2636 法蘭盤加工工藝及鉆4X8孔夾具設(shè)計,法蘭盤,加工,工藝,x8,夾具,設(shè)計 第 1 頁 共 37 頁法蘭盤加工工藝及鉆 4X8 孔夾具設(shè)計序 言我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們大學(xué)生活中占有重要的地位。通過本次課程設(shè)計，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉：1. 能熟練運用機械制造工藝設(shè)計中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。2. 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3. 學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。就我個人而言，通過這次設(shè)計，基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計，機床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計等。并學(xué)會了使用和查閱各種設(shè)計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學(xué)理論知識，解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計問題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計過程中，學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。在這個過程中，使我對所學(xué)的知識有了進一步的了解，也了解了一些設(shè)計工具書的用途，同時，也鍛煉了相互之間的協(xié)同工作能力。在此，十分感謝同學(xué)們的互相幫助。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我將繼續(xù)刻苦努力，不斷提高自己。我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 在此次課程設(shè)計過程中，查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點，尤其是何亞銀老師，在此表示感謝！由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。第 2 頁 共 37 頁第 3 頁 共 37 頁目 錄1.零件設(shè)計任務(wù)及分析 ..........................................41.1 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型 ....................................41.2 零件的分析 ................................................41.2.1 零件的作用 .............................................41.2.2 零件的工藝分析 ........................................41.2.3 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 .....................52.工藝規(guī)程設(shè)計 ................................................62.1 確定毛坯的制造形式 ........................................62.2 基準的選擇 ................................................62.3 工件表面加工方法的選擇 ....................................62.4 制定工藝路線 ..............................................82.4.1 工藝路線方案一 .........................................82.4.2 工藝方案二 .............................................82.4.3 工藝方案的比較與分析 ...................................92.5 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ...................102.5.1Φ 017.45?mm 外圓表面 ....................................102.5.2 外圓表面 Φ 12.034?mm....................................112.5.3 B 面中外圓柱面 ........................................11第 4 頁 共 37 頁2.5.4 孔 Φ20 045.?mm .........................................112.5.5 Φ 017.?mm 的端面 .....................................122.6 確立切削用量及基本工時 ...................................132.6.1 工序Ⅰ 車削 Φ100mm 端面及外圓柱面，倒角，粗車 B 面 .....132.6.2 工序 Ⅱ 車 Φ 017.45?mm 端面及外圓柱面有,車 Φ90mm 端面 ..172.6.3 工序 Ⅲ 鉆、擴、鉸 Φ20 045.?mm 孔，鉆 4-Φ9 透孔。 ......232.6.4 工序 Ⅳ 銑 Φ90mm 圓柱面上的兩個平面 ..................262.6.5 工序 Ⅴ 鉆 Φ4mm 孔，再鉆 Φ6 03.?mm 孔 ..................282.6.6 工序 Ⅵ 磨 B 面及 Φ90mm 外圓柱面 ......................292.6.7 工序 Ⅶ 磨 Φ90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面 .......313．夾具設(shè)計 ..................................................323.1 設(shè)計要求 .................................................323.2 夾具設(shè)計的有關(guān)計算 .......................................323.3 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .................................334.小結(jié) ........................................................34參考文獻 ......................................................35第 5 頁 共 37 頁1.零件設(shè)計任務(wù)及分析CA6140 臥式車床的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外援與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標明刻度，實現(xiàn)縱向進給。分析法蘭盤的技術(shù)要求，并繪制零件圖。設(shè)計零件技術(shù)機械加工工藝規(guī)程，填寫工藝文件。設(shè)計零件機械加工工藝裝備。設(shè)計加工 4-Ф9 透孔的夾具裝配圖。