第一篇：特型柱销加工工艺及夹具设计分析论文
摘要：本文主要介绍的就是特型柱销加工工艺和夹具设计分析。首先对零件特征以及相关尺寸进行分析，之后分析特型柱销加工中的难点，其直径为20mm半圆柱面和半径R10mm半圆柱面所结合的圆柱面做出分析，从而制定出可行的技术方案，对其进行简单的设计分析，在车床上加工完成，不仅保证加工质量，同时还能进一步提高加工效率。
关键词：加工工艺；设计；分析；
某设备机械行走的部分中，存在2个特型柱销，如下图1所示。该零件在一定程度上是批量进行生产的，且对加工质量有着严格的要求，同时还要对生产过程中的效率进行保证，所以要加强分析以及探究加工工艺，只有这样才能设计出相对较为简单可靠的专业夹具，在一定程度上利于该零件的加工。
1浅析特型柱销尺寸和存在特征
如图1所示，针对特型柱销来说，主要是直径在φ20mm半圆柱面和半径R10mm半圆柱面进行结合，从而形成圆柱面，在这之中，R10mm圆柱面轴线和直径φ20mm圆柱面轴线为一个角度，其中过渡段中的直径属于0-0.11014mm，重点尺寸可以进一步的表示为0-0.07016.9mm以及0.100065+mm，其加工过程中的等级相对来说不是很高，与此同时对于粗糙度而言，通常情况下主要是为Ra6.3m，在对该零件进行加工的过程中其难点主要为R10mm圆柱面[1-5]。
2有效拟定加工工艺方案
主要对该零件加工中的关键部位进行结合，并且对其R10mm圆柱面特点进行结合，从而制定出以下加工方案。加工R10mm圆柱面，主要以外螺纹为定位基准，在一定程度上通过车床三爪卡盘定位及夹紧[6-9]。尾座顶尖支撑R10mm圆柱面轴心，（R10mm圆柱面轴心和φ20mm圆柱面轴心在零件B段断面上的偏差比较小，可以共用），完成一次加工后，需要控制好尺寸0-0.07016.9mm和长度0.100065+mm。如图2所示。
3针对于专用的夹具设计分析
3.1零件定位基准选择分析下面对倾角δ进行计算，首先需要正确的计算出16.9mm的尺寸处两轴线偏心距离主要Y，并且根据相关尺寸的分析，进一步得出Y=(3.1±0.2)mm。之后经过Y值计算出倾斜角δ的角度。δmax=arctan3.3/65=29°δmin=arctan3.1/65=2.5°取δ=2.7°±12′，该角度在一定程度上为加工零件中的倾斜角。然而螺纹端面的两个轴线距离X=(65+50)×tan2.7°=5.7mm，取Y值精度，X=(5.7±0.5）mm，如下图3所表示：3.2专用夹具设计分析针对φ20mm的圆柱端面上R10mm的圆柱面轴线中心位置和车床尾座弹性顶尖做好接触工作，进而对零件两个自由度进行相应的限制，在对两点定位实现的同时也能够在一定程度上实现五点定位。针对夹具上的螺纹孔轴线而言，它与回转中心质检的倾角为2.7°，公差取零件公差的1/4，也就是.7°±3′，然而在两个轴中，其最大偏心距为5.7mm，公差取零件公差的1/4，即为（5.7±0.05）mm。应用过程中，把斜垫铁固定在钻床的工作台上，与此同时也要保证圆形夹具固定在斜垫铁上，最后在一定程度上保证钻头对准夹具体的中心，开始钻螺纹底孔，对螺纹进行相应的加工[10-13]，如下图5所表示。
4总结
通过上述分析，结合零件自身所具有的特点，对加工工艺进行科学合理的安排，并且在一定程度上设计出相对来说比较简单以及可靠的夹具，不仅保证加工过程中的质量得到提高，同时也能在一定程度上全面提高生产效率。
第二篇：减速器箱体盖加工工艺及夹具设计小批量生产
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《机械制造工程原理》
课程设计说明书 设计题目: 减速器箱体盖设计加工工艺及夹具设计
设 计 者
学
号
指导教师
汪洪峰
信息工程学院 2013 年月日
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摘 要
初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成了一项工程基本训练。运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决减速器箱体盖零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法。对减速器箱体盖零件工序进行了夹具设计，学会了工艺装备设计的一般方法，提高了结构设计的能力。
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前 言
《机械制造工程原理课程设计》是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程，它是将设计和制造知识有机的结合，并融合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用，而进行的一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解，并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。
对于我本人来说，希望能通过本次课程设计的学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力；同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺，而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中，为改善我国的机器制造业相对落后的局面探索可能的途径。
由于所学知识和实践的时间以及深度有限，本设计中会有许多不足，希望各位老师能给予指正。
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目 录
摘 要..............................................................2 第一章: 概 述......................................................5 第二章：零件工艺的分析..............................................6 2.1 零件的工艺分析.........................................6 2.2
确定毛坯的制造形式.........................................6 2.3 箱体零件的结构工艺性........................................6 第三章：拟定箱体加工的工艺路线......................................7 3.1 定位基准的选择...........................................7 3.2 加工路线的拟定.........................................7 第四章：机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定......................8 4.1．毛坯的外廓尺寸.............................................8 4.2．加工的工序尺寸及加工余量...................................8 第五章： 确定切削用量及基本工时....................................9 5.1.粗铣上窥视孔面.............................................9 5.2.粗铣结合面................................................10 5.3.磨分割面..................................................11 5.4.钻孔......................................................12 第六章：专用夹具的设计 6．1 粗铣下平面夹具............................................14 6.2 粗铣前后端面夹具设计......................................15 参考文献...........................................................18 结 论...........................................................19
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第一章: 概 述
箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如航空发动机上的箱体等).在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯.毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于30—50mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量.机械设计说明书
第二章：零件工艺的分析
2.1 零件的工艺分析
2.1.1 要加工孔的孔轴配合度为H7，2.1.2 表面粗糙度为Ra小于1.6um,圆度为0.0175mm,垂直度为0.08mm,同2.1.3 轴度为0.02mm。其它孔的表面粗糙度为Ra小于12.5um,锥销孔的表面粗糙度为Ra小于1.6um。
2.1.3 盖体上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um,端面表面粗糙度为Ra小于3.2um，2.1.4 机盖机体的结合面的表面粗糙度为Ra小于3.2um，2.1.5 结合处的缝隙不2.1.6 大于0.05mm，机体的端面表面粗糙度为Ra小于12.5um。
2.2 确定毛坯的制造形式
由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用HT20-40，由于零件年生产量2万台，已达到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。
2.3 箱体零件的结构工艺性
箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意：
2.3.1 本箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好，阶梯孔相对较差。
2.3.2 箱体的内端面加工比较困难,结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。2.3.3 为了减少加工中的换刀次数,箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，机械设计说明书
第三章：拟定箱体加工的工艺路线
3.1 定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。3.1.1
精基准的选择
根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为330X20mm，两定位销孔以直径6mm,这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。3.1.2基准的选择
加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。
3.2 加工路线的拟定
分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于：
整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和低座分别进行加工，而后再对装配好的整体箱体进行加工。第一阶段主要完成平面，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合做准备；第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。
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第四章：机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
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，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：
4.1．毛坯的外廓尺寸
见图纸《箱体零件毛坯图》 考虑其加工外廓尺寸为485×176×155mm，表面粗糙度要求RZ为3.2um，根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.3—5及表2.3—6，按公差等级7—9级，取7级，加工余量等级取F级确定，毛坯长：485+2×3.5=492mm
宽：176+2×3=182mm 高：155+2×2.5=160mm
4.2．加工的工序尺寸及加工余量
① 钻4-Φ6mm孔
钻孔：Φ5mm，2Z=5 mm，ap=2.5mm 扩孔：Φ6mm，2Z=1mm，ap=0.5mm ② 钻6-Φ10mm孔
钻孔：Φ10mm，2Z=10 mm，ap=5mm ③ 攻钻M10mm孔
钻孔：Φ10mm，2Z=10 mm，ap=5mm 攻孔：M10mm
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第五章： 确定切削用量及基本工时
5.1.粗铣上窥视孔面
⑴ 加工条件： 工件材料：灰铸铁
加工要求：粗铣箱盖上顶面，保证顶面尺寸3 mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板
⑵ 计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为125 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,可一次铣削，切削深度ap=2.5mm 确定进给量f：
根据《工艺手册》），表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为：
