機(jī)械制造CA6140車床上的法蘭盤課程設(shè)計

54/58學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化姓名：王新波：201005130637摘

要

工藝學(xué)是以研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計為主技術(shù)學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密了解生產(chǎn)實(shí)踐，同時它又具有很強(qiáng)的綜合性，

本次課程設(shè)計的課題是CA6140車床法蘭盤加工工藝規(guī)程及某一工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計，主要內(nèi)容如下：

首先，對零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。

第二步，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。

第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機(jī)床和刀具。對于粗加工，還要校核機(jī)床功率。

最后，設(shè)計第三道工序—鉆法蘭盤孔的夾具。先提出設(shè)計問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、夾緊力的計算和定位誤差的分析。然后把設(shè)計的過程整理為圖紙。

通過以上的概述，整個設(shè)計基本完成。

【關(guān)鍵詞

】

機(jī)械、加工工藝、夾具設(shè)計目錄序言 11零件的分析 21.1零件的作用 21.2零件的工藝分析 22工藝規(guī)程設(shè)計 32.1確定毛坯的制造形式 32.2基面的選擇 32.3制定工藝路線 32.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 62.5確定切削用量及基本工時 93夾具設(shè)計 313.1問題的提出 313.2夾具設(shè)計 31參考文獻(xiàn) 34序言課程設(shè)計是我們在學(xué)完大學(xué)的全部課程后進(jìn)行的，是我們對大學(xué)三年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論了解實(shí)際的訓(xùn)練，這次設(shè)計使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（CA6140車床法蘭盤）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會。因此，它在我們大學(xué)生活中占有重要地位。就我個人而言，我也希望通過這次設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性心理，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對未來的工作發(fā)展打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。第1章零件的分析1.1零件的作用題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤（見附圖1-1），法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。1.2零件的工藝分析法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ20為中心,包括:兩個Φmm的端面,尺寸為Φmm的圓柱面,兩個Φ90mm的端面及上面的4個Φ9mm的透孔.Φmm的外圓柱面及上面的Φ6mm的銷孔,Φ90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個平面.這組加工表面是以Φ20mm為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)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(zhǔn)加工另一端面,然后再加工其它加工表面.第2章工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，由于零件年產(chǎn)量為1000件，已達(dá)到中批生產(chǎn)的水平，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(jìn)行機(jī)械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)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(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)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(zhǔn)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(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取Φ45外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。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(dá)到完全定位。2）精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。2.3制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。⑴工藝路線方案一工序1粗銑Φ20孔兩端面工序2鉆、粗鉸孔Φ20工序3粗銑Φ90外圓柱面上平行于軸線的兩個平面工序4精銑Φ20孔兩端的端面工序5精絞Φ20的孔工序6粗車Φ45、Φ90、Φ100的外圓，粗車B面與Φ90的右端面工序7半精車Φ45、Φ90、Φ100的外圓，半精車B面與Φ90的端面，對Φ100、Φ90、Φ45的圓柱面倒角，倒Φ45兩端的過度圓弧，車退刀槽，車Φ20內(nèi)孔兩端的倒角工序8精車Φ100外圓面，精車B面，精車Φ90的右端面，精車Φ45的圓柱面工序9精銑Φ90外圓柱面上平行于軸線的兩個平面工序10鉆4-Φ9透孔工序11鉆Φ4孔，鉆鉸Φ6的銷孔工序12磨Φ45、Φ100的外圓工序13磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面工序14磨B面工序15刻字劃線工序16Φ100外圓無光鍍鉻工序17檢查⑵工藝方案二工序1粗車Φ100mm端面，粗車Φ100mm外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面工序2粗車Φ45端面及外圓柱面工序3鉆粗絞Φ20的內(nèi)孔工序4半精車Φ100的端面及外圓面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，對Φ100、Φ90的外圓柱面進(jìn)行倒角，車Φ45兩端的過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角工序5半精車Φ45的端面及外圓柱面，車Φ20孔的右端倒角，車Φ45的倒角，車3*2的退刀槽工序6精車Φ100的端面及外圓面，精車B面工序7精車Φ45端面及外圓柱面工序8精絞Φ20的孔工序9鉆4—Φ9透孔工序10鉆Φ4孔，鉆絞Φ6孔工序11銑Φ90圓柱面上的兩個平面工序12磨B面工序13磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面工序14劃線刻字工序15Φ100外圓無光鍍鉻工序16檢查⑶工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點(diǎn)在于：方案一采用同時銑削加工兩個端面，可以提高效率，而方案二采用車削端面，可以保證精度，方案一的效率雖高但精度不能保證，應(yīng)把保證精度放在首位，故選用方案二車削兩端面。由于各端面及外圓柱面都與Φ20軸線有公差保證，所以加工各端面及外圓柱面時應(yīng)盡量選用Φ20孔為定位基準(zhǔn)。經(jīng)過比較修改后的具體工藝過程如下:工序1粗車Φ100端面及外圓柱面,粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面工序2粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面工序3鉆、擴(kuò)、粗鉸Φ20的孔工序4鉆Φ4孔，再鉆Φ6孔工序5半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角工序6半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45的倒角，車Φ20內(nèi)孔的右端倒角工序7精車Φ100的端面及外圓，精車B面工序8精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面工序9精絞Φ20的孔工序10磨Φ100、Φ45的外圓柱面工序11鉆4—Φ9透孔工序12銑Φ90mm圓柱面上的兩個平面工序13磨B面工序14磨Φ90mm外圓柱面上距離軸線24mm的平面工序15劃線刻字工序16Φ100mm外圓無光鍍鉻工序17檢查以上加工方案大致看來還是合理的.