1、序序 言言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我 們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們 四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。通過本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉： 1. 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)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(zhì)量。 2. 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、 經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具

2、的能力。 3. 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，通過這次設(shè)計(jì)，基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì) 等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，解決現(xiàn)代實(shí)際 工藝設(shè)計(jì)問題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。在這個(gè)過程中， 使我對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了進(jìn)一步的了解，也了解了一些設(shè)計(jì)工具書的用途，同時(shí)，也鍛煉了相互之間的協(xié)同工作能力。 在此，十分感謝同學(xué)們的互相幫助。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我將繼續(xù)刻苦努力，不斷提高自己。 我希望

3、能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)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(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 在此次課程設(shè)計(jì)過程中，查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)，尤其是何亞銀老師，在此表示感謝！ 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。 目 錄 1.1.零件設(shè)計(jì)任務(wù)及分析零件設(shè)計(jì)任務(wù)及分析 .4 1.1 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型 .4 1.2 零件的分析 .4 1.2.1 零件的作用 .4 1.2.2 零件的工藝分析.4 1.2.3 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 .5 2.2.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .6 2.1 確

4、定毛坯的制造形式 .6 2.2 基準(zhǔn)的選擇 .6 2.3 工件表面加工方法的選擇 .6 2.4 制定工藝路線 .8 2.4.1 工藝路線方案一 .8 2.4.2 工藝方案二 .8 2.4.3 工藝方案的比較與分析 .9 2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 .10 2.5.1 0 017 . 0 45mm 外圓表面.10 2.5.2 外圓表面 12 . 0 34 . 0 100 mm .11 2.5.3 B 面中外圓柱面 .11 2.5.4 孔 20 045 . 0 0 mm.11 2.5.5 0 017 . 0 45mm 的端面.12 2.6 確立切削用量及基本工時(shí) .13 2.6

5、.1 工序 車削 100mm 端面及外圓柱面，倒角，粗車 B 面 .13 2.6.2 工序 車 0 017 . 0 45mm 端面及外圓柱面有,車 90mm 端面.17 2.6.3 工序 鉆、擴(kuò)、鉸 20 045 . 0 0 mm 孔，鉆 4-9 透孔。.23 2.6.4 工序 銑 90mm 圓柱面上的兩個(gè)平面 .26 2.6.5 工序 鉆 4mm 孔，再鉆 6 03 . 0 0 mm 孔.28 2.6.6 工序 磨 B 面及 90mm 外圓柱面 .29 2.6.7 工序 磨 90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 .31 3 3夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) .32 3.1 設(shè)計(jì)要求 .32 3.

6、2 夾具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 .32 3.3 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 .33 4.4.小結(jié)小結(jié) .34 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .35 1.零件設(shè)計(jì)任務(wù)及分析 CA6140 臥式車床的法蘭盤，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(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外援與變速箱體孔相配，以保證主軸三個(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主 要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。 分析法蘭盤的技術(shù)要求，并繪制零件圖。設(shè)計(jì)零件技術(shù)機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫工藝文件。設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工 工藝裝備。設(shè)計(jì)加工 4-9 透孔的夾具裝配圖。 1.1 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型確定生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型 設(shè)計(jì)題目

7、給定的零件是 CA6140 車床法蘭盤零件，該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000（件/年）法蘭盤的年產(chǎn)量為 10000 件，查表可知該產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)。 1.2 零件的分析零件的分析 1.2.1 零件的作用零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的法蘭盤（見附圖 1）。它位于車床絲桿的末端，主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn) 縱向進(jìn)給。零件的 100 外圓上標(biāo)有刻度線，用來對(duì)其調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值； 外圓上鉆有定位孔，實(shí)現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過，本身沒有承受到多少力的作用。 1.2.2 零件的工藝分析 CA6140 車床法蘭盤共有八處加工表面，

