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法兰盘831004(ca6140车床)工艺规程,夹具设计,附带cad图


机械制造工程学课程设计任务书

题 目:法兰盘零件的机械加工工艺规程设计

内 容:
(1)毛坯图 (2)零件图 (3)机械加工工艺过程卡 (4)机械加工工序卡 (5)课程设计说明书 (6)夹具零件图 (7)装配图 1张 1张 1张 1张 1张 1张 1张

原始资料:材料为 HT200. 法兰盘(CA6140

机床)零件图 生产纲领为中批或大批量。

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目 录
序 言 ..............................................................................................- 3 第 1 章 对零件进行工艺分析,画零件图 ................................- 4 1.1 零件的作用 ............................................................................... - 4 1. 2 零件的工艺分析 ..................................................................... - 4 -

第 2 章 选择毛坯制造方式 ........................................................- 5 第 3 章 制订零件的机械加工工艺路线 ....................................- 5 3.1 基准的选择 .............................................................................. - 6 3.2 制定工艺路线 .......................................................................... - 6 3.2.1 工艺路线方案一............................................................................... - 6 3.2.2 工艺路线方案二............................................................................... - 7 3.2.3 工艺方案的比较与分析................................................................... - 7 -

3.3 选择机床及工、夹、量、刃具。 .......................................... - 8 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的确定 ...................... - 8 3.5 切削用量的确定 .................................................................... - 10 工序Ⅰ....................................................................................................... - 10 工序Ⅱ........................................................................ 错误!未定义书签。 工序Ⅲ....................................................................................................... - 29 工序Ⅳ ...................................................................................................... - 29 工序Ⅴ....................................................................................................... - 29 工序Ⅵ....................................................................................................... - 29 工序Ⅶ ...................................................................................................... - 29 工序Ⅷ ...................................................................................................... - 29 工序Ⅸ ..................................................................................................... - 29 工序Ⅹ ..................................................................................................... - 29 工序Ⅺ ..................................................................................................... - 29 工序Ⅻ ..................................................................................................... - 29 工序ⅩⅢ 刻线、刻字............................................................................. - 29 工序 XIV 镀铬 ........................................................................................ - 29 -1-

工序 XV 检测入库 .................................................................................. - 29 -

3.6 夹具的设计 ................................................................................ 30 参考文献 ........................................................................................... 31 感谢 ................................................................................................... 32

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序 言
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.会使用手册及图表资料。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。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。

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第1章
1.1 零件的作用

对零件进行工艺分析,画零件图

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。

1. 2 零件的工艺分析
法兰盘的加工表面,他们之间有一定的位置要求。现分述如下: a. 以 φ 45 b. 以 φ 20 0
0 ?0.017
?0.045

mm 外圆为初基准的加工表面

mm 孔为中心的加工表面

它们之间有一定的位置要求,主要是: (一) φ 100 ?0.34 mm 左端面与孔φ 20 0 (二) φ 90mm 右端面与孔φ 20 0
0
?0.045 ?0.12 ?0.045

mm 中心的轴向跳动度为 0.03mm;

mm 中心的轴向跳动度为 0.03mm;
?0.045

(三) 的φ 45 ?0.017 mm 外圆与孔φ 20 0

mm 中心的径向圆跳动为 0.03mm。
0

经过对以上加工表面的分析,我们可先选定φ 45 ?0.017 mm 外圆为粗基准,加工出精基准孔φ 20 0
?0.045

mm 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。

1.3 工件表面加工方法的选择
本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等,材料为 HT200。参考《机械制造工艺 设计简明手册》表 1.4—6、表 1.4—7、表 1.4—8《实用机械加工工艺手册》表 3-5、表 3-6、 表 3-8、表 3-31 等,其加工方法选择如下: 一.φ 100 ?0.34 mm 外圆面:公差等级为 IT6~IT8,表面粗糙度为 0.8, 采用粗车→半精 车→磨削的加工方法。 二.φ 20 0
?0.045 ?0.12

mm 内孔:公差等级为 IT7~IT8,表面粗糙度为 1.6 ,采用钻→扩→铰→

精铰的加工方法,倒角用车刀加工。 三. φ 45 ?0.6 mm 外圆面:公差等级为 IT6~IT7,表面粗糙度为 0.4 ,采用粗车→半精
-40

车→磨削的加工方法。 四. φ 90mm 外圆:公差等级为 IT8~IT10,表面粗糙度为 6.4,采用的加工方法为粗 车→半精车。 五.φ 45 ?0.017 mm 外圆面:公差等级为 IT6~IT7,表面粗糙度为 0.8 ,采用粗车→半精 车→粗磨→精磨的加工方法。 六. 右端面:未注公差等级,根据 GB1800—79 规定公差为 IT8~IT11,表面粗糙度为 6.3 ,采用的加工方法为粗车。 七. φ 90mm 突台右端面:未注公差等级,根据 GB1800—79 规定公差为 IT13,表面 粗糙度为 1.6 ,采用的加工方法为粗车→半精车→精车。 八. φ 90mm 突台左端面:未注公差等级,根据 GB1800—79 规定公差为 IT13,表面 粗糙度为 0.4 ,采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。 九.φ 100 ?0.34 mm 突台左端面:未注公差等级,根据 GB1800—79 规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 1.6,采用的加工方法为粗车→半精车→精车。 十.槽 3×2:未注公差等级,根据 GB1800—79 规定公差为 IT13,表面粗糙度为 6.3, 采用的加工方法为粗车。 十一. φ 100 ?0.34 mm 突台右端面:未注公差等级,根据 GB1800—79 规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 0.4 ,采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。 十二. φ 90mm 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,表面粗糙度为 3.2 ,采用的加工方法为粗铣→精铣. 十三. φ 90mm 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,表面粗糙度为 0.4,采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削. 十四.4— 9 孔:未注公差等级,根据 GB1800—79 规定公差为 IT13,表面粗糙度为 6.3, 采用的加工方法为钻削。 十五. φ 4mm 的孔:未注公差等级,根据 GB1800—79 规定公差为 IT13,表面粗糙度为 6.3 ,采用的加工方法为钻削。 十六. φ 6mm 的孔:未注公差等级,根据 GB1800—79 规定公差为 IT13,表面粗糙度为 3.2 ,采用的加工方法为钻→铰
?0.12 ?0.12

0

第2章

选择毛坯制造方式

零件材料是 HT200。零件年产量是大批量,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的金属型铸造。 零件形状并不复杂, 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。

