第一篇：法蘭盤卡具課程設計說明書

遼寧工程技術大學

機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 題 目：加工CA6140法蘭盤φ4φ6夾具設計

班

級： 涉外機械08—2 姓

名：

王瑤

指導教師：

張興元

完成日期： 2011-03-08

遼寧工程技術大學課程設計

一、設計題目

加工CA6140法蘭盤φ4φ6夾具設計

二、原始資料

(1)被加工零件的零件圖

1張(2)生產類型:（中批或大批大量生產）

三、上交材料

1．繪制零件圖

1張 2．毛坯圖

1張 3．編制機械加工工藝過程綜合卡片

1套 4．編制機械加工工藝卡片（僅編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工藝卡片）

1套

5．繪制夾具裝配圖（A0或A1）

1張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。

1張

7．編寫課程設計說明書（約5000-8000字）。

1份

四、進度安排

本課程設計要求在3周內完成。1．第l～2天查資料，熟悉題目階段。

2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機械加工工藝規程的設計并編制出零件的機械加工工藝卡片。

3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。

4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。5．第14～15天，零件圖的繪制。

6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。8．第20～21天，答辯

遼寧工程技術大學課程設計

五、指導教師評語

成 績：

指導教師

日

期

遼寧工程技術大學課程設計

摘 要

本說明書主要是CA6140臥式車床上的法蘭盤φ4φ6孔的設計說明,本說明書說明了法蘭盤零件的作用，對零件進行工藝性能分析，還有制造零件時毛坯的形狀選擇，零件的工藝路線，還有有關定位的基準選擇問題，并對加工φ4φ6孔的切削余量工時進行了計算，最后還對法蘭盤的定位誤差進行了分析與計算，針對加工φ4φ6孔時進行對刀與導向裝置的設計，法蘭盤夾具體的設計，有關夾緊力的計算，最后完成對夾緊裝置的設計。在本次設計過程中我能熟練運用機械制造基礎設計中的基本理論，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。我還學會了使用手冊及圖表資料,并且對本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。

遼寧工程技術大學課程設計

Abstract This instruction is mainly talking about horizontal lathe CA6140 φ4φ6 hole flange design specifications, the instruction explains the flange part of the effect on the analysis of process performance parts, as well as manufacturing parts rough shape when selected, part of the process route, positioning the base on selection, and processing man-hours φ4φ6 hole cutting margin was calculated, and finally the positioning of the flange and calculation errors are analyzed for processing φ4φ6 hole and guide the knife when device design, flange design specific folder, the clamping force calculation, and finally completed the design of the clamping device.In this design process, I can skillfully use Machinery basic design of the basic theory, the correct solution to a part in the process of positioning, clamping and process routing, process sizing and other issues to ensure the machining quality.I also learned to use manual and chart information.And the design of various types of the name of information and the provenience, can be proficient.目 錄

遼寧工程技術大學課程設計1零件作用及設計任務..................................................................6 2生產綱領及生產類型..................................................................6 3零件的分析................................................................................6 3.1零件的作用分析................................................................6 3.2零件的工藝分析................................................................6 4確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀.......................................7 5工藝規程設計.............................................................................7 5.1粗基準的選擇...................................................................8 5.2基準重合問題...................................................................8 5.3工件表面加工方法的選擇..................................................8 5.4制定工藝路線...................................................................9

5.4.1工藝路線方案一......................................................9 5.4.2工藝路線方案二.....................................................10 5.5工藝方案的比較與分析....................................................11 5.6確定加工余量、毛坯尺寸及公差......................................11 5.7確定切削用量及基本工時.................................................11

5.7.1鉆φ4 孔...............................................................11 5.7.2鉸φ6孔................................................................12 6機床夾具設計............................................................................12 6.1定位方案設計..................................................................12 6.2定位誤差的分析與計算....................................................12 6.3對刀與導向裝置的設計....................................................13 6.4夾緊裝置的設計...............................................................13 6.5夾緊力的計算..................................................................13 6.6夾具體的設計..................................................................14 7參考文獻...................................................................................15

遼寧工程技術大學課程設計1零件作用及設計任務

CA6140臥式車床上的法蘭盤，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。主要作用是標明刻度，實現縱向進給。

分析法蘭盤的技術要求，并繪制零件圖。設計零件技術機械加工工藝規程，填寫工藝文件。設計零件機械加工工藝裝備。設計機床專用夾具總裝圖中某個主要零件的零件圖。

2生產綱領及生產類型

已知產品為中批生產。

3零件的分析

3.1零件的作用分析

題目給的零件是CA6140臥式車床上的法蘭盤，它位于車床絲桿的末端，主要作用是標明刻度，實現縱向進給。零件的 100外圓上標有刻度線，用來對齊調節刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調整的數值；外圓上鉆有底部為 mm上部為 的定位孔，實現精確定位。法蘭盤中部 的通孔則給傳遞力矩的標明通過，本身沒有受到多少力的作用。

3.2零件的工藝分析

法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現分述如下： 一

以 45 外圓為中心的加工表面

這一組加工表面包括： 外圓，端面及倒角； 外圓，過度倒圓；

遼寧工程技術大學課程設計內孔及其左端倒角。

二

以 外圓為中心的加工表面

這一組加工表面包括： 端面，外圓，端面，倒角；切槽3×2； 內孔的右端倒角。

三

以 的孔為中心加工表面

這一組加工表面包括：

外圓，端面； 外圓，端面，側面； 外圓； 外圓，過度圓角；4— 孔和同軸的孔。

它們之間有一定的位置要求，主要是：

（一）左端面與 孔中心軸的跳動度為 ；

（二）右端面與 孔中心軸線的跳動度為 ；

（三）的外圓與 孔的圓跳動公差為。

經過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。

4確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀

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。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，內孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。

5工藝規程設計

定位的選擇是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。

遼寧工程技術大學課程設計5.1粗基準的選擇

因為法蘭盤可歸為軸類零件，執照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不 加工表面時則應與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準），所以對于本零件可以先以法蘭盤右端 45的外圓及 90的右端面作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊 45外圓可同時削除 五個自由度，再以 90的右端面定位可削除 自由度。

5.2基準重合問題

當設計基準與定位基準不重合時，應該進行尺寸換算。這在以后還要專門計算，此處不再計算。

5.3工件表面加工方法的選擇

本零件的加工面有個圓、內孔、端面、車槽等，材料為HT200。參考《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4—

6、表1.4—

7、表1.4—8等，其加工方法選擇如下：

一． 外圓面：公差等級為IT6~IT8，表面粗糙度為0.8 , 采用粗車→半精車→磨削的加工方法。

二． 20內孔：公差等級為IT7~IT8，表面粗糙度為1.6，采用鉆→擴→鉸→精鉸的加工方法，倒角用車刀加工。

三． 外圓面：公差等級為IT13~IT14，表面粗糙度為0.4，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。

四． 90外圓：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為6.4，采用的加工方法為粗車—半精車—磨削。五． 100外圓面：公差等級為IT11，表面粗糙度為6.3，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。

六． 右端面：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為6.3，采用的加工方法為粗車。

七． 90突臺右端面：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用的加工方法為粗車→半精車→精車。

遼寧工程技術大學課程設計八． 90突臺左端面：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。九． 100突臺左端面：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為1.6，采用的加工方法為粗車→半精車→精車。十．槽3×2：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為 6.3，采用的加工方法為粗車。