8、其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以 100為基準(zhǔn)面加工表面 0.12 0.34 這一組加工表面包括： ，的右端面 0 0.017 45 0 0.017 45 2. 以 端面為基準(zhǔn)， 先用的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔 0 0.017 45 16 由于孔與有跳動(dòng)的要求，所以要以端面為基準(zhǔn)，零件材料為 HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn) 0 0.017 45 0 0.017 45 行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。 零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量為 10000 件屬中批量生產(chǎn)，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率、 保證加工精度后可采用金屬模鑄造類型。零件形狀并不

9、復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡可能接近，內(nèi)孔不 鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。 CA6140 車床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 100為基準(zhǔn)面加工表面 0.12 0.34 2以 端面為基準(zhǔn)，車、外圓，切槽 32，并導(dǎo)，和 0 0.017 45 0 0.6 45 0.12 0.34 100 90 1.545 。 1 45 3要以孔為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，4-9 孔和同軸的孔，使其達(dá)到要求 0.045 0 20 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 1.2.3 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 零件材料

10、是 HT200。零件年產(chǎn)量為 5000 件屬中批量生產(chǎn)，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率、 保證加工精度后可采用金屬模鑄造類型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡可能接近，內(nèi)孔不 鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。 2.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。 2.2 基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選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(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)

11、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(gè)要求常常是不能兼顧的，但對(duì)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(duì)本零件而言，由于每 個(gè)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 45 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(gè)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

12、基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì) 算，此處不再重復(fù)。 2.3 工件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、倒角、車槽等等。材料為 HT200。參考機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1.46、表 1.47、表 1.48 等等，其加工方法選擇如下： 1. 外圓面：公差等級(jí)為 IT6IT8,表面粗糙度為 0.8，采用粗車半精車磨削的加工方法。 2. 20 內(nèi)孔：公差等級(jí)為 IT7IT8，表面粗糙度為 1.6，采用鉆擴(kuò)鉸精鉸的加工方法，倒角用車刀加 工。 3. 外圓面：公差等級(jí)為 IT13IT14,表面粗糙度為 0.4，采用粗車半精車磨削的加

13、工方法。 4. 90 外圓：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗 車半精車磨削。 5. 100 外圓面：公差等級(jí)為 IT11，表面粗糙度為 0.8，采用粗車半精車磨削的加工方法。 6. 右端面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.4，采用的加工方法為粗車。 7. 90 突臺(tái)右端面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.4，采用粗車半 精車精車的加工方法。 8. 90 突臺(tái)左端面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面

14、粗糙度為 3.2，采用粗車半 精車磨削的加工方法。 9. 100 突臺(tái)左端面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 1.6，采用粗車半 精車精車的加工方法。 10. 槽 32：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗車。 11. 100 突臺(tái)右端面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.4，采用粗車 半精車磨削的加工方法。. 12. 90 突臺(tái)距離軸線 34的被銑平面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采

15、用的加工方法為粗銑精銑。 13. 90 突臺(tái)距離軸線 24的被銑平面：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗銑精銑磨削。 14. 4-9 孔：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.2，采用鉆削的加工方法。 15. 4 的孔：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.2，采用鉆削的加工方法。 16. 6 的孔：未注公差等級(jí)，根據(jù) GB180079 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.2，采用鉆鉸的加工方 法。 2.4 制定工藝路線 制定工藝路線得出

16、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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，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。 2.4.1 工藝路線方案一 工序 粗精銑 20mm 孔兩端面 045 . 0 0 工序 鉆鉸孔 20并倒角 045 . 0 0 工序 粗車,90, 的外圓，車 B 面與 90 的端面 0 0.017 45 0.12 0.34 100 工序 粗車,90, 的外圓，車 B 面與 90 的端面，倒角，切 32 越程槽 0 0.017 45 0.12 0.34 100 工序

