机械制造技术课程设计法兰盘的机械加工工艺规程及工艺装备

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1、西安科技大学高新学院课程设计西安科技大学高新学院课程设计报告学 院 机电信息学院 课 程 法兰盘的机械加工工艺规程及工艺装备专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机械1201 姓 名 学 号 指导教师 日 期 2015/07/07 课程设计目的机械制造技术基础课程设计的目的是让学生在学习了机械制造技术基础和进行了一定专业实习之后让学生获得综合运用过去所学过的全部课程获得工艺及结构设计的基本能力。同时，课程设计也是为了毕业设计进行一次综合训练和准备。机械制造技术基础的课程设计可以使学生在下述三方面得到锻炼：（1） 能把机械制造技术基础课程中的基本理论和在专业实习中学到的实践知识有机的相结合，从

2、而解决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，从而确保零件的加工质量。（2） 提高学生的机械结构设计能力。通过针对某一典型零件的夹具（或量具）的设计，从而使学生能够通过所给出的被加工零件的加工要求，设计出高效率、低成本、装夹简单、省力、省时而能保证加工质量的夹具。（3） 锻炼学生使用手册及图表资料的能力。能够熟练地依据给定的任务而查找相关的资料、手册及图表并掌握其中的设计信息用于设计参数的确定。（4） 熟悉技术报告撰写的基本规范与要求,学会技术(报告)文件的撰写。课程设计要求机械制造技术基础课程设计题目定为：设计法兰盘零件的机械加工工艺规程及工艺装备。设计的要求包括以下几

3、个部分：1. 零件图 2. 毛坯图3. 机械加工工艺过程卡4. 装备图5. 夹具零件图 6.设计说明书 课程设计注意事项 加工余量的选择 工艺路线的选择 工时的计算课程设计内容 1. 法兰盘的零件图 2.法兰盘的毛坯图 3.工艺卡片 4.夹具零件图 5.说明书 课程设计简要操作步骤 1. 从工艺方法上分析零件，绘制零件图 2. 毛坯的制造方式的确定 3.确定机械加工工艺路线 4.工艺装备设计 5. 编写设计说明书课程设计心得体会通过本次的机械制造技术基础课程设计，在设计中不仅体现了我所学习到的专用知识，也充分体现了学以致用方面，在理论上分析解决问题的过程。使我在本次的课程设计中受益匪浅。通过这

4、次的机械制造课程设计，本人在多方面都有所收获。这次的课程设计，要综合运用本专业所学课程的理论和生产方面的实际知识，进行一次综合、全面、系统的分析；巩固与扩充了机械制造课程所学的知识内容，学到如何去查找数据，怎么来解决实际生产中所需要的工艺分析、加工路线以及毛坯等各个方面的综合把握，充分体现学以致用以及资料的使用和刀具、机床、量具等工艺装备的选用的关键作用 由于本人的设计能力有限，在此次课程设计的过程中多亏晁老师悉心指导，和同学们的帮助，希望能为以后的工作学习提供良好的基础，为以后的工作打好基础。课程设计评语及成绩评 语成 绩指导教师（签名）日期：机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计法兰盘零

5、件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为1000件）内容：1. 零件图 1张2. 毛坯图 1张3. 机械加工工艺过程卡 1张4. 夹具装配图 1张5. 夹具零件图 13张6. 课程设计说明书 1份序 言 机械制造技术基础课程设计的目的是让学生在学习了机械制造技术基础和进行了一定专业实习之后让学生获得综合运用过去所学过的全部课程获得工艺及结构设计的基本能力。同时，课程设计也是为了毕业设计进行一次综合训练和准备。机械制造技术基础的课程设计可以使学生在下述三方面得到锻炼：（1） 能把机械制造技术基础课程中的基本理论和在专业实习中学到的实践知识有机的相结合，从而解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线

6、安排、工艺尺寸确定等问题，从而确保零件的加工质量。（2） 提高学生的机械结构设计能力。通过针对某一典型零件的夹具（或量具）的设计，从而使学生能够通过所给出的被加工零件的加工要求，设计出高效率、低成本、装夹简单、省力、省时而能保证加工质量的夹具。（3） 锻炼学生使用手册及图表资料的能力。能够熟练地依据给定的任务而查找相关的资料、手册及图表并掌握其中的设计信息用于设计参数的确定。（4） 熟悉技术报告撰写的基本规范与要求,学会技术(报告)文件的撰写。I目录序 言I目录II1零件分析11.1零件的作用11.2 零件的工艺分析12 工 艺 规 程 设 计22.1确定毛坯的制造形式22.2基面的选择22.

