CA6140车床法兰盘831004工艺及钻4-Ф9孔夹具设计说明书资料

1 序言 . 1 零件的分析 . 2 （一） 零件的作用 . 2 （二） 零件的工艺分析 . 2 工艺规程设计 . 3 (一 )确定毛坯的制造形式 . 3 （二）基面的选择 . 3 （三）制定工艺路线 . 4 1.工艺路线方案一 . 4 2.工艺路线方案二 . 5 3. 工艺方案的比较与分析 . 6 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 . 7 （五）确定切屑用量及基本工时 . 8 参考文献 . 52 序言 需要 CAD 图纸，扣扣 414951605 机械制造工艺课程设计是在我们基本完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解 决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 加强使用软件及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言，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，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了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，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。 能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于王大承教授和其他老师的悉心指导，还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在我们小组成员的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设 计工具书的用途，同时，也 2 锻炼了相互之间的协同工作能力，和团体合作精神，学会包容和让解。及在此，十分感谢王大承教授的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。 本说明书主要是 CA6140 卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明 ,由于本身及小组成员能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢 ！ 本说明书主要是 CA6140 卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明 ,由于本身及小组成员能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢 ！ 零件的分析 （一） 零件的作用 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。 零件是 CA6140 卧式车床上的法兰盘，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 100 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 mm4 上部为 mm6 定位孔，实现精确定位。法兰盘中部 的通孔则给传递力矩的94 标明通过，本身没有受到多少力的作用。 （二） 零件的工艺分析 CA6140 车床法兰盘共有两组加工的表面。 先分述如下： 1 以 016.0020mm 孔为精基准的加工表面。 这一组加工表面包括：一个 016.0020 的孔及其倒角；一个 12.034.0100外圆及其倒角； 06.045外圆及 其倒角； 90 外圆及其倒角； 0017.045外圆及其倒角； 90 两端面（分别距离 045.0020轴为24mm 和 34mm 两端）； 12.034.0100左端面和 90 右端面； 94 通孔。 2.以 90 右端面为加工表面。 这一组加工表面包括： 12.034.0100右端面； 90 左端面； 0017.045右端面； 23 退刀槽； 4 和 03.006孔。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求： （ 1） 12.034.0100左端面与 045.0020轴形位公差 0.03mm。 3 （ 2） 90 右端面与 045.0020轴形位公差 0.03mm。 （ 3） 03.006孔轴线与 90 右端面位置公差 0.6mm，同时与 045.0020轴线垂直相交，并且与 90 端洗平面（距离 045.0020轴线为 24mm）垂直。 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。 工艺规程设计 (一 )确定毛坯的制造形式 1 零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零 件结构又比较简单， 零件年产量为50 万是大批量 ,，设其备品率为 4%，机械加工废品率为 1%，则该零件的年生产纲领为： N=Qn(1+备品率 + 机械加工废品率 )=50 1(1+4%+1%)=52.5 万 (件 /年 )。 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。 2.在铸造当中为了避免铸件浇不到和冷隔等缺陷，应要求铸件壁厚不小于最小壁厚。对于砂型铸造各类铸造合金铸件的最小壁厚，铸件的内壁厚度应小于外壁厚。 金属型铸件最小壁厚：铸件轮廓尺寸 200 200 灰铸铁 6mm。我们零件的最小轮 廓尺寸是 8 mm， 已经符合要求。 3.较小的孔和槽，或铸件的壁很厚，则不宜铸出，直接用机械加工成孔反而方便，对中心线位置要求高的孔不宜指出，这是因为铸出后很难保证中心度精确，用钻头扩孔无法纠正其中心位置。我的零件是最小的孔是 mm4 ，还有 mm6 和 94 。我这几个孔都没有铸造出来，这也是我们注意的一点！我选择的铸造的粗糙度是 7CT ：初步选择的加工余量 6.0mm。铸件缺陷层 mmT 300缺，粗糙度 mRZ 200 ，还根据铸造机械加工余量的估算公式： 15.02.0 BCBA MAN 计算出来的结果加工余量A=3.8MM，经过相关资料的总结的加工余量 12.034.0100的外圆的加工余量 A=6MM,其他加工面都是 A=5MM。 4.金属型铸造要求的条件 :符合 100或 100以下的铸件 ,结构简单 ,经济合理性为成批 大量生产 .这也基本满足条件 !我就选择金属型铸造。 总之 :零件 形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,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。 ,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。 （二）基面的选择 工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜 4 提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 （ 1）粗基准的选择。对于 法兰盘 零件而言 可归为轴类零件 ，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相 互 位置 精度较高的不加工表面作粗基准。 选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。 根据这个基准选择原则，现选取右边 外圆 45 及 90 的右端面 的不加工外轮廓表面作为粗基准， 利用三爪卡盘夹紧 45 外圆可同时削除 五个自由度，再以 90 的右端面定位可削除一个自由度。 对外圆 12.034.0100、 06.045、 90 和 045.0020（ 共两块 V 形 块加紧 ，限制 个自由度， 底面两块支撑板 定位面限制 1 个自由度， 使缺少 定位， 不过是可以靠两个 V 形块来加紧力来约束轴的扭转力， 然后进行 钻 削 ）的的加工，这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。 （ 2）精基准的选择。 以 045.0020为精基准加工表面。 这一组加工表面包括： 12.034.0100右端面； 90 左端面； 0017.045右端面； 23 退刀槽； 4 和 03.006孔。因为 主要应该考虑基准重合的问题。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，此处不再重复。 （三）制定工艺路线 制定工艺路线得出发点，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，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，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 一 工艺路线方案一 工序 1. 100 粗车左端面。 2、粗车 90 左侧面。 3、粗车 100 外圆。 4、粗车左 45 外圆。 5、 100 粗车 右 端面 。 工序 1、粗车 右 45 右端面。 2、粗车 90 右侧面。 3、粗车右 45 外圆。 4、粗车 90 外圆。 工序 钻、扩、粗铰、精铰 045.0020孔并车孔左端的倒角。 工序 1、半精车 12.034.0100左、右端面、 2、 90 左端面，精车 12.034.0100左端面、 90 左端面。半精车外圆 06.045、 90 、 12.034.0100、 4、半精车 06.045柱体的过度倒圆。 5、车 12.034.0100柱体上的倒角 C1.5。 5 工序 1、半精车、精车 90 右端面。 2、车槽 3 2。 3、 倒角 C7 45 和 C1 45。 工序 精车 12.034.0100左端面、 90 右端面 工序 粗铣、精铣 90 柱体的两侧面。 工序 钻 4 孔，铰 6 孔。 工序 钻 94 孔。 工序 磨削 B 面，即 外圆面、 12.034.0100右端面、 90 左端面。 工序 磨削外圆面 12.034.0100， 90 。 工序 磨削 90 突台距离轴线 24mm 的侧平面。 工序 刻字刻线。 工序 XIV 镀铬。 工序 XV 检测入库。 2.工艺路线方案二 工序 粗车 12.034.0100柱体左端面。 工序 粗加工 20 孔 1、钻中心孔 18。 2、扩孔 19.8。 工序 粗车 100 柱体右端面，粗车 90 柱体左端面，半精车 100 左、右端面、 90 左端面，精车 100左端面、 90 左端面，粗车外圆 45 、 100、 90，半精车外圆 45 、 90、 100、，车 100 柱体的倒角，车 45 柱体的过度倒圆。 