精编完整版设计CA法兰盘零件的机械加工工艺规程及工艺装备年产量件机械制造工艺学毕业论文说明书

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1、哈尔滨理工大学机械制造课程设计说明书题 目设计“CA6140法兰盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量4000件） 院(系)、部： 机械动力学院 专 业： 机械电子工程 哈滨理工大学机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“CA6140法兰盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为4000件）内容：1、 零件图 1张 2、 毛坯图 1张 3、 机械加工工艺规程 1套 4、 结构设计装配图 1张 5、 结构设计零件图 1张 6、 课程设计说明书 1份班 级 机电05-4班学 生 张 泽 有指导教师 王 彤2008年6月绪 论机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以

2、及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。机械制造技术是一门非常重要的技术，人类的发展过程就是一个不断的制造过程。因此，制造技术的重要性是不言而喻的，它有以下四个方面的意义。1 社会发展与制造技术密切相关2 制造技术是科学技术物化的基础3 制造技术是所有工业的支柱4 制造技术国力和国防的后盾机械制造工艺学课程设计是在学完了机械设计制造工艺学、进行了生产实习之后的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也

3、为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生通过机械制造工艺学课程设计，应在下述各方面得到锻炼：（1）能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的时间知识，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。（2）提高结构设计能力。学生通过设计借据（或量具）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、经济合理而能保证加工的夹具的能力。（3）学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析

4、问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导目 录序 言11 零 件 的 分 析21.1零件的作用21.2 零件的工艺分析22 工 艺 规 程 设 计32.1确定毛坯的制造形式32.2基面的选择32.3制定工艺路线32.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.5确定切削用量及基本工时83 夹具设计303.1问题的提出303.2夹具设计30参考文献34致 谢35序 言 机械制造工艺学课程设计是我们在学完大学的全部课程后进行的，是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设

5、计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。一、 零 件 的 分

6、析 （一）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。零件上精度要求较高的两个平面用以装配。 （二）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90mm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, 90mm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. 二、

7、 工 艺 规 程 设 计 （一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT15-33，由于零件年产量为4000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。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。(二)基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。1） 粗基准的选择 选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。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

8、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，这在以后还要专门计算，此处不在重复。（三）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

9、尽量下降。1、.工艺路线方案一：工序 1 粗铣20孔两端面工序 2 钻、粗铰孔20工序 3 粗铣90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序 4 精铣20孔两端的端面工序 5 精绞20的孔工序 6 粗车45、90、100的外圆，粗车B面与90的右端面工序 7 半精车45、90、 100的外圆，半精车B面与90的端面，对100、90、45的圆柱面倒角，倒45两端的过度圆弧，车退刀槽，车20内孔两端的倒角工序 8 精车100外圆面，精车B面，精车90的右端面，精车45的圆 柱面工序 9 精铣90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序 10 钻4-9透孔工序 11 钻4孔，钻铰6的销孔工序 12 磨45、10

10、0的外圆工序 13 磨90外圆柱面上距离轴线34mm的平面工序 14 磨B面工序 15 刻字划线工序 16 检查入库2 、工艺方案二：工序 1 粗车100mm端面，粗车100mm外圆柱面，粗车B面，粗车90的外圆柱面工序 2 粗车45端面及外圆柱面工序 3 钻粗绞20的内孔工序 4 半精车100的端面及外圆面，半精车B面，半精车90的外圆柱面，对100、90的外圆柱面进行倒角，车45两端的过渡圆弧，车20 孔的左端倒角工序 5 半精车45的端面及外圆柱面，车20孔的右端倒角，车45的倒角，车3*2的退刀槽工序 6 精车100的端面及外圆面，精车B面工序 7 精车45端面及外圆柱面工序 8 精绞

11、20的孔工序 9 钻49透孔工序 10 钻4孔，钻绞6孔工序 11 铣90圆柱面上的两个平面工序 12 磨B面工序 13 磨90外圆柱面上距离轴线34mm的平面工序 14 划线刻字工序 15 检查3、工艺方案的比较与分析： 上述两个方案的特点在于：方案一 采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与20轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用20孔为定位基准。工序4钻4mm孔，再钻6mm孔由于在设计夹用夹具时要以90mm圆柱面上的一个平面来定位,所以

