面均需加工，此时应以加工余量较小表面作为粗基准，所以对于本零件可以现已法兰盘Φ120mm外圆以及Φ152mm右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Φ120mm外圆可同时削除五个自由度，再以Φ152mm右端面定位可削除一个自由度。

2、精基准选择

精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则，以Φ52mm外圆为精基准。

三、制定工艺路线

拟定工艺路线的第一步是选择定位基准，为使所选的定位基准能保证整个机械加工工艺过程顺利进行，通常应先考虑如何选择精基准来加工各个表面，然后考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面先加工出来。

制定工艺路线应该使零件的加工精度(尺寸精度，形状精度，位置精度)和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序分散。应当考虑经济效果，以降低生产成本。

3.1工艺路线方案

(—)工序1，车削Φ70外圆粗车到Φ58，半精车到Φ55.4，以Φ120外圆为粗基准，以Φ152右端面为粗基准。

(二)工序2，Φ55.4粗磨到Φ55.1，精磨到55，

(三)工序3，粗车Φ160到Φ154，半精车到Φ152

(四)工序4，Φ152端面粗车到22，半精车到20，精车到18

(五)工序5，切2x0.5槽

(六)工序6，车削Φ55——Φ62端面粗车距右端面147，半精车距右端面145

(七)工序7，Φ72——Φ116粗车到距左端面144，半精车到142

(八)工序8，粗车外圆Φ128到Φ122，半精车到120

(九)工序9，切7.5x4.5槽保证左端面距Φ152右端面5mm

(十)工序1 0，粗车外圆Φ70到Φ64，半精车到Φ62

(十一)工序11，粗车外圆Φ162到Φ100

(十二)工序12，粗车外圆Φ120到Φ118，半精车到Φ116

(十三)工序13，粗铣—半精铣Φ152外圆端面到137

(十四)工序14，粗铣—半精铣Φ152外圆端面到140

(十五)工序15，粗镗内孔Φ34到Φ36 (十六)工序15，粗镗内孔Φ58到Φ60

(十七)工序16,粗镗内孔Φ69到Φ71，半精镗到Φ71.5，精镗到Φ72 (十八)工序17，粗铣—半精铣Φ60—Φ72端面

(十九)工序18，钻通孔Φ8.8，粗铰到8.96，精铰到Φ9 (二十)工序19扩—铰Φ15孔

(二十一)工序20，钻Φ8后，攻M8螺纹

四、毛坯尺寸的确定与机械加工余量

由于零件材料为HT200，生产方式为大批生产，查有课程设计指导书表2-

1、2-

3、2-

4、2-5，

CT取10，机械加工余量等级取G，

外圆Φ62mm径向加工余量取10得到Φ72mm 外圆Φ152mm径向加工余量取10得到Φ162mm 外圆Φ120mm径向加工余量取10得到Φ130mm 内孔Φ36mm径向加工余量取4得到Φ32mm 内孔Φ60mm径向加工余量取4得到Φ56mm 毛坯左右端面机械加工余量取2x3=6，得到148

根据零件图结构，Φ70部分长度为92mm，, Φ160部分长度为23mm，, Φ128部分长度33mm Φ58部分长度42mm, Φ34部分长度106mm有以上资料得出毛坯尺寸图(见附图) 选择机床设备

4.1 选择机床是考虑的原则; 1)、机床的尺寸规格要与被加工工件的外廓尺寸相适应，应避免盲目加大机床规格。 2)、机床的加工精度应与被加工工件在该工序的加工精度相适应。 3)、机床的生产率应与被加工工件生产类型相适应。 4)、机床的选择应考虑工厂的 现有设备条件。

根据进给量及加工精度要求车床选择CA6140，钻床选择Z525，铣床选择X52，磨床选择M412. 4.2选择各加工刀具; 加工外圆选择外圆车刀，加工端面选择端面车刀，铣刀选择直柄立铣刀，切断刀，镗刀，浮动镗刀，磨削选择砂轮。钻孔选择直柄麻花钻，扩孔钻。攻螺纹选择丝锥

选择量具;游标卡尺，塞规。

4.3工序尺寸及其公差的确定; Φ62f9外圆

查表2—1到2—5得到CT为10级，CT=2.8，毛坯铸件典型的机械加工余量等级

选择G级。RMA=0.7，即每侧加工余量为0.7mm 查表2—

16、2—17 半精车余量z=1.1，粗车余量z=6 计算各工序尺寸;

半精车 62+1.1=63.1mm

粗车 63.1+6=69.1mm 毛坯 69.1+0.7=69.8mm，取毛坯尺寸为70mm。 实际粗车余量 70-62-1.1-=6.9mm 确定各工序尺寸公差及偏差; 查表1—6和2—40;

半精车IT为8级，IT=0.046mm 粗车IT为11级，IT=0.19mm CT=2.8mm 工序偏差按入体原则分配; 半精车Φ62(0/-0.046)mm 粗车Φ63.1(0/-0.19)mm 毛坯 Φ70+1.4mm

加工Φ55外圆;

查表2—1到2—5得到CT为10级，CT=2.8，毛坯铸件典型的机械加工余量等级选择G级。RMA=0.7，即每侧加工余量为0.7mm 查表2—

18、12—

19、2—22磨余量Z=0.4查表2—

16、2—17 精磨余量0.1， 超精磨余量0.1 半精车余量1.1， 粗车余量6. 实际每侧粗车余量=(70-0.1-0.1-0.4-55-0.7)=6.1mm 计算各工序尺寸;

超精磨 55+0.1=55.1mm 精磨 55.1+0.1=55.2 粗磨 55.2+0.4=55.6mm 半精车 55.6+1.1=56.7mm 粗车 56.7+12.6=69.3mm 毛坯 70mm 查表1—6确定公差及偏差; 超精磨 IT为5，IT=0.013mm 精磨 IT为6，IT=0.019mm 粗磨 IT为7，IT=0.030mm 半精车 IT为8，IT=0.046mm 粗车 IT为11，IT=0.19mm 确定尺寸;

超精磨 Φ55(0/-0.013)mm 精磨 Φ55.1(0/-0.019)mm 粗磨 Φ55.2(0/-0.030mm 半精车 Φ55.6(0/-0.046)mm 粗车 Φ56.7(0/-0.19)mm 毛坯 70+1.4mm

加工Φ152外圆

查表2—1到2—5得到CT为10级，CT=3.2典型的机械加工余量等级选择G级。RMA=2.2每侧加工余量为2.2mm 查表2—

16、2—17 半精车余量 为1.1mm 粗车余量 为6mmΦ 确定尺寸

半精车 Z=152+1.1=153.1mm 粗车 Z=153.1+6=159.1mm 毛坯 159.1+2.2=161.3mm 取毛坯Φ162mm 实际每侧粗车余量 (162-152-2.2-1.1)=3.35mm 粗车 Z’=153.1+4.7=157.8mm 确定各工序尺寸的公差及偏差 查表1—6‘2—40得到

半精车 IT8，IT=0.063mm ， 粗车 IT11，IT=0.25mm 半精车 Φ152(0/-0.063)mm, 粗车 Φ153.1(0/-0.25)mm. 毛坯 Φ162+1.6mm

加工Φ120外圆

查表2—1到2—5得到CT为10级，CT=3.2典型的机械加工余量等级选择G级。RMA=2.2每侧加工余量为2.2mm 查表2—

16、2—17 半精车余量 为1.1mm 粗车余量 为6mmΦ 确定尺寸;

半精车 Z=120+1.1=121.1mm 粗车 Z=121.1+6=127.1mm 毛坯 127.1+2.2=129.3mm 取毛坯尺寸 130mm 实际每侧粗车余量为(130-120-1.1-2.2)/2=3.35mm 确定公差等级与偏差

半精车 IT8,IT=0.054mm 粗车 IT11， IT=0.22mm 半精车 Φ120(0/-0.054)mm 粗车 Φ121.1(0/-0.22)mm 毛坯 Φ130+1.6mm

车毛坯端面

查表2—1到2—5得到CT为10级，CT=3.6典型的机械加工余量等级选择G级，

RMA=2.2mm 查表2—22，2—23 半精车余量为 2.0mm 粗车余量为 1.0mm 确定尺寸;

半精车 Z=142+2x2=146mm 粗车 Z=146+1x2=148mm 毛坯尺寸取 148+2.2=150.2 毛坯尺寸 152mm 实际每侧粗车余量 (152-142-1x2-2.2)/2=2.9mm 确定公差等级与偏差

半精车 IT8，IT=0.054mm 粗车 IT11，IT=0.22mm 半精车 142(0/-0.054)mm 粗车 148(0/-0.22)mm 毛坯 152 +1.8mm 镗Φ30内孔尺寸

查表2—1到2—5得到CT为10级，CT=2.6典型的机械加工余量等级选择G级，RMA降一级取H级，查表得RMA=0.7.mm 查表2—29 粗镗余量为2.0mm 确定尺寸;

粗镗 Z=36-2=34mm 毛坯尺寸 Z=34-0.7=33.3mm 取毛坯尺寸为 32mm 实际每侧粗镗余量为 (36-32-0.7)/2=1.65mm 确定公差等级与偏差

粗镗 IT11，IT=0.16mm 粗镗 Φ34(0/-0.16)mm 毛坯尺寸 Φ32+1.3mm

镗Φ72内孔

查表2—1到2—5得到CT为10级，CT=3.2典型的机械加工余量等级选择G级，内孔降一级取H，RMA=2.0mm 查表2—29 精镗余量 0.5mm 半精镗余量 1.5mm 精镗余量 2.0mm 确定尺寸;

精镗 72-0.5=71.5mm 半精镗 71.5-1.5=70mm 粗镗 70-2=68mm. 毛坯尺寸 68-2=66mm 确定公差与偏差

精镗 IT7，IT=0.030mm 半精镗 IT8，IT=0.046mm 粗镗 IT11，IT=0.19mm 精镗 Φ72(+0.030/0)mm 半精镗 Φ71.5(+0.046/0)mm 粗镗 Φ70(+0.19/0)mm 毛坯尺寸

Φ66+1.6mm

五、切削用量的计算

5.1.钻孔工步切削用量的计算

1、背吃刀量的确定; 查表2—28，精铰背吃刀量apapap=8-7.96=0.04mm，粗铰背吃刀量

ap=7.96-7.8=0.16mm，钻孔背吃刀量=8.8mm。

=9-0.16-0.04=8.8mm,取

2、进给量的确定，由表5-

31、表4—10，按工件材料铸铁300——400HBS选取该工步的每转进给量f=0.17mm/r。

3、切削速度的计算，由表5-22，按工件材料为铸铁、硬度为300——400HBS的条件选择，切削速度v可取为9m/min。由公式(5-1)n1000v/d可求得该工序钻头转速n318.5r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=392r/min。再将此转速代入公式(5-1)，可求出该工序的实际钻削速度vnd/1000=318.5X3.14X9/1000=11.08m/min

5.2、粗铰工步切削用量计算

1、背吃刀量确定 选择背吃刀量ap=0.16mm

2、进给量的确定

由表由表5-

31、表4—10，按工件材料铸铁300——400HBS选取该工步的每转进给量f=0.36mm/r。 3.切削速度计算

切削速度的计算，由表5-31，按工件材料为铸铁、硬度为300——400HBS的条件选择，切削速度v可取为3m/min。由公式(5-1)n1000v/d可求得该工序钻头转速n106.16r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=140r/min。再将此转速代入公式(5-1)，可求出该工序的实际钻削速度vnd/1000=140X3.14X9/1000=3.956m/min

5.3、精铰工步切削用量计算

1、 选择背吃刀量ap=0.04mm

2、进给量的确定

由表由表5-

31、表4—10，按工件材料铸铁300——400HBS选取该工步的每转进给量f=0.28mm/r。

3、切削速度计算

切削速度的计算，由表5-31，按工件材料为铸铁、硬度为300——400HBS的条件选择，切削速度v可取为4m/min。由公式(5-1)n1000v/d可求得该工序钻头转速n141.54r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=195r/min。再将此转速代入公式(5-1)，可求出该工序的实际钻削速度vnd/1000=195X3.14X9/1000=5.51m/min

六.基本工时的计算

6.1机动工时计算

1、钻孔工步时间根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式

tjL/fn(ll1l2)/fnl1al求得。式中l=15mm;2=2mm;k=54, p=8.8mm。

Dcotkr(12)2=9/2xcot54+2=5.3mm;

f=0.15mm/r;n=f=392r/min。

将上述结果代入公式，则该工序的基本时间=(15+5.3+2)/(0.1x392)

=34.13 (s)

2、 粗铰工步时间根据表5-41，粗铰的基本时间可由公式;

tjL/fn(ll1l2)/fntj

al由表5—42,k=15, 2=15mm, l=15mm，p=0.16mm

l1Dcotkr(12)2=9/2 xcot54+2=0.37mm，

f=0.36mm，n=f=140r/min 将上述结果代入公式，则该工序的基本时间 10

=(15+0.37+15)/(0.36x140) =36.2(s)

3、粗铰工步时间根据表5-41，粗铰的基本时间可由公式;

tjL/fn(ll1l2)/fntj

=0.04mm，l2=13mm, l=15mm 由表5—42,k=15, l1apDcotkr(12)2=9/2 xcot54+2=0.19mm n=f=195r/min 代入公式得;

=(15+0.19+13)/(0.28x195)

=31.0(s) 6.2辅助时间，辅助时间tftftj的计算

与基本时则各工序的辅助时间分别为：钻孔工步的辅助

t(0.15tt时间：f 与j之间的关系为f则各工序的辅助时间分别为：

1、 钻孔工步的辅助时间：

tf0.2)tj，可取

tft=0.15j

=0.15x34.13

=5.13(s)

2、 粗铰孔工步的辅助时间：

tf =0.15x36.2

=5.43(s)