工序 粗车、半精车、精车 90 右端面，车槽 3 2，粗车、半精车外圆 外圆及倒角。 工序 1 、粗铰 19.94。 2、精铰 20。 工序 精车 12.034.0100左端面、 90 右端面。 工序 铣 90 上两平面 1、粗铣两端面。 2、精铣两端面 。 工序 钻 4 孔，铰 6 孔 工序 钻 4 9 透孔 工序 磨右 45 外圆， 外圆 100，外圆 90。 磨 B 面 ，即 左 45 外圆面、 100 右端面、 90左端面 工序 磨 90 上距轴心 24 平面 工序 B 面抛光 6 工序 XIII 刻字刻线 工序 XIV 100 外圆镀铬 工序 XV 检验入库 3. 工艺方案的比较与分析 上述两种工艺方案的特点在于：方案一是先粗加工表面的毛 坯 ，基本按照加工原则来加工的，先粗加工 半精加工 精加工。给钻 045.0020孔确定基准，确保孔的行位公差，不过一次性加工好045.0020 ，同时零件 045.0020 要求很高的，在后面的加工会对它的精度的影响，并且 12.0 34.0100 左端面和90 右端面要与 045.0020 轴有一定位置公差，这样很难保证它们的位置的准确性。 而方案二 是只给045.0020 钻孔保证底座平面度，不过钻头的下钻时不能准确定位，会影响 045.0020 的位置公差，从而也影响后面加工的 12.034.0100左端面和 90 右端面的端面跳动。不过在方案二中 045.0020粗钻扩和铰是分开加工， 粗铰 19.94。 2、精铰 20，放在精车 12.034.0100左端面、 90 右端面前面，这样确保 12.034.0100左端面和 90 右端面要与 045.0020轴有一定位置公差。我们小组综合的方案如下： 工序 粗车 零件 左端 1、 100 粗车左端面。 2、粗车 90 左侧面。 3、粗车 100 外圆。 4、粗车左 45 外圆。 5、 100 粗车右 端面 。 工序 粗车 零件 右端 1、粗车 右 45 右端面。 2、粗车 90 右侧面。 3、粗车右 45 外圆。 4、粗车 90 外圆。 工序 粗加工 20 孔 1、钻中心 孔 18。 2、扩孔 19.8 工序 半精车 零件 左端 1、半精车 100 左端面。 2、半精车 90 左 侧面 。 3、半精车 100 外圆。 4、半精车左 45 外圆。 5、半精车 90 外圆并倒角 C1.5。 6、车过渡圆角 R5。 7、半精车 100 右侧面 。 8、 倒角 C1.5。 工序 半精车 零件 右端 1、半精车 右 45。 2、半精车 90 右侧面。 3、半精车右 45 外圆。右端面 4、 倒角 C7。 5、切槽 32 。 工序 精加工 20 孔 1、粗铰 19.94。 2、精铰 20。 工序 精车 7 1、精车 100 左端面。 2、倒角 1 1.5（ 20）。 3、 精车 90 右侧面 。 4、倒角 1 1.5（ 20）。 工序 铣 90 上两平面 1、粗铣两端面。 2、精铣两端面 工序 钻 4 孔，铰 6 孔 工序 钻 4 9 透孔 工序 磨外圆 100， 右 45 外圆，外圆 90。 磨 B 面 ，即 左 45 外圆面、 100 右端面、 90 左端面 工序 磨 90 上距轴心 24mm 平面 工序 XIII B 面抛光 工序 XIV 刻字刻线 工序 XV 100 外圆镀铬 工序 XVI 检验入库 。 总工艺方案的分析：我们的总方案基本克服了一二方案的缺 点，继承它们的优点。可以做到 先粗加工 半精加工 精加工， 045.0020粗钻扩和铰是分开加工， 粗铰 19.94。 2、精铰 20，放在精车 12.034.0100左端面、 90 右端面前面，这样确保 12.034.0100左端面和 90 右端面要与 045.0020轴有一定位置公差。可以确保 045.0020加工面精度。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “CA6140 车床 法兰盘 ”；零件材料为 HT200，硬度 190 210HB，毛皮重量 1.6kg，生产类型大批量， 金属型 铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 车 100 外圆表面加工余量及公差。 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表 2.2 2.5，取外圆表面长度余量均为 2Z=6mm（均为双边加工） 车 削加工余量为： 粗 车 : 2 2.5mm 半 精 车 : 2 0.3mm 8 精 车 : 2 0.16mm 公差：径向的偏差为 12.034.0mm 2.车 100 、 90 、 45 端面和 90 、 45 外圆表面加工余量： 粗 车 2 2mm 半 精 车 2 0.3mm 精 车 : 2 0.16mm 3.钻 孔（ 20 ） 查工艺手册表 2.2 2.5， 先钻出来直径是 18mm, 工序尺寸加工余量： 钻孔 18mm 扩孔 0.9mm 粗 铰孔 0.07 mm 精铰 0.03mm 公差：径向的偏差为 045.00mm 4.钻 孔（ 9 ） 一次性加工完成，加工余量为 2Z=9mm 5.铣削加工余量： 粗铣： 9mm（离 045.0020中心轴为 34 mm） 精铣： 2 mm 粗铣： 18mm (离 045.0020中心轴为 24 mm) 精铣： 3 mm 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 （五）确定切屑用量及基本工时 工序 9 (一 ).粗车 100 左端面 （ 1）选择刀具 选用 93偏头端面车刀，参看机械制造工艺设计简明手册车床选用 C365L 转塔式车床，中心高度 210mm。参看切削用量简明手册选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为 10，后角为 6，主偏角 93 ,副偏角为 10 ,刀尖角圆弧半径 0.5，刃倾角为 10。 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 ap (即切深 ap) 粗车的余量为 2mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度 6mm，所以一次走刀完成即 ap=2mm。 （ b）确定进给量 f 查切削用量简明手册：加工材料 HT200、车刀刀杆尺寸为 16 25 2、工件直径 100mm、切削深度ap=2mm，则进给量为 0.81.2mm/r。再根据 C365L 车床及机械制造工艺设计简明手册表 4.2 3 查取横向进给量取 f =0.92mm/r。 (c)选择磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明手册表 1.9，取车刀后刀面最大磨损量为 0.81.0mm。焊接车刀耐用度 T=60min。 (d) 确定切削速度 V 根据切削用量简明手册表 1.11 当用 YG6 硬质合金车刀加工 HT200（ 180199HBS）， ap =2mm， f =0.92mm/r，查出 V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册表 1.28 ， 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 数 为 ： Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv Kkv Kkrv Kmv Ksv KTv =1.05 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0 60 =44m/min 其中： Ktv 为刀具材料改变时切削速度的修正系数。 KTv 为刀具耐用度改变时切削速度的修正系数。 Kkv 为切削方式改变时切削速度的修正系数。 Kkrv 为车刀主偏角改变时切削速度的修正系数。 Kmv 为工件材料的强度和硬度改变时切削速度的修正系数。 Ksv 为毛胚表面状态改变时切削速度的修正系数。 则： n = 1000V/（ D） =140r/min 按 C365L 车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 140r/min 相近似 的机床转速 n 10 =136r/min,则实际切削速度 V = 42.7m/min。 (e)校验机床功率 车削时功率 P 可由切削用量简明手册表 1.25 查得：在上述各条件下切削功率 P =1.72.0KW，取 2.0KW。由于实际车削过程使用条件改变，根据切削用量简明手册表 1.29-2，切削功率修正系数为： Kkrfz = 0.89,Krofz= K sfz =1.0,Kr fz=0.87。 其中： Kkrfz 为主偏角变化时切削力的修整系数。 Krofz 为车刀前角变化时切削力的修整系数。 K sfz 为刃倾角变化时切削力的修整系数。 Kr fz 为车刀刀尖圆弧半径变化时切削力的修整系数。 则：修整后的 P = P Kkrfz Krofz K sfz Kr fz = 1.55KW 根据 C365L车床当 n =136r/min 时，车床主轴允许功率 PE=7.36KW。因 P PE m=7.36 0.8=5.888KW，故所选的切削用量可在 C365L 上加工。 （ f）校验机床进给机构强度 车削时的进给力 Ff 可由切削用量手册查表得 Ff=1140N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册查得车削过程的修正系数： Kkrf=1.17, Krof=1.0,K sf =0.75,则 : Ff =1140 1.17 1.0 0.75=1000N 根据 C365L车床说明书 (切削用量简明手册 ),进给机构的进给力 Fmax=4100N(横向进给 )因 Ff Fmax，所选的 f =0.92mm/r 进给量可用。 综上，此工步的切削用量为： ap =2mm， f =0.92mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。 （ 3）计算基本工时： 按机械制造工艺设计简明手册表 7-1 中公式计算：刀具行程长度 L= (d-d1)/2+L1+L2+L3。 其中： L1 为刀具切入长度。 L2 为刀具切出长度。 L3 为试切附加长度。 由于车削实际端面 d1=0mm,L1=4mm,L2=2mm,L3=0mm，则： L=（ 106-0） /2+4+2+0=59mm。 T= L i /(f n)=59 1 (0.92 136)=0.47min （其中 i 为进给次数。） (二 ).粗车 90 左端面 （ 1）选择刀具：与粗车 100 左端面同一把。 11 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 ap 粗车的余量为 2mm 由于刀杆截面取最大吃刀深度为 6mm 所以一次走刀完成即 ap=2mm。 (b) 确定进给量 f 查切削用量简明手册：加工材料 HT200、车刀刀杆尺寸为 16 25 2 、工件直径 90mm、切削深度ap =2mm，则进给量为 0.60.8 mm/r。