但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后,就會發(fā)現(xiàn)仍有問題,主要表現(xiàn)在工序Ⅳ鉆Φ4mm孔，再鉆Φ6mm孔由于在設(shè)計夾用夾具時要以Φ90mm圓柱面上的一個平面來定位,所以應(yīng)把銑Φ90mm圓柱面上的兩個平面這一道工序放在鉆Φ4孔，再鉆Φ6mm孔工序前.并且工序Ⅲ與工序Ⅴ序可并為一個工序,否則就有點(diǎn)繁瑣.因此最后確定的加工工藝路線如下：工序1粗車Φ100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面工序2粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面工序3鉆、擴(kuò)、粗絞Φ20的孔工序4粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面工序5半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角工序6半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20內(nèi)孔的右端倒角工序7精車Φ100的端面及外圓，精車B面工序8精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面工序9精絞Φ20的孔工序10精銑Φ90圓柱面上的兩個平面工序11鉆、絞4-Φ9的孔工序12鉆Φ4孔，鉆、絞Φ6孔工序13磨Φ100、Φ45的外圓柱面工序14磨B面工序15磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面工序16刻線刻字工序17鍍鉻工序18檢測入庫以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。2.4機(jī)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，硬度200HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1.Φmm外圓表面此外圓表面為IT6級，參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量表2-1工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精車外圓0.6450.017Φ半精車外圓1.445.60.1Φ粗車外圓347+0.3Φ毛坯5500.5Φ2.外圓表面Φmm參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量表2-2工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精車外圓0.6100-0。46Φ半精車外圓1.4100．6粗車外圓4102毛坯61060.8Φ3．B面中外圓柱面參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量表2-3工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精磨外圓0.245-0.6Φ粗磨外圓0.845.2半精車外圓146粗車247毛坯601061Φ14．孔Φ20mm參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工表2-4工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差鉸孔0.220+0.045Φ20擴(kuò)孔0.919.8+0.1Φ19.8鉆孔918+0.6Φ18毛坯105.Φmm的端面1）按照《工藝手冊》表6-28，鑄件重量為2.8kg，Φmm端面的單邊加工余量為2.0～3.0，取Z=2.0mm，鑄件的公差按照表6-28，材質(zhì)系數(shù)取，復(fù)雜系數(shù)取，則鑄件的偏差為；2）精車余量：單邊為0.2mm（見《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》中表3.2-2），精車公差既為零件公差-0.08；3）半精車余量：單邊為0.6mm（見《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》中表11-27），半精車公差的加工精度為IT9，因此可以知道本工序的加工公差為-0.12mm；4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm；粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為IT11級，因此，可以知道本工序的加工公差為-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)就是含義上的加工余量，實(shí)際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；Φmm端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖：由圖可以知道：毛坯名義尺寸為：94+2=96（mm）毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm）圖2-1毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm）粗車后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm）粗車后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm）半精車后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm）半精車后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm）精車后尺寸為94mm加工余量計算表表2-5工序加工尺寸及公差鑄造毛坯粗車半精車精車加工前尺寸最大96.795.294.6最小95.294.8894.48加工后尺寸最大96.795.294.694.04最小95.294.8894.4893.96加工余量21.20.60.2加工公差-0.32-0.12-0.08法蘭盤的鑄件毛坯圖見附圖2.5確定切削用量及基本工時工序1粗車Φ100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面1.加工條件工件材料：HT200δb=220MPa模鑄加工要求：車削Φ100mm端面及外圓柱面，粗車B面機(jī)床：CA6140臥式車床刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2．計算切削用量(1)粗車Φ100mm端面 1)已知毛坯長度方向的加工余量為3+0..8-0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm2)進(jìn)給量f根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25mm>3~5mm,以及工件直徑為100時，f=0.7~1.0mm/r按CA6140車床說明書（見切削手冊）取f=0.9mm/r3)計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min)(m/min)其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速ns==504r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與504r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度v=110r/min/。5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1L==40mm,=2mm,=0,=0tm===0.098(min)(2)粗車Φ100mm外圓柱面，同時應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度1)切削深度，單邊余量Z=2mm,分二次切除。2)進(jìn)給量，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.9mm/r3)計算切削速度＝132m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==420r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8)與420r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min現(xiàn)選取480r/min所以實(shí)際切削速度==5)檢驗(yàn)機(jī)床功率主切削力按《切削手冊》表1.29所示公式計算＝其中＝2985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15，===0.63=0.61=29851.00.51500.630.89=1122.4(N)切削時消耗功率＝＝＝2.81(KW)由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表7-4中CA6140機(jī)床說明書可知，CA6140主電機(jī)功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速為480r/min時主軸傳遞的最大功率為4.5kw.