831004法蘭盤的加工工藝及鉆4-9孔夾具設(shè)計【原創(chuàng)】氣動

831004法蘭盤的加工工藝及鉆4-9孔夾具設(shè)計【原創(chuàng)】氣動,原創(chuàng),法蘭盤,加工,工藝,夾具,設(shè)計,氣動 寧 畢業(yè)設(shè)計(論文) 法蘭盤加工工藝及夾具設(shè)計 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 年 月 日 摘 要 法蘭盤是指在一個類似盤狀的金屬體的周邊開幾個固定用的孔用于連接其它東西的一種零件。主要用來使管子與管子相互連接，連接于管端。法蘭盤上有孔眼，可穿螺栓，使使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。它可由澆鑄而成，也可由螺紋連接或焊接構(gòu)成。法蘭聯(lián)接由一對法蘭、一個墊片及若干個螺栓螺母組成，墊片放在法蘭密封面之間，擰緊螺母后，墊片表面上的比壓達到一定數(shù)值后產(chǎn)生變形，并填滿密封面上的凹凸不平處，使聯(lián)接嚴密補漏。法蘭連接使用方便，能夠承受較大的壓力，是管道施工的重要連接方式。 關(guān)鍵詞：法蘭盤，工藝設(shè)計，夾具設(shè)計 41 Abstract The flange is defined in a similar disc shaped metal body peripheral opening several fixing holes for connection to a part of something else. Mainly used to make the pipes are connected to each other, connected to the tube end. The flange plate with holes, can be worn bolt, make the two flange connect. The flange gasket seal. It can be formed by casting, also can be connected by threads or welding. Flange connected by a flange, a gasket and a nut composed of a number of bolts, the sealing surface of the flange gasket is placed in between, fastening nut, the gasket on the surface pressure reaches a certain value after the deformation, and filled with dense cover on the uneven, so closely linked traps. Flange connection is convenient to use, can withstand greater pressure, pipeline construction an important connection. Key Words: flange, process design, fixture design 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第1章 序言 5 1.1課題研究的意義及現(xiàn)狀 5 1.2課題主要研究內(nèi)容 5 1.3研究方法和手段 6 1.4研究目標(biāo) 6 1.5方案可行性分析 6 第2章 零件的分析 7 2.1零件的作用 7 2.2零件的工藝分析 7 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 8 3.1確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 8 3.2基準(zhǔn)的選擇 8 3.3制定工藝路線 8 3.3.1工藝路線方案一 9 3.3.2 工藝路線方案二 9 3.3.3 工藝方案的比較與分析 10 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 3.5 確定切削用量及基本工時 12 第4章 加工鉆4-9孔氣動夾具設(shè)計 29 4.1 夾具的設(shè)計要求 29 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 30 4.3確定夾具結(jié)構(gòu)，確定夾緊機構(gòu)（氣壓夾緊）方案 30 4.4設(shè)計夾具裝配圖 32 4.5切削力及夾緊力的計算 33 4.6 誤差分析與計算 34 4.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 34 4.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 36 4.9 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 37 總 結(jié) 38 參 考 文 獻 39 致謝 40 第1章 序言 1.1課題研究的意義及現(xiàn)狀 當(dāng)前，我國中小零部件機械產(chǎn)業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展的成熟期，國外進口設(shè)備一統(tǒng)天下的局面已經(jīng)結(jié)束，國產(chǎn)零部件機械已經(jīng)成為主力。主要表現(xiàn)如下：? 一、國產(chǎn)機械的技術(shù)水平已接近或達到世界先進水平，大規(guī)模靠引進技術(shù)發(fā)展的時代已經(jīng)結(jié)束，吸收、學(xué)習(xí)國外先進技術(shù)的渠道和方法大為增強，自身開發(fā)能力大大提升，大型機械開發(fā)周期一般不超過一年。?? 