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長(zhǎng)安大學(xué)
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
題目：設(shè)計(jì)“CA6140法蘭盤(pán)”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為4000件）
內(nèi)容：1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3.機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1張
4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張
5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張
6.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份
班 級(jí)：25040403班
學(xué) 生：霍保宏
指導(dǎo)教師：李振芳
2008年3月15日
目 錄
?一、序言……………………………………………………………………1
1、零件的分析……………………………………………………………1
2、零件的作用 …………………………………………………………… 1
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………………………………….1
1、確定毛坯的制造形式………………………………………………1
2、定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………… 2
3、制定工藝路線(xiàn)…………………………………………………………2
4、毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量……………………………………..9
5、確定切削用量及基本工時(shí)…………………………………………….12
三、夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 13
1、問(wèn)題的提出…………………………………………………….. 13
2、夾具設(shè)計(jì)………………………………………….13
3、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明………………………………. 13
四、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………….14
序言
機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它對(duì)我們四年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活具有重要意義。
?設(shè)計(jì)題目給定的零件是CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)（0404）零件，該零件年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率 為4%，機(jī)械加工廢品率 為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)
法蘭盤(pán)的年產(chǎn)量為4200件，查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。
一 零件的分析
（一）零件的作用
題目給的零件是CA6140臥式車(chē)床上的法蘭盤(pán)，它位于車(chē)床絲桿的末端，主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。零件的 100外圓上標(biāo)有刻度線(xiàn)，用來(lái)對(duì)齊調(diào)節(jié)刻度盤(pán)上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值。法蘭盤(pán)中部的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過(guò)，本身沒(méi)有受到多少力的作用。該零件年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率為4%，機(jī)械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，法蘭盤(pán)的年產(chǎn)量為4200件，查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。
（二） 零件的工藝分析
法蘭盤(pán)共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：
1以Ф20 的孔為中心加工表面；
2 倆端面；
3 以Ф90為中心的加工表面。
它們之間的位置要求主要是：
（1）Ф100mm 左端面與Ф45 mm孔中心軸的跳動(dòng)度為 ；
（2）Ф90mm 右端面與 Ф45 mm孔中心軸線(xiàn)的跳動(dòng)度為 。
經(jīng)過(guò)對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專(zhuān)用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，保證它們的位置精度。
二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一）確定毛坯的制造形式 零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是中批量,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鑄造成型，采用方法為砂模機(jī)器造型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。
（二） 基準(zhǔn)的選擇
1 粗基準(zhǔn)的選擇