所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。6)校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力＝1122.4N.徑向切削力按《切削手冊》表1.29所示公式計算＝其中＝1940，＝0.9，＝0.6，＝-0.3，===0.59=0.5所以=19401.50.51500.590.5=203(N)而軸向切削力＝其中＝2880，＝1.0，＝0.5，＝-0.4，===0.34=1.17軸向切削力=28801.50.51500.341.17=442(N)取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1,則切削羅在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=+μ(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為3530N(見《切削手冊》表1.30)故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時t=其中l(wèi)=10mm=4mm=2mm所以t=＝0.1min(3)粗車B面1)切削深度。單邊余量Z==30mm.分15次切除2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.9mm/r3)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=126m/min4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速ns==378r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與378r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=30mmt=i=15=1.25(min)工序2粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面機(jī)床：CA6140臥式車床刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15,=12,=0.5mm(1)粗車Φmm端面1)切削深度。單邊余量Z=1.2mm2)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=187m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==553r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與553r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=25mm;=4mm;=2mm;t=i=x1=0.06(min)(2)粗車Φmm外圓柱面1)切削深度單邊余量為Z=2.2mm分兩次切除。2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r3)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==753r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與753r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1t=i;其中l(wèi)=41mm;=4mm;=0mm;t=i=x2=0.09(min)(3)粗車Φ90mm端面1)切削深度單邊余量為Z=1.2mm一次切除。2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r3)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=122m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==431r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與431r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min。現(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1t=i;其中l(wèi)==22.5mm;=4mm;=0mm;t=i==0.07(min)工序3鉆、擴(kuò)Φ20的孔(1)鉆Φ18mm孔機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼鉆頭W18Cr4V.1)進(jìn)給量根據(jù)《切削手冊》表10-66,當(dāng)鑄鐵≤HB200時，D=Φ18時，取f=0.3mm/r2)切削速度根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得V=35m/min.3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==619.2r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-2),與619.2r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為555r/min?，F(xiàn)選取=555r/min。所以實(shí)際切削速度==4)削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=91mm;=10mm;=4mm;t===0.63(min)(2)Φ19.8mm孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為式中的、——加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量.現(xiàn)已知=0.36mm/r(《切削手冊》)表2.7=42.25m/min(《切削手冊》)表2.131)給量取f=1.5×0.36=0.51mm/r按機(jī)床選取0.5mm/r2)削速度v=0.4×42.25=16.9m/min.3)定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==271.8r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-2),與271.8r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。所以實(shí)際切削速度==5)削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=91mm;=10mm;=4mm;t===0.78(min)工序4粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面(1)銑距中心線34mm的平面。機(jī)床：組合機(jī)床刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-64選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀YT15.銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=401)削深度2=10mm所以有=5mm2)給量查《機(jī)械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119得,進(jìn)給量f=0.2~0.35mm/齒按機(jī)床行選取f=0.3mm/齒3)切削速度根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得V=115min/s.即V=6.9m/min4)定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==21.97r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與21.97r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。所以實(shí)際切削速度==當(dāng)=22.5r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)查機(jī)床說明書有=60(mm/min)5)削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t===1.5(min)t==0.75(min)銑兩次的總時間為t=1.5+0.75=2.25min(2)粗銑距中心線24mm的平面。機(jī)床：組合機(jī)床刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-64選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀YT15.銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40/1)切削深度4=20mm所以有=5mm2)進(jìn)給量查《機(jī)械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119得,進(jìn)給量f=0.2~0.35mm/齒按機(jī)床行選取f=0.3mm/齒3)切削速度根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得V=115min/s.即V=6.9m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==21.97r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與21.97r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為22.5r/min。現(xiàn)選取=22.5r/min。所以實(shí)際切削速度==當(dāng)=22.5r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)查機(jī)床說明書有=60(mm/min)5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1t===1.5(min)銑4次的總時間為4t=4x1.5=6min工序5半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角(1)半精車Φ100mm端面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-2.取f＝0.5mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/min所以切削工時tm==＝0.44（min）(2)半精車Φ100mm外圓柱面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進(jìn)給量f根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-2取f=0.2mm/r主軸轉(zhuǎn)速n=480r/min所以切削工時t==0.17min(3)半精車B面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-2.取f＝0.5mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速＝400r/mint=i;其中l(wèi)=30mmt=i=15=2.25(min)工序6半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20內(nèi)孔的右端倒角(1)半精車Φmm端面1)切削深度單邊余量Z=1.2mm2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r3)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=187m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==553r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與553r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1t=i;其中l(wèi)=25mm;=4mm;=2mm;t=i=1=0.26(min)(2)半精車Φmm外圓柱面1)切削深度單邊余量為Z=0.7mm2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r3)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=96m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==578r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與578r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=41mm;=4mm;=0mm;t=i==0.37(min)(3)半精車Φ90mm端面1)切削深度單邊余量為Z=0.7mm一次切除。2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r3)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=134m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==458r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8,與458r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1t=i;其中l(wèi)==22.5mm;=4mm;=0mm;t=i==0.28(min)工序7精車Φ100的端面及外圓，精車B面(1)精車Φ100mm端面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-2.取f＝0.2mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/min所以切削工時tm==＝0.44（min）(2)精車Φ100mm外圓柱面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進(jìn)給量f根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-2取f=0.2mm/r主軸轉(zhuǎn)速n=480r/min所以切削工時t==0.33min(3)精車B面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-2.取f＝0.2mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/mint=i;其中l(wèi)=30mmt=i=15=4.7min工序8精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面(1)精車Φmm外圓柱面1)切削深度單邊余量為Z=0.3mm分兩次切除。2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r3)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=96m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==585r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與585r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=41mm;=4mm;=0mm;t=i==0.75(min)(2)精車Φ90mm端面1)切削深度單邊余量為Z=0.3mm一次切除。2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r3)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=134m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==458r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8,與458r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1t=i;其中l(wèi)==22.5mm;=4mm;=0mm;t=i==0.31(min)工序9精絞Φ20的孔(1)絞孔至Φ20mm1)進(jìn)給量取f=1.5×0.36=0.51mm/r按機(jī)床選取0.5mm/r2)削速度按切削手冊選取v=0.4×48.25=19.3m/min.3)定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==298.3r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-2),與298.3r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。所以實(shí)際切削速度==4)工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=91mm;=7mm;=3mm;t===0.73(min)工序10精銑Φ90圓柱面上的兩個平面(1)精銑上兩平面1)切削深度查《機(jī)械加工工藝師手冊》表10-119,取=1mm2)進(jìn)給量查《機(jī)械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119按機(jī)床行選取f=0.2mm/齒3)切削速度根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得V=190min/s.