V=πdwnw /1000=26.5(m/min)当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：
fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)(5-2)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为
l+l1+l2=125+3+2=130mm 故机动工时为：
tm =130÷150=0.866min=52s 辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×52=7.8s 其他时间计算：
6%×（tb+tx)=6%×(52+7.8)=3.58s 故工序5的单件时间：
tdj=tm+tf+tb+tx =52+7.8+3.58=63.4s 9
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5.2.粗铣结合面
⑴ 加工条件： 工件材料：灰铸铁
加工要求：精铣箱结合面，保证顶面尺寸3 mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板
⑵ 计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为330 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削，切削深度ap=2.45mm 确定进给量f：根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.4—75,确定
fz=0.2mm/Z 切削速度：
参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.4—86,取nw=37.5r/min;由公式（5-1）得 故实际切削速度为：
V=πdwnw /1000=26.5(m/min)当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：
fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为
l+l1+l2=330+3+2=335mm 故机动工时为：
tm =335÷150=2.23min=134s 辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×134=20.1s 其他时间计算：
tb+tx=6%×(134+20.1)=9.2s 故工序6的单件时间：
tdj=tm+tf+tb+tx =134+20.1+9.2=163.3s 10
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5.3.磨分割面
工件材料：灰铸铁
加工要求：以底面及侧面定位，装夹工件，磨分割面，加工余量为0.05mm机床：平面磨床M7130 刀具：砂轮 量具：卡板 ⑴ 选择砂轮
见《工艺手册》表4.8—2到表4.8—8，则结果为
WA46KV6P350×40×127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127（D×B×d）⑵ 切削用量的选择
砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程)工件速度Vw =10m/min 径向进给量fr =0.015mm/双行程 ⑶ 切削工时
根据《工艺手册》可知 式中L—加工长度，L=330mm b—加工宽度，230mm Zb——单面加工余量，Zb =0.0 5mm K—系数，1.10 V—工作台移动速度（m/min）
fa——工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm）fr——工作台往返一次砂轮径向进给量（mm）辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×162=24.3s 其他时间计算：
tb+tx=6%×(162+24.3)=11.2s 故该工序的单件时间：
tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.2=197.5s
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5.4.钻孔
⑴ 钻4-Φ6mm孔 工件材料：灰铸铁
加工要求：钻4个直径为6mm的孔 机床：立式钻床Z535型
刀具：采用Φ5mm的麻花钻头走刀一次，扩孔钻Φ6mm走刀一次 Φ5mm的麻花钻：f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4--38)
v=0.53m/s=31.8m/min（《工艺手册》2.4--41)ns=1000v/πdw=405(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度
Φ6mm扩孔：f=0.57mm/r（《工艺手册》2.4--52）
v=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》2.4--53）ns=1000v/πdw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度
由于是加工2个相同的孔，故总时间为
T=2×(t1 +t2)=2×(10.8+10.8)=86.4s 辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×86.4=12.96s 其他时间计算：
tb+tx=6%×(86.4+12.96)=5.96s 故单件时间：
tdj=tm+tf+tb+tx =86.4+12.96+5.96=105.3s ⑵ 钻6-Φ10mm孔 工件材料：灰铸铁
加工要求：钻6个直径为10mm的孔 机床：立式钻床Z535型
刀具：采用Φ10mm的麻花钻头走刀一次，f=0.25mm/r v=0.44m/s=26.4m/min ns =1000v/πdw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度
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由于是加工6个相同的孔，故总时间为
T=6×t=6×20.4=102.4 s 辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×81.6=12.2s 其他时间计算：
tb+tx=6%×(81.6+12.2)=5.6s 故单件时间：
tdj=tm+tf+tb+tx =81.6+12.2+5.6=99.5s ⑶ 钻M10mm孔 工件材料：灰铸铁
加工要求：攻钻4个公制螺纹M10mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：Φ10mm的麻花钻10丝锥 钻M10的孔
f=0.15mm/r v=0.61m/s=36.6m/min ns=1000v/πdw=466(r/min)按机床选取nw=400r/min, 作为实际切削速度
辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×90=13.5s 其他时间计算：
tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s 故单件时间：
tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 攻M10mm孔
v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度
V=4.9(m/min)故机动加工时间：
l=19mm, l1 =3mm,l2 =3mm, t=(l+l1+l2)×2/nf×4=1.02(min)=61.2s 辅助时间为：
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tf=0.15tm=0.15×61.2=9.2s 其他时间计算：
tb+tx=6%×(61.2+9.2)=4.2s 故单件时间：
tdj=tm+tf+tb+tx =61.2+9.2+4.2=74.6s 故该工序的总时间：
T=105.3+99.5+109.7+74.6=389.1s
第六章：专用夹具的设计
6．1 粗铣下平面夹具
6.1.1 问题的指出
为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
对于机体加工工序5粗铣机体的下平面，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。6.1.2 夹具设计
（1）定位基准的选择：
由零件图可知，机体下平面与分割面的尺寸应保证为240mm，故应以蜗轮轴承孔及分割面为定位基准。为了提高加工效率，决定采用两把镶齿三面刃铣刀对两个面同时进行加工。同时，为了降低生产成本，此夹具采用手动夹紧。（2）定位方案和元件设计
根据工序图及对零件的结构的分析，此夹具定位以V形块上四个支承钉对蜗杆轴承孔与两个支承钉及一个双头浮动支承钉对磨合面同时进行定位。所选用的四个支承钉尺寸为，两个支承钉的尺寸为，浮动支承钉见夹具设计剖面图。（3）夹紧方案和夹紧元件设计
根据零件的结构和夹紧方向，采用螺钉压板夹紧机构，在设计时，保证： 1）紧动作准确可靠
采用球面垫圈，以保证工件高低不一而倾斜时，不使螺钉压弯。压板和工件的接触面应做成弧面，以防止接触不良或改变着力点而破坏定位。
一般采用高螺母，以求扳手拧紧可靠，六角螺母头也不易打滑损坏。支柱的高低
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应能调节，以便适应工件受压面高低不一时仍能正确夹紧。2）操作效率高
压板上供螺钉穿过的孔应作成长圆孔，以便松开工件时，压板可迅速后撤，易于装卸。压板下面设置弹簧，这样压板松开工件取走后，仍受弹力托住而不致下落。螺旋夹紧机构各元件均已标准化，其材料，热处理要求和结构尺寸都可以查表求得。
（4）切削力及夹紧力的计算
刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 则F=9.81×54.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0δFz(《切削手册》)查表得：d0=225mm,Z=20，ae=192, af =0.2, ap =2.5mm, δFz =1.06所以： F=(9.81×54.5×2.50.9×0.20.74×192×20×1.06)÷225=6705N 查表可得，铣削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值： FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53 故 : FL=0.8 FE =0.8×6705=5364N FV=0.6 FE=0.6×6705=4023N FX =0.53 FE=0.53×6705=3554N 当用两把铣刀同时加工铣削水平分力时： FL/ =2FL=2×5364=10728N 在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数 K=K1K2K3K4 式中：K1 —基本安全系数，2.5 K2—加工性质系数，1.1 K3—刀具钝化系数，1.1 K2—断续切削系数，1.1 则F/=K FH=2.5×1.1×1.1×1.1×10728 =35697N 选用螺旋—板夹紧机构，故夹紧力 fN=1/2 F/ f为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f=0.25 则 N=0.5×35697÷0.25=71394N（5）具设计及操作的简要说明
在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的铣床夹具就是选择了手动螺旋—板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）。
6.2 粗铣前后端面夹具设计
本夹具主要用来粗铣减速箱箱体前后端面。由加工本道工序的工序简图可知。粗铣前后端面时，前后端面有尺寸要求，前后端面与工艺孔轴线分别有尺寸要求。以及前后端面均有表面粗糙度要求Rz3.2。本道工序仅是对前后端面
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进行粗加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。6.2.1 定位基准的选择
在进行前后端面粗铣加工工序时，顶面已经精铣，两工艺孔已经加工出。因此工件选用顶面与两工艺孔作为定位基面。选择顶面作为定位基面限制了工件的三个自由度，而两工艺孔作为定位基面，分别限制了工件的一个和两个自由度。即两个工艺孔作为定位基面共限制了工件的三个自由度。即一面两孔定位。工件以一面两孔定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为支承板，两销为一短圆柱销和一削边销。为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对汽车变速箱箱体的前后端面同时进行粗铣加工。同时为了缩短辅助时间准备采用气动夹紧 6.2.2 定位元件的设计
本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。由加工工艺孔工序简图可计算出两工艺孔中心距。由于两工艺孔有位置度公差，所以其尺寸公差为: 所以两工艺孔的中心距为，而两工艺孔尺寸为。
根据《机床夹具设计手册》削边销与圆柱销的设计计算过程如下（1）、确定两定位销中心距尺寸 及其偏差（2）、确定圆柱销直径 及其公差（—基准孔最小直径）取f7 所以圆柱销尺寸为（3）、削边销的宽度b和B（由《机床夹具设计手册》）（4）、削边销与基准孔的最小配合间隙
其中： —基准孔最小直径 —圆柱销与基准孔的配合间隙（5）、削边销直径 及其公差
按定位销一般经济制造精度，其直径公差带为，则削边销的定位圆柱部分定位直径尺寸为。（6）、补偿值
6.2.3 定位误差分析
本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为：（1）、移动时基准位移误差 =0.009+0.027+0.016 =0.052mm(2)、转角误差
