法兰盘机械制造工艺学课程设计

1、序 言0.第一章 零件分析Q一、零件的功用分析0.二、零件的工艺分析0.第二章机械加工工艺规程的制定 1.一、确定毛坯制造形式 1.二、选择定位基准 .1.三、选择加工方法1.四、制定工艺路线.1.五、机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定 3六、工序设计5七、确定切削用量 7.第三章 专用夹具的设计 12一、接受设计任务、明确加工要求 12二、确定定位方案、选择定位元件 12三、确定夹紧方案、设计夹紧机构 12四、切削力及夹紧力计算12五、夹具体设计14六、夹具体精度分析14七、绘制夹具装配图，标注有关尺寸及技术要求 14八、夹具设计及操作的简要说明 14第四章设计小结15参考文献15课程设计

2、是我们在学完大学的全部课程后进行的 是我们对大学四年的学习 的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练.这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识.独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件，床法兰盘的 工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成 夹具结构设计的能力。也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术 文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应 性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。对未来

3、的工作发展打下一 个良好的基础。第一章零件分析一、零件的功用分析题目所给的零件是法兰盘，法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。二、零件的工艺分析从零件图看，法兰盘是一回转体零件 ，有一组加工表面，这一组加工表面以© 20o0'O45mm中心,包括：两个© 1OO；134mm的端面,尺寸为©厶厶人口询勺圆柱面,两个© 90mm的端面及上面的4个© 9mm的透孔.© 45一0.6mm的外圆柱面及上面的© 6mm勺销孔，90mn端面上距离中心线分别为 34mn和24mn勺勺两个平面.其中标 有表面粗糙度的表面有：B面，下端面

4、，© 45-0.6mm圆柱面，© 2O00'045内圆柱Ra 0.4 卩 m=©c-c20. 12善此>_J_it面, © 90mm的 左右端面等。 其中B面和© 90mm右端面粗 糙度要求最 高，公差等级 达到IT5级，为20 00.045 mm孔为整个的设计基 准。从位置关 系来看，B面的下端面要与© 2000'045mnS直这组加工表面是以2000'045mmfc中心，其余加工面都与它有位置关系，可以先加工它的一个端面，再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面，然后再加工其它加工表面。第二章机

5、械加工工艺规程的制定一、确定毛坯制造形式零件材料为HT200,由于零件是中匹量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故 采用金属模铸造。法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造， 再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。二、选择定位基准定位基准的选择是工艺规程制定中的重要工作，它是工艺路线是否正确合 理的前提。正确与合理的选择定位基准，可以确保加工质量、素缎工艺工程、 简化工艺装备结构与种类、提高生产效率。1. 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，以便为后续的工 序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余 量；二要考虑怎样

6、保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要 求常常是不能兼顾的。但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全 合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的 余量。应选加工余量最小的面为粗基准，这就是粗基准选择原则里的余量足够 原则。现选取45mm外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪E盘夹住丄件 消除丄件的人个口由度.达到宗仝定位C2. 精基准的选择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，此处不在重复。三、选择加工方法1. 面的加工面的加工方法有很多，有车，铣，刨，磨，拉等。对于上下端

7、面和90距离轴线为24和30mm勺2个平面，粗糙度要求较高。前者可以用车床车，后面可 以用铣床铣，然后精沙精磨达到要求；后者在铣床洗后再到磨床精磨。对于圆 柱面，因为法兰盘是回转体零件，所以圆柱面用车床加工，精车后，用磨床达 到要求的粗糙度。2. 孔的加工孔的加工方法有钻、扩、镗、拉、磨等。对于中心通孔，先采用钻18mm的孔然后在扩再粗精铰达到要求的精度，4X9mn透孔也是采用钻出来的。四、制定工艺路线制定工艺路线是工艺人员制定工艺规程时最重要的工作，也是体现工业师 工艺水平的重要方面。其原则是，在合理保证零件的集合形状、尺寸精度、位 置精度、表面质量的前提下，尽可能提高生产率，降低生产成本，