1.1 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型設(shè)計題目給定的零件是法蘭盤零件，該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000（件/年）法蘭盤的年產(chǎn)量為 10000 件，查表可知該產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)。1.2 零件的分析1.2.1 零件的作用題目所給的零件是 CA6140 車床的法蘭盤（見附圖 1）。它位于車床絲桿的末端，主要作用是標明刻度，實現(xiàn)縱向進給。零件的 Φ100 外圓上標有刻度線，用來對其調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值；外圓上鉆有定位孔，實現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標明通過，本身沒有承受到多少力的作用。1.2.2 零件的工藝分析CA6140 車床法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. 以 Φ 100 為基準面加工表面0.1234??這一組加工表面包括： ， Φ 45 的右端面0.175???06.??第 6 頁 共 37 頁2. 以 端面為基準， 先用 的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔0.1745??? 16?由于孔與 有跳動的要求，所以要以 端面為基準，零件材料為. 0.1745??HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量為 10000 件屬中批量生產(chǎn)，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率、保證加工精度后可采用金屬模鑄造類型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡可能接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。CA6140 車床法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. 以 Φ 100 為基準面加工表面0.1234??2．以 端面為基準，車 、 、 外圓，，切槽 3×2，并導(dǎo)0.175?0.645???0.1234??9?，和 。1.4???3．要以孔 為基準，精車所有外圓面，4-Φ9 孔和同軸的孔，使其達到要求.450?由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。1.2.3 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量為 5000 件屬中批量生產(chǎn)，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率、保證加工精度后可采用金屬模鑄造類型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡可能接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。第 7 頁 共 37 頁2.工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。2.2 基準的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。（1） 粗基準的選擇。選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)的工序提供精基準。選擇粗基準的出發(fā)點是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準（這就是粗基準選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取 Φ45 外圓柱面和端面作為粗基準。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達到完全定位。（2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。2.3 工件表面加工方法的選擇本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、倒角、車槽等等。材料為 HT200。參考≤機械制造工藝設(shè)計簡明手冊≥表 1.4—6、表 1.4—7、表 1.4—8 等等，其加工方法選擇如下：第 8 頁 共 37 頁1. 外圓面：公差等級為 IT6~IT8,表面粗糙度為 0.8，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。2. Φ20 內(nèi)孔：公差等級為 IT7~IT8，表面粗糙度為 1.6，采用鉆→擴→鉸→精鉸的加工方法，倒角用車刀加工。3. 外圓面：公差等級為 IT13~IT14,表面粗糙度為 0.4，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。4. Φ90 外圓：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為0.3，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。5. Φ100 外圓面：公差等級為 IT11，表面粗糙度為 0.8，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。6. 右端面：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為0.4，采用的加工方法為粗車。7. Φ90 突臺右端面：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.4，采用粗車→半精車→精車的加工方法。8. Φ90 突臺左端面：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 3.2，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。9. Φ100 突臺左端面：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 1.6，采用粗車→半精車→精車的加工方法。10. 槽 3×2：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為0.3，采用的加工方法為粗車。11. Φ100 突臺右端面：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.4，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。. 12. Φ90 突臺距離軸線 34㎜的被銑平面：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗銑→精銑。13. Φ90 突臺距離軸線 24㎜的被銑平面：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為 0.3，采用的加工方法為粗銑→精銑→磨削。14. 4-Φ9 孔：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為0.2，采用鉆削的加工方法。15. Φ4 的孔：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為0.2，采用鉆削的加工方法。第 9 頁 共 37 頁16. Φ6 的孔：未注公差等級，根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13, 表面粗糙度為0.2，采用鉆→鉸的加工方法。2.4 制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.4.1 工藝路線方案一工序 Ⅰ 粗精銑 Φ20 mm 孔兩端面045.?