第一篇：法蘭盤零件鉆床夾具設計說明書 (10)[大全]

機械制造加工工藝課程設計

機電及自動化學院

機械夾具課程設計

設計題目：法蘭盤零件鉆床夾具設計

專 業：08機械電子

學 號：0811116044 姓 名： 指導老師：

2011年12月19日至2012年1月8日

機械制造加工工藝課程設計

前 言

工裝夾具就是用夾具將需要加工的零件準確定位和可靠夾緊，便于工序的快速順利進行并且保證要加工零件的結構精度方面要求的工藝裝備。工裝夾具對提高產品質量，減輕工人的勞動強度，加速生產實現機械化、自動化進程等方面起著非常重要的作用。

工裝夾具的主要作用有以下幾個方面：

（1）準確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性。（2）有效的防止和減輕了零件變形。

（3）使工件處于最佳的加工部位，工藝缺陷明顯降低，加工速度得以提高。（4）以機械裝置代替了手工裝配零件部位時的定位、夾緊及工件翻轉等繁重的工作，改善了工人的勞動條件。

工裝夾具中用于鉆孔、擴孔、锪孔及攻絲的鉆床夾具，它習慣稱為鉆模。使用鉆模加工時，是通過鉆套引導刀具進行加工。鉆模主要用于加工中等精度、尺寸較小的孔或孔系。使用鉆模可以提高孔及孔系間的位置精度，又有利于提高空的形狀和尺寸精度，同時還可以節省劃線找正的輔助時間，其結構簡單、制造方便，因此鉆模在批量生產中得到廣泛的應用。

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目 錄

前言 2

一、夾具設計任務及要求

1.1法蘭盤零件圖 4 1.2法蘭盤的重點技術要求分析 4

二、法蘭盤零件鉆3xφ11mm通孔、锪3xφ16.5mm沉孔加工工序夾具設計方案的確定

1、基準面的選擇（夾具體方式的確定）5

2、定位原理及定位方案的選擇及實現 5

3、夾緊方式及元器件的選擇 6

4、夾具總裝結構 7

三、定位誤差及夾緊分析與計算 7

1、定位誤差計算 8

2、鉆削力及夾緊力的計算 9

四、夾具工作原理(操作)簡介 10

五、參考文獻 10

六、附件

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法蘭盤零件鉆3xφ11mm通孔、锪3xφ16.5mm沉孔的夾具設計

一、夾具設計任務及要求

1.1 法蘭盤零件圖

由零件圖可知，其材料為HT150，該材料為灰鑄鐵。加工通孔的直徑為 φ11mm，選用麻花鉆d1=φ11mm，材料為高速鋼。加工锪孔的直徑為φ16.5mm，深度為10mm，選用锪鉆d2=φ16.5mm，材料為高速鋼。所用機床為立式鉆床Z525。法蘭盤零件圖如下：

1.2 法蘭盤零件的重點技術要求分析

1.公差要求

（1）3xφ11mm通孔、3xφ16.5mm沉孔均布在中心孔軸線同心圓φ98mm上；

0.2（2）有一個φ11mm通孔正對與中心軸距離34.5??0.4mm的面。

2.精度及批量分析

（1）本工序有一定位置精度要求，屬于批量生產，使用夾具加工是適當的。

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（2）考慮到生產批量不是很大，因而夾具結構應盡可能的簡單，以減少夾具的制造成本。

二、夾具設計方案的確定

2.1基準面的選擇（夾具體方式的確定）

夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設計夾具體時應滿足以下基本要求。

① 具有足夠的強度和剛度。

② 結構簡單、輕便，在保證強度和剛度前提下結構盡可能簡單緊湊，體積小、質量輕和便于工件裝卸。③ 安裝穩定牢靠。

④ 結構的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗 ⑤ 尺寸要穩定且具有一定精度。⑥ 清理方便。

2.2 定位原理及定位方案的選擇及實現

1.工件的定位原理

自由物體在空間直角坐標系中有六個自由度，即沿OX,OY,OZ三個軸向的平動自由度和三個繞軸的轉動自由度。要使工件在夾具體中具有準確和確定不變的位置，則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。2.定位方案的選擇

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?0.2方案一：以φ52g6外圓端面、φ360?0.02的內孔和距中心軸34.5?0.4mm的面定位，限制六個自由度，為完全定位。

0.2 方案二：以φ52g6外圓端面、距中心軸34.5??0.4mm的面和距中心軸54mm的面定位，限制六個自由度，為完全定位。

比較兩種方案，方案二裝夾方便，但不符合基準重合原則，定位誤差大。而方案一使通孔和沉孔的定位誤差為零，且符合基準重合原則，夾緊力方向垂直主要定位面，也符合夾緊力確定原則。故方案一比方案二好。

2.3 夾具類型的選擇

本工序鉆通孔采用固定式鉆模中的可翻轉式鉆模，并采用分度裝置做到一次裝夾，同時加工3個孔。

2.4 夾緊方式及元器件的選擇

夾緊機構的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。

對夾緊機構的基本要求如下：

① 夾緊作用準確，處于夾緊狀態時應能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。

② 夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應損害零件表面質量 ③ 夾緊件應具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應是可調節的。④ 結構力求簡單，便于制造和維修。為簡化結構，確定采用螺栓夾緊。

2.5 夾具總裝結構

根據被加工零件的結構特征，選擇定位基準，實現六點定位原理,即以工件

機械制造加工工藝課程設計 的φ52g6外圓端面為定位基準面，約束了Y向的移動；X向的轉動；Z向的轉動3個自由度。φ36短定位銷約束了Z向的移動；X向的移動2個自由度。浮動支承板約束了Y向的轉動1個自由度。這樣工件的6個自由度被完全被消除也就得到了完全的定位。

夾具總裝圖

三、定位誤差與夾緊分析及計算

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3.1 定位誤差計算

考察工件上與使用夾具有關的工序尺寸及工序要求（即工序位置尺寸和位置要求）有：通孔及沉孔孔軸距離中心軸為49mm； 分析定位誤差：

49mm尺寸的定位誤差：

定位誤差由兩部分組成：定位基準與設計基準不重合產生的定位誤差?jb和定位副制造不準確產生的基準位移誤差?jw。

因為工件是以一面一銷一浮動支承板定位，使孔的設計基準和定位基準重合，故?jb?0

現選取工件上中心孔與短定位銷的配合均為H7/f6，則圓柱銷的直徑尺寸為0.0250Φ36?mm,中心孔經加工后的尺寸為Φ36?0.041?0.02mm。

?jw?OO1max?OO1min?11(?D??d)?(0.066?0.02)mm?0.043mm 22所以?dw??jb??jw?(0?0.043)mm?0.043mm

由于加工的尺寸為11mm和16.5mm，不要求公差等級，按IT12級公差計算，1查表得誤差為0.18mm,只占公差的0.043/0.18=23.9%<。由于加工面的公差都沒有要求，均按IT12的公差標準算，因此完全可以保證加工精度的要求。

3.2 鉆削力及夾緊力的計算

①鉆孔切削力：查《現代機床夾具設計》，得鉆削力計算公式：

Ff?419Df0.8Kp

式中 Ff ——— 鉆削力

f

─── 每轉進給量, 0.2mm

D ─── 麻花鉆直徑, ?11mm ?HB?Kp——— 修正系數，Kp????190?所以 Ff?419Df0.8Kp

?419?11?0.20.8?0.95

0.6?0.95

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?419?11?0.276?0.95?1208.5N

鉆孔的扭矩： T?0.12D2f0.8Kp

式中 f

─── 每轉進給量, 0.2mm

D ─── 麻花鉆直徑, ?11mm ?HB?Kp——— 修正系數，Kp???190??0.6?0.95

T?0.12D2f0.8Kp

?0.12?112?0.20.8?0.95 ?0.12?121?0.276?0.95

?3.81N?m②锪孔切削力：查《現代機床夾具設計》，得鉆削力計算公式：

Ff?419Df0.8Kp

式中 Ff ——— 鉆削力

f

─── 每轉進給量, 0.15mm

D ─── 麻花鉆直徑, ?16.5mm ?HB?Kp——— 修正系數，Kp????190?所以 Ff?419Df0.8Kp

?419?16.5?0.150.8?0.95 ?419?16.5?0.219?0.95?1438.4N0.6?0.95

鉆孔的扭矩： T?0.12D2f0.8Kp

式中 f

─── 每轉進給量, 0.15mm

D ─── 麻花鉆直徑, ?16.5mm

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?HB?Kp——— 修正系數，Kp????190?0.6?0.95

