A6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

第一篇：A6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

《机械制造工艺学》课程设计说明书

题目： CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

学 院：

姓 名：

学 号：

班 级：

指导教师：

二O一 二 年 十二 月

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

2012年12月30日

目

录

机械制造工艺课程设计任务书.......................................................3 序言...................................................................................................4 零件分析...........................................................................................4

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

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

工艺规程设计..................................................................................5

（一）确定毛坯的制造形式..............................................................5

（二）基面的选择...........................................................................5

（三）制定工艺路线........................................................................6

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定..............................8

（五）确定切削用量及基本工时........................................................9

总结……………………………………………………………….27 参考文献.........................................................................................27

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

机械制造工艺课程设计任务书

题目: “CA6140车床法兰盘”零件的机械加工工艺规程（大批生产）

要求：

零件技术要求如下图所示

图1 CA6140车床法兰盘零件图

内容： 1.零件图

1张

2.零件毛坯图

1张

3.机械加工工艺过程综合卡片

1张

4.工序卡片

12张

5.课程设计说明书

1份

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

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。

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4

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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。

0.016这一组加工表面包括：一个200 的孔及其倒角；一个1000.120..34外圆及其倒角；450外圆及其倒角；90外圆及其倒角；450外圆及其倒角；90两0.0170.60.045端面（分别距离200轴为24mm和34mm两端）；1000.12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。这一组加工表面包括：1000.03退刀槽；Φ4和60孔。

0.120..3432右端面；Φ90左端面；4500.017右端面；这两组加工表面之间有着一定的位置要求：（1）1000.120..340.045左端面与200轴形位公差0.03mm。

0.045（2）90右端面与200轴形位公差0.03mm。

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

0.045相交，并且与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。

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零5

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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。

（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。

对外圆 1000.120..340.045、450、90和200（共两块V形块加紧，限制４个0.6自由度，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。

0.045（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0.120..340.0332退刀槽；Φ4和60右端面；90左端面；450孔。0.017右端面；因为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。

（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。

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 半精车 1000.120..34左、右端面、90左端面，精车 1000.120..340.120..34左端

100面、90左端面。半精车外圆4500.6、90、、半精车4500.6柱体的过度倒圆。车1000.12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。

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工序Ⅵ 精车1000.12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。

工序Ⅹ

磨削B面，即 外圆面、100工序Ⅺ

磨削外圆面 1000.120..340.120..34右端面、90左端面。，90。

工序Ⅻ

磨削90突台距离轴线24.87mm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

工序Ⅰ

粗车 1000.120..34柱体右端面。

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。

工序Ⅵ 精车1000.12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

0.045工原则来加工的，先粗加工半精加工精加工。给钻200孔确定基准，确

0.0450.045保孔的行位公差，不过一次性加工好200，同时零件200要求很高的，7

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在后面的加工会对它的精度的影响，并且1002000.0450.120..34左端面和90右端面要与轴有一定位置公差，这样很难保证它们的位置的准确性。而方案二是只0.045给200钻孔保证底座平面度，不过钻头的下钻时不能准确定位，会影响2000.045的位置公差，从而也影响后面加工的1000.120..34左端面和90右端面的端

0.045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、精铰Φ20，放在精车1000.120..34左端面、90右端面前面，这样确保1000.120..34左端面

0.045和90右端面要与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。可以做到先粗加工半精加工精加工，20020，放在精车100要与2000.0450.120..340.045粗钻扩和铰是分开加工，粗铰Φ19.94。

2、精铰Φ

0.120..34左端面、90右端面前面，这样确保1000.045左端面和90右端面轴有一定位置公差。可以确保200加工面精度。

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（四）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，毛坯重量1.6kg，生产类型大批量，金属型铸造毛坯。

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： 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mm 0..342.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

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工序Ⅰ

(一).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

（5-1）

=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

（5-2）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。

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则：修整后的

P’ = P×Kkrfz×Krofz×Kλsfz×Krζfz

（5-3）

= 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’

（f）校验机床进给机构强度

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

（5-4）=（106-0）/2+4+2+0=59mm。

T= L×i /(f×n)

（5-5）=59×1÷(0.92×136)=0.47min（其中i为进给次数。）

(二).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。0.92(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：

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

（三).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。

(四).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

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

T=(30+5+5+0)/（0.41×322）=0.303min.(五).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

（一）.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13

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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.（二）.粗车Φ90右端面

(1)选择刀具：同上

(2)确定切削用量：0.108（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

（5-6）=[(95-50)/2+0+4+0＝26.5mm

T=[(d-d1)/2+ L1+ L2+ L3]/fn

（5-7）=[(95-46)/2+0+4+0]/(0.73×136)=0.267min.（三）.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(四）.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

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

（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

(一)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。

(二)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。

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

工序Ⅳ

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

（一）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3：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 T= 46.6÷(0.24×238)=0.816min。

（二）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。

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（三）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。

（四）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。

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

(3)计算基本工时：

T=(9.7+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.174min。

（五）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.（六）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

（七）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 18

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

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。

（八）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。

（九）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

（一）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= 350.47 r/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.（二）半精车Ф90右端面

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（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。

（三）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。

（四）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=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

（五）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16×20

给

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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

（一）、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。

（二）、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

（一）精车Ф100左端面

（1）选择刀具：与半精车Ф100左端面同一把。

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（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

（二）、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

（三）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 22

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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.（三）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

（一）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)

（5-8）

=[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(二)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

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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

(一)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）（5-9）=3mm，L2=2mm，L=12.5mm

则：T=(L+L1+L2）/（f×n）0.05147min(二)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：

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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

(一)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。

(一)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)（5-10）

= 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（5-11）=(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

(二)磨削外圆Ф100（1）选择砂轮

选用磨削Ф45外圆同一砂轮。

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（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(三)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

(四)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

（一）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26

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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

（5-12）=（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

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，使我能熟悉地查找和应用有关参考资料、计算图表、手册、图册和规范，熟悉有关国家标准，以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基础技能训练。同时，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。

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，也要感谢邓老师对我的关心和帮助。本设计是在邓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。在学业上邓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

[1] 艾兴等编.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社，1994.7 27

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

[2] 王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.北京: 机械工业出版社，1985.11 [3] [4] [5] [6] 机械加工实用手册编写组编写.机械加工实用手册.北京: 机械工业出版社，1997.4 张世昌主编.机械制造技术基础.北京：高等教育出版社，2009重印

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，2010重印 王先逵主编.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，2010重印

第二篇：CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及工艺装备设计详解

机械制造技术基础 课程设计任务书

法兰盘机械加工工艺规程及工艺装备设计

指 导 老 师：蒋强 设 计 者：严超、罗灵、姚书娜、朱珩稼、黄柬力、李犇、李江洋、瓮越琦、王晓杰

学号：11312030131

姓名：严 超

重庆理工大学机械工程学院

2015-07-10

目录

序言

第一章 零件的分析(严超）

(一)零件的作用

(二)零件的工艺分析（朱珩稼绘图）

第二章 确定毛坯（严超、罗灵、姚书娜）

（一）确定毛坯种类

（二）确定毛坯加工余量及形状

第三章 工艺规程设计（严超、罗灵、姚书娜、朱珩稼、黄柬力、李犇、李江洋、瓮越琦、王晓杰）

（一）加工方法分析确定

（二）加工顺序的安排

（三）加工阶段的划分说明

（四）制定工艺路线

第四章 夹具设计（罗灵）

序言

大二下学期我们进行了《机械制造技术基础》课的学习，并且也进行过金工实习。为了巩固所学知识，并且在我们对所学各课程的进行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,我们进行了本次课程设计。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，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，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。通过这次课程设计对了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识有极大帮助，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，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予批评指正。

第一章 零件的分析

(一)零件的作用

法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯孔组成，其要求有较高的耐磨性，较高的强度和回转稳定性。法兰盘连接使用方便，能够承受加到的压力。在工业管道中法兰的连接的使用十分广泛，在家庭内，管道直径小，而且是低压看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或生场现场，到处都是法兰连接的管道和器材。通俗的讲，法兰盘的作用就是使得管件连接处固定并密封。

