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机械制造工艺课程法兰盘设计说明书


机械制造工艺学 课程设计说明书
题目: 法兰盘零件机械加工工艺规程 及关键工序夹具设计

专 班

业: 级:

机械工程及自动化 机工 093

设 计 者: 学 号:

指导教师:

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机械制造工艺学 课程设计任务书<

br />题目: 法兰盘零件机械加工工艺规程 及关键工序夹具设计

内容:
1.零件图 2.毛坯图 3.机械加工工艺过程综合卡片 4.机械加工工序卡片 5.夹具结构设计装配图 6.夹具结构设计零件图 7.课程设计说明书 1张 1张 张 张 1张 张 1份

专 班

业: 级:

机械工程及自动化 机工 093

设 计 者: 学 号:

指导教师:
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一、序言……………………………………………….

二、设计内容…………………………………………..

三、计算生产纲领、确定生产类型..............................

四、零件的分析……………………………………….

1、零件的作用…………………………………………

2、零件的工艺分析……………………………………

五、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状…….

六、工艺规程设计……………………………………..

1、定位基准选择………………………………………

2、工件表面加工方法选择……………………………

3、制定工艺路线………………………………………

4、以工序Ⅱ为例说明确定切削用量的依据………….

七、夹具设计…………………………………………..

1、设计要求…………………………………………….
-3-

2、夹具设计的有关计算………………………………..

3、夹具结构设计及操作简要说明……………………..

八、参考文献……………………………………………..

<一>序言 机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、部 分专业课之后进行的。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.培养制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力,以及设计机床 夹具的能力。 2.熟悉有关标准和设计资料,学会使用有关手册和数据库。

<二>设计任务 (1)对零件图进行工艺分析。 (2)对零件进行分析后,初步拟定工艺路线、确定切削余量、绘制零件的 毛坯图,填写机械加工工艺过程卡。 (3)进行切削用量、机械加工时间等的计算和查表。 (4)填写机械加工工序卡片。 (5)对指定工序提出工装设计任务书。 (6)根据工装设计任务书(教师指定)进行机床专用夹具设计,包括设计 方案的确定、结构设计、定位误差和夹紧力的计算,绘制夹具装配图、零 件图等等。
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(7)编写课程设计说明书。 (8)进行课程设计答辩

<三>计算生产纲领、确定生产类型 生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用, 它决 定了各工序所需专业化和自动化的程度,决定了所应选用的工艺方法和工 艺装备 1、 生产纲领计算:N=Qn(1+ a%+ b%) 式中: N ——零件的年产量(件 / 年); Q ——产品的年产量(台 / 年); n ——每台产品中该零件的数量(件 / 台); a %——该零件的备品率(备品百分率); b %——该零件的废品率(废品百分率)。 根据生产要求可以确定生产类型为中批生产。

< 四 > 零件的分析 一、零件的作用 题目给的零件是 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Φ 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Φ 4mm 上部为Φ 6mm 的定位孔, 实现精确定位。 法兰盘 中部的通孔则给传递力矩的标明通过,本身没有受到多少力的作用。 二、零件的工艺分析 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Φ
?0.045 0.12 20 0 mm 的孔为中心 ,包括:Φ 100? ?0.34 mm 的外圆柱面及左端面, 尺寸为

Φ 450 ?0.017 mm 的圆柱面,Φ 90mm 的外圆柱面、右端面及上面的 4 个Φ 9mm 的 透孔, Φ 450 ? 0.6 mm 的外圆柱面及上面的Φ 6mm,Φ 4mm 的孔, Φ 90mm 端面 上距离中心线分别为 34mm 和 24mm 的两个平面。
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并且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,然后再加工孔到尺寸要求, 再以 孔定位加工各个表

(五)工艺规程设计 5.1 确定毛配的制造形式 零件材料为 HT200,由于该零件是中批生产,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。 5.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理,可 以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题 百出,更有甚着,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。 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Φ 45 外圆柱面和端面作为粗基准。在 车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件,消除工件的六个自由度,达到完
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全定位。 2)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。 5.3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,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。在生产纲领一确定为中批生产的条件下, 可以考虑采用通用性的机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生 产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案一 工序 0 锻造 工序 1 粗车Φ 100 柱体左端面。 工序 2 钻、扩、粗铰、精铰Φ 20mm 孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。 工序 3 粗车Φ 100 柱体右端面,粗车Φ 90 柱体左端面,半精车Φ 100 左、 右端面、Φ 90 左端面,精车Φ 100 左端面、Φ 90 左端面,粗车外圆Φ 45 、 Φ 100、Φ 90,半精车外圆Φ 45 、Φ 90、Φ 100、 ,车Φ 100 柱体的倒角, 车Φ 45 柱体的过度倒圆。 工序 4 粗车、半精车、精车Φ 90 右端面,车槽 3×2,粗车、半精车外圆 及倒角。 工序 5 粗车φ 45 右端面,倒角(内孔右侧) , 倒角(φ 45 右侧) 工序 6 粗铣、精铣Φ 90 柱体的两侧面。 工序 7 钻Φ 4 孔,铰Φ 6 孔 工序 8 钻 4—Φ 9 孔。 工序 9 磨削 B 面,即外圆面、Φ 100 右端面、Φ 90 左端面。 工序 10 磨削外圆面Φ 100,Φ 90。 工序 11 刻字刻线。 工序 12 镀铬。 工序 13 检测入库 工艺路线方案二 工序 0 锻造 工序 1 粗车Φ 100 端面及外圆柱面

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工序 2 粗车Φ 45 端面及外圆柱面,粗车Φ 90 的端面及外圆柱面 工序 3 钻、粗绞Φ 20 的孔 工序 4 半精车Φ 100 的端面及外圆柱面,半精车Φ 90 的外圆柱面,车Φ 100、Φ 90 外圆柱面上的倒角,车Φ 20 孔的左端倒角 工序 5 半精车Φ 45 的端面及外圆柱面,半精车Φ 90 的右端面,车 3×2 退刀槽,车Φ 45 圆柱面两端的倒角,车Φ 20 内孔的右端倒角 工序 6 精车Φ 45 的外圆,精车Φ 90 的右端面及外圆柱面 工序 7 精车Φ 100 的端面及外圆柱面 工序 8 成形车刀粗、半精、精车 B 面 工序 9 粗铣Φ 90 圆柱面上的两个平面 工序 10 半精铣Φ 90 圆柱面上离中心线 34mm 的平面 工序 11 半精铣Φ 90 圆柱面上离中心线 24mm 的平面 工序 12 精铣Φ 90 圆柱面上离中心线 24mm 的平面 工序 13 精磨Φ 90 圆柱面上离中心线 24mm 的平面 工序 14 磨Φ 45 外圆柱面 工序 15 钻 4×Φ 9 透孔 工序 16 钻Φ 4 孔,铰Φ 6 孔 工序 17 抛光 B 面 工序 18 去毛刺 工序 19 刻线、刻字 工序 20 镀铬 工序 21 检验入库 通过比较两个方案,第一个方案加工的顺序比较混杂,零件加工精 度没方案二高,所以最总选择方案二来加工零件。 5.4 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 HT200,毛坯重量约为 1.4kg,生产类型为中批 生产,采用铸造毛坯。 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 序及毛坯尺寸如下: “法兰盘”零件材料为 HT200,硬度 190HBS,毛坯重量约为 2.8KG, 生产类型为中批生产,采用铸造毛坯。 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,
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工序尺寸及毛坯尺寸下:

1. ?450 ?0.017 mm 外圆表面
此外圆表面为 IT6 级,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 毛坯 5 50 工序尺寸的 公差 1.0 工序尺寸及 偏差
0.5 Φ 50? ?0.5

粗车外圆 半精车外圆

3

47

0.3

0.1 Φ 47? ?0.2

1.4

45.6

0.1

Φ 45.6 0 ?0.1 Φ

精车外圆

0.4

45.2

0.039

45.2 0 ?0.039
精磨外圆 0.2 45 0.017 Φ 450 ?0.017

0.12 2. 外圆表面Φ 100? ?0.34 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 毛坯 工序余量 6 工序基本尺寸 106 工序尺寸的公差 1.6 工序尺寸及偏差
0.8 Φ 106? ?0.8

粗车外圆

4

102

0.6

0.30 Φ 102? ?0.30

半精车外圆

1.5

100.5

0.30

Φ 100 .50 ?0.30
0.12 Φ 100? ?0.34

精车外圆

0.5

100

0.24

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3.B 面Φ 450 ?0.6 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 毛坯 工序余量 04 工序基本尺寸 49 工序尺寸的公差 2.0 工序尺寸及公差
1.0 Φ 49? ?1.0