6.2.4 铣削力与夹紧力计算
根据《机械加工工艺手册》可查得：
当用两把铣刀同时加工时铣削水平分力
铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。
即：（u=0.25）
计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力
即： 取k=3.3275 F/=3.3275Χ42054.4=139936N
机械设计说明书
6.2.5 夹紧装置及夹具体设计
为了提高生产效率，缩短加工中的辅助时间。因此夹紧装置采用气动夹紧装置。工件在夹具上安装好后，气缸活塞带动压块从上往下移动夹紧工件。
根据所需要的夹紧力F/=139936N，来计算气缸缸筒内径。
气缸活塞杆推力
其中：P—压缩空气单位压力（取P=6公斤力/）
—效率（取）
Q=F/=13993.6公斤力
夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构夹具装配图3所示。
6.2.6 夹具设计及操作的简要说明
本夹具用于减速器箱体前后端面的粗铣。夹具的定位采用一面两销，定位可靠，定位误差较小。其夹紧采用的是气动夹紧，夹紧简单、快速、可靠。有利于提高生产率。工件在夹具体上安装好后，压块在气缸活塞的推动下向下移动夹紧工件。当工件加工完成后，压块随即在气缸活塞的作用下松开工件，即可取下工件。由于本夹具用于变速箱体端面的粗加工，对其进行精度分析无太大意义。所以就略去对其的精度分析。
机械设计说明书
参 考 文 献
邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京： 机械工业出版社 2004，8 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京： 机械工业出版社 1984，2 孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京：冶金工业出版社 2002，12 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京： 北京出版社 1990，12 邓文英 主编 金属工艺学 北京： 高等教育出版社 2000 黄茂林 主编 机械原理 重庆： 重庆大学出版社 2002，7 丘宣怀 主编 机械设计 北京： 高等教育出版社 1997 储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆： 重庆大学出版社 1997，12 廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京： 中国计量出版社 2000，1 10，乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京： 机械工业出版社 1992，12 11，李庆寿 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1983，4 12，陶济贤 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1986，4 13，机床夹具结构图册 贵州：贵州人民出版社 1983，7 14，龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西：陕西科技出版社，1981,7 15，李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江： 哈儿滨工业大学出版社 1984, 7 16, 周永强等 主编 设计指导北京： 中国建材工业出版社 2002,12
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结 论
在本次毕业设计中，我们将设计主要分为两大部分进行：工艺编制部分和夹具设计部分。
在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。
在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在对工件夹紧的选择上，我用了两种不同的夹紧方法，即：粗铣下平面用的是螺钉压板夹紧机构，粗铣前后端面时用的是气动夹紧机构，两种方法在生产中都有各自的优点和不足，但都广泛运用在生产中。然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。
通过这次毕业设计，使我对大学里所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有很大的帮助。另外，在这次设计当中，指导老师刘麦荣老师在大多数时间牺牲自己的宝贵休息时间，对我们进行细心的指导，我对他们表示衷心的感谢！在这次毕业设计中，我基本完成了毕业设计的任务，达到了毕业设计的目的，但是，我知道自己的设计还有许多不足甚至错误，希望老师们能够谅解，谢谢！
第三篇：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
CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计
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49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1000.120..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；90两0.0170.60.045端面（分别距离200轴为24mm和34mm两端）；1000.120..34左端面和Φ90右端面；49通孔。
2.以Φ90右端面为加工表面。这一组加工表面包括：1000.03退刀槽；Φ4和60孔。
0.120..3432右端面；Φ90左端面；4500.017右端面；这两组加工表面之间有着一定的位置要求：（1）1000.120..340.045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。
0.030.045（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
CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计
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 1000.120..340.045、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：1000.120..340.0332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 1000.120..34左、右端面、90左端面，精车 1000.120..340.120..34左端
100面、90左端面。半精车外圆4500.6、90、、半精车4500.6柱体的过度倒圆。车1000.120..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。
CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计
工序Ⅵ 精车1000.120..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 49孔。
工序Ⅹ
磨削B面，即 外圆面、100工序Ⅺ
磨削外圆面 1000.120..340.120..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 1000.120..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1000.120..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
0.0450.045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
CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计
在后面的加工会对它的精度的影响，并且1002000.0450.120..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2000.045的位置公差，从而也影响后面加工的1000.120..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1000.120..34左端面、90右端面前面，这样确保1000.120..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2000.0450.120..340.045粗钻扩和铰是分开加工，粗铰Φ19.94。
2、精铰Φ
0.120..34左端面、90右端面前面，这样确保1000.045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。
CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计
（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
CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计
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。
CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计
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： CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 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 CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 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。 CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 （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 CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 （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 CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 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。 CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 （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 CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 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 CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 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： CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 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。 CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 （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 CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 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 内容摘要： 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。