CA6140法蘭盤設計論文.docx

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1、 Southwest university of science and technology 本科畢業(yè)設計（論文） CA6140車床法蘭盤零件的機械加工 工藝與鉆夾具的設計 學院名稱 專業(yè)名稱 學生姓名 學號 指導教師 二〇一四年六月 I 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 III CA6140車床法蘭盤零件的機械加工工藝與鉆夾具的設計 摘要：制造是人類科學理念物化的過程。制造業(yè)是國民經濟的支柱產

2、業(yè)，是國家創(chuàng)造力、競爭力和綜合國力的重要體現(xiàn)。它不僅為現(xiàn)代工業(yè)社會提供物質基礎，為信息與知識社會提供先進裝備和技術平臺，也是實現(xiàn)中國特色軍事變革和國防安全的基礎。 本次設計首先對CA6140車床法蘭盤零件技術要求、結構特點以及加工工藝過程進行深入的分析,并對其制定了相應的加工工藝流程。加工工藝流程的制定即保證了加工精度又提高了加工效率和生產質量。在設計的過程中，針對法蘭盤的孔系加工設計了一套鉆床用的夾具。其意義是提高了工件的加工質量，降低生產成本，達到高效率生產。 本文以CAD和三維造型軟件UG為設計平臺，分別繪制了CA6140車床法蘭盤吊的零件圖、工裝夾具的零件圖。 關鍵詞：法蘭盤

3、；加工工藝；夾具  CA6140 machininglatheflangepartsandfixturedesign Abstract：Manufacturing is theprocess of humanscientific ideamaterialized.Manufacturing industry is the pillarindustry of the nationaleconomy,is the important embodiment of national create bity. Competitivenes and

4、 overallnational strength. It not only providesthe material basis for themodern industrial society, in order to provideadvanced equipment andtechnologyplatform of theinformation materialized and knowledge society,also is the basicChinacharacteristic military revolution and national security The des

5、ign oftheflange CA6140 latheparts,structural characteristics and technical requirements of machining isanalyzed,and thecorrespondingprocessformachining..Make the processflowwhich is to ensure themachiningaccuracyandimprove the processing efficiencyand the flange parts dan fixture is basis for produc

6、t quality. in thedesign process,theholesmachining flangedesignfixtureforadrilling machine. Its meaningis to improve theprocessing quality of work pieces,reduce productioncosts achieve high efficiencyproduction. In this paper,CAD and 3Dmodeling software UG as the design platform, were plotte CA6140

7、 latheflange drawing,engineeringcranefixture parts diagram Key words: flange;processing technology;fixture 目 錄 第1章 緒 論…………………………………………………………………………1 1.1 課題背景………………………………………………………………………1 1.2 國內外夾具研究現(xiàn)狀………………………………………………………....1 1.3 研究內容和研究方法…………………………………………………………2 1.4 課題研究的意

8、義和目的………………………………………………………3 1.5 論文正文的結構………………………………………………………………3 第2章 法蘭盤零件…………………………………………………………………....4 2.1 法蘭盤零件的介紹……………………………………………………………4 2.2 CA6140車床上法蘭盤的作用……………………………………………….4 第3章 CA6140車床法蘭盤零件的加工工藝分析………….………………………..5 3.1 毛坯材料及制造方式的選擇 6 3.2 基面的選擇 6 3.3 制定工藝路線 6 3.4 毛坯尺寸的確定 8 3.5 確定切削

9、用量及基本用時…………………………………………………..12 第4章 夾具設計……………………………………………………………………..33 4.1 定位誤差的分析：…………………………………………………………...33 結 論……………………………………..……………………………………………..35 致謝…………………………………………………………………………………….36 參考文獻…………………….…………………………………………………………37 西南科技大學本科生畢業(yè)論文

10、 第1章 緒 論 1.1 課題背景 機械制造業(yè)的加工水平是衡量一個國家經濟發(fā)展水平的標志。機械制造業(yè)為國民經濟的各部門提供了加工裝備，它的發(fā)展水平直接影響到國民經濟各部門的技術水平以及經濟效益的提高。沒有現(xiàn)代化的機械制造業(yè)，就不可能有現(xiàn)代化的工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術。 機床夾具是機械制造中一項極其重要的工藝裝備。工件在機床上加工時，為了保證工件的加工精度以及提高其生產效率，必須使工件在機床上相對于刀具占有正確的位置，這個過程稱之為定位。在切削過程中為了克服工件受到外力（切削力，慣性力，重力等）的作用而破壞定位，還必須對工件實施加緊力，這個過程稱之為夾緊。定位和夾緊兩個過程的綜

11、合稱為裝夾，完成工件裝夾的工藝裝備則稱為機床夾具。 夾具從產生到現(xiàn)在，可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上，這時夾具的主要作用是作為人的單純的輔助工具，使零件的加工過程提速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，且夾具的使用機能發(fā)生了變化，它主要用于工件的定位以及夾緊。當人們越來越認識到，夾具與操作人員對改進工作及提高機床的性能有著密切的關系的時候，對夾具引起了相當高的重視；至此，第三階段夾具的表現(xiàn)為與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。 1.2 國內外夾具研究現(xiàn)狀 國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已