第3章

制订零件的机械加工工艺路线

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3.1 基准的选择
基面的选择是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。 ⑴粗基准的选择 因为法兰盘可归为轴类零件,执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基 准选择原则(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作为粗基准;若零件有若干个 不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准) ,所以对于 本零件可以先以法兰盘右端 φ 45 ?0.017 mm 的外圆及 φ 90mm 的右端面作为粗基准, 利用三 爪卡盘夹紧 φ 45 ?0.017 mm 外圆可同时消除四个自由度,再以φ 90mm 的右端面定位可限制 两个自由度。 ⑵精基准的选择 主要就考虑基准重合问题,当设计基准与定位基准不重合时,应该进行尺寸换算。 这在以 后还要专门计算,此处不再计算。
0 0

3.2 制定工艺路线
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)和表面质量等 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 机床配以专用夹具,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 生产成本。

3.2.1 工艺路线方案一
(一)工序Ⅰ 粗车φ 100 ?0.34 mm 柱体左端面外圆柱面,粗车 B 面。 (二)工序Ⅱ (三)工序Ⅲ (四)工序Ⅳ 车倒角。 (五)工序Ⅴ (六)工序Ⅵ (七)工序Ⅶ 钻、扩、粗铰、精铰φ 20 0
?0.045 ?0.12

mm 孔至图样尺寸。

粗车 ? 45 右端面,粗车 ? 45 外圆,粗车 ? 90 外圆,粗车 ? 90 右端面。 半精车 ? 100 左端面,半精车 ? 100 外圆,半精车 B 面,半精车 ? 90 外圆, 半精车 ? 45 外圆,精车 ? 90 右端面,车 3×2 退刀槽,车倒角。 精车 ? 100 左端面,车过渡圆。 粗铣两侧面,精铣两侧面。

(八)工序Ⅷ 钻 4× ? 9。 (九)工序Ⅸ (十)工序Ⅹ (十一)工序Ⅺ 磨削外圆面φ 100 ?0.34 mm、φ 45
0 ?0.12

0 ?0.017

mm。
?0.12

磨削 B 面,即φ 45 ?0.6 mm 外圆面、φ 100 ?0.34 mm 右端面、φ 90mm 左端面。 磨削外圆 ? 100 ,磨削 ? 45 外圆。

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(十二)工序Ⅻ

磨削 ? 90 突台距离轴线 24mm 的侧平面。

(十三)工序ⅩⅢ 刻字刻线。 (十四)工序 XIV 镀铬。 (十五)工序 XV 检测入库

3.2.2 工艺路线方案二
(一)工序Ⅰ
0 ?0.017

车柱体的右端面,粗车φ 90mm 右端面,车槽 3×2,粗车、半精车外圆φ 45

mm,车右端倒角。 粗车φ 100 ?0.34 mm 柱体左、右端面,粗车φ 90mm 柱体左端面,半精车φ
0 ?0.12 ?0.12

(二)工序Ⅱ
?0.12

100 ?0.34 mm 左、右端面、φ 90mm 左端面,粗车外圆φ 45 ?0.6 mm、φ 100 ?0.34 mm、φ 90mm, 半精车外圆φ 45 ?0.6 mm、φ 100 ?0.34 mm、φ 90mm,车 100 柱体的倒角,车φ 45 ?0.6 mm 柱 体的过度倒圆。 (三)工序Ⅲ (四)工序Ⅳ (五)工序Ⅴ (六)工序Ⅵ (七)工序Ⅶ (八)工序Ⅷ (九)工序Ⅸ 精车 100 左端面,φ 90mm 右端面。 钻、扩、粗铰、精铰孔 20mm 至图样尺寸并车孔左端的倒角。 粗铣、精铣φ 90mm 柱体的两侧面。 钻 φ 4 孔,铰 φ 6 孔。 钻 4—φ 9 孔。 磨削外圆面φ 100 ?0.34 mm,φ 90mm。 磨削 B 面,即φ 45 ?0.6 mm 外圆面、φ 100 ?0.34 mm 右端面、φ 90mm 左端面。
0 ?0.12 ?0.12 0 ?0.12 0

(十)工序Ⅹ 刻字刻线。 (十一)工序Ⅺ 镀铬。 (十二)工序Ⅻ 检测入库。

3.2.3 工艺方案的比较与分析
上述两种工艺方案的特点在于:方案一是从左端面加工到右侧,以φ 45 为粗基准加工左端面及φ 20 0
?0.045

0 ?0.017

mm 的外圆作

mm 的孔又以孔为精基准加工, 而方案二则是从右端面开始
?0.045

加工到左端面,然后再钻孔φ 20 0

mm,这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。因此决

定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。

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3.3 选择机床及工、夹、量、刃具。
机床设备的选用应当既要保证加工质量 , 又要经济合理。 在成批生产条件下, 一般应采 用通用机床和专用工装夹具, 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,转塔式机床适用于大批量生产,刀架可以 装夹多个刀具,方便加工。 铣床:机床 X61W 功率为 5-10KW M131W 万能磨床,使用专用磨床夹具 砂轮选择结果为:A46KV6P 300×50×230 选用 M114W 万能外圆磨床,使用专用夹具,选用纵向进给法 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 刀具选用: 孔钻, ? 19.94 高速钢锥柄铰刀。后刀面磨钝标准为 0.4-0.6,耐用度 T=60min 外圆粗车刀: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, 前角为 10°,后角 6°,主偏角 90°,副偏角 8°,刀尖圆弧半径 0.5mm,刃倾角-10°。 外圆精车刀: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, 前角为 10°,后角 6°,主偏角 90°,副偏角 10°,刀尖圆弧半径 0.5mm,刃倾角 0° YG6 硬质合金成形车刀 R=5mm。 切槽刀: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°。 端面车刀:选用 93 偏头端面车刀, ? 18 高速钢锥柄标准花钻,选用 ? 19.8 高速钢锥柄扩 粗右端面:选用 93°偏头端面车刀,车床用 C365L 转塔式车床,中心高 210mm,故刀杆尺 寸为 16×25mm,刀片厚度取 5mm,选用 YG6 的刀具材料,前刀面形状为平面带倒棱型, 前角为 10°,后角 8°,主偏角 93°,副偏角 10°,刀尖圆弧半径 0.5mm,刃倾角-10° 两把镶片圆锯齿铣刀,外径 160mm,内径 32mm,L=3mm,Z=40 两把高钢镶齿三面刃铣刀,同时铣削两面,铣刀外径 d0=160mm,D=40mm,L=20mm,Z=22 量具:游标卡尺,千分尺。

3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的确定
各加工表面的工序(或工步)余量,工序(或工步)尺寸及其公差、表面粗 糙度查机械加工工艺手册, 《机械工艺设计手册》表 1-28 如下表:

加工表面

工序(或工 序 ( 或 工工 序 ( 或 工工序(或工步)经济工序(或工表面粗糙
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工步)名 步)余量 称 右端面 粗车 毛坯 精车 Φ 90 突 台 半精车 右端 粗车 毛坯 槽 3×2 粗车 毛坯 磨削 半精车 粗车 毛坯 铰 内孔Φ 20 扩 钻 毛坯 精车 Φ 100 左 半精车 端面 粗车 毛坯 磨削 Φ 100 外圆 半精车 粗车 毛坯 磨削 Φ 100 右端 半精车 面 粗车 毛坯 磨削 φ
0 45 ?0.6

步) 基本尺寸 精度 公差等级 公差

步)尺寸及 度( ) 其偏差 6.3

4.5 4.5 0.8 1.0 4.5 7 2Z=9 2Z=9 2Z=0.3 2Z=1.0 2Z=8.7 2Z=10 2Z=0.2 2Z=1.8 2Z=18 实心 Z=0.8 0.7 4.5 6 2Z=0.4 2Z=1.1 2Z=8.5 2Z=10 Z=0.4 Z=1.1 Z=4.5 Z=6 2Z=0.3 2Z=1.0 2Z=8.6 2Z=10 Z=0.4 Z=1.1 Z=3.5 Z=6 2Z=1.1 2Z=8.5 2Z=10 91 91.8 92.5 97 100 100.4 101.5 110 41 41.4 42.5 47 45 45.3 46.3 50 8 8.4 9.5 11 90.4 91.5 95
-9-

41 41.8 42.8 48 41 50 45 45.3 46.3 55 20 19.8 18

IT7 IT9 IT11 —— IT13 —— IT6 IT9 IT11 —— IT8 IT10 IT12 IT8 IT9 IT11 —— IT8 IT11 IT11 —— IT7 IT9 IT11 IT7 IT9 IT11 IT8 IT9 IT11 IT9 IT11

0.025 0.062 0.160 2.2 0.39 2.0 0.017 0.062 0.160 2.0 0.045 0.084 0.18 0.054 0.087 0.22 2.2 0.054 0.22 0.22 2 0.017 0.062 0.16 2.0 0.017 0.062 0.160 2.0 0.022 0.036 0.09 0.2 0.087 0.22 2.0

41 41.8 42.8 48 41 50 Φ 450 -0.017 Φ 45.3 Φ 46.3 Φ 55 Φ 20 Φ 18 91 91.8 92.5 97 Φ 1000 -0.054 Φ 100.4 Φ 101.5 Φ 110 41 41.4 42.5 47 Φ 450 -0.017 Φ 45.3 Φ 46.3 Φ 50 8 8.4 9.5 Φ 90 Φ 91.5 Φ 100
0 -0.062 0 -0.16 0 -0.22 0 -0.22 +0.045 0 +0.084 0 0 -0.062 0 -0.16 +0.31 -0.31 +0.08 -0.08

1.6 3.2 6.3 6.3 0.8 3.2 6.3 1.6 6.3 12.5 1.6 3.2 6.3 0.8 3.2 6.3 0.4 3.2 6.3 0.4 3.2 6.3 0.4 3.2 6.3 3.2 6.3

+1.1 -1.1

? 45
外圆

0 ?0.017

Φ 19.8

+0.18 0

半精车 粗车 毛坯 磨削

外圆

Φ 90 突 台 半精车 左端 粗车 毛坯 半精车 Φ 90 外圆 粗车 毛坯

铰 Φ4孔 钻 毛坯 铰 Φ6孔 钻 毛坯 精铣 Φ 90(左) 粗铣 两侧面 毛坯 Φ 90 右 侧 磨削 面 毛坯 4-Φ 9 孔 钻 毛坯

2Z=0.1 2Z=3.9 实心 2Z=0.2 2Z=1.8 2Z=4 1.0 10 11 0.4 2Z=9 实心

4 3.9 6 5.8 4 58 59 90 24 9

IT10 IT11 IT10 IT11 IT11 IT9 IT12 IT13 IT8 IT13

0.048 0.075 0.048 0.075 0.075 0.074 0.3 0.54 0.33 0.22

Φ4 Φ 3.9 Φ6 Φ 5.8 Φ4 58 59 90 24 Φ9

6.3 12.5 3.2 12.5 12.5 3.2 12.5 0.4 6.3 12.5

毛坯 :Ⅰ级精度金属型铸造 材料:HT200

3.5 切削用量的确定 工序Ⅰ:
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。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 8°,主偏角 93°,副偏角 10°,刀尖圆弧半径 0.5mm,刃倾角-10°。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 ap (即切深 a ) 粗车的余量为 4.5mm 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=4.5mm。 (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 、工件直径 100mm、 切削深度 ap =4.5mm,则进给量为 0.7-1.0。再根据 C365L 车床及《机械制造工艺设计手册》 表 3-13 查取横向进给量取 f=0.73mm/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,取车刀后面最大磨损量为 0.8-1.0。焊接车刀耐用度 T=60mm。 (d)选择切削速度。查《机械制造技术基础》课本,由表 3-11 知,当 ap =4.5,f=0.73mm/r 时, v =60 r/min,可保证 T=60min。 3)确定机的主轴转速

ns=

1000 v c 1000 ? 60 = ? 191r/min πd W πx100
- 10 -

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 191r/min 相近的机床转速为 183r/min 及 238r/min。 表 现选取

nw

=183r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 100 ? 183 ? 57.5m / min 1000 1000
=

?dns

4) 切削工时,按《工艺手册》表 6.2-1 L=

100 ? 20 =40mm , l1 =2mm, l 2 =0, l 3 =0 2
tm=

l ? l1 ? l 2 ? l 3 40 ? 2 = =0.314(min) nwf 183 ? 0.73

二.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,前角为 10°, 后角 6°,主偏角 90°,副偏角 8°,刀尖圆弧半径 0.5mm,刃倾角-10°。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 粗车外圆,加工余量为 5+3.5=8.5mm,两次走刀,则 ap=8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量 由 《切削用量简明手册》 HT200, 刀杆尺寸 16 ? 25, p =2.1,工件直径为 100mm, f=0.8-1.2。 a 则 再由《简明手册》表 4.2—3 查取 f =0.76mm/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 0.8-1.0,焊接耐用度 T=60mm。 (d)确定切削速度: 查《机械制造技术基础》课本,由表 3-11 知,当 ap=2.1,f=0.76mm/r 时, vc =60 r/min, 可保证 T=60min。 (4)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 60 = ? 191r/min πd W πx100

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 191r/min 相近的机床转速为 183r/min 及 238r/min。 表 现选取

nw

=183r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 100 ? 183 ? 57.5m / min 1000 1000
=

?dns

(5)计算基本工时: T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n) =(9+3+3+0)×2/(0.76×183)=0.22min。 其中 L=9,L1=3,L2=3,L3=0,i=2
- 11 -