关键词： 工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夹紧力 Abstract : Enable producing the target in process of production(raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always)take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc.and call it the craft course.In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keyword: The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 目 录 摘要 Abstract 第一章 绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 第二章 零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 2.1 零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 2.2 确定毛坯的制造形式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 2.3 箱体零件的工艺性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 第三章 拟定箱体加工的工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 3.1 定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 3.2 加工路线的拟定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 第四章 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定„„„„„„„„„„„„ 6 4.1 机盖„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 4.2 机座„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 4.3 机体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 第五章 确定切削用量及基本工时„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 5.1 机盖„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 5.2 机座„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14 5.3 机体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 23 夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 34 6.1 粗铣下平面夹具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 34 6.2 粗铣前后端面夹具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 36 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 40 结论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 41 第一章:概述 箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如航空发动机上的箱体等).在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯.毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于30—50mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量.第二章：零件工艺的分析 2.1 零件的工艺分析 2.1.1 要加工孔的孔轴配合度为H7，2.1.2 表面粗糙度为Ra小于1.6um,圆度为0.0175mm,垂直度为0.08mm,同2.1.3 轴度为0.02mm。 2.1.2 其它孔的表面粗糙度为Ra小于12.5um,锥销孔的表面粗糙度为Ra小于1.6um。2.1.3 盖体上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um,端面表面粗糙度为Ra小于3.2um，2.1.4 机盖机体的结合面的表面粗糙度为Ra小于3.2um，2.1.5 结合处的缝隙不2.1.6 大于0.05mm，2.1.7 机体的端面表面粗糙度为Ra小于12.5um。2.2 确定毛坯的制造形式 由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用HT20-40，由于零件年生产量2万台，已达到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。2.3 箱体零件的结构工艺性 箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意： 2.3.1 本箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，2.3.2 其中通孔加工工艺性最好，2.3.3 阶梯孔相对较差。 2.3.4 箱体的内端面加工比较困难，2.3.5 结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，2.3.6 当内端面的尺寸过大时，2.3.7 还需采用专用径向进给装置。 2.3.8 为了减少加工中的换刀次数，2.3.9 箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，2.3.10 本箱体分别为直径11和13。第三章：拟定箱体加工的工艺路线 3.1 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。3.1.1 精基准的选择 根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为330X20mm，两定位销孔以直径6mm,这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。 3.1.2 基准的选择 加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。3.2 加工路线的拟定 3.2.1 分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于： 整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和低座分别进行加工，而后再对装配好的整体箱体进行加工。第一阶段主要完成平面，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合做准备；第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。 表一 WHX112减速机箱盖的工艺过程 工序号 工序名称 工 序 内 容 工艺装备铸造清砂 清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等 热处理 人工时效处理 涂漆 非加工面涂防锈漆粗铣 以分割面为装夹基面，按线找正，夹紧工件，铣顶部平面，保证尺寸3mm 专用铣床 粗铣 以已加工上平面及侧面做定位基准，装夹工件，铣结合面，保证尺寸12mm，留有磨削余量0.05—0.06mm 专用铣床 磨 磨分割面至图样尺寸12mm 专用磨床钻 以分割面及外形定位，钻4— Φ11mm孔, 4—Φ13mm孔，钻攻4— M6mm孔 专用钻床检验 检查各部尺寸及精度 表二 WHX112减速机机座的工艺过程 工序号 工序名称 工 序 内 容 工艺装备铸造清砂 清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等 热处理 人工时效处理 涂漆 非加工面涂防锈漆粗铣 以分割面定位装夹工件，铣底面，保证高度尺寸242.5mm 专用铣床粗铣 以底面定位，按线找正，装夹工件，铣分割面留磨量0.5--0.8mm 专用铣床 磨 以底面定位，装夹工件，磨分割面，保证尺寸240mm 专用磨床钻 钻底面4—Φ19mm,4—Φ11mm,4—Φ13mm 专用钻床钻 钻攻3—M16mm,15mm,4—M12mm,深25mm 专用钻床钻 钻攻2—M16mm,深15mm, 3—M6mm,深10mm 专用钻床钳 箱体底部用煤油做渗漏试验 检验 检查各部尺寸及精度 表三 WHX112减速机箱体合箱后的工艺过程 工序号 工序名称 工 序 内 容 工艺装备钳 将箱盖，箱体对准和箱，用10—M12螺栓，螺母紧固 钻 钻，铰2—Φ6mm的锥销孔，装入锥销 专用钻床钳 将箱盖，箱体做标记，编号粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后端面，保证尺寸260mm 专用铣床 粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右端面，保证尺寸260mm 专用铣床 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后两端面，保证端面A的垂直度为0.048 专用铣床 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右两端面，保证端面A的垂直度为0.048 专用铣床 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗杆面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为0.08，与端面B的位置度公差为0.2mm 专用镗床 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗轮面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为0.08，与端面B的位置度公差为0.2mm 专用镗床 检验 检查轴承孔尺寸及精度半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗杆面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.1—0.2mm 专用镗床 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗轮面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.1—0.2mm 专用镗床 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm），加工蜗杆面轴承孔 专用镗床 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm），加工蜗轮面轴承孔 专用镗床 钻 用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗杆轴承空端面螺孔 专用钻床钻 用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗轮轴承空端面螺孔 专用钻床锪孔 用带有锥度为90度的锪钻锪轴承孔内边缘倒角4—45度 专用钻床钳 撤箱，清理飞边，毛刺 钳 合箱，装锥销，紧固 检验 检查各部尺寸及精度 入库 入库 第四章：机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 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，工序尺寸及毛坯的尺寸如下： 4.1 机盖 4.1.1 毛坯的外廓尺寸： 考虑其加工外廓尺寸为330×230×133 mm，表面粗糙度要求RZ为3.2um，根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.3—5及表2.3—6，按公差等级7—9级，取7级，加工余量等级取F级确定，毛坯长：330+2×3.5=337mm 宽：230+2×3=236mm 高：133+2×2.5=138mm 4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量： 为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序5的铣削深度ap=2.5mm，工序6的铣削深度ap=2.45mm，留磨削余量0.05mm,工序8的磨削深度ap=0.05mm 4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量：（1）钻4-Φ11mm 孔 钻孔：Φ10mm，2Z=10 mm，ap=5mm 扩孔：Φ11mm，2Z=1mm，ap=0.5mm(2)钻4-Φ13mm 孔 钻孔：Φ13mm，2Z=13 mm，ap=6.5mm(3)攻钻4-M6mm 孔 钻孔：Φ6mm，2Z=6 mm，ap=3mm 攻孔：M6mm 4.2 机体 4.2.1 毛坯的外廓尺寸： 考虑其加工外廓尺寸为330×260×240 mm，表面粗糙度要求RZ为3.2um，根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.3—5及表2.3—6，按公差等级7—9级，取7级，加工余量等级取F级确定，毛坯长：330+2×3.5=337mm 宽：260+2×3=266mm 高：240+2×3=246mm 4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量： 为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序5的铣削深度ap=2.5mm，工序6的铣削深度ap=2.45mm，留磨削余量0.05mm,工序10的磨削深度ap=0.05mm 4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量：（1）钻4-Φ19mm 孔 钻孔：Φ16mm，2Z=16 mm，ap=8mm 扩孔：Φ19mm，2Z=3mm，ap=1.5mm（2）钻4-Φ11mm 孔 钻孔：Φ10mm，2Z=10 mm，ap=5mm 扩孔：Φ11mm，2Z=1mm，ap=0.5mm(3)钻4-Φ13mm 孔 钻孔：Φ13mm，2Z=13 mm，ap=6.5mm(4)攻钻3-M16mm，2—M16mm孔 钻孔：Φ16mm，2Z=16 mm，ap=8mm 攻孔：M16mm(5)攻钻8-M12mm 孔 钻孔：Φ12mm，2Z=12 mm，ap=6mm 攻孔：M12mm(5)攻钻3-M6mm 孔 钻孔：Φ6mm，2Z=6 mm，ap=3mm 攻孔：M6mm 4.3 箱体 4.3.