CA6140車床法蘭盤加工工藝及工裝設(shè)計

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1、 河南機電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計說明書 論文題目:CA6140車床法蘭盤加工工藝及工裝設(shè)計 系 部 機電工程系 專 業(yè) 機電一體化 班 級 機電 091 學(xué)生姓名 劉亞玲 學(xué) 號 0 指導(dǎo)教師 段翠芳 2012 年 5 月 5 日 摘 要 法蘭盤是一種起連接作用的盤狀零件，本次畢業(yè)設(shè)計主要是針對CA6140車床法蘭盤加工工藝及φ90上下兩平面的工藝裝備設(shè)計進行論述。

2、 首先，對零件進行分析，確定毛坯的制造形式和尺寸。然后選擇基面，制定工藝路線，之后確定粗、精車各面，鉆、鉸孔各工序的工序尺寸、切削用量及基本工時，最后進行第四道工序即銑φ90上下兩平面的專用夾具設(shè)計。 在夾具的設(shè)計過程中，法蘭盤以支撐板和一個短圓柱銷定位，靠彎頭壓板壓緊，用鑲齒三刃銑刀銑平面，銑刀通過兩個圓形對刀塊進行對刀。由于該工件較小，且是小批量生產(chǎn)，所以夾具采用手動螺旋夾緊機構(gòu)。最后把設(shè)計的過程整理為圖紙。 關(guān)鍵詞 ： CA6140車床；法蘭盤；加工工藝；夾具設(shè)計 Abstract The flange is a connection the role of discoid

3、parts of this graduation project is mainly for the processing technology and φ90 CA6140 lathe flange upper and lower two flat-screen technology and equipment design are discussed. First, the parts analyzed to determine the rough form of manufacturing and size. And then select the base surface,

4、 the development of process routes, determined after each surface of the coarse, fine cars, drilling, reaming process dimensions of the process, the cutting parameters and the basic working hours, and finally a fourth process milling φ90 up and down two planes of a dedicated fixture design . I

5、n the fixture design process, the flange to the support plate and a short cylindrical pin positioning and rely on the elbow plate pressed flat tipped milling cutter milling cutter knife block on the knife through the two circular . Since the workpiece is small, and small batch production, so the fix

6、ture manual screw clamping mechanism. Finally, the design process of finishing drawings. Keywords: CA6140 lathe; flange; process; fixture design 目 錄 緒論 1 1零件的分析 2 零件的作用 2 零件的工藝分析 2 2工藝規(guī)程設(shè)計 3 確定毛坯的制造形式 3 基面的選擇 3 粗基準的選擇 3 精基準的選擇 3 制定工藝路線 3 工藝路線方案一 4 工藝路線方案二 4 工藝方案的分析與比較 5 機械加工余量，工序

7、尺寸及毛坯尺寸的確定 6 確定切削用量及基本工時 9 粗車Φ100端面及外圓柱面 9 粗車外圓柱面，同時應(yīng)檢驗機床功率及進給機構(gòu)強度 10 粗車B面 12 粗車Φ45端面 13 粗車Φ45外圓柱面 13 粗車Φ90端面 14 鉆、擴Φ20的孔 15 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面 17 半精車Φ100的端面、外圓柱面及B面 18 半精車Φ45端面 19 半精車Φ45外圓柱面 20 半精車Φ90端面 21 精車Φ100的端面及外圓，精車B面 22 精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面 22 精車Φ90端面 23 精鉸Φ20的孔 24 精銑Φ90圓柱面上的兩個平面

8、24 鉆、鉸 4Φ9的孔 25 鉆Φ4的孔，擴Φ6的孔 26 磨Φ100、Φ45的外圓柱面 27 磨Φ45外圓柱面 28 磨B面 28 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面 29 3夾具設(shè)計 30 問題的提出 30 夾具設(shè)計 30 工件的定位方案 30 確定定位元件尺寸及定位誤差分析 30 夾緊裝置及操作的簡要說明 31 切削力及夾緊力的計算 31 4總 結(jié) 33 致 謝 34 參考文獻 35 附錄 36 緒論 法蘭盤是一種盤狀零件，也叫法蘭，成對使用。法蘭盤連接作為管道施工的重要連接方式，廣泛應(yīng)用于工業(yè)管道工程中的管道