12、应把铣90mm圆柱面上的两个平面这一道工序放在钻4孔，再钻6mm孔因此最后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90的外圆柱面工序 2 粗车45端面及外圆柱面，粗车90的端面工序 3 钻、扩、粗绞20的孔 工序 4 粗铣90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90的外圆柱面，车100、90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90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4

13、5的外圆，精车90的端面工序 9 精绞20的孔工序 10 精铣90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90外圆柱面上距离轴线34mm的平面工序 16 刻线刻字工序 17 检测入库 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT15-33，硬度200HBS，毛坯重量约为1.4KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1.mm外圆表面外圆表

14、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0.6450.017半精车外圆1.445.60.1粗车外圆347+0.3毛坯5500.52.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0.6100-0。46半精车外圆1.41006粗车外圆4102毛坯61060.83B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

15、146粗车247毛坯60106114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，铸件重量为1.4kg，mm端面的单边加工余量为2.03.0，取Z=2.0mm，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）

16、，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，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；可以知道：毛坯名义尺寸为：94+2=96（mm）毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm）毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm）粗车后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm）粗车后最小尺

17、寸：95.2-0.32=94.88（mm）半精车后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm）半精车后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm）精车后尺寸为94mm加工余量计算表 工序 加工尺寸及公差铸造毛坯粗车半精车精车加工前尺寸最大96.795.294.6最小95.294.8894.48加工后尺寸最大96.795.294.694.04最小95.294.8894.4893.96加工余量21.20.60.2加工公差-0.32-0.12-0.08法兰盘的铸件毛坯图见附图（五）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90的外圆柱面1.加工条件工件材料：HT15-

18、33 b=220MPa 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3+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 =0.71.0mmr按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f =0.9mmr3) 计算切削速度，按切削手册表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=6

19、0min) (mmin)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(mmin)4)确定机的主轴转速 ns= 504rmin按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与504rmin相近的机床转速为480rmin及600rmin。现选取=480rmin。所以实际切削速度v=110rmin。5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1L=40mm , =2mm, =0, =0 tm=0.098(min)(2) 粗车1

20、00mm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=0.9mmr3)计算切削速度132mmin4)确定机床主轴转速 ns= 420rmin 与420rmin相近的机床转速为480rmin现选取480rmin 所以实际切削速度= 5) 检验机床功率其中2985，1.0，0.65，-0.15， =0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削时消耗功率2.81(KW) CA6140主电机功率为7.5kw.转速为480rmin时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功

21、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) 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)

22、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=0.9mmr3) 计算切削速度 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126mmin4) 确定机的主轴转速 ns= 378rmin与378rmin相近的机床转速为400rmin。现选取=400rmin。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册

23、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90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。单边余量Z=1.2mm2) 计算切削速度其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187mmin3) 确定机床主轴转速ns= 553rmin与553rmin相近的机床转速为600rm

24、in。现选取=600rmin。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) 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=0.8mmr3) 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=89mmin 4) 确定机床主轴转速ns= 753rmin与7

25、53rmin相近的机床转速为750rmin。现选取=750rmin。所以实际切削速度= 5) 切削工时， t=i ;其中l=41mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.09(min)(3) 粗车90mm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=0.8mmr3) 计算切削速度其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=122mmin4) 确定机床主轴转速ns= 431rmin与431rmin相近

26、的机床转速为480rmin。现选取=480rmin。所以实际切削速度=5) 切削工时 t=i ;其中l=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.07(min)工序 3 钻、扩20的孔 (1) 钻18mm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=0.3mmr 2)切削速度根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=35mmin. 3)确定机床主轴转速ns= 619.2rmin,与619.2rmin相近的机床转速为555rmin。现选取=555r

27、min。所以实际切削速度=4)削工时。 t=i ;其中l=91mm; =10mm; =4mm; t= =0.63(min)(2) 19.8mm孔根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 式中的、加工实心孔进的切削用量. 现已知 =0.36mmr (切削手册)表2.7 =42.25mmin (切削手册)表2.131) 给量 取f=1.50.36=0.51mmr 按机床选取0.5mmr2) 削速度v=0.442.25=16.9mmin. 3) 定机床主轴转速ns= 271.8rmin与271.8rmin相近的机床转速为275rmin。