3、 精铰孔工步的辅助时间：

tf=0.15x31.0

=4.65(s) 其他时间;除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于法兰盘的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计;布置工作的时间

tb是作业时间的2%7%，休息与生理需要时间txtt是作业时间的2%4%，本工件均取3%，则各工序的其他时间(bx)

tjtf可按关系式(3%+3%)X(

)计算，分别为：

1、 钻孔工步的其他时间;

(tbtx)=6%x(34.13+5.13)

=2.36(s)

2、 粗铰孔工步的其他时间;

(tbtx)=6%x(36.2+5.43)

=2.50(s)

3、 精铰孔工步的其他时间;

(tbtx)=6%x(31.0+4.65)

=2.14(s) t6.3单件时间dj的计算

1.钻孔工步; tdj钻=34.13+2.36+5.13

=41.69(s) 2.粗铰工步;

=36.2+5.43+2.50

tdj铰

=44.13(s)

3.精铰孔工步;

=31.0+4.65+2.14

tdj铰’=37.79(s)

6.4单件总工时计算

tdjtdj钻tt= +dj铰+dj铰’

t dj=41.69+37.79+44.13 七.3xΦ9孔的专用机床夹具设计

机床夹具是一种在金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，机床夹具的功用主要是：稳定地保证工件的加工精度;减少辅助工时，提高劳动生产率;扩大机床的使用范围，实现一机多能。49孔属于轴向孔，且在圆周分布上是非均布的，所以用常规的夹具(即通用夹具)其生产效率是很低的，同时加工精度也不容易保证。考虑到法兰盘零件属于大批量生产，所以应该对其设计专用夹具，以保证加工精度和提高劳动生产率。

7.1定位方案的设计

本夹具的定位方案如下图所示，采用长圆柱销和长心轴定位，同时运用支承板、快换钻套来快速找正工件在夹具体中的位置

长圆柱销限制的自由度为：z,

长心轴限制自由度;x,yx,y,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。 7.2定位误差分析与计算

所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。造成定位误差的原因有：由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，以

b表示;

j由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差，称基准位移误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量，以示。dbj。

表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。 1定位元件尺寸公差的确定

夹具的主要定位元件为长心轴。所以该长心轴的尺寸公差现规定为与本零件在工作时相配的尺寸公差相同，所以定位误差为0.045 零件规定孔在134mm圆周上离轴线12mm，已知孔位置误差主要由夹具体定位误差、夹具体与钻模板的配合误差、钻模板以及夹具体的制造误差组成。

夹具体的制造误差为：对定位孔轴线平行度为：0.02，则夹具体与钻模板配合误差，有 0.02+0.045<0.4, 故误差不超过允许误差。 7.3导向元件设计

钻床夹具的刀具导向元件为钻套，钻套的作用是确定刀具相对夹具定位元件的位置，并在加工中对钻头等孔加工刀具进行引导，防止刀具在加工中发生偏斜

由于该孔的加工方法是先钻孔，后铰孔。所以，采用快换式钻套，由于法兰盘零件的特殊结构，为了便于装夹工件，所以自行设计快换钻套。

1钻套高度和排屑间隙

钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度H越大，刀具的导向性能越

好，但刀具与钻套的摩擦越大，一般取H=(1-2.5)d，孔径小、精度要求高时，H取较大值。取H=27mm。

钻套底部与工件间的距离h称为排屑间隙，H值应适当选取，h值太小时，切屑难以自由排出，使加工表面被破坏;h值太大时，会降低钻套对钻头的导向作用，影响加工精度。加工铸铁时，h=(0.3-0.7)d;加工钢时，h=(0.7-1.5)d。由于法兰盘材料为HT200，所以其排屑间隙取h=10mm。

7.4夹具结构设计及操作简要说明

在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，，一次固定3个钻套，在一次装夹中可以加工3个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。

装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由长心轴定位，最后用支承板定好位置把钻模板合上，把菱形螺母锁上。这样就可以钻削了。本夹具装配图和零件图，见附图。 7.5方案综合评价与结论

本方案采用一小平面一长心轴长心轴一销定位方式，限制了工件的6个自由度，采用支承板确定工件在夹具体中的正确位置和限制工件的旋转自由度。该定位方案限制了工件的6个自由度，很好的确定工件在夹具体中的位置，但也可能造成过定位，原因在于，支承板与长心轴的安装误差。在钻孔工序前的工序尺寸保证的情况下，不会产生过定位。综上所述，本次课程设计的基本目的已经达到，较好的反映了零件加工过程中的定位需要。同时，在专用夹具设计过程中，通过查阅大量资料，所设计的夹具在使用上十分方便，定位准确。。绘制夹具体装配图时，很好运用了机械制图的知识，图幅表达合理，线条准确。

八、体会与展望

2周的时间里，查阅了一些机械加工与夹具设计方面的资料。在绘制夹具体装配图时，由于对机械制图中的有关内容有些陌生，机械制造技术基础课程设计就要结束了，回首近14天的设计过程。通过各种途径解决了所遇到的困难。在细节问题的把握上还很欠缺，通过自己的努力完成了装配图的绘制，对机械制图的内容有了更深的理解。同时，也练习了电子图板软件的使用，能熟练的解决绘图过程中所遇到的问题，绘图的速度和质量有了很大的提高。

从刚拿到题目时的无从下手，到初步了解机械零件加工的工艺过程，这其中的个中体会只有自己能够理解，。通过这次课程设计，自己对机械加工工艺过程有了初步的了解，课程设计过程中，一步一个脚印走出来了。在课余，打算多看一些机械加工工艺方面的书，多练习软件绘图，更重要的是学习其中的设计理念

九、参考文献

1、

2、

3、 <<机械制造技术基础课程设计指导书>>

辽宁工程技术大学 《机械制造技术基础》

黄建求

机械工业出版社 《机床夹具设计(第二版)》 肖继德、陈宁平主编.机械工业出

版社,2000

4、 《机床夹具设计》 秦宝荣

中国建材工业出版社

5、 《金属切削机床夹具设计手册》

浦林祥

机械工业出版社

6、 《机床夹具设计手册 》王光斗、王春福

上海科学技术出版社

7、

方子良主编.机械制造技术基础[M]. 版社,2005.1.

上海:上海交通大学出

第四篇：CA6140法兰盘课程设计qq

(一)序言

机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：

1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。

3 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。

能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于任晓智老师的悉心指导，还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在我们小组成员的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢任晓智老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。

(二)零件作用及设计任务

CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。

分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。设计机床专用夹具总装图中某个主要零件的零件图。

(三)

计算生产纲领、确定生产类型

设计题目给定的零件是CA6140车床法兰盘(0404)零件，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+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年) 法兰盘的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。

目录

一、零件图的分析 1.1零件的作用

1.2零件的材料及其力学性能 1.3零件的工艺分析

二、工艺路线拟定 2.1定位基准的选择 2.2加工方法的确定 2.3制订工艺路线 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 2.5确定切削用量及基本工时

三、加工顺序的安排 3.1工序的安排 3.2工序划分的确定 3.3热处理工序的安排 3.4拟定加工工艺路线 3.5加工路线的确定

四、工艺设计

4.1加工余量，工序尺寸，及公差的确定 4.2确定切削用量及功率的校核

五、机械加工工艺过程卡

六、参考文献

七、小结

一、零件图的分析

1.1 零件的作用

题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，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 100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 mm上部为 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。 1.2 零件的材料及其力学性质

零件材料是HT200，该材料铸造性能良好，减摩性好，减震性能强，切削加工性良好，缺口敏感性低，加上价格便宜制造方便，适合制造承受压力要求耐磨和减震的零件

1.3 零件的结构工艺分析

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 45 外圆为中心的加工表面

这一组加工表面包括： 外圆，端面及倒角; 外圆，过度倒圆; 内孔及其左端倒角。

(2)

以 外圆为中心的加工表面

这一组加工表面包括： 端面， 外圆，端面，倒角;切槽3×2; 内孔的右端倒角。

(3)

以 的孔为中心加工表面

这一组加工表面包括：

外圆，端面; 外圆，端面，侧面; 外圆; 外圆，过度圆角;4— 孔和同轴的 孔。

它们之间有一定的位置要求，主要是：

(一) 左端面与 孔中心轴的跳动度为 ;

(二) 右端面与 孔中心轴线的跳动度为 ;

(三) 的外圆与 孔的圆跳动公差为 。

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、工艺路线的拟定 2.1定位基准的选择

定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。

1、 粗基准的选择

因为法兰盘可归为轴类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准;若零件有若干个不 加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准)，所以对于本零件可以先以法兰盘右端 45的外圆及 90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧 45外圆可同时削除 五个自由度，再以 90的右端面定位可削除 自由度。

2、 主要就考虑基准重合问题

当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。 这在以后还要专门计算，此处不再计算。

2.2 加工方法的确定

本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200。参考《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—

6、表1.4—

7、表1.4—8等，其加工方法选择如下：

一. 外圆面：公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为 , 采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

二.Φ20内孔：公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为 ，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。

三. 外圆面：公差等级为IT13~IT14，表面粗糙度为 ，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

四.Φ90外圆：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车—半精车—磨削。

五.Φ100外圆面：公差等级为IT11，表面粗糙度为 ，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

六. 右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车。

七.Φ90突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

八.Φ90突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

九.Φ100突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

十.槽3×2：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车。

十一. Φ100突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

十二. Φ90突台距离轴线34mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗铣→精铣. 十三. Φ90突台距离轴线24mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削. 十四.4—Φ9孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻削。 十五. 4的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻削。

十六. Φ6的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻→铰。 3.1 工序划分的确定

制定工艺路线应该使零件的加工精度(尺寸精度、形状精度、位置精度)和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。 3.4 拟定加工工艺路线 工艺路线方案一

(一)工序Ⅰ

粗车 Φ100柱体左端面。

(二)工序Ⅱ

钻、扩、粗铰、精铰 Φ20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。

(三)工序Ⅲ

粗车Φ100柱体右端面，粗车Φ 90柱体左端面，半精车Φ100左、右端面、Φ90左端面，精车Φ100左端面、Φ90左端面，粗车外圆Φ45 、Φ100、 Φ90，半精车外圆Φ45 、Φ90、Φ100、，车Φ100柱体的倒角，车 45 柱体的过度倒圆。

(四)工序Ⅳ

粗车、半精车、精车Φ90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆 外圆及倒角。

(五)工序Ⅴ

精车Φ100左端面、Φ90右端面 (六)工序Ⅵ

粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。 (七)工序Ⅶ

钻Φ4孔，铰Φ6孔。 (八)工序Ⅷ

钻 4—Φ9孔。

(九)工序Ⅸ

磨削B面，即外圆面、Φ100右端面、Φ90左端面。 (十)工序Ⅹ

磨削外圆面 Φ100，Φ 90、 。

(十一)工序Ⅺ

磨削Φ90突台距离轴线24mm的侧平面。 (十二)工序Ⅻ

刻字刻线。 (十三)工序ⅩⅢ 镀铬。

(十四)工序XIV 检测入库。 工艺路线方案二

(一)工序Ⅰ

车 柱体的右端面，粗车Φ90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆 ，车右端倒角。 (二)工序Ⅱ

粗车Φ100柱体左、右端面，粗车Φ90柱体左端面，半精车Φ100左、右端面、Φ90左端面，粗车外圆Φ45 、Φ100、Φ90，半精车外圆Φ45 、Φ100、Φ90，车Φ100柱体的倒角，车Φ45 柱体的过度倒圆。 (三)工序Ⅲ

精车Φ100左端面，Φ90右端面。 (四)工序Ⅳ

钻、扩、粗铰、精铰孔 20mm至图样尺寸并车孔左端的倒角。

(五)工序Ⅴ

粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。 (六)工序Ⅵ

钻Φ 4孔，铰 Φ6孔。 (七)工序Ⅶ

钻 4Φ9孔。 (八)工序Ⅷ

磨削外圆面Φ100，Φ90， 。

(九)工序Ⅸ

磨削B面，即 外圆面、Φ100右端面、Φ90左端面。 (十)工序Ⅹ

刻字刻线。 (十一)工序Ⅺ

镀铬。

(十二)工序Ⅻ

检测入库。 3.5加工路线的确定

上述两种工艺方案的特点在于：方案一是从左端面加工到右侧，以 的外圆作为粗基准加工左端面及 20mm的孔又以孔为精基准加工，而方案二则是从右端面开始加工到左端面，然后再钻孔 20mm，这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。因此决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。

四、工艺设计

1.工序Ⅰ

粗车 Φ100左端面 (1)选择刀具

选用93 偏头端面车刀，参看《机械制造工艺设计简明手册》车床选用C365L转塔式车床，中心高度210mm。选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角10°，后角8°，主偏角93 °。,副偏角10° ,刀尖角圆弧半径0.5，刃倾角10°。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量a (即切深a ) 粗车的余量为4.5mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即a =4.5mm。 (b)确定进给量

查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16 、工件直径100mm、切削深度a =4.5mm，则进给量为0.7~1.0。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4-2-3查取横向进给量取f =0.73mm/r。 (c)选择磨钝标准及耐用度

根据表可取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。焊接车刀耐用度T=60mm。 (d)确定切削速度V

由查表可知当用YG6硬质合金车刀加工HT200(182~199HBS)，a =4.5mm，f =0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，查得切削速度的修正系数为：

K=1.0,K=1.0,K=0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则

V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.05601.01.00.731.00.851.0

=44m/min

n = 140r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与140r/min相近似 的机床转速n =136r/min,则实际切削速度V = 42.7m/min。 (e)校验机床功率

车削时功率P 可由《切削用量简明手册》表1.25查得：在上述各条件下切削功率P =1.7~2.0，取2.0。由于实际车削过程使用条件改变，根据《切削用量简明手册》表1.29-2，切削功率修正系数为：Kkrpc =KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0。则：

