CA6140车床法兰盘课程设计说明书5篇

第一篇：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： 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。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）：

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

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。

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，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

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

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。

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)

=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

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

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 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。

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

(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

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.(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

《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

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.(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。

（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

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。

（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

（五）、夹具装配图设计如下（附图5）：

图5

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。

参考文献 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

第二篇：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

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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。

第三篇：CA6140卧式车床法兰盘课程设计

设计思路

这次课程设计是通过PRO/E5.0软件实现的。PRO/E5.0是一款集CAD/CAM/CAE功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广；它是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，设计人员可以采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。

本次综合课设我的设计题目CA6140车床法兰盘，创建思路是通过旋转工具创建零件，然后利用拉伸，倒角，倒圆角等创建其余特征,最终完成实体建模，并完成加工，攥写加工工序，刀具的选择等。

一、零件的分析

1、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。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。

2、零件的工艺分析

0.045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Φ200mm的孔为中心 ,0.120包括：Φ1000.34mm的外圆柱面及左端面, 尺寸为Φ450.017mm的圆柱面,Φ90mm的外圆柱面、右端面及上面的4个Φ9mm的透孔，Φ4500.6mm的外圆柱面及上面的Φ6mm，Φ4mm的孔, Φ90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面。

并且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,然后再加工孔到尺寸要求，再以孔定位加工各个表面。

3、制定工艺路线

工序 1 粗车Φ100端面及外圆柱面

工序 2 粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面及外圆柱面 工序 3 钻、粗绞Φ20的孔

工序 4 半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90外圆柱面上的倒角，车Φ20孔的左端倒角

工序 5 半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的右端面，车3×2退刀槽，车

Φ45圆柱面两端的倒角，车Φ20 内孔的右端倒角

工序 6 精车Φ45的外圆，精车Φ90的右端面及外圆柱面 工序 7 精车Φ100的端面及外圆柱面 工序 8 成形车刀粗、半精、精车B面 工序 9 粗铣Φ90圆柱面上的两个平面

工序 10 半精铣Φ90圆柱面上离中心线34mm的平面 工序 11 半精铣Φ90圆柱面上离中心线24mm的平面 工序 12 精铣Φ90圆柱面上离中心线24mm的平面 工序 13 精磨Φ90圆柱面上离中心线24mm的平面 工序 14 磨Φ45外圆柱面 工序 15 钻4×Φ9透孔 工序 16 钻Φ4孔，铰Φ6孔 工序 17 抛光B面 工序 18 去毛刺 工序 19 刻线、刻字 工序 20 镀铬 工序 21 检验入库

4、工序尺寸及毛坯尺寸下： 1.4500.017mm外圆表面

毛坯：5 粗车外圆：3 半精车外圆：1.4 精车外圆：0.4 精磨外圆0.2 2.外圆表面Φ1000.120.34mm 毛坯：6 粗车外圆：4 半精车外圆：1.5 精车外圆：0.5 3．B面Φ4500.6mm