粗车外圆

2

47

1.0

0.5 Φ 47? ?0.5

半精车外圆

1.4

45.6

0.7

0.3 Φ 45.6 ? ?0.4

精车外圆

0.5

45

0.6

Φ 450 ? 0.6

4、B 面中两个端面: 工序名称 毛坯 粗车 半精车 精车
?0.045 5.孔Φ 20 0 mm

工序余量 3 2 0.8 0.2

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 毛坯 工序余量 20 工序基本尺寸 0 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差

钻孔

18

18

+0.6

?0.6 Φ 18 0

- 10 -

扩孔

1.7

19.7

0.1

?0.1 Φ 19.7 0

铰孔

0.2

19.9

0.84

0.063 Φ 19.9 ? ?0.021

精铰

0.1

20

0.045

?0.045 Φ 20 0

6.Φ 90 mm 外圆 工序名称 毛坯 工序余量 6 工序基本尺寸 96 工序尺寸的公差 2.0 工序尺寸及公差
1.0 Φ 96? ?1.0

粗车外圆

4

92

1.0

0.5 Φ 92? ?0.5

半精车外圆

1.5

90.5

0.7

0.3 Φ 90.5? ?0.4

精车外圆

0.5

90

0.6

Φ 900 ?0.6

7. Φ 450 ?0.017 mm 的右端面 1)按照《工艺手册》表 6-28,铸件重量为 2.8kg,Φ 450 ?0.017 mm 端面的单 边加工余量为 2.0~3.0,取 Z=3.0mm,铸件的公差按照表 6-28,材质系数
0.7 取 M 1 ,复杂系数取 S 2 ,则铸件的偏差为 ? ?0.8 ;

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 0.017mm; 3)半精车余量:单边为 0.8mm(见《实用机械加工工艺手册》中表 11-27) 本工序的加工公差为 0.1mm; 4)粗车余量:粗车的公差余量(单边)为 Z=3.0-0.2-0.8=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 0.16mm,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;
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Φ 450 ?0.017 mm 右端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图: 工序名称 工 序 余 量 工序 基本 尺寸 工 序 尺 寸 的 公 差 工序尺 寸及公 差

毛坯

3

97

2.0

1.0 90? ?1.0

粗车端面

2

95

1.0

0.5 95? ?0.5

半精车端面

0.8

94.2

0.7

0.3 94.2 ? ?0.4

精车端面

0.2

94

0.6

940 ?0.6

0.12 8. Φ 100? ?0.34 mm 左端面

工序名称 毛坯

工序余量 3

工序基本尺寸 94

工序尺寸的公差 0.6

工序尺寸及公差

940 ? 0.6
0.5 92? ? 0.5

粗车端面

2

92

1.0

半精车端面

0.8

91.2

0.7

0.3 91.2 ? ?0.4

精车端面

0.2

91

0.6

910 ?0.6

9、 ? 90 mm 右端面:

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工序名称 毛坯 粗车 半精车 精车

工序余量 3 2 0.8 0.2

?0.045 10、 ? 90 mm 圆柱面上离 ?200 mm 孔中心线 34mm 的平面

工序名称 毛坯 粗铣 半精铣

工序余量 11 10.3 0.7

?0.045 11、 ? 90 mm 圆柱面上离 ?200 mm 孔中心线 24mm 的平面

工序名称 毛坯 粗铣 半精铣 精铣 精磨 5.5 确定切削用量及基本工时 工序 1 粗车Φ 100 端面及外圆柱面 1) 粗车Φ 100 端面 (1) 选择刀具

工序余量 21 20.1 0.7 0.15 0.05

选用 93°偏头端面车刀,刀具材料为 YG8 硬质合金,前刀面形 状为平面带倒棱形,前角为 10°,后角为 6°,主偏角为 93°,
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副偏角为 10°,刀尖角圆弧半径为 0.5,刃倾角为-10°,刀杆横 截面 B×H=16×25 (2) 确定切削用量 (a) 确定背吃刀量 a p 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 a p ? 2mm (b) 确定进给量 f 根据手册,得 f=0.6-0.9mm/r,取 f=0.65mm/r (c) 确定切削速度 当使用 YG8 硬质合金刀加工 HT200 ( 190HBS ) ,

a p ? 2mm,f=0.65mm/r,查出 vc ? 65m / min ,由于实
际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削速度修正 系数为: k vc ? 0.77 Vc= k vc ? vc ? 50m / min 则根据 n ?

1000 v 1000? 50 ? ? 150.15r / min ?d w ? ?106

按 CA6140 车床的转速列表查得与 150.15r/min 相近的转速为 n=160r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 160 ? ? ?106 ? ? 53.28m / min 1000 1000

确定 a p ? 2mm,f=0.65mm/r,n=160r/min,v=53.28m/min (3) 计算基本工时

Tf1 ?

L i nf

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L?

d ? d1 ? l1 ? l 2 ? l 3 ,d=106, d 1 =0 2

l1 ?

ap tan k r

? (2 ? 3) ? 2

其中 l 2 ? 3 ? 5 ,取 l 2 ? 4 , l 3 ? 0 所以, T f 1 2)

?

L i ? 34s nf

粗车Φ 100 外圆柱面 (1) 选择刀具 选用 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为 5mm,刀具材料为 YG8 硬质合金,前刀面带倒棱形,前角为 10°,后角为 6°, 主偏角为 90°,副偏角为 8°,刀尖角圆弧直径为 0.5,刃倾角 为-10° (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 a p 粗车的余量为 2mm(半径值) ,一次走刀完成,即

a p ? 2mm
(b) 确定进给量 f 根据手册,得 f=0.6-0.9,取 f=0.8mm/r (c) 确定切削速度 当使用 YG8 硬质合金刀加工 HT200 ( 190HBS ) ,

a p ? 2mm,f=0.8mm/r,查出 vc ? 89m / min ,由于
实际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削速 度修正系数为: k vc ? 0.62 Vc= k vc ? v c ? 55.22m / min

- 15 -

则根据 n ?

1000 v 1000? 55.22 ? ? 175.8r / min ?d w ? ?106

按 CA6140 车床的转速列表查得与 175.8r/min 相近的转速为 n=160r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 160 ? ? ? 106 ? ? 53.28m / min 1000 1000

确定 a p ? 2mm,f=0.8mm/r,n=160r/min,v=53.28m/min (3) 计算基本工时

Tf1 ?
L?

l ? l1 ? l 2 ? l 3 L i? i nf fn

d ? d1 ? l1 ? l 2 ? l 3 ,d=106, d 1 =0 2

其中 l ? 9 , l1 ?

ap tan k r

? (2 ? 3) ? 2 ,取 l 2 ? 3 , l 3 ? 0

所以, T f 1 ?

L i ? 7s nf

工序 2 粗车Φ 45 右端面及外圆柱面,粗车Φ 90 的端面及外圆柱面 1)粗车Φ 45 右端面 (1) 选择刀具 选用 93°偏头端面车刀,刀具材料为 YG8 硬质合金,前刀 面形状为平面带倒棱形, 前角为 10°, 后角为 6°, 主偏角为 93°, 副偏角为 10°,刀尖角圆弧半径为 0.5,刃倾角为-10°,刀杆横 截面 B×H=16×25 (2) 确定切削用量 (a)确定背吃刀量 a p 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 a p ? 2mm
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(b)确定进给量 f 根据手册,得 f=0.4-0.5,取 f=0.5mm/r (c)确定切削速度 当 使 用 YG8 硬 质 合 金 刀 加 工 HT200 ( 190HBS ) ,

a p ? 2mm,f=0.5mm/r,查出 vc ? 94.28m / min ,由于
实际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削速度修 正系数为: k vc ? 0.77 Vc= k vc ? vc ? 72.54m / min 则根据 n ?

1000 v 1000? 94.28 ? ? 513.1r / min ?d w ? ? 50

按 CA6140 车床的转速列表查得与 513.1r/min 相近的转速为 n=500r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 500 ? ? ? 50 ? ? 78.54 m / min 1000 1000

确定 a p ? 2mm,f=0.5mm/r,n=500r/min,v=78.54m/min (3)计算基本工时

Tf1 ?
L?
l1 ?

L i nf

d ? d1 ? l1 ? l 2 ? l 3 ,d=50, d 1 =0 2
ap tan k r ? (2 ? 3) ? 2

其中 l 2 ? 3 ? 5 ,取 l 2 ? 4 , l 3 ? 0 所以, T f 1 ?

L i ? 6s nf

- 17 -

2) 粗车Φ 90 右端面 (1) 选择刀具 选用 93°偏头端面车刀,刀具材料为 YG8 硬质合金,前刀 面形状为平面带倒棱形, 前角为 10°, 后角为 6°, 主偏角为 93°, 副偏角为 10°,刀尖角圆弧半径为 0.5,刃倾角为-10°,刀杆横 截面 B×H=16×25 (2) 确定切削用量 a)确定背吃刀量 a p 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 a p ? 2mm b)确定进给量 f 根据手册,得 f=0.6-08,取 f=0.75mm/r c)确定切削速度 当 使 用 YG8 硬 质 合 金 刀 加 工 HT200 ( 190HBS ) ,

a p ? 2mm,f=0.75mm/r,查出 vc ? 79.18m / min ,由
于实际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削速 度修正系数为: k vc ? 0.77 Vc= k vc ? vc ? 60.92m / min 则根据 n ?

