第一篇：CA6140車床法蘭盤夾具課程設計

題

目

設計”CA6140車床法蘭盤831004”零件的機械加工工藝規則及工藝裝備

內容： 1.零件圖

2.毛坯圖

3.機械加工工藝過程綜合卡片

4.結構設計裝配圖

5.結構設計零件圖

6.課程設計說明書

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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。

一、零件的分析

零件的作用

題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。

零件的工藝分析

零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：

0.0211.軸孔?22?以及與此孔相通的的花鍵。?02.撥叉底面、上頂面、右端面；上頂面8mm槽及下底面18mm槽。

3.由上面分析可知，可以加工撥叉右端面；然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規的加工工藝均可保證。

二.確定生產類型

已知此撥叉零件的生產綱領為10000件/年，零件的質量是1.0Kg/個，查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》321頁表15-2，可確定該撥叉生產類型為大批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。

三.確定毛坯 確定毛坯種類：零件材料為HT200?？紤]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，生產類型為大批生產，故選擇鑄件毛坯。查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級CT9級。2 確定鑄件加工余量及形狀：

《機械制造工藝及設備設計指導手冊》325頁表15-7，選用加工余量為MA-G級，并查表15-8確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：（附毛坯圖）3繪制鑄件零件圖：（附零件圖）

四.工藝規程設計

(一)選擇定位基準：

粗基準的選擇：以零件的又端面為主要的定位基準。精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準。

（二）制定工藝路線

制定工藝路線得出發點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,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。

1.工藝路線方案一

0?0.12工序一 車端面及外圓?45??0.017，以?100?0.34為粗基準，選用CA6140機床 0?0.045工序二 以?45?通孔，先用鉆?16的鉆頭鉆孔，?0.017外圓面為基準，鉆?20?00.045再鉸孔達到?20?的尺寸 ?00?0.12工序三 以?45??0.017外圓面為基準，粗車?100?0.34、?90外圓，并導1.5?45?，和1?45?

0.12工序四。以?100??0.34外圓面為基準，并導7?45?，和1?45?

0.0450.12?0工序五 ?20?內孔為基準精車?100??0?0.34左端面和?90右端面和?45?0.017保證跳動在0.03內,并車3?2槽

工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序七 以剛銑的平面定位，利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達到所要求的精度。

0.045工序九 以?20?孔為基準面,利用專用夾具,鉆4個?9孔。?0工序十 再用磨床磨外圓使其達到所要求的粗糙度 2.工藝路線方案二

0?0.12工序一 車端面及外圓?45??0.017，以?100?0.34為粗基準，選用CA6140機床 00.12工序二以?45?粗車?100??0.017外圓面為基準，?0.34、?90外圓，并導1.5?45?，和1?45?

0?0.045工序三以?45?通孔，先用鉆?16的鉆頭鉆孔，?0.017外圓面為基準，鉆?20?00.045再鉸孔達到?20?的尺寸 ?00?0.12以?45??0.017外圓面為基準，粗車?100?0.34、?90外圓，并導1.5?45?，和1?45? 0.12工序四。以?100??0.34外圓面為基準，并導7?45?，和1?45?

0.0450.12?0工序五 ?20?內孔為基準精車?100??0?0.34左端面和?90右端面和?45?0.017保證跳動在0.03內,并車3?2槽

工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序七 以剛銑的平面定位，利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達到所要求的精度。0.045工序九 以?20?孔為基準面,利用專用夾具,鉆4個?9孔。?0工序十 再用磨床磨外圓使其達到所要求的粗糙度

0雖然工序仍然是十步，多次加工?45??0.017表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳動的要求所以選擇第一個方案

（三）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定

”CA6140車床法蘭盤”；零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg，生產類型大批量，鑄造毛坯。

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

00.12?100? 1.外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（?45??0.017，?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 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 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：7mm 因此可以確定毛坯的尺寸（毛坯圖）

（四）確立切削用量及基本工時

0.12?0序一 以?100??0.34外圓為粗基準，粗車?45?0.017外圓及其右端面。

1.加工條件

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。

0.045加工要求：?20?內孔為基準精車 ?0機床：CA6140車床。刀具：YG6 確定加工時間：

刀號YG6 查手冊

余量為0.6mm 0.6

取f=0.56mm/r vc?90m/min ?0.3mm21000?90n=?640r/min 3.14?4ap?根據CA6140 選nc?710r/min

?實際切削速度vc??tm?

?Dnc1000?3.14?4.5?710?100m/min

100041?9?33?0.21min

710?0.56

五．夾具設計：

(一)問題的提出

為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。

定位誤差分析：

1． 定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為一平面一短銷，該定位短銷的尺寸與公差規定和本零件在工作時的尺寸與公差配合，即0?20??0.045

2． 由于存在兩平面配合，由于零件的表面粗糙度為0.4?m，因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為1.6?m 3． 鉆削力的計算：

px?419D?S0.8kp

刀具選用高速鋼材料

查《機床夾具設計手冊》表1-2-8

0.62000.6

?HB?k????1.03 ?p?190?190

D?8.4、S1?0.25、S2?0.125

px1?419D?S0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8N

px2?419D?S0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N

4． 夾緊力計算：

查《機床夾具設計手冊》由表1-2-23 可以知道采用點接觸螺旋副的當量摩擦半徑為0

4查表1-2-21：d?10mm

p?1.2

5rz?4.59

??2°29′ ,?8°50′ 選用梯形螺紋有利于自鎖?2

25L25?40w0?,??1120N

?tg?1??2tg????2?4.594?tg?11?

由于工件為垂直安裝在夾具之間，所以夾緊力w0?w所以夾具設計符合要 求

(二)夾具設計

1定位基準選擇

由于槽的寬度有公差要求,因此應以右端面為主要定位基準.由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準時,另外為了防止工件轉動，為限制次自由度，應該以健限制工件旋轉，另輔助一左端面為輔助定位，防止工件左右移動，因此為了滿足這些定位要求，設計壓板結構，既可以滿足軸向力的要求，又可方便工件的裝夾。.2.切削力及夾緊力計算

略

3.定位誤差分析

夾具的主要定位元件為?22孔的定位銷

基準移位誤差?y，由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便，孔與軸間還有最小間隙Xmin(此間隙同在調刀儲存及對刀時消除)故?y?Dmax?dminDmin?dmax?D??d0.28?0.023????0.10152222

滿足自由公差要求。

4鉆床夾具的裝配圖見附圖

六、設計感想與體會：

課程設計就是一個團隊合作的過程?？粗矍暗氖止D紙、CAD圖和設計計算的手稿，設計過程一幕幕浮現在眼前。

設計讓我們學到了很多東西。這次設計可以說是兩年的課程學習所掌握的所有機械工程學科的基礎知識的融會貫通，因為我們以前曾經學得很好，但是都是理論的東西，終于知道理論聯系實際才使我們有了更進一步的體會。