毛坯：4 粗车外圆：2 半精车外圆：1.5 精车外圆：0.54、B面中两个端面：

毛坯：3 粗车：2 半精车：0.8 精车：0.25．孔Φ200.0450mm 毛坯：20 钻孔：18 扩孔：1.7 铰孔：0.2 精铰：0.16.Φ90mm外圆

毛坯：6 粗车外圆：4 半精车外圆：1.5 精车外圆：0.50.127.Φ1000.34mm左端面

毛坯：3 粗车：2 半精车：0.8 精车：0.28、90mm右端面

毛坯：3 粗车：2 半精车：0.8 精车：0.20.0459、90mm圆柱面上离200mm孔中心线34mm的平面

毛坯：11 粗铣：10.3 半精铣：0.7

0.04510、90mm圆柱面上离200mm孔中心线24mm的平面

毛坯：21 粗铣：20.1 半精铣：0.7 精铣0.15 精磨：0.05

二、零件的创建过程：

由于零件是回转体零件，所以可以采用旋转来创建，创建如下图2-1所示的草绘：

图2-1草绘图样

然后单击旋转按钮，做如下图2-2的设置：

图2-2旋转设置菜单

单击打勾，完成旋转创建。创建后的模型如下图2-3：

图2-3零件旋转后模型

之后对零件进行倒角，如下图所示，单击倒角按钮，选中零件要倒角的两条边，进行倒角，倒角后如下图2-4所示：

图2-4 倒角后模型

参数设置如下图2-5：

图2-5 倒角设置

下一步骤为对零件进行倒圆角，参数设置如下图2-6：

图2-6倒圆角参数设置

倒角后如下图2-7所示：

图2-7倒圆角后模型

接下来对零件进行钻孔，采用拉伸来进行创建 草绘如下图样2-8：

图2-8拉伸草绘图样

选择拉伸操作，设置如下图2-9：

图2-9拉伸设置

单击勾，完成创建。

还是采用拉伸，创建零件的中心孔，草绘如下图2-10：

图2-10拉伸设置

设置如下2-11：

图2-11拉伸设置

单击勾完成。

之后，采用拉伸来进行创建，草绘如下2-12：

图2-12拉伸草绘图样

采用拉伸，设置如下图2-13：

图2-13拉伸设置

单击勾完成设置。

下一步为侧壁孔的创建；创建如下图2-14所示的两个平面DTM1和DTM2

图2-14 创建出的两个基准面

之后创建一条基准轴线，如图2-15所示：

图2-15 创建出的基准轴

选择拉伸一个直径4毫米的孔，之后拉升一个指定深度的6毫米的孔，设置分别如下图2-16和2-17：

图2-16 拉伸设置

图2-17拉伸设置

注：草绘平面DTM1平面。

最后进行零件上下端面孔的倒角，设置与上面倒角相同，此处省略。至此零件的创建全过程均完成。

三、零件的加工过程 粗车Φ100端面及外圆柱面

进行如下的创建，如图3-1,3-2所示

图3-1新建菜单

图3-2新文件选项

然后装配参照模型，把刚建好的零件装配进去，作为参照模型，再放置里选择缺省模式。装配好参照模型后，进行工件的创建，装配参照模型设置如下图3-3所示

图3-3装配设置

选择手动创建工件，之后根据确定的各部分的加工余量，选择旋转创建工件，创建好后的工件如下图3-4所示：

图3-4 工件模型

由于零件是回转体零件，所以采用车削，可以大大提高加工效率，根据工艺路线，先车该零件的大端面及圆柱面，过程如下：由于工件是回转的，在工件表面的回转中心点创建一个坐标系ACS0，作为加工的零点，其中，Z轴应为轴线方向。创建完坐标系后，设置如下图3-5

图3-5 机床及夹具设置

创建一个车床，设置机床，夹具，机床零点等，完成后单击车削轮廓按钮，草绘车削轨迹，如下图3-6所示：

图3-6车削轨迹 图3-7 车削设置选项

单击完成退出草绘平面，之后点击勾完成车削轮廓绘制。单击轮廓车削按钮，进行系列等设置如图3-7：

设置参数为下图，刀具设置为下图3-8：

图3-8刀具设置

加工参数设置如下图3-9所示：

图3-9车削参数设置

车床车削，主要需要设定切削进给、允许毛坯、允许Z坯件、主轴转数、刀具定向等。设置完成后单击“确定”完成。

刀具路径的设置如下图，单击“插入”选取草绘的刀具轨迹，如下图3-10所示

图3-10车削轨迹选取

单击“确定”完成。

之后即可进行屏幕演示，看加工过程是否正确，如果正确，则单击完成系列，完成车削过程的创建。如下图3-11所示

下一工步为车削大圆圆柱面，草绘轨迹如图3-12

图3-11菜单管理器图 图3-12车圆柱面车削轨迹

其余参数设置与车端面设置一样。

粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面及外圆柱面 车削轨迹及参数设置分别如下图3-13,3-14及3-15，3-16