12、占工件總 數(shù)的85%左右。 現(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多種生產的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80%左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20%左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： (1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本； (2）能裝夾一組具有相似特征的工件； (3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；

13、 (4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具； (5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞 1.3 研究內容和研究方法 本次的設計是針對CA6140車床法蘭盤零件的加工工藝規(guī)程以及一些加工工序的專用夾具的設計。CA6140車床法蘭盤零件的主要加工表面是圓面及孔系的加工。根據(jù)加工工藝原則可知，保證零件外圓面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。所以本次設計遵循先面后孔的加工原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工階段半精加工階段和精加工階段，以滿足零件的加工精度要求?；鶞蔬x擇以后以一端的圓柱面作為粗基準，再以另一外圓面作為精基準。主要加工工序的安排是先以

14、粗加工基準加工，再以已加工過的面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用已加工的外圓面和工藝孔定位加工其他孔與外圓面。這樣采用的互為基準的方法，精基準可以提高其加工精度。 （1）首先對零件的形狀、尺寸、精度要求和力學性能等參數(shù)進行分析。并結合當今的制造條件、生產技術等因素，分析其零件的機械加工工藝性能。良好的機械加工工藝性應保證工序數(shù)目較少、占用的設備數(shù)量少、生產效率較高、夾具結構設計簡單，并且使用壽命高、產品質量穩(wěn)定、以及操作的簡單等特點。 （2）確定加工工藝方案和主要的工藝參數(shù)。在零件的加工工藝分析基礎上，找出后鋼板彈簧吊耳制造工藝及其工裝夾具設計的特點和難點。再根據(jù)實際的加工情

15、況，提出實際可行的加工工藝方案。提出的內容要包括工序的性質、工步、加工順序等等。在實際的生產過程中，同一種零件的加工可能存在著多個切實可行的加工工藝方案。這些方案通常各有優(yōu)缺點，所以要從產品質量、生產效率、設備的使用情況、夾具制造的難易程度以及使用壽命的高低、生產成本的比較、安全程度等方面進行綜合分析比較，這樣才能確定出適合該零件的生產的最佳方案。 （3）根據(jù)加工工藝方案選擇合適的機械加工設備。根據(jù)零件所需完成的工序的要求，結合工廠現(xiàn)有的設備情況，選擇適合該零件的加工設備。 （4）工裝夾具的設計。根據(jù)擬定的加工工藝方案，設計夾具的結構并計算其參數(shù)。設計時，需要對結構上的相關參數(shù)進行校核。

16、 （5）繪制夾具的裝配圖和零件圖。夾具的裝配圖中，需要標注夾具的定位機構、加緊機構、導向機構以及其它輔助裝置。裝配圖是用夾具體將零件連接起來，這樣看上去更為直觀形象。 1.4 課題研究的意義和目的 本題目是根據(jù)機械設計制造及其自動化專業(yè)的機械制造方向的培養(yǎng)目標和機械制造中的典型零件的機械加工工藝規(guī)程與工藝裝備設計要求而自擬的畢業(yè)設計題目，目的是提高學生理論聯(lián)系工程實際和實際工程設計能力。 畢業(yè)設計是綜合運用機械設計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)知識，分析和解決實際工程問題的一個重要實踐教學環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設計培養(yǎng)學生制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力，以及設計機床夾具的能力。在設計過程

17、中，學生應熟悉有關標準和設計資料，學會使用有關手冊和數(shù)據(jù)庫。將作為未來從事機械制造技術工作的一次重要的基本訓練。 （1）培養(yǎng)學生熟練運用機械加工工藝規(guī)程與工藝裝備設計的基本理論，并理論聯(lián)系生產實際，正確解決零件在機械加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等生產技術問題，保證零件的加工質量。 （2）提高學生的機械零件結構設計能力。通過設計工藝裝備的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經濟合理而能保證加工質量的工藝裝備的能力。 （3）學會使用機械制造、機械設計手冊及圖表資料，掌握資料的正確查閱和熟練運用。 1.5 論文正文的結構 設計正文分為四個章節(jié)，包括

18、：第一章緒論（簡述了課題的研究背景及國內外研究現(xiàn)狀和研究方法以及意義和目的）。第二章零件的工藝設計（分析零件各部分的加工要求并擬定零件的加工工藝路線）。第三章零件工藝的詳細設計（分析加工過程中的重要工序，并確定其切削用量）第四章專用夾具設計（設計鉆4φ9鉆孔工序的夾具）。  第2章 法蘭盤零件 2.1 法蘭盤零件的介紹 又叫法蘭凸緣盤。法蘭是管子與管子之間相互連接的零件，用于管端之間的連接；也有用在設備進出口上的法蘭，用于兩個設備之間的連接，如減速機法蘭。法蘭連接或法蘭接頭，是指由法蘭、墊片及螺栓三者相互連接作為一組組合密封結構的可拆連接。管道法蘭系指管道裝置中配管用的法蘭，用在設