十一.100突臺右端面：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。十二.90突臺距離軸線34mm的被銑平面:未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為粗銑→精銑.十三.90突臺距離軸線24mm的被銑平面:未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用的加工方法為粗銑→精銑→磨削.十四.4— 9孔：未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為6.3，采用的加工方法為鉆削。

十五.4的孔：未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為6.3，采用的加工方法為鉆削。

十六.6的孔：未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為鉆→鉸。

5.4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大批生產的條件下，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。還有，應當考慮經濟效果，以便降低生產成本。

5.4.1工藝路線方案一

(一)工序Ⅰ 粗車φ100柱體左端面。

(二)工序Ⅱ

鉆、擴、粗鉸、精鉸φ20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。

遼寧工程技術大學課程設計(三)工序Ⅲ

粗車φ100柱體右端面，粗車 90柱體左端面，半精車φ100左、右端面、φ90左端面，精車φ100左端面、φ90左端面，粗車外圓φ45、φ100、φ90，半精車外圓φ45、φ90、φ100，車φ100柱體的倒角，車φ45柱體的過度倒圓。

(四)工序Ⅳ

粗車、半精車、精車φ90右端面，車槽3×2，粗車、半精車外圓及外圓倒角。

(五)工序Ⅴ

精車φ100左端面、φ90右端面(六)工序Ⅵ

粗銑、精銑φ90柱體的兩側面。(七)工序Ⅶ

鉆φ4孔，鉸φ6孔。(八)工序Ⅷ

鉆 4—9孔。

(九)工序Ⅸ

磨削B面，即 外圓面、φ100右端面、φ90左端面。

(十)工序Ⅹ

磨削外圓面φ100φ 90。

(十一)工序Ⅺ

磨削φ90突臺距離軸線24mm的側平面。(十二)工序Ⅻ

刻線。(十三)工序ⅩⅢ

鍍鉻。(十四)工序XIV 檢測入庫。5.4.2工藝路線方案二

(一)工序Ⅰ

車 柱體的右端面，粗車φ90右端面，車槽3×2，粗車、半精車外圓，車右端倒角。

(二)工序Ⅱ

粗車φ100柱體左、右端面，粗車φ90柱體左端面，半精車φ100左、右端面、φ90左端面，粗車外圓φ45、100、φ90，半精車外圓φ45、φ100、φ90，車φ100柱體的倒角，車φ45柱體的過度倒圓。

(三)工序Ⅲ

(四)工序Ⅳ

(五)工序Ⅴ

(七)工序Ⅶ

(八)工序Ⅷ

精車φ100左端面，φ90右端面。

鉆、擴、粗鉸、精鉸孔φ20mm至圖樣尺寸并

粗銑、精銑φ90柱體的兩側面。

鉆 4—9孔。

磨削外圓面φ100，φ90。車孔左端的倒角。

(六)工序Ⅵ

鉆φ4孔，鉸φ6孔。

(九)工序Ⅸ

磨削B面，即 外圓面、φ100右端面、φ90

遼寧工程技術大學課程設計左端面。

(十)工序Ⅹ

刻字刻線。(十一)工序Ⅺ

鍍鉻。(十二)工序Ⅻ

檢測入庫。

5.5工藝方案的比較與分析

上述兩種工藝方案的特點在于：方案一是從左端面加工到右側，以100 的外圓作為粗基準加工左端面及 20mm的孔又以孔為精基準加工，而方案二則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔 20mm，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。

5.6確定加工余量、毛坯尺寸及公差

鉆φ4孔，雙邊加工余量為2Z=4，公差等級為IT11，公差為0.075，工序尺寸為φ4，毛坯為實心。鉸φ6孔，雙邊加工余量為2Z=2，基本尺寸為φ6，公差等級為IT10，公差為0.048，工序尺寸φ6，毛坯為φ4的孔。

5.7確定切削用量及基本工時

5.7.1鉆φ4 孔

選用Z525型立式鉆床。5.1.1刀具選擇：

由《工藝手冊》選用 高速鋼錐柄標準花鉆。5.1.2確定切削用量：

查《切削用量手冊》f=0.18～0.22mm/r,由鉆床取f=0.20mm/r.由《切削用量手冊》取V =18m/min 由Z525鉆床取n =1432r/min.選接近的 所以n取1360r/min V=3.14*4*1360/1000=17.1m/min 5.1.3基本工時：

遼寧工程技術大學課程設計其中L1=10，L2=0，L=12.5 T= 0.08min 5.7.2鉸φ6孔

5.2.1刀具選擇：

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。

5.2.2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。

確定切削速度：

計算切削速度V，V = 0.21m/s=12.8m/min n = 680r/min 5.2.3基本工時：

其中L1=10，L2=2，L=7

T= 0.076min

選接近的，取n =670 6機床夾具設計

6.1定位方案設計

夾具采用一個大面，一個V形塊，一個支撐釘，其中一個支撐釘限制一個自由度，一個V形塊限制兩個自由度，一個大面限制三個自由度，這樣6個自由度就可以完全限制了，實現了完全定位。

6.2定位誤差的分析與計算

用調整法加工一批工件時，工件在定位過程中，會遇到由于工件的定位基準與工序基準不重合，以及個工件的定位基準與定位元件工件表面存在制造誤差，這些都能引起工件的工序基準偏離理想位置，由此引起工序尺寸產生加工誤差，即定位誤差。鉆φ4絞φ6的工序基準為φ100端面及45孔的軸線，按基準重合原則選100端面及4遼寧工程技術大學課程設計孔軸線為定位基準。

△d=△j△b；△b為基準不重合誤差，此工件為零；△b為基準位移誤差：

0.6/（2*賽因45）=0.4243 6.3對刀與導向裝置的設計

鉆床卡具的對刀導向元件為鉆套。鉆套的作用是確定刀具相對卡具定位元件的位置，并在加工中對鉆頭等孔加工刀具進行引導，防止刀具在加工中發生偏斜。鉆套可以分為固定式，可換式，快換式和特殊鉆套。該孔需要多工步加工，所以選用快換鉆套。鉆套的高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具的高度、工件表面形狀等因素有關。鉆套高度越大，刀具的導向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大。此時鉆套高度H=18mm，鉆套底部與工件間的距離為排屑間隙。排屑間隙應適當選取，排屑間隙值太小，切屑難以自由排出，使工件表面損壞，排屑間隙太大，會降低鉆套對鉆頭的導向作用影響加工精度，所以排屑間隙選取h=2mm。

6.4夾緊裝置的設計

夾緊裝置的基本要求：1）夾緊時不破壞工件在卡具中的占有的正確位置，2)夾緊力要適當，即要保證工件在加工過程中定位的穩定性。又要防止因夾緊力過大而損失工件表面而產生的夾緊變形。3）夾緊機構操作安全，省力，夾緊迅速。4）夾緊機構的復雜程度、工作效率應與生產類型相適宜。5）卡具良好的自鎖能力。該裝置中夾緊力與切削方向一致，所以切削力較小，僅需較小的夾緊力來防止工件在加工過程中產生的震蕩和鉆動。綜上所述，可以選取偏心夾緊機構在進行夾緊。

