CA6140法兰盘零件的机械加工课程设计说明书

?机械加工工艺规程及工装设计?课程设计说明书设计题目：CA6140法兰盘零件的机械加工工艺规程及XXx工序的专用机床夹具设计班级：机制102设计者：王丽双指导教师：程雪利河南机电高等专科学校第一章零件分析1.1零件的用途题目所给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它为盘类零件，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。零件的工艺结构分析法兰盘是一回转体零件,有一组加工外表，共有八处加工外表，其间有一定的位置要求：1以为基准面为加工外表，这一组加工外表包括，的右端面；2以端面为基准，先用的钻头钻孔，然后再用铰刀铰孔，由于孔与有跳动的要求，所以要以的端面为基准；以的端面为基准，车，，外圆，并倒，；要以孔为基准，精车所有外圆面，使其到达要求。由上面分析可知，加工时应先加工一组外表，再以这组加工后外表为基准加工另外一个外表，这组加工外表是以Φ20mm为中心,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外表。零件的技术要求分析=1\*GB3①铸件应消除内应力；=2\*GB3②未注明铸造圆角为R2-R3；=3\*GB3③铸件外表不得有粘砂，多肉，裂纹等缺陷；=4\*GB3④未注明倒角为1×45°；=5\*GB3⑤质量为1.4㎏；=6\*GB3⑥材料为HT200该法兰盘结构较复杂，形状普通，属一般的盘盖类零件。主要加工外表有法兰盘左、右端面，外圆面，要求其端面跳动度相对中心轴线满足0.03mm，其次就是φ20孔及另外φ4-6孔的加工外表虽然在圆周上，该零件除主要加工外表外，其余的外表加工精度一般，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的精加工才可以到达加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性要求较高。第二章确定毛坯画毛坯–零件综合图2.1选择毛坯根据零件材料HT200确定毛坯为铸件，法兰盘在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，毛胚选用铸件即可满足工作要求。该法兰盘的轮廓尺寸不大，形状较复杂，故采用金属型铸造。2.2确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量2.2.1公差等级由法兰盘的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT=102.2.2法兰盘铸造毛坯尺寸工差及加工余量工程机械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mmφ100mm突台左端面1.5*2=32.55φ100mm突台右端面1.5*2=32.24φ45㎜外圆面3*2=62.1651φ100㎜突台4*2=82.51108φ90㎜突台3.5*2=73.1497φ90㎜左端面1.5*2=32.24φ90㎜右端面1.5*2=32.55φ45㎜外圆面3*2=62.2251φ20㎜内孔3*2=62.85152.3绘制法兰盘毛坯–零件综合图毛坯零件综合图一般包括以下内容，铸造毛坯形状，，尺寸及公差，加工余量与工艺余量，铸造斜度及圆角，分型面，浇冒口残根位置，工艺基准及其他有关技术要求等。毛坯–零件综合图上技术条件一般包括以下内容：=1\*GB3①合金牌号；=2\*GB3②铸造方法；=3\*GB3③铸造的精度等级；=4\*GB3④未注明的铸造斜度及圆角半径；=5\*GB3⑤铸件的检验等级；=6\*GB3⑥铸件交货状态，如允许浇冒口残根大小等；=7\*GB3⑦铸件综合技术条件；=8\*GB3⑧铸件是否进行气压或液压试验；=9\*GB3⑨热处理硬度。毛坯–零件综合图如下列图所示：第三章工艺规程设计3.1定位基准的选择3.1.1．精基准的选择根据该法兰盘零件的技术要求，选择法兰盘φ45㎜外圆面和φ20㎜孔作为精基准，零件上的很多外表都可以采用它们作基准进行加工，即遵循“基准统一〞原那么。φ20㎜孔的轴线是设计基准，选用其作竟基准定位法兰盘两端面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工外表的端面跳动度要求。选用法兰盘右端面作为精基准同样是遵循了“基准重合〞原那么，因为该法兰盘在轴向方向上的尺寸多以该外圆面作设计基准。3.1.2粗基准的选择作为粗基准的外表应平整，没有飞边、毛刺或其他外表欠缺。这里选择法兰盘右端面端面和φ45㎜外圆面作为粗基准。采用φ45㎜外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用法兰盘右端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。3.2加工方法的选择根据法兰盘零件图上的各加工外表的尺寸精度和外表粗糙度，确定加工件各外表的加工方法，如下所示：一外圆面：公差等级为IT6~IT8，外表粗糙度为,采用粗车→半精车→磨削的加工方法。二φ20内孔：公差等级为IT7~IT8，外表粗糙度为，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。三外圆面：公差等级为IT13~IT14，外表粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。四φ90外圆：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为粗车—半精车—磨削。五φ100外圆面：公差等级为IT11，外表粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。六右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为粗车。七90突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。八φ90突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。九φ100突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。十槽32：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为粗车。十一φ100突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。十二φ90突台距离轴线34mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为粗铣→精铣.十三φ90突台距离轴线24mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削.