法兰盘设计机械制造课程设计

第一篇：法兰盘设计机械制造课程设计

法兰盘设计机械制造课程设计

机械设计制造工艺学课程设计是我们学完了大学里的全部课程、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链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。

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的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国现代化建设打下一个良好的基础。

由于能力有限，设计尚有不足之处，恳请各位老师给予指教。

一．零件的分析

（一）零件的作用

我所设计的零件是法兰盘，它的作用是使管件连接处固定并密封，它连接于管端，法兰上有3个直径为20mmEQS的孔眼，可穿螺栓，使两法兰紧密连接，压紧两法兰间的衬垫以达到密封效果，还有三组直径为12mm的斜孔与水平孔组合的通油孔。因此，法兰盘承受较大的压力，所以采用锻件，提高零件致密性，以使承受压力的能力增强。

（二）零件的工艺分析

此法兰盘共有两组加工表面

1）直径为90mm的孔的轴线为基准加工的表面

本组表面包括直径为 320mm、248mm、190mm的外圆的轮廓表面及左右端面，表面粗糙度为12.5。

直径为90mm的孔的表面粗糙度为3.2，尺寸上偏差为+0.054,下偏差为0

2）直径为12mm的孔的加工

包括平行于轴线的三组孔及斜孔的加工，其表面粗糙度为2.5，直径为20的三个均布孔，表面粗糙度为6.3，直径为17.5mm的孔的加工，表面粗糙度为6.3。

二．工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形势

零件材料为45钢，锻造，考虑到法兰盘在连接两管的工作过程中，要承受螺钉连紧时的压力，要有一定的韧性，因此选用锻件，尽可能使金属纤维不被切断，保证零件工作可靠。零件为大批量生产。

（二）基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会使零件大批量报废，使生产无法进行。

1.粗基准的选择

对于一般的盘类零件，可以以外圆作为粗基准。对零件来说，按照粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选取直径为320mm的外圆作为粗基准的，（三爪卡盘夹持，自动定心，限制x、y、z三个方向的移动自由度及y、z方向上的旋转自由度，不完全定位，但不影响加工）。粗基准的选择应保证足够的加工余量，且应避免粗基准的重复使用。

2.精基准的选择

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，应进行尺寸换算。精基准的选择原则有：基准重合、基准统一、自为基准、互为基准等。精基准选择应保证工件定位准确、加紧可靠、操作方便。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线的出发点应该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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以采用万能机床配有专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。

工艺路线方案如下：

工序1.粗车A面，粗车直径320mm的外圆表面

工序2.粗车直径248mm、190mm、147mm的外圆，右端面及轮廓上的圆弧，倒角7mm。

工序3.粗镗直径为90mm的孔（不到尺寸）

工序4.半精镗直径为90mm的孔

工序5.钻3x直径12mm的孔及斜孔，3x直径17.5mm的孔及3x20mm的均布孔。（均6到尺寸）

工序7铰3x直径12mm的孔及斜孔

工序8.扩3x直径17.5mm的孔及3x20mm的均布孔。

工序9.钳工修锐边毛刺及倒角C1。工序10.检验

以上工艺过程详见附表的机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。

（四）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45钢，硬度为207-241HBW，毛坯重量约10kg，生产类型为大批生产，毛坯采用锻件。

确定锻件的加工余量和公差的主要因素有如下5种：

1.锻件的质量、按图样尺寸加上其尺寸上偏差的一般进行计算得到

锻件形状复杂系数S

S=m锻件/m外轮廓包容体

（式中m锻为锻件的质量，m外包容体为锻件外廓包容体的质量）

2.分模线形状 有平分直分模线和对称弯曲分模线、不对称弯曲分模线两类

3.锻件的质量系数分M1和M2两级

4.零件加工表面粗糙度，适用于机械加工表面粗糙度Ra>=1.6um的表面，当加工表面粗糙度Ra<1.6um时，其余量要加大

5.锻件法兰的余量a的计算公式

a=0.25H0.2D0.5（本法兰孔取0.75a，外表面取0.5a）

式中H为总高，D为直径

根据以上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、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1.外圆表面（直径320mm外圆及直径248mm、190mm、147mm的外圆表面）

考虑其长度为150mm，表面粗糙度值均为12.5，只要求粗加工，此时直径余量2Z=3mm已能满足加工要求。

2.外圆表面沿轴线长度方向上的加工余量及公差（A面及右端面）

查《实用机械制造工艺设计手册》（以下简称《工艺手册》）得，锻件质量为10kg，锻件复杂形状系数为S1，锻件轮廓尺寸（长度方向）大于0小于等于315mm,故长度方向偏差为+1.5

-0.7mm，长度方向加工余量为2.0~2.5mm，径向为2.0~2.5mm(均为锻件单面余量)，均取2mm。

3.直径为90mm的孔（中心孔）

孔径为90mm，可锻出，孔的精度为IT8，参照《工艺手册》确定其加工的工序尺寸及余量为

直径90mm 2Z=1.3mm（1.5mm）

直径88.7mm(88.5)2Z=2mm（2.5mm）

4.3x直径12mm的孔及斜孔

铰孔12mm 2Z=0.2mm

钻孔11.8mm

5.3x直径17.5mm的孔（与同轴线平行的直径12mm的孔相通）

扩孔17.5mm 2Z=1mm

钻孔16.5mm

5.3x20mmEQS（三孔均布）

扩孔20mm 2Z=1.2mm

钻孔18.8mm 五 确定切削用量及基本工时

在已经选择了刀具材料和几何角度的基础上，用查表法按如下步骤合理的选择切削用量，首先用工序余量确定被吃刀量ap，全部余量尽可能在一次进给中去除，也可以多次进给完成，而后，在切削力允许的条件下选择大的进给量f（粗加工）或按本工序的加工表面粗糙度确定进给量f（精加工），在机床允许的情况下，选择大的切削速度v（粗加工）或按刀具使用寿命确定切削速度（精加工），选择机床所具有的主轴转速中最接近的速度，最后验算机床的功率是否足够。

