机械制造课程设计CA6140法兰盘831004说明书

机械制造技术基础 课程设计说明书

题目：

及工时定额计算

院 系： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期：

法兰盘机械加工工艺规程编制

目 录

序 言 ························· 4 第一章 零件分析 ····················· 5 1.1了解零件的作用 ··················· 5 1.2零件的工艺性分析 ··················1.3零件的生产类型 ···················第二章 确定毛坯、绘制毛坯简图 ··············2.1选择毛坯 ······················2.2确定毛坯的尺寸公差 ·················2.2.1公差等级 ····················2.2.2铸件质量 ····················2.2.3铸件形状复杂系数 ················2.3确定毛坯加工余量、绘制法兰盘毛坯图 第三章 拟定法兰盘工艺路线 ················3.1定位基准的选择 ···················3.1.1精基准的选择 ··················3.1.2粗基准的选择 ··················3.2各表面加工方案的确定 ················3.3加工阶段的划分 ··················

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5 6 6 6 6 6 7 7 7 8 8 8 8 8 10

·········

3.4工序的集中与分散 ················· 10 3.5机械加工工序顺序的安排 ·············· 10 3.6机床设备及工艺装备的选用 ············· 11 3.6.1机床设备的选用 ················ 11 3.6.2工艺装备的选用 ················3.7确定工艺路线 ···················第四章 确定加工余量 ··················4.1工序1：粗铣右端面 ················4.2工序2：粗铣左端面 ················4.3工序

3：加工?20+0.0450mm

孔 ··············4.4工序4：车外圆、割槽 ···············4.4.1粗加工的加工余量及工序尺寸的确定 ·······4.4.2半精加工的加工余量及工序尺寸的确定 4.4.3精加工的加工余量及工序尺寸的确定 ·······4.5工序5：精铣左端面 ················4.6工序6：铣削后平面 ················4.7工序7：铣削前平面 ················4.8工序8：钻Φ9mm孔 ················4.9工序9：钻Φ6、Φ4孔 ··············· 2

11 11 13 13 13 14

14 14 16 17 19 20 20 21 21

······

4.10工序10：磨削外圆面 ··············· 22 4.11工序11：磨削前平面 ··············· 23 4.12工序12：刻字 ·················· 23 4.13工序13：倒角、去毛刺 ·············· 23 4.14工序14：检验 ··················第五章 计算切削用量及工时定额 ·············5.1粗铣右端面的切削用量及工时计算 ··········5.2粗铣左端面的切削用量及工时计算 ··········5.3

加工?20+0.0450mm

孔的切削用量及工时计算 5.4车外圆、割槽的切削用量及工时计算 ·········5.5精铣左端面的切削用量及工时计算 ··········5.6铣削后平面的切削用量及工时计算 ··········5.7铣削前平面的切削用量及工时计算 ··········5.8钻Φ9mm孔的切削用量及工时计算 ··········5.9钻Φ6、Φ4孔的切削用量及工时计算 ·········设计心得 ·······················参考文献 ·······················

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23 24 24 25 26

27 35 35 36 37 38 40 40 ·······

序 言

机械制造课程设计是在机械制造技术基础课程学习后,进行对该课程学习、掌握及提高的一个关键环节,是机械设计制造与自动化专业的一门主要专业课程的学习过程。它要求我们全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行对零件加工工艺规程的设计的全面掌握, 进一步培养与提高学生分析和解决工程实际问题的机械设计能力。通过本次机械制造课程设计，应该得到下述各方面的训练：

1.能应用机械制造技术基础及有关课程（机械基础、机械设计、公差与技术测量等）的知识，指导设计实践，树立正确的设计思想，能够独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

2.能熟练运用有关手册、规范、图表等技术资料。

3.进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基础技能。

通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，并学会使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深所学到的相关专业课知识。

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第一章 零件分析

1.1了解零件的作用

该零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上的丝杆末端。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。外圆上钻有底部为 φ4mm上部为φ6mm的定位孔，实现精确定位。

1.2零件的工艺性分析

法兰盘的各加工表面之间具有一定的位置及尺寸要求。如以Ф45的右端面和以Ф90的右端面为基准的尺寸要求，以Ф20的孔的中心轴线为基准的Ф90的右端面和Ф100的左端面的两端面的跳动度公差要求。因此在制定加工方案时应把握好基准的选择和加工顺序的安排。经过以上对零件的工艺分析，根据基准的选择原则和加工工序的安排原则，可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，再制定合理的工艺方案，借助专用夹具对其各个表面进行加工，从而保证它们的技术要求。

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1.3零件的生产类型

依据设计题目可知：依据设计题目可知：该零件年产量为1000件，设其备品率为a%=3%，机械加工废品率为b%=0.5%，则可知该零件的年生产纲领为：

N?Qm(1+a%)(1+b%)=1000?(1+3%)(1+0.5%）=1082件/年。根据《机械制造技术

基础课程设计指导教程》表1-5可知年产量为中批生产。

第二章 确定毛坯、绘制毛坯简图

2.1选择毛坯

零件材料是HT200，零件重量为1.4kg，年生产批量为1000件。根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-4可知该零件为轻型零件，年产量为中批生产，而且零件的轮廓尺寸不大。形状也不复杂，在考虑提高生产率和保证加工精度的要求，毛坯可采用铸造成型。零件，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，零件图中的Ф20的内孔不需要铸出。实际中的毛坯尺寸的大小可通过确定各工序的加工余量后再进行适当的确定。

2.2确定毛坯的尺寸公差

参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》第二章第二节确定铸件毛坯的尺寸公差及机械加工余量，根据表2-6至表2-9，首先确定如下各项因素。

2.2.1公差等级

由法兰盘的作用和技术要求，可确定该零件的公差等级为普通级。

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2.2.2铸件质量

已知该法兰盘经过机械加工后的质量为1.4kg，机械加工前铸件的毛坯质量

mt为2kg。

2.2.3铸件形状复杂系数

对法兰盘的零件图进行分析计算，可大致确定铸件轮廓的长度l=98mm，宽度b?105mm和高度h?105mm (见下图)，从而可由公式S?mt/mN?2/(lbh?)计算出该法兰盘的形状复杂系数S值。

2.3确定毛坯加工余量、绘制法兰盘毛坯图

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第三章 拟定法兰盘工艺路线

3.1定位基准的选择

结合机械制造技术基础课程的知识，由法兰盘的零件的零件图可知：定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。

3.1.1精基准的选择

根据法兰盘零件的技术要求和装配要求，选择法兰盘的设计基准时，可根据精基准的选择原则主要考虑基准重合与统一基准原则，可选择以Ф20mm孔为精基准。

3.1.2粗基准的选择

选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。因为法兰盘可归为轴类的回转体零件，当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；且零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准，所以对于本零件可以先以法兰盘右端的φ45mm的外圆及φ100mm外圆端面左端作为粗基准，加工右端φ45mm外圆的右端面。