在這次設計中，我學會的如何設計、如何計算，更重要的是我學會了合作，我懂得了團隊合作的重要性。我們以前做的設計都是一個人的，而且規模小，不需要什么規劃，這次可以說是綜合了我們的所有智慧。

參考資料：

《機床夾具設計手冊》

《機械制造工藝學課程設計指導書》 《切削用量簡明手冊》 《機械加工工藝手冊》 《機械制造技術基礎》 《機械精度設計基礎》

第二篇：CA6140臥式車床法蘭盤課程設計

設計思路

這次課程設計是通過PRO/E5.0軟件實現的。PRO/E5.0是一款集CAD/CAM/CAE功能一體化的綜合性三維軟件，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，并作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業界的認可和推廣；它是采用參數化設計的、基于特征的實體模型化系統，設計人員可以采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活。

本次綜合課設我的設計題目CA6140車床法蘭盤，創建思路是通過旋轉工具創建零件，然后利用拉伸，倒角，倒圓角等創建其余特征,最終完成實體建模，并完成加工，攥寫加工工序，刀具的選擇等。

一、零件的分析

1、零件的作用

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。

2、零件的工藝分析

?0.045法蘭盤是一回轉體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ200mm的孔為中心 ,0.120包括：Φ100??0.34mm的外圓柱面及左端面, 尺寸為Φ45?0.017mm的圓柱面,Φ90mm的外圓柱面、右端面及上面的4個Φ9mm的透孔，Φ450?0.6mm的外圓柱面及上面的Φ6mm，Φ4mm的孔, Φ90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個平面。

并且其余加工面都與它有位置關系,可以先加工它的一個端面,再借助專用夾具以這個端面為定位基準加工另一端面,然后再加工孔到尺寸要求，再以孔定位加工各個表面。

3、制定工藝路線

工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面

工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面及外圓柱面 工序 3 鉆、粗絞Φ20的孔

工序 4 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ20孔的左端倒角

工序 5 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的右端面，車3×2退刀槽，車

Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20 內孔的右端倒角

工序 6 精車Φ45的外圓，精車Φ90的右端面及外圓柱面 工序 7 精車Φ100的端面及外圓柱面 工序 8 成形車刀粗、半精、精車B面 工序 9 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面

工序 10 半精銑Φ90圓柱面上離中心線34mm的平面 工序 11 半精銑Φ90圓柱面上離中心線24mm的平面 工序 12 精銑Φ90圓柱面上離中心線24mm的平面 工序 13 精磨Φ90圓柱面上離中心線24mm的平面 工序 14 磨Φ45外圓柱面 工序 15 鉆4×Φ9透孔 工序 16 鉆Φ4孔，鉸Φ6孔 工序 17 拋光B面 工序 18 去毛刺 工序 19 刻線、刻字 工序 20 鍍鉻 工序 21 檢驗入庫

4、工序尺寸及毛坯尺寸下： 1.?450?0.017mm外圓表面

毛坯：5 粗車外圓：3 半精車外圓：1.4 精車外圓：0.4 精磨外圓0.2 2.外圓表面Φ100?0.12?0.34mm 毛坯：6 粗車外圓：4 半精車外圓：1.5 精車外圓：0.5 3．B面Φ450?0.6mm

毛坯：4 粗車外圓：2 半精車外圓：1.5 精車外圓：0.54、B面中兩個端面：

毛坯：3 粗車：2 半精車：0.8 精車：0.25．孔Φ20?0.0450mm 毛坯：20 鉆孔：18 擴孔：1.7 鉸孔：0.2 精鉸：0.16.Φ90mm外圓

毛坯：6 粗車外圓：4 半精車外圓：1.5 精車外圓：0.50.127.Φ100??0.34mm左端面

毛坯：3 粗車：2 半精車：0.8 精車：0.28、?90mm右端面

毛坯：3 粗車：2 半精車：0.8 精車：0.2?0.0459、?90mm圓柱面上離?200mm孔中心線34mm的平面

毛坯：11 粗銑：10.3 半精銑：0.7

?0.04510、?90mm圓柱面上離?200mm孔中心線24mm的平面

毛坯：21 粗銑：20.1 半精銑：0.7 精銑0.15 精磨：0.05

二、零件的創建過程：

由于零件是回轉體零件，所以可以采用旋轉來創建，創建如下圖2-1所示的草繪：

圖2-1草繪圖樣

然后單擊旋轉按鈕，做如下圖2-2的設置：

圖2-2旋轉設置菜單

單擊打勾，完成旋轉創建。創建后的模型如下圖2-3：

圖2-3零件旋轉后模型

之后對零件進行倒角，如下圖所示，單擊倒角按鈕，選中零件要倒角的兩條邊，進行倒角，倒角后如下圖2-4所示：

圖2-4 倒角后模型

參數設置如下圖2-5：

圖2-5 倒角設置

下一步驟為對零件進行倒圓角，參數設置如下圖2-6：

圖2-6倒圓角參數設置

倒角后如下圖2-7所示：

圖2-7倒圓角后模型

接下來對零件進行鉆孔，采用拉伸來進行創建 草繪如下圖樣2-8：

圖2-8拉伸草繪圖樣

選擇拉伸操作，設置如下圖2-9：

圖2-9拉伸設置

單擊勾，完成創建。

還是采用拉伸，創建零件的中心孔，草繪如下圖2-10：

圖2-10拉伸設置

設置如下2-11：

圖2-11拉伸設置

單擊勾完成。

之后，采用拉伸來進行創建，草繪如下2-12：

圖2-12拉伸草繪圖樣

采用拉伸，設置如下圖2-13：

圖2-13拉伸設置

單擊勾完成設置。

下一步為側壁孔的創建；創建如下圖2-14所示的兩個平面DTM1和DTM2

圖2-14 創建出的兩個基準面

之后創建一條基準軸線，如圖2-15所示：

圖2-15 創建出的基準軸

選擇拉伸一個直徑4毫米的孔，之后拉升一個指定深度的6毫米的孔，設置分別如下圖2-16和2-17：

圖2-16 拉伸設置

圖2-17拉伸設置

注：草繪平面DTM1平面。

最后進行零件上下端面孔的倒角，設置與上面倒角相同，此處省略。至此零件的創建全過程均完成。

三、零件的加工過程 粗車Φ100端面及外圓柱面

進行如下的創建，如圖3-1,3-2所示

圖3-1新建菜單

圖3-2新文件選項

然后裝配參照模型，把剛建好的零件裝配進去，作為參照模型，再放置里選擇缺省模式。裝配好參照模型后，進行工件的創建，裝配參照模型設置如下圖3-3所示

圖3-3裝配設置

選擇手動創建工件，之后根據確定的各部分的加工余量，選擇旋轉創建工件，創建好后的工件如下圖3-4所示：

圖3-4 工件模型

由于零件是回轉體零件，所以采用車削，可以大大提高加工效率，根據工藝路線，先車該零件的大端面及圓柱面，過程如下：由于工件是回轉的，在工件表面的回轉中心點創建一個坐標系ACS0，作為加工的零點，其中，Z軸應為軸線方向。創建完坐標系后，設置如下圖3-5