再根据 C365L 车床及机械制造工艺设计简明手册表 4.2 3 查取横向进给量取 f =0.73mm/r。 (c) 确定切削速度 V： 根据切削用量简明手册表 1.11 当用 YG6 硬质合金车刀加工 HT200（ 180199HBS）， ap=2mm， f =0.73mm/r，查出 V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量手册表 1.25，查得切削速度的修正系数为：Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv KTv Kkv Kkrv Kmv Ksv =1.05 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 60 =44m/min 则： n =1000V/ D=155r/min 按 C365L车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 155r/min相近的机床转速 n =136r/min,则实际切削速度 V =38.4m/min。 综上，此工步的切削用量为： ap =2mm， f =0.73 mm/r, n =136r/min, V =38.4m/min。 （ 3）计算基本工时： L=（ d d1） /2+L1+L2+L3 (其中 d=95mm,d1=50mm,L1=4 mm,L2=L3=0 mm) =(95 50)/2+4+0+0=26.5mm T= L i /(f n)=26.5 1 (0.73 136)=0.267min。 （三 ).粗车 100 外圆 （ 1）选择刀具： 90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度 5mm， YG6 硬质合金， 前刀面带倒棱形，主偏角 90，前角 10，后角 6，副偏角 8，刃倾角 10，刀尖圆弧直径 0.5mm。 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 粗车外圆，加工余量为 2.5mm(半径值 )，一次走刀，则 ap=2.5mm。 12 (b)确定进给量 由切削用量简明手册 HT200，刀杆尺寸 16 25 2， ap=2.5mm,工件直径为 100mm，则 f=0.81.2 mm/r。再由机械制造工艺设计简明手册表 4.2 3 查取 f =0.92 mm/r。 (c) 选择刀具磨钝标准及耐用度 由切削用量手册 表 1.9 查取后刀面磨损最大限度为 0.81.0 mm，焊接耐用度 T=60min。 (d) 确定切削速度 V： 根据切削用量简明手册表 1.11 查取： V=1.33m/s(由 180199HBS、 asp=2.5mm、 f =0.92mm/r、车刀为YG6 硬质合金查得 ), 由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv KTv Kkv Kkrv Kmv Ksv =1.33 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 60=49.5 m/min 则： n = 157.6r/min 按 C365L 车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 157.5r/min 相近 的机床转速 n =183r/min,则实际切削速度 V = 57.5m/min。 综上，此工步的切削用量为： a =2.5mm， f =0.92 mm/r, n =183r/min, V =57.5m/min。 (3)计算基本工时： T=（ L+L1+L2+L3） i/(f n)=(12+3+3+0) 1/(0.92 183)=0.107min。 其中 L=12 mm， L1=3 mm， L2=3 mm， L3=0 mm， i=1 (四 ).粗车左端 45 外圆 （ 1）选择刀具：与粗车 100 外圆同一把。 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 粗车外圆加工余量 2mm（半径值），一次走刀， ap=2mm.。 （ b）确定进给量： 由切削用量简明手册材料 HT200 刀杆 16 25 2，工件直径 50 ，切深 2mm,则 f 为 0.4 0.5mm/r,由机械制造工艺 设计简明手册 f机 =0.41mm/r. （ c）确定切削速度 V: 查切削用量简明手册表 12， YG6 硬质合金加工 HT200（ 180-199HBS） ,ap=2mm,f=0.41mm/r 有 V=1.33m/s,修正系数： Ktv=KTv= 1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的： 13 V = V Ktv KTv Kkv Kkrv Kmv Ksv =1.33 60 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85=49.5m/min 则 ： n=350r/min,取标准 n机 =322r/min,则 V机 =45.5m/min. 综上 ： ap =2mm,f机 =0.41mm/r,n机 =322r/min,V机 =45.5m/min。 (3)计算工时 T=（ L+L1+L2+L3） i/(f n)=(30+5+5+0) /（ 0.41 322） =0.303min. (五 ).粗车 100 右端面 (1） 选择刀具 ： 与粗车 100 左端面同一把。 （ 2） 确定切削用量 : （ a） 确定背吃刀量 ap: 粗车的余量为 2mm 由于刀杆截面取最大吃刀深度为 6mm 所 以一次走刀完成即 a =2mm。 (b)确定进给量： 查切削用量简明手册：加工材料 HT200、车刀刀杆尺寸为 16 25 2 、工件直径 100mm、切削深度 ap =2mm，则进给量为 0.81.2 mm/r。再根据 C365L 车床及机械制造工艺设计简明手册表 4.2 3查取横向进给量取 f =0.92mm/r。 (c)确定切削速度 V： 根据切削用量简明手册表 1.11 当用 YG6 硬质合金车刀加工 HT200（ 180199HBS）， ap =2mm， f =0.92mm/r，查出 V =1.05m/s。由于 实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册表 1.25 ， 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 数 为 ： Ktv=KTv =1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv KTv Kkv Kkrv Kmv Ksv =1.05 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 60 =44m/min 则： n =140r/min 按 C365L车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 140r/min相近的机床转速 n =136r/min,则实际切削速度 V =42.7m/min。 综上，此工步的切削用量为： ap =2mm， f =0.92 mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。 （ 3）计算基本工时： L=（ d d1） /2+L1+L2+L3 (其中 d=101 mm,d1=46 mm,L1=4 mm,L2=L3=0) =(101 46)/2+4+0+0=31.5mm T= L i /(f n)=31.5 1 (0.92 136)=0.252min。 14 工序 （一） .粗车右边 45 右端面 (1)选择刀具 与粗车 100 左端面的刀具相同。 (2)确定切削用量： （ a）确定背吃刀深度 ap. 粗车加工余量为 2mm.由于刀杆截面取最大吃刀深度为 6mm,一次走刀完成，则取 ap=2mm。 （ b）确定进给量 f: 根据切削用量手册加工材料 HT200 车刀刀杆尺寸 16 25 2 工件直径 45mm，切削深度 2mm，属3mm，则进给量为 0.4-0.5mm/r,再根据 C365L 车床及机械制造工艺设计简明手册查取横向进给量 f机=0.41mm/r。 （ c）确定切削速度 V： 根据切削用量手册表 12当用 YG6硬质加工 HT200， 180 199HBS =2mm， f机 =0.41mm/r查出 Vc=1.33m/s.由于实际车削过程使用条件改变，各修正系数：Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = VKtv KTv Kkv Kkrv Kmv Ksv =1.33 60 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 =49.520m/min,则 n= 350.47r/min,按 C365L 车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2-2）选择与 350.47 r/min 相近转速为 322r/min,则实际切削速度 V机 = 45.7m/min (3)计算基本工时 刀具行程长度 L= (d-d1)/2+L1+L2+L3，其中 d1=0, L3=0, L2=2mm, L1=4mm,则 L=50/2+4+2=31mm, 所以 T=L i /（ f n ） =31 1/（ 0.41 322） =0.235min. （二） .粗车 90 右端面 (1)选择刀具：同上 (2)确定切削用量： （ a） 确定背吃刀深度 ap. 粗车加工余量为 2.0mm,可以一次走刀完成，则 :ap=2.0mm。 （ b）确定进给量 f 根据切削手册切深 ap=2.0mm,属于 3mm，则进给量 f 为 0.6 0.8mm/r,再根据 C365L 及其机械工艺f机 =0.73mm/r. 15 （ c）确定切削速度 V 直径 90mm,ap=2mm,f 机 =0.73mm/r 查 V=1.18m/s. 修 正 系 数 ： KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=1.0,Ksv=0.85， Kkv=1.0, 则 Vc =1.18 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 60=43.93m/min, 则 n =155.45r/min. 按 C365L 车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 155.45r/min 相近 n机 =136r/min,则实际切削速度 V机 =38.4m/min (3)计算基本工时： L (d-d1)/2+ L1+ L2+ L3/fn=(95-50)/2+0+4+0 26.5mm T=(d-d1)/2+ L1+ L2+ L3/fn=(95-46)/2+0+4+0/(0.73 136)=0.267min. （三） .