二、行業(yè)格局發(fā)生很大變化。一是國外著名的機械企業(yè)紛紛在中國建廠，改變了機械生產(chǎn)企業(yè)的結(jié)構(gòu)。它們在機械方面具有雄厚的技術(shù)和經(jīng)濟實力，代表著世界領(lǐng)先水平，今后將對中國機械行業(yè)的生產(chǎn)格局產(chǎn)生深遠影響。其在產(chǎn)品開發(fā)、制造及知識產(chǎn)權(quán)保護等許多方面給中國企業(yè)提供了學(xué)習(xí)機會。二是國內(nèi)著名大企業(yè)成功介入機械產(chǎn)品的生產(chǎn)，并向多品種方向發(fā)展，憑借大廠在經(jīng)驗、技術(shù)、經(jīng)濟、制造方面的實力，其機械產(chǎn)品在銷售市場上已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。這些變化，極大增強了我國機械行業(yè)的實力，對中小企業(yè)的發(fā)展也有很大影響。? 三、一批民營中小企業(yè)迅速成長壯大，規(guī)模和技術(shù)實力大增。尚存問題有待解決?。在看到我國零部件機械行業(yè)獲得長足發(fā)展的同時，一些潛在的問題也不容忽視。首先，我國多數(shù)機械企業(yè)規(guī)模偏小，抵抗風(fēng)險能力有限，回款率低，流動資金不足。其次，也如同其他產(chǎn)品一樣，我國零部件機械存在著科技投入不足、創(chuàng)新能力偏低等問題。對基本研發(fā)的投入很少，采用挖人才、“偷”技術(shù)的方式很普遍。所以各家的產(chǎn)品都是大同小異，很少有標(biāo)志性的技術(shù)，原始創(chuàng)新很少。第三，零部件機械廠家正面臨著水、電、鋼材等原材料持續(xù)上漲的壓力，利潤損失較大，不利于進一步擴大生產(chǎn)。第四，對出口歐洲、美國等發(fā)達國家和地區(qū)的產(chǎn)品，由于不熟悉其市場準(zhǔn)入和標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常遭遇“專利門檻”問題，對產(chǎn)品出口產(chǎn)生不利影響。 認清趨勢促進發(fā)展。針對上述問題，相關(guān)企業(yè)要重視創(chuàng)新，主動加大科技投入；樹立尊重知識、保護知識產(chǎn)權(quán)的法律意識；企業(yè)對技術(shù)骨干要有留人和防挖辦法；可在市場接受的范圍內(nèi)，適當(dāng)進行漲價，以促進生產(chǎn)發(fā)展。? 1.2課題主要研究內(nèi)容 法蘭盤零件的分析包括：零件用途、安裝使用、零件圖的加工工藝、材料毛坯以及技術(shù)要求等的分析。確定加工方法，填寫加工工藝過程。? 1、依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤?技術(shù)條件等，根據(jù)需要標(biāo)注法蘭盤裝配圖的尺寸公差、形位公差等；? 2、根據(jù)法蘭盤的裝配圖，畫出法蘭盤上蓋和底座的零件圖。根據(jù)需要標(biāo)注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等；? 3、綜合運用所學(xué)知識，參考有關(guān)資料，按大批生產(chǎn)，安排產(chǎn)品的加工工藝；設(shè)計加工軸承孔夾具。 1.3研究方法和手段 （1）調(diào)研、消化原始資料；? 收集整理有關(guān)機械零件設(shè)計、裝配工藝、機械加工工藝、制造技術(shù)等有關(guān)資料，供設(shè)計時使用；消化零件制件圖，了解零件的用途，分析零件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求；分析工藝資料，了解所用材料性能、零件特性以及工藝參數(shù)。 （2）完成法蘭盤的零件圖及裝配圖； （3）確定工藝方案，制定加工工藝文件； （4）設(shè)計加工軸承孔夾具； （5）完成零件圖及多軸頭裝配圖的制作。 1.4研究目標(biāo) 通過課題的設(shè)計鍛煉和培養(yǎng)自己的工藝文件的編制能力，熟悉常用材料的使用性能，正確選用材料；掌握夾具設(shè)計的基本方法和機械零部件設(shè)計的基本程序和方法；掌握機械加工工藝的制定過程，對一般的制造過程和方法有初步的了解，了解常用的零部件設(shè)計軟件，并能熟練運用二維及三維軟件進行設(shè)計。定的機械加工工藝所加工的產(chǎn)品能達到圖紙的各項技術(shù)要求。使自己在大學(xué)四年所學(xué)的知識得到全面總結(jié)和鞏固，對以前所學(xué)的知識得以溫故而知新，更好的掌握學(xué)過的知識，為將來的工作奠定一個良好基礎(chǔ)。 1.5方案可行性分析 1）查閱相關(guān)文獻，搜集有關(guān)資料。 2）了解法蘭盤的結(jié)構(gòu)以及工作原理的了解，并了解夾具的結(jié)構(gòu)； 3)?通過老師指導(dǎo),同學(xué)討論確定方案。 4）根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計產(chǎn)品 第2章 零件的分析 2.1零件的作用 題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤， 主要是用來安裝在機床上，起到導(dǎo)向的作用使機床實現(xiàn)進給運動，零件上精度要求較高的兩個平面用以裝配，4個孔是用于連接其他機構(gòu)或零件的。它位于車床絲桿的末端，主要作用是標(biāo)明刻度，實現(xiàn)縱向進給。