（课程设计）锥形法兰零件设计说明书

湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 1 页 共 64 页 目 录 第一篇：工艺设计 第一章 设计任务概述 . 5 序 . 5 1、 1设计的主要内容 . 5 1、 2设计的指导 思想 . 5 第二章 零件的结构工艺分析 . 6 2、 1零件的功能 . 6 2、 2零件的材料性能 . 6 2、 3零件的结构形状 . 6 2、 4零件的加工质量分析 . 6 第三章 毛坯的确定 . 7 3、 1 确定毛坯类型与制造方法 . 7 3、 2毛坯形状及尺寸 . 7 3、 3 毛坯图 . 7 第四章 工艺路线的拟定 . 8 3、 1定位基准的选择 . 8 4、 2加工方法的确定 . 8 4、 3加工顺序的安排 . 9 4、 4工序划分的确定 . 10 4、 5 热处理工序的安排 . 10 4、 6 拟定加工工艺路线 . 11 第五章 零件加工工序设计 . 13 4、 1 05号工序设计 . 13 5、 2 10号工序设计 . 13 5、 3 15号工序设计 . 13 5.3.1 加工设备的选择 . 13 5.3.2 工艺装备选择 . 14 5.3.3 定位基准面、夹紧点的确 . 14 5.3.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 . 14 5.3.5 工步顺序的确定 . 14 5.3.6 加工余量的确定 . 15 5.3.7 工序尺寸及其上下偏差 . 15 5.3.8 切削用量的选择与确定 . 16 5.3.9工时的确定 . 18 5.3.10编制工序卡 . 18 5、 4 20号工序设计 . 18 5.4.1 加工设备的选择 . 18 5.4.2 工艺装备选择 . 20 5.4.3 定位基准面、夹紧点的确 . 20 5.4.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 . 20 5.4.5 工步顺序的确定 . 20 5.4.6 加工余量的确定 . 20 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 2 页 共 64 页 5.4.7 工序尺寸及其上下偏差 . 21 5.4.8 切 削用量的选择与确定 . 22 5.4.9工时的确定 . 24 5.4.10编制工序卡 . 24 4、 5 20号工序设计 . 24 5.5.1 加工设备的选择 . 24 5.5.2 工艺装备选择 . 25 5.5.3 定位基准面、夹紧点的确 . 25 5.5.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 . 26 5.5.5 工步顺序的确定 . 26 5.5.6 加工余量的确定 . 26 5.5.7 工序尺寸及其上下偏差 . 26 5.5.8 切削用量的选择与确定 . 27 5.5.9工时的确定 . 29 5、 6 30号工序设计 . 29 5.6.1 加工设备的选择 . 30 5.6.2 工艺装备选择 . 31 5.6.3 定位基准面、夹紧点的确 . 31 5.6.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 . 31 5.6.5 工步顺序的确定 . 31 5.6.6 加工余量的确定 . 31 5.6.7 工序尺寸及其上下偏差 . 31 5.6.8 切削用量的选择与确定 . 32 5.6.9工时的确定 . 34 5、 7 35号工序设计 . 34 5.7.1加工设备选择 . 34 5.7.2工艺装备的选择 . 35 5.7.3定位基准面、夹紧点的确定 . 35 5.7.4走刀路线的确定，画出走刀路线图 . 35 5.7.5工步顺序的确定 . 35 5.7.6加工余量的确定 . 35 5.7.7工序尺寸及其上下偏差的确定 . 36 5.7.8 切削用量的选择与确定 . 36 5.7.9 工时的确定 . 36 5.7.10编制工序卡 . 36 5、 8 40号工序设计 . 37 5.8.1加工设备选择 . 37 5.8.2工艺装备的选择 . 37 5.8.3定位基准面、夹紧点的确定 . 37 5.8.4 走刀路线的确定， 画出走刀路线图 . 37 5.8.5工步顺序的确定 . 38 5.8.6 加工余量的确定 . 38 5.8.7 工序尺寸及其上下偏差的确定 . 38 5.8.8 切削用量的选择与确定 . 38 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 3 页 共 64 页 5.8.9 工时的确定 . 38 5.8.10 编制工序卡 . 38 5、 9 45号工序设计 . 38 5.9.1设备的选择 . 38 5.9.2 工艺装备的选择 . 39 5.9.3 定位基准面、夹紧点的确定 . 39 5.9.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 . 39 5.9.5工步顺序的确定 . 39 5.9.6 加工余量的确定 . 39 5.9.7尺寸及上下偏差 . 39 5.9.8切削用量的选择与确定 . 40 5.9.9 工时的确定 . 40 5.9.10 编制工序卡 . 40 5、 10 50号工序设计 . 40 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 4 页 共 64 页 第二篇：工艺装备设计 一、钻床夹具说明书 . 41 第一章机床夹具概述 . 41 1、 1 机床夹具的组成 . 41 1、 2 机床的分类 . 41 1、 3 工件的装夹方法 . 41 第二章 工件的定位及定位元件 . 43 2、 1工件在夹具中的定位 . 43 2、 2 定位误差的分析 . 44 第三章 工件的夹紧和夹紧装置 . 45 3、 1夹紧装置的组成 . 45 3、 2夹紧力的确定 . 45 第四章 夹具体及分度装置 . 47 4、 1夹具体 . 47 4、 2分度装置 . 47 第五章 锥形法兰零件的车床夹具设计 . 48 5、 1 钻床夹具的主要类型 . 49 5、 2钻床夹具的设计要点 . 50 5、 3阀体零件的车床专用夹具的总体设计 . 50 5、 4法兰盘零件的钻床夹具的加工误差分析 . 50 二、磨床夹具说明书 . 52 第一章机床夹具概述 . 52 1、 1 机床夹具的组成 . 52 1、 2 机床的分类 . 52 1、 3 工件的装夹方法 . 52 第二章 工件的定位及定位元件 . 54 2、 1工件在夹具中的定位 . 54 2、 2 定位误差的分析 . 55 第三章 工件的夹紧和夹紧装置 . 56 3、 1夹紧装置的组成 . 56 3、 2夹紧力的确定 . 56 第四章 夹具体 . 58 4、 1夹具体 . 58 第五章 锥形的法兰零件的磨床夹具设计 . 58 5、 1 磨床夹具的主要类型 . 59 5、 2磨床夹具的设计要点 . 59 5、 3锥形法兰零件的磨床专用夹具的总体设计 . 61 5、 4锥形法兰零件的磨床夹具的加工误 差分析 . 61 结束语 . 64 参考文献 . 64 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 5 页 共 64 页 设计任务概述 序 一、设计的主要内容 毕业设计是在学完工艺和机床夹具课程之后，结合工程实际中的问题，运用机械工艺学的基本理论和设计方法，独立地计算工程中的典型部件，已达到综合运用所学的知识解决实际问题的目的。同时，可以是学生 整体将所学的知识及实际操作融为一体，及解决问题的能力；既是对以前所学知识的综合运用，又为后续课程的学习打下基础，并初步掌握工程设计思维和设计方法，使实际工作能力有所提高。具体有一下四项： 1、使所学的知识系统化、完整化。 2、在系统全面复习的基础上，运用工艺知识解决设计中的问题。 3、初步了解和掌握工程实践中的设计思路和设计方法。 4、为后续课程的学习打下基础。 二、设计的指导思想 1、保证零件加工质量 2、适合机械加工条件能显著提高生产效率 3、降低成本，适应性强 4、工艺合理，工艺资料齐全，说服力强 5、结合零件的结构特点，选择相应的工艺装夹设备，便于提高效率 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 6 页 共 64 页 第一章 零件的结构工艺分析 1、 1 零件的功能 该零属于盘类零件，主要作用是传动 。 1、 2 零件的材料性能 45 号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板梢子、导柱等、但须热处理。 1、 3 零件的结构形状 零件由一下几个结构组成，具体结果分析如下： 1、零件外圆由 129mm、 95mm、 90mm 的外锥面等组成。 