28、现选取=275rmin。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=91mm; =10mm; =4mm; t= =0.78(min)工序 4 粗铣90圆柱面上的两个平面(1) 铣距中心线34mm的平面。机床：铣机床 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,DZ=10010,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,及10-66,查

29、得V=115mins. 即V=6.9mmin4) 定机床主轴转速ns= 21.97rmin按机床说明书(见工艺手册表6-39),与21.97rmin相近的机床转速为22.5rmin。现选取=22.5rmin。所以实际切削速度=当=22.5rmin时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.31022.5=67.5(mmmin)查机床说明书有=60(mmmin)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：铣机床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-64选用硬质合金三面刃

30、铣刀YT15. 铣刀寿命T=180min,DZ=10010,B=401) 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=115mins. 即V=6.9mmin4) 确定机床主轴转速ns= 21.97rmin按机床说明书(见工艺手册表6-39),与21.97rmin相近的机床转速为22.5rmin。现选取=22.5rmin。所以实际切削速度=当=22.5rmin时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.31022

31、.5=67.5(mmmin) 查机床说明书有=60(mmmin)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90的外圆柱面，车100、90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。.取f0.5mmr机床主轴转速480rmin所以切削工时tm=0.44（min）(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

32、工工艺手册表2.4-2 取f=0.2mmr 主轴转速 n=480rmin 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f0.5mmr机床主轴转速400rmin 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90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=0.2mmr3) 计算切削速度其中： =342

33、, =0.15, =0.35, m=0.2。即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187mmin4) 确定机床主轴转速ns= 553rmin与553rmin相近的机床转速为600rmin。现选取=600rmin。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=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=0.2mmr3) 计算切削速度其中： =342,

34、=0.15, =0.35, m=0.2。即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96mmin4) 确定机床主轴转速 ns= 578rmin与578rmin相近的机床转速为600rmin。现选取=600rmin。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=0.37(min)(3) 半精车90mm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=0.2mmr3) 计算切削速度其中： =342,

35、=0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134mmin4)确定机床主轴转速ns= 458rmin与458rmin相近的机床转速为480rmin。现选取=480rmin。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

36、.4-2.取f0.2mmr机床主轴转速480rmin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=0.2mmr 主轴转速 n=480rmin 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f0.2mmr机床主轴转速480rmin t=i ;其中l=30mm t=i=15=4.7min工序 8 精车45的外圆，精车90的端面(1) 精车mm外圆柱面 1)

37、 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=0.2mmr 3) 计算切削速度其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96mmin4) 确定机床主轴转速ns= 585rmin与585rmin相近的机床转速为600rmin。现选取=600rmin。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90mm端面1)

38、 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=0.2mmr3) 计算切削速度其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134mmin 4)确定机床主轴转速ns= 458rmin与458rmin相近的机床转速为480rmin。现选取=480rmin。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)

39、 绞孔至20mm1) 进给量 取f=1.50.36=0.51mmr 按机床选取0.5mmr2) 削速度按切削手册选取v=0.448.25=19.3mmin. 3) 定机床主轴转速ns= 298.3rmin与298.3rmin相近的机床转速为275rmin。现选取=275rmin。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90圆柱面上的两个平面(1) 精铣上两平面2) 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f=0.2mm齿3) 切削速度根据机械加工工艺手册表

40、10-70,及10-66,查得V=190mins. 即V=11.4mmin4) 确定机床主轴转速ns= 36.3rmin按机床说明书(见工艺手册表6-39),与36.3rmin相近的机床转速为37.5rmin。现选取=37.5rmin。所以实际切削速度=当=37.5rmin时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.21037.5=75(mmmin) 查机床说明书有=80(mmmin)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的孔(1) 4-9mm孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册

41、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=0.13mmr2) 削速度根据机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=30mmin.3) 定机床主轴转速ns= 1061rmin,与1061rmin相近的机床转速为1012rmin。现选取=1012rmin。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=0.44min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

42、钢麻花钻4.1)进给量 取f=0.13mmr2)切削速度V=2434mmin. 取V=30mmin3)确定机床主轴转速ns= 2388rmin与2388rmin相近的机床转速为2012rmin。现选取=2012rmin。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= =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=0.13mmr2) 切削速度V=2434mmin. 取V=30mmin3) 确定机床主轴转速ns= 1592

43、rmin与1592rmin相近的机床转速为1592rmin。现选取=1426rmin。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 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18mmin纵向进给量 0.5B

