机械毕业设计（论文）-法兰盘[84003]加工工艺及粗铣34平面夹具设计（全套图纸） .doc

辽宁广播电视大学毕业论文 辽宁广播电视大学开放教育试点 机械设计制造及其自动化专业（本科） 毕业论文 设计题目 ca6140ca6140 车床法兰盘的机械加工艺规程车床法兰盘的机械加工艺规程 及夹具设计及夹具设计 教 学 班：机械设计制造及其自动化专业 学生姓名： 学 号： 指导教师： 完成日期： 2014 年 11 月 13 日 辽宁广播电视大学毕业论文 摘 要 本设计就是主要设计 ca6140 法兰盘工艺规程的制定及夹具。首先对零件的作用 与原理加以了解，然后根据零件图，画出三维零件，进行工艺分析，按照该零件的材 料要求和加工特点，选择毛坯及制造毛坯的形式。再根据零件图上的标注选择粗基准 和精基准。根据生产类型制定一个技术要求和经济上比较合理的工艺路线。再查表确 定加工余量并计算每个工序所用的时间，选择刀具及制定出一套完整的工序卡。 第二部分是夹具设计，设计普通机床能使用的夹具。根据所选择的定位基准设计 定位元件和夹紧元件。夹具的基本元件确定后，进行了夹紧力的计算。最后进行了定 位误差的计算。 关键词：关键词：法兰盘；工艺规程；夹具 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 辽宁广播电视大学毕业论文 ii abstract this design is the main design process planning formulated the flange plate and fixture. first of all the functions and principles of parts to understand, then according to the drawing, painting the three-dimensional parts, carries on the analysis of the technology, the components of the material requirements and processing features and choose blank and manufacture of blank form. again according to the drawing on the choice of coarse benchmark and mark benchmark. according to production types make a technical requirements and the economy more reasonable process line. to check a watch sure machining allowance each working procedure and the calculation of the amount of time, the choice tools and develop a set of complete process card. the second part is the fixture design, fixture design can use ordinary machine tool. according to the location of the selected reference design locators and clamps. the basic element of fixture is determined, the calculation of clamping force. the calculation of the final positioning error . key words: flange; process equipment design；fixture 辽宁广播电视大学毕业论文 iii 目录 1 绪论.1 1.1 课题背景.1 1.2 国内外研究现状.1 1.3 课题研究意义.1 1.4 课题主要研究内容.2 2 工艺规程设计.3 2.1 零件图工艺性分析.3 2.1.1 零件结构功用分析.3 2.1.2 零件技术条件分析.3 2.1.3 零件结构工艺性分析.3 2.2 确定、绘制毛坯简图.4 2.2.1 选择毛坯.4 2.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量.5 2.2.3 绘制毛坯图.5 2.3 机加工工艺路线确定.6 2.3.1 加工方法分析确定.6 2.3.2 加工顺序的安排.7 2.3.3 定位基准选择.8 2.3.4 制定工艺路线.9 2.3.5 工序尺寸及其公差确定.10 2.3.6 设备及其工艺装备确定.13 2.4 切削用量及工时定额确定.13 3 夹具的设计.20 3.1 工序尺寸精度分析.20 3.2 定位方案确定.20 辽宁广播电视大学毕业论文 iv 3.3 定位元件确定.20 3.4. 