2、在 95mm的圆柱上距离左面 9mm处有一个 3 0.5mm的键槽。 3、左端内部有一个 深 16mm直径为 89mm 的孔。 4、右端内部有一个深 8mm直径为 77mm 的孔和内部 1:5的锥面。 5、在距离中心 56mm 的地方用分度盘加工一个 4 9EQS 和深为 8mm 的14mm的孔。 1、 4 零件的加工质量分析 该零件每个机构表面粗糙度要求不一样，其中 95mm的圆柱表面粗糙度达到了 Ra1.6、公差等级达到了 IT7 级：左端面表面粗糙度达到了 Ra1.6、公差等级达到了 IT7级：内部 1:5的锥面面粗糙度达到了 Ra1.6、公差等级达到了 IT7级： 129m的圆柱左端面表面粗糙度达到了 Ra3.2、公差等级达到 了 IT9级：其他的位置表面粗糙度达到了 Ra6.3。 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 7 页 共 64 页 第二章 毛坯的确定 毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。 2、 1 确定毛坯类型与制造方法 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种： 1、型材 2、锻造 3、铸造 4、焊 接 5、其他毛坯。该零件体的材料为 HT200，考虑到材料有一定的强度，但塑性和韧性都较差，所以选择金属型铸件。 2、 2 毛坯形状及尺寸 加工时如果余量留得过大，不但浪费材料，而且增加机械加工劳动量和生产工时。使生产成本增高，余量留得过小，一方面使毛坯制造困难，另一方面在机械加工时也常因余留得过小而迫使用画线找正等方法，不仅增加了生产工时，而且还有可能造成废品，因此，必须合理的选择加工余量。毛坯形状为加工表面长度 240 毛坯（铸件）图是根据产品零件设计的，经查金属机械加工工艺人员手册，外表面留 4的加工余量。 2、 3 毛坯图 见附录：毛坯图 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 8 页 共 64 页 第三章 工艺路线的拟定 3、 1 定位基准的选择 定位基准的选择是加工一个零件的第一步，也是关键的一步。如果定位基准没有正确的定位基准，那将会影响零件加工质量和加工零件的成本。 由零件图可知在加工零件的长度的时候该零件的粗基准是圆柱的任一端面。而精基准则是圆柱的另一面。 在加工圆柱外表面的时候，通过车床上卡盘来校准零件从而找到加工圆柱外表面是的粗、精基准。 3、 2 加工方法的确定 加工表面 公差 /精度等级 表面粗糙度 加工方法 左端面 IT7 Ra1.6 粗车 -半精车 -精车 95mm的圆柱 IT7 Ra1.6 粗车 -半精车 -精车 89mm的内孔 自由公差 Ra12.5 粗车 3 0.5的键槽 自由公差 Ra6.3 粗车 -半精车 129mm外圆的左端面 自由工差 Ra6.3 粗车 -半精车 右端面 自由公差 Ra6.3 粗车 -半精车 129mm外圆的右端面 自由工差 Ra6.3 粗车 -半精车 129mm外圆 自由工差 Ra6.3 粗车 -半精车 8的外圆锥面 自由工差 Ra6.3 粗车 -半精车 77mm的孔 自由工差 Ra6.3 粗车 -半精车 内部键槽 自由工差 Ra6.3 粗车 -半精车 1:5的内部锥面 自由工差 Ra1.6 粗车 -半精车 -精车 4 9EQS的孔 自由工差 Ra3.2 钻 14 8mm 孔 自由工差 Ra12.5 钻 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 9 页 共 64 页 3.3 加工顺序的安排 1、加工阶段的划分 当零件的加工质量要求较高时 ,往往不可能用一道工序来满足要求 ,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备 ,人力 ,零件的加工过程通常按工序性质不同 ,可以分为粗加工 ,半精加工 ,精加工三个阶段。 a、粗加 工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，去除端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如 左右端面 等。 b、半精加工阶段：介于粗加工和精加工的切削加工过程，完成一些次要表面的加工，并为主要表面的精加工做好准备。 c、精加工阶段： 其任务是保证各只要表面达到规定的尺寸精度和表面粗糙度要求， 使各主要表面达到规定的质量要求，如圆柱外表面 精加工部分。 2、基面先行原则 该零件进行加工时，需将左端面 先加工，再以它们为基准来加工， 因为左端面是为后续精基准表面加工 而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。 3、先粗后精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求，若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备。 4、先主后次 该零件上加工表面可分为主要加工表面和次要加工表面，主要加工表面如左端面 和 95mm的 圆柱外表面 ， 95mm 圆柱上的 3 0.5 的键槽、 89 16mm的孔、 129mm的 外圆的左端面、角度为 8的外圆锥面、 129mm 的外圆、129mm 的外圆的右端面、右端面、。次要加工表面圆柱的角 、右端面中心孔 对整湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 10 页 共 64 页 个工艺过程影响较小的表面，先要加工主要表面，再以主要表面定位加工次要表面，因此一般主要表面最终精加工安排在工艺过程最后。 5、先面后孔 对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于此零件来讲先加工 22mm 的圆柱，做为定位基准再来加工中心孔。 3、 4 工序划分的确定 工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序加工内容较多，使总工序数减少，这样就减少了安装次数，减少了机床数量，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床设备及工艺装备简单，调整和维修方便，工人掌握容易，生产准备简单，易于产品更换。 综上所述：考虑到该零件在加工过程中易变形，所以采用工序 分散。 辅助工序的安排： 辅助工序一般包括去毛刺，倒菱角，清洗，检验等。 3、 5 热处理工序的安排 热处理，可以提高材料的力学性能改善金属的切削性能及消除内应力，而热处理工序的安排，常根据零件的技术要求和材料的性质，合理的安排。热处理工序安排得是否恰当，对保证零件的精度、保证零件加工的顺利进行、保证零件机械性能有着重要影响。 常用的热处理工序有：退火、正火、调质、时效、淬火、回火、渗碳、碳氮共渗等。按热处理的目的，可分为预备热处理、消除残余应力热处理、最终热处理。预备热处理是为了改善材料的切削性能，消除 毛坯制造时的残余应力，改善湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 11 页 共 64 页 组织；最终热处理是提高零件的强度、表面硬度和耐磨性，常安排在精加工工序之前 通过分析零件图，考虑到该零件材料在加工中容易变形，因此进行一次时效处理即能满足加工要求，时效处理是为了释放夹紧力和变形，改善加工性能。 3、 6 拟定加工工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以采用万能机床配以专用工具，并尽量使工序集中来提高生产效率 ,但前提是保证产品质量。除此之外，还应考虑经济效果， 一便降低生产成本。 