CA6140车床法兰盘夹具课程设计

第一篇：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》

第二篇：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

第三篇：课程设计之法兰盘夹具设计

毕 业 设 计

设计题目 设计法兰盘零件的加工工艺

及钻7-Φ9孔的钻床夹具

班 级 检测121 设计人员 曾雄、张纯、张子扬、朱雄波 指导老师 蒋帅

完成日期 2014 年 12 月 20 日

目 录

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

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

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

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

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

摘 要

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

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

关键字：夹具设计；基本要求；工艺分析；

一、序 言

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

1.1夹具的现状及生产对其提出新的要求

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

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

5.采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率

1.2现代夹具的发展方向

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

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

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

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

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

二、零 件 的 分 析

2.1零件的作用

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

图1

2.2零件的工艺分析

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

这组加工表面是以右端面为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2.3工艺规程设计

2.1确定毛配的制造形式

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

工艺路线方案

工序1 选择铸造毛坯 工序2 时效处理

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

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

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

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

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

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

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

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。1）粗基准的选择

选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取Φ45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。2）精基准的选择

主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。2.3制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

三、夹具设计

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

4.1 问题的提出

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

4.2 定位基准的选择

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

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

钻削力矩 T10D1.9f0.8HB0.6 式（5-3）

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

f0.20mmr1代入公式（5-2）和（5-3）得

F26x9x0.200.8x1740.61863N

T10x919x0.200.8x1740.647127N.m

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

4.4定位误差分析

本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向，且向下，见下图。夹具的主要定位元件为浮动支撑板和定位销。支撑板的定位表面与夹具体底面平行度误差不超过0.05；定位销选取标准件，夹具体上装定位销销孔的轴线与夹具体底面的垂直度误差不超过0.05。夹具的主要定位元件为长定位销限制了4个自由度,另一端面限制1个自由度,绕轴线旋转方向的自由度无须限制。因零件对形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用标准件，故定位误差在此可忽略。

YzTDTd20.0140.0220.0340.070

式中 ——定位副间的最小配合间隙（mm）；

TD——工件圆孔直径公差（mm）；

Td——定

位

销

外

圆

直

径

公

差

（mm）。

定位销水平放置时定位分析图 图2 4.5钻削力的计算：

PX419DS0.8kp

刀具选用高速钢材料

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

D8.4、S10.25、S20.125

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

在计算切削力时，要考虑安全系数，安全系数Ｋ＝K1K2K3K4 式中 K1——基本安全系数，K1=1.5 K2 —— 加工性质系数，K2=1.1 K3 —— 刀具钝化系数，K3=1.1 K4 —— 断续切削系数, K4=1.1 于是 F1=KPx1=1.5×1.1×1.1×1.1×1195.8N=2387N 4.6夹紧力计算：

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

因此N气已大于所需的2387N的夹紧力，故本夹具可安全工作。

4.7 夹具设计及操作简要说明

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

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

图3 3.6夹具结构设计及操作简要说明

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

3.6.2 固定导向件

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

图4 3.6.3 钻套、衬套的选择

因为为中批量生产，为了便于更换磨损的钻套，所以选择使用标准可换

F7钻套，材料为T10A。查机械手册，钻套与衬套之间采用配合，衬套与钻模

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

图5

3.6.4夹紧机构

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

图6

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

装配图：

图7

夹具体：

图8

总 结

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

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

第一，确定课程设计课题。

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

第二，确定产品设计方案。

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

第三，虚心求教，仔细认真地进行课程设计。

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

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

致 谢

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

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

参 考 文 献

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

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

5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月

第四篇：!!!!!!!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

第五篇：CA6140车床的法兰盘夹具设计说明书

目 录

序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

一、零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

二、工艺过程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1．定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2．毛坯的制造形式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3．制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

三、加工工序设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1．确定切削用量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2．确定加工工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

四、夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1．确定设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2．计算夹紧力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3．定位精度分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4．装配尺寸链及公差分配„„„„„„„„„„„„„„„„

五、机械加工工艺过程卡片„„„„„„„„„„„„„„„„„

六、机械加工工序卡片„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

七、小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

八、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

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

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

零件的工艺分析

法兰盘共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 法兰盘共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：

1、以为1000.34基准面加工表面

这一组加工表面包括：450.017，450.017的右端面

2、以450.017 端面为基准，先用18的钻头钻孔，然后扩孔，再用铰刀铰孔 由于孔与450.017有跳动的要求，所以要以400.017 端面为基准 000000.121000.34、450.017外圆，3、以 450.017端面为基准，车450.6、并导145，和1.545。