圖3-5 機床及夾具設置

創建一個車床，設置機床，夾具，機床零點等，完成后單擊車削輪廓按鈕，草繪車削軌跡，如下圖3-6所示：

圖3-6車削軌跡 圖3-7 車削設置選項

單擊完成退出草繪平面，之后點擊勾完成車削輪廓繪制。單擊輪廓車削按鈕，進行系列等設置如圖3-7：

設置參數為下圖，刀具設置為下圖3-8：

圖3-8刀具設置

加工參數設置如下圖3-9所示：

圖3-9車削參數設置

車床車削，主要需要設定切削進給、允許毛坯、允許Z坯件、主軸轉數、刀具定向等。設置完成后單擊“確定”完成。

刀具路徑的設置如下圖，單擊“插入”選取草繪的刀具軌跡，如下圖3-10所示

圖3-10車削軌跡選取

單擊“確定”完成。

之后即可進行屏幕演示，看加工過程是否正確，如果正確，則單擊完成系列，完成車削過程的創建。如下圖3-11所示

下一工步為車削大圓圓柱面，草繪軌跡如圖3-12

圖3-11菜單管理器圖 圖3-12車圓柱面車削軌跡

其余參數設置與車端面設置一樣。

粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面及外圓柱面 車削軌跡及參數設置分別如下圖3-13,3-14及3-15，3-16

圖3-13車端面軌跡 圖3-14 車圓柱面軌跡 車削參數設置如下，刀具同上一工序不變

圖3-15車端面參數設置 圖3-16車圓柱面參數設置

粗車Φ90的端面及外圓柱面的車削軌跡如下圖3-17,3-18 圖3-17 圖3-18

參數設置如下圖3-19及3-20

圖3-19 車Φ90端面 圖3-20 車Φ90端面

由于這些表面都需要粗車、半精車、精車，但是它們的車削軌跡都是同上不變的，只是參數設置不同，以上各端面或圓柱半精車參數如下圖所示3-21——3-28所示：

圖3-21半精車刀具參數

圖3-22半精車Φ100端面參數設置 圖3-23 半精車Φ100圓柱面面參數設置

圖3-24半精車Φ45端面參數 圖3-25半精車Φ45圓柱面參數

圖3-26 精車Φ100端面及圓柱面參數

圖3-27精車Φ45圓柱面 圖3-28精車Φ45端面 車零件的B面，起車削軌跡如下圖3-29及3-30所示

圖3-29車B面軌跡一 圖3-30車B面軌跡二 刀具及參數設置如下

圖3-31 車B面刀具設置 半精車及精車B面參數設置

圖3-33半精車B面參數

圖3-32粗車B面參數設置

圖3-34精車B面參數

鉆、擴、粗鉸、精鉸Φ20的孔

由于鉆的是中心孔，所以在車床上即可以實現加工，其需要設置的選項如下下圖3-35所示：

圖3-35系列設置 圖3-36鉆孔刀具設置 鉆孔刀具設置如圖3-36所示

坐標系選取位于Φ45端面中心的ASC1,其孔選擇要加工孔的軸線，如下圖3-37所示：

圖3-37 加工的孔的軸線及參數

鉆孔參數設置如下圖3-38

圖3-38 鉆孔參數設置

至此，鉆孔設置完成。擴孔，鉸孔，精鉸孔的刀具路徑設置與鉆孔相同，其參數及刀具設置如下3-39——3-44所示：

圖3-39 擴孔刀具設置 圖3-40擴孔參數設置 鉸孔刀具及參數設置

圖3-41 鉸孔刀具設置 圖3-42 鉸孔參數設置

圖3-43 精鉸孔參數設置 圖3-44 精鉸孔參數設置 車Φ45圓柱面與Φ90端面間的退刀槽 草繪刀具軌跡如下圖3-45

圖3-45退刀槽車削軌跡 圖3-46刀具參數

刀具及參數設置如圖3-46及3-47所示

圖3-47車退刀槽參數

屏幕演示看刀具運動正確后，點擊完成系列退出系列設置。

銑90圓柱上的兩個面，步驟如下，由于是銑端面，所以在車床上無法進行加工，需要換機床，即到銑床上進行加工。創建銑床的過程如下圖3-48：

圖3-48 操作設置

單擊“文件”下方的所示

新建，然后單擊按鈕，進入到機床設置頁面，如圖3-49

圖3-49 機床設置

然后再單擊退出機床創建頁面。，之后選擇機床名稱，機床類型為銑床，軸數為三軸，最后單擊確定，由于銑削需要一個坐標系作為銑削的零點，因而需要先創建一個坐標系，如下圖3-40所示：

圖3-40 創建銑削坐標系

創建出的坐標系應使Z軸為需要銑削的平面的法線方向。

由于是平面，所以采用平面銑削的方式進行銑削。步驟如下：

圖3-41 銑削系列設置 圖3-42 銑削刀具設置

3-43銑削參數設置 3-45銑削平面

看刀具走刀軌跡是否正確，如果正確，則單擊完成系列，退出銑削。進行下一個系列的設置。

下一個步驟仍然為銑削平面，由于上一步所建的坐標不符合要求，因此需要新建一個坐標，同樣，Z軸正向為平面的法線方向，如下圖3-46所示，圖3-46新建坐標系

余下步驟仍與上一步銑削相同，粗銑半精銑參數設置如下圖3-

47、3-48所示

圖3-47 粗銑34端面參數設置 圖3-48 半精銑34端面參數設置

和上面同樣的方式，單擊完成系列，完成系列設置。最后鉆圓柱壁上的孔 步驟如下：

由于先前所創建的坐標ACS2滿足鉆孔要求，所以可以不用去創建新坐標，直接運用ASC2坐標即可。

單擊鉆孔命令按鈕,之后進行系列設置，設置內容如下圖3-49，參數設置如圖3-50

圖3-49 系列設置 圖3-50參數設置 刀具設置如圖3-51所示：

圖3-51 刀具設置 圖3-52 孔選取 坐標系及退刀平面的設置如圖3-53所示

圖3-53 坐標系擊退刀面

單擊完成系列，直徑為4的孔加工系列完成。直徑為6的孔加工過程與此相同，但參數設置及刀具設置如下圖3-54及3-55

圖3-54 刀具設置 圖3-55 參數設置 至此，工件的加工過程完成。

四、后處理

單擊菜單欄“工具”→“CL數據”→“編輯”，選擇要進行后處理的NC系列如下圖4-1所示

圖4-1后處理菜單

選取一個NC系列，單擊確定。之后“工具”→“CL數據”→“后處理”，選中剛才所保存的文件，單擊打開，在彈出的菜單管理器中單擊完成，如圖4-2所示：

圖4-2 菜單管理器 圖4-3 后置處理器列表

在彈出的后置處理器列表中選取一項，系統即會進行后處理。之后關閉彈出的窗口，在所保存的文件夾下即會有后處理的文件，其中文件后綴名為tap的文件及為加工代碼。

下面為程序的一些加工代碼：粗車大圓端面的加工代碼 % G71 O0001

S160M03 G00X70.Y0.Z-1.5M08 G01X.5F104.Z5.5 X70.M30 % 粗車大圓柱加工代碼： % G71 O0002 S500M03 G00X51.5Y0.Z4.707M08 G01Z-17.793F250.X58.5 Z4.707 M30 % 車45圓柱加工代碼： % G71 O0003 S320M03 G00X-24.Y0.Z-104.892M08 G01Z-56.5F179.2 X-31.Z-104.892