粗车右端 45 外圆 （ 1）选择刀具：与粗车 100 外圆同一把。 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 粗车外圆加工余量 2.0mm（半径值），一次走刀， ap=2.0mm.。 （ b）确定进给量： 由切削用量简明手册材料 HT200 刀杆 16 25 2，工件直径 50 ，切深 2.0mm,则 f 为 0.4 0.5mm/r,由机械制造工艺设计简明手册 f机 =0.41mm/r. （ c ）确 定切 削速 度 V: 查 切 削用 量简 明手 册 表 12 ， YG6 硬 质合 金加 工 HT200（ 180-199HBS ） ,ap=2.5mm,f=0.41mm/r 有 V=1.33m/s, 修 正 系 数 ： Ktv=KTv= 1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv KTv Kkv Kkrv Kmv Ksv =1.33 60 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85=49.5m/min 则： n=350r/min,取标准 n机 =322r/min,则 V机 =45.5m/min. 综上： ap =2.0mm,f机 =0.41mm/r,n机 =322r/min,V机 =45.5m/min。 (3)计算工时 T=（ L+L1+L2+L3） i/(f n)=(41+3+3+0) /0.41 322=0.356min (四） .粗车 90 外圆 （ 1）选择刀具：与粗车 100 外圆同一把。 (2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 粗车外圆，加工余量为 2.0mm,一次走刀，则 asp=2.0mm。 16 (b) 确定进给量 由切削用量简明手册 HT200，刀杆尺寸 16 25mm2， ap=2.0mm,工件直径为 90mm，则 f=0.60.8mm/r。再由机械制造工艺设计简明手册表 4.2 3 查取 f =0.76mm/r。 (c) 确定切削速度 V 根据切削用量手册表 12 查取： V=1.33m/s(由 180199HBS、 asp=2.0mm、 f =0.76mm/r、车刀为 YG6硬质合金 ), 由于实际车削过程使用条件的改变 , 查 取 切 削 速 度 修 正 系 数 ： Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv Kkv Kkrv Kmv Ksv KTv =1.33 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0 60=49.5m/min 则： n =100049.5/3.14 90=175.2r/min，按 C365L 车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 157.5r/min相近的机床转速 n =183r/min,则实际切削速度 V = 51.7m/min。 综上，此工步的切削用量为： a =2.0mm， f =0.76mm/r, n =183r/min, V =51.7m/min。 (3)计算基本工时： T=（ L+L1+L2+L3） i/(f n) 其中 L=9mm， L1=3mm， L2=3mm， L3=0mm， i=1 =(9+3+3+0) 1/(0.76 183)=0.108min。 工序 (一 )钻 18 孔 （ 1）机床选择：查机械制造工艺设计简明手册选用 Z535 立式钻床。 （ 2）刀具选择：查机械制造工艺设计简明手册选用直径 18mm 高速钢标准锥柄麻花钻。 （ 3）切削用量选择： 查切削用量简明手册得： f=0.700.86mm/r,再由机械制造工艺设计简明手册 Z535 立式钻 床进给量取 f =0.72mm/r。查切削用量简明手册取 V =0.35m/s=21m/min 则 n =371.36r/min 按机床选取 n =400r/min,故 V =3.14 18 400/1000=22.6m/min (4)计算基本工时： 由机械制造工艺设计简明手册表 7-5 中公式得 T=（ L+L1+L2） /(f n) =(91+11+0)/(0.72 400)=0.3542min。 其中 L=91mm， L1=（ D-d1/2） cotKr+2=11mm,L2=0mm,d1=0mm. (二 ) 扩 19.8 孔 （ 1）刀具选择：选用直径 19.8mm 高速钢标准锥柄扩孔钻。 17 （ 2）确定切削用量： 查切削用量简明手册得： f=0.901.1mm/r,再由机械制造工艺设计简明手册 Z535 立式钻床进给量取 f =0.96mm/r。扩孔时的切削速度，由公式： V扩 =（ 1/21/3） V钻 查切削用量简明手册取 V =0.35m/s=21m/min V扩 =（ 1/21/3） V钻 =7 10.5m/min 则： n=112.5168.8r/min 按机床选取 n =140r/m,故 V = 3.14 19.8 140/1000=8.7m/min (3)计算基本工时： T=（ L+L1+L2） /(f n) 由 ap=(D-d1)/2=(19.8-18)/2=0.9mm 查得 L1=14mm， L=91mm,取 L2=2mm =(91+14+2)/(0.96 140)=0.871min。 工序 （一）半精车 100 左端面 （ 1）选择刀具：与粗车 100 左端面同一把。 (2）确定切削用量： （ a）确定背吃刀量： 半精车 余量为 z=0.3mm,可一次走刀完成， ap=0.3mm。 （ b）确定进给量： 由机械制造工艺设计简明手册表 3 14 表面粗糙度 Ra3.2，铸铁，副偏角 10，刀尖半径 0.5mm，则进给量为 0.180.25mm/r,再根据机械制造工艺设计简明手册表 4.2 3 查取横向进量 f =0.24mm/r。 （ c）确定切削速度 VC： 根据切削用量简明手册表 1.11 查得： V=2.13m/min(由 180199HBS、 ap=0.3mm、 f =0.24mm/r、车刀为 YG6 硬质合金 ) 由于实际车削过程使用条件的改变， 查取切削速度修正系数： Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv Kkv Kkrv Kmv Ksv KTv =2.13 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0 60=79.3m/min 则： n = 252r/min，按 C365L 车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 252r/min 相近的机床转速 n =238r/min,则实 际切削速度 V = 3.14 100 238/1000=74.7m/min。 （ 3）计算基本工时： L=（ d d1） 2+L1+L2+L3 (其中 d=101mm,d1=19.8mm,L1=4mm,L2=2mm,L3=0mm) =（ 101 19.8） 2+4+2+0=46.6mm 18 则： T= 46.6 (0.24 238)=0.816min。 （二）半精车 90 左端面 （ 1）选择刀具：与粗车 100 左端面同一把。 （ 2）确定切削用量： （ a）确定背吃刀量： 加工余量为 z=0.45mm, 一次走刀完成， asp=0.45mm。 （ b）确定进给量： 由机械制造工艺设计手册表 3 14 表面粗糙度 Ra3.2，铸铁，副偏角 10，刀尖半径 0.5mm，则进给量为 0.20.35mm/r,再根据机械制造工艺设计简明手册表 4.2 3 查取横向进量 f =0.24mm/r。 （ c）确定切削速度 VC： 根据切削用量手册表 1.11 查取： VC=2.02(由 180199HBS、 asp=0.45mm、 f =0.24mm/r、车刀为 YG硬质合金 ) 由 于 实 际 车 削 过 程 使 用 条 件 的 改 变 ， 查 取 切 削 速 度 修 正 系 数 ： Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv Kkv Kkrv Kmv Ksv KTv =2.02 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0 60 =75.2m/min 则： n = 266r/min 按 C365L车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 266r/min相近的机床转速 n =322r/min,则实际切削速度 V = 3.14 90 322/1000=91.0m/min。 综上，此工步的切削用量为： a =0.45mm， f =0.24mm/r, n =322r/min, V =91.0m/min。 （ 3）计算基本工时： L=（ d d1） /2+L1+L2+L3 (其中 d=91mm,d1=46mm,L1=4mm,L2=L3=0mm) =（ 91 46） /2+4+0+0=26.5mm T=L i/(f n)=26.5 1/(0.24 322)=0.34min。 （三）半精车 100 外圆 （ 1）选择刀具： 90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度 5mm， YG6 硬质合金，前刀面带倒棱形， 主偏角 90，前角 10，后角 6，副偏角 8，刃倾角 0，刀尖圆弧直径 0.5mm。 (2)确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 半精车外圆，加工余量为 0.3mm（半径值） ,一次走刀，则 asp=0.3mm。 (b)确定进给量 由切削用量简明手册表 3.14 得 f=0.20.3mm/r。再由机械制造工艺设计简明手册表 4.1 2 查取 f 19 =0.28mm/r。 （ c）选择刀具磨钝标准及耐用度：后刀面磨钝标准为 0.81.0,耐用度为 T=60min。 (d)确定切削速度 V 根据切削用量简明手册表 1.11 查取： VC=2.13m/s(由 180199HBS、 asp=0.55mm、 f =0.52mm/r、车刀为 YG6 硬质合金 ), 由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv Kkv Kkrv Kmv Ksv KTv =2.13 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0 60=79.3m/min 则： n =1000 79.3/(3.14 100)=252.5r/min 按 C365L 车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 252.5r/min 相近的机床转速 n =322r/min,则实际切削速度 V = 101.1m/min。 