CA6140车床法兰盘(831004)零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计

机械制造技术基础

说明书

题目 ： CA6140车床法兰盘（831004）零件的机械加工工艺规

程制订及精铣Φ90上下两面工序专用夹具的设计。

姓 名： 专业年级： 院 系： 指导教师： 完成日期：

*******大学

机械制造技术基础

任务书

内含：

1、 机床专用夹具总装图1份 2、 夹具零件图4份 3、 零件毛坯图1份

4、 机械加工工艺过程卡片及选定工序的工序卡1套 5、 说明书1份

姓 名： 专业年级： 院 系： 指导教师： 完成日期：

*********大学

序 言

工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的

实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性， 本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下：

首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。

第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。

第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。

最后，设计第七道工序—铣距Φ90mm中心线24mm和34mm两侧平面的

夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。

通过以上的概述，整个设计基本完成。

课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书，我这里还有一个压缩包，里面有相应的word说明书和CAD图纸（附带机械加工工艺工序卡13张、零件图、毛坯图、定位销、支撑板、夹具体零件图、夹具装配图）。需要压缩包的朋友请联系QQ客服：1459919609。下载后我可以将压缩包

免费送给你。需要其他设计题目直接联系！！！

3

目录

序 言 ................................................... 3 一、零件的分析 ........................................... 5 1.1零件的作用 ........................................ 5 1.2零件的工艺分析 .................................... 5 二、工艺规程设计 ......................................... 6 2.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 ................. 6 2.2基准的选择 ........................................ 6 2.3制定工艺路线 ...................................... 6 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ............ 7 2.5 确定切削用量及基本工时 ............................... 9 三、夹具设计 ............................................ 27 3.1 问题的提出 ....................................... 27 3.2夹具设计 ......................................... 27 四、设计小结 ............................................ 30 五、参考文献 ............................................ 31

4

一、零件的分析

1.1零件的作用

题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘， 主要是用来安装在机床上，

起到导向的作用使机床实现进给运动，零件上精度要求较高的两个平面用以装配，4个孔是用于连接其他机构或零件的。它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的φ100mm外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为φ20 mm上部为φ20 mm 的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。 该零件年产量为4000件，设其备品率α为4%，机械加工废品率β为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+α+β)=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，查表可知该产品为中批生产。

1.2零件的工艺分析

法兰盘是一回转体零件,法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：

0.121.以 Φ100??0.34mm外圆为中心的加工表面：

这一组加工表面包括：φ45mm 外圆、端面及倒角；φ100mm外圆，过度倒圆R5； Φ20内孔及其左端倒角C1.5。 2.以Φ450?0.017外圆为中心的加工表面：

这一组加工表面包括： 端面，Φ90mm外圆，端面，倒角C1.5；切槽3×2； 内孔的右端倒角C1。

?0.0453. 以Φ200mm的孔为中心加工表面：

这一组加工表面包括： φ45mm外圆，端面； φ100mm外圆，端面，侧面； φ90mm外圆； φ45mm外圆，过度圆角R5；4Xφ9mm孔和同轴的φ6mm孔。 它们之间有一定的位置要求，主要是：

（一） 左端面与φ20mm孔中心轴的跳动度为0.03 ； （二） 右端面与φ20mm 孔中心轴线的跳动度为0.03 ； （三） φ45mm的外圆与φ20mm孔的圆跳动公差为0.03 。 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。

5

二、工艺规程设计

2.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状

零件材料为HT200，由于零件年产量为4200件，已达到中批生产的水平，

而且零件轮廓尺寸不大，而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。

2.2基准的选择

基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 1）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。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的5个自由度，达到完全定位。 2）精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。以Φ20mm孔为精基准。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。

2.3制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 1）工艺路线方案一

工序1： 粗车φ45mm柱体的右端面，粗车右端面，车槽3×2mm，粗车、 半精车外圆，车右端倒角。

工序2： 粗车φ100mm柱体左、右端面，粗车φ90mm柱体左端面，半精车 φ100mm左、右端面、φ90mm左端面，粗车外圆 φ45mm、φ100mm， 半精车外圆φ45mm、φ100mm、φ90mm，车φ100mm柱体的倒角， 半精车φ45mm柱体的过度倒圆。

工序3： 精车 φ100mm左端面， φ90mm右端面。

工序4： 钻、扩、粗铰、精铰孔 φ20mm至图样尺寸并车孔左端的倒角 工序5： 粗铣、精铣 φ900mm柱体的两侧面。 工序6： 钻φ4mm孔，扩、铰φ6mm孔 工序7： 钻 4Xφ9mm透孔。