T?0.12D2f0.8Kp

?0.12?16.52?0.150.8?0.95 ?0.12?272.25?0.219?0.95

?6.80N?m

③鉆孔夾緊力：

實際所需夾緊力：Wk?Ff?K 安全系數：

K?K0K1K2K3K4K5K6

?1.5?1.2?1.0?1.2?1.3?1.0?1.0

?2.808

Wk?Ff?K

?1438.4?2.808

?4039.03N

查《現代機床夾具設計》，用扳手的M12六角螺母，螺距為1.75mm，手柄長度140mm，作用力70N，所產生的夾緊力為5380N>Wk，故該夾具加工安全。

四、夾具工作原理(操作)簡介：

對此夾具各個零件的裝配關系見夾具總裝圖，下面我們來分析與說明它的工件原理：心軸上的短銷通過鎖緊螺母上的孔、本身的螺栓、螺母與夾具體緊緊連接。工件裝夾時，只要把鉆模板上的菱形螺母轉過90°，即可翻轉鉆模板，然后把壓緊螺母松開，把開口墊圈抽出，即可把工件套上去。利用二面一孔進行定位，當工件套上去后，先插入開口墊圈，再擰緊壓緊螺母進行夾緊。鉆模板轉回來后，菱形螺母反方向轉90°，這時鉆頭在鉆模套的引導下對待加工工件進行加工，并且在鉆模套的作用下完成鉆床對法蘭盤的鉆孔、锪孔工序。當完成一個位置的加工后，松開鎖緊螺母，拔出定位銷，轉動分度盤，使工件進入下一個加工位，以此來完成一次裝夾，鉆三個均布的孔。

本夾具操作簡單，省時省力，裝卸工件時只需靠開口墊圈和緊定螺栓的松緊即可輕松實現。

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五、參考文獻

1、《機床夾具設計手冊》 王光斗、王春福主編 上海科學技術出版社 1980年

2、《機床夾具設計》 林正煥、陳本通主編 國防工業出版社 1987年

3、《現代機床夾具設計》 吳拓主編 化學工業出版社 2009年

4、《機械制造技術基礎》 盧秉恒主編 機械工業出版社 2009年

5、《互換性與測量技術基礎》 李軍主編 華中科技大學出版社 2007年

6、《機械制圖》 大連理工大學工程畫教研室編 高等教育出版社 2006年

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六、附件

夾具總裝圖1張、零件圖5張

第二篇：法蘭盤夾具設計說明書

法蘭盤夾具設計

說明書

班級：

姓名：

題目：

設計法蘭盤4*Φ9mm孔的夾具 任務：

（1）繪制零件圖1張 A4紙

（2）繪制夾具零件圖1張 A2紙

（3）課程設計說明書1份

原始資料：

該零件圖樣一張；材料為鑄鐵，產量為中批量生產。

分組要求：

全班同學共39人，分為10個小組，每組4名同學，每組同學在提供 備選題中選擇一種零件。設計要求：

工藝規程可行，參數選擇正確，設計計算準確，文字語句通順，視圖繪制規整。設計時間：

一周

零件圖

目錄

一 設計目的

二 加工工藝分析

三 定位方案和定位元件的設計

四 確定夾緊方式和設計夾緊裝置

五 整體結構設計

六 確定夾具總圖的技術要求

一 設計目的

1.通過完成支架通槽加工夾具的設計，將具有查找文獻和標準的能力；且對機械生產實際中夾具的設計有進一步的了解和自身能力提高。

2.通過CAD畫圖，學生能夠將以前的機械制圖和專業知識有機結合，是一項綜合能力的提升。

3.課程設計是在學完了機械制造裝備設計和大部分專業課，并進行了生產實習的基礎上進行的一個教學環節。這次設計使我們能綜合運用機械制造裝備設計中的基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題。初步具備了設計一個中等復雜程度零件（氣門搖桿軸支座）的夾具設計的基本原理和方法，擬訂夾具設計方案，完成夾具結構設計的能力，也是熟悉和運用有關手冊，圖表等技術資料及編寫技術文件技能的一次實踐機會，為今后的畢業設計及未來從事的工作打下良好的基礎。

由于能力所限，經驗不足，設計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指導。

二 加工工藝分析

基面的選擇

工藝規程設計中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正進行。

在本工序中除保證孔本身的尺寸精度和表面粗糙度要求外，還需要保證以下的位置精度：

左右Φ9孔圓心到圓柱的軸線的水平距離分別為12mm、20mm；

該工件剛度較好，4*Φ9孔的加工精度要求不高，且本工序前，工件上的各端面和各孔均已經過加工，故為定位基準的選擇提供了有利條件。

三 定位方案和定位元件的設計

工件的定位必須解決兩個問題：即根據加工技術要求限制工件的自由度；使定位誤差控制在允許的范圍內。1.工件的定位原理

在制定工件的工藝規程時，已經初步考慮了加工工藝基準問題，有時還繪制了工序簡圖。設計來具時原則上應選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定位基準，均應符合六點定位原理。

六點定位原理是采用六個按一定規則布置的約束點，限制工件的六個自由度，使工件實現完全定位。這里要清楚每個點都必須起到限制一個運動自由度的作用，而絕不能用一個以上的點來限制三個自由度。因此，這六個點絕不能隨意布置。2.完全定位和不完全定位

根據工件加工表面的位置要求，有時需要將工件的六個自由度全部限制，稱為完全定位。有時需要限制的自由度少于六個，稱為不完全定位。

3.欠定位與過定位

根據加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，這就稱為定位的正常情況，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。根據加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某自由度被兩個或兩個以上的約束重復限制，稱之為非正常情況，前者又稱為欠定位，它不能保證位置精度，是絕對不允許的。后者稱為過定位，加工中一般是不允許的，它不能保證正確的位置精度，但在特殊場合下，如果應用得當，過定位不僅是允許的，而且會成為對加工有利的因素。

定位誤差分析

1）定位元件尺寸公差的確定

夾具的主要定位元件為短定位銷。所以該定位銷的尺寸公差現規定為本零件 在工作時相配的尺寸公差相同，所以定位誤差為：

2）零件規定孔4×Φ9mm在軸線 68mm圓周上，左邊孔距離軸線20mm，右邊孔距離軸線12mm，已知孔位置主要由夾具體定位誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。

夾具體的制造誤差為：對定位孔軸線平行度為：0.02，則夾具體與鉆模板配合誤差，則經過具體計算，故誤差不超過允許誤差。

3）夾具結構設計及操作簡要說明

在設計夾具進應該注意提高勞動生產率。因此，使用鉸鏈式鉆模，一次固定4個鉆套，在一次裝夾中可以加工4個孔。本工序是粗加工，切削力較大，但是由于鉆削重要生產的軸向力指向定位面，和夾緊力方向相同，所以夾緊力不直接對消切削力。但是切削力產生顛覆力矩，應該使夾緊力主法平衡。利用鉆模板夾緊Φ90突臺。

裝夾工件時，先翻開鉆模板把工件放在夾具上，由短銷定位，最后用定

位銷定好位置把鉆模板合上，把菱形螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。5.根據以上原則，工件的定位有下列兩個方案。

第一方案：以Φ20孔和一端側面為定位基準，以限制工件的自由度，在本工序前，該工件已經經過精加工，其平行度已經得到保證，優點是工件安裝穩定，但結構復雜。

第二方案：以Φ20孔和銷孔Φ4孔為定位基準，優點是工件安裝穩定，結構簡單。

從保證加工要求和夾具結構的復雜性兩方面來分析比較，應以第一方案來設計定位裝置。

為實現第一種定位方案，所使用的定位元件又有下列兩種可能性： １）２）用心軸，支承板，此方案誤差較大，不好操作。

用心軸，菱形銷，此方案定位誤差小，操作簡單，故選此方案設計夾具。

四 確定夾緊方式和設計夾緊裝置

1.夾緊的目的

工件在夾具中定位后一般應夾緊，使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力、慣性力、夾緊力等的作用，會產生變形或位移，從而影響工件的加工質量。所以工件的夾緊也是保證加工精度的一個重要的問題。

2.夾緊機構設計時，一般應滿足以下主要原則

1）夾緊時不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。

2）夾緊力應保證工件位置在整個加工過程中不變或不產生不允許的振動。

3）使工件不產生過大的變形和表面損傷。

４）夾緊機構必須可靠。夾緊機構各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構必須保證自鎖，機動夾緊機構應有聯鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。５）夾緊機構操作必須安全、省力、方便，符合工人操作習慣。

６）夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產綱領和工廠的條件相適應。

3.夾緊點選擇的原則

1）盡可能使夾緊點和支承點對應，使夾緊力作用在支承上，這樣會減少夾緊變形，凡有定位支承的地方，對應處都應選擇為夾緊點并施以適當的夾緊力，以免在加工過程中工作離開定位元件。

２）夾緊點選擇應盡量靠近加工表面，且選擇在不致引起過大夾緊變形的位置。

４．對夾緊機構的設計要求

１）可浮動 ２）可聯動 ３）可增力 ４）可自鎖

根據以上原則和要求，應該使夾緊力落在剛性較好的部位，因該工件的剛性較好，且使用螺母擰緊。因此不需要另外施加夾緊力。

五 整體結構設計

一.1）鉆床夾具結構的選擇

在設計鉆床夾具時，首先需要考慮的問題是根據工件的形狀、尺寸、質量和加工要求、工件的生產批量、工廠的工藝裝備技術狀況等具體條件，來選定夾具的結構類型。然后再進一步解決保證和提高被加工孔的位置精度問題。