工序1.车削外圆、端面。本工序采用计算法确定切削用量。

1.加工条件

工件材料：45钢，锻件，时效处理。

加工要求：粗车直径320mm端面及外圆，表面粗糙度为12.5um。

机床：CA6140论文范文http://www.xiexiebang.com/ 卧式机床

刀具：刀具材料为硬质合金刀，刀杆尺寸为20mmx25mm，kr=90°，r0=15°，a0=8°。

2.计算切削用量

1）粗车直径320mm的外圆及端面

1)确定外圆及端面最大加工余量：已知毛坯长度方向的加工余量为2上偏差为1.5，下偏差为0.7mm，故毛坯长度方向上的最大加工余量为7mm，因为两端面要求不高，只一次车削即可达到要求，可取加工余量为6mm，取ap=3mm，长度加工公差按IT12级，取-0.46mm（入体方向）.2)确定进给量f：查《工艺手册》得

ap小于等于3mm时，f取0.8~1.2mm/r

按CA6140车床说明书取f=0.91mm/r

3)计算切削速度v：

车削速度不限,此处取vc=1.2m/s。

4）确定机床主轴转速：

ns=1000vc/πdw=1.2r/s=72r/min

按机床说明书，与之接近的转速为80r/min，现取ns=80r/min，所以实际切削速度v=1.34m/s。

5）计算切削工时：按《工艺手册》，取

l=（D-d）/2=3mm l1=17,l2=0 ,l3=0 t=l+l1+l2+l3)i/nwf=0.31min

（2）粗车外圆轮廓表面

1）被吃刀量：单边余量1.5mm，可一次切除。

2)进给量与切削速度: 查《工艺手册》得外圆切削速度计算，查《工艺手册》得ap=2~6mm时，f=0.3~0.6mm/r，vc=1.167-1.500m/s，取f=0.5mm/r vc=1.5m/s。

3）确定机床主轴转速：

ns=1000vc/πdw=2r/s=120r/min

按机床说明书，与之接近的转速为120r/min，现取ns=120r/min，所以实际切削速度v=1.5m/s

4）计算切削工时：按《工艺手册》，取

l=（D-d）/2=3mm l1=17,l2=0 ,l3=0 t=l+l1+l2+l3)i/nwf=0.3min

（3）镗直径90mm的孔

查表得卧式镗床的镗削余量如下：

粗镗 vc=0.3~0.66m/s 现取vc=0.6m/s fc=0.3~1.0mm/r

半精镗 vj=0.5~0.8m/s 现取vj=0.8m/s fj=0.2~0.8mm/r

由工艺手册查得fc=0.27mm/r , f=0.74mm/r

(镗杆悬伸时vc取小值，论文范文http://www.xiexiebang.com/加工孔径较大时，ap取大值，孔径小且加工精度要求高时，ap取小值。

确定机床主轴转速：

nsc=1000vc/πdw=129.55r/min

nsj=1000vc/πdw=169.85r/min

查工艺手册得机床转速为nsc=125r/min, nsj=160r/min, 所以实际切削速度 vc=0.58m/s ,vj=0.75m/s。

时间定额的计算

Tj=Li/fb=(l+l1+l2)i/fn(i为进给次数)

式中l1=ap/tankr+（2~3）=7 l2=（3~5）取4，l=2mm

经计算的tjc=0.14min，tjj=0.11mi

（4）钻孔（高速钢钻头）立钻Z535查《工艺手册》得

1)进给量

钻头直径>10-13mm f=0.19~0.23mm/r查表取f=0.2mm/r

钻头直径>16-20 f=0.26~0.32mm 查表取f=0.32mm/r

2）切削速度

V=0.25m/s

3)主轴转速

直径12mm孔 ns1=1000vc/πdw=398r/min

直径17.5mm孔 ns2=1000vc/πdw=272r/min

直径20mm孔 ns3=1000vc/πdw=239r/min

查工艺手册得机床转速为ns1=400r/min, ns2=ns3=275r/min,所以实际切削速度v1=0.25m/s，v2=v3=0.29m/s

4)计算切削工时

由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj1=1.5min, tj2=0.38min, tj3=0.38min

(5)扩孔切削用量 查《工艺手册》得

1)进给量 f=（2.2~2.4）f钻（f钻 为钻孔的进给量）

直径小于等于15mm时，f=0.5-0.6mm/r取f=0.46mm/r

直径大于15~20mm时，f=0.6-0.7mm/r 取f=0.7mm/r

2）被吃刀量 ap=0.05D（加工孔直径）

扩直径20mm的孔ap=1mm

扩直径17.5mm的孔 ap=0.9mm

3）切削速度v

V=（1/2~1/3）V钻（V钻 为钻孔的切削速度）=0.15m/s

4)计算切削工时

由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj1=0.4min, tj2=0.4min，（6）铰孔的切削用量

1）进给量f 加工不通孔时，进给量取0.2-0.5mm/r 取f=0.5mm/r

2)切削速度

孔直径大于10-20时，v=0.65-1.4m/s 取v=1.0m/s

4)计算切削工时

由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj=1.56min

注： 钻扩铰圆柱孔时，tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn 式中l1=（D-d）cotkr/2+(1~2)