17、粗精銑 90 外圓柱面上平行于軸線的兩個(gè)平面 工序 鉆 4-9 透孔，鉆 4 孔，鉆鉸 6 的銷孔 工序 磨，的外圓，磨 90 上銑削掉的一平面 0 0.017 45 0.12 0.34 100 工序 拋光 B 面 工序 刻字劃線 工序 外圓無光鍍鉻工序 檢查 0.12 0.34 100 2.4.2 工藝方案二 工序 車端面，車外圓柱面。 0.12 0.34 100 0.12 0.34 100 工序 車 端面及外圓柱面。 0 017 . 0 45 工序 鉆孔 20mm 工序 鉆 49 透孔 工序 鉆 4 孔，再鉆 6孔 03 . 0 0 工序 銑 90 圓柱面上的兩個(gè)平面 工序 磨 B 面及

18、90 外圓柱面 工序 磨 90 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 工序 拋光 B 面 工序 劃線刻字 工序 外圓無光鍍鉻 0.12 0.34 100 工序 檢查 2.4.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一 采用同時(shí)銑削加工兩個(gè)端面，可以提高效率，而方案二采用車削端面，可 以保證精度，方案一的精度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。兩個(gè)方案在 加工深孔 20時(shí)都采用了先鉆再鉸的方案。但由于此孔長(zhǎng)度為 91mm 屬于深孔，且要求粗糙度為 1.6，精度要 045 . 0 0 求較高，采用鉸的話不僅效率低而且不能達(dá)到精度。所以在鉆孔完畢后再到拉床

19、上進(jìn)行拉削加工。由于各端面及外 圓柱面都與 20軸線有公差保證，所以加工各端面及外圓柱面時(shí)應(yīng)盡量選用 20孔為定位基準(zhǔn)。經(jīng)過 045 . 0 0 045 . 0 0 比較修改后的具體工藝過程如下: 工序 車端面，車外圓柱面,倒角及粗車。 0.12 0.34 100 0.12 0.34 100 工序 車 mm 端面及外圓柱面,倒角。 0 017 . 0 45 工序 鉆、擴(kuò)、鉸孔 19.8mm，鉆 49mm 透孔 工序 鉆 4mm 孔，再鉆 6mm 孔 03 . 0 0 工序 鉆 49mm 透孔 工序 銑 90mm 圓柱面上的兩個(gè)平面 工序 磨 B 面及 90mm 外圓柱面 工序 磨 90mm 外

20、圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 工序 拋光 B 面 工序 劃線刻字 工序 外圓無光鍍鉻 0.12 0.34 100 工序 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(huì)發(fā)現(xiàn) 仍有問題,主要表現(xiàn)在工序鉆 4mm 孔，再鉆 6mm 孔由于在設(shè)計(jì)夾用夾具時(shí)要以 90mm 圓柱面上的一個(gè)平 03 . 0 0 面來定位,所以應(yīng)把銑 90mm 圓柱面上的兩個(gè)平面這一道工序放在鉆 4 孔，再鉆 6mm 孔工序前. 并且工序 03 . 0 0 與工序 序可并為一個(gè)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 車端面，車的外圓柱面，倒角，

21、粗車 B 面。以 mm 的端面及外圓柱 0.12 0.34 100 0.12 0.34 100 0 017 . 0 45 面定位。選用 CA6140 臥式車床。 工序 車 mm 端面及外圓柱面。倒角，車退刀槽，車 90mm 端面，以 100mm 端面及外圓柱面 0 017 . 0 45 定位。選用 CA6140 臥式車床并加專用夾具。 工序 鉆孔，擴(kuò)孔 19.8mm 再鉸至 20 及鉆、擴(kuò) 4-9mm 透孔。以外圓柱面及端面定位，選 0.12 0.34 100 用 Z525 立式鉆床并加以專用夾具。 工序 銑 90mm 圓柱面上的兩個(gè)平面，以端面及 19.8mm 孔定位，選用 X52K 立式銑