工序 Ⅱ 鉆鉸孔 Φ20 并倒角.工序 Ⅲ 粗車 ,Φ90, 的外圓，車 B 面與 Φ90 的端面0.17???0.1234???工序 Ⅳ 粗車 ,Φ90, 的外圓，車 B 面與 Φ90 的端面，倒角，切.45.3×2 越程槽工序 Ⅴ 粗精銑 Φ90 外圓柱面上平行于軸線的兩個平面工序 Ⅵ 鉆 4-Φ9 透孔，鉆 Φ4 孔，鉆鉸 Φ6 的銷孔工序 Ⅶ 磨 ， 的外圓，磨 Φ90 上銑削掉的一平面0.1745???0.1234??工序 Ⅷ 拋光 B 面工序 Ⅸ 刻字劃線工序 Ⅹ 外圓 無光鍍鉻工序 Ⅺ 檢查0.1234??2.4.2 工藝方案二工序 Ⅰ 車 端面，車 外圓柱面。0.1234???0.1234???工序 Ⅱ 車 Φ 端面及外圓柱面。7.5工序 Ⅲ 鉆孔 Φ20mm工序 Ⅳ 鉆 4—Φ9 透孔工序 Ⅴ 鉆 Φ4 孔，再鉆 Φ6 孔03.?工序 Ⅵ 銑 Φ90 圓柱面上的兩個平面工序 Ⅶ 磨 B 面及 Φ90 外圓柱面工序 Ⅷ 磨 Φ90 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面第 10 頁 共 37 頁工序 Ⅸ 拋光 B 面工序 Ⅹ 劃線刻字工序 Ⅺ 外圓無光鍍鉻0.1234???工序 Ⅻ 檢查2.4.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一 采用同時銑削加工兩個端面，可以提高效率，而方案二采用車削端面，可以保證精度，方案一的精度雖高但精度不能保證，應(yīng)把保證精度放在首位，故選用方案二車削兩端面。兩個方案在加工深孔 Φ20 時都采用045.?了先鉆再鉸的方案。但由于此孔長度為 91mm 屬于深孔，且要求粗糙度為 1.6，精度要求較高，采用鉸的話不僅效率低而且不能達到精度。所以在鉆孔完畢后再到拉床上進行拉削加工。由于各端面及外圓柱面都與 Φ20 軸線有公差保證，所以加工各端面045.?及外圓柱面時應(yīng)盡量選用 Φ20 孔為定位基準。經(jīng)過比較修改后的具體工藝過程如045.?下:工序 Ⅰ 車 端面，車 外圓柱面,倒角及粗車。0.1234???0.1234???工序 Ⅱ 車 Φ mm 端面及外圓柱面,倒角。7.5工序 Ⅲ 鉆、擴、鉸孔 Φ19.8mm，鉆 4—Φ9mm 透孔工序 Ⅳ 鉆 Φ4mm 孔，再鉆 Φ6 mm 孔03.?工序 Ⅴ 鉆 4—Φ9mm 透孔工序 Ⅵ 銑 Φ90mm 圓柱面上的兩個平面工序 Ⅶ 磨 B 面及 Φ90mm 外圓柱面工序 Ⅷ 磨 Φ90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面工序 Ⅸ 拋光 B 面工序 Ⅹ 劃線刻字工序 Ⅺ 外圓無光鍍鉻0.1234???工序 Ⅻ 檢查以上加工方案大致看來還是合理的.但通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后,就會發(fā)現(xiàn)仍有問題,主要表現(xiàn)在工序Ⅳ鉆 Φ4mm 孔，再鉆 Φ6 mm 孔03.?由于在設(shè)計夾用夾具時要以 Φ90mm 圓柱面上的一個平面來定位,所以應(yīng)把銑 Φ90mm 圓柱面上的兩個平面這一道工序放在鉆 Φ4 孔，再鉆 Φ6 mm 孔工序前. 并且工序 Ⅲ03.?與工序 Ⅴ序可并為一個工序,否則就有點繁瑣.第 11 頁 共 37 頁因此最后確定的加工工藝路線如下： 工序 Ⅰ 車 端面，車 的外圓柱面，倒角，粗車 B 面。以 Φ0.1234???0.1234???mm 的端面及外圓柱面定位。選用 CA6140 臥式車床。017.45?工序 Ⅱ 車 Φ mm 端面及外圓柱面。倒角，車退刀槽，車 Φ90mm 端面，以017.5?Φ100mm 端面及外圓柱面定位。選用 CA6140 臥式車床并加專用夾具。 工序 Ⅲ 鉆孔，擴孔 Φ19.8mm 再鉸至 Φ20 及鉆、擴 4-Φ9mm 透孔。以外圓柱面及端面定位，選用 Z525 立式鉆床 并加以專用夾具。 0.1234???工序 Ⅳ 銑 Φ90mm 圓柱面上的兩個平面，以 端面及 Φ19.8mm 孔定位，0.1234???選用 X52K 立式銑床及專用夾具。工序 Ⅴ 鉆 Φ4mm 孔，再鉆 Φ6 mm 孔，以 Φ45mm 端面與 Φ20 mm 內(nèi)圓柱03.? 045.?面及 Φ90mm 圓柱面上距離軸線 34mm 的平面定位。選用 Z525 立式鉆床并加以專用夾具。工序 Ⅵ 磨 B 面及 Φ90mm 外圓柱面，以 Φ20 mm 孔及 端面，Φ045.?0.1234???mm 端面定位。選用 M1420A 精密萬能外圓磨床及專用夾具。017.45?工序 Ⅶ 磨 Φ90mm 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面。以 端面，Φ0.1234??mm 端面及 Φ20 mm 孔定位。選用 MG7125 高精度臥軸矩臺平面磨床及專用夾017.?045.?具。工序 Ⅷ 拋光 B 面工序 Ⅸ 劃線刻字工序 Ⅹ 外圓無光鍍鉻0.1234???工序 Ⅺ 檢查 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片” 。2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定“CA6140 車床法蘭盤”；零件材料為 HT200，硬度 190～210HB，毛皮重量1.4kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.5.1Φ mm 外圓表面017.45?此外圓表面為 IT6 級，參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余第 12 頁 共 37 頁量：工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差精車外圓 0.6 45 0.017 Φ 017.45?半精車外圓 1.4 45.6 0.1 Φ .6粗車外圓 8 47 +0.3 Φ 102.??毛坯 10 55 0.5??Φ 5.2.5.2 外圓表面 Φ mm12.034?參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差精車外圓 0.6 100 -0.46 Φ 12.034?半精車外圓 1.4 100．6粗車外圓 4 102毛坯 6 106 0.8??Φ 8.016?2.5.3 B 面中外圓柱面參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差精磨外圓 0.2 45 -0.6 Φ 12.0345?粗磨外圓 0.8 45.2半精車外圓 1 46粗車 8 47毛坯 10 55 1??Φ 1??52.5.4 孔 Φ20 mm045.?參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差拉孔 0.2 20 +0.045 Φ20 045.?第 13 頁 共 37 頁擴孔 1.8 19.8 +0.1 Φ19.8 1.0?鉆孔 18 18 +0.6 Φ18 6.毛坯 202.5.5 Φ mm 的端面017.45?1）按照《工藝手冊》表 6-28，鑄件重量為 1.4kg，Φ mm 端面的單邊加工017.45?余量為 2.0～2.4，取 Z=2.0mm，鑄件的公差按照表 6-28，材質(zhì)系數(shù)取 ，復(fù)雜系數(shù)取1M，則鑄件的偏差為 ； 2S7.08??2）精車余量：單邊為 0.2mm（見《實用機械加工工藝手冊》中表 3.2-2） ，精車公差既為零件公差-0.08；3）半精車余量：單邊為 0.6mm（見《實用機械加工工藝手冊》中表 11-27） ，半精車公差的加工精度為 IT9，因此可以知道本工序的加工公差為-0.12mm；4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為 Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm；粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為 IT11 級，因此，可以知道本工序的加工公差為-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實就是含義上的加工余量，實際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；Φ mm 端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖：017.45?