6.5夾緊力的計算

加工本工件時夾緊力與切削力方向一致，因為其他切削力較小，僅需較小的夾緊力來防止工件在加工過程中產生振動和轉動，所以無需計算夾緊力。

遼寧工程技術大學課程設計6.6夾具體的設計

夾緊體設計的基本要求應滿足，要有足夠的剛度和強度，夾具安裝穩定夾具體結構工藝性好，便于清理排屑。卡具體鑄造時不許有裂紋，氣孔，砂眼，縮松等鑄造缺陷，鑄件在加工前應進行時效處理，有鑄造圓角。

遼寧工程技術大學課程設計7參考文獻

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[6]何凡、席本強、曲輝.機械設計基礎課程設計[M].冶金工業出版社.2010 [7]李旦、邵東向、王杰.機械專用夾具圖冊[M].哈爾濱工業大學出版社.2005 [8]艾興、肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].機械工業出版社.2004 [9]孫笨緒、熊萬武.機械加工余量手冊[M].國防工業出版社.1999 [10]吳拓.現代機床夾具設計[M].化學工業出版社.2009

第二篇：法蘭盤課程設計說明書

學生課程設計（論文）

題

目： 設計“法蘭盤”零件的機械

加工工藝規程及其夾具

學生姓名： 學

號： 所在院(系)： 機電工程學院 專

業： 機械設計制造及其自動化

班

級： 指 導 教 師： 職稱：

序言

機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及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。

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，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。

由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。

目錄

序言 零件的分析???????????????????????????????1 1.1 零件的作用??????????????????????????????1 1.2零件的工藝分析????????????????????????????1 工藝規程設計???????????????????????????????2

2.1 確定毛坯的制造形式??????????????????????????2 2.2 基面的選擇??????????????????????????????2 2.2.1粗基準的選擇???????????????????????????2 2.2.2精基準的選擇???????????????????????????2 2.3 制定工藝路線?????????????????????????????2 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定????????????????4 2.5 確立切削用量及基本工時????????????????????????4 夾具設計????????????????????????????????8 3.1 定位基準的選擇???????????????????????????8 3.2 切削力及夾緊力計算??????????????????????????8 3.3 定位誤差分析?????????????????????????????9 3.4 夾具設計及操作說明??????????????????????????9 參考資料?????????????????????????????????10 致謝????????????????????????????????????11 零件的分析零件的分析

1.1 零件的作用

題目所給的零件是CA6140車床的法蘭盤。主要是用來安裝在機床上，起到導向的作用使機床實現進給運動。

1.2 零件的工藝分析

CA6140車床的法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：

0?01.以φ100為基準面，加工?45??0.017，?45?0.017的右端面。

0?0?0.121.5?45?。由2.以?45?端面為基準，車、?45?100?0.017?0.6?0.34、?90外圓，并導0?0于孔與?45??0.017有跳動的要求，所以要以?45?0.017端面為基準。0.0453．要以孔?20?為基準，精車所有外圓面，使其達到要求。?004．以?45??0.017端面為基準，先用?16的鉆頭鉆孔，然后再用鏜刀鏜孔。

由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組

工藝規程設計

2.1 確定毛坯的制造形式

零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。

2.2 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。

2.2.1粗基準的選擇

對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據

0這個基準選擇原則，現選取孔?45??0.017外輪廓表面作為粗基準。

2.2.2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，此處不再重復。

2.3 制定工藝路線

制定工藝路線的出發點,應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,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。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。工藝路線方案一

?0.12?0?100?45?0.34為粗基準，?0.017，工序一 以選用CA6140機床，粗車右端面及外圓倒角7?45?，車3?2槽，粗車?90外圓及其左右端面，粗車?45?0.06及?100?0.34右端面。

?0?0.12?45?100?0.017?0.34外圓，并倒工序二 以外圓面為基準，粗車左端面及粗車

?0?0.121.5?45?。

?0?0.12?0?45?100?45?0.017?0.34?0.06，工序三 以外圓面為精基準，精車及其左右端面，精車?0?0.12?45?100?90?0.017?0.34左端面，?90右端面和精車及其左右端面和的外圓。保證0?45??0.017的外圓的跳動在0.03內。

?0?0.045?45?20?0.017?0工序四 以外圓面為基準，鉆鏜通孔，先用鉆?16的鉆頭鉆孔，?0.045?0.045?20?201?45??0?0粗鏜孔及倒角，再精鏜孔。

工序五 鉆?4通孔。

?0.045?20?0工序六 以左端面和內孔定位,利用兩個端面夾緊,銑兩端面。

?0.045?20?0工序七 以孔為基準面,利用專用夾具,鉆4個?9孔

工序八 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊, 擴工序五鉆的?4孔到?6孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達到所要求的精度。1.工藝路線方案二

?0.12?0?100?45?0.34?0.017，工序一 以為粗基準，選用CA6140機床，粗車右端面及外圓倒角7?45?，車3?2槽，粗車?90外圓及其左右端面，粗車?45?0.06及?100?0.34右端面。

?0?0.12?45?100?0.017?0.34外圓，并倒工序二 以外圓面為基準，粗車左端面及粗車

?0?0.121.5?45?。

?0?0.045?45?20?0.017?0工序三 以外圓面為基準，鉆鏜通孔，先用鉆?16的鉆頭鉆孔，?0.045?0.045?20?201?45??0?0粗鏜孔及倒角，再精鏜孔。

?0?0.12?0?45?100?45?0.017?0.34?0.06，工序四 以外圓面為精基準，精車及其左右端面，精車?0?0.12?45?100?90?0.017?0.34左端面，?90右端面和精車及其左右端面和的外圓。保證0?45??0.017的外圓的跳動在0.03內。

工序五 以?20?0?0.045孔為基準面,利用專用夾具,鉆4個?9孔

?0.045?20?0工序六 以左端面和內孔定位,利用兩個端面夾緊,銑兩端面。

工序七 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆?4的通孔,再擴孔到?6孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達到所要求的精度。

綜合考慮零件的常規工藝、表面粗糙度要求和加工質量，所以選擇第一個方案。

2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

“CA6140車床法蘭盤”，零件材料為HT200，硬度190～210HB，生產類型中批量，鑄造毛坯。

據以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

0?0.121.外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（?45?。?0.017，?100?0.34端面）查《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面長度余量均為4（均為雙邊加工）。車削加工余量為： 粗車 3mm 精車 0.5mm 2.內孔

工序尺寸加工余量： 鉆孔2mm 粗鏜 0.2 mm 精鏜 0mm 3.其他尺寸鑄造得到

由于本設計規定的零件為中批量生產，應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。取余量為：4mm

2.5 確立切削用量及基本工時

0.12?0工序Ⅰ：以?100?外圓為粗基準，粗車?45?0.34?0.017外圓及其右端面，由于余量為8mm，因此次切削，吃刀深度分別為ap=4mm和3mm。

查《切削用量簡明手冊》，進給量f=0.4mm/r（表1.4）計算切削速度，耐用度t=45min 4

v=cvtmapxvfyv?kv=

292?0.81?0.8?1.54=161m/min(2.70m/s)450.1840.150.40.3確定機床主軸轉速：

1000v1000?2.70==15.72r/s(935r/min)ns=??d3.14?55按機床取nw=900r/min=15r/s 實際切削速度為v=15r/s =127.17m/min

28粗車右端面時：吃刀深度ap=4mm，tm1==0.08min

15?0.4?6041?4車外圓時：tm2==0.125min 15?0.4?6011.3?2=0.03min 倒角7?45?時：吃刀深度為ap=4mm，tm3=

