第一篇：CA6140法蘭盤課程設計qq

（一）序言

機械制造工藝課程設計是在我們完成了全部基礎課、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設計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，通過這次設計，基本上掌握了零件機械加工工藝規程的設計，機床專用夾具等工藝裝備的設計等。并學會了使用和查閱各種設計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學理論知識，解決現代實際工藝設計問題，鞏固和加深了所學到的東西。并在設計過程中，學到了很多課堂上沒有學到的東西。

能夠順利的完成這次課程設計，首先得助于任曉智老師的悉心指導，還有就是我們小組成員間合理的分工和小組成員們的努力。在設計過程中，由于對零件加工所用到的設備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解，缺乏實際的生產經驗，導致在設計中碰到了許多的問題。但在我們小組成員的共同努力下，我們通過請教老師和咨詢同學，翻閱資料、查工具書，解決設計過程中的一個又一個的問題。在這個過程中，使我對所學的知識有了進一步的了解，也了解了一些設計工具書的用途，同時，也鍛煉了相互之間的協同工作能力。在此，十分感謝任曉智老師的細心指導，感謝同學們的互相幫助。在以后的學習生活中，我將繼續刻苦努力，不段提高自己。

（二）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。

（三）計算生產綱領、確定生產類型

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。

目錄

一、零件圖的分析 1.1零件的作用

1.2零件的材料及其力學性能 1.3零件的工藝分析

二、工藝路線擬定 2.1定位基準的選擇 2.2加工方法的確定 2.3制訂工藝路線 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2.5確定切削用量及基本工時

三、加工順序的安排 3.1工序的安排 3.2工序劃分的確定 3.3熱處理工序的安排 3.4擬定加工工藝路線 3.5加工路線的確定

四、工藝設計

4.1加工余量，工序尺寸，及公差的確定 4.2確定切削用量及功率的校核

五、機械加工工藝過程卡

六、參考文獻

七、小結

一、零件圖的分析

1.1 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；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。1.2 零件的材料及其力學性質

零件材料是HT200，該材料鑄造性能良好，減摩性好，減震性能強，切削加工性良好，缺口敏感性低，加上價格便宜制造方便，適合制造承受壓力要求耐磨和減震的零件

1.3 零件的結構工藝分析

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 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； 內孔及其左端倒角。

（2）

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。

（3）

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。

二、工藝路線的擬定 2.1定位基準的選擇

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。

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。

2、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。

2.2 加工方法的確定

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 , 采用粗車→半精車→磨削的加工方法。

二．Φ20內孔：公差等級為IT7~IT8，表面粗糙度為，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，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。

四．Φ90外圓：未注公差等級，根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為，采用的加工方法為粗車—半精車—磨削。

五．Φ100外圓面：公差等級為IT11，表面粗糙度為，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，采用的加工方法為粗車。

七．Φ90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，采用的加工方法為粗車→半精車→精車。

八．Φ90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，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。

九．Φ100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，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，采用的加工方法為粗車。

十一.Φ100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，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。

十二.Φ90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，采用的加工方法為粗銑→精銑.十三.Φ90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，采用的加工方法為粗銑→精銑→磨削.十四.4—Φ9孔：未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為，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，采用的加工方法為鉆削。

十六.Φ6的孔：未注公差等級,根據GB1800—79規定公差為IT13，表面粗糙度為，采用的加工方法為鉆→鉸。3.1 工序劃分的確定

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。3.4 擬定加工工藝路線 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。

(三)工序Ⅲ

粗車Φ100柱體右端面，粗車Φ 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 45 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 外圓及倒角。

(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—Φ9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 Φ100，Φ 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

刻字刻線。(十三)工序ⅩⅢ 鍍鉻。

(十四)工序XIV 檢測入庫。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、Φ100、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

精車Φ100左端面，Φ90右端面。(四)工序Ⅳ

鉆、擴、粗鉸、精鉸孔 20mm至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。

(五)工序Ⅴ

粗銑、精銑Φ90柱體的兩側面。(六)工序Ⅵ

鉆Φ 4孔，鉸 Φ6孔。(七)工序Ⅶ

鉆 4?Φ9孔。(八)工序Ⅷ

磨削外圓面Φ100，Φ90。

(九)工序Ⅸ

磨削B面，即 外圓面、Φ100右端面、Φ90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。3.5加工路線的確定

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 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。

四、工藝設計

1．工序Ⅰ

粗車 Φ100左端面（1）選擇刀具

選用93 偏頭端面車刀，參看《機械制造工藝設計簡明手冊》車床選用C365L轉塔式車床，中心高度210mm。選擇車刀幾何形狀，前刀面形狀為平面帶倒棱型，前角10°，后角8°，主偏角93 °。,副偏角10° ,刀尖角圓弧半徑0.5，刃傾角10°。（2）確定切削用量

（a)確定背吃刀量a(即切深a)粗車的余量為4.5mm由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm所以一次走刀完成即a =4.5mm。（b)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》：加工材料HT200、車刀刀桿尺寸為16、工件直徑100mm、切削深度a =4.5mm，則進給量為0.7~1.0。再根據C365L車床及《機械制造工藝設計簡明手冊》表4－2－3查取橫向進給量取f =0.73mm/r。(c)選擇磨鈍標準及耐用度

根據表可取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。(d)確定切削速度V

由查表可知當用YG6硬質合金車刀加工HT200（182~199HBS），a =4.5mm，f =0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，查得切削速度的修正系數為：

K=1.0,K=1.0,K=0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則

V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.05?60?1.0?1.0?0.73?1.0?0.85?1.0

=44m/min

n = 140r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與140r/min相近似 的機床轉速n =136r/min,則實際切削速度V = 42.7m/min。(e)校驗機床功率

車削時功率P 可由《切削用量簡明手冊》表1.25查得：在上述各條件下切削功率P =1.7~2.0，取2.0。由于實際車削過程使用條件改變，根據《切削用量簡明手冊》表1.29-2，切削功率修正系數為：Kkrpc =KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0。則：

P = P×Kkrpc×Krop=1.87KW 根據C365L車床當n =136r/min時，車床主軸允許功率PE=7.36KW。因P

車削時的進給力Ff可由《切削用量手冊》查表得Ff=1140N。由于實際車削過程使用條件的改變，根據《切削用量簡明手冊》查得車削過程的修正系數：Kkrf=1.17,Krof=1.0,K =0.75,則

Ff =1140×1.17×1.0×0.75=1000N 根據C365L車床說明書(《切削用量簡明手冊》),進給機構的進給力Fmax=4100N(橫向進給)因Ff

綜上，此工步的切削用量為：a =4.5mm，f =0.73, n =136r/min, V =42.7m/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：

L=（d－d1）/2 +L1+L2+L3,由于車削實際端面d1=0,L1=4,L2=2,L3=0，則 L=(100－0)+4+2+0=61mm.T= =61×1÷(0.73×136)=0.61min d1 1 工序Ⅱ(一)鉆Φ18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 =0.33m/s=19.8m/min n =1000 V / D=1000×19.8/3.14×18=350r/min 按機床選取n =322r/ min,故V = D n /1000=3.14×18×322/1000=18m/min(3)計算基本工時：