由圖可以知道：加 工 方 向91精 車 半 精 車 精 車最 小 余 量最 大 余 量 最 大 余 量最 小 余 量 毛 坯 名 義 尺 寸 96最 大 余 量最 小 余 量第 14 頁 共 37 頁毛坯名義尺寸為：94+2=96（mm）毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm）毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm）粗車后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm）粗車后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm）半精車后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm）半精車后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm）精車后尺寸為 94mm加工余量計算表工序 加工尺寸及公差鑄造毛坯 粗車 半精車 精車最大 96.7 95.2 94.6加工前尺寸 最小 95.2 94.88 94.48最大 96.7 95.2 94.6 94.04加工后尺寸 最小 95.2 94.88 94.48 93.96加工余量 2 1.2 0.6 0.2加工公差 7.08??-0.32 -0.12 -0.08法蘭盤的鑄件毛坯圖（見附圖）2.6 確立切削用量及基本工時2.6.1 工序Ⅰ 車削 Φ100mm 端面及外圓柱面，倒角，粗車 B 面。1.加工條件工件材料：HT200 δb=220MPa 模鑄加工要求：車削 Φ100mm 端面及外圓柱面，粗車 B 面機床：CA6140 臥式車床 刀具：采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16x25mm , =90 , =15 ,2?K?0?=12 , =0.5mm0????2．計算切削用量(1) 粗車 Φ100mm 端面第 15 頁 共 37 頁1) 已知毛坯長度方向的加工余量為 3+0..8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mmpa2) 進給量 f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊 》中表 2.4-3,當?shù)稐U尺寸為 16×25 mm2>3~5mm,以及工件直徑為 100 時，f =0.7~1.0mm/rpa按 CA6140 車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r3) 計算切削速度按《切削手冊》表 1.27,切削速度的計算公式為(壽命 T=60min)(m/min)vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCvx vk1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)vxc35.015.02.46?4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速ns= = 504r/minWπdcv??x106.8按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8),與 504r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min 及 600r/min?，F(xiàn)選取 =480r/min。wn所以實際切削速度 v=110r/min/。5) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1L= =40mm , =2mm, =0, =0201?1l2l3tm= = =0.098(min)fnlw31l?0.948?(2) 精車 Φ100mm 端面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進給量 f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表 2.4-2.取 f＝0.2mm/r機床主軸轉(zhuǎn)速 ＝480r/minwn第 16 頁 共 37 頁所以切削工時　tm= = ＝0.44（min）fnlw321l?0.248?(3) 粗車 Φ100mm 外圓柱面，同時應(yīng)檢驗機床功率及進給機構(gòu)強度1) 切削深度，單邊余量 Z=2mm 。2) 進給量，　根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.9mm/r3)計算切削速度　　 ＝132m/minvyxpmckfaTCvv?4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　ns= = 420r/minWπd10cv??x1032按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8)與 420r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min現(xiàn)選取 480r/min所以實際切削速度　　 = =cv10sdn?min/15048π??5) 檢驗機床功率　主切削力 按《切削手冊》表 1.29 所示公式計算cF＝c ccnyxpkvfaC其中　 ＝2985， ＝1.0， ＝0.65， ＝-0.15，cFcFFcFn= = =0.63Mpknb)650(?65.0)(=0.61kr切削時消耗功率 ＝ ＝ ＝2.81(KW)cP4106xvFc4150.2x由《實用機械加工工藝手冊》表 7-4 中 CA6140 機床說明書可知，CA6140 主電機功率為 7.5kw.轉(zhuǎn)速為 480r/min 時主軸傳遞的最大功率為 4.5kw.所以機床功率足夠，可以正常加工。6) 校驗機床進給系統(tǒng)強度　已知主切削力 ＝1122.4N.徑向切削力 按《切cFpF削手冊》表 1.29 所示公式計算＝pFpFpFpncyxkvfaC其中　 ＝1940， ＝0.9， ＝0.6， ＝-0.3，xpFypFn第 17 頁 共 37 頁= = =0.59MpkFnb)650(?85.0)2(=0.5kr所以 =1940 2 0.5 150 0.59 0.5=203(N)c?9.06.03.0??而軸向切削力 ＝fFffFffFf ncyxpkvaC其中　 ＝2880， ＝1.0， ＝0.5， ＝-0.4，f f f fF= = =0.34MkFnb)650(?0.1)2(=1.17k軸向切削力 =2880 2 0.5 150 0.34 1.17=442(N)f?5.04.0??取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) μ=0.1,則切削羅在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為 F= +μ( + )=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5NfFcp而機床縱向進給機床可承受的最大縱向力為 3530N(見《切削手冊》表 1.30)故機床進給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時　　　t= 　fnlw21?其中 l=10mm 　 =4mm =2mm1l1l所以　　　　t= ＝0.1min0.9482??(4) 半精車 Φ100mm 外圓柱面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進給量 f 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-2 取 f=0.2mm/r主軸轉(zhuǎn)速 n =480r/minw所以切削工時　　t = =0.17minmfnlw21?