M30 % 鉆孔、擴孔、鉸孔加工代碼： % G71 O0004 S400M03 G00X0.Y0.Z-117.M08 G80 G00Z-77.G81X0.Y0.Z-202.408R-77.F153.6 G80 M30 % % G71 O0005 S140M03 G00X0.Y0.Z-117.G80 G00Z-77.G81X0.Y0.Z-202.949R-77.F134.4 G80 M30 % %

G71 O0006 S140M03 G00X0.Y0.Z-117.G80 G00Z-77.G88X0.Y0.Z-197.R-77.F224.G80 M30 % % G71 O0007 S140M03 G00X0.Y0.Z-117.M08 G80 G00Z-77.G88X0.Y0.Z-197.R-77.F224.G80 M30 % 粗銑24端面的加工代碼： % G71 O0008 N0010T1M06 S210M03

G00X10.5Y-38.066 G43Z15.H01M08 Z5.G01Z-.8F1.76 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z4.2 G01Z-2.6 X-9.5 Y-29.607 X10.5

Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z2.4 G01Z-4.4 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23

X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z.6 G01Z-6.2 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5

Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-1.2 G01Z-8.X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-3.G01Z-9.8 X-9.5

Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-4.8 G01Z-11.6 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23

X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-6.6 G01Z-13.4 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5

Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-8.4 G01Z-15.2 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-10.2

G01Z-17.X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-12.G01Z-18.8 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689

X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-13.8 G01Z-20.6 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532

X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-15.6 G01Z-22.4 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.40

G00Y-38.066 Z-17.4 G01Z-24.2 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-19.2 G01Z-25.1 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148

X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z15.M30

心得體會

本次的綜合性實驗課程設計任務跟以往不同，而是更加嚴謹，按照生產要求，構建一個實實在在的零件實體，從三維建模，繪制工程圖，到NC加工序列的生成，每一步都是自己結合已學知識獨立完成，使我受益匪淺。

這次課程設計的任務是利用大型三維設計軟件PRO/E 5.0進行實體建模和工程圖繪制，之后根據零件的工藝過程進行數控加工。我加工的零件是CA6140車床的法蘭盤，根據圖紙，創建出零件來。在做該課程設計中，我也遇到過問題，體會到了自身的不足和知識的匱乏。它提醒了我，在今后的學習或是工作中都要時刻保持一顆謙虛的心，要多學習以充實自己，鍛煉自己，擴展自己的知識面。本次課程設計讓我們對PRO/E軟件有了一個感性的認識，同時也讓我們提前接觸了一些企業所用的正規工程圖紙的信息，讓我們對本專業所學知識在實際中的應用有了一定的認識，我想我會繼續學習有關知識，為將來找到好的工作而努力。

在此感謝所有的老師同學所給以幫助，希望通過本次課設，我們都能有一個

更大的進步！

參考文獻

[1] 肖乾、張海、周大陸、周新建編.Pro/Engineer wildfire3.0中文版實用教程.中國電力出版社

[2] 肖乾、周慧蘭、唐曉紅、付偉、康永平編.Pro/Engineer wildfire3.0中文版模具設計與制造實用教程.中國電力出版社

[3]翟瑞波 主編.數控加工工藝.北京理工大學出版社

[4]李益民 主編.機械制造工藝設計簡明手冊.機械工業出版社

第三篇：課程設計之法蘭盤夾具設計

畢 業 設 計

設計題目 設計法蘭盤零件的加工工藝

及鉆7-Φ9孔的鉆床夾具

班 級 檢測121 設計人員 曾雄、張純、張子揚、朱雄波 指導老師 蔣帥

完成日期 2014 年 12 月 20 日

目 錄

設計任務書 …............................................................................1 畢業設計說明書正文…..............................................................2

一、序言..............................................1 1.1 夾具的現狀及生產對其提出新的要求..............1 1.2 現代夾具的發展方向............................2

二、零件的分析........................................4 2.1零件的作用.....................................4 2.2零件的工藝分析.................................4

三、工藝規程設計......................................5 3.1 確定毛坯的制造形式............................5 3.2 基面的選擇....................................5 3.3 制定工藝路線..................................6 3.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定........9 3.5 確定切削用量及基本尺寸.......................10

四、夾具設計.........................................12 4.1問題的提出....................................12 4.2定位基準的選擇................................13 4.3切削力及夾緊力計算............................14 4.4定位誤差分析..................................15 4.5夾具設計及操作簡要說明........................16 總結.................................................19 致謝.................................................22 參考文獻.............................................23

摘 要

本次設計了一套法蘭盤的專用夾具設計。經過查閱資料，首先要對零件進行工藝分析，經過工藝分析，對工序進行對比，通過選定某一工序設計專用夾具，選擇定位基準、定位方法和定位元件，進行定位誤差分析。在文檔中第一部分，主要敘述了專用夾具設計基本要求和特點，對零件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。第二部分，對夾具設計，對夾具設計計算。最后對主要零部件的設計和標準件的選擇，以及為裝配圖各尺寸提供依據。通過前面的設計方案畫出模具各零件圖和裝配圖。

本次設計闡述了專用夾具結構設計及工作過程。本夾具性能可靠，運行平穩，提高生產效率，降低勞動強度和生產成本。

關鍵字：夾具設計；基本要求；工藝分析；

一、序 言

夾具最早出現在1787年，至今經歷了三個發展階段。第一階段表現為夾具與人的結合。在工業發展初期。機械制造的精度較低，機械產品工件的制造質量主要依賴勞動者個人的經驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機床、汽車、飛機等制造業的發展，夾具的門類才逐步發展齊全。夾具的定位、夾緊、導向（或對刀）元件的結構也日趨完善，逐漸發展成為系統的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學技術的進步及社會生產力的迅速提高，夾具在系統中占據相當重要的地位。這一階段的主要特征表現為夾具與機床的緊密結合。

1.1夾具的現狀及生產對其提出新的要求

現代生產要求企業制造的產品品種經常更新換代，以適應市場激烈競爭，企業中多品種生產的工件已占工件種類數的85%左右。然而目前，一般企業習慣與采用傳統的專用夾具，在一個具有大批量生產的能力工廠中約擁有13000~15000套專用夾具。另一方面，在多品種生產的企業中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量只有15%左右，特別最近年來柔性制造系統（FMS）、數控機床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術被應用和推廣，使中小批生產的生產率逐步趨近于大批量生產的水平。

