第一篇：热压板加热通道设计及加工工艺论述论文
摘要：介绍了热压板的基本技术要求、加热介质种类及加热通道设计，重点阐述了热压板的加工工艺。
关键词：热压板；通道设计；加工工艺
江苏昆山地区是我国热压机、热压板的设计与制造的重要生产基地，据粗略统计，该地区现有热压机、热压板制造企业100多家，产品销往全国各地并远销东南亚等国家。热压板是热压机的核心零部件之一，其内部设有加热通道或加热管，用于传递热量和压力，广泛用于人造板、橡塑、建材、汽车、电子等行业的各种单层或多层热压机。热压板外形如图1所示。人造板生产使用的热压机是将铺装后的板坯进行热压，从而使其固化成型，然后形成具有一定幅面和厚度的人造板。热压板传热性能的优劣、机械强度与刚度的大小，以及加工精度等对人造板产品的质量和产量都有直接的影响。因此，为了提高热压板的质量，热压板生产制造企业必须认真研究热压板的技术要求及加热通道的设计。
1热压板基本技术要求
（1）热压板的设计、制造、验收应符合GB/T5856－1999《热压机通用技术条件》和热压机热压板技术条件（LY/T1004－2013）的有关规定。如热压板上下面的平面度分为4级，其公差值分别为：0。02+0。03×L/1000（0级）、0。03+0。04×L/1000（1级）、0。05+0。05×L/1000（2级）、0。05+0。06×L/1000（3级）。热压板上下面的平行度也分为4级，其公差值分别为：0。03+0。03×L/1000（0级）、0。03+0。05×L/1000（1级）、0。05+0。06×L/1000（2级）、0。05+0。08×L/1000（3级）。（2）未注明尺寸公差要求的尺寸，应符合GB/T1804—2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》要求，精度要求较高的则应对长度、宽度和对角线允差及厚度公差等提出具体的公差要求。（3）未注明形位公差的工作面及热压板周边的直线度、平面度、平行度、垂直度、对称度等可参照GB/T1184－1996《形状和位置公差未注公差值》附表1～3公差等级的有关规定。（4）刨切加工后精磨前最好对半成品进行一次人工时效处理，如振动时效可以有效消除焊接和加工应力，减少变形，提高尺寸精度的稳定性。（5）对毛坯材质的要求。热压板大多采用低碳钢板制造，推荐使用Q235B钢板；在板坯制备时，如果板坯幅面足够，应尽量采用整块的板料做毛坯，特殊情况下，如遇板坯尺寸不够，允许采用焊接的方法进行拼接，拼接时焊缝坡口要尽可能大，优先采用CO2气体保护焊，这种焊接方法成本低、效率高、防锈性能好，焊接时采用双面焊缝对称焊接的方式可有效减少焊接应力和变形，能确保焊透和焊接牢靠，有条件的企业最好能进行探伤检测，以防止通道贯通和介质泄漏，打深孔时应尽量避开焊缝位置。（6）加工通道深孔时，如果沿热压板的宽度方向打孔，当钻杆长度足够时可一次性打通，如果是沿热压板的长度方向打孔，则应采用两端对钻的加工方法，对钻时要保持两端对钻孔在同一轴线上，防止钻偏和错位，两端孔的轴线偏移量应小于2mm。（7）热压板上下大面的粗糙度值一般应小于Ｒa1。6（μm），周边粗糙度值一般应小于Ｒa6。3（μm）。（8）热压板加工完成后应以高于工作压力1。5倍的压力进行耐压测试，保压15min，不得有渗漏现象。（9）磨削加工一般应作为主加工工序的最后一道工序，磨削加工后需要保护热压板的工作表面，不得有划痕、碰伤及金属分层等缺陷产生。（10）试压结束后，热压板的加热通道可采用压缩空气清除试压水、污物、铁屑等，以防止其堵塞。（11）每块热压板的各处温度及其传导的热量应均匀，以使被压制板坯受热均匀，无特殊要求时，一般温差应小于±5℃，因此循环孔的间距可采取非等距排列方式。（12）热压板必须具有足够的强度和刚度，并能够承受因高温变化而引起的热应力。（13）加热介质在热压板孔道内流通阻力要尽可能小。（14）热压机在运行过程中热压板的热胀冷缩不应对运动部件造成影响，可根据材质的线胀系数和温度的变化量计算其伸缩量，计算公式为：伸缩量=（实际使用温度－常温）×材料的线胀系数，计算时注意单位的统一。
2加热介质的种类及加热方式选择
热压板加热介质通常有饱和蒸汽、导热油、电热棒（管）和热水四种。实际生产中采用哪种加热介质及加热方式还应根据本企业的实际情况，如产品的品种和批量、温度要求、耗热量的大小、能源的供应等情况综合考虑，控温精度要求高时选用导热油加热器给热压板加热比直接电加热方式要好得多。
3加热通道设计
热压板通道的设计对加热速度、温度的均匀性、热效率的利用等都有很大影响，必须加以重视。对于热压板加热介质通道设计，主要应从以下五个方面进行考虑。3。1通道层数通道形式有单层通道型和双层通道型。厚度在120mm以下的薄热压板大多采用的是单层通道形式，少数厚度在120mm以上且耗热量较大的热压板，有时需要采用双层加热循环通道。3。2介质进出口个数选择（1）单进单出回路型。该型通道如图2所示，介质进口和出口均只有一个，特点是介质流经循环通道的路线比较长，管阻大，流速慢，进出口温差较大，一般只用在小幅面的热压板以及对温差要求不高的场合。（2）一进双出回路型。该型通道如图3所示，加热介质一个进口，两个出口，循环通道长度相当于同等幅面单进单出的一半，进出口温差相应减小，进口阻力比出口阻力大。（3）两进一出回路型。该型通道如图4所示，加热介质两个进口，一个出口，循环通道长度也是相当于同等幅面单进单出的一半，进出口温差相应减小，但介质出口阻力比进口阻力大。（4）双进双出回路型。该型通道如图5所示，加热介质进口和出口均为两个，循环通道长度也是相当于单进单出的一半，进出口温差进一步减小，介质出口阻力与进口阻力相当。（5）多进多出回路型。该型通道如图6所示，加热介质进口和出口均为三个及以上，循环通道长度短，流速快，进出口温差很小，介质出口阻力与进口阻力也进一步减小，但介质进出口的管路布置比较复杂。3。3深孔排布方式（1）横向通道回路型。该型通道如图6所示，深孔的方向在热压板的宽度方向，一般可一次打通。（2）纵向通道回路型。该型通道如图7所示，深孔的方向在热压板的长度方向，一般需要双向对加工才能打通。3。4介质进出口的位置分布（1）进出口在压板同侧型，该型通道如图8所示。（2）进出口在压板对侧或对角型，该型通道见图7。（3）电热棒（管）加热型，该型通道如图9所示。其深孔布置可以相互独立，不需要做成循环通道，一般取其短尺寸方向打深孔，孔的直径应与电热棒（管）的直径相适应。3。5通道直径选择通道直径应根据热压板的厚度和使用的介质不同进行选择。目前热压板常用的深孔钻规格有？20、？25、？28、？30、？40mm等。通道大小的选择主要根据热压板厚度，介质种类、黏度、流速等因素综合考虑。一般来说，采用饱和蒸汽加热，其流动性好，孔径可小些；采用导热油或热水加热，流动性差，孔径应适当加大。
4热压板加工工艺
由于不同企业的设备和加工能力不同，所以热压板加工工艺也不同，中小企业一般采用以下典型加工工艺［1］：备料→清理→整形→铣削→刨削→人工时效处理→钻深孔→铣削→焊接→铣削→钻孔→钳工→磨削→钳→试压→检验→打标记→打包→入库。下面对主要工序的加工内容及加工要求进行简单介绍。4。1气割下料毛坯一般采用导轨式半自动切割机气割下料，有条件的企业可以采用等离子切割或激光切割下料，等离子切割加工余量小，变形小，但必须清理割渣、氧化皮等。4。2整形整形的目的主要是将变形太大的毛坯板进行整平，以减少加工余量，主要有两种方法：一是机械校正法，即用大吨位整形压机整形，将热压板变形部位在外力的作用下消除；二是用火焰加热整形，即使用氧炔焰或其他高温火焰对变形部位加热，利用热胀冷缩原理产生新的变形来校正原来的变形，这种方法具有一定的难度，非熟练工人难以掌握和控制。4。3铣削采用压板侧面铣专用机床进行粗铣周边，并预留下道精铣工序的加工余量。4。4粗刨上下平面使用龙门刨床或单臂刨床加工上下平面。由于热压板面积较大、刚性较差，因此在铣削、刨削和磨削加工定位时往往需要利用多个支承点（等高块）限制一个自由度，也就是采用过定位的方法进行装夹加工。4。5钻深孔内排屑深孔加工使用热压板专用深孔钻床，在机械制造业中一般将孔的“深径比”大于10倍的孔称为深孔，而热压板孔的深径比可达50～100倍，其加工难度很大［2－4］。（1）深孔加工主要特点：①不能直接观察到钻头的切削情况；②切削热不易扩散，一般切削过程中80%的切削热被切屑带走，而深孔钻削只能带走40%，传入刀具的热量占切削热的比例较大，刃口的切削温度高达600℃，因此必须采取有效的强制冷却措施；③切屑不易排出，深孔切屑经过的路线长，容易发生阻塞造成钻头崩刃；④工艺系统刚性差，孔的深径比很大，钻杆细而长，刚性差，易产生振动，加工时易走偏，导致钻孔偏斜而影响加工精度和生产效率，因而钻头的导向极为重要。（2）深孔加工采取的措施：①强制冷却和润滑。一般使用高压泵打入冷却液进行加压冷却，同时将切屑带出，冷却液必须有合适的压力和流量，散热要充分，可用大容量的水箱进行散热，过滤要充分，冷却液循环使用，必须将带有铁屑的冷却液进行充分过滤以便形成润滑膜，保护液压泵、液压元件和管路阀门等。②正确处理切屑。为了便于排屑，一般情况下，内排屑深孔钻，通常采用分屑和断屑（钻头上增加卷屑台阶等）等措施，使切削过程稳定，避免出现带状切屑或形态突然变化和无规律变化。③合理导向。设计深孔钻头时，以两个导向块和一个副切削刃的结构确定其径向尺寸，这样刀具可以在工件孔内三点定心，自行导向，解决因钻杆刚性不足钻孔走偏的问题，在刀具切入时，还需要有导向装置和辅助支承，切入口要有密封装置。4。6铣削铣腰形沉槽，用指形铣刀或键槽铣刀加工。4。7焊接堵头一般有圆形和腰形两种堵头，焊接前应彻底清除孔内切屑，注意堵头的嵌入深度，焊缝应略高于侧平面，以便精铣时能有足够的加工余量，确保表面加工平整。4。8精铣周边焊接堵头后，还需要进行一次精铣加工，以达到图纸要求的长宽尺寸。4。9钻孔攻丝加工所有热压板附件的连接孔、吊装孔、测温孔等，应严格控制靠近通道的孔深，防止其与加热管路贯通。4。10精磨平面精磨为最后一道加工工序，应达到所要求的尺寸精度、形位公差和粗糙度等要求。4。11试压检验使用专用的试压台进行检验试压，采用实际使用压力的1。5倍保压15min，不得有泄漏，试压完成后应及时清除热压板内部的残留水。4。12后续处理热压板试压结束并清理干净后，应及时打上标记，然后涂上防锈油。
第二篇：毕业设计(论文)柴油机连杆加工工艺设计说明书