图3-13车端面轨迹 图3-14 车圆柱面轨迹 车削参数设置如下，刀具同上一工序不变

图3-15车端面参数设置 图3-16车圆柱面参数设置

粗车Φ90的端面及外圆柱面的车削轨迹如下图3-17,3-18 图3-17 图3-18

参数设置如下图3-19及3-20

图3-19 车Φ90端面 图3-20 车Φ90端面

由于这些表面都需要粗车、半精车、精车，但是它们的车削轨迹都是同上不变的，只是参数设置不同，以上各端面或圆柱半精车参数如下图所示3-21——3-28所示：

图3-21半精车刀具参数

图3-22半精车Φ100端面参数设置 图3-23 半精车Φ100圆柱面面参数设置

图3-24半精车Φ45端面参数 图3-25半精车Φ45圆柱面参数

图3-26 精车Φ100端面及圆柱面参数

图3-27精车Φ45圆柱面 图3-28精车Φ45端面 车零件的B面，起车削轨迹如下图3-29及3-30所示

图3-29车B面轨迹一 图3-30车B面轨迹二 刀具及参数设置如下

图3-31 车B面刀具设置 半精车及精车B面参数设置

图3-33半精车B面参数

图3-32粗车B面参数设置

图3-34精车B面参数

钻、扩、粗铰、精铰Φ20的孔

由于钻的是中心孔，所以在车床上即可以实现加工，其需要设置的选项如下下图3-35所示：

图3-35系列设置 图3-36钻孔刀具设置 钻孔刀具设置如图3-36所示

坐标系选取位于Φ45端面中心的ASC1,其孔选择要加工孔的轴线，如下图3-37所示：

图3-37 加工的孔的轴线及参数

钻孔参数设置如下图3-38

图3-38 钻孔参数设置

至此，钻孔设置完成。扩孔，铰孔，精铰孔的刀具路径设置与钻孔相同，其参数及刀具设置如下3-39——3-44所示：

图3-39 扩孔刀具设置 图3-40扩孔参数设置 铰孔刀具及参数设置

图3-41 铰孔刀具设置 图3-42 铰孔参数设置

图3-43 精铰孔参数设置 图3-44 精铰孔参数设置 车Φ45圆柱面与Φ90端面间的退刀槽 草绘刀具轨迹如下图3-45

图3-45退刀槽车削轨迹 图3-46刀具参数

刀具及参数设置如图3-46及3-47所示

图3-47车退刀槽参数

屏幕演示看刀具运动正确后，点击完成系列退出系列设置。

铣90圆柱上的两个面，步骤如下，由于是铣端面，所以在车床上无法进行加工，需要换机床，即到铣床上进行加工。创建铣床的过程如下图3-48：

图3-48 操作设置

单击“文件”下方的所示

新建，然后单击按钮，进入到机床设置页面，如图3-49

图3-49 机床设置

然后再单击退出机床创建页面。，之后选择机床名称，机床类型为铣床，轴数为三轴，最后单击确定，由于铣削需要一个坐标系作为铣削的零点，因而需要先创建一个坐标系，如下图3-40所示：