因?yàn)榉ㄌm盤(pán)可歸為軸類(lèi)零件，一般以外圓作為粗基準(zhǔn)。一般以非加工表面作為粗基準(zhǔn)，但本零件各面均需加工，此時(shí)應(yīng)以加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)，所以對(duì)于本零件可以先以法蘭盤(pán)右端 45的外圓及 90的右端面作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤(pán)夾緊Ф45 mm外圓可同時(shí)削除五個(gè)自由度，再以 90的右端面定位可削除自由度。
2 精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。以Ф20mm孔為精基準(zhǔn)。
（三）制定工藝路線(xiàn)
制定工藝路線(xiàn)應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
1 工藝路線(xiàn)方案一
(一)工序Ⅰ 粗車(chē) Ф100mm柱體左右端面及外圓外圓留有余量。以右端Ф45 mm為粗基準(zhǔn)
(二)工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車(chē)孔左端的倒角。
(三)工序Ⅲ 粗車(chē)Ф45，Ф90的外圓，粗車(chē)各端面，粗車(chē)Ф90的倒角，粗車(chē)3x2的槽，R5的圓角。以Ф20為精基準(zhǔn)。
(四)工序Ⅳ 半精車(chē)Ф90外圓及各端面，車(chē)槽3×2，R5的圓角。
(五)工序Ⅴ 半精車(chē)Φ100左右端面及外圓，精車(chē)Ф100的左端面。
?(六)工序Ⅵ 粗銑Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。
(七)工序Ⅶ 鉆 4—Φ9孔。
(八)工序Ⅷ 鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。
(九)工序Ⅸ 磨削Φ100的右端面，Φ90外圓及左右端面，Φ45外圓。
(十)工序Ⅹ 磨削外圓面 Φ100，Φ 90 。
(十一)工序Ⅺ 刻字刻線(xiàn)。
(十二)工序Ⅻ 鍍鉻。
(十三)工序ⅩⅢ 檢測(cè)入庫(kù)。
2 工藝路線(xiàn)方案二
(一)工序Ⅰ 鉆、擴(kuò)、鉸Φ20的孔，以右端Φ45的外圓為粗基準(zhǔn)。
(二)工序Ⅱ 粗車(chē)Φ100外圓，B面，Φ90外圓及右側(cè)面，3x2槽，Φ45外圓。粗車(chē)零件左右端面
(三)工序Ⅲ 粗車(chē)零件左右端面，并倒Φ20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。
(四)工序Ⅳ 半精車(chē)Φ100外圓，Φ90外圓。
(五)工序Ⅴ 半精車(chē)零件左端面。
(六)工序Ⅵ 精車(chē)Φ100外圓，并倒Φ100，Φ90的倒角。
(七)工序Ⅶ 精車(chē)零件在端面。
(八)工序Ⅷ 粗銑 Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。
(九)工序Ⅸ 鉆 4—Φ9孔。
(十)工序Ⅹ 鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。
(十一)工序Ⅺ 磨削Φ90外圓及右側(cè)Φ45外圓。
(十二)工序Ⅻ 拋光B面。
(十三)工序ⅩⅢ 刻字畫(huà)線(xiàn)。
（十四）工序ⅩⅣ 鍍鉻。
（十五）工序ⅩⅤ 檢測(cè)入庫(kù)。
3工藝方案的比較與分析
上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二考慮以Φ20孔為精加工基準(zhǔn)，而方案一則是從右端面開(kāi)始加工到左端面，然后再鉆孔 Φ20mm，這時(shí)則很難保證其圓跳動(dòng)的誤差精度等。因此決定選擇方案二作為加工工藝路線(xiàn)比較合理。
（四）毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量
?由于本零件材料為灰鑄鐵，由《工藝手冊(cè)得》，毛坯為雙側(cè)加工，MA為G，加工精度為8到10級(jí)，這里選取9級(jí)。則，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得：
零件延軸線(xiàn)方向的加工余量為：2x2.5mm=5mm
Ф100徑向加工余量為6mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm
Ф90徑向加工余量為2x2.5mm=5mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm
Ф45徑向加工余量為2x2.5mm=5mm
由《機(jī)械零件工藝性手冊(cè)》表：2-64得：Ф100，Ф90柱體圓角為：R=2mm；右端Ф45的圓角為：R=4mm；鑄件上連接法蘭的過(guò)渡部分尺寸確定為：R=5mm，C=3mm，H=15mm。
由以上資料得出毛坯尺寸圖（見(jiàn)附圖）。
（五）確定切削用量及基本工時(shí)
工序Ⅰ 鉆，擴(kuò)，鉸Ф20孔
1.加工條件
工件材料：HT200 硬度170—241HB，取190HB，機(jī)器砂型鑄造。
加工要求：鉆，擴(kuò)，鉸Ф20孔
機(jī)床：轉(zhuǎn)塔車(chē)床C365L
2.計(jì)算切削用量
1) 鉆 Ф18孔
（1）刀具選擇：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選用 18高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。
（2）切削用量選擇：
查《切削用量手冊(cè)》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》C365L 車(chē)床進(jìn)給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》取V =13m/min
=230r/min
按機(jī)床選取n =238r/m,故=18m/min
(3)計(jì)算基本工時(shí)：
T=（L+L1+L2）/(f×n)
=0.66min。
2) 擴(kuò)Ф19.8 孔
（1）刀具選擇：選用 19.8高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。
（2）確定切削用量：
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》C365L 車(chē)床進(jìn)給量取f =0.92mm/r。擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，由《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝流程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程》得公式：擴(kuò)=（1/2~1/3）鉆