2）鉆床夾具的特點和主要類型

各類鉆床和組合機床鄧設備上進行鉆、擴、鉸孔的夾具，統稱為鉆床夾具。由于在鉆孔時不便于用試鉆發法把刀具調整到規定的位置、采用劃線加工則精度低，生產效率低，故當生產批量較大時，常使用專用鉆床夾具（鉆床夾具習慣是上稱鉆模）在鉆床夾具上，一般都裝有距定位元件一定距離的鉆套，通過它引導刀具就可以保證被加工孔的坐標位置，并防止鉆頭在切入后的偏斜。

3)鉆套和鉆模板的設計

鉆套的作用是確定被加工工件的位置，引導鉆頭、擴孔或絞刀并防止在加工過程中發生偏斜。鉆模板與夾具體接連，它是保證鉆床夾具精度的重要零件。按鉆模板在夾具體上鏈接方式可以分為一下幾種。

1.固定式鉆模板 固定式鉆模板靠螺釘和銷釘固定在夾具體上，在裝配后鏜鉆套底孔，保證鉆套底孔的位置精度要求。因此，固定式鉆模板精度高，但裝卸工件不方便。

2.鉸鏈式鉆模板 鉆模板采用鉸鏈與夾具體鏈接，可以方便的打開，便于裝卸工件、清理切削，對于鉆孔后需要攻螺紋尤為合適。但鉆套位置精度較低，結構也較復雜。

3.可卸式鉆模板 可卸受的鉆模板以倆孔在家具提上的組圓銷和菱形銷定位，并用鉸鏈螺栓將模板和工件一起夾緊，加工完畢需將鉆模板卸下工件。其工件原理與蓋板式鉆床夾具相似。使用這類鉆米版時，裝卸模板費時費力，鉆套的位置精度較低，故一般多在其他形式的鉆模板不便于裝卸工件時采用，當工件有幾個加工面時，為便于裝卸工件，可將其中的一個或倆個工作面的鉆模板做成可卸式的。

4.活動式鉆模板

在一些情況下，鉆模板往往不能像上述鉆床夾具一樣設置在夾具上，而是將它連接在主軸箱上，并隨主軸箱而運動，這種鉆模板稱為活動鉆模板。

5.二、由零件結構圖（如下圖）尺寸設計夾具各部件的結構尺寸

1）底座

底座使用HT200的鑄造成型，進行時效處理，消除內應力，具有較好的抗壓強度，剛度和抗振性。在四角有U型槽，與T型螺釘配合使用，將夾具固定在工作臺上。

2）固定導向件

固定導向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成，退后處理，保證尺寸的穩定性，且在裝配后修正尺寸，保證夾具的精度。焊接件制造方便，生產周期短，成本低。

3）鉆套、襯套的選擇

因為為中批量生產，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標準可換鉆套，材料

為T10A。查機械手冊，鉆套與襯套之間采用用H7n6F7m6配合，襯套與鉆模之間采配合。當鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉動及退刀時脫出。

4）鉆模板

5）開口墊圈的結構如圖所示：

六 確定夾具總圖的技術要求

１． 夾具總圖上應標注的技術要求

１）２）３）夾具外形的最大輪廓尺寸

定位副的配合公差及定位支承間的位置精度

引導副的配合公差帶、引導元件間的位置精度及其一個引導元件對定位元件的位置精度 ４）夾具（指定位元件）對機床裝夾面間（即夾具安裝面）的相互位置公差 ５）其他結合副的公差帶及相互位置精度

２． 機床夾具技術要求允差值的確定

在確定時可分兩種情況考慮： １）２）直接與工序位置精度有關的夾具公差 這種情況一般可按下列原則估算夾具公差：

夾具上的線性尺寸公差及角度公差Tj=(1/5——1/2)Tc。

夾具工作表面相互間的距離尺寸公差及相互位置公差Tj=(1/3——1/2)Tc；

當加工尺寸為未注公差尺寸時，夾具的線性尺寸公差取0.10mm。

３）與加工要求無直接關系的夾具公差

設計感想

通過這次夾具設計，我在多方面都有所提高。通過這次夾具設計，綜合運用本專業所學課程的理論和生產實際知識進行一次法蘭盤夾具設計，鞏固與擴

充了法蘭盤孔夾具設計等課程所學的內容，掌握氣法蘭盤孔夾具設計的方法和步驟，掌握法蘭盤孔的夾具設計的基本模具，了解了夾具的基本結構，提高了繪圖能力，熟悉了規范和標準，同時獨立思考的能力也有了提高。

課程設計是我們專業課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會，從事職業工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎．

一周的課程設計結束了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，和同學們相互探討，相互學習，相互監督。學會了合作，學會了寬容，學會了理解。

在這次設計過程中，體現出自己單獨設計夾具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發現自己平時學習的不足和薄弱環節，從而加以彌補。

在此感謝我們的老師.，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我們工作、學習中的榜樣.這次模具設計離不開老師的細心指導。

同時感謝對我幫助過的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼。

由于本人的設計能力有限，在設計過程中難免出現錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。

參考文獻

【1】 李余慶，孟廣耀.機械制造裝備設計.機械工業出版社，第二版.——北京： 2008.【2】 王 棟，李大磊.機械制造工藝學課程設計指導書.機械工業出版社，——北京：2010.【3】 吳 拓，現代機床夾具設計.化學工業出版社.-——北京： 2009.

第三篇：!!!!!!!車床法蘭盤夾具設計說明書

序 言

機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課、大部分專業課以及參加了生產實習之后進行的。這是我們在進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。

通過本次課程設計，應該得到下述各方面的鍛煉： 能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。提高結構設計的能力。通過設計夾具的訓練，應當獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經濟合理而且能保證加工質量的夾具的能力。學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。

就我個人而言，我希望通過本次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加生產實踐打下一個良好的基礎。

由于能力所限，設計尚存在許多不足之處，懇請各位老師予以指教。

一、零件的分析

（一）零件的作用

題目所給的零件是法蘭盤（見附圖1），其為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。

（二）零件的工藝分析

法蘭盤共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求。現分述如下： 1．以Φ80孔為中心的加工表面

這一組加工表面包括：Φ62±0.015孔及其倒角以及與其垂直的端面，Φ80h11外表面，兩個M64×1.5的槽，Φ36 0成

120°的Φ16.5階梯孔的兩端面。

2．以A面為基準的加工表面

這一組加工表面包括：三個互成120°的ф16.5階梯孔，一個側面C,一個平面D。這兩組表面之間有著一定的位置要求，主要是： Φ62±0.015孔對B端面的徑向圓跳動公差為0.04mm。

由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專

+0.6

2孔以及與其垂直的端面，Φ52g6外表面B及退刀槽，三個互用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。

二、工藝規程設計

（一）確定毛坯的制造形式

材料為HT15-33。考慮到法蘭主要承受靜壓力，因此選用鑄件。

（二）基面的選擇

基面選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產無法正常進行。

（1）粗基準的選擇。

按照有關粗基準的選擇原則（如果必須首先保證工件上欲加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應以不加工表面為粗基準），孔Φ62±0.015與B端面有0.04mm的圓跳動公差要求，現選擇Φ52g6外表面B為粗基準，利用三爪自定心卡盤加持外圓A，并且使卡盤端面緊靠A端面，這樣可以消除所有六個自由度，達到完全定位。

（2）精基準的選擇。主要應考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。

（三）制訂工藝路線

制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。

1．工藝路線方案一

工序1 粗車Φ16.5端面，粗、精車外圓Φ80h11及車倒角，車兩個槽Φ64，車外圓Φ52g6、退刀槽及倒角，車端面A。

工序2 擴孔Φ62±0.015，擴孔Φ36 0+0.62，絞孔Φ62±0.015，絞孔Φ36 0+0.62 工序3 車兩個槽M64×1.5，車孔Φ62±0.015倒角。工序4 鏜刀鏜R3圓角 工序5 銑Φ80h11端面.工序6 鉆三個孔Φ16.5，鉆三個孔Φ11。工序7 拉槽6×6。

工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。工序9 銑側面保證尺寸34.5mm 工序10 銑平面保證尺寸54mm 工序11 表面處理，檢驗入庫。2．工藝路線方案二

工序1 粗車Φ80h11外圓柱面，車Φ120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，精車外圓Φ80h11，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個密封槽Φ64。

工序2 車Φ52g6端面，車端面A，車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。

工序3 鉆三個孔Φ16.5，鉆三個孔Φ11。工序4 拉槽6×6。工序5 鏜刀鏜R3圓角 工序6 銑側面保證尺寸34.5mm 工序7 銑平面保證尺寸54mm 工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。