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量： 为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序4的铣削深度ap=2.0mm，工序5的铣削深度ap=0.5mm 4.3.2 加工的工序尺寸及加工余量：（1）钻绞2-Φ6mm 孔 钻孔：Φ4mm，2Z=4 mm，ap=2mm 绞孔：Φ6mm（2）镗2-Φ110mm轴承孔 粗镗：Φ109.4mm，2Z=4.4 mm，ap=2.2mm 半精镗：Φ109.8mm，2Z=0.4mm，ap=0.2mm 精镗：Φ109.8mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm(3)攻钻8-M12mm 孔 钻孔：Φ12mm，2Z=12 mm，ap=6mm 攻孔：M12mm 第五章：确定切削用量及基本工时 5.1 箱盖 5.1.1 工序5 粗铣顶面（1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗铣箱盖上顶面，保证顶面尺寸3 mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 （2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为125 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,可一次铣削，切削深度ap=2.5mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》），表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： V=πdwnw /1000=26.5(m/min)当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=125+3+2=130mm 故机动工时为： tm =130÷150=0.866min=52s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×52=7.8s 其他时间计算： tb+tx=6%×(52+7.8)=3.58s 故工序5的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =52+7.8+3.58=63.4s 5.1.2 工序6 粗粗铣结合面（1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：精铣箱结合面，保证顶面尺寸3 mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 （2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为330 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削，切削深度ap=2.45mm 确定进给量f： 根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： V=πdwnw /1000=26.5(m/min)当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=330+3+2=335mm 故机动工时为： tm =335÷150=2.23min=134s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×134=20.1s 其他时间计算： tb+tx=6%×(134+20.1)=9.2s 故工序6的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =134+20.1+9.2=163.3s 5.1.3 工序7 磨分割面 工件材料：灰铸铁 加工要求：以底面及侧面定位，装夹工件，磨分割面，加工余量为0.05mm 机床：平面磨床M7130 刀具：砂轮 量具：卡板 选择砂轮 见《工艺手册》表4.8—2到表4.8—8，则结果为 WA46KV6P350×40×127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127（D×B×d）切削用量的选择 砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程)工件速度Vw =10m/min 径向进给量fr =0.015mm/双行程 切削工时 《工艺手册》 式中L—加工长度，L=330mm b—加工宽度，230mm Zb——单面加工余量，Zb =0.0 5mm K—系数，1.10 V—工作台移动速度（m/min） fa—— 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm）fr——工作台往返一次砂轮径向进给量（mm） 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×162=24.3s 其他时间计算： tb+tx=6%×(162+24.3)=11.2s 故工序7的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.2=197.5s 5.1.4 工序8 钻孔（1）钻4-Φ11mm 孔 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻4个直径为11mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：采用Φ10mm的麻花钻头走刀一次，扩孔钻Φ11mm走刀一次 Φ10mm的麻花钻： f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4--38)v=0.53m/s=31.8m/min（《工艺手册》2.4--41)ns=1000v/πdw=405(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 Φ11mm扩孔: f=0.57mm/r（《工艺手册》2.4--52）v=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》2.4--53）ns=1000v/πdw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 由于是加工4个相同的孔，故总时间为 T=4×(t1 +t2)= 4×(10.8+10.8)=86.4s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×86.4=12.96s 其他时间计算： tb+tx=6%×(86.4+12.96)=5.96s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =86.4+12.96+5.96=105.3s (2)钻4-Φ13mm 孔 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻4个直径为13mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：采用Φ13mm的麻花钻头走刀一次，f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36）v=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 由于是加工4个相同的孔，故总时间为 T=4×t=4×20.4=81.6 s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×81.6=12.2s 其他时间计算： tb+tx=6%×(81.6+12.2)=5.6s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =81.6+12.2+5.6=99.5s(3)钻4-M6mm 孔 工件材料：灰铸铁 加工要求：攻钻4个公制螺纹M6mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：Φ6mm的麻花钻 M6丝锥 钻4-Φ6mm的孔 f=0.15mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36）v=0.61m/s=36.6m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=466(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×90=13.5s 其他时间计算： tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 攻4-M6mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度 V=4.9(m/min)故机动加工时间： l=19mm, l1 =3mm,l2 =3mm, t=(l+l1+l2)×2/nf×4=1.02(min)=61.2s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×61.2=9.2s 其他时间计算： tb+tx=6%×(61.2+9.2)=4.2s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =61.2+9.2+4.2=74.6s 故工序8的总时间T=105.3+99.5+109.7+74.6=389.1s 5.2 机座 5.2.1 工序5 粗铣箱体下平面（1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗铣箱结下平面，保证顶面尺寸3 mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 （2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为140 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削 确定进给量f： 根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： 当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=140+3+2=145mm 故机动工时为： tm =145÷150=0.966min=58s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×58=8.7s 其他时间计算： tb+tx=6%×(58+8.7)=4s 故工序5的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =58+8.75+4=70.7s 5.2.2 工序6 粗铣箱体分割面（1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：精铣箱结合面，保证顶面尺寸3 mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 （2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为330 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削 确定进给量f： 根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 则ns=1000v/πdw=(1000×27)÷(3.14×225)=38(r/min)根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： 当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=330+3+2=335mm 故机动工时为： tm =335÷150=2.23min=134s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×134=20.1s 其他时间计算： tb+tx=6%×(134+20.1)=9.2s 故工序6的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =134+20.1+9.2=163.3s 5.2.3 工序7 磨箱体分割面 工件材料：灰铸铁 加工要求：以底面及侧面定位，装夹工件，磨分割面，加工余量为0.05mm 机床：平面磨床M7130 刀具：砂轮 量具：卡板（1）选择砂轮 见《工艺手册》表4.8—2到表4.8—8，则结果为 WA46KV6P350×40×127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127（D×B×d）（2）切削用量的选择 砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程)工件速度Vw =10m/min 径向进给量fr =0.015mm/双行程（3）切削工时 式中L—加工长度，L=330 mm b—加工宽度，230mm Zb——单面加工余量，Zb =0.5mm K—系数，1.10 V—工作台移动速度（m/min） fa—— 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm）fr——工作台往返一次砂轮径向进给量（mm） 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×1113.2=24.3s 其他时间计算： tb+tx=6%×(162+24.3)=11.2s 故工序7的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.2=195.5s 5.2.4 工序8 钻孔（1）钻4-Φ19mm 孔 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻4个直径为19mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：采用Φ16mm的麻花钻头走刀一次，扩孔钻Φ19mm走刀一次 Φ16mm的麻花钻： f=0.30mm/r（《工艺手册》2.4--38）v=0.52m/s=31.2m/min（《工艺手册》2.4--41） 按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 Φ19mm扩孔: f=0.57mm/r（《工艺手册》2.4--52）切削深度ap=1.5mm v=0.48m/s=28.8m/min（《工艺手册》2.4--53）ns=1000v/πdw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 由于是加工4个相同的孔，故总时间为 