综上，此工步的切削用量为： ap =0.3mm， f =0. 28mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。 (3)计算基本工时 ： T=（ L+L1+L2+L3） i/(f n) 其中 L=9.7mm， L1=3mm， L2=3mm， L3=0mm， i=1 =(9.7+3+3+0) 1/(0.28 322)=0.174min。 （四）半精车左边 45 外圆 (1)选择刀具：用半精车 100 外圆车刀。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀 半精车外圆双边加工余量为 0.9mm,一次走刀成 ,asp=0.9/2 0.45mm. (b) 确定进给量 f 查机械工艺 f 取 0.2 0.3mm/r,由表 4-1-2， f=0.28mm/r. (c) 确定切削速度 V 查切削手册表 12 取 2.13m/s,修正系数同上： Vc = 2.13 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0=79.3m/min,则： n =561.2r/min取车床转速为 550r/min,则实际切削速度 Vc=77.75m/min. 综上： asp=0.45mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min. (3)计算工时 T=(L+L1+L2+L3) i /fn =(30.3+5+5+0) 1/(0.28 550)=0.262min. （五）半精车 90 外圆 20 （ 1）选择刀具：与半精车 100 外圆同一把。 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 半精 车外圆，加工余量为 0.6mm,一次走刀，则 asp=0.6/2=0.3mm。 (b) 确定进给量 由切削用量手册表 3.14 得 f=0.20.3mm/r。再由简明手册表 4.1 2 查取 f =0.28mm/r。 (c) 确定切削速度 V： 根据切削用量简明手册表 1.11 查取： VC=2.13m/s(由 180199HBS、 asp=0.55mm、 f =0.52mm/r、车刀为 YG6 硬质合金 ), 由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv Kkv Kkrv Kmv Ksv KTv =2.13 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0 60=79.3m/min 则 : n =1000 79.3/(3.14 90)=280.6r/min 按 C365L车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 280r/min相近的机床转速 n =322r/min,则实际切削速度 V = 91m/min。 综上，此工步的切削用量为： ap=0.3mm， f =0.28mm/r, n =322r/min, V =91m/min。 (3)计算基本工时： T=（ L+L1+L2+L3） i/(f n) 其中 L=9mm， L1=3mm， L2=3mm， L3=0mm， i=1 =(9+3+3+0) 1/(0.28 322)=0.166min。 （六）倒角（ 90） （ 1）选择刀具： 90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度 5mm， YG6 硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90，前角 10，后角 6，副偏角 8，刃倾角 0，刀尖圆弧直径 0.5mm。 （ 2）切削用量 : 背吃刀量 asp=1.5mm,手动进给，一次走刀。 V =80m/min, n =1000 80/3.14 90=283r/min 按 C365L 说明书： n =238r/min, V =3.14 238 90/1000=67m/min (3) 基本工时：由工人操控，大约为 0.03min。 （七）车过渡圆 R5 (1)刀具选择 YG6 硬质合金成形车刀 R=5mm。 21 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量： asp=z=5mm,一次走完成。 （ b）确定进给量：手动进给。 （ c）确定切削速度 V=430r/mm （ 3）计算基本工时 T 0.05min,即工人最慢加工速度。 （八）半精车 100 右端面 （ 1）选择刀具：与半精车 100 左端面同一把。 （ 2）确定切削用量： （ a）确定背吃刀量： 加工余量为 z=0.45mm,可一次走刀完成， asp=0.45mm。 （ b）确定进给量： 由机械制造工艺设计手册表 3 14 表面粗糙度 Ra3.2，铸铁，副偏角 10，刀尖半径 0.5mm，则进给量为 0.20.35mm/r,再根据机械制造工艺设计简明手册表 4.2 3 查取横向进量 f =0.24mm/r。 （ c） 确定切削速度 V 根据切削用量简明手册表 1.11 查取： V=2.02m/min(由 180199HBS、 asp=0.45mm、 f =0.24mm/r、车刀为 YG6 硬质合金 )由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv Kkv Kkrv Kmv Ksv KTv =2.02 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0 60 =75.2m/min 则： n = 239r/min，按 C365L 车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 239r/min 相近的机床转速 n =238r/min,则实际切削速度 V =3.14 100 238/1000=74.7m/min。 （ 3）计算基本工时： L=（ d d1） /2+L1+L2+L3 (其中 d=100.4mm,d1=45.1mm,L1=4mm,L2=L3=0mm) =（ 100.4 45.1） /2+4+0+0=31.65mm 则： T=L i/(f n)=31.65 1/(0.24 238)=0.554min。 （九）倒角（ 100） （ 1）选择刀具： 90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度 5mm， YG6 硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90，前角 10，后角 6，副偏角 8，刃倾角 0，刀尖圆弧直径 0.5mm。 （ 2）切削用量 : 22 背吃刀量 asp=1.5mm,手动进给，一次走刀。 V =80m/min, n =1000 80/3.14 100=254.7r/min 按 C365L 说明书： n =238r/min, V = 3.14 238 100/1000=74.7 m/min。 (3) 基本工时：由工人操控，大约为 0.03min。 工序 （一）半精车右边 45 右端面 (1)选择刀具 与半精车 100 左端面的刀具相同。 (2)确定切削用量： （ a）确定背吃刀深度 ap. 半精车加工余量为 0.5mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度为 6mm,一次走刀完成，则取 ap=0.5mm。 （ b）确定进给量 f: 根据切削用量手册加工材料 HT200 车刀刀杆尺寸 16 25 2 工件直径 46mm，切削深度 0.5mm，属 3mm，则进给量为 0.4-0.5mm/r,再根据 C365L 车床及 机械制造工艺设计简明手册查取横向进给量f机 =0.41mm/r。 （ c）确定切削速度 V： 根据切削用量手册表 12 当用 YG6 硬质加工 HT200， 180 199HBS =0.5mm， f 机 =0.41mm/r 查出Vc=1.33m/s. 由 于 实 际 车 削 过 程 使 用 条 件 改 变 ， 各 修 正 系 数 ：Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv KTv Kkv Kkrv Kmv Ksv =1.33 60 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 =49.520m/min,则 n= 350.47r/min,按 C365L 车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2-2）选择与 350.47 r/min 相近转速为 322r/min,则实际切削速度 V机 = 45.7m/min (3)计算基本工时 刀具行程长度 L= (d-d1)/2+L1+L2+L3，其中 d1=19.8mm, L3=0, L2=2mm, L1=4mm,则 L=（ 46 19.8）/2+4+2=19.1mm, 所以 T=L i /（ f n ） =19.1 1/（ 0.41 322） =0.145min. （二）半精车 90 右端面 （ 1）选择刀具：选用 93偏头端面车刀，参看切削用量简明手册选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为 10，后角为 6，主偏角 93 ,副偏角为 10 ,刀尖角圆弧半径 0.5，刃倾角为 23 10。 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 加工余量为 z=0.3mm,可一次走刀完成， asp=0.3mm。 （ b）确定进给量 由机械制造工艺手册表 3.14 表面粗糙度 Ra3.2，铸铁，副偏角 10，刀尖半径 0.5mm，则进给量为0.10.25mm/r,再根据机械制造工艺简明手册表 4.2 3 查取横向进量 f =0.24mm/r。 （ c）确定切削速度 V 根据切削用量手册表 12 查取： V=2.02m/min(由 180199HBS、 asp=0.3mm、 f =0.24mm/r、车刀为 YG6硬质合金 ) 由 于 实 际 车 削 过 程 使 用 条 件 的 改 变 ， 查 取 切 削 速 度 修 正 系 数 ： Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv Kkv Kkrv Kmv Ksv KTv =2.02 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0 60=75.2m/min 则： n =266r/min,按 C365L 车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 266r/min 相近的机床转速 n =322r/min,则实际切削速度 V =91.0m/min。 