毕业设计（论文）柴油机连杆加工工艺设计说明书
毕业设计论文任务书
专业 机械设计制造及其自动化 班级 机械051 姓名 下发日期 200-3-10 题目 12V180C柴油机加工工艺设计
艺设计
要 内 容 及 要
求 设计内容首先仔细分析所要加工零件的结构技术要求生产纲领等内容从而制定一套该零件的加工工艺规程认真分析该加工工艺规程的优点进而绘制出各个主要工序的工序卡片设计主要工序的机床夹具分析计算定位误差设计机床夹具的主要零件
要求根据给定的12V180系列柴油机零件图制定出符合加工技术要求的加工工艺工艺规程并对所制定的加工工艺规程进行可行性和优化性比较从而制定出较好的加工工艺设计重要工序的工艺装备要求的图纸量折合为零号图后不少于四张设计说明书不少于三万字
度
主要技术参数 进 主
专题
12V180柴油机加工工及 完 成 日 期
3月30日至4月10日2周 根据设计任务书要求查阅资料完成外文翻译工作
4月13日至4月24日2周 绘制连杆零件图熟悉连杆的结构初步确定连杆的加工工艺过程
4月27日至5月8日2周确定连杆机械加工工艺过程设计部分工序的工艺过程
5月11日至5月22日2周了解机床夹具设计的基本原则绘制重要工序夹具简图
5月25日至5月29日 1周 绘制重要工序的夹具图 6月1日至6月12日2周 编写设计说明书 6月15日至6月21日1周 修改整理资料打印资料 6月22日至6月23日2天 答辩
任签字 日 期 指导教师签字 日 期
导 教 师 评 语
教学院长签字 日 期 教研室主
指
指导教师 年 月 日 指 定 论 文 评 阅 人 评 语
评阅人
年 月 日
定 成
绩 指导教师给定 成绩 30 评阅人给定 成绩 30 答辩成绩 40 总 评 答辩委员会主席 签字
答 辩 委 员 会 评 语 评
连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件例如在往复活塞式动力机械和压缩机中用连杆来连接活塞与曲柄连杆多为钢件其主体部分的截面多为圆形或工字形两端有孔孔内装有青铜衬套或滚针轴承供装入轴销而构成铰接连杆是汽车发动机中的重要零件它连接着活塞和曲轴其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率连杆在工作中除承受燃烧室燃气产生的压力外还要承受纵向和横向的惯性力因此连杆在一个复杂的应力状态下工作它既受交变的拉压应力又受弯曲应力连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能又要求具有足够的钢性和韧性连杆是柴油机的主要传动件之一本文主要论述了连杆的加工工艺及其部分工序夹具设计确定加工的生产纲领及生产类型确定的毛坯材料及尺寸确定毛坯加工余量设计加工工艺确定部分重要工序所用的工艺装备和设备计算部分重要工序的切削用量和基本时间设计重要工序所用的夹具连杆的尺寸精度形状精度以及位置精度的要求都很高而连杆的工作环境恶劣刚性比较差容易产生变形因此在安排工艺过程时就需要把各主要表面的粗精加工工序分开逐步减少加工余量切削力及内应力的作用并修正加工后的变形才能最后达到零件的技术要求
关键词 连杆变形加工工艺夹具设计Abstract At both ends of linkage with the active and passive components in order to convey movement and the hinged edge of the bar For example in reciprocating piston compressor and power machinery to connect the piston with connecting rod and crank Connecting rod for steel parts the main part of the cross section for the round or shaped both ends have a hole or holes with needle bearing bronze bushing for the pin into and constitute a hinged axis Linkage is an important automotive engine parts it is connected to the piston and the crankshaft its role is to the reciprocating piston movement into rotary movement of the crankshaft and the role of the force in the piston to the crankshaft to the output power Link at work in addition to gas produced by the combustion chamber under pressure also have to face the vertical and horizontal inertia force Therefore the connecting rod in a complex work under the stress state It is subject to alternating stress of tension and compression but also by the bending stress Link the main form of fatigue damage and excessive deformation Usually the site of fatigue fracture in the connecting rod on the three regions of high stress Requirements of the working conditions of connecting rod connecting rod has higher strength and fatigue performance also requires adequate and toughness of steelThe connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod The precision of size the precision of profile and the precision of position of the connecting rod is demanded highly and the rigidity of the connecting rod is not enough easy to deform so arranging the craft course need to separate the each main and superficial thick finish machining process Reduce the function of processing the surplus cutting force and internal stress progressively revise the deformation after processing can reach the specification requirement for the part finally Keyword Connecting rod Deformination Working environment Processing technology Design of clamping device 目录 摘要 I Abstract II 目录 III 第1章 绪论 1 11机车柴油机简介 1 com 柴油机概述 com油机简介 2 12连杆简介及连杆加工工艺分析 4 com作用 4 com械加工工艺技术关键分析 4 com要研究内容 第2章 连杆加工工艺规程 21机械加工工艺规程简介 6 com工工艺规程的作用 6 com工工艺规程的制定程序 6 22计算产品生产纲领确定生产类型 6 23审查零件图样工艺性 24选择毛坯 7 25工艺过程设计 8 com准的选择 8 com段的划分与工序顺序的安排 10 com艺路线 11 26 确定毛坯加工余量及毛坯尺寸 13 com算连杆机械加工余量的方法 13 com 设计毛坯图 27 部分重要工序设计 15 com分重要工序介绍 com分重要工序工序尺寸 16 com削用量及基本时间 17 第3章 夹具设计 28 31机床夹具的分类基本组成及功能 28 31 1机床夹具的分类 28 com具的基本组成 28 com用夹具的主要功能 28 com用夹具设计的基本要求 29 32 12V180C 系列柴油机连杆铣剖分面夹具设计 com指出 29 com 夹具设计 30 33 12V180C系列柴油机连杆镗大小头孔夹具设计29
com 问题的指出 com 夹具设计 32 结论 34 参考文献 35 致谢 36 附件1 37 附件2 62
第1章 绪论 11机车柴油机简介 com 柴油机概述
柴油机是一种动力机械它以柴油为燃料将柴油燃烧而产生的热能转化为机械能柴油机广泛应用在工农业交通运输国防及人民日常生活中柴油机的型式很多一般可按下述几种方式分类
①按工作方式二冲程四冲程 ②按汽缸数单缸多缸
③按汽缸直径95105135 mm 等
柴油的特点是自燃温度低所以柴油发动机无需要火花塞之类的点火装置它采用压缩空气的办法提高空气温度使空气温度超过柴油的自燃测试这时再喷入柴油柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧从性能上说国内传统柴油机一直给人以体积笨重振动噪声大以及排放污染严重的印象因此国产轿车基本都采用汽油发动机然而近年来国外知名车商开始将一些最新的柴油机技术引入到中国大大改善了国人对柴油机的偏见譬如一汽大众刚刚推出宝来TDI柴油发动机其环保性动力性以及平顺性都不逊于汽油机同时又具有柴油机特有的巨大扭力和超低油耗市场前景十分看好
2柴油机结构及工作原理
结构柴油机由燃烧室组件动力传递组件机体和主轴承配气机构燃油系统和调速器润滑系统冷却系统起动系统构成