9、連接。法蘭盤連接是一種可拆連接，它把兩個管道、管件或器材連接在一起，使用方便，能夠承受較大的壓力。法蘭的主要作用是連接管路并保持管路的密封性能，便于某段管路的更換以及拆開檢查管路情況等。 法蘭盤連接的使用十分廣泛，在日常生活中，管道直徑小，而且是低壓，很少看見法蘭盤連接。但是在工業(yè)或是機械生產(chǎn)場地，到處都是法蘭盤連接的管道和器材。法蘭盤主要用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)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。法蘭盤在使用過程中不經(jīng)常的變動，它只起壓緊的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力

10、。在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。 工件通過機床夾具進行安裝，包含了兩層含義：一是工件通過家具上的定位元件獲得正確的位置；二是通過夾緊機構(gòu)使工件的既定位置在加工過程中保持不變。這樣就可以準確確定工件與機床、刀具之間的相對位置，保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。使用夾具來安裝工件，可以免去工件逐個畫線、找正對刀等輔助時間，且工件裝夾方便。如采用多件、多工位夾具，以及氣動、液壓動力夾緊裝置，可以進一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)率。但本次設(shè)計的工件批量較小，所以采用手動夾緊裝置。而且使用夾具可以降低對工人技術(shù)水平的要求和減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。所設(shè)計的夾具

11、除了要能保證加工精度、排屑順暢外，還要有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)公益性。 1零件的分析 零件的作用 1-1 法蘭盤零件圖 題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤, 法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。 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Φ45mm的端面， 尺寸為Φ100mm的圓柱面，兩個Φ90mm的端面及上面的4個Φ9mm的透孔， Φ100mm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，其余加工表面都與它有

12、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加工另一端面，然后再加工其它加工表面。2工藝規(guī)程設(shè)計 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，由于零件為小批生產(chǎn)，而且零件輪廓尺寸不太大，故采用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造時一般是成對鑄造，再進行機械加工。這是從提高生產(chǎn)效率和保證加工精度上考慮的。 基面的選擇 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)無法正常進行。 2.2.1粗基準的選擇 選擇粗基準主要是選擇第一道機

13、械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)的工序提供精基準。選擇粗基準的出發(fā)點是：一要考慮如何分配各加工表面的余量；二要考慮怎樣保證加工表面與非加工表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(yīng)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(xiàn)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。 2.2.2精基準的選擇 主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算

14、，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，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)確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用夾具，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)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 2.3.1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 精鉸Φ20的孔 工序 6 粗車Φ45、Φ90、Φ100的外圓，粗車B面與Φ90的右端面

15、 工序 7 半精車Φ45、Φ90、 Φ100的外圓，半精車B面與Φ90的端面，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4Φ9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 16 Φ100外圓無光鍍鉻 工序 17 檢查

16、 2.3.2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、粗鉸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32的退刀槽 工序 6 精車Φ100的端面及外圓面，精車B面 工序 7

17、 精車Φ45端面及外圓柱面 工序 8 精鉸Φ20的孔 工序 9 鉆4—Φ9透孔 工序 10 鉆Φ4孔，鉆鉸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 15 Φ100外圓無光鍍鉻 工序 16 檢查 2.3.3工藝方案的分析與比較 上述兩個方案的特點在于：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

18、各端面及外圓柱面時應(yīng)盡量選用Φ20孔為定位基準。經(jīng)分析比較修改后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、粗鉸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32退刀槽車Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角

19、 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 精鉸Φ20的孔 工序 10 精銑Φ90圓柱面上的兩個平面 工序 11 鉆、鉸 4-Φ9的孔 工序 12 鉆Φ4孔，鉆、鉸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 檢查 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，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

20、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下： （1）加工Φmm外圓表面 此外圓表面為IT6級，參照《實用機械加工工藝手冊》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 45 半精車外圓 粗車外圓 3 47 + 毛坯 5 50 （2）外圓表面mm 參照《實用機械加工工藝手冊》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 100