综上，此工步的切削用量为： a =0.3mm， f =0.24mm/r, n =322r/min, V =91.0m/min。 （ 3）计算基本工时： L=（ d d1） /2+L1+L2+L3 (其中 d=90.4mm,d1=45.4mm,L1=4mm,L2=L3=0) =（ 90.4 45.4） /2+4+0+0=26.5mm 则： T=L i/(f n)=26.5 1/(0.24 322)=0.34min。 （三）半精车右边 45 外圆 选择刀具：用半精车 90 外圆车刀 1）确定切削深度 半精车外圆，一次走刀，则 ap=0.3mm。 2)确定进给量 查机械工艺 f 取 0.2 0.3mm/r,由表 4-1-2， f=0.28mm/r. 3)确定切削速度 VC 查切削手册表 12 取 2.13m/s,修正系数同上： Vc = 2.13 60 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0=79.3m/min,则： n =561.2r/min取车床转速为 550r/min,则实际切削速度 Vc=77.75m/min. 24 综上： asp=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min. 4)计算基本工时： T=（ L+L1+L2+L3） i/(f n) =（ 40.8+3+3+0） 1/(0.28 550) 0.304min。 （四）倒角（ 45 右侧） (1)用端面车刀加工余量 7mm，背吃刀量 ap=3.5mm,手动进给，两次走刀。 V给 =60m/min,则： n给 =424.6r/min,按取 n =430r/min,则 V=60.79m/min (2)计算基本工时：由工人操控，大约为 0.10min （五）车 3 2 退刀槽 (1)选择刀具：选择 90切槽刀，车床 C365L转塔式车床高 210mm,故刀杆尺寸 16 25mm,刀片厚度取 3mm,选用 YG6 刀具材料，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为 10 ,后角 8，主偏角 90，副偏角 3，刀尖圆弧半径 0.2-0.5 取 0.5mm,刃倾角 0。 (2)确定切削用量： (a)确定背吃刀深度 : ap=z=3.6mm,一次走刀完成。 (b) 确定进给量 f: 根据切削用量手册切深为 3mm,属于 =3mm,f=0.4 0.5mm/r.按机械制造工艺设计简明手册中 C365L车床取 f机 =0.41mm/r. (c) 选择车刀磨钝标准及耐用度：根据切削用量手册表 10，取车刀后面最大磨损量为 0.8-1.0mm,焊接刀耐用度 T=60min。 (d) 确定切削速度 V: 根 据 切 削 用 量 手 册 ， YG6,180 199HBS, ap=4mm,f=0.41mm/r,V=1.50m/s, 修正系数：KTv=1.0,Kmv=0.89,Ksv=0.85,Ktv=1.0,Kkrv=1.0,Kkv=1.0 则 Vc=1.50 60 1.0 0.89 0.85 0.73 1.0 1.0=49.7m/min, 则： n =351.6r/min,按 C365L 车床转速（见机械制造工艺设计简明手册表）选择与 351.6 相近的转速 n机 =322r/min, 则实际切削速度为 V机 =45.52m/min, 最后决定切削用量为 ap=3.6mm,f机 =0.41mm/r,n机=322r/min,V机 =45.52m/min. (3)计算基本工时： T=(d-d1)/2+L1+L2+L3/fn=(45-41)/2+4+0+0/(0.41 322)=0.0454min 工序 25 （一）、粗铰 19.94 （ 1）刀具选择： 直径 19.94mm 高速钢锥柄几用铰刀。后刀面磨钝标准为 0.40.6mm，耐用度 T=60min （ 2）确定切削用量： 背吃刀量 ap=0.07mm 查切削用量简明手册得： f=1.02.0mm/r，取 f=1.60mm/r。 参看机械制造工艺设计简明手 册表 3-48 计算切削速度 V=Cv doZv KV/(Tm apxv fyv),其中CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3,KV=(190/HB)0.125=1,则： V=15.6 (19.94)0.2 1/600.3 (0.07)0.1 (1.68)0.5=6.37m/min 则： n=1000 6.37/(3.14 19.94)=101.7r/min 按机床选取 n =140r/min 则： V = 3.14 140 19.94/1000=8.788m/min (3)计算基本工时： T=（ L+L1+L2） /(f n) 其中 L=91mm， L1=14mm,L2=2mm =(91+14+2)/(1.60 140)=0.4777min。 （二）、精铰 20 （ 1）刀具选择： 直径 20mm 高速钢锥柄机用铰刀 （ 2）确定切削用量： 背吃刀量 asp=0.03mm。切削速度与粗铰相同，故 n =140r/mmin。 由切削用量简明手册 f=1.02.0mm/r,取 f=1.22 mm/r V= 3.14 140 20 8.796r/min (3)计算基本工时： T=(L+L1+L2)/(f n) 其中 L=91mm,L1=14mm,L2=2 mm =(91+14+2)/(1.22 140)=0.626min 工序 （一）精车 100 左端面 （ 1）选择刀具：与半精车 100 左端面同一把。 （ 2）确定切削用量 (a)确定背吃刀量 加工余量为 0.16mm，一次走刀完成，则 asp=0.16mm。 26 （ b）确定进给量 查机械制造工艺手册表 3 14 得 f=0.20.3mm/r,再由表 4 12,f =0.23mm/r (c) 确定切削速度 V 查切削用量手册表 1.11，取 VC=2.13m/s(由 180199HBS、 asp=0.16mm、 f =0.52mm/r、车刀为 YG6硬 质 合 金 ), 由 于 实 际 车 削 过 程 使 用 条 件 的 改 变 ， 查 取 切 削 速 度 修 正 系 数 ： Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv Kkv Kkrv Kmv Ksv KTv =2.13 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0 60=79.3m/min 则： n = 100079.3 (3.14 100)=252r/min，按 C365L车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 252r/min相近的机床转速 n =322r/min,则实际切削速度 V =101.1m/min。 综上，此工步的切削用量为： ap =0.16mm， f =0.23mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。 (3)计算基本工时： L=（ d d1） /2+L1+L2+L3 (其中 d=100.4mm,d1=20mm,L1=4mm,L2=L3=0mm)则 L=（ 100.4-20） /2+4+2+0=46.2mm. 则： T= =46.2 1 (0.23 322)=0.624min （二）、倒角（内孔左侧） （）刀具选择：用粗车 左端面的端面车刀。 （）确定切削用量： 背吃刀量 asp=1.0mm,手动一次走刀。 m/min， a n （ .14 20） =477.7r/min 由机床说明书， n r/min 则： V =3.14 430 20/1000=27.02m/min (3)计算基本工时：由工人操控，大约为 0.03min. （三）精车 90 右端面 （ 1）刀具选择：与半精车 100 左端面同一把。 （ 2）确定切削用量 (a)确定背吃刀量 加工余量为 0.16mm，一次走刀完成，则 asp=0.16mm。 （ b）确定进给量 查机械制造工艺手册表 3 14 得 f=0.20.3mm/r,再由表 4 12,f =0.23mm/r (c)确定切削速度 V 27 查切削用量手册表 12，取 V=2.13m/s(由 180199HBS、 asp=0.16mm、 f =0.23mm/r、车刀为 YG6 硬质合金 ), 由 于 实 际 车 削 过 程 使 用 条 件 的 改 变 ， 查 取 切 削 速 度 修 正 系 数 ： Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V = V Ktv Kkv Kkrv Kmv Ksv KTv =2.13 1.0 1.0 0.73 1.0 0.85 1.0 1.0 60=79.3m/min n = 1000 79.3 (3.14 90)=280r/min 按 C365L车床转速（机械制造工艺设计简明手册表 4.2 2）选择与 252r/min相近的机床转速 n =322r/min,则实际切削速度 V =91m/min。 综上，此工步的切削用量为： a =0.16mm， f =0.23mm/r, n =322r/min, V =91m/min。 (3)计算基本工时： L= (d-d1)/2+L1+L2+L3,由于车削实际端面 d=90.4,d1=45.4,L1=4,L2=0,L3=0，则 L=（ 90.4 45.4） 2+4+0+0=26.5mm. T= =26.5 1 (0.23 322)=0.3578min （三）倒角（内孔右侧） （）刀具选择：用粗车 左端面的端面车刀。 （ ）确定切削用量 背吃刀量 asp=1.0mm,手动一次走刀。 m/min， 则： n =477.7r/min 由机床说明书， n r/min V= 3.14 430 20/1000=27.02m/min (3)计算基本工时：由工人操控，大约为 0.03min. 工序 （一）粗铣 90 两侧面 （ 1）刀具选择 根据机械制造工艺设计简明手册表 3.1 及铣刀样本手册，选锯片铣刀，外径 160mm,内径32mm,B=3mm,Z=28mm （ 2）切削用量 ap=B=3mm，右边走刀 6 次，左边走刀 3 次 。 28 （ 3）选 X61W 卧式铣床，使用专用夹具。由切削手册表 3.5 当机床功率为 5-10KW,采用 YG6 硬质合金材料加工铸铁 f=0.14-0.24mm/r,取 f=0.14mm/r。 （ 4）选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据切削用量手册表 3.7,铣刀齿后刀面最大磨损限度为 1.5mm,由切削用量手册表 3.8,铣刀直径d0=160mm,则硬质合金盘铣刀 T=150min. （ 5）确定切削速度 Vc 由切削手册表 3,13,当取 Vc=130m/min 时 n =258.6r/min。