十四4—φ9孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为钻削。十五φ4的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为钻削。十六φ6的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，外表粗糙度为，采用的加工方法为钻→铰。该法兰盘加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工精加工三个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准〔法兰盘φ45外圆面和φ20孔〕准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他外表的精度要求；然后粗车法兰盘左右端面、外圆面、车φ45外圆、及各倒角。在半精加工阶段，完成各个外圆面的半精加工及退刀槽。在精加工阶段，完成φ9*4孔，φ4-6孔的加工，磨削各个平面及外圆面并加工距离轴线24mm34mm的两平面.3.3工序的集中与分散选用工序集中原那么安排法兰盘的加工工序。该法兰盘的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原那么使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多外表，有利于保证各加工外表的相对位置精度要求。3.4确定工艺路线 制定工艺路线应该使零件的加工精度〔尺寸精度、形状精度、位置精度〕和外表质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产本钱。初拟加工工艺路线如下工艺路线方案一工序号工序内容工序号工序内容05粗铣Φ20孔两端面45精铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面10钻、粗铰孔Φ2050钻4-Φ9透孔15粗铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面55钻Φ4孔，钻铰Φ6的销孔20精铣Φ20孔两端的端面60磨Φ45、Φ100的外圆25精绞Φ20的孔65磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面30粗车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，粗车B面与Φ90的右端面70磨B面35半精车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，半精车B面与Φ90的端面，对Φ100、Φ90、Φ45的圆柱面倒角，倒Φ45两端的过度圆弧，车退刀槽，车Φ20内孔两端的倒角75刻字划线80Φ100外圆无光镀铬40精车Φ100外圆面，精车B面，精车Φ90的右端面，精车Φ45的圆柱面85检查入库工艺路线方案二工序号工序内容工序号工序内容05粗车Φ100mm端面，粗车Φ100mm外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面45钻4—Φ9透孔10粗车Φ45端面及外圆柱面50钻Φ4孔，钻绞Φ6孔15钻粗绞Φ20的内孔55铣Φ90圆柱面上的两个平面20半精车Φ100的端面及外圆面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，对Φ100、Φ90的外圆柱面进行倒角，车Φ45两端的过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角60磨B面25半精车Φ45的端面及外圆柱面，车Φ20孔的右端倒角，车Φ45的倒角，车3*2的退刀槽65磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面30精车Φ100的端面及外圆面，精车B面70划线刻字35精车Φ45端面及外圆柱面75Φ100外圆无光镀铬40精绞Φ20的孔80检查三.工艺方案的比拟与分析上述两个方案的特点在于：方案一采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，应选用方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与Φ20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Φ20孔为定位基准。经过比拟修改后的具体工艺过程如下:修改正的加工工艺路线工序号工序内容工序号工序内容05粗车Φ100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面40半精车Φ45端面、外圆柱面，倒角，精车Φ45端面、外圆柱面及Φ90右端面，车Φ20右倒角10粗车Φ45端面和倒角及外圆柱面，粗车Φ90的端面45精铰孔Φ2015钻、粗绞Φ20的孔50磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面及右侧Φ45外圆柱面20粗铣、精铣Φ90圆柱面上的两个平面55磨Φ100外圆柱面，磨B面25钻Φ4孔，扩Φ6孔60刻线刻字 30钻4-Φ9的孔65镀铬35粗车、精车B面，半精车Φ100端面、外圆柱面和倒角及Φ90外圆柱面，倒角；精车Φ100端面、外圆柱面及Φ90外圆柱面、车Φ20左倒角70检测入库 3.5工序顺序的安排3.5.1机械加工工序〔1〕遵循“先基准后其他〞原那么，首先加工精基准——法兰盘右端面和φ20孔。〔2〕遵循“先粗后精〞原那么，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。〔3〕遵循“先面后孔〞原那么，先加工法兰盘各个端面，再加工4*9孔φ4-6孔。3.5.2热处理工序铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该法兰盘在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。3.5.3辅助工序在精加工后，安排φ100mm左端面镀铬、去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该法兰盘工序的安排顺序为：铸造——热处理——基准加工——粗加工——半精加工——精加工。3.6选择加工设备及工艺装备由于生产类型为中批生产，故加工设备宜与通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由工人完成。3.6.1选择加工设备选择加工设备要考虑加工经济精度，最终选择的机床其经济精度应与零件外表的设计要求相适应，初步选择各工序机床如下：〔1〕工序05、10、15、35、40、45车削：CA6140车床〔2〕工序20铣削：X51立式铣床 〔3〕工序25、30钻孔，扩孔：Z525型立式钻床〔4〕工序50、60磨削：M131W万能磨床3.6.2选择夹具对于成批生产的零件，大多采用专用机床夹具。