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》取VC =0.29m/s=17.4m/min
VC=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min
=93~140r/min
按機(jī)床選取n =136r/m,故=8.5m/min
(3)計(jì)算基本工時(shí)：
T=（L+L1+L2）/(f×n)
=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。
其中L=91，L1=14,L2=2
3)鉸Ф20
（1）刀具選擇： 20高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀
（2）確定切削用量：
背吃刀量ap=0.12。
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11 f=1.3~2.5mm/r,取f=1.68
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.30得=7.9m/min
=125.8 r/min
按機(jī)床選取 =136 r/min
所以實(shí)際切削速度=8.54m/min
(3)計(jì)算基本工時(shí)：
T=(L+L1+L2)/(f*n) =0.44min
工序Ⅱ 粗車(chē)Ф100外圓、車(chē)B面。車(chē)Ф90外圓及右側(cè)面、3x2槽、Ф45外圓
1. 加工條件
機(jī)床選擇：CA6140車(chē)床
刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，
刀具2：刀片材料為高速鋼，成型車(chē)刀，刀桿尺寸30x45
刀具3：刀片才；材料高速鋼，切斷車(chē)刀，刀桿尺寸16x25
2.計(jì)算切削用量
（1）粗車(chē)Ф100外圓 用刀具1
1)確定背吃刀量a (即切深a ) 粗車(chē)的余量為1.5mm，一次走刀完成，即a =1.5mm。
2)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =1.5mm，則進(jìn)給量為0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，取橫向進(jìn)給量取f =0.86mm/r。
選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，取車(chē)刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
=57.46 m/min
=172 r/min
按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）選擇與172r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =200r/min,則實(shí)際切削速度V = 66.6m/min。
4）計(jì)算基本工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T=0.149min
（2）粗車(chē) Ф90外圓 選擇刀具：用刀具1。
1）確定背吃刀量 粗車(chē)外圓ap=1.1mm。
2)確定進(jìn)給量
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》HT200，刀桿尺寸16 x25，,工件直徑為Ф90mm，則f=0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，取橫向進(jìn)給量取f =0.86mm/r。由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。
3)確定切削速度VC
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
=44 m/min
=147.6 r/min
按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速 選擇與157.5r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度
V =47.728 m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí)：
T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.153min
(3) 粗車(chē)Ф45 外圓 選擇刀具1
1）確定切削深度
粗車(chē)外圓，一次走刀，則ap=1.1mm。
2)確定進(jìn)給量
由《切削用量手冊(cè)》，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為Ф45mm，則f=0.4~0.5mm/r。再由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2—3查取f =0.45mm/r。
3)確定切削速度VC
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查?。?
=62.7 m/min
=399 r/min
按CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇與399r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實(shí)際切削速度
V = 62.8m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí)：
T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =0.286min。
（4）成型車(chē)刀加工B面
1）確定切削深度，一次走刀，則ap=2.5mm。T=120min
2)確定進(jìn)給量
f=0.035~0.070mm/r。取f =0.050mm/r。
3)確定切削速度VC
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查?。?