根据 X61W 机床说明书 (见切削用 量手册表 3.23)取主轴转速 n机 =255r/min.则实际切削速度为 V =128m/min 当 n 机 =255r/min 时 ,工作台为每分钟进给量是进给速度 Vf=fm=f z n机 =0.14 28 255=999.6mm/min.由 X61W 机床说明书 (见切削用量手册表 3.23)取 Vf=980mm/min （ 6）计算基本工时 L(距离 24mm面 )=72mm,L（距离 34mm面） =54mm， L1=ap (D-ap)0.5+(12)=3 (160-3)0.5+2=23.7mm, L2=25=5 则 ： T(距离 24mm 面 )=(L+L1+L2) i/fm =(72+23.7+5) 6/980=0.6165 min T(距离 34mm 面 )=(L+L1+L2) i/fm =(54+23.7+5) 3/980=0.2532min (二 ) 精铣两侧面 (1)工序要求 左边端面表面粗糙度 Ra=3.2,选 X63 卧式铣床 ,使用专用夹具 . 选择刀具 :由机械制造工艺设计简明手册表 5.45 及铣刀杆手册 ,选两把高钢镶齿三面刃铣刀 ,铣刀外径d0=160mm,d=40mm,L=20mm,Z=22mm(由切削用量手册 表 4.1, 4.2) (2)确定铣削深度 由于左边余量为 2mm,右边余量为 3mm，所以左边二次走刀完成 ,右边三次走刀完成，则 ap=1mm. (3)确定每齿进给量 fz 由切削用量手册表 3.3 在 X63 铣床功率为 10kw(切削用量手册表 3.25),工艺系统刚性为低 ,用高速钢成形盘铣刀加工时 ,选每齿进给量 fz=0.08mm/z (4)选铣刀磨钝标准及刀具耐用度 根据切削手册表 3.7 铣刀后刀面最大磨损量为 0.2mm,由切削用量手册表 3.8 铣刀直径 d0=160mm,则 T=150min (5)确定切削速 度 Vc 由切削用量手册表 3.11,取 Vc=30 m/min,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8, 29 Vc =30 0.9 1.0 0.8=21.6m/min 则： nc =43r/min 查 X63 机床说明书 (见机械制造工艺设计简明手册表 4.2-39)选取主轴转速 n 机 =47.5r/min.则实际切削速度为 Vc=23.87m/min,当 n 机 =47.5r/min 时 ,工作台每分进给量 fm=Vf=fz z n 机 =0.08 2247.5=83.6mm/min 由 X63 机床说明书 (机械制造工艺设计 简明手册表 4.2-40)选取铣床工作台进给量 Vf =fm=75mm/min (6)计算基本工时 L( 距离 24mm 面 )=76.13mm,L （距离 34mm 面） =58.96mm ， L1=ap (D-ap)0.5+(12)=1 (160-1)0.5+2=14.6mm, L2=25=5 则： T(距离 24mm 面 )=(L+L1+L2) i/fm =(76.13+14.6+5) 3/980=0.293 min T(距离 34mm 面 )=(L+L1+L2) i/fm =(58.96+14.6+5) 2/980=0.16min 工序 (一 )钻 4 孔 选用 Z35 型摇臂钻床。 （ 1）刀具选择： 由机械制造工艺设计简明手册选用直径 4mm 高速钢标准锥柄麻花钻。 （ 2）确定切削用量： 查切削用量手册 f=0.18 0.22mm/r,由钻床取 f=0.20mm/r.由切削用量手册取 V =0.35m/s=21m/min,则 n=1671.1r/min ,由 Z35 钻床取 n =1700r/min，故 VC = 21.36m/min. (3)基本工时： T=(L+L1+L2） /（ f n）其中 L1=(D-d1)/2 cotKr+（ 12） =3mm， L2=(14)mm=2mm， L=12.5mm 则：T= 0.05147min (二 ) 铰 6 孔 （ 1）刀具选择： 直径 6mm 高速钢锥柄机用铰刀，刀具磨钝标准为 0.4 0.6mm,耐用度 T=60min。 （ 2）确定切削用量： （ a）加工余量为 2mm,故背吃刀量 asp=1mm。查切削用量手册 f=0.27 0.33mm/r，由工艺手册f=0.26mm/r。 (b)确定切削速度： 计算切削速度 V = CV KV/(Tm apXV f YV)，其中 KV=1， CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3 30 则： V = 8.9576m/min 得 n =474.56r/min 取 n =420 r/min 则： V =7.92 m/min （ 3）基本工时： T=(L+L1+L2） /（ f n） 其中 L1=1315=14mm， L2=24=3 mm， L=7mm 则： T=0.21978min 工序 钻 4 9 选用 Z35 型摇臂钻床 (一 )刀具选择 选用直径 9mm 高速钢标准锥柄麻花钻。 （二）确定切削用量 4 个孔共走四次刀。由切削用量手册 f=0.47 0.57mm/r,由钻床取 f=0.40mm/r. 由切削用量手册，取 V 查 =0.36m/s=21.6m/min 由钻床说明书，取 n 机 =850r/min,故 V=24.03 m/min （三）计算基本工时： T=4 (L+L1+L2） /（ f n） 其中 L1=8mm， L2=0mm， L=8mm 则： T=0.188min 工序 磨削外圆 选用 M131W 万能磨床 ,使用专用磨床夹具。 (一 ) 磨削 45 外圆 （ 1）选择砂轮 查机械制造工艺设计手册表 3.2-1，表 3.2-2，表 4.2-30 得砂 轮选择结果为： P 平行砂轮，砂轮尺寸 300 50 203， TH 黑碳化硅磨料， X 橡胶结合剂， 60#磨料粒度。查金属工艺人员手册砂轮耐用度为T=1800s。 （ 2）确定切削用量 砂轮速度 Vs=2670r/min (查机械制造工艺设计手册表 3-107)，工件速度 v=0.3m/s(表 3-101)，砂轮宽度B=50mm，则轴向进给量 fa=(0.50.8)B=0.6B=30mm. 径向进给量 fr=2.58 10(-3) d0.3 K1 K2/(fa v T0.5)= 2.58 10(-3) 450.3 1.41.75/（ 30 0.3 18000.5=0.052mm 31 （ 3）计算基本工时 T=（ Zb A/ftm+K t） k=(0.04 1/0.052+1.1 0.16) 0.8=0.7565min d工件直径 K1砂轮直径的修正系数 K2工件材料的修正系数 v工件速度 T砂轮常用合理耐用度 (二 ) 磨削外圆 100 （ 1）选择砂轮 选用磨削 45 外圆同一砂轮。 （ 2）确定切削用量 砂轮速度 Vs=2670r/min(查机械制造工艺设计手册表 3-107)，工件速度 v=0.3m/s(表 3-101)，砂轮宽度B=50mm，则轴向进给量 fa=(0.50.8)B=0.6B=30mm. 径向进给量 fr=2.58 10(-3) d0.3 K1 K2/(fa v T0.5)= 2.58 10(-3) 1000.3 1.41.75/（ 30 0.3 18000.5=0.066mm （ 3）计算基本工时 T=（ Zb A/ftm+K t） k=(0.04 1/0.066+1.1 0.05) 0.8=0.5288min Zb单面加工余量 A切入次数 ftm切入法磨削进给量 K 考虑加工终了时的无火花光磨以及为消除加工面宏观几何形状误差二进行的局部修磨的系数。 t光整时间 k光整时间的修正系数 (三 ) 磨削 90 外圆 （ 1）选择砂轮 选用磨削 45 外圆同一砂轮。 （ 2）确定切削用量 砂轮速度 Vs=2670r/min (查机械制造工艺设计手册表 3-107)，工件速度 v=0.3m/s(表 3-101)，砂轮宽度B=50mm，则轴向进给量 fa=(0.50.8)B=0.6B=30mm. 径向进给量 fr=2.58 10(-3) d0.3 K1 K2/(fa v T0.5)= 2.58 10(-3) 900.3 1.4 32 1.75/（ 30 0.3 18000.5=0.064mm/r （ 3）计算基本工时 T=（ Zb A/ftm+K t） k=(0.04 1/0.064+1.1 0.04) 0.8=0.5352min (四 )磨削 B 面即：磨削 45 同时靠磨两端面 选用 M120W 万能外圆磨床，使用专用夹具，选用切入磨法。 （一）砂轮选择 查机械制造工艺设计手册表 3.2-1，表 3.2-2，表 4.2-30 得砂轮选择结果为： PZA 单面凹带锥砂轮，砂轮尺寸 300 40 127， TH黑碳化硅磨料， X 橡胶结合剂， 60#磨料粒度。查金属工艺人员手册砂轮耐用度为 T=1800s。 （二）确定切削用量 砂轮速度 Vs=2200r/min (查机械制造工艺设计手册表 3-107)，工件速度 v=0.3m/s(表 3-101)，砂轮宽度B=40mm，则轴向进给量 fa=(0.50.8)B=0.75B=30mm./r 径向进给量 fr=2.58 10(-3) d0.3 K1 K2/(fa v T0.5)= 2.58 10(-3) 450.3 1.41.75/（ 30 0.3 18000.5=0.052mm/r (三 )计算基本工时 T=（ Zb A/ftm+K t） k=(0.05 1/0.052+1.65 0.16) 0.8=0.98min 工序 XII 磨削 90 突台距离轴线 24mm 的侧平面 选用机床：卧轴矩台平面磨床 MM7112 并使用专用夹具。 MM7112 功率为 1.5kw,工作台纵向移动速度2.518m/min (一 ) 选择砂轮 查机械制造工艺设计手册表 3.2-1，表 3.2-2，表 4.2-30 得砂轮选择结果为： P 平行砂轮，砂轮尺寸 200 20 75， TH黑碳化硅磨料， X 橡胶结合剂， 60#磨料粒度。查金属工艺人员手册砂轮耐用度为 T=1800s (二 ) 确定砂轮速度 Vs=2810r/min (三 ) 轴向进给速度（即磨削进给量 fa） 查工艺设计实训教程表 1.2-25: fa=（ 0.50.8） B=（ 0.50.8） 20=1016 mm/r 取： fa =10mm/r (四 ) 径向进给量 （磨削深度 fr） 33 查工艺设计实训教程表 1.2-25 得： fr=0.010.02mm 则取：径向进给量 fr=0.01mm/r，走刀 4 次 . (五 ) 确定基本工时 T=4 L b Zb K/(1000v fb ft Z)=4 (l+20) b Zb K/(1000v fb ft Z)=4 (76.13+20) 8 0.04 1.7/(1000 10 0.01 10)=0.209min 工序 XIII B 面抛光 工序 XIV 刻线、刻字 工序 XV 100 外圆 镀铬 工序 XVI 检测入库 前言 . 34 1.产前准备 . 35 1.1 年生产纲领 . 35 1.2 生产条件 . 35 1.3 零件工艺分析 . 36 2.夹具结构设计 . 