在保证加工质量，操作方便，满足高效的前提下，亦可局部采用通用夹具，初步确定本零件机械加工工艺规程中所有工序采用专用机床夹具和通用机床夹具。具体看工艺规程设计过程卡片。3.6.3选择刀具车刀在工序粗车，半精车和精车端面时采用端面车刀，在车外圆时用外圆车刀铣刀粗铣精铣直径为90mm柱体两侧面均用高速钢套式面铣刀钻头扩直径为20mm的孔用高速钢锥柄扩孔麻花钻，粗铰直径为20mm的孔时用高速钢锥柄铰刀，精铰时用高速钢锥柄机用铰刀。钻4mm的孔用右旋直柄麻花钻，扩6mm的孔用硬质合金扩孔钻。在刀具的的选择中全部选用通用刀具。以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片〞。3.7确定切削用量及根本工时工序1粗车Φ100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面1.加工条件工件材料：HT200加工要求：车削Φ100mm端面及外圆柱面，粗车B面机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2．计算切削用量(1)粗车Φ100mm端面 1)毛坯长度方向的加工余量为3mm,考虑的模铸拔模斜度，=4mm2)进给量f根据?实用机械加工工艺手册?中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25mm>3~5mm,以及工件直径为100时，f=0.7~1.0mm/r按CA6140车床说明书〔见切削手册〕取f=0.9mm/r3)计算切削速度，按?切削手册?表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)(m/min)其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见?切削手册?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)确定机的主轴转速ns==504r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1L==40mm,=2mm,=0,=0tm===0.098(min)(2)粗车Φ100mm外圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度1)切削深度，单边余量Z=2mm,分二次切除。2)进给量，根据?机械加工工艺手册?取f=0.9mm/r3)计算切削速度＝132m/min4)确定机床主轴转速ns==420r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8)与420r/min相近的机床转速为480r/min现选取480r/min 所以实际切削速度==5)检验机床功率主切削力按?切削手册?表1.29所示公式计算＝其中＝2985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15，===0.63=0.61=29851.00.51500.630.89=1122.4(N)切削时消耗功率＝＝＝2.81(KW)由?实用机械加工工艺手册?表7-4中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为480r/min时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。6)校验机床进给系统强度主切削力＝1122.4N.径向切削力按?切削手册?表1.29所示公式计算＝其中＝1940，＝0.9，＝0.6，＝-0.3，===0.59=0.5所以=19401.50.51500.590.5=203(N)而轴向切削力＝其中＝2880，＝1.0，＝0.5，＝-0.4，===0.34=1.17轴向切削力=28801.50.51500.341.17=442(N)取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1,那么切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=+μ(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530N(见?切削手册?表1.30)故机床进给系统可正常工作。7)切削工时t=其中l=10mm=4mm=2mm所以t=＝0.1min(3)粗车B面1)切削深度。单边余量Z==30mm.分15次切除2)进给量根据?机械加工工艺手册?取f=0.9mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见?切削手册?表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=126m/min4)确定机的主轴转速ns==378r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8),与378r/min相近的机床转速为400r/min。现选取=400r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t=i;其中l=30mmt=i=15=1.25(min)工序2粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸1625mm,=90,=15,=12,=0.5mm(1)粗车Φmm端面1)切削深度。单边余量Z=1.2mm2)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见?切削手册?表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=187m/min3)确定机床主轴转速ns==553r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8),与553r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t=i;其中l=25mm;=4mm;=2mm;t=i=x1=0.06(min)(2)粗车Φmm外圆柱面1)切削深度单边余量为Z=2.2mm分两次切除。2)进给量根据?机械加工工艺手册?取f=0.8mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见?切削手册?