8、取得较好的 经济效益。 工艺路线一如下：1 粗车100mn端面，粗车 100mm外卜圆柱面，粗车 B面，粗车90的外 圆柱面；2 粗车45端面及外圆柱面 ;3钻粗绞20的内孔;4半精车100的端面及外圆面，半精车 B面，半精车90的外圆柱面， 对100、90的外圆柱面进行倒角，车 45两瑞的过渡圆弧 车20孔的左端倒角;5半精车45的端面及外圆柱面，车 20孔的右端倒角，车 45的倒角 3*2的退刀槽;6 精车100的端面及外圆面，精车 B面;7精车45端面及外圆柱面;8精绞20的孔；9钻49透孔;10钻46孔；11 铣90圆柱面上的两个平面 ;12磨B面；13 磨90外圆柱面上距离轴线24m

9、m勺平面;14 100外圆无光镀铬；工艺路线二如下：I、粗铣20孔两端面;2、钻、粗铰孔20 ;3、粗铣90外圆柱面上平行于轴线的两个平面；4 、精铣20孔两端的端面；5 、精绞20的孔;6 、粗车45、90、100B面与90的右端面 ;7 、半精车45、90、 100的外圆，半精车 B面与90的端面，对100、90、45的圆柱面倒角，倒 45两端的过度圆弧，车退刀槽车 20内孔两端的倒角；8、精车100外圆面，精车B面，精车90的右端面，精车 45的圆柱面9、精铣90外圆柱面上平行于轴线的两个平面10、钻4-9透孔；II、 钻46的销孔；12、磨45、100的外圆；13、磨90外圆柱面上距离

10、轴线 24mm勺平面；14、磨B面;15、刻字划线；16、100外圆无光镀铬；工艺方案的比较与分析方案一采用车削端面，可以保证精度。方案二的效率虽高但精度不能保 证，应把保证精度放在首位。故选用方案一车削两端面。由于各端面及外圆柱 面都与20轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用20孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如下：1、粗车100mnH柱左端面，外圆，粗车 B面；2、钻20mm孔，先钻18mm然后扩孔19.8mm然后粗铰到 19.95mm最后精铰20mm3、粗车45mni圆柱外圆、右端面和 90mn外圆、右端面；4、半精车100mn左端面、外圆，半精车 B面并倒角C

11、1.5，半精车 90外圆，20孔左侧倒角；5、半精车右45mm外圆及右端面，倒角 C7;半精车90右侧面， 切槽3X2;给20mm孔右侧倒角C1;6、精车100mm端面、外圆；精车B面，车过度圆角R5;7、精车45mm外圆，90右端面； &粗铣、精铣90mm0柱体的两侧面；9、钻4X9mm!孔；10、钻4mmfL，扩孔，铰孔到 6mrp11、磨削B面；12、磨削100mm90mm外圆面；13、磨削90mn凸台距离轴线24mn的侧面；14、B面抛光；15、除整个零件的毛刺；16、100mm外圆镀铬。以上工艺路线详见工艺过程卡片。五、机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为

12、HT200硬度200HBS毛坯重量约为1.4KG。生产类 型为中批生产，米用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加 工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下。1.45-0.017mm外b圆表面，此表面为IT6级精度，表面粗糙度需达Ra0.8。 参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺 寸工序尺寸的基 本公差工序尺寸及公 差精车外圆0.6450.17 45 -0.017半精车外圆1.445.60.1 45.6 -0.1粗车外圆347+0.347蔦毛坯55050豐52.外圆表面100-0.32 mm参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序

13、名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公 差工序尺寸及公 差精车外圆0.6100-0.46100-鬣半精车外圆1.4100. 6粗车外圆4102毛坯6106106誥3. B面中外圆柱面参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公 差精磨外圆0.445-0.6用，厂-0.012 45-0.034半精车145.4粗车:246.4毛坯3.448.4 48.4 ±14 .孔2O；045 mm参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本 尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公 差精铰孔0.0520+0.04520严粗铰孔0.