P = P×Kkrpc×Krop=1.87KW 根据C365L车床当n =136r/min时，车床主轴允许功率PE=7.36KW。因P

车削时的进给力Ff可由《切削用量手册》查表得Ff=1140N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》查得车削过程的修正系数：Kkrf=1.17,Krof=1.0,K =0.75,则

Ff =1140×1.17×1.0×0.75=1000N 根据C365L车床说明书(《切削用量简明手册》),进给机构的进给力Fmax=4100N(横向进给)因Ff

综上，此工步的切削用量为：a =4.5mm，f =0.73, n =136r/min, V =42.7m/min。 (3)计算基本工时：

按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：

L= (d-d1)/2 +L1+L2+L3,由于车削实际端面d1=0,L1=4,L2=2,L3=0，则 L=(100-0)+4+2+0=61mm. T= =61×1÷(0.73×136)=0.61min d1 1 工序Ⅱ (一) 钻Φ18孔

(1)刀具选择：查《机械制造工艺设计简明手册》选用 18高速钢锥柄标准花钻。

(2)切削用量选择：

查《切削用量手册》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L 车床进给量取f =0.76mm/r。查《切削用量简明手册》取V =0.33m/s=19.8m/min n =1000 V / D=1000×19.8/3.14×18=350r/min 按机床选取n =322r/ min,故V = D n /1000=3.14×18×322/1000=18m/min (3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2)/(f×n)

=(91+11+0)/(0.76×322)=0.42min。

其中L=91，L1=D/2×cotKr+2=11,L2=0 (二) 扩Φ19.8 孔

(1)刀具选择：选用 19.8高速钢锥柄扩孔钻。 (2)确定切削用量：切削用量选择：

查《切削用量简明手册》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L 车床进给量取f =0.92mm/r。扩孔时的切削速度，由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：Vc=(1/2~1/3)Vc 查《切削用量简明手册》取Vc=0.29m/s=17.4m/min Vc=(1/2~1/3)VC =5.8~8.7m/min n=1000 VC/ D=1000×(5.8~8.7)/(3.14×18)=93~140r/min 按机床选取n =136r/m,故V = D n /1000=3.14×19.8×136/1000=8.5m/min

(3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2)/(f×n)

=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。 其中L=91，L1=14,L2=2 (三) 粗铰Φ19.94 (1)刀具选择：

19.94高速钢锥柄铰刀。后刀面磨钝标准为0..4~0.6，耐用度T=60min (2)确定切削用量： 背吃刀量asp=0.07mm 查《切削用量简明手册》得：f=1.0~2.0mm/r，取f=1.68mm/r。 计算切削速度V=Cv×Zv×Kv/(601×m×Tmap×Xv×f×Yv),其中 Cv=15.6,Zv=0.2,Xv=0.1,Yv=0.5,m=0.3,Kv=(190/HB)0.125=1,则： V=15.6×(19.94)0.2/[601-0.3×36000.3×(0.07)0.1×(1.68)0.5] =0.14m/s=8.4m/min n=1000×V/(d)=1000×8.4/(3.14×19.94)=134r/min 按机床选取n =132r/min V = d n /1000=3.14×132×19.94/1000=8.26m/min (3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2)/(f×n)

=(91+14+2)/(1.68×132)=0.48min。 其中L=91，L1=14,L2=2 (四) 精铰Φ20

(1)刀具选择： 20高速钢锥柄机用铰刀 (2)确定切削用量：

背吃刀量asp=0.03。切削速度与粗铰，故n =132r/mmin。 由《切削用量简明手册》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.24 Vc=d n /1000=3.14×132×20/1000=8.29r/min (3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2)/(f×n)

=(91+14+2)/(1.24×132) =0.65min 其中

L=91,L1=14,L2=2 (五) 倒角(内孔左侧)

(1)刀具选择：用粗车Φ100外圆左端面的端面车刀。 (2)确定切削用量：

背吃刀量asp=1.0mm,手动一次走刀。 V =30，

n =1000×V/d=1000×30/(3.14×20)=477.7r/min 由机床说明书，n =430r/min Vc = d n /1000=3.14×430×20/1000=27m/min 3 工序Ⅲ

(一) 粗车 Φ90左端面

(1)选择刀具：与粗车 100左端面同一把。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量asp 粗车的余量为4.5mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即a =4.5mm。 (b)确定进给量 查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16 、工件直径90mm、切削深度a =4.5mm，则进给量为0.7~1.0。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4-2-3查取横向进给量取f =0.73mm/r。

(c)确定切削速度VC：

根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(182~199HBS)，a =4.5mm，f =0.73mm/r，查出Vc =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量手册》表1.25，查得切削速度的修正系数为：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则

V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.05×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0

=44m/min

n = 155r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与155r/min相近似 的机床转速n =136r/min,则实际切削速度V=n/1000=3.14×90×136/1000=38.4m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =4.5mm，f =0.73, n =136r/min, V =38.4m/min。 (3)计算基本工时：

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 (其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(90-45)/2+4+0+0=26.5mm T= 26.5×1÷(0.73×136)=0.267min。 (二) 粗车Φ100右端面

(1)选择刀具：与粗车 100左端面同一把。 (2)确定切削用量:

(a)确定背吃刀量asp: 粗车的余量为4.5mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即a =4.5mm。

(b)确定进给量：

查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16 、工件直径100mm、切削深度a =4.5mm，则进给量为0.7~1.0。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4-2-3查取横向进给量取f =0.73mm/r。

(c)确定切削速度VC：

根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(182~199HBS)，a =4.5mm，f =0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》表1.25，查得切削速度的修正系数为：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则

V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.05×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0

=44m/min

n =140r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与140r/min相近似 的机床转速n =136r/min,则实际切削速度 V=n/1000=3.14×100×136/1000=42.7m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =4.5mm，f =0.73, n =136r/min, V =42.7m/min。 (3)计算基本工时： L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 (其中d=100,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(100-45)/2+4+0+0=36.5mm T= 36.5×1÷(0.73×136)=0.367min。 (三) 半精车Φ100左端面

(1)选择刀具：与粗车Φ90左端面同一把。 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀量：

加工余量为z=0.7,可一次走刀完成，asp=0.7。 (b)确定进给量： 由《机械制造工艺设计简明手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10 ，刀尖半径0.5，则进给量为0.18~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f =0.24mm/r。 (c)确定切削速度Vc：

根据《切削用量简明手册》表1.11查取：Vc=2.13(由182~199HBS、asp=0.7、f =0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=79.3 n =252r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252r/min相近似 的机床转速n =238r/min,则实际切削速度 V=n/1000=3.14×100×238/1000=74.7m/min。 (3)计算基本工时：

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 (其中d=100,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0) =(100-0)÷2+4+2+0=61mm T=61÷(0.24×238)=1.1min。 (四) 半精车Φ100右端面

(1)选择刀具：与半精车Φ100左端面同一把。 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀量

加工余量为z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。 (b)确定进给量

由《机械制造工艺设计手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10 ，刀尖半径0.5，则进给量为0.2~0.35mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f =0.24mm/r。 (c)确定切削速度Vc 根据《切削用量简明手册》表1.11查取：Vc=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f =0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.02×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=75.2 n =239r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与239r/min相近似 的机床转速n =238r/min,则实际切削速度 V=n/1000=3.14×100×238/1000=74.7m/min。 (3)计算基本工时：

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 (其中d=100,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(100-45)/2+4+0+0=31.5mm T=L×i/(f×n)=31.5/(0.24×238)=0.55min。 (五) 半精车 Φ90左端面

(1)选择刀具：与粗车Φ100左端面同一把。 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀量：

加工余量为z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。 (b)确定进给量： 由《机械制造工艺设计简明手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10 ，刀尖半径0.5，则进给量为0.1~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f =0.24mm/r。 (c)确定切削速度Vc： 根据《切削用量手册》表1.11查取：Vc=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f =0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则 Vc =Vc 60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.02×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=75.2 n = 266r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与266r/min相近似 的机床转速n=322r/min,则实际切削速度 V=n/1000=3.14×90×322/1000=91.0m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =1.1mm，f =0.24, n =322r/min, V =91.0m/min。 (3)计算基本工时：

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 (其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(90-45)/2+4+0+0=26.5mm T=L×i/(f×n)=26.5×1/(0.24×322)=0.34min。 (六) 精车 Φ100左端面

(1)选择刀具：与半精车Φ100左端面同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量

加工余量为0.8mm，一次走刀完成，则asp=0.8mm。 (b)确定进给量

查《机械制造工艺手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r (c)确定切削速度VC 查《切削用量手册》表1.11，取Vc=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=79.3 n =1000×79.3÷(3.14×100)=252r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = 101.1m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =0.8mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。 (3)计算基本工时：

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3,由于车削实际端面d=100,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0，则 L=100/2+4+2+0=61mm. T= 61×1÷(0.23×322)=0.756min (七) 粗车Φ100外圆 (1)选择刀具：

90 焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90°，前角10° ，后角6°，副偏角8°，刃倾角10°，刀尖圆弧直径0.5mm。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

粗车外圆，加工余量为5+3.5=8.5mm,两次走刀，则asp=8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量

由《切削用量简明手册》HT200，刀杆尺寸16 25，as 3,工件直径为100mm，则f=0.8~1.2。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.76。

(c)选择刀具磨钝标准及耐用度

由《切削用量手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。

(d)确定切削速度Vc：

根据《切削用量简明手册》表1.11查取：VC=1.33(由182~199HBS、asp=2.1、f =0.76mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

= 1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.5 n =157.6r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近似 的机床转速n =183r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 100 183/1000=57.5m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =2.1mm，f =0.76, n =183r/min, V =57.5m/min。 (3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)

=(9+3+3+0)×2/(0.76×183)=0.22min。 其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2 (八) 粗车Φ90外圆 (1)选择刀具：与粗车Φ100外圆同一把。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

粗车外圆，加工余量为5+3.5=8.5mm,两次走刀，则asp=8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量

由《切削用量简明手册》HT200，刀杆尺寸16 25，as 3,工件直径为100mm，则f=0.8~1.2。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.76。

(c)选择刀具磨钝标准及耐用度

由《切削用量简明手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。

(d)确定切削速度Vc 根据《切削用量简明手册》表1.11查取：VC=1.33 (由182~199HBS、asp=2.1、f =0.76mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.5 n =157.6r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近似 的机床转速n =183r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 100 183/1000=57.5m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =2.1mm，f =0.76, n =183r/min, V =57.5m/min。 (3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n) 其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2 (4)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

粗车外圆，加工余量为5+3.5=8.5mm,两次走刀，则asp=8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量

由《切削用量手册》HT200，刀杆尺寸16 25，as 3,工件直径为90mm，则f=0.8~1.2mm/r。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.76mm/r。

(c)确定切削速度VC 根据《切削用量手册》表12查取：VC=1.33m/s(由182~199HBS、asp=2.1mm、f =0.76mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变查取切削速度修正系数：K=1.0,K=1.0,K=0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则 Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.5 n =1000×V / =1000×49.5/3.14×100=157.6r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近似 的机床转速n=183r/min,则实际切削速度 V=n/1000=3.14 90 183/1000=51.7m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =2.1mm，f =0.76mm/r, n =183r/min, V =51.7m/min。 (3)计算基本工时： T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n) =(8+3+3+0)×2/(0.76×183)=0.20min。

其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2 (九) 粗车Φ45 外圆

(1)选择刀具：与粗车Φ100外圆同一把。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

粗车外圆，加工余量为5+3.6=8.6mm,两次走刀，则asp=8.6/2×2=2.15mm。 (b)确定进给量

由《切削用量手册》HT200，刀杆尺寸16×25，as 3,工件直径为90mm，则f=0.4~0.55mm/r。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.52mm/r。

(c)确定切削速度VC 根据《切削用量手册》表12查取：Vc=1.33m/s(由182~199HBS、asp=2.15mm、f =0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K=1.0,K=1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.5 n =1000×V / =1000×49.5/3.14×45=350r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与350r/min相近似 的机床转速n=322r/min,则实际切削速度 V=n /1000=3.14×45×322/1000=45.5m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =2.15mm，f =0.52mm/r, n =322r/min, V =45.5m/min。 (3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)

=(33-5-5+0)×2/(0.52×322)=0.27min。 其中L=33，L1=-5，L2=-5，L3=0，i=2 (十) 半精车Φ100外圆 (1)选择刀具：

90 焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90°，前角10°，后角6°，副偏角8°，刃倾角0 ，刀尖圆弧直径0.5mm。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

半精车外圆，加工余量为1.1mm,一次走刀，则asp=1.1/2=0.55mm。 (b)确定进给量

由《切削用量简明手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r。再由《简明手册》表4—1—2查取f =0.28mm/r。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度：后刀面磨钝标准为0.8~1.0,耐用度为T=60min。

(d)确定切削速度VC 根据《切削用量简明手册》表1.11查取：Vc=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K=1.0,K=1.0,K=0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则 Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=79.3 n =1000×V / =1000×79.3/3.14×100=252r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度： V=n/1000=3.14×100× 322/1000=101.1m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =0.55mm，f=0.28mm/r, n=322r/min, V =101.1m/min。 (3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)

=(9+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.17min。 其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=1 (十一) 半精车Φ90外圆

(1)选择刀具：与半精车Φ100外圆同一把。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

半精车外圆，加工余量为1.1mm,一次走刀，则asp=1.1/2=0.55mm。 (b) 确定进给量

由《切削用量手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r。再由《简明手册》表4—1—2查取f =0.28mm/r。

(c) 确定切削速度VC： 根据《切削用量简明手册》表1.11查取：Vc=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K=1.0,K=1.0,K=0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则

Vc =Vc ×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=79.3 n =1000×V /d=1000×79.3/3.14×90=280r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与280r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V=n/1000=3.14×90×322/1000=91m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =0.55mm，f =0.28mm/r, n =322r/min, V =91m/min。 (3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)