19、備上系指設備的進出口法蘭。法蘭上有孔眼，螺栓使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。法蘭分螺紋連接（絲扣連接）法蘭、焊接法蘭和卡夾法蘭。法蘭都是成對使用的,低壓管道可以使用絲接法蘭，四公斤以上壓力的使用焊接法蘭。兩片法蘭盤之間加上密封墊，然后用螺栓緊固。不同壓力的法蘭厚度不同，它們使用的螺栓也不同。水泵和閥門，在和管道連接時，這些器材設備的局部，也制成相對應的法蘭形狀，也稱為法蘭連接。凡是在兩個平面周邊使用螺栓連接同時封閉的連接零件，一般都稱為“法蘭”，如通風管道的連接，這一類零件可以稱為“法蘭類零件”。但是這種連接只是一個設備的局部，如法蘭和水泵的連接，就不好把水泵叫“法蘭類零件”。比較小型的如閥門

20、等，可以叫“法蘭類零件”。 2.2 CA6140車床上法蘭盤的作用 A6140臥式車床上的法蘭盤，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Φ20 mm內孔與主軸的中間軸承外圓相配，Φ mm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。主要作用是標明刻度，實現(xiàn)縱向進給。  第3章 CA6140車床法蘭盤零件的加工工藝分析 因為已經知道CA6140車床法蘭盤的材料為HT200，需要生產5000件，于是決定用金屬型鑄造的方式來生產毛坯。由零件圖我們可以得到需要加工的面、孔的信息： （1） Φ20的內孔及兩倒角 （2） Φ外圓

21、柱面及倒角 （3） 兩個Φ45外圓面、Φ圓柱面的圓角，Φ圓柱面的倒角和退刀槽 （4） Φ90外圓柱面以及Φ90與Φ87面的倒角 （5） Φ4和Φ6兩個孔，以及兩孔之間的倒角，4個Φ9的透孔 （6） 4個Φ9的透孔 （7） Φ90的兩個側面 （8） 法蘭盤的兩個端面，Φ端面的刻字刻線 其中在加工Φ圓柱面和Φ20的內孔由于加工精度要求較高需要精加工。還有很多面是粗糙度在1.6以下的面也需要精加工。 零件圖如圖3-1所示 圖3-1 零件圖 3.1 毛坯材料及制造方式的選擇 零件的材料為HT200，由于該零件是中批生產，并且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造，法蘭盤的毛坯比

22、較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成批量鑄造，再進行機械加工。這也提高生產率，保證加工精度所需要的。 3.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中重要工作之一。基面選擇必須要正確與合理，可以使加工的質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中就會問題百出，更有可能造成零件大批報廢，使得生產無法正常進行。 （1） 粗基準的選擇 粗基準的選擇主要是選擇第一道加工工序的定位基準，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：二要考慮怎樣保證不加工面與需要加工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

23、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） 精基準的選擇 主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 3.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領確定為中批生產的條件下，可以考慮采用通用性的機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應

24、當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 工藝路線方案1： 工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面并倒角 工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面并倒圓角，粗車Φ90的端面及外圓柱面并倒角，車32退刀槽 工序 3 鉆Φ20孔并倒角。 工序 4 鉆、絞Φ6孔，鉆Φ4孔 工序 5 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面 工序6 半精鏜Φ20孔 工序 7 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車Φ90的外圓柱面。 工序8 半精車Φ45的外圓柱面，半精車Φ90端面 工序9 精車Φ100的左端面及外圓柱面 工序10 精車Φ的外圓柱面，精車Φ90右端面 工序11精銑Φ90圓柱

25、面上的平面 工序12精磨Φ90圓柱面上離中心線24mm的平面 工序13 精磨Φ100右端面、Φ的外圓柱面、Φ90的左端面和外圓柱面， 工序14鉆4Φ9透孔， 工序15 拋光B面 工序16 去毛刺 工序17 刻線、刻字 工序18 鍍鉻 工序19檢驗入庫 工藝路線2： 工序1 粗車Φ45端面及外圓柱面并倒角 工序2 粗車Φ90外圓柱面及兩邊端面并倒角，車Φ45上的退刀槽 工序3 粗車Φ100外圓柱面及端面并倒角 工序4 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面 工序5 鉆、絞Φ20的孔，鉆Φ9的四個孔 工序6 鉆、絞Φ6孔。鉆Φ4孔 工序7 半精車Φ45的外圓柱面

26、和端面 工序8 半精車Φ90外圓柱面和端面 工序9 半精車Φ100外圓柱面和端面 工序10 半精銑Φ90圓柱面上離中心線24mm的平面 工序11半精銑Φ90圓柱面上離中心線24 mm的平面 工序12 精車Φ45的外圓柱面和端面、Φ90的外圓柱面和右端面 工序13精車Φ100的外圓柱面和端面 工序14精銑Φ90圓柱面上離中心線24 mm的平面 工序15精銑Φ90圓柱面上離中心線34 mm的平面 工序16精磨Φ100右端面、Φ的外圓柱面、Φ90的左端面和外圓柱面 工序17拋光B面 工序18去毛刺 工序19刻線、刻字 工序20鍍鉻 工序21檢驗入庫 上述兩個工藝路線