14、1519.95+0.119.95芒1扩孑L1.819.8+0.6 19.8 t6钻孔1818毛培实心5.45.0仃mmt勺端面1）按照工艺手册表6-28，铸件重量为1.4kg ,450OO17mm端面的单边 加工余量为2.02.4，取Z=2.0mm铸件的公差按照表6-28，材质系数取M_, 复杂系数取S2，则铸件的偏差为18 ；2） 精车余量：单边为0.2mm（见实用机械加工工艺手册中表 3.2-2 ）， 精车公差既为零件公差-0.08 ;3）半精车余量：单边为0.6m（见实用机械加工工艺手册中表11-27）， 半精车公差的加工精度为IT9，因此可以知道本工序的加工公差为-0.12mm；4）粗

15、车余量：粗车的公差余量（单边）为Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm ;粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为 IT11级，因此，可以知道本工序的 加工公差为-0.32mm,由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规 定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余 量及最小加工余量之分；45；017 mn端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图:5.90、100mn两端面工序名称工序余量磨0.4半精车0.7粗车1.5毛坯36.铸件的毛坯图见附图1六、工序设计（一）选择加工设备与工艺装备1. 选择加工设备 选择加工设备即选择机床类型。由于已经根据零件

16、的形状、精度特点，选择了 加工方法，因此机床的类型也随之确定。至于机床型号，主要取决现场的设备 情况。若零件加工余量较大，加工材料又较硬，有必要校验机床的效率。（1）工序05、15、20、25、30、35车外圆和端面，采用 CA6140车床，主要参 数如图：（2） 工序10、45、50为钻孔：使用Z3025摇臂钻床，主要技术参数参照 课程设计指导书表5-14 ；（3）工序40铣平面：XA5032立式升降台铣床，主要参数见课程设计指导书表5-13 ；（4）工序55、60、65为磨；使用普通磨床，主要参数见手册；（5）工序70为抛光：使用普通抛光机，主要参数见手册。2 .选择夹具对于成批生产的零件

17、，大多数采用专用机床夹具。在保证加工质量、操 作方便、满足高效率的前提下，亦可部分采用通用夹具。本机械加工工艺规程 中有的工序需要专门的机床夹具，这些专用夹具需要设计、制造。3. 选择刀具在法兰盘的加工中，采用了车、铣、磨、钻、扩、铰等多种加工方法与， 之对应，初选刀具的情况如下：1）车刀：工序05、15、20、25、30、35中加工外圆和端面所用到了一 下刀具：90o刀，白钢刀，45o刀，3mm切槽刀，R5圆角刀。其中 90o刀，白钢刀用来车外圆，45o刀用来车端面，3mm切槽刀用来切 零件图上那个3X2的槽，R5圆角刀用来加工零件图上那个过度圆 角。2）铣刀：工序40中要求铣90上距轴心为

18、30、24mm勺两平面，所用 需要用到直柄3齿高速铣刀。3）钻头：工序10、45、50需要用到钻头，从零件要求和加工经济性考 虑，米用锥柄麻花钻头，工序10、50米用麻花钻扩孔。4）铰刀：工序10需要铰孔达到需要的精度要求，所用使用高速钢制铰 刀。5）砂轮：工序55、60、65需要磨削平面；所以根据表面粗糙度要求， 选用不同型号的砂轮。4.选择量具选择量具的原则是根据被测量对象的要求，在满足测量精度的前提下，尽 量选择操作方便、测量效率咼的量具。量具有通用量具（如游标卡尺、千分尺、比较仪、量块等）和各种专用高效量具，其种类的选择主要考虑被测尺寸的性 质，如内径、外径、深度、角度、几何形状等以及

19、被测工件的特点，如工件的 形状、大小、精度、生产类型等。本零件属于成批生产，一般均采用通用量具。（二）确定工序尺寸加工表面工序（或 工步） 名称工序（或 工步）余 量工序（或 工步）基本尺寸工序（或工步） 经济精度工序（或工步）尺 寸及其偏差表面 粗糙度公差等级公差右端面粗车4.56.3毛坯4.590突台右端精车0.841IT70.025411.6半精车1.041.8IT90.06241.8 0.0313.2粗车1.242.8IT110.16042.8 0.086.3毛坯3442.2441.1槽3X 2槽3X 2粗车2Z=941IT130.39 416.3毛坯2Z=9502.0501.0槽3X

