設(shè)計(jì)“CA6140 法蘭盤”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備(年產(chǎn)量4000件)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書1

哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)“CA6140法蘭盤”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量4000件） 院(系)、部： 機(jī)械動(dòng)力學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械電子工程 哈濱理工大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)“CA6140法蘭盤”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為4000件）內(nèi)容：1、 零件圖 1張 2、 毛坯圖 1張 3、 機(jī)械加工工藝規(guī)程 1套 4、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張 5、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張 6、 課程設(shè)計(jì)說明書 1份班 級(jí) 機(jī)電05-4班學(xué) 生 張 澤 有學(xué) 號(hào) 0501040419指導(dǎo)教師 王 彤2008年6月緒 論機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。機(jī)械制造技術(shù)是一門非常重要的技術(shù)，人類的發(fā)展過程就是一個(gè)不斷的制造過程。因此，制造技術(shù)的重要性是不言而喻的，它有以下四個(gè)方面的意義。1 社會(huì)發(fā)展與制造技術(shù)密切相關(guān)2 制造技術(shù)是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)3 制造技術(shù)是所有工業(yè)的支柱4 制造技術(shù)國力和國防的后盾機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝學(xué)、進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，另外，也為以后作好畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。學(xué)生通過機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)，應(yīng)在下述各方面得到鍛煉：（1）能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的時(shí)間知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。（2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過設(shè)計(jì)借據(jù)（或量具）的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工的夾具的能力。（3）學(xué)會(huì)使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運(yùn)用。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請老師給予指導(dǎo) 哈爾濱理工大學(xué)目 錄序 言11 零 件 的 分 析21.1零件的作用21.2 零件的工藝分析22 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)32.1確定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線32.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定62.5確定切削用量及基本工時(shí)83 夾具設(shè)計(jì)303.1問題的提出303.2夾具設(shè)計(jì)30參考文獻(xiàn)34致 謝35序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們在學(xué)完大學(xué)的全部課程后進(jìn)行的，是我們對(duì)大學(xué)三年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（CA6140車床法蘭盤）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)。 因此，它在我們大學(xué)生活中占有重要地位。就我個(gè)人而言，我也希望通過這次設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性心理，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對(duì)未來的工作發(fā)展打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。一、 零 件 的 分 析 （一）零件的作用 題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤（見附圖1）， 法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。零件上精度要求較高的兩個(gè)平面用以裝配。 （二）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20為中心 ,包括:兩個(gè)mm的端面, 尺寸為mm的圓柱面,兩個(gè)90mm的端面及上面的4個(gè)9mm的透孔. mm的外圓柱面及上面的6mm的銷孔, 90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個(gè)平面. 這組加工表面是以20mm為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個(gè)端面,再借助專用夾具以這個(gè)端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工其它加工表面. 二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) （一）確定毛坯的制造形式零件材料為HT15-33，由于零件年產(chǎn)量為4000件，已達(dá)到中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。(二)基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；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(huì)問題百出，更有甚著，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。1） 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。對(duì)于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對(duì)本零件而言，由于每個(gè)表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取45外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。2）精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。（三）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用工夾具，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(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、.