27、在原則上基本上都是按照先面后孔，第一條工藝路線以Φ45的外圓柱面和端面作為粗基準和第二條工藝路線以Φ100的外圓柱面和端面多為粗基準比較，第一條工藝路線更合理寫。在鉆Φ4和Φ6孔的時候，第一條工藝路線是在最后進行加工的，這樣可能會對Φ45的外圓柱面有破壞，而第二條路線加工這兩個孔的順序會更好些。最終工藝路線就是把第一條工藝路線加工Φ4和Φ6的工序提前一些的工藝路線。 3.4 毛坯尺寸的確定 已知該毛坯是用金屬型鑄造的方式來得到，通過查閱《機械制造技術基礎課程設計》來得到加工余量和尺寸公差。 “法蘭盤”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.4 kg，生產類型為中批生產，采

28、用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下： （1） 外圓面Φ100 mm 表3-1外圓面Φ100mm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 工序尺寸及偏差 精車外圓 0.5 100 0.22 Φ 半精車外圓 1.5 100.5 0.35 Φ 粗車外圓 2.4 102 0.54 Φ 毛坯 4.4 104.5 2.2 Φ （2） mm外圓表面 表3-2 mm外圓面加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及偏差 精車外圓

29、0.3 45 0.017 半精車外圓 1.4 45.3 0.25 Φ 粗車外圓 2.0 46.7 0.39 Φ 毛坯 3.7 48.7 2 Φ （3） B面Φ 表3-3 B面中Φ45mm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 工序尺寸及偏差 精磨外圓 0.3 45 0.6 Φ 半精車外圓 1.4 45.3 0.25 Φ 粗車外圓 2.0 46.7 0.39 Φ 毛坯 3.7 48.7 2 Φ （4）B面中兩個端面 表3-4 B面中兩個端面加工余量 工序名稱 工序余量 精

30、磨端面 0.3 半精車 0.8 粗車 2 毛坯 3.6 （5）Φ90mm外圓 表3-5 Φ90mm外圓 工序名稱 工序余量 磨外圓 0.4 半精車外圓 1.5 粗車外圓 2.4 毛坯 4.3 (6) φ90mm右端面 表3-6Φ90mm右端面加工余量 工序名稱 工序余量 精車 0.2 半精車 0.8 粗車 2 毛坯 3 （7）mm圓柱面上離mm孔中心線34mm的平面 表3-7 離mm孔中心線34mm的平面加工余量 工序名稱 工序余量 精銑 0.6 粗銑 1.0 毛坯 1.6 （8）mm圓柱面上離mm

31、孔中心線24mm的平面 表3-8 離mm孔中心線24mm的平面 工序名稱 工序余量 精磨 0.3 精銑 0.6 粗銑 1.0 毛坯 1.9 （9）mm左端面 表3-9 mm左端面 工序名稱 工序余量 精磨 0.4 半精車端面 0.8 粗車 2 毛坯 3.2 （10）Φmm左端面 表3-10 Φ100mm左端面加工余量 工序名稱 工序余量 精車 0.2 半精車 0.8 粗車 2 毛坯 3 得出毛坯尺寸后毛坯圖 如圖3-2所示 圖3-2 毛坯圖 3.5 確定切削用量及基本用時 工序

32、 1 粗車Φ100端面及外圓柱面并倒角 (1)粗車Φ100端面 1）選擇刀具 選用93偏頭端面車刀，刀具材料為YG8硬質合金，前刀面形狀為平面帶倒棱形前角為10，后角為6，主偏角為93，副偏角為10，刀尖角圓弧半徑為0.8，刃傾角為-5，刀桿橫截面BH=1625。 2）確定切削用量 粗車的余量為2 mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度6 mm，所以一次走刀完成，即。查文獻[1] 呂 明. 機械制造技術基礎.武漢理工大學出版社，2001 1]得f=0.6-0.9 mm/r，取f=0.65 mm/r。當使用YG8硬質合金刀加工HT200（190HBS），，f=0.65 mm/r，查出，

33、由于實際情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)。 Vc= （3-1） 則根據(jù) （3-2） 按CA6140車床的轉速列表查得與167.5 r/min相近的轉速為n=160 r/min，實際切削速度為。確定，f=0.65 mm/r，n=160 r/min，v=52.2 m/min。 3）計算工時 左端面： ，d=104，

34、=0 （3-3） 其中，取， 所以， 右端面： ，d=104， =45 其中，取， 所以， （2）粗車Φ100外圓柱面 1）選擇刀具 選用90焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為5 mm，刀具材料為YG8硬質合金，前刀面帶倒棱形，前角為10，后角為6，主偏角為90，副偏角為8，刀尖角圓弧直徑為0.5，刃傾角為-5。 2）確定切削用 粗車余量為1.2 mm（半徑值），一次走到即可完成，即，根據(jù)文獻[2] 柯建宏.機械制造技術基礎課程設計.華中科技大學出版社，2006 2]，得f=0.6-0.9，取f=0.8