20、外圆磨削2Z=0.345IT60.017450.8半精车2Z=1.045.3IT90.062 45.33.2粗车2Z=3.746.3IT110.160 46.36.3毛坯2Z=5502.0 501.0内孔20铰2Z=0.220IT80.045201.6扩2Z=1.819.8IT100.084 19.86.3钻2Z=1818IT120.181812.5毛坯实心100左端面精车Z=0.491IT80.054911.6半精车0.791.4IT90.08791.83.2粗车1.592.1IT110.22 92.50.116.3毛坯393.62.2941.1100外圆磨削2Z=0.4100IT80.05

21、41000.8半精车2Z=1.1100.4IT110.22 100.43.2粗车2Z=3.5101.5IT110.22 101.56.3毛坯2Z=51052 1051.0100右端面磨削Z=0.441IT70.017410.4半精车Z=1.141.4IT90.06241.43.2粗车Z=1.542.5IT110.16 42.56.3毛坯Z=3442.044 1.0磨削27=0 345IT70 017450 445外圆半精车2Z=1.045.3IT90.062 45.33.2粗车2Z=3.746.3IT110.160 46.36.3毛坯2Z=5502.0 501.090突台左端磨削Z=0.48I

22、T80.02280.4半精车Z=1.18.4IT90.0368.43.2粗车Z=1.59.5IT110.09 9.56.3毛坯Z=3110.290外圆磨削2Z=0.490IT80.054900.8半精车2Z=1.190.4IT90.087 90.43.2粗车2Z=3.591.5IT110.22 91.56.3毛坯2Z=5952.0 951.04孔铰2Z=0.14IT100.04846.3钻2Z=3.93.9IT110.0753.912.5毛坯实心6孔铰2Z=0.26IT100.04863.2钻2Z=1.85.8IT110.0755.812.5毛坯2Z=44IT110.075412.590左侧面

23、精铣1.058IT90.074583.2粗铣31.059IT120.35912.5毛坯3290IT130.54 9090右侧面磨削0.424IT80.33 240.4毛坯6.34X9孑L钻2Z=99IT130.22912.5毛坯实心七、确定切削用量（一） 工序05 （粗车100mm圆柱左端面，外圆，粗车 B面）机床：CA6140卧式车床刀具：采用高速钢90o车刀粗车100mn端面查金属切削加工手册P306表7 34，得ap=4mm, f =0.9mm/r,v=109.8m/mi n（2）粗车100mn外卜圆柱面查金属切削加工手册，得 ap=2mm, f =0.9mm/r, v=150m/mi

24、n（3）粗车B面查金属切削加工手册，得 ap=1mm, f =0.9mm/r, v=133.2m/mi n（二）工序10（钻20mnfL，先钻18mm然后扩孔19.8mm然后粗铰到19.95mm 最后精铰 20mm1. 钻18mm勺孔本工步为钻18mm勺通孔，所用机床为Z3025摇臂钻床。根据金属切削加 工手册确定用高速钢锥柄麻花钻作为刀具，麻花钻的参数见金属切削加工手 册。查得刀具耐用度为T=60min,后刀面最大磨损限度为0.5-0.8 mm。 确定背吃刀量a p=(18-0)/2 mm=9mm(2) 确定进给量f工件材料为灰铸铁且硬度20, 0HBS寸，查表得f取值 范围为由于钻孔深度大

25、于5倍do,需乘上修正系数kif。由于 l/d o=91/18=5.06,经查表得kf =0.9。综上得进给量f的取值范围为f=(0.43-0.53 ) x 0.9mm/r=(0.387-0.477)mm/r。根据 Z3025 机床标准进给量，查 金属切削加工手册得，选取 f=0.4mm/r。(3) 确定切削速度v根据金属切削加工手册查得切削速度的计算公式为：T mapxv f y式中，Cv=9.4,z v=0.25,x v=0,yv=0.4 , m=0.125.查金属切削加工手册，根 据刀具的耐用度T=45min,得修正系数也=1.0;工件材料硬度大于等于200HBS 得修正系数km=0.7