工藝路線方案一：工序 1 粗銑20孔兩端面工序 2 鉆、粗鉸孔20工序 3 粗銑90外圓柱面上平行于軸線的兩個(gè)平面工序 4 精銑20孔兩端的端面工序 5 精絞20的孔工序 6 粗車45、90、100的外圓，粗車B面與90的右端面工序 7 半精車45、90、 100的外圓，半精車B面與90的端面，對(duì)100、90、45的圓柱面倒角，倒45兩端的過度圓弧，車退刀槽，車20內(nèi)孔兩端的倒角工序 8 精車100外圓面，精車B面，精車90的右端面，精車45的圓 柱面工序 9 精銑90外圓柱面上平行于軸線的兩個(gè)平面工序 10 鉆4-9透孔工序 11 鉆4孔，鉆鉸6的銷孔工序 12 磨45、100的外圓工序 13 磨90外圓柱面上距離軸線34mm的平面工序 14 磨B面工序 15 刻字劃線工序 16 檢查入庫2 、工藝方案二：工序 1 粗車100mm端面，粗車100mm外圓柱面，粗車B面，粗車90的外圓柱面工序 2 粗車45端面及外圓柱面工序 3 鉆粗絞20的內(nèi)孔工序 4 半精車100的端面及外圓面，半精車B面，半精車90的外圓柱面，對(duì)100、90的外圓柱面進(jìn)行倒角，車45兩端的過渡圓弧，車20 孔的左端倒角工序 5 半精車45的端面及外圓柱面，車20孔的右端倒角，車45的倒角，車3*2的退刀槽工序 6 精車100的端面及外圓面，精車B面工序 7 精車45端面及外圓柱面工序 8 精絞20的孔工序 9 鉆49透孔工序 10 鉆4孔，鉆絞6孔工序 11 銑90圓柱面上的兩個(gè)平面工序 12 磨B面工序 13 磨90外圓柱面上距離軸線34mm的平面工序 14 劃線刻字工序 15 檢查3、工藝方案的比較與分析： 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一 采用同時(shí)銑削加工兩個(gè)端面，可以提高效率，而方案二采用車削端面，可以保證精度，方案一的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20軸線有公差保證，所以加工各端面及外圓柱面時(shí)應(yīng)盡量選用20孔為定位基準(zhǔn)。工序4鉆4mm孔，再鉆6mm孔由于在設(shè)計(jì)夾用夾具時(shí)要以90mm圓柱面上的一個(gè)平面來定位,所以應(yīng)把銑90mm圓柱面上的兩個(gè)平面這一道工序放在鉆4孔，再鉆6mm孔因此最后確定的加工工藝路線如下： 工序 1 粗車100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車90的外圓柱面工序 2 粗車45端面及外圓柱面，粗車90的端面工序 3 鉆、擴(kuò)、粗絞20的孔 工序 4 粗銑90圓柱面上的兩個(gè)平面工序 5 半精車100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車90的外圓柱面，車100、90外圓柱面上的倒角，車45兩端過渡圓弧，車20孔的左端倒角工序 6 半精車45的端面及外圓柱面，半精車90的端面，車3*2退刀槽，車45圓柱面兩端的倒角，車20 內(nèi)孔的右端倒角工序 7 精車100的端面及外圓，精車B面工序 8 精車45的外圓，精車90的端面工序 9 精絞20的孔工序 10 精銑90圓柱面上的兩個(gè)平面工序 11 鉆、絞 4-9的孔工序 12 鉆4孔，鉆、絞6孔工序 13 磨100、45的外圓柱面工序 14 磨B面工序 15 磨90外圓柱面上距離軸線34mm的平面工序 16 刻線刻字工序 17 檢測入庫 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。（四）機(jī)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HT15-33，硬度200HBS，毛坯重量約為1.4KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 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(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1.mm外圓表面外圓表面為IT6級(jí)，參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精車外圓0.6450.017半精車外圓1.445.60.1粗車外圓347+0.3毛坯5500.52.外圓表面mm參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精車外圓0.6100-0。46半精車外圓1.41006粗車外圓4102毛坯61060.83B面中外圓柱面參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精磨外圓0.245-0.6粗磨外圓0.845.2半精車外圓146粗車247毛坯60106114孔20mm參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差鉸孔0.220+0.04520擴(kuò)孔0.919.8+0.119.8鉆孔918+0.618毛坯105. mm的端面1）按照工藝手冊，鑄件重量為1.4kg，mm端面的單邊加工余量為2.03.0，取Z=2.0mm，鑄件的公差按照表6-28，材質(zhì)系數(shù)取，復(fù)雜系數(shù)取，則鑄件的偏差為； 2）精車余量：單邊為0.2mm（見實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊中表3.2-2），精車公差既為零件公差-0.08；3）半精車余量：單邊為0.6mm（見實(shí)用機(jī)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Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm； 粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為IT11級(jí)，因此，可以知道本工序的加工公差為-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)就是含義上的加工余量，實(shí)際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；可以知道：毛坯名義尺寸為：94+2=96（mm）毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm）毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm）粗車后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm）粗車后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm）半精車后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm）半精車后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm）精車后尺寸為94mm加工余量計(jì)算表 工序 加工尺寸及公差鑄造毛坯粗車半精車精車加工前尺寸最大96.795.294.6最小95.294.8894.48加工后尺寸最大96.795.294.694.04最小95.294.8894.4893.96加工余量21.20.60.2加工公差-0.32-0.12-0.08法蘭盤的鑄件毛坯圖見附圖（五）確定切削用量及基本工時(shí) 工序 1 粗車100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車90的外圓柱面1.加工條件工件材料：HT15-33 b=220MPa 模鑄加工要求：車削100mm端面及外圓柱面，粗車B面機(jī)床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2計(jì)算切削用量(1) 粗車100mm端面1) 已知毛坯長度方向的加工余量為3+0.8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm2) 進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625 mm>35mm,以及工件直徑為100時(shí)，f =0.71.0mm/r按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r3) 計(jì)算切削速度，按切削手冊表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命T=60min) (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 504r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與504r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度v=110r/min/。