（二）零件的工艺分析

此法兰盘是由回转面和平面组成，由零件图可知，该零件结构较为简单，但零件精度要求高，零件可选用铸造方式，锻造方式，也可选用圆盘直接加工，铸造方式不用人工实效，有良好的减振性，铸造性能好。对法兰盘的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而这是好的法兰盘加工方法。但是如果采用铸造，需要制造专用模具，这样成本会很高，所以，最终我们选择用棒料直接加工生产，这样减掉了铸造这一过程，节约了成本，简化了生产过程。45号钢虽焊接性能一般，但它是机械制造中广泛应用的中碳优质碳素结构钢。它具有良好的切削加工性能。通常在调质或正火状态下使用，它具有高的强度和塑性，经调质成索氏体时，有一定程度上的的韧性。1.法兰盘本身精度：

外圆φ70尺寸公差等级未要求，表面粗糙度Ra为12.5μm，φ120尺寸公差等级未要求，表面粗糙度Ra为12.5μm，内孔φ60经济精度H11，φ30经济精度H7，φ60表面粗糙度Ra为6.3μm，φ30表面粗糙度Ra为3.2μm，长为38mm右端面表面粗糙度Ra为3.2μm，c2圆角表面粗糙度Ra为3.2μm.2.位置精度：

右端面相对于基准A的平行度要求为0.02，相对于基准B的垂直度要求为0.04，70k6的圆相对于基准B的同轴度要求为0.04。

加工此零件时，应尽量统一定位基准，减少装夹次数，这样有利于保证零件的加工精度。本次设计的零件图如下：

第二章 确定毛坯

（一）确定毛坯种类：

法兰盘是盘盖类零件，由零件图可知，该零件结构较为简单，但零件精度要求高，零件可选用铸造方式，锻造方式，一般采用铸造方式，但这样不经济，最终我们选择用45钢圆盘130mmx55mm直接加工生产，这样减掉了铸造这一过程，节约了成本，简化了生产过程。45号钢虽焊接性能一般，但它是机械制造中广泛应用的中碳优质碳素结构钢。它具有良好的切削加工性能。通常在调质或正火状态下使用，它具有高的强度和塑性，经调质成索氏体时，有一定程度上的的韧性。

（二）确定毛坯加工余量及形状：

法兰盘零件加工大致分为车端面、车外圆、车内孔、镗孔、铣端面、铣缺口、车槽、钻孔等部分。对于批量生产的棒料加工余量，初步将零件的加工余量定为单边5mm，绘制毛坯简图见毛坯图。

第三章 工艺规程设计

（一）加工方法分析确定

该零件是法兰盘，大批量生产。由于此零件较为简单，但零件对部分面要求平行度较高、保证同轴度、垂直度等。为保证加工精度和表面粗糙度的要求，应尽量减少装夹次数，统一定位基准，由于该法兰盘是由回转面和平面组成，根据具体需要初步确定的加工方法有车、铣、镗、钻等。以公差等级和表面粗糙度的要求，参考本指南有关资料，其加工方法选择如下：（1）Φ70mm 外圆面 为未注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级按IT13，表面粗糙度为 Ra12.5m，需进行粗车。

（2）Φ120mm 外圆面，公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra12.5m，需进行粗车

（3）Φ60H11mm内孔 公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra6.3m，需先进行粗镗，再进半精镗。

（4）Φ30H7mm内孔，公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra3.2m，需先进行粗镗，再进行半精镗，最后进行精镗。

（5）Φ11mm内孔，公差等级为IT13，表面粗糙度为Ra12.5m，需进行钻孔。

（6）Φ18T10mm内孔，公差等级为IT13，表面粗糙度为Ra12.5m，需进行钻孔，再扩孔。

（7）端面 表面粗糙度为Ra3.2m和Ra12.5m两种要求。要求Ra3.2m的端面可粗车和半精车，要求Ra12.5m的端面，经粗车即可，因保证平行，右边两端面再进行铣。

（8）槽 槽宽和槽深的公差等级分别为，表面粗糙度分别为Ra3.2m和Ra12.5m，需采用粗车，再半精车。

（二）加工顺序的安排

本着先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度，先以左外圆φ70mm为粗基准粗车φ70mm的外圆、长度方向为20mm的右端面、长度方向为45mm的右端面和φ120mm的外圆，调头装夹以右φ70mm的外圆、长度方向为20mm的右端面为基准粗车φ70mm的外圆、长度方向为45mm的左端面和长度方向为15mm的左端面，再车Φ30mm孔，车Φ60mm孔。以粗车后的左端Φ70mm外圆为精基准，半精车Φ120mm外圆，右端Φ70mm外圆，2mm的倒角和2x1的沟槽。以Φ60mm内孔底面为基准粗镗Φ30mm内孔，半精镗Φ30mm内孔。以长为20mm的左端面粗铣长为20mm的右端面和长为45的右端面。以两圆面为准粗铣R30mm缺口。以Φ30mm内孔和长为45mm右端面定位钻Φ11mm孔，再扩Φ18mm孔。

（三）加工阶段的划分说明

加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段

（四）制定工艺路线

根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，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。工艺路线如下：

工序01：处理原料，切成Ф130mmx55mm圆盘，清理。工序02：热处理，正火。

工序03：粗车，以左端外圆为粗基准，粗车长为38mm端面和长为45mm右端端面，粗车Φ120mm外圆右端Φ70mm外圆。设备装备CA6140卧式车床、三爪卡盘、游标卡尺、车刀。

工序04：粗车，以粗车后右端的Φ70mm外圆和长为20mm的右端面为精基准粗车左端Φ70mm外圆和长为45mm的左端面，车Φ30mm孔，车Φ60mm孔。设备装备CA6140卧式车床、三爪卡盘、游标卡尺、车刀。

工序05：半精车，以粗车后的左端Φ70mm外圆为基准，半精车Φ120mm外圆，右端Φ70mm外圆，2mm的倒角和2x1的沟槽。设备装备CA6140卧式车床、三爪卡盘、游标卡尺、车刀。

工序06：粗镗及半精镗，粗镗Φ30mm内孔，半精镗Φ30mm内孔。设备装备CA6140卧式车床、三爪卡盘、游标卡尺、车刀。

工序07：粗镗，粗镗Φ60mm内孔。设备装备CA6140卧式车床、三爪卡盘、游标卡尺、车刀。

工序09：以长为20mm的左端面粗铣长为20mm的右端面和长为45的右端面。设备装备铣床X62K、三爪卡盘、游标卡尺、铣刀。

工序10：以Φ30mm内孔和长为45mm右端面定位钻Φ11mm孔，再扩Φ18mm孔。

设备装备:钻床Z525、专用夹具、游标卡尺、φ11的钻头、φ18的扩孔钻头。工序11：热处理，退火。

工序12：去除机械加工所留下的毛刺，在乳化液中清洗零件保证没有赃物并吹净，用虎钳、锉刀。

工序13：检验，检验以上加工尺寸，用游标卡尺、千分尺、塞规、卡规。工序14：终检。

（五）设备及其工艺装备确定

所用的设备有：CA6140、卧式铣床、摇臂钻床、清洗机、检验台。夹具有：三爪卡盘、虎钳、钻直孔专用夹具。

刀具有：90度车刀、车用镗刀、铣刀、φ

11、φ18钻头、切断刀。量具有：千分尺、游标卡尺、专用卡规、专用通规、止规。

（六）确定切削用量及工时定额

1.工序03确定切削用量及基本时间

切削用量包括背吃刀量ɑp、进给量f和切削速度v。确定顺序是先确定背吃刀量、进给量，再确定切削速度。

1.工序I切削用量及基本时间的确定

（1）切削用量 本工序为粗车（车端面、外圆）。已知加工材料为45钢，σb=670MPa，棒料，有外皮；机床为CA6140型卧式机床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。