15?0.4?602車3?2槽時：吃刀深度為ap=2mm，tm4==0.01min

15?0.4?6012粗車?90外圓及其左右端面時：吃刀深度為ap=3mm，tm5==0.03min

15?0.4?60?0?0.1233?45?100?0.06?0.34右端面時：粗車及吃刀深度為ap=3mm，tm6==0.09min 15?0.4?60（在本工序未注明的進給量f和機床主軸轉速nw分別為0.4mm/r和900r/min）工序II：車削條件和參數跟工序I一致

50?4=0.15min

15?0.4?60?0.129?3?100?0.34外圓時：吃刀深度為a=4mm，t粗車==0.03min m2p15?0.4?605?2=0.02min 并倒時1.5?45?：吃刀深度為ap=2.5mm，tm3=

15?0.4?60粗車左端面時：吃刀深度為ap=4mm，tm1=?0?45?0.017外圓面為精基準，選用刀號YG6，余量為1mm，查手冊 工序III：以 ap=0.5mm，取f=0.15mm/r，nw=1200r/min。

10?2=0.12min v=377m/min，tm1=精車外圓時：20?0.15?60?0.1254?100?0.34及其左右端面時：v=377m/min，t?2=0.64min 精車=m220?0.15?60?033?45?0.06外圓時：v=170m/min，t?2=0.40min 精車=m220?0.15?6025?2=0.28min 精車?90及其左右端面時：v=340m/min，tm4=

20?0.15?60?041?45?0.017的外圓時：v=170m/min，t?2=0.48min 精車=m520?0.15?60

?0.12?0?100?45?90?0.34?0.017的外圓的跳動在0.03內。并保證左端面，右端面和工序IV：查《切削用量簡明手冊》，選取進給量f=0.36mm/r，d取16mm時，v=14m/min，vt?v?kTv?kcv?klv?ktv?14?0.8?11.2m/min

n?1000vt1000?14??222.9r/min ?d03.14?16根據z525鉆床說明書，鉆?16可考慮選擇nc?272r/min，故取 f?0.27mm/rnc?272r/min

91?2=1.16min

6.67?0.452?2=0.02min 倒角1?45?時：吃刀深度為ap=0.45mm，tm2=

6.67?0.45?0.04591?2?20?0再精鏜孔時：吃刀深度為ap=0.1mm，tm3==2.32min 13?0.1?0.045?20?0粗鏜孔時：吃刀深度為ap=0.45mm，tm1=工序V：用?4鉆頭鉆通孔，鉆?4孔時：選用f?0.2mmr，查手冊取標準值n?1900rmin

工序VI：由圖可知零件左邊余量為11mm，故可分二次粗銑，一次精銑，分別取ap1?ap2?8mm，ap3?4mm

選用fz1?fz2?0.36mm/r，fz3?0.18

vc1?vc2?110m/min，vc3?220

t1?t2?0.82min，t3?0.41min

由于零件的右邊銑削余量為21mm，故采用三次粗銑，一次精銑，分別取ap1?ap2?8mm，ap3?4mm，ap4?1mm

選用fz1?fz2?0.36mm/r，fz3?0.25，fz4?0.18

vc1?vc2?110m/min，vc3?140，vc4?220 t1?t2? t3?90?0.82min 1109090?0.64min，t4??0.41min 1402206

工序VII：擴?4通孔到?6，再鉸孔到達所要求的精度查手冊，鉆?5.8時：選用

f1?0.7mmr

查手冊取標準值n1?1900rmin 鉸孔時：f2?0.5mmr，n?392r2min

工序VIII ：由于鉆4個?9孔，先用?8.4的鉆頭鉆，然后再鉸孔 鉆孔時：f1?0.81mmr、Vc?10mmin 鉸孔時：f1?0.62mmr、Vc?10mmin 由于速度是一樣的所以 n?1000?Vc?d?1000?10?330rmin

3.14?9查表可知道取n?392rmin

tm1 =0.04 mm，tm2 =0.05 mm 攀枝花學院本科課程設計

夾具設計

夾具設計

3.1 定位基準的選擇

由零件圖知，由于?100?0.12?0.34?0?45?0.017右側端面有一定的位置度要求，左端面和

0.12?0.045為了減少定位誤差，以?100?左端面為主要定位基準面，以內孔穿芯軸?20?0.34?0?0?45?0.017右側端面用夾緊螺母夾緊，再以螺釘鎖定法蘭盤沿芯為輔助定位面，在軸方向的旋轉自由度，這一定位方案夾具設計簡單，裝夾方便可靠且容易拆卸工件，固可行。

3.2 切削力及夾緊力計算

刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀，?250mm，z?20

F?xFuFCFapfzyaezqFwFd0n

其中，CF?650,ap?5mm,xF?1.0,fz?0.36mm,yF?0.72,ae?40mm,uF?0.86,d0?225mm,qF?0.86,wF?0,z?20650?5?0.360.72?400.86?20F??6473N0.86250所以，其中，水平分力：FH?1.1F?7121N

垂直分力：Fv?0.3F?1942N

在計算切削力時，必須把安全系數考慮在內。

安全系數

K?K，1K2K3K4

式中

K1————基本安全系數1.2；

K2————加工性質系數1.1； K3————刀具鈍化系數1.1，K4————斷續切削系數1.0； 攀枝花學院本科課程設計

夾具設計

'所以，F?KFH?1.2?1.1?1.1?1.0?7121?10339N

查文獻[4]表3-26，知d=12mm的螺栓許用加緊力Q許?12000N。由于φ12mm鉤型螺栓長度小于所需夾緊長度，所以為方便夾緊，選用φ16mm的鉤型夾緊螺栓夾緊，因此選用該螺栓加緊足以滿足夾緊要求。

3.3 定位誤差分析

夾具的主要定位元件為芯軸，該芯軸的尺寸公差規定為本零件在工作時與其相配的尺寸與公差相同。

由于該芯軸是根據零件定位方案設計的專用件，各定位面加工后對φ20H7mm孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計。因此銑邊時的位置加工偏差主要由芯軸中心位置尺寸偏差決定。查文獻[4]表3-17，普通精度位置尺寸的極限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此銑邊的位置偏差可以保證。

3.4 夾具設計及操作說明

在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率。為此，應首先著眼于機動夾緊而不是手動夾緊，因為這是提高勞動生產率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這樣將使整個夾具過于龐大。因此，應首先設法降低切削力。目前采取的措施有三：一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；二是選擇一種比較理想的斜楔夾緊機構，盡量增加該夾緊機構的擴力比；三是在可能的情況下，適當提高壓縮空氣的工作壓力（由0.4MPa以增加氣缸推力。結果，本夾具總的結構還比較緊湊。

夾具有裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）。

銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖見附圖。

增至0.5MPa），9 攀枝花學院本科課程設計

參考文獻

參考文獻

[1]、趙家齊等，《機械制造工藝學課程設計指導書》，北京：機械工業出版社，1987 [2]、王小華，《機床夾具圖冊》，北京：機械工業出版社，2004 [3]、吳圣莊，《金屬切削機床概論》，北京：機械工業出版社，1993 [4]、王先逵，《機械制造工藝學》，北京：機械工業出版社，2002 [5]、席偉光，《切削用量簡明手冊》，北京：高等教育出版社，2002 [6]、李波，《機械加工工藝手冊》，重慶教育出版社，1998