6

工序8： 磨削外圆面φ100mm， φ90mm 。

工序9： 磨削B面，及φ45mm 外圆面、φ100mm右端面、φ90mm左端面。 工序10： B面抛光。

工序11： φ100mm外圆刻字刻线。 工序12： φ100mm外圆无光镀铬。 工序13： 检测入库。 2）工艺路线方案二

工序 1 粗车φ100mm柱体左端面、外圆，粗车B面

工序 2 钻中心孔φ18mm，扩孔φ19.8mm，粗铰φ19.94mm、精绞Φ20mm孔 工序 3 粗车右φ45mm柱体右端面、外圆，φ90mm外圆及右端面，

工序 4 半精车φ100mm左端面、外圆，半精车B面并倒角C1.5，半精车 φ90mm外圆，φ20左侧倒角C1

工序 5 半精车右φ45mm外圆及右端面，倒角C7，半精车φ90mm右侧面，

切槽3×2mm，车φ20mm孔右端倒角C1

工序 6 精车φ100mm柱体左端面、外圆，精车B面，车过渡圆角R5 工序 7 粗铣、精铣φ90mm柱体的两侧面 工序 8 钻4XΦ9mm透孔

工序 9 钻φ4mm孔，扩、铰φ6mm孔 工序 10 磨削B面

工序 11 磨削外圆面φ100mm、φ90mm

工序 12 磨削φ90mm凸台距离轴线24mm的侧平面 工序 13 金刚石车Φ45mm外圆、φ90mm右侧面 工序 14 B面抛光

工序 15 Φ100mm划线刻字 工序 16 Φ100mm外圆无光镀铬 工序 17 检测入库。

3）工艺方案的比较与分析

Φ45?0.017表面是多次加工的基准，方案一中在加工其外圆表面的同时进行了

0导角，工序较为集中，也方便装夹，在一定程度上提高了生产效率。而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度

?0.045放在首位，由于各端面及外圆柱面都与Φ200轴线有公差保证，所以加工各端?0.045面及外圆柱面时应尽量选用孔Φ200为定位基准，故选用方案二。

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

根据上述原始资料及加工工艺，参照《实用机械加工工艺手册》分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（单位mm） 工序（或工步） 工序（或工工序（或工工序（或工工序（或工步）表面粗糙经济精度 加工表面 步）名称 步）余量 步）基本尺寸 尺寸及其偏差 度（Ra ） 公差等级 公差 右端面 粗车 毛坯 3 3 6.3 7

精车 Φ90突台半精车 右端 粗车 毛坯 槽3×2 粗车 毛坯 磨削 Φ45 外圆 半精车 粗车 毛坯 铰 内孔Φ20 扩 钻 毛坯 精车 Φ100左端半精车 面 粗车 毛坯 磨削 半精车 Φ100外圆 粗车 毛坯 磨削 Φ100右端半精车 面 粗车 毛坯 磨削 Φ45 外圆 半精车 粗车 毛坯 磨削 Φ90突台半精车 左端 粗车 毛坯 磨削 Φ90外圆 半精车 粗车 毛坯 铰 Φ4孔 钻 毛坯 0.8 1.0 1.2 3 2Z=9 2Z=9 2Z=0.3 2Z=1.0 2Z=3.7 2Z=5 2Z=0.2 2Z=1.8 2Z=18 实心 Z=0.8 0.7 1.5 3 2Z=0.4 2Z=1.1 2Z=3.5 2Z=5 Z=0.4 Z=1.1 Z=4 Z=3 2Z=0.3 2Z=1.0 2Z=3.7 2Z=5 Z=0.4 Z=1.1 Z=1.5 Z=3 2Z=0.4 2Z=1.1 2Z=3.5 2Z=5 2Z=0.1 2Z=3.9 实心 41 41.8 42.8 44 41 50 45 45.3 46.3 50 20 19.8 18 91 91.8 92.5 94 100 100.4 101.5 105 41 41.4 42.5 44 45 45.3 46.3 50 8 8.4 9.5 11 90 90.4 91.5 95 4 3.9 IT7 IT9 IT11 —— IT13 —— IT6 IT9 IT11 —— IT8 IT10 IT12 IT8 IT9 IT11 —— IT8 IT11 IT11 —— IT7 IT9 IT11 IT7 IT9 IT11 IT8 IT9 IT11 IT8 IT9 IT11 IT10 IT11 0.025 41 1.6 0.062 41.8 0.031 3.2 0.160 42.8 0.08 6.3 2.2 0.39 2.0 44 1.1 41 50 1.0 6.3 0.8 3.2 6.3 1.6 6.3 12.5 1.6 3.2 6.3 0.8 3.2 6.3 0.4 3.2 6.3 0.4 3.2 6.3 0.4 3.2 6.3 0.8 3.2 6.3 6.3 12.5 8

0.017 Φ45 0.062 Φ45.3 0.160 Φ46.3 2.0 Φ50 1.0 0.045 Φ20 0.084 Φ19.8 0.18 Φ18 0.054 91 0.087 91.8 0.22 2.2 0.22 0.22 2 92.5 0.11 94 1.1 Φ100.4 Φ101.5 Φ105 1.0 0.054 Φ100 0.017 41 0.062 41.4 0.16 2.0 42.5 44 1.0 0.017 Φ45 0.062 Φ45.3 0.160 Φ46.3 2.0 Φ50 1.0 0.022 8 0.036 8.4 0.09 0.2 9.5 0.054 Φ90 0.087 Φ90.4 0.22 2.0 Φ91.5 Φ95 1.0 0.048 Φ4 0.075 Φ3.9

铰 Φ6孔 钻 毛坯 精铣 Φ90（左）粗铣 两侧面 毛坯 Φ90右侧磨削 面 毛坯 4XΦ9孔 钻 毛坯 2Z=0.2 2Z=1.8 2Z=4 1.0 31.0 32 0.4 2Z=9 实心 6 5.8 4 58 59 90 24 9 IT10 IT11 IT11 IT9 IT12 IT13 IT8 IT13 0.048 Φ6 0.075 Φ5.8 0.075 Φ4 0.074 58 0.3 0.54 0.33 0.22 59 90 24 Φ9 3.2 12.5 12.5 3.2 12.5 0.4 6.3 12.5 2.5 确定切削用量及基本工时