 确定粗车外圆Φ120mm的切削用量。所选刀具为YT5硬质合金可转位刀。根据表5-112，由于CA6140车床的中心高为200mm（表5-55），故选刀杠尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面，前角γo=12°，后角αo=6°，主偏角Kr=90°，副偏角Kr/=10°，刃倾角λs=0°，刀尖圆弧半径γε=0.8mm。

i、确定背吃刀量ap 粗车双边余量为4mm，显然ap为单边余量，ap =4/2=2mm。

ii、确定进给量f 根据表5-114，在粗车碳钢料、刀杠尺寸为16mm×25mm、ap ≤4mm、工件直径位100—400mm时，f=0.5—1.0mm/r。按CA6140的进给量（表5-57），故选择f=0.55mm/r。

确定的进给量尚需要满足机床进给机构强度的要求，故需要进行校验。根据表5-55，CA6140车床进给机构允许的进给力Fmax=3530N.根据表5-123，当碳钢σb=570—670MPa、ap ≤4mm、f≤0.75mm/r、Kr=45°、v=65m/min（预计）时，进给力Ff=1280N。

Ff的修正系数为KγoFf=1.0、KsFf=1.0、KκTFf=1.17 Ff=1280×1.17=1497.6N Ff

iii、选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀面最大磨损量为1.5mm，可转为车刀耐用度T=30min。

iv、确定切削速度v 根据表5-120，当用YT5硬质合金车刀加工σb=600—700MPa碳钢料、ap ≤4mm、f≤0.75mm/r时，切削速度v=86.4m/min。

切削速度的修正系数为Ksv=0.9、Ktv=0.65、Kktv=0.81、KTv=1.15、Kkr=KMv=1.0（表2-9），故

V=86.4×0.9×0.65×0.81×1.15=47.1m/min n=1000v100047.1==115.4r/min d130按CA6140车床的转速（表5-56），选择n=120r/min，则实际切削速度v=45.6m/min。

v、校验机床功率 根据表5-125，当σb=580—980MPa,HBS=166—277、ap ≤4mm，f≤0.75mm/r,v=46—57m/min时，Pc=3.4kW.切削功

率的修

正

系

数

为KkrPc=1.17,Kr0Pc=KMPc=KkPc=1.0,KsPc=0.8,KtPc=0.65（表2-9），故实际切削时的功率为Pc=1.44kW。

根据表5-59，当n=120r/min时，机床主轴允许功率Pe=5.9kW。Pc

最后确定切削用量为

ap=2mm、f=0.55mm/r、n=120r/min、v=45.6m/min 确定粗车外圆Φ70mm、端面及台阶面的切削用量 采用车外圆Φ70mm的刀具加工这些表面。车外圆Φ70mm的ap=2mm、端面的ap=2mm、台面的ap=0.5mm。车外圆Φ70mm的f=0.55mm/r、端面的f=f=0.55mm/r、台阶面的f=0.5mm/r。主轴转速与车外圆的转速相同。

（2）基本时间

确定粗车外圆Φ120mm的基本时间。根据表2-

21、车外圆的基本时间为 Tj1 l1式中 l45mm、Lll1l2l3ii fnfnap(23)、kr=90°、l1=2mm、l2=0、l3=0、tankrf=0.55mm/r，n=120r/min，i=1 则

Tj1=

452=42s

0.552确定粗车外圆Φ70mm的基本时间： Tj2ll1l2l3i

fn式中，l=18mm,l1=0,l2=4mm,l3=0,f=0.55mm/r,n=2r/s,i=1 则 Tj2184=20s

0.552确定粗车端面的基本时间： Tj3Ldd1i,Ll1l2l3 fn2式中，d=130mm，d1=120mm，l1=2mm，l2=4mm，l3=0，f=0.65mm/r,n=2r/s.i=1 则

Tj3524=8.5s

0.652④确定粗车台阶面的基本时间： Tj4Ldd1i,Ll1l2l3 fn2式中，d=130mm，d1=120mm，l1=0，l2=4mm，l3=0，f=0.5mm/r,n=2r/s,i=1 则 Tj454=9s 0.525⑤确定工序的基本时间：TjTji42208.5979.5s

i1

2、工序04切削用量及基本时间的确定

（1）本工序为粗车（车端面、外圆及孔）。已知加工材料为45钢，b=670MPa，锻件，有外皮；机床为CA6140型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。①确定粗车左端面保证45mm，所选道具为YT5硬质合金可转位车刀，根据表5-112可知，由于CA6140车床中心高为200mm，故选刀杆尺寸为1625，刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面，前角0=12°，后角0=6°，主偏角r=30°，副偏角’r=10°，刃倾角s=0°，刀尖圆弧半径=0.8mm。

I.确定背吃刀量ap 粗车双边余量为3mm，显然ap为单边余量，ap=

3=1.5mm。2II.确定进给量f 根据表5-114，在粗车钢料、刀杆尺寸为1625mm，ap3mm，工件直径为100~400mm时，f=0.6~1.2mm/r，按CA6140车床的进给量（表5-57），选择f=0.86mm/r。

确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表5-55，CA6140车床进给机构允许的进给力Fmax=3530N 根据表5-123，当钢料b=570~670MPa，ap2mm、f1.8mm/r，r=45°、v=65m/min（预计）时，进给力Ff=905N。

Ff的修正系数为K0Ff=1.0，KsFf=1.0，KTFf=1.17（表2-12），故实际进给力为

Ff=9051.17=1058.85N Ff

根据表5-119，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度为T=30min。

IV.确定切削速度v 根据表5-120，当用YT15硬质合金车刀加工b=630~700MPa钢料，ap3mm，f0.97mm/r时，切削速度为v=97m/min.切削速度的修正速度为Ksv=0.8，Ktv=0.65，KkTv=0.81，KTv=1.15,KMv=Kkv=1.0（表2-9），故

v=970.80.650.811.15=47.0m/min

n=1000v100047==115.1r/min d130按CA6140车床的转速（表5-56），选择n=125r/min=2.1r/s，则实际切削速度v=51.0m/min。

V.校验机床功率

由表5-125，当b=580~970MPa，HBS=166~277，ap2mm，f0.96mm/r，v=51.0m/min时，Pc=2.4KW 切削功率的修正系数为KkrPc=1.17，K0Pc=KMPc=KkPc=1.0，KTrPc=1.13，KsPc=0.8，KtPc=0.65（查表2-9），故实际切削时的功率为Pc=1.6KW.根据表5-59，当n=125r/min时，机床主轴允许功率PE=5.9KW，Pc

最后确定的切削用量为

ap=1.5mm，f=0.86mm/r，n=125r/min，v=51.0m/min。

②确定粗车外圆70mm 采用车左端面保证45mm的刀具加工这些表面。加工余量皆可一次走刀切除。车外圆70mm的ap=10mm和ap=5mm，分四次走刀完成，f分别为0.5mm/r和0.86mm/r，主轴转速为n=250r/min和n=200r/min，切削速度v=102.05m/min和v=81.64m/min ③粗车24mm孔 同上一致，其ap=6mm，分两次走完，f=0.64mm/r，主轴转速n=200r/min，切削速度v=81.64m/min ④粗车54mm孔 同上，ap=9mm，分三次走完，f=0.57mm/r，主轴转速n=250r/min，切削速度v=102.05m/min ⑵基本时间

①确定车左端面 保证45mm的基本时间。根据表2-21，车左端面基本时间为

Tj1=L65i==0.6min=36s fn0.86125②粗车外圆70mm 的基本时间 L20i==0.16min=9.6s fn0.525020

Tj3==0.12min=7.2s 0.86200

Tj2=③车24mm孔的基本时间

Tj3=45=0.35min=21s 0.64200④车54mm孔的基本时间

Tj4=25=0.18min=10.8s 0.57250⑤确定工序的基本时间：

Tj=i1Tji=0.6+0.162+0.122+0.352+0.183=2.4min=144s

3、工序05切削用量及基本时间的确定

（2）本工序为半精加工（车外圆、倒角及沟槽）。已知加工材料为45钢，4b=670MPa，锻件，有外皮；机床为CA6140型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。