=40.602 m/min
=121.987 r/min
按CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇與121.987r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =125r/min,則實(shí)際切削速度
V =41.605m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí)：
T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =11.04min。
（5）車(chē)Ф90右端面及3x2槽
1）確定切削深度，一次走刀，則ap=2.5mm。
2)確定進(jìn)給量
由《切削用量手冊(cè)》表1.4，f=0.6~0.9mm/r。根據(jù)CA6140機(jī)床說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表1.31）取f=0.86 mm/r
3)確定切削速度VC
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查取：
=13.965 m/min
=46.815 r/min
按CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇與46.815r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =50r/min,則實(shí)際切削速度
V = 15.072m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí)：
T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =1.419min。
工序Ⅲ 粗車(chē)零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角
1. 加工條件
機(jī)床選擇：CA6140車(chē)床
刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，
2.計(jì)算切削用量
（1） 粗車(chē)零件左端面，即，粗車(chē)Ф 100左端面
1）確定切削用量ap =1.1mm。
2)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》：取進(jìn)給量為0.6——0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.31查?。┻M(jìn)給量取f =0.86mm/r。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，取車(chē)刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
=49.56 m/min
=149 r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū)，選擇與149r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度
V =53m/min。
4）計(jì)算基本工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：
T= 0.385min
（2） 粗車(chē)零件右端面
1）確定切削用量ap =2.5mm。
2)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》：取進(jìn)給量為0.4～0.5 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.31查?。┻M(jìn)給量取f =0.45mm/r。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，取車(chē)刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
=14 m/min
=89r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū)，選擇與89r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =100r/min,則實(shí)際切削速度
V =15.7m/min。
（3）計(jì)算基本工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：
T= 0.674min
工序Ⅳ
半精車(chē)Ф100外圓、B面，Ф90外圓、Ф45外圓
1.加工條件
機(jī)床選擇：CA6140車(chē)床
刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 刀尖圓弧半徑0.5mm
2.計(jì)算切削用量
（1）半精車(chē)Ф100外圓 用刀具1
1)確定背吃刀量a (即切深a ) 半車(chē)的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。
2)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r。車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
=103.071 m/min
=309.971 r/min
按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）選擇與309.871r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V = 106.509m/min。
4）計(jì)算基本工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T=0.2.6min
（2）半精車(chē) Ф90外圓 選擇刀具：用刀具1。
1）確定背吃刀量 半精車(chē)外圓ap=1.4mm。
2)確定進(jìn)給量
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，HT200，刀桿尺寸16 x25，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm,工件直徑為Ф90mm，則f=0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r，車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度VC
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
=103.071m/min
=353.719 r/min
按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速 選擇與353.719r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實(shí)際切削速度
V =116.557 m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí)：
T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.115min
(3) 半精車(chē)Ф45 外圓 選擇刀具1
1）確定切削深度
粗車(chē)外圓，一次走刀，則ap=1.4mm。
2)確定進(jìn)給量
由《切削用量手冊(cè)》，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為Ф45mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則f=0.25~0.40mm/r。再由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2—3查取f =0.30mm/r。
3)確定切削速度VC
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查取：
=103.071 m/min
=686.719r/min
按CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇與686.719r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =710r/min,則實(shí)際切削速度
V = 107.457m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí)：
T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =0.246min。