7、3制定工艺路线22.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定32.5确定切削用量及基本工时5设计心得28参考文献29II1零件分析1.1零件的作用 题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘（见附图1）， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。 1.2 零件的工艺分析 法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以20为中心 ,包括:两个mm的端面, 尺寸为mm的圆柱面,两个91mm的端面及上面的4个9mm的透孔. mm的外圆柱面及上面的6mm的销孔, 91mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面. 这组加工表面是以20mm为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它

8、的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面. 2 工 艺 规 程 设 计 2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT150，由于零件年产量为1000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。2.2基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。1） 粗基准的选择 选择粗基准主

9、要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这

10、在以后还要专门计算，此处不在重复。2.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。因此确定的加工工艺路线如下： 工序 1 粗车100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车91的外圆柱面工序 2 粗车45端面及外圆柱面，粗车91的右端面工序 3 钻、扩、粗绞20的孔 工序 4 粗铣91圆柱面上的两个平面工序 5 半精车100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车91的外圆柱面，车100、

11、91外圆柱面上的倒角，车45两端过渡圆弧，车20孔的左端倒角工序 6 半精车45的端面及外圆柱面，半精车91的端面，车3*2退刀槽，车45圆柱面两端的倒角，车20 内孔的右端倒角工序 7 精车100的端面及外圆，精车B面工序 8 精车45的外圆，精车91的左端面工序 9 精绞20的孔工序 10 精铣91圆柱面上的两个平面工序 11 钻、绞 4-9的孔工序 12 钻4孔，钻、绞6孔工序 13 磨100、45的外圆柱面工序 14 磨B面工序 15 磨91外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序 16 刻线刻字工序 17 镀铬工序 18 检测入库 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。2.4机械

12、加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT150，硬度150HBS，毛坯重量约为2KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1.mm外圆表面此外圆表面为IT6级，参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车外圆0.4450.017半精车外圆0.645.40.1粗车外圆246+0.3毛坯4490.52.外圆表面mm参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车外圆0.610

13、0-0。46半精车外圆1.41006粗车外圆3102毛坯51050.83B面中外圆柱面参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精磨外圆0.245-0.6粗磨外圆0.845.2半精车外圆146粗车247毛坯449114孔20mm参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差铰孔0.220+0.04520扩孔0.919.8+0.119.8钻孔918+0.618毛坯105. mm的端面1）按照工艺手册表6-28，铸件重量为2kg，mm端面的单边加工余量为2.03.0，取Z=2.0

14、mm，铸件的公差按照表6-28，材质系数取，复杂系数取，则铸件的偏差为； 2）精车余量：单边为0.2mm（见实用机械加工工艺手册中表3.2-2），精车公差既为零件公差-0.08；3）半精车余量：单边为0.6mm（见实用机械加工工艺手册中表11-27），半精车公差的加工精度为IT9，因此可以知道本工序的加工公差为-0.12mm；4）粗车余量：粗车的公差余量（单边）为Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm；粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为IT11级，因此，可以知道本工序的加工公差为-0.32mm。毛坯图如下2.5确定切削用量及基本工时 工序 1 粗车100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车

15、90的外圆柱面1.加工条件工件材料：HT150 b=150MP 模铸加工要求：车削100mm端面及外圆柱面，粗车B面机床：CA6140卧式车床 刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2计算切削用量(1) 粗车100mm端面1) 已知毛坯长度方向的加工余量为4+0.8 -0。7mm,考虑的模铸拔模斜度，=4mm2) 进给量f 根据实用机械加工工艺手册中表2.4-3,当刀杆尺寸为1625 mm35mm,以及工件直径为100时，f =0.71.0mm/r按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f =0.9mm/r3) 计算切削速度，按切削手册表

16、1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min) (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速 ns= 504r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1L=40mm , =2mm

17、, =0, =0 tm=0.098(min)(2) 粗车100mm外圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度1) 切削深度，单边余量Z=2mm,分二次切除。2) 进给量，根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/r3)计算切削速度132m/min4)确定机床主轴转速 ns= 420r/min 按机床说明书(见工艺手册表4.2-8)与420r/min相近的机床转速为480r/min现选取480r/min 所以实际切削速度= 5) 检验机床功率主切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中2985，1.0，0.65，-0.15， =0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=11