工序 1 粗车Φ100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面 1.加工条件

工件材料：HT200 δb=220MPa 砂型铸造 机床：CA6140卧式车床

刀具：采用刀片材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm2,K?=90?,?0=15?,

?0=12?,??=0.5mm 2．计算切削用量 (1) 粗车Φ100mm端面

ap=4mm 1) 已知毛坯长度方向的加工余量为3+0.8-0.7mm,考虑的模铸拔模斜度，

2) 进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25 mm2，ap>3~5mm,以及工件直径为100时，f =0.7~1.0mm/r

按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f =0.9mm/r

3) 计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)

vc?CvxvTmapfyvkv(m/min)

其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系数kv见《切削手册》

表1.28,即kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。所以

vc?342600.2x40.15x0.50.35vx1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)

1000vc1000?158.6= ?504r/min πdWπx1004)确定机的主轴转速 ns=

按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为

9

480r/min及600r/min。现选取nw=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。L=

tm=

100?20=40mm, l1=2mm, l2=0, l3=0 2l?l1?l2?l340?2==0.098(min)

nwf480?0.9(2) 粗车Φ100mm外圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度

1) 切削深度，单边余量Z=2mm,分二次切除。 2) 进给量， 根据《机械加工工艺手册》取f=0.9mm/r 3)计算切削速度 vc?CvxvTmapfyvkv＝132m/min

4)确定机床主轴转速 ns=

1000vc1000?132= ?420r/min πdWπx100 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8)与420r/min相近的机床转速为

480r/min。现选取480r/min 所以实际切削速度 vc=

?dns1000=

π?100?480?150m/min

1000 5) 检验机床功率 主切削力Fc按《切削手册》表1.29所示公式计算 Fc＝CFcapFcfxyFcvcFckFc

n 其中 CFc＝2985，xFc＝1.0，yFc＝0.65，nFc＝-0.15， kMp=(?b650)nF=(6000.65)=0.63 kkr=0.61 650 Fc=2985?1.0?0.50.65?150?0.15?0.63?0.89=1122.4(N) 切削时消耗功率Pc＝

Fcvc1122.4x150＝＝2.81(KW) 6x1046x104 由《实用机械加工工艺手册》表7-4中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为480r/min时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。

6) 校验机床进给系统强度 已知主切削力Fc＝1122.4N.径向切削力Fp按

F《切削手册》表1.29所示公式计算Fp＝CFpappfxyFpvcpkFp

nF其中 CFp＝1940，xFp＝0.9，yFp＝0.6，nFp＝-0.3，

10

kMp=(?b650)nF=(2200.85)=0.59 kkr=0.5 650 所以 Fc=1940?1.50.9?0.50.6?150?0.3?0.59?0.5=203(N)

F 而轴向切削力 Ff＝CFfapffxyFfvcfkFf

nF 其中 CFf＝2880，xFf＝1.0，yFf＝0.5，nFf＝-0.4，

kM=(?b650)nF=(2201.0)=0.34 kk=1.17 650 轴向切削力 Ff=2880?1.5?0.50.5?150?0.4?0.34?1.17=442(N)

取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=Ff+μ(Fc+Fp)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N 而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530N(见《切削手册》表1.30)故机床进给系统可正常工作。 7)切削工时： t=

所以 t=

l?l1?l2 其中l=10mm l1=4mm l1=2mm

nwf10?4?2＝0.1min

480?0.9(3)粗车B面

55?50?1=2mm.分1次切除 22) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.9mm/r

1) 切削深度。单边余量Z=

3) 计算切削速度 vc?CvxvTmapfyvkv

其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系数kv见《切削手册》

表1.28,即kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。所以

vc?342600.2?40.15?0.90.35v?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97=126m/min

1000vc1000?126= ?378r/min πdWπ?1064) 确定机的主轴转速 ns=

按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与378r/min相近的机床转速为400r/min。现选取nw=400r/min。

11

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?106?400?133m/min

1000l?l1?l2i ;其中l=30mm nwf5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm=

l?l1?l22i=?15=0.83(min) nwf400?0.9tm=

工序 2 钻、扩、铰Φ20的中心孔

(1) 钻Φ18mm孔 机床：Z525摇臂钻床

刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢钻头W18Cr4V.