工序9 表面處理，檢驗入庫。

3．工藝方案的比較與分析

上述兩個工藝方案的特點在于：方案一選擇對孔Φ36 0+0.62進行鑄造然后在機加工（擴、絞），對Φ62±0.015孔采取先擴后絞。在加工過程中，要進行七次裝夾，用五套夾具，共八道工序。方案二選擇對孔Φ36 0+0.62進行先鉆后車，對Φ62±0.015孔采取先粗車后精車。在加工過程中，要進行六次裝夾，用五套夾具，共七道工序。相比之下，方案工序更為簡單。在工序安排中，裝夾次數越多，定位次數越多，造成的定位誤差也就越大，而且所用工時會越多。而且方案一沒能完成車螺紋M64×1.5工序。除此以外，方案二的1、2工序可合并為一個工序，兩個方案都沒有考慮到零件毛坯為鑄件，因而在所有機加工之前，應先安排除砂工序。綜合考慮以上各方面，對方案進行改進，改進后的具體工藝方案確定如下：

工序1 除砂。

工序2 粗車Φ80h11外圓柱面，車Φ120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，精車外圓Φ80h11，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個密封槽Φ64。（以Φ52g6外圓柱面為粗基準，采用三爪卡盤夾持Φ52g6外圓柱面）

車Φ52g6端面，車端面A，車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。（以Φ80h11外圓柱面為精基準，采用三爪卡盤夾持Φ80h11外圓柱面）

工序3 鉆三個通孔Φ11，鉆三個孔Φ16.5，惚沉頭孔Φ16.5（以端面A為精基準，）工序4 拉槽6×6。工序5 鏜刀鏜R3圓角。工序6 銑側面保證尺寸34.5mm 工序7 銑平面保證尺寸54mm 工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。工序9 表面處理，檢驗入庫。

將以上內容一并填入工藝過程卡片，見附表1。

（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

“法蘭盤”零件材料為HT15-33，硬度為170-240HBS，毛坯的重量為2.5kg,生產類型為大批生產，采用鑄件。

根據上述原始資料及加工工藝，分別確定個加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1．外圓表面（Φ80h11，Φ52g6，Φ120）

外圓Φ80h11，表面粗糙度要求1.6μm,公差等級為 6級，查《機械加工技術手冊》（以下簡稱《手冊》）表3-9（P87）采用先車（只能達7級精度），然后再磨（可達6級精度）。根據其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm,精車雙邊余量為2Z=1mm，查《手冊》15-13(P567),選用磨削的雙邊余量為2Z=0.4mm。

外圓Φ52g6，表面粗糙度要求為1.6μm，公差等級為 6級，查《手冊》表3-9（P87）采用先車，然后再磨。根據其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm，精車雙邊余量為2Z=1mm，查《手冊》15-13(P567),選用磨削的雙邊余量為2Z=0.4mm。

外圓ф120，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm。2．內孔表面（Φ62±0.015，Φ36 0

+0.62）

內孔Φ62±0.015，查《手冊》表3-9（P87），采取先粗車再精車。根據其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm，查《手冊》9-11(P401),選用精車的雙邊余量為2Z=0.4mm。

內孔Φ36 0+0.62，查《手冊》表3-5（P74），為9級公差要求，查《手冊》表3-9（P87），采取先鉆孔后精車。根據其尺寸，選用鉆孔的雙邊余量為2Z=35.6mm，查《手冊》9-11(P401),選用精車的雙邊余量為2Z=0.4mm。

3．外圓端面加工余量及公差（Φ80h11及Φ52m6端面）

外圓Φ80h11端面粗糙度要求為3.2μm，軸向無公差要求。查《手冊》表3-13（P91），粗銑的表面粗糙度為3.2-6.3μm，可達要求，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm.外圓Φ52g6端面粗糙度要求為6.3μm，軸向無公差要求。查《手冊》表3-13（P91），粗車的表面粗糙度為3.2-6.3μm，可達要求，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm.4.Φ16.5端面

Φ16.5端面的粗糙度要求為3.2μm，軸向無公差要求。查《手冊》表3-13（P91），粗車的表面粗糙度可達3.2μm，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm.5．端面A 端面A粗糙度要求為1.6μm，軸向無公差要求。公差等級為 6級，查《手冊》表3-9（P87）采用先車，然后再磨。根據其尺寸，選用粗車的余量為Z=1mm，精車余量為Z=0.5mm，查《手冊》15-13(P567),選用磨削的余量為Z=0.2mm。

6.側面C,平面D平面D距內孔Φ36中心的距離為54mm，無公差要求，表面粗糙度要求為6.3μm，計算得其需切削量為6±0.5mm，根據《手冊》P480敘述，選用一次銑削成型。側面C距內孔Φ36中心的距離為34.5-0.40-0.20，表面粗糙度要求為6.3μm，公差為200μm，查《機械制圖》表8.5（P232），為12級公差要求，計算得其需切削量為26.5±0.5mm。根據《手冊》P480敘述，選分四次銑削成型。

（五）確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ：除砂

工序Ⅱ：粗、精車Φ80h11外圓柱面，車ф120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個密封槽Φ64。（以Φ52g6外圓柱面為粗基準，采用三爪卡盤夾持Φ52g6外圓柱面）

車Φ52g6端面，車端面A，粗、精車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。（以Φ80h11外圓柱面為精基準，采用三爪卡盤夾持Φ80h11外圓柱面）

工件材料：HT150，HB=150,金屬模鑄造。

加工要求：車外圓Φ80h11及車倒角，表面粗糙度要求為1.6μm，6級公差要求；車兩個槽M64×1.5；車外圓Φ52g6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求為3.2μm，6級公差要求；車端面A，表面粗糙度要求為6.3μm。

機床：C620-1臥式車床。

刀具：YT15外圓車刀、YT15端面車刀、YT15內圓車刀、高速鋼螺紋車刀，刀桿尺寸為16×25mm。切削用量：

1.粗車Φ80h11外圓柱面

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380），當刀桿尺寸為16mm×25mm，ap=1mm,工件直徑為80mm時

f=0.8-1.2mm/r 取f=0.8mm/r 2）計算切削速度 根據《手冊》表8-60（P381），切削速度的計算公式為（壽命選60T）

Vc=CV×KV/(Tapf)m/min 其中：CV=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數見《手冊》表8-61至表8-69，即 KMv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kkrv=0.81, kBv=0.97。

m

x

y2所以 vc=158×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97/(60×1 =71.85(m/min)3)確定機床主軸轉速

0.20.1

5×0.8

0.40)ns=1000vc/(πd)=1000×71.85/(3.14×80)=286(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(41+1)/286×0.8=0.18(min)2.精車外圓Φ80h11 1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=102m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×102/(3.14×80)=406(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/406×0.6=0.17(min)3.車Φ120外圓柱面

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=85m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×85/(3.14×120)=225(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(15+1)/225×1.0=0.07(min)4.車Φ80h11端面及倒角

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.8mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=105m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×80)=418(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/418×0.8=0.12(min)5.車Φ16.5端面及倒角 1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=35m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×16.5)=675(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(8.3+1)/675×0.4=0.04(min)6.粗車Φ62±0.015孔

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=106m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×106/(3.14×60)=560(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/560×0.6=0.13(min)7.精車Φ62±0.015孔及倒角

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.4(mm/r)2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=112(m/min)3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×112/(3.14×60)=590(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/590×0.4=0.18(min)8.車螺紋M64×1.5 采用高速鋼螺紋車刀，規定粗車螺紋時走刀次數為i=4;精車螺紋時，走刀次數為i=2.螺距 t=1.5mm,所以進給量f=1.5mm/r.1)切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）粗車螺紋時： vc=21m/min 精車螺紋時： vc=35m/min 2)確定機床主軸轉速

粗車螺紋時：n1=1000vc/(πd)=1000×21/(3.14×64)=105(r/min)精車羅紋時：n2=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×64)=174(r/min)3)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

粗車螺紋時：t1=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×4/(105×1.5)=0.41(min)精車螺紋時：t2=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×2/(174×1.5)=0.12(min)9.車兩個密封槽Φ64 1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=84m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×84/(3.14×64)=418(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=2×(l+y+△)/nf=2×(2+1)/418×0.5=0.03(min)10.車Φ52g6端面

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=90m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×90/(3.14×52)=551(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/551×0.5=0.04(min)11.車端面A 1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=82m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×82/(3.14×120)=218(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(35+1)/218×1.0=0.17(min)12.粗車Φ52g6外圓柱面

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=105m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×52)=643(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/643×0.5=0.04(min)13.精車Φ52g6外圓柱面倒角及退刀槽 1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=125m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×125/(3.14×52)=765(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/765×0.4=0.04(min)14.鉆孔Φ36 0+0.62

1）進給量 f=0.2mm/r(見《手冊》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(見《手冊》表10-15（P437）3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×36)=350(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=22/(350×0.2)= 0.32(min)15.精車孔Φ36 0+0.62

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.3mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=108m/min 3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×108/(3.14×36)=950(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/950×0.3=0.15(min)工序Ⅲ：鉆三個通孔Φ11，鉆三個孔Φ16.5，惚沉頭孔Φ16.5 機床：搖臂鉆床 刀具：高速鋼鉆頭 切削用量：