1000 v 1000? 79.18 ? ? 201.99r / min ?d w ? ? 96

按 CA6140 车床的转速列表查得与 201.99r/min 相近的转速为 n=200r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 200 ? ? ? 96 ? ? 60.32 m / min 1000 1000

确定 a p ? 2mm,f=0.75mm/r,n=200r/min,v=60.32m/min (3)计算基本工时

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Tf1 ?
L?
l1 ?

L i nf

d ? d1 ? l1 ? l 2 ? l 3 ,d=96, d 1 =50 2
ap tan k r ? (2 ? 3) ? 2

其中 l 2 ? 3 ? 5 ,取 l 2 ? 4 , l 3 ? 0 所以, T f 1 ?

L i ? 12s nf

3)粗车 ?450 ?0.017 外圆 (1)选择刀具 选用 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为 5mm,刀具材 料为 YG8 硬质合金, 前刀面带倒棱形,前角为 10°,后角为 6°, 主偏角为 90°,副偏角为 8°,刀尖角圆弧直径为 0.5,刃倾角为 -10° (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 a p 粗车的余量为 2mm(半径值) ,一次走刀完成,即

a p ? 2mm
(b) 确定进给量 f 根据手册,得 f=0.4-0.9,取 f=0.56mm/r (c)确定切削速度 当使用 YG8 硬质合金刀加工 HT200 (190HBS) , a p ? 2mm, f=0.56mm/r,查出 vc ? 80m / min ,由于实际情况,在 车削过程中使用条件的改变,查切削速度修正系数为:
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k vc ? 0.62
Vc= k vc ? vc ? 49.64m / min 则根据 n ?

1000 v 1000? 49.64 ? ? 316r / min ?d w ? ? 50

按 CA6140 车床的转速列表查得与 316r/min 相近的转速为 n=320r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 320 ? ? ? 50 ? ? 50.27 m / min 1000 1000

确定 a p ? 2mm,f=0.56mm/r,n=320r/min,v=50.27m/min (3) 计算基本工时

Tf1 ?
L?

l ? l1 ? l 2 ? l 3 L i? i nf fn

d ? d1 ? l1 ? l 2 ? l 3 ,d=106, d 1 =0 2

其中 l ? 41 , l1 ?

ap tan k r

? (2 ? 3) ? 2 , l 2 ? 3 ? 5 ,取

l 2 ? 3 , l3 ? 0
所以, T f 1 ? 4)粗车 ? 90 外圆 (1)选择刀具 选用 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为 5mm,刀具材 料为 YG8 硬质合金, 前刀面带倒棱形,前角为 10°,后角为 6°, 主偏角为 90°,副偏角为 8°,刀尖角圆弧直径为 0.5,刃倾角为 -10° (2)确定切削用量
- 20 -

L i ? 15s nf

(a)确定背吃刀量 a p 粗车的余量为 2mm(半径值) ,一次走刀完成,即

a p ? 2mm
(b) 确定进给量 f 根据手册,得 f=0.6-1.2,取 f=0.79mm/r (c)确定切削速度 当 使 用 YG8 硬 质 合 金 刀 加 工 HT200 ( 190HBS ) ,

a p ? 2mm,f=0.79mm/r,查出 vc ? 70m / min ,由于实
际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削速度修正 系数为: k vc ? 0.62 Vc= k vc ? vc ? 43.44m / min 则根据 n ?

1000 v 1000? 43.44 ? ? 144r / min ?d w ? ? 96

按 CA6140 车床的转速列表查得与 144r/min 相近的转速为 n=160r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 160 ? ? ? 96 ? ? 48.25m / min 1000 1000

确定 a p ? 2mm,f=0.79mm/r,n=160r/min,v=48.25m/min (4) 计算基本工时

Tf1 ?
L?

l ? l1 ? l 2 ? l 3 L i? i nf fn

d ? d1 ? l1 ? l 2 ? l 3 ,d=106, d 1 =0 2

其 中 l ? 9 , l1 ?

ap tan k r
- 21 -

? (2 ? 3) ? 2 , l 2 ? 3 ? 5 , 取

l 2 ? 3 , l3 ? 0
所以, T f 1 ?

L i ? 7s nf

工序 3 钻、粗绞Φ 20 的孔 1) 钻 ?18 孔 (1) 机床的选择:选用 CA6140 卧式车床 (2) 刀具的选择:选用直径 18mm 高速钢标准锥柄麻花钻 (3) 切削用量选择: 查表得:f=0.2-0.4mm/r,进给量取 f=0.32mm/r 当使用高速钢标准锥柄麻花钻加工 HT200,f=0.32mm/r,查 出 vc ? 24m / min , 则根据 n ?

1000 v 1000? 24 ? ? 424.2r / min ?d w ? ?18

按 CA6140 车床的转速列表查得与 424.2r/min 相近的转速为 n=400r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 400 ? ? ? 18 ? ? 22.62 m / min 1000 1000

确定 a p ? 9mm,f=0.32mm/r,n=400r/min,v=22.62m/min (4)计算基本工时

Tf1 ?

l ? l1 ? l 2 L i? i nf fn
D?d cot k r ? (1 ? 2) ? 1.6 ,取 l 2 ? 2 2

其中 l ? 93 ,l1 ?

所以, T f 1 ?

L i ? 45s nf
- 22 -

2) 扩 ?19 .8 孔 (1)机床的选择:选用 CA6140 卧式车床 (2)刀具的选择:选用直径 19.8mm 高速钢标准锥柄扩孔钻 (3)切削用量选择: 查表得:f=0.9-1.1mm/r,进给量取 f=0.96mm/r 当使用高速钢标准锥柄麻花钻加工 HT200,f=0.96mm/r,查 出 vc ? 10.5m / min , 则根据 n ?

1000 v 1000?10.5 ? ? 168.7r / min ?d w ? ?19.8

按 CA6140 车床的转速列表查得与 168.7r/min 相近的转速为 n=140r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 140 ? ? ?19.8 ? ? 8.7m / min 1000 1000

确定 a p ? 0.9mm,f=0.96mm/r,n=140r/min,v=8.7m/min (4)计算基本工时

Tf1 ?

l ? l1 ? l 2 L i? i nf fn





l ? 93



l1 ?

D?d cot k r ? (1 ? 2) ? 1.6 ,取 l 2 ? 2 2
L i ? 43s nf

所以, T f 1 ? 3) 铰 ?19.94 孔

(1) 机床的选择:选用 CA6140 卧式车床 (2)刀具的选择:选用直径 19.94mm 高速钢锥柄机用铰刀 (3)切削用量选择: 查表得:f=1.5-3.0mm/r,进给量取 f=1.6mm/r 转 速 为 n=140r/min 与 扩 孔 相 同 , 得 实 际 切 削 速 度 为
- 23 -

v?

n?d 140 ? ? ?19.94 ? ? 8.77 m / min 1000 1000

确定 a p ? 0.07mm,f=1.6mm/r,n=140r/min,v=8.77m/min (4)计算基本工时

Tf1 ?

l ? l1 ? l 2 L i? i nf fn
D?d cot k r ? (1 ? 2) ? 1.6 , 取 l 2 ? 15 2

其中 l ? 93 ,l1 ?

所以, T f 1 ? 4) 精铰 ? 20 孔

L i ? 29s nf

(1) 机床的选择:选用 CA6140 卧式车床 (2)刀具的选择:选用直径 20mm 高速钢锥柄机用铰刀 (3)切削用量选择: 查表得:f=1.5-3.0mm/r,进给量取 f=1.6mm/r 转 速 为 n=140r/min 与 扩 孔 相 同 , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 140 ? ? ? 20 ? ? 8.796 m / min 1000 1000

确定 a p ? 0.03mm,f=1.6mm/r,n=140r/min,v=8.796m/min (4)计算基本工时

Tf1 ?

l ? l1 ? l 2 L i? i nf fn
D?d cot k r ? (1 ? 2) ? 1.6 , 取 l 2 ? 15 2

其中 l ? 93 ,l1 ?

所以, T f 1 ?