铣削力的计算 .20 3.5 计算夹紧力 21 3.6 定位误差分析计算 22 3.7 夹具体设计.22 3.8 夹具总装配图 23 总结.24 致谢.25 参考文献.26 附 录 a.27 附 录 b.38 辽宁广播电视大学毕业论文 1 1 绪论 1.1 课题背景 ca6140 卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。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。要明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物 理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。为了能具体确切的说明过程， 使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生 产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目 的。 1.2 国内外研究现状 在法兰盘国内外发展历程、当前产业政策、行业一般特征（如产业生命周期、市场 竞争程度）方面，采用期刊杂志等二手权威资料，结合静态和动态研究方法；在法兰盘 产量统计、地域产出结构、企业市场集中度、产品生产成本及构成、法兰盘项目投资建 设情况方面，主要根据行业协会、公司数据库等一手数据资料，采用的定量和定性研究 方法；在法兰盘消费量，价格走势下游消费群体构成及消费特点，消费的区域性，品牌 满意度调研以及渠道调查方面，主要采用实地调研获取一手资料并通过模型工具得出结 论；在法兰盘进口市场、出口市场及进出口政策方面，通过对海关二手权威资料的整理 分析，得出法兰盘进出口产品结构、地域格局及金额，采用的定量和定性研究方法；在 法兰盘重点企业产品产销、发展规划、产品投放区域格局方面，主要采用实地调研获取 一手资料方法，我国在这些领域还存在一定局限，需要我们继续努力，缩小与国外的差 距。 1.3 课题研究意义 机械加工工艺设计是一门融理论性、科学性、实用性和经济性为一体的设计，它涉 及的知识面广，决定着零件的加工质量、生产成本、产品效益及单位的经济效果。因而， 正确分析零件的功用，恰当合理地制定工艺规程；选定机床、刀具、量具；夹具设计； 辽宁广播电视大学毕业论文 2 确定加工余量、切削用量、对提高产品质量、劳动生产率、减轻劳动强度等具有重要的 意义。 1.4 课题主要研究内容 1.了解 ca6140 车床法兰盘的功用； 2.初步拟定 ca6140 车床法兰盘的机械加工工艺路线； 3.计算切削用量，加工余量及工时定额；完善机械加工工艺规程； 4.完成专用夹具的机械设计及相关计算； 5.撰写毕业论文及翻译英文文献资料 辽宁广播电视大学毕业论文 3 2 工艺规程设计 2.1 零件图工艺性分析 2.1.1 零件结构功用分析 法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰 盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯孔和螺纹孔组成，其要求有较高的耐磨性， 较高的强度和回转稳定性。 2.1.2 零件技术条件分析 1）法兰盘本身精度：如表 2.1 表 2.1 零件尺寸（ mm）尺寸公差等级表面粗糙度 ra 0 19.0- 80it111.6m 01.0- 029.0- 52it61.6m 1201it143.2m 62015 . 0 it7 02.0 0- 36it6 651.6m 30.0- 80,0- 5.34it13 2）位置精度，内孔62相对于基准面 a、b 的跳动量要求为 0.04。015. 0 3）加工此零件时，应尽量统一定位基准，减少装夹次数，这样有利于保证零件的加 工精度。 2.1.3 零件结构工艺性分析 此法兰盘是由回转面和平面组成，由零件图可知，该零件结构较为简单，但 零件精度要求高，零件选用材料 ht150，该材料用于强度要求不高的一般铸件，不 用人工实效，有良好的减振性，铸造性能好。对法兰盘的基本要求是高强度、高韧 性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排法兰盘加工过程应考虑到这些特点。 本次设计的零件图如图 2.1： 辽宁广播电视大学毕业论文 4 图 2.1 零件二维图 图 2.1 法兰盘零件图 图 2.2 零件三维图 2.2 确定、绘制毛坯简图 2.2.1 选择毛坯 根据零件材料ht150 确定为铸件，又已知零件质量为1.34kg。可知毛坯的 铸造方法选用永久型铸造型。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。 