T=（L+L1+L2）/(f×n)

=(91+11+0)/(0.76×322)=0.42min。

其中L=91，L1=D/2×cotKr+2=11,L2=0(二)擴Φ19.8 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：切削用量選擇：

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=（1/2~1/3）Vc 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 n=1000 VC/ D=1000×(5.8~8.7)/(3.14×18)=93~140r/min 按機床選取n =136r/m,故V = D n /1000=3.14×19.8×136/1000=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(三)粗鉸Φ19.94（1）刀具選擇：

19.94高速鋼錐柄鉸刀。后刀面磨鈍標準為0..4~0.6，耐用度T=60min（2）確定切削用量： 背吃刀量asp=0.07mm 查《切削用量簡明手冊》得：f=1.0~2.0mm/r，取f=1.68mm/r。計算切削速度V=Cv×Zv×Kv/(601×m×Tmap×Xv×f×Yv),其中 Cv=15.6,Zv=0.2,Xv=0.1,Yv=0.5,m=0.3,Kv=(190/HB)0.125=1,則： V=15.6×(19.94)0.2/[601－0.3×36000.3×(0.07)0.1×(1.68)0.5] =0.14m/s=8.4m/min n=1000×V/(?d)=1000×8.4/(3.14×19.94)=134r/min 按機床選取n =132r/min V = ?d n /1000=3.14×132×19.94/1000=8.26m/min(3)計算基本工時：

T=（L+L1+L2）/(f×n)

=(91+14+2)/(1.68×132)=0.48min。其中L=91，L1=14,L2=2(四)精鉸Φ20

（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asp=0.03。切削速度與粗鉸，故n =132r/mmin。由《切削用量簡明手冊》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.24 Vc=?d n /1000=3.14×132×20／１０００＝8.29r/min(3)計算基本工時：

T=(L+L1+L2)/(f×n)

=(91+14+2)/(1.24×132)=0.65min 其中

L=91,L1=14,L2=2(五)倒角（內孔左側）

（１）刀具選擇：用粗車Φ100外圓左端面的端面車刀。（２）確定切削用量：

背吃刀量asp=1.0mm,手動一次走刀。Ｖ ＝３０，n ＝１０００×Ｖ／?d＝１０００×３０／（３.14×20）=477.7r/min 由機床說明書，n ＝４３０r/min Vc = ?d n /1000=3.14×430×20/1000=27m/min 3 工序Ⅲ

(一)粗車 Φ90左端面

（1）選擇刀具：與粗車 100左端面同一把。（2）確定切削用量

（a）確定背吃刀量asp 粗車的余量為4.5mm由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm所以一次走刀完成即a =4.5mm。(b)確定進給量 查《切削用量簡明手冊》：加工材料HT200、車刀刀桿尺寸為16、工件直徑90mm、切削深度a =4.5mm，則進給量為0.7~1.0。再根據C365L車床及《機械制造工藝設計簡明手冊》表4－2－3查取橫向進給量取f =0.73mm/r。

(c)確定切削速度VC：

根據《切削用量簡明手冊》表1.11當用YG6硬質合金車刀加工HT200（182~199HBS），a =4.5mm，f =0.73mm/r，查出Vc =1.05m/s。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據《切削用量手冊》表1.25，查得切削速度的修正系數為：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則

V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.05×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0

=44m/min

n = 155r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與155r/min相近似 的機床轉速n =136r/min,則實際切削速度V=n/1000=3.14×90×136/1000=38.4m/min。

綜上，此工步的切削用量為：a =4.5mm，f =0.73, n =136r/min, V =38.4m/min。（3）計算基本工時：

L=（d－d1）/2+L1+L2+L3(其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0)=(90－45)/2+4+0+0=26.5mm T= 26.5×1÷(0.73×136)=0.267min。(二)粗車Φ100右端面

(1）選擇刀具：與粗車 100左端面同一把。（2）確定切削用量:

（a）確定背吃刀量asp: 粗車的余量為4.5mm由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm所以一次走刀完成即a =4.5mm。

(b)確定進給量：

查《切削用量簡明手冊》：加工材料HT200、車刀刀桿尺寸為16、工件直徑100mm、切削深度a =4.5mm，則進給量為0.7~1.0。再根據C365L車床及《機械制造工藝設計簡明手冊》表4－2－3查取橫向進給量取f =0.73mm/r。

(c)確定切削速度VC：

根據《切削用量簡明手冊》表1.11當用YG6硬質合金車刀加工HT200（182~199HBS），a =4.5mm，f =0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據《切削用量簡明手冊》表1.25，查得切削速度的修正系數為：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則

V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.05×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0

=44m/min

n =140r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與140r/min相近似 的機床轉速n =136r/min,則實際切削速度 V=n/1000=3.14×100×136/1000=42.7m/min。

綜上，此工步的切削用量為：a =4.5mm，f =0.73, n =136r/min, V =42.7m/min。（3）計算基本工時： L=（d－d1）/2+L1+L2+L3(其中d=100,d1=45,L1=4,L2=L3=0)=(100－45)/2+4+0+0=36.5mm T= 36.5×1÷(0.73×136)=0.367min。(三)半精車Φ100左端面

（1）選擇刀具：與粗車Φ90左端面同一把。(2）確定切削用量：（a）確定背吃刀量：

加工余量為z=0.7,可一次走刀完成，asp=0.7。（b）確定進給量： 由《機械制造工藝設計簡明手冊》表3—14表面粗糙度Ra3.2，鑄鐵，副偏角10，刀尖半徑0.5，則進給量為0.18~0.25mm/r,再根據《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。（c）確定切削速度Vc：

根據《切削用量簡明手冊》表1.11查取：Vc=2.13(由182~199HBS、asp=0.7、f =0.24mm/r、車刀為YG硬質合金)由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=79.3 n =252r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與252r/min相近似 的機床轉速n =238r/min,則實際切削速度 V=n/1000=3.14×100×238/1000=74.7m/min。（3）計算基本工時：

L=（d－d1）/2+L1+L2+L3(其中d=100,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0)=（100－0）÷2+4+2+0=61mm T=61÷(0.24×238)=1.1min。(四)半精車Φ100右端面

（1）選擇刀具：與半精車Φ100左端面同一把。（2）確定切削用量：（a）確定背吃刀量

加工余量為z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。（b）確定進給量

由《機械制造工藝設計手冊》表3—14表面粗糙度Ra3.2，鑄鐵，副偏角10，刀尖半徑0.5，則進給量為0.2~0.35mm/r,再根據《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。（c）確定切削速度Vc 根據《切削用量簡明手冊》表1.11查取：Vc=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f =0.24mm/r、車刀為YG硬質合金)由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.02×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=75.2 n =239r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與239r/min相近似 的機床轉速n =238r/min,則實際切削速度 V=n/1000=3.14×100×238/1000=74.7m/min。（3）計算基本工時：