工作原理柴油机工作时一般分为吸气压缩爆发排气等步骤开始时活塞从上止点下行到下止点将新鲜空气吸入气缸然后从下止点上行到上止点将吸入的气体压缩使其压力及温度升高当接近上止点时气体温度已超过柴油燃点此时由喷油嘴将柴油喷入迅速燃烧高温高压燃气推动活塞下行做功之后活塞再次从下止点上行将废气排出气缸完成一个循环活塞往复不停地工作带动连杆使曲轴转动就从曲轴上把动能传输出来1机车柴油机概述
机车柴油机locomotive diesel engine是指用于内燃机车内燃车组或内燃动车的柴油机机车柴油机具有高功率强化柴油机的典型特征一般为四冲程V型机以12缸16缸最为普遍也有直列式6810缸的柴油机的宽度和高度受铁路机车车辆限界标准的限制机车的允许轴重对柴油机重量也有一定的限制现代机车柴油机不断提高增压度见内燃机增压同时加大气缸排量大功率柴油机的单机功率已达5000千瓦平均有效压力为13～20兆帕燃料消耗率为200～225克千瓦²时柴油机的附件如冷却水散热器风扇和空气滤清器等均布置在机车厢内机油滤清器机油换热器一般也布置在机车厢内柴油机几乎都采用电起动方式只有个别的采用空气起动调速系统大多采用液压全速调速器并装有超速停机油压保护和超温卸载等自动安全保护装置
2对机车柴油机的性能要求
机车在铁路上运行时线路状况不时变化又需要按计划时间运行因而要求机车柴油机的转速和功率在相当宽的范围内变化从运行工况的时间比例来看部分负荷约占50％空转占40％左右而标定工况的使用时间很少铁路分布地区广泛列车运行时的自然环境条件也在改变这就要求柴油机具有广泛的适应能力
对机车柴油机的性能要求是不仅在标定工况下而且更重要的是在部分负荷和空转时燃油和机油的消耗量小经济性应与机车牵引特性相适应有一个经济性最好的最低空载稳定转速性能指标随环境条件的变化小噪声低排气烟尘和有害成分少冷机或热机均能连续可靠起动一般在5℃气温时起动时间不超过10秒
2机车柴油机在中国的发展历程
柴油机发明后屡经研究试图将柴油机用于铁路牵引1913年瑞典最先制造了以55千瓦 75马力 柴油机为动力的第一台电力传动内燃动车但在1950年以前铁路车辆的牵引动力主要仍是蒸汽机车50年代内燃机车因有较好的能源利用率可以改善列车牵引经济性而获得了广泛的应用并逐步取代了蒸汽机车到80年代初世界上内燃机车已占机车总数的23 中国于1958年自行制造内燃机车 长辛店机车车辆厂制成了国产第一台内燃机车---建设型直流电力传动调车内燃机车机车装有2台B2-300型柴油机总装车功率为2³300马力最高速度80kmh该机车基本上是按从匈牙利进口的ND1型内燃机车仿造试制的
1969年1970年和1977年四方厂戚墅堰厂和资阳内燃机车厂以下简称资阳厂先后制造了6台4500马力等级的东方红4型货运液力传动内燃机车机车装用2台16V200ZL型柴油机最高速度100kmh 1970年四方厂开始生产援助坦-赞铁路和越南等国的装用12V180ZJ型柴油机的1000马力的DFH1345型和2000马力的DFH2型液力传动内燃机车总数达163台这是最早走出国门的国产内燃机车本文所研究就是12V180ZJ型柴油机气缸盖的加工工艺过程
1999年8月戚墅堰厂和浦镇车辆厂合作制成了M9T双M编组的新曙光号电力传动双层内燃车组媒介动力车机车装用1台12V280ZJ型柴油机车组总功率为2³3750马力席位1140个最高速度180kmh试验时达到1904kmh其他工厂的内燃动车也正在试制开发当中 内燃动车组的发展不仅提高了铁路在国内运输市场的竞争能力还提高了在国际市场上的竞争能力也为21世纪初叶我国铁路客运提供了新的运输工具
3机车柴油机发展方向
机车柴油机发展重点是在机车车辆限界和机车轴重允许的条件下不断提高功率一个重要的趋势是采用低压缩比与二级增压相配合的方法提高功率提高可靠性和耐久性以延长柴油机寿命提高经济性特别是改善部分负荷过渡工况和空转时的经济性应用电子技术实现运行工况优化和故障自动监控降低噪声和减少排气中的有害成分防止污染改善机车用柴油机增压器的跟随性等
内燃机车可靠性与可维修性设计也是国外大功率内燃机车的一个发展方向经验表明大功率交流传动内燃机车无故障运行能力要比传统的直流传动内燃机车大４０％左右可靠性提高除通过结构方面的改进外一个显著的特点是叫可靠性技术的应用提高内燃机车可靠性问题不只是通过对薄弱零件改进来解决而且要将可靠性技术贯穿于内燃机车设计试验制造使用维修和管理等各个环节中形成一个系统工程在设计中除采用概率统计方法把影响应力和强度的各因素视为随机变量运用可靠性理论保证所设计的零部件具有规定的可靠度外还要进行可靠性规划与设计主要包括建立可靠性模型将系统可靠性指标分配给各级组成部分进行可靠性分配根据设计方案进行可靠性预测按照设计方案进行故障模式影响及危害性分析ＦＭＥＣＡ及故障树分析ＦＴＡ等找出影响可靠性安全性的关键部件及薄弱环节国产第４代内燃机车应具有可靠性维修性及模块化设计
图1-1活塞连杆组
连杆是将活塞的往复运动转变成曲轴旋转运动的中间构件
连杆由连杆小头杆身连杆大头三部分组成连杆小头承受着活塞组产生的往复惯性力杆身承受着气缸内燃机气压力所产生的压应力以及往复惯性力产生的拉应力由制造误差产生的杆身断面偏移也会在杆身上形成附加弯曲应力连杆大头承受着往复惯性力和不包括连杆盖在内的连杆离心惯性力
对连杆的基本要求是
1连杆小头应具有足够的强度和刚度并使连杆小头轴承比压控制在合理范围内
2杆身应具有足够的疲劳强度尽可能小的质量良好的锻造工艺性 3连杆大头应具有足够的刚度以减小运转时的变形防止轴承热熔接连焊轴承应具有足够的承载面积
4连杆螺栓应具有足够的疲劳强度和一定的超转速工作能力
本论文主要研究大内容主要有 确定加工的生产纲领及生产类型
确定的毛坯材料及尺寸确定毛坯加工余量 设计加工工艺
确定部分重要工序所用的工艺装备和设备 计算部分重要工序的切削用量和基本时间 设计重要工序所用的夹具 第2章 连杆加工工艺规程 21机械加工工艺规程简介 com工工艺规程的作用
1机械加工工艺规程是组织车间生产的主要技术文件机械加工工艺规程是车间中一切从事生产的人员都要严格认真贯彻执行的工艺技术文件按照它组织生产就能做到个工序科学的衔接实现优质高产和低消耗
2机械加工工艺规程是生产准备和计划调度的主要依据有了机械加工工艺规程在产品投入生产之前就可以根据它进行一系列的准备工作如原材料和毛坯的供应机床的调整专用工艺装备如专用夹具刀具和量具的设计制造生产作业计划的编排劳动力的组织以及生产成本的核算等有了机械加工工艺规程就可以制所生产产品的进度计划和相应的调度计划使生产均衡顺利的进行
3机械加工工艺规程是新建或扩建工厂车间的基本技术文件在新建或扩建工厂车间时只有根据机械加工工艺规程和生产纲领才能准确确定生产所需机床的种类和数量工厂和车间的面积机床的平面布置生产工人的工种等级数量以及个辅助部门的安排等
制定机械加工工艺规程的原始资料主要是产品图样生产纲领生产类型现场加工设备及生产条件等设计机械加工工艺规程的程序一般为
1分析加工零件的工艺性主要包括审查零件结构的工艺性及了解零件的各项技术要求分析产品的装配图和零件的工作图熟悉该产品的用途性能及工作条件明确被加工零件在产品中的位置和作用等
2熟悉和确定毛坯 3拟定加工工艺路线 4工序设计 5 编制工艺文件
180C柴油机的该产品年产量为150台设其备品率为10机械加工废品率为1现制定该活塞的机械加工工艺规程
N Qn 1αβ 150 1101 166件年
连杆的年产量为166件现已知该产品属于轻型机械根据《机械制造工艺设计简明手册》表11-2生产类型与生产纲领的关系可确定其生产类型为中批生产
零件图样的视图正确完整尺寸公差及技术要求齐全 24选择毛坯
连杆在工作中承受多向交变载荷的作用要求具有很高的强度因此连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢如45钢55钢40Cr40CrMnB等近年来也有采用球墨铸铁的粉末冶金零件的尺寸精度高材料损耗少成本低随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用使粉末冶金件的密度和强度大为提高因此采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法
连杆毛坯制造方法的选择主要根据生产类型材料的工艺性可塑性可锻性及零件对材料的组织性能要求零件的形状及其外形尺寸毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法根据生产纲领为大量生产连杆多用模锻制造毛坯连杆模锻形式有两种一种是体和盖分开锻造另一种是将体和盖锻成体整体锻造的毛坯需要在以后的机械加工过程中将其切开为保证切开后粗镗孔余量的均匀最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形相对于分体锻造而言整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少锻造工时少模具少等优点故用得越来越多成为连杆毛坯的一种主要形式总之毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低性能提高
目前我国有些生产连杆的工厂采用了连杆辊锻工艺图1-2为连杆辊锻示意图．毛坯加热后通过上锻辊模具2和下锻辊模具4的型槽毛坏产生塑性变形从而得到所需要的形状用辊锻法生产的连杆锻件在表面质量内部金属组织金属纤维方向以及机械强度等方面都可达到模锻水平并且设备简单劳动条件好生产率较高便于实现机械化自动化适于在大批大量生产中应用辊锻需经多次逐渐成形
图连杆辊锻示意图
图给出了连杆的锻造工艺过程将棒料在炉中加热至1140～1200C0先在辊锻机上通过四个型槽进行辊锻制坯见图然后在锻压机上进行预锻和终锻再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图锻好后的连杆毛坯需经调质处理使之得到细致均匀的回火索氏体组织以改善性能减少毛坯内应力为了提高毛坯精度连杆的毛坯尚需进行热校正
连杆必须经过外观缺陷内部探伤毛坯尺寸及质量等的全面检查方能进入机械加工生产线
辊锻制坯