1)进给量 据《切削手册》表10-66,当铸铁≤HB200时，D=Φ18时，取f=0.3mm/r 2)切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得V=35m/min. 3)确定机床主轴转速

ns=

1000vc1000?35= ?619.2r/min πdWπ?18按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-2),与619.2r/min相近的机床转速为555r/min。现选取nw=555r/min。

所以实际切削速度

vc=

?dns1000=

π?18?555?31.4m/min

1000l?l1?l2i ;其中l=91mm; l1=10mm;

nwf4)削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm=

l2=4mm; tm=

l?l1?l2105 ==0.63(min) nwf555?0.3(2) Φ19.8mm孔

根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为

11 f?(1.2~1.8)f钻 v?(~)v钻

23式中的f钻、v钻——加工实心孔进的切削用量。现已知

f钻=0.36mm/r(《切削手册》)表2.7 v钻=42.25m/min (《切削手册》)表2.13

1) 进给量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r

12

2) 切削速度 v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速

ns=

1000vc1000?16.9= ?271.8r/min πdWπ?19.8按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-2),与271.8r/min相近的机床转速为275r/min。现选取nw=275r/min。

所以实际切削速度

vc=

?dns1000=

π?19.8?275?17.4m/min

1000l?l1?l2i ;其中l=91mm; l1=10mm;

nwf4) 削工时，按《工艺手册》表6.2-1。tm=

l2=4mm; tm=

l?l1?l2105 ==0.78(min) nwf275?0.5?0.045(3) 粗绞孔至Φ19.94mm、精绞孔至Φ200mm

1) 进给量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r 2) 削速度 按切削手册选取v=0.4×48.25=19.3m/min. 3) 定机床主轴转速

ns=

1000vc1000?19.3= ?298.3r/min πdWπ?20按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-2),与298.3r/min相近的机床转速为275r/min。现选取nw=275r/min。

所以实际切削速度

vc=

?dns1000=

π?20?275?17.2m/min

1000l?l1?l2i ;其中l=91mm; l1=7mm;

nwf4) 工时，按《工艺手册》表6.2-1。tm=

l2=3mm; tm=

l?l1?l2101 ==0.73(min) nwf275?0.5工序 3 粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90右端面

机床：CA6140卧式车床

刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16?25mm2,K?=90?,?0=15?,

13

?0=12?,??=0.5mm

(1) 粗车Φ450?0.017mm端面

1) 切削深度。单边余量Z=1.2mm 2) 计算切削速度 vc?CvxvTmapfyvkv

其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系数kv见《切削手册》

表1.28,即 kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。所以

vc?342600.2?1.20.15?0.90.35v?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97=187m/min

1000vc1000?187= ?553r/min πdWπ?503) 确定机床主轴转速 ns=

按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与553r/min相近的机床转速为600r/min。现选取nw=600r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?50?600?94m/min

1000l?l1?l2i ;其中l=25mm;

nwf5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm=

l1=4mm; l2=2mm; tm=

l?l1?l231i=x1=0.06(min) nwf600x0.9(2) 粗车Φ450?0.017mm外圆柱面

1) 切削深度 单边余量为Z=2.2mm 分两次切除。 2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.8mm/r 3) 计算切削速度

vc?CvxvTmapfyvkv

其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系数kv见《切削手册》

表1.28,即 kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。所以

14

vc?342600.2?2.20.15?0.80.35v?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97=89m/min

1000vc1000x89= ?753r/min πdWπx50 4) 确定机床主轴转速 ns=

按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取nw=750r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

πx50?750?117.75m/min

1000l?l1?l2i ;其中l=41mm;

nwf 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm=

l1=4mm; l2=0mm; tm=

l?l1?l245i=x2=0.09(min) nwf750?0.8(3) 粗车Φ90mm端面

1) 切削深度 单边余量为Z=1.2mm 一次切除。 2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.8mm/r 3) 计算切削速度

vc?CvxvTmapfyvkv

其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系数kv见《切削手册》

表1.28,即 kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。所以

vc?342600.2?1.20.15?0.80.35v?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97=122m/min

1000vc1000?122= ?431r/min πdWπ?904) 确定机床主轴转速ns=

按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与431r/min相近的机床转速为480r/min。现选取nw=480r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?90?480?135m/min

10005) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1

15

tm=

l?l1?l290?45i ;其中l==22.5mm; l1=4mm; l2=0mm; nwf2l?l1?l222.5?4i==0.07(min) nwf480?0.8 tm=

工序 4 半精车Φ100端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90外圆柱 面，车Φ100、Φ90外圆柱面上的倒角C1.5，车Φ20孔左端倒角C1 (1) 半精车Φ100mm端面

粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》表2.4-2.取f＝0.5mm/r 机床主轴转速nw＝480r/min 所以切削工时 tm=

l?l1?l2?l340?2=＝0.44（min）

nwf480?0.5(2) 半精车Φ100mm外圆柱面

粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略 进给量f 根据《机械加工工艺手册》表2.4-2 取f=0.2mm/r 主轴转速 nw=480r/min 所以切削工时 tm=(3) 半精车B面

粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》表2.4-2.取f＝0.5mm/r 机床主轴转速nw＝400r/min tm=

l?l1?l2i ;其中l=30mm nwfl?l1?l2=0.17min nwf tm=

l?l1?l230i=?15=2.25(min) nwf400?0.5工序 5 半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，车3X2退刀槽，

车Φ45圆柱面右端的倒角C7，车Φ20 内孔的右端倒角C1 (1) 半精车Φ450?0.017mm端面

1) 切削深度 单边余量Z=1.2mm

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r

16

3) 计算切削速度 vc?CvxvTmapfyvkv

其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系数kv见《切削手册》表1.28,即 kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。

所以 vc?342600.2?1.20.15?0.20.35v?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97=187m/min

4) 确定机床主轴转速ns=

1000vc1000?187= ?553r/min πdWπx50按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与553r/min相近的机床转速为600r/min。现选取nw=600r/min。