L=（d－d1）/2+L1+L2+L3(其中d=100,d1=45,L1=4,L2=L3=0)=（100－45）/2+4+0+0=31.5mm T=L×i/(f×n)=31.5/(0.24×238)=0.55min。(五)半精車 Φ90左端面

（1）選擇刀具：與粗車Φ100左端面同一把。（2）確定切削用量：（a）確定背吃刀量：

加工余量為z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。（b）確定進給量： 由《機械制造工藝設計簡明手冊》表3—14表面粗糙度Ra3.2，鑄鐵，副偏角10，刀尖半徑0.5，則進給量為0.1~0.25mm/r,再根據《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。（c）確定切削速度Vc： 根據《切削用量手冊》表1.11查取：Vc=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f =0.24mm/r、車刀為YG硬質合金)由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則 Vc =Vc 60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.02×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=75.2 n = 266r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與266r/min相近似 的機床轉速n=322r/min,則實際切削速度 V=n/1000=3.14×90×322/1000=91.0m/min。

綜上，此工步的切削用量為：a =1.1mm，f =0.24, n =322r/min, V =91.0m/min。（3）計算基本工時：

L=（d－d1）/2+L1+L2+L3(其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0)=（90－45）/2+4+0+0=26.5mm T=L×i/(f×n)=26.5×1/(0.24×322)=0.34min。(六)精車 Φ100左端面

（1）選擇刀具：與半精車Φ100左端面同一把。（2）確定切削用量(a)確定背吃刀量

加工余量為0.8mm，一次走刀完成，則asp=0.8mm。（b）確定進給量

查《機械制造工藝手冊》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r(c)確定切削速度VC 查《切削用量手冊》表1.11，取Vc=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=79.3 n =1000×79.3÷(3.14×100)=252r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與252r/min相近似 的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度V = 101.1m/min。綜上，此工步的切削用量為：a =0.8mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。(3)計算基本工時：

L=（d－d1）/2+L1+L2+L3,由于車削實際端面d=100,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0，則 L=100/2+4+2+0=61mm.T= 61×1÷(0.23×322)=0.756min(七)粗車Φ100外圓（1）選擇刀具：

焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度5mm，YG6硬質合金，前刀面帶倒棱形，主偏角90°，前角10°，后角6°，副偏角8°，刃傾角10°，刀尖圓弧直徑0.5mm。（2）確定切削用量

（a）確定背吃刀量

粗車外圓，加工余量為5+3.5=8.5mm,兩次走刀，則asp=8.5/2×2=2.1mm。(b)確定進給量

由《切削用量簡明手冊》HT200，刀桿尺寸16 25，as 3,工件直徑為100mm，則f=0.8~1.2。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.76。

(c)選擇刀具磨鈍標準及耐用度

由《切削用量手冊》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。

(d)確定切削速度Vc：

根據《切削用量簡明手冊》表1.11查取：VC=1.33(由182~199HBS、asp=2.1、f =0.76mm/r、車刀為YG硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

= 1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.5 n =157.6r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與157.5r/min相近似 的機床轉速n =183r/min,則實際切削速度V = n /1000=3.14 100 183/1000=57.5m/min。

綜上，此工步的切削用量為：a =2.1mm，f =0.76, n =183r/min, V =57.5m/min。(3)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)

=(9+3+3+0)×2/(0.76×183)=0.22min。其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2(八)粗車Φ90外圓（1）選擇刀具：與粗車Φ100外圓同一把。(2）確定切削用量

（a）確定背吃刀量

粗車外圓，加工余量為5+3.5=8.5mm,兩次走刀，則asp=8.5/2×2=2.1mm。(b)確定進給量

由《切削用量簡明手冊》HT200，刀桿尺寸16 25，as 3,工件直徑為100mm，則f=0.8~1.2。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.76。

(c)選擇刀具磨鈍標準及耐用度

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。

(d)確定切削速度Vc 根據《切削用量簡明手冊》表1.11查取：VC=1.33(由182~199HBS、asp=2.1、f =0.76mm/r、車刀為YG硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.5 n =157.6r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與157.5r/min相近似 的機床轉速n =183r/min,則實際切削速度V = n /1000=3.14 100 183/1000=57.5m/min。

綜上，此工步的切削用量為：a =2.1mm，f =0.76, n =183r/min, V =57.5m/min。(3)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2（4）確定切削用量

（a）確定背吃刀量

粗車外圓，加工余量為5+3.5=8.5mm,兩次走刀，則asp=8.5/2×2=2.1mm。(b)確定進給量

由《切削用量手冊》HT200，刀桿尺寸16 25，as 3,工件直徑為90mm，則f=0.8~1.2mm/r。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.76mm/r。

(c)確定切削速度VC 根據《切削用量手冊》表12查取：VC=1.33m/s(由182~199HBS、asp=2.1mm、f =0.76mm/r、車刀為YG硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變查取切削速度修正系數：K=1.0,K=1.0,K=0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則 Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.5 n =1000×V / =1000×49.5/3.14×100=157.6r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與157.5r/min相近似 的機床轉速n=183r/min,則實際切削速度 V=n/1000=3.14 90 183/1000=51.7m/min。綜上，此工步的切削用量為：a =2.1mm，f =0.76mm/r, n =183r/min, V =51.7m/min。(3)計算基本工時： T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=(8+3+3+0)×2/(0.76×183)=0.20min。

其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=2(九)粗車Φ45 外圓

（1）選擇刀具：與粗車Φ100外圓同一把。（2）確定切削用量

（a）確定背吃刀量

粗車外圓，加工余量為5+3.6=8.6mm,兩次走刀，則asp=8.6/2×2=2.15mm。(b)確定進給量

由《切削用量手冊》HT200，刀桿尺寸16×25，as 3,工件直徑為90mm，則f=0.4~0.55mm/r。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.52mm/r。

(c)確定切削速度VC 根據《切削用量手冊》表12查取：Vc=1.33m/s(由182~199HBS、asp=2.15mm、f =0.52mm/r、車刀為YG硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K=1.0,K=1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.5 n =1000×V / =1000×49.5/3.14×45=350r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與350r/min相近似 的機床轉速n=322r/min,則實際切削速度 V=n /1000=3.14×45×322/1000=45.5m/min。綜上，此工步的切削用量為：a =2.15mm，f =0.52mm/r, n =322r/min, V =45.5m/min。(3)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)

=(33－5－5+0)×2/(0.52×322)=0.27min。其中L=33，L1=－5，L2=－5，L3=0，i=2(十)半精車Φ100外圓（1）選擇刀具：

焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度5mm，YG6硬質合金，前刀面帶倒棱形，主偏角90°，前角10°，后角6°，副偏角8°，刃傾角0，刀尖圓弧直徑0.5mm。(2）確定切削用量