22、床及專用 0.12 0.34 100 夾具。 工序 鉆 4mm 孔，再鉆 6mm 孔，以 45mm 端面與 20mm 內(nèi)圓柱面及 90mm 圓柱面上距離 03 . 0 0 045 . 0 0 軸線 34mm 的平面定位。選用 Z525 立式鉆床并加以專用夾具。 工序 磨 B 面及 90mm 外圓柱面，以 20mm 孔及端面，mm 端面定位。選用 045 . 0 0 0.12 0.34 100 0 017 . 0 45 M1420A 精密萬能外圓磨床及專用夾具。 工序 磨 90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面。以端面，mm 端面及 0.12 0.34 100 0 017 . 0 45

23、20mm 孔定位。選用 MG7125 高精度臥軸矩臺(tái)平面磨床及專用夾具。 045 . 0 0 工序 拋光 B 面 工序 劃線刻字 工序 外圓無光鍍鉻 0.12 0.34 100 工序 檢查 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片” 。 2.5 機(jī)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 190210HB，毛皮重量 1.4kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛 坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線，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如下： 2.5.1mm 外圓表面 0 017 . 0 45 此外圓表面為 IT6 級(jí)，參照實(shí)用機(jī)械加工

24、工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量： 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0.6450.017 0 017 . 0 45 半精車外圓1.445.60.1 0 1 . 0 6 . 45 粗車外圓847+0.3 1 . 0 2 . 0 47 毛坯10550.5 5 . 0 5 . 0 55 2.5.2 外圓表面 mm 12 . 0 34 . 0 100 參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量 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0.6100-0.46 12 . 0 34 . 0 100 半精車外圓1.41006 粗車外圓6

25、102 毛坯81080.8 8 . 0 8 . 0 108 2.5.3 B 面中外圓柱面 參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量 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0.245-0.6 12 . 0 34 . 0 45 粗磨外圓0.845.2 半精車外圓146 粗車847 毛坯10551 1 55 2.5.4 孔 20mm 045 . 0 0 參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量 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 拉孔0.220+0.04520 045 . 0 0 擴(kuò)孔0.919.8+0.119.8 1 . 0

26、 0 鉆孔918+0.618 6 . 0 0 毛坯10 2.5.5 mm 的端面 0 017 . 0 45 1）按照工藝手冊(cè)表 6-28，鑄件重量為 1.4kg，mm 端面的單邊加工余量為 2.02.4，取 0 017 . 0 45 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； 1 M 2 S 7 . 0 8 . 0 2）精車余量：?jiǎn)芜厼?0.2mm（見實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)中表 3.2-2） ，精車公差既為零件公差-0.08； 3）半精車余量：?jiǎn)芜厼?0.6mm（見實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)中表 11-27） ，半精車公差的加工精度為 IT9， 因此可以知道本

27、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(jí)，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； mm 端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖： 0 017 . 0 45 加工方向 91 精車半精車精 車 最小余量 最大余量 最大余量 最小余量 毛坯名義尺寸96 最大余量 最小余量 由圖可以知道： 毛坯名義尺寸為：9

28、4+2=96（mm） 毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm） 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(jì)算表 工序 加工尺寸 及公差 鑄造毛 坯 粗車半精車精車 最 大 96.795.294.6 加工前 尺寸最 小 95.294.8894.48 最 大 96.795.294.694.04加工后 尺寸 最 小 95.294.8894.489

29、3.96 加工余量21.20.60.2 加工公差 7 . 0 8 . 0 -0.32-0.12-0.08 法蘭盤的鑄件毛坯圖（見附圖） 2.6 確立切削用量及基本工時(shí) 2.6.1 工序 車削 100mm 端面及外圓柱面，倒角，粗車 B 面。 1.加工條件 工件材料：HT200 b=220MPa 模鑄 加工要求：車削 100mm 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 , 2 K 0 =12 ,=0.5mm 0 2計(jì)算切削用量 (1) 粗車 100mm 端面 1) 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 3+