26、8;刀具材料为高速钢，得修正系数 ktv=1.0;钻头为标准刃磨 形状，得修正系数 kxv=0.87;钻孔深度l=5 d。，得修正系数 klv=0.75。所以Kv=kwkmkxvklv kxv=1.0 x 0.78 x 1.0 x 0.75 x 0.87=0.509V=9.4 x 180.25/600.125 x 90x 0.4 0.4=16.74m/mi n n=1000v/ n d°=1000x 16.74/ n x 18 r/mm=296 r/mm根据Z3025机床准主轴转速，由金属切削加工手册查得，选取转速n=250 r/mm,实际速度为V=n don/1000= n x 1

27、8x 250/1000 m/min=14.13 m/min切削用量为：a p=9mm f=0.4mm/r , V=14.13 m/min2. 扩19.8mm孑L本工步为扩19.8mm的通孔，所以选用所用机床为Z3025摇臂钻床。根据金属切削加工手册确定用高速钢锥柄麻花扩钻作为刀具。麻花钻的参数见 金属切削加工手册。查得刀具耐用度为T=30mi n,后刀面最大磨损限度为。确定背吃刀量a p扩孔时，a p= (19.8-18 ) /2 mm=0.9mm确定进给量f 查金属切削加工手册得f=0.6mm/r确定切削速度确定速度的公式同钻孔，式中， Cv=12.9,z v=0.25,x v=0.1,y

28、v=0.4 , m=0.125,各修正 系数查表得：k“=1.0 , km=0.78 , ktv=1.0 , kapv=1.0K/= k Tv k mv k tvkap=0.78x 0.60.4=22.05 m/minV=12.9x 19.8 0.25/30 0.125 x 0.9 0.1 n=1000v/ n d°=1000x 22.05/ n x 19.8=361.7 r/mm根据Z3025机床准主轴转速，由金属切削加工手册查得，选取转速n=315 r/mm,实际速度为V=n d°n/1000= n x 19.8 x 315/1000 m/min=19.59 m/min

29、3. 粗铰19.95的孔本工步为粗铰19.95mm所用机床为Z3025摇臂钻床。根据金属切削加 工手册确定用高速钢铰刀作为刀具，麻花钻的参数见 金属切削加工手册。 查得刀具耐用度为T=60min,后刀面最大磨损限度为0.4-0.6 mm。确定被吃刀量 a p= (19.95-19.8 ) /2=0.075mm确定进给量 查金属切削加工手册得f=1.1 mm/r确定切削速度确定公式同钻孔，式中，Cv=15.9,z v=0.2,x v=0.1,y v=0.5 ,m=0.3各修正系数查表得：kTv=1.0 , kmV=0.78 , kapv=1.0K/= k Tvkkp=0.78V=15.9X 19

30、.950.2/600.3 x 0.075°' x 1.1 °.5=10.46mm/min n=1000v/ n d°=1000X 10.46/ n X 19.95=166.9r/min根据Z3025机床准主轴转速，由金属切削加工手册查得，选取转速n=125 r/mm,实际速度为：V=n d°n/1000= n X 19.95 X 125/1000=7.83 mm/min4. 精铰20的孔 本工步为精铰20mm所用机床为Z3025摇臂钻床。根据金属切削加工手 册确定用高速钢铰刀作为刀具，麻花钻的参数见金属切削加工手册。查得刀具耐用度为T=60min

31、,后刀面最大磨损限度为 0.4-0.6 mm。确定被吃刀量a p= (20-19.95 ) /2=0.025mm确定进给量 查金属切削加工手册得f=1.5 mm/r 确定切削速度确定公式同钻孔，式中，Cv=15.9,z v=0.2,x v=0.1,y v=0.5 ,m=0.3各修正系数查表得：kTv=1.0，kmv=0.78，kapv=1.0K/= k Tvkmkap=0.78V=15.9 X 200.2/600.3 X 0.0250.1 X 1.5 0.5=10m/min n=1000v/ n do=1000X 10/ n X 20=159.1r/min根据Z3025机床准主轴转速，由金属切