5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1L=40mm , =2mm, =0, =0 tm=0.098(min)(2) 粗車100mm外圓柱面，同時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度1) 切削深度，單邊余量Z=2mm,分二次切除。2) 進(jìn)給量，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.9mm/r3)計(jì)算切削速度132m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 420r/min 與420r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min現(xiàn)選取480r/min 所以實(shí)際切削速度= 5) 檢驗(yàn)機(jī)床功率其中2985，1.0，0.65，-0.15， =0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削時(shí)消耗功率2.81(KW) CA6140主電機(jī)功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速為480r/min時(shí)主軸傳遞的最大功率為4.5kw.所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。6) 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力1122.4N.徑向切削力其中1940，0.9，0.6，-0.3，=0.59=0.5 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而軸向切削力 其中2880，1.0，0.5，-0.4，=0.34=1.17 軸向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N) 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)=0.1,則切削羅在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為3530N(見切削手冊表1.30)故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時(shí)t=其中l(wèi)=10mm =4mm =2mm 所以t=0.1min(3)粗車B面1) 切削深度。單邊余量Z=30mm.分15次切除2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.9mm/r3) 計(jì)算切削速度 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126m/min4) 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 378r/min與378r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=1.25(min)工序 2 粗車45端面及外圓柱面，粗車90的端面機(jī)床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15,=12,=0.5mm(1) 粗車mm端面1) 切削深度。單邊余量Z=1.2mm2) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 553r/min與553r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm; t=i=x1=0.06(min)(2) 粗車mm外圓柱面1) 切削深度 單邊余量為Z=2.2mm 分兩次切除。2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min與753r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。所以實(shí)際切削速度= 5) 切削工時(shí)， t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.09(min)(3) 粗車90mm端面1) 切削深度 單邊余量為Z=1.2mm 一次切除。2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=122m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 431r/min與431r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí) t=i ;其中l(wèi)=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.07(min)工序 3 鉆、擴(kuò)20的孔 (1) 鉆18mm孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼鉆頭W18Cr4V. 1)進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊表10-66,當(dāng)鑄鐵HB200時(shí)，D=18時(shí)，取f=0.3mm/r 2)切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=35m/min. 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 619.2r/min,與619.2r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為555r/min?，F(xiàn)選取=555r/min。所以實(shí)際切削速度=4)削工時(shí)。 t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm; t= =0.63(min)(2) 19.8mm孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 式中的、加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (切削手冊)表2.7 =42.25m/min (切削手冊)表2.131) 給量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 271.8r/min與271.8r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm; t= =0.78(min)工序 4 粗銑90圓柱面上的兩個(gè)平面(1) 銑距中心線34mm的平面。機(jī)床：銑機(jī)床 刀具：根據(jù)機(jī)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T=180min,D/Z=100/10,B=401) 削深度 2=10mm 所以有=5mm2) 給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表10-118與表10-119得,進(jìn)給量f=0.20.35mm/齒按機(jī)床行選取f=0.3mm/齒3) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=115min/s. 即V=6.9m/min4) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 21.97r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表6-39),與21.97r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。所以實(shí)際切削速度=當(dāng)=22.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)查機(jī)床說明書有=60(mm/min)5) 削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=1.5(min) t=0.75(min)銑兩次的總時(shí)間為t=1.5+0.75=2.25min(2) 粗銑距中心線24mm的平面。