30、0.8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm p a 2) 進(jìn)給量 f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)中表 2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為 1625 mm 2 35mm,以及工件直徑為 100 時(shí)，f =0.71.0mm/r p a 按 CA6140 車床說明書（見切削手冊(cè)）取 f =0.9mm/r 3) 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命 T=60min) (m/min) v yx p m v c k faT C v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表 1.28,即 v C v x v y v k =1.44 , =0

31、.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 Mv k sv k kv k krv k Bv k 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) v xx vc 35 . 0 15 . 0 2 . 0 5 . 0460 342 4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 504r/min W d 1000 c v x100 6 . 1581000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-8),與 504r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min 及 600r/min。現(xiàn)選取 =480r/min。 w n 所以實(shí)際切削速度 v=110r/min/。 5) 切削工時(shí)，

32、按工藝手冊(cè)表 6.2-1 L=40mm , =2mm, =0, =0 2 20100 1 l 2 l 3 l tm=0.098(min) fn l w 321 lll 0.9480 240 (2) 精車 100mm 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(cè)表 2.4-2.取 f0.2mm/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速480r/min w n 所以切削工時(shí)tm=0.44（min） fn l w 321 lll 0.2480 240 (3) 粗車 100mm 外圓柱面，同時(shí)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

33、二次切除。 2) 進(jìn)給量，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)取 f=0.9mm/r 3)計(jì)算切削速度132m/min v yx p m v c k faT C v vv 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 420r/min W d 1000 c v x100 1321000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)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= c v 1000 s dn min/150 1000 480100 m 5) 檢驗(yàn)機(jī)床功率主切削力按切削手冊(cè)表 1.29 所示公式計(jì)算 c F c F c c F c F c F c F n c yx

34、 pF kvfaC 其中2985，1.0，0.65，-0.15， c F C c F x c F y c F n =0.63 Mp k F nb ) 650 ( 65 . 0 ) 650 600 ( =0.61 kr k 切削時(shí)消耗功率2.81(KW) c P 4 106x vF cc 4 106 1504 .1122 x x 由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(shí)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

35、切削手冊(cè)表 1.29 所示公 c F p F 式計(jì)算 p F p p F Fpp F p F n c y x pF kvfaC 其中1940，0.9，0.6，-0.3， p F C p F x p F y p F n =0.59 Mp k F nb ) 650 ( 85 . 0 ) 650 220 ( =0.5 kr k 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) c F 9 . 0 6 . 0 3 . 0 而軸向切削力 f F f f F Fff F f F n c y x pF kvfaC 其中2880，1.0，0.5，-0.4， f F C f F x f F y f

36、 F n =0.34 M k F nb ) 650 ( 0 . 1 ) 650 220 ( =1.17 k k 軸向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N) f F 5 . 0 4 . 0 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) =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=+( f F +)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N c F p F 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(cè)表 1.30)故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 7)切削工時(shí)t= fn l w 21 ll 其中 l=10mm =4mm =2m

37、m 1 l 1 l 所以t=0.1min 0.9480 2410 (4) 半精車 100mm 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(cè)表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min w 所以切削工時(shí)t=0.17min m fn l w 21 ll (5)精車 100mm 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(cè)表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min w 所以切削工時(shí)t=0.33 min m fn l w 21

38、 ll (6)粗車 B 面 1) 切削深度。單邊余量 Z=30mm.分 15 次切除 2 145106 2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)取 f=0.9mm/r 3) 計(jì)算切削速度 v yx p m v c k faT C v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表 1.28,即 v C v x v y v k =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 Mv k sv k kv k krv k Bv k 所以 1.440.81.040.810.97=126m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0

39、 9 . 0460 342 4) 確定機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 378r/min W d 1000 c v 106 1261000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-8),與 378r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 400r/min。現(xiàn)選取=400r/min。 w n 所以實(shí)際切削速度= c v 1000 s dn min/133 1000 400106 m 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。 t=i ;其中 l=30mm m fn l w 21 ll t=i=15=1.25(min) m fn l w 21 ll 0.9400 30 2.6.2 工序 車 mm 端面及外圓柱面有,車 90