=(8+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.16min。 其中L=8，L1=3，L2=3，L3=0，i=1 (十二) 倒角(Φ100)

(1)选择刀具：用工步1的端面车刀。 (2)切削用量Vc: 背吃刀量asp=1.5,手动进给，一次走刀。

V =80m/min, n =1000×V / =1000×80/3.14×100 =254.7r/min 按C365L说明书：n =238r/min, V = n /1000=3.14×238×100/1000=74.7 (3) 基本工时：由工人操控，大约为0.03min。 (十三) 倒角(Φ90)

(1)选择刀具：用工步1的端面车刀。 (2)切削用量: 背吃刀量asp=1.5,手动进给，一次走刀。

V =80m/min, n =1000×V /d =1000×80/3.14×90=283r/min 按C365L说明书：n =238r/min, V = n /1000=3.14×238×90/1000=67 (3) 基本工时：由工人操控，大约为0.03min。 (十四) 车过渡圆 (1)刀具选择

YG6硬质合金成形车刀R=5mm。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量：asp=z=5mm,一次走完成。 (b)确定进给量：手动进给。 (c)确定切削速度Vc，按C365L车床转速见《切削用量简明手册》选择与424.6相近转速430r/min,则实际切削速度为Vc=450 r/min (3)计算基本工时

T≦0.05min,即工人最慢加工速度。

四

工序Ⅳ

工序Ⅳ加工条件：HT200,屈服强度为200MPa，151—229Hbs (一) 粗车Φ90右端面 (1)选择刀具：同上 (2)确定切削用量： a确定背吃刀深度

粗车加工余量为3+1.2=4.2mm,可以一次走刀完成，则asp=4.2mm。 b 确定进给量f 根据《切削手册》切深 4.2mm,属于3—5mm，则进给量f为0.1—1.0mm/r,再根据C365L及其〈机械工艺〉f机=0.73mm/r.

c 选择车刀磨钝标准及耐用度：根据《切削手册》表10，取车刀后面最大磨损量为0.8--1.0,焊接刀耐用度T=60min。 d 确定切削速度Vc 材料，直径90，asp=4.2mm,f机=0.73mm查Vc=1.18m/s. 修正系数：KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=1.0,Ksv=0.85，Kkv=1.0, 则Vc =1.18×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=43.93m/min, 则n查=1000 Vc / d=1000×43.93/90 =155.45r/min.按C365L与〈工艺手册〉选择与155.45r/min相近n机=136r/min,则实际切削速度Vc机= nd/1000=38.4m/min (3)计算基本工时：

t=[(d-d1)/2+l1+l2+l3]/fn=[(90-45)/2+0+4+0]/0.73/136=0.267min. (二) 半精车Φ90左端面

(1)选择刀具：与粗车Φ90右端面同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量

加工余量为z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。 (b)确定进给量 由《机械制造工艺手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10 ，刀尖半径0.5，则进给量为0.1~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺简明手册》表4.2—3查取横向进量f =0.24mm/r。 (c)确定切削速度Vc 根据《切削用量手册》表12查取：VC=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f =0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则 Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.02×60 1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=75.2 n = 266r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与266r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = n /1000=3.14 90 322/1000=91.0m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =1.1mm，f =0.24, n =322r/min, V =91.0m/min。 (3)计算基本工时：

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 (其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(90-45)/2+4+0+0=26.5mm T=L×i/(f×n)=26.5×1/(0.24×322)=0.34min。 (三) 精车Φ90右端面

(1)刀具选择：与半精车Φ100左端面同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量

加工余量为0.8mm，一次走刀完成，则asp=0.8mm。 (b)确定进给量

查《机械制造工艺手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r (c)确定切削速度VC 查《切削用量手册》表12，取VC=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。则

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=79.3 n = 1000×79.3÷(3.14×90)=280r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252r/min相近似 的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = 91m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =0.8mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =91m/min。 (3)计算基本工时：

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3,由于车削实际端面d=90,d1=45,L1=4,L2=0,L3=0，则 L=(90-45)÷2+4+0+0=21.5mm. T= =21.5×1÷(0.23×322)=0.29min (四) 车3×2退刀槽

(1)选择刀具：选择90°切槽刀，车床C365L转塔式车床高210mm,故刀杆尺寸16×25mm,刀片厚度取3mm,选用YG6刀具材料，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°，后角8°，主偏角90°，副偏角3°，刀尖圆弧半径0.2--0.5取0.5mm,刃倾角0°。

(2)确定切削用量： a确定背吃刀深度 : z=3.6mm,一次走刀完成。 b 确定进给量f: 根据《切削手册》切深 =3mm,属于〈=3mm,f=0.4—0.5mm/r.按〈工艺手册〉中C365L车床取f机=0.41mm/r. c 选择车刀磨钝标准及耐用度：根据《切削手册》表10，取车刀后面最大磨损量为0.8--1.0,焊接刀耐用度T=60min。 d 确定切削速度Vc: 根据〈切削手册〉，YG6,182—199, =4mm,f=0.41mm/r,Vc=1.50m/s, 修正系数：KTv=1.0,Kmv=0.89,Ksv=0.85,Ktv=1.0,Kkrv=1.0, 则Vc =1.50×60×1.0×0.89×0.85×0.73×

1.0=55.78m/min, Nc查=1000 Vc / d=1000×55.78/50 =355r/min,按C365L车床转速(见《工艺手册》表)选择与355相近的转速n机=322r/min,则实际切削速度为V机= dn机/1000= ×50×322/1000=50.6 m/min,最后决定切削用量为 =30mm,f=0.41,n机=322r/min,Vc机=50.6m/min. (3)计算基本工时：

t=[(d-d1)/2+l1+l2+l3]/fn=[(45-4)/2+4+0+0]/0.41/322=0.045min。 (五) 粗车Φ45 外圆

(1)选择刀具：同粗车Φ100外圆车刀 (2)确定切削用量

a 粗车外圆加工余量3.7+5=8.7mm，两次走刀，asp=8.7/4=2.175mm. b 确定进给量：

由《切削手册》材料HT200刀杆16×25，工件直径45，切深2.175mm,则 f为0.4—0.5mm,由《工艺手册》f机=0.52mm/r. c 确定切削速度Vc:查《切削手册》表12，YG6硬质合金加工HT200(182—199HBS),asp=2.175mm,f=0.52有Vc=1.33m/s,修正系数：

Vc = 1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min, n查=1000×Vc / d=1000×49.5/45 =350r/min,取标准n机=322r/min, 则Vc机= n机d/1000= ×322×45/1000=45.5m/min. 综上： a=2.175mm,f机=0.52mm/r,n机=322r/min,V机=45.5m/min。 (3)计算工时

T=(l+l1+l2+l3)/fn×i=(33-5-5+0)/0.52×322×2=0.27min. (六) 半精车Φ45 外圆

(1)选择刀具：用半精车Φ100外圆车刀。 (2)确定切削用量 a确定背吃刀

半精车外圆双边加工余量为：1.0mm,一次走刀成,asp=1.0/2=0.5mm. b 确定进给量f 查《机械工艺》f取0.2—0.3mm,由表4-1-2，f=0.28mm. c 确定切削速度Vc 查《切削手册》表12取2.13m/s,修正系数同上： Vc=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85,n查=1000×Vc/d=1000×79.3/45 =561.2r/min取车床转速为550r/min,则实际切削速度Vc机= n机d/1000= ×550×45/1000=77。7m/min,综上：asp=0.5mm,f机=0.28,n机 =550r/min,Vc机=77.7m/min. (3)计算工时

t=(l+l1+l2+l3)/fn×i=(9+3+3+0)/0.28/550=0.097min. 五

工序Ⅴ

(一) 粗车Φ45 右端面 (1)选择刀具

选用93°偏头端面车刀，车床用C365L转塔式车床，中心高210mm，故刀杆尺寸为16×25mm，刀片厚度取5mm，选用YG6的刀具材料，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°，后角8°，主偏角93°，副偏角10°，刀尖圆弧半径0.5,刃倾角-10°。 (2)确定切削用量 a 确定背吃刀深度

粗车加工余量为7mm.由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm,所以分两次走刀完成，则 取3.5mm。 b 确定进给量f: 根据《切削手册》加工材料HT200车刀刀杆尺寸16×25工件直径45mm，切削深度3.5mm，属3—5mm，则进给量为0.45--0.75mm/r,再根据C365L车床及《机械工艺》查取横向进给量f机=0.54mm/r。 c 选择车刀磨钝标准及耐用度： 根据《切削手册》表10，取车刀后面最大磨损量为0.8--1.0,焊接刀耐用度T=60min。d 确定切削速度Vc，根据《切削手册》表12当用YG6硬质加工HT200，180—199HBS =3.5mm，f机=0.54mm/r查出Vc=1.33m/s.由于实际车削过程使用条件改变，根据《切削手册》表切削速度修正系数：KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv= =1.0,Ksv=0.85，Kkv=1.0, 则Vc=1.33×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.520m/min, n查=1000Vc / d=1000×49.52/45 =350.47r/min,按C365L车床转速(〈简明手册〉表4.2-2)选择与350.47相近转速为322r/min,则实际切削速度Vc机= n机d/1000=45.7m/min (3)计算基本工时

由〈机械工艺〉查得：L=(d-d1)/2+l1+l2+l3,其中d1=0,l3=0,l2=2,l1=4,则L=50/2+4+2=31mm, 所以t=L/fn×i=31/0.45/322×2=0.428min. (二) 倒角(内孔右侧)

(1)刀具选择：用粗车Φ100外圆左端面的端面车刀。 (2)确定切削用量

背吃刀量asp=1.0mm,手动一次走刀。 V =30，

n =1000×V/( d)=1000×30/(3.14×20)=477.7r/min 由机床说明书，n =430r/min VC = d n /1000=3.14×430×20/1000=27m/min (三) 倒角(￠45 右侧)

(1)用端面车刀加工余量7，背吃刀量 =3.5,手动进给，两次走刀。V给为Vc =60m/min,n给=1000×Vc / d=1000×60/45 =424.6r/min,按取n机=430r/min,则Vc机= n机d/1000= 3.14×430×45/1000=60.76m/min (2)计算基本工时：由工人操控，大约为0.10min. 六

工序Ⅵ

(一) 粗铣两侧面

(1)刀具选择

根据《工艺手册》表3.1及铣刀样本手册，选两把镶片圆锯齿铣刀，外径160mm,内径32mm,L=3mm,Z=40 (2)切削用量

=L=3mm (3)由《切削手册》表3.5当机床X61W功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁取f=0.14-0.24mm/r,取f机=0.14mm/r。 (4)选择铣刀磨钝标准及耐用度

根据《切削手册》表3.7,铣刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm,由《切削手册》表3.8,铣刀直径d0=160mm,则硬质合金盘铣刀T=150min. (5)确定切削速度Vc

由《切削手册》表3,13,当取Vc=130m/min n查=1000Vc/ d0=1000×130÷3.14÷160=258.6r/min

根据X61W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取主轴转速n机=255r/min.则实际切削速度为Vc = n机d0÷1000=3.14×255×160÷1000=128m/min 当n机=255r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度Vf=fm=fz×z×n机=0.14×40×255=1428mm/min. X61W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取Vf=980mm/min (6)计算基本工时

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3=48m其中L1=38m2=5mL3=0m T=(L+L1+L2)/fn=(48.2+38+5)/980=0.09 min (二) 精铣两侧面 (1)工序要求

证表面粗糙度Ra=3.2,单边加工余量z=0.55mm,选X63卧式铣床,使用专用夹具. 选择刀具:由《工艺手册》表5.45及铣刀杆手册,选两把高钢镶齿三面刃铣刀,同时铣削两面,铣刀外径d0=160mm,D=40mm,L=20mm,Z=22(由《切削手册》表4.1, 4.2) (2)确定铣削深度

由于单边加工余量Z=0.55mm,余量不大,故一次走刀完成,则asp=55mm (3)确定每齿进给量fz 由《切削手册》表3.3在X63铣床功率为10kw(《切削手册》表3.25),工艺系统刚性为低,用高速钢成形盘铣刀加工时,选每齿进给量fz=0.08mm/z (4)选铣刀磨钝标准及刀具耐用度

根据《切削手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.2mm,由《切削手册》表3.8铣刀直径d0=160mm,则T=150min (5)确定切削速度Vc 由《切削手册》表3.11,取Vc=30,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8, Vc =30×0.9×1.0×0.8=21.6m/min nc查=1000×Vc / d0=1000×21.6/160 =43r/min 查X63机床说明书(见《工艺手册》表4.2-39)选取主轴转速n机=47.5r/min.则实际切削速度为Vc = n机d0/1000= ×47.5×160/1000=23.87m/min,当n机=47.5r/min时,工作台每分进给量fm=Vf=fz×z×n机=0.08×22×47.5=83.6mm/min 由X63机床说明书《见工艺手册》(表4.2-40)选取铣床工作台进给量fm=75mm/min (6)计算基本工时 L=l+l1+l2=91 T=L/fm=91÷75=1.2min 七

工序Ⅶ (一)钻Φ4 孔

选用Z525型摇臂钻床。 (1)刀具选择：

由《工艺手册》选用 高速钢锥柄标准花钻。 (2)确定切削用量：

查《切削用量手册》f=0.18～0.22mm/r,由钻床取f=0.20mm/r.由《切削用量手册》取V =0.46m/s=27.6m/min =197r/m 由Z35钻床取n =1700r/min. 故Vc= 21 m/min. (3)基本工时：