工序Ⅴ 半精車(chē)零件左端面，即Ф100左端面
1.加工條件
機(jī)床選擇：CA6140車(chē)床
刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 刀尖圓弧半徑0.5mm
2.計(jì)算切削用量
半精車(chē)Ф100左端面
1)確定背吃刀量a (即切深a ) 半車(chē)的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。
2)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r。車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
=103.071 m/min
=316.235 r/min
按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）選擇與316.235r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V = 106.509m/min。
4）計(jì)算基本工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T=1.158min
工序Ⅵ 精車(chē)Ф100外圓，并倒Ф90，Ф100的倒角
1)確定背吃刀量a (即切深a ) 半車(chē)的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。
2)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，取橫向進(jìn)給量取f =0.12mm/r。車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
=142.020 m/min
=452.292 r/min
按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實(shí)際切削速度V = 141.3m/min。
4）計(jì)算基本工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T=0.315min
工序Ⅶ精車(chē)零件左端面，即Ф100左端面
1)確定背吃刀量a (即切深a ) 半車(chē)的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。
2)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)，取橫向進(jìn)給量取f =0.12mm/r。車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
=142.020 m/min
=452.292 r/min
按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實(shí)際切削速度V = 141.3m/min。
4）計(jì)算基本工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算：T=2.00min
工序Ⅷ
粗銑Ф90左右側(cè)面，精銑Ф90右側(cè)面
1.加工條件：機(jī)床的選擇：X62W，功率7.5KW，裝夾系統(tǒng)剛性好；刀具的選擇：銑刀材料為YG6，由ap=8，ae=11～21mm，根據(jù)《工藝手冊(cè)》表3.1—28，銑刀選擇為80～110mm；由《切削手冊(cè)》表6---7選擇刀具如下：粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀，，，，，，Z=10；精銑刀為細(xì)齒圓柱形銑刀，，，，，，Z=14，圓柱銑刀壽命為180min
2.切削用量選擇：
(1) 粗銑左側(cè)面，粗銑刀具
1）切削用量 ap=8，ae=11mm ，一次完成
2）確定進(jìn)給量 由《切削手冊(cè)》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取=0.14-0.24mm/z,取=0.24mm/z。
3）確定切削速度Vc
由《切削手冊(cè)》表3,27
=119.619m/min
=380.952r/min
根據(jù)X61W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =475r/min.則實(shí)際切削速度為Vc =149.15m/min
當(dāng)n =475r/min時(shí),工作臺(tái)為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度f(wàn)m=fz×z×n機(jī)=0.24×10×475=1140mm/min.
X62W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表3.23)取fm=950mm/min
4）計(jì)算基本工時(shí)
T=(L+L1)/fm=(38+5)/950=0.0453 min
(2) 粗銑右側(cè)面，粗銑刀具
(1) 粗銑左側(cè)面，粗銑刀具
1）切削用量 ap=8，ae=10mm，倆次完成
2）確定進(jìn)給量 由《切削手冊(cè)》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取=0.14-0.24mm/z,取=0.24mm/z。
3）確定切削速度Vc
由《切削手冊(cè)》表3,27
=160.952m/min
=512.586r/min
根據(jù)X61W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =600r/min.則實(shí)際切削速度為Vc =188.4m/min
當(dāng)n =600r/min時(shí),工作臺(tái)為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度f(wàn)m=fz×z×n機(jī)=0.24×10×600=1440mm/min.
X62W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表3.23)取fm=950mm/min
4）計(jì)算基本工時(shí)
T=(L+L1)/fm=(48.2+5+38)/950=0.096 min
（3）精銑右側(cè)面 精銑刀具
1）切削用量 ap=8，ae=1mm ，一次完成
2）確定進(jìn)給量 由《切削手冊(cè)》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取=0.14-0.24mm/z,取=0.24mm/z。
3）確定切削速度Vc
由《切削手冊(cè)》表3,27
=404.312m/min
=1287.618r/min
根據(jù)X61W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =1180r/min.則實(shí)際切削速度為Vc 370.52m/min
當(dāng)n =1180r/min時(shí),工作臺(tái)為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度f(wàn)m=fz×z×n機(jī)=0.24×14×1180=2832mm/min.
X62W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表3.23)取fm=1180mm/min
4）計(jì)算基本工時(shí)
T=(L+L1)/fm=(48.2+5)/1180=0.0451min
工序Ⅸ 鉆4-Ф9孔
1)刀具選擇
選用Ф9高速鋼,錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。
2）確定切削用量
4個(gè)孔共走四次刀。由《切削用量手冊(cè)》f=0.47—0.57mm/r,由鉆床取 f =0.40mm/r.
由《切削用量手冊(cè)》，取V查=0.36m/s=21.6m/min，則n=764.331 r/min
由鉆床說(shuō)明書(shū)，取n機(jī)=850r/min,故
3）計(jì)算基本工時(shí)：
其中L1=8，L2=0，L=8
4T= 4x0.047min=0.188min
工序Ⅹ
(1)鉆Ф 4mm孔，Ф鉸6mm孔
選用Z525型搖臂鉆床。
1）刀具選擇：
由《工藝手冊(cè)》選用 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。
2）確定切削用量：
查《切削用量手冊(cè)》f=0.18～0.22mm/r,由鉆床取f=0.22mm/r.由《切削用量手冊(cè)》取V =0.46m/s=27.6m/min
=197r/m
由Z525鉆床取n =1700r/min.