1.钻扩铰不通孔时，l2=0

2.扩钻，扩孔时l2=2~4，铰圆柱孔时l1=0.56，l2=22

d为扩、铰孔前的直径，D为扩、铰孔后的孔径，l为板厚。

辅助时间（min）确定：

1.清扫工件或清扫夹具定位基面 0.1~0.2

2.变换刀架或转换方位 0.95

3.拿取工件并放在夹具上 0.5~1.0

4.启动机床、变速或变换进给量、放下清扫工具 0.02

5.工件或刀具退离并复位 0.04~0.05

6．在钻头铰刀上刷油 0.1

7.在工作台上用手翻转钻模，用游标卡尺测孔深度 0.2

三课程设计心得体会面

课程设计结束了，快要完成这项艰巨的任务时，内心充满惊喜与期待，惊喜的是自己终于完成了一份课程设计，过程虽然有些复杂曲折，但看着自己的小小成果，还是忍不住的兴奋，期待的是想看看自己的设计有哪些不足，希望老师能予以指正，好让我能更进一步。

通过这次的课程设计，我了解到工艺设计是一门复杂、繁琐、需要耐心、细心与恒心的工作，尤其计算部分，过程十分繁琐，稍不注意便会出错，每逢此处，我便有些心烦，便拖到第二天在做，因此花费了大量的时间，把作业拖到了最后。但该来的早晚要来，一味的推迟不仅没有任何收益，反而因时间逼近而更加手忙脚乱。所以在以后的生活中，我一定养成今日事今日毕的好习惯。

这次课程设计也使我深深地受了打击，知道了自己学识的局限、狭窄。当遇到问题时才晓得自己的知识是多么的贫乏。“书到用时方恨少”，此刻，我深深地体会到了这句名言的真理。但我知道，从现在努力为时不晚，我一定更加努力的充实自己。

最后，希望老师能认真的提出修改意见，我将不胜感激。

四． 结论

我的课程设计虽完成了，但还有许多不足之处。如使用镗床，成本比较高；加工右端外圆轮廓表面时对工人技术要求很高等等。

五． 参考文献 论文范文http://www.xiexiebang.com/

吴拓、方琼珊主编的《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》 机械工业出版社

王凡主编《使用机械制造工艺设计手册》 机械工艺出版社

倪森寿主编《机械制造基础》 高等教育出版社

第二篇：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

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。

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

第三篇：法兰盘课程设计说明书

学生课程设计（论文）

题

目： 设计“法兰盘”零件的机械

加工工艺规程及其夹具

学生姓名： 学

号： 所在院(系)： 机电工程学院 专

业： 机械设计制造及其自动化

班

级： 指 导 教 师： 职称：

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。

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。

目录

序言 零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1 零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.2零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

2.1 确定毛坯的制造形式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.2 基面的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.2.1粗基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.2.2精基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.3 制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.5 确立切削用量及基本工时„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1 定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.2 切削力及夹紧力计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.3 定位误差分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 3.4 夹具设计及操作说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 参考资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 零件的分析零件的分析

1.1 零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的法兰盘。主要是用来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动。

1.2 零件的工艺分析

CA6140车床的法兰盘共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：

001.以φ100为基准面，加工450.017，450.017的右端面。

000.121.545。由2.以45端面为基准，车、451000.0170.60.34、90外圆，并导00于孔与450.017有跳动的要求，所以要以450.017端面为基准。0.0453．要以孔20为基准，精车所有外圆面，使其达到要求。004．以450.017端面为基准，先用16的钻头钻孔，然后再用镗刀镗孔。

由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组

工艺规程设计

2.1 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，故选择铸件毛坯。

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。

2.2.1粗基准的选择

对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。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对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据

0这个基准选择原则，现选取孔450.017外轮廓表面作为粗基准。

2.2.2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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

2.3 制定工艺路线

制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、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夹具,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。工艺路线方案一

0.120100450.34为粗基准，0.017，工序一 以选用CA6140机床，粗车右端面及外圆倒角745，车32槽，粗车90外圆及其左右端面，粗车450.06及1000.34右端面。

00.12451000.0170.34外圆，并倒工序二 以外圆面为基准，粗车左端面及粗车

00.121.545。

00.12045100450.0170.340.06，工序三 以外圆面为精基准，精车及其左右端面，精车00.1245100900.0170.34左端面，90右端面和精车及其左右端面和的外圆。保证0450.017的外圆的跳动在0.03内。

00.04545200.0170工序四 以外圆面为基准，钻镗通孔，先用钻16的钻头钻孔，0.0450.045202014500粗镗孔及倒角，再精镗孔。

工序五 钻4通孔。

0.045200工序六 以左端面和内孔定位,利用两个端面夹紧,铣两端面。

0.045200工序七 以孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔

工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧, 扩工序五钻的4孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。1.工艺路线方案二

0.120100450.340.017，工序一 以为粗基准，选用CA6140机床，粗车右端面及外圆倒角745，车32槽，粗车90外圆及其左右端面，粗车450.06及1000.34右端面。

00.12451000.0170.34外圆，并倒工序二 以外圆面为基准，粗车左端面及粗车

00.121.545。

00.04545200.0170工序三 以外圆面为基准，钻镗通孔，先用钻16的钻头钻孔，0.0450.045202014500粗镗孔及倒角，再精镗孔。

00.12045100450.0170.340.06，工序四 以外圆面为精基准，精车及其左右端面，精车00.1245100900.0170.34左端面，90右端面和精车及其左右端面和的外圆。保证0450.017的外圆的跳动在0.03内。

工序五 以2000.045孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔

0.045200工序六 以左端面和内孔定位,利用两个端面夹紧,铣两端面。

工序七 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻4的通孔,再扩孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。

综合考虑零件的常规工艺、表面粗糙度要求和加工质量，所以选择第一个方案。

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“CA6140车床法兰盘”，零件材料为HT200，硬度190～210HB，生产类型中批量，铸造毛坯。