L i ? 29s nf
- 24 -

工序 4 半精车Φ 100 的左端面及外圆柱面, 半精车Φ 90 的外圆柱面, 车Φ 100、Φ 90 外圆柱面上的倒角,车Φ 20 孔的左端倒角 1) 半精车Φ 100 左端面 (1) 选择刀具 选用 93°偏头端面车刀,刀具材料为 YG6 硬质合金,前刀 面形状为平面带倒棱形, 前角为 10°, 后角为 6°, 主偏角为 93°, 副偏角为 10°,刀尖角圆弧半径为 0.5,刃倾角为-10°,刀杆横 截面 B×H=16×25 (2) 确定切削用量 (a)确定背吃刀量 a p 半 精 车 的 余 量 为 0.8mm , 可 一 次 走 刀 完 成 , 即

a p ? 0.8mm
(b) 确定进给量 f 根据手册,得 f=0.18-0.25mm/r,取 f=0.24mm/r (c) 确定切削速度 当 使 用 YG6 硬 质 合 金 刀 加 工 HT200 ( 190HBS ) ,

a p ? 0.8mm,f=0.24mm/r,查出 vc ? 120m / min ,由
于实际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削速 度修正系数为: k vc ? 0.77 Vc= k vc ? v c ? 92.33m / min 则根据 n ?

1000 v 1000? 92.33 ? ? 288.13r / min ?d w ? ?102

按 CA6140 车床的转速列表查得与 288.13r/min 相近的转速为 n=320r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 320 ? ? ? 102 ? ? 102 .54 m / min 1000 1000

- 25 -

确定 a p ? 0.8mm, f=0.24mm/r, n=320r/min, v=102.54m/min (3) 计算基本工时

Tf1 ?
L?

L i nf

d ? d1 ? l1 ? l 2 ? l 3 ,d=102, d 1 =20 2

l1 ?

ap tan k r

? (2 ? 3) ? 2 其中 l 2 ? 3 ? 5 ,取 l 2 ? 4 ,l 3 ? 0

所以, T f 1 ?

L i ? 37s nf

2) 半精车Φ 100 外圆柱面 (1) 选择刀具 选用 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为 5mm,刀具材 料为 YG6 硬质合金, 前刀面带倒棱形,前角为 10°,后角为 6°, 主偏角为 90°,副偏角为 8°,刀尖角圆弧直径为 0.5mm,刃倾 角为 0° (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 a p 粗车的余量为 0.75mm(半径值) ,一次走刀完成,即

a p ? 0.75mm
(b) 确定进给量 f 根据手册,得 f=0.2-0.3mm/r,取 f=0.28mm/r (c)确定切削速度 当 使 用 YG6 硬 质 合 金 刀 加 工 HT200 ( 190HBS ) ,

m / min, a p ? 0.75mm , f=0.28mm/r ,查出 vc ? 120
由于实际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削
- 26 -

速度修正系数为: k vc ? 0.62 Vc=

k vc ? vc ? 74.46m / min







n?

1000 v 1000? 74.46 ? ? 232.37r / m ?d w ? ?102

i

n

按 CA6140 车床的转速列表查得与 232.37r/min 相近的转速为 n=250r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 250 ? ? ?102 ? ? 80.1m / min 1000 1000

确定 a p ? 0.75mm,f=0.28mm/r,n=250r/min,v=80.1m/min (3)计算基本工时

Tf1 ?

l ? l1 ? l 2 ? l 3 L i? i nf fn

L ? l ? l1 ? l 2 ? l 3
其中 l

? 9 , l1 ?

ap tan k r

? (2 ? 3) ? 2 ,其中 l 2 ? 3 ? 5 ,

取 l 2 ? 3 , l3 ? 0 所以, T f 1 ?

L i ? 12s nf

3) 半精车Φ 90 外圆柱面 (1) 选择刀具 选用 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为 5mm,刀具材 料为 YG6 硬质合金, 前刀面带倒棱形,前角为 10°,后角为 6°, 主偏角为 90°,副偏角为 8°,刀尖角圆弧直径为 0.5mm,刃倾 角为 0° (2)确定切削用量
- 27 -

(a)确定背吃刀量 a p 粗车的余量为 0.75mm(半径值) ,一次走刀完成,即

a p ? 0.75mm
(b)确定进给量 f 根据手册,得 f=0.2-0.3mm/r,取 f=0.28mm/r (c)确定切削速度 当 使 用 YG6 硬 质 合 金 刀 加 工 HT200 ( 190HBS ) ,

m / min, a p ? 0.75mm , f=0.28mm/r ,查出 vc ? 120
由于实际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削 速度修正系数为: k vc ? 0.62 Vc= k vc ? vc ? 74.46m / min 则根据 n ?

1000 v 1000? 74.46 ? ? 257.62r / min ?d w ? ? 92

按 CA6140 车床的转速列表查得与 257.62r/min 相近的转速为 n=250r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 250 ? ? ? 92 ? ? 72.26 m / min 1000 1000

确定 a p ? 0.75mm, f=0.28mm/r, n=250r/min, v=72.26m/min (3)计算基本工时

Tf1 ?

l ? l1 ? l 2 ? l 3 L i? i nf fn

L ? l ? l1 ? l 2 ? l 3 其中 l

? 9 , l1 ?

ap tan k r

? (2 ? 3) ? 2 ,

其中 l 2 ? 3 ? 5 ,取 l 2 ? 4 , l 3 ? 0

- 28 -

所以, T f 1 ? 4)倒角(Φ 90) (1)选择刀具

L i ? 13s nf

选用 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为 5mm,刀具材 料为 YG6 硬质合金, 前刀面带倒棱形,前角为 10°,后角为 6°, 主偏角为 90°,副偏角为 8°,刀尖角圆弧直径为 0.5mm,刃倾 角为 0° (2)确定切削用量 背吃刀量 a p ? 1.5mm,手动进给,一次走刀。

vc ? 80m / min ,n=283r/min,按 CA6140 车床的转
速列表 n=250r/min,v=70.7m/min 5)倒角(Φ 100) (1)选择刀具 选用 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为 5mm,刀具材 料为 YG6 硬质合金, 前刀面带倒棱形,前角为 10°,后角为 6°, 主偏角为 90°,副偏角为 8°,刀尖角圆弧直径为 0.5mm,刃倾 角为 0° (2)确定切削用量 背吃刀量 a p ? 1.5mm,手动进给,一次走刀。

vc ? 80m / min ,n=283r/min,按 CA6140 车床的转
速列表 n=250r/min,v=70.7m/min 6)倒角(Φ 20 内孔左端倒角) (1)选择刀具 选用 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为 5mm,刀具材 料为 YG6 硬质合金, 前刀面带倒棱形,前角为 10°,后角为 6°, 主偏角为 90°,副偏角为 8°,刀尖角圆弧直径为 0.5mm,刃倾 角为 0° (2)确定切削用量
- 29 -

背吃刀量 a p ? 1mm,手动进给,一次走刀。

vc ? 30m / min ,n=477.7r/min,按 CA6140 车床的
转速列表 n=450r/min,v=28.3m/min 工序 5 半精车 ?450 半精车 ?90 mm ?0.017 mm的右端面及外圆柱面, 的右端面,车 3 ? 2 退刀槽,车 ?450 ?0.017 mm圆柱面的倒角, 车 ? 20 mm 内孔的右端倒角 1)半精车 ?450 ?0.017 mm的右端面 (1)选择刀具 选用 93°偏头端面车刀,刀具材料为 YG6 硬质合金,前刀 面形状为平面带倒棱形, 前角为 10°, 后角为 6°, 主偏角为 93°, 副偏角为 10°,刀尖角圆弧半径为 0.5,刃倾角为-10°,刀杆横 截面 B×H=16×25 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 a p 半精车的余量为 1mm。由于刀杆截面取最大吃刀深 度 6mm,所以一次走刀完成,即 a p ? 1mm (b)确定进给量 f 根据手册,得 f=0.4-0.5,取 f=0.43mm/r (c)确定切削速度 当 使 用 YG6 硬 质 合 金 刀 加 工 HT200 ( 190HBS ) ,

a p ? 1mm,f=0.43mm/r,查出 vc ? 120m / min ,由于实
际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削速度修正 系数为: k vc ? 0.77 Vc= k vc ? v c ? 92.33m / min

- 30 -

则根据 n ?

1000 v 1000? 92.33 ? ? 625.3r / min ?d w ? ? 47

按 CA6140 车床的转速列表查得与 625.3r/min 相近的转速为 n=710r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 710 ? ? ? 47 ? ? 104 .83m / min 1000 1000

确定 a p ? 1mm,f=0.43mm/r,n=710r/min,v=104.83m/min (3)计算基本工时

Tf1 ?
L?
l1 ?

L i nf

d ? d1 ? l1 ? l 2 ? l 3 ,d=47, d 1 =20 2
ap tan k r ? (2 ? 3) ? 2

其中 l 2 ? 3 ? 5 ,取 l 2 ? 4 , l 3 ? 0 所以, T f 1 ?