即V=11.4m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==36.3r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與36.3r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為37.5r/min?，F(xiàn)選取=37.5r/min。所以實(shí)際切削速度==當(dāng)=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.21037.5=75(mm/min)查機(jī)床說明書有=80(mm/min)5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t===1.125(min)銑2次的總時間為2t=21.125=2.25min工序11鉆、絞4-Φ9的孔(1)4-Φ9mm孔機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ9.1)給量查《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r2)削速度根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得V=30m/min.3)定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==1061r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與1061r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1012r/min?，F(xiàn)選取=1012r/min。所以實(shí)際切削速度==5)削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=8mm;=4mm;=3mm;t===0.11(min)由于有四個孔所以切削工時為4t=0.44min工序12鉆Φ4孔，擴(kuò)Φ6孔(1)鉆Φ4mm孔機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ4.1)進(jìn)給量查《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r2)切削速度根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得V=24~34m/min.取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==2388r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與2388r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為2012r/min?，F(xiàn)選取=2012r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=13mm;=4mm;=3mm;t===0.08(min)(2)擴(kuò)Φ6mm孔刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ6.1)進(jìn)給量查《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r2)切削速度根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得V=24~34m/min.取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==1592r/min按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與1592r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1592r/min。現(xiàn)選取=1426r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1t=i;其中l(wèi)=7mm;=4mm;=3mm;t===0.07(min)工序13磨Φ100、Φ45的外圓柱面(1)磨Φ100mm外圓柱面機(jī)床MQ1350A輕型外圓磨床1)選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊》表33-42有工件速度＝18m/min縱向進(jìn)給量＝0.5B＝20mm(雙行程)切削深度＝0.0157mm/st3)切削工時式中D被加工直徑b加工寬度Z--單邊加工余量K系數(shù)V工作臺移動速度--工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量--工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量＝0.55(min)(2)磨Φ45mm外圓柱面機(jī)床MQ1350A輕型外圓磨床1)選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊》表33-42有工件速度＝18m/min縱向進(jìn)給量＝0.5B＝20mm(雙行程)切削深度＝0.0157mm/st3)切削工時式中D被加工直徑b加工寬度Z--單邊加工余量K系數(shù)V工作臺移動速度--工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量--工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量＝0.3(min)工序14磨B面(1)磨B面機(jī)床MQ1350A輕型外圓磨床1)選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P350×40×127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350×40×1272)切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊》表33-42有工件速度＝18m/min縱向進(jìn)給量＝0.5B＝20mm(雙行程)切削深度＝0.0157mm/st3)切削工時式中D被加工直徑b加工寬度Z--單邊加工余量K系數(shù)V工作臺移動速度--工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量--工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量＝2.5(min)工序15磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面機(jī)床MQ1350A輕型外圓磨床1)選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊》表33-42有砂輪輪速n=1500r/min(見機(jī)床說明書)v=27.5m/s工件速度＝10m/min軸向進(jìn)給量＝0.5B＝20mm(雙行程)切削深度＝0.015mm/st3)切削工時式中D被加工直徑b加工寬度Z--單邊加工余量K系數(shù)V工作臺移動速度--工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量--工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量＝0.53(min)最后，將以上各工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。第3章夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第4道工序—銑距零件中心線分別為24和34的兩平面的夾具。本夾具將用于組合機(jī)床，對工件對銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑刀。3.1問題的提出本夾具主要用來距中心線24和34的兩平面，此平面的形位公差和表面要求均較高，無特殊要求，且加工此平面時Φmm軸的外端面及Φ20孔的內(nèi)表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度的同時可以設(shè)計選用比較簡單的夾具。3.2夾具設(shè)計3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，待加工平面對Φ20的軸線有平行度要求，對Φ100的底端面有垂直度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為Φ20孔的中心線。本設(shè)計選用以Φ20孔的內(nèi)表面和Φ的底端面為主要定位基面，另選用Φ100mm的上端面作為輔助定位基準(zhǔn)。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計選擇采用螺紋夾緊的方式。3.2.2切削力及夾緊力計算刀具：鑲齒三面刃銑刀d=Φ80mm由《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》P可查得銑削扭矩M切向力切削功率Pm=2πM·n·10(kw)式中：C=558.6x=1y=0.8d=80k=0.9f=0.13n=1450所以當(dāng)銑距中心軸線24mm和34mm面時有：=19.65(N·m)=491.35(N)Pm=2πx19.6