在连杆机械加工工艺过程中大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面这是由于端面的面积大定位比较稳定用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距这样就使各工序中的定位基准统一起来减少了定位误差具体的办法是如图15所示在安装工件时注意将成套编号标记的一面不
图连杆的定位方向
与夹具的定位元件接触在设计夹具时亦作相应的考虑在精镗小头孔及精镗小头衬套孔时也用小头孔及衬套孔作为基面这时将定位销做成活动的称假销当连杆用小头孔及衬套孔定位夹紧后再从小头孔中抽出假销进行加工 为了不断改善基面的精度基面的加工与主要表面的加工要适当配合即在粗加工大小头孔前粗磨端面在精镗大小头孔前精磨端面
由于用小头孔和大头孔外侧面作基面所以这些表面的加工安排得比较早在小头孔作为定位基面前的加工工序是钻孔扩孔和铰孔这些工序对于铰后的孔与端面的垂直度不易保证有时会影响到后续工序的加工精度
在第一道工序中工件的各个表面都是毛坯表面定位和夹紧的条件都较差而加工余量和切削力都较大如果再遇上工件本身的刚性差则对加
工精度会有很大影响因此第一道工序的定位和夹紧方法的选择对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响连杆的加工就是如此在连杆加工工艺路线中在精加工主要表面开始前先粗铣两个端面其中粗磨端面又是以毛坯端面定位因此粗铣就是关键工序在粗铣中工件如何定位呢一个方法是以毛坯端面定位在侧面和端部夹紧粗铣一个端面后翻身以铣好的面定位铣另一个毛坯面但是由于毛坯面不平整连杆的刚性差定位夹紧时工件可能变形粗铣后端面似乎平整了一放松工件又恢复变形影响后续工序的定位精度另一方面是以连杆的大头外形及连杆身的对称面定位这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小同时可以铣工件的端面使一部分切削力互相抵消易于得到平面度较好的平面同时由于是以对称面定位毛坯在加工后的外形偏差也比较小
com段的划分与工序顺序的安排
连杆的主要加工部位是大小头端面大小头孔次要加工部位是各种螺纹孔及倒角除机械加工外还有调质处理划螺纹孔线探伤等另外在机械加工过程后还安排了钳工倒角去毛刺并对连杆进行喷丸处理为连杆的组装做好准备
加工阶段的划分 连杆机械加工工艺过程
连杆的机械加工工艺过程大致可以分为加工基准面粗钻铣大小头平面及大小头孔调质处理半精钻铣大小头平面及大小头孔分离连杆和连杆盖精铣基准面并进行磨削钻铰锪各种孔精钻铣大小头平面及小头孔和大头轴瓦研磨重要孔的支撑面钳工倒角去毛刺探伤后钳工清洗组装
连杆的大小头平面及大小头孔的技术要求都很严格所以对于这些端面安排了粗铣半精铣精车铣对于180C柴油机连杆进行粗加工时以大小头两端面作为精基准所以先粗加工大小头端面然后再加工其他各主要表面各种孔的加工集中在连杆与连杆盖连接处所以将各种孔加工完之后再精铣大小头端面以保证重要加工表面不被破坏或划伤
连杆盖机械加工工艺过程
连杆盖的机械加工工艺过程大致可以分为半精铣对接面划孔线车孔精铣对接面钻铰各孔磨螺钉面修正圆角钳工组装划瓦槽铣瓦槽钳工组装
对于连杆盖进行粗加工时以连杆盖一侧的一端面作为粗基准然后以对接端面作为精基准加工其他的重要表面
二工序安排
在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度
1连杆本身的刚度比较低在外力切削力夹紧力的作用下容易变形
2连杆是模锻件孔的加工余量大切削时将产生较大的残余内应力并引起内应力重新分布
因此在安排工艺进程时就要把各主要表面的粗精加工工序分开即把粗加工安排在前半精加工安排在中间精加工安排在后面这是由于粗加工工序的切削余量大因此切削力夹紧力必然大加工后容易产生变形粗精加工分开后粗加工产生的变形可以在半精加工中修正半精加工中产生的变形可以在精加工中修正这样逐步减少加工余量切削力及内应力的作用逐步修正加工后的变形就能最后达到零件的技术条件
各主要表面的工序安排如下 1两端面粗铣精铣粗磨精磨
2小头孔钻孔扩孔铰孔精镗压入衬套后再精镗 3大头孔扩孔粗镗半精镗精镗金刚镗珩磨
一些次要表面的加工则视需要和可能安排在工艺过程的中间或后面 制定工艺路线即工序设计其主要内容包括机床与工艺装备的选择加工余量的确定工序尺寸的确定切削用量的确定时间定额的确定等在此先确定工艺路线再在后面详细论述机床与工艺装备的选择加工余量的确定工序尺寸的确定切削用量的确定时间定额的确定等内容
制定柴油机加工工艺路线的出发点应当是使其能够合理保证气缸盖的几何形状尺寸精度及位置精度等技术要求在小批量生产的生产纲领下可以考虑广泛采用技术水平较高的数控机床及加工中心并尽量使工序集中来提高生产率除此之外还应当综合考虑零件特点和技术要求工艺设备与装备的具体使用条件及经济因素等可初步确定其加工工艺路线为
制定180C柴油机连杆工艺路线的出发点应当使连杆的几何形状尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证在中批生产的生产条件下可以考虑采用通用夹具和部分专用夹具等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因素以降低生产成本 因此经过综合考虑最终确定180C柴油机连杆加工工艺过程如下表2-1连杆盖的加工工艺过程如下表2-2 表2-1 180C柴油机连杆加工工艺过程 序号 工序名称 定位基准
面
面 铣一步大平面及小平面 大小头平铣二步小头平面
大小头平2 铣二步大平面 大小头平面钻小头孔66
大小头平面 铣小头孔至695上偏差01 大铣另一侧面188±
9小头平面铣工艺面94±01 大小头孔
01 基面和一侧面粗镗大头孔134 基面和一侧面以及小头孔 铣工字型副板
铣落刀槽14两侧 基面和一侧面精铣外形 基面和一侧面精铣盖顶面及螺钉面 锯开 精铣一14 半精铣对接面钻扩铰各孔攻丝
步大平面 基面和一侧面精铣另一大平面及小平面 基面和一侧面半精镗大小孔 基面和铣R25R5818 精铣另一小头平面 基面和一侧面
一侧面以及大小头孔 基面和一侧面 铣两面肋 基面和一侧面 铣R75 基面和一侧面 车1795下偏差-02车185 侧面 24 车大端156165及148 25 磨两平面 基面和一铣瓦槽 基
3026 精镗大小头孔 基面和一侧面以及大小头孔 钻2-6油孔
面和一侧面以及小头孔 铣小孔倒角 铣7°斜
配重
钢质锻模件的机械加工余量按JB3835-85确定根据估算的锻件质量加工精度及锻件形状复杂系数由《机械制造工艺简明手册》表22-25可查得除孔以外各内外表面的加工余量孔的加工余量由《机械制造工艺简明手册》表22-24查得表中余量值为单面余量
1锻件质量 根据零件成品质量估算锻件质量为1352kg 2加工精度 零件表面均为精加工和磨削加工精度 3机械加工余量 用查表法确定机械加工余量 根据《机械加工工艺手册》第一卷 表3225 表3226 表3227平面加工的工序余量mm 平面加工的工序余量mm 单面加工方法 单面余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度
125
粗铣 IT12 69
125
精铣
毛
坯
06 IT10 678 32 08 粗磨 03 IT8 672 16
精磨 01 IT7 67 则连杆两端面总的加工余量为
A总
A粗铣A精铣A粗磨A精磨2 150603012 mm 2连杆铸造出来的总的厚度为H 67 72mm 一确定毛坯尺寸公差
连杆的锻件质量1352kg形状复杂系数S242CrMoA中合金元素含量大于30按《机械制造工艺设计简明手册》表22-11锻件的材质系数为M2采取平直分模线锻件为精密精度等级则毛坯的公差可从《机械制造工艺设计简明手册》表22-1422-17查得
连杆毛坯的尺寸公差如表2-2毛坯的同轴度误差允许值为12mm残留飞边为12mm 毛坯图表2-连杆锻件尺寸公差mm 零件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸 偏差
Φ137 15 Φ134 1795 425
188
Φ77
Φ66 70 1 72
1 65
com分重要工序介绍
一连杆两端面的加工
采用粗铣精铣粗磨精磨四道工序并将精磨工序安排在精加工大小头孔之前以便改善基面的平面度提高孔的加工精度粗磨在转盘磨床上使用砂瓦拼成的砂轮端面磨削这种方法的生产率较高精磨在M7130型平面磨床上用砂轮的周边磨削这种办法的生产率低一些但精度较高
连杆大小头孔的加工
连杆大小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序它的加工精度对连杆质量有较大的影响
小头孔是定位基面在用作定位基面之前它经过了钻扩铰三道工序钻时以小头孔外形定位这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小
小头孔在钻扩铰后在金刚镗床上与大头孔同时精镗达到IT6级公差等级然后压入衬套再以衬套内孔定位精镗大头孔由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差
大头孔经过扩粗镗半精镗精镗金刚镗和珩磨达到IT6级公差等级表面粗糙度Ra 为04μm大头孔的加工方法是在铣开工序后将连杆与连杆体组合在一起然后进行精镗大头孔的工序这样在铣开以后可能产生的变形可以在最后精镗工序中得到修正以保证孔的形状精度 连杆螺栓孔的加工
连杆的螺栓孔经过钻扩铰工序加工时以大头端面小头孔及大头一侧面定位 为了使两螺栓孔在两个互相垂直方向平行度保持在公差范围内在扩和铰两个工步中用上下双导向套导向从而达到所需要的技术要求
粗铣螺栓孔端面采用工件翻身的方法这样铣夹具没有活动部分能保证承受较大的铣削力精铣时为了保证螺栓孔的两个端面与连杆大头端面垂直使用两工位夹具连杆在夹具的工位上铣完一个螺栓孔的两端面后夹具上的定位板带着工件旋转1800 铣另一个螺栓孔的两端面这样螺栓孔两端面与大头孔端面的垂直度就由夹具保证
连杆体与连杆盖的铣开工序
剖分面亦称结合面的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对刀精度来保证为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差003mm 并且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度除夹具本身要保证精度外锯片的安装精度的影响也很大如果锯片的端面圆跳动不超过002 mm则铣开的剖分面能达到图纸的要求否则可能超差但剖分面本身的平面度粗糙度对连杆盖连杆体装配后的结合强度有较大的影响因此在剖分面铣开以后再经过磨削加工