3.2各表面加工方案的确定

根据法兰盘零件图上各个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-8至表1-11，可确定各个表面的加工方案，如下表所示。

法兰盘各表面的加工方案

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加工表面 Φ45mm右外圆 Φ90mm外圆 Φ45mm左外圆 Φ100mm外圆 左端面 Φ100mm右端面 Φ90mm左端面 Φ90mm右端面 割槽3?2mm 右端面 +0.045?200mm孔 经济精度 表面粗糙度Ra/um IT7 IT6 IT6 IT7 IT8 IT6 IT6 IT8 IT8 IT8 IT6 IT10 0.8 0.4 0.4 0.8 1.6 0.4 0.4 1.6 1.6 3.2 0.4 3.2 加工方案 粗车→半精车→精车 粗车→半精车→磨削 粗车→半精车→磨削 粗车→半精车→精车 粗铣→半精铣→精铣 粗车→半精车→磨削 粗车→半精车→磨削 粗铣→半精铣→精铣 粗车 粗铣 钻→扩→铰 粗铣→半精铣 粗铣→精铣→磨削 钻孔 钻孔 后平面 前平面 钻4-Φ9mm孔 钻Φ4、Φ6孔 9

3.3加工阶段的划分

在选定法兰盘各表面的加工方法后，就需要进一步确定这些加工方法在工艺路线中的顺序及位置。对于精度要求的表面，总是先粗加工后精加工；对于该法兰盘的加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。在粗加工阶段首先将精基准(法兰盘右端的φ45mm的外圆及φ100mm外圆端面左端)准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；而且该法兰盘的左右端面及各个外圆表面的加工也都放在粗加工阶段进行；在后续的半精加工阶段完成孔的加工最后在精加工阶段，完成各个表面需要的磨削加工。

3.4工序的集中与分散

工序的集中于分散式确定工序内容多与少的依据，它直接影响到整个工艺路线的工序数目及设备、工装的选用等。由于该法兰盘零件的生产类型为中批生产，确定选用工序集中的原则组织工序内容，一方面可以采用通用机床配以专用夹具加工，以提高生产率；另一方面也可以减少工件的装夹次数，有利于保证各个加工表面之间的相互位置精度，并可以缩短辅助时间。除此以外，还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。

3.5机械加工工序顺序的安排

1、遵循“先基准后其他”的原则,首先加工精基准：法兰盘的左右端面及Φ20mm的孔。

2、遵循“先粗后精”的原则，对各加工表面都是先安排粗加工工序，后安排精加工工序。

3、遵循“先主后次”的原则，先加工主要表面：法兰盘两端面及Φ20mm的孔；后加工次要表面：各个外圆面及其余平面。

4、遵循“先面后孔”的原则，先加工法兰盘两端面，再加工Φ20mm孔；先加工外圆端面及前后平面，后加工Φ6mm及Φ4mm的孔。

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3.6机床设备及工艺装备的选用 3.6.1机床设备的选用

在中批生产的条件下，可以选用专用设备，在该法兰盘的各个工序所选择的机床设备可参见下表所示，具体工装详见各个工艺过程卡片。

3.6.2工艺装备的选用

工艺装备主要包括刀具、夹具、量检具、和辅助工具等。在该法兰盘的各个工序所选择的刀具及量检具可见下表所示。其中夹具的选择，可为了减少辅助时间，选用专用夹具，以提高效率。

3.7确定工艺路线

综合归纳以上各点的考虑，可指定该法兰盘的工艺路线，详见下表所示。

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法兰盘工艺路线及设备、工装的选用

工序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 工序名称 粗铣右端面 粗铣左端面 +0.045加工?200孔 机床设备 立式铣床 立式铣床 立式钻床 卧式车床 立式铣床 立式铣床 立式铣床 台式钻床 台式钻床 磨床 磨床 刀具 面铣刀Φ50 套式立铣刀Φ125 麻花钻、扩孔钻、铰刀 外圆车刀、割刀、成型刀 面铣刀Φ125 整体硬质合金立铣刀 整体硬质合金立铣刀 麻花钻 麻花钻 砂轮 砂轮 量具 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺、塞尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 千分表 卡尺 千分表、卡尺 车外圆、割槽 精铣左端面 铣削后平面 铣削前平面 钻Φ9mm孔 钻Φ6、Φ4孔 磨削外圆面 磨削前平面 刻字 去毛刺 检验

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第四章 确定加工余量

在本章节中确定各个加工表面的加工余量及工序尺寸是，可按照各个工序及工步的顺序来查表确定。其后面的叙述中将按照表（法兰盘工艺路线及设备、工装的选用）的顺序进行说明。

4.1工序1：粗铣右端面

由于该工序是粗铣右端面，可采用以右端Φ45mm外圆及Φ100mm外圆的左端面定位，按照“先粗后精”的原则先粗加工该端面。由于加工的该表面是平面，采用的加工方法是粗铣，则可由参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-24的值，可取粗铣余量Z=1.3mm，保证尺寸94.2mm。由此可列下表。

表1 工序1尺寸表

工步号 1 工步 粗铣右端面 加工方法 粗铣 加工余量mm 1.5 保证的尺寸mm 94 4.2工序2：粗铣左端面

该工序粗铣左端面，可采用以左端Φ45mm外圆及端面定位，先粗加工该端面。加工的表面是平面，采用的加工方法是粗铣，同上可由参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-24的值，可取粗铣余量Z=1.5mm，保证尺寸92mm，取半精铣余量为留有Z=0.7mm，保证尺寸91.3mm。留有0.3mm的余量用于该平面的精加工。由此可列下表。

表2 工序2尺寸表

工步号 1 2 工步 粗铣左端面 半精铣左端面 加工方法 铣削 铣削 加工余量mm 1.5 0.7 保证的尺寸mm 92 91.3 13

4.3工序

+0.045?2003：加工mm

孔

由上述的分析可知，该Φ20mm的孔采用的加工方案是钻孔→扩孔→铰孔。可采用的定位方案是：以右端Φ45mm外圆及Φ100mm外圆的左端面定位，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-20查的：先钻孔至Φ18mm，

+0.045?200然后扩孔至Φ19.8mm，最后再铰孔至mm，即可达到技术要求。由此加

工方案，可列下表。

表3 工序3尺寸表

工步号 1 2 3 工步 钻孔至Φ18mm 扩孔至Φ19.8mm +0.045?200铰孔至mm 加工方法 钻孔 扩孔 铰孔 加工余量mm 保证的尺寸mm 18 0.9 0.1 Φ18mm Φ19.8mm +0.045?200mm 4.4工序4：车外圆、割槽

本工序用于法兰盘的各个外圆表面的粗加工及半精加工。可采用的定位方案是：采用Φ20mm的内孔两端定位，进行各个外圆表面的加工。由于在该工序中需要加工的表面较多，在下列的叙述中可按照“由粗到精”的原则，以及合理的合理的工步进行论述，最后将各个加工的工步列表确定即可。