三. 粗车 B 面( ? 90 左端面, ? 100 右端面,粗车 ? 45 外圆 )
粗车 ? 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 ap 粗车的余量为 4.5mm 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 =4.5mm。 (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 、工件直径 90mm、切 削深度 a =4.5mm, 则进给量为 0.7-1.0。 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 VC:查《机械制造技术基础》课本,由表 3-11 知,当 ap=4.5,f=0.73mm/r 时, vc =60 r/min,可保证 T=60min。 (4) 确定机床主轴转速:ns=

1000 v c 1000 ? 60 = ? 212r/min πd W π ? 90

按机床说明书(见《工艺手册》表 4.2-8),与 212r/min 相近的机床转速为 238r/min。现 选取 n w =238r/min。 所以实际切削速度: vc =

π ? 90 ? 238 ? 67.3m / min 1000 1000
=

?dns

(5) 切削工时,按《工艺手册》表 6.2-1 tm= tm=

l ? l1 ? l 2 90 ? 45 i ;其中 l= =22.5mm; l1 =4mm; nwf 2 l ? l1 ? l 2 22 .5 ? 4 i= =0.148(min) nwf 238 ? 0.75

l 2 =0mm;

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: ap (a)确定背吃刀量 粗车的余量为 4.5mm 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 =4.5mm。 (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 、工件直径 100mm、 切削深度 a =4.5mm,则进给量为 0.7-1.0。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 VC: 由表 3-11 知,当 ap=4.5,f=0.73mm/r 时, vc =60 r/min,可保证 T=60min。 4)确定机的主轴转速

- 12 -

ns=

1000 v c 1000 ? 60 = ? 191r/min πd W πx100

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 191r/min 相近的机床转速为 183r/min 及 238r/min。 表 现选取

nw

=183r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 100 ? 183 ? 57.5m / min 1000 1000
=

?dns

5) 切削工时,按《工艺手册》表 6.2-1 L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 (其中 d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0)

L=(100-45)/(2+4+0+0)=36.5mm T=36.5×1/(0.73×183)=0.27min。 粗车 ? 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,加工余量为 5+3.6=8.6mm,两次走刀,则 ap=8.6/2×2=2.15mm。 (b)确定进给量 由《切削用量手册》HT200,刀杆尺寸 16 25,工件直径为 90mm,则 f=0.4~0.55mm/r。再由 《简明手册》表 4.2—3 查取 f =0.52mm/r。 (c)确定切削速度 查《机械制造技术基础》课本,由表 3-11 知,当 ap=2.15,f=0.52mm/r 时, vc =50 r/min,可 保证 T=60min。 (4)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 50 = ? 354r/min πd W πx45

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 425r/min 相近的机床转速为 322r/min 及 430r/min。 表 现选取

nw

=322r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 45 ? 322 ? 45.5m / min 1000 1000
=

?dns

(5)计算基本工时: T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n) =(33-5-5+0)×2/(0.52×322)=0.27min。 其中 L=33,L1=-5,L2=-5,L3=0,i=2

工序Ⅱ
一.钻 ? 18 孔
(1)刀具选择:查《机械制造工艺设计简明手册》选用 ? 18 高速钢锥柄标准花钻。钻床选
- 13 -

择:型号 Z525 (2)切削用量选择: 查《切削用量手册》得:f=0.70-0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L 车床 进给量取 f=0.76mm/r。查《切削用量简明手册》取 V =0.33m/s=19.8m/min n =1000V/( ? D)=1000×19.8/3.14×18=350r/min 按机床选取 n =322r/m,故 V = ? Dn/1000=3.14×18×322/1000=18m/min (3)计算基本工时: T=(L+L1+L2)/(f×n) =(91+11+0)/(0.76×322)=0.42min。 其中 L=91,L1=(D/2)×cotKr+2=11,L2=0

二.

扩 ? 19.8 孔

(1)刀具选择:选用 ? 19.8 高速钢锥柄扩孔钻。 (2)确定切削用量: (2)切削用量选择: 查《切削用量简明手册》得:f=0.90-1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L 车 床进给量取 f=0.92mm/r。扩孔时的切削速度,由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》 得公式:VC=(1/2-1/3)VC 查《切削用量简明手册》取 VC =0.29m/s=17.4m/min VC=(1/2-1/3)VC =5.8-8.7m/min n=1000 VC/ D=1000×(5.8-8.7)/(3.14×18)=93-140r/min 按机床选取 n =136r/m,故 V = ? Dn/1000=3.14×19.8× 136/1000=8.5m/min (5)计算基本工时: T=(L+L1+L2)/(f×n) =(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。 其中 L=91,L1=14,L2=2

三.

粗铰 ? 19.94

(1)刀具选择:

? 19.94 高速钢锥柄铰刀。后刀面磨钝标准为 0.4-0.6,耐用度 T=60min
(2)确定切削用量: 背吃刀量 ap0.07 查《切削用量简明手册》得:f=1.0-2.0mm/r,取 f=1.68mm/r。 计 算 切 削 速 度 V=CVdoZvKV/(601mTmapXvfYv), 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/[601 0.3×36000.3×(0.07)0.1×(1.68)0.5] =0.14m/s=8.4m/min n=1000×V/( d)=1000×8.4/(3.14×19.94)=134r/min 按机床选取 n =132r/min V = ? dn/1000=3.14×132×19.94/1000=8.26m/min (3)计算基本工时: T=(L+L1+L2)/(f×n)
- 14 -





=(91+14+2)/(1.68×132)=0.48min。 其中 L=91,L1=14,L2=2

四.

精铰 ? 20

(1)刀具选择: ? 20 高速钢锥柄机用铰刀 (2)确定切削用量: 背吃刀量 ap=0.03。切削速度与粗铰,故 n =132r/mmin。 由《切削用量简明手册》f=1.0-2.0mm/r,取 f=1.24 VC= ? dn/1000=3.14×132×20/1000=8.29r/min (3)计算基本工时: T=(L+L1+L2)/(f*n) =(91+14+2)/(1.24*132) =0.65min 其中 L=91,L1=14,L2=2

五. 倒角
(1)刀具选择:用粗车 ? 100 外圆左端面的端面车刀。 (2)确定切削用量: 背吃刀量 ap=1.0mm,手动一次走刀。 V=30, n =1000V/( ? d)=1000 ? 30/(3.14 ? 20)=477.7r/min 由机床说明书,n =430r/min VC = ? dn/1000=3.14 ? 430 ? 20/1000=27m/min