大头侧面的加工
以基面及小头孔定位它用一个圆销小头孔装夹工件铣两侧面至尺寸保证对称此对称平面为工艺用基准面
确定工序尺寸的一般方法是由加工表面的最后工序往前推算最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注当无基准转换时同一表面多次加工的工序尺寸与工序或工步的加工余量有关当基准不重合时工序尺寸应用工序尺寸链解算 确定各主要面的工序尺寸
圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关前面根据有关资料已经查出本零件各圆柱面的总加工余量毛坯余量应将总加工余量分为各工序加工余量然后由后往前计算工序尺寸中间工序尺寸的公差按加工方法的经济加工精度确定
根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》 表229 表234 1大头孔各工序尺寸及其公差铸造出来的大头孔为55 mm 工序名称 工序基 本余量 工序经济
精度 工序尺寸 最小极限尺寸 表面粗糙度
1375 16 半精镗 1
137 16 134 134 125
精镗
04
1375136
二次粗镗 2 扩孔 136 63 一次粗镗 2 132 132 2小头孔各工序尺寸及其公差
根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》 表229表230 工序
名称 工序基本余量 工序经济 精度 工序
尺寸 最小极限尺寸 表面 粗糙度
精镗
02
Φ7749 Φ7749 16
半精镗 02
Φ7729Φ7729 64
Φ68 二次粗镗 9 Φ68
125
Φ771 Φ771 125 一次粗镗 锻至Φ68 1铣连杆大小头平面 选用X52K机床
根据《机械制造工艺设计手册》表2481选取数据
铣刀直径D 100 mm 切削速度Vf 247 ms 切削宽度 ae 80 mm 铣刀齿数Z 6 切削深度ap 3 mm 则主轴转速n 1000vD 475 rmin 根据表3131 按机床选取n 500 min 则实际切削速度V Dn1000³60 267 ms 铣削工时为按表2510 L 3 mm L1 15 50 mm L2 3 mm 基本时间tj Lfm z 32003 500³018³6 038 min 按表2546 辅助时间ta 04³045 018 min 粗磨大小头平面 选用M7350磨床
根据《机械制造工艺设计手册》表24170选取数据 砂轮直径D 40 mm 磨削速度V 033 ms 切削深度ap 03 mm fr0 0033 mmr Z 8 则主轴转速n 1000vD 1588 rmin 根据表3148 按机床选取n 100 rmin 则实际磨削速度V Dn1000³60 020 ms 磨削工时为按表2511 基本时间tj zbknfr0z 03³1 100³0033³8 001 min 按表3140 辅助时间ta 021 min 铣大头两侧面
选用铣床X62W 根据《机械制造工艺设计手册》表2477 88 选取数据
铣刀直径D 50 mm 切削速度V 064 ms 铣刀齿数Z 3 切削深度ap 4 mm af 010 mmr 则主轴转速n 1000vD 611 rmin 根据表3174 按机床选取n 750 rmin 则实际切削速度V Dn1000³60 078 ms 铣削工时为按表2510 L 40 mm L1 15 85 mm L2 25 mm 基本时间tj Lfmz 408525 750³010³3 023 min 按表2546 辅助时间ta 04³045 018 min 粗镗大头孔 选用镗床T68 根据《机械制造工艺设计手册》表2466选取数据
铣刀直径D 135m 切削速度V 016 ms 进给量f 030 mmr 切削深度ap 30 mm 则主轴转速n 000vD 47 rmin 根据表3141 按机床选取n 800 rmin 则实际切削速度V Dn1000³60 272 ms 镗削工时为 按表253 L 38 mm L1 35 mm L2 5 mm 基本时间tj Lifn 38355 030³800 019 min 按表2567 辅助时间ta 050 min 铣开连杆体和盖 选用铣床X62W 根据《机械制造工艺设计手册》表2479 90 选取数据
铣刀直径D 63 mm 切削速度V 034 ms 切削宽度ae 3 mm 铣刀齿数Z 24 切削深度ap 2 mm af 0015 mmr d 40 mm 则主轴转速n 1000vD 103 rmin 根据表3174 按机床选取n 750 rmin 则实际切削速度V Dn1000³60 247 ms 铣削工时为 按表2510 L 17 mm L1形容词节点甲 飞机 3 节点乙 鱼片 形容词节点丙 飞机 3 节点乙 鱼片 形容词节点甲 飞机-1 节点丙 飞机 A C not_a_blind_slot 甲乙丙
图4 步骤 图5 盲步骤 图6 焊盘 图7 洞 图8 盲孔
一种原始的功能是通过合并形成的边界面孔的原根的功能突变的成员根本特点和成员的边界将面临着一个家庭的一个原始的特征[ 16 ] 原始功能中可能存在三个礼仪 一独立 二与另一原始功能形成一个复杂的功能或 iii 与其他复杂的功能形成一个高层次复杂的功能下一水平的塑料制品的特点是复杂的功能这是所形成的相互作用的两个原始的塑料产品功能
有四种类型的功能互动边界脸边界面临 bb 段的相互作用根面临边界面临经常预算的相互作用根面临根面居民的相互作用和边界面临根面巴西的相互作用在BB心跳的互动这两个功能有一个共同的边界脸在经常预算的互动边界面对的一
第三篇：减速器箱体加工工艺规程和工装设计论文
毕业设计说明书
题目：减速器箱体加工工艺规程和工装设计
专 业： 班 级： 学 号： 姓 名：
指导教师：
毕业设计（论文）任务书
一 设计内容和要求
1、按给定图绘出零件工作图 2张
2、选择毛坯，绘制毛坯图，制定毛坯技术条件 1张
3、对零件进行工艺分析，拟定工艺方案
4、合理选择定位基准
5、填写“机械加工工艺卡” 2张
6、编写设计说明书：按设计作业指导书内容认真编写。要求“立论鲜明，论证严密，计算准确，文理通顺” 二 课题来源 老师自主命题
目录
一 毕业设计的目的··········································1 二 零件的分析··············································1
1、零件的作用············································1
2、零件的图样分析········································1
3、工艺分析··············································1 三 工艺规程设计············································2
1、毛坯的确定············································2
2、基面的选择············································2
3、制定工艺路线··········································2
4、机械加工余量工序尺寸的确定····························4
5、确定切削用量··········································5 四 钻模设计················································9 五 设计小结················································9 六 主要参考资料············································10
一 毕业设计的目的
毕业设计是工科院校的最后一个重要教学环节。它对毕业生走上新的工作岗位能否适应技术工作需要有着直接的影响，同时也是对学生的一次综合训练。机械设计制造技术设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。通过本期设计，应达到以下学习目的
1.掌握编制机械加工工艺规程的方法和机械设计的基本计算；学会查阅有关手册、资料，能够正确应用公式和工艺参数的有关数据。2.学会拟定夹具设计方案并完成规定的工装设计。3.培养分析和解决工艺问题的能力。
4.把所学的机械制造有关课程的知识应用于生产实际。二零件的分析 1.零件的作用
题目所给定的零件为箱体机盖与机座。箱体零件是机器及部件的基础件，它将机器及部件的轴，轴承和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。2.零件图样分析 1）Ф100 0 2）Ф100 0+0.035 mm和Ф80 0
+0.030
mm轴心线的平行度公差值为0.07mm。
+0.035 mm和Ф80 0
+0.030
mm两孔端面对基面B、A的位置度，公差为0.10mm。
3）分割面（箱盖，箱体的结合面）的平面度公差为0.03mm.4）铸件人工时效处理。5）零件材料HT200-400.6）箱体做煤油渗漏试验。3.工艺分析
1）减速器箱体、箱座主要加工部分是分割面，轴承孔、通过孔和螺孔其中轴承孔要在箱盖、箱体合箱后再进行孔加工，以确保两个轴承孔中心线与分割面的位置，以及两孔中心线的平行度和中心距。
2）减速器整个箱体壁薄，容易变形，在加工前要进行人工时效处理，以消除铸件内应力，加工时要注意夹紧位置和夹紧力的大小，防止零件变形。3）如果磨削加工分割面不到平面度要求时，可采用箱盖与箱体对研的手法。最终安装使用时，一般加密封胶密封。
4）减速器箱盖与箱体不具有互换性，所以以每装配一套必须钻铰定位销，做标记和编号。
5）减速器若批量生产可采用专锺模或专用锺床。以保证加工精度及提高生产效率。
6）两孔平行度的精度主要有设备精度来保证。工件一次装夹，主轴不移动，靠移动工作台来保证两孔中心距。