T=4×(t1 +t2)= 4×(14.5+7.6)=88.4s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×88.4=13.3s 其他时间计算： tb+tx=6%×(88.4+13.2)=6.1s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =88.4+13.3+6.1=207.8s（2）钻4-Φ11mm 孔 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻4个直径为11mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：采用Φ10mm的麻花钻头走刀一次，扩孔钻Φ11mm走刀一次 Φ10mm的麻花钻： f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4--38)v=0.53m/s=31.8m/min（《工艺手册》2.4--41)ns=1000v/πdw=405(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 Φ11mm扩孔: f=0.57mm/r（《工艺手册》2.4--52）v=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》2.4--53）ns=1000v/πdw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 由于是加工4个相同的孔，故总时间为 T=4×(t1 +t2)= 4×(10.8+10.8)=86.4s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×86.4=12.96s 其他时间计算： tb+tx=6%×(86.4+12.96)=5.96s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =86.4+12.96+5.96=105.3s(3)钻4-Φ13mm 孔 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻4个直径为13mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：采用Φ13mm的麻花钻头走刀一次，f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36）v=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 由于是加工4个相同的孔，故总时间为 T=4×t=4×20.4=81.6 s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×81.6=12.2s 其他时间计算： tb+tx=6%×(81.6+12.2)=5.6s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =81.6+12.2+5.6=99.5s 故工序8的单件时间： T=207.8+99.5+105.3=413.6s 5.2.5 工序9 钻孔 工件材料：灰铸铁 加工要求：攻钻3个公制螺纹M16mm，深15mm和攻钻4个公制螺纹M12mm，深25mm 的孔 攻钻3×M16mm，深15mm 孔 机床：组合钻床 刀具：Φ16mm的麻花钻 M16丝锥 钻3-Φ16mm的孔 f=0.32mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36）v=0.57m/s=34.2m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=435(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×26.7=4s 其他时间计算： tb+tx=6%×(26.7+4)=1.8s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =26.7+4+1.8=32.5s 攻3-M16mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度 V=4.9(m/min)故机动加工时间： l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm, 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×38.7=5.8 其他时间计算： tb+tx=6%×(38.7+5.8)=2.7s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =38.7+5.8+2.7=47.2s(2)攻钻4-M12mm，深25mm 孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：Φ12mm的麻花钻 M12丝锥 钻4-Φ12mm的孔 f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36）v=0.51m/s=30.6m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=402(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×72=10.8s 其他时间计算： tb+tx=6%×(72+10.8)=5s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =72+10.8+5=87.8s 攻4-M12mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度 V=4.9(m/min)故机动加工时间： l=25mm, l1 =3mm,l2 =3mm，辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×76.3=11.5s 其他时间计算： tb+tx=6%×(76.3+11.5)=5.3s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =76.3+11.5+5.3=93s 故工序9的总时间T=32.5+47.2+87.8+93=244.8s 5.2.6 工序10 钻孔 工件材料：灰铸铁 加工要求：攻钻2个公制螺纹M16mm，深15mm和攻钻3个公制螺纹M6mm，深10mm 的孔（1）攻钻2×M16mm，深15mm 孔 机床：组合钻床 刀具：Φ16mm的麻花钻 M16丝锥 钻2-Φ16mm的孔： f=0.32mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36）v=0.57m/s=34.2m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=435(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 V=πdwnw /1000=31.42(m/min)t=(l+l1+l2)×2/ nw f=38/(100×0.32)=0.3min=18s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×18=2.7s 其他时间计算： tb+tx=6%×(18+2.7)=1.2s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =18+2.7+1.2=21.9 攻2-M16mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度 V=4.9(m/min)故机动加工时间： l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm, t=(l+l1+l2)×2/nf×2=0.43(min)=25.8s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×25.8=3.9s 其他时间计算： tb+tx=6%×(25.8+3.9)=1.8s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =25.8+3.9+1.8=31.5s(2)攻钻3×M6mm，深10mm 孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：Φ6mm的麻花钻 M6丝锥 钻3-Φ6mm的孔 f=0.15mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36）v=0.61m/s=36.6m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=466(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×42=6.3s 其他时间计算： tb+tx=6%×(42+6.3)=2.9s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =42+6.3+2.9=51.2s 攻3-M6mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度 V=4.9(m/min)故机动加工时间： l=10mm, l1 =3mm,l2 =3mm，辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×25.8=4.4s 其他时间计算： tb+tx=6%×(29.5+4.4)=2s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =29.5+4.4+2=35.9s 故工序10的总时间T=21.9+31.5+51.2+35.9=140.5s 5.3 机体 5.3.1 工序2 钻，铰2个直径为6mm深28mm的孔（1）钻孔工步 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻2个直径为4mm深28mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：采用Φ4mm的麻花钻头走刀一次，f=0.11mm/r（《工艺手册》2.4--38）v=0.76m/s=45.6m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=580(r/min)按机床选取nw=530r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 V=πdwnw /1000=41.6(m/min) （2）粗铰工步 工件材料：灰铸铁 加工要求：铰2个直径为6mm深28mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：采用Φ4—Φ6mm的绞刀走刀一次，f=0.4mm/r（《工艺手册》2.4--38）v=0.36m/s=21.6m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=275(r/min)按机床选取nw=275r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 故tm=2（t1 +t2）=100.8s tf=0.15tm=0.15×100.8=15.1s tb+tx=6%×(100.8+15.1)=7s 故工序2的总时间： tdj=tm+tf+tb+tx=100.8+15.1+7=122.9s 5.3.2 工序4 半精铣前后端面（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：半精铣箱体前后2个端面 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 （2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为165 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留加工余量0.5mm，可一次铣削，切削深度ap=2.0mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》，表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： 当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=165+3+2=170mm 故机动工时为： 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×68=10.2s 其他时间计算： tb+tx=6%×(68+10.2)=4.1s 故铣一端面的时间： tdj=tm+tf+tb+tx =68+10.2+4.1=82.3s 由于要求铣2个端面，则工序4的总时间为： T=2×tdj=2×82.3=164.6s 5.3.2 工序5 半精铣左右端面（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：半精铣箱体左右2个端面 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 （2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为165 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留加工余量0.5mm，可一次铣削，切削深度ap=2.0mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》，表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： 当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=165+3+2=170mm 故机动工时为： 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×68=10.2s 其他时间计算： tb+tx=6%×(68+10.2)=4.1s 故铣一端面的时间： tdj=tm+tf+tb+tx =68+10.2+4.1=82.3s 由于要求铣2个端面，则工序5的总时间为： T=2×tdj=2×82.3=164.6s 5.3.3 工序6 精前后铣端面（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：精铣箱体前后2个端面 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 （2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为165 mm，最大加工余量为Zmax=0.