工序Ⅲ:
一. 粗车 ? 45 右端面
(1)选择刀具 选用 93°偏头端面车刀,车床用 C365L 转塔式车床,中心高 210mm,故刀杆尺寸为 16 ×25mm,刀片厚度取 5mm,选用 YG6 的刀具材料,前刀面形状为平面带倒棱型,前角为 10°,后角 8°,主偏角 93°,副偏角 10°,刀尖圆弧半径 0.5mm,刃倾角-10°。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀深度 车加工余量为 7mm.由于刀杆截面取最大吃刀深度为 6mm,所以分两次走刀完成,则取 3.5mm。 (b)确定进给量 f: 根据 《切削手册》 加工材料 HT200 车刀刀杆尺寸 16×25 工件直径 45mm, 切削深度 ap=3.5mm, 属 3—5mm,则进给量为 0.45--0.75mm/r,再根据 C365L 车床及《机械工艺》查取横向进给量 f=0.54mm/r。 (c)选择车刀磨钝标准及耐用度: 根据《切削手册》表 10,取车刀后面最大磨损量为 0.8--1.0,焊接刀耐用度 T=60min。 (d)确定切削速度 Vc,

- 15 -

查课本,由表 3-11 知,当 ap=3.5,f=0.54mm/r 时, vc =60 r/min,可保证 T=60min。 (3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 60 = ? 425r/min πd W πx45

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 191r/min 相近的机床转速为 322r/min 及 430r/min。 表 现选取

nw

=430r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 45 ? 430 ? 60.8m / min 1000 1000
=

?dns

(4)计算基本工时 由〈机械工艺〉查得:L=(d-d1)/2+l1+l2+l3,其中 d1=0,l3=0,l2=2,l1=4,则 L=50/2+4+2=31mm, 所以 T=Li/fn =31 ? 2/(0.54 ? 430 )=0.27min.

二.

粗车 ? 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,加工余量为 5+3.6=8.6mm,两次走刀,则 ap=8.6/2×2=2.15mm。 (b)确定进给量 由《切削用量手册》HT200,刀杆尺寸 16 25,工件直径为 90mm,则 f=0.4~0.55mm/r。再由 《简明手册》表 4.2—3 查取 f =0.52mm/r。 (c)确定切削速度 查《机械制造技术基础》课本,由表 3-11 知,当 ap=2.15,f=0.52mm/r 时, vc =50 r/min,可 保证 T=60min。 (4)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 50 = ? 354r/min πd W πx45

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 425r/min 相近的机床转速为 322r/min 及 430r/min。 表 现选取

nw

=322r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 45 ? 322 ? 45.5m / min 1000 1000
=

?dns

(5)计算基本工时: T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n) =(33-5-5+0)×2/(0.52×322)=0.27min。 其中 L=33,L1=-5,L2=-5,L3=0,i=2

三.

粗车 ? 90 外圆
- 16 -

(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 5+3.5=8.5mm,两次走刀,则 ap =8.5/2×2=2.1mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》HT200,刀杆尺寸 16 ? 25,工件直径为 100mm,则 f=0.8-1.2。再 由《简明手册》表 4.2—3 查取 f =0.76mm/r。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度 由《切削用量简明手册》表 1.9 查取后刀面磨损最大限度为 0.8-1.0,焊接耐用度 T=60mm。 (d)确定切削速度 VC 根据《切削用量简明手册》表 1.11 查取:VC=1.33 (由 182-199HBS、ap=2.1、f =0.76mm/r、 车刀为 YG 硬质合金), 查《机械制造技术基础》课本,由表 3-11 知,当 ap=2.1,f=0.76mm/r 时, vc =60 r/min, 可保证 T=60min。 (4)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 60 = ? 212r/min πd W πx90

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 212r/min 相近的机床转速为 183r/min 及 238r/min。 表 现选取

nw

=183r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 90 ? 238 ? 67.3m / min 1000 1000
=

?dns

(5)计算基本工时: T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n) =(8+3+3+0)×2/(0.76×238)=0.15min。 其中 L=9,L1=3,L2=3,L3=0,i=2

四.

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 粗车加工余量为 3+1.2=4.2mm,可以一次走刀完成,则 ap=4.2mm。 (b) 确定进给量 f 根据 《切削手册》 切深 ap=4.2mm,属于 3—5mm, 则进给量 f 为 0.1—1.0mm/r,再根据 C365L 及其〈机械工艺〉f 机=0.73mm/r. (c) 选择车刀磨钝标准及耐用度:根据《切削手册》表 10,取车刀后面最大磨损量为 0.8--1.0,焊接刀耐用度 T=60min。 (d) 确定切削速度

- 17 -

查《机械制造技术基础》课本,由表 3-11 知,当 ap=4.2,f=0.73mm/r 时, vc =50 r/min, 可保证 T=60min。 (3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 50 = ? 177r/min πd W πx90

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 177r/min 相近的机床转速为 136r/min 及 183r/min。 表 现选取

nw

=183r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 90 ? 183 ? 52 m / min 1000 1000
=

?dns

(4)计算基本工时: t=[(d-d1)/2+l1+l2+l3]/fn=[(90-45)/2+0+4+0]/0.73 ? 183=0.2min.

工序Ⅳ:
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: 加工余量为 z=0.7,可一次走刀完成,ap =0.7。 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 0.5,则进给量为 0.18-0.25mm/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: 由表 3-11 知,当 ap=0.7,f=0.73mm/r 时, vc =100 r/min,可保证 T=60min。 (3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 100 = ? 318r/min πd W πx100

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 318r/min 相近似的机 床转速 n=322r/min,,所以实际切削速度 vc = (4)计算基本工时:
- 18 -

π ? 100 ? 322 ? 101m / min 1000 1000
=

?dns

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 (其中 d=100,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0) =(100-0)/2+4+2+0=56mm T= =61/(0.24×322)=0.79min。

二.

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,前角为 10°, 后角 6°,主偏角 90°,副偏角 10°,刀尖圆弧半径 0.5mm,刃倾角 0°。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 半精车外圆,加工余量为 1.1mm,一次走刀,则 ap=1.1/2=0.55mm。 (b)确定进给量 由《切削用量简明手册》表 3—14 得 f=0.2-0.3mm/r。再由《简明手册》表 4—1—2 查取 f =0.28mm/r。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度:后刀面磨钝标准为 0.8-1.0,耐用度为 T=60min。 (d)确定切削速度 查 《机械制造技术基础》 课本, 由表 3-11 知, ap=0.55,f=0.28mm/r 时,vc =100 r/min, 当 可保证 T=60min。 (3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 100 = ? 318r/min πd W πx100

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 318r/min 相近的机床转速为 183r/min 及 322r/min。 表 现选取

nw

=322r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 100 ? 322 ? 101m / min 1000 1000
=

?dns

(4)计算基本工时: T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n) =(9+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.17min。 其中 L=33,L1=-5,L2=-5,L3=0,i=2