L i ? 2s nf

2)半精车 ?90 mm 的右端面 (1)选择刀具 选用 93°偏头端面车刀,刀具材料为 YG6 硬质合金,前刀 面形状为平面带倒棱形, 前角为 10°, 后角为 6°, 主偏角为 93°, 副偏角为 10°,刀尖角圆弧半径为 0.5,刃倾角为-10°,刀杆横 截面 B×H=16×25 (2)确定切削用量 a) 确定背吃刀量 a p 半精车的余量为 0.8mm。 由于刀杆截面取最大吃刀深 度 6mm,所以一次走刀完成,即 a p ? 0.8mm
- 31 -

b) 确定进给量 f 根据手册,得 f=0.1-0.25,取 f=0.24mm/r (c)确定切削速度 当 使 用 YG6 硬 质 合 金 刀 加 工 HT200 ( 190HBS ) ,

a p ? 0.8mm,f=0.24mm/r,查出 vc ? 120m / min ,由
于实际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削速 度修正系数为: k vc ? 0.77 则根据 n ?

1000 v 1000? 92.33 ? ? 324.75r / min ?d w ? ? 90.5

按 CA6140 车床的转速列表查得与 324.75r/min 相近的转速为 n=320r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 320 ? ? ? 90.5 ? ? 90.98m / min 1000 1000

确定 a p ? 0.8mm,f=0.24mm/r,n=320r/min,v=90.98m/min (3)计算基本工时

Tf1 ?
L?
l1 ?

L i nf

d ? d1 ? l1 ? l 2 ? l 3 ,d=90.5, d 1 =47 2
ap tan k r ? (2 ? 3) ? 2

其中 l 2 ? 3 ? 5 ,取 l 2 ? 4 , l 3 ? 0 所以, T f 1 ?

L i ? 22s nf

3)半精车 ?45?0.017 mm外圆柱面
0

- 32 -

(1)选择刀具 选用 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为 5mm,刀具材料为 YG6 硬质合金, 前刀面带倒棱形, 前角为 10°, 后角为 6°, 主偏角为 90°, 副偏角为 8°,刀尖角圆弧直径为 0.5mm,刃倾角为 0(2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 a p 粗车的余量为 0.7mm(半径值) ,一次走刀完成,即

a p ? 0.7mm
(b)确定进给量 f 根据手册,得 f=0.2-0.3mm/r,取 f=0.28mm/r (c)确定切削速度 当 使 用 YG6 硬 质 合 金 刀 加 工 HT200 ( 190HBS ) ,

a p ? 0.7mm,f=0.28mm/r,查出 vc ? 120m / min ,由
于实际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削速 度修正系数为: k vc ? 0.62 Vc= k vc ? vc ? 74.46m / min 则根据 n ?

1000 v 1000? 74.46 ? ? 504.28r / min ?d w ? ? 47

按 CA6140 车床的转速列表查得与 504.28r/min 相近的转速为 n=500r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 500 ? ? ? 47 ? ? 73.83m / min 1000 1000

确定 a p ? 0.7mm,f=0.28mm/r,n=500r/min,v=73.83m/min (3)计算基本工时

Tf1 ?

l ? l1 ? l 2 ? l 3 L i? i nf fn

L ? l ? l1 ? l 2 ? l 3
- 33 -

其中 l ? 41 ,l1 ?

ap tan k r

? (2 ? 3) ? 2 ,取 l 2 ? 3 ,l 3 ? 0

所以, T f 1 ?

L i ? 10s nf

4)车 ?450 ?0.017 mm圆柱面的倒角 (1)用端面车刀加工余量 7mm,背吃刀量 a p ? 3.5mm,手动进给, 两次走刀。

vc ? 60m / min , n=424.6r/min , 按 CA6140 车 床 的 转 速 列 表
n=400r/min,v=56.7m/min 5)车 ? 20 mm 内孔的右端倒角 (1)选择刀具 选用 90°焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为 5mm,刀具材 料为 YG6 硬质合金, 前刀面带倒棱形,前角为 10°,后角为 6°, 主偏角为 90°,副偏角为 8°,刀尖角圆弧直径为 0.5mm,刃倾 角为 0° (2)确定切削用量 背吃刀量 a p ? 1mm,手动进给,一次走刀。

vc ? 30m / min , n=477.7r/min ,按 CA6140 车床的转速列表
n=450r/min,v=28.3m/min 6)车 3 ? 2 退刀槽, (1)选择刀具 选用 90°切槽刀, CA6140L 转塔式车床高 210mm, 故刀杆 尺寸 16 ? 25 mm ,刀片厚度为 3mm,刀具材料为 YG6 硬质合金, 前刀面形状为平面带倒棱型,前角为 10°,后角为 8°,主偏角 为 90°,副偏角为 3°,刀尖角圆弧直径为 0.5mm,刃倾角为 0° (2)确定切削用量

- 34 -

(a)确定背吃刀量 a p 粗车的余量为 3mm(半径值) ,一次走刀完成,即

a p ? 3mm
(b) 确定进给量 f 根据手册,得 f=0.15-0.2mm/r,取 f=0.16mm/r (c)确定切削速度 当 使 用 YG6 硬 质 合 金 刀 加 工 HT200 ( 190HBS ) ,

a p ? 3mm,f=0.16mm/r,查出 vc ? 90m / min ,由于
实际情况,在车削过程中使用条件的改变,查切削速度 修正系数为: k vc ? 0.55 Vc= k vc ? vc ? 49.7m / min 则根据 n ?

1000 v 1000? 49.7 ? ? 346.9r / min ?d w ? ? 45.6

按 CA6140 车床的转速列表查得与 346.9r/min 相近的转速为 n=320r/min , 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d 320 ? ? ? 45.6 ? ? 45.8m / min 1000 1000

确定 a p ? 3mm,f=0.16mm/r,n=320r/min,v=45.8m/min (3)计算基本工时

Tf1 ?
L?

L i nf

d ? d1 ? l1 ? l 2 ? l 3 ,d=45.6, d 1 =41 2

l1 ?

ap tan k r

? (2 ? 3) ? 2

- 35 -

l 2 ? 0 , l3 ? 0
所以, T f 1 ?

L i ? 5s nf

工序 6 精车Φ 45 外圆、精车Φ 90 外圆及右端面 1).精车Φ 45 外圆 (1)选择刀具、量具

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
弧半径 0.6mm;量具选用外径千分尺。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 精车 Φ 45 外圆,加工余量为 0.2 mm(半径值 ) ,一次走刀,则

a p ? 0.2 mm。
(b)确定进给量 由《切削用量简明手册》表 3.14 得 f=0.1~0.3mm/r,选择 CA6140 车床,由表 4-2,取 f=0.15mm/r. (c)选择刀具磨钝标准及耐用度 《切削用量手册》表 1.9 查取后刀面磨钝标准为 0.6~0.8,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,v=144m/min,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:

? Tv ? 1.0, ? Mv ? 1.0, ? sv ? 0.8, ? tv ? 1.0, ? kv ? 1.0, ? kTv ? 0.73
则修正后的

v修 ? v ? ? Tv ? ? Mv ? ? sv ? ? tv ? ? kv ? ? kTv
=144×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0×0.73=84.10 m/min 则:根据 n ?

1000 v ? 594 .8r / min 。 查 CA6140 车床与 594.8 r/min ?d
- 36 -

相 近 的 转 速 为

710

r/min, 得 实 际 切 削 速 度 为

v?

n?d ? 100 .4m / min 1000

综 上:此 工步 的切削 用量为 n=710r/min,v=100.4m/min. (3)切削工时 基 本

a p ? 0.2 mm , f=0.15mm/r ,





Tm ?

L ? l ? l1 ? l 2 33 ? 31? 2 ? 0 i? ? 1 ? 0.621min fn 0.15? 710

辅助时间 工作地服务时间

Ta ? 0.15Tm ? 0.093min

T ? Ts ? Tr ? Te ? (Tm ? Ta ) ? 5% ? 0.036min
2) 精车Φ 90 外圆 (1)选择刀具、量具 用精车Φ 45 外圆车刀;量具用外径千分尺 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 精车Φ 90 外圆,加工余量为 0.25 mm,一次走刀,则 a p ? 0.25 mm。 (b)确定进给量 由 《切削用量简明手册》 表 3.14 得 f=0.1~0.3mm/r,选择 CA6140 车床, 由表 4-2,取 f=0.15mm/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=144m/min,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:

? Tv ? 1.0, ? Mv ? 1.0, ? sv ? 0.8, ? tv ? 1.0, ? kv ? 1.0, ? kTv ? 0.73
则修正后的

v修 ? v ? ? Tv ? ? Mv ? ? sv ? ? tv ? ? kv ? ? kTv
- 37 -

=144×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0×0.73=84.10 m/min 则:根据 n ?

1000 v ? 297 .4r / min 。 查 CA6140 车床与 297.4 r/min ?d
320r/min, 得 实 际 切 削 速 度 为

相 近 的 转 速 为

v?

n?d ? 90 .48m / min 1000

综上:此工步的切削用量为 n=320r/min,v=90.48m/min. (3)切削工时 基 本

a p ? 0.2 5mm , f=0.15mm/r ,





Tm ?