辽宁广播电视大学毕业论文 5 2.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 1、公差等级 铸件尺寸公差为12 级，又由于是大批量生产，毛坯制造采用永久型铸造。公 差等级为 ct9 级（机械制造工艺设计简明手册 p38） ，选取铸件错箱值为 0.1mm。 2、法兰盘铸造毛坯尺寸工差及加工余量 对大批量生产的铸件加工余量中查机械制造工艺补充教材p359360， 选取等级精度为2 级。 各加工表面总余量7mm。 表 2.2 零件尺寸 （mm） 单面加工余量 （mm） 铸件尺寸 （mm） 尺寸偏差 （mm） 363.5290.5 523.0580.8 624.0540.8 62.44.2540.8 803.0860.8 1203.01260.8 15 顶： 3.5 底： 2.5 220.5 47 顶： 3.5 底： 3.0 53.50.8 60 顶： 4.0 底： 3.0 670.8 2.2.3 绘制毛坯图 如图 2.3 所示零件毛坯图 如图 3.1 所示 辽宁广播电视大学毕业论文 6 图 2.3 零件毛坯图 2.3 机加工工艺路线确定 2.3.1 加工方法分析确定 该零件是法兰盘，大批量生产。由于此零件较为简单，但精度要求较高，为保 证加工精度和表面粗糙度的要求，应尽量减少装夹次数，统一定位基准，由于该法 兰盘是由回转面和平面组成，根据具体需要初步确定的加工方法有车、铣、钻等。 1、基准的选择 基准的选择至关重要，是工艺规程设计中的关键问题之一，基准选择的是否合理对 零件的加工质量影响很大，同时也影响生产效率和工艺成本(遵循基准统一原则)。 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，以便为后继工序提供精基 准。粗基准的选择原则对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工表面（作为粗基准 的非加工表面）的位置关系具有重要影响。 3、 精基准的选择 选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具机构 简单，工件装夹方便。在各个阶梯孔的加工中，以中心阶梯孔为未经基准，来加工其他 阶梯孔和零件的表面，才可以保证尺寸精度、形位公差。 辽宁广播电视大学毕业论文 7 2.3.2 加工顺序的安排 在安排工序顺序时，不仅要考虑机械加工工序，还应考虑热处理工序和辅助工序。 在安排机械加工工序时，应根据加工阶段的划分、基准的选择和被加工表面的主次来决 定，一般应遵循以下几个原则： （1）先基准后其它 即首先应加工用作精基准的表面，再以加工出的精基准为定位 基准加工其它表面。如果定位基准不止一个，则应安装基准面转换的的顺序和逐步提高 加工精度的原则来安排基准面和主要表面的加工，以便为后继工序提供适合定位的基准。 （2）先粗后精 各表面的加工顺序，按加工阶段，从粗到精进排。 （3）先主后次 先加工主要表面，后加工次要表面。 （4）先面后孔 先加工平面，后加工孔。因为平面定位比较稳定、可靠，所以像箱 体、支架、连杆等平面轮廓尺寸较大的零件，常先加工平面，然后加工该平面上的孔， 以保证加工质量。 根据以上安排工序时应当遵循的原则，如图 4.1 所示 a、b、c、d，我们确定 的大体的工序流程： 图 2.4 （1）以外圆58 及小端面 c 为粗基准,粗车大端面 d，86 外圆至，小端面 c 0 46.0 82 及126 外圆至121.50.2 的倒角。 （2） 调头装夹以外圆及大端面 d 为基准，粗车小端面 c，58 外圆至 0 46.0 82 及端面 a、倒角。 0 019.0 54 (3) 再以 82 外圆及大端面 d 为基准，粗车 3 x 0.5 退刀槽。 (4) 以及小端面 c 面为基准，半精车大端面 d，82 外圆至和 0 019.0 54 0 5.0 5.80 121.5 外圆至120.40.125、倒角。 (5) 以外圆及大端面 d 为基准，半精车小端面 c，54 外圆至及 0 5.0 5.80 0 074.0 8.52 辽宁广播电视大学毕业论文 8 端面 a、倒角。 (6) 以及小端面 c 面为基准，精车大端面 d，80.5 外圆，小端面 c 及 0 074.0 8.52 120 外圆至尺寸要求。 (7) 以外圆及大端面 d 为基准，精车外圆及端面 a 至尺寸要求。 0 19.0 80 0 074.0 8.52 (8) 以工件中心为定位基准，分别粗铣 e、f。 (9) 以52 及小端面 c 面为基准，粗车58 内孔至外，倒角及 r3 的圆角。 19.0 0 61 (10) 以52 及小端面 c 面为基准，车内槽。 (11) 以52 及右端面 c 面为基准，半精车61 内孔至b 和，倒 0 047.0 4.62 06.0 0 5.61 角及 r3 的圆角。 (12) 以52 及小端面 c 面为基准，精车620.015 内孔 (13) 以52 及右端面 c 面为基准，攻 m641.5 螺纹。 (14) 以80 外圆及大端面 d 为基准，粗车29 至。 62.0 0 35 (15) 以80 外圆及大端面 d 为基准，半精车 35 内孔至 62.0 0 35 (16) 以80 外圆及大端面 d 为基准，精车 36 内孔。 (17) 以 80 外圆及大端面 d 为基准，粗插削 r3 键槽。 (18) 以80 外圆及左端面 d 为基准，精插削 r3 键槽。 (19) 以 d 面，内表面面为基准，半精铣 e 面至尺寸要求。 (20) 以 d 面，e 面为基准，半精铣 f 面至 34.80.3。 (21) 以 d 面，e 面为基准，精铣 f 面至。 20，0 40.0 5.34 (22) 以 c 面，52 外圆为基准，分别钻扩、11 孔。 (23) 以 c 面，52 外圆为基准，锪11 孔。 (24) 以大端面 d 面，80 外圆为基准，钻斜孔4。 (25) 以 d 面，80 外圆为基准，钻盲孔18。 2.3.3 定位基准选择 先以为基准加工的外圆、长度方向为 15 的右端面和120的外圆， 01,0- 029.0- 52 0 19.0- 80 1 再以的外圆、长度方向为 15 的右端面为基准加工左端部分，再以外圆定位加 0 19.0- 80 工内孔和螺纹，以36的内孔、6x6 的半圆槽和长度为 60 的右端面定位钻孔、 02.0 0 扩孔。 2.3.4 制定工艺路线 如表 2.3 所示： 表 2.3 工艺路线 辽宁广播电视大学毕业论文 9 工序号工序内容刀具 00铸造毛坯 10热处理 20 粗车86、126 外 圆及大端面 d yg6 硬质合金外圆车刀 30 粗车58 外圆及小端面 c 和 30.5 退刀槽 yg6 硬质合金外圆车刀, yg6 硬质合金切槽车刀 40 半精车82 外圆及大端 面 d yg6 硬质合金外圆车刀 50 半精车54 外圆及小端 面 c yg6 硬质合金外圆车刀 60 精车80.5 外圆及大端 面 d yg6 硬质合金外圆车刀 70 精车52.8 外圆及 小端面 c yg6 硬质合金外圆车刀 80 粗铣 e 面yg6 硬质合金立铣 刀 90粗铣 f 面yg6 硬质合金立铣 刀 100粗车58 内孔及车内 槽 yg6 硬质合金内孔车刀、 切槽刀 110 半精车61.4 和 610.015 内孔 yg6 硬质合金内孔车刀 120精车610.015 内 孔 yg6 硬质合金内孔车刀 130车螺纹 yg6 硬质合金内孔螺纹 车刀 140粗车29 内孔yg6 硬质合金内孔车刀 150半精车35 内孔yg6 硬质合金内孔车刀 160精车35.5 内孔yg6 硬质合金内孔车刀 辽宁广播电视大学毕业论文 10 170粗拉键槽键槽拉刀 180精拉键槽键槽拉刀 190半精铣 e 面yg6 硬质合金立铣 刀 200半精铣 f 面yg6 硬质合金立铣 刀 210精铣 f 面yg6 硬质合金立铣 刀 220钻，扩11 孔高速钢麻花钻10 230锪16.5 孔高速钢扩孔钻11 240钻4 斜孔高速钢锪孔钻16.5 250钻18 盲孔高速钢麻花钻18 260去毛刺 270检验入库 2.3.5 工序尺寸及其公差确定 1、的工序尺寸及公差如表 2,4 所示： 01,0- 029.0- 52 表 2.4 工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸580.8580.8 粗车54. 4 0.019 0 019,0- 54 半精车52.81.2 0.074 0 074.0 8.52 精车520.8 0.019 01,0- 029.0- 52 2、的工序尺寸及公差如表 2,5 所示 0 19.0- 80 表 2.5 工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸860.8860.8 粗车 82 40.19 0 46.0- 82 辽宁广播电视大学毕业论文 11 半精车 精车 80.5 80 1.5 0.5 0.5 0.19 0 5.0- 5.80 0 19.0- 80 3、 120的工序尺寸及公差如表 2,6 所示1 表 2.6 工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸1260.81260.8 粗车121.5 4.5 1 0 0.1 5.121 半精车120 1.5 21201 4、62的工序尺寸及公差如表 2,7 所示015 . 0 表 2.7 工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸540.8540.8 粗车61 7 0.19 19.0 0 61 半精车 62.4 1.4 0.047 0 047.0 4.62 精车62 0.4 0.0362015 . 