21、 半精車外圓 100．6 粗車外圓 4 102 毛坯 6 106 （3）B面中外圓柱面 參照《實用機械加工工藝手冊》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 45 粗磨外圓 半精車外圓 1 46 粗車 2 47 毛坯 60 106 1 （4）孔mm 參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 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

22、鉸孔 20 + 擴孔 + 鉆孔 9 18 + 毛坯 10 （5）mm的端面 1　 按照《工藝手冊》表6-28，鑄件重量為2.8kg，端面的單邊加工余量為～3.0mm，取，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《實用機械加工工藝手冊》中表），精車公差既為零件公差； 3　 半精車余量：單邊為0.6mm（見《實用機械加工工藝手冊》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，粗

23、車公差：現(xiàn)在規(guī)定該工步（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)定的加工余量其實就是含義上的加工余量，實際上，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 圖2-1 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+=（mm） 毛坯的最小尺寸：=（mm） 粗車后最大尺寸：94+=（mm） 粗車后最小尺寸：（mm） 半精車后最大尺寸：94+=（mm） 半精車后最小尺寸：（mm） 精車后尺寸為: 9

24、4mm 加工余量計算表 表2-5 誤差 工序 鑄造毛坯 粗車 半精車 精車 加工前尺寸 最大 最小 加工后尺寸 最大 最小 加工余量 2 加工公差 確定切削用量及基本工時 2.5.1粗車Φ100端面及外圓柱面 （1）加工條件 工件材料：HT200 模鑄 加工要求：車削Φ100mm端面及外圓柱面，粗車B面 機床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm，，，， （2

25、）計算切削用量 1　 已知毛坯長度方向的加工余量為，考慮鑄模時抜模斜度 2　 進給量 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》中表，當(dāng)?shù)稐U尺寸為: ，以及工件直徑為100時, 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 3　 計算切削速度 按《切削手冊》表，切削速度的計算公式為(壽命T=60min) 其中：， ， ， 。修正系數(shù)見《切削手冊》表，即 ， ， ， ， 4　 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書(見《工藝手冊》表，與相近的機床轉(zhuǎn)速為及，現(xiàn)選取 所以實際切削速度： 5　 切削工時，按《工藝手冊》表

26、 2.5.2粗車外圓柱面，同時應(yīng)檢驗機床功率及進給機構(gòu)強度 （1） 切削深度，單邊余量Z=2mm，分二次切除。 （2） 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 （3） 計算切削速度　 （4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 按機床說明書(見《工藝手冊》表與相近的機床轉(zhuǎn)速為,現(xiàn)選取 所以實際切削速度　= （5） 檢驗機床功率　 主切削力按《切削手冊》表所示公式計算 　　　　　　　 ＝ 其中　，，， 切削時消耗功率 由《實用機械加工工藝手冊》表7-4

27、中CA6140機床說明書可知，CA6140主電機功率為。轉(zhuǎn)速為時主軸傳遞的最大功率為。所以機床功率足夠，可以正常加工。 校驗機床進給系統(tǒng)強度 已知：主切削力,徑向切削力按《切削手冊》表所示的公式計算 ＝ 其中　，，， 而軸向切削力 其中　，，， , 軸向切削力 取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)，則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為： 而機床縱向進給機床可承受的最大縱向力為(見《切削手冊》表故機床進給系統(tǒng)可正常工作。 （6） 切削工時　　　　 其中 ，

28、， 　　　 2.5.3粗車B面 （1） 切削深度 單邊余量 分15次切除 （2） 進給量　根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 （3） 計算切削速度　　 其中：，，， ，修正系數(shù)見《切削手冊》表，即 ， ，， （4）確定機的主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書(見《工藝手冊》表與相近的機床轉(zhuǎn)速為400r/min，現(xiàn)選取=400r/min。 所以實際切削速度 == 5) 切削工時，按《工藝手冊》表。 　　　　　　 其中 2.5.4粗車Φ45端面 機床：CA6140臥式車床。 刀具：采用刀片的材

29、料為YT15，刀桿尺寸，，，，。 （1） 切削深度：單邊余量 （2） 計算切削速度： 其中：，，， ，修正系數(shù)見《切削手冊》表，即 ， ，， （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　 按機床說明書(見《工藝手冊》表與553r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min，現(xiàn)選取。 所以實際切削速度： （4）切削工時，按《工藝手冊》表。 　　　　 其中 2.5.5粗車Φ45外圓柱面 （1） 切削深度：單邊余量為 分兩次切除。 （2） 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》取。 （3） 計算切削速度：　