①确定半精车外圆Φ120mm的切削用量，所选道具为YT15硬质合金可转车刀，刀具形状、刀杆尺寸及刀片厚度与粗车相同。根据表5-113可知，车刀几何形状为前角0=12°，后角0=8°，主偏角r=90°，副偏角’r=5°，刃倾角s=0°，刀尖圆弧半径=0.5mm。

I.确定背吃刀量ap 粗车双边余量为2mm，显然ap为单边余量，ap=1mm。II.确定进给量f 根据表5-116及CA6140车床的进给量（表5-57），选择f=0.55mm/r。由于是半精加工，切削力小，顾不需要校核机床进给机构强度。确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。

III.选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀面最大磨损量取为0.4mm，可转位车刀耐用度为T=30min。

IV.确定切削速度v 根据表5-120，当用YT15硬质合金车刀加工b=630~700MPa钢料，ap1.4mm，f0.54mm/r时，切削速度为v=138m/min.切削速度的修正速度为Krv=0.81，Ktv=1.15，其余为1（表2-9），故 v=1380.811.15=128.5m/min n=1000v=345.3r/min d按CA6140车床的转速（表5-56），选择n=320r/min=5.3r/s，则实际切削速度v=112m/min。

半精车加工机床功率不可效验。

最后决定切削用量为：ap=1mm，f=0.5mm/r，n=320r/min，v=112m/min。②确定半精车外圆70mm 与半精车120mm外圆一样。最后决定切削用量为：ap=1mm，f=0.5mm/r，n=320r/min，v=112m/min。

③车2mm的倒角。f手动，切削速度v=41.4m/min,主轴转速n=120r/min.④车2x1的沟槽。f手动，切削速度v=10.2m/min,主轴转速n=30r/min.⑵基本时间

①确定半精车外圆120mm的基本时间。根据表2-21，车左端面基本时间为

Tj1=L20i==6s fn5.30.5②半精车外圆70mm 的基本时间 Tj2=

4、工序06 确定切削用量及基本时间

切削用量包括背吃刀量ɑp、进给量f和切削速度v。确定顺序是先确定背吃L20i==9.6s fn0.5250刀量、进给量，再确定切削速度。

1.工序I切削用量及基本时间的确定

（1）切削用量 本工序为粗镗Φ30mm内孔。已知加工材料为45钢，σb=670MPa，棒料，有外皮；机床为CA6140型卧式机床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。

i、确定背吃刀量ap，ap=2.5mm，显然ap为单边余量，ap =2.5mm。ii、确定进给量f

ap ≤4mm、工件直径位100—400mm时，f=0.5—1.0mm/r。按CA6140的进给量（表5-57），故选择f=0.52mm/r。

iii、确定切削速度v 根据表5-120，当车用镗刀加工σb=600—700MPa碳钢料、ap

≤4mm、f≤0.75mm/r时，切削速度v=100m/min。

n=1000v=200r/min d最后确定切削用量为

ap=2.5mm、f=0.52mm/r、n=200r/min、v=100m/min（2）切削用量 本工序为半精镗Φ30mm内孔。已知加工材料为45钢，σb=670MPa，棒料，有外皮；机床为CA6140型卧式机床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。

i、确定背吃刀量ap，ap=1mm，显然ap为单边余量，ap =1mm。ii、确定进给量f

ap ≤4mm、工件直径位100—400mm时，f=0.5—1.0mm/r。按CA6140的进给量（表5-57），故选择f=0.27mm/r。iii、确定切削速度v 根据表5-120，当车用镗刀加工σb=600—700MPa碳钢料、ap

≤4mm、f≤0.75mm/r时，切削速度v=100m/min。

n=1000v=1062r/min d最后确定切削用量为

ap=1mm、f=0.27mm/r、n=1062r/min、v=100m/min

5、工序08切削用量及基本时间的确定

（1）切削用量

本工序为粗铣平面，所选刀具为高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）。铣刀直径为d=100mm，齿数20。根据表5-143选择铣刀的基本形状。已知加工材料为45钢，在600`~700MPa范围内，故选前角为15°，b=670MPa，后角为12°（周齿），6°端齿，已知铣削深度ap=1mm，机床选用X62型卧式铣床。

①确定每齿进给量fz。根据表5-144，X-62型卧式铣床功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等，细齿盘铣刀加工钢料，查的每齿进给量fz=0.06~0.10mm/z。现取fz=0.07mm/z。

②选择铣刀磨钝标准及耐用度。根据表5-148，用高速钢盘铣刀加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量0.6mm，查表5-149得耐用度T=63min。

③确定切削速度和工作台每分钟进给量。根据表2-17中公式计算v 铣削速度v=29.67m/min n=1000v/π*d=1000x29.67/3.14x100=94.49r/min 根据X62型卧式铣床主轴转速表（表5-75），选择n=75r/min，实际切削速度v=nπd/1000=75x3.14x100/1000=23.55r/min。工作台每分钟进给量f=0.07x20x75=105mm/min 根据X62型卧式铣床工作台进给量表5-76，选择f=95mm/min，则实际每齿进给量fz=0.063mm/z。

④校验机床功率。根据表2-18的计算公式，铣削时的功率为Pc=FcV/1000=2085.58x23.55/60/1000=0.82kw X62型卧式铣床主电动机功率为7.5kw，所以所选切削用量可以采用。所以切削用量为

fz=0.063mm/z

f=95mm/min

n75r/min

v=23.55r/min（2）基本时间

根据表2-25，三面刃铣刀铣面的基本时间为

T=(L+L1+L2)i/f 将数据代入上式得T=1.37min。

第四章 夹具设计

本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，表面精度不是主要考虑的问题。本夹具主要是工序IX用钻床钻Φ11mm的孔和扩Φ18mm的孔的夹具，有关说明如下：

（一）定位基准的选择

由零件图可以知道，3×11mm和318mm孔与零件中心孔轴线有尺寸要求，孔分布在中心孔轴线同心圆95mm上，可以用中心短销定位。限制2个自由度，夹具的底板限制3个自由度，由于钻孔沿轴向自由度不需要限制，另外，铣削的两侧面与轴线有尺寸要求，可以在钻模板设计一侧板限制该面转动，保证尺寸，然后利用钻模板和夹具夹紧零件。

（二）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3个钻套，在一次装夹中可以加工3个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。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。

参考文献: [1] 贾亚洲.金属切削机床概论［M］.北京：机械工业出版社,1996.[2] 严慧萍.机械制造技术课程设计指导书.西安电子科技大学出版社，2014.[3]张德生.孙曙光.机械制造技术课程设计指导.哈尔滨工业大学出版社.2013.[4]赵雪松.任小中.机械制造技术基础，华中科技大学出版社

第三篇：!!!!!!!车床法兰盘夹具设计说明书

序 言

机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、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。

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学课程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，我希望通过本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，为今后参加生产实践打下一个良好的基础。

由于能力所限，设计尚存在许多不足之处，恳请各位老师予以指教。

一、零件的分析

（一）零件的作用

题目所给的零件是法兰盘（见附图1），其为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠该法兰盘定心。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。

（二）零件的工艺分析

法兰盘共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1．以Φ80孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：Φ62±0.015孔及其倒角以及与其垂直的端面，Φ80h11外表面，两个M64×1.5的槽，Φ36 0成

120°的Φ16.5阶梯孔的两端面。

2．以A面为基准的加工表面

这一组加工表面包括：三个互成120°的ф16.5阶梯孔，一个侧面C,一个平面D。这两组表面之间有着一定的位置要求，主要是： Φ62±0.015孔对B端面的径向圆跳动公差为0.04mm。

由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专

+0.6

2孔以及与其垂直的端面，Φ52g6外表面B及退刀槽，三个互用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

材料为HT15-33。考虑到法兰主要承受静压力，因此选用铸件。

（二）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，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。

按照有关粗基准的选择原则（如果必须首先保证工件上欲加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面为粗基准），孔Φ62±0.015与B端面有0.04mm的圆跳动公差要求，现选择Φ52g6外表面B为粗基准，利用三爪自定心卡盘加持外圆A，并且使卡盘端面紧靠A端面，这样可以消除所有六个自由度，达到完全定位。