根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下： 工艺路线一 1 备料 铸造毛坯 2 时效处理 3 粗车右端面、 129mm的外圆的右端面、角度为 8的锥面、 77mm的 孔 4 粗车左端面、 129 的外圆的左端面、内部 1:5 的锥面、 95mm 的外圆和 3 0.5的键槽 5 半精车右端面、 129mm 的外圆的右端面、角度为 8的锥面、 77mm的孔 6 半精车左端面、 129 的外圆的左端面、内部 1:5 的锥面、 95mm 的外圆和精车 95mm的外圆、左端面、内部 1:5 的锥面 7 钻 9mm、 14mm的孔 8 插内部键槽 9 磨削内部 1:5 的锥面 10 检验 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 12 页 共 64 页 工艺路线一 1 备料 铸造毛坯 2 时效处理 3 粗车左端面、 129 的外圆的左端面、内部 1:5 的锥面、 95mm 的外圆和 3 0.5的键槽 4 粗车右端面、 129mm的外圆的右端面、角度为 8的锥面、 77mm的 孔 5 半精车左端面、 129 的外圆的左端面、内部 1:5 的锥面、 95mm 的外圆 6 半精车右端面、 129mm 的外圆的右端面、角度为 8的锥面、 77mm的孔 7 精车 95mm 的外圆、左端面、内部 1:5的锥面 8 钻 9mm、 14mm的孔 9 插内部键槽 10 磨削内部 1:5 的锥面 11 检验入库 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 13 页 共 64 页 第四章 零件加工工序设计 4.1 05 号工序设计 设计内容： 铸造毛坯 采用硬模铸造 4.2 10 号工序设计 设计内容： 去内应力 4.3 15 号工序设计 设 计内容： 粗车右端面、 129mm的外圆及右端面、角度为 8的锥面、 77mm的孔，粗车内部 1:5的锥面。 4.3.1 加工设备的选择 因为本工序只要粗外圆且加工精度也不是很高故综合考虑选 CA6140，该车床的参数如下： CA6140的 参数 主轴孔前锥度 莫氏 6 号 主轴内孔直径 mm 48 主轴转速 r/min 10-1450 工作台面积 1000 250 正转 24级 r/min 10-1400 反转 12级 r/min 14-1580 床身最大工件回转直径（ mm) 400 最 大工件长度 (mm) 750、 1000、 1500、2000 最大切削长度 (mm) 650 、 900 、1400、 1900 刀架上最大工件回转直径 (mm) 210 车床中心高 (mm) 205 车切削螺纹 英制 44 种 1-192mm、米制 20种 2-24扣 in 工作台最大行程 :(mm) （纵向）手动 /机动 1900 工作台进给量（ mm/m纵向64种0.028-6.33 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 14 页 共 64 页 in） mm/r （横向）手动 /机动 400 横向mm/r 0.014-3.6 电动机主功率（ kw） 7.5 车床净重 (kg) 2010 车窗大小长、宽、高 (mm) 2668 1000 1190 主轴转速（ r/min） 10、 12、 16、 20、 25、 32、 40、 50、 63、 80、 100、125、 160、 200、 250、 320、 400、 450、 500、 560、710、 900、 1120、 1400、 工作台进给量（ mm/min） 纵向 35、 40、 50、 65、 85、 105、 125、 165、205、 250、 300、 390、 510、 620、 755、 980 横向 25、 30、 40、 50、 65、 80、 100、 130、150、 190、 230、 320、 400、 480、 585、 765 4.3.2 工艺装备选择 1）工装夹具： 三爪卡盘 2）刀 具： 90度车刀、 45度车刀 刀具材料：高速钢、硬质合金 3） 量 具：游标卡尺规格 0.02mm 4.3.3 定位基准面、夹紧点的确 由于该零件是盘类零件，所以在确定该零件的定位基准时，选择盘的中心线为定位基准。夹紧点为夹盘和零件接触的地方。 4.3.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 见 15号工序图 4.3.5 工步顺序的确定 1） 车右 端面 2） 车 129mm 的外圆及右端面 3） 车角度为 8的锥面 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 15 页 共 64 页 4） 车 77mm的孔 5） 车内部 1:5 的锥面 4.3.6 加工余量的确定 粗车 左端面 2Z=1.5mm 粗车 129mm的外圆 2Z=1.5mm 粗车 角度为 8的锥面 Z=2 mm 粗车 77mm的外圆 Z=3 mm 粗车 内部 1:5 的锥面 Z=2 mm 4.3.7 工序尺寸及其上下偏差 车右 端面 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 0.5 自由公差 49.3 49.3 毛坯 2 50 50 车 129mm的外圆及右端面 因为圆柱的大小不一 样，而毛胚的尺寸是 55mm，所以零件的外圆表面要加工的粗车次数不一样，但是每一次粗车、精车的量一样。具体数据如下： 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 0.5 自由公差 129.5 129.5 毛坯 1 130 130 车 角度为 8的锥面 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 1 自由公差 91 91 毛坯 2 92 92 车 77mm的孔 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 16 页 共 64 页 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 1.5 自由公差 75.5 75.5 毛坯 3 77 77 车内部 1:5的锥面 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 1 自由公差 76 76 毛坯 2 77 77 4.3.8 切削用量的选择与确定 1）粗车右端面： Vc =75m/min f= 0.4mm/r pa =1mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=259r/min 按机床选取 n=250 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =75 m/min fV =n f=250 0.4=100mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1385*1 *0.4*75/60000 =0.69Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140 的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 2）粗车 129mm的 外圆及右端面 Vc =100m/min f= 0.3mm/r pa =0.5mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=244r/min 按机床选取 n=250 r/min 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 17 页 共 64 页 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =102 m/min fV =n f=250 0.4=100mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1385*100*0.3*0.5/60000 =3.46Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 3）粗车 角度为 8的锥面 Vc =45m/min f= 0.3mm/r pa =1 mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=281r/min 按机床选取 n=300 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =48 m/min fV =n f=300 0.4=120mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1697*45/60000 =1.27Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 4)粗车 77mm的内孔 Vc =75m/min f= 0.3mm/r pa =1.5mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=310r/min 按机床选取 n=300 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =72 m/min fV =n f=300 0.4=120mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 18 页 共 64 页 =1385*75*0.3*1.5/60000 =1.73Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 5）粗车 内部 1:5的锥面 Vc =45m/min f= 0.3mm/r pa =1 mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=281r/min 按机床选取 n=300 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =48 m/min fV =n f=300 0.4=120mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1697*45/60000 =1.27Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 4.3.9 工时的确定 根据零件加工的要求，该工序加工需耗时 20分钟。 