30、 其中：，，， ，修正系數(shù)見《切削手冊》表，即 ， ，， （4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　 按機床說明書(見《工藝手冊》表，與相近的機床轉(zhuǎn)速為，現(xiàn)選取。 所以實際切削速度： （5）切削工時，按《工藝手冊》表 　　　　　　 其中， ， 2.5.6粗車Φ90端面 （1） 切削深度：單邊余量為 一次切除。 （2） 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 （3） 計算切削速度：　 其中：，，， ，修正系數(shù)見《切削手冊》表，即 ， ，， （

31、4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　 按機床說明書(見《工藝手冊》表，與相近的機床轉(zhuǎn)速為，現(xiàn)選取。 所以實際切削速度： （5）切削工時，按《工藝手冊》表 　　　　 其中= ， = 2.5.7鉆、擴Φ20的孔 （1）鉆孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼鉆頭W18Cr4V。 1　 進給量 查《切削手冊》表10-66知：當(dāng)鑄鐵≤HB200，D=Φ18時，取 2　 切削速度　查《機械加工工藝手冊》表10-70與10-66得：V=35m/min 3　 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　

32、 按機床說明書(見《工藝手冊》表與相近的機床轉(zhuǎn)速為。現(xiàn)選取。 所以實際切削速度 4　 切削工時，按《工藝手冊》表。 　 其中， （2）鉆Φ19.8mm孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度的關(guān)系為： 　　　 式中的、為加工實心孔時進給的切削用量。 現(xiàn)已知 (《切削手冊》)表 (《切削手

33、冊》)表 　　　　　　　　 1　 進給量： 取 按機床選取 2　 切削速度： 3　 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　 按機床說明書(見《工藝手冊》表與min相近的機床轉(zhuǎn)速為?，F(xiàn)選取 所以實際切削速度： 4　 切削工時，按《工藝手冊》表。 其中， ， = 2.5.8粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面 （1）銑距中心線的平面。 機床：組合機床。 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-64選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀YT15。 銑刀壽命,, 1　 削深度：2 所以有。

34、 2　 進給量：查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119得，進給量，按機床行選取。 3　 切削速度：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70與表10-66得， 。 4　 定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　 按機床說明書(見《工藝手冊》表6-39)與min相近的機床轉(zhuǎn)速為。現(xiàn)選取。 所以實際切削速度： 當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 查機床說明書有： 5　 切削工時，按《工藝手冊》表。 　 == = 銑兩次的總時

35、間為： （2）粗銑距中心線24mm的平面。 機床：組合機床 。 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-64，選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀YT15。 銑刀壽命,,。 1　 切削深度：4 所以有。 2　 進給量：查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119得： 進給量f=~0.35mm/齒,按機床行選取f=0.3mm/齒。 3　 切削速度　查《機械加工工藝手冊》表10-70與表10-66得： 4　 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： = 按機床說明書(見《工藝手冊》表6-3

36、9)與min相近的機床轉(zhuǎn)速為min?，F(xiàn)選取。 所以實際切削速度： 當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 查機床說明書有： 5　 切削工時，按《工藝手冊》表 銑4次的總時間為： 2.5.9半精車Φ100的端面、外圓柱面及B面 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給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表.取 機床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/min

37、 所以切削工時　 （2）半精車Φ100mm外圓柱面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進給量f根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 取 主軸轉(zhuǎn)速 所以切削工時　　 （3）半精車B面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表.取 機床主軸轉(zhuǎn)速： 　 2.5.10半精車Φ45端面 （1） 切削深度：單邊余量Z=1.2mm。 （2） 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》取。 （3） 計算切削速度：　　 其中：，，， ，修正系數(shù)見《切

38、削手冊》表，即 ， ，， （4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床說明書(見《工藝手冊》表與相近的機床轉(zhuǎn)速為?，F(xiàn)選取=。 所以實際切削速度 ： = （5）切削工時，按《工藝手冊》表 　　　 其中 2.5.11半精車Φ45外圓柱面 （1） 切削深度：單邊余量為。 （2） 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》取。 （3） 計算切削速度：　 其中：，，， ，修正系數(shù)見《切削手冊》表，即 ， ，， （4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　