35、 mm/r。當使用YG8硬質合金刀加工HT200（190HBS），，f=0.8 mm/r，查出，由于實際情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為：。 Vc= 則根據(jù) 按CA6140車床的轉速列表查得與125 r/min相近的轉速為n=160 r/min得實際切削速度為確定，f=0.8 mm/r，n=120 r/min，v=40.8 m/min。 3）計算基本工時 （3-4） 其中，，取， 所以， 工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面并倒圓角，粗車Φ90的端面及外圓柱面并

36、倒角，車32退刀槽 （1）粗車Φ45右端面 1）選擇刀具 選用93偏頭端面車刀，刀具材料為YG8硬質合金，前刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為10，后角為6，主偏角為93，副偏角為10，刀尖角圓弧半徑為0.5，刃傾角為-10，刀桿橫截面BH=1625。 2）確定切削用量 粗車的余量為1.6mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成，即，根據(jù)文獻，得f=0.4-0.5，取f=0.5 mm/r，當使用YG8硬質合金刀加工HT200（190HBS），f=0.5 mm/r，查出，由于實際情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為：。 Vc= 則根據(jù) 按CA6140

37、車床的轉速列表查得與459.8 r/min相近的轉速為n=450 r/min。得實際切削速度為確定，f=0.5 mm/r，n=450 r/min，v=67.8 m/min 3）計算基本工時 ，d=48， =0 其中，取， 所以， （2） 粗車Φ90右端面 1）選擇刀具 選用93偏頭端面車刀，刀具材料為YG8硬質合金，前刀面形狀平面帶倒棱形，前角為10，后角為6，主偏角為93，副偏角10，刀尖圓弧半徑0.5，刃傾角為-10，刀桿橫截面BH=1625。 2）確定切削用量粗車的余量為2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度6 mm，所以一次走刀完成，即。 3）確定進給量 根據(jù)文

38、獻[3] 趙如福．金屬機械加工工藝人員手冊.上?？茖W技術出版社，2006 3]得f=0.6-08，取f=0.75 mm/r當使用YG8硬質合金刀加工HT200（190HBS），，f=0.75 mm/r，查出，由于實際情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為：。 = 則根據(jù) 按CA6140車床的轉速列表查得與184.5 r/min相近的轉速為n=200 r/min，得實際切削速度為 。 確定，f=0.7 5mm/r，n=200 r/min，v=59.3 m/min。 4）計算基本工時 ，d=94.4， =48 其中，取， 所以， (

39、3）粗車外圓 1）選擇刀具 用90焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為5 mm，刀具材料為YG8硬質合金，前刀面帶倒棱形，前角為10，后角為6，主偏角為90，副偏角為8，刀尖圓弧直徑為0.5，刃傾角為-10。 2）確定切削用量 粗車的余量為1 mm（半徑值），一次走刀完成，即，根據(jù)文獻[4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊.機械工業(yè)出版社，2000 4]，得f=0.4-0.9，取f=0.56mm/r當使用YG8硬質合金刀加工HT200（190HBS），，f=0.56 mm/r，查出，由于實際情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為： 。 = 則根據(jù) 按CA6140車床的轉

40、速列表查得與370.2 r/min相近的轉速為n=400 r/min，得實際切削速度為。 確定，f=0.5 6mm/r，n=400 r/min，v=60.3 m/min。 3）計算基本工時 其中，， ，取， 所以， (3)粗車外圓 1）選擇刀具 選用90焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為5 mm，刀具材料為YG8硬質合金，前刀面帶倒棱形，前角為10，后角為6，主偏角為90，副偏角為8，刀尖角圓弧直徑為0.5，刃傾角為-10。 2）確定切削用量 粗車的余量為1.2 mm（半徑值），一次走刀完成，即 根據(jù)文獻[5] 陳宏鈞．機械加工工藝裝備設計員手冊.機械工業(yè)出版社，2008

41、5]，得f=0.6-1.2，取f=0.8 mm/r當使用YG8硬質合金刀加工HT200（190HBS），，f=0.8 mm/r，查出，由于實際情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為：。 = 則根據(jù) 按CA6140車床的轉速列表查得與144 r/min相近的轉速為n=160 r/min得實際切削速度。 確定，f=0.8 mm/r，n=160 r/min，v=47.4 m/min。 3）計算基本工時 其中，，，取， 所以， 工序3 鉆Φ20孔并倒角 (1)鉆床和刀具的選擇 Z525型搖臂

42、鉆床，選用直徑18 mm高速鋼標準錐柄麻花鉆。 (2)選擇切削用量 當使用高速鋼標準錐柄麻花鉆加工HT200，f=0.26 mm/r，查文獻[6] 胡建新．機床夾具.中國勞動社會保障出版社，2001 6]得出，取=24 m/min、則根據(jù)按CA6140車床的轉速列表查得與424.2 r/min相近的轉速為n=400 r/min得實際切削速度為。 確定，f=0.32 mm/r，n=400 r/min，v=22.62 m/min。 (3)計算基本工時 （3-5） 其中，，取 所以，