（2）精基准的选择。主要应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。

（三）制订工艺路线

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保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，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。除此以外，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1 粗车Φ16.5端面，粗、精车外圆Φ80h11及车倒角，车两个槽Φ64，车外圆Φ52g6、退刀槽及倒角，车端面A。

工序2 扩孔Φ62±0.015，扩孔Φ36 0+0.62，绞孔Φ62±0.015，绞孔Φ36 0+0.62 工序3 车两个槽M64×1.5，车孔Φ62±0.015倒角。工序4 镗刀镗R3圆角 工序5 铣Φ80h11端面.工序6 钻三个孔Φ16.5，钻三个孔Φ11。工序7 拉槽6×6。

工序8 磨外圆Φ80h11，磨外圆Φ52g6。工序9 铣侧面保证尺寸34.5mm 工序10 铣平面保证尺寸54mm 工序11 表面处理，检验入库。2．工艺路线方案二

工序1 粗车Φ80h11外圆柱面，车Φ120外圆柱面，车Φ80h11端面及倒角，车Φ16.5端面及倒角，精车外圆Φ80h11，粗车Φ62±0.015孔，精车Φ62±0.015孔及倒角，车螺纹M64×1.5，车两个密封槽Φ64。

工序2 车Φ52g6端面，车端面A，车Φ52g6外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔Φ36 0+0.62，精车孔Φ36 0+0.62。

工序3 钻三个孔Φ16.5，钻三个孔Φ11。工序4 拉槽6×6。工序5 镗刀镗R3圆角 工序6 铣侧面保证尺寸34.5mm 工序7 铣平面保证尺寸54mm 工序8 磨外圆Φ80h11，磨外圆Φ52g6。

工序9 表面处理，检验入库。

3．工艺方案的比较与分析

上述两个工艺方案的特点在于：方案一选择对孔Φ36 0+0.62进行铸造然后在机加工（扩、绞），对Φ62±0.015孔采取先扩后绞。在加工过程中，要进行七次装夹，用五套夹具，共八道工序。方案二选择对孔Φ36 0+0.62进行先钻后车，对Φ62±0.015孔采取先粗车后精车。在加工过程中，要进行六次装夹，用五套夹具，共七道工序。相比之下，方案工序更为简单。在工序安排中，装夹次数越多，定位次数越多，造成的定位误差也就越大，而且所用工时会越多。而且方案一没能完成车螺纹M64×1.5工序。除此以外，方案二的1、2工序可合并为一个工序，两个方案都没有考虑到零件毛坯为铸件，因而在所有机加工之前，应先安排除砂工序。综合考虑以上各方面，对方案进行改进，改进后的具体工艺方案确定如下：

工序1 除砂。

工序2 粗车Φ80h11外圆柱面，车Φ120外圆柱面，车Φ80h11端面及倒角，车Φ16.5端面及倒角，精车外圆Φ80h11，粗车Φ62±0.015孔，精车Φ62±0.015孔及倒角，车螺纹M64×1.5，车两个密封槽Φ64。（以Φ52g6外圆柱面为粗基准，采用三爪卡盘夹持Φ52g6外圆柱面）

车Φ52g6端面，车端面A，车Φ52g6外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔Φ36 0+0.62，精车孔Φ36 0+0.62。（以Φ80h11外圆柱面为精基准，采用三爪卡盘夹持Φ80h11外圆柱面）

工序3 钻三个通孔Φ11，钻三个孔Φ16.5，惚沉头孔Φ16.5（以端面A为精基准，）工序4 拉槽6×6。工序5 镗刀镗R3圆角。工序6 铣侧面保证尺寸34.5mm 工序7 铣平面保证尺寸54mm 工序8 磨外圆Φ80h11，磨外圆Φ52g6。工序9 表面处理，检验入库。

将以上内容一并填入工艺过程卡片，见附表1。

（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HT15-33，硬度为170-240HBS，毛坯的重量为2.5kg,生产类型为大批生产，采用铸件。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个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（Φ80h11，Φ52g6，Φ120）

外圆Φ80h11，表面粗糙度要求1.6µm,公差等级为 6级，查《机械加工技术手册》（以下简称《手册》）表3-9（P87）采用先车（只能达7级精度），然后再磨（可达6级精度）。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm,精车双边余量为2Z=1mm，查《手册》15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.4mm。

外圆Φ52g6，表面粗糙度要求为1.6µm，公差等级为 6级，查《手册》表3-9（P87）采用先车，然后再磨。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm，精车双边余量为2Z=1mm，查《手册》15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.4mm。

外圆ф120，选用粗车的双边余量为2Z=2mm。2．内孔表面（Φ62±0.015，Φ36 0

+0.62）

内孔Φ62±0.015，查《手册》表3-9（P87），采取先粗车再精车。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm，查《手册》9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。

内孔Φ36 0+0.62，查《手册》表3-5（P74），为9级公差要求，查《手册》表3-9（P87），采取先钻孔后精车。根据其尺寸，选用钻孔的双边余量为2Z=35.6mm，查《手册》9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。

3．外圆端面加工余量及公差（Φ80h11及Φ52m6端面）

外圆Φ80h11端面粗糙度要求为3.2µm，轴向无公差要求。查《手册》表3-13（P91），粗铣的表面粗糙度为3.2-6.3µm，可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.外圆Φ52g6端面粗糙度要求为6.3µm，轴向无公差要求。查《手册》表3-13（P91），粗车的表面粗糙度为3.2-6.3µm，可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.4.Φ16.5端面

Φ16.5端面的粗糙度要求为3.2µm，轴向无公差要求。查《手册》表3-13（P91），粗车的表面粗糙度可达3.2µm，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.5．端面A 端面A粗糙度要求为1.6µm，轴向无公差要求。公差等级为 6级，查《手册》表3-9（P87）采用先车，然后再磨。根据其尺寸，选用粗车的余量为Z=1mm，精车余量为Z=0.5mm，查《手册》15-13(P567),选用磨削的余量为Z=0.2mm。

6.侧面C,平面D平面D距内孔Φ36中心的距离为54mm，无公差要求，表面粗糙度要求为6.3µm，计算得其需切削量为6±0.5mm，根据《手册》P480叙述，选用一次铣削成型。侧面C距内孔Φ36中心的距离为34.5-0.40-0.20，表面粗糙度要求为6.3µm，公差为200µm，查《机械制图》表8.5（P232），为12级公差要求，计算得其需切削量为26.5±0.5mm。根据《手册》P480叙述，选分四次铣削成型。

（五）确定切削用量及基本工时 工序Ⅰ：除砂

工序Ⅱ：粗、精车Φ80h11外圆柱面，车ф120外圆柱面，车Φ80h11端面及倒角，车Φ16.5端面及倒角，粗车Φ62±0.015孔，精车Φ62±0.015孔及倒角，车螺纹M64×1.5，车两个密封槽Φ64。（以Φ52g6外圆柱面为粗基准，采用三爪卡盘夹持Φ52g6外圆柱面）

车Φ52g6端面，车端面A，粗、精车Φ52g6外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔Φ36 0+0.62，精车孔Φ36 0+0.62。（以Φ80h11外圆柱面为精基准，采用三爪卡盘夹持Φ80h11外圆柱面）

工件材料：HT150，HB=150,金属模铸造。

加工要求：车外圆Φ80h11及车倒角，表面粗糙度要求为1.6µm，6级公差要求；车两个槽M64×1.5；车外圆Φ52g6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求为3.2µm，6级公差要求；车端面A，表面粗糙度要求为6.3µm。

机床：C620-1卧式车床。

刀具：YT15外圆车刀、YT15端面车刀、YT15内圆车刀、高速钢螺纹车刀，刀杆尺寸为16×25mm。切削用量：

1.粗车Φ80h11外圆柱面

1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380），当刀杆尺寸为16mm×25mm，ap=1mm,工件直径为80mm时

f=0.8-1.2mm/r 取f=0.8mm/r 2）计算切削速度 根据《手册》表8-60（P381），切削速度的计算公式为（寿命选60T）

Vc=CV×KV/(Tapf)m/min 其中：CV=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系数见《手册》表8-61至表8-69，即 KMv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kkrv=0.81, kBv=0.97。

m

x

y2所以 vc=158×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97/(60×1 =71.85(m/min)3)确定机床主轴转速