4.3.10 编制工序卡 见 15号工序卡 4.4 20 号工序设计 设计内容： 粗车左端面、 129mm 的外圆的左端面、 95mm 的外圆、 3x0.5的键槽和 89mm的内孔。 4.4.1 加工设备的选择 因为本工序只要粗、外圆且加工精度也不是很高故综合考虑选 CA6140，该车床的参数如下： CA6140的 参数 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 19 页 共 64 页 主轴孔前锥度 莫氏 6号 主轴内孔直径 mm 48 主轴转速 r/min 10-1450 工作台 面积 1000 250 正转 24级 r/min 10-1400 反转 12级 r/min 14-1580 床身最大工件回转直径（ mm) 400 最大工件长度 (mm) 750 、 1000 、1500、 2000 最大切削长度 (mm) 650、 900、1400 、1900 刀架上最大工件回转直径 (mm) 210 车床中心高 (mm) 205 车切削螺纹 英制 44种 1-192mm、米制 20种 2-24 扣 in 工作台最大行程 :(mm) （纵向）手动 /机动 1900 工作台进给量（ mm/min） 纵向64种mm/r 0.028-6.33 （横向）手动 /机动 400 横向mm/r 0.014-3.6 主电动机功率（ kw） 7.5 车床净重 (kg) 2010 车窗大小长、宽、高 (mm) 2668 1000 1190 主轴转速（ r/min） 10、 12、 16、 20、 25、 32、 40、 50、 63、 80、 100、125、 160、 200、 250、 320、 400、 450、 500、 560、710、 900、 1120、 1400、 工作台进给量（ mm/min） 纵向 35、 40、 50、 65、 85、 105、 125、 165、205、 250、 300、 390、 510、 620、 755、 980 横向 25、 30、 40、 50、 65、 80、 100、 130、150、 190、 230、 320、 400、 480、 585、 765 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 20 页 共 64 页 4.4.2 工艺装备选择 1）工装夹具： 三爪卡盘 2）刀 具： 90度车刀、 45度车刀、螺纹车刀 3） 刀具材料：高速钢、硬质合金 3） 量 具：游标卡尺规格 0.02mm 4.4.3 定位基准面、夹紧点的确 由于该零件是盘类零件，所以在确定该零件的定位基准时，选择圆柱的中心线为定位基准。夹紧点为夹盘和零件接 触的地方。 4.4.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 见 20号工序图 4.4.5 工步顺序的确定 1） 粗车左端面 2） 粗车 129mm 的外圆左端面 3） 粗车 95mm 的外圆 4） 粗车 3x0.5 的键槽 5） 粗车 89mm 的内孔 4.4.6 加工余量的确定 粗车 左端面 2Z=1.5mm 粗车 129mm的外圆的左端面 Z=1mm 粗车 95mm的外圆 Z=5mm 粗车 3x0.5的键槽 Z=0.5 mm 粗车 89mm的内孔 Z=3 mm 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 21 页 共 64 页 4.4.7 工序尺寸及其上下偏差 车左 端面 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 0.5 自由公差 48.6 48.6 毛坯 2 50 50 粗 车 粗车 129mm 的外圆的左端面 因为圆柱的大小不一样，而毛胚的尺寸是 129mm，所以零件的外圆表面要加工的粗车次数不一样，但是每一次粗车、精车的量一样。具体数据如下： 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 1 自由公差 15.5 15.5 毛坯 2 15 15 粗车 95mm 的外圆 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 1 自由公差 96 96 毛坯 5 100 100 粗车 3x0.5的键槽 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 0.5 自由公差 0.5 0.5 毛坯 0.5 0.5 0.5 粗车 89mm 的内孔 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 1 自由公差 88.5 88.5 毛坯 3 86 86 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 22 页 共 64 页 4.4.8 切削用量的选择与确定 1）粗车左端面： Vc =75m/min f=0.4mm/r pa =0.5mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=238r/min 按机床选取 n=250r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =78.5m/min fV =n f=250 0.4=100mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =3014*0.5 *0.4*100/60000 =2.4Kw 4.5*0.8=3.6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 2）粗车 129mm的 外圆及右端面 Vc =75m/min f= 0.3mm/r pa =1mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=251r/min 按机床选取 n=250 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =74.9m/min fV =n f=250 0.3=75mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1385*75*0.3*1/60000 =3.46Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 3）粗车 95mm的外圆 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 23 页 共 64 页 Vc =75m/min f= 0.3mm/r pa =1 mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=251r/min 按机床选取 n=250 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =74 m/min fV =n f=250 0.4=100mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1697*75*1*0.3/60000 =1.27Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 4)粗车 3x0.5的键槽 Vc =75m/min f= 0.3mm/r pa =0.5mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=251r/min 