4、要以孔2000.045000.120为基准，精车所有外圆面，使其达到要求。

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。

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，故选择铸件毛坯。

（二）定位基准的选择

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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

（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。根据这个基准选择原则，现选取孔400.017外轮廓表面作为粗基准。

（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。

0

（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

工序一 车端面及外圆450.017，以1000.34为粗基准，选用CA6150机床 工序二 以450.017外圆面为基准，钻200后用19.8钻头扩孔，再粗、精铰孔达到200000.04500.12通孔，先用钻18的钻头钻孔，然

0.045的尺寸

0.120工序三 以450.017外圆面为基准，粗车1000.34、90、450.6外圆，粗车0.1201000.34、90左右端面、450.6外圆。

工序四 以1000.34外圆面为基准，倒200工序五 2000.0450.120.045孔右边角145。

00.12450.6外圆，内孔为基准，精车1000.34、精车1000.34、90、0.12045外圆、倒、和、车90左右端面、4501.5451450.60.6柱体的过度倒圆，保证跳动在0.03内、并车32槽。

工序六 粗铣、精铣90柱体的两侧面。

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。

工序八 以2000.045孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。

2.工艺路线方案二

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 工序二以450.017外圆面为基准，粗车1000.34、90外圆，并导1.545，和00.1200.12145

工序三以450.017外圆面为基准，钻200铰孔达到20000.04500.045通孔，先用钻18的钻头钻孔，再的尺寸

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 工序四。以1000.34外圆面为基准，并导745，和145 工序五 2000.0450.12内孔为基准精车1000.34左端面和90右端面和450.017保证

0.120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。

工序九 以2000.045孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。

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、加工工序设计

（一）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：

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

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）

00.12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）

（二）确立切削用量及基本工时

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。加工要求：粗车外圆55，尺寸保证到47。

机床：CA6150车床。选择刀具：

车端面

选用93°偏头端面车刀，选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角 =10°，后角 =8°，主偏角93°。,副偏角k =10 °,刀尖角圆弧半径0.5，刃倾角 =－10°。

车外圆

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。工序Ⅰ：

粗车450.017外圆 90°焊接式直头外圆车刀

确定加工时间

由于余量为8mm，因此分二次切削，吃刀深度为ap=4mm 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 00.120v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=86.4m/min 0.20.150.24540.4确定机床主轴转速：

ns= 1000vd=100086.4=497r/min

3.14555 按机床取nw=500r/min 实际切削速度为v=86.35r/s

车外圆时tm1=04152=0.46min 5000.4粗车450.017右端面 选用93°左偏头端面车刀

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 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

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 450.220.150.40.2确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=554r/min

3.1455按机床取nw=560r/min 实际切削速度为v=96.7r/s

车端面时tm2l1l2l3247/2220.12min nwf5600.4工序II 选CA6150车床

查《切削用量简明手册》，进给量f=0.36mm/r，d取18mm时v=14m/min

vtvkTvkcvklvktv140.811.2m/min

n1000vt100014247r/min d03.1418可考虑选择nc250r/min，故取f0.27mm/r

r/m inf0.28mm/r

nc250钻、扩孔时tm1ll9110= 2=2.99min ncf2500.27m/m in铰孔时ap0.1f0.27mm/ r vc9.6 6

n

tm21000vt10009.61

53取nc160

203.142091101.9mi n1950.27工序III

确定加工时间

由于余量为8mm，因此分二次切削，吃刀深度为ap=3.5mm

查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）

粗车1000.34外圆 0.12v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=86.4m/min 0.20.150.24540.4确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100086.4=252r/min

3.14109按机床取nw=250r/min 实际切削速度为v=78.5 m/min

车外圆tm1=

粗车90外圆 1422=0.32min 2500.4v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=86.4m/min 0.20.150.24520.4确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100086.4=278r/min

3.1499按机床取nw=320r/min 实际切削速度为v=90.4m/min

车外圆tm2=1222=0.22min 3200.4粗车1000.34左端面 选用93°左偏头端面车刀

确定加工时间

由于余量为2.5mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 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 0.12 7 v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 450.220.150.40.2确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=305r/min

3.14100按机床取nw=320r/min 实际切削速度为v=100.5 m/min 车端面时tm20.12l1l2l32(10120)2220.35min nwf3200.4粗车1000.34右端面 选用93°右偏头端面车刀

确定加工时间

由于余量为2.5mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 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

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 450.220.150.40.2确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=305r/min

3.14100按机床取nw=320r/min 实际切削速度为v=100.5 m/min 车端面时tm2

粗车90左端面

选用93°左偏头端面车刀

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 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 l1l2l32(10155)2220.21min nwf3200.4