T= (L+L1+L2)/fm 其中L1=10，L2=0，L=12.5 T= 0.07min (二) 铰Φ6孔 (1)刀具选择：

6高速钢锥柄机用铰刀，刀具磨钝标准为0.4—0.6,耐用度T=60min。 (2)确定切削用量：

(a)加工余量为2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手册》f=0.27—0.33mm/r，由《工艺手册》f=0.26mm/r。 (b)确定切削速度：

计算切削速度V，其中Kv1，Cv15.6,Zv0.2,Xv0.1,Yv0.5,m=0.3 V = 0.21m/s=12.8mm/min n =679r/min 取n =670 V = 12 m/min (3)基本工时：

其中L1=10，L2=2，L=7

T= (L+L1+L2)/fn=0.14 min 八 工序Ⅷ 钻4×Φ9 (一)刀具选择

选用 9高速钢,锥柄标准麻花钻。

(二)确定切削用量 4个孔共走四次刀。由《切削用量手册》f=0.47—0.57mm/r,由钻床取 f =0.40mm/r. 由《切削用量手册》，取V查=0.36m/s=21.6m/min， 由钻床说明书，取n机=850r/min,故n机=850r/min

(三)计算基本工时：

其中L1=8，L2=0，L=8 T= (L+L1+L2)/fn =0.07 min 九

工序Ⅸ

磨削外圆

选用M131W万能磨床,使用专用磨床夹具

保证

(一) 磨削外圆Φ100 (1)选择砂轮

查《机械制造工艺设计手册》表3.2-1，表3.2-2，表4.2-30得砂轮选择结果为：A46KV6P 300×50×230。查《金属工艺人员手册》砂轮耐用度为1800s。 (2)确定切削用量

砂轮转速 n=2670r/min(查《机械制造工艺设计手册》表4.2-30)，则 Vcs=17m/min, 切入磨时 f=0.03 mm/r (k1=1.25,k2=1.28查《金属工艺人员手册》表14—133) (3)计算基本工时

T= (L+L1+L2)/fn=0. 6min (二) 磨削Φ90外圆 (1)选择砂轮

选用磨削Φ100外圆同一砂轮。 (2)确定切削用量 Vcs=17m/min

切入磨时fr =0. 1mm/r (3) 计算基本工时

T= (L+L1+L2)/fn=(65+4+2)/(2670×0. 1)=0.12min (三) 磨削Φ45 外圆 (1)选择砂轮

选用磨削Φ100外圆同一砂轮。 (2)确定切削用量 VCS= 17m/min 切入磨时f r=0.03mm/r (3) 计算基本工时：

T=(L+L1+L2)/fn=(33-5-5)/(2670×0.03)=0.29min 十 工序Ⅹ

磨削B面即：磨削Φ45 同时靠磨两端面

选用M114W万能外圆磨床，使用专用夹具，选用纵向进给法。 查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-30

(一)砂轮选择

A46KVP 250×20×75，耐用度为2400s。

(二)确定切削用量

工件转速V=20--40 取V=40m/min,n=40 查《金属工艺人员切削手册》表14—128得： ，asp=6.3mm/r (三)计算基本工时

T=(L+L1+L2)/fn=0.15min

十一

工序Ⅺ

90突台距离轴线24mm的侧平面

选用机床：卧轴矩台平面磨床M7112并使用专用夹具。MM7112功率为1.5kw,工作台纵向移动速度2.5~18m/min (一) 选择砂轮 查《工艺手册》表3.2-

1、3.2-

2、3.2-

5、3.2-

6、3.2-7得： 砂轮标志代号：

(二) 确定砂轮速度

查《关于手册》表4.2-32得：

(三) 工件速度

查《工艺设计实训教程》表1.2-25得： 取

(四) 轴向进给速度 (即磨削进给量f) 查《工艺设计实训教程》表1.2-25 A=(0.5~0.8) B=(0.5~0.8) f=10~16 取： f=10 (五) 径向进给量 (磨削深度)

查《工艺设计实训教程》表1.2-25得： a=0.01~0.025 则取：径向进给量a=0.01 ，走刀4次 (六) 确定基本工时 , L=l+20=38+20=58mm T== (L+L1+L2)/fn=0,14min 十二

工序Ⅻ

刻线、刻字

十三

工序ⅩⅢ

镀铬

十四

工序XIV 检测入库

三

定位误差分析

(一) 定位元件尺寸公差的确定

夹具的主要定位元件为短定位销。所以该定位销的尺寸公差现规定为本零件 在工作时相配的尺寸公差相同，所以定位误差为：

(二) 零件规定孔 mm在轴线 68mm圆周上，左边孔距离轴线

，右边孔距离轴线 ，已知孔位置主要由夹具体定位 误差、夹具体与钻模板的配合误差、钻模板以及夹具体的制造误差组成。

夹具体的制造误差为：对定位孔轴线平行度为：0.02，则

夹具体与钻模板配合误差，有

<

故误差不超过允许误差。

第三节

夹具结构设计及操作简要说明

在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，使用铰链式钻模，一次固定4个钻套，在一次装夹中可以加工4个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。但是切削力产生颠覆力矩，应该使夹紧力主法平衡。利用钻模板夹紧 90突台。

装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由短销定位，最后用定位销定好位置把钻模板合上，把菱形螺母锁上。这样就可以钻削了。 本夹具装配图和零件图，见附图。

(八)

参考文献

1、《现代制造工艺设计方法》。段明扬主编2007年1月。

广西师范大学出版社

2、《现代机械制造工艺设计实训教程》。段明扬主编 2007年1月。

广西师范大学出版社

3、《机械制造工艺设计简明手册》。李益民主编1999年10月

机械工业出版社

4、《切削用量简明手册》。艾兴等编2000年3月

机械工业出版社

5、《机床夹具设计手册》。王光斗等主编2000年11月

第五篇：CA6140车床法兰盘课程设计说明书

机械制造技术基础

课 程 设 计 说 明 书

设计题目：设计CA6140法兰盘零件的机械加工

工艺规程及工艺装备(批量生产)

学 院 专 业 班 级 设 计 指导教师

2013年 7 月 16 日

目 录

机械制造工艺课程设计任务书..............................................Ⅱ 序言....................................................................Ⅲ

一、零件分析............................................................1

(一)零件的作用........................................................1

(二)零件的工艺分析....................................................1

二、工艺规程设计........................................................2

(一)确定毛坯的制造形式................................................2

(二)基面的选择........................................................2

(三)制定工艺路线......................................................3

(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定............................6

(五)确定切削用量及基本工时............................................7

三、夹具设计...........................................................28

(一)机床夹具在机械加工中的作用.......................................28

(二)定位误差分析.....................................................29

(三)切削力及夹紧力的计算.............................................29

(四)夹具设计及操作的简要说明.........................................30

(五)、夹具装配图设计..................................................31 总结...................................................................32 参考文献...............................................................33 附图(六幅)

I

机械制造工艺课程设计任务书

题目: 设计CA6140车床法兰盘零件的机械加工工艺规程(大批生产)

要求：

材料 HT200

：

1000.120..34外圆无光镀铬 刻字字形高5mm，刻线宽0.3mm，深0.5mm B面抛光

1. 零件图

1张 2. 毛坯图

1张

3. 机械加工工艺过程卡片

1张 4. 夹具装配图 1张

5. 夹具零件图 1～3张 6. 课程设计说明书 1份

专 业 班 级 学 生 指导教师

2013 年 7 月 8 日

II

内容

序言

机械制造工艺课程设计是在我们基本完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：

1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。

3 加强使用软件及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。

本说明书主要是CA6140卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明,由于本身能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢。

III

一、零件的分析

(一) 零件的作用: CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。

零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，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 Φ100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4mm上部为6mm定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的49标明通过，本身没有受到多少力的作用。

(二) 零件的工艺分析：

CA6140车床法兰盘共有两组加工的表面。先分述如下：

0.0161.以200mm孔为精基准的加工表面。

0.0160.12这一组加工表面包括：一个200 的孔及其倒角;一个1000..34外圆及其倒角;04500.6外圆及其倒角;90外圆及其倒角;450.017外圆及其倒角;90两端面(分别距0.0450.12离200轴为24mm和34mm两端);1000..34左端面和Φ90右端面;49通孔。

2.以Φ90右端面为加工表面。

0.120这一组加工表面包括：1000..34右端面;Φ90左端面;450.017右端面;32退刀槽;0.03Φ4和60孔。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求：

0.120.045(1) 100轴形位公差0.03mm。 0..34左端面与2000.045(2) 90右端面与200轴形位公差0.03mm。

0.0450.03(3) 60孔轴线与90右端面位置公差0.6mm，同时与200轴线垂直相交，并

0.045且与90端洗平面(距离200轴线为24mm)垂直。

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。

零件图如下(附图1)：

1

图1

二、工艺规程设计

(一)确定毛坯的制造形式：

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，是大批量，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，而且零件加工的轮廓尺寸不大,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。,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。

毛坯图如下(附图2)：

图2

(二)基面的选择：

工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。

(1)粗基准的选择。对于法兰盘零件而言可归为轴类零件，尽可能选择不加工表面为

2

粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相互位置精度较高的不加工表面作粗基准。选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边外圆45及90的右端面的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧45外圆可同时削除 五个自由度，再以90的右端面定位可削除一个自由度。

0.120.0450对外圆 100(共两块V形块加紧，限制4个自由度，0..

34、450.6、90和200底面两块支撑板定位面限制1个自由度，使缺少定位，不过是可以靠两个V形块加紧力来约束Z轴的扭转力，然后进行钻削)的加工，这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。

0.0450.12(2)精基准的选择。以200为精基准加工表面。这一组加工表面包括：1000..340.03右端面;90左端面;450孔。因为主要应该考虑0.017右端面;32退刀槽;Φ4和60基准重合的问题。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，此处不再重复。

(三)制定工艺路线: 制定工艺路线得出发点，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，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，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Ⅰ Φ100粗车左端面。粗车Φ90左侧面。粗车Φ100外圆。粗车左Φ45外圆。Φ100粗车右端面。

工序Ⅱ 粗车右Φ45右端面。粗车Φ90右侧面。粗车右Φ45外圆。粗车Φ90外圆。

0.045工序Ⅲ 钻、扩、粗铰、精铰200孔并车孔左端的倒角。

工序Ⅳ

0.120.1290左半精车 100右端面、 90左端面，精车 1000..34左、0..34左端面、

0.120.12090端面。半精车外圆450、 、、半精车柱体的过度倒圆。车100100450.60.60..340..34柱体上的倒角C1.5。

工序Ⅴ

半精车、精车90右端面。车槽3×2。倒角C7×45和C1×45。

0.12工序Ⅵ 精车1000..34左端面、90右端面

工序Ⅶ

粗铣、精铣90柱体的两侧面。

3

工序Ⅷ 钻Φ4孔，铰Φ6孔。 工序Ⅸ 钻 49孔。

0.12工序Ⅹ

磨削B面，即 外圆面、 1000..34右端面、 90左端面。 0.12工序Ⅺ

磨削外圆面 1000..34，90。

工序Ⅻ

磨削90突台距离轴线24mm的侧平面。 工序ⅩⅢ 刻字刻线。 工序XIV 镀铬。 工序XV 检测入库。 2.工艺路线方案二

0.12工序Ⅰ

粗车 1000..34柱体左端面。

工序Ⅱ 粗加工Φ20孔：钻中心孔Φ18，扩孔Φ19.8。

工序Ⅲ 粗车 100柱体右端面，粗车 90柱体左端面，半精车 100左、右端面、 90左端面，精车 100左端面、 90左端面，粗车外圆 45 、 100、 90，半精车外圆 45 、 90、 100、，车 100柱体的倒角，车 45 柱体的过度倒圆。

工序Ⅳ 粗车、半精车、精车 90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆 外圆及倒角。

工序Ⅴ 粗铰Φ19.94。精铰Φ20。

0.12工序Ⅵ 精车1000..34左端面、90右端面。

工序Ⅶ 铣Φ90上两平面

1、粗铣两端面。

2、精铣两端面。 工序Ⅷ 钻 Φ4孔，铰Φ6孔 工序Ⅸ 钻 4×Φ9透孔

工序Ⅹ 磨右Φ45外圆，外圆Φ100，外圆Φ90。磨B面，即 左Φ45外圆面、 Φ100右端面、Φ90左端面

工序Ⅺ 磨Φ90上距轴心24平面 工序Ⅻ B面抛光 工序XIII 刻字刻线 工序XIV Φ100外圆镀铬 工序XV 检验入库 3. 工艺方案的比较与分析

上述两种工艺方案的特点在于：方案一是先粗加工表面的毛坯，基本按照加工原则来

0.045加工的，先粗加工半精加工精加工。给钻200孔确定基准，确保孔的行位公差，

4

0.0450.045不过一次性加工好200，同时零件200要求很高的，在后面的加工会对它的精度的0.120.045影响，并且100轴有一定位置公差，这样很难保证它0..34左端面和90右端面要与2000.045们的位置的准确性。而方案二是只给200钻孔保证底座平面度，不过钻头的下钻时不0.0450.12能准确定位，会影响200的位置公差，从而也影响后面加工的1000..34左端面和90右0.045端面的端面跳动。不过在方案二中200粗钻扩和铰是分开加工，粗铰Φ19.94。

2、精0.120.12铰Φ20，放在精车100这样确保1000..34左端面、90右端面前面，0..34左端面和90右端0.045面要与200轴有一定位置公差。综合的方案如下：

工序Ⅰ Φ100粗车左端面。粗车Φ90左侧面。粗车Φ100外圆。粗车左Φ45外圆。Φ100粗车右端面。

工序Ⅱ 粗车右Φ45右端面。粗车Φ90右侧面。粗车右Φ45外圆。粗车Φ90外圆。 工序Ⅲ 钻中心孔Φ18。扩孔Φ19.8 工序Ⅳ 半精车Φ100左端面。半精车Φ90左侧面。半精车Φ100外圆。半精车左Φ45外圆。半精车Φ90外圆并倒角C1.5。车过渡圆角R5。半精车Φ100右侧面。倒角C1.5。