（a）確定背吃刀量

半精車外圓，加工余量為1.1mm,一次走刀，則asp=1.1/2=0.55mm。(b)確定進給量

由《切削用量簡明手冊》表3—14得f=0.2~0.3mm/r。再由《簡明手冊》表4—1—2查取f =0.28mm/r。（c）選擇刀具磨鈍標準及耐用度：后刀面磨鈍標準為0.8~1.0,耐用度為T=60min。

(d)確定切削速度VC 根據《切削用量簡明手冊》表1.11查取：Vc=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K=1.0,K=1.0,K=0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則 Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=79.3 n =1000×V / =1000×79.3/3.14×100=252r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與252r/min相近似 的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度： V=n/1000=3.14×100× 322/1000=101.1m/min。綜上，此工步的切削用量為：a =0.55mm，f=0.28mm/r, n=322r/min, V =101.1m/min。(3)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)

=(9+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.17min。其中L=9，L1=3，L2=3，L3=0，i=1(十一)半精車Φ90外圓

（1）選擇刀具：與半精車Φ100外圓同一把。（2）確定切削用量

（a）確定背吃刀量

半精車外圓，加工余量為1.1mm,一次走刀，則asp=1.1/2=0.55mm。(b)確定進給量

由《切削用量手冊》表3—14得f=0.2~0.3mm/r。再由《簡明手冊》表4—1—2查取f =0.28mm/r。

(c)確定切削速度VC： 根據《切削用量簡明手冊》表1.11查取：Vc=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K=1.0,K=1.0,K=0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則

Vc =Vc ×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=79.3 n =1000×V /?d=1000×79.3/3.14×90=280r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與280r/min相近似 的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度V=n/1000=3.14×90×322/1000=91m/min。

綜上，此工步的切削用量為：a =0.55mm，f =0.28mm/r, n =322r/min, V =91m/min。(3)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)

=(8+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.16min。其中L=8，L1=3，L2=3，L3=0，i=1(十二)倒角（Φ100）

（1）選擇刀具：用工步1的端面車刀。（2）切削用量Vc: 背吃刀量asp=1.5,手動進給，一次走刀。

V =80m/min, n =1000×V / =1000×80/3.14×100 =254.7r/min 按C365L說明書：n =238r/min, V = n /1000=3.14×238×100/1000=74.7(3)基本工時：由工人操控，大約為0.03min。(十三)倒角（Φ90）

（1）選擇刀具：用工步1的端面車刀。（2）切削用量: 背吃刀量asp=1.5,手動進給，一次走刀。

V =80m/min, n =1000×V /?d =1000×80/3.14×90=283r/min 按C365L說明書：n =238r/min, V = n /1000=3.14×238×90/1000=67(3)基本工時：由工人操控，大約為0.03min。(十四)車過渡圓(1)刀具選擇

YG6硬質合金成形車刀R=5mm。（2）確定切削用量

（a）確定背吃刀量：asp=z=5mm,一次走完成。（b）確定進給量：手動進給。（c）確定切削速度Vc，按C365L車床轉速見《切削用量簡明手冊》選擇與424.6相近轉速430r/min,則實際切削速度為Vc=450 r/min（3）計算基本工時

T≦0.05min,即工人最慢加工速度。

四

工序Ⅳ

工序Ⅳ加工條件：HT200,屈服強度為200MPa，151—229Hbs(一)粗車Φ90右端面(1)選擇刀具：同上(2)確定切削用量： a確定背吃刀深度

粗車加工余量為3+1.2=4.2mm,可以一次走刀完成，則asp=4.2mm。b 確定進給量f 根據《切削手冊》切深 4.2mm,屬于3—5mm，則進給量f為0.1—1.0mm/r,再根據C365L及其〈機械工藝〉f機=0.73mm/r.c 選擇車刀磨鈍標準及耐用度：根據《切削手冊》表10，取車刀后面最大磨損量為0.8--1.0,焊接刀耐用度T=60min。d 確定切削速度Vc 材料，直徑90，asp=4.2mm,f機=0.73mm查Vc=1.18m/s.修正系數：KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=1.0,Ksv=0.85，Kkv=1.0, 則Vc =1.18×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=43.93m/min, 則n查=1000 Vc / d=1000×43.93/90 =155.45r/min.按C365L與〈工藝手冊〉選擇與155.45r/min相近n機=136r/min,則實際切削速度Vc機= nd/1000=38.4m/min(3)計算基本工時：

t=[(d-d1)/2+l1+l2+l3]/fn=[(90-45)/2+0+4+0]/0.73/136=0.267min.(二)半精車Φ90左端面

（1）選擇刀具：與粗車Φ90右端面同一把。（2）確定切削用量（a）確定背吃刀量

加工余量為z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。（b）確定進給量 由《機械制造工藝手冊》表3—14表面粗糙度Ra3.2，鑄鐵，副偏角10，刀尖半徑0.5，則進給量為0.1~0.25mm/r,再根據《機械制造工藝簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。（c）確定切削速度Vc 根據《切削用量手冊》表12查取：VC=2.02(由182~199HBS、asp=1.1、f =0.24mm/r、車刀為YG硬質合金)由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則 Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.02×60 1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=75.2 n = 266r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與266r/min相近似 的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度V = n /1000=3.14 90 322/1000=91.0m/min。

綜上，此工步的切削用量為：a =1.1mm，f =0.24, n =322r/min, V =91.0m/min。（3）計算基本工時：

L=（d－d1）/2+L1+L2+L3(其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0)=（90－45）/2+4+0+0=26.5mm T=L×i/(f×n)=26.5×1/(0.24×322)=0.34min。(三)精車Φ90右端面

（1）刀具選擇：與半精車Φ100左端面同一把。（2）確定切削用量(a)確定背吃刀量

加工余量為0.8mm，一次走刀完成，則asp=0.8mm。（b）確定進給量

查《機械制造工藝手冊》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r(c)確定切削速度VC 查《切削用量手冊》表12，取VC=2.13m/s(由182~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：K =1.0,K =1.0,K =0.73,K =(190/HBS)1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。則

Vc =Vc×60 V = Vc×K×K×K×K×Ksv×K

=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=79.3 n = 1000×79.3÷(3.14×90)=280r/min 按C365L車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－2）選擇與252r/min相近似 的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度V = 91m/min。

綜上，此工步的切削用量為：a =0.8mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =91m/min。(3)計算基本工時：

L=（d－d1）/2+L1+L2+L3,由于車削實際端面d=90,d1=45,L1=4,L2=0,L3=0，則 L=（90－45）÷2+4+0+0=21.5mm.T= =21.5×1÷(0.23×322)=0.29min(四)車3×2退刀槽

(1)選擇刀具：選擇90°切槽刀，車床C365L轉塔式車床高210mm,故刀桿尺寸16×25mm,刀片厚度取3mm,選用YG6刀具材料，前刀面形狀為平面帶倒棱型，前角為10°，后角8°，主偏角90°，副偏角3°，刀尖圓弧半徑0.2--0.5取0.5mm,刃傾角0°。