39、 = 按機床說明書(見《工藝手冊》表，與578r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取。 所以實際切削速度： == （5）切削工時，按《工藝手冊》表 　　　　　　 其中l(wèi)=41mm = 2.5.12半精車Φ90端面 （1） 切削深度：單邊余量為Z=0.7mm，一次切除。 （2） 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r。 （3） 計算切削速度：　 其中：， ， ， m=。修正系數(shù)見《切削手冊》表，即 ，

40、 ， ， ， 。 （4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　 = 按機床說明書(見《工藝手冊》表，與458r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取。 所以實際切削速度： == （5） 切削工時，按《工藝手冊》表 其中 2.5.13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給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表.取f＝0.2mm/r 機床主軸轉(zhuǎn)速：

41、所以切削工時： （2）精車Φ100mm外圓柱面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進給量f 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 取 主軸轉(zhuǎn)速： 所以切削工時： （3）精車B面 粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表.取 機床主軸轉(zhuǎn)速： 　 ， 其中 = 2.5.14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　 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》取。

42、3　 計算切削速度：　 其中：， ， ， 。修正系數(shù)見《切削手冊》表，即 ， ， ， ， 4　 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　 = 按機床說明書(見《工藝手冊》表，與585r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取。 所以實際切削速度： == 5　 切削工時，按《工藝手冊》表。 　　　 其中 = 2.5.15精車Φ90端面 （1）切削深度：單邊余量為，一次切除。 （2）進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 （3）計算切削速度：　 其中：

43、， ， ， 。修正系數(shù)見《切削手冊》表，即 ， ， ， ， （4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　 = 按機床說明書(見《工藝手冊》表與458r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min。現(xiàn)選取。 所以實際切削速度： == （5）切削工時，按《工藝手冊》表 其中= ，， = 2.5.16精鉸Φ20的孔 鉸孔至 （1） 進進給量：取 按機床選取。 （2） 切削速度：按切削手冊選取。 （3） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　 = 按機床說明書(見《工藝手冊》表，與

44、min相近的機床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取。 所以實際切削速度： == （4）切削工時，按《工藝手冊》表。 其中 = 2.5.17精銑Φ90圓柱面上的兩個平面 （1） 切削深度 查《機械加工工藝師手冊》表10-119，取。 （2） 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119，按機床行選取齒。 （3） 切削速度　查《機械加工工藝手冊》表10-70與表10-66得 即。 （4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　 = 按機床說明書(見《工藝手冊》表6

45、-39)，與min相近的機床轉(zhuǎn)速為min?，F(xiàn)選取。 所以實際切削速度： == 當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 查機床說明書有： （5）切削工時，按《工藝手冊》表。 　 銑2次的總時間為： 2.5.18 鉆、鉸4Φ9的孔 （1）機床：Z525立式鉆床。 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61，選取高速鋼麻花鉆Φ9 （2） 進給量：查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取 （3） 切削速度：查《機械加工工藝手冊》表10-70及表10-66得：。 （4） 確定機床主

46、軸轉(zhuǎn)速：　　 = 按機床說明書(見《工藝手冊》表與1061r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1012r/min?，F(xiàn)選取。 所以實際切削速度： == （5）切削工時，按《工藝手冊》表。 　 其中=8mm = 由于有四個孔所以切削工時為: 2.5.19鉆Φ4的孔，擴Φ6的孔 （1）鉆Φ4的孔 1　 機床：Z525立式鉆床。 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ4。 2　 進給量：查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取

47、 3　 切削速度：查《機械加工工藝手冊》表10-70與表10-66，得 V=24~34m/min，取。 4　 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　 = 按機床說明書(見《工藝手冊》表，與2388r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為?，F(xiàn)選取。 所以實際切削速度： == 5　 切削工時，按《工藝手冊》表。 　 其中 = （2）擴Φ6mm孔 1　 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ6。 2　 進給量：查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取 3　