44、20mm(双行程)切削深度0.0157mmst 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45mm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18mmin纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.0157mmst

45、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18mmin纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.0157mmst 3) 切削工时式中 D-被加工直径 b-加工

46、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90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。 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=1500rmin (见机床说明书) v=27.5ms工件速度10mmin轴向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.015mmst3)切削工时式中D-被加工直径b-

47、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，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺综合卡片，见所附卡片。三、夹具设计（一）问题的提出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。本次设计加工6H9mm孔的钻床夹具，本夹具将用于Z3025B型摇臂钻床，刀具材料为高速钢，在法兰盘的45外圆表面上加工孔。利用本夹具主要用来加工6H9mm，这个孔内表面的粗糙度要求为，在加工前先加工4mm孔，且法兰盘的45h6mm外圆表面和90mm段两侧平面均已经过半精

48、加工。加工6H9mm孔的整个过程包括钻、扩、铰三步，因此本工序的加工精度容易保证，主要考虑如何定位夹紧以节省操作时间提高生产率。（二）、夹具设计定位基准的选择由零件图知，6H9mm孔对90mm段右侧端面有一定的位置度要求，为了减少定位误差，以90mm段右侧端面为主要定位基准面，以45h6mm外圆表面和90mm段一侧小平面为辅助定位面，共限制个自由度，其中与6H9mm孔轴线同方向的自由度被重复限制，但起到增强定位稳定性的作用，因此这一定位方案可行。为了提高加工效率，缩短辅助时间，将钻套设计成快换钻套。切削力及夹紧力计算钻mm孔时切削量最大，切削力和加紧力也最大，这里只考虑钻mm孔时的切削力和加紧

49、力。刀具：高速钢麻花钻，mm。钻孔时的轴向力查表1-2-7文献1，由于工件所受加紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切削力作用下沿90mm段较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力为： ， 摩擦系数查4表3-19， =0.25。 安全系数 ，式中 K基本安全系数1.5；K加工状态系数1.2；K刀具钝化系数1.5，由文献4表3-20查得；K切削特点系数1.0；K考虑加紧动力稳定性系数1.3。L=20mm, H=42mm, l=34mm查表3-26文献4，知d=10mm的螺栓许用加紧力，因10mm钩型螺栓长度小于所需夹紧长度，为方便加紧，选用16mm的钩型夹紧螺栓夹紧，夹紧螺母上钻一16mm

50、斜孔使之成为可快速拆装的螺母 且定位套在45h6mm外圆段的定位套对工件有辅助支撑作用，使支撑更加稳定，因此选用该螺栓加紧足以满足加紧要求。定位误差分析 夹具的主要定位元件为定位套，该定位套是根据零件定位方案设计的专用件，各定位面加工后对6H9mm孔的轴向位置偏差影响可以忽略不计。钻孔位置主要由钻套钻模板引导，因此孔的位置加工偏差主要由钻套中心位置尺寸偏差决定。查文献4表3-17，普通精度的钻模板上固定的衬套中心位置尺寸的极限偏差取0.05mm0.3mm,因此孔的位置偏差可以保证。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。夹具体上钻套采用快换形式提高了加工生产效率

51、。同时，在定位和夹紧方面采用的是带有螺栓连接的定位心轴和快速螺旋夹紧机构，该夹紧机构是螺母螺孔内又斜钻了孔，其孔径略大雨螺纹外径。螺母斜向沿着光孔套入螺杆，然后将螺母摆正，使螺母的螺纹与螺杆（即：定位心轴）啮合，再略为拧动螺母，便可夹紧工件。快速旋转夹紧机构同样的提高了加工生产效率。在用定位心轴定位时，采用的是间隙配合心轴，心轴工作部分按基孔制h6、g6或f7制造。此设计在装卸工件时较方便，缩短了加工时的辅助时间。根据该法兰盘结构特点设计的定位套一次限制5个自由度，外加一定位支承板限制2个自由度，即满足定位要求又能增加定位稳定性。夹紧装置使用钩形夹紧螺栓，操作方便。该夹具上设有挡块，可防止零件在加工时发生翻转或者滚动。夹具体也是由定位夹紧需要设计而成，工件的拆装也比较方便，总体上这套夹具方案能够满足生产要求。夹具的零