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削, 切削深度ap=0.45mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》，表2.4—75,确定fz=0.15mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： 当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为： fm=fzznz=0.15×20×37.5=112.5(mm/min)切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=165+3+2=170mm 故机动工时为： tm =170÷112.5=1.5min=90s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×90=13.5ss 其他时间计算： tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s 故铣一端面的时间： tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 由于要求铣2个端面，则工序6的总时间为： T=2×tdj=2×109.7=219.4s 5.3.4 工序7 精前后铣端面（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：精铣箱体左右2个端面 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 （2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为165 mm，最大加工余量为Zmax=0.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削, 切削深度ap=0.45mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》，表2.4—75,确定fz=0.15mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： 当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为： fm=fzznz=0.15×20×37.5=112.5(mm/min)切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=165+3+2=170mm 故机动工时为： tm =170÷112.5=1.5min=90s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×90=13.5ss 其他时间计算： tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s 故铣一端面的时间： tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 由于要求铣2个端面，则工序7的总时间为： T=2×tdj=2×109.7=219.4s 5.3.5 工序9 粗镗（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗镗蜗杆面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm 机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规 （2）计算镗削用量 粗镗孔至Φ109.4mm，单边余量Z=0.3mm, 切削深度ap=2.2mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.37mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蜗杆轴承孔: 机动工时为： 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×48=7.2ss 其他时间计算： tb+tx=6%×(48+7.2)=3.3s 则工序9的总时间为： tdj1=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 5.3.6 工序10 粗镗（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗镗蜗轮面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm 机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规 （2）计算镗削用量 粗镗孔至Φ109.4mm，单边余量Z=0.3mm, 切削深度ap=2.2mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.37mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蜗轮轴承孔： 机动工时为： 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×57.2=8.6ss 其他时间计算： tb+tx=6%×(57.2+8.6)=3.9s 则工序10的总时间为： tdj2=tm+tf+tb+tx =57.2+8.6+3.9=69.7s 5.3.7 工序11 半精镗 （1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：半精镗蜗杆面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm 机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规 （2）计算镗削用量 粗镗孔至Φ109.8mm，单边余量Z=0.1mm, 切削深度ap=0.2mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.27mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蜗杆轴承孔： 机动工时为： 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×60=9ss 其他时间计算： tb+tx=6%×(60+9)=4.1s 故工序11的总时间： tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s 5.3.8 工序12 半精镗 （1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：半精镗蜗杆面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm 机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规 （2）计算镗削用量 粗镗孔至Φ109.8mm，单边余量Z=0.1mm, 切削深度ap=0.2mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.27mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.1—41,取nw=800r/min, 加工蜗轮轴承孔： 机动工时为： 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×78=11.7ss 其他时间计算： tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s 故总时间： tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 则工序12的总时间为： T= tdj1 +tdj2 =73.1+95.1=168.2S 5.3.9 工序13 精镗 （1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗镗2-Φ110mm轴承孔，加工0.1mm 机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规 （2）计算镗削用量 粗镗孔至Φ110mm，切削深度ap=0.1mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.27mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蜗杆轴承孔： 机动工时为： 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×60=9ss 其他时间计算： tb+tx=6%×(60+9)=4.1s 则工序13的总时间为： tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s 5.3.10 工序14 精镗 （1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗镗2-Φ110mm轴承孔，加工0.1mm 机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规 （2）计算镗削用量 粗镗孔至Φ110mm，切削深度ap=0.1mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm 确定进给量f： 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.27mm/Z 切削速度： 参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.1—41,取nw=800r/min, 加工蜗轮轴承孔： 机动工时为： 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×78=11.7ss 其他时间计算： tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s 则工序14的总时间为： tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 5.3.11 工序15 钻孔 在蜗杆轴承孔端面上钻4-M12mm，深16 mm的螺纹孔（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：攻钻4个公制螺纹M12mm，深度为16 mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：Φ12mm的麻花钻 M12丝锥 （2）计算钻削用量 钻4-Φ12mm的孔 f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36）v=0.51m/s=30.6m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=402(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×48=7.2s 其他时间计算： tb+tx=6%×(48+7.2)=3.3s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 攻4-M12mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度 V=4.9(m/min)故机动加工时间： l=16mm, l1 =3mm,l2 =3mm，辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×54=8.1s 其他时间计算： tb+tx=6%×(54+8.1)=3.7s 故单件生产时间： tdj=tm+tf+tb+tx =54+8.1+3.7=65.8s 则工序15单件生产总时间： T=58.5+65.8=124.3s 5.3.12 工序16 钻孔 在蜗轮轴承孔端面上钻4-M12mm，深16 mm的螺纹孔（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：攻钻4个公制螺纹M12mm，深度为16 mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：Φ12mm的麻花钻 M12丝锥 （2）计算钻削用量 钻4-Φ12mm的孔 f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36）v=0.51m/s=30.6m/min（《工艺手册》2.4--41）ns=1000v/πdw=402(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按《工艺手册》3.1--36）所以实际切削速度 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×48=7.2s 其他时间计算： tb+tx=6%×(48+7.2)=3.3s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 攻4-M12mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度 V=4.9(m/min)故机动加工时间： l=16mm, l1 =3mm,l2 =3mm，辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×54=8.1s 其他时间计算： tb+tx=6%×(54+8.1)=3.7s 故单件生产时间： tdj=tm+tf+tb+tx =54+8.1+3.7=65.8s 则工序16单件生产总时间： T=58.5+65.8=124.3s 5.3.13 工序17 锪孔（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：用带有锥度90度的锪钻锪轴承孔内边缘，倒角4—45度 机床：立式钻床Z535型 刀具：90度的直柄锥面锪钻（2）计算钻削用量 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔时相同，nw=195r/min, 确定进给量： f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4--52）故机动加工时间： l=2.5mm, l1 =1mm 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15×4.2=0.6s 其他时间计算： tb+tx=6%×(4.2+0.5)=0.3s 由于要倒4个角，故工序17单件生产时间： tdj=4×（tm+tf+tb+tx）=4×（4.2+0.6+0.3）=20.4s 第六章 专用夹具的设计 6．