48、切削速度:查《機械加工工藝手冊》表10-70與表10-66得。 V=24~34m/min，取。 4　 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　 = 按機床說明書(見《工藝手冊》表，與1592r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1592r/min?，F(xiàn)選取。 所以實際切削速度： == 5　 切削工時，按《工藝手冊》表 　 其中 = 2.5.20磨Φ100、Φ45的外圓柱面 （1）磨Φ100mm外圓柱面。 機床：MQ1350A輕型外圓磨床。 （2）選擇砂輪：見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料： 　　　　　

49、　A46KV6P 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35040127。 （3）切削用量的選擇 查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度： 縱向進給量 ： (雙行程) 切削深度： （4）切削工時： 　 　式中?。罕患庸ぶ睆健? ：

50、加工寬度 　　　?。簡芜吋庸び嗔? 　　　　 ：系數(shù) 　　　　 ：工作臺移動速度 　　　　：工作臺往返一次砂輪軸向進給量 　　　?。汗ぷ髋_往返一次砂輪徑向進給量　 　　　　 2.5.21磨Φ45外圓柱面 （1）機床：MQ1350A輕型外圓磨床。 （2）選擇砂輪同上。 （3）切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度：。 縱向進給量： (雙行程) 切削深度： （4）切削加工：

51、 2.5.22磨B面 （1）機床：MQ1350A輕型外圓磨床。 （2）選擇砂輪同上。 （3）切削用量的選擇：查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度： 縱向進給量： (雙行程) 切削深度： （4）切削工時：

52、 2.5.23磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面 （1） 機床：MQ1350A輕型外圓磨床。 （2） 選擇砂輪同上。 （3） 切削用量的選擇：查《機械加工工藝手冊》表33-42有 砂輪輪速 ，。 工件速度： 軸向進給量 ： (雙行程) 切削深度： （4） 切削工時： 　 3夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過考慮，決定設(shè)計第4 道工序：銑距零件中心線分別為24mm和34mm的兩平面的夾具。本夾具將用于組合機床，對工件進行對銑加工，刀具為鑲齒三刃銑刀。 問題的提出 本夾具主要用來銑

53、φ90上下兩平面，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，可用來作為該工序的定位基準。因此在本道工序，在保證提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度的同時可以設(shè)計選用比較簡單的夾具。 夾具設(shè)計 3.2.1工件的定位方案 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準，另選用Φ100mm的上端面作為輔助定位基準。 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點和加工部位確定其定位方案為：采用一個支撐板和一個短圓柱定位銷進行定位，靠兩個彎頭壓板壓緊。其

54、中短圓柱定位銷，限制了兩個自由度，支撐板限制三個自由度，繞銑刀軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無須限制。 3.2.2確定定位元件尺寸及定位誤差分析 夾具的主要定位元件為支撐板和定位銷。 （1）確定圓柱銷尺寸 圓柱銷直徑的基本尺寸應(yīng)等于與之配合的工件孔的最小極限尺寸，其公差帶一般取g6或h7。在此取圓柱銷直徑為mm。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。 （2）支撐板 定位支撐板參照JB/T 中的定位支撐板進行設(shè)計。支撐板在夾具裝配后要統(tǒng)一磨，支撐板的定為表面與夾具體底面平行度誤差不超過。 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(biāo)準件，故定位誤差在此

55、可忽略。 （3）夾具在機床上的安裝方式 本夾具通過定位鍵與機床工作臺T形槽的配合，使夾具上的定位元件的工作表面相對工作臺的進給方向具有正確的位置關(guān)系，同時還可以承受部分切削力矩，以減輕夾具體與銑床工作臺連接用螺栓的負荷，增強夾具在加工過程中的穩(wěn)定性。 查夾具手冊確定定位鍵尺寸為： 3.2.3夾緊裝置及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首應(yīng)著眼于機動夾緊而不采用手動夾緊，因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。但由于夾具是應(yīng)用于組合機床上，兩銑刀同時工作的對銑加工，夾具尺寸不能很大，如果采用機動夾緊，夾具勢必過于復(fù)雜和龐大，并且該工件較小，