攀枝花學院本科課程設計

致謝

致謝

經過將近一個月的忙碌和學習，本次課程設計已經接近尾聲，作為一個本科生的課程設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師您的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。感謝我的指導老師周教授。您平日里工作繁忙，但在我做課程設計的每個階段，從講解到查閱資料，設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計整個過程中都給予了我悉心的指導。在本次的課程設計中我也學到了不少關于零件加工工藝規程的編制和夾具設計的思路和技巧。

其次要感謝和我一起作課程設計的同學們，他們在本次設計中勤奮工作，克服了許多困難來完成此次課程設計，并承擔了大部分的工作量。如果沒有他們共同的努力工作，我也不會有這么大的信心搞好此次設計。

第三篇：CA6140法蘭盤課程設計說明書

程 設 計 說 明 書

設 計 者：

指導教師：吳伏家 郁紅陶

西安工業大學 2010年12月8日 課

機械制造工藝及夾具課程設計任務書

設計題目：制定CA6140車床法蘭盤的加工工藝，設計鉆4×φ9mm孔的鉆床夾具

設計要求：中批量生產

手動夾緊

通用工藝裝備 設計時間：設計內容：

2010.12.1——2010.12.9

1、手繪制零件圖（一張）；

2、繪制毛坯圖（一張）；

3、編寫工藝過程卡片和工序卡片

4、設計說明書一份

5、編寫工藝規程 班

級： 學

生：

指導教師：

吳伏家 郁紅陶

2010年12月8號

一．零件分析

（一）零件的作用................................4

（二）零件的工藝分析............................4

二、工藝規程設計............................4

(一)確定毛坯的制造形式

（二）基面的選擇

（三）制定工藝路線

（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定

（五）確立切削用量及基本工時

三．夾具設計：.............................24 ………………………………………………25

一、零件的分析

四．參考文獻：

1.零件的作用

零件是CA6140臥式車床上的法蘭盤，它位于車床絲桿的末端，主要作用是標明刻度，實現縱向進給。零件的φ100外圓上標有刻度線，用來對齊調節刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調整的數值；外圓上鉆有底部為 φ4mm上部為φ6mm的定位孔，實現精確定位。法蘭盤中部 的通孔則給傳遞力矩的標明通過，本身沒有受到多少力的作用。2.零件的工藝分析

法蘭盤的加工表面，他們之間有一定的位置要求。現分述如下： a.以 φ45 0?0.017mm外圓為初基準的加工表面

?0.045 b.以 φ200mm孔為中心的加工表面

它們之間有一定的位置要求，主要是：

0.12?0.04

5（一）φ100?mm中心的軸向跳動度為0.03 ； ?0.34mm左端面與孔φ200?0.045

（二）φ90mm右端面與孔φ200mm中心的軸向跳動度為0.03 ； ?0.045

（三）的φ450mm外圓與孔φ20mm中心的徑向圓跳動為 0.03mm。0?0.017經過對以上加工表面的分析，我們可先選定φ450?0.017mm外圓為粗基準，加工出?0.045精基準孔φ200mm所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。

二、工藝規程設計

1.確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀

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的金屬型鑄造。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，內孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。2.基準的選擇

基面的選擇是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。⑴、粗基準的選擇

因為法蘭盤可歸為軸類零件，執照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不 加工表面時則應與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準），所以對于本零件可以先以法蘭盤右端 φ450?0.017mm的外圓及 φ90mm的右端面作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊 φ450?0.017mm外圓可同時消除四個自由度，再以φ90mm的右端面定位可限制兩個自由度。⑵、精基準的選擇

主要就考慮基準重合問題,當設計基準與定位基準不重合時，應該進行尺寸換算。這在以后還要專門計算，此處不再計算。

3.工件表面加工方法的選擇

本零件的加工面有個圓、內孔、端面、車槽等，材料為HT200，其加工方法選擇如下：

0.12 一．φ100??0.34mm外圓面：公差等級為IT6~IT8，表面粗糙度為 0.8, 采用粗車→半精車→磨削的加工方法。

?0.045 二．φ200mm內孔：公差等級為IT7~IT8，表面粗糙度為1.6，采用鉆→擴→鉸→精鉸的加工方法，倒角用車刀加工。

三． φ450?0.6mm外圓面：公差等級為IT6~IT7，表面粗糙度為0.4，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。

四． φ90mm外圓：公差等級為IT8~IT10，表面粗糙度為 6.4，采用的加工方法為粗車→半精車。

五．φ450?0.017mm外圓面：公差等級為IT6~IT7，表面粗糙度為0.8，采用粗車→半精車→粗磨→精磨的加工方法。

六． 右端面：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT8~IT11，表面粗糙度為6.3，采用的加工方法為粗車。

七． φ90mm突臺右端面：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為1.6，采用的加工方法為粗車→半精車→精車。

八． φ90mm突臺左端面：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。

0.12 九．φ100??0.34mm突臺左端面：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為 1.6，采用的加工方法為粗車→半精車→精車。

十．槽3×2：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為6.3，采用的加工方法為粗車。

0.12 十一.φ100??0.34mm突臺右端面：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。

十二.φ90mm突臺距離軸線34mm的被銑平面:未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為粗銑→精銑.十三.φ90mm突臺距離軸線24mm的被銑平面:未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為 0.4，采用的加工方法為粗銑→精銑→磨削.十四.4— 9孔：未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為 6.3，采用的加工方法為鉆削。

十五.φ4mm的孔：未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為6.3，采用的加工方法為鉆削。

十六.φ6mm的孔：未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為鉆→鉸。

4.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大批生產的條件

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。還有，應當考慮經濟效果，以便降低生產成本。5.確定機械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸

查取φ45，φ100端面長度余量均為4（均為雙邊加工）車削加工余量為： 粗車 2mm 精車 0.7mm 2.內孔

工序尺寸加工余量： 鉆孔 2mm 擴孔 0.125mm

鉸孔 0.035mm 精鉸 0mm

6.確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ 鉆，擴，鉸Ф20孔 1.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：轉塔車床C365L 2.計算切削用量 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 車床進給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡明手冊》取V =13m/min ns?1000v?dw=230r/min 按機床選取n =238r/m,故v??dwnw1000=18m/min

(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f=1.68 由《切削用量簡明手冊》表2.30得

vc?cvd0zvTmv.axpfyv=7.9m/min 8

ns?1000v?dw=125.8 r/min 按機床選取nw =136 r/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Ⅱ 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?5'o

?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 2.計算切削用量

（1）粗車Ф100外圓 用刀具1 1)確定背吃刀量a(即切深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》表1.27 vc?cv Tmv.axpfyv=57.46 m/min

n s?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 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量 粗車外圓ap=1.1mm。2)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。3)確定切削速度VC 根據《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=44 m/min ns?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。4)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：

vc?cvTmv.axpfyv=62.7 m/min n s?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?cvTmv.axpfyv=40.602 m/min n s?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?cvTmv.axpfyv=13.965 m/min n s?1000v?dw=46.815 r/min 按CA6140車床說明書，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Ⅲ 粗車零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角 1.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

0 kr'?8o ?0?5'o?

e?0.5?1

2.計算切削用量

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V 根據《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=49.56 m/min n s?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 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1.27 vc?cvTmv.axpfyv=14 m/min n s?1000v?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。（3）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Ⅳ

半精車Ф100外圓、B面，Ф90外圓、Ф45外圓 1.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?5'o?