L ? l ? l1 ? l 2 11.5 ? 6.5 ? 2 ? 3 i? ? 1 ? 0.479min fn 0.15? 320

辅助时间 工作地服务时间

Ta ? 0.15Tm ? 0.072min

T ? Ts ? Tr ? Te ? (Tm ? Ta ) ? 5% ? 0.028min
3) 精车Φ 90 右端面 (1)选择刀具、量具

93 ? 偏头端面车刀,YG6 硬质合金,前刀面带倒棱形,主偏角 93 ? , 前角 10 ? , 后角 6? , 副偏角 10 ? , 刃倾角- 10 ? , 刀尖圆弧半径 0.8mm ;
量具选用卡板。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 精车Φ 90 右端面,加工余量为 0.2 mm,一次走刀,则 a p ? 0.2 mm。 (b)确定进给量 由 《切削用量简明手册》 表 3.14 得 f=0.1~0.3mm/r,选择 CA6140 车床, 由表 4-2,取 f=0.18mm/r. (c)选择刀具磨钝标准及耐用度 《切削用量手册》表 1.9 查取后刀面磨钝标准为 0.6~0.8,耐用度为 T=60min.
- 38 -

(d)确定切削速度 v 根据《切削用量简明手册》表 1.11 查取,v=136.9m/min,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:

? Tv ? 1.0, ? Mv ? 1.0, ? sv ? 0.85, ? tv ? 1.0, ? kv ? 1.24, ? kTv ? 0.73
则修正后的

v修 ? v ? ? Tv ? ? Mv ? ? sv ? ? tv ? ? kv ? ? kTv
=136.9×1.0×1.0×0.85×1.0×1.24×0.73=105.34 m/min 则:根据 n ?

1000 v ? 372 .6r / min 。 查 CA6140 车床与 372.6 r/min ?d
400r/min, 得 实 际 切 削 速 度 为

相 近 的 转 速 为

v?

n?d ? 113 .10 m / min 1000

综上:此工步的切削用量为 n=400r/min,v=113.10m/min. (3)切削工时 基本时间

a p ? 0.2 mm , f=0.18mm/r ,

Tm ?

L 54 ,其中 i? ? 1 ? 0.750m i n fn 0.18? 400

L?

d 90 ? l1 ? l 2 ? l3 ? ? 2 ? 2 ? 5 ? 54 mm 2 2

辅助时间 工作地服务时间

Ta ? 0.15Tm ? 0.113min

T ? Ts ? Tr ? Te ? (Tm ? Ta ) ? 5% ? 0.043min
工序 7 精车Φ 100 左端面及外圆 1)精车Φ 100 左端面 (1)选择刀具、量具 选择精车Φ 90 右端面车刀;量具选用卡板。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量
- 39 -

精车Φ 100 左端面,加工余量为 0.2 mm,一次走刀,则 a p ? 0.2 mm。 (b)确定进给量 由 《切削用量简明手册》 表 3.14 得 f=0.1~0.3mm/r,选择 CA6140 车床, 由表 4-2,取 f=0.18mm/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=136.9m/min,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:

? Tv ? 1.0, ? Mv ? 1.0, ? sv ? 0.85, ? tv ? 1.0, ? kv ? 1.24, ? kTv ? 0.73
则修正后的

v修 ? v ? ? Tv ? ? Mv ? ? sv ? ? tv ? ? kv ? ? kTv
=136.9×1.0×1.0×0.85×1.0×1.24×0.73=105.34 m/min

1000 v ? 334 .95 r / min 。查 CA6140 车床与 334.95 r/min ?d n?d ? 100 .5m / min 相近的转速为 320r/min,得实际切削速度为 v ? 1000
则:根据 n ? 综上:此工步的切削用量为 n=320r/min,v=100.5m/min. (3)切削工时 基 本 时 间 Tm ?

a p ? 0.2 mm , f=0.18mm/r ,

L 59 , 其 中 i? ?1 ? 1.024m i n fn 0.18? 320

L?

d 100 ? l1 ? l 2 ? l 3 ? ? 2 ? 2 ? 5 ? 59 mm 2 2

辅助时间 工作地服务时间

Ta ? 0.15Tm ? 0.154min

T ? Ts ? Tr ? Te ? (Tm ? Ta ) ? 5% ? 0.059min
3)精车Φ 100 外圆 (1)选择刀具、量具
- 40 -

用精车Φ 90 外圆车刀;量具用外径千分尺 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 精车Φ 90 外圆,加工余量为 0.25 mm,一次走刀,则 a p ? 0.25 mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》表 3.14 得 f=0.1~0.3mm/r,选择 CA6140 车床,由表 4-2,取 f=0.15mm/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=144m/min,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:

? Tv ? 1.0, ? Mv ? 1.0, ? sv ? 0.8, ? tv ? 1.0, ? kv ? 1.0, ? kTv ? 0.73
则修正后的

v修 ? v ? ? Tv ? ? Mv ? ? sv ? ? tv ? ? kv ? ? kTv
=144×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0×0.73=84.10 m/min 则:根据 n ?

1000 v ? 267 .67 r / min 。查 CA6140 车床与 267.67 r/min ?d n?d ? 78.54 m / min 相近的转速为 250r/min,得实际切削速度为 v ? 1000

综上:此工步的切削用量为 n=250r/min,v=78.54m/min. (3)切削工时 基 本

a p ? 0.2 5mm , f=0.15mm/r ,





Tm ?

L ? l ? l1 ? l 2 12.5 ? 7.5 ? 2 ? 3 i? ? 1 ? 0.667min fn 0.15? 250

辅助时间 工作地服务时间

Ta ? 0.15Tm ? 0.100min

T ? Ts ? Tr ? Te ? (Tm ? Ta ) ? 5% ? 0.038min
- 41 -

工序 8 成形车刀粗、半精车、精车 B 面 1)粗车 B 面 (1)选择刀具、量具 成形车刀刀具宽度 25mm;量具选用卡板。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 粗车 B 面,加工余量为 1mm,一次走刀,则 a p ? 1 mm。 (b)确定进给量 根据《切削用量手册》 ,取 f=0.050mm/r. (c)选择刀具磨钝标准及耐用度 《切削用量手册》表 1.9 查取后刀面磨钝标准为 0.4~0.5,耐用度 为 T=120min. (d)确定切削速度 v 根据《切削用量简明手册》表 1.11 查取,v=136.9m/min,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:

? Tv ? 0.87, ? Mv ? 1.0, ? sv ? 0.85, ? tv ? 1.0, ? kv ? 1.0, ? kTv ? 0.73
则修正后的

v修 ? v ? ? Tv ? ? Mv ? ? sv ? ? tv ? ? kv ? ? kTv
=136.9×0.87×1.0×0.85×1.0×1.0×0.73=73.90 m/min

1000 v ? 522 .80 r / min 。取 n=500r/min,得实际切削 ?d n?d ? 70.69 m / min 速度为 v ? 1000
则:根据 n ? 综上:此工步的切削用量为 n=500r/min,v=70.69m/min. (3)切削工时 基 本 时 间

a p ? 1 mm , f=0.050mm/r ,

Tm ?

L 4 , 其 中 ? ? 0.1 6 m 0 i n fn 0.0 5 ? 05 0 0
- 42 -

L?

d ? d1 49 ? 47 ? l1 ? ? 3 ? 4m m 2 2

辅助时间 工作地服务时间

Ta ? 0.15Tm ? 0.024min

T ? Ts ? Tr ? Te ? (Tm ? Ta ) ? 5% ? 0.009min
2)半精车 B 面 (1)选择刀具、量具 成形车刀刀具宽度 25mm;量具选用卡板。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 半精车 B 面,加工余量为 0.7mm,一次走刀,则 a p ? 0.7 mm。 (b)确定进给量 根据《切削用量手册》 ,取 f=0.050mm/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=136.9m/min,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:

? Tv ? 0.87, ? Mv ? 1.0, ? sv ? 0.85, ? tv ? 1.0, ? kv ? 1.0, ? kTv ? 0.73
则修正后的

v修 ? v ? ? Tv ? ? Mv ? ? sv ? ? tv ? ? kv ? ? kTv
=136.9×0.87×1.0×0.85×1.0×1.0×0.73=73.90 m/min

1000 v ? 522 .80 r / min 。取 n=500r/min,得实际切削 ?d n?d ? 70.69 m / min 速度为 v ? 1000
则:根据 n ? 综上:此工步的切削用量为 n=500r/min,v=70.69m/min.
- 43 -

a p ? 0.7 mm , f=0.050mm/r ,

(3)切削工时 基 本 时 间

Tm ?