18、22.4(N) 切削时消耗功率2.81(KW) 由实用机械加工工艺手册表7-4中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为480r/min时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。6) 校验机床进给系统强度已知主切削力1122.4N.径向切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中1940，0.9，0.6，-0.3，=0.59=0.5 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而轴向切削力 其中2880，1.0，0.5，-0.4，=0.34=1.17 轴向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N)

19、取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N 而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530N(见切削手册表1.30)故机床进给系统可正常工作。7)切削工时t=其中l=10mm =4mm =2mm 所以t=0.1min(3)粗车B面1) 切削深度。单边余量Z=30mm.分15次切除2) 进给量根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/r3) 计算切削速度 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 ,

20、=1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126m/min4) 确定机的主轴转速 ns= 378r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与378r/min相近的机床转速为400r/min。现选取=400r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=30mm t=i=15=1.25(min)工序 2 粗车45端面及外圆柱面，粗车91的端面机床：CA6140卧式车床 刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸1625mm,=90,=15,=12,=0.5mm(1) 粗车mm端面1) 切削深度。单边余

21、量Z=1.2mm2) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min3) 确定机床主轴转速ns= 553r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与553r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=25mm; =4mm; =2mm; t=i=x1=0.06(min)(2) 粗车mm外圆柱面1)

22、 切削深度 单边余量为Z=2.2mm 分两次切除。2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min 按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1 t=i ;其中l=41m

23、m; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.09(min)(3) 粗车91mm端面1) 切削深度 单边余量为Z=1.2mm 一次切除。2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=122m/min4) 确定机床主轴转速ns= 431r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与431r/min相近的机床转速为480r/min。现选取=480r/min

24、。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1t=i ;其中l=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.07(min)工序 3 钻、扩20的孔 (1) 钻20mm孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢钻头W18Cr4V. 1)进给量 根据切削手册表10-66,当铸铁HB200时，D=18时，取f=0.3mm/r 2)切削速度根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=35m/min. 3)确定机床主轴转速ns= 619.2r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-2),与619.2r/min相近的机床转速为555r/mi

25、n。现选取=555r/min。所以实际切削速度=4)削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=91mm; =10mm; =4mm; t= =0.63(min)工序 4 粗铣91圆柱面上的两个平面(1) 铣距中心线34mm的平面。机床：组合机床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-64选用硬质合金三面刃铣刀YT15. 铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=401) 削深度 2=10mm 所以有=5mm2) 给量 查机械加工工艺师手册表10-118与表10-119得,进给量f=0.20.35mm/齿按机床行选取f=0.3mm/齿3) 切削速度根据机械加工工艺手册表10-70,

26、及10-66,查得V=115min/s. 即V=6.9m/min4) 定机床主轴转速ns= 21.97r/min按机床说明书(见工艺手册表6-39),与21.97r/min相近的机床转速为22.5r/min。现选取=22.5r/min。所以实际切削速度=当=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)查机床说明书有=60(mm/min)5) 削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=1.5(min) t=0.75(min)铣两次的总时间为t=1.5+0.75=2.25min(2) 粗铣距中心线24mm的平面。机床：组合机床 刀具：根据机械加工工

27、艺手册表10-64选用硬质合金三面刃铣刀YT15. 铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=40/1) 切削深度 4=20mm 所以有=5mm2) 进给量 查机械加工工艺师手册表10-118与表10-119得,进给量f=0.20.35mm/齿按机床行选取f=0.3mm/齿3) 切削速度根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=115min/s. 即V=6.9m/min4) 确定机床主轴转速ns= 21.97r/min按机床说明书(见工艺手册表6-39),与21.97r/min相近的机床转速为22.5r/min。现选取=22.5r/min。所以实际切削速度=当=22.5

28、r/min时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min) 查机床说明书有=60(mm/min)5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1 t=1.5(min) 铣4次的总时间为4t=4x1.5 =6min工序 5 半精车100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车91的外圆柱面，车100、91外圆柱面上的倒角，车45两端过渡圆弧，车20孔的左端倒角(1) 半精车100mm端面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。进给量f 根据实用机械加工工艺手册表2.4-2.取f0.5mm/r机床主轴转速480r/min所以切削工时tm=0.44（min）