(2)確定切削用量： a確定背吃刀深度 : z=3.6mm,一次走刀完成。b 確定進給量f: 根據《切削手冊》切深 =3mm,屬于〈=3mm,f=0.4—0.5mm/r.按〈工藝手冊〉中C365L車床取f機=0.41mm/r.c 選擇車刀磨鈍標準及耐用度：根據《切削手冊》表10，取車刀后面最大磨損量為0.8--1.0,焊接刀耐用度T=60min。d 確定切削速度Vc: 根據〈切削手冊〉，YG6,182—199, =4mm,f=0.41mm/r,Vc=1.50m/s, 修正系數：KTv=1.0,Kmv=0.89,Ksv=0.85,Ktv=1.0,Kkrv=1.0, 則Vc =1.50×60×1.0×0.89×0.85×0.73×

1.0=55.78m/min, Nc查=1000 Vc / d=1000×55.78/50 =355r/min,按C365L車床轉速（見《工藝手冊》表）選擇與355相近的轉速n機=322r/min,則實際切削速度為V機= dn機/1000= ×50×322/1000=50.6 m/min,最后決定切削用量為 =30mm,f=0.41,n機=322r/min,Vc機=50.6m/min.(3)計算基本工時：

t=[(d-d1)/2+l1+l2+l3]/fn=[(45-4)/2+4+0+0]/0.41/322=0.045min。(五)粗車Φ45 外圓

(1)選擇刀具：同粗車Φ100外圓車刀(2)確定切削用量

a 粗車外圓加工余量3.7+5=8.7mm，兩次走刀，asp=8.7/4=2.175mm.b 確定進給量：

由《切削手冊》材料HT200刀桿16×25，工件直徑45，切深2.175mm,則 f為0.4—0.5mm,由《工藝手冊》f機=0.52mm/r.c 確定切削速度Vc:查《切削手冊》表12，YG6硬質合金加工HT200（182—199HBS）,asp=2.175mm,f=0.52有Vc=1.33m/s,修正系數：

Vc = 1.33×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min, n查=1000×Vc / d=1000×49.5/45 =350r/min,取標準n機=322r/min, 則Vc機= n機d/1000= ×322×45/1000=45.5m/min.綜上： a=2.175mm,f機=0.52mm/r,n機=322r/min,V機=45.5m/min。(3)計算工時

T=(l+l1+l2+l3)/fn×i=(33-5-5+0)/0.52×322×2=0.27min.(六)半精車Φ45 外圓

(1)選擇刀具：用半精車Φ100外圓車刀。(2)確定切削用量 a確定背吃刀

半精車外圓雙邊加工余量為：1.0mm,一次走刀成,asp=1.0/2=0.5mm.b 確定進給量f 查《機械工藝》f取0.2—0.3mm,由表4-1-2，f=0.28mm.c 確定切削速度Vc 查《切削手冊》表12取2.13m/s,修正系數同上： Vc=2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85,n查=1000×Vc/d=1000×79.3/45 =561.2r/min取車床轉速為550r/min,則實際切削速度Vc機= n機d/1000= ×550×45/1000=77。7m/min,綜上：asp=0.5mm,f機=0.28,n機 =550r/min,Vc機=77.7m/min.(3)計算工時

t=(l+l1+l2+l3)/fn×i=(9+3+3+0)/0.28/550=0.097min.五

工序Ⅴ

(一)粗車Φ45 右端面(1)選擇刀具

選用93°偏頭端面車刀，車床用C365L轉塔式車床，中心高210mm，故刀桿尺寸為16×25mm，刀片厚度取5mm，選用YG6的刀具材料，前刀面形狀為平面帶倒棱型，前角為10°，后角8°，主偏角93°，副偏角10°，刀尖圓弧半徑0.5,刃傾角-10°。(2)確定切削用量 a 確定背吃刀深度

粗車加工余量為7mm.由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm,所以分兩次走刀完成，則 取3.5mm。b 確定進給量f: 根據《切削手冊》加工材料HT200車刀刀桿尺寸16×25工件直徑45mm，切削深度3.5mm，屬3—5mm，則進給量為0.45--0.75mm/r,再根據C365L車床及《機械工藝》查取橫向進給量f機=0.54mm/r。c 選擇車刀磨鈍標準及耐用度： 根據《切削手冊》表10，取車刀后面最大磨損量為0.8--1.0,焊接刀耐用度T=60min。d 確定切削速度Vc，根據《切削手冊》表12當用YG6硬質加工HT200，180—199HBS =3.5mm，f機=0.54mm/r查出Vc=1.33m/s.由于實際車削過程使用條件改變，根據《切削手冊》表切削速度修正系數：KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv= =1.0,Ksv=0.85，Kkv=1.0, 則Vc=1.33×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0=49.520m/min, n查=1000Vc / d=1000×49.52/45 =350.47r/min,按C365L車床轉速（〈簡明手冊〉表4.2-2）選擇與350.47相近轉速為322r/min,則實際切削速度Vc機= n機d/1000=45.7m/min(3)計算基本工時

由〈機械工藝〉查得：L=(d-d1)/2+l1+l2+l3,其中d1=0,l3=0,l2=2,l1=4,則L=50/2+4+2=31mm, 所以t=L/fn×i=31/0.45/322×2=0.428min.(二)倒角（內孔右側）

（１）刀具選擇：用粗車Φ１００外圓左端面的端面車刀。（２）確定切削用量

背吃刀量asp=1.0mm,手動一次走刀。Ｖ ＝３０，n ＝１０００×Ｖ／（d）＝１０００×３０／（３.14×20）=477.7r/min 由機床說明書，n ＝４３０r/min VC = d n /1000=3.14×430×20/1000=27m/min(三)倒角（￠45 右側）

(1)用端面車刀加工余量7，背吃刀量 =3.5,手動進給，兩次走刀。V給為Vc =60m/min,n給=1000×Vc / d=1000×60/45 =424.6r/min,按取n機=430r/min,則Vc機= n機d/1000= 3.14×430×45/1000=60.76m/min(2)計算基本工時：由工人操控，大約為0.10min.六

工序Ⅵ

(一)粗銑兩側面

（1）刀具選擇

根據《工藝手冊》表3.1及銑刀樣本手冊，選兩把鑲片圓鋸齒銑刀，外徑160mm,內徑32mm,L=3mm,Z=40（2）切削用量

=L=3mm（3）由《切削手冊》表3.5當機床X61W功率為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵取f=0.14-0.24mm/r,取f機=0.14mm/r。（4）選擇銑刀磨鈍標準及耐用度

根據《切削手冊》表3.7,銑刀齒后刀面最大磨損限度為1.5mm,由《切削手冊》表3.8,銑刀直徑d0=160mm,則硬質合金盤銑刀T=150min.（5）確定切削速度Vc