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

00.121.外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（45。0.017，1000.34端面）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 3mm 精车 0.5mm 2.内孔

工序尺寸加工余量： 钻孔2mm 粗镗 0.2 mm 精镗 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：4mm

2.5 确立切削用量及基本工时

0.120工序Ⅰ：以100外圆为粗基准，粗车450.340.017外圆及其右端面，由于余量为8mm，因此次切削，吃刀深度分别为ap=4mm和3mm。

查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min 4

v=cvtmapxvfyvkv=

2920.810.81.54=161m/min(2.70m/s)450.1840.150.40.3确定机床主轴转速：

1000v10002.70==15.72r/s(935r/min)ns=d3.1455按机床取nw=900r/min=15r/s 实际切削速度为v=15r/s =127.17m/min

28粗车右端面时：吃刀深度ap=4mm，tm1==0.08min

150.460414车外圆时：tm2==0.125min 150.46011.32=0.03min 倒角745时：吃刀深度为ap=4mm，tm3=

150.4602车32槽时：吃刀深度为ap=2mm，tm4==0.01min

150.46012粗车90外圆及其左右端面时：吃刀深度为ap=3mm，tm5==0.03min

150.46000.1233451000.060.34右端面时：粗车及吃刀深度为ap=3mm，tm6==0.09min 150.460（在本工序未注明的进给量f和机床主轴转速nw分别为0.4mm/r和900r/min）工序II：车削条件和参数跟工序I一致

504=0.15min

150.4600.12931000.34外圆时：吃刀深度为a=4mm，t粗车==0.03min m2p150.46052=0.02min 并倒时1.545：吃刀深度为ap=2.5mm，tm3=

150.460粗车左端面时：吃刀深度为ap=4mm，tm1=0450.017外圆面为精基准，选用刀号YG6，余量为1mm，查手册 工序III：以 ap=0.5mm，取f=0.15mm/r，nw=1200r/min。

102=0.12min v=377m/min，tm1=精车外圆时：200.15600.12541000.34及其左右端面时：v=377m/min，t2=0.64min 精车=m2200.1560033450.06外圆时：v=170m/min，t2=0.40min 精车=m2200.1560252=0.28min 精车90及其左右端面时：v=340m/min，tm4=

200.1560041450.017的外圆时：v=170m/min，t2=0.48min 精车=m5200.1560

0.12010045900.340.017的外圆的跳动在0.03内。并保证左端面，右端面和工序IV：查《切削用量简明手册》，选取进给量f=0.36mm/r，d取16mm时，v=14m/min，vtvkTvkcvklvktv140.811.2m/min

n1000vt100014222.9r/min d03.1416根据z525钻床说明书，钻16可考虑选择nc272r/min，故取 f0.27mm/rnc272r/min

912=1.16min

6.670.4522=0.02min 倒角145时：吃刀深度为ap=0.45mm，tm2=

6.670.450.045912200再精镗孔时：吃刀深度为ap=0.1mm，tm3==2.32min 130.10.045200粗镗孔时：吃刀深度为ap=0.45mm，tm1=工序V：用4钻头钻通孔，钻4孔时：选用f0.2mmr，查手册取标准值n1900rmin

工序VI：由图可知零件左边余量为11mm，故可分二次粗铣，一次精铣，分别取ap1ap28mm，ap34mm

选用fz1fz20.36mm/r，fz30.18

vc1vc2110m/min，vc3220

t1t20.82min，t30.41min

由于零件的右边铣削余量为21mm，故采用三次粗铣，一次精铣，分别取ap1ap28mm，ap34mm，ap41mm

选用fz1fz20.36mm/r，fz30.25，fz40.18

vc1vc2110m/min，vc3140，vc4220 t1t2 t3900.82min 11090900.64min，t40.41min 1402206

工序VII：扩4通孔到6，再铰孔到达所要求的精度查手册，钻5.8时：选用

f10.7mmr

查手册取标准值n11900rmin 铰孔时：f20.5mmr，n392r2min

工序VIII ：由于钻4个9孔，先用8.4的钻头钻，然后再铰孔 钻孔时：f10.81mmr、Vc10mmin 铰孔时：f10.62mmr、Vc10mmin 由于速度是一样的所以 n1000Vcd100010330rmin

3.149查表可知道取n392rmin

tm1 =0.04 mm，tm2 =0.05 mm 攀枝花学院本科课程设计

夹具设计

夹具设计

3.1 定位基准的选择

由零件图知，由于1000.120.340450.017右侧端面有一定的位置度要求，左端面和

0.120.045为了减少定位误差，以100左端面为主要定位基准面，以内孔穿芯轴200.3400450.017右侧端面用夹紧螺母夹紧，再以螺钉锁定法兰盘沿芯为辅助定位面，在轴方向的旋转自由度，这一定位方案夹具设计简单，装夹方便可靠且容易拆卸工件，固可行。

3.2 切削力及夹紧力计算

刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，250mm，z20

FxFuFCFapfzyaezqFwFd0n

其中，CF650,ap5mm,xF1.0,fz0.36mm,yF0.72,ae40mm,uF0.86,d0225mm,qF0.86,wF0,z2065050.360.72400.8620F6473N0.86250所以，其中，水平分力：FH1.1F7121N

垂直分力：Fv0.3F1942N

在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。

安全系数

KK，1K2K3K4

式中

K1————基本安全系数1.2；

K2————加工性质系数1.1； K3————刀具钝化系数1.1，K4————断续切削系数1.0； 攀枝花学院本科课程设计

夹具设计

'所以，FKFH1.21.11.11.0712110339N

查文献[4]表3-26，知d=12mm的螺栓许用加紧力Q许12000N。由于φ12mm钩型螺栓长度小于所需夹紧长度，所以为方便夹紧，选用φ16mm的钩型夹紧螺栓夹紧，因此选用该螺栓加紧足以满足夹紧要求。