1.鉆三個通孔Φ11 刀具材料：高速鋼。

1）進給量 f=0.2mm/r(見《手冊》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(見《手冊》表10-15（P437）3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×11)=1150(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=3*(l+y+△)/nf=15/(1150×0.2)= 0.21(min)2.鉆三個階梯孔Φ16.5 刀具材料：高速鋼。

1）進給量 f=0.2mm/r(見《手冊》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(見《手冊》表10-15（P437）3)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×16.5)=770(r/min)4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=3×(l+y+△)/nf=5/(770×0.2)= 0.1(min)2.惚沉頭孔Φ16.5 工序Ⅳ：拉槽6×6 機床：臥式拉床L6120 刀具：高速鋼拉刀 切削用量：

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.02mm 2）切削速度 根據《手冊》表12-8（P462）

vc=30m/min 3)確定機床行程數

ns=z/f=6.0/0.3=20 4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=2×(l+△)× ns/(1000vc)=2×30×20/30=(min)

工序Ⅴ：用鏜刀鏜R3圓角，選刀具半徑為3mm，機床為T740金剛鏜床f=0.2mm/r,切削速度則V=100m/min則nω=1000V/πd=(1000×100)/π58=584r/min Tm=(l+l1)/(nωf)=(2π×16+2)/(584×0.2)=0.19min 工序Ⅵ：銑平面保證尺寸54 機床：立式銑床X51 刀具：鑲齒三面刃銑刀（高速鋼）切削用量：

1）進給量 f=2.0mm/r(見《手冊》表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min)(見《手冊》表13-12（P484）3）切削深度 ap=6mm(見《手冊》P480敘述）4)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min)5)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=48/(65×2.0)=0.37(min)工序Ⅶ：銑側面保證尺寸34。5

1）進給量 f=2.0mm/r(見《手冊》表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min)(見《手冊》表13-12（P484）

3）切削深度 由于該工序余量較大（26.5±0.5mm），所以分四次銑削成型。根據《手冊》P480敘述，通常鑄鐵件銑削深度為5-7mm,所以，前三次選用ap=7mm，第四次選用ap=5.5mm。

4)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min)5)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379）

tm=4×(l+y+△)/nf=100×4/(65×2.0)= 3.08(min)工序Ⅷ：磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。機床：外圓磨床M1412 刀具：根據表15-2至15-7，選用WA46KV6P200×32×125型砂輪。

其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#，硬度為中軟1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為200×32×125(D×B×D)。

切削用量： 1.磨外圓Φ80h11 1）工件速度 VW=25m/min 見《手冊》表15-12（P566）2)進給量 軸向fa=2.0mm/min 徑向fr= 0.015mm/雙行程(見《手冊》表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm 4)砂輪速度 v=35m/min 5)確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×200)=57(r/min)6）加工工時

tm=2LZbK/1000fafr

式中，L—加工長度，40mm;Zb—單面加工余量，0.2mm;K—系數，1.10；

fa—工作臺軸向移動速度；

fr—工作臺往返一次砂輪徑向進給量。

tm=2×40×0.2×1.1/（1000×2.0×0.015）=0.60（min）

2.磨外圓Φ52g6 1）工件速度 VW=25m/min 見《手冊》表15-12（P566）2)進給量 軸向fa=2.0mm/min 徑向fr= 0.015mm/雙行程(見《手冊》表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm 4)砂輪速度 v=35m/min 5)確定機床主軸轉速

ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×200)=57(r/min)6）加工工時

tm=2LZbK/1000fafr

=2×10×0.2×1.1/（1000×2.0×0.015）=0.15（min）工序Ⅸ：表面處理，檢驗入庫。

最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其它加工數據，一并填入機械加工工序卡片，見附表2-6。三.夾 具 設 計

為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計通用夾具。經過與老師協商，決定設計第七道工序——銑側面保證尺寸34.5mm夾具，本夾具將用于X51立式銑床。刀具為高速鋼鑲齒三面刃銑刀。3.1 問題的提出

在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。

3.2 卡具設計

1． 定位基準的選擇

出于定位簡單和快速的考慮，選擇端面，側面為基準（自由度限制數為3個），配合以兩個菱形銷（自由度限制數為3個）。

2． 切削力和卡緊力計算

本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。修正系數查《機械加工工藝手冊》 KF=kM=(軸向力

Fi?CFdMf0210190)0.6=1.062 fyMkF?588.6?0.0071.0?0.220.8?1.062?5.259N

扭矩

Mc?CMd0zMfyMkM?225.63?0.0072.0?0.220.8?1.062?5.694?10?6N.m由矩很小，計算時可忽略。

驗算螺栓強度： ns?1.3F?179.94MPa

?d2c45鋼的強度為450MPa 強度滿足

使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節卡緊力調節裝置，即可指定可靠的卡緊力。3.3 定位誤差分析

本工序采用側面夾緊，使用端面，兩菱形銷定位，而工件自重會始終靠近凸臺，當然工件有一定的誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。

鉆套選用快換鉆套 Φ13mm。偏差為?13?0.016mm 菱形銷選用13。偏差為13?0.012。銷釘孔選用Φ10H7。偏差為?100

?0.018?0.024?0.040mm 3.4 夾具設計及操作的簡要說明

如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞 動生產率和降低生產成本。盡管采用機動夾緊能提高夾緊速度，這樣還可以使得制造夾具的制造工藝簡單省事。由于選擇的定位基準為零件的底面和軸孔，所以可以使用凸臺和菱形銷配合定位。

此外，由于本零件是中批生產，隨著加工零件個數的增加，夾具磨損也將增大，這將導致零件加工誤差的增大，廢品率升高，間接地增加了生產成本。為了解決這個問題，在設計時，采用雙壓板機構可以防止這個問題，延長了夾具的使用壽命。

四.總 結

為期二周的機械制造工藝學課程設計即將結束了，二周是時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這二周的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們的畢業設計打下了好的基礎。

課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業設計完成的更出色的關鍵一步。

最后，衷心的感謝王彤老師的精心指導和悉心幫助，使我順利的完成此次設計。謝謝！！五.參 考 文 獻

【1】趙家齊主編．機械制造工藝學課程設計指導書．機械工業出版社，1997 【2】王紹俊主編．機械制造工藝設計手冊．機械工業出版社，1985 【3】《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組編．金屬機械加工工藝人員手冊．上海科學技術出版社，1983 【4】上海柴油機廠工藝設備研究所編．金屬切削機床夾具設計手冊．機械工業出版社．1984 【5】南京市機械研究所主．金屬切削機床夾具圖冊．機械工業出版社 【6】呂周堂、陳曉光主編．互換性與技術基礎．中國科學技術出版社

第四篇：法蘭盤夾具設計說明書

目錄

一 序言??????????????????????????????1 二 零件的分析???????????????????????????1 2.1 零件的作用???????????????????????????1 2.2 零件的工藝分析?????????????????????????1 三 工藝設計規程??????????????????????????2 3.1 確定毛坯的制造形式???????????????????????2 3.2 基面的選擇???????????????????????????2 3.3 制定工藝路線??????????????????????????2 四 夾具設計????????????????????????????5 4.1 問題的提出???????????????????????????5 4.2 夾具設計????????????????????????????5 五 參考文獻????????????????????????????6

夾具設計課程設計說明書

一、序言

機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大學的大部分專業課之后進行的。這是我們在進行畢業設計之前對所學個課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際的練習，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。

就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，對未來的工作發展打下一個良好的基礎。

由于能力有限，設計尚有不足之處，懇請各位老師給予指教。

二、零件的分析

（一）零件的作用

題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤（見附圖1），法蘭盤是車床上起聯 接作用的重要零件。

（二）零件的工藝分析

法蘭盤是一回轉體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以?20 0-0.12

0

+0.045

為中心，包括

兩個?100 0.34mm的端面，尺寸為?45-0.017mm的圓柱面，兩個?90mm的端面及上面的4個?9mm的透孔，?45-0.6mm的外圓柱面及上面的?6mm的銷孔，?90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個平面。

這組加工表面是以?20 0

+0.045 0

為中心,其余加工面都與它有位置關系,所以應該先加工?20mm的孔，再加工?100 0.34mm的端面，然后再加工其他的端面和孔。

-0.12

郝志軍：法蘭盤夾具設計

三、工藝設計規程

（一）確定毛坯的制造形式

零件材料為HT200，年產量為1000件，為中批量生產，而且零件輪廓尺寸不大，故 采用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造，再進行機械加工。

（二）基面的選擇

基面選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。1）粗基準的選擇

選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續的工序提供精基準。選擇粗基準的出發點是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應選加工余量最小的面為粗基準（這就是粗基準選擇原則里的余量足夠原則）現選取?45mm外圓柱面和端面作為粗基準。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達到完全定位。2）精基準的選擇

主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。

（三）制定工藝路線

制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領一確定為中批生產的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。一.工藝路線方案一