故VC =21m/min.
3)基本工時(shí)：
L1=10，L2=0，L=12.5
T= 0.07min
(2) 鉸 Ф6孔
1）刀具選擇：
6高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4—0.6,耐用度T=60min。
2）確定切削用量：
（a）加工余量為2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手冊(cè)》f=0.27—0.33mm/r，由《工藝手冊(cè)》f=0.26mm/r。
(b)確定切削速度：
計(jì)算切削速度 ，其中KV=1，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3
V = 0.21m/s=12.8m/min
n = 679r/min
取n =670
V =8.415 m/min
3）基本工時(shí)：
其中L1=10，L2=2，L=7
T= 0.109min
工序Ⅺ 磨削Ф90外圓以及零件右端Ф45外圓
1. 選擇砂輪：WA46KV6P350x40x12
2. 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500 r/min，v砂=27.5m/s
軸向進(jìn)給量fa=0.5B=20mm
工件速度Vw=10m/min
徑向進(jìn)給量fr=0.015mm/（雙行程）
3. 切削工時(shí)。
（1） 加工Ф90外圓 =0.819min
（2） 加工Ф45外圓=1.606min
工序Ⅻ 拋光B面
工序ⅩⅢ 刻線(xiàn)、刻字
工序XIV 鍍鉻
工序XV 檢測(cè)入庫(kù)
夾具的設(shè)計(jì)
（一） 問(wèn)題的提出
本夾具用來(lái)鉆Ф4的孔，有一定的公差要求，但同時(shí)應(yīng)考慮提高生產(chǎn)率；因此設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)本夾具有一定的形位要求，還應(yīng)裝夾方便。本夾具使用在Z525型搖臂鉆床上，選用偏心輪夾緊。
（二） 夾具設(shè)計(jì)
1、 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知孔Ф4對(duì)于Ф90右端面有公差要求，經(jīng)過(guò)尺寸鏈計(jì)算，選用Ф100左端面作為基準(zhǔn)；采用偏心輪夾緊便于裝卸。
2、 切削力及夾緊力計(jì)算
1）切削力的計(jì)算：
軸向力：
其中： （新的鉆頭）
則：
扭矩:
其中：
則：
2）夾緊力的計(jì)算：
由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-20，查得：當(dāng)D=32，d=8，e=1.7，Ⅲ型，得夾緊力為=3680（N）
3）切削力與夾緊力比較
由夾具結(jié)構(gòu)知，軸向力與夾緊力垂直，欲使夾具安全工作，夾緊力產(chǎn)生的摩擦力必須大于軸向力。一般鋼鐵接觸面的摩擦系數(shù)為：0.1～0.15。此處取小值0.1。
則F總=2f=2×368=736>449.238 所以安全。
由于鉆頭直徑為Ф4，所以產(chǎn)生的扭矩非常小，夾具可安全工作。
3、 夾具圖（見(jiàn)附圖）
4、 夾具中的V形塊用于對(duì)心，使用了快換鉆套，便于鉸Ф6孔。
參考文獻(xiàn)
1、《機(jī)械制造工藝學(xué)》。顧崇等編1994年6月。
陜西科學(xué)技術(shù)出版社
2、《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》張帆主編2006年5月。陜西科學(xué)技術(shù)出版社。
3、《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》。李益民主編1999年10月
機(jī)械工業(yè)出版社
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機(jī)械工業(yè)出版社
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遼寧科學(xué)技術(shù)出版社
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7、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》。楊黎明主編，國(guó)防工業(yè)出版社
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機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)實(shí)例
機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“CA6140法蘭盤(pán)”零件的機(jī)械加工
工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為4000件）
設(shè) 計(jì) 者：霍保宏
指導(dǎo)教師：李振芳
長(zhǎng)安大學(xué)2008年3月15日