3.3 定位误差分析

夹具的主要定位元件为芯轴，该芯轴的尺寸公差规定为本零件在工作时与其相配的尺寸与公差相同。

由于该芯轴是根据零件定位方案设计的专用件，各定位面加工后对φ20H7mm孔的轴向位置偏差影响可以忽略不计。因此铣边时的位置加工偏差主要由芯轴中心位置尺寸偏差决定。查文献[4]表3-17，普通精度位置尺寸的极限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此铣边的位置偏差可以保证。

3.4 夹具设计及操作说明

在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于机动夹紧而不是手动夹紧，因为这是提高劳动生产率的重要途径。本道工序的铣床夹具就选择了气动夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这样将使整个夹具过于庞大。因此，应首先设法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择一种比较理想的斜楔夹紧机构，尽量增加该夹紧机构的扩力比；三是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由0.4MPa以增加气缸推力。结果，本夹具总的结构还比较紧凑。

夹具有装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）。

铣床夹具的装配图及夹具体零件图见附图。

增至0.5MPa），9 攀枝花学院本科课程设计

参考文献

参考文献

[1]、赵家齐等，《机械制造工艺学课程设计指导书》，北京：机械工业出版社，1987 [2]、王小华，《机床夹具图册》，北京：机械工业出版社，2004 [3]、吴圣庄，《金属切削机床概论》，北京：机械工业出版社，1993 [4]、王先逵，《机械制造工艺学》，北京：机械工业出版社，2002 [5]、席伟光，《切削用量简明手册》，北京：高等教育出版社，2002 [6]、李波，《机械加工工艺手册》，重庆教育出版社，1998

攀枝花学院本科课程设计

致谢

致谢

经过将近一个月的忙碌和学习，本次课程设计已经接近尾声，作为一个本科生的课程设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师您的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。感谢我的指导老师周教授。您平日里工作繁忙，但在我做课程设计的每个阶段，从讲解到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计整个过程中都给予了我悉心的指导。在本次的课程设计中我也学到了不少关于零件加工工艺规程的编制和夹具设计的思路和技巧。

其次要感谢和我一起作课程设计的同学们，他们在本次设计中勤奋工作，克服了许多困难来完成此次课程设计，并承担了大部分的工作量。如果没有他们共同的努力工作，我也不会有这么大的信心搞好此次设计。

第四篇：CA6140法兰盘课程设计说明书

程 设 计 说 明 书

设 计 者：

指导教师：吴伏家 郁红陶

西安工业大学 2010年12月8日 课

机械制造工艺及夹具课程设计任务书

设计题目：制定CA6140车床法兰盘的加工工艺，设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具

设计要求：中批量生产

手动夹紧

通用工艺装备 设计时间：设计内容：

2010.12.1——2010.12.9

1、手绘制零件图（一张）；

2、绘制毛坯图（一张）；

3、编写工艺过程卡片和工序卡片

4、设计说明书一份

5、编写工艺规程 班

级： 学

生：

指导教师：

吴伏家 郁红陶

2010年12月8号

一．零件分析

（一）零件的作用................................4

（二）零件的工艺分析............................4

二、工艺规程设计............................4

(一)确定毛坯的制造形式

（二）基面的选择

（三）制定工艺路线

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

（五）确立切削用量及基本工时

三．夹具设计：.............................24 ………………………………………………25

一、零件的分析

四．参考文献：

1.零件的作用

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 φ4mm上部为φ6mm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。2.零件的工艺分析

法兰盘的加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： a.以 φ45 00.017mm外圆为初基准的加工表面

0.045 b.以 φ200mm孔为中心的加工表面

它们之间有一定的位置要求，主要是：

0.120.04

5（一）φ100mm中心的轴向跳动度为0.03 ； 0.34mm左端面与孔φ2000.045

（二）φ90mm右端面与孔φ200mm中心的轴向跳动度为0.03 ； 0.045

（三）的φ450mm外圆与孔φ20mm中心的径向圆跳动为 0.03mm。00.017经过对以上加工表面的分析，我们可先选定φ4500.017mm外圆为粗基准，加工出0.045精基准孔φ200mm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、工艺规程设计

1.确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状

零件材料是HT200。零件年产量是中批量,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的金属型铸造。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。2.基准的选择

基面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。⑴、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 φ4500.017mm的外圆及 φ90mm的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧 φ4500.017mm外圆可同时消除四个自由度，再以φ90mm的右端面定位可限制两个自由度。⑵、精基准的选择

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。

3.工件表面加工方法的选择

本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200，其加工方法选择如下：

0.12 一．φ1000.34mm外圆面：公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为 0.8, 采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

0.045 二．φ200mm内孔：公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为1.6，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。

三． φ4500.6mm外圆面：公差等级为IT6~IT7，表面粗糙度为0.4，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

四． φ90mm外圆：公差等级为IT8~IT10，表面粗糙度为 6.4，采用的加工方法为粗车→半精车。

五．φ4500.017mm外圆面：公差等级为IT6~IT7，表面粗糙度为0.8，采用粗车→半精车→粗磨→精磨的加工方法。

六． 右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT8~IT11，表面粗糙度为6.3，采用的加工方法为粗车。

七． φ90mm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1.6，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

八． φ90mm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0.4，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

0.12 九．φ1000.34mm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 1.6，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6.3，采用的加工方法为粗车。

0.12 十一.φ1000.34mm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0.4，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

十二.φ90mm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3.2，采用的加工方法为粗铣→精铣.十三.φ90mm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 0.4，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削.十四.4— 9孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 6.3，采用的加工方法为钻削。