表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)确定机床主轴转速ns==753r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8),与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1t=i;其中l=41mm;=4mm;=0mm;t=i=x2=0.09(min)(3)粗车Φ90mm的端面1)切削深度单边余量为Z=1.2mm一次切除。2)进给量根据?机械加工工艺手册?取f=0.8mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见?切削手册?表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=122m/min4)确定机床主轴转速ns==431r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8),与431r/min相近的机床转速为480r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1t=i;其中l==22.5mm;=4mm;=0mm;t=i==0.07(min)工序3钻、扩Φ20的孔(1)钻Φ18mm孔机床：Z525立式钻床刀具：根据?机械加工工艺手册?表10-61选取高速钢钻头W18Cr4V.1)进给量根据?切削手册?表10-66,当铸铁≤HB200时，D=Φ18时，取f=0.3mm/r2)切削速度根据?机械加工工艺手册?表10-70,及10-66,查得V=35m/min.3)确定机床主轴转速ns==619.2r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-2),与619.2r/min相近的机床转速为555r/min。现选取=555r/min。所以实际切削速度==4)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t=i;其中l=91mm;=10mm;=4mm;t===0.63(min)(2)Φ19.8mm孔根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为式中的、——加工实心孔进的切削用量.现=0.36mm/r(?切削手册?)表2.7=42.25m/min(?切削手册?)表2.131)进给量取f=1.5×0.36=0.51mm/r按机床选取0.5mm/r2)切削速度v=0.4×42.25=16.9m/min.3)定机床主轴转速ns==271.8r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-2),与271.8r/min相近的机床转速为275r/min。现选取=275r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t=i;其中l=91mm;=10mm;=4mm;t===0.78(min)工序4粗铣精铣Φ90圆柱面上的两个平面(1)铣距中心线34mm的平面。机床：组合机床刀具：根据?机械加工工艺手册?表10-64选用硬质合金三面刃铣刀YT15.铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=401)切削深度2=10mm所以有=5mm2)进给量查?机械加工工艺师手册?表10-118与表10-119得,进给量f=0.2~0.35mm/齿按机床行选取f=0.3mm/齿3)切削速度根据?机械加工工艺手册?表10-70,及10-66,查得V=115min/s.即V=6.9m/min4)定机床主轴转速ns==21.97r/min按机床说明书(见?工艺手册?表6-39),与21.97r/min相近的机床转速为22.5r/min。现选取=22.5r/min。所以实际切削速度==当=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)查机床说明书有=60(mm/min)5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t===1.5(min)t==0.75(min)铣两次的总时间为t=1.5+0.75=2.25min(2)粗铣距中心线24mm的平面。机床：组合机床刀具：根据?机械加工工艺手册?表10-64选用硬质合金三面刃铣刀YT15.铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=40/1)切削深度4=20mm所以有=5mm2)进给量查?机械加工工艺师手册?表10-118与表10-119得,进给量f=0.2~0.35mm/齿按机床行选取f=0.3mm/齿3)切削速度根据?机械加工工艺手册?表10-70,及10-66,查得V=115min/s.即V=6.9m/min4)确定机床主轴转速ns==21.97r/min按机床说明书(见?工艺手册?表6-39),与21.97r/min相近的机床转速为22.5r/min。现选取=22.5r/min。所以实际切削速度==当=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)查机床说明书有=60(mm/min)5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1t===1.5(min)铣4次的总时间为4t=4x1.5=6min(3)精铣上两平面1)切削深度查?机械加工工艺师手册?表10-119,取=1mm2)进给量查?机械加工工艺师手册?表10-118与表10-119按机床行选取f=0.2mm/齿3)切削速度根据?机械加工工艺手册?表10-70,及10-66,查得V=190min/s.即V=11.4m/min4)确定机床主轴转速 ns==36.3r/min按机床说明书(见?工艺手册?表6-39),与36.3r/min相近的机床转速为37.5r/min。现选取=37.5r/min。所以实际切削速度==当=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为=fZ=0.21037.5=75(mm/min)查机床说明书有=80(mm/min)5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t===1.125(min)铣2次的总时间为2t=21.125=2.25min工序5钻Φ4孔，扩Φ6孔(1)钻Φ4mm孔机床：Z525立式钻床刀具：根据?机械加工工艺手册?表10-61选取高速钢麻花钻Φ4.1)进给量查?机械加工工艺师手册?表28-13，取f=0.13mm/r2)切削速度根据?机械加工工艺手册?表10-70,及10-66,查得V=24~34m/min.取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns==2388r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-5),与2388r/min相近的机床转速为2021r/min。