由《切削手冊》表3,13,當取Vc=130m/min n查=1000Vc/ d0=1000×130÷3.14÷160=258.6r/min

根據X61W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取主軸轉速n機=255r/min.則實際切削速度為Vc = n機d0÷1000=3.14×255×160÷1000=128m/min 當n機=255r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度Vf=fm=fz×z×n機=0.14×40×255=1428mm/min.X61W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取Vf=980mm/min（6）計算基本工時

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3=48m其中L1=38m2=5mL3=0m T=(L+L1+L2)/fn=(48.2+38+5)/980=0.09 min(二)精銑兩側面(1)工序要求

證表面粗糙度Ra=3.2,單邊加工余量z=0.55mm,選X63臥式銑床,使用專用夾具.選擇刀具:由《工藝手冊》表5.45及銑刀桿手冊,選兩把高鋼鑲齒三面刃銑刀,同時銑削兩面,銑刀外徑d0=160mm,D=40mm,L=20mm,Z=22(由《切削手冊》表4.1, 4.2)(2)確定銑削深度

由于單邊加工余量Z=0.55mm,余量不大,故一次走刀完成,則asp=55mm(3)確定每齒進給量fz 由《切削手冊》表3.3在X63銑床功率為10kw(《切削手冊》表3.25),工藝系統剛性為低,用高速鋼成形盤銑刀加工時,選每齒進給量fz=0.08mm/z(4)選銑刀磨鈍標準及刀具耐用度

根據《切削手冊》表3.7銑刀后刀面最大磨損量為0.2mm,由《切削手冊》表3.8銑刀直徑d0=160mm,則T=150min(5)確定切削速度Vc 由《切削手冊》表3.11,取Vc=30,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8, Vc =30×0.9×1.0×0.8=21.6m/min nc查=1000×Vc / d0=1000×21.6/160 =43r/min 查X63機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-39)選取主軸轉速n機=47.5r/min.則實際切削速度為Vc = n機d0/1000= ×47.5×160/1000=23.87m/min,當n機=47.5r/min時,工作臺每分進給量fm=Vf=fz×z×n機=0.08×22×47.5=83.6mm/min 由X63機床說明書《見工藝手冊》(表4.2-40)選取銑床工作臺進給量fm=75mm/min(6)計算基本工時 L=l+l1+l2=91 T=L/fm=91÷75=1.2min 七

工序Ⅶ(一)鉆Φ4 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=0.20mm/r.由《切削用量手冊》取V =0.46m/s=27.6m/min =197r/m 由Z35鉆床取n =1700r/min.故Vc= 21 m/min.(3)基本工時：

T=(L+L1+L2)/fm 其中L1=10，L2=0，L=12.5 T= 0.07min(二)鉸Φ6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V，其中Kv1，Cv15.6,Zv0.2,Xv0.1,Yv0.5,m=0.3 V = 0.21m/s=12.8mm/min n =679r/min 取n =670 V = 12 m/min（3）基本工時：

其中L1=10，L2=2，L=7

T=(L+L1+L2)/fn=0.14 min 八 工序Ⅷ 鉆4×Φ9(一)刀具選擇

選用 9高速鋼,錐柄標準麻花鉆。

（二）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，由鉆床說明書，取n機=850r/min,故n機=850r/min

（三）計算基本工時：

其中L1=8，L2=0，L=8 T=(L+L1+L2)/fn =0.07 min 九

工序Ⅸ

磨削外圓

選用M131W萬能磨床,使用專用磨床夾具

保證

(一)磨削外圓Φ100（1）選擇砂輪

查《機械制造工藝設計手冊》表3.2-1，表3.2-2，表4.2-30得砂輪選擇結果為：A46KV6P 300×50×230。查《金屬工藝人員手冊》砂輪耐用度為1800s。（2）確定切削用量

砂輪轉速 n=2670r/min(查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-30)，則 Vcs=17m/min, 切入磨時 f=0.03 mm/r(k1=1.25,k2=1.28查《金屬工藝人員手冊》表14—133)（3）計算基本工時

T=(L+L1+L2)/fn=0.6min(二)磨削Φ90外圓（1）選擇砂輪

選用磨削Φ100外圓同一砂輪。（2）確定切削用量 Vcs=17m/min

切入磨時fr =0.1mm/r(3)計算基本工時

T=(L+L1+L2)/fn=(65+4+2)/(2670×0.1)=0.12min(三)磨削Φ45 外圓（1）選擇砂輪

選用磨削Φ100外圓同一砂輪。（2）確定切削用量 VCS= 17m/min 切入磨時f r=0.03mm/r(3)計算基本工時：

T=(L+L1+L2)/fn=(33-5-5)/(2670×0.03)=0.29min 十 工序Ⅹ

磨削B面即：磨削Φ45 同時靠磨兩端面

選用M114W萬能外圓磨床，使用專用夾具，選用縱向進給法。查《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-30

（一）砂輪選擇

A46KVP 250×20×75，耐用度為2400s。

（二）確定切削用量

工件轉速V=20--40 取V=40m/min,n=40 查《金屬工藝人員切削手冊》表14—128得：，asp=6.3mm/r(三)計算基本工時

T=(L+L1+L2)/fn=0.15min

十一

工序Ⅺ

90突臺距離軸線24mm的側平面

選用機床：臥軸矩臺平面磨床M7112并使用專用夾具。MM7112功率為1.5kw,工作臺縱向移動速度2.5~18m/min(一)選擇砂輪 查《工藝手冊》表3.2-

1、3.2-

2、3.2-

5、3.2-

6、3.2-7得： 砂輪標志代號：

(二)確定砂輪速度

查《關于手冊》表4.2-32得：

(三)工件速度

查《工藝設計實訓教程》表1.2-25得： 取

(四)軸向進給速度（即磨削進給量f）查《工藝設計實訓教程》表1.2-25 A=（0.5~0.8）B=（0.5~0.8）f=10~16 取： f=10(五)徑向進給量（磨削深度）

查《工藝設計實訓教程》表1.2-25得： a=0.01~0.025 則取：徑向進給量a=0.01，走刀4次(六)確定基本工時 , L=l+20=38+20=58mm T==(L+L1+L2)/fn=0,14min 十二

工序Ⅻ

刻線、刻字

十三

工序ⅩⅢ

鍍鉻

十四

工序XIV 檢測入庫

三

定位誤差分析

(一)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：

(二)零件規定孔 mm在軸線 68mm圓周上，左邊孔距離軸線

，右邊孔距離軸線，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，有

＜

故誤差不超過允許誤差。

第三節

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 90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。本夾具裝配圖和零件圖，見附圖。

（八）參考文獻

1、《現代制造工藝設計方法》。段明揚主編2007年1月。

廣西師范大學出版社

2、《現代機械制造工藝設計實訓教程》。段明揚主編 2007年1月。

廣西師范大學出版社

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》。王光斗等主編2000年11月

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

第五篇：法蘭盤設計機械制造課程設計

法蘭盤設計機械制造課程設計

機械設計制造工藝學課程設計是我們學完了大學里的全部課程、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鏈接，也是一次理論聯系實際的訓練。因此，它在我們的大學學習生活中占有十分重要的地位。