56、批量又不大，為了使夾具結(jié)構(gòu)簡單，降低生產(chǎn)成本，本著簡單、經(jīng)濟、實用的原則，采用手動螺旋夾緊機構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機構(gòu)。操作非常簡單，先擰松夾緊螺母，稍旋轉(zhuǎn)彎頭壓板，將工件放置在夾具支撐板上，由定位銷定位，再將壓板旋轉(zhuǎn)復(fù)位，擰緊螺母達到夾緊要求，即進行銑削加工.。 3.2.4切削力及夾緊力計算 刀具：鑲齒三刃銑刀， 由《機械制造工藝設(shè)計手冊》可查得 銑削 ： 切向力 ： 切削功率：Pm=2πMn10(kW) 式中： ， ， ， ， ， ， ， ， 所以當(dāng)銑φ90上下兩個平面時有:

57、 因為是對銑加工 銑削力 切向力 切削功率 螺旋夾緊機構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長，升角又小，所以螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是手動夾緊中用得最多的一種夾緊機構(gòu)。 根據(jù)夾緊狀態(tài)下螺桿的受力情況得： 力矩平衡條件： = = 式中 ：夾緊力(N) ：作用力(N)

58、 ：作用力臂(mm) ：螺桿直徑 ：螺紋升角 ：螺紋處摩擦角 ：螺桿端部與工件間的摩擦角 ：螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm) == 顯然 > =F 故本夾具可安全工作。 4總 結(jié) 通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、夾具的設(shè)計與分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進行了實際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。 1

59、.本次設(shè)計是對所學(xué)知識的一次綜合運用，充分的運用了大學(xué)所學(xué)的知識，也是對《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)的一個升華過程。 2.掌握了一般的設(shè)計思路和設(shè)計的切入點，對機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設(shè)計有了一個全面的認識，培養(yǎng)了正確的設(shè)計思路和分析解決問題的能力，同時提升了運用知識和實際動手的能力。 3.進一步規(guī)范了制圖要求，學(xué)會運用標(biāo)準、規(guī)范、手冊和查閱相關(guān)資料的本領(lǐng)。 4.使我們具備機械加工工藝設(shè)計的能力、工藝裝備的選用與夾具設(shè)計的能力、解決機械制造過程中工藝技術(shù)問題的能力和產(chǎn)品質(zhì)量控制的能力。 5.我國機械行業(yè)還有很大的發(fā)展空間，需要我們不斷努力與學(xué)習(xí)。 由于初學(xué)水平有限，加之對知識的掌握不足

60、，經(jīng)驗少，文中定有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。 致 謝 本次設(shè)計是在段翠芳老師的精心指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計過程中，段老師不顧自身工作繁重，在百忙之中不辭勞苦地指導(dǎo)我們，檢查我們的進度，并且給我們提供了珍貴的資料，從而確保了設(shè)計的順利進行。其間，段老師百問不厭、誨人不倦、毫不保留地將積累多年的知識和經(jīng)驗傳授給我們，使我們不僅學(xué)到了知識，更領(lǐng)悟到很多做人處事的道理，她那淵博的知識以及對學(xué)生高度負責(zé)的態(tài)度，使我們對她的敬意在心中油然而生，她的平易近人、和藹可親讓我們倍感親切，她那嚴謹治學(xué)的作風(fēng)使我們終身受益，對于段老師的諄諄教誨，我們將終生難忘！在此對段老師致以衷心和誠懇的感謝！

61、在設(shè)計中也得到了許多同學(xué)的大力幫助，在此表示深深的謝意！ 為了收取數(shù)據(jù)，進入圖書館進行查看，得到了第一手珍貴資料，向所列各參考文獻的作者表示感謝！ “落紅不是無情物，化作春泥更護花?！痹俅螌Χ卫蠋煹哪托闹笇?dǎo)和熱心幫助表示衷心的感謝！ 參考文獻 ［1］ 徐嘉元.機械制造工藝學(xué) [M].北京：機械工業(yè)出版社，1997. ［2］ 李華.機械制造技術(shù) [M].北京：機械工業(yè)出版社，1997. ［3］ 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 [M].北京：機械工業(yè)出版社，2005. ［4］ 王昆.機械設(shè)計課程設(shè)計 [M].武漢：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2001. ［5］ 王啟平.機床夾具設(shè)

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