4.4.1粗加工的加工余量及工序尺寸的确定

由以上所确定的工艺路线以及各表面的加工方案，在该工序中对需要粗加工的表面，依次确定其加工余量。

(1）对于右端Φ45mm外圆的粗加工：对于此外圆表面先采用车削的方式进行粗车，且由于该加工部位是轴的外圆面，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-11查的：粗车余量Z=2mm，保证尺寸47.5mm，以留有一定的精加工的加工余量。

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（2）对于Φ90mm外圆的右端面的粗加工：在进行对于右端Φ45mm外圆的粗加工后，可直接走刀对Φ90mm外圆的右端面的粗加工进行粗车端面的加工，根据加工的表面，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-15查的：粗车余量Z=1.6mm。

（3）对于Φ90mm外圆面的粗加工：同理此外圆表面先采用车削的方式进行粗车，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-11查的：确定粗车余量Z=2.6mm，保证尺寸Φ91.9mm，以留有一定的精加工余量。

（4）对于Φ90mm外圆的左端面的粗加工：由于在该表面的两端由两个R5的圆角，因此在对该表面的加工中，先选用刀尖圆弧半径为R5圆角的成型刀具进行加工，以保证加工精度。在对Φ90mm外圆的左端面的粗加工，根据加工的表面为外圆的端面，同理可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-15查的：粗车余量Z=1.6mm。

（5）对左端Φ45mm外圆的粗加工：对于此外圆表面同理应先采用车削的方式进行粗车，由于加工面是轴的外圆面，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-11查的：粗车余量Z=2.2mm，保证尺寸Φ46.8mm。

（6）对于Φ100mm外圆的右端面的粗加工：同理在进行对于右端Φ45mm外圆的粗加工后，可直接走刀对Φ90mm外圆的右端面的粗加工进行粗车端面的加工，根据加工的表面，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-15查的：粗车余量Z=1.6mm。

（7）对于Φ100mm外圆面的粗加工：同理对此外圆表面先采用粗车的方式加工，且由于该加工面是轴的外圆面，同理可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-11可确定：粗车余量Z=2.5mm，保证尺寸Φ102.5mm，以留有一定的精加工余量。

（8）对于右端Φ45mm外圆面上槽的加工：保证尺寸Φ47.5mm该外圆表面的粗加工后，由于在该表面上有一退到槽，因此在进行该表面的精加工之前应先

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车槽，由于在该槽中只有尺寸的要求，而没有其余的技术要求，因此在加工该槽的时候，只要保证尺寸的要求即可，可对其直接进行一次粗加工保证尺寸即可。参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表3-47的要求，选择的切断车刀的刀具型号为QA2022L-03，从而能够槽宽为3mm，在车削中保证槽深2mm，即是保证槽部位的直接尺寸为Φ41mm。

表4.1 工序4的粗加工尺寸表

工步号 1 2 3 4 5 6 7 8 工步 右端Φ45mm外圆 Φ90mm右端面 Φ90mm外圆面 Φ90mm左端面 左端Φ45mm外圆 Φ100mm右端面 Φ100mm外圆面 割槽 加工方法 粗车 粗车 粗车 粗车 粗车 粗车 粗车 粗车 加工余量mm 保证的尺寸mm 2 1.6 2.6 1.6 2.2 1.6 2.5 Φ47.5mm Φ91.9mm Φ46.8mm Φ102.5mm 3?2 4.4.2半精加工的加工余量及工序尺寸的确定

保证尺在对各个加工表面进行粗加工后，可进行半精加工，在留有一定的余量，进行精加工，以至于能够达到零件的技术要求。

(1）对于右端Φ45mm外圆的半精加工：同理参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-11查的：半精车余量Z=1.5mm，保证尺寸Φ45.5mm，以留有一定的精加工余量。

（2）对于Φ90mm外圆的右端面的半精加工：同理可直接走刀对Φ90mm外圆的右端面进行半精车加工，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-15查的：半精车余量Z=0.8mm，保证尺寸Φ45.6mm，以留有一定的精加工余量。

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（3）对于Φ90mm外圆面的半精加工：同理参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-11查的：确定粗车余量Z=1.5mm，保证尺寸Φ90.4mm，以留有一定的精加工余量进行磨削加工。

`加工，换用成型车刀，根据加工的表面为外圆的端面，同理可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-15查的：粗车余量Z=0.8mm。

（5）对左端Φ45mm外圆的粗加工：对于此外圆表面同理应先采用车削的方式进行半精车，由于加工面是轴的外圆面，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-11查的：粗车余量Z=1.5mm，保证尺寸Φ45.3mm。

（6）对于Φ100mm外圆的右端面的半精加工：同理在进行对于右端Φ45mm外圆的半精加工后，可直接走刀对Φ90mm外圆的右端面进行半精车加工的加工，根据加工的表面，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-15查的：粗车余量Z=0.8mm。

（7）对于Φ100mm外圆面的半精加工：同理可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-11可确定：粗车余量Z=1.8mm，保证尺寸Φ100.7mm，以留有一定的磨削余量。

表4.2 工序4的半精加工尺寸表

工步号 1 2 3 4 5 6 7 工步 右端Φ45mm外圆 Φ90mm右端面 Φ90mm外圆面 Φ91.9mm 左端Φ45mm外圆 Φ100mm右端面 Φ100mm外圆面 加工方法 半精车 半精车 半精车 半精车 半精车 半精车 半精车 加工余量mm 保证的尺寸mm 1.5 0.8 1.5 0.8 1.5 0.8mm 1.8mm Φ45.5mm Φ90.4mm Φ45.3mm Φ100.7mm 17

4.4.3精加工的加工余量及工序尺寸的确定

在对各个加工表面进行半精加工后，可根据表：法兰盘各表面的加工方案，来确定各个加工表面的精加工方法。由于在本加工工序中采用的是车削，因此只能对相应的表面进行精车加工，对于需要采用磨削加工的表面，将在后年的工序中确定。

(1）对于右端Φ45mm外圆的精加工：同理参考《机械制造技术基础课程设

0?45-0.017mm，以达计指导教程》表2-11查的：半精车余量Z=0.5mm，保证尺寸

到零件的技术要求。

（2）对于Φ90mm外圆的右端面的精加工：同理可直接走刀对Φ90mm外圆的右端面进行精车加工，在精加工中为了保证表面粗糙度的要求，应采用较小的进给量、较高的转速以达到需要的要求。可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-15查的：半精车余量Z=0.6mm，保证尺寸8.05mm。