十五.φ4mm的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为6.3，采用的加工方法为钻削。

十六.φ6mm的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为3.2，采用的加工方法为钻→铰。

4.制定工艺路线

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。5.确定机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸

查取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

6.确定切削用量及基本工时 工序Ⅰ 钻，扩，铰Ф20孔 1.加工条件

工件材料：HT200 硬度170—241HB，取190HB，机器砂型铸造。加工要求：钻，扩，铰Ф20孔 机床：转塔车床C365L 2.计算切削用量 1)钻 Ф18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 =13m/min ns1000vdw=230r/min 按机床选取n =238r/m,故vdwnw1000=18m/min

(3)计算基本工时： T=（L+L1+L2）/(f×n)=0.66min。2)扩Ф19.8 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：

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扩=（1/2~1/3）vc钻 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 ns1000vdw=93~140r/min 按机床选取n =136r/m,故vdwnw1000=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 3)铰Ф20（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ap=0.12。

由《切削用量简明手册》表2.11 f=1.3~2.5mm/r,取f=1.68 由《切削用量简明手册》表2.30得

vccvd0zvTmv.axpfyv=7.9m/min 8

ns1000vdw=125.8 r/min 按机床选取nw =136 r/min 所以实际切削速度vdwnw1000=8.54m/min(3)计算基本工时： T=(L+L1+L2)/(f*n)=0.44min 工序Ⅱ 粗车Ф100外圆、车B面。车Ф90外圆及右侧面、3x2槽、Ф45外圆 加工条件

机床选择：CA6140车床

刀具1：刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，r010o

060

kr600

s50 kr'8o 05'o

e0.51

刀具2：刀片材料为高速钢，成型车刀，刀杆尺寸30x45 刀具3：刀片才；材料高速钢，切断车刀，刀杆尺寸16x25 2.计算切削用量

（1）粗车Ф100外圆 用刀具1 1)确定背吃刀量a(即切深a)粗车的余量为1.5mm，一次走刀完成，即a =1.5mm。2)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a =1.5mm，则进给量为0.6~0.9 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.86mm/r。

选择磨钝标准及耐用度：根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。焊接车刀耐用度T=60mm。3)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.27 vccv Tmv.axpfyv=57.46 m/min

n s1000vdw=172 r/min 按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与172r/min相近似 的机床转速n =200r/min,则实际切削速度V = 66.6m/min。4）计算基本工时：

按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T=0.149min（2）粗车 Ф90外圆 选择刀具：用刀具1。1）确定背吃刀量 粗车外圆ap=1.1mm。2)确定进给量

由《切削用量简明手册》HT200，刀杆尺寸16 x25，,工件直径为Ф90mm，则f=0.6~0.9 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.86mm/r。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。3)确定切削速度VC 根据《切削用量简明手册》表1.27 vccvTmv.axpfyv=44 m/min ns1000vdw=147.6 r/min 按CA6140车床转速 选择与157.5r/min相近似的机床转速n =160r/min,则实际切削速度

V =47.728 m/min。4)计算基本工时：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.153min(3)粗车Ф45 外圆 选择刀具1 1）确定切削深度

粗车外圆，一次走刀，则ap=1.1mm。

2)确定进给量

由《切削用量手册》，HT200，刀杆尺寸16x 25，ap=1.1,工件直径为Ф45mm，则f=0.4~0.5mm/r。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.45mm/r。3)确定切削速度VC 根据《切削用量手册》表1.27查取：

vccvTmv.axpfyv=62.7 m/min n s1000vdw=399 r/min 按CA6140车床说明书，选择与399r/min相近似的机床转速n =400r/min,则实际切削速度 V = 62.8m/min。4)计算基本工时：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.286min。（4）成型车刀加工B面

1）确定切削深度，一次走刀，则ap=2.5mm。T=120min 2)确定进给量

f=0.035~0.070mm/r。取f =0.050mm/r。3)确定切削速度VC 根据《切削用量手册》表1.27查取：

vccvTmv.axpfyv=40.602 m/min n s1000vdw=121.987 r/min 按CA6140车床说明书，选择与121.987r/min相近似的机床转速n =125r/min,则实际切削速度

V =41.605m/min。4)计算基本工时：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=11.04min。（5）车Ф90右端面及3x2槽

1）确定切削深度，一次走刀，则ap=2.5mm。2)确定进给量

由《切削用量手册》表1.4，f=0.6~0.9mm/r。根据CA6140机床说明书（见《工艺手册》表1.31）取f=0.86 mm/r 3)确定切削速度VC 根据《切削用量手册》表1.27查取：

vccvTmv.axpfyv=13.965 m/min n s1000vdw=46.815 r/min 按CA6140车床说明书，选择与46.815r/min相近似的机床转速n =50r/min,则实际切削速度 V = 15.072m/min。4)计算基本工时：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=1.419min。

工序Ⅲ 粗车零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角 1.加工条件

机床选择：CA6140车床

刀具1：刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，r010o

060

kr600

s5

0 kr'8o 05'o

e0.51

2.计算切削用量

粗车零件左端面，即，粗车Ф 100左端面 1）确定切削用量ap =1.1mm。2)确定进给量

查《切削用量简明手册》：取进给量为0.6——0.9 mm/r。再根据CA6140车床说明书（见《机械制造工艺设计简明手册》表1.31查取）进给量取f =0.86mm/r。根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。焊接车刀耐用度T=60mm。3)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.27 vccvTmv.axpfyv=49.56 m/min n s1000vdw=149 r/min 按CA6140说明书，选择与149r/min相近似 的机床转速n =160r/min,则实际切削速度 V =53m/min。4）计算基本工时：