29、(2) 半精车100mm外圆柱面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略进给量f 根据机械加工工艺手册表2.4-2 取f=0.2mm/r 主轴转速 n=480r/min 所以切削工时t=0.17min(3) 半精车B面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。进给量f 根据实用机械加工工艺手册表2.4-2.取f0.5mm/r机床主轴转速400r/min t=i ;其中l=30mm t=i=15=2.25(min)工序 6 半精车45的端面及外圆柱面，半精车91的端面，车3*2退刀槽，车45圆柱面两端的倒角，车20 内孔的右端倒角(1) 半精车mm端面

30、1) 切削深度 单边余量Z=1.2mm2) 进给量根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min4) 确定机床主轴转速ns= 553r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与553r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度 =5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1 t=i ;其中l=25mm; =4mm;

31、 =2mm; t=i=1=0.26(min)(2) 半精车mm外圆柱面1) 切削深度 单边余量为Z=0.7mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速 ns= 578r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与578r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5)切

32、削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=41mm; =4mm; =0mm; t=i=0.37(min)(3) 半精车91mm端面1) 切削深度 单边余量为Z=0.7mm 一次切除。2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min4)确定机床主轴转速ns= 458r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8,与458r/min相近的机

33、床转速为480r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1t=i ;其中l=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.28(min)工序 7 精车100的端面及外圆，精车B面(1) 精车100mm端面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。进给量f 根据实用机械加工工艺手册表2.4-2.取f0.2mm/r机床主轴转速480r/min所以切削工时tm=0.44（min）(2)精车100mm外圆柱面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略进给量f 根据机械加工工艺手册表2.4-2 取f=0.2

34、mm/r 主轴转速 n=480r/min 所以切削工时t=0.33 min(3) 精车B面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。进给量f 根据实用机械加工工艺手册表2.4-2.取f0.2mm/r机床主轴转速480r/min t=i ;其中l=30mm t=i=15=4.7min工序 8 精车45的外圆，精车91的端面(1) 精车mm外圆柱面 1) 切削深度 单边余量为Z=0.3mm 分两次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.4

35、4 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速ns= 585r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=41mm; =4mm; =0mm; t=i=0.75(min)(2) 精车91mm端面1) 切削深度 单边余量为Z=0.3mm 一次切除。2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.

36、15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min 4)确定机床主轴转速ns= 458r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8,与458r/min相近的机床转速为480r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1t=i ;其中l=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.31(min)工序 9 精绞20的孔(1) 绞孔至20mm1) 进给量 取f=1.50.36=0.51mm

37、/r 按机床选取0.5mm/r2) 削速度按切削手册选取v=0.448.25=19.3m/min. 3) 定机床主轴转速ns= 298.3r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-2),与298.3r/min相近的机床转速为275r/min。现选取=275r/min。所以实际切削速度=4) 工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=91mm; =7mm; =3mm; t= =0.73(min)工序 10 精铣91圆柱面上的两个平面(1) 精铣上两平面1) 切削深度 查机械加工工艺师手册表10-119,取=1mm2) 进给量 查机械加工工艺师手册表10-118与表10-119按机床行选取

38、f=0.2mm/齿3) 切削速度根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=190min/s. 即V=11.4m/min4) 确定机床主轴转速ns= 36.3r/min按机床说明书(见工艺手册表6-39),与36.3r/min相近的机床转速为37.5r/min。现选取=37.5r/min。所以实际切削速度=当=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.21037.5=75(mm/min) 查机床说明书有=80(mm/min)5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=1.125(min) 铣2次的总时间为2t=21.125=2.25min工序 11 钻、绞 4-9的

39、孔(1) 4-9mm孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻9.1) 给量 查机械加工工艺师手册表28-13，取f=0.13mm/r2) 削速度根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=30m/min.3) 定机床主轴转速ns= 1061r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-5),与1061r/min相近的机床转速为1012r/min。现选取=1012r/min。所以实际切削速度=5) 削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=8mm; =4mm; =3mm; t= =0.11(min)由于有四个孔所以切削工时为4 t=0.