夾具設計課程設計說明書

工序 1 粗車、半精車、精車?100 0.34mm的端面；粗車?100 0.34mm的外圓柱面和B面；鉆、擴、粗鉸?20mm的孔；車?20mm內孔的倒角

工序 2 粗車、半精車、精車?45-0.017mm的端面；粗車、半精車、精車?45-0.017mm的外圓柱面；粗車、半精車、精車?90mm的端面；粗車?90mm的外圓柱面；車?20mm內孔的倒角；對?45mm的圓柱面倒角；車3×2的退刀槽

工序 3 半精車、精車?100 0.34mm的外圓柱面和B面，倒?45mm兩端的過度圓弧；車? 100mm、? 90mm外圓柱面上的倒角

工序 4 粗銑、半精銑、精銑?90mm外圓柱面上平行于軸線的兩個平面 工序 5 鉆?4mm孔，鉆鉸?6mm的銷孔 工序 6 鉆4-?9mm透孔

工序 7 磨?100mm、?45mm的外圓柱面

工序 8 磨?90mm外圓柱面上距離軸線24mm的平面 工序 9 拋光B面

工序 10 劃線刻字

工序 11 ?100mm外圓無光鍍鉻 工序 12 檢查入庫 二.工藝方案二

工序 1 粗車?100mm端面及外圓柱面，粗車B面，粗車? 90mm的外圓柱面 工序 2 粗車? 45mm端面及外圓柱面，粗車? 90mm的端面 工序 3 鉆、擴、粗絞? 20mm的孔

工序 4 粗銑? 90mm圓柱面上的兩個平面

工序 5 半精車? 100mm的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車? 90mm的外圓柱面，車? 100mm、? 90mm外圓柱面上的倒角，車?45兩端過渡圓弧，車? 20mm孔的左端倒角

工序 6 半精車? 45mm的端面及外圓柱面，半精車? 90mm的端面，車3×2退刀槽，車? 45mm圓柱面兩端的倒角，車? 20mm 內孔的右端倒角

工序 7 精車? 100mm的端面及外圓，精車B面

-0.12

0

0

-0.12

-0.12

郝志軍：法蘭盤夾具設計

工序 8 精車? 45mm的外圓，精車? 90mm的端面 工序 9 精絞? 20mm的孔

工序 10 精銑? 90mm圓柱面上的兩個平面 工序 11 鉆? 4mm孔，鉆、絞? 6mm孔 工序 12 鉆、絞 4-? 9mm的孔

工序 13 磨? 100mm、? 45mm的外圓柱面 工序 14 磨B面

工序 15 磨? 90mm外圓柱面上距離軸線24mm的平面 工序 16 刻線刻字 工序 17 鍍鉻 工序 18 檢測入庫 三.工藝方案的比較與分析

上述兩個方案的特點在于：方案一 采用先車削端面并且鉆孔，保證了孔和端面的精度，并且可以提高效率，而方案二采用兩次車削端面，粗基準外圓柱面重復使用，不能保證精度，而且過程繁瑣。因此選用方案一作為加工工藝方案。由于各端面及外圓柱面都與?20mm軸線有公差保證，所以加工各端面及外圓柱面時應盡量選用?20mm孔為定位基準。經過比較修改后的具體工藝過程如下: 工序 1 粗車、半精車、精車?100 0.34mm的端面；粗車?100 0.34mm的外圓柱面和B面；鉆、擴、粗鉸?20mm的孔；車?20mm內孔的倒角

工序 2 粗車、半精車、精車?45-0.017mm的端面和外圓柱面；粗車、半精車、精車?90mm的端面；粗車?90mm的外圓柱面；車?20mm內孔的倒角；對?45mm的圓柱面倒角；車3×2的退刀槽

工序 3 半精車、精車?100 0.34mm的外圓柱面和B面，倒?45mm兩端的過度圓弧；車? 100mm、? 90mm外圓柱面上的倒角

工序 4 粗銑、半精銑、精銑?90mm外圓柱面上平行于軸線的兩個平面 工序 5 鉆?4mm孔，鉆鉸?6mm的銷孔 工序 6 鉆4-?9mm透孔

工序 7 磨?100mm、?45mm的外圓柱面

-0.12

0-0.12

-0.12

夾具設計課程設計說明書

工序 8 磨?90mm外圓柱面上距離軸線24mm的平面 工序 9 拋光B面

工序 10 劃線刻字

工序 11 ?100mm外圓無光鍍鉻 工序 12 檢查入庫

以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。

四、夾具設計

為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經過與老師協商，決定設計第4道工序——銑削?90mm上的兩個平面的臥式銑床夾 具。本夾具將用于X63臥式銑床。

（一）問題的提出

本夾具主要是來銑削?90mm法蘭上的兩個平面。在銑這兩個平面時，只需考慮其與?20孔和?100端面的垂直。因為在加工完這兩個平面后還要對其拋光。所以在本道工序中不僅要考慮提高勞動生產率，而且要考慮加工精度。

（二）夾具設計

1.定位基準的選擇

工件以?100端面和?20 0

2.工件的夾緊

由于設計的是手動夾緊，一方面要考慮工件的安裝與拆卸，另一方面還要實現夾緊力基本相同，所以考慮使用雙壓板夾緊。

銑床夾具裝配圖見附圖附圖2。

+0.045

孔為定位基準，在支承板和定位銷上實現五點定位。

郝志軍：法蘭盤夾具設計

參考文獻

[1] 黃健求.機械制造技術基礎.北京：機械工業出版社，2005.[2] 吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊.北京：高等教育出版社，2006.[3] 周靜卿，張淑娟，趙鳳芹.機械制圖與計算機繪圖.北京：中國農業大學出版社，2005.[4] 侯書林，朱海.機械制造基礎.北京：北京大學出版社，2006.[5] 李旦，邵向東，王杰.機床專用夾具圖冊.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2005.— 6 —

第五篇：法蘭盤夾具設計.（范文模版）

目錄

一、序言.......................................................................................................................2

二、零件分析...............................................................................................................2

1零件的作用.........................................................................................................2 2零件的工藝分析.................................................................................................2

三、工藝規程設計.......................................................................................................3

1確定毛坯的制造形式.........................................................................................3 2基面的選擇.........................................................................................................3 3制定工藝路線.....................................................................................................3 4毛坯尺寸的確定與機械加工余量.....................................................................5 5確定各道工序的切削用量及基本工時.............................................................5

四、夾具的設計.........................................................................................................14 1問題的提出.......................................................................................................14 2夾具設計...........................................................................................................14 五、三維建模..............................................................................................................16

五、設計總結.............................................................................................................21

六、參考文獻.............................................................................................................22

0

一、序言

機械制造裝備課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課、大部分專業課以及參加了生產實習之后進行的。這是我們在進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際的訓練，因此，它在我的大學生活中占有重要的地位。

通過本次課程設計，應該得到下述各方面的鍛煉：

1、能熟練運用機械制造課程中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。

2、提高結構設計的能力。通過設計夾具的訓練，應當獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經濟合理而且能保證加工質量的夾具的能力。、學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。

此次設計的是CA6140車床法蘭盤及夾具設計。首先，對工件進行分析得出工藝路線；再著重進行夾具的設計，其中包括定位的設計、夾緊力的設計，夾緊和定位原件的選擇。

由于能力所限，設計尚存在許多不足之處，懇請老師予以指教。

二、零件分析

1、零件的作用

題目所給的零件是法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。

2、零件的工藝分析

法蘭盤零件，要求鉆孔Ф6和Ф4，保證尺寸28?0.3，進行夾具設計，生產批量為中批量生產。以零件心軸和一端面定位，夾緊另外一端面。用快換鉆套保證孔Ф6和Ф4的位置，即尺寸28?0.3。

三、工藝規程設計

1、確定毛坯的制造形式

零件材料是HT200。零件年產量是中批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產率保證加工精度后可采用鑄造成型，采用方法為砂模機器造型。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。

2、基面的選擇

基面選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產無法正常進行。

（1）粗基準的選擇

按照有關粗基準的選擇原則（如果必須首先保證工件上欲加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應以不加工表面為粗基準），現選擇Φ45外表面B為粗基準，利用三爪自定心卡盤加持最右端外圓Φ45，并且使卡盤端面緊靠右端面，這樣可以消除所有六個自由度，達到完全定位。

（2）精基準的選擇。主要應考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。

3、制定工藝路線

制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質量等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為中批生量生產的條件下，可以考慮采用通用機床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。還應當考慮經濟效果，以便降低生產成本。

（1）工藝路線方案一

工序1粗車 Ф100mm柱體左右端面及外圓外圓留有余量。以右端Ф45 mm為粗基準。

工序2鉆、擴、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。工序3粗車Ф45，Ф90的外圓，粗車各端面，粗車Ф90的倒角，粗車3x2的槽，R5的圓角。以Ф20為精基準。

工序4 半精車Ф90外圓及各端面，車槽3×2，R5的圓角。工序5半精車Φ100左右端面及外圓，精車Ф100的左端面。工序6粗銑Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側面。工序7鉆 4×Φ9孔。工序8 鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