工序Ⅴ 半精车右Φ45。半精车Φ90右侧面。半精车右Φ45外圆、右端面。倒角C7。切槽3×2。

工序Ⅵ 粗铰Φ19.94。精铰Φ20。

工序Ⅶ 精车Φ100左端面。倒角1×1.5(Φ20)。精车Φ90右侧面。倒角1×1.5 工序Ⅷ 粗铣Φ90两端面。精铣两端面 工序Ⅸ 钻 Φ4孔，铰Φ6孔 工序Ⅹ 钻 4×Φ9透孔

工序Ⅺ 磨外圆Φ100，右Φ45外圆，外圆Φ90。磨B面，即 左Φ45外圆面、 Φ100右端面、Φ90左端面

工序Ⅻ 磨Φ90上距轴心24mm平面 工序XIII B面抛光 工序XIV 刻字刻线 工序XV 镀铬 工序XVI 检验入库。

总工艺方案的分析：本方案基本克服了一二方案的缺点，继承它们的优点。可以做到

0.045先粗加工半精加工精加工，200粗钻扩和铰是分开加工，粗铰Φ19.94。

2、精0.120.1290铰Φ20，放在精车100左端面、右端面前面，这样确保1000..340..34左端面和90右

5

0.0450.045端面要与200轴有一定位置公差。可以确保200加工面精度。

(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坏尺寸的确定： “CA6140车床法兰盘”;零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.6kg，生据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 车100外圆表面加工余量及公差。

查《机械制造工艺设计简明手册》(以下称《工艺手册》)表2.2～2.5，取外圆表面长度余量均为2Z=6mm(均为双边加工)

车削加工余量为： 粗车: 2× 2.5mm 半精车: 2×0.3mm 精车 : 2×0.2mm

0.12公差：径向的偏差为0..34mm 产类型大批量，金属型铸造毛坯。

2.车 100、90、45端面和90、45外圆表面加工余量： 粗车 2× 2mm 半精车 2×0.3mm 精车 : 2×0.2mm 3.钻孔(20)

查《工艺手册》表2.2～2.5，先钻出来直径是18mm, 工序尺寸加工余量： 钻孔 18mm 扩孔 0.9mm 粗铰孔 0.07 mm 精铰 0.03mm

0.045公差：径向的偏差为0mm 4.钻孔(9)

一次性加工完成，加工余量为2Z=9mm 5.铣削加工余量：

0.045粗铣：9mm(离200中心轴为34 mm)

精铣：2 mm

6

0.045粗铣：18mm (离200中心轴为24 mm) 精铣：3 mm 其他尺寸直接铸造得到

由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。

(五)确定切屑用量及基本工时： 工序Ⅰ

1.粗车Ф100左端面 (1)选择刀具 选用93°偏头端面车刀，参看《机械制造工艺设计简明手册》车床选用C365L转塔式车床，中心高度210mm。参看《切削用量简明手册》选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°，后角为6°，主偏角93°,副偏角为10°,刀尖角圆弧半径0.5，刃倾角为-10°。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量ap 粗车的余量为2mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成即ap=2mm。 (b)确定进给量f 查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度ap=2mm，则进给量为0.8~1.2mm/r。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-3查取横向进给量取f =0.92mm/r。

(c)选择磨钝标准及耐用度

根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后刀面最大磨损量为0.8~1.0mm。焊接车刀耐用度T=60min。

(d) 确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(180~199HBS)，ap =2mm，f =0.92mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》表1.28，查得切削速度的修正系数为：

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的

V’ = V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv =1.05×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60 =44m/min 其中：Ktv为刀具材料改变时切削速度的修正系数。

KTv为刀具耐用度改变时切削速度的修正系数。

Kkv为切削方式改变时切削速度的修正系数。

7

Kkrv为车刀主偏角改变时切削速度的修正系数。

Kmv为工件材料的强度和硬度改变时切削速度的修正系数。 Ksv为毛胚表面状态改变时切削速度的修正系数。

则： n = 1000V’/(ЛD)=140r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与140r/min相近似 的机床转速n =136r/min,则实际切削速度V = 42.7m/min。

(e)校验机床功率

车削时功率P 可由《切削用量简明手册》表1.25查得：在上述各条件下切削功率P =1.7~2.0KW，取2.0KW。由于实际车削过程使用条件改变，根据《切削用量简明手册》表1.29-2，切削功率修正系数为：Kkrfz = 0.89,Krofz= Kλsfz =1.0,Krζfz=0.87。

其中：Kkrfz为主偏角变化时切削力的修整系数。 Krofz为车刀前角变化时切削力的修整系数。 Kλsfz为刃倾角变化时切削力的修整系数。

Krζfz为车刀刀尖圆弧半径变化时切削力的修整系数。

则：修整后的

P’ = P×Kkrfz×Krofz×Kλsfz×Krζfz = 1.55KW 根据C365L车床当n =136r/min时，车床主轴允许功率PE=7.36KW。因P’

车削时的进给力Ff可由《切削用量手册》查表得Ff=1140N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》查得车削过程的修正系数：Kkrf=1.17, Krof=1.0,Kλsf =0.75,则: Ff =1140 ×1.17 ×1.0 ×0.75=1000N 根据C365L车床说明书(《切削用量简明手册》),进给机构的进给力Fmax=4100N(横向进给)因Ff

综上，此工步的切削用量为：ap =2mm，f =0.92mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。 (3)计算基本工时：

按《机械制造工艺设计简明手册》表7-1中公式计算：刀具行程长度L= (d-d1)/2+L1+L2+L3。

其中：L1为刀具切入长度。 L2为刀具切出长度。 L3为试切附加长度。

由于车削实际端面d1=0mm,L1=4mm,L2=2mm,L3=0mm，则：

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 =(106-0)/2+4+2+0=59mm。

T= L×i /(f×n)

8

=59×1÷(0.92×136)=0.47min (其中i为进给次数。) 2.粗车Ф90左端面

(1)选择刀具：与粗车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量ap 粗车的余量为2mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即ap=2mm。 (b) 确定进给量f 查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16×25㎜^2 、工件直径90mm、切削深度ap =2mm，则进给量为0.6~0.8 mm/r。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-3查取横向进给量取f =0.73mm/r。 (c) 确定切削速度V：

根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(180~199HBS)，ap=2mm，f =0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量手册》表1.25，查得切削速度的修正系数为：Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V’ =1.05×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=44m/min 则：n =1000V’/ЛD=155r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与155r/min相近的机床转速n =136r/min,则实际切削速度V =38.4m/min。

综上，此工步的切削用量为：ap =2mm，f =0.73 mm/r, n =136r/min, V =38.4m/min。 (3)计算基本工时：

L=(95-50)/2+4+0+0=26.5mm T= 26.5×1÷(0.73×136)=0.267min。

3.粗车Ф100外圆 (1)选择刀具：

90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90°，前角10°，后角6°，副偏角8°，刃倾角-10°，刀尖圆弧直径0.5mm。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

粗车外圆，加工余量为2.5mm(半径值)，一次走刀，则ap=2.5mm。 (b)确定进给量

由《切削用量简明手册》HT200，ap=2.5mm,工件直径为100mm，则f=0.8~1.2 mm/r。再由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取f =0.92 mm/r。 (c) 选择刀具磨钝标准及耐用度

由《切削用量手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8~1.0 mm，焊接耐用度

9

T=60min。

(d) 确定切削速度V：

根据《切削用量简明手册》表1.11查取：V=1.33m/s(由180~199HBS、asp=2.5mm、f =0.92mm/r、车刀为YG6硬质合金查得),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：

Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V’=1.33×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=49.5 m/min 则：n = 157.6r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近 的机床转速n =183r/min,则实际切削速度V = 57.5m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =2.5mm，f =0.92 mm/r, n =183r/min, V =57.5m/min。 (3)计算基本工时：

T= (12+3+3+0)×1/(0.92×183)=0.107min。

4.粗车左端Ф45外圆

(1)选择刀具：与粗车Ф100外圆同一把。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

粗车外圆加工余量2mm(半径值)，一次走刀，ap=2mm.。 (b)确定进给量：

由《切削用量简明手册》材料HT200刀杆16×25㎜^2，工件直径50㎜，切深2mm,则 f为0.4—0.5mm/r,由《机械制造工艺设计简明手册》f=0.41mm/r. (c)确定切削速度V: 查《切削用量简明手册》，YG6硬质合金加工HT200(180-199HBS),ap=2mm,f=0.41mm/r有V=1.33m/s,修正系数：

Ktv=KTv= 1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的：

V’ =1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min 则：n=350r/min,取标准n机=322r/min,则V机=45.5m/min. 综上：ap =2mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.5m/min。 (3)计算工时

T= (30+5+5+0) /(0.41×322)=0.303min. 5.粗车Ф 100右端面

(1)选择刀具：与粗车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量: (a)确定背吃刀量ap:

粗车的余量为2mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即a =2mm。 (b)确定进给量：

查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度ap =2mm，则进给量为0.8~1.2 mm/r。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-3查取横向进给量取f =0.92mm/r。 (c)确定切削速度V：

根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(180~199HBS)，ap =2mm，f =0.92mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》表1.25，查得切削速度的修正系数为：

Ktv=KTv =1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的

V’ =1.05×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=44m/min 则：n =140r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与140r/min相近的机床转速n =136r/min,则实际切削速度V =42.7m/min。

综上，此工步的切削用量为：ap =2mm，f =0.92 mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。 (3)计算基本工时：

L=(101-46)/2+4+0+0=31.5mm T=31.5×1÷(0.92×136)=0.252min。

工序Ⅱ

1.粗车右边Φ45右端面

(1)选择刀具

与粗车Ф100左端面的刀具相同。 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀深度ap. 粗车加工余量为2mm.由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm,一次走刀完成，则取ap=2mm。

(b)确定进给量f: 根据《切削用量手册》加工材料HT200车刀刀杆尺寸16×25㎜^2工件直径45mm，切削深度2mm，属<3mm，则进给量为0.4--0.5mm/r,再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》查取横向进给量f=0.41mm/r。 (c)确定切削速度V：

根据《切削用量手册》表12当用YG6硬质加工HT200，180—199HBS =2mm，f机=0.41mm/r查出Vc=1.33m/s.由于实际车削过程使用条件改变，各修正系数：

Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的

11

V’ =1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85 =49.520m/min, 则n= 350.47r/min,按C365L车床转速(〈机械制造工艺设计简明手册〉表4.2-2)选择与350.47 r/min相近转速为322r/min,则实际切削速度V= 45.7m/min (3)计算基本工时

L =50/2+4+2=31mm,

T= 31×1/(0.41×322)=0.235min. 2.粗车Φ90右端面

(1)选择刀具：同上 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀深度ap. 粗车加工余量为2.0mm,可以一次走刀完成，则:ap=2.0mm。 (b)确定进给量f 根据《切削手册》切深ap=2.0mm,属于<3mm，则进给量f为0.6—0.8mm/r,再根据C365L及其〈机械工艺〉f=0.73mm/r. (c)确定切削速度V 直径￠90mm,ap=2mm,f=0.73mm/r查V=1.18m/s.修正系数： KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=1.0,Ksv=0.85，Kkv=1.0, 则Vc =1.18×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=43.93m/min, 则n =155.45r/min. 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与155.45r/min相近n=136r/min,则实际切削速度V=38.4m/min (3)计算基本工时：

L=(d-d1)/2+ L1+ L2+ L3]/fn =[(95-50)/2+0+4+0=26.5mm

T=[(d-d1)/2+ L1+ L2+ L3]/fn =[(95-46)/2+0+4+0]/(0.73×136)=0.267min. 3.粗车右端Ф45外圆

(1)选择刀具：与粗车Ф100外圆同一把。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

粗车外圆加工余量2.0mm(半径值)，一次走刀，ap=2.0mm.。 (b)确定进给量：

由《切削用量简明手册》材料HT200，工件直径50㎜，切深2.0mm,则 f为0.4—0.5mm/r,由《机械制造工艺设计简明手册》f=0.41mm/r. (c)确定切削速度V:查《切削用量简明手册》表12，YG6硬质合金加工HT200(180-199HBS),ap=2.5mm,f=0.41mm/r有V=1.33m/s,修正系数：

Ktv=KTv= 1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则

修正后的

V’ =1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min 则：n=350r/min,取标准n机=322r/min,则V=45.5m/min. 综上：ap =2.0mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.5m/min。 (3)计算工时

T= (41+3+3+0) /0.41×322=0.356min 4.粗车Ф90外圆

(1)选择刀具：与粗车Ф100外圆同一把。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

粗车外圆，加工余量为2.0mm,一次走刀，则ap=2.0mm。 (b) 确定进给量

由《切削用量简明手册》HT200， ap=2.0mm,工件直径为90mm，则f=0.6~0.8mm/r。再由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取f =0.76mm/r。 (c) 确定切削速度V 根据《切削用量手册》表12查取：V=1.33m/s(由180~199HBS、asp=2.0mm、f =0.76mm/r、车刀为YG6硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变,查取切削速度修正系数：

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的

V’ =1.33×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=49.5m/min 则：n =1000×49.5/3.14×90=175.2r/min，按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与157.5r/min相近的机床转速n =183r/min,则实际切削速度V = 51.7m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =2.0mm，f =0.76mm/r, n =183r/min, V =51.7m/min。 (3)计算基本工时：

T= (9+3+3+0)×1/(0.76×183)=0.108min。

工序Ⅲ 1.钻Ф18孔

(1)机床选择：查《机械制造工艺设计简明手册》选用Z535立式钻床。

(2)刀具选择：查《机械制造工艺设计简明手册》选用直径18mm高速钢标准锥柄麻花钻。

(3)切削用量选择：

查《切削用量简明手册》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》Z535立式钻床进给量取f =0.72mm/r。查《切削用量简明手册》取V =0.35m/s=21m/min则n =371.36r/min 按机床选取n =400r/min,故V =3.14×18×400/1000=22.6m/min