(5)精車 Φ100mm 外圓柱面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進給量 f 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-2 取 f=0.2mm/r主軸轉(zhuǎn)速 n =480r/minw所以切削工時　　t = =0.33 minmfnl21?第 18 頁 共 37 頁(6)粗車 B 面1) 切削深度。單邊余量 Z= =4mm.分 2 次切除2145?2) 進給量　根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.9mm/r3) 計算切削速度　　 vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCvx vk1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=126m/minvc 35.015.02. 946????4) 確定機床的主軸轉(zhuǎn)速ns= = 378r/minWπd10cv??106按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8),與 378r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為400r/min?，F(xiàn)選取 =400r/min。wn所以實際切削速度 = =cv10sd?min/13046π??5) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=30mmmfnlw21?t = i= 2=0.17(min)l0.943?2.6.2 工序 Ⅱ 車 Φ mm 端面及外圓柱面有,車 Φ90mm 端面017.45?機床：CA6140 臥式車床 刀具：采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16 25mm , =90 , =15 ,?2?K?0?=12 , =0.5mm0????(1) 粗車 Φ mm 端面017.45?1) 切削深度。單邊余量 Z=1.2mm第 19 頁 共 37 頁2) 計算切削速度　　 vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCvx vk1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvc 35.015.02. 264????3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　ns= = 553r/minWπd10cv??5087按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8),與 553r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn所以實際切削速度 = =cv10sd?min/94605π??5) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm;mfnlw21?1l2lt = i= x1=0.06(min)l60x.93(2) 半精車 Φ mm 端面017.45?1) 切削深度 單邊余量 Z=1.2mm2) 進給量　根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.2mm/r3) 計算切削速度　　 vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCvx vk1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvc 35.015.02. 264????4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速第 20 頁 共 37 頁ns= = 553r/minWπd10cv??x50187按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8),與 553r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn所以實際切削速度 = =cv10sd?min/18605π??5) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm;mfnlw21?1l2lt = i= 1=0.26(min)l0.63?(3) 精車 Φ mm 端面017.45?1) 切削深度 單邊余量 Z=1.2mm2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.1mm/r3) 計算切削速度　　其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCvxvyvk1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvc 35.015.02. 264????4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　ns= = 553r/minWπd10cv??5087按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8),與 553r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn所以實際切削速度 = =cv10sd?min/14605π??5)切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =2mm;mfnlw21?1l2l第 21 頁 共 37 頁t = i= x1=0.26(min)mfnlw21?0.163?(4) 粗車 Φ mm 外圓柱面017.45?1) 切削深度 單邊余量為 Z=2mm 分兩次切除。2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.8mm/r3) 計算切削速度　 vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCv vk1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/minvc 35.015.02. 864????4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　ns= = 753r/minWπdc?x0891按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8),與 753r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取 =750r/min。wn所以實際切削速度 = =cv10sd?min/94750πx??5) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1t = i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?1l2lt = i= x2=0.09(min)l0.8754?(5) 半精車 Φ mm 外圓柱面01.4?1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.7mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.2mm/r3) 計算切削速度　 vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCv vk1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/minvc 35.015.02. 