40、mm 端面 0 017 . 0 45 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 , 2 K 0 =12 ,=0.5mm 0 (1) 粗車 mm 端面 0 017 . 0 45 1) 切削深度。單邊余量 Z=1.2mm 2) 計(jì)算切削速度 v yx p m v c k faT C v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表 1.28,即 v C v x v y v k =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 Mv k sv k kv k krv k B

41、v k 所以 1.440.81.040.810.97=187m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 2 . 02 . 160 342 3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 553r/min W d 1000 c v 50 1871000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)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。 w n 所以實(shí)際切削速度= c v 1000 s dn min/94 1000 60050 m 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。 t=i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm; m fn l w 2

42、1 ll 1 l 2 l t=i=x1=0.06(min) m fn l w 21 ll 600 x0.9 31 (2) 半精車 mm 端面 0 017 . 0 45 1) 切削深度 單邊余量 Z=1.2mm 2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度 v yx p m v c k faT C v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表 1.28,即 v C v x v y v k =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 Mv k sv k kv k krv k Bv k 所以 1

43、.440.81.040.810.97=187m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 2 . 02 . 160 342 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 553r/min W d 1000 c v x50 1871000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)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。 w n 所以實(shí)際切削速度 = c v 1000 s dn min/118 1000 60050 m 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1 t=i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm; m fn l w 21 ll 1

44、 l 2 l t=i=1=0.26(min) m fn l w 21 ll 0.2600 31 (3) 精車 mm 端面 0 017 . 0 45 1) 切削深度 單邊余量 Z=1.2mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)取 f=0.1mm/r 3) 計(jì)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(cè)表 1.28,即 v C v x v y v k =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 Mv k sv k kv k krv k Bv k 所以 1.440.81.040.810.97=187m/min v c v 3

45、5 . 0 15 . 0 2 . 0 2 . 02 . 160 342 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 553r/min W d 1000 c v 50 1871000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)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。 w n 所以實(shí)際切削速度= c v 1000 s dn min/146 1000 60050 m 5)切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。 t=i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t=i=x1=0.26(min) m fn l w 21 ll

46、 0.1600 31 (4) 粗車 mm 外圓柱面 0 017 . 0 45 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(cè)取 f=0.8mm/r 3) 計(jì)算切削速度 v yx p m v c k faT C v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表 1.28,即： =1.44 , v C v x v y v k Mv k =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 sv k kv k krv k Bv k 所以：1.440.81.040.810.97=89m/min v c v 35

47、 . 0 15 . 0 2 . 0 8 . 02 . 260 342 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min W d 1000 c v x50 891000 x 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-8),與 753r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 750r/min。現(xiàn)選取=750r/min。 w n 所以實(shí)際切削速度= c v 1000 s dn min/94 1000 75050 m x 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1 t=i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t=i=x2=0.09(min) m fn l w 21

48、ll 0.8750 45 (5) 半精車 mm 外圓柱面 0 017 . 0 45 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.7mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度 v yx p m v c k faT C v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表 1.28,即： =1.44 , v C v x v y v k Mv k =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 sv k kv k krv k Bv k 所以：1.440.81.040.810.97=96m/min v c v 35 . 0

49、 15 . 0 2 . 0 2 . 02 . 160 342 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 578r/min W d 1000 c v 50 961000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-8),與 578r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。 w n 所以實(shí)際切削速度：= c v 1000 s dn min/94 1000 60050 m 5)切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。 t=i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t=i=0.37(min) m fn l w 21 ll 0.2600

50、45 (6) 精車 mm 外圓柱面 0 017 . 0 45 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(cè)取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度 v yx p m v c k faT C v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表 1.28,即： =1.44 , v C v x v y v k Mv k =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 sv k kv k krv k Bv k 所以： 1.440.81.040.810.97=96m/min v c v 35 . 0 15