按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算： T= 0.385min 粗车零件右端面

1）确定切削用量ap =2.5mm。2)确定进给量

查《切削用量简明手册》：取进给量为0.4～0.5 mm/r。再根据CA6140车床说明书（见《机械制造工艺设计简明手册》表1.31查取）进给量取f =0.45mm/r。根据《切削用量简明手册》，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。焊接车刀耐用度T=60mm。

3)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.27 vccvTmv.axpfyv=14 m/min n s1000vdw=89r/min 按CA6140说明书，选择与89r/min相近似的机床转速n =100r/min,则实际切削速度

V =15.7m/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： T= 0.674min 工序Ⅳ

半精车Ф100外圆、B面，Ф90外圆、Ф45外圆 1.加工条件

机床选择：CA6140车床

刀具1：刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，r010o

060

kr600

s50 kr'8o 05'o

e0.51 刀尖圆弧半径0.5mm 2.计算切削用量

（1）半精车Ф100外圆 用刀具1 1)确定背吃刀量a(即切深a)半车的余量为0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)确定进给量

查《切削用量简明手册》表1.6：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.25~0.40 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.30mm/r。车刀耐用度T=60mm。

3)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.27 vccvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s1000vdw=309.971 r/min 按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与309.871r/min相近似 的机床转速n =320r/min,则实际切削速度V = 106.509m/min。4）计算基本工时：

按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T=0.2.6min（2）半精车 Ф90外圆 选择刀具：用刀具1。1）确定背吃刀量 半精车外圆ap=1.4mm。2)确定进给量

由《切削用量简明手册》表1.6，HT200，刀杆尺寸16 x25，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm,工件直径为Ф90mm，则f=0.25~0.40 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.30mm/r，车刀耐用度T=60mm。3)确定切削速度VC 根据《切削用量简明手册》表1.27 vccvTmv.axpfyv=103.071m/min ns1000vdw=353.719 r/min 按CA6140车床转速 选择与353.719r/min相近似的机床转速n =400r/min,则实际切削速度 V =116.557 m/min。4)计算基本工时：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.115min(3)半精车Ф45 外圆 选择刀具1 1）确定切削深度

粗车外圆，一次走刀，则ap=1.4mm。2)确定进给量

由《切削用量手册》，HT200，刀杆尺寸16x 25，ap=1.1,工件直径为Ф45mm，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm，则f=0.25~0.40mm/r。再由《简明手册》表4.2—3查取f =0.30mm/r。3)确定切削速度VC 根据《切削用量手册》表1.27查取：

vccvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s1000vdw=686.719r/min 按CA6140车床说明书，选择与686.719r/min相近似的机床转速n =710r/min,则实际切削速度 V = 107.457m/min。4)计算基本工时：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.246min。工序Ⅴ 半精车零件左端面，即Ф100左端面 1.加工条件

机床选择：CA6140车床

刀具1：刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，r010o

060

kr600

s50 kr'8o 05'o

e0.51 刀尖圆弧半径0.5mm 2.计算切削用量 半精车Ф100左端面

1)确定背吃刀量a(即切深a)半车的余量为0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)确定进给量

查《切削用量简明手册》表1.6：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.25~0.40 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.30mm/r。车刀耐用度T=60mm。3)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.27 vccvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s1000vdw=316.235 r/min 按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与316.235r/min相近似 的机床转速n =320r/min,则实际切削速度V = 106.509m/min。4）计算基本工时：

按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T=1.158min 工序Ⅵ 精车Ф100外圆，并倒Ф90，Ф100的倒角

1)确定背吃刀量a(即切深a)半车的余量为0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)确定进给量

查《切削用量简明手册》表1.6：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度为1.6，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.10~0.15 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.12mm/r。车刀耐用度T=60mm。3)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.27

vccvTmv.axpfyv=142.020 m/min n s1000vdw=452.292 r/min 按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与452.292r/min相近似 的机床转速n =450r/min,则实际切削速度V = 141.3m/min。4）计算基本工时：

按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T=0.315min 工序Ⅶ精车零件左端面，即Ф100左端面

1)确定背吃刀量a(即切深a)半车的余量为0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)确定进给量

查《切削用量简明手册》表1.6：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度为1.6，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.10~0.15 mm/r。再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.12mm/r。车刀耐用度T=60mm。3)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.27 vccvTmv.axpfyv=142.020 m/min n s1000vdw=452.292 r/min 按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与452.292r/min相近似 的机床转速n =450r/min,则实际切削速度V = 141.3m/min。4）计算基本工时：

按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：T=2.00min 工序Ⅷ

粗铣Ф90左右侧面，精铣Ф90右侧面

1.加工条件：机床的选择：X62W，功率7.5KW，装夹系统刚性好；刀具的选择：铣刀材料为YG6，由ap=8，ae=11～21mm，根据《工艺手册》表3.1—28，铣刀选择为80～110mm；由《切削手册》表6---7选择刀具如下：粗铣刀为粗齿圆柱形铣刀d0100，L80，d40，r015o，012o，o40~45ooo，Z=10；精

oo30~35012，r015，L80，d40，铣刀为细齿圆柱形铣刀d0100，Z=14，圆柱铣刀寿命为180min 2.切削用量选择：

(1)粗铣左侧面，粗铣刀具

1）切削用量 ap=8，ae=11mm，一次完成

2）确定进给量 由《切削手册》表3.5当机床X62W功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁取3）确定切削速度Vc 由《切削手册》表3,27 qvvccvd0ptafauz=119.619m/min mfz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

xppyvvzevns1000vdw=380.952r/min

根据X61W机床说明书(见《切削手册》表4.2-39)取主轴转速n =475r/min.则实际切削速度为Vc =149.15m/min 当n =475r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度fm=fz×z×n机=0.24×10×475=1140mm/min.X62W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取fm=950mm/min 4）计算基本工时