所以实际切削速度 vc=

?dns1000=

π?50?600?118m/min

10005) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1 tm=

l?l1?l2i ;其中l=25mm; l1=4mm; l2=2mm; nwfl?l1?l231i=?1=0.26(min) nwf600?0.2 tm=

(2) 半精车Φ450?0.017mm外圆柱面

1) 切削深度 单边余量为Z=0.7mm

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度vc?CvxvTmapfyvkv

其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系数kv见《切削手册》

表1.28,即 kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。所以

vc?342600.2?1.20.15?0.20.35v?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97=96m/min

4) 确定机床主轴转速 ns=

1000vc1000?96= ?578r/min πdWπ?5017

按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与578r/min相近的机床转速为600r/min。现选取nw=600r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?50?600?94m/min

10005)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm=

l?l1?l2i ;其中l=41mm; l1=4mm; l2=0mm; nwfl?l1?l245i==0.37(min) nwf600?0.2 tm=

(3) 半精车Φ90mm端面

1) 切削深度 单边余量为Z=0.7mm 一次切除。 2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度

vc?CvxvTmapfyvkv

其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系数kv见《切削手册》表1.28,即 kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。所以

vc?342600.2?0.30.15?0.20.35v?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97=134m/min

4)确定机床主轴转速 ns=

1000vc1000?134= ?458r/min πdWπ?90按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8,与458r/min相近的机床转速为480r/min。现选取nw=480r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?90?480?135m/min

1000l?l1?l290?45i ;其中l==22.5mm;

nwf25) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。tm=

l1=4mm; l2=0mm; tm=

l?l1?l222.5?4i==0.28(min) nwf480?0.2工序 6 精车Φ100的端面及外圆，精车B面，车过渡圆角R5

18

(1) 精车Φ100mm端面

粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》表2.4-2.取f＝0.2mm/r 机床主轴转速nw＝480r/min 所以切削工时 tm=

l?l1?l2?l340?2=＝0.44（min）

nwf480?0.2(2)精车Φ100mm外圆柱面

粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略

进给量f 根据《机械加工工艺手册》表2.4-2 取f=0.2mm/r 主轴转速 nw=480r/min 所以切削工时 tm=(3) 精车B面

粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》表2.4-2.取f＝0.2mm/r 机床主轴转速nw＝480r/min tm=

l?l1?l2i ;其中l=30mm nwfl?l1?l2=0.33 min nwf tm=

l?l1?l230i=?15=4.7min nwf480?0.2

工序 7 粗、精铣Φ90圆柱面上的两个平面 (1) 粗铣距中心线34mm的平面。 机床：X63铣床

刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-64选用硬质合金镶齿套面铣刀YT15.

铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=40 1) 削深度 2ap=10mm 所以有ap=5mm

2) 给量 查《机械加工工艺师手册》表10-118与表10-119得,进给量f=0.2~0.35mm/齿 按机床行选取f=0.3mm/齿

3) 切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得

V=115min/s. 即V=6.9m/min

4) 定机床主轴转速

ns=

1000vc1000?6.9= ?21.97r/min πdWπ?10019

按机床说明书(见《工艺手册》表6-39),与21.97r/min相近的机床转速为22.5r/min。现选取nw=22.5r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?100?22.5?7.1m/min

1000当nw=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为

fm=fZnw=0.3?10?22.5=67.5(mm/min)， 查机床说明书有fm=60(mm/min)

5) 削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm1=

l?l1?l29045==1.5(min) tm2==0.75(min) fm6060铣两次的总时间为tm=1.5+0.75=2.25min (2) 粗铣距中心线24mm的平面。 机床：X63铣床

刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-64选用硬质合金镶齿套面铣刀YT15.

铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=40/ 1) 切削深度 4ap=20mm 所以有ap=5mm

2) 进给量 查《机械加工工艺师手册》表10-118与表10-119得,进给量f=0.2~0.35mm/齿 按机床行选取f=0.3mm/齿

3) 切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得

V=115min/s. 即V=6.9m/min

4) 确定机床主轴转速

ns=

1000vc1000?6.9= ?21.97r/min πdWπ?100按机床说明书(见《工艺手册》表6-39),与21.97r/min相近的机床转速为22.5r/min。现选取nw=22.5r/min。

所以实际切削速度

vc=

?dns1000=

π?100?22.5?7.1m/min

1000当nw=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为

fm=fZnw=0.3?10?22.5=67.5(mm/min) 查机床说明书有fm=60(mm/min)

5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1

20

tm=

l?l1?l290==1.5(min) 铣4次的总时间为4tm=4x1.5 =6min fm60(3) 精铣上两平面

1) 切削深度 查《机械加工工艺师手册》表10-119,取ap=1mm

2) 进给量 查《机械加工工艺师手册》表10-118与表10-119 按机床行选取f=0.2mm/齿

3) 切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得

V=190min/s. 即V=11.4m/min

4) 确定机床主轴转速ns=

1000vc1000?11.4= ?36.3r/min πdWπ?100按机床说明书(见《工艺手册》表6-39),与36.3r/min相近的机床转速为37.5r/min。现选取nw=37.5r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?100?37.5?11.8m/min

1000当nw=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为

fm=fZnw=0.2?10?37.5=75(mm/min) 查机床说明书有fm=80(mm/min)