(4)计算基本工时：

由《机械制造工艺设计简明手册》表7-5中公式得

T=(L+L1+L2)/(f×n)=(91+11+0)/(0.72×400)=0.3542min。

2.扩Ф19.8孔

(1)刀具选择：选用直径19.8mm高速钢标准锥柄扩孔钻。 (2)确定切削用量：

查《切削用量简明手册》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》Z535立式钻床进给量取f =0.96mm/r。扩孔时的切削速度，由公式：V扩=(1/2~1/3)V钻

查《切削用量简明手册》取V =0.35m/s=21m/min V扩=(1/2~1/3)V钻=7～10.5m/min则：n=112.5~168.8r/min (3)计算基本工时：

T= (91+14+2)/(0.96×140)=0.871min。

工序Ⅳ

1.半精车Ф100左端面

(1)选择刀具：与粗车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀量：

半精车余量为z=0.3mm,可一次走刀完成，ap=0.3mm。 (b)确定进给量：

由《机械制造工艺设计简明手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10°，刀尖半径0.5mm，则进给量为0.18~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f =0.24mm/r。

(c)确定切削速度VC：

根据《切削用量简明手册》表1.11查得：V=2.13m/min(由180~199HBS、ap=0.3mm、f =0.24mm/r、车刀为YG6硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的

V’ =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 则：n = 252r/min，按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252r/min相近的机床转速n =238r/min,则实际切削速度V = 3.14×100×238/1000=74.7m/min。

(3)计算基本工时：

L=(101-19.8)÷2+4+2+0=46.6mm

14 按机床选取n =140r/m,故V = 3.14×19.8×140/1000=8.7m/min

T= 46.6÷(0.24×238)=0.816min。

2.半精车Ф90左端面

(1)选择刀具：与粗车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀量：

加工余量为z=0.3mm, 一次走刀完成，ap=0.3mm。 (b)确定进给量：

由《机械制造工艺设计手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10°，刀尖半径0.5mm，则进给量为0.2~0.35mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f =0.24mm/r。

(c)确定切削速度V：

根据《切削用量手册》表1.11查取：VC=2.02(由180~199HBS、asp=0.3mm、f =0.24mm/r、车刀为YG硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的

V’ = 2.02×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60 =75.2m/min 则：n = 266r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与266r/min相近的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = 3.14×90×322/1000=91.0m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =0.3mm，f =0.24mm/r, n =322r/min, V =91.0m/min。

(3)计算基本工时：

L =(91-46)/2+4+0+0=26.5mm T= 26.5×1/(0.24×322)=0.34min。

3.半精车Ф100右端面

(1)选择刀具：与半精车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀量：

加工余量为z=0.3mm,可一次走刀完成，ap=0.3mm。 (b)确定进给量：

由《机械制造工艺设计手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10°，刀尖半径0.5mm，则进给量为0.2~0.35mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f =0.24mm/r。

(c)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.11查取：V=2.02m/min(由180~199HBS、asp=0.45mm、f =0.24mm/r、车刀为YG6硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修

正系数：

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的

V’ =2.02×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60 =75.2m/min 则：n = 239r/min，按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与239r/min相近的机床转速n =238r/min,则实际切削速度V =3.14×100×238/1000=74.7m/min。

(3)计算基本工时：

L=(100.4-45.1)/2+4+0+0=31.65mm T=L×i/(f×n)=31.65×1/(0.24×238)=0.554min。

4.半精车Ф100外圆

(1)选择刀具：

90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90°，前角10°，后角6°，副偏角8°，刃倾角0°，刀尖圆弧直径0.5mm。

(2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

半精车外圆，加工余量为0.3mm(半径值),一次走刀，则asp=0.3mm。 (b)确定进给量

由《切削用量简明手册》表3.14得f=0.2~0.3mm/r。再由《机械制造工艺设计简明手册》表4.1—2查取f =0.28mm/r。

(c)选择刀具磨钝标准及耐用度：后刀面磨钝标准为0.8~1.0,耐用度为T=60min。 (d)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.11查取：VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为YG6硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的

V’ =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 则：n =1000×79.3/(3.14×100)=252.5r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252.5r/min相近的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = 101.1m/min。

综上，此工步的切削用量为：ap =0.3mm，f =0. 28mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。

(3)计算基本工时：

T= (9.7+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.174min。 5.半精车左边Φ45 外圆

(1)选择刀具：用半精车￠100外圆车刀。

(2)确定切削用量 (a)确定背吃刀

半精车外圆双边加工余量为0.6mm,一次走刀成,asp=0.9/2=0.3mm. (b) 确定进给量f 查《机械工艺》f取0.2—0.3mm/r,由表4-1-2，f=0.28mm/r. (c) 确定切削速度V 查《切削手册》表12取2.13m/s,修正系数同上：

Vc = 2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0=79.3m/min 则：n =561.2r/min取车床转速为550r/min,则实际切削速度Vc=77.75m/min. 综上：ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min. (3)计算工时

T= (30.3+5+5+0) ×1/(0.28×550)=0.262min. 6.半精车Ф90外圆

(1)选择刀具：与半精车Ф100外圆同一把。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

半精车外圆，加工余量为0.6mm,一次走刀，则asp=0.6/2=0.3mm。 (b) 确定进给量

由《切削用量手册》表3.14得f=0.2~0.3mm/r。再由《简明手册》表4.1—2查取f =0.28mm/r。

(c) 确定切削速度V：

根据《切削用量简明手册》表1.11查取：VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、车刀为YG6硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的

V’=2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 则: n =1000×79.3/(3.14×90)=280.6r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与280r/min相近的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V = 91m/min。

综上，此工步的切削用量为：ap=0.3mm，f =0.28mm/r, n =322r/min, V =91m/min。 (3)计算基本工时：

T= (9+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.166min。

其中L=9mm，L1=3mm，L2=3mm，L3=0mm，i=1 7.倒角(Ф90)

(1)选择刀具：90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带

倒棱形，主偏角90°，前角10°，后角6°，副偏角8°，刃倾角0°，刀尖圆弧直径0.5mm。

(2)切削用量: 背吃刀量ap=1.5mm,手动进给，一次走刀。

V =80m/min, n =1000×80/3.14×90=283r/min 按C365L说明书：n =238r/min, V =3.14×238×90/1000=67m/min (3) 基本工时：由工人操控，大约为0.03min。 8.倒角(Ф100)

(1)选择刀具：90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90°，前角10°，后角6°，副偏角8°，刃倾角0°，刀尖圆弧直径0.5mm。

(2)切削用量: 背吃刀量ap=1.5mm,手动进给，一次走刀。

V =80m/min, n =1000×80/3.14×100=254.7r/min 按C365L说明书：n =238r/min, V = 3.14×238×100/1000=74.7 m/min。 (3) 基本工时：由工人操控，大约为0.03min。 9.车过渡圆R5 (1)刀具选择

YG6硬质合金成形车刀R=5mm。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量：ap=z=5mm,一次走完成。 (b)确定进给量：手动进给。

(c)确定切削速度n=430r/mm V=60.76m/min (3)计算基本工时

T≦0.05min,即工人最慢加工速度。 工序Ⅴ

1.半精车右边Φ45右端面

(1)选择刀具

与半精车Ф100左端面的刀具相同。 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀深度ap. 半精车加工余量为0.3mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm,一次走刀完成，则取ap=0.3mm。

(b)确定进给量f: 根据《切削用量手册》加工材料HT200车，工件直径46mm，切削深度0.5mm，属<3mm，则进给量为0.4--0.5mm/r,再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》查取横向进给量f=0.41mm/r。

(c)确定切削速度V：

根据《切削用量手册》表12当用YG6硬质加工HT200，180—199HBS =0.5mm，f=0.41mm/r查出Vc=1.33m/s.由于实际车削过程使用条件改变，各修正系数：

Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的

V’ =1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85 =49.520m/min, 则n= 350.47r/min,按C365L车床转速(〈机械制造工艺设计简明手册〉表4.2-2)选择与350.47 r/min相近转速为322r/min,则实际切削速度V= 45.7m/min (3)计算基本工时

L=(46-19.8)/2+4+2=19.1mm, T= 19.1×1/(0.41×322)=0.145min. 2.半精车Ф90右端面

(1)选择刀具：选用93°偏头端面车刀，参看《切削用量简明手册》选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°，后角为6°，主偏角93°,副偏角为10°,刀尖角圆弧半径0.5，刃倾角为-10°。

(2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量

加工余量为z=0.3mm,可一次走刀完成，asp=0.3mm。 (b)确定进给量

由《机械制造工艺手册》表3.14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10°，刀尖半径0.5mm，则进给量为0.1~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺简明手册》表4.2—3查取横向进量f =0.24mm/r。

(c)确定切削速度V 根据《切削用量手册》表12查取：V=2.02m/min(由180~199HBS、asp=0.3mm、f =0.24mm/r、车刀为YG6硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。 则修正后的

V’=2.02×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=75.2m/min 则：n =266r/min,按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与266r/min相近的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V =91.0m/min。 综上，此工步的切削用量为：a =0.3mm，f =0.24mm/r, n =322r/min, V =91.0m/min。

(3)计算基本工时：

L=(90.4-45.4)/2+4+0+0=26.5mm T= 26.5×1/(0.24×322)=0.34min。

3.半精车右边Ф45外圆

选择刀具：用半精车￠90外圆车刀

(1)确定切削深度

半精车外圆，一次走刀，则ap=0.3mm。 (2)确定进给量

查《机械工艺》f取0.2—0.3mm/r,由表4-1-2，f=0.28mm/r. (3)确定切削速度V 查《切削手册》表12取2.13m/s,修正系数同上：

Vc = 2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0=79.3m/min, 则：n =561.2r/min取车床转速为550r/min,则实际切削速度Vc=77.75m/min. 综上：ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min. (4)计算基本工时：

T=(40.8+3+3+0)×1/(0.28×550) =0.304min。

4.倒角(Φ45 右侧)

(1)用端面车刀加工余量7mm，背吃刀量 ap=3.5mm,手动进给，两次走刀。 V给=60m/min,则：n给=424.6r/min,按取n =430r/min,则V=60.79m/min (2)计算基本工时：由工人操控，大约为0.10min 5.车3×2退刀槽

(1)选择刀具：选择90°切槽刀，车床C365L转塔式车床高210mm,故刀杆尺寸16×25mm,刀片厚度取3mm,选用YG6刀具材料，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°,后角8°，主偏角90°，副偏角3°，刀尖圆弧半径0.2--0.5取0.5mm,刃倾角0°。

(2)确定切削用量： (a)确定背吃刀深度 : ap=z=2.16mm,一次走刀完成。 (b) 确定进给量f: 根据《切削用量手册》切深为3mm,属于〈=3mm,f=0.4—0.5mm/r.按《机械制造工艺设计简明手册》中C365L车床取f=0.41mm/r. (c) 选择车刀磨钝标准及耐用度：根据《切削用量手册》表10，取车刀后面最大磨损量为0.8--1.0mm,焊接刀耐用度T=60min。 (d) 确定切削速度V: 根据《切削用量手册》，YG6,180—199HBS, ap<=4mm,f=0.41mm/r,V=1.50m/s, 修正系数：

KTv=1.0,Kmv=0.89,Ksv=0.85,Ktv=1.0,Kkrv=1.0,Kkv=1.0 则Vc=1.50×60×1.0×0.89×0.85×0.73×1.0×1.0=49.7m/min, 则：n =351.6r/min,按C365L车床转速(见《机械制造工艺设计简明手册》表)选择与351.6相近的转速n=322r/min,则实际切削速度为V=45.52m/min,最后决定切削用量为 ap=3.6mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.52m/min.