工序9磨削Φ100的右端面，Φ90外圓及左右端面，Φ45外圓。工序10 磨削外圓面 Φ100，Φ 90。

工序11刻字刻線。工序12鍍鉻。工序13 檢測入庫。

(2)工藝路線方案二

工序1鉆、擴、鉸Φ20的孔，以右端Φ45的外圓為粗基準。

工序2粗車Φ100外圓，B面，Φ90外圓及右側面，3x2槽，Φ45外圓。粗車零件左右端面

工序3粗車零件左右端面，并倒Φ20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。工序4半精車Φ100外圓，Φ90外圓。工序5半精車零件左端面。

工序6精車Φ100外圓，并倒Φ100，Φ90的倒角。工序7精車零件右端面。

工序8粗銑Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側面。工序9 鉆 4×Φ9孔。工序10鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

工序11磨削Φ90外圓及右側Φ45外圓。工序12拋光B面。工序13刻字畫線。工序14鍍鉻。工序15檢測入庫。(3)工藝方案的比較與分析

上述兩種工藝方案的特點在于：方案二考慮以Φ20孔為精加工基準，而方案一則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔 Φ20mm，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。

4、毛坯尺寸的確定與機械加工余量

由于本零件材料為灰鑄鐵，由《工藝手冊得》，毛坯為雙側加工，MA為G，加工精度為8到10級，這里選取9級。則，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得：

零件沿軸線方向的加工余量為：2x2.5mm=5mm Ф100徑向加工余量為6mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm Ф90徑向加工余量為2x2.5mm=5mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm Ф45徑向加工余量為2x2.5mm=5mm 由《機械零件工藝性手冊》表：2-64得：Ф100，Ф90柱體圓角為：R=2mm；右端Ф45的圓角為：R=4mm；

5、確定各道工序的切削用量及基本工時

工序1 ：鉆，擴，鉸Ф20孔 加工條件：

工件材料：HT200 硬度170—241HB，取190HB，機器砂型鑄造。加工要求：鉆，擴，鉸Ф20孔 機床：Z3040型搖臂鉆床(1)鉆 Ф18孔

1）刀具選擇：查《機械制造工藝設計簡明手冊》選用 18高速鋼錐柄標準花鉆。

2）切削用量選擇：查《切削用量手冊》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《機械制造工藝設計簡明手冊》C365L 手冊》取V =13m/min，v??dwnw1000=18m/min。

車床進給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡明

?1000vns?dw=230r/min，按機床選取n =238r/m,故3)計算基本工時：T=（L+L1+L2）/(f×n)=0.66min。(2)擴Ф19.8 孔

1）刀具選擇：選用 19.8高速鋼錐柄擴孔鉆。

2）確定切削用量：查《切削用量簡明手冊》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《機械制造工藝設計簡明手冊》C365L 車床進給量取f =0.92mm/r。擴孔時的切削速度，由《現代機械制造工藝流程設計實訓教程》得公式：vc擴=（1/2~1/3）vc鉆 查《切削用量簡明手冊》取VC =0.29m/s=17.4m/min，Vc=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min，ns?1000v?dw=93~140r/min，按機床選取n =136r/m,故v??dwnw1000=8.5m/min。

3)計算基本工時：T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。其中L=91，L1=14,L2=2。

(3)鉸Ф20

1）刀具選擇：20高速鋼錐柄機用鉸刀

2）確定切削用量：背吃刀量ap=0.12。由《切削用量簡明手冊》表2.11 f=1.3~2.5mm/r,取zvf=1.68由《切削用量簡明手冊》表

w2.30得

yv?cdT.axf=7.9m/min，ns?1000v?d=125.8 r/min按機床選取nw =136 mvvcv0pr/min。所以實際切削速度v??dwnw1000=8.54m/min。

3)計算基本工時：T=(L+L1+L2)/(f*n)=0.44min

工序2 ：粗車Ф100外圓、車B面，車Ф90外圓及右側面、3x2槽、Ф45外圓。

加工條件：

機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10o ?0?60 kr?600

?s??50 kr'?8o ?'0?5o ?e?0.5?1

刀具2：刀片材料為高速鋼，成型車刀，刀桿尺寸30x45 刀具3：刀片才；材料高速鋼，切斷車刀，刀桿尺寸16x25

（1）粗車Ф100外圓

1）選擇刀具：選擇刀具1 1)確定背吃刀量a 粗車的余量為1.5mm，一次走刀完成，即a =1.5mm。2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =1.5mm，則進給量為0.6~0.9 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取 橫向進給量取f =0.86mm/r。選擇磨鈍標準及耐用度：根據《切削用量簡明手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據《切削用量簡明手冊》vc?cvTm.axpfvyv=57.46 m/min，ns?1000v?dw=172 r/min。按CA6140車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與172r/min相近似的機床轉速n =200r/min,則實際切削速度V = 66.6m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.149min。

（2）粗車 Ф90外圓

1）選擇刀具：用刀具2 2）確定背吃刀量：粗車外圓ap=1.1mm。

3)確定進給量：由《切削用量簡明手冊》HT200，刀桿尺寸16 x25，,工件直徑為Ф90mm，則f=0.6~0.9 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.86mm/r。由《切削用量簡明手冊》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。

4)確定切削速度Vc：根據《切削用量簡明手冊》表1.27，vc?cvm/min

Tmv.axpyf=44

vns?1000v?dw=147.6 r/min，按CA6140車床轉速 選擇與157.5r/min相近似的機床轉速n =160r/min,則實際切削速度V =47.728 m/min。5)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.153min。

(3)粗車Ф45 外圓 選擇刀具1 1）確定切削深度：粗車外圓，一次走刀，則ap=1.1mm。

2)確定進給量：由《切削用量手冊》，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為Ф45mm，則f=0.4~0.5mm/r。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.45mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據《切削用量手冊》表1.27查取：xfv?cT.amvyvcvp=62.7 m/min。

ns?1000v?dw=399 r/min按CA6140車床說明書，選擇與399r/min相近似的機床轉速n =400r/min,則實際切削速度V = 62.8m/min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.286min。

(4)成型車刀加工B面

1）確定切削深度：一次走刀，則ap=2.5mm。T=120min 2)確定進給量：f=0.035~0.070mm/r。取f =0.050mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據《切削用量手冊》表1.27查取：vc?cTvmxvyv=40.602 m/min.apfns?1000v?dw=121.987 r/min，按CA6140車床說明書，選擇與121.987r/min相近似的機床轉速n =125r/min,則實際切削速度V =41.605m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=11.04min。

(5)車Ф90右端面及3x2槽

1)確定切削深度：一次走刀，則ap=2.5mm。

2)確定進給量：由《切削用量手冊》表1.4，f=0.6~0.9mm/r。根據CA6140機床說明書（見《工藝手冊》表1.31）取f=0.86 mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據《切削用量手冊》表1.27查取：vc?cTvmxvyv=13.965 m/min，.apfns?1000v?d=46.815 r/min。按CA6140車床說

w明書，選擇與46.815r/min相近似的機床轉速n =50r/min,則實際切削速度。V = 15.072m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=1.419min。

工序3粗車零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角 加工條件：

機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10o ?0?60 kr?600

?s??5

0kr'?8o ?'0?5o ?e?0.5?1

(1)粗車零件左端面，即粗車Ф 100左端面 1）確定切削用量ap =1.1mm。

2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》：取進給量為0.6——0.9 mm/r。再根據CA6140車床說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.31查取）進給量取f =0.86mm/r。根據《切削用量簡明手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc ：根據《切削用量簡明手冊》表1.27vc?cvTmv.axpfyv=49.56 m/min

ns?1000v?dw=149 r/min。按CA6140說明書，選擇與149r/min相近似 的機床轉速n =160r/min,則實際切削速度V =53m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T= 0.385min。

(2)粗車零件右端面

1）確定切削用量ap =2.5mm。

2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》：取進給量為0.4～0.5 mm/r。再根據CA6140車床說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.31查取）進給量取f =0.45mm/r。根據《切削用量簡明手冊》，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據《切削用量簡明手冊》表1.27m/min ?1000vvc?cvTmv.axpfyv=14 ns?dw=89r/min按CA6140說明書，選擇與89r/min相近似的機床轉速n =100r/min,則實際切削速度V =15.7m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T= 0.674min

工序4半精車Ф100外圓、B面，Ф90外圓、Ф45外圓 機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r?10 ??6 kr?60

0o000?s??50 kr?8o ??5 ?'o0e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm。

(1)半精車Ф100外圓 用刀具1 1)確定背吃刀量：半車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.25~0.40 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc ：根據《切削用量簡明手冊》表1.27vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min

ns?1000v?dw=309.971 r/min。按CA6140車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與309.871r/min相近似 的機床轉速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.2.6min