32、削加工手册查得，选取转速n=125 r/mm，实际速度为：V=n don/1000= n X 20 X 125/1000=7.85 mm/min(三) 工序15 (粗车45mm圆柱外圆、右端面和 90mn外圆、右端面)机床：CA6140卧式车床刀具：采用采用高速钢90o车刀(1) 粗车45红017 mn端面查金属切削加工手册P444表8-50，得ap =1.5mm, f =0.7mm/r,v=187.2m/mi n(2) 粗车45爲7 mm外圆柱面查金属切削加工手册，得 ap=1.5mm, f =0.7mm/r, v=88.8m/mi n(3) 粗车90mm端面查金属切削加工手册，得 ap =

33、1mm, f =0.7mm/r, v=135m/mi n(四) 工序20 (半精车100mm左端面、外圆，半精车 B面并倒角C1.5，半精 车90外圆，20孔左侧倒角)(1) 半精车100mn端面查 P445表 8 51，得 ap=0.5mm, f =0.5mm/r, v=126m/min（3）半精车 100mn外卜圆柱面查金属切削加工手册，得 ap=0.7mm, f =0.28mm/r, v=126m/mi n（4）半精车B面查金属切削加工手册，得 ap=0.5mm, f =0.50mm/r, v=127.8m/mi n（五）工序25 （半精车右45mn#圆及右端面，倒角C7;半精车90右侧

34、面，切槽3X 2;给20mn孔右侧倒角C1） 半精车4500.017 mn端面查 P445表 8 51,得 ap=0.5mm, f =0.20mm/r, v=118.2m/min（2）半精车4500.017 mm外圆柱面查金属切削加工手册，得 ap=0.7mm, f =0.20mm/r, v=94.2m/mi n（3）半精车90mm端面查金属切削加工手册，得 ap=0.5mm, f =0.20mm/r, v=135m/mi n（六）工序30 （精车100mm端面、外圆；精车B面，车过度圆角R5）（1）精车100mn端面查金属切削加工手册，得 ap=0.3mm, f =0.20mm/r, v=9

35、3.6m/mi n（2）精车100mm外卜圆柱面查金属切削加工手册，得 ap=0.3mm, f =0.20mm/r, v=135m/mi n（3）精车B面查金属切削加工手册，得 ap=0.3mm, f =0.20mm/r, v=135m/mi n（七）工序35 （精车45mm外卜圆，90右端面）（1）精车45°o仃mm外圆柱面：查金属切削加工手册，得 ap =0.3mm,f =0.20mm/r, v=135m/mi n（2）精车90mm端面：查金 属切削加工手册，得ap=0.3mm, f=0.20mm/r, v=135m/mi n（八）工序40 （粗铣、精铣90mm0柱体的两侧面）查

36、金属切削加工手册，得 ap=1mm, f =0.20mm/齿,v=12m/mi n（九）工序45 （钻4X9mm通孔）机床：Z3025摇臂钻床刀具：高速钢麻花钻查金属切削加工手册，得 ap=4.5mm, f =0.13mm/mi n, v=30m/mi n（十）工序50 （钻4mm孔；扩孔，铰孔到6mr）i机床：Z3025摇臂钻床刀具：高速钢麻花钻（1）钻4mn孔查金属切削加工手册，得 ap=2mm, f =0.13mm/齿,v=30m/mi n（2）扩6mn孔查金属切削加工手册，得 ap =2mm, f=0.13mm/齿，v=30m/mi n（十一）工序55 （磨削B面）查金属切削加工手册，

37、得：工件速度vw = 18m/mi n纵向进给量fa = 0.5B = 20mm切削深度f r = 0.0157mm/mi nt（十二）工序60 （磨削100mm90mm45mm外卜圆面） 磨100mn外卜圆柱面查金属切削加工手册，得：工件速度Vw = 18m/mi n纵向进给量fa = 0.5B = 20mm 切削深度fr = 0.0157mm/mi nt（2）磨45mn外卜圆柱面查金属切削加工手册，得：工件速度Vw = 18m/mi n纵向进给量 fa = 0.5B = 20mm 切削深度 fr = 0.0157mm/mi nt（3）磨90mm外卜圆柱面查金属切削加工手册，得：工件速度Vw