綜上所述，現代生產對夾具提出了如下新的要求： 1.能迅速方便地裝備新產品的投產以縮短生產準備周期 2.能裝夾一組相似性特征的工件 3.適用于精密加工的高精度的機床 4.適用于各種現代化制造技術的新型技術

5.采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進一步提高勞動生產率

1.2現代夾具的發展方向

現代夾具的發展方向表現為精密化、高效化、柔性化、標準化等四個方面： 1.精密化

隨著機械產品精度的日益提高，勢必也相應提高對其精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達正負0.1，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓讀可達0.2~0.5um。2.高效化

高效化夾具主要用來減少工件加工的機動時的和輔助時的，以提高勞動生產率，減少工人勞動強度，常見的高效化夾具有：自動化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動力模塊的夾具等。例如使用電動虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右；而高速卡盤則可保證卡爪在轉速9000r/min的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度提高。3.柔性化

夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是通過調組合等方式，以適應工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、模塊夾具、數控夾具等，在較長時間內，夾具的柔性化趨向將是夾具發展的主要方向。4.標準化

夾具的標準化與通用化是相互聯系的兩個方面，在制造典型夾具，結構的基礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和不見的形成：舍棄一些功能低劣的結構，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標準化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創造了良好的條件。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標準：GB2148~2249-80，GB2262~2269-80以及通用夾具標準，組合夾具標準等。夾具的標準化也是夾具柔性化高效化的基礎，作為發展趨勢，這類夾具的標準化，有利于夾具的專業化生產和有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。

二、零 件 的 分 析

2.1零件的作用

題目所給定的零件是法蘭盤，法蘭盤起聯接作用是車床上的重要零件。零件上精度要求較高的兩個平面用以裝配。

圖1

2.2零件的工藝分析

法蘭盤是一回轉體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ38，Φ50，Φ62為中心 ,包括:兩個左右端面,端面上面的7-Φ9和7-Φ15的階梯孔.和M12孔和斜孔Φ6孔, 以及退刀槽。

這組加工表面是以右端面為中心,其余加工面都與它有位置關系,可以先加工它的一個端面,再借助專用夾具以這個端面為定位基準加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2.3工藝規程設計

2.1確定毛配的制造形式

零件材料為HT200，由于該零件是中批生產，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造，再進行機械加工。這從提高生產率，保證加工精度上考慮也是應該的。

工藝路線方案

工序1 選擇鑄造毛坯 工序2 時效處理

工序3 夾工件左端面，Φ55*14外端圓，粗車右端面Φ87*42外圓端面，粗車右端面至72 工序4 夾工件右端面，Φ85*43外圓端面，粗車左端面外圓Φ52*13，粗車左端面至70 工序5 夾工件左外圓端面，加工內控，Φ35*22.5，粗車Φ48*47.5，粗車Φ60*38.5 工序6 夾工件左外圓端面，半精加工內孔Φ37*22.5，半精車Φ48*47.5半精車Φ61*38.5 工序7 夾工件左外圓端面，精加工內孔Φ38*22.5 精加工Φ50*47.5 精加工Φ62*38.5內孔

工序8 夾工件左外圓端面，倒Φ50*47.5處外圓角R=3，加工Φ62*38.5和Φ62*4兩處內槽Φ65*3 工序9 半精車右端面外圓Φ86，精車至Φ85，精車右端面至Φ69.5 工序10 夾工件右端面，倒內孔Φ38圓角，半精車外圓Φ50.5*12.5精車至Φ50*12.5，精車右端面至69 工序11 半精車，精車3*1退刀槽 工序12 精鉆7*Φ9內孔

工序13 在7*Φ9內孔基礎上锪孔7*Φ15 工序14 鉆M12螺紋孔 工序15 鉆Φ6斜孔

工序16 精銑工件表面達尺寸要求 工序17 去毛刺 工序18 檢驗 工序19 入庫

2.4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HT200，毛坯重量約為1.4kg，生產類型為中批生產，采用鑄造毛坯。

根據上述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，工序及毛坯尺寸如下：

“法蘭盤”零件材料為HT200，硬度190HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產類型為中批生產，采用鑄造毛坯。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?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。1）粗基準的選擇

選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續的工序提供精基準。選擇粗基準的出發點是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應選加工余量最小的面為粗基準（這就是粗基準選擇原則里的余量足夠原則）現選取Φ45外圓柱面和端面作為粗基準。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達到完全定位。2）精基準的選擇

主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。2.3制定工藝路線

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

三、夾具設計

為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經過與指導老師協商，本夾具將用于Z5125立鉆床，設計在第10工序—鉆4×φ9的孔的鉆床夾具。此道工序主要考慮的是如何提高勞動生產率，降低勞動強度。

4.1 問題的提出

本夾具主要用于鉆7-Φ9孔，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。因為M12螺紋孔和Φ62K7中心孔有垂直度要求，因此我們要以已加工的Φ62K7孔為定位基準。采用蓋板式鉆模板加工，用固定套定位，另外用一擋銷，即可實現完全定位。

4.2 定位基準的選擇

擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。Φ62的孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的Φ62孔和其端面作為定位基準，來設計本道工序的夾具，以兩銷和已加工好的Φ62孔及其端面作為定位夾具。為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。4.3切削力和夾緊力的計算

由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 F?26Df0.8HB0.6 式（5-2）

鉆削力矩 T?10D1.9f0.8HB0.6 式（5-3）

11式中：D?9mm HB?HBmax??HBmax?HBmin??187??187?149??174

f?0.20mm?r?1代入公式（5-2）和（5-3）得

F?26x9x0.200.8x1740.6?1863N

T?10x919x0.200.8x1740.6?47127N.m

本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。

4.4定位誤差分析

本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。夾具的主要定位元件為浮動支撐板和定位銷。支撐板的定位表面與夾具體底面平行度誤差不超過0.05；定位銷選取標準件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過0.05。夾具的主要定位元件為長定位銷限制了4個自由度,另一端面限制1個自由度,繞軸線旋轉方向的自由度無須限制。因零件對形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標準件，故定位誤差在此可忽略。

?Yz???TD?Td2?0.014?0.022?0.034?0.070

式中 ?——定位副間的最小配合間隙（mm）；

TD——工件圓孔直徑公差（mm）；

Td——定

位

銷

外

圓

直

徑

公

差

（mm）。

定位銷水平放置時定位分析圖 圖2 4.5鉆削力的計算：

PX?419DS0.8kp

刀具選用高速鋼材料

查《機床夾具設計手冊》表1-2-8 ?HB?k??p?190??0.6200?1900.6?1.03

D?8.4、S1?0.25、S2?0.125

px1?419DS0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8Npx2?419DS0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N