图3-40 创建铣削坐标系

创建出的坐标系应使Z轴为需要铣削的平面的法线方向。

由于是平面，所以采用平面铣削的方式进行铣削。步骤如下：

图3-41 铣削系列设置 图3-42 铣削刀具设置

3-43铣削参数设置 3-45铣削平面

看刀具走刀轨迹是否正确，如果正确，则单击完成系列，退出铣削。进行下一个系列的设置。

下一个步骤仍然为铣削平面，由于上一步所建的坐标不符合要求，因此需要新建一个坐标，同样，Z轴正向为平面的法线方向，如下图3-46所示，图3-46新建坐标系

余下步骤仍与上一步铣削相同，粗铣半精铣参数设置如下图3-

47、3-48所示

图3-47 粗铣34端面参数设置 图3-48 半精铣34端面参数设置

和上面同样的方式，单击完成系列，完成系列设置。最后钻圆柱壁上的孔 步骤如下：

由于先前所创建的坐标ACS2满足钻孔要求，所以可以不用去创建新坐标，直接运用ASC2坐标即可。

单击钻孔命令按钮,之后进行系列设置，设置内容如下图3-49，参数设置如图3-50

图3-49 系列设置 图3-50参数设置 刀具设置如图3-51所示：

图3-51 刀具设置 图3-52 孔选取 坐标系及退刀平面的设置如图3-53所示

图3-53 坐标系击退刀面

单击完成系列，直径为4的孔加工系列完成。直径为6的孔加工过程与此相同，但参数设置及刀具设置如下图3-54及3-55

图3-54 刀具设置 图3-55 参数设置 至此，工件的加工过程完成。

四、后处理

单击菜单栏“工具”→“CL数据”→“编辑”，选择要进行后处理的NC系列如下图4-1所示

图4-1后处理菜单

选取一个NC系列，单击确定。之后“工具”→“CL数据”→“后处理”，选中刚才所保存的文件，单击打开，在弹出的菜单管理器中单击完成，如图4-2所示：

图4-2 菜单管理器 图4-3 后置处理器列表

在弹出的后置处理器列表中选取一项，系统即会进行后处理。之后关闭弹出的窗口，在所保存的文件夹下即会有后处理的文件，其中文件后缀名为tap的文件及为加工代码。

下面为程序的一些加工代码：粗车大圆端面的加工代码 % G71 O0001

S160M03 G00X70.Y0.Z-1.5M08 G01X.5F104.Z5.5 X70.M30 % 粗车大圆柱加工代码： % G71 O0002 S500M03 G00X51.5Y0.Z4.707M08 G01Z-17.793F250.X58.5 Z4.707 M30 % 车45圆柱加工代码： % G71 O0003 S320M03 G00X-24.Y0.Z-104.892M08 G01Z-56.5F179.2 X-31.Z-104.892

M30 % 钻孔、扩孔、铰孔加工代码： % G71 O0004 S400M03 G00X0.Y0.Z-117.M08 G80 G00Z-77.G81X0.Y0.Z-202.408R-77.F153.6 G80 M30 % % G71 O0005 S140M03 G00X0.Y0.Z-117.G80 G00Z-77.G81X0.Y0.Z-202.949R-77.F134.4 G80 M30 % %

G71 O0006 S140M03 G00X0.Y0.Z-117.G80 G00Z-77.G88X0.Y0.Z-197.R-77.F224.G80 M30 % % G71 O0007 S140M03 G00X0.Y0.Z-117.M08 G80 G00Z-77.G88X0.Y0.Z-197.R-77.F224.G80 M30 % 粗铣24端面的加工代码： % G71 O0008 N0010T1M06 S210M03

G00X10.5Y-38.066 G43Z15.H01M08 Z5.G01Z-.8F1.76 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z4.2 G01Z-2.6 X-9.5 Y-29.607 X10.5

Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z2.4 G01Z-4.4 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23

X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z.6 G01Z-6.2 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5

Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-1.2 G01Z-8.X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-3.G01Z-9.8 X-9.5

Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-4.8 G01Z-11.6 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23

X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-6.6 G01Z-13.4 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5

Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-8.4 G01Z-15.2 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-10.2

G01Z-17.X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-12.G01Z-18.8 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689

X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-13.8 G01Z-20.6 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532

X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-15.6 G01Z-22.4 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.40

G00Y-38.066 Z-17.4 G01Z-24.2 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-19.2 G01Z-25.1 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148

X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z15.M30

心得体会

本次的综合性实验课程设计任务跟以往不同，而是更加严谨，按照生产要求，构建一个实实在在的零件实体，从三维建模，绘制工程图，到NC加工序列的生成，每一步都是自己结合已学知识独立完成，使我受益匪浅。