按机床选取 n=250r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =74m/min fV =n f=250 0.4=100mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1385*75*0.3*0.5/60000 =1.73Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 5） 粗车 89mm的内孔 Vc =45m/min f= 0.3mm/r pa =1 mm 由此可算出： 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 24 页 共 64 页 n=1000*Vc / *d=281r/min 按机床选取 n=300 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =48 m/min fV =n f=300 0.4=120mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1697*45/60000 =1.27Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 4.4.9 工时的确定 根据零件加工的要求，该工序加工需耗时 60分钟。 4.4.10 编制工序卡 见 20号工序卡 4.5 20 号工序设计 设计内容： 半精车右端面、 129mm的外圆及右端面、角度为 8的锥面、 77mm的孔，粗车内部 1:5的锥面。 4.5.1 加工设备的选择 因为本工序只要半精车外圆且加工精度也不是很高故综合考虑选 CA6140，该车床的参数如下： CA6140的 参数 主轴孔前锥度 莫氏 6 号 主轴内孔直径 mm 48 主轴转速 r/min 10-1450 工作台面积 1000 250 正转 24级 r/min 10-1400 反转 12级 r/min 14-1580 床身最大工件回转直径（ mm) 400 最大工件长度 (mm) 750、 1000、 1500、2000 最大切削长度 (mm) 650 、 900 、 刀架上最大工件回转 210 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 25 页 共 64 页 1400、 1900 直径 (mm) 车床中心高 (mm) 205 车切削螺纹 英制 44 种 1-192mm、米制 20种 2-24扣 in 工作台最大行程 :(mm) （纵向）手动 /机动 1900 工作台进给量（ mm/min） 纵向64种mm/r 0.028-6.33 （横向）手动 /机动 400 横向mm/r 0.014-3.6 电动机主功率（ kw） 7.5 车床净重 (kg) 2010 车窗大小长、宽、高 (mm) 2668 1000 1190 主轴转速（ r/min） 10、 12、 16、 20、 25、 32、 40、 50、 63、 80、 100、125、 160、 200、 250、 320、 400、 450、 500、 560、710、 900、 1120、 1400、 工作台进给量（ mm/min） 纵向 35、 40、 50、 65、 85、 105、 125、 165、205、 250、 300、 390、 510、 620、 755、 980 横向 25、 30、 40、 50、 65、 80、 100、 130、150、 190、 230、 320、 400、 480、 585、 765 4.5.2 工艺装备选择 1）工装夹具： 三爪卡盘 2）刀 具： 90度车刀、 45度车刀 刀具材料：高速钢、硬质合金 4） 量 具：游标卡尺规格 0.02mm 4.5.3 定位基准面、夹紧点的确 由于该零件是盘类零件，所以在确定该零件的定位基准时，选择盘的中心线为定位基准。夹紧点为夹盘和零件接触的地方。 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 26 页 共 64 页 4.5.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 见 25号工序图 4.5.5 工步顺序的确定 1）半精车右 端面 2）半精 车 129mm的外圆及右端面 3）半精 车角度为 8的锥面 4）半精 车 77mm的孔 5）半精 车内部 1:5的锥面 4.5.6 加工余量的确定 半精车 左端面 Z=0.5mm 半精 车 129mm 的外圆的面及外圆 Z=0.5mm 半精 车 角度为 8的锥面 Z=1 mm 半精 车 77mm 的外圆 Z=1 mm 半精 车 内部 1:5 的锥面 Z=1 mm 4.5.7 工序尺寸及其上下偏差 半精车右 端面 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 半精车 0.5 自由公差 48 48 毛坯 2 49.3 49.3 半精 车 129mm 的外圆及右端面 因为圆柱的大小不一样，而毛胚的尺寸是 55mm，所以零件的外圆表面要加工的粗车次数不一样，但是每一次粗车、精车的量一样。具体数据如下： 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 半精 车 0.5 自由公差 129 129 毛坯 1 129.5 129.5 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 27 页 共 64 页 半精 车 角度为 8的锥面 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 半精 车 0.5 自由公差 90 90 毛坯 2 91 91 半精车 77mm的孔 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 半精 车 1 自由公差 77 77 毛坯 3 75.5 75.5 半精 车内部 1:5 的锥面 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 1 自由公差 76 76 毛坯 2 77 77 4.5.8 、 切削用量的选择与确定 1）粗车右端面： Vc =90m/min f= 0.2mm/r pa =0.5mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=318r/min 按机床选取 n=320 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =90.4 m/min fV =n f=320 0.4=128mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1385*0.5 *0.2*75/60000 =0.69Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140 的主轴的最大功率，所 以能在这机床上完成这一步。 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 28 页 共 64 页 2）半精车 129mm的 外圆及右端面 Vc =100m/min f= 0.3mm/r pa =0.5mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=244r/min 按机床选取 n=250 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =102 m/min fV =n f=250 0.4=100mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1385*100*0.3*0.5/60000 =3.46Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 3）半精车 角度为 8的锥面 Vc =90m/min f= 0.3mm/r pa =0.5 mm 由 此可算出： n=1000*Vc / *d=318r/min 按机床选取 n=320 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =92.3m/min fV =n f=320 0.4=128mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1697*45/60000 =1.27Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小 于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 4)半精车 77mm的内孔 Vc =90m/min f= 0.3mm/r pa =1mm 由此可算出： 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 29 页 共 64 页 n=1000*Vc / *d=372r/min 按机床选取 n=390 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =94.2m/min fV =n f=390 0.4=136mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1385*75*0.3*1/60000 =1.73Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 5）半精车 内部 1:5的锥面 Vc =90m/min f= 0.3mm/r pa =1 mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=372r/min 按机床选取 n=390 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =94.2 m/min fV =n f=390 0.4=136mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1697*45/60000 =1.27Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 4.5.9 工时的确定 根据零件加工的要求，该工序加工需耗时 20分钟。 4.6 30 号工序设计 设计内容： 粗车左端面、 129mm的外圆的左端面、 95mm的外圆、 3x0.5的键槽。 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 30 页 共 64 页 4.6.1 加工设备的选择 因为本工序只要半精、精外圆且加工精度也不是很高故综合考虑选 CA6140，该车床的参数如下： CA6140的 参数 主轴孔前锥度 莫氏 6号 主轴内孔直径 mm 48 主轴转速 r/min 10-1450 工作台面积 1000 250 正转 24级 r/min 10-1400 反转 12级 r/min 14-1580 床身最大工件回转直径（ mm) 400 最大工件长度 (mm) 750 、 1000 、1500、 2000 最大切削长度 (mm) 650、 900、1400 、1900 刀架上最大工件回转直径 (mm) 210 车床中心高 (mm) 205 车切削螺纹 英制 44种 1-192mm、米制 20种 2-24 扣 in 工作台最大行程 :(mm) （纵向）手动 /机动 1900 工作台进给量（ mm/min） 纵向64种mm/r 0.028-6.33 （横向）手动 /机动 400 横向mm/r 0.014-3.6 主电动机功率（ kw） 7.5 车床净重 (kg) 2010 车窗大小长、宽、高 (mm) 2668 1000 1190 主轴转速（ r/min） 10、 12、 16、 20、 25、 32、 40、 50、 63、 80、 100、125、 160、 200、 250、 320、 400、 450、 500、 560、710、 900、 1120、 1400、 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 31 页 共 64 页 工作台进给量（ mm/min） 纵向 35、 40、 50、 65、 85、 105、 125、 165、205、 250、 300、 390、 510、 620、 755、 980 横向 25、 30、 40、 50、 65、 80、 100、 130、150、 190、 230、 320、 400、 480、 585、 765 4.6.2 工艺装备选择 1）工装夹具： 三爪卡盘 2）刀 具： 90度车刀、 45度车刀、车槽刀 3） 刀具材料：高速钢、硬质合金 4） 量 具：游标卡尺规格 0.02mm 4.6.3 定位基准面、夹紧点的确 由于该零件是盘类零件，所以在确定该零件的定位基准时，选择圆柱的中心线为定位基准。夹紧点为夹 盘和零件接触的地方。 4.6.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 见 30号工序图 4.6.5 工步顺序的确定 1）精车左端面 2）半精车 129mm 的外圆左端面 3) 精车 95mm 的外圆 4) 半精车 3x0.5 的键槽 4.6.6 加工余量的确定 精 车 左端面 Z=0.5mm 半精 车 129mm 的外圆的左端面 Z=0.5mm 精 车 95mm的外圆 Z=1mm 半精 车 3x0.5 的键槽 Z=0.2 mm 4.6.7 工序尺寸及其上下偏差 精车左 端面 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 32 页 共 64 页 工序 名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 精车 0 自由公差 48 48 毛坯 2 50 50 半精 车 129mm的外圆的左端面 因为圆柱的大小不一样，而毛胚的尺寸是 129mm，所以零件的外圆表面要加工的粗车次数不一样，但是每一次粗车、精车的量一样。具体数据如下： 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 0 自由公差 15 15 毛坯 2 17 17 精车 95mm 的外圆 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 精 车 0 自由公差 95 95 毛坯 5 100 100 半精车 3x0.5 的键槽 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 粗车 0 自由公差 0.5 0.5 毛坯 0.5 0.5 0.5 4.6.8 切削用量的选择与确定 1）精车左端面： Vc =100m/min f=0.4mm/r pa =0.5mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=335r/min 按机床选取 n=390r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =116.3m/min 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 33 页 共 64 页 fV =n f=390 0.4=156mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =3014*0.5 *0.4*100/60000 =2.4Kw 4.5*0.8=3.6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上 完成这一步。 2）半精车 129mm的 外圆及右端面 Vc =90m/min f= 0.3mm/r pa =0.5mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=222r/min 按机床选取 n=250 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =101.2m/min fV =n f=250 0.3=75mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1385*75*0.3*1/60000 =3.46Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 3）精车 95mm的外圆 Vc =100m/min f= 0.3mm/r pa =1 mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=335r/min 按机床选取 n=320 r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =95.4m/min fV =n f=320 0.4=128mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1697*75*1*0.3/60000 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 34 页 共 64 页 =1.27Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 4)半精车 3x0.5的键槽 Vc =90m/min f= 0.3mm/r pa =0.2mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=301r/min 按机床选取 n=320r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =94.4m/min fV =n f=320 0.4=100mm/min Pc=Fc*Vc/60000= Kc*pa*f*Vc =1385*75*0.3*0.5/60000 =1.73Kw 7.5*0.8=6kw 它的功率小于机床 CA6140的主轴的最大功率，所以能在这机床上完成这一步。 