在計算切削力時，要考慮安全系數，安全系數Ｋ＝K1K2K3K4 式中 K1——基本安全系數，K1=1.5 K2 —— 加工性質系數，K2=1.1 K3 —— 刀具鈍化系數，K3=1.1 K4 —— 斷續切削系數, K4=1.1 于是 F1=KPx1=1.5×1.1×1.1×1.1×1195.8N=2387N 4.6夾緊力計算：

氣缸選用φ100mm,當壓縮空氣單位壓力為p＝0.4MPa時，氣缸推力為3900N。

因此N氣已大于所需的2387N的夾緊力，故本夾具可安全工作。

4.7 夾具設計及操作簡要說明

如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇了螺母夾緊方式。我們采用蓋板式鉆模板，本工序為鉆切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。

本夾具的最大優點就是結構簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。

圖3 3.6夾具結構設計及操作簡要說明

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

3.6.2 固定導向件

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

圖4 3.6.3 鉆套、襯套的選擇

因為為中批量生產，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標準可換

F7鉆套，材料為T10A。查機械手冊，鉆套與襯套之間采用配合，襯套與鉆模

m6H7之間采用配合。當鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能n6防止鉆套加工時轉動及退刀時脫出。

圖5

3.6.4夾緊機構

夾緊使用氣動推動移動軸，使工件上移，工件的φ90圓的上表面與導向件相接觸，并夾緊。由于工件所需的夾緊力并不大，所以直接夾緊未采用其他的機構。

圖6

如前所述，在設計夾具時，為了提高勞動生產效率，應首先著眼于機動夾緊方式。而且考慮到環保，所以選用氣動源夾緊。氣動反應速度快，環保，但工作壓力小，所以氣缸體積大。本工序為鉆鉸加工，由于夾緊方向為垂直向上，要克服零件和移動軸所受重力，可以在適當的提高壓縮空氣的工作壓力（由0.4MPa增至0.5MPa）,以增加氣缸推力。

裝配圖：

圖7

夾具體：

圖8

總 結

課程設計是綜合性實踐環節，目的是通過課題的設計研究，培養綜合運用各門課程知識的能力，培養獨立分析問題和解決問題的能力。但是，高職學生的畢業設計不能完全等同于本科生，應密切與生產實際相結合，應與培養職業能力相結合，應體現職高的特點。通過本次持續三周的夾具設計，首先通過零件圖來確定加工余量，會毛坯圖，而后通過小組的合作分工計算切削余量，繪制工藝卡。通過繪制工藝卡片，確定每道工序的定位與夾緊方式，有老師分配任務進行夾具設計。整個過程中對以往所學的知識進行了回顧和復習，同時也是一種查缺補漏的鞏固過程。通過老師的指導，對很多設計過程遇到的問題進行了解決，也學到很多知識，獲益匪淺。

在指導教師李老師安排和精心指導下，這次畢業設計從確定設計課題、擬定設計方案、設計過程都按照工作計劃進行。

第一，確定課程設計課題。

選好課程設計題目是實現畢業設計目標、保證畢業設計質量的前提，我們的畢業設計的課題取自企業生產實際。這個課題能較全面地應用學生所學專業知識或者將來工作所需的專業技術，達到綜合運用的目的，既能夠解決企業急需解決的生產技術問題，又能夠培養學生的職業崗位能力，難度不是很大，符合我們高職?？粕膶I理論知識水平和實際設計能力，工作量恰當，能夠在規定時間內完成。

第二，確定產品設計方案。

明確課題的性質、意義、設計內容、設計要達到的技術經濟指標和完成時間，并確定好正確合理的設計方案是完成設計任務的保證，指導教師、和同學一起參與設計方案的討論，使我對設計方案心中有數。

第三，虛心求教，仔細認真地進行課程設計。

我們高職學生基礎理論知識不夠扎實，設計能力較差，為了使我們很快地進入工作狀態，指導教師耐心向我們介紹機械產品設計方法、一般步驟和設計過程中應注意的事項。在設計中能主動請教指導老師，培養綜合運用機械制圖、工程材料與熱處理、公差配合、計算機繪圖、機械制造工藝等專業知識的能力，培養查閱技術資料和其它專業文獻的能力。培養嚴謹的工作態度和踏實的工作作風。明確必須有高度責任心、嚴肅認真的工作習慣，才能做好設計工作，減少工作失誤，避免給企業生產造成損失。充分發揮主觀能動性，積極思考，大膽創新。

第四，完善設計 完整的設計包括設計圖紙和設計說明書等技術文件。根據設計任務書要求，全面檢查設計技術資料，按照指導教師的批改，認真修改圖紙錯誤，認真修改設計說明書.應該說，在指導教師的認真指導下，我基本完成了這套夾具的設計工作，通過這次設計，學到了很多知識和技術。

致 謝

這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業設計。

這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，他嚴肅的科學態度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。

參 考 文 獻

1.切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業大學、上海工業大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年

4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年

5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月

第四篇：!!!!!!!車床法蘭盤夾具設計說明書

序 言

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

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

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

由于能力所限，設計尚存在許多不足之處，懇請各位老師予以指教。

一、零件的分析

（一）零件的作用

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

（二）零件的工藝分析

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

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

120°的Φ16.5階梯孔的兩端面。

2．以A面為基準的加工表面

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

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

+0.6

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

二、工藝規程設計

（一）確定毛坯的制造形式

材料為HT15-33?？紤]到法蘭主要承受靜壓力，因此選用鑄件。

（二）基面的選擇

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

（1）粗基準的選擇。

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

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

（三）制訂工藝路線

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

1．工藝路線方案一

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

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

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

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

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

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

工序9 表面處理，檢驗入庫。

3．工藝方案的比較與分析

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

工序1 除砂。

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

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

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

將以上內容一并填入工藝過程卡片，見附表1。

（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

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

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

1．外圓表面（Φ80h11，Φ52g6，Φ120）

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

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

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

+0.62）

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

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

3．外圓端面加工余量及公差（Φ80h11及Φ52m6端面）

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

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

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

（五）確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ：除砂

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

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

工件材料：HT150，HB=150,金屬模鑄造。

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

機床：C620-1臥式車床。

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

1.粗車Φ80h11外圓柱面

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

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

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

m

x

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

0.20.1

5×0.8

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

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

取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=102m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=85m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.8mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=105m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=35m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=106m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.4(mm/r)2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=112(m/min)3)確定機床主軸轉速

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

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

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

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

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=84m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=90m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=82m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=105m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=125m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

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

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

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

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.3mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381）

vc=108m/min 3)確定機床主軸轉速

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

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

1.鉆三個通孔Φ11 刀具材料：高速鋼。

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

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

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

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

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

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

1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380）

取f=0.02mm 2）切削速度 根據《手冊》表12-8（P462）

vc=30m/min 3)確定機床行程數

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

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

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

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

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

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

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

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

4)確定機床主軸轉速

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

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

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

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

tm=2LZbK/1000fafr

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

fa—工作臺軸向移動速度；

fr—工作臺往返一次砂輪徑向進給量。

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

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

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

tm=2LZbK/1000fafr

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

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

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

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

3.2 卡具設計

1． 定位基準的選擇

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

2． 切削力和卡緊力計算

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

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

扭矩

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

驗算螺栓強度： ns?1.3F?179.94MPa

?d2c45鋼的強度為450MPa 強度滿足

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

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

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

?0.018?0.024?0.040mm 3.4 夾具設計及操作的簡要說明

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

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

四.總 結

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

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

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

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

第五篇：CA6140車床的法蘭盤夾具設計說明書

目 錄

序言???????????????????????????