264????第 22 頁 共 37 頁4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns= = 578r/minWπd10cv??5096按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8),與 578r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取 =600r/min。wn所以實際切削速度： = =cv10sdn?min/94605π??5)切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?1l2lt = i= =0.37(min)l0.645?(6) 精車 Φ mm 外圓柱面017.45?1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.3mm 。2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.2mm/r3) 計算切削速度　 vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCv vk1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/minvc 35.015.02.64????4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速?。簄s= = 585r/minWπdc?0961按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8),與 585r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取 =600r/min。wn所以實際切削速度： = =cv10sdn?min/94605π??5)切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=41mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?1l2lt = i= =0.75(min)l0.645?第 23 頁 共 37 頁(7) 粗車 Φ90mm 端面1) 切削深度 單邊余量為 Z=1.2mm 一次切除。2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.8mm/r3) 計算切削速度　 vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCv vk1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=122m/minvc 35.015.02. 864????4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 431r/minWπdc?9012按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8),與 431r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min。現(xiàn)選取 =480r/min。wn所以實際切削速度： = =cv10sdn?min/1354809π??5) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1t = i ;其中 l= =22.5mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?24590?1l2lt = i= =0.07(min)l.84?(8) 半精車 Φ90mm 端面1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.7mm 一次切除。2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.2mm/r3) 計算切削速度?。?vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCvx vk1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkvkrvB所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/minvc 35.015.02. 2764????4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　ns= = 458r/minWπdc?90134第 24 頁 共 37 頁按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8,與 458r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取 =480r/min。wn所以實際切削速度： = =cv10sdn?min/1354809π??5) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1t = i ;其中 l= =22.5mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?2459?1l2lt = i= =0.28(min)l0.48?(9) 精車 Φ90mm 端面1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.3mm 一次切除。2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.2mm/r3) 計算切削速度?。?vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見《切削手冊》表vCvx vk1.28,即： =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 MkskkvkrvB所以： 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/minvc 35.015.02. 264????4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　ns= = 458r/minWπd1c?90134按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-8,與 458r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取 =480r/min。wn所以實際切削速度： = =cv10sdn?min/1354809π??5) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1t = i ;其中 l= =22.5mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?2459?1l2lt = i= =0.31(min)l0.48?第 25 頁 共 37 頁2.6.3 工序 Ⅲ 鉆、擴、鉸 Φ20 mm 孔，鉆 4-Φ9 透孔。045.?(1) 鉆 Φ18mm 孔機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 10-61 選取高速鋼鉆頭 W18Cr4V.1)進給量 根據(jù)《切削手冊》表 10-66,當鑄鐵≤HB200 時，D=Φ18 時，取f=0.3mm/r2)切削速度　　根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 10-70,及 10-66,查得V=35m/min.3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　ns= = 619.2r/minWπd10cv??1835按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-2),與 619.2r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為555r/min?