（3）对于Φ100mm外圆面的精加工：同理可参考《机械制造技术基础课程

-0.12?100-0.34mm。 设计指导教程》表2-11可确定：精车余量Z=0.7mm，保证尺寸

表4.3 工序4的半精加工尺寸表

工步号 1 2 3

工步 右端Φ45mm外圆 Φ90mm右端面 Φ100mm外圆面 加工方法 精车 细车 精车 加工余量mm 保证的尺寸mm 0.5 0.6 0.7 ?450-0.017mm 8.05mm ?100-0.12-0.34mm 18

综上可得工序4的加工尺寸表

表4 工序4的粗加工尺寸表

工步号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 工步 右端Φ45mm外圆 Φ90mm右端面 Φ90mm外圆面 Φ90mm左端面 左端Φ45mm外圆 Φ100mm右端面 Φ100mm外圆面 割槽 右端Φ45mm外圆 Φ90mm右端面 Φ90mm外圆面 Φ90mm左端面 左端Φ45mm外圆 Φ100mm右端面 Φ100mm外圆面 右端Φ45mm外圆 Φ90mm右端面 Φ100mm外圆面 倒角 加工方法 粗车 粗车 粗车 粗车 粗车 粗车 粗车 粗车 半精车 半精车 半精车 半精车 半精车 半精车 半精车 精车 细车 精车 加工余量mm 保证的尺寸mm 2 1.6 2.6 1.6 2.2 1.6 2.5 1.5 0.8 1.5 0.8 1.5 0.8mm 1.8mm 0.5 0.6 0.7mm Φ47.5mm Φ91.9mm Φ46.8mm Φ102.5mm 3?2 Φ45.5mm Φ90.4mm Φ45.3mm Φ100.7mm ?450-0.017mm 8.05mm ?100-0.12-0.34mm 4.5工序5：精铣左端面

在对左端面的粗加工后可对该表面进行精加工。其定位方案可参考工序2，可参考表：法兰盘各表面的加工方案，应先进行半精加工，后进行精加工。同理参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》 表2-25的值，可取半精铣余量

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Z=1mm，保证尺寸91.5mm，留有0.5mm的余量用于该平面的精铣加工；可取精铣余量Z=0.5mm，保证尺寸91mm，以达到该零件的表面粗糙度要求及尺寸要求，由此可列下表。

表5 工序5尺寸表

工步号 1 2 工步 半精铣左端面 精铣左端面 加工方法 半精铣 精铣 加工余量mm 1 0.5 保证的尺寸mm 91.5 91 4.6工序6：铣削后平面

在本工序中加工后平面，由于法兰盘的两个端面都需要加工，但是前平面的技术要求要比后平面高，因此应先加工后平面，后加工前平面，以保证加工后的精度要求高的平面，不会因为后续的工序中有破坏。在本工序的加工方案的定位中，应采用Φ20mm的孔和右平面以及法兰盘的前平面定位，确定保证本工序的定位基准于工序基准重合，减少定位误差的影响。

本工序采用立式铣床铣削后平面，根据法兰盘各表面的加工方案确定加工方式为粗铣→半精铣，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-25查的粗铣余量Z=1.3mm，保证尺寸为34.7mm；半精铣余量Z=0.7mm，保证尺寸为34mm，以达到零件的技术要求。

表6 工序6尺寸表

工步号 1 2 工步 粗铣后平面 半精铣后平面 加工方法 铣削 铣削 加工余量mm 2 1 保证的尺寸mm 35 34 4.7工序7：铣削前平面

由工序6的分析可知，前平面的加工应安排在后平面的加工之后进行。在

20

本工序的定位中，应以采用Φ20mm的孔和右平面以及法兰盘的后平面定位，同样可确定保证本工序的定位基准于工序基准重合，减少定位误差的影响。

同工序6可知：本工序采用立式铣床铣削后平面，根据法兰盘各表面的加工方案确定加工方式为粗铣→精铣→磨削，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-25查的粗铣余量Z=1.5mm，保证尺寸为25mm；精铣余量Z=0.7mm，保证尺寸为24.3mm，留有一定的余量用于磨削加工。

表7 工序7尺寸表

工步号 1 2 工步 粗铣后平面 半精铣后平面 加工方法 铣削 铣削 加工余量mm 1.5 0.7 保证的尺寸mm 25 24.3 4.8工序8：钻Φ9mm孔

在本工序的加工中，可采用在左视图中的前面两个孔一起加工，后两个孔一起加工，以提高效率也可保证两个孔的位置尺寸。在本工序的定位中，应采用以右端Φ45mm的外圆及法兰盘的左端面定位，分别进行钻孔加工。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表3-4查的选用莫氏锥柄9的刀具加工。

表8 工序8尺寸表

工步号 1 2 工步 钻右边两孔 钻左边两孔 加工方法 钻孔 钻孔 加工余量mm 9 9 保证的尺寸mm 9 9 4.9工序9：钻Φ6、Φ4孔

在本工序的定位中，应采用以左端Φ45mm的外圆及法兰盘的左端面定位和法兰盘的后平面支撑，分别进行钻Φ6、Φ4孔进行加工。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表3-4查的选用莫氏锥柄6和4的刀具加工，其中在加工Φ6的孔时，应保证孔深7mm。

21

表8 工序8尺寸表

工步号 1 2 工步 钻Φ6孔 钻Φ4孔 加工方法 钻孔 钻孔 加工余量mm 6 4 保证的尺寸mm 7 4 4.10工序10：磨削外圆面

由工序4的加工余量及工序尺寸的叙述以及法兰盘各表面的加工方案的确定可知，在对各个加工表面进行半精加工后，应按照 “先粗后精”的原则按顺序加工，其加工定位方案可参照工序4的方案定位夹紧，根据表面的精度要求，对精度要求较高表面的进行磨削加工，以达到零件的技术要求。

（1）对于Φ90mm外圆面的磨削加工：同理可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-12查的：确定磨削余量Z=0.4mm，保证尺寸Φ90mm，以保证零件的技术要求。

（2）对于Φ90mm外圆的左端面的磨削加工：同理由于在该表面的两端由两个R5的圆角，因此在对该表面的加工中，先选用成型砂轮半径为R5圆角的砂轮加工，以保证加工精度。同理可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-17查的：磨削余量Z=0.4mm，保证尺寸8。

（3）对左端Φ45mm外圆的磨削加工：对于此外圆表面同理应先采用磨削的方式进行加工，由于加工面是轴的外圆面，同样参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-12查的：磨削余量Z=0.3mm，保证尺寸?450-0.6mm，以达到精度要求。

（4）对于Φ100mm外圆的右端面的磨削加工：同理在进行对于右端Φ45mm外圆的磨削加工后，可直接走刀对Φ90mm外圆的右端面进行磨削加工，同样根据加工的表面，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-17查的：磨削余量Z=0.4mm，保证尺寸41mm。