機(jī)床：銑機(jī)床 刀具：根據(jù)機(jī)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T=180min,D/Z=100/10,B=40/1) 切削深度 4=20mm 所以有=5mm2) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表10-118與表10-119得,進(jìn)給量f=0.20.35mm/齒按機(jī)床行選取f=0.3mm/齒3) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=115min/s. 即V=6.9m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 21.97r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表6-39),與21.97r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為22.5r/min。現(xiàn)選取=22.5r/min。所以實(shí)際切削速度=當(dāng)=22.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min) 查機(jī)床說明書有=60(mm/min)5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1 t=1.5(min) 銑4次的總時(shí)間為4t=4x1.5 =6min工序 5 半精車100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車90的外圓柱面，車100、90外圓柱面上的倒角，車45兩端過渡圓弧，車20孔的左端倒角(1) 半精車100mm端面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。.取f0.5mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速480r/min所以切削工時(shí)tm=0.44（min）(2) 半精車100mm外圓柱面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進(jìn)給量f 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2 取f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min 所以切削工時(shí)t=0.17min(3) 半精車B面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.5mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速400r/min t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=2.25(min)工序 6 半精車45的端面及外圓柱面，半精車90的端面，車3*2退刀槽，車45圓柱面兩端的倒角，車20 內(nèi)孔的右端倒角(1) 半精車mm端面1) 切削深度 單邊余量Z=1.2mm2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 553r/min與553r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度 =5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm; t=i=1=0.26(min)(2) 半精車mm外圓柱面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 578r/min與578r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=5)切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=0.37(min)(3) 半精車90mm端面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm 一次切除。2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 458r/min與458r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1t=i ;其中l(wèi)=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.28(min)工序 7 精車100的端面及外圓，精車B面(1) 精車100mm端面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.2mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速480r/min所以切削工時(shí)tm=0.44（min）(2)精車100mm外圓柱面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進(jìn)給量f 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2 取f=0.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min 所以切削工時(shí)t=0.33 min(3) 精車B面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.2mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速480r/min t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=4.7min工序 8 精車45的外圓，精車90的端面(1) 精車mm外圓柱面 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 分兩次切除。 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 585r/min與585r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=5)切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=0.75(min)(2) 精車90mm端面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 一次切除。2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 458r/min與458r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度= 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1t=i ;其中l(wèi)=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.31(min)工序 9 精絞20的孔(1) 絞孔至20mm1) 進(jìn)給量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r2) 削速度按切削手冊選取v=0.448.25=19.3m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 298.3r/min與298.3r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=91mm; =7mm; =3mm; t= =0.73(min)工序 10 精銑90圓柱面上的兩個(gè)平面(1) 精銑上兩平面1) 切削深度 查機(jī)械加工工藝師手冊表10-119,取=1mm2) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表10-118與表10-119按機(jī)床行選取f=0.2mm/齒3) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=190min/s. 即V=11.4m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 36.3r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表6-39),與36.3r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為37.5r/min。