0 5、 65 的工序尺寸及公差如表 2,8 所示 表 2.8 工艺路线工序余量工序尺寸 铸 54 粗车 664 半精车 165 6、 62.4 的工序尺寸及公差如表 2,9 所示 表 2.9 工艺路线工序余量工序尺寸 铸 58 粗车 4.462.4 辽宁广播电视大学毕业论文 12 7、的工序尺寸及公差如表 2,10 所示 02.0 0 36 表 2.10 工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸290.8290.8 粗车 33.1 4.10.16 016.0 0 1.33 半精车 34.6 1.50.1 1.0 0 6.34 精车36140.02 02.0 0 36 8、11 的工序尺寸及公差如表 2,11 所示 表 2.11 工艺路线工序余量工序尺寸 钻 1111 9、16.5 的工序尺寸及公差如表 2,12 所示 表 2.12 工艺路线工序余量工序尺寸 钻 1111 扩 5.516.5 10、18 的工序尺寸及公差如表 2,13 所示 表 2.13 工序余量工序尺寸 1818 11、4 的工序尺寸及公差如表 2,14 所示 表 2.14 工艺路线工序余量工序尺寸 钻44 2.3.6 设备及其工艺装备确定 所用的设备有：ca6140、立式铣床、摇臂转床、检验台。 夹具有：三爪卡盘、钻直孔专用夹具、钻斜孔专用夹具、铣床专用夹具。 刀具有：90 度车刀、铣刀、11、4、18、16.5 钻头、砂轮、切断刀。 辽宁广播电视大学毕业论文 13 量具有：、游标卡尺、专用卡规、专用通规、止规 2.4 切削用量及工时定额确定 1、车端面 d 选择刀具: 由切削用量简明手册表 1.2 选择 yg6 硬质合金刀；刀具耐用度 t=60min；刀杆尺寸按表 1.1、表 1.3 选择 16mm25mm；刀片厚度 6mm； =10，0 =90， =0， =0， =6。 s0 8 背吃刀量 p=（62-60.5）=1.5mm 。 进给量 由切削用量简明手册表 1.4 查得 =0.50.7mm/r；由工艺补充 材料表 2-18 按 c620-1 车床的进给量由机械制造工艺设计简明手册 （表 4.2-9） ， 选择 =0.5mm/r 11 切削速度（机床主轴转速 n）vc 由切削用量简明手册表 2-20 得 =158,x =0.15,y =0.40,m=0.20 v c v v 8 由 v =k 得 （2.1）c vv yx p m v fat c v v =0.63m/min=53.65 m/minc 4 . 015. 02 . 0 5 . 05 . 160 158 由 n= （2.2） w c d v 1000 n=201.01 r/min 12014 . 3 65.531000 由机械制造技术基础机床说明书表 4.2-8 得 n=185 r/min 6 求得实际切削速度 v = = =49.38m/min c 1000 ndw3.14 85 185 1000 根据机械制造工艺设计简明手册表 6.2-1 公式计算 l= l l l 123 11 l =+2=2 mm l =35 取 4 mm l =33 mm i=1 n=185 r/min =0.5mm/r 1 v p tan 23 辽宁广播电视大学毕业论文 14 t= = =0.39min=23.4s （2.3） . l i f n 2433 1 0.52 185 2、 粗车外圆80h11mm 选择刀具: 由切削用量简明手册表 1.2 选择 yg6 硬质合金刀；刀具耐用度 t=60min；刀杆尺寸按表 1.1、表 1.3 选择 16mm25mm；刀片厚度 6mm； =10，0 =90， =0， =0， =6。 s0 8 背吃刀量 p: 单边余量 a=（85-83）/2=1 即 p=1mm 进给量 由切削用量简明手册表 1.4 查得 =0.81.2mm/r；按 c620-1 车 床的进给量由机械制造工艺设计简明手册 （表 4.2-9） ，选择 =1.01mm/r 11 切削速度（机床主轴转速 n）vc 由切削用量简明手册表 2-20 得 =158,x =0.15,y =0.40,m=0.20 v c v v 8 由 v =k （2.1） c vv yx p m v fat c v v =0.63m/min =43.71 m/minc 4 . 015 . 0 2 . 0 01. 15 . 160 158 由 （2.2） w c d v 1000 =n n=163.8 r/min 12014 . 3 71.431000 由机械制造技术基础机床说明书表 4.2-8 得 n=150 r/min 6 求得实际切削速度 v = =40.04m/min c 1000 ndw 1000 1508514 . 