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表10 工序10的粗加工尺寸表

工步号 1 2 3 4 工步 磨削Φ40mm外圆面 磨削Φ90mm左端面 磨削左端Φ45mm 磨削Φ100mm右端面 加工方法 磨削 磨削 磨削 磨削 加工余量mm 保证的尺寸mm 0.4 0.4 0.3 0.4 Φ90 8 ?450-0.6 41 4.11工序11：磨削前平面

由表法兰盘各表面的加工方案可知，在法兰盘的前平面的加工中由工序7铣削前平面可知，在工序7加工了法兰盘的前平面后将进行精加工，以达到零件的技术要求。其定位方案可参考工序7的定位方法夹紧加工。本工序采用平面磨床磨削加工前平面，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-26查的磨削余量Z=0.3mm，保证尺寸为24mm，以达到零件的尺寸及技术要求。

表11 工序11尺寸表

工步号 1 工步 磨削前平面 加工方法 磨削 加工余量mm 0.3 保证的尺寸mm 24 4.12工序12：刻字 4.13工序13：倒角、去毛刺 4.14工序14：检验

23

第五章 计算切削用量及工时定额

在本章节中确定计算各加工工序的各个工步的时间，其计算顺序可按照第四章中各个工序及工步的顺序来查表确定计算即可。

5.1粗铣右端面的切削用量及工时计算

可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-15的值确定铣削加工的机床设备：为立式铣床X51；参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表3-31的值确定铣削加工的刀具为：镶齿套式面铣刀D=125mm，铣刀齿数Z?10；同样可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-7的粗铣时候的进给量：取fz?0.13mm/z，由于在该工序中只有一个工步，则由表4.1可确定被吃刀量ap?z?1.3mm，查表5-12按照d0/Z?100/5，fz?0.13mm/z的条件选取切削速度v?135m/min，按照公式n?1000v/?d?1000?135/3.14?125?343.9r/min,查表4-16按照该工序所选X51型号的立式铣床的主轴转速系列，可取

n?375r/min，从而可求出该工序的实际铣削速度v??dn/1000?3.14?125?375/1000?147.2m/min。

工时：根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-47中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角kr?90?）的基本时间计算公式tj?（l?l1?l2）/fMZ,可求出该工步的基本时间。由于该工序只有一个工步，则l?47mm；可取l2?2mm；

l1?0.5(d?d2?ae2)?2=0.5?（50-502-472）+2=18.5mm。

fMZ=f?n?fz?z?n?0.13?10?375?487.5mm/min。将上述结果带入公式

tj?（l?l1?l2）/fMZ，则该工序的基本时间

tj?（l?l1?l2）/fMZ?(47?2?18.5）/487.5=0.14min。辅助时间

tf?0.15?0.14?0.02min。其他时间tb?tx?9%?(0.14?0.02)?0.02min。则可得单间时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.14?0.02?0.02?0.18min。则可确定工序卡片1。

24

5.2工序2：粗铣左端面的切削用量及工时计算

（1）同工序1可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-15的值确定铣削加工的机床设备：为立式铣床X51；参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表3-28的值确定铣削加工的刀具为：套式立铣刀D=50mm；同样可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-7的粗铣时候的进给量：取

fz?0.18mm/z，由于在该工序中只有一个工步则由表4.2可确定被吃刀量

ap?z?1.5mm，查表5-12按照d0/Z?100/5，fz?0.18mm/z的条件选取切削

?119/3.14?50?速度v?119m/min，按照公式n?1000v/?d?1000758r/min,

查表4-16按照该工序所选X51型号的立式铣床的主轴转速系列，可取

n?725r/min，从而可求出该工序的实际铣削速度

v??dn/1000?3.14?50?725/1000?114m/min。由此可确定工序卡片2。

（2）参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-7的粗铣时候的进给量：取fz?0.18mm/z，由于在该工序中只有一个工步则由表4.2可确定被吃刀量ap?z?0.7mm，查表5-12按照d0/Z?100/5，fz?0.18mm/z的条件选取切削速度v?119m/min，按照公式

n?1000v/?d?1000?119/3.14?50?758r/min,查表4-16按照该工序所选X51

型号的立式铣床的主轴转速系列，可取n?725r/min，从而可求出该工序的实际铣削速度v??dn/1000?3.14?50?725/1000?114m/min。

工时1：根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-47中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角kr?90?）的基本时间计算公式tj?（l?l1?l2）/fMZ,可求出该工步的基本时间。由于该工序有两个工步，则l?102mm；可取l2?2mm；

l1?0.5(d?d2?ae2)?2=0.5?（125-1252-1022）+2=28.4mm。

fMZ=f?n?fz?z?n?0.13?10?725?942.5mm/min。将上述结果带入公式

tj?（l?l1?l2）/fMZ，则该工序的基本时间

tj?（l?l1?l2）/fMZ?(102?2?24.5）/942.5=0.03min。辅助时间

tf?0.15?0.03?0.01min。其他时间tb?tx?9%?(0.03?0.01)?0.01min。则可得单间时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.01?0.01?0.03?0.05min。

25

同理可确定工时2：tj?0.05min，tf?0.15?0.05?0.01min，

tb?tx?9%?(0.05?0.01)?0.01min,可得单间时间

tdj?tj?tf?tb?tx?0.05?0.01?0.01?0.07min。则可确定工序卡片2。

5.3

+0.045?200加工mm

孔的切削用量及工时计算

在该工序中有三个工步，可分别确定计算工时定额。在本工序中参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-8可选用立式钻床的型号为Z525。

（1）钻孔至Φ18mm：则被吃刀量ap?z/2?18/2?9mm；参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-22查的进给量f?0.3mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知应取f?0.28mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-22可取切削速度v?20m/min，由此可得该工步的钻头的转速n?1000v/?d?1000?20/3.14?18?354r/min。参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-9可取钻床的转速n?392r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?18?392/1000?22.2m/min。

（2）扩孔至Φ19.8mm：可知被吃刀量ap?z/2?1.8/2?0.9mm；参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-25查的进给量f?0.9mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知应取f?0.81mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-27可取切削速度v?21.7m/min，由此可得该工步的钻头的转速n?1000v/?d?1000?21.7/3.14?19.8?349r/min。参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-9可取钻床的转速n?392r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?19.8?392/1000?24.4m/min。

+0.045?200（3）铰孔至mm：同上可知被吃刀量ap?z/2?（20-19.8）/2?0.1mm；

参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-32查的进给量f?0.3mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知应取f?0.28mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?8m/min，由

?20?127.4r/min此可得该工步的钻头的转速n?1000v/?d?1000?8/3.14。参

26

考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-9可取钻床的转速n?392r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?20?140/1000?8.8m/min。