40、44min工序 12 钻4孔，扩6孔(1)钻4mm孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻4.1)进给量 查机械加工工艺师手册表28-13，取f=0.13mm/r2)切削速度根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= 2388r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-5),与2388r/min相近的机床转速为2012r/min。现选取=2012r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=13mm; =4mm; =3mm; t=

41、 =0.08(min)(2) 扩6mm孔 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻6.1) 进给量 查机械加工工艺师手册表28-13，取f=0.13mm/r2) 切削速度根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=2434m/min. 取V=30m/min3) 确定机床主轴转速ns= 1592r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-5),与1592r/min相近的机床转速为1592r/min。现选取=1426r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1 t=i ;其中l=7mm; =4mm; =3mm; t= =0.07(min)工序 13

42、 磨100、45的外圆柱面(1) 磨100mm外圆柱面机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.0157mm/st 3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.55(min)(2) 磨45m

43、m外圆柱面机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.0157mm/st 3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.3(min)工序 14 磨B面(1) 磨B面机床MQ1350A轻型外圆磨床

44、1) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.0157mm/st 3) 切削工时式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量2.5(min)工序 15 磨91外圆柱面上距离轴线24mm的平面机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见机

45、械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有砂轮轮速n=1500r/min (见机床说明书) v=27.5m/s工件速度10m/min轴向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.015mm/st3)切削工时式中D-被加工直径b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.53(min)最后，将以上各工序切削用量，工时定额的计算结果，连同其他

46、加工数据，一并填入机械加工工艺综合卡片，见所附卡片。3 夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计第11 道工序钻、铰4-9孔的夹具。本夹具将用于摇臂钻床，对工件对钻、铰加工，刀具为麻花钻、铰刀。3.1 问题的提出 本夹具主要用来加工4-9孔，此四个孔为螺纹孔，起连接作用，精度要求不高，且加工此孔时，20孔的内表面及其端面都已加工出来，可用来作为此工序的定位面。因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具。3.2夹具设计3.2.1 定位基准的选择本设计选用以20孔的内表面和的底端面为主要定位基面，

47、为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。3.2.2切削力及夹紧力计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 如上所述，本设计采用螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构。螺旋夹紧机构不公结构简单、容易制造，而且由于缠绕在螺钉表面的螺旋线很长升角又小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都很大，是手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构。根据夹紧状态下螺杆的受力情况和力矩平衡条件 FL= F= 式中 F夹紧力(N) F作用力(N) L作用力臂(mm) d螺杆直径

48、螺纹升角 螺纹处摩擦角. 螺杆端部与工件间的摩擦角. 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm)所以有F= =3075.73N显然 F=3075.73N982.7N=F故本夹具可安全工作。3.2.3 定位误差分析夹具的主要定位元件为心轴。心轴尺寸与公差都是选取的标准件，其公差由标准件决定，并且在夹具装配后的技术要求统一磨，心轴的定为表面与夹具体底面平行度误差不超过0.02；心轴选取标准件，夹具体上装心轴的孔的轴线与夹具体底面的 垂直度误差不超过0.02。夹具的主要定位元件为心轴限制了两个自由度,心轴一端面限制三个自由度,绕Z轴线旋转方向的自由度无须限制。因零件对形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定

49、位件均采用标准件，故定位误差在此可忽略。3.2.4 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。但由于本夹具是应用于摇臂钻床上，本夹具为了提高生产率和降低生产成本，考虑简单、经济、实用, 减轻工人劳动强度，采用螺旋夹紧机构。设计心得通过本次的机械制造技术基础课程设计，在设计中不仅体现了我所学习到的专用知识，也充分体现了学以致用方面，在理论上分析解决问题的过程。使我在本次的课程设计中受益匪浅。通过这次的机械制造课程设计，本人在多方面都有所收获。这次的课程设计，要综合运用本专业所学课程的理论和

50、生产方面的实际知识，进行一次综合、全面、系统的分析；巩固与扩充了机械制造课程所学的知识内容，学到如何去查找数据，怎么来解决实际生产中所需要的工艺分析、加工路线以及毛坯等各个方面的综合把握，充分体现学以致用以及资料的使用和刀具、机床、量具等工艺装备的选用的关键作用 由于本人的设计能力有限，在此次课程设计的过程中多亏晁老师悉心指导，和同学们的帮助，希望能为以后的工作学习提供良好的基础，为以后的工作打好基础。参考文献1于骏一、邹青. 机械制造技术基础. 北京：机械工业出版社，20092邹青.呼永. 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，20123李洪. 机械加工工艺手册. 北京：北京出版社，19904 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，20025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，20076东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学编.机床夹具设计手册.上海：上海科学技术出版社，19907艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社，19948 孙堃，王文才机械制造工艺学课程设计指南长春：吉林工业大学，19979 马贤智主编实用机械加工手册沈阳：辽宁科学技术出版社，200210李益民主编机械制造工艺设计简明手册北京：机械工业出