43、 工序 4鉆Φ6孔，鉆Φ4孔 （1）鉆Φ6孔 1）刀具及機床選擇 選用Ф4 mm高速鋼錐柄標準麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。切削速度v=24~34m/min，切削進給量f=0.13 mm/r。取v=24 m/min，轉速取680 r/min。 2）計算基本工時 （2）絞Φ6孔 1）刀具選擇 Ф6高速鋼錐柄機用鉸刀，刀具磨鈍標準為0.4—0.6，耐用度T=60 min。 2）確定切削用量 加工余量為2 mm，故背吃刀量。查得[7] 吳拓.現(xiàn)代機床夾具設計[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008:90-138. 7]f=0.15 mm/r查得v=30.5 m/min，算

44、得n=1618 r/min，根據(jù)鉆床選取實際轉速為1360 r/min，則實際切削速度為25.6 m/min。 3）計算基本用時 （3）鉆Φ4孔 1）機床及刀具的選擇 選用Ф4高速鋼錐柄標準麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床，查《切削用量手冊》f=0.10～0.15 mm/r，由鉆床取f=0.13 mm/r.由《切削用量手冊》得，取。由Z525鉆床取n =1360 r/min。故。 2）計算基本工時 工序 5 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面 (1)粗銑Φ90圓柱面上的平面 1）選擇車床和刀具以及其他選用量 車床選用X62銑床，刀具選用端銑刀，直徑為60 mm，齒數(shù)為30。

45、由于加工材料為190HBS的灰鑄鐵，所以掐前角=10，后角=12。已知銑削寬度為=14 mm，銑削深度=1 mm。查的進給量=0.15-0.30 mm/z。現(xiàn)取=0.20 mm/z。 2）選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 用硬質合金刀初加工灰鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0 mm；銑刀直徑d=60mm,耐用度T=180 min。 確定切削速度和工作臺進給量： （3-6） 式中，=245，=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32，T=180min，=1，=0.2

46、0mm/z，=14mm，z=30，d=60mm，=1.0 算出=193.9m/min。 n==1029.2r/min 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉速表，選擇n=950 r/min，則實際切削速度為v=179 m/min，工作臺每分鐘進給量為。 =0.203060=360 mm/min 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給量表，選擇=375 mm/min。 3）基本工時 （3-7） 式中=59+77=136 mm，=,=14 mm，d=60 mm，=26 mm，=3 mm

47、，=360 mm/min，i=1 =0.47 min=28 s。 工序6 半精鏜Φ20孔 直徑18mm，確定背吃刀量=2 mm，查表可得進給量f=0.5 mm/r,取f=0.4 mm/r。確定切削速度=25 m/min。 主軸轉速。 根據(jù)機床查表得取n=400 r/min。 所以實際切削速度為v=25.12 m/min。 基本時間： 工序 7 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車Φ90的外圓柱面。 （1）半精車Φ100的左端面 1）選擇刀具 用93偏頭端面車刀，刀具材料為YG6硬質合金，前刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為10，后角為6，主偏角為93，副偏角為10，刀

48、尖角圓弧半徑為0.5，刃傾角為-10，刀桿橫截面BH=1625。 2）選擇切削用量 半精車的余量為0.8 mm，可一次走刀完成，即，根據(jù)手冊[8] 李昌年.機床夾具設計與制造[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006:40-65. 8]，得f=0.8-1.2mm/r，取f=1.0 mm/r。查出。削速度修正系數(shù)為：。 Vc= 則根據(jù) 按CA6140車床的轉速列表查得與192.3 r/min相近的轉速為n=200 r/min，得實際切削速度為。 確定，f=1.0 mm/r，n=200 r/min，v=64.56 m/min。 3）計算基本工時 左端面

49、 （3-7） ，d=102， =20 其中，取， 所以， 右端面 ，d=102， =45 其中，取， 所以， (2)半精車Φ100的外圓柱面 1）選擇刀具 選用90焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為5 mm，刀具材料為YG6硬質合金，前刀面帶倒棱形，前角為10，后角為6，主偏角為90，副偏角為8，刀尖角圓弧直徑為0.5 mm，刃傾角為0。 2）選擇切削用量 粗車的余量為0.75 mm（半徑值），一次走刀完成，即根據(jù)手冊，得f=0.15-0.25 mm/r，取f=0

50、.2 mm/r，當使用YG6硬質合金刀加工HT200（190HBS），查出，查切削速度修正系數(shù)為：。 Vc= 則根據(jù) 按CA6140車床的轉速列表查得與232.37 r/min相近的轉速為n=250 r/min，得實際切削速度為。 確定，f=0.28 mm/r，n=250 r/min，v=80.1 m/min。 3）計算基本工時 其中，，其中，取， 所以， (3)半精車Φ90的外圓柱面 1）選擇刀具 選用90焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為5 mm，刀具材料為YG6硬質合金，前刀面帶倒棱形，前角為10，后角為6，主偏角為90，副偏角為8，刀尖角圓弧直徑為0.5 mm，