(2)半精車 Ф90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量： 半精車外圓ap=1.4mm。

2)確定進給量：由《切削用量簡明手冊》表1.6，HT200，刀桿尺寸16 x25，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm,工件直徑為Ф90mm，則f=0.25~0.40 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r，車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc：根據《切削用量簡明手冊》表1.27，yv?cT.axf=103.071m/minn?1000v?d=353.719 r/min。按CA6140車床轉速 mvvcvpsw選擇與353.719r/min相近似的機床轉速n =400r/min,則實際切削速度V =116.557 m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.115min。

(3)半精車Ф45 外圓 選擇刀具1 1）確定切削深度：粗車外圓，一次走刀，則ap=1.4mm。

2)確定進給量：由《切削用量手冊》，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為Ф45mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則f=0.25~0.40mm/r。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.30mm/r。

3)確定切削速度V：根據《切削用量手冊》表1.27查取： yv?cT.axf=103.071 m/minnmvvcvps?1000v?dw=686.719r/min按CA6140車床說明書，選擇與686.719r/min相近似的機床轉速n =710r/min,則實際切削速度V = 107.457m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.246min。

工序5 半精車零件左端面，即Ф100左端面 加工條件：

機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r?10 ?0?6 kr?60

o000?s??5 0 kr'?8o ??5 ?'o0e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm。

(1)半精車Ф100左端面

1)確定背吃刀量：半精車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.25~0.40 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據《切削用量簡明手冊》表1.27，vc?cvTmv.axpyf=103.071 m/min。nvs?1000v?dw=316.235 r/min。按CA6140車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與316.235r/min相近似 的機床轉速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=1.158min。

工序6 精車Ф100外圓，并倒Ф90，Ф100的倒角

1)確定背吃刀量a； 半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.10~0.15 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據《切削用量簡明手冊》表1.27，vc?cvTmv.axpyf=142.020 m/minnvs?1000v?dw=452.292 r/min按CA6140車床轉速的（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 機床轉速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.315min。

工序7精車零件左端面，即Ф100左端面

1)確定背吃刀量：半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.10~0.15 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V： 根據《切削用量簡明手冊》表1.27，yv?cT.axf=142.020 m/min，ns?1000v?mvvcvpd=452.292 r/min按CA6140車床轉速

w（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 機床轉速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。的4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=2.00min。

工序8粗銑Ф90左右側面，精銑Ф90右側面 加工條件：

機床的選擇：X62W，功率7.5KW，裝夾系統剛性好；

刀具的選擇：銑刀材料為YG6，由ap=8，ae=11～21mm，根據《工藝手冊》表3.1—28，銑刀選擇為80～110mm；由《切削手冊》表6---7選擇刀具如下：粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀d?1000?0?12，??40，L?80，d?40，r?15，o0oo~45oo，Z=10；精銑刀為細齒圓柱形銑刀d??30~35oo?1000?，L?80，d?40，r0?15，?012，o，Z=14，圓柱銑刀壽命為180min。(1)粗銑左側面，粗銑刀具

1）切削用量：ap=8，ae=11mm，一次完成

2）確定進給量： 由《切削手冊》表3.5當機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵取fz=0.14-0.24mm/z,取fz=0.24mm/z。

3）確定切削速度cv0vVc： 由《切削手冊》表

sw3,27，yqpv?cdtaxfauz=119.619m/minn?1000v?d=380.952r/min根據X61W機mpvvpzev床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉速n =475r/min.則實際切削速度為Vc =149.15m/min當n =475r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×10×475=1140mm/min.，X62W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=950mm/min 4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=(38+5)/950=0.0453 min。

(2)粗銑右側面，粗銑刀具

1）切削用量：ap=8，ae=10mm，倆次完成。

2）確定進給量： 由《切削手冊》表3.5當機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵取3)確定切削速度

fz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

3,27，Vc ：由《切削手冊》表v?cdcvqv0ptaxfauzmpvyvpzev=160.952m/min

ns?1000v?dw=512.586r/min，根據X61W機床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉速n =600r/min.則實際切削速度為Vc =188.4m/min，當n =600r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×10×600=1440mm/min.，X62W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=950mm/min。

4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=(48.2+5+38)/950=0.096 min。(3)精銑右側面 精銑刀具

1）切削用量： ap=8，ae=1mm，一次完成

2）確定進給量： 由《切削手冊》表3.5當機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵取

fz=0.14-0.24mm/z,取

Vc:

fz=0.24mm/z。

3）確定切削速度由《切削手冊》表 3,27,vc?cvdq0vptaxfauzmpvyvpzev=404.312m/min,n?1000vs?dw=1287.618r/min根據X61W機床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉速n =1180r/min.則實際切削速度為Vc 370.52m/min，當n =1180r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×14×1180=2832mm/min.，X62W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=1180mm/min。

4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=(48.2+5)/1180=0.0451min。

工序9鉆4×Ф9孔

1)刀具選擇：選用Ф9高速鋼,錐柄標準麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。2）確定切削用量：4個孔共走四次刀。由《切削用量手冊》f=0.47—0.57mm/r,由鉆床取 f =0.40mm/r.由《切削用量手冊》，取V查=0.36m/s=21.6m/min，則n=764.331 r/min由鉆床說明書，取n機=850r/min,故。

3）計算基本工時：其中L1=8，L2=0，L=84，T= 4x0.047min=0.188min。

工序10鉆Ф 4mm孔，Ф鉸6mm孔 機床選擇：選用Z525型搖臂鉆床。(1)鉆Ф 4mm孔

1)刀具選擇：由《工藝手冊》選用 高速鋼錐柄標準花鉆。

2)確定切削用量：查《切削用量手冊》f=0.18～0.22mm/r,由鉆床取f=0.22mm/r.由《切削用量手冊》取V =0.46m/s=27.6m/min=197r/m，由Z525鉆床取n =1700r/min.，故Vc=21m/min。

3)基本工時：L1=10，L2=0，L=12.5，T= 0.07min。(2)鉸 Ф6孔

1）刀具選擇：6高速鋼錐柄機用鉸刀，刀具磨鈍標準為0.4—0.6,耐用度T=60min。

2）確定切削用量：加工余量為2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手冊》f=0.27—0.33mm/r，由《工藝手冊》f=0.26mm/r。

(3)確定切削速度：計算切削速度vc?(cvdTafm0pzvxvyv其中KV=1，)kv，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3，V = 0.21m/s=12.8m/min，n = 679r/min，取 n =670，V =8.415 m/min。

3）基本工時：其中L1=10，L2=2，L=7，T= 0.109min。

工序11 磨削Ф90外圓以及零件右端Ф45外圓

1)選擇砂輪：WA46KV6P350x40x12。

2)切削用量的選擇：砂輪轉速n砂=1500 r/min，v砂=27.5m/s。軸向進給量fa=0.5B=20mm，工件速度Vw=10m/min，徑向進給量fr=0.015mm/（雙行程）3)切削工時：加工Ф90外圓 圓

t1?2LbzbK1000vffar=0.819min，加工Ф45外t 1?2LbzbK1000vffar=1.606min。

工序12拋光B面 工序13刻線、刻字 工序14鍍鉻 工序15檢測入庫

四、夾具的設計 1問題的提出

本夾具用來鉆Ф4和Ф6的孔，有一定的公差要求，但同時應考慮提高生產率；因此設計時，對本夾具有一定的形位要求，還應裝夾方便。本夾具使用在Z525型搖臂鉆床上，選用螺旋夾緊。

2、夾具設計

(1)定位和夾緊方案的選擇：

由法蘭盤零件的特征，采用一銷一端面的定位方式，因此用一心軸和一端面的方式定位法蘭盤，經過定位后的法蘭盤已經限制了五個自由度，在零件的Ф100平面用螺旋夾緊方式夾緊。

（2）切削力及夾緊力計算 1)切削力的計算： 軸向力：其中：

zF.yF.(N)F?9.81cFd0fkF。

cF?42.7d0?

4f?0.22

kF?0.9

zF?1.0

yF?0.8 則：F?449.3N8 2扭矩:

zM.yM.M?9.81cM.d0fkmM，其中：c?0.021

zM?2.0

yM?0.8kM?0.87

則：M?0.884N*m 2）夾緊力的計算：

由《機床夾具設計手冊》表1-2-20，查得：當D=32，d=8，e=1.7，Ⅲ型，得夾緊力為W0=3680（N）

3）切削力與夾緊力比較

由夾具結構知，軸向力與夾緊力垂直，欲使夾具安全工作，夾緊力產生的摩擦力必須大于軸向力。一般鋼鐵接觸面的摩擦系數為：0.1～0.15。此處取小值0.1。則F總=2f=2×368=736>449.238所以安全。由于鉆頭直徑為Ф4，所以產生的扭矩非常小，夾具可安全工作。五、三維建模

4.1夾具體三維建 模的最后效果

4.2鉆模板三維建模的最后效果

4.3定位套三維建模的最后效果

4.4加長快換鉆套三維建模的最后效果

4.5支承釘三維建模的最后效果

4.6六角螺桿三維建模的最后效果

4.7夾具總裝備三維建模的最后效果

4.8夾具總裝備爆炸后三維建模的最后效果