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的訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國現代化建設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。

一．零件的分析

（一）零件的作用

我所設計的零件是法蘭盤，它的作用是使管件連接處固定并密封，它連接于管端，法蘭上有3個直徑為20mmEQS的孔眼，可穿螺栓，使兩法蘭緊密連接，壓緊兩法蘭間的襯墊以達到密封效果，還有三組直徑為12mm的斜孔與水平孔組合的通油孔。因此，法蘭盤承受較大的壓力，所以采用鍛件，提高零件致密性，以使承受壓力的能力增強。

（二）零件的工藝分析

此法蘭盤共有兩組加工表面

1）直徑為90mm的孔的軸線為基準加工的表面

本組表面包括直徑為 320mm、248mm、190mm的外圓的輪廓表面及左右端面，表面粗糙度為12.5。

直徑為90mm的孔的表面粗糙度為3.2，尺寸上偏差為+0.054,下偏差為0

2）直徑為12mm的孔的加工

包括平行于軸線的三組孔及斜孔的加工，其表面粗糙度為2.5，直徑為20的三個均布孔，表面粗糙度為6.3，直徑為17.5mm的孔的加工，表面粗糙度為6.3。

二．工藝規程設計

（一）確定毛坯的制造形勢

零件材料為45鋼，鍛造，考慮到法蘭盤在連接兩管的工作過程中，要承受螺釘連緊時的壓力，要有一定的韌性，因此選用鍛件，盡可能使金屬纖維不被切斷，保證零件工作可靠。零件為大批量生產。

（二）基面的選擇

基面的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以保證加工質量，提高生產效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會使零件大批量報廢，使生產無法進行。

1.粗基準的選擇

對于一般的盤類零件，可以以外圓作為粗基準。對零件來說，按照粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準，若零件有若干個不加工表面時，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為粗基準），現選取直徑為320mm的外圓作為粗基準的，（三爪卡盤夾持，自動定心，限制x、y、z三個方向的移動自由度及y、z方向上的旋轉自由度，不完全定位，但不影響加工）。粗基準的選擇應保證足夠的加工余量，且應避免粗基準的重復使用。

2.精基準的選擇

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，應進行尺寸換算。精基準的選擇原則有：基準重合、基準統一、自為基準、互為基準等。精基準選擇應保證工件定位準確、加緊可靠、操作方便。

（三）制定工藝路線

制定工藝路線的出發點應該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。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以采用萬能機床配有專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應考慮經濟效果，以便降低生產成本。

工藝路線方案如下：

工序1.粗車A面，粗車直徑320mm的外圓表面

工序2.粗車直徑248mm、190mm、147mm的外圓，右端面及輪廓上的圓弧，倒角7mm。

工序3.粗鏜直徑為90mm的孔（不到尺寸）

工序4.半精鏜直徑為90mm的孔

工序5.鉆3x直徑12mm的孔及斜孔，3x直徑17.5mm的孔及3x20mm的均布孔。（均6到尺寸）

工序7鉸3x直徑12mm的孔及斜孔

工序8.擴3x直徑17.5mm的孔及3x20mm的均布孔。

工序9.鉗工修銳邊毛刺及倒角C1。工序10.檢驗

以上工藝過程詳見附表的機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。

（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45鋼，硬度為207-241HBW，毛坯重量約10kg，生產類型為大批生產，毛坯采用鍛件。

確定鍛件的加工余量和公差的主要因素有如下5種：

1.鍛件的質量、按圖樣尺寸加上其尺寸上偏差的一般進行計算得到

鍛件形狀復雜系數S

S=m鍛件/m外輪廓包容體

（式中m鍛為鍛件的質量，m外包容體為鍛件外廓包容體的質量）

2.分模線形狀 有平分直分模線和對稱彎曲分模線、不對稱彎曲分模線兩類

3.鍛件的質量系數分M1和M2兩級

4.零件加工表面粗糙度，適用于機械加工表面粗糙度Ra>=1.6um的表面，當加工表面粗糙度Ra<1.6um時，其余量要加大

5.鍛件法蘭的余量a的計算公式

a=0.25H0.2D0.5（本法蘭孔取0.75a，外表面取0.5a）

式中H為總高，D為直徑

根據以上原始資料及加工工藝，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：

1.外圓表面（直徑320mm外圓及直徑248mm、190mm、147mm的外圓表面）

考慮其長度為150mm，表面粗糙度值均為12.5，只要求粗加工，此時直徑余量2Z=3mm已能滿足加工要求。

2.外圓表面沿軸線長度方向上的加工余量及公差（A面及右端面）

查《實用機械制造工藝設計手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）得，鍛件質量為10kg，鍛件復雜形狀系數為S1，鍛件輪廓尺寸（長度方向）大于0小于等于315mm,故長度方向偏差為+1.5

-0.7mm，長度方向加工余量為2.0~2.5mm，徑向為2.0~2.5mm(均為鍛件單面余量)，均取2mm。

3.直徑為90mm的孔（中心孔）

孔徑為90mm，可鍛出，孔的精度為IT8，參照《工藝手冊》確定其加工的工序尺寸及余量為

直徑90mm 2Z=1.3mm（1.5mm）

直徑88.7mm(88.5)2Z=2mm（2.5mm）

4.3x直徑12mm的孔及斜孔

鉸孔12mm 2Z=0.2mm

鉆孔11.8mm

5.3x直徑17.5mm的孔（與同軸線平行的直徑12mm的孔相通）

擴孔17.5mm 2Z=1mm

鉆孔16.5mm

5.3x20mmEQS（三孔均布）

擴孔20mm 2Z=1.2mm

鉆孔18.8mm 五 確定切削用量及基本工時

在已經選擇了刀具材料和幾何角度的基礎上，用查表法按如下步驟合理的選擇切削用量，首先用工序余量確定被吃刀量ap，全部余量盡可能在一次進給中去除，也可以多次進給完成，而后，在切削力允許的條件下選擇大的進給量f（粗加工）或按本工序的加工表面粗糙度確定進給量f（精加工），在機床允許的情況下，選擇大的切削速度v（粗加工）或按刀具使用壽命確定切削速度（精加工），選擇機床所具有的主軸轉速中最接近的速度，最后驗算機床的功率是否足夠。