38、 = 18m/mi n纵向进给量 fa = 0.5B = 20mm 切削深度 fr = 0.0157mm/mi nt（十三）工序65 （磨削90mm凸台距离轴线24mm的侧面）查金属切削加工手册，得：砂轮轮速v砂=27.5m/min工件速度vw = 10m/mi n轴向进给量fa = 0.5B = 20mm切削深度fr = 0.015mm/mi nt最后，将以上各工序切削用量，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片，见所附卡片。第三章 专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹 具。经杨老师指定，决定设计第7道工序一铣距零件中心线分别为 24mn和34

39、mi 的两平面的夹具。本夹具将用于组合机床，对工件对铣加工，刀具为镶齿三面 刃铣刀。一、接受设计任务、明确加工要求本夹具主要用来距中心线24mnffi 34mm勺两平面，即专用的铣床夹具，具体设计内容和要求应以机械制造工艺学课程设计任务书和法兰盘机械加工工艺规 程为依据。有关零件的功用、工作条件方面的内容可参照零件图样和机械工艺 规程制定不部分。由零件图和课程设计任务书能得到本工序加工要求如下：1) 2个侧面分别距离 20孔轴线的距离为24mn和34mm2) 距离20孔轴线24mm的侧面的表面粗糙度为 0.4，距离20孔轴线 34mn表面粗糙度要求为3.2此平面的形位公差和表面要求均较高，无特

40、殊要求，且加工此平面时100囂mm轴的外端面及2OoO.O45孔的内表面都已加工出来，可用来作为此工序 的定位面。因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可 以设计选用比较简单的夹具。二、确定定位方案、选择定位元件由零件图可知，待加工平面对 2O 00 045的轴线有平行度要求，对 100.34 的底端面有垂直度要求，其设计基准为2000045孔的中心线。本设计选用以 2000.045孔的内表面和100 132的底端面为主要定位基面，另选用 100mm的上 端面作为辅助定位基准。加工 2侧面需要限制6个自由度，采用20孔轴线来 作为第一定位基准这样可以限制 4个自由度；100右

41、端面作为定位基准这样可 以限制2个自由度。三、确定夹紧方案、设计夹紧机构为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。用弯头压板压到100右端面，然后用弯头压板上的螺栓拧紧，使弯头压板完全压住整个工件。四、切削力及夹紧力计算刀具：镶齿三面刃铣刀d=80mm由机械制造工艺设计手册P116可查得铣削扭矩 M二2 C p切向力F=CFcaXFc fYFcv管Kfc切削功率 Pm=2 n Mn 1O(kw)式中：CF =558.6aP=5 x F =1 y F =0.8Z=0d0=80 k f=0.9f=0.13n=1450所以当铣距中心轴线24mn和34mmB时有：M= 80/2 x558.5x5

42、1x0.130.8xv0x0.9x10=19.65(N m)1 0 8 0F=558.5x5 x0.13 . vc0.9 =491.35(N)Pm=2 n x19.65x1450x10 " =178.97(kw)因为是对铣加工，故：M=19.65x2=39.3(N m)F=491.35x2=982.7NPm=178.97x2=357.94(kw)如上所述，本设计采用螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件 组成的夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且由于缠绕在螺钉表面的螺旋线很长 升角又小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都很大，是手动 夹紧中用得最多的一

43、种夹紧机构。根据夹紧状态下螺杆的受力情况和力矩平衡条件Fq LF j=号讪2式中：Fj 夹紧力(N)Fq 作用力(N)L作用力臂(mm)d 0 螺杆直径a螺纹升角1螺纹处摩擦角2螺杆端部与工件间的摩擦角.螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm)所以有FqL80 80Fj =J d'120 tg(： I) tg 2 tg(8 5 ) 5.78tg62 2显然 F j =3075.73N>982.7N=F.故本夹具可安全工作五、夹具体设计由于铸造夹具体工艺性好，可铸出各种形状复杂，且具有较好的抗压强度、 刚度和抗震性，在生产时应用广泛，故选用铸造夹具体，材料选用HT250.为使夹具体尺寸稳定，需要进行时效处理，以消除内应力。为便于夹具的制作、装 配和检验，铸造夹具体上安装各种元件表面应铸出凸台，以减少加工面积。另 外，本工序切屑较少，可以不考虑设计排屑结构。六、夹具体精度分析夹具的主要定位元件为支撑板和