L 3.7 ? ? 0.148min , 其 中 fn 0.050? 500

L?

d ? d1 ? l1 ? 0.7 ? 3 ? 3.7m m 2

辅助时间 工作地服务时间

Ta ? 0.15Tm ? 0.022min

T ? Ts ? Tr ? Te ? (Tm ? Ta ) ? 5% ? 0.008min
3)精车 B 面 (1)选择刀具、量具 成形车刀刀具宽度 25mm;量具选用卡板。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 半精车 B 面,加工余量为 0.3mm,一次走刀,则 a p ? 0.3 mm。 (b)确定进给量 根据《切削用量手册》 ,取 f=0.039mm/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=154m/min,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:

? Tv ? 0.87, ? Mv ? 1.0, ? sv ? 0.85, ? tv ? 1.0, ? kv ? 1.0, ? kTv ? 0.73
则修正后的

v修 ? v ? ? Tv ? ? Mv ? ? sv ? ? tv ? ? kv ? ? kTv
=154×0.87×1.0×0.85×1.0×1.0×0.73=83.13 m/min 则:根据 n ?

1000 v ? 588 .0r / min 。取 n=710r/min,得实际切 ?d
- 44 -

削速度为 v ?

n?d ? 100 .4m / min 1000

综上:此工步的切削用量为 a p ? 0.3 mm , f=0.039mm/r , n=710r/min,v=100.4m/min. (3)切削工时 基本时间 Tm ?

L 3.3 ? ? 0.119min , fn 0.039? 710

其中 L ?

d ? d1 ? l1 ? 0.3 ? 3 ? 3.3m m 2

辅助时间 工作地服务时间

Ta ? 0.15Tm ? 0.018min

T ? Ts ? Tr ? Te ? (Tm ? Ta ) ? 5% ? 0.007min
工序 9 粗铣Φ 90 圆面两侧面 (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=28。 (2)切削用量 切削深度 a p ? 3mm,一次走刀完成切削。 (3)选 X63W 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 fz=0.14~0.24mm/z,取 fz=0.14mm/z. (4)选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据《切削用量手册》表 3. 7, 铣刀齿后刀而最大磨损限度为 1.5rnrn,由《切削用量手册》表 3.8,铣刀直径 do=160mm, 则硬质合 金盘铣刀 T=150min (5)确定切削速度 (a)由《切削手册》表 3,13,当取 v=130m/min 时 n=258 .6r/min。根 据 X63 机床说明书取主轴转速 n=60r/min.则实际切削速度为 v=30.16
- 45 -

m/rnin (b)当 n=60 r/min 时,工作台的每分钟进给量 。 由 X63 机床 f m ? f z ? z ? n ? 0.14? 28? 60 ? 235.2mm/ m i n 说明书取 f m ? 235mm/ min 。 (6)计算基本工时 l(24)=75mm,l(34)=57.3mm,

L1 ? ?a p ?? ?D ? a p ?
基本时间

?

?

0.5

? (1 ~ 2) ? 23.7mm, L2=(2~5)=5mm, 则:

Tm ?

l ? L1 ? L2 75 ? 23.7 ? 5 i? ? 1 ? 0.441min fm 235

辅助时间 工作地服务时间

Ta ? 0.15Tm ? 0.066min

T ? Ts ? Tr ? Te ? (Tm ? Ta ) ? 5% ? 0.025min
工序 10 半精铣Φ 90 圆面 34mm 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,选高 钢镶齿三面刃铣刀,外径 160mm,内径 40mm,l=20mm, Z=22。 (2)确定铣削深度 切削深度 a p ? 0.7mm,一次走刀完成切削。 (3)选 X63W 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 材料加工铸铁每齿进给量为 f z ? 0.08mm/ z (4)选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据 《切削用量手册》 表 3. 7, 铣刀齿后刀而最大磨损限度为 0.2rnrn, 由《切削用量手册》表 3.8,铣刀直径 do=160mm, 则硬质合金盘铣刀 T=150min
- 46 -

(5)确定切削速度 由《切削用量手册》表 3.11 ,取 v=30m/min ,查表得修正系数

? mv ? 0.9, ? sv ? 1, ? zv ? 0.8, v修 ? 21.6m / min 则: n=43r/min
查 X63 机床说明书选取主轴转速 n= 47.5r/ min.则实际切削速度为 v=23 .87 m /min , 工 作 台 每 分 进 给 量

f m ? f z ? z ? n ? 83.6mm/ min
由 X63 机床说明书选取铣床工作台进给量 f m ? 75mm/ min 。 (6)计算基本工时 l(34)=58.96m, L2=(2~5)=3mm, 则: 基本时间

L1 ? ?a p ?? ?D ? a p ?

?

?

0.5

? (1 ~ 2) ? 12.6mm

,

Tm ?
辅助时间

l ? L1 ? L2 58.96 ? 12.6 ? 3 i? ? 1 ? 0.994min fm 75

Ta ? 0.15Tm ? 0.149min

工作地服务时间

T ? Ts ? Tr ? Te ? (Tm ? Ta ) ? 5% ? 0.057min
工序 11 半精铣φ 90 右平面

1) 半精铣φ 90 右平面 (1)工序要求 单边加工余量 z=0.7mm,选 X62W 卧式铣床,使用专用夹具。选择刀具: 由 《工艺手册》 表 5.45 及铣刀杆手册, 选 YG6 硬质合金端铣刀加工 (由 《机 械制造工艺简明手册》表 3.1-39) (2)确定铣削深度 由于单边加工余量 Z=0.7mm,余量不大,故一次走刀完成,则 a p =0.7mm. (3)确定每齿进给量 f z

- 47 -

由《切削用量简明手册》表 3.5 附表,在 X62W 铣床功率为 7.5kw,工艺 系统刚性为低。查《实用金属切削加工工艺手册》表 8-3,YG6 硬质合金 端铣刀加工,铣刀外径 d0 =160mm, D=40mm,L=20mm,Z=24。选每齿 进给量 f z =0.11-0.24mm/z , 取 f z =0.2mm/z。 精铣时 Ra=0.8, f=0.2~0.3mm/r Ra=0.4, f=0.15mm/r (4)选铣刀磨钝标准及刀具耐用度 根据 《切削用量简明手册》 表 3.7 铣刀后刀面最大磨损量为 0.25mm, 由 《切 削手册》表 3.8 铣刀直径 d0 =160mm,则 T=150min。 (5)确定切削速度 vc 查《实用金属切削加工工艺手册》表 8-17 , vc ? 60 ~ 110m / min ,取

vc ? 100m / min


1000 ?100 ? 199r / min ,根据 X62W 机床说明书(见《切削手册》表 ? ?160

4.2-39)取主轴转速 n =210r/min.则实际切削速度为 vc ? 105.5m / min 当 n =210r/min 时 , 工 作 台 为 每 分 钟 进 给 量 是 进 给 速 度

fm ? f z ? z ? n ? 0.2 ? 24 ? 210 ? 1008mm / min 。由 X62W 机床说明书
(见《切削手册》表 3.23)取 fm ? 950mm / min 。 (6)计算基本工时

T?

l ? l1 ? l2 37.5 ? 50.64 ? 4 ? ? 0.097 min ,其中 f Mz 950
l1 ? 0.5d ? C0 (d ? C0 ) ? (1 ~ 3) ? 50.64


C0 ? (0.03 ~ 0.05)d ? 0.04 ?160 ? 6.4 , l2 ? 3 ~ 5
工序 12 半精铣φ 90 右平面
- 48 -

1 )精铣φ 90 24mm 平面 (1)工序要求 证表面粗糙度 Ra=0.4,单边加工余量 z=0.15mm,选 X62W 卧式铣床,使 用专用夹具. 选择刀具:由《工艺手册》表 5.45 及铣刀杆手册,选 YG6 硬质合金端铣刀 加工 (由《机械制造工艺简明手册》表 3.1-39) (2)确定铣削深度 由于单边加工余量 Z=0.15mm, 余量不大, 故一次走刀完成, 则 a p =0.15mm. (3)确定每齿进给量 f z 由《切削用量简明手册》表 3.5 附表,在 X62W 铣床功率为 7.5kw, 工艺系统刚性为低。查《实用金属切削加工工艺手册》表 8-3,YG6 硬质合金端铣刀加工,铣刀外径 d0 =160mm, D=40mm,L=20mm, Z=24。选择进给量 f=0.15mm/r (4)选铣刀磨钝标准及刀具耐用度 根据《切削用量简明手册》表 3.7 铣刀后刀面最大磨损量为 0.25mm, 由《切削手册》表 3.8 铣刀直径 d0 =160mm,则 T=150min。 (5)确定切削速度 vc 查《实用金属切削加工工艺手册》表 8-17,根据 X62W 机床说明 书(见《切削手册》表 4.2-39)取主轴转速 n =375r/min.则实际切削速度 为 vc ? 188.4m / min (6)计算基本工时

T?

l ? l1 ? l2 37.9 ? 50.64 ? 4 ? ? 1.645min ,其中 f Mz 0.15 ? 375
l1 ? 0.5d ? C0 (d ? C0 ) ? (1 ~ 3) ? 50.64


C0 ? (0.03 ~ 0.05)d ? 0.04 ?160 ? 6.4 , l2 ? 3 ~ 5

- 49 -

工序 13 精磨 24mm 平面 选用机床:卧轴矩台平面磨床 M7112 并使用专用夹具。MM7112 功率为 1.5kw,工作台纵向移动速度 2.5~18m/min (1)选择砂轮 查《工艺手册》表 3.2-1、3.2-2、3.2-5、3.2-6、3.2-7 得: 砂轮标志代号: 1 300 ? 40 ? 75PA46K6V35 (2)确定砂轮速度 查《实用机械加工工艺手册》表 11-184 得:22-25m/min (3)工件速度 查《实用机械加工工艺手册》表 11-185 得:工作台单行程纵向进给 量 10-20mm/st,取 15mm/st。 (4)轴向进给速度 (即磨削进给量 f) 查《实用机械加工工艺手册》表 11-185 为 8m/min。 (5)径向进给量 (磨削深度) 加工余量 0.2mm,磨削深度 ap ? 0.029mm / st ,走刀次数约 7 次 (6)确定基本工时

T?