(3)计算基本工时：

T= [(45-41)/2+4+0+0]/(0.41×322)=0.0454min 工序Ⅵ

1.粗铰Ф19.94 (1)刀具选择：

直径19.94mm高速钢锥柄几用铰刀。后刀面磨钝标准为0.4~0.6mm，耐用度T=60min (2)确定切削用量： 背吃刀量ap=0.07mm 查《切削用量简明手册》得：f=1.0~2.0mm/r，取f=1.60mm/r。

参看《机械制造工艺设计简明手册》表3-48V=6.37m/min则：n=1000×6.37/(3.14×19.94)=101.7r/min按机床选取n =140r/min则：V = 3.14×140×19.94/1000=8.788m/min (3)计算基本工时：

T= (91+14+2)/(1.60×140)=0.4777min。

2.精铰Ф20 (1)刀具选择： 直径20mm高速钢锥柄机用铰刀 (2)确定切削用量：

背吃刀量ap=0.03mm。切削速度与粗铰相同，故n =140r/mmin。 由《切削用量简明手册》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.22 mm/r

V= 3.14×140×20/1000=8.796r/min (3)计算基本工时：

T= (91+14+2)/(1.22×140)=0.626min 工序Ⅶ

1.精车Ф100左端面

(1)选择刀具：与半精车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量

加工余量为0.16mm，一次走刀完成，则ap=0.16mm。 (b)确定进给量

查《机械制造工艺手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r (c) 确定切削速度V 查《切削用量手册》表1.11，取VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.16mm、f =0.52mm/r、车刀为YG6硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。

21

则修正后的

V’ =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 则：n = 1000×79.3÷(3.14×100)=252r/min，

按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252r/min相近的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V =101.1m/min。

综上，此工步的切削用量为：ap =0.16mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。

(3)计算基本工时：

L=(100.4-20)/2+4+2+0=46.2mm. T= 46.2×1÷(0.23×322)=0.624min 2.精车Ф90右端面

(1)刀具选择：与半精车Ф100左端面同一把。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量

加工余量为0.16mm，一次走刀完成，则asp=0.16mm。 (b)确定进给量

查《机械制造工艺手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r (c)确定切削速度V 查《切削用量手册》表12，取V=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.16mm、f =0.23mm/r、车刀为YG6硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的

V’ =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min

n =280r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-2)选择与252r/min相近的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V =91m/min。

综上，此工步的切削用量为：a =0.16mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =91m/min。 (3)计算基本工时：

L=(90.4-45.4)÷2+4+0+0=26.5mm. T=26.5×1÷(0.23×322)=0.3578min 3.倒角(内孔左侧)

(1)刀具选择：用倒Ф100左端面的车刀。 (2)确定切削用量：

背吃刀量ap=1.0mm,手动一次走刀。 V=30m/min，a n =1000×30/(3.14×20)=477.7r/min由机床说明书，n =430r/min 则：V =3.14×430×20/1000=27.02m/min

22

(3)计算基本工时：由工人操控，大约为0.03min. 4.倒角(内孔右侧)

(1)刀具选择：同上。 (2)确定切削用量

背吃刀量ap=1.0mm,手动一次走刀。 V=30m/min， 则：n =477.7r/min 由机床说明书，n=430r/min V’= 3.14×430×20/1000=27.02m/min (3)计算基本工时：由工人操控，大约为0.03min. 工序Ⅷ

1.粗铣Ф90两侧面

(1)刀具选择

根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1及铣刀样本手册，选锯片铣刀，外径160mm,内径32mm,B=3mm,Z=28mm (2)切削用量

ap=B=3mm，右边走刀6次，左边走刀3次。

(3)选X61W卧式铣床，使用专用夹具。由《切削手册》表3.5当机床功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁f=0.14-0.24mm/r,取f=0.14mm/r。

(4)选择铣刀磨钝标准及耐用度

根据《切削用量手册》表3.7,铣刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm,由《切削用量手册》表3.8,铣刀直径d0=160mm,则硬质合金盘铣刀T=150min. (5)确定切削速度Vc 由《切削手册》表3,13,当取Vc=130m/min时n =258.6r/min。根据X61W机床说明书(见《切削用量手册》表3.23)取主轴转速n机=255r/min.则实际切削速度为V =128m/min 当n=255r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度V=fm=f×z×n=0.14×28×255=999.6mm/min.由X61W机床说明书(见《切削用量手册》表3.23)取V=980mm/min (6)计算基本工时

L(距离24mm面)=72mm, L(距离34mm面)=54mm，

L1=[ap×(D-ap)]^0.5+(1~2) =[3×(160-3)]^0.5+2=23.7mm,

L2=2~5=5 T(距离24mm面)=(L+L1+L2) ×i/fm =(72+23.7+5) ×6/980=0.6165 min T(距离34mm面)=(L+L1+L2) ×i/fm =(54+23.7+5) ×3/980=0.2532min

23

2.精铣两侧面

(1)工序要求

左边端面表面粗糙度Ra=3.2,选X63卧式铣床,使用专用夹具. 选择刀具:由《机械制造工艺设计简明手册》表5.45及铣刀杆手册,选两把高钢镶齿三面刃铣刀,铣刀外径d0=160mm,d=40mm,L=20mm,Z=22mm(由《切削用量手册》表4.1, 4.2) (2)确定铣削深度

由于左边余量为2mm,右边余量为3mm，所以左边二次走刀完成,右边三次走刀完成，则ap=1mm. (3)确定每齿进给量fz 由《切削用量手册》表3.3在X63铣床功率为10kw(《切削用量手册》表3.25),工艺系统刚性为低,用高速钢成形盘铣刀加工时,选每齿进给量fz=0.08mm/z (4)选铣刀磨钝标准及刀具耐用度

根据《切削手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.2mm,由《切削用量手册》表3.8铣刀直径d0=160mm,则T=150min (5)确定切削速度Vc 由《切削用量手册》表3.11,取Vc=30 m/min,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8, Vc =30×0.9×1.0×0.8=21.6m/min 则：nc =43r/min 查X63机床说明书(见《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39)选取主轴转速n=47.5r/min.则实际切削速度为Vc’=23.87m/min,当n机=47.5r/min时,工作台每分进给量fm=Vf=fz×z×n=0.08×22×47.5=83.6mm/min 由X63机床说明书(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-40)选取铣床工作台进给量Vf =fm=75mm/min (6)计算基本工时：

L(距离24mm面)=76.13mm, L(距离34mm面)=58.96mm， L1=[1×(160-1)]^0.5+2=14.6mm,

L2=2~5=5 则：T(距离24mm面)=(L+L1+L2) ×i/fm =(76.13+14.6+5) ×3/980=0.293 min T(距离34mm面)=(L+L1+L2) ×i/fm =(58.96+14.6+5) ×2/980=0.16min 工序Ⅸ 1.钻Ф4孔

选用Z35型摇臂钻床。 (1)刀具选择：

由《机械制造工艺设计简明手册》选用直径4mm高速钢标准锥柄麻花钻。 (2)确定切削用量：

查《切削用量手册》f=0.18～0.22mm/r,由钻床取f=0.20mm/r.由《切削用量手册》取V =21m/min,则n=1671.1r/min ,由Z35钻床取n =1700r/min，故VC = 21.36m/min.

24

(3)基本工时：

L1=(D-d1)/2×cotKr+(1~2)=3mm，

L2=2mm， L=12.5mm

则：T= (L+L1+L2)/(f×n)0.05147min 2. 铰Ф6孔 (1)刀具选择：

直径6mm高速钢锥柄机用铰刀，刀具磨钝标准为0.4—0.6mm,耐用度T=60min。 (2)确定切削用量：

(a)加工余量为2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手册》f=0.27—0.33mm/r，由《工艺手册》f=0.26mm/r。

(b)确定切削速度：

KV=1，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3 则：V = 8.9576m/min 得n =474.56r/min 取n =420 r/min 则：V =7.92 m/min (3)基本工时：

L1=13~15=14mm，L2=2~4=3 mm，L=7mm T=(L+L1+L2)/(f×n)=0.21978min 工序Ⅹ 1.钻4×Ф9 选用Z35型摇臂钻床 (1)刀具选择

选用直径9mm高速钢标准锥柄麻花钻。 (2)确定切削用量

4个孔共走四次刀。由《切削用量手册》f=0.47—0.57mm/r,由钻床取f=0.40mm/r. 由《切削用量手册》，取V查=0.36m/s=21.6m/min 由钻床说明书，取n机=850r/min,故V=24.03 m/min (3)计算基本工时：

L1=8mm，L2=0mm，L=8mm T=4×(L+L1+L2)/(f×n)=0.188min 工序Ⅺ

选用M131W万能磨床,使用专用磨床夹具。 1.磨削Ф45外圆

(1)选择砂轮

查《机械制造工艺设计手册》表3.2-1，表3.2-2，表4.2-30得砂轮选择结果为：P平行砂轮，砂轮尺寸300×50×203，TH黑碳化硅磨料，X橡胶结合剂，60#磨料粒度。查

25

《金属工艺人员手册》砂轮耐用度为T=1800s。

(2)确定切削用量

砂轮速度n=2670r/min (查《机械制造工艺设计手册》表3-107)，工件速度v=0.3m/s(表3-101)，砂轮宽度B=50mm，则轴向进给量fa=(0.5~0.8)B=0.6B=30mm. 径向进给量

fr=2.58×10^(-3) ×d^0.3×K1×K2/(fa×v×T^0.5) = 2.58×10^(-3) ×45^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.052mm (3)计算基本工时

T=(Zb×A/ftm+K×t)×k =(0.04×1/0.052+1.1×0.16) ×0.8=0.7565min d-工件直径

K1-砂轮直径的修正系数 K2-工件材料的修正系数 v-工件速度

T-砂轮常用合理耐用度 2.磨削外圆Ф100 (1)选择砂轮

选用磨削Ф45外圆同一砂轮。 (2)确定切削用量

砂轮速度n=2670r/min(查《机械制造工艺设计手册》表3-107)，工件速度v=0.3m/s(表3-101)，砂轮宽度B=50mm，则轴向进给量fa=(0.5~0.8)B=0.6B=30mm. 径向进给量

fr=2.58×10^(-3) ×100^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.066mm (3)计算基本工时

T= (0.04×1/0.066+1.1×0.05) ×0.8=0.5288min Zb-单面加工余量 A-切入次数

ftm-切入法磨削进给量

K-考虑加工终了时的无火花光磨以及为消除加工面宏观几何形状误差二进行的局部修磨的系数。

t-光整时间

k-光整时间的修正系数 3. 磨削Ф 90外圆

(1)选择砂轮

选用磨削Ф45外圆同一砂轮。 (2)确定切削用量

26

砂轮速度n=2670r/min (查《机械制造工艺设计手册》表3-107)，工件速度v=0.3m/s(表3-101)，砂轮宽度B=50mm，则轴向进给量fa=(0.5~0.8)B=0.6B=30mm. 径向进给量

fr= 2.58×10^(-3) ×90^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.064mm/r (3)计算基本工时

T= (0.04×1/0.064+1.1×0.04) ×0.8=0.5352min 4.磨削B面即：磨削Ф45同时靠磨两端面

选用M120W万能外圆磨床，使用专用夹具，选用切入磨法。 (1)砂轮选择

查《机械制造工艺设计手册》表3.2-1，表3.2-2，表4.2-30得砂轮选择结果为：PZA单面凹带锥砂轮，砂轮尺寸300×40×127，TH黑碳化硅磨料，X橡胶结合剂，60#磨料粒度。查《金属工艺人员手册》砂轮耐用度为T=1800s。 (2)确定切削用量

砂轮速度n=2200r/min (查《机械制造工艺设计手册》表3-107)，工件速度v=0.3m/s(表3-101)，砂轮宽度B=40mm，则轴向进给量fa=(0.5~0.8)B=0.75B=30mm./r 径向进给量

fr=2.58×10^(-3) ×45^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.052mm/r (3)计算基本工时

T= (0.05×1/0.052+1.65×0.16) ×0.8=0.98min 工序XII 1.磨削Ф90突台距离轴线24mm的侧平面

选用机床：卧轴矩台平面磨床MM7112并使用专用夹具。MM7112功率为1.5kw,工作台纵向移动速度2.5~18m/min (1) 选择砂轮

查《机械制造工艺设计手册》表3.2-1，表3.2-2，表4.2-30得砂轮选择结果为：P平行砂轮，砂轮尺寸200×20×75，TH黑碳化硅磨料，X橡胶结合剂，60#磨料粒度。查《金属工艺人员手册》砂轮耐用度为T=1800s (2) 确定砂轮速度 n=2810r/min (3) 轴向进给速度(即磨削进给量fa) 查《工艺设计实训教程》表1.2-25:

fa=(0.5~0.8)B

=(0.5~0.8)×20=10~16 mm/r取：fa =10mm/r (4) 径向进给量 (磨削深度fr)

查《工艺设计实训教程》表1.2-25得：fr=0.01~0.02mm 则取：径向进给量 fr=0.01mm/r，走刀4次.

27

(5) 确定基本工时

T=4×(76.13+20) ×8×0.04×1.7/(1000×10×0.01×10)=0.209min 工序XIII B面抛光 工序XIV 刻线、刻字 工序XV Ф100外圆镀铬 工序XVI 检测入库

机械加工工艺过程卡如下(附表1)：

表1

三、夹具设计

(一)机床夹具在机械加工中的作用：

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工CA6140机床法兰盘时，需要设计专用夹具。

根据任务要求中的设计内容，需要设计加工49夹具一套。为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

28

(二)定位误差分析：

定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺

0200.045 寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为0.4m，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为1.6m

(三)切削力及夹紧力的计算：

1.切削力的计算： px419DS0.8kp

刀具选用高速钢材料

查《机床夹具设计手册》表1-2-8 HBkp190D8.4 S0.125

0.62001900.61.03

px419DS0.8kp41990.1250.81.03735.9N

2.夹紧力计算：

查《机床夹具设计手册》由表1-2-23 可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0 查表1-2-21：d10mm p1.25 rz4.59

42°29′

,2选用梯形螺纹有利于自锁8°50′

w025L,tg12tg225401120N4.594tg11

29

由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力w0

(四)夹具设计及操作的简要说明：

如前所述，应该注意提高生产率，满足大批量生产需求，减小劳动强度及劳动时间，故该夹具设计采用了齿轮齿条快速夹紧机构，用梯形螺纹锁紧，在夹紧和松开工件时省时省力。

其夹具图设计如下(附图

3、4)：

图3

图4

30

(五)、夹具装配图设计如下(附图5)：

图5

31

总结

通过设计，培养了我独立思考问题和解决问题的能力。树立了正确的设计思想，掌握了零件产品设计的基本方法和步骤。通过设计，我还学会了许多Word的操作知识，CAD的操作能力也得到了很大的提高，使我了解倒在明年的毕业设计时应注意的许多问题，面对一个知识点不懂应该查查资料，争取弄明白。

在这次设计也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法，让我们更好地理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。同时，也要感谢马老师对我的关心和帮助。本设计是在马老师的亲切关怀和悉心指导下顺利完成。他严谨的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。在学业上马老师给予我巨大前进动力。在此再向帮助过我的老师和同学致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

32

参考文献

1 赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出版社，2002 2 邹青主编.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京：机械工业出版社，2007 3 东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学编.机床夹具设计手册.上海：上海科学技术出版社，1990 4 艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社，1994 5 孙堃，王文才.机械制造工艺学课程设计指南.长春：吉林工业大学，1997 6 马贤智主编.实用机械加工手册.沈阳：辽宁科学技术出版社，2002 7 李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社,2002 8 (美)Hiram E.Grant.夹具—非标准夹紧装置.北京：机械工业出版社，1985

33