e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm 2.計算切削用量

（1）半精車Ф100外圓 用刀具1 1)確定背吃刀量a(即切深a)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V 根據《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s?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 vc?cvTmv.axpfyv=103.071m/min ns?1000v?dw=353.719 r/min 按CA6140車床轉速 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VC 根據《切削用量手冊》表1.27查取：

vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s?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Ⅴ 半精車零件左端面，即Ф100左端面 1.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?5'o?

e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm 2.計算切削用量 半精車Ф100左端面

1)確定背吃刀量a(即切深a)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V 根據《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s?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Ⅵ 精車Ф100外圓，并倒Ф90，Ф100的倒角

1)確定背吃刀量a(即切深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.axpfyv=142.020 m/min n s?1000v?dw=452.292 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452.292r/min相近似 的機床轉速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Ⅶ精車零件左端面，即Ф100左端面

1)確定背吃刀量a(即切深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.axpfyv=142.020 m/min n s?1000v?dw=452.292 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452.292r/min相近似 的機床轉速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=2.00min 工序Ⅷ

粗銑Ф90左右側面，精銑Ф90右側面

1.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d0?100，L?80，d?40，r0?15o，?0?12o，o??40~45ooo，Z=10；精

oo??30~35?0?12，r0?15，L?80，d?40，銑刀為細齒圓柱形銑刀d0?100，Z=14，圓柱銑刀壽命為180min 2.切削用量選擇：

(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3）確定切削速度Vc 由《切削手冊》表3,27 qv?vccvd0ptafauz=119.619m/min mfz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

xppyvvzevns?1000v?dw=380.952r/min

根據X61W機床說明書(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)粗銑左側面，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Vc 由《切削手冊》表3,27 qvc?cvd0vfz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

tafazmpzexpyvuvpv=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3）確定切削速度Vc 由《切削手冊》表3,27

fz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

qvc?cvd0vtafazmpzexpyvuvpv=404.312m/min ns?1000v?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Ⅸ 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=8 4T= 4x0.047min=0.188min 工序Ⅹ

(1)鉆Ф 4mm孔，Ф鉸6mm孔

選用Z525型搖臂鉆床。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：

（a）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。(b)確定切削速度： 計算切削速度

vc?(cvdTafm0pzvxvyv)kv，其中KV=1，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Ⅺ 磨削Ф90外圓以及零件右端Ф45外圓 選擇砂輪：WA46KV6P350x40x12 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）切削工時。加工Ф90外圓 t1?2LbzbK1000vfafr=0.819min 加工Ф45外圓t1?2LbzbK1000vfafr=1.606min 工序Ⅻ 拋光B面 工序ⅩⅢ 刻線、刻字 工序XIV 鍍鉻 工序XV 檢測入庫

三．夾具的設計

問題的提出

本夾具用來鉆Ф4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，選用偏心輪夾緊。夾具設計 定位基準的選擇

由零件圖可知孔Ф4對于Ф90右端面有公差要求，經過尺寸鏈計算，選用Ф100左端面作為基準；采用偏心輪夾緊便于裝卸。切削力及夾緊力計算 1）切削力的計算： 軸向力：其中：cFzF.yF.(N)F?9.81cFd0fkF

?42.7 d0?4?1.0yF?0.8?0.9f?0.22kzFF

（新的鉆頭）

則：F?449.382N 扭矩: zM.yM.M?9.81cM.d0fkm

?0.8其中：cM?0.021 zM?2.0 則：M?0.884N*m 2）夾緊力的計算：

yM kM?0.87

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。夾具圖

夾具中的V形塊用于對心，使用了快換鉆套，便于鉸Ф6孔。

四．參考文獻

1、《機械制造工藝學》。顧崇等編1994年6月。

陜西科學技術出版社

2、《機械精度設計與檢測》張帆主編2006年5月。陜西科學技術出版社。

3、《機械制造工藝設計簡明手冊》。李益民主編1999年10月

機械工業出版社

4、《切削用量簡明手冊》。艾興等編2000年3月

機械工業出版社

5、《機床夾具設計手冊》。徐鴻本主編2003年10月

遼寧科學技術出版社

6、《金屬機械加工工藝人員手冊》。上海科技出版社

7、《機床夾具設計手冊》。楊黎明主編，國防工業出版社

8.《機械制造技術基礎》 吉林大學 于俊

一、鄒青主編，2006年1月第一版，機械工業出版社。

9.《機械制造工藝學課程設計指導書》 哈爾濱工業大學趙家齊編，2002年6月第二版，機械工業出版社。

10.《金屬切削機床夾具設計手冊》 上海柴油機廠工藝設備研究編，1984年12月北京第一版，機械工業出版社。

11.《金屬切削手冊》上海市金屬切削技術協會編，1984年4月第二版，上海科學技術出版社。

12.《實用機械加工工藝手冊》 陳宏鈞主編，2003年7月第二版，機械工業出版社

第四篇：法蘭盤說明書

目錄

一、序言…………………………………………………………………1

1、零件的分析…………………………………………………………..1

2、零件的作用…………………………………………………………..1

二、工藝規程設計……………………………………………………….2

1、確定毛坯的制造形式…………………………………………………2

2、定位基準的選擇………………………………………………………2

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確定切削用量及基本工時…………………………………………….6

三、夾具設計…………………………………………………………...26

1、問題的提出………………………………………………………….26

2、夾具設計…………………………………………………………….26

3、夾具結構設計及操作簡要說明…………………………………….27

四、參考文獻…………………………………………………………..27

序言

機械制造工藝課程設計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復習，也是一次理論聯系實際的訓練，因此，它對我們四年的大學學習生活具有重要意義。

設計題目給定的零件是CA6140車床法蘭盤（0404）零件，該零件年產量為4000件，設其備品率 為4%，機械加工廢品率 為1%，則該零件的年生產綱領為：N=Qn(1+ +)=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)法蘭盤的年產量為4200件，查表可知該產品為中批生產。

一

零件的分析

（一）零件的作用

題目給的零件是CA6140臥式車床上的法蘭盤，它位于車床絲桿的末端，主要作用是標明刻度，實現縱向進給。零件的 100外圓上標有刻度線，用來對齊調節刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調整的數值。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標明通過，本身沒有受到多少力的作用。該零件年產量為4000件，設其備品率為4%，機械加工廢品率為1%，則該零件的年生產綱領為：N=Qn(1+ +)=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，法蘭盤的年產量為4200件，查表可知該產品為中批生產。

（二）零件的工藝分析

法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現分述如下： 1以Ф20 的孔為中心加工表面； 2 兩端面； 以Ф90為中心的加工表面。

它們之間的位置要求主要是：

（1）Ф100mm 左端面與Ф45 mm孔中心軸的跳動度 ；（2）Ф90mm 右端面與 Ф45 mm孔中心軸線的跳動度。經過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。

二 工藝規程設計

（一）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，內孔不鑄出。

（二）基準的選擇 粗基準的選擇

因為法蘭盤可歸為軸類零件，一般以外圓作為粗基準。一般以非加工表面作為粗基準，但本零件各面均需加工，此時應以加工余量最小的面為粗基準，所以對于本零件可以先以法蘭盤右端 45的外圓及 90的右端面作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊Ф45 mm外圓可同時削除五個自由度，再以 90的右端面定位可削除自由度。2 精基準的選擇