0.20.1

5×0.8

0.40)ns=1000vc/(πd)=1000×71.85/(3.14×80)=286(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(41+1)/286×0.8=0.18(min)2.精车外圆Φ80h11 1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.6mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=102m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×102/(3.14×80)=406(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/406×0.6=0.17(min)3.车Φ120外圆柱面

1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=1.0mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=85m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×85/(3.14×120)=225(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(15+1)/225×1.0=0.07(min)4.车Φ80h11端面及倒角

1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.8mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=105m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×80)=418(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/418×0.8=0.12(min)5.车Φ16.5端面及倒角 1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.4mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=35m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×16.5)=675(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(8.3+1)/675×0.4=0.04(min)6.粗车Φ62±0.015孔

1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.6mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=106m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×106/(3.14×60)=560(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/560×0.6=0.13(min)7.精车Φ62±0.015孔及倒角

1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.4(mm/r)2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=112(m/min)3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×112/(3.14×60)=590(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/590×0.4=0.18(min)8.车螺纹M64×1.5 采用高速钢螺纹车刀，规定粗车螺纹时走刀次数为i=4;精车螺纹时，走刀次数为i=2.螺距 t=1.5mm,所以进给量f=1.5mm/r.1)切削速度 根据《手册》表8-60（P381）粗车螺纹时： vc=21m/min 精车螺纹时： vc=35m/min 2)确定机床主轴转速

粗车螺纹时：n1=1000vc/(πd)=1000×21/(3.14×64)=105(r/min)精车罗纹时：n2=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×64)=174(r/min)3)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

粗车螺纹时：t1=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×4/(105×1.5)=0.41(min)精车螺纹时：t2=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×2/(174×1.5)=0.12(min)9.车两个密封槽Φ64 1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=84m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×84/(3.14×64)=418(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=2×(l+y+△)/nf=2×(2+1)/418×0.5=0.03(min)10.车Φ52g6端面

1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=90m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×90/(3.14×52)=551(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/551×0.5=0.04(min)11.车端面A 1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=1.0mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=82m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×82/(3.14×120)=218(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(35+1)/218×1.0=0.17(min)12.粗车Φ52g6外圆柱面

1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=105m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×52)=643(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/643×0.5=0.04(min)13.精车Φ52g6外圆柱面倒角及退刀槽 1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.4mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=125m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×125/(3.14×52)=765(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/765×0.4=0.04(min)14.钻孔Φ36 0+0.62

1）进给量 f=0.2mm/r(见《手册》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(见《手册》表10-15（P437）3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×36)=350(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=22/(350×0.2)= 0.32(min)15.精车孔Φ36 0+0.62

1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.3mm/r 2）切削速度 根据《手册》表8-60（P381）

vc=108m/min 3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×108/(3.14×36)=950(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/950×0.3=0.15(min)工序Ⅲ：钻三个通孔Φ11，钻三个孔Φ16.5，惚沉头孔Φ16.5 机床：摇臂钻床 刀具：高速钢钻头 切削用量：

1.钻三个通孔Φ11 刀具材料：高速钢。

1）进给量 f=0.2mm/r(见《手册》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(见《手册》表10-15（P437）3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×11)=1150(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=3*(l+y+△)/nf=15/(1150×0.2)= 0.21(min)2.钻三个阶梯孔Φ16.5 刀具材料：高速钢。

1）进给量 f=0.2mm/r(见《手册》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(见《手册》表10-15（P437）3)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×16.5)=770(r/min)4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=3×(l+y+△)/nf=5/(770×0.2)= 0.1(min)2.惚沉头孔Φ16.5 工序Ⅳ：拉槽6×6 机床：卧式拉床L6120 刀具：高速钢拉刀 切削用量：

1）进给量 f 根据《手册》表8-58（P380）

取f=0.02mm 2）切削速度 根据《手册》表12-8（P462）

vc=30m/min 3)确定机床行程数

ns=z/f=6.0/0.3=20 4)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=2×(l+△)× ns/(1000vc)=2×30×20/30=(min)

工序Ⅴ：用镗刀镗R3圆角，选刀具半径为3mm，机床为T740金刚镗床f=0.2mm/r,切削速度则V=100m/min则nω=1000V/πd=(1000×100)/π58=584r/min Tm=(l+l1)/(nωf)=(2π×16+2)/(584×0.2)=0.19min 工序Ⅵ：铣平面保证尺寸54 机床：立式铣床X51 刀具：镶齿三面刃铣刀（高速钢）切削用量：

1）进给量 f=2.0mm/r(见《手册》表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min)(见《手册》表13-12（P484）3）切削深度 ap=6mm(见《手册》P480叙述）4)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min)5)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=48/(65×2.0)=0.37(min)工序Ⅶ：铣侧面保证尺寸34。5

1）进给量 f=2.0mm/r(见《手册》表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min)(见《手册》表13-12（P484）

3）切削深度 由于该工序余量较大（26.5±0.5mm），所以分四次铣削成型。根据《手册》P480叙述，通常铸铁件铣削深度为5-7mm,所以，前三次选用ap=7mm，第四次选用ap=5.5mm。

4)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min)5)切削工时 根据《手册》表8-56（P379）

tm=4×(l+y+△)/nf=100×4/(65×2.0)= 3.08(min)工序Ⅷ：磨外圆Φ80h11，磨外圆Φ52g6。机床：外圆磨床M1412 刀具：根据表15-2至15-7，选用WA46KV6P200×32×125型砂轮。

其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46#，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为200×32×125(D×B×D)。

切削用量： 1.磨外圆Φ80h11 1）工件速度 VW=25m/min 见《手册》表15-12（P566）2)进给量 轴向fa=2.0mm/min 径向fr= 0.015mm/双行程(见《手册》表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm 4)砂轮速度 v=35m/min 5)确定机床主轴转速 ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×200)=57(r/min)6）加工工时

tm=2LZbK/1000fafr

式中，L—加工长度，40mm;Zb—单面加工余量，0.2mm;K—系数，1.10；

fa—工作台轴向移动速度；

fr—工作台往返一次砂轮径向进给量。

tm=2×40×0.2×1.1/（1000×2.0×0.015）=0.60（min）

2.磨外圆Φ52g6 1）工件速度 VW=25m/min 见《手册》表15-12（P566）2)进给量 轴向fa=2.0mm/min 径向fr= 0.015mm/双行程(见《手册》表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm 4)砂轮速度 v=35m/min 5)确定机床主轴转速

ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×200)=57(r/min)6）加工工时

tm=2LZbK/1000fafr

=2×10×0.2×1.1/（1000×2.0×0.015）=0.15（min）工序Ⅸ：表面处理，检验入库。

最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工序卡片，见附表2-6。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，需要设计通用夹具。经过与老师协商，决定设计第七道工序——铣侧面保证尺寸34.5mm夹具，本夹具将用于X51立式铣床。刀具为高速钢镶齿三面刃铣刀。3.1 问题的提出

在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。

3.2 卡具设计

1． 定位基准的选择

出于定位简单和快速的考虑，选择端面，侧面为基准（自由度限制数为3个），配合以两个菱形销（自由度限制数为3个）。

2． 切削力和卡紧力计算

本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。修正系数查《机械加工工艺手册》 KF=kM=(轴向力

FiCFdMf0210190)0.6=1.062 fyMkF588.60.0071.00.220.81.0625.259N

扭矩

McCMd0zMfyMkM225.630.0072.00.220.81.0625.694106N.m由矩很小，计算时可忽略。

验算螺栓强度： ns1.3F179.94MPa

d2c45钢的强度为450MPa 强度满足

使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。3.3 定位误差分析

本工序采用侧面夹紧，使用端面，两菱形销定位，而工件自重会始终靠近凸台，当然工件有一定的误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。