現(xiàn)選取=37.5r/min。所以實(shí)際切削速度=當(dāng)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.21037.5=75(mm/min) 查機(jī)床說明書有=80(mm/min)5)切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=1.125(min) 銑2次的總時(shí)間為2t=21.125=2.25min工序 11 鉆、絞 4-9的孔(1) 4-9mm孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆9.1) 給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表28-13，取f=0.13mm/r2) 削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=30m/min.3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1061r/min,與1061r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1012r/min?，F(xiàn)選取=1012r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =3mm; t= =0.11(min)由于有四個(gè)孔所以切削工時(shí)為4 t=0.44min工序 12 鉆4孔，擴(kuò)6孔(1)鉆4mm孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆4.1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 2388r/min與2388r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為2012r/min?，F(xiàn)選取=2012r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=13mm; =4mm; =3mm; t= =0.08(min)(2) 擴(kuò)6mm孔 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆6.1) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表28-13，取f=0.13mm/r2) 切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1592r/min與1592r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1592r/min?，F(xiàn)選取=1426r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1 t=i ;其中l(wèi)=7mm; =4mm; =3mm; t= =0.07(min)工序 13 磨100、45的外圓柱面(1) 磨100mm外圓柱面機(jī)床MQ1350A輕型外圓磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.0157mm/st 3)切削工時(shí)式中D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.55(min)(2) 磨45mm外圓柱面機(jī)床MQ1350A輕型外圓磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.0157mm/st 3)切削工時(shí)式中D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.3(min)工序 14 磨B面(1) 磨B面機(jī)床MQ1350A輕型外圓磨床1) 選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350401272) 切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.0157mm/st 3) 切削工時(shí)式中 D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量2.5(min)工序 15 磨90外圓柱面上距離軸線24mm的平面機(jī)床MQ1350A輕型外圓磨床1)選擇砂輪。 A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有砂輪輪速n=1500r/min (見機(jī)床說明書) v=27.5m/s工件速度10m/min軸向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.015mm/st3)切削工時(shí)式中D-被加工直徑b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.53(min)最后，將以上各工序切削用量，工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。三、夾具設(shè)計(jì)（一）問題的提出為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。本次設(shè)計(jì)加工6H9mm孔的鉆床夾具，本夾具將用于Z3025B型搖臂鉆床，刀具材料為高速鋼，在法蘭盤的45外圓表面上加工孔。利用本夾具主要用來加工6H9mm，這個(gè)孔內(nèi)表面的粗糙度要求為，在加工前先加工4mm孔，且法蘭盤的45h6mm外圓表面和90mm段兩側(cè)平面均已經(jīng)過半精加工。加工6H9mm孔的整個(gè)過程包括鉆、擴(kuò)、鉸三步，因此本工序的加工精度容易保證，主要考慮如何定位夾緊以節(jié)省操作時(shí)間提高生產(chǎn)率。（二）、夾具設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖知，6H9mm孔對(duì)90mm段右側(cè)端面有一定的位置度要求，為了減少定位誤差，以90mm段右側(cè)端面為主要定位基準(zhǔn)面，以45h6mm外圓表面和90mm段一側(cè)小平面為輔助定位面，共限制個(gè)自由度，其中與6H9mm孔軸線同方向的自由度被重復(fù)限制，但起到增強(qiáng)定位穩(wěn)定性的作用，因此這一定位方案可行。為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，將鉆套設(shè)計(jì)成快換鉆套。切削力及夾緊力計(jì)算鉆mm孔時(shí)切削量最大，切削力和加緊力也最大，這里只考慮鉆mm孔時(shí)的切削力和加緊力。刀具：高速鋼麻花鉆，mm。鉆孔時(shí)的軸向力查表1-2-7文獻(xiàn)1，由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切削力作用下沿90mm段較小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開基面所需的夾緊力為： ， 摩擦系數(shù)查4表3-19，=0.25。 安全系數(shù) ，式中 K基本安全系數(shù)1.5；K加工狀態(tài)系數(shù)1.2；K刀具鈍化系數(shù)1.5，由文獻(xiàn)4表3-20查得；K切削特點(diǎn)系數(shù)1.0；K考慮加緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù)1.3。L=20mm, H=42mm, l=34mm查表3-26文獻(xiàn)4，知d=10mm的螺栓許用加緊力，因10mm鉤型螺栓長度小于所需夾緊長度，為方便加緊，選用16mm的鉤型夾緊螺栓夾緊，夾緊螺母上鉆一16mm斜孔使之成為可快速拆裝的螺母 且定位套在45h6mm外圓段的定位套對(duì)工件有輔助支撐作用，使支撐更加穩(wěn)定，因此選用該螺栓加緊足以滿足加緊要求。定位誤差分析 夾具的主要定位元件為定位套，該定位套是根據(jù)零件定位方案設(shè)計(jì)的專用件，各定位面加工后對(duì)6H9mm孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計(jì)。鉆孔位置主要由鉆套鉆模板引導(dǎo)，因此孔的位置加工偏差主要由鉆套中心位置尺寸偏差決定。查文獻(xiàn)4表3-17，普通精度的鉆模板上固定的襯套中心位置尺寸的極限偏差取0.05mm<0.3