1 粗铣下平面夹具 6.1.1 问题的指出 为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。对于机体加工工序5粗铣机体的下平面，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。6.1.2 夹具设计 （1）定位基准的选择： 由零件图可知，机体下平面与分割面的尺寸应保证为240mm，故应以蜗轮轴承孔及分割面为定位基准。 为了提高加工效率，决定采用两把镶齿三面刃铣刀对两个面同时进行加工。同时，为了降低生产成本，此夹具采用手动夹紧。（2）定位方案和元件设计 根据工序图及对零件的结构的分析，此夹具定位以V形块上四个支承钉对蜗杆轴承孔与两个支承钉及一个双头浮动支承钉对磨合面同时进行定位。所选用的四个支承钉尺寸为，两个支承钉的尺寸为，浮动支承钉见夹具设计剖面图。（3）夹紧方案和夹紧元件设计 根据零件的结构和夹紧方向，采用螺钉压板夹紧机构，在设计时，保证： 1）紧动作准确可靠 采用球面垫圈，以保证工件高低不一而倾斜时，不使螺钉压弯。压板和工件的接触面应做成弧面，以防止接触不良或改变着力点而破坏定位。 一般采用高螺母，以求扳手拧紧可靠，六角螺母头也不易打滑损坏。支柱的高低应能调节，以便适应工件受压面高低不一时仍能正确夹紧。2）操作效率高 压板上供螺钉穿过的孔应作成长圆孔，以便松开工件时，压板可迅速后撤，易于装卸。压板下面设置弹簧，这样压板松开工件取走后，仍受弹力托住而不致下落。 螺旋夹紧机构各元件均已标准化，其材料，热处理要求和结构尺寸都可以查表求得。（4）切削力及夹紧力的计算 刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 则F=9.81×54.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0δFz(《切削手册》)查表得：d0=225mm,Z=20，ae=192, af =0.2, ap =2.5mm, δFz =1.06所以： F=(9.81×54.5×2.50.9×0.20.74×192×20×1.06)÷225=6705N 查表可得，铣削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值： FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53 故 : FL=0.8 FE =0.8×6705=5364N FV=0.6 FE=0.6×6705=4023N FX =0.53 FE=0.53×6705=3554N 当用两把铣刀同时加工铣削水平分力时： FL/ =2FL=2×5364=10728N 在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数 K=K1K2K3K4 式中：K1 —基本安全系数，2.5 K2—加工性质系数，1.1 K3—刀具钝化系数，1.1 K2—断续切削系数，1.1 则F/=K FH=2.5×1.1×1.1×1.1×10728 =35697N 选用螺旋—板夹紧机构，故夹紧力 fN=1/2 F/ f为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f=0.25 则 N=0.5×35697÷0.25=71394N（5）具设计及操作的简要说明 在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的铣床夹具就是选择了手动螺旋—板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。 夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）。6.2 粗铣前后端面夹具设计 本夹具主要用来粗铣减速箱箱体前后端面。由加工本道工序的工序简图可知。粗铣前后端面时，前后端面有尺寸要求，前后端面与工艺孔轴线分别有尺寸要求。以及前后端面均有表面粗糙度要求Rz3.2。本道工序仅是对前后端面进行粗加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。6.2.1 定位基准的选择 在进行前后端面粗铣加工工序时，顶面已经精铣，两工艺孔已经加工出。因此工件选用顶面与两工艺孔作为定位基面。选择顶面作为定位基面限制了工件的三个自由度，而两工艺孔作为定位基面，分别限制了工件的一个和两个自由度。即两个工艺孔作为定位基面共限制了工件的三个自由度。即一面两孔定位。工件以一面两孔定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为支承板，两销为一短圆柱销和一削边销。 为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对汽车变速箱箱体的前后端面同时进行粗铣加工。同时为了缩短辅助时间准备采用气动夹紧 6.2.2 定位元件的设计 本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。由加工工艺孔工序简图可计算出两工艺孔中心距。 由于两工艺孔有位置度公差，所以其尺寸公差为: 所以两工艺孔的中心距为，而两工艺孔尺寸为。 根据《机床夹具设计手册》削边销与圆柱销的设计计算过程如下： （1）、确定两定位销中心距尺寸 及其偏差 = =（2）、确定圆柱销直径 及其公差 （—基准孔最小直径）取f7 所以圆柱销尺寸为（3）、削边销的宽度b和B（由《机床夹具设计手册》）（4）、削边销与基准孔的最小配合间隙 其中： —基准孔最小直径 —圆柱销与基准孔的配合间隙 （5）、削边销直径 及其公差 按定位销一般经济制造精度，其直径公差带为，则削边销的定位圆柱部分定位直径尺寸为。（6）、补偿值 6.2.3 定位误差分析 本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为：（1）、移动时基准位移误差 =0.009+0.027+0.016 =0.052mm(2)、转角误差 其中： 6.2.4 铣削力与夹紧力计算 根据《机械加工工艺手册》可查得： 铣削力计算公式为 圆周分力 查表可得： Z=20 代入得 =6571N 查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为： 当用两把铣刀同时加工时铣削水平分力 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。 即：（u=0.25） 计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力 即： 取k=3.3275 F/=3.3275Χ42054.4=139936N 6.2.5 夹紧装置及夹具体设计 为了提高生产效率，缩短加工中的辅助时间。因此夹紧装置采用气动夹紧装置。工件在夹具上安装好后，气缸活塞带动压块从上往下移动夹紧工件。 根据所需要的夹紧力F/=139936N，来计算气缸缸筒内径。 气缸活塞杆推力 其中：P—压缩空气单位压力（取P=6公斤力/） —效率（取） Q=F/=13993.6公斤力 厘米 取D0=60厘米=600mm 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构夹具装配图3所示。6.2.6 夹具设计及操作的简要说明 本夹具用于减速器箱体前后端面的粗铣。夹具的定位采用一面两销，定位可靠，定位误差较小。其夹紧采用的是气动夹紧，夹紧简单、快速、可靠。有利于提高生产率。工件在夹具体上安装好后，压块在气缸活塞的推动下向下移动夹紧工件。当工件加工完成后，压块随即在气缸活塞的作用下松开工件，即可取下工件。由于本夹具用于变速箱体端面的粗加工，对其进行精度分析无太大意义。所以就略去对其的精度分析。 参考文献 邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京： 机械工业出版社 2004，8 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京： 机械工业出版社 1984，2 孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京：冶金工业出版社 2002，12 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京： 北京出版社 1990，12 邓文英 主编 金属工艺学 北京： 高等教育出版社 2000 黄茂林 主编 机械原理 重庆： 重庆大学出版社 2002，7 丘宣怀 主编 机械设计 北京： 高等教育出版社 1997 储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆： 重庆大学出版社 1997，12 廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京： 中国计量出版社 2000，1 10，乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京： 机械工业出版社 1992，12 11，李庆寿 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1983，4 12，陶济贤 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1986，4 13，机床夹具结构图册 贵州：贵州人民出版社 1983，7 14，龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西：陕西科技出版社，1981,7 15，李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江： 哈儿滨工业大学出版社 1984, 7 16, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京： 中国建材工业出版社 2002,12 结论： 在本次毕业设计中，我们将设计主要分为两大部分进行：工艺编制部分和夹具设计部分。在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。 在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在对工件夹紧的选择上，我用了两种不同的夹紧方法，即：粗铣下平面用的是螺钉压板夹紧机构，粗铣前后端面时用的是气动夹紧机构，两种方法在生产中都有各自的优点和不足，但都广泛运用在生产中。然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。 通过这次毕业设计，使我对大学四年所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有很大的帮助。另外，在这次设计当中，指导老师刘麦荣老师在大多数时间牺牲自己的宝贵休息时间，对我们进行细心的指导，我对他们表示衷心的感谢！老师，您辛苦了！ 在这次毕业设计中，我基本完成了毕业设计的任务，达到了毕业设计的目的，但是，我知道自己的设计还有许多不足甚至错误，希望老师们能够谅解，谢谢！ 中 州 大 学 机械制造工艺与夹具 课程设计说明书 设计题目： 设计 零件的 机械加工工艺规程及工艺装备 （生产纲领：4000件） 班 级： 设 计 者： 指导教师： 评定成绩： 设计日期： 年 月 日至 年 月 日 目 录 设计任务书…………………………………………………………………… 一、零件的分析……………………………………………………………… 二、工艺规程设计……………………………………………………………(一)确定毛坯的制造形式…………………………………………………(二)基面的选择……………………………………………………………(三)制定工艺路线…………………………………………………………(四)确定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定………………………(五)确定切削用量及基本工时…………………………………………… 三、专用夹具设计……………………………………………………………(一)设计主旨………………………………………………………………(二)夹具设计……………………………………………………………… 四、课程设计心得体会……………………………………………………… 参考文献……………………………………………………………………… 中 州 大 学 机械制造工艺与夹具课程设计任务书 设计题目： 设计 零件的机械加工工艺规程及工艺装备 （生产纲领：4000件） 设计内容： 1、产品零件图 2、产品毛坯图 1张 1张 1套 1套 1张 2-3张 1份 3、机械加工工艺过程卡片 4、机械加工工序卡片 5、夹具装配图 6、夹具主要零件图 7、课程设计说明书 班 级： 设 计 者： 指导教师： 评定成绩： 年 月 日第四篇：机械制造及自动化毕业设计减速机壳加工工艺及夹具设计
第五篇：11机制工艺及夹具设计
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