钻套选用快换钻套 Φ13mm。偏差为130.016mm 菱形销选用13。偏差为130.012。销钉孔选用Φ10H7。偏差为100

0.0180.0240.040mm 3.4 夹具设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳 动生产率和降低生产成本。尽管采用机动夹紧能提高夹紧速度，这样还可以使得制造夹具的制造工艺简单省事。由于选择的定位基准为零件的底面和轴孔，所以可以使用凸台和菱形销配合定位。

此外，由于本零件是中批生产，随着加工零件个数的增加，夹具磨损也将增大，这将导致零件加工误差的增大，废品率升高，间接地增加了生产成本。为了解决这个问题，在设计时，采用双压板机构可以防止这个问题，延长了夹具的使用寿命。

四.总 结

为期二周的机械制造工艺学课程设计即将结束了，二周是时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这二周的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们的毕业设计打下了好的基础。

课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。

最后，衷心的感谢王彤老师的精心指导和悉心帮助，使我顺利的完成此次设计。谢谢！！五.参 考 文 献

【1】赵家齐主编．机械制造工艺学课程设计指导书．机械工业出版社，1997 【2】王绍俊主编．机械制造工艺设计手册．机械工业出版社，1985 【3】《金属机械加工工艺人员手册》修订组编．金属机械加工工艺人员手册．上海科学技术出版社，1983 【4】上海柴油机厂工艺设备研究所编．金属切削机床夹具设计手册．机械工业出版社．1984 【5】南京市机械研究所主．金属切削机床夹具图册．机械工业出版社 【6】吕周堂、陈晓光主编．互换性与技术基础．中国科学技术出版社

第四篇：轴套零件的机械加工工艺规程和夹具设计

湖北文理学院

成绩_________

机械制造技术课程设计

题 目

轴套零件的机械加工

工艺规程和夹具设计

院（系）

机械与汽车工程学院

班

级

机制

学生姓名

学

号

指导教师

二○一五 年 六 月

湖北文理学院

轴套零件的机械加工工艺规程和夹具设计

摘要:本设计是基于轴套零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。轴套零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以孔系定位加工出平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。

关键词:轴套类零件，加工工艺，专用夹具，设计

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目录

第一章 零件的分析......................................................................................................3 1.1零件的作用..........................................................................................................3 1.2 零件的工艺分析.................................................................................................3 1.3零件生产类型的选择..........................................................................................4 第二章

确定毛坯类型绘制毛坯简图........................................................................5 2.1选择毛坯............................................................................................................5 2.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量....................................................................5 2.3绘制毛坯-零件合图..........................................................................................5 第三章 工艺过程设计..................................................................................................7 3.1定位基准的选择..................................................................................................7 3.2零件各表面加工方法的选择..............................................................................7 3.3加工阶段的划分..................................................................................................8 3.4工序顺序安排......................................................................................................8 3.5 热处理工序及辅助工序的安排.........................................................................8 3.6确定总的工艺路线..............................................................................................9 3.7工艺装备的选择................................................................................................10 第四章

xxx机械加工工序设计...............................................................................11 4.1 工序简图的绘制...................................................................................11 4.2工序余量的确定....................................................................................11 4.3工序尺寸的确定....................................................................................12 4.4切削用量的确定....................................................................................12 4.5时间定额估算........................................................................................14 第五章

xxx专用夹具设计.......................................................................................15 5.1

夹具设计任务..................................................................................................15 5.2

拟订钻床夹具结构方案与绘制夹具草图......................................................15 5.3

绘制夹具装配总图..........................................................................................17 5.4夹具装配图上标注尺寸、配合和技术要求..................................................18 5.5夹具专用零件图设计绘制..............................................................................18 第六章 设计小结........................................................................................................20 参考文献......................................................................................................................21

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第一章 零件的分析

1.1零件的作用

题目给出的零件是轴套。轴套的主要作用是传动连接作用，保证各轴能正常运行，并保证部件与其他部分正确安装。因此轴套零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。

图1 轴套

1.2 零件的工艺分析

由轴套零件图可知。轴套是一个轴类零件，它的外表面上有2个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：

（1）以外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：φ54外圆面、φ30外圆面的加工；其中表面粗糙度要求为Ra1.6m。

（2）以φ20孔为主要加工表面的孔。这一组加工表面包括：φ20孔为主要加工表面的孔，粗糙度为Ra1.6m端面。

（3）其他各个小孔，3-φ5.5孔，φ20孔

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1.3零件生产类型的选择

由以上分析可知。该轴套零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于轴套来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。

由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。轴套孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最低的机床。

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第二章

确定毛坯类型绘制毛坯简图

2.1 选择毛坯

零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为45钢、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择锻造成型。

2.2 确定毛坯的尺寸公差和加工余量

（1）确定毛坯的加工余量

根据毛坯制造方法采用的造型，查取《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5，“轴套”零件材料采用灰锻铁制造。材料为45钢，硬度HB为170—241，生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。

（2）面的加工余量。

根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2.23。其余量值规定为1.7~3.4mm，现取2.0mm。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取0.28mm。

精铣：参照《机械加工工艺手册》表2.3.59，其余量值规定为1mm。差等级选用CT7。再查表2.3.9可得锻件尺寸公差为1.6mm。

2.3 绘制毛坯-零件合图

毛培图如图2-1

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图2-1 毛坯图

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第三章 工艺过程设计

3.1定位基准的选择

1、粗基准的选择

粗基准选择应当满足以下要求：

（1）保证各重要支承的加工余量均匀；

（2）保证装入轴套的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以轴套的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。

2、精基准的选择

从保证轴套孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证轴套在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从轴套零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是轴套的装配基准，但因为它与轴套的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。

3.2零件各表面加工方法的选择

粗车φ54外圆及右端面 55mm 粗车φ54左端面

粗车φ54左端面Ra12.5um,控制尺寸32mm

精车φ54外圆及右端面Ra1.6um,控制尺寸 粗车φ54外圆及右端面Ra12.5um,控制尺寸精车φ54外圆及右端面 54mm 精车φ54左端面

精车φ54左端面Ra1.6um,控制尺寸32mm 钻扩铰φ20mm孔

钻扩铰φ20mm孔Ra1.6um 粗车B面和φ30外圆面

粗车B面和φ30外圆面 精车B面和φ30外圆面

精车B面和φ30外圆面Ra1.6um 铣侧面尺寸50

铣侧面尺寸50 Ra6.3um，湖北文理学院

3.3加工阶段的划分

轴套加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。

3.4工序顺序安排

对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。轴套加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到轴套加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。

后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。对于轴套，需要精加工的是孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。

加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在8090c的含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。

3.5 热处理工序及辅助工序的安排

加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在8090c的含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。

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3.6确定总的工艺路线

根据以上分析过程，现将轴套加工工艺路线确定如下： 工艺路线一： 粗车φ54外圆及右端面 粗车φ54外圆及右端面Ra12.5um,控制尺寸55mm 20 粗车φ54左端面

粗车φ54左端面Ra12.5um,控制尺寸32mm 30 精车φ54外圆及右端面

精车φ54外圆及右端面Ra1.6um,控制尺寸54mm 40 精车φ54左端面

精车φ54左端面Ra1.6um,控制尺寸32mm 50 钻扩铰φ20mm孔

钻扩铰φ20mm孔Ra1.6um 60 粗车B面和φ30外圆面

粗车B面和φ30外圆面 70 精车B面和φ30外圆面

精车B面和φ30外圆面Ra1.6um 80 钻孔3-φ5.5

钻孔3-φ5.5 Ra12.5um, 90 铣侧面尺寸50

铣侧面尺寸50 Ra6.3um, 100钳工去毛刺 110 检验入库 工艺路线二： 粗车φ54外圆及右端面 粗车φ54外圆及右端面Ra12.5um,控制尺寸55mm 20 粗车φ54左端面