工时1：根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-45钻孔的基本时间计算公式tj?L（/l?l1?l2）（=l?l1?l2）/f?n求的。其中l?92mm；可取

l2?2mm；l1?(D/2)?cotkr+2=9cot54??1?7.5mm；f?0.28mm/r；

n?392r/min。将上述结果带入公式tj?L（/l?l1?l2）（=l?l1?l2）/f?n，则该

工序的基本时间tj?L（/l?l1?l2）（=l?l1?l2）/f?n?0.9min。辅助时间

tf?0.15?0.9?0.14min。其他时间tb?tx?9%?(0.9?0.14)?0.09min。则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.9?0.14?0.09?1.13min。

同理根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-45，可的扩孔的

tj?1.03min，tf?0.15?1.03?0.16min，tb?tx?9%?(1.03?0.16)?0.12min，单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?1.03?0.16?0.12?1.31min。可的铰孔的tj?1.42min，

tf?0.15?1.42?0.22min，tb?tx?9%?(1.42?0.22)?0.15min，单件时间

tdj?tj?tf?tb?tx?1.42?0.22?0.15?1.79min。由此可得工序卡片3。

5.4车外圆、割槽的切削用量及工时计算

在该工序中由于加工的工步较多，而且分布分为粗加工、半精加工、及精加工，也可分别确定计算工时定额。其计算的顺序可按照第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）进行计算确定。在本工序中参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-1可选用卧式车床的型号为C6132。

（1）粗车右端Φ45mm外圆：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?2mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.8mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取

f?0.8mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?14m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为n?1000v/?d?1000?14/3.14?47.5?94r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切

27

削速度v??dn/1000?3.14?47.5?90/1000?13.4m/min。

（2）粗车Φ90mm右端面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?1.6mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取

f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?13m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?13/3.14?47.5?94r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?47.5?90/1000?13.4m/min。

（3）粗车Φ90mm外圆面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?2.6mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取

f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?13m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?13/3.14?90?46r/min。参考《机械制造技术基础课程设

计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?45r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?47.5?90/1000?13.4m/min。

（4）粗车Φ90mm外圆左端面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?1.6mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?13m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?13/3.14?47.5?94r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?47.5?90/1000?13.4m/min。

28

（5）粗车左端Φ45mm外圆：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?2.2mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?13m/min，n?1000v/?d?1000?13/3.14?47.5?94r/min。参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?47.5?90/1000?13.4m/min。

（6）粗车Φ100mm右端面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?1.6mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.8mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.8mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?14m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?14/3.14?45.3?99r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?45?90/1000?12.7r/min。

（7）粗车Φ100mm外圆面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?2.5mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?13m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?13/3.14?102.5?40.4r/min。参考《机械制造技术基础课

程设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?45r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?102.5?45/1000?15.7r/min。

（8）割槽3?2mm：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-3查的进给量f?0.1mm/r，采用手动进给。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度

v?13m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

29

n?1000v/?d?1000?13/3.14?41?101r/min。参考《机械制造技术基础课程设

计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?41?90/1000?11.6r/min。

（9）半精车右端Φ45mm外圆：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）a?z?1.5mm可知p，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?15m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?15/3.14?46?103.4r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?46?90/1000?13m/min。

（10）半精车Φ90mm右端面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）

a?z?0.8mm可知p，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?13m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?13/3.14?46?90r/min。参考《机械制造技术基础课程设

计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?46?90/1000?13m/min。

（11）半精车Φ90mm外圆面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?1.5mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?13m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?13/3.14?90.4?46r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?45r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?47.5?90.4/1000?13.4m/min。

30

（12）半精车Φ90mm左端面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?0.8mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?13m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?14/3.14?45.3?98r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?45.3?45/1000?12.8m/min。

（13）半精车左端Φ45mm外圆：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?1.5mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?13m/min，n?1000v/?d?1000?13/3.14?45.3?91.4r/min。参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速

n?90r/min。由此可确定实际的切削速度

v??dn/1000?3.14?45.3?90/1000?12.8m/min。

（14）半精车Φ100mm右端面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?0.8mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?14m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?14/3.14?45.3?99r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?45.3?90/1000?12.8m/min。

（15）半精车Φ100mm外圆面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?1.8mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.4mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可

31

取f?0.4mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?13m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?13/3.14?100.7?41r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?45r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?100.7?45/1000?14.2r/min。

（16）精车右端Φ45mm外圆：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?0.5mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.2mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.2mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?10m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?10/3.14?45?70.7r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?45?90/1000?12.7m/min。

（17）细车Φ90mm右端面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?0.6mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.2mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.2mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?10m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?10/3.14?45?70.7r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?90r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?45?70.7/1000?10m/min。

（18）细车Φ100mm外圆面：根据第四章工序4（工序4的粗加工尺寸表）可知ap?z?0.7mm，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-1查的进给量f?0.2mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知可取f?0.2mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-30可取切削速度v?10m/min，则由此可得该工步所需要的主轴的理论转速为

n?1000v/?d?1000?10/3.14?100?29.4r/min。参考《机械制造技术基础课程

32

设计指导教程》表4-9可取车床C6132转速n?31.3r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?100?31.3/1000?9.8r/min。

工时1：根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-4车外圆的基本时间计算公式tj?Li/fn=（L+l?l1?l2）/f?n求的。其中l?41mm；可取

l2?4mm；l1?apcotkr+2=1/tan90??2?3mm；l3?2mm；f?0.8mm/r；

n?90r/min。将上述结果带入公式基本时间

tj?Li/fn=（L+l?l1?l2）/f?n?(41?3?4?2）/(90?0.8)=0.7min，辅助时间tf?0.15?0.7?0.11min。其他时间tb?tx?9%?(0.7?0.11)?0.07min。则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.7?0.11?0.07?0.88min。

同理根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-45，可得工步2的工时：tj?0.43min，tf?0.15?0.43?0.065min，

tb?tx?9%?(0.43?0.065)?0.05min，tb?tx?9%?(1.42?0.22)?0.15min，单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?1.42?0.22?0.15?1.79min。可得工步3：tj?0.2min，

tf?0.15?0.2?0.03min，tb?tx?9%?(0.2?0.03)?0.02min，则可得单件时间

tdj?tj?tf?tb?tx?0.2?0.03?0.02?0.25min。工步4的工时：tj?0.46min，tf?0.15?0.46?0.07min，tb?tx?9%?(0.46?0.07)?0.05min，则可得单件时间

tdj?tj?tf?tb?tx?0.46?0.07?0.05?0.58min。可得工步5：tj?0.75min，tf?0.15?0.75?0.113min，tb?tx?9%?(0.75?0.113)?0.017min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.75?0.113?0.017?0.88min。可得工步6：tj?0.51min，

tf?0.15?0.51?0.077min，tb?tx?9%?(0.51?0.077)?0.053min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.51?0.077?0.053?0.64min。可得工步7：tj?0.22min，

tf?0.15?0.22?0.033min，tb?tx?9%?(0.22?0.033)?0.023min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.22?0.033?0.023?0.28min。工步8：根据《机械加工工艺手册》表2.5-3车槽的基本时间计算公式tj?Li/fn求的。其中