5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm=

l?l1?l290==1.125(min) 铣2次的总时间为2tm=21.125=2.25min fm80工序 8 钻、绞 4XΦ9mm透孔

(1) 4XΦ9mm孔

机床：Z525立式摇臂钻床

刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ9. 1) 进给量 查《机械加工工艺师手册》表28-13，取f=0.13mm/r 2) 削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得V=30m/min. 3) 定机床主轴转速

ns=

1000vc1000?30= ?1061r/min πdWπ?9按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-5),与1061r/min相近的机床转速为1012r/min。现选取nw=1012r/min。

21

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?9?1012?28.6m/min

1000l?l1?l2i ;其中l=8mm; l1=4mm;

nwf5) 削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm=

l?l1?l215 ==0.11(min) nwf1012?0.13l2=3mm;tm=

由于有四个孔所以切削工时为4 tm=0.44min 工序 9 钻Φ4孔，扩Φ6孔

(1)钻Φ4mm孔

机床：Z525立式摇臂钻床

刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ4. 1)进给量 查《机械加工工艺师手册》表28-13，取f=0.13mm/r 2)切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得

V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)确定机床主轴转速 ns=

1000vc1000?30= ?2388r/min πdWπ?4按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-5),与2388r/min相近的机床转速为2012r/min。现选取nw=2012r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?4?2012?25.3m/min

1000l?l1?l2i ;其中l=13mm;

nwf5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm=

l1=4mm; l2=3mm; tm=

l?l1?l220 ==0.08(min) nwf2012?0.13(2) 扩Φ6mm孔

刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ6. 1) 进给量 查《机械加工工艺师手册》表28-13，取f=0.13mm/r 2) 切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得

V=24~34m/min. 取V=30m/min

3) 确定机床主轴转速

ns=

1000vc1000?30= ?1592r/min πdWπ?622

按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-5),与1592r/min相近的机床转速为1592r/min。现选取nw=1426r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?6?1426?26.8m/min

1000l?l1?l2i ;其中l=7mm;

nwf5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1 tm=

l1=4mm; l2=3mm; tm=

l?l1?l214 ==0.07(min) nwf1426?0.13工序 10 磨削B面

(1) 磨B面

机床 M114W万能外圆磨床

1) 选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料A46KV6P 350×40×127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127

2) 切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有

工件速度 vw＝18m/min 切削深度 fr＝0.0157mm/st 纵向进给量 fa＝0.5B＝20mm(双行程) 3) 切削工时 t?2?DbZbk

1000vfafr式中 D---被加工直径 b----加工宽度 Zb--单边加工余量

K---系数 V---工作台移动速度 fa--工作台往返一次砂轮轴向进给量

fa--工作台往返一次砂轮径向进给量

2??45?91?0.15?1.1 t?＝2.5(min)

1000?18?20?2?0.0157工序 11 磨Φ100、Φ90的外圆柱面 (1) 磨Φ100mm外圆柱面

机床 M114W万能外圆磨床

1)选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料A46KV6P 350?40?127

其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x127

2)切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有

工件速度 vw＝18m/min 切削深度fr＝0.0157mm/st

纵向进给量 fa＝0.5B＝20mm(双行程)

23

3)切削工时 t?2?DbZbk

1000vfafr式中 D---被加工直径 b----加工宽度 Zb--单边加工余量 K---系数 V---工作台移动速度 fa--工作台往返一次砂轮轴向进给量 fa--工作台往返一次砂轮径向进给量 t?2??90?9?0.15?1.1＝0.55(min)

1000?18?20?2?0.0157(2) 磨Φ90mm外圆柱面 机床 M114W万能外圆磨床

1)选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料A46KV6P 350?40?127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x127

2)切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有 工件速度 vw＝18m/min切削深度 fr＝0.0157mm/st 纵向进给量 fa＝0.5B＝20mm(双行程) 3)切削工时 t?2?DbZbk

1000vfafr 式中 D---被加工直径 b----加工宽度 Zb--单边加工余量 K---系数 V---工作台移动速度 fa--工作台往返一次砂轮轴向进给量 fa--工作台往返一次砂轮径向进给量

2??50?9?0.15?1.1＝0.3(min)

1000?18?20?2?0.0157工序 12 磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面

t?机床 M114W万能外圆磨床

1)选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料A46KV6P 350?40?127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x127

2)切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有 砂轮轮速n砂=1500r/min (见机床说明书) v砂=27.5m/s

24

工件速度 vw＝10m/min 切削深度 fr＝0.015mm/st 轴向进给量 fa＝0.5B＝20mm(双行程) 3)切削工时 t?2?DbZbk

1000vfafr式中 D---被加工直径 b----加工宽度 Zb--单边加工余量

K---系数 V---工作台移动速度

fa--工作台往返一次砂轮轴向进给量 fa--工作台往返一次砂轮径向进给量

2??90?8?0.15?1.1＝0.53(min)

1000?10?20?2?0.0157工序 13 金刚石精车Φ45的外圆，精车Φ90的右测面

t?(1) 精车Φ450?0.017mm外圆柱面

1) 切削深度 单边余量为Z=0.3mm 分两次切除。 2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度 vc?CvxvTmapfyvkv