T=(L+L1)/fm=(38+5)/950=0.0453 min(2)粗铣右侧面，粗铣刀具(1)粗铣左侧面，粗铣刀具

1）切削用量 ap=8，ae=10mm，俩次完成

2）确定进给量 由《切削手册》表3.5当机床X62W功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁取3）确定切削速度Vc 由《切削手册》表3,27 qvccvd0vfz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

tafazmpzexpyvuvpv=160.952m/min ns1000vdw=512.586r/min

根据X61W机床说明书(见《切削手册》表4.2-39)取主轴转速n =600r/min.则实际切削速度为Vc =188.4m/min 当n =600r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度fm=fz×z×n机=0.24×10×600=1440mm/min.X62W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取fm=950mm/min 4）计算基本工时 T=(L+L1)/fm=(48.2+5+38)/950=0.096 min（3）精铣右侧面 精铣刀具

1）切削用量 ap=8，ae=1mm，一次完成

2）确定进给量 由《切削手册》表3.5当机床X62W功率为5-10KW,采用YG6硬质合金材料加工铸铁取3）确定切削速度Vc 由《切削手册》表3,27

fz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

qvccvd0vtafazmpzexpyvuvpv=404.312m/min ns1000vdw=1287.618r/min

根据X61W机床说明书(见《切削手册》表4.2-39)取主轴转速n =1180r/min.则实际切削速度为Vc 370.52m/min 当n =1180r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度fm=fz×z×n机=0.24×14×1180=2832mm/min.X62W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取fm=1180mm/min 4）计算基本工时 T=(L+L1)/fm=(48.2+5)/1180=0.0451min

工序Ⅸ 钻4-Ф9孔 1)刀具选择

选用Ф9高速钢,锥柄标准麻花钻。选用Z525型摇臂钻床。

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，则n=764.331 r/min 由钻床说明书，取n机=850r/min,故 3）计算基本工时：

其中L1=8，L2=0，L=8 4T= 4x0.047min=0.188min 工序Ⅹ

(1)钻Ф 4mm孔，Ф铰6mm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=0.22mm/r.由《切削用量手册》取V =0.46m/s=27.6m/min =197r/m 由Z525钻床取n =1700r/min.故VC =21m/min.3)基本工时： L1=10，L2=0，L=12.5 T= 0.07min(2)铰 Ф6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

vc(cvdTafm0pzvxvyv)kv，其中KV=1，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3 V = 0.21m/s=12.8m/min n = 679r/min

取n =670 V =8.415 m/min 3）基本工时：

其中L1=10，L2=2，L=7 T= 0.109min 工序Ⅺ 磨削Ф90外圆以及零件右端Ф45外圆 选择砂轮：WA46KV6P350x40x12 切削用量的选择。砂轮转速n砂=1500 r/min，v砂=27.5m/s 轴向进给量fa=0.5B=20mm 工件速度Vw=10m/min 径向进给量fr=0.015mm/（双行程）切削工时。加工Ф90外圆 t12LbzbK1000vfafr=0.819min 加工Ф45外圆t12LbzbK1000vfafr=1.606min 工序Ⅻ 抛光B面 工序ⅩⅢ 刻线、刻字 工序XIV 镀铬 工序XV 检测入库

三．夹具的设计

问题的提出

本夹具用来钻Ф4的孔，有一定的公差要求，但同时应考虑提高生产率；因此设计时，对本夹具有一定的形位要求，还应装夹方便。本夹具使用在Z525型摇臂钻床上，选用偏心轮夹紧。夹具设计 定位基准的选择

由零件图可知孔Ф4对于Ф90右端面有公差要求，经过尺寸链计算，选用Ф100左端面作为基准；采用偏心轮夹紧便于装卸。切削力及夹紧力计算 1）切削力的计算： 轴向力：其中：cFzF.yF.(N)F9.81cFd0fkF

42.7 d041.0yF0.80.9f0.22kzFF

（新的钻头）

则：F449.382N 扭矩: zM.yM.M9.81cM.d0fkm

0.8其中：cM0.021 zM2.0 则：M0.884N*m 2）夹紧力的计算：

yM kM0.87

查得：当D=32，d=8，e=1.7，Ⅲ型，得夹紧力为W0=3680（N）3）切削力与夹紧力比较

由夹具结构知，轴向力与夹紧力垂直，欲使夹具安全工作，夹紧力产生的摩擦力必须大于轴向力。一般钢铁接触面的摩擦系数为：0.1～0.15。此处取小值0.1。则F总=2f=2×368=736>449.238 所以安全。

由于钻头直径为Ф4，所以产生的扭矩非常小，夹具可安全工作。夹具图

夹具中的V形块用于对心，使用了快换钻套，便于铰Ф6孔。

四．参考文献

1、《机械制造工艺学》。顾崇等编1994年6月。

陕西科学技术出版社

2、《机械精度设计与检测》张帆主编2006年5月。陕西科学技术出版社。

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》。徐鸿本主编2003年10月

辽宁科学技术出版社

6、《金属机械加工工艺人员手册》。上海科技出版社

7、《机床夹具设计手册》。杨黎明主编，国防工业出版社

8.《机械制造技术基础》 吉林大学 于俊

一、邹青主编，2006年1月第一版，机械工业出版社。

9.《机械制造工艺学课程设计指导书》 哈尔滨工业大学赵家齐编，2002年6月第二版，机械工业出版社。

10.《金属切削机床夹具设计手册》 上海柴油机厂工艺设备研究编，1984年12月北京第一版，机械工业出版社。

11.《金属切削手册》上海市金属切削技术协会编，1984年4月第二版，上海科学技术出版社。

12.《实用机械加工工艺手册》 陈宏钧主编，2003年7月第二版，机械工业出版社

第五篇：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： 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。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。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：

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：

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