3 确定基本工时 根据工艺手册表 6.2-1 公式计算 l= l l l 123 13 l =+3=3 mm l =35 取 4 mm l =33 mm 1 v p tan 23 辽宁广播电视大学毕业论文 15 i=1 n=150r/min =1.01mm/r t= = =0.26min=15.43s . l i f n 1 15001. 1 3243 3、 粗车端面 c 选择刀具: 由切削用量简明手册表 1.2 选择 yg6 硬质合金刀；刀具耐用度 t=60min；刀杆尺寸按表 1.1、表 1.3 选择 16mm25mm；刀片厚度 6mm， =10，0 =90， =0， =0， =6。 s0 8 背吃刀量 p=(20.5-19)=1.5 mma 进给量 由切削用量简明手册表 1.4 查得 =1.01.4mm/r；按 c620-1 车 床的进给量由机械制造工艺设计简明手册 （表 4.2-9） ，选择 =0.52mm/r 11 切削速度（机床主轴转速 n）vc 由切削用量简明手册表 2-20 得 =158,x =0.15,y =0.40,m=0.20 v c v v 8 由公式（2.1）得 v =0.63m/minc 4 . 015. 02 . 0 52 . 0 5 . 160 158 =53.65 m/min 由公式（2.2）得： n=142.38 r/min 12014 . 3 65.531000 由机械制造技术基础机床说明书表 4.2-8 得 n=120 r/min求得实际切削速度 6 v = =45.22m/min c 1000 ndw 1000 12012014 . 3 确定基本工时 根据工艺手册表 6.2-1 公式计算 l= l l l 123 13 l =+2=2 mm l =0 mm l =35 mm i=1 n=120r/min =0.52mm/r 1 v p tan 23 辽宁广播电视大学毕业论文 16 t= = =0.593min=35.58s . l i f n 1 12052 . 0 352 4、 粗车外圆1201mm 选择刀具: 由切削用量简明手册表 1.2 选择 yg6 硬质合金刀；刀具耐用度 t=60min；刀杆尺寸按表 1.1、表 1.3 选择 16mm25mm；刀片厚度 6mm， =10，0 =90， =0， =0， =6。 s0 8 背吃刀量 p:单边余量 a=（125-121.1）/2=1.95 即 p=1.95mmaa 进给量 由切削用量简明手册表 1.4 查得 =1.01.4mm/r；按 c620-1 车 床的进给量由机械制造工艺设计简明手册 （表 4.2-9） ，选择 =1.21mm/r 11 切削速度（机床主轴转速 n）vc 由工艺补充材料表 2-20 得 =158,x =0.15,y =0.40,m=0.20 v c v v 13 由 公式（2.1）得： v =0.63m/min=36.79 m/minc 4 . 015 . 0 2 . 0 21. 195 . 1 60 158 由 公式（2,2）得 ： n=93.73 r/min 12014 . 3 79.361000 由机械制造技术基础机床说明书表 4.2-8 得 n=90 r/min 6 求得实际切削速度 v = =35.33m/min c 1000 ndw 1000 9012514 . 3 确定基本工时 根据工艺手册表 6.2-1 公式计算 l= l l l 123 13 l =+3=3 mm l =3-4 取 4 mm l =33 mm 1 v p tan 23 i=1 n=90r/min =1.21mm/r t= = =0.25min=15s （2.3） . l i f n 1 9021. 1 3343 辽宁广播电视大学毕业论文 17 基本工时：t=23.4+15.43+35.58+15=89.41s 5、 粗铣平面 e、f （1）选择刀具: a.由切削用量简明手册表 1.2 选择 yg6 硬质合金刀片；e 面宽 a=15mm,铣削厚 度 6mm。f 面宽 a=15mm,铣削厚度 25.5mm。则铣刀直径 d=100mm z=10（表 3.16） b.选择铣刀几何形状，表 3.2 得， =0， =75， =5， =-20， =80 s0 8 (2)选择切削用量 确定铣削深度 ，由于加工余量不大，e 面可以一次走刀完成，f 面需要 4 次 p 走完，则 =h=6mm p 进给量 f 采用不对称端铣以提高进给量。由 切削用量简明手册表 3.5，当 z 使用 yg6，铣床功力为 7.5kw(表 3.30，xa5012 型立铣说明书)查得 f =0.140.24mm/z；所以取 z f =0.24mm/z z 8 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.5mm，镶齿铣刀（d =100mm）,刀具寿命 t=180min（表 3.8） 0 确定切削速度 v 和每分钟进给量 v 切削速度 v 可根据表 3.27 中的公式计算，也 cfc 可以直接由表 3.4 中查出。 