，可得L=（47-41)/2+(4?2?2）=11.5mm；带入计算得 L=（d-d1)/2+(l1?l2?l3）tj?Li/fn?11.5/(90?0.1)?1.28min，辅助时间tf?0.15?1.28?0.192min。其他时间tb?tx?9%?(1.28?0.192)?0.133min。则可得单件时间

33

tdj?tj?tf?tb?tx?1.28?0.192?0.133?1.61min。工步9：tj?0.81min，tf?0.15?0.81?0.123min，tb?tx?9%?(0.81?0.123)?0.084min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.81?0.123?0.084?1.12min。工步10：tj?0.52min，

tf?0.15?0.52?0.078min，tb?tx?9%?(0.52?0.078)?0.053min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.52?0.078?0.053?0.65min。工步11：tj?0.31min，

tf?0.15?0.31?0.047min，tb?tx?9%?(0.31?0.047)?0.032min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.31?0.047?0.032?0.39min。工步12：tj?0.55min，

tf?0.15?0.55?0.083min，tb?tx?9%?(0.55?0.083)?0.057min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.55?0.083?0.057?0.69min。工步13：tj?0.87min，

tf?0.15?0.87?0.131min，tb?tx?9%?(0.87?0.131)?0.09min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.87?0.131?0.09?1.09min。工步14：tj?0.64min，

tf?0.15?0.64?0.096min，tb?tx?9%?(0.64?0.096)?0.066min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.64?0.096?0.066?0.802min。工步15：tj?0.28min，

tf?0.15?0.28?0.042min，tb?tx?9%?(0.28?0.042)?0.03min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.28?0.042?0.03?0.352min。工步16：tj?0.93min，

tf?0.15?0.93?0.14min，tb?tx?9%?(0.93?0.14)?0.096min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.93?0.14?0.096?1.166min。工步17：tj?0.61min，

tf?0.15?0.61?0.107min，tb?tx?9%?(0.61?0.107)?0.065min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.61?0.107?0.065?0.782min。工步18：tj?0.37min，

tf?0.15?0.37?0.056min，tb?tx?9%?(0.37?0.056)?0.038min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.37?0.056?0.038?0.46min。由此可得工序卡片4。

5.5精铣左端面的切削用量及工时计算

同工序2,知机床设备为立式铣床X51，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表3-28的值确定铣削加工的刀具为套式立铣刀D=50mm；参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-7的粗铣时候的进给量：取fz?0.1mm/z，由于在该工序中只有一个工步则由表4.2可确定被吃刀量ap?z?0.3mm，查表5-12按照d0/Z?100/5，fz?0.1mm/z的条件选取切削速度v?135m/min，按

34

照公式n?1000v/?d?1000?135/3.14?50?859r/min,查表4-16按照该工序所选X51型号的立式铣床的主轴转速系列，可取n?855r/min，从而可求出该工序

r/min的实际铣削速度v??dn/1000?3.14?50?855/1000?134，由此可确定工

序卡片2。

该工序中工步的工时计算，可参考工序2的计算方法：根据基本时间计算公式tj?可取l?100mm；可取l2?2mm；（l?l1?l2）/fMZ,可求出该工步的基本时间。

2l1?0.5(d?d2?ae)?2=0.5?（125-1252-1002）+2=27mm。

fMZ=f?n?fz?z?n?0.1?10?855?855mm/min。将上述结果带入公式

tj?（l?l1?l2）/fMZ，则该工序的基本时间

tj?（l?l1?l2）/fMZ?27/855=0.032min。辅助时间tf?0.15?0.32?0.048min。其他时间tb?tx?9%?(0.32?0.048)?0.033min。则可得单间时间

tdj?tj?tf?tb?tx?0.32?0.048?0.033?0.4min。

5.6铣削后平面的切削用量及工时计算

在机床的选择中，也可以选择机床设备为立式铣床X51，可参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表3-25选用整体硬质合金立铣刀D=12mm。

(1)粗铣：参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-7的粗铣时候的进给量：取fz?0.2mm/r，由于在该工序中粗加工工步则由第四章表6可确定被吃刀量ap?z?1.3mm，查表5-13选取切削速度v?64m/min，按照公式

n?1000v/?d?1000?64/3.14?12?1698r/,m查表4-16按照该工序所选X51

型号的立式铣床的主轴转速系列，可取n?1500r/min，从而可求出该工序的实际铣削速度v??dn/1000?3.14?12?1500/1000?56.5r/min。

(2)半精铣：同上参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-7的粗铣时候的进给量：取fz?0.1mm/r，由于在该工序中粗加工工步则由第四章表6可确定被吃刀量ap?z?1mm，查表5-13选取切削速度v?72m/min，按照公式

n?1000v/?d?1000?72/3.14?12?1910r/min,查表4-16按照该工序所选X51

35

型号的立式铣床的主轴转速系列，可取n?1800r/min，从而可求出该工序的实际铣削速度v??dn/1000?3.14?12?1800/1000?67.8r/min。

工时：该工序中工时的计算，可参考工序2中铣削的加工方法的工时的计算方法：根据基本时间计算公式tj?（l?l1?l2）/fMZ,可求出该工步的基本时间。工步1：可取l?60mm；可取l2?2mm；

l1?0.5(d?d2?ae2)?2=0.5?（12-122-82）+2=3.53mm。

fMZ=f?n?fz?z?n?0.2?4?1500?1200mm/min。将上述结果带入公式

tj?（l?l1?l2）/fMZ，则该工序的基本时间

tj?（l?l1?l2）/fMZ?65.53/1200=0.55min。辅助时间tf?0.15?0.55?0.08min。其他时间tb?tx?9%?(0.55?0.08)?0.057min。则可得单间时间

同理可根据工步2的转速计进tdj?tj?tf?tb?tx?0.55?0.08?0.057?0.687min。

给量可确定工步2的工时定额。基本时间tj?0.67min。辅助时间

tf?0.15?0.67?0.101min。其他时间tb?tx?9%?(0.67?0.101)?0.077min。则可得单间时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.67?0.101?0.771?0.85min。由此可确定工序6的工序卡片。

5.7铣削前平面的切削用量及工时计算

本工序的切削用量的计算可参考5.7工序7（铣削前平面）的计算。选择机床设备为立式铣床X51，刀具为整体硬质合金立铣刀D=12mm。下列的计算也相同

(1)粗铣：参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-7的粗铣时候的进给量：取fz?0.2mm/r，由于在该工序中粗加工工步则由第四章表6可确定被吃刀量ap?z?1.5mm，查表5-13选取切削速度v?64m/min，按照公式

n?1000v/?d?1000?64/3.14?12?1698r/min,查表4-16按照该工序所选X51

型号的立式铣床的主轴转速系列，可取n?1500r/min，从而可求出该工序的实际铣削速度v??dn/1000?3.14?12?1500/1000?56.5r/min。