4.6.9 工时的确定 根据零件加工的要求，该工序加工需耗时 60分钟。 4.7 35 号工序设计 设计内容：在离法兰盘中心 112mm的位置加工 4 9EQS、在 4 9EQS上加工深为 8mm直径为 14mm的孔 4.7.1 加工设备选择 选择普通钻床 Z35 ，该钻床的参数如下： 参数如下 最大钻孔直径 50mm 主轴孔锥度 莫氏 5号 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 35 页 共 64 页 摇臂立柱最大回转角 360度 主轴中心至立柱母线距离 450-1500mm 主轴的最大移动距离 （手动或机动） 350mm 主轴端面至工作台距离 0-1000mm 主轴箱水平最大移动量 手动 1050mm 主轴转速 34、 42、 53、 67、 85、 105、 132、 170、 265、 335、 420、 530、670、 850、 1051、 1320、 1700 进刀量 0.03、 0.04、 0.05、 0.07、 0.09、 0.12、 0.14、 0.15、 0.19、 0.20、0.25、 0.26、 0.32、 0.40、 0.56、 0.67、 0.90、 1.2 4.7.2 工艺装备的选择 1) 工装夹具：平口 虎钳 2）刀具： 9高速钢麻花钻 14高速钢麻花钻 3)量具： 游标卡尺 （规格 0.02mm） 4.7.3 定位基准面、夹紧点的确定 由于零件是圆柱，所以定位基准是 50mm 的右端面。夹紧点是零件和平口虎钳 相接触的地方。 4.7.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 见 35号工序图 4.7.5 工步顺序的确定 钻 9的孔 钻 14的孔 4.7.6 加工余量的确定 钻 9的孔 2Z=9 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 36 页 共 64 页 4.7.7 工序尺寸及其上下偏差的确定 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 钻 0 自由公差 9 9 毛坯 9 9 9 钻 14的孔 2Z=14 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 钻 0 自由公差 14 15 毛坯 10 10 10 4.7.8 切削用量的选择与确定 钻 9的孔 Vc =30m/min pa =2.5mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=295r/min 按机床选取 n=335r/min 所 以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =33.6 m/min 钻 14的孔 Vc =30m/min pa =0.25mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=295r/min 按机床选取 n=335r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =33.6 m/min 4.7.9 工时的确定 根据孔的尺寸要求和公差要求，可知加工该孔需耗费时长为 15 分钟。 4.7.10 编制工序卡 见 30号工序卡 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 37 页 共 64 页 4.8 40 号工序设计 设计内容：插内部孔的键槽 4.8.1 加工设备选择 选择插床 B5020A，该插床的参数如下： 最大插削直径 200 刀具支承面至床身前臂同距离 L 480 工作台至滑枕导轨下端距离 320 滑枕最大行程 230 滑枕垂直调整量 230 滑枕最大回转角度 8 工作台直径 D 500 工作台最 大移动量 纵向 500 横向 500 工作台最大回转角度 360 4.8.2 工艺装备的选择 1) 工装夹具：三爪卡盘 2）刀具： 12mm的插刀 3)量具： 游标卡尺 （规格 0.02mm） 4.8.3 定位基准面、夹紧点的确定 由于零件是盘类零件，所以定位基准是左端面。夹紧点是零件和平口 虎钳 相接触的地方。 4.8.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 见 40号工序图 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 38 页 共 64 页 4.8.5 工步顺序的确定 插 12mm的内部键槽 4.8.6 加工余量的确定 钻 9的孔 Z=4 4.8.7 工序尺寸及其上下偏差的确定 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 插 0 自由公差 0 0 毛坯 77 81 81 4.8.8 切削用量的选择与确定 插 12mm宽的内部键槽 Vc =70m/min pa =2mm 由此可算出： n=1000*Vc / *d=295r/min 按机床选取 n=335r/min 所以实际切削速度为 Vc = *d *n/1000 =33.6 m/min 4.8.9 工时的确定 根据孔键槽的尺寸要求和公差要求，可知加工该孔需耗费时长为 15分钟。 4.8.10 编制工序卡 见 40号工序卡 4.9 45 号工序设计 设计内容：磨削加工内部 1:5的锥面 4.9.1 设备的选择 因为本工序只要粗铣平面且加工精度不高，为节约生产成本，所以选择 n内圆磨床 M250A 磨削孔径（ mm ） 5- 50 最大磨削深度 （ mm ） 80 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 39 页 共 64 页 4.9.2 工艺装备的选择 1）工装夹具：三爪卡盘 2）刀具： 黑碳化硅磨粒砂轮 型号 1 270 100 75 CF40K9V 30m/s 3）量具 游标卡尺 规格 0.02 4.9.3 定位基准面、夹紧点的确定 在磨床上加工时定位基准是零件的中轴线，夹紧点就是三爪卡盘和零件接触的地方。 4.9.4 走刀路线的确定，画出走刀路线图 见 45号工序图 4.9.5 工步顺序的确定 精磨内部 1:5 的锥面 4.9.6 加工余量的确定 精磨内锥面 Z=0.1mm 4.9.7 尺寸及上下偏差 工件旋径 （ mm ） 罩内 （ mm ） 180 罩外 （ mm ） 220 床头最大回转角度 （） 30 工件转速 50HZ 电源时（ r/min ） 280 、 400 、 560 、 800 60HZ 电源时（ r/min ） 340 、 490 、 670 、 960 砂轮转速（ r/min ） 16000-24000/48000-60000 机床总功率（ kw ） 6.14 工件电机 功率 （ kw ） 0.45/0.75KW 砂轮电机功率（ kw ） 1-4 机床外形尺寸 (mm) 1580 1450 1560 机床重量（ kg ） 1220KG 机床使用电源 3N-50HZ 380V 工作精度 内孔圆度（ um ） 3 内孔圆柱度（ um ） 3 内孔表面粗糙度（ um ）Ra0.63 Ra0.63 工序名称 工序余量 公差等级 工序基本尺寸 工序尺寸公差 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 40 页 共 64 页 4.9.8 切削用量 的选择与确定 1）精磨 内部 1:5 的锥面 取 砂轮最小直径 =70 砂轮转速 n=1440r/min 由 Vc =n* *d /1000 = 1220 m/min=20.3 m/s pa =0.1mm 由 工作台速度（无级调速） =3 27 m/min 取 fV =10000 则 f=10000/1440=6.94 mm/r 4.9.9 工时的确定 根据零件精度要求，加工该工序要花费 10分钟左右。 