根据表 3.16，当 d =100mm， =6mm，z=10， f =0.24mm/z 时，v =86m/min，n 0pzt =285r/min，v=432mm/min。 tft 各修正系数为：k=k=k=0.89 mvmnmvf k=k=k=1.0 svsnsvf 故 =86 0.89 1=76.54m/min c v vtk v n=275 0.89 1=244.75r/min ntk n =432 0.89 1=384.489mm/min f v vftk v 根据 xa5012 型铣床说明书，选择主轴转速 n =235r/min，v=375mm/min cfc 因此实际切削速度和每齿进给量为 v =73.79m/min c 1000 0 nd3.14 100 235 1000 f =0.16mm/z z zn vfc 23510 375 辽宁广播电视大学毕业论文 18 计算基本工时 t = m f v l 式中，。根据切削用量手册表 3.26，不对称安装铣刀，,lly 100lmm 入切量及超切量，则 l=(100+36)mm=136mm，故36ymm =min=0.37min m t 375 136 =+=0.37 5=1.75min=105st4 m t m t 6、 钻孔 3-11mm （1）选择钻头: 由切削用量简明手册表 2.7 选择选择高速刚麻花钻头，其直径 d=10mm, 钻头 几何形状，表 2.1-2.2 得，双锥修磨横刃 （2）选择切削用量 进给量 f 由切削用量简明手册表 2.7，查得 f =0.470.57mm/r；孔深修正 系数 k=0.95，则 f=0.270.32mm/r,根据表 2.8 得 f=1.0mm/r，由表 2.35 得 f=0.36mm/r 8 确定切削速度 vc 切削速度的修正系数为 =1.0 =1.0 =0.85=1.0 由表 2.13 得 v =17m/min t k cv k r k zv k c ,=295r/min,根据摇臂钻床说明书可选 n=272mm/rmin/ 2 . 10 mkvv c d 1000 v n 确定基本时间 t=0.204min=12.24s nf l 27236 . 0 515 7、 钻盲孔18mm (1)加工条件 加工材料：ht1533。hbs=200 加工要求：钻盲孔 18mm。机床选择：摇臂钻床。工件装夹在车床的通用夹具上。 (2) 确定切削用量及基本工时 1）选择钻头: 由切削用量简明手册表 2.7 选择选择高速刚麻花钻头，其直径 d=18mm, 钻头 几何形状，表 2.1-2.2 得，双锥修磨横刃 辽宁广播电视大学毕业论文 19 2）选择切削用量 进给量 f 由切削用量简明手册表 2.7，查得 f=0.700.86mm/r；根据表 2.8 得 f=0.78mm/r，由表 2.35 得 f=0.36mm/r 8 确定切削速度 vc 切削速度的修正系数为 =1.0 =1.0 =0.85=1.0 由表 2.13 得 v =17m/min t k cv k r k zv k c =14.4m/min,=254.8r/min 根据摇臂钻床说明书可选 n=272mm/rkvv c d 1000 v n 确定基本时间 t=0.153min=9.18 s nf l 27236 . 0 510 3 夹具的设计 3.1 工序尺寸精度分析 由工序图可知此工序的加工精度要求不高，具体加工要求如下：粗铣 34 平面，无 其它技术要求，该工序在床上加工，零件属大批量生产。 3.2 定位方案确定 根据该工件的加工要求可知该工序必须限制工件五个自由度，即 x 移动、y 移动、 x 转动、y 转动、z 转动，但为了方便的控制刀具的走刀位置，由分析可知要使定位基 准与设计基准重合。选以29 的内孔和长度为 60 的右端面及长度为 34.5 的平面为定 位基准。 3.3 定位元件确定 1、选择定位元件： 由于本工序的定位面是54 的内孔和大端面，所以夹具上相应的定位元件选为一 个平面和一个短圆柱心轴。 2、确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差： 辽宁广播电视大学毕业论文 20 由于其定位孔的尺寸为54，所以短圆柱心轴的尺寸为： 基本尺寸54，公差为 0.08 3.4. 铣削力的计算 1.铣削力的计算 yg6 硬质合金立铣刀铣削力的计算公式： （3-1） 式中铣刀加工不同材料的切削系数 铣刀铣削力的修正系数 铣削深度 每齿进给量 铣刀直径 铣刀刀齿数 铣削宽度 根据参考文献11表 3-25 得到 30，表 3.4-21，得到，.5， ，。 由公式（6-1）计算得立铣刀铣削力 =1198.45n 2.