其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系数kv见《切削手册》

表1.28,即 kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。所以

vc?342600.2?0.30.15?0.10.35v?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97=96m/min

1000vc1000?96= ?585r/min πdWπ?504) 确定机床主轴转速 ns=

按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取nw=600r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?50?600?94m/min

1000l?l1?l2i ;其中l=41mm; l1=4mm;

nwf25

5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm=

l2=0mm; tm=

l?l1?l245i==0.75(min) nwf600?0.1(2) 精车Φ90mm端面

1) 切削深度 单边余量为Z=0.3mm 一次切除。 2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度

vc?CvxvTmapfyvkv

其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系数kv见《切削手册》表1.28,即 kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。所以

vc?342600.2?0.30.15?0.20.35v?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97=134m/min

4)确定机床主轴转速 ns=

1000vc1000?134= ?458r/min πdWπ?90按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8,与458r/min相近的机床转速为480r/min。现选取nw=480r/min。

所以实际切削速度vc=

?dns1000=

π?90?480?135m/min

1000 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 tm=

l?l1?l290?45i ;其中l==22.5mm; l1=4mm; l2=0mm; nwf2l?l1?l222.5?4i==0.31(min) nwf480?0.2 tm=

最后，将以上各工序切削用量，工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺综合卡片，见所附卡片。

26

三、夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经杨老师指定，决定设计第7 道工序—铣距零件中心线分别为24mm和34mm的两平面的夹具。本夹具将用于组合机床，对工件对铣加工，刀具为镶齿三面刃铣刀。

3.1 问题的提出

本夹具主要用来距中心线24mm和34mm的两平面，此平面的形位公差和表面

?0.12?0.045要求均较高，无特殊要求，且加工此平面时Φ1000.34mm 轴的外端面及Φ200孔的内表面都已加工出来，可用来作为此工序的定位面。因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具。

3.2夹具设计

3.2.1 定位基准的选择

?0.045?0.12由零件图可知，待加工平面对Φ200的轴线有平行度要求，对Φ1000.34的?0.045底端面有垂直度要求，其设计基准为Φ200孔的中心线。本设计选用以?0.045?0.12Φ200孔的内表面和Φ1000.34的底端面为主要定位基面，另选用Φ100mm的上

端面作为辅助定位基准。为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。

3.2.2切削力及夹紧力计算

刀具：镶齿三面刃铣刀 d=Φ80mm 由《机械制造工艺设计手册》P116 可查得

dXFcYFcZFc铣削扭矩 M=CFCapfvcKFc

2XFcYFcZFcfvcKFc 切向力 F=CFCap切削功率 Pm=2πM·n·10(kw)

式中：CF=558.6 aP?5 xF=1 yF=0.8 Z?0

d0=80 kF=0.9 f=0.13 n=1450

所以当铣距中心轴线24mm和34mm面时有：

0x0.9x10?3=19.65(N·m) M=?80/2?x558.5x51x0.130.8xvc00.9=491.35(N) F=558.5x51x0.130.8vc?3 Pm=2πx19.65x1450x10?3=178.97(kw)

27

因为是对铣加工，故：M=19.65x2=39.3(N·m) F=491.35x2=982.7N

Pm=178.97x2=357.94(kw)

如上所述，本设计采用螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构。

螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且由于缠绕在螺钉表面的螺旋线很长,升角又小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都很大，是手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构。

根据夹紧状态下螺杆的受力情况和力矩平衡条件

FQL=F????FRxFQ Ld0 FJ=

d02tg(???1)????tg?22 式中: FJ——夹紧力(N) FQ——作用力(N) L——作用力臂(mm) d0——螺杆直径 α——螺纹升角 ?1——螺纹处摩擦角. ?2——螺杆端部与工件间的摩擦角.

??——螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm)

所以有FJ=

FQ Ld0tg(???1)????tg?22=

80x8012tg(8??5?)?5.78tg6?2

=

6400=3075.73N 2.112显然 FJ=3075.73N>982.7N=F.故本夹具可安全工作。

3.2.3 定位误差分析

夹具的主要定位元件为支撑板和定位销。支撑板尺寸与公差都是选取的标准件，其公差由标准件决定，并且在夹具装配后的技术要求统一磨削加工，支撑板的定位表面与夹具体底面平行度误差不超过0.02；定位销选取标准件，夹具体上装定位销销孔的轴线与夹具体底面的垂直度误差不超过0.01。

夹具的主要定位元件为短定位销限制了两个自由度,另一端面限制三个自由度,绕铣刀轴线旋转方向的自由度无须限制。因零件对形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用标准件，故定位误差在此可忽略。

3.2.4 夹具设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于

28

机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。但由于本夹具是应用于组合机床上，两铣刀同时工作的对铣加工，夹具尺寸不能很大，如果采用机动夹紧，夹具势必过于复杂和庞大，本夹具为了提高生产率和降低生产成本，考虑简单、经济、实用, 减轻工人劳动强度，采用螺旋夹紧机构,操作非常简单,先拧松夹紧螺母,稍旋转弯头压板，将工件放置在夹具支撑板上，由定位销定位,再将压板旋转复位，拧紧螺母达到夹紧要求即进行铣削加工.本工序采用的是专用的组合机床，高速钢镶齿三面刃铣刀来铣侧端面，因而不需要很大的夹紧力，而且可以采用长柄扳手，只需拧松两个夹紧螺母即可，因而工人的劳动强度不大。