现选取=2021r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t=i;其中l=13mm;=4mm;=3mm;t===0.08(min)(2)扩Φ6mm孔刀具：根据?机械加工工艺手册?表10-61选取高速钢麻花钻Φ6.1)进给量查?机械加工工艺师手册?表28-13，取f=0.13mm/r2)切削速度根据?机械加工工艺手册?表10-70,及10-66,查得V=24~34m/min.取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns==1592r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-5),与1592r/min相近的机床转速为1592r/min。现选取=1426r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1t=i;其中l=7mm;=4mm;=3mm;t===0.07(min)工序6钻、绞4-Φ9的孔(1)4-Φ9mm孔机床：Z525立式钻床刀具：根据?机械加工工艺手册?表10-61选取高速钢麻花钻Φ9.1)进给量查?机械加工工艺师手册?表28-13，取f=0.13mm/r2)切削速度根据?机械加工工艺手册?表10-70,及10-66,查得V=30m/min.3)定机床主轴转速ns==1061r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-5),与1061r/min相近的机床转速为1012r/min。现选取=1012r/min。所以实际切削速度5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t=i;其中l=8mm;=4mm;=3mm;t===0.11(min)由于有四个孔所以切削工时为4t=0.44min工序7粗车、精车B面，半精车Φ100端面、外圆柱面和倒角及Φ90外圆柱面，倒角；精车Φ100端面、外圆柱面及Φ90外圆柱面、车Φ20左倒角(1)粗车B面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。进给量f根据?实用机械加工工艺手册?表2.4-2.取f＝0.5mm/r机床主轴转速＝400r/mint=i;其中l=30mmt=i=15=2.25(min) (3)精车B面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。进给量f根据?实用机械加工工艺手册?表2.4-2.取f＝0.2mm/r机床主轴转速＝480r/mint=i;其中l=30mmt=i=15=4.7min(4)半精车Φ100mm端面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。进给量f根据?实用机械加工工艺手册?表2.4-2.取f＝0.5mm/r机床主轴转速＝480r/min所以切削工时tm==＝0.44〔min〕(5)半精车Φ100mm外圆柱面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略进给量f根据?机械加工工艺手册?表2.4-2取f=0.2mm/r主轴转速n=480r/min所以切削工时t==0.17min〔6〕半精车Φ90外圆柱面1)切削深度单边余量为Z=0.7mm一次切除。2)进给量根据?机械加工工艺手册?取f=0.2mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见?切削手册?表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=134m/min4)确定机床主轴转速ns==458r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8,与458r/min相近的机床转速为480r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1t=i;其中l==22.5mm;=4mm;=0mm;t=i==0.28(min) (7)精车Φ100mm端面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。进给量f根据?实用机械加工工艺手册?表2.4-2.取f＝0.2mm/r机床主轴转速＝480r/min所以切削工时tm==＝0.44〔min〕(8)精车Φ100mm外圆柱面粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略进给量f根据?机械加工工艺手册?表2.4-2取f=0.2mm/r主轴转速n=480r/min所以切削工时t==0.33min(9)精车Φ90mm端面1)切削深度单边余量为Z=0.3mm一次切除。2)进给量根据?机械加工工艺手册?取f=0.2mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见?切削手册?表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=134m/min4)确定机床主轴转速ns==458r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8,与458r/min相近的机床转速为480r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1t=i;其中l==22.5mm;=4mm;=0mm;t=i==0.31(min)工序8半精车Φ45端面、外圆柱面，倒角，精车Φ45端面、外圆柱面及Φ90右端面，车Φ20右倒角(1)半精车Φmm端面1)切削深度单边余量Z=1.2mm2)进给量根据?机械加工工艺手册?取f=0.2mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见?切削手册?表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=187m/min4)确定机床主轴转速ns==553r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8),与553r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1t=i;其中l=25mm;=4mm;=2mm;t=i=1=0.26(min)(2)半精车Φmm外圆柱面1)切削深度单边余量为Z=0.7mm2)进给量根据?机械加工工艺手册?取f=0.2mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见?切削手册?