精基準的選擇主要考慮基準重合與統一基準原則。以Ф20mm孔為精 基準。

（三）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大批生產的條件下，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。還有，應當考慮經濟效果，以便降低生產成本。工藝路線方案一(一)工序Ⅰ 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

(二)工序Ⅱ

鉆、擴、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。(三)工序Ⅲ 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。(四)工序Ⅳ 半精車Ф90外圓及各端面，車槽3×2，R5的圓角。

(五)工序Ⅴ

半精車Φ100左右端面及外圓，精車Ф100的左端面。(六)工序Ⅵ 粗銑Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側面。(七)工序Ⅶ

鉆 4—Φ9孔。(八)工序Ⅷ(九)工序Ⅸ 圓。(十)工序Ⅹ

鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

磨削Φ100的右端面，Φ90外圓及左右端面，Φ45外

磨削外圓面 Φ100，Φ 90。(十一)工序Ⅺ

刻字刻線。(十二)工序Ⅻ 鍍鉻。(十三)工序ⅩⅢ 檢測入庫。2 工藝路線方案二

(一)工序Ⅰ

鉆、擴、鉸Φ20的孔，以右端Φ45的外圓為粗基準。(二)工序Ⅱ

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

(三)工序Ⅲ

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。(四)工序Ⅳ(五)工序Ⅴ(六)工序Ⅵ(七)工序Ⅶ(八)工序Ⅷ(九)工序Ⅸ(十)工序Ⅹ 半精車Φ100外圓，Φ90外圓。

半精車零件左端面。

精車Φ100外圓，并倒Φ100，Φ90的倒角。精車零件在端面。

粗銑

Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側面。

鉆 4—Φ9孔。

鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

(十一)工序Ⅺ 磨削Φ90外圓及右側Φ45外圓。(十二)工序Ⅻ

拋光B面。(十三)工序ⅩⅢ 刻字畫線。

（十四）工序ⅩⅣ 鍍鉻。

（十五）工序ⅩⅤ 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。

（四）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：

零件延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；鑄件上連接法蘭的過渡部分尺寸確定為：R=5mm，C=3mm，H=15mm。由以上資料得出毛坯尺寸圖（見附圖）。

（五）確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ 鉆，擴，鉸Ф20孔 1.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：轉塔車床C365L 2.計算切削用量 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 車床進給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡明手冊》取V =13m/min ns?1000v?dw=230r/min 按機床選取n =238r/m,故v??dwnw1000=18m/min(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f=1.68 由《切削用量簡明手冊》表2.30得vc?cvd0zvTmv.axpfyv=7.9m/min n s?1000v?dw=125.8 r/min 按機床選取nw =136 r/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Ⅱ 粗車Ф100外圓、車B面。車Ф90外圓及右側面、3x2槽、Ф45外圓 1.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?10 ?0?6

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o?0?5

'o?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 2.計算切削用量

（1）粗車Ф100外圓

用刀具1 1)確定背吃刀量a(即切深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》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=57.46 m/min n s?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 = 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 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量 粗車外圓ap=1.1mm。2)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。3)確定切削速度VC 根據《切削用量簡明手冊》表1.27 的機床轉速n =200r/min,則實際切削速度V vc?cvTmv.axpfyv=44 m/min ns?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。4)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：

vc?cvTmv.axpfyv=62.7 m/min n s?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?cvTmv.axpfyv=40.602 m/min n s?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?cvTmv.axpfyv=13.965 m/min n s?1000v?dw=46.815 r/min

按CA6140車床說明書，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Ⅲ

粗車零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角

1.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?10 ?0?6

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o?0?5

'o?e?0.5?1

2.計算切削用量

（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V

根據《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=49.56 m/min n s?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1.27 vc?cv Tmv.axpfyv=14 m/min n s?1000v?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。（3）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Ⅳ

半精車Ф100外圓、B面，Ф90外圓、Ф45外圓 1.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?10 ?0?6

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o?0?5

'o?e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm 2.計算切削用量

（1）半精車Ф100外圓

用刀具1 1)確定背吃刀量a(即切深a)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V

根據《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s?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 vc?cv Tmv.axpfyv=103.071m/min ns?1000v?dw=353.719 r/min 按CA6140車床轉速 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VC 根據《切削用量手冊》表1.27查取：

vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s?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Ⅴ 半精車零件左端面，即Ф100左端面 1.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?10 ?0?6

o0kr?60 0?s??5

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o?0?5

'o?e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm 2.計算切削用量 半精車Ф100左端面

1)確定背吃刀量a(即切深a)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V

根據《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s?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Ⅵ 精車Ф100外圓，并倒Ф90，Ф100的倒角

1)確定背吃刀量a(即切深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.axpfyv=142.020 m/min n s?1000v?dw=452.292 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452.292r/min相近似 的機床轉速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Ⅶ精車零件左端面，即Ф100左端面

1)確定背吃刀量a(即切深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.axpfyv=142.020 m/min n s?1000v?dw=452.292 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452.292r/min相近似 的機床轉速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=2.00min 工序Ⅷ

粗銑Ф90左右側面，精銑Ф90右側面

1.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d0?100，L?80，d?40，r0?15，?0?12，??40~45，Z=10；精銑刀為細齒圓柱形銑刀ooood0?100，L?80，d?40，r0?15，?0?12，??30~35，Z=14，圓柱銑刀壽命為180min 2.切削用量選擇：

(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m/z。

3）確定切削速度Vc 由《切削手冊》表3,27 qv?vccvd0up=119.619m/min ftaazmoooofz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mxppyvvzevns?1000v?dw=380.952r/min

根據X61W機床說明書(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)粗銑左側面，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m/z。

3）確定切削速度Vc 由《切削手冊》表3,27 qvc?cvd0vptafauz=160.952m/min mfz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mxppyvvzevns?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m/z。

3）確定切削速度Vc 由《切削手冊》表3,27 qv?vccvd0fz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mtafmpxpzyvuvpvaez=404.312m/min ns?1000v?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Ⅸ

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=8 4T= 4x0.047min=0.188min

工序Ⅹ

(1)鉆Ф 4mm孔，Ф鉸6mm孔 選用Z525型搖臂鉆床。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：

（a）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。(b)確定切削速度：

z計算切削速度vc?(cvd0vTafmpxvyv)kv，其中KV=1，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Ⅺ 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。（1）加工Ф90外圓

t1?2LbzbK1000vffar=0.819min（2）加工Ф45外圓t1?2LbzbK1000vf工序Ⅻ 拋光B面 工序ⅩⅢ

刻線、刻字 工序XIV 鍍鉻 工序XV 檢測入庫

afr=1.606min

夾具的設計

（一）問題的提出

本夾具用來鉆Ф4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，選用偏心輪夾緊。

（二）夾具設計

1、定位基準的選擇

由零件圖可知孔Ф4對于Ф90右端面有公差要求，經過尺寸鏈計算，選用Ф100左端面作為基準；采用偏心輪夾緊便于裝卸。

2、切削力及夾緊力計算 1）切削力的計算：

z.軸向力：F?9.81cFd0fFyF.kF(N)