工序1.車削外圓、端面。本工序采用計算法確定切削用量。

1.加工條件

工件材料：45鋼，鍛件，時效處理。

加工要求：粗車直徑320mm端面及外圓，表面粗糙度為12.5um。

機床：CA6140論文范文http://www.tmdps.cn/ 臥式機床

刀具：刀具材料為硬質合金刀，刀桿尺寸為20mmx25mm，kr=90°，r0=15°，a0=8°。

2.計算切削用量

1）粗車直徑320mm的外圓及端面

1)確定外圓及端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為2上偏差為1.5，下偏差為0.7mm，故毛坯長度方向上的最大加工余量為7mm，因為兩端面要求不高，只一次車削即可達到要求，可取加工余量為6mm，取ap=3mm，長度加工公差按IT12級，取-0.46mm（入體方向）.2)確定進給量f：查《工藝手冊》得

ap小于等于3mm時，f取0.8~1.2mm/r

按CA6140車床說明書取f=0.91mm/r

3)計算切削速度v：

車削速度不限,此處取vc=1.2m/s。

4）確定機床主軸轉速：

ns=1000vc/πdw=1.2r/s=72r/min

按機床說明書，與之接近的轉速為80r/min，現取ns=80r/min，所以實際切削速度v=1.34m/s。

5）計算切削工時：按《工藝手冊》，取

l=（D-d）/2=3mm l1=17,l2=0 ,l3=0 t=l+l1+l2+l3)i/nwf=0.31min

（2）粗車外圓輪廓表面

1）被吃刀量：單邊余量1.5mm，可一次切除。

2)進給量與切削速度: 查《工藝手冊》得外圓切削速度計算，查《工藝手冊》得ap=2~6mm時，f=0.3~0.6mm/r，vc=1.167-1.500m/s，取f=0.5mm/r vc=1.5m/s。

3）確定機床主軸轉速：

ns=1000vc/πdw=2r/s=120r/min

按機床說明書，與之接近的轉速為120r/min，現取ns=120r/min，所以實際切削速度v=1.5m/s

4）計算切削工時：按《工藝手冊》，取

l=（D-d）/2=3mm l1=17,l2=0 ,l3=0 t=l+l1+l2+l3)i/nwf=0.3min

（3）鏜直徑90mm的孔

查表得臥式鏜床的鏜削余量如下：

粗鏜 vc=0.3~0.66m/s 現取vc=0.6m/s fc=0.3~1.0mm/r

半精鏜 vj=0.5~0.8m/s 現取vj=0.8m/s fj=0.2~0.8mm/r

由工藝手冊查得fc=0.27mm/r , f=0.74mm/r

(鏜桿懸伸時vc取小值，論文范文http://www.tmdps.cn/加工孔徑較大時，ap取大值，孔徑小且加工精度要求高時，ap取小值。

確定機床主軸轉速：

nsc=1000vc/πdw=129.55r/min

nsj=1000vc/πdw=169.85r/min

查工藝手冊得機床轉速為nsc=125r/min, nsj=160r/min, 所以實際切削速度 vc=0.58m/s ,vj=0.75m/s。

時間定額的計算

Tj=Li/fb=(l+l1+l2)i/fn(i為進給次數)

式中l1=ap/tankr+（2~3）=7 l2=（3~5）取4，l=2mm

經計算的tjc=0.14min，tjj=0.11mi

（4）鉆孔（高速鋼鉆頭）立鉆Z535查《工藝手冊》得

1)進給量

鉆頭直徑>10-13mm f=0.19~0.23mm/r查表取f=0.2mm/r

鉆頭直徑>16-20 f=0.26~0.32mm 查表取f=0.32mm/r

2）切削速度

V=0.25m/s

3)主軸轉速

直徑12mm孔 ns1=1000vc/πdw=398r/min

直徑17.5mm孔 ns2=1000vc/πdw=272r/min

直徑20mm孔 ns3=1000vc/πdw=239r/min

查工藝手冊得機床轉速為ns1=400r/min, ns2=ns3=275r/min,所以實際切削速度v1=0.25m/s，v2=v3=0.29m/s

4)計算切削工時

由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj1=1.5min, tj2=0.38min, tj3=0.38min

(5)擴孔切削用量 查《工藝手冊》得

1)進給量 f=（2.2~2.4）f鉆（f鉆 為鉆孔的進給量）

直徑小于等于15mm時，f=0.5-0.6mm/r取f=0.46mm/r

直徑大于15~20mm時，f=0.6-0.7mm/r 取f=0.7mm/r

2）被吃刀量 ap=0.05D（加工孔直徑）

擴直徑20mm的孔ap=1mm

擴直徑17.5mm的孔 ap=0.9mm

3）切削速度v

V=（1/2~1/3）V鉆（V鉆 為鉆孔的切削速度）=0.15m/s

4)計算切削工時

由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj1=0.4min, tj2=0.4min，（6）鉸孔的切削用量

1）進給量f 加工不通孔時，進給量取0.2-0.5mm/r 取f=0.5mm/r

2)切削速度

孔直徑大于10-20時，v=0.65-1.4m/s 取v=1.0m/s

4)計算切削工時

由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj=1.56min

注： 鉆擴鉸圓柱孔時，tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn 式中l1=（D-d）cotkr/2+(1~2)

1.鉆擴鉸不通孔時，l2=0

2.擴鉆，擴孔時l2=2~4，鉸圓柱孔時l1=0.56，l2=22

d為擴、鉸孔前的直徑，D為擴、鉸孔后的孔徑，l為板厚。

輔助時間（min）確定：

1.清掃工件或清掃夾具定位基面 0.1~0.2

2.變換刀架或轉換方位 0.95

3.拿取工件并放在夾具上 0.5~1.0

4.啟動機床、變速或變換進給量、放下清掃工具 0.02

5.工件或刀具退離并復位 0.04~0.05

6．在鉆頭鉸刀上刷油 0.1

7.在工作臺上用手翻轉鉆模，用游標卡尺測孔深度 0.2

三課程設計心得體會面

課程設計結束了，快要完成這項艱巨的任務時，內心充滿驚喜與期待，驚喜的是自己終于完成了一份課程設計，過程雖然有些復雜曲折，但看著自己的小小成果，還是忍不住的興奮，期待的是想看看自己的設計有哪些不足，希望老師能予以指正，好讓我能更進一步。

通過這次的課程設計，我了解到工藝設計是一門復雜、繁瑣、需要耐心、細心與恒心的工作，尤其計算部分，過程十分繁瑣，稍不注意便會出錯，每逢此處，我便有些心煩，便拖到第二天在做，因此花費了大量的時間，把作業拖到了最后。但該來的早晚要來，一味的推遲不僅沒有任何收益，反而因時間逼近而更加手忙腳亂。所以在以后的生活中，我一定養成今日事今日畢的好習慣。

這次課程設計也使我深深地受了打擊，知道了自己學識的局限、狹窄。當遇到問題時才曉得自己的知識是多么的貧乏。“書到用時方恨少”，此刻，我深深地體會到了這句名言的真理。但我知道，從現在努力為時不晚，我一定更加努力的充實自己。

最后，希望老師能認真的提出修改意見，我將不勝感激。

四． 結論

我的課程設計雖完成了，但還有許多不足之處。如使用鏜床，成本比較高；加工右端外圓輪廓表面時對工人技術要求很高等等。

五． 參考文獻 論文范文http://www.tmdps.cn/

吳拓、方瓊珊主編的《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》 機械工業出版社

王凡主編《使用機械制造工藝設計手冊》 機械工藝出版社

倪森壽主編《機械制造基礎》 高等教育出版社