一、零件的工藝分析????????????????????

二、工藝過程設計????????????????????? 1．定位基準的選擇??????????????????? 2．毛坯的制造形式??????????????????? 3．制定工藝路線????????????????????

三、加工工序設計????????????????????? 1．確定切削用量???????????????????? 2．確定加工工序????????????????????

四、夾具設計??????????????????????? 1．確定設計方案???????????????????? 2．計算夾緊力????????????????????? 3．定位精度分析???????????????????? 4．裝配尺寸鏈及公差分配????????????????

五、機械加工工藝過程卡片?????????????????

六、機械加工工序卡片???????????????????

七、小結?????????????????????????

八、參考文獻??????????????????????

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。

一、零件的分析

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

零件的工藝分析

法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：

1、以為?100?0.34基準面加工表面

這一組加工表面包括：?45?0.017，?45?0.017的右端面

2、以?45?0.017 端面為基準，先用?18的鉆頭鉆孔，然后擴孔，再用鉸刀鉸孔 由于孔與?45?0.017有跳動的要求，所以要以?40?0.017 端面為基準 00000?0.12?100?0.34、?45?0.017外圓，3、以 ?45?0.017端面為基準，車?45?0.6、并導1?45?，和1.5?45?。

4、要以孔?200?0.04500?0.120為基準，精車所有外圓面，使其達到要求。

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。

二、工藝規程設計

(一)確定毛坯的制造形式

零件材料為HT200?？紤]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。

（二）定位基準的選擇

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

（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。根據這個基準選擇原則，現選取孔?40?0.017外輪廓表面作為粗基準。

（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。

0

（三）制定工藝路線

制定工藝路線得出發點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,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。

1.工藝路線方案一

工序一 車端面及外圓?45?0.017，以?100?0.34為粗基準，選用CA6150機床 工序二 以?45?0.017外圓面為基準，鉆?200后用?19.8鉆頭擴孔，再粗、精鉸孔達到?20000?0.0450?0.12通孔，先用鉆?18的鉆頭鉆孔，然

?0.045的尺寸

?0.120工序三 以?45?0.017外圓面為基準，粗車?100?0.34、?90、?45?0.6外圓，粗車0.120?100??0.34、?90左右端面、?45?0.6外圓。

工序四 以?100?0.34外圓面為基準，倒?200工序五 ?200?0.045?0.12?0.045孔右邊角1?45?。

0?0.12?45?0.6外圓，內孔為基準，精車?100?0.34、精車?100?0.34、?90、?0.120?45外圓、倒、和、車?90左右端面、?4501.5?45?1?45??0.6?0.6柱體的過度倒圓，保證跳動在0.03內、并車3?2槽。

工序六 粗銑、精銑?90柱體的兩側面。

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,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達到所要求的精度。

工序八 以?200?0.045孔為基準面,利用專用夾具,鉆4個?9孔。

2.工藝路線方案二

工序一 車端面及外圓?45?0.017，以?100?0.34為粗基準，選用CA6140機床 工序二以?45?0.017外圓面為基準，粗車?100?0.34、?90外圓，并導1.5?45?，和0?0.120?0.121?45?

工序三以?45?0.017外圓面為基準，鉆?200鉸孔達到?2000?0.0450?0.045通孔，先用鉆?18的鉆頭鉆孔，再的尺寸

?0.12以?45?0.017外圓面為基準，粗車?100?0.34、?90外圓，并導1.5?45?，和1?45? 工序四。以?100?0.34外圓面為基準，并導7?45?，和1?45? 工序五 ?200?0.045?0.12內孔為基準精車?100?0.34左端面和?90右端面和?45?0.017保證

?0.120跳動在0.03內,并車3?2槽

工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序七 以剛銑的平面定位，利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達到所要求的精度。

工序九 以?200?0.045孔為基準面,利用專用夾具,鉆4個?9孔。

0雖然工序仍然是十步，多次加工?45?0.017表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳動的要求所以選擇第一個方案

三、加工工序設計

（一）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定

“CA6140車床法蘭盤”；零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg，生產類型大批量，鑄造毛坯。

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

?100?0.34端面）1.外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（?45?0.017。

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）

0?0.12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 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：7mm 因此可以確定毛坯的尺寸（毛坯圖）

（二）確立切削用量及基本工時

序一 以?100?0.34外圓為粗基準，粗車?45?0.017外圓及其右端面。1.加工條件

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：粗車外圓?55，尺寸保證到?47。

機床：CA6150車床。選擇刀具：

車端面

選用93°偏頭端面車刀，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k =10 °,刀尖角圓弧半徑0.5，刃傾角 =－10°。

車外圓

90°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。工序Ⅰ：

粗車?45?0.017外圓 90°焊接式直頭外圓車刀

確定加工時間

由于余量為8mm，因此分二次切削，吃刀深度為ap=4mm 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 0?0.120v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=86.4m/min 0.20.150.24540.4確定機床主軸轉速：

ns= 1000v??d=1000?86.4=497r/min

3.14?555 按機床取nw=500r/min 實際切削速度為v=86.35r/s

車外圓時tm1=041?5?2=0.46min 500?0.4粗車?45?0.017右端面 選用93°左偏頭端面車刀

確定加工時間

由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 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

v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 450.220.150.40.2確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?95.7=554r/min

3.14?55按機床取nw=560r/min 實際切削速度為v=96.7r/s

車端面時tm2?l1?l2?l3?247/2?2?2??0.12min nw?f560?0.4工序II 選CA6150車床

查《切削用量簡明手冊》，進給量f=0.36mm/r，d取18mm時v=14m/min

vt?v?kTv?kcv?klv?ktv?14?0.8?11.2m/min

n?1000vt1000?14??247r/min ?d03.14?18可考慮選擇nc?250r/min，故取f?0.27mm/r

r/m in?f?0.28mm/r

nc?250鉆、擴孔時tm1?l??l91?10= ?2=2.99min ncf250?0.27m/m in鉸孔時ap?0.1f?0.27mm/ r vc?9.6 6

?n?