4.9.10 编制工序卡 见 45号工序卡 4.10 50号工序 设计内容：检验入库 精磨 0.1 IT7 77 77 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 41 页 共 64 页 一、钻床说明书 第一章机床夹具概述 在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对夹具及车床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，在进行机械加工之前，先要将工件装夹好 。 1.1 机床夹具的组成 1、定位装置 其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。 2、夹紧装置 其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过 程中工受到外力（切削力等）作用是不离开已经占据的正确位置。 3、对刀或导向装置 其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。 4、连接元件 其作用是确定夹具在机床上的正确位置。 5、夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体 。 6、其他元件或装置 是指夹具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。 以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组 成部分。 1.2 机床的分类 机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。 1、按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具。 2、按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。 1.3 工件的装夹方法 工件装夹的方法有两种： 1、 将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上。 2、 将工件装夹在夹具上。 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 42 页 共 64 页 采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上线，划出加工表面的尺寸和位置， 装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件或小批量生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。 采用夹具装夹工件有如下优点： 1） 保证加工精度，稳定加工质量； 2） 缩短辅助时间，提高劳动生产率； 3） 扩大机床的使用范围，实现“一机多能”； 4） 改善工人的劳动条件，降低生产成本。 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 43 页 共 64 页 第二章 工件的定位及定位元件 2.1 工件在夹具中的定位 （ 1）工件定位的基本原理 【六点定则】 用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定， ,称为“六点定位原则” ，简称“六点定则”。 六点定则是工件定位的基本法则 ，用于实际生产时，起支撑点作用的是一定形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。 【限制工件自由度与加工要求的关系】 工件定位时，影响加工要求的自由度必须限制；不影响加工要求的自由度，有时要限制 ，有时可不限制，是具体情况而定。习惯上，工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位；工件限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位称为不完全定位。 在工件定位时，以下情况允许不完全定位： （ 1）加工通孔或通槽时，沿贯通轴的位置自由度可不限制。 （ 2）毛坯（本工序加工前）是轴对称 时，绕对称轴的角度自由度可不限制。 （ 3）加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制垂直加工面的轴的角度自由度。 夹具上的定位元件重复限制工件的同一个或几个自由度的定位称为重复定位。重复定位分两种情况：当工件的一个或几个自由度被重复限制，并对加工产生有害影响的重复定位，称为不可用重复定位。他将造成工件定位不稳定，降低加工精度，使工件或定位元件产生变形，甚至无法安装和加工。因此，不可用重复定位是不允许的。当工件的一个或几个自由度被限制，但仍能满足加工要求，即不但不产生有害影响，反 而可增强工件装夹刚度的定位，称为可用重复定位。在生产实际中，可用重复定位被大量采用。 基准、对定位元件的基本要求 a 定位基准的选择 定位基准的选择，应尽量使工件的定位基准与工序基准相重合；尽量用精基准作为定位基准；遵守基准统一原则；应使工件安装稳定，加工中所引起的变形湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 44 页 共 64 页 最小；应使工件定位方便，夹紧可靠。 b 对定位元件的基本要求 足够的精度、足够的强度和刚度、耐磨性好、工艺性好、便于清理切削。 （ 2）工件定位方式及其定位元件 a 工件以平面定位。工件以平面作为定位基准时，所 以定位元件一般可分为 主要支承和辅助支承。主要支承用来限制工件的自由度，具有独立定位的 作用。辅助支承用来加强工件的支撑刚性，不起限制工件自由度的作用。 b 工件以圆柱孔定位。工件以圆柱孔为定位基准，如套类、齿轮、拨叉等。 此种定位方式所用的定位元件有圆柱定位销、定位心轴和圆锥定位销等。 c 工件以外圆柱面定位。工件以外圆柱面定位时，常用的定位元件有： V 形 块、定位套和半圆套。 （ 3）工件的定位 工件以端面、 89mm 止口和四个 R129mm 的圆 弧面在转台 7 和活动 V 形块 10 上定位。 2.2 定位误差的分析 造成定位误差的原因有两个：一是定位基准与工序基准不重合，由此产生基准不重合误差 b；二是定位基准与限位基准不重合，由此产生基准位移误差 y。 基准不重合误差 b 是一批工件逐个在夹具上定位时，定位基准与工序基准不重合而造成的加工误差，其大小为定位尺寸的公差在加工方向上的投影。 基准位移误差 y 是一批工件逐个在夹具上定位时，定位基准相对于限位基准的最大变化范围在加工尺寸方向上的投影。 湖南铁道职业技术学院 毕业设计说明书 第 45 页 共 64 页 第三章 工件的夹紧和夹紧装置 3.1夹紧装置的组成 （ 1）夹紧装置的种类繁多，综合起来其结构均由两部分组成。 a 动力装置 产生夹紧力。动力装置是产生原始作用力的装置。按夹紧力的来源，夹紧分手动夹紧和机动夹紧。手动加紧是靠人力；机动夹紧是采用动力装置。常用的动力装置由液压装置、气动装置、电磁装置、电动装置、气 -液联动装置和真空装置等。 b 夹紧装置 传递夹紧力。动力装置所产生的力或人力要正确的作用到工件上，需要适当的传动机构。传递机构是把原动力传递给夹紧装置。它由两种构件组成，一是接受原始作用力的构件，二是中间 传力机构。 （ 2）夹紧装置的设计要求 夹紧装置的设计和选用是否正确，都保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动强度有很大的影响。因此，夹紧装置应满足以下要求： a 夹紧过程中，不能破坏工件在定位时所处的正确位置。 b 夹紧力的大小适当。保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，夹紧可靠牢固，振动小，又不超出允许的变形。 c 夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量越大， 越应设计较复杂、效率较高的夹紧装置。 d 具有良好的结构工艺性。力求简单，便于制造维修，操作安全方便，并且省力。 3.2夹紧力的确定 （ 1）夹紧力方向的确定 a 夹紧力应朝向主要的定位基面。 b 夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。 （ 2