51、 . 0 2 . 0 1 . 03 . 060 342 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns= 585r/min W d 1000 c v 50 961000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-8),與 585r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。 w n 所以實(shí)際切削速度：= c v 1000 s dn min/94 1000 60050 m 5)切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。 t=i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t=i=0.75(min) m fn l w 21 ll 0.1600 45

52、(7) 粗車 90mm 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(cè)取 f=0.8mm/r 3) 計(jì)算切削速度 v yx p m v c k faT C v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表 1.28,即： =1.44 , v C v x v y v k Mv k =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 sv k kv k krv k Bv k 所以：1.440.81.040.810.97=122m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 8 . 02

53、 . 160 342 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns= 431r/min W d 1000 c v 90 1221000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)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。 w n 所以實(shí)際切削速度：= c v 1000 s dn min/135 1000 48090 m 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1 t=i ;其中 l=22.5mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 2 4590 1 l 2 l t=i=0.07(min) m fn l w 21 ll 0.8480 4 5 . 22

54、(8) 半精車 90mm 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(cè)取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度： v yx p m v c k faT C v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表 1.28,即： =1.44 , v C v x v y v k Mv k =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 sv k kv k krv k Bv k 所以：1.440.81.040.810.97=134m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 2 .

55、03 . 060 342 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns= 458r/min W d 1000 c v 90 1341000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-8,與 458r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min。現(xiàn)選取=480r/min。 w n 所以實(shí)際切削速度：= c v 1000 s dn min/135 1000 48090 m 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1 t=i ;其中 l=22.5mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 2 4590 1 l 2 l t=i=0.28(min) m fn l w 21 ll 0.2480 4 5 . 22

56、(9) 精車 90mm 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(cè)取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度： v yx p m v c k faT C v vv 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊(cè)表 1.28,即： =1.44 , v C v x v y v k Mv k =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 sv k kv k krv k Bv k 所以：1.440.81.040.810.97=134m/min v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 2 . 0

57、3 . 060 342 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns= 458r/min W d 1000 c v 90 1341000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-8,與 458r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min。現(xiàn)選取=480r/min。 w n 所以實(shí)際切削速度：= c v 1000 s dn min/135 1000 48090 m 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1 t=i ;其中 l=22.5mm; =4mm; =0mm; m fn l w 21 ll 2 4590 1 l 2 l t=i=0.31(min) m fn l w 21 ll 0.2480 4 5 . 22 2

58、.6.3 工序工序 鉆、擴(kuò)、鉸鉆、擴(kuò)、鉸 20mm 孔，鉆孔，鉆 4-9 透孔。透孔。 045 . 0 0 (1) 鉆 18mm 孔 機(jī)床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 10-61 選取高速鋼鉆頭 W18Cr4V. 1)進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表 10-66,當(dāng)鑄鐵HB200 時(shí)，D=18 時(shí)，取 f=0.3mm/r 2)切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)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 W d 1000 c v 18 351000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-2),與 619.2r/min 相近的

59、機(jī)床轉(zhuǎn)速為 555r/min。現(xiàn)選取=555r/min。 w n 所以實(shí)際切削速度：= c v 1000 s dn min/ 4 . 31 1000 55518 m 4)削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。 t=i ;其中 l=91mm; =10mm; =4mm; m fn l w 21 ll 1 l 2 l t= =0.63(min) m fn l w 21 ll 0.3555 105 (2) 19.8mm 孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度 之關(guān)系為 鉆 ff)8 . 12 . 1 ( 鉆 vv) 3 1 2 1 ( 式中的、

60、加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量. 鉆 f 鉆 v 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (切削手冊(cè))表 2.7 鉆 f =42.25m/min (切削手冊(cè))表 2.13 鉆 v 1) 給量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取 0.5mm/r 2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns= 271.8r/min W d 1000 c v 8 . 19 9 . 161000 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-2),與 271.8r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 275r/min。現(xiàn)選取=275r/min。 w n 所以實(shí)際切削速度：= c v 1000 s dn