三.半精车 B 面(半精车 ? 100 右端面,半精车 ? 90 左端面,半精车
? 45 外圆)
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=1.1,可一次走刀完成,ap=1.1。 (b)确定进给量
- 19 -

由 《机械制造工艺设计手册》 3—14 表面粗糙度 Ra3.2, 表 铸铁, 副偏角 10., 刀尖半径 0.5mm, 则进给量为 0.2-0.35mm/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 查《机械制造技术基础》课本,由表 3-11 知,当 ap=1.1,f=0.73mm/r 时, vc =100 r/min,可 保证 T=60min。 3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 100 = ? 318r/min πd W πx100

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 318r/min 相近似 的机床转速 n=322r/min,则实际切削速度所以实际切削速度

vc =

π ? 100 ? 322 ? 101m / min 1000 1000
=

?dns

(4)计算基本工时: L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 (其中 d=100,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(100-45)/2+4+0+0=31.5mm T=L×i/(f×n)=31.5/(0.24×322)=0.41min。 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=1.1,可一次走刀完成,ap =1.1。 (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 0.5,则进给量为 0.1~0.25mm/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: 查《机械制造技术基础》 课本, 由表 3-11 知, ap=1.1,f=0.24mm/r 时,vc =110 r/min, 当 可保证 T=60min。 (4)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 110 = ? 389r/min πd W πx90

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 389r/min 相近似 的机床转速 n=322r/min,则实际切削速度所以实际切削速度

vc =

π ? 100 ? 322 ? 101m / min 1000 1000
=

?dns

(5)计算基本工时:
- 20 -

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3 (其中 d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0) =(90-45)/2+4+0+0=26.5mm T=L×i/(f×n)=26.5×1/(0.24×322)=0.03min。 半精车 ? 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:1.0mm,一次走刀成, ap =1.0/2=0.5mm. (b)确定进给量 f 查《机械工艺》f 取 0.2—0.3mm,由表 4-1-2,f=0.28mm. (c)确定切削速度 查课本,由表 3-11 知,当 ap=0.5,f=0.28mm/r 时, vc =100 r/min,可保证 T=60min。 (3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 100 = ? 708r/min πd W πx45

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 708r/min 相近的机床转速为 550r/min 及 745r/min。 表 现选取

nw

=745r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 45 ? 745 ? 105 m / min 1000 1000
=

?dns

(4)计算工时 t=(l+l1+l2+l3)i/(fn) =(9+3+3+0)/(0.28 ? 745 )=0.07min.

四. 半精车 ? 90 外圆
(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 1.1mm,一次走刀,则 ap=1.1/2=0.55mm。 (b) 确定进给量 由 《切削用量手册》 3—14 得 f=0.2-0.3mm/r。 《简明手册》 4—1—2 查取 f =0.28mm/r。 表 再由 表 (c) 确定切削速度 查 《机械制造技术基础》 课本, 由表 3-11 知, ap=0.55,f=0.28mm/r 时,vc =100 r/min, 当 可保证 T=60min。 (3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 100 = ? 354r/min πd W πx90

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 191r/min 相近的机床转速为 322r/min 及 430r/min。 表 现选取

nw

=322r/min。
- 21 -

所以实际切削速度 vc =

π ? 90 ? 322 ? 91m / min 1000 1000
=

?dns

(4)计算基本工时: T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n) =(8+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.16min。 其中 L=33,L1=-5,L2=-5,L3=0,i=2

五.倒角
倒角( ? 100) (1)选择刀具:用工步 1 的端面车刀。 (2)切削用量: 背吃刀量 ap=1.5,手动进给,一次走刀。 V =80m/min, n =1000×V/( ? D)=1000×80/(3.14×100)=254.7r/min 按 C365L 说明书:n =238r/min, V = ? Dn/1000=3.14×238×100/1000=74.7m/min (3) 基本工时:由工人操控,大约为 0.03min。 倒角( ? 90) (1)选择刀具:用工步 1 的端面车刀。 (2)切削用量: 背吃刀量 ap=1.5,手动进给,一次走刀。 V =80m/min, n =1000×V/( ? D)=1000×80/(3.14×90)=283r/min 按 C365L 说明书:n =238r/min, V = ? Dn/1000=3.14×238×90/1000=67 m/min (3) 基本工时:由工人操控,大约为 0.03min。 倒角 (1)刀具选择:用粗车 ? 100 外圆左端面的端面车刀。 (2)确定切削用量: 背吃刀量 ap=1.0mm,手动一次走刀。 V=30, n =1000V/( ? d)=1000 ? 30/(3.14 ? 20)=477.7r/min 由机床说明书,n =430r/min VC = ? dn/1000=3.14 ? 430 ? 20/1000=27m/min

工序Ⅴ
一. 半精车 ? 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:1.0mm,一次走刀成, ap =1.0/2=0.5mm. (b)确定进给量 f 查《机械工艺》f 取 0.2—0.3mm,由表 4-1-2,f=0.28mm. (c)确定切削速度 查课本,由表 3-11 知,当 ap=0.5,f=0.28mm/r 时, vc =100 r/min,可保证 T=60min。

- 22 -

(3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 100 = ? 708r/min πd W πx45

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 708r/min 相近的机床转速为 550r/min 及 745r/min。 表 现选取

nw

=745r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 45 ? 745 ? 105 m / min 1000 1000
=

?dns

(4)计算工时 t=(l+l1+l2+l3)i/(fn) =(9+3+3+0)/(0.28 ? 745 )=0.07min.

二. 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 0.8mm,一次走刀完成,则 ap=0.8mm。 (b)确定进给量 查《机械制造工艺手册》表 3—14 得 f=0.2-0.3mm/r,再由表 4—12,f =0.23mm/r (c)确定切削速度 查课本,由表 3-11 知,当 ap=0.8,f=0.23mm/r 时, vc =120 r/min,可保证 T=60min。

(3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 120 = ? 424r/min πd W πx90

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 424r/min 相近的机床转速为 322r/min 及 430r/min。 表 现选取

nw

=430r/min。

所以实际切削速度 vc =

?dns π ? 90 ? 430 = ? 122 m / min 1000 1000

(4)计算基本工时: L= d+L1+L2+L3,由于车削实际端面 d=90,d1=45,L1=4,L2=0,L3=0,则 L=(90-45)/2+4+0+0=26.5mm. T= =26.5×1/(0.23×430)=0.27min

三. 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°。
- 23 -

(2)确定切削用量: (a)确定背吃刀深度 : ap=3.6mm,一次走刀完成。 (b)确定进给量 f: 根据《切削手册》ap =3.6mm,属于 f=0.4—0.5mm/r.按 《工艺手册》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《切削手册》表 10,取车刀后面最大磨损量为 0.8--1.0,焊接刀耐用度 T=60min。 (d)确定切削速度 查课本,由表 3-11 知,当 ap=3.6,f=0.41mm/r 时, vc =60 r/min,可保证 T=60min。 (3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 60 = ? 425r/min πd W πx45