38 2.1 定位机构 . 38 2.2 夹紧机构 . 41 2.3 机床夹具的 总体形式 . 43 2.4 绘制夹具零件图 . 44 2.5 绘制夹具装配图 . 45 3.定位误差设计 . 47 3.1 误差分析 . 47 3.2 定位误差的计算 . 48 结论 . 49 致谢 . 50 参考文献 . 51 34 前言 机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。 机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计。 在机械制造厂的生产过程中 ,用来安装工件使之固定在正确位置上 ,完成其切削加工 、检验、装配、焊接等工作 ,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 1.保证加工精度 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床 之间的相对位置，可以保证加工精度。 2.提高生产效率 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 3.减少劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 4.扩大机床的工艺范围 利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架 35 处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于： 1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去 分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业 基础地之一。 1.产前准备 1.1 年生产纲领 工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。如 5 万件以上夹具复杂用全自动化的设备， 5000 件小批量生产用手动设备。 1.2 生产条件 直径从 1 毫米以下至 120 毫米的所有规格钻头都可以使用钻床加工。 台式钻床的加工范围通常 在 15 毫米以下。立式钻床的最大加工范围通常在 1575 毫米之间。摇臂钻的最大加工范围在 25120 毫米之间。各种钻床主轴的锥孔型号和功率不同。最小的高速台钻的功率只有 200W，最大的摇臂钻的功率可以达到 25KW。 36 台钳常用在立式钻床和台式钻床上，只能夹持小型零件，大中型零件通常在摇臂钻上加工，直接夹紧在工作台上。 Z5025 型号立式钻床，最大钻孔直径 25mm，主轴端至底面距离1000mm，主轴级数 9 级，主轴转速范围 500-2000 转每分钟，主轴行程 200mm，外形尺寸10506871980。 1.3 零 件工艺分析 本次课设是要为此图 1-3-1 中的本盖板式钻模用于在立式钻床（或摇臂钻床）上加工法兰盘的 4-%c9 的透孔。 钻模板在工件的 %c45%-0.07%b 外圆及端面和大侧平面上实现完全定位，并有 DQG 型气缸下压开口垫圈夹紧于工件上 4 5 1 4 5 1 4 5 100-0.14-0.344 1 4 189 11 . 5 4 5 1 . 5 4 5 2 8 0 . 3 3 13 2R 5450-0.6450-0.010 . 0 3 A0 . 0 3 A0 . 81 . 6R50 . 4 01.620+0.0450A 37 3 4 2 4688 . 550-0.034 - 9通 孔453.2 图 1-3-1 零件图标出了工件的尺寸、形状和 位置、表面粗糙度等总体要求，它决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据 ,本工件放置方法应如图 1-3-1 所示。工序图给出了零件本工序的工序基准、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面决定了机床夹具的方位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要定六个自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是选择机床、刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安 全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。 38 2.夹具结构设计 2.1 定位机构 39 3 0 . 426.9221 图 2-1-1 定位心轴 40 10 2 0 0 1 8 01 01 6 . 9 图 2-1-2 大平面 在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解 决的问题。 根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。 41 设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均应符合六点定位原理。 由于该零件的加工是钻 2-8孔并以 30孔内表面作为定位面，属孔定位类型，因此本次设计采用的定位机构为圆柱销与大平面相结合。圆柱销定位的形式很多，短圆柱销定位限制Y， Z方向的移动，限制两个自由度；长圆柱销定位 限制工件的 Y， Z方向的转动和移动，限制四个自由度；两个短圆柱销与长圆柱销相同。大平面限制 X， Y方向的转动及 Z方向的移动。装夹工件时，通过工件孔和心轴接触表面的弹性变形夹紧工件。本次设计的定位选用的是短销与平面相结合，分别限制工件的 X、 Y方向的移动及转动自由度以及 Z方向的旋转自由度。心轴定位的特点为结构简单、制造容易、夹紧可靠，自锁性好，夹紧动作慢、效率低。 2.2夹紧机构 图 2-2-1 工件放置方式 42 1.夹紧的目的：使工件在加工过程中保持已获得的 定位不被破坏，同时保证加工精度。 2 .夹紧力的方向的确定： 1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。 2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。 3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。 3 .夹紧力的作用点的选择： 1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。 2）夹紧力的作用点应选择 在工件刚度高的部位。 3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。 4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。 4. 选择夹紧机构： 设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则： 1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。 2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。 3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构 4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。 5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速 、符合工人操作习惯。 6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。 43 图 2-2-2 夹紧机构 选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。 螺栓螺母夹紧机构的特点：结构简单，制造方便加紧可靠施力范围大；自锁性能好操；扩力比 80 以上，行程 S 不受限制； 加紧工作慢，效力低。 2.3 机床夹具的总体形式 机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。 夹具的组成归纳为： 1） 定位元件及定位装置 用于确定工 件正确位置的元件或装置。 2）夹紧元件及夹紧装置 用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。 3） 导向及对刀元件 用于确定工件与刀具相互位置的元件。 4） 动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液动等动力装置。 5） 夹具体用于将各种元件装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。 44 6） 其他元件及装置 根据加工需要来设置的元件或装置。 2.3.1 确定夹具体 ： 夹具体上一般不设定位和定向装置，特别是台钻、立钻和摇臂钻上使用时，但夹具体底板上一般都设有翻边或留一些平台面，以便夹 具在机床工作台上固定。夹具体一般是设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊形状），保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体，并于机床可靠联接。 2.3.2 确定联接体 ： 联接体是将导向装置与夹具体联接的工件，设计时主要考虑联接体的刚性，合理布置联接体的位置，给定位元件、夹紧机构留出空间。此夹具体的联接装置通过内六角螺栓和圆柱销来定位，考虑到刚性问题，在相对应的位置上在用一个联接体支承钻套板，同样用内六角螺栓定位。 2.3.3 夹具体的总体设计图 : 图 2-4-1 总体图 2.4 绘制夹具零件图 对装配图中需加工的零件图均应绘制零件图，零件图应按制图标准绘制。视图尽可能与 45 装配图上的位置一致。 1.零件图尽可能按 1:1 绘制。 2.零件图上的尺寸公差、形位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。 3.零件的其他尺寸，如尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整。 2.5 绘制夹具装配图 1.装配图按 1:1 的比例绘制，用局部剖视图完整清楚地表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理。 2.视工件为透明体，用双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。 3.按夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机