36

(2)半精铣：同上参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-7的粗铣时候的进给量：取fz?0.1mm/r，由于在该工序中粗加工工步则由第四章表6可确定被吃刀量ap?z?0.7mm，查表5-13选取切削速度v?72m/min，按照公式n?1000v/?d?1000?72/3.14?12?1910r/min,查表4-16按照该工序所选X51型号的立式铣床的主轴转速系列，可取n?1800r/min，从而可求出该工序的实际铣削速度v??dn/1000?3.14?12?1800/1000?67.8r/min。

同理该工序中工时的计算，可参考工序6中铣削的加工方法的工时的计算方法：根据基本时间计算公式tj?（l?l1?l2）/fMZ,可求出各个工步的基本时间。经过计算可知本工步的基本时间tj?0.63min。辅助时间tf?0.15?0.63?0.095min。其他时间tb?tx?9%?(0.63?0.095)?0.065min。则可得单间时间

tdj?tj?tf?tb?tx?0.63?0.095?0.065?0.79min。同理可求得工步2基本时间tj?0.76min。辅助时间tf?0.15?0.76?0.114min。其他时间tb?tx?9%?(0.76?0.114)?0.08min。则可得单间时间

tdj?tj?tf?tb?tx?0.76?0.114?0.08?0.953min。由此可确定工序7的卡片。

5.8钻Φ9mm孔的切削用量及工时计算

在该工序中有两个工步，可分别确定计算工时定额。在本工序中机床的设备

a?9mm中同样可以选用立式钻床的型号为Z525。则被吃刀量p；参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-22查的进给量fz?0.15mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知应取fz?0.13mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-22可取切削速度v?20m/min，由此可得该

r/min工步的钻头的转速n?1000v/?d?1000?20/3.14?9?707.7。参考《机械

制造技术基础课程设计指导教程》表4-9可取钻床的转速n?680r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?9?680/1000?19.2r/min。

工时：本工步中工时的计算，可参考工序3的工时计算方法。根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-45钻孔的基本时间计算公式

tj?L（/l?l1?l2）（=l?l1?l2）/f?n求的。其中l?8mm；可取l2?2mm；

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l1?(D/2)?cotkr+2=4.5cot54??1?4.3mm；f?0.1mm/r；n?960r/min。将上述结果带入公式tj?L（/l?l1?l2）（=l?l1?l2）/f?n，则该工序的基本时间

tj?L（/l?l1?l2）（=l?l1?l2）/f?n?14.3/96?0.15min，辅助时间

tf?0.15?0.15?0.022min，其他时间tb?tx?9%?(0.15?0.022)?0.016min。则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.15?0.022?0.016?0.19min。同样可计算工步2的机加工时间：tj?0.28min。辅助时间tf?0.15?0.28?0.042min。其他时间

tb?tx?9%?(0.28?0.02)?0.027min，则可得单件时间

tdj?tj?tf?tb?tx?0.28?0.042?0.027?0.35min。由此可完成工序卡片8.

5.9钻Φ6、Φ4孔的切削用量及工时计算

在该工序中有两个工步，可分别进行钻Φ6、Φ4孔确定工时定额。在本工序中机床的设备中同样可以选用立式钻床的型号为Z525。

（1）钻Φ6孔：则被吃刀量ap?6mm；参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-22查的进给量fz?0.1mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知应取fz?0.1mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-22可取切削速度v?20m/min，由此可得该工步的钻头的转速

n?1000v/?d?1000?20/(3.14?6)?1061r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取钻床的转速n?960r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?6?960/1000?18.1r/min。

（2）钻Φ4孔：则被吃刀量ap?4mm；参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-22查的进给量fz?0.1mm/r，由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-10可知应取fz?0.1mm/r。由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-22可取切削速度v?16m/min，由此可得该工步的钻头的转速

n?1000v/?d?1000?20/(3.14?4)?1274r/min。参考《机械制造技术基础课程

设计指导教程》表4-9可取钻床的转速n?1360r/min。由此可确定实际的切削速度v??dn/1000?3.14?4?1360/1000?17.1r/min。

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工时1：该工步中工时的计算，同样可参考工序3的工时计算方法。根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-45钻孔的基本时间计算公式

tj?L（/l?l1?l2）（=l?l1?l2）/f?n求的。其中l?7mm；可取l2?2mm；l1?(D/2)?cotkr+2=3cot54??1?3.2mm；f?0.1mm/r；n?960r/min。将上述结果带入公式tj?L（/l?l1?l2）（=l?l1?l2）/f?n，则该工序的基本时间

tj?L（/l?l1?l2）（=l?l1?l2）/f?n?12.2/96?0.13min，辅助时间

tf?0.15?0.13?0.02min，其他时间tb?tx?9%?(0.13?0.02)?0.014min。则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.13?0.02?0.014?0.164min。同样可计算工步2的机加工时间：tj?（l?l1?l2）/f?n?(5?2?2.44）/136=0.07min。辅助时间

tf?0.15?0.07?0.035min。其他时间tb?tx?9%?(0.07?0.035)?0.01min，则可得单件时间tdj?tj?tf?tb?tx?0.07?0.035?0.01?0.115min。由此可完成工序卡片9。

5.10磨削外圆面的切削用量及工时计算

由第四章工序10：磨削各个外圆面，在本工序中，有四个工步构成，在后面的计算中应分别依次计算。在本工序中参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-23可选用万能外圆磨床的型号为M1412。

5.11磨削前平面的切削用量及工时计算

同理可由第四章工序11：磨削前平面，在该工序中，只有一个工步组成。在本工序中参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-23可选用卧轴矩台平面磨床，其型号为M7120A。

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设计心得

本次的课程设计将要告一段落了，但在这次的机械制造课程设计中不仅体现了我所学习到的专用知识，也充分体现了学以致用方面，在理论上分析解决问题的过程。本次的课程设计也更着重于学习专业课程知识的综合应用方面的实践训练。通过这次的机械制造课程设计，本人在多方面都有所收获。这次的课程设计，要综合运用本专业所学课程的理论和生产方面的实际知识，进行一次综合、全面、系统的分析；巩固与扩充了机械制造课程所学的知识内容，来解决实际生产中所需要的工艺分析、加工路线以及毛坯等各个方面的综合把握，充分体现学以致用以及资料的使用和刀具、机床、量具等工艺装备的选用的关键作用

由于本人的设计能力有限，在此次课程设计的过程中难免会出现错误，恳请老师多多指教，进行批评和改正，希望能为以后的工作学习提供良好的基础，并在此表示感谢。

参考文献

[1]于骏一、邹青. 机械制造技术基础. 北京：机械工业出版社，2009

[2]邹青.呼永. 机械制造技术基础课程设计指导教程.北京：机械工业出版社，2012 [3]李洪. 机械加工工艺手册. 北京：北京出版社，1990

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