7）两孔平行度检查，可用两根心轴分别装入两个轴承孔中，测量两根心轴两端的距离差，即可得出平行度误差。
8）两孔轴心线的位置度也通过两根心轴进行测量。
9）箱盖、箱体的平面度检查，可将工件放在平台上，用百分表测量。10）一般孔的位置，靠钻模和划线来保证。三 工艺规程设计
1.箱体零件的材料为HT20-40即是灰口铸铁。由于箱体零件的结构形状比较复杂，内部常为空腔型，某些部位有“隔墙,”箱体壁薄且厚薄不均，而且零件的生产要求为小批量生产，为了提高生产效率，节约生产成本，保证加工质量，则选择采用砂型铸造的方式进行加工。为了消除铸造时形成的内应力，减少变形，保证其加工精度的稳定性。毛坯铸造后要安排人工时效处理。2.基面的选择
箱体基准的选择，直接关系到箱体上各个平面与平面之间，孔与平面之间，孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准重合和基准统一“的原则，同时必须考虑生产批量的大小，生产设备，特别是夹具的选用等因素。1）粗基准的选择
粗脊准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关系，以及保证加工面的余量均匀。箱体零件上一般有一个（或几个）主要的大孔，为了保证孔的加工余量均匀，应以该毛坯孔为粗基准。箱体零件上的不加工面主要考虑内腔表面，它和加工面之间的距离尺寸有一定的要求，因为箱体中往往装有齿轮等传动件，它们与不加工的内壁之间的间隙较小，如果加工出的轴承端面与箱体内壁之间的距离尺寸相差太大，就有可能使齿轮安装时与箱体内壁相碰。从这一要求出发，应选内壁为粗基准。但这将使夹具结构十分复杂，甚至不能实现。考虑到铸造时内壁与主要轴承孔都是同一个泥心浇注的，因此实际生产中常以孔为主要粗基准限制四个自由度，而辅之以内腔或其它毛坯孔为次要基准面，以达到完全定位的目的。2）精基准的选择
根据批量生产的减速器箱体通常以顶面和定位销孔为基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面和两定位销孔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，但不存在基准重合误差。3.制订工艺路线
整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和底座分别进行加工，而后再对装配好的整体进行加工。第一个阶段主要完成平面，紧固孔和定位孔的加工，为箱体的装合作准备，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。1）箱体机盖工艺路线方案: 工序Ⅰ 铸造 铸造成形
工序Ⅱ 清砂 清除浇注系统、冒口、型砂、飞边、毛刺等
工序Ⅲ 热处理 人工时效处理
工序Ⅳ 涂底漆 非加工面涂防锈漆
工序Ⅴ 划线 划分割面加工线，划Ф100 0
+0.035
mm、Ф80 0
+0.030
mm两个轴承
孔端面加工线，划顶部斜面加工线（检查孔）
工序Ⅵ 铣 以分割面为装夹基面，按线找正，夹紧工件，铣顶部斜
面，保证尺寸5mm 工序Ⅶ 铣 以已加工的顶部斜面做定位基准，装加工件（专用工装），铣分割面，保证尺寸12毫米（注意周边尺寸均匀）
工序Ⅷ 钻 以分割面及外形定位，钻6xФ13mm和2xФ11mm孔，锪
以6xФ30mm和2xФ24mm孔深2mm，钻攻M10螺纹。
工序Ⅸ 钻 以分割面定位钻攻顶斜面上4xM6螺纹。工序Ⅹ 检验 检查各部尺寸及精度。2）箱体机座工艺路线方案
工序Ⅰ 铸造 铸造成型。
工序Ⅱ 清砂 清除浇口、冒口、型砂、飞边、毛刺等。
工序Ⅲ 热处理 人工时效处理。
工序Ⅳ 涂漆 非加工面涂防锈漆。
工序Ⅴ 划线 划分割面加工线，划两个轴孔端面加工线，底面线照顾
壁厚均匀。
工序Ⅵ 铣 以分割面定位，按线找正，装夹工件。铣底面保证高度
尺寸170mm（工艺尺寸）。
工序Ⅶ 铣 以底面定位，按线找正，装夹工件，铣分割面保证尺寸
12mm.工序Ⅷ 铣 定位夹紧，铣两处宽8mm，深5mm,距内壁8mm油槽。
工序Ⅸ 钻 钻底面6xФ17mm孔，其中两个铰至Ф17.5 0
锪6xФ30mm孔，深2mm。
+0.01
(工艺用)，工序Ⅹ 钻 钻6xФ13mm和2xФ11孔，锪6xФ30mm和2xФ24mm孔，深2mm。
工序Ⅺ 钻 钻攻M12测油孔，深16MM,锪Ф20mm，深1mm。
工序Ⅻ钻 以两个Ф17.5 0
+0.01
mm孔及在底面定位，装夹工件，钻M16x1.5底
孔，攻M16x1.5螺纹，锪Ф30mm平。
工序ⅩⅢ 钳 箱体底部用煤油做渗漏试验。
工序ⅩⅣ 检验 检查各部尺寸及精度。3）箱体整体的工艺过程
工序Ⅰ 钳 将箱盖、箱底对准合箱。用6xM12螺栓，螺母紧固。
工序Ⅱ 钻 钻铰2xФ18mm,1:50锥度销孔，装入锥销。
工序Ⅲ 钳 将箱盖、箱体做标记、编号。
工序Ⅳ 划线 已合箱后的分割面为基准，划Ф100 0
两轴承孔加工线。
工序Ⅴ 镗 以底面定位，按线找正，装夹工件，粗镗Ф100 0
Ф80 0
+0.030
+0.035
+0.035
mm，Ф80 0
+0.030
mm
mm，mm两轴承孔，留加工余量1～2mm,保证中心距
150±0.07mm,保证分割面与轴承孔的位置度公差0.1mm。
工序Ⅵ 镗 定位夹紧，同工序Ⅴ按分割面精确对刀。精镗两轴承孔
至图样尺寸，保证中心距150±0.07mm,并倒角两处2x45º。
工序Ⅶ 镗 定位夹紧同工序Ⅴ，镗轴承孔两端面（兼顾尺寸均匀）
保证尺寸196mm。工序Ⅷ 钻 以底面，一端面定位，找正装夹，钻轴承孔两面12XM8
底孔，深20mm，攻12xM8螺纹深15，倒角0.5x45º。
工序Ⅸ 钳 折箱，清理飞边、边刺。工序Ⅹ 钳 合箱装锥销，紧固。工序Ⅺ 检验 检查各部分尺寸及精度。工序Ⅻ 入库。4.机械加工余量、工序尺寸的确定 1）箱盖
①毛坯的外廓尺寸
考虑其加工外廓尺寸为428x196x140mm，表面粗糙度要求为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9级，加工余量等级取F级）确定毛坯长：因为零件两端为非加工面，故不留加工余量，其外廓尺寸长428mm 宽：196+2x6=208mm 高: 140+2x6=152mm 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Ⅵ的铣削深度=3mm,工序Ⅶ的铣削深度=3mm。
③加工的工序尺寸及加工余量
⑴钻6xФ13孔
钻孔Ф13mm·2z=13mm·=6.5mm ⑵钻2xФ11mm孔
钻孔：Ф10mm·2z=10mm·=5mm 扩孔：Ф11mm·2z=1mm·=0.5mm ⑶攻钻4xM6孔
钻孔：Ф6mm·2z=6mm·=3mm 攻孔：M6mm 2）箱底
①毛坯的外廓尺寸
考虑其加工尺寸为428x196x170mm，表面粗糙度要求为为3.2um。根据《工艺手册表》表2.3-5及表2.3-6，按公差等级7-9级，取9级，加工余量等级取F级确定毛坯长：428mm 宽：196+2x6=208mm 高：170+2x6=182mm 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Ⅵ的铣削深度=3mm。
③加工的工序尺寸及加工余量
⑴钻6xФ17孔
钻孔：Ф14mm·2z=14mm·=7mm 扩孔：Ф17mm·2z=3mm·=1.5mm ⑵钻6xФ13孔
钻孔：Ф13mm·2z=13mm·=6.5mm ⑶钻2xФ11孔
钻孔：Ф10mm·2z=10mm·=5mm 扩孔：Ф11mm·2z=1mm·=0.5mm ⑷攻钻M12孔
钻孔：Ф12mm·2z=12mm·=6mm 攻孔：M12mm ⑸攻钻M16孔
钻孔：Ф16mm·2z=16mm·=8mm 攻孔：M16mm 3）箱体
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Ⅴ的镗削深度=2.6mm,工序Ⅵ的镗削深度=0.4mm，工序Ⅶ的镗削深度=2.6mm留0.8精镗余量，连续完成。
②加工的工序尺寸及加工余量
攻钻：24XM8孔
钻孔：Ф8mm·2z=8mm·=4mm 攻孔：M16mm 5.确定切削用量 1）箱盖
⑴工序Ⅵ铣顶部余面 ①加工条件：
工件材料：灰铸铁
加工要求：粗精铣箱盖，顶部斜面，保证尺寸5mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，=225mm 齿数z=20.量具：卡板 ②计算铣削用量
已知被加工长度为100mm，最大加工余量为=6mm，分两次铣削，切削深度=3mm,确定进给量f.根据《工艺手册》表2.4-75确定=0.2mm/min.切削速度：参考有关手册确定v=0.45m/s,即27m/min.=1000x27/3.14x225=38r/min 根据表2.4-86，取=37.5r/min,故实际切削速度为： V=/1000=26.5m/min ⑵工序Ⅶ
①加工条件：
工作材料：灰铸铁
加工要求：粗精铣分割面，保证尺寸12mm 机床：卧式铣床 X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀ｄun=225mm，齿数Z=20。
量具：卡尺 ②计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为428mm，最大加工余量Emax=6mm。留精铣余量0.8mm。分两次铣削，切削深度ａp=2.6mm。
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 Ｎs=1000v/πdw=1000×27/（3.14×225）=38r/min 根据表2.4-86取Nw=37.5r/min 故实际切削速度为V=πdwｎw/1000=26.5m/min ⑶工序Ⅷ
①钻6×φ13mm孔
工作材料：灰铸铁
加工要求：钻6个直径为13mm的孔
机床：立式机床2535 刀具：采用φ13的麻花钻头走刀一次； f=0.25mm/r（《工艺手册》表2.4-
38、3.1-36）r=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》表2.4-41）