，F(xiàn)選取 =555r/min。wn所以實際切削速度： = =cv10sdn?min/4.3158π??4)削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=91mm; =10mm; =4mm;mfnlw21?1l2lt = = =0.63(min)l0.35?(2) Φ19.8mm 孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關(guān)系為鉆ff)8.1~2(?鉆v3式中的 、 ——加工實心孔進的切削用量.鉆f鉆v現(xiàn)已知=0.36mm/r (《切削手冊》)表 2.7鉆f=42.25m/min (《切削手冊》)表 2.13鉆v第 26 頁 共 37 頁1) 給量 取 f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取 0.5mm/r2) 削速度　　v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　ns= = 271.8r/minWπd10cv??8.196按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-2),與 271.8r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取 =275r/min。wn所以實際切削速度： = =cv10sdn?min/4.170258.9π??5) 削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=91mm; =10mm; =4mm;mfnlw21?1l2lt = = =0.78(min)l0.57?(3) 孔至 Φ20 mm045.?1) 進給量 取 f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取 0.5mm/r2) 削速度　　按切削手冊選取 v=0.4×48.25=19.3m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速：　　ns= = 298.3r/minWπd10cv??203.19按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-2),與 298.3r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取 =275r/min。wn所以實際切削速度： = =cv10sdn?min/2.1752π??4) 工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=91mm; =7mm; =3mm;mfnlw21?1l2lt = = =0.73(min)l0.57?(4) 4-Φ9mm 孔機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 Φ9.第 27 頁 共 37 頁1) 給量 查《機械加工工藝師手冊》表 28-13，取 f=0.13mm/r2) 削速度　　根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 10-70,及 10-66,查得V=30m/min.3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 1061r/minWπd10cv??930按機床說明書(見《工藝手冊》表 4.2-5),與 1061r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為1012r/min?，F(xiàn)選取 =1012r/min。wn所以實際切削速度： = =cv10sd?min/6.28109π??5) 削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=8mm; =4mm; =3mm;mfnlw21?1l2lt = = =0.11(min)l0.35?由于有四個孔所以切削工時為 4 t =0.44minm2.6.4 工序 Ⅳ 銑 Φ90mm 圓柱面上的兩個平面(1) 銑距中心線 34mm 的平面。機床：X63T 臥式銑床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 10-64 選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀 YT15.銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=401) 削深度 2 =10mm 所以有 =5mmpapa2) 給量 查《 機械加工工藝師手冊》表 10-118 與表 10-119 得,進給量f=0.2~0.35mm/齒　　按機床行選取 f=0.3mm/齒3) 切削速度　　根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 10-70,及 10-66,查得V=115min/s. 即 V=6.9m/min4) 定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 21.97r/minWπd10cv??109.6按機床說明書(見《工藝手冊》表 6-39),與 21.97r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為22.5r/min。現(xiàn)選取 =22.5r/min。wn第 28 頁 共 37 頁所以實際切削速度： = =cv10sdn?min/1.7052π??當 =22.5r/min 時，工作臺的每分鐘進給量 應(yīng)為wn f=fZ =0.3 10 22.5=67.5(mm/min)mfwn查機床說明書有 =60(mm/min)5) 削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = = =1.5(min)1m2fl?609t = =0.75(min)245銑兩次的總時間為 t =1.5+0.75=2.25minm(2) 粗銑距中心線 24mm 的平面。機床：X63T 臥式銑床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 10-64 選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀 YT15.銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=40/1) 切削深度 4 =20mm 所以有 =5mmpapa2) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表 10-118 與表 10-119 得,進給量f=0.2~0.35mm/齒　　按機床行選取 f=0.3mm/齒3) 切削速度　根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 10-70,及 10-66,查得V=115min/s. 即 V=6.9m/min4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns= = 21.97r/minWπd10cv??109.6按機床說明書(見《工藝手冊》表 6-39),與 21.97r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為22.5r/min。現(xiàn)選取 =22.5r/min。wn所以實際切削速度： = =cv10sd?min/1.7052π??當 =22.5r/min 時，工作臺的每分鐘進給量 應(yīng)為wn f=fZ =0.3 10 2