?tm21000vt1000?9.6??1

53取nc?160

??203.14?2091?10??1.9mi n195?0.27工序III

確定加工時間

由于余量為8mm，因此分二次切削，吃刀深度為ap=3.5mm

查《切削用量簡明手冊》，進給量f=0.4mm/r（表1.4）

粗車?100?0.34外圓 ?0.12v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=86.4m/min 0.20.150.24540.4確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?86.4=252r/min

3.14?109按機床取nw=250r/min 實際切削速度為v=78.5 m/min

車外圓tm1=

粗車?90外圓 14?2?2=0.32min 250?0.4v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=86.4m/min 0.20.150.24520.4確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?86.4=278r/min

3.14?99按機床取nw=320r/min 實際切削速度為v=90.4m/min

車外圓tm2=12?2?2=0.22min 320?0.4粗車?100?0.34左端面 選用93°左偏頭端面車刀

確定加工時間

由于余量為2.5mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 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 ?0.12 7 v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 450.220.150.40.2確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?95.7=305r/min

3.14?100按機床取nw=320r/min 實際切削速度為v=100.5 m/min 車端面時tm2??0.12l1?l2?l3?2(101?20)2?2?2??0.35min nw?f320?0.4粗車?100?0.34右端面 選用93°右偏頭端面車刀

確定加工時間

由于余量為2.5mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 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

v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 450.220.150.40.2確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?95.7=305r/min

3.14?100按機床取nw=320r/min 實際切削速度為v=100.5 m/min 車端面時tm2?

粗車?90左端面

選用93°左偏頭端面車刀

確定加工時間

由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 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 l1?l2?l3?2(101?55)2?2?2??0.21min nw?f320?0.4

v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 450.220.150.40.2 8 確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?95.7=339r/min

3.14?90按機床取nw=320r/min

實際切削速度為v=90.4 m/min

車端面時tm2?l1?l2?l3?2(91?47)2?2?2??0.20

nw?f320?0.4粗車?90右端面

選用93°右偏頭端面車刀

確定加工時間

由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 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

v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 0.20.150.24520.4確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?95.7=339r/min

3.14?90按機床取nw=320r/min 實際切削速度為v=90.4r/s 車端面時tm2?0l1?l2?l3?2(91?47)2?2?2??0.20

nw?f320?0.4粗車?45?0.6外圓

確定加工時間

由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 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

v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 0.20.150.24520.4確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?95.7=339r/min

3.14?90按機床取nw=320r/min

實際切削速度為v=90.4 m/min 車端面時tm2?l1?l2?l3?2(91?47)2?2?2??0.20

nw?f320?0.4倒角1.5?45?和1?45?

基本工時：由工人操控，大約為0.03min。工序IV

基本工時：由工人操控，大約為0.03min。

工序五 ?200?0.045內孔為基準精車?100?0.34左端面、?90右端面、?40?0.017和

?0.1200?450?0.6外圓。車?45?0.6柱體的過度倒圓，保證跳動在0.03內,并車3?2槽

工序V 精車?100?0.34左端面

確定加工時間

由于余量為0.5mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=0.5mm 查《切削用量簡明手冊》，進給量f=0.15mm/r（表1.4）計算切削速度，耐用度t=45min ?0.12

v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=145m/min 450.20.50.150.150.2確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?145=462r/min

3.14?100按機床取nw=450r/min 實際切削速度為v=141.3r/s 車端面時tm2?

精車?90右端面

確定加工時間

由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=0.5mm 查《切削用量簡明手冊》，進給量f=0.15mm/r（表1.4）計算切削速度，耐用度t=45min l1?l2?l3?2(100?20)2?2?2??0.65

nw?f450?0.15

v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=145m/min 450.20.50.150.150.2 10 確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?145=513r/min

3.14?90按機床取nw=500r/min 實際切削速度為v=141.3r/s 車端面時tm2?精車?40?0.017

確定加工時間

由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 查《切削用量簡明手冊》，進給量f=0.15mm/r（表1.4）計算切削速度，耐用度t=45min 0l1?l2?l3?2(91?47)2?2?2??0.35

nw?f500?0.15

v=cvtmapxvfyv?kv=

189.8?0.81?0.8?1.54=145m/min 0.20.150.2450.50.15確定機床主軸轉速：

ns=1000v??d=1000?145=982r/min

3.14?47按機床取nw=900r/min 實際切削速度為v=132.8m/min 車端面時tm2?車3?2槽

車?45?0.6柱體的過度倒圓

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 0l1?l2?l3?241?2?2??0.33

nw?f900?0.15 11 ns=1000v??d=1000?130=258.6r/min

3.14?90

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 = 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

V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=48m

L1=38mm

L2=5 T=(L+L1+L2)/fm=(48.2+38+5)/960=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 =0.55mm.(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 工序Ⅷ：先用?4鉆頭鉆通孔，再壙孔到?5.9，再鉸孔到達所要求的精度 查手冊，知鉆?4孔時f1?0.42mm/r，鉆?5.9的鉆頭孔：f1?0.6mm/r

n?1000?14?743rmin 3.14?6

查手冊去標準值n1?680r/min

鉸孔時f3?0.28mm/r、Cv?109、Zv?0.2、M?0.3、Xv?0.1、T?180

15.6?60.2Cv??0.8?9m?91mm0.30.10.5mins180?0.3?0.6

1000Vc1000?9n3???478rmin?d03.14?6

取

tm?n3?545rmin

L??L1??L??12.5?57?57?5?2?3????0.16minn1f1n2f2n3f3680?0.42680?0.42545?0.28

工序Ⅸ：由于鉆4個?9孔，先用?8.9的鉆頭鉆孔，然后再鉸孔

鉆孔時：f1?0.81mm/r、Vc?10m/min

鉸孔時：f1?0.62mm/r、Vc?10m/min

由于速度是一樣的所以

n?1000?Vc1000?10??330rmin?d3.14?9

查表可知道取n?392r/min 8?58?5tm??4??0.1?6392?0.813?920.6

20.?210.37min

四 夾具設計：

為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。

定位誤差分析：

1． 定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為一平面一短銷，該定位短銷的尺寸與公差規定和本零件在工作時的尺寸與公差配合，即0?20??0.045

2． 由于存在兩平面配合，由于零件的表面粗糙度為Ra3.2，因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為Ra3.2 3． 鉆削力的計算：

px?419D?S0.8kp

刀具選用高速鋼材料

查《機床夾具設計手冊》表1-2-8

0.62000.6

?HB?k??p?190??

?190?1.03

4．D?8.4、S1?0.25、S2?0.125

px1?419D?S0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8N

px2?419D?S0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N 夾緊力計算：

查《機床夾具設計手冊》由表1-2-23

由于工件為垂直安裝在夾具之間，所以夾緊力w0?w所以夾具設計符合要 求

4．裝配尺寸鏈及公差分配

五、機械加工工藝過程卡片

六、機械加工工序卡片

七、小結

八、參考文獻

《機床夾具設計手冊》

《機械制造工藝學課程設計指導書》 《切削用量簡明手冊》 《機械加工工藝手冊》 《機械制造技術基礎》 《機械精度設計基礎》