Ｎs=1000r/πdw=336r/min 按机床先取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度V=πdwNw/1000=3.14×225×400/1000=31.42m/min ②钻2×φ11mm孔
工作材料：灰铸铁 加工要求：钻2个直径为11mm的孔
机床：立式钻床2535 刀具：采用φ10mm的麻花钻钻头走刀一次，扩孔钻φ11mm一次
Φ10mm的麻花钻：
f=0.2mm/r（《工艺手册》表2.4-38）
v=0.53m/s=31.8m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=405r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min ⑷工序Ⅸ
攻钻4×M6孔
钻φ6孔：f=0.15mm/r（《工艺手册》表2.4-
38、表3.1-36）v=0.61m/s=36.6m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=466r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度V=πdwNw/1000=31.42m/min 攻钻4×M6mm孔
V=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按机床选取Nw=195r/min 则实际切削速度V=4.9m/min。2）箱底
⑴工序Ⅵ 粗铣底面
由于加工条件与加工箱盖工序Ⅶ相同，所以计算过程也相同，在此不再陈述。
⑵工序Ⅶ 粗精铣分割面 同上
⑶工序9 钻6×φ17孔
工作材料：灰铸铁
工作要求：钻6个直径为17mm孔
机床：立式钻床2535 刀具：采用φ14mm的麻花钻头走刀一次，扩孔钻φ17mm走刀一次。
Φ14mm的麻花钻：
f= 0.3mm/s（《工艺手册》表2.4-38）
V=0.52m/s=31.2m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=397r/min 按机床选取Nw=400r/min|（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min ⑷工序Ⅹ
①钻6×φ13孔 ②钻2×φ11孔
由于加工条件与加工箱盖工序Ⅷ（①②）相同，所以计算过程在此不再陈述。
⑸工序Ⅺ 攻钻M12mm、深16mm孔
机床：立式钻床2535 刀具：φ12mm的麻花钻 M12丝锥
钻φ12mm的孔；
f=0.25mm/r（《工艺手册》表2.4-38表3.1-36）v=0.51m/s=30m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=402r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min 攻钻M12mm孔
V=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按机床选取Nw=195r/min 则实际切削速度v=4.9m/min ⑹工序Ⅻ 攻钻M16×1.5mm孔
机床：立式钻床2535 刀具：φ16mm的麻花钻 M16丝锥
钻φ16mm的孔
f=0.32mm/r（《工艺手册》表2.4-
38、表3.1-36）v=0.57m/s=34.2m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=435r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度v=πdwNw/1000= 31.42m/min 攻M16mm孔
v=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按机床选取Nw=195r/min 则实际切削速度v=4.9m/min 3）箱体
⑴工序Ⅱ 钻铰两个直径为8mm的孔
①钻孔工步
机床：立式钻床2535 刀具：采用φ6mm的麻花钻头走刀一次 f=0.11m/r（《工艺手册》表2.4-38）
v=0.76m/s=45.6m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=580r/min 按机床选取Nw=530r/min（《工艺手册》表3.1-36）所以实际切削速度v=πdwNw/1000=41.6m/min ②粗铰工步
机床：立式钻床2535 刀具：采用φ6-φ8mm的铰刀走刀一次 f=0.4mm/r（《工艺手册》表2.4-38）
v=0.36m/s=21.6m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=275r/min 按机床选取Nw=275r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度v=πdwNw/1000=21.6m/min ⑵工序Ⅴ
粗镗
①加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：粗镗φ100、φ80轴承孔，留加工余量0.3mm加工11.4mm 机床：768镗床
刀具：YT30镗刀
量具：塞规
②计算镗削用量
粗镗孔至φ99.4mm、φ79.4mm。单力余量z=0.3mm，切削深度ａp=5.7mm走刀长度为L=196mm 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=200mm/min Ns=1000v/πdw=1000×200/（3.14×260）=368r/min 根据表3.1-41取Nw=380r/min ⑶工序Ⅵ 精镗
①加工条件
加工要求：精镗φ100、φ80轴承孔加工0.3mm 机床：T68镗床
刀具：YT30镗刀
②计算镗削用量
精镗孔至φ100，φ80切削深度ａp=0.3mm，走刀长度为L=196mm 确定进给量f：根据《工艺手册》表2.4-60确定ｆz=0.17mm/z 切削速度：参考有关手册确定v=300mm/min Ns=1000v/πdw=1000×300/（3.14×260）=868r/min 根据表3.1-41取Nw=800r/min ⑷工序7 钻24×M8mm孔
①加工条件
加工要求：钻φ8底孔深20mm，攻M8螺纹深15mm 机床：立式铣床2535 刀具：φ8mm的麻花钻 M8丝锥 ②计算钻削用量
钻φ8mm的孔确定进给量f根据《切削用量手册》表2-7，do=8mm时f=（0.2～0.32）m/r。由于本零件在加工φ8孔时属于低钢度零件，故进给量应乘系数0.75.则f=（0.2～0.32）×0.75=（0.15～0.24）mm/r 切削速度：根据《工艺手册》表3-42 v===2.21 查得切削速度v=20m/min.所以=100v/dw==796r/min 按机床选取=750v/min 所以实际切削速度v=/1000=18.84m/min 攻M8mm孔 V==0.1m/s=6m/min =1000v/=205r/min 按机床选取=180r/min 所以实际切削速度v=πdwNw/1000==4.5m/min 四 钻模设计
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。但因为产量少，只有50件。经与指导老师协商，可用钻模。钻模是摇臂钻、台钻等钻孔设备在生产批量（50件可用）产品时的必备夹具，又称靠模，北方人称“钻胚”是靠在零件钻孔面上进行钻孔的工具，让被钻零件的孔位置达到图纸要求，以满足产品的装配需要，“模”属于模具，就是要求其模具与被钻零件的孔位置统一。因此每个零件则需要一个模具。减速器的钻模可用盖板式，这样可以节省费用，经与老师协商，本零件要求精度不高。所以只有3个钻模即可，即分割面和两个轴承孔。这样就减少了困难度。使设计更加容易的完成。
经过讨论和协商做出了如图所示样板，这样的样板既方便找正，又方便操作，使工作更容易。如前所述，这样设计的钻模提高了劳动生产率，又保证了生产成本，做工作更得于进行。
对于其他夹具则可用常用夹具，也能保证精度，故不做设计。五 设计小结
毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节，要求我们能综合运用大学三年所学的专业知识和理论知识，结合实际，独立解决本专业一般问题树立为生产服务，扎实肯干，一丝不苟的工作作风，为将来在机械方面工作打下良好的基础。为了综合训练我们的综合设计能力，进一步培养和提高科学的思维方式和正确的设计思想以及发现，分析，解决解决实际问题的能力，在老师的指导下解决一定的工程问题，完成专科教育中非常重要的实践教学环节。我的毕业设计课题是前机体的机械加工工艺以及钻模的设计，对其加工过程的工艺，工装夹具进行设计。本次设计是要求解决实际的非虚拟的机械工程问题，前提要求是我们掌握相当的专业知识，而通过本次设计提高自己综合运用所掌握知识，查阅相关设力，熟悉相关的国家标准和国际标准，进一步熟练手工绘图和操作绘图软件绘制工程图，锻炼我们独立解决一定的实际工程问题的能力，使我们的设计更具实用性。本次设计还能让我们更多的接触社会，了解社会的发展态势和国内外的现状，作 岗位作一个铺垫，增加自己的就业信心，明确今后的发展方向。由于本人的能力有限，在设计过程中会有很多不足之处，望各位老师给与批评和指教。我将努见。我基本上完成了前机体机械加工工艺以及夹具设计。在这整个设计的过程中我遇到了许多的问题，但是通过查找资料、和同组的同学一起探讨、请教指导老师来解决了这些问题。从这次设计当中我不但把以前学习到的知识运用上来了，还学习了一些我们以前没有学到的，可以说是即学即用。这对于即将走上工作岗位的我来说是一个很好的锻炼，因为参加工作之后还有很多的东西要学，我们就应该具有这种即学即用的能力。总的来说，通过毕业设计，我学到了很多知识，也深刻体会到毕业设计这一课在整个大学学习当中的重要性
六 主要参考资料
1、机械零件设计手册
2、机械加工工艺手册
3、金属切割手册
4、夹具设计手册
第四篇：减速器箱体盖加工工艺及夹具设计小批量生产
机械设计说明书
《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
机械设计说明书