按机床说明书(见 《工艺手册》 4.2-8),与 425r/min 相近的机床转速为 322r/min 及 430r/min。 表 现选取

nw

=430r/min。

所以实际切削速度 vc =

π ? 45 ? 430 ? 61m / min 1000 1000
=

?dns

(4)计算基本工时: t=[(d-d1)/2+ L1+L2+L3]/fn=[(45-4)/2+4+0+0]/0.41 ? 430=0.13min。

四.车倒角
倒角( ? 45 右侧) (1)用端面车刀加工余量 7,ap =3.5,手动进给,两次走刀。V 给为 Vc =60m/min,n 给=1000× Vc/d=1000×60/45 =424.6r/min,按取 n 机=430r/min,则 Vc 机= ? n 机 d/1000= ? ×430× 45/1000=60.76m/min (2)计算基本工时:由工人操控,大约为 0.10min. 倒角(内孔右侧) (1)刀具选择:用粗车 ? 100 外圆左端面的端面车刀。 (2)确定切削用量 背吃刀量 ap=1.0mm,手动一次走刀。 V=30, n =1000*V/ ? D=1000 ? 30/(3.14 ? 20)=477.7r/min 由机床说明书,n=430r/min V= ? nd/1000=3.14 ? 430 ? 20/1000=27m/min

工序Ⅵ
一. 精车 ? 100 左端面
(1)选择刀具:与半精车 ? 100 左端面同一把。
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(2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量 加工余量为 0.8mm,一次走刀完成,则 ap=0.8mm。 (b)确定进给量 查《机械制造工艺手册》表 3—14 得 f=0.2-0.3mm/r,再由表 4—12,f =0.23mm/r (c)确定切削速度 查《机械制造技术基础》课本,由表 3-11 知,当 ap=0.8,f=0.73mm/r 时, vc =120 r/min,可 保证 T=60min。 (3)确定机的主轴转速 ns=

1000 v c 1000 ? 120 = ? 382r/min πd W πx100

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 382r/min 相近似的机 床转速 n=430r/min,则实际切削速度所以实际切削速度

vc =

π ? 100 ? 430 ? 135 m / min 1000 1000
=

?dns

(4)计算基本工时: L=d/2+L1+L2+L3,由于车削实际端面 d=100,d1=0,L1=4,L2=2,L3=5,则 L=100/2+4+2+5=61mm. T= =61×1/(0.23×430)=0.62min

二. 车过渡圆
(1)刀具选择 YG6 硬质合金成形车刀 R=5mm。 (2)确定切削用量 (a)确定背吃刀量:ap=z=5mm,一次走完成。 (b)确定进给量:手动进给。 (c)确定切削速度 按 C365L 车床转速见《切削用量简明手册》选择与 424.6 相近转速得 =430r/mm,则实际切削 速度为 (3)计算基本工时 T≦0.05min,即工人最慢加工速度。

工序Ⅶ
一. 粗铣两侧面
(1)刀具选择 根据《工艺手册》表 3.1 及铣刀样本手册,选两把镶片圆锯齿铣刀,外径 160mm,内径 32mm,L=3mm,Z=40 (2)切削用量 L=3mm (3)由《切削手册》表 3.5 当机床 X61W 功率为 5-10KW,采用 YG6 硬质合金材料加工铸铁

- 25 -

取 f=0.14-0.24mm/r,取 f 机=0.14mm/r。 (4)选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据《切削手册》表 3.7,铣刀齿后刀面最大磨损限度为 1.5mm,由《切削手册》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 n 查=1000Vc/ ? d0=1000×130/(3.14 ? 160)=258.6r/min. 根据 X61W 机床说明书(见《切削手册》表 3.23)取主轴转速 n 机=255r/min.则实际切削 速度为 Vc = ? n 机 d0/1000=3.14×255×160/1000=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=fz×z×n 机 =0.14×40× 255=1428mm/min. X61W 机床说明书(见《切削手册》表 3.23)取 Vf=980mm/min (6)计算基本工时 L=48.2m L1=38mm L2=5mm T=(L+L1+L2)/fm=(48.2+38+5)/960=0.09 min

二. 精铣两侧面
(1)工序要求 左侧面表面粗糙度 Ra=3.2,单边加工余量 z=0.55mm,选 X63 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,选两把高钢镶齿三面刃铣刀,同时铣削两面, 铣刀外径 d0=160mm,D=40mm,L=20mm,Z=22(由《切削手册》表 4.1, 4.2) (2)确定铣削深度 由于单边加工余量 Z=0.55mm,余量不大,故一次走刀完成,则 ap=0.55mm. (3)确定每齿进给量 fz 由《切削手册》表 3.3 在 X63 铣床功率为 10kw(《切削手册》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《切削手册》表 3.11,取 Vc=30,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8, Vc =30×0.9×1.0×0.8=21.6m/min nc 查=1000×Vc /d0=1000×21.6/160 =43r/min 查 X63 机床说明书(见《工艺手册》表 4.2-39)选取主轴转速 n 机=47.5r/min.则实际切削 速度为 Vc = ? n 机 d0/1000=3.14×47.5×160/1000=23.87m/min,当 n=47.5r/min 时,工作台每分 进给量 fm=Vf=fz×z×n 机=0.08×22×47.5=83.6mm/min 由 X63 机床说明书(《见工艺手册》表 4.2-40)选取铣床工作台进给量 fm=75mm/min (6)计算基本工时 L=l+l1+l2=91mm T=L/fm=91/75=1.2min

工序Ⅷ
一.钻 孔 ? 4
- 26 -

选用 Z525 型摇臂钻床。 (1)刀具选择: 由《工艺手册》选用 ? 4 高速钢锥柄标准花钻。 (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 Vc=0.46m/s=27.6m/min =197r/m 由 Z35 钻床取 n =1700r/min. 故 VC=21m/min. (3)基本工时: T=(L+L1+L2)/fn 其中 L1=10,L2=0,L=12.5 T=0.07min

二.