51、刃傾角為0。 2）選擇切削用量 粗車的余量為0.75 mm（半徑值），一次走刀完成，即 根據(jù)手冊，得f=0.15-0.25 mm/r，取f=0.25 mm/r，當使用YG6硬質合金刀加工HT200（190HBS），，f=0.25 mm/r，查出，查切削速度修正系數(shù)為： 。 Vc= 則根據(jù) 按CA6140車床的轉速列表查得與246 r/min相近的轉速為n=250 r/min，得實際切削速度為。 確定，f=0.25 mm/r，n=250 r/min，v=71.8 m/min。 3）計算基本工時 其中，，其中，取， 所以， 工序8 半精車Φ45的外圓柱面，半精車Φ9

52、0端面 （1）半精車Φ45的外圓柱面 1）選擇刀具 選用90焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為5 mm，刀具材料為YG6硬質合金，前刀面帶倒棱形，前角為10，后角為6，主偏角為90，副偏角為8，刀尖角圓弧直徑為0.5mm，刃傾角為0。 2）選擇切削用量 粗車的余量為0.7 mm（半徑值），一次走刀完成，即，根據(jù)手冊，得f=0.15-0.25 mm/r，取f=0.2 mm/r，當使用YG6硬質合金刀加工HT200（190HBS），查出，切削速度修正系數(shù)為：。 Vc= 則根據(jù) 按CA6140車床的轉速列表查得與541.2 r/min相近的轉速為n=560 r/min，得實際切削速度為。

53、 確定，f=0.2 mm/r，n=540 r/min，v=82.1 m/min。 3）計算基本工時 其中，，取， 所以， （2）半精車Φ90端面 1）選擇刀具 選用93偏頭端面車刀，刀具材料為YG6硬質合金，前刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為10，后角為6，主偏角為93，副偏角為10，刀尖角圓弧半徑為0.5，刃傾角為-10，刀桿橫截面BH=1625。 2）選擇切削用量 半精車的余量為0.8 mm，所以一次走刀完成，即，根據(jù)手冊，得f=0.15-0.25，取f=0.25 mm/r，當使用YG6硬質合金刀加工HT200（190HBS），查出，切削速度修正系數(shù)為：。 Vc=

54、 則根據(jù) 按CA6140車床的轉速列表查得與309.2r/min相近的轉速為n=320 r/min，得實際切削速度為。 確定，f=0.25 mm/r，n=320 r/min，v=90.8 m/min。 3）計算基本工時 ，d=90.4， =46.7 其中，取， 所以， 工序9 精車Φ100的左端面及外圓柱面 （1）精車Φ100的左端面 1）選擇刀具，量具 偏頭端面車刀，YG6硬質合金，前刀面帶倒棱形，主偏角，前角，后角，副偏角，刃傾角－，刀尖圓弧半徑0.8 mm ；量具選用卡板。 2）選擇切削用量 精車Φ100左端面，加工余量為0.2 mm，一次走刀，則mm查

55、得f=0.15～0.20 mm/r,選擇CA6140車床，取f=0.20 mm/r，v=144 m/min，由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù): （3-8） =V1.01.00.851.01.240.73 =115.4 m/min 根據(jù)。查CA6140車床與400 r/min相近的轉速為400 r/min,得實際切削速度為綜上：此工步的切削用量為 mm，f=0.20 mm/r，n=320 r/min,v =125.6 m/min.。 3）計算基本工時

56、 輔助時間 （3-10） 工作地服務時間 （2）精車Φ100外圓柱面 1）選擇刀具，量具 焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度5 mm, YG6硬質合金，前刀面帶倒棱形，主偏角，前角，后角6，副偏角8，刃傾角－10，刀尖圓弧半徑0.5 mm；量具選用外徑千分尺。 2）選擇切削用量 加工余量為0.5 mm，一次走刀，則mm，查得f=0.1～0.15mm/r,選擇CA6140車床，f=0.15 mm/r. v=128 m/min，由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù): =1281.01.00.81.01.00.73 =74.8 m

57、/min 則根據(jù)。查CA6140車床與238 r/min相近的轉速為250r/min,得實際切削速度為 綜上：此工步的切削用量為 mm，f=0.15 mm/r，n=250 r/min,v=78.54 m/min.。 3）計算基本工時 工序10 精車Φ的外圓柱面，精車Φ90右端面 （1）精車Φ的外圓柱面 1）選擇刀具，量具 90焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度5mm, YG6硬質合金，前刀面帶倒棱形，主偏角，前角，后角6，副偏角8，刃傾角－10，刀尖圓弧半徑0.5 mm；量具選用外徑千分尺。 2）選擇切削用量 加工余量為0.3 mm（半徑值)，一次走刀，則mm，查得f=0

58、.1～0.15mm/r,選擇CA6140車床，取f=0.15 mm/r. 查取，v=128 m/min，由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)： =1281.01.00.81.01.00.73=74.75m/min 根據(jù)。查CA6140車床與529.2 r/min相近的轉速為500 r/min,得實際切削速度為綜上：此工步的切削用量為 mm，f=0.15 mm/r，n=500 r/min,v=74.75 m/min.。 3）計算基本工時 （2）精車Φ90右端面 1）選擇刀具，量具 偏頭端面車刀，YG6硬質合金，前刀面帶倒棱形，主偏角，前角，后角，副