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。
机械设计说明书
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
机械设计说明书
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
机械设计说明书
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
机械设计说明书
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
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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
机械设计说明书
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！
第五篇：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。
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（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定
“CA6140车床法兰盘”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.6kg，生产类型大批量，金属型铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.车100外圆表面加工余量及公差。
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取外圆表面长度余量均为2Z=6mm（均为双边加工）
车削加工余量为： 粗车: 2× 2.5mm 半精车: 2×0.3mm 精车 : 2×0.2mm
0.12公差：径向的偏差为mm 0..342.车 100、90、45端面和90、45外圆表面加工余量： 粗车
2× 2mm 半精车 2×0.3mm 精车 : 2×0.2mm 3.钻孔（20）
查《工艺手册》表2.2～2.5，先钻出来直径是18mm, 工序尺寸加工余量： 钻孔
18mm 扩孔
0.9mm 粗铰孔 0.07 mm 精铰
0.03mm
0.045公差：径向的偏差为0mm
4.钻孔（9）
一次性加工完成，加工余量为2Z=9mm 5.铣削加工余量：
0.045粗铣：9mm（离200中心轴为34 mm）
精铣：2 mm
0.045粗铣：18mm(离200中心轴为24 mm)精铣：3 mm 其他尺寸直接铸造得到
由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
（五）确定切屑用量及基本工时
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工序Ⅰ
(一).粗车Ф100左端面（1）选择刀具
选用93°偏头端面车刀，参看《机械制造工艺设计简明手册》车床选用C365L转塔式车床，中心高度210mm。参看《切削用量简明手册》选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°，后角为6°，主偏角93°,副偏角为10°,刀尖角圆弧半径0.5，刃倾角为－10°。
（2）确定切削用量（a）确定背吃刀量ap
粗车的余量为2mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成即ap=2mm。（b）确定进给量f 查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度ap=2mm，则进给量为0.8~1.2mm/r。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－3查取横向进给量取f =0.92mm/r。
(c)选择磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后刀面最大磨损量为0.8~1.0mm。焊接车刀耐用度T=60min。
(d)确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200（180~199HBS），ap =2mm，f =0.92mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》表1.28，查得切削速度的修正系数为：
Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的V’ = V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv
（5-1）
=1.05×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60
=44m/min 其中：Ktv为刀具材料改变时切削速度的修正系数。
KTv为刀具耐用度改变时切削速度的修正系数。
Kkv为切削方式改变时切削速度的修正系数。
Kkrv为车刀主偏角改变时切削速度的修正系数。
Kmv为工件材料的强度和硬度改变时切削速度的修正系数。
Ksv为毛胚表面状态改变时切削速度的修正系数。
则：
n = 1000V’/（ЛD）=140r/min
（5-2）按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与140r/min相近似 的机床转速n =136r/min,则实际切削速度V = 42.7m/min。
(e)校验机床功率
车削时功率P 可由《切削用量简明手册》表1.25查得：在上述各条件下切削功率P =1.7~2.0KW，取2.0KW。由于实际车削过程使用条件改变，根据《切削用量简明手册》表1.29-2，切削功率修正系数为：Kkrfz = 0.89,Krofz= Kλsfz =1.0,Krζfz=0.87。
其中：Kkrfz为主偏角变化时切削力的修整系数。
Krofz为车刀前角变化时切削力的修整系数。
Kλsfz为刃倾角变化时切削力的修整系数。
Krζfz为车刀刀尖圆弧半径变化时切削力的修整系数。
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则：修整后的
P’ = P×Kkrfz×Krofz×Kλsfz×Krζfz
（5-3）
= 1.55KW 根据C365L车床当n =136r/min时，车床主轴允许功率PE=7.36KW。因P’
（f）校验机床进给机构强度
车削时的进给力Ff可由《切削用量手册》查表得Ff=1140N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》查得车削过程的修正系数：Kkrf=1.17, Krof=1.0,Kλsf =0.75,则:
Ff =1140 ×1.17 ×1.0 ×0.75=1000N 根据C365L车床说明书(《切削用量简明手册》),进给机构的进给力Fmax=4100N(横向进给)因Ff 综上，此工步的切削用量为：ap =2mm，f =0.92mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。（3）计算基本工时： 按《机械制造工艺设计简明手册》表7-1中公式计算：刀具行程长度L=(d-d1)/2+L1+L2+L3。 其中：L1为刀具切入长度。 L2为刀具切出长度。 L3为试切附加长度。 由于车削实际端面d1=0mm,L1=4mm,L2=2mm,L3=0mm，则： L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 （5-4）=（106-0）/2+4+2+0=59mm。 T= L×i /(f×n) （5-5）=59×1÷(0.92×136)=0.47min（其中i为进给次数。） (二).粗车Ф90左端面 （1）选择刀具：与粗车Ф100左端面同一把。（2）确定切削用量（a）确定背吃刀量ap 粗车的余量为2mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即ap=2mm。0.92(b)确定进给量f 查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16×25㎜^2、工件直径90mm、切削深度ap =2mm，则进给量为0.6~0.8 mm/r。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－3查取横向进给量取f =0.73mm/r。 (c)确定切削速度V： 根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200（180~199HBS），ap=2mm，f =0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量手册》表 1.25，查得切削速度的修正系数为：Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的V’ =1.05×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=44m/min 则：n =1000V’/ЛD=155r/min 按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与155r/min相近的机床转速n =136r/min,则实际切削速度V =38.4m/min。 综上，此工步的切削用量为：ap =2mm，f =0.73 mm/r, n =136r/min, V =38.4m/min。（3）计算基本工时： 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
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