Lbzb k (38.03 ? 20) ? 40 ? 0.2 ?1.4 ? ? 0.060 min 1000vf a f ra z 1000 ? 25 ?15 ? 0.029 ?1

工序 14 磨削 Ф45 外圆 加工余量 0.05mm (1)选择砂轮: 1 350 ? 40 ? 75PA46K6V35 (2)切削用量的选择。砂轮转速 n=1500 r/min,v=27.5m/s 轴向进给量 f a ? 0.5B ? 20mm / st 工件速度 vw ? 10m / min 径向进给量 f r ? 0.0075mm / st (3)切削工时。

T?

2 Lzb k 2 ? 41? 0.05 ?1.4 ? ? 0.025min nf a f rd 1500 ? 20 ? 0.0075
- 50 -

工序 15

钻 4-Ф9 孔

(1)刀具及机床选择 选用 Ф9mm 高速钢锥柄标准麻花钻。选用 Z525 型摇臂钻床。 (2)确定切削用量 4 个孔一次四把刀走刀完成。查《机械制造技术课程设计指导》表 5-113 , 切 削 速 度 v=20-25m/min, 取 22mm/min , f=(0.01-0.02)d=0.09-0.18mm/r,由钻床取 f =0.10mm/r. 由钻床说明书,取 n=680r/min。 (3)计算基本工时:

T?

l? y?? 8?5 ? ? 0.191min fn 0.10 ? 680

工序 16 钻 Ф 4mm 孔,铰 Ф6mm 孔 1)钻 Ф 4mm 孔 (1)刀具及机床选择 选用 Ф4 高速钢锥柄标准麻花钻。选用 Z525 型摇臂钻床。 (2)确定切削用量: 查《切削用量手册》f=0.10~0.15mm/r,由钻床取 f=0.13mm/r.由《切 削用量手册》得 vc ? 15 ~ 25m/ min ,取 vc ? 20m/ min 。由 Z525 钻 床取 n =1360r/min。故 vc ? 17m/ min 。 (3)基本工时:

T?

l ? y ? ? 12.5 ? 2.5 ? ? 0.085 min fn 0.13 ?1360

2)铰 Ф6 孔 (1)刀具选择: Ф6 高 速钢 锥 柄 机 用铰刀 , 刀 具 磨 钝 标准 为 0.4—0.6 , 耐用 度 T=60min。 (2)确定切削用量: (a)加工余量为 2mm,故背吃刀量 a p ? 1mm 。查《切削用量手册》

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f=0.15mm/r。 (b)确定切削速度: 查得 v=30.5m/min,算得 n=1618r/min,根据钻床选取实际转速为 1360r/min,则实际切削速度为 25.6m/min (3)基本工时:

T?

l? y?? 5.5 ? 2.5 ? ? 0.039 min fn 0.15 ?1360

工序 17 抛光 B 面 工序 18 刻线、刻字 工序 19 镀铬

<6>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 9 道工序—铣距零件中心线分别为 24 和 34 的两平面的夹具。本夹具将用于卧式机床,粗铣刀具为锯片铣刀。 6.1 问题的提出 本 夹 具 主 要 用 来 距 中 心 线 24 和 34 的 两 平 面 , 加 工 此 平 面 时
?0.12 ?0.045 Φ 1000.34 mm 轴的外端面及 Φ 20 0 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。 6.2 夹具设计 6.2.1 定位基准的选择
?0.045 ?0.12 本设计选用以 Φ 20 0 孔的内表面和 Φ 1000.34 的底端面为主要定位基面,

另选用 Φ 100mm 的上端面作为辅助定位基准。 6.2.2 切削力及夹紧力计算 刀具:锯片铣刀 d=Φ 160mm

由《机械制造工艺设计手册》P 116 可查得

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切向力

F?

xF uF CF a p f zy F a e z

d oqF n wF

k Fc

铣削扭矩

M ?

F0 d 0 2 ? 103
?3

切削功率 式中:

Pm=2π M·n·10

(kw)

C F =54

ap ? 3
x F =1 y F =0.8

ae ? 8

u F ? 0.9 wF ? 0 q F ? 0.83.
d 0 =160 k F =0.86 fz=0.14 n=60 所以当铣距中心轴线 24mm 和 34mm 面时有:

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54 ? 31.0 ? 0.140.8 ? 8 0.9 ? 28 F? ? 0.86 ? 77.88( N ) 1600.83 ? 600 77.88 ? 160 M ? ? 6.230( N ? m) 2 ? 103 P c ? 2? ? 6.230? 60 ? 10?3 ? 2.349(kw)
故: F=77.88x2=155.76N M=6.230x2=12.460(N·m) P=2.349x2=4.698(kw) 水平分力:F1=1.1F=171.336N 垂直分力:F2=0.3F=46.728N 安全系数:K=K1*K2*K3*K4=1.2*1.1*1.1*1=1.452 故 F3=K*F1=1.452*171.336=248.78N N=F3/(f1+f2)=248.78/(0.3+0.3)=414.63N

所需夹紧力为

本 设 计 采 用 铰 链 夹 紧 机 构 。 气 缸 尺 寸 为 d=24mm,D=45mm , 输 入 端 气 压 P1=0.8MPa,输出端气压 P2=0.2MPa,机械效率为 0.7 则气缸工作时所能产生的压力为

F ? ( p1 A1 ? p2 A2 )?m ?

? ? ? p1 ? p2 ?D 2 ? p2d 2 ??m ? ? ??0.8 ? 0.2?? 452 ? 0.2 ? 24 2 ?? 0.7 ? 731 .32 N 4 4

根据机械制造工艺学课程设计指导书可知,设计的铰链机构夹紧力

F ' ? iF F ? 1.07 ? 731.32 ? 782.5N ? 414.63N
故本夹具可安全工作。 6.2.3 定位误差分析 夹具的主要定位元件为浮动支撑板和定位销。支撑板的定位表面与夹具体 底面平行度误差不超过 0.05;定位销选取标准件,夹具体上装定位销销孔 的轴线与夹具体底面的垂直度误差不超过 0.05。 夹具的主要定位元件为长定位销限制了 4 个自由度,另一端面限制 1 个自由 度,绕轴线旋转方向的自由度无须限制。因零件对形位公差及尺寸公差均要 求不高,且各定位件均采用标准件,故定位误差在此可忽略。
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<七>参考文献 1 赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书 .北京:机械工业出版社, 2002 2 邹青主编.机械制造工艺学课程设计指导教程 .北京:机械工业出版社, 2007 3 东北重型机械学院,洛阳工学院,第一汽车制造厂职工大学编.机床夹具 设计手册.上海:上海科学技术出版社,1990 4 艾兴,肖诗纲主编.切削用量简明手册.北京:机械工业出版社,1994 5 孙堃,王文才.机械制造工艺学课程设计指南.长春:吉林工业大学, 1997 6 马贤智主编.实用机械加工手册.沈阳:辽宁科学技术出版社,2002 7 李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.北京:机械工业出版社,2002 8 (美)Hiram E.Grant.夹具—非标准夹紧装置.北京:机械工业出版社,1985 <八>总结 通过本次持续三周的夹具设计,首先通过零件图来确定加工余量,会毛坯 图,而后通过小组的合作分工计算切削余量,绘制工艺卡。通过绘制工艺 卡片,确定每道工序的定位与夹紧方式,有老师分配任务进行夹具设计。 整个过程中对以往所学的知识进行了回顾和复习,同时也是一种查缺补漏 的巩固过程。通过老师的指导,对很多设计过程遇到的问题进行了解决, 也学到很多知识,获益匪浅。

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