铰?6 孔

(1)刀具选择:

? 6 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 ap=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,其中 KKV=1,KCV=15.6,KZV=0.2,KXV=0.1,KYV=0.5,m=0.3 V = 0.21m/s=12.8m/min,n=679r/min ,取 n =670r/min, V =12.8m/min (3)基本工时: 其中 L1=10,L2=2,L=7 T=(L+L1+L2)/fn=0.11min

工序Ⅸ
一.钻 4× ? 9
(1)刀具选择 选用 ? 9 高速钢锥柄标准麻花钻。 (2)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 (3)计算基本工时 其中 L1=8,L2=0,L=8 T=(L+L1+L2)/fn=0.047min

- 27 -

工序Ⅹ
一.磨削 B 面即:磨削 ? 45 同时磨两端面
选用 M114W 万能外圆磨床,使用专用夹具,选用纵向进给法。 查《机械制造工艺设计简明手册》表 4.2-30 (1)砂轮选择 A46KVP 250×20×75,耐用度为 2400s。 (2)确定切削用量 工件转速 V=20--40 取 V=40m/min,n=1650r/min 查《金属工艺人员切削手册》表 14—128 得: f=6.3mm/r (3)计算基本工时 T=(ZbA/ftM+K ? )k=0.03min

工序Ⅺ
一. 磨削外圆 ? 100
(1)选择砂轮 查 《机械制造工艺设计手册》 3.2-1, 3.2-2, 4.2-30 得砂轮选择结果为: 表 表 表 A46KV6P 300 ×50×230。查《金属工艺人员手册》砂轮耐用度为 1800s。 (2)确定切削用量 砂轮转速 V=2670r/min(查《机械制造工艺设计手册》表 4.2-30),则 Vw=0.52m/s nw=2.2r/s 切入磨时 fr=320r/min (k1=1.25,k2=1.28 查《金属工艺人员手册》表 14—133) (3)计算基本工时 T=(ZbA/ftM+K ? )k=0.23min

二.

磨削 ? 45 外圆

(1)选择砂轮 选用磨削 ? 100 外圆同一砂轮。 (2)确定切削用量 Vw=0.53m/s nw=2.5r/s 切入磨时 fr=560r/min (3) 计算基本工时: T=(ZbA/ftM+K ? )k=0.13min

工序 XII 一.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 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
- 28 -

(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: (2) 确定砂轮速度 查《关于手册》表 4.2-32 得: (3) 工件速度 查《工艺设计实训教程》表 1.2-25 得: 取 (4) 轴向进给速度 (即磨削进给量 f) 查《工艺设计实训教程》表 1.2-25: f=(0.5-0.8)*B=(0.5-0.8)*20=10-16 取:f=10 (5) 径向进给量 (磨削深度) 查《工艺设计实训教程》表 1.2-25 得:f=0.01-0.025 则取:径向进给量 f=0.01 ,走刀 4 次 (6) 确定基本工时 L=l+20=38+20=58mm T=0.14min

工序ⅩⅢ 刻线、刻字

工序 XIV 镀铬

工序 XV 检测入库

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参考文献
[1] 孟少龙.机械加工工艺手册第 1 卷[M].北京:机械工业出版社,1991 [2] 李洪.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,1990 [3]《金属机械加工工艺人员手册》修订组.金属机械加工工艺人员手册[M].上 海:上海科学技术出版社,1997 [4] 于骏一.典型零件制造工艺[M].北京:机械工业出版社,1989 [5] 王季琨、沈中伟、刘锡珍.机械制造工艺学[M].天津:天津大学出版社, 2004 [6] 莫雨松、李硕根等.互换性与技术测量[M].中国计量出版社,1988 [7] 方昆凡.公差与配合技术手册[M].北京:北京出版社,1984 [8] 马贤智.机械加工余量与公差手册[M].北京:中国标准出版社,1994 [9] 上海金属切削技术协会.金属切削手册[M].上海:上海科学技术出版社, 1984 [10] 东北重型机械学院、洛阳农业机械学院、长春汽车厂工人大学.机床夹具 设计手册[M].上海:上海科学技术出版社,1980 [11] 余光国、马俊、张兴发.机床夹具设计[M].重庆:重庆大学出版社,1995 [12] 东北重型机械学院等. 机床夹具设计手册[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1979。 [13] 刘文剑、曹天河、赵维.夹具工程师手册[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出 版社,1987 [14] 贵州工学院机械制造工艺教研室.机床夹具结构图册[M].贵阳:贵州人民 出版社,1983 [15] 孙已德.机床夹具图册[M].北京:机械工业出版社,1984 [16] 成大先. 机械设计手册单行本连接与紧固[M]. 北京, 化学工业出版社, 2004

- 30 -

感谢
本毕业设计是在指导老师 XX 老师的指导下完成的,衷心感谢老师的悉心指 导以及在生活上给予的关心和帮助。XX 以渊博的学识、高度的责任感使我不仅 在学术上受益匪浅,而且言传身教,以其高尚的人格教导了我做人的道理。在此 课程设计完成之际,瑾向刘老师表示最衷心的感谢! 同时,我深深感谢我们机电工程学院的领导和老师,我在思维方法、学习 态度和工作作风方面得到的进步都受益于您们的指导和影响; 对我能顺利完成毕 业设计给予了很大的帮助。 在课题的研究和设计过程中,得到了师兄和同学们的无私帮助,在此对他 们表示衷的感谢。 最后,深深地感谢父母和家人多年来的支持、理解和关心。

- 31 -

机械制造工程学课程设计

学校:XXXXX 大学 班级:XXXXX 姓名:XXXXX

- 32 -

3.6 夹具设计:
为了提高劳动生产,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹 具。 定位误差分析: 1. 定位元件尺寸及公差的确定:夹具的主要定位元件为一平面一短销,该定 位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合,即 ? 20?0 ?0.045 2. 由于存在两平面配合, 由于零件的表面粗糙度为 0.4? m ,因此需要与配合 平面有一粗糙度的要求为 1.6? m 3. 钻削力的计算: px ? 419 D?S 0.8 k p 刀具选用高速钢材料 查《机床夹具设计手册》表 1-2-8

0.6 200 0.6 ? HB ? k ?? ? ? 1.03 p ? 190 ? 190 ?
D ? 8.4 、 S1 ? 0.25 、 S2 ? 0.125 px1 ? 419 D?S 0.8 k p ? 419 ? 8.4 ? 0.250.8 ? 1.03 ? 1195.8N
px 2 ? 419 D?S 0.8 k p ? 419 ? 9 ? 0.1250.8 ? 1.03 ? 735.9 N

4.

夹紧力计算: 查《机床夹具设计手册》由表 1-2-23 可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为 0 查表 1-2-21: d ? 10mm p ? 1 . 2 5 r z ? 4 . 5 9 4 ? ? 2°29′ , 选用梯形螺纹有利于自锁 ? 2 ? 8°50′
25 L 25 ? 40 ? 1120 N 4.594 ? tg ?11?

w0 ?

? tg?1 ? ? 2 tg ?? ? ? 2 ?
,

?

由于工件为垂直安装在夹具之间,所以夹紧力 w0 ? w 所以夹具设计符合要 求

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