粗车φ54左端面Ra12.5um,控制尺寸32mm 钳工去毛刺

检验入库 精车φ54外圆及右端面

精车φ54外圆及右端面Ra1.6um,控制尺寸54mm 40 精车φ54左端面

精车φ54左端面Ra1.6um,控制尺寸32mm 50 粗车B面和φ30外圆面

粗车B面和φ30外圆面 60 精车B面和φ30外圆面

精车B面和φ30外圆面Ra1.6um 70 钻扩铰φ20mm孔

钻扩铰φ20mm孔Ra1.6um 80 钻孔3-φ5.5

钻孔3-φ5.5 Ra12.5um, 90 铣侧面尺寸50

铣侧面尺寸50 Ra6.3um, 100钳工去毛刺

钳工去毛刺

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检验入库

以上加工方案

大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。综合选择方案一： 粗车φ54外圆及右端面 粗车φ54外圆及右端面Ra12.5um,控制尺寸55mm 20 粗车φ54左端面

粗车φ54左端面Ra12.5um,控制尺寸32mm 检验入库 精车φ54外圆及右端面

精车φ54外圆及右端面Ra1.6um,控制尺寸54mm 40 精车φ54左端面

精车φ54左端面Ra1.6um,控制尺寸32mm 50 钻扩铰φ20mm孔

钻扩铰φ20mm孔Ra1.6um 60 粗车B面和φ30外圆面

粗车B面和φ30外圆面 70 精车B面和φ30外圆面

精车B面和φ30外圆面Ra1.6um 80 钻孔3-φ5.5

钻孔3-φ5.5 Ra12.5um, 90 铣侧面尺寸50

铣侧面尺寸50 Ra6.3um, 100钳工去毛刺 110 检验入库

钳工去毛刺

检验入库

3.7工艺装备的选择

所选刀具为YG6硬质合金可转位外圆车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于CA6140机床的中心高为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角V0=120，后角0=60，主偏角Kv=900，副偏角Kv'=100，刃倾角s=00，刀尖圆弧半径rs=0.8mm。

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第四章

xxx机械加工工序设计

4.1 工序简图的绘制

工序卡如图4-1所示

图4-1 工序卡

4.2工序余量的确定

(1)确定毛坯的加工余量

根据毛坯制造方法采用的造型，查取《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5，“轴套”零件材料采用灰锻铁制造。材料为45钢，硬度HB为170—241，生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。

（2）面的加工余量。

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根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2.23。其余量值规定为1.7~3.4mm，现取2.0mm。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取0.28mm。

精铣：参照《机械加工工艺手册》表2.3.59，其余量值规定为1mm。差等级选用CT7。再查表2.3.9可得锻件尺寸公差为1.6mm。

4.3工序尺寸的确定

工序70 精车B面和φ30外圆面Ra1.6um 4.4切削用量的确定

工序70 精车B面和φ30外圆面Ra1.6um ①.确定切削深度ap

由于单边余量为2.5mm，可在一次走刀内完成，故

ap=②.确定进给量f

根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4 刀杆尺寸为16mm25mm，ap4mm，工件直径100～400之间时，进给量f=0.5～1.0mmr

按CA6140机床进给量（表2.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：

f=0.7mmr

确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1—30，CA6140机床进给机构允许进给力Fmax=3530N。

根据表1.21，当强度在174～207HBS时，ap4mm，f0.75mmr，Kr=450时，径向进给力：FR=950N。

2.5=1.25mm 2切削时Ff的修正系数为KroFf=1.0，KsFf=1.0，KkrFf=1.17（表1.29—2），湖北文理学院

故实际进给力为：

Ff=9501.17=1111.5N

由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f=0.7mmr可用。

③.选择刀具磨钝标准及耐用度

根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1.5mm，车刀寿命T=60min。

④.确定切削速度V0

切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。

根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当YT15硬质合金刀加工硬度200～219HBS的锻件，ap4mm，f0.75mmr，切削速度V=63mmin。

切削速度的修正系数为Ktv=1.0，Kmv=0.92，Ksv0.8，KTv=1.0，KKv=1.0（见表1.28），故：

V0'=VtKv=631.01.00.920.841.01.0（3-12）48mmin

1000Vc'100048==120rmin（3-13）n=127D根据CA6140车床说明书选择

n0=125rmin 这时实际切削速度Vc为：

Vc=Dnc1000=127125100050mmin（3-14）

⑤.校验机床功率

切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。

由《切削用量简明使用手册》表1.25，HBS=160～245，ap3mm，f0.75mmr，切削速度V50mmin时，湖北文理学院

PC=1.7kw

切削功率的修正系数kkrPc=0.73，Kr0Pc=0.9，故实际切削时间的功率为：

PC=1.70.73=1.2kw 根据表1.30，当n=125rmin时，机床主轴允许功率为PE=5.9kw，PCPE，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：

ap=1.25mm，f=0.7mmr，n=125rmin=2.08rs，V=50mmin 4.5时间定额估算 计算基本工时

tl nf由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时的入切量及超切量y+=1mm，则L=32+1

tm=

33=1.4min

1250.7

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第五章

xxx专用夹具设计

5.1 夹具设计任务

车床夹具主要用于加工精车B面和φ30外圆面夹具。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。

（1）安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪卡盘，花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动

定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。

角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。

花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形孔，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。

（2）安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。

由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具，所以零件在车床上加工用专用夹具。

5.2 拟订钻床夹具结构方案与绘制夹具草图

（1）定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求

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当加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。

当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，则应以夹具的回转轴线为基准来确定定位元件的位置。

工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转，故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外，整个夹具还要受到重力和离心力的作用，转速越高离心力越大，这些力不仅降低夹紧力，同时会使主轴振动。因此，夹紧机构必须具有足够的夹紧力，自锁性能好，以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具，夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。

（2）夹具与机床主轴的连接

车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此，要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。

心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用杆拉紧。有的心轴则以中心孔与车床前、后顶尖安装使用。

根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式：

1)对于径向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用杆拉紧，如图1-a所示。这种连接方式定心精度较高。

2)对于径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。

图1-b所示的过渡盘，其上有一个定位圆孔按H7/h6或H7/js6与主轴轴颈相配合，并用纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开，可用压板将过渡盘压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按H7/h6或H7/js6装配在过渡盘的凸缘上，用钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度，可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。

对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构，如图1-c所示，过渡盘在其长

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锥面上配合定心，用活套在主轴上的母锁紧，由键传递扭矩。这种安装方式的定心精度较高，但端面要求紧贴，制造上较困难。

图1-d所示是以主轴前端短锥面与过渡盘连接的方式。过渡盘推入主轴后，其端面与主轴端面只允许有0.05～0.1mm的间隙，用钉均匀拧紧后，即可保证端面与锥面全部接触，以使定心准确、刚度好。

图5-1 车床夹具与机床主轴的连接

过渡盘常作为车床附件备用，设计夹具时应按过渡盘凸缘确定专用夹具体的止口尺寸。过渡盘的材料通常为锻铁。各种车床主轴前端的结构尺寸，可查阅有关手册

5.3 绘制夹具装配总图

夹具装配体如图5-2所示

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图5-2夹具装配体

5.4 夹具装配图上标注尺寸、配合和技术要求

1.零件加工表面不应有划痕,擦伤等损伤零件表面的缺陷。2.本夹具用于CA6140车床,加工Ø30的孔和Ø35的内沟槽。3.工件以V形块和带摆动V形块的回转式螺旋压板机构加紧。4.通过拧开铰链上的螺母拉开压板拆卸零件。

5.5 夹具专用零件图设计绘制

夹具体装配体如图5-3所示

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图5-3夹具体

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第六章 设计小结

通过近一个月的课程设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。

本设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下：（1）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。

（2）与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。

（3）系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。

（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨损度在实际中尚不明确。

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参考文献

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[3] 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册[M]，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。

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[5] 孟少龙，机械加工工艺手册第1卷[M]，北京：机械工业出版社，1991。[6] 《金属机械加工工艺人员手册》修订组，金属机械加工工艺人员手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1979。

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[8] 马贤智，机械加工余量与公差手册[M]，北京：中国标准出版社，1994。[9] 上海金属切削技术协会，金属切削手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1984。

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[16] 哈尔滨工业大学,哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造,黑农江人民出版社,1979.12

[17] 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2005：4-17。[18] Machine Tools N.chernor 1982.[19] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.[20] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984.[21] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971

第五篇：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》