铣削力转矩的计算 切削转矩计算公式： t=fl （3-2） 式中 f铣削时的切削力 l力臂 其中 f=fz=1198.45n，l=60mm，由式（3-2）得： t=fl=1198.450.60=719.07nm 3.5 计算夹紧力 1、夹紧力的计算公式 fk=fk （3-3） 式中 fk实际所需夹紧力(n) 辽宁广播电视大学毕业论文 21 f按静力平衡原理计算出的理论夹紧力（n） k安全系数 2、安全系数 k k= k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6 （3-4） 式中 k0考虑加工材料及加工余量匀称性的基本安全系数 k1基本安全系数 k2刀具钝化系数 k3切削特点系数 k4夹紧动力稳定性系数 k5手动夹紧时的手柄位置系数 k6仅有力矩使工件回转时工件与支承面接触的情况的系数 由公式（3-2）得： f=t/l=719.07/1.3=553n 由参考文献11表 2.2-10 查的 k0=1.2， k1 =1.2，k2 =1.2，k3 =1.2，k4 =1.3，k5 =1.0，k6=1.0。 由公式（3-4）得： k= k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6=1.21.2 1.2 1.2 1.3 1.01.0=2.69 由公式（3-3）得： fk=fk=5532.69=1487 根据参考文献11表 2.2-30 查的螺母提供夹紧力 f=3550，在螺母可提供的夹紧力的 范围之内。 3.6 定位误差分析计算 分析计算平面定位误差： 用心轴轴线定位和平面定位，设计基准是孔的轴线，存在位移误差。芯轴定位误差 计算如下： jb=0 db=d+d+=0.05+0.02+0.06=0.13 d孔的公差； d心轴的公差； 辽宁广播电视大学毕业论文 22 孔和心轴之间的最小间隙。 dw=db =0.13 。夹具的定位误差为 0.13mm。 3.7 夹具体设计 由于此工件是大批量生产，根据钻铣床 t 型槽的宽度，决定选用 gb2206-80 宽度 b=14，公差带为 h6 的 b 型两个定位键来确定夹具在机床上的位置。 夹具选用灰铸铁的铸造夹具体，其基本厚度选为 20mm，并在夹具体底部两端设计 出供 t 型槽用螺栓紧固夹具用的 u 型槽耳座。如图 6,1 所示夹具体零件图。 辽宁广播电视大学毕业论文 23 3,1 夹具体零件图 3.8 夹具总装配图 如图 6.2 所示夹具体总装配图 辽宁广播电视大学毕业论文 24 图 3.2 夹具体总装配图 总结 法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰盘是 回转面和平面的结合，内部由阶梯孔和螺纹孔组成，其要求有较高的耐磨性，较高的强 度和回转稳定性。通过本课题工艺规程和夹具设计，得出以下结论： （1）在毛坯材料的选择和制造部分，由于零件机械加工的工序数量、材料消耗、加 工劳动量等都在很大程度上与毛坯的选择有关，故正确的选择毛坯具有重大的技术经济 意义。选择铸造方法主要考虑零件的使用性能，零件的铸造工艺性能，经济的合理性。 综合考虑后，法兰盘材质为 ht150，生产纲领为大批量生产，采用自由锻造。 （2）在工艺部分中，涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该 工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及 量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务 时间。 （3）在夹具设计部分，首先需要对工件的工序尺寸精度的分析，在确定定位方案， 然后选择定位元件及工件的夹紧。然后计算切削力力以及夹紧工件需要的夹紧力，最后 确定出夹具体的方案。 辽宁广播电视大学毕业论文 25 致谢 在毕业设计完成之际，我首先向关心帮助和指导我的指导老师徐罕表示衷心的感谢 并致以崇高的敬意！ 在学校的学习生活即将结束，回顾几年来的学习经历，面对现在的收获，我感到无 限欣慰。为此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢!在论文工作中，遇 到了许许多多这样那样的问题，有的是专业上的问题，有的是论文格式上的问题，一直 得到徐罕老师的亲切关怀和悉心指导，使我的论文可以又快又好的完成。徐罕老师以其 渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风和他敏捷的思维给我留下了深刻的印象， 我将终生难忘营口大学老师对我的亲切关怀和悉心指导，再一次向他表示衷心的感谢， 感谢他为学生营造的浓郁学术氛围，以及学习、生活上的无私帮助! 同时也感谢所有和我一起学习的同学们，他们给予我一个良好的学习氛围，为我的 生活增添了无穷的乐趣，给我留下了美好的回忆。 最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师! 参考文献 1 薛源顺. 机床夹具设计m 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