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 450.220.150.40.2 8 确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=339r/min

3.1490按机床取nw=320r/min

实际切削速度为v=90.4 m/min

车端面时tm2l1l2l32(9147)2220.20

nwf3200.4粗车90右端面

选用93°右偏头端面车刀

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 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

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 0.20.150.24520.4确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=339r/min

3.1490按机床取nw=320r/min 实际切削速度为v=90.4r/s 车端面时tm20l1l2l32(9147)2220.20

nwf3200.4粗车450.6外圆

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 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

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=95.7m/min 0.20.150.24520.4确定机床主轴转速：

ns=1000vd=100095.7=339r/min

3.1490按机床取nw=320r/min

实际切削速度为v=90.4 m/min 车端面时tm2l1l2l32(9147)2220.20

nwf3200.4倒角1.545和145

基本工时：由工人操控，大约为0.03min。工序IV

基本工时：由工人操控，大约为0.03min。

工序五 2000.045内孔为基准精车1000.34左端面、90右端面、400.017和

0.12004500.6外圆。车450.6柱体的过度倒圆，保证跳动在0.03内,并车32槽

工序V 精车1000.34左端面

确定加工时间

由于余量为0.5mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=0.5mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.15mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min 0.12

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=145m/min 450.20.50.150.150.2确定机床主轴转速：

ns=1000vd=1000145=462r/min

3.14100按机床取nw=450r/min 实际切削速度为v=141.3r/s 车端面时tm2

精车90右端面

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=0.5mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.15mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min l1l2l32(10020)2220.65

nwf4500.15

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=145m/min 450.20.50.150.150.2 10 确定机床主轴转速：

ns=1000vd=1000145=513r/min

3.1490按机床取nw=500r/min 实际切削速度为v=141.3r/s 车端面时tm2精车400.017

确定加工时间

由于余量为2mm，因此分一次切削，吃刀深度为ap=2mm 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.15mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min 0l1l2l32(9147)2220.35

nwf5000.15

v=cvtmapxvfyvkv=

189.80.810.81.54=145m/min 0.20.150.2450.50.15确定机床主轴转速：

ns=1000vd=1000145=982r/min

3.1447按机床取nw=900r/min 实际切削速度为v=132.8m/min 车端面时tm2车32槽

车450.6柱体的过度倒圆

工序Ⅵ

(一)粗铣两侧面

（1）刀具选择

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

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

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

由《切削手册》表3,13,当取Vc=130m/min 0l1l2l3241220.33

nwf9000.15 11 ns=1000vd=1000130=258.6r/min

3.1490

根据X61W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取主轴转速n机=255r/min.则实际切削速度为Vc = 128m/min

当n机=255r/min时,工作台为每分钟进给量是进给速度Vf=fm=fz×z×n

V机=0.14×40×255=1428mm/min.X61W机床说明书(见《切削手册》表3.23)取Vf=980mm/min（6）计算基本工时

L=48m

L1=38mm

L2=5 T=(L+L1+L2)/fm=(48.2+38+5)/960=0.09 min(二)精铣两侧面(1)工序要求

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

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

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

由X63机床说明书(《见工艺手册》表4.2-40)选取铣床工作台进给量fm=75mm/min(6)计算基本工时 L=l+l1+l2=91 T=L/fm=91÷75=1.2min 工序Ⅷ：先用4钻头钻通孔，再圹孔到5.9，再铰孔到达所要求的精度 查手册，知钻4孔时f10.42mm/r，钻5.9的钻头孔：f10.6mm/r

n100014743rmin 3.146

查手册去标准值n1680r/min

铰孔时f30.28mm/r、Cv109、Zv0.2、M0.3、Xv0.1、T180

15.660.2Cv0.89m91mm0.30.10.5mins1800.30.6

1000Vc10009n3478rmind03.146

取

tmn3545rmin

LL1L12.557575230.16minn1f1n2f2n3f36800.426800.425450.28

工序Ⅸ：由于钻4个9孔，先用8.9的钻头钻孔，然后再铰孔

钻孔时：f10.81mm/r、Vc10m/min

铰孔时：f10.62mm/r、Vc10m/min

由于速度是一样的所以

n1000Vc100010330rmind3.149

查表可知道取n392r/min 8585tm40.163920.813920.6

20.210.37min

四 夹具设计：

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Ra3.2，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为Ra3.2 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p190

1901.03

4．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 夹紧力计算：

查《机床夹具设计手册》由表1-2-23

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

4．装配尺寸链及公差分配

五、机械加工工艺过程卡片

六、机械加工工序卡片

七、小结

八、参考文献

《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》