59、偏角，刃傾角－，刀尖圓弧半徑1.0 mm ；量具選用卡板。 2）選擇切削用量 加工余量為0.2 mm，一次走刀，則mm。得f=0.1～0.2 mm/r,選擇CA6140車床，取f=0.2 mm/r，v=128 m/min，由于車削過程使用條件改變，查取切削速度修正系數(shù):。 =1281.01.00.851.01.240.73= 99.28 m/min 根據(jù)。查CA6140車床與351.3 r/min相近的轉速為320 r/min,得實際切削速度為。 綜上：此工步的切削用量為 mm，f=0.2 mm/r，n=320 r/min,v=90.43 m/min.。 3）計算工時

60、 工序11精銑Φ90外圓面上的平面 （1）選擇刀具和車床 車床選用X62銑床，刀具選用端銑刀，直徑為60mm，齒數(shù)為30。由于加工材料為190HBS的灰鑄鐵，所以掐前角=10，后角=12。已知銑削寬度為=10 mm，銑削深度=0.6mm。查的進給量=0.15-0.30 mm/z。現(xiàn)取=0.20 mm/z。 （2）選擇刀具耐用度及磨損標準 用硬質合金刀初加工灰鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0 mm：銑刀直徑d=60mm,耐用度T=180 min。 確定切削速度和工作臺進給量[9] 楊明忠，朱家誠.機械設計[M].武漢：武漢理工大學出版社，2001:42-66. 9]：

61、 式中，=245，=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32，T=180min，=0.6，=0.20mm/z，=14mm，z=30，d=60mm，=1.0算出=209.3m/min n==1111r/min 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉速表，選擇n=1180 r/min，則實際切削速度為v=222.3m/min，工作臺每分鐘進給量為。 =0.203060=360 mm/min 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給量表[10] 彭林中，張宏.機械切削刀具及應用速查手冊[S].北京：化學工業(yè)出版社，2009:200-500. [11] Application and de

62、velopment of case-based reasoning in fixture design. [ J ]. Journal of Southeast University，2004. [12] Deep hole drilling number 25 [M] . World Public Library Association，1995. [13] Bar dasz B, Zeid I . DEJAVU: case-based reasoning for mechanical design [ J ] . A r tif icial I ntelligence f or Eng

63、ineer ing Design , Analy sis and Manuf actur ing,1993. 10]，選擇=375 mm/min。 （3）基本工時 式中=59+77=136mm，=,=14mm，d=60mm，=26mm，=3mm，=360mm/min，i=1 =0.47min=28 s 工序 12精磨Φ90圓柱面上離中心線24 mm的平面 選用機床：臥軸矩臺平面磨床M7112并使用專用夾具。MM7112功率為1.5 kw，工作臺縱向移動速度2.5~18 m/min。 查得用平形砂輪型號可選擇為

64、25002575。 切削速度為22-25 m/min。 工作臺單行程縱向進給量10-20 mm/st，取15 mm/st。 軸向進給速度為8m/min。 加工余量為0.3 mm，磨削深度為0.029 mm/st，大約進給11次。 確定加工時間： （3-11） 工序13 精磨Φ100右端面、Φ的外圓柱面、Φ90的左端面和外圓柱面 （1）精磨Φ100右端面 選用液壓萬能工具磨床MYA6025，功率為1.10 KW。 砂輪選用雙斜邊二號砂輪2001332。 切削速度為16~24 m/min。 工作臺單行程縱向進給量16-25 mm/st，取1

65、5 mm/st。 加工余量為0.3 mm，磨削深度為0.029 mm/st，大約進給11次。 確定加工時間： （2）Φ90左端面 選用液壓萬能工具磨床MYA6025，功率為1.10KW。 砂輪選用雙斜邊二號砂輪2001332。 切削速度為16~24 m/min。 工作臺單行程縱向進給量16-25 mm/st，取15 mm/st。 加工余量為0.3mm，磨削深度為0.029 mm/st，大約進給11次。 確定加工時間： （3）精磨Φ的外圓柱面 選用機床：臥軸矩臺平面磨床M7112并使用專用夾具。MM7112功率為1.5 kw，工作臺縱向移動速度2.5~18 m/mi

66、n。 選擇砂輪：。 切削用量的選擇。砂輪轉速n=1500 r/min，v=27.5 m/s。 軸向進給量。 工件速度。 徑向進給量。 切削工時： （3-12） （4） 精磨Φ90外圓柱面 工件速度。 切削用量的選擇。砂輪轉速n=1500 r/min，v=28.5 m/s。 徑向進給量。 選擇砂輪：。 軸向進給量。 切削工時： 工序14鉆4Φ9透孔 （1）刀具及機床選擇 選用Ф9 mm高速鋼錐柄標準麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。 （2）確定切削用量 切削速度v=24~34 m/min，切削進給量f=0.20 mm/r。取v=24