29

四、设计小结

本次课程设计是对上学期所学《机械设计制造基础》课程和生产综合实习的检测和应用，将课本上所学的和实习中看到的结合起来，在此基础上，发挥自己的创造力，进行实际设计工艺过程和夹具。

在本次设计过程中，我们阅读了一些技术资料及设计手册，认真探讨了机械领域内的各种基本问题。因此，本次设计不仅加强了对自己所学专业课程的理解和认识，而且也对自己的知识面进行了拓宽。此外，本次设计在绘图的过程中，使用了AUTOCAD绘图软件，并同时进行了手工绘图，这些都不同程度地使我们学到了更多的知识，进一步提高了我们绘图识图的能力。

但知识所学有限，实际经验更加不足，因此我的设计还存在着很多的不足之处。如：各部分时间分配不是很合理，虽然得到了计算机绘图的锻炼，但手工绘图相比下占的比例少了一些，还有夹具设计中，加紧机构为手动，尽管降低成本，但过于简单。这些在以后的设计中都是需要改进的。

最后，在这里，感谢杨翔宇教师的认真指导和同学们的帮助。

30

五、参考文献

1、王栋、李大磊主编《机械制造工艺学课程设计指导书》机械工业出版社2010.8 2、徐嘉元，曾家驹主编《机械制造工艺学》机械工业出版社 97.8 3、赵家齐：《机械制造工艺学课程设计指导书》，机工版 4、李益民主编：《机械制造工艺设计简明手册》，机工版，2005年7月第一版 5、王启平主编《机床夹具设计》哈工大出版社 85.12

6、东北重型机械学院主编《机床夹具设计手册》上海科学技术出版社 80.1 7、徐灏主编《机械设计手册》机械工业出版社 91.9 8、《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》 （教材） 9、《机械加工工艺师手册》 10、《机械零件设计手册》 11、《机床夹具设计图册》

31

*****大学 机械加工工艺过程卡片产品型号 CA6140 产品型号 831004 共1页 产品名称 车床 零件名称 法兰盘 第 1 页 材料牌号 HT200 毛坯种类 铸件 毛坯外型尺寸 Φ108X102 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 工序 工 时 序 工 序 内 容 车间 工设 备 工 艺 装 备 号 名称 段 准终 单件 1 下料 铸件 砂型铸造 2 热处理 退火 3 车 粗车φ100mm柱体左端面、外圆，粗车B面 机加 CA6140 09号90°偏头车刀，三爪卡盘 1.9mim 4 钻 钻中心孔φ18，扩孔φ19.8，粗铰中心孔φ19.94，机加 Z525 高速钢钻头W18Cr4V、直柄扩孔钻φ19.8, 2.89min 精铰中心孔φ20mm 锥柄机铰刀φ20H7 ，专用夹具 5 车 粗车右φ45mm右端面、外圆，φ90mm外圆及右端面 机加 CA6140 09号90°偏头车刀，三爪卡盘 0.22min 6 车 半精车φ100左端面、外圆,半精车B面并倒角C1.5,机加 CA6140 09号90°偏头车刀、02号45°成形车刀，3.06min 半精车φ90外圆,φ20左侧倒角C1 三爪卡盘 7 车 半精车右φ45mm外圆及右端面，倒角C7，半精车φ机加 CA6140 09号90°偏头车刀，02号45°成形车刀，1.2min 90mm右侧面，切槽3×2，车φ20mm孔右端倒角C1 03号3mm切槽刀，三爪卡盘， 8 车 精车φ100mm端面、外圆，精车B面,车过渡圆角R5 机加 CA6140 09号90°偏头车刀,R5圆角刀,三爪卡盘, 6.21min 9 铣 粗铣、精铣φ90mm柱体的两侧面 机加 X63 硬质合金镶齿套面铣刀YT15（d=φ80mm） 6.95min 10 钻 钻4Xφ9mm透孔 机加 Z525 高速钢直柄麻花钻Φ9，专用夹具 1.66min 11 钻 钻φ4mm孔，扩、铰φ6mm孔 机加 Z525 高速钢直柄麻花钻Φ4， 1.5min 高速钢直柄麻花钻Φ6，专用夹具 12 磨 磨削B面 机加 M114W A46KV6P 350×40×127砂轮 2.2min 13 磨 磨削外圆面φ100mm、φ90mm 机加 M114W A46KV6P 350×40×127砂轮 0.8min 14 磨 磨削φ90mm凸台距离轴线24mm的侧平面 机加 M114W A46KV6P 350×40×127砂轮，专用夹具 0.53min 15 车 金刚石车Φ45mm外圆、φ90mm右侧面 机加 CA6140 90°金刚石车刀，三爪卡盘 1.06min 16 抛光 B面抛光 机加 普通圆管（外圆）抛光机 17 刻字 Φ100mm刻字及刻线 机加 18 镀鉻 Φ100mm外圆镀铬 机加 19 检验 检测入库 设计（日期） 审核（日期） 校对（日期） 会签（日期） 32

标记

处数 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 更改文件号 签字 黄 宇 （2010.1.10） 杨 翔 宇 杨 军

33

机械加工工艺工序卡（13张）

34

35

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rzap.html