这次课程设计的任务是利用大型三维设计软件PRO/E 5.0进行实体建模和工程图绘制，之后根据零件的工艺过程进行数控加工。我加工的零件是CA6140车床的法兰盘，根据图纸，创建出零件来。在做该课程设计中，我也遇到过问题，体会到了自身的不足和知识的匮乏。它提醒了我，在今后的学习或是工作中都要时刻保持一颗谦虚的心，要多学习以充实自己，锻炼自己，扩展自己的知识面。本次课程设计让我们对PRO/E软件有了一个感性的认识，同时也让我们提前接触了一些企业所用的正规工程图纸的信息，让我们对本专业所学知识在实际中的应用有了一定的认识，我想我会继续学习有关知识，为将来找到好的工作而努力。

在此感谢所有的老师同学所给以帮助，希望通过本次课设，我们都能有一个

更大的进步！

参考文献

[1] 肖乾、张海、周大陆、周新建编.Pro/Engineer wildfire3.0中文版实用教程.中国电力出版社

[2] 肖乾、周慧兰、唐晓红、付伟、康永平编.Pro/Engineer wildfire3.0中文版模具设计与制造实用教程.中国电力出版社

[3]翟瑞波 主编.数控加工工艺.北京理工大学出版社

[4]李益民 主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社

第四篇：CA6140车床法兰盘夹具课程设计

题

目

设计”CA6140车床法兰盘831004”零件的机械加工工艺规则及工艺装备

内容： 1.零件图

2.毛坯图

3.机械加工工艺过程综合卡片

4.结构设计装配图

5.结构设计零件图

6.课程设计说明书

张 张

张 1张 1张 1张

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。

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：

0.0211.轴孔22以及与此孔相通的的花键。02.拨叉底面、上顶面、右端面；上顶面8mm槽及下底面18mm槽。

3.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 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：

粗基准的选择：以零件的又端面为主要的定位基准。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工序一 车端面及外圆450.017，以1000.34为粗基准，选用CA6140机床 00.045工序二 以45通孔，先用钻16的钻头钻孔，0.017外圆面为基准，钻2000.045再铰孔达到20的尺寸 000.12工序三 以450.017外圆面为基准，粗车1000.34、90外圆，并导1.545，和145

0.12工序四。以1000.34外圆面为基准，并导745，和145

0.0450.120工序五 20内孔为基准精车10000.34左端面和90右端面和450.017保证跳动在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4的通孔,再圹孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。

0.045工序九 以20孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。0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工序一 车端面及外圆450.017，以1000.34为粗基准，选用CA6140机床 00.12工序二以45粗车1000.017外圆面为基准，0.34、90外圆，并导1.545，和145

00.045工序三以45通孔，先用钻16的钻头钻孔，0.017外圆面为基准，钻2000.045再铰孔达到20的尺寸 000.12以450.017外圆面为基准，粗车1000.34、90外圆，并导1.545，和145 0.12工序四。以1000.34外圆面为基准，并导745，和145

0.0450.120工序五 20内孔为基准精车10000.34左端面和90右端面和450.017保证跳动在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4的通孔,再圹孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。0.045工序九 以20孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。0工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度

0虽然工序仍然是十步，多次加工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：

00.12100 1.外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（450.017，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 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序一 以1000.34外圆为粗基准，粗车450.017外圆及其右端面。

1.加工条件

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。

0.045加工要求：20内孔为基准精车 0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 0.6

取f=0.56mm/r vc90m/min 0.3mm2100090n=640r/min 3.144ap根据CA6140 选nc710r/min

实际切削速度vctm

Dnc10003.144.5710100m/min

1000419330.21min

710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0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：

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

0.62000.6

HBk1.03 p190190

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

4查表1-2-21：d10mm

p1.2

5rz4.59

2°29′ ,8°50′ 选用梯形螺纹有利于自锁2

25L2540w0,1120N

tg12tg24.594tg11

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)故y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》

第五篇：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