表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=96m/min4)确定机床主轴转速ns==578r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8),与578r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t=i;其中l=41mm;=4mm;=0mm;t=i==0.37(min)(3)精车Φmm外圆柱面1)切削深度单边余量为Z=0.3mm分两次切除。2)进给量根据?机械加工工艺手册?取f=0.2mm/r3)计算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见?切削手册?表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=96m/min4)确定机床主轴转速ns==585r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-8),与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t=i;其中l=41mm;=4mm;=0mm;t=i==0.75(min)工序9精绞Φ20的孔(1)绞孔至ΦΦ20mm1)进给量取f=1.5×0.36=0.51mm/r按机床选取0.5mm/r2)削速度按切削手册选取v=0.4×48.25=19.3m/min.3)定机床主轴转速ns==298.3r/min按机床说明书(见?工艺手册?表4.2-2),与298.3r/min相近的机床转速为275r/min。现选取=275r/min。所以实际切削速度==4)切削工时，按?工艺手册?表6.2-1。t=i;其中l=91mm;=7mm;=3mm;t===0.73(min)工序10磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面及右侧Φ45外圆柱面〔1〕磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见?机械加工工艺手册?第三章中磨料A46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查?机械加工工艺手册?表33-42有砂轮轮速n=1500r/min(见机床说明书)v=27.5m/s工件速度＝10m/min轴向进给量＝0.5B＝20mm(双行程)切削深度＝0.015mm/st3)切削工时式中D---被加工直径b----加工宽度Z--单边加工余量K---系数V---工作台移动速度--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量＝0.53(min)(2)磨Φ45mm外圆柱面机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见?机械加工工艺手册?第三章中磨料A46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查?机械加工工艺手册?表33-42有工件速度＝18m/min纵向进给量＝0.5B＝20mm(双行程)切削深度＝0.0157mm/st3)切削工时式中D---被加工直径b----加工宽度Z--单边加工余量K---系数V---工作台移动速度--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量＝0.3(min)工序11磨Φ100外圆柱面、磨B面(1)磨Φ100mm外圆柱面机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见?机械加工工艺手册?第三章中磨料A46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查?机械加工工艺手册?表33-42有工件速度＝18m/min纵向进给量＝0.5B＝20mm(双行程)切削深度＝0.0157mm/st3)切削工时式中D---被加工直径b----加工宽度Z--单边加工余量K---系数V---工作台移动速度--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量＝0.55(min)(2)磨B面机床M131W轻型外圆磨床1)选择砂轮。见?机械加工工艺手册?第三章中磨料A46KV6P350×40×127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×1272)切削用量的选择。查?机械加工工艺手册?表33-42有工件速度＝18m/min纵向进给量＝0.5B＝20mm(双行程)切削深度＝0.0157mm/st3)切削工时式中D---被加工直径b----加工宽度Z--单边加工余量K---系数V---工作台移动速度--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量＝2.5(min)最后，将以上各工序切削用量，工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺综合卡片，见所附卡片。第四章夹具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。经过与指导老师协商，决定设计第4道工序—铣距零件中心线分别为24和34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。本夹具主要用来距中心线24和34的两平面，此平面的形位公差和外表要求均较高，无特殊要求，且加工此平面时Φmm轴的外端面及Φ20孔的内外表都已加工出来，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拟简单的夹具。4.2夹具设计4.2.1定位基准的选择由零件图可知，待加工平面对Φ20的轴线有平行度要求，对Φ100的底端面有垂直度要求，其设计基准为Φ20孔的中心线。本设计选用以Φ20孔的内外表和Φ的底端面为主要定位基面，另选用Φ100mm的上端面作为辅助定位基准。为了降低生产本钱，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。4.2.2切削力及夹紧力计算刀具：镶齿三面刃铣刀d=Φ80mm由?机械制造工艺设计手册?P可查得铣削扭矩M切向力切削功率Pm=2πM·n·10(kw)式中：C=558.6x=1y=0.8d=80k=0.9f=0.13n=1450所以当铣距中心轴线24mm和34mm面时有：=19.65(N·m)=491.35(N)Pm=2πx19.65x1450x10=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。螺旋夹紧机构不公结构简单、容易制造，而且由于缠绕在螺钉外表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FL=F=式中F——夹紧力(N)F——作用力(N)