其中：cF?42.7 d0?4 f?0.22

kF?0.9（新的鉆頭）

zF?1.0

yF?0.8

則：F?449.382N

z.扭矩: M?9.81cM.d0fMyM.km 其中：cM?0.021 zM?2.0

yM?0.8

kM?0.8 7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。

3、夾具圖（見附圖）

4、夾具中的V形塊用于對心，使用了快換鉆套，便于鉸Ф6孔。

參考文獻

1、《機械制造工藝學》。顧崇等編1994年6月。

陜西科學技術出版社

2、《機械精度設計與檢測》張帆主編2006年5月。陜西科學技術出版社。

3、《機械制造工藝設計簡明手冊》。李益民主編1999年10月

機械工業出版社

4、《切削用量簡明手冊》。艾興等編2000年3月

機械工業出版社

5、《機床夾具設計手冊》。徐鴻本主編2003年10月

遼寧科學技術出版社

6、《金屬機械加工工藝人員手冊》。上海科技出版社

7、《機床夾具設計手冊》。楊黎明主編，國防工業出版社

第五篇：法蘭盤說明書

法蘭盤的加工工藝設計

摘要

本課程設計通過法蘭盤零件圖的分析，確定了該零件的毛坯材料及尺寸規格。通過對零件的加工工藝分析，確定了該零件的加工工藝路線，整理出法蘭盤零件的技術要求，加工精度要求高，為了提高生產率，對每到工序的加工進行了合理的安排。

關鍵詞：工藝設計 加工 法蘭盤

一、零件圖樣分析

法蘭盤零件屬于盤套類零件，盤套類零件一般起導向和支承作用，零件材料為HT200,小批量生產。如圖1所示。

圖1法蘭盤零件圖

從圖可知，圖中是以φ350軸度；寬度為10+00.036

+0.025 的內孔作為基準A，加工φ55-0.019的外圓，并保證同

+0.21

0 內孔鍵槽以A為基準有對稱度要求；寬為190的臺階左右兩端面也以A為基準有跳動公差要求。該零件還有三個均布的孔和一個人內孔鍵槽，加工這兩處工序時應該放在后面再加工。零件表面粗糙度最小數值為Ra1.6μm。

二、毛坯的確定

在制訂工藝規程時，合理選擇毛坯不僅影響到毛坯本身的制造工藝和費用，而且對零件機械加工工藝、生產率和經濟性也有很大的影響。

從零件圖上的尺寸可知,該零件尺寸變化不大，結構也不復雜，零件材料為HT200，只能用鑄造的方法來獲得毛坯。其φ350

+0.025 的內孔大于30，為降低材料成本，可直接鑄造出來，內孔余量留3mm。三個孔和鍵槽太小和為保證尺寸要求就不宜鑄造出來。所有外圓和每端端面都留5mm的余量，所以毛坯尺寸如圖2所示。

圖2法蘭盤毛坯圖

三、工藝分析

（1）從法蘭盤零件圖可以看出，該零件上的φ350

+0.025

mm的內孔和φ55-0.019mm的外圓是

0 用來裝配其他零件，因此必須保證外圓、內孔的尺寸精度及表面粗糙度。

（2）法蘭盤屬于盤套類零件，可用三爪卡盤安裝，加工內孔及外圓。零件圖以φ350mm的內孔作為基準加工φ55-0.019mm的外圓，可用專用心軸定位加工外圓。

（3）零件材料為HT200，有較好的切削加工性能，發熱量較小。

（4）零件上的三個孔可以采用蓋板式鉆模加工，這樣可以使夾具設計簡單，操作方便，提高勞動生產率。

0

+0.025

四、工藝路線的擬定

工藝路線的擬定是否合理，不但影響加工質量和生產率，而且影響工人、設備、工藝裝備及生產場地等的合理利用，從而影響成本。從零件圖可知該軸的加工精度要求高，由于零件是小批量生產采用工序集中進行生產，零件可以通過粗車和半精車達到部分尺寸要求，由于是批量生產鉆孔和插鍵槽可以單獨的工序加工，所以確定該法蘭盤的加工工藝路線為：下料——熱處理——粗車——半精車——精車——鉗——插——檢驗——入庫。

五、機械加工過程

1、根據圖一及以上分析可知，該零件加工的工序較多，為了確定加工方法如下：

粗車時以夾緊一端并找正車端面見光即可，調頭夾緊另一端并找正車端面見光即可。φ55-0.019、φ94的外圓和φ3500

+0.025

mm的內孔至下一工序準備尺寸要求。

+0.025 精車時以夾緊小端并找正，精車內孔φ350

0

到圖紙要求。在用兩頂尖心軸裝夾，精車兩端面保證總長50，精車外圓φ55-0.019、φ94至圖紙要求。

鉗工序中以φ350+0.025 mm外圓定位夾緊，運用專用的模板鉆套對3個均布的φ11mm的通孔和φ17mm的沉孔進行加工至圖紙尺寸要求。

插工序中以φ94mm端面定位，運用寬為10mm的插槽刀加工內孔鍵槽至圖紙尺寸。

2、機床選擇：

CA6140型車床。機床上能加工最大直徑為400mm，工藝范圍大可車內外圓柱面、圓錐表

面、車端面、拉槽、切槽、切斷等。則從零件圖可知零件是回轉體，而零件最大直徑為φ90mm，總長度50mm，零件上需要鉆φ350

+0.025

mm的內孔，所以選擇CA6140車床能完成外圓、內孔、端面、退刀槽和倒角的加工。使工序集中、生產率高。

Z512-1型鉆床屬于臺式鉆床，操作方便，加工精度要求不高的孔，也可以通過鉆孔—擴孔—鉸孔的工藝手段加工精度要求較高的孔，都能在鉆床上完成。則零件大端面有3個均布的φ11mm的通孔和φ17mm的沉孔，所以選取Z512-1臺式鉆床。

B5040E型插床屬于刨床類機床，加工范圍廣，加工費用低，但生產效率不高，因圖紙上有寬度為10mm的內孔鍵槽只有通過插床來加工更方便些，所以選擇B5040E型插床

3、刀具選擇：

因為零件材料是HT200有良好的切削性能所以刀具的直接選擇YG類刀具即可。加工時要求刀具有高硬度、高耐磨性、足夠的強度也韌性、高的耐熱性、良好的工藝性。

其他因素：零件的材料、形狀、經濟狀況、生產又因零件上有外圓、內孔、孔。綜上所述所選的刀具有：YG6 45°、90°內外圓車刀、φ11麻花鉆和φ17锪孔鉆、10mm插槽刀。

4、量具選擇：

游標卡尺測量精度較較低的尺寸，測量工件的外徑、長度、孔內徑。加工中個工序尺寸，所以選擇125×0.02mm游標卡尺。

千分尺測量精度較高的工件，測量工件外徑、長度、孔內徑。選擇25～50mm千分尺用于測量精車尺寸。

總結

通過這次課程設計，將能綜合運用所學基本理論及生產實習中學到的知識進行工藝結構設計的基本訓練，并逐步掌握中等復雜程度零件制造工藝設計和工藝裝備選用，機械制造過程中的加工方法、加工裝備等基本知識，確定各工序的裝備與設備等方面的綜合知識。

在開始做零件加工設計之前，認真閱讀了機械零件加工工藝指導書，對零件進行仔細分析，從而在設計有一個清晰地思路，也為我的設計打下了基礎。然后開始進行正文的撰寫，設計也就正式開始了，首先先對零件進行零件圖分析、確定毛坯、工藝分析、繪制加工工藝過程卡、工藝卡、擬定加工方案。在工藝分析中、鞏固了所學過的知識，翻閱許多專業書籍。經過這個設計讓我們真正體會了許多、也感受了許多。在零件設計中的各方面得到了知識的 3

拓展。