零件的φ100mm外圓上標(biāo)有刻度線，用來對齊調(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；外圓上鉆有底部為φ20 mm上部為φ20 mm 的定位孔，實現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過，本身沒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α為4%，機械加工廢品率β為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Qn(1+α+β)=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。 2.2零件的工藝分析 法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 1.以 Φmm外圓為中心的加工表面： 這一組加工表面包括：φ45mm 外圓、端面及倒角；φ100mm外圓，過度倒圓R5； Φ20內(nèi)孔及其左端倒角C1.5。 2.以Φ外圓為中心的加工表面： 這一組加工表面包括： 端面，Φ90mm外圓，端面，倒角C1.5；切槽3×2； 內(nèi)孔的右端倒角C1。 3. 以Φ20mm的孔為中心加工表面： 這一組加工表面包括： φ45mm外圓，端面； φ100mm外圓，端面，側(cè)面； φ90mm外圓； φ45mm外圓，過度圓角R5；4Xφ9mm孔和同軸的φ6mm孔。 它們之間有一定的位置要求，主要是： （一） 左端面與φ20mm孔中心軸的跳動度為0.03 ； （二） 右端面與φ20mm 孔中心軸線的跳動度為0.03 ； （三） φ45mm的外圓與φ20mm孔的圓跳動公差為0.03 。 經(jīng)過對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，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 零件材料為HT200，由于零件年產(chǎn)量為4200件，已達到中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，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。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。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。 3.2基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，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，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 1）粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的5個自由度，達到完全定位。 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Φ20mm孔為精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。 3.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)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)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1工藝路線方案一 工序1： 粗車φ45mm柱體的右端面，粗車右端面，車槽3×2mm，粗車、 半精車外圓，車右端倒角。 工序2： 粗車φ100mm柱體左、右端面，粗車φ90mm柱體左端面，半精車 φ100mm左、右端面、φ90mm左端面，粗車外圓 φ45mm、φ100mm， 半精車外圓φ45mm、φ100mm、φ90mm，車φ100mm柱體的倒角， 半精車φ45mm柱體的過度倒圓。 工序3： 精車 φ100mm左端面， φ90mm右端面。 工序4： 鉆、擴、粗鉸、精鉸孔 φ20mm至圖樣尺寸并車孔左端的倒角 工序5： 粗銑、精銑 φ900mm柱體的兩側(cè)面。 工序6： 鉆φ4mm孔，擴、鉸φ6mm孔 工序7： 鉆 4Xφ9mm透孔。 工序8： 磨削外圓面φ100mm， φ90mm 。 工序9： 磨削B面，及φ45mm 外圓面、φ100mm右端面、φ90mm左端面。 工序10： B面拋光。 工序11： φ100mm外圓刻字刻線。 工序12： φ100mm外圓無光鍍鉻。 工序13： 檢測入庫。 3.3.2 工藝路線方案二 工序 1 粗車φ100mm柱體左端面、外圓，粗車B面 工序 2 鉆中心孔φ18mm，擴孔φ19.8mm，粗鉸φ19.94mm、精絞Φ20mm孔 工序 3 粗車右φ45mm柱體右端面、外圓，φ90mm外圓及右端面， 工序 4 半精車φ100mm左端面、外圓，半精車B面并倒角C1.5，半精車 φ90mm外圓，φ20左側(cè)倒角C1 工序 5 半精車右φ45mm外圓及右端面，倒角C7，半精車φ90mm右側(cè)面， 切槽3×2mm，車φ20mm孔右端倒角C1 工序 6 精車φ100mm柱體左端面、外圓，精車B面，車過渡圓角R5 工序 7 粗銑、精銑φ90mm柱體的兩側(cè)面 工序 8 鉆4XΦ9mm透孔 工序 9 鉆φ4mm孔，擴、鉸φ6mm孔 工序 10 磨削B面 工序 11 磨削外圓面φ100mm、φ90mm 工序 12 磨削φ90mm凸臺距離軸線24mm的側(cè)平面 工序 13 金剛石車Φ45mm外圓、φ90mm右側(cè)面 工序 14 B面拋光 工序 15 Φ100mm劃線刻字 工序 16 Φ100mm外圓無光鍍鉻 工序 17 檢測入庫。 3.3.3 工藝方案的比較與分析 Φ表面是多次加工的基準(zhǔn)，方案一中在加工其外圓表面的同時進行了導(dǎo)角，工序較為集中，也方便裝夾，在一定程度上提高了生產(chǎn)效率。而方案二采用車削端面，可以保證精度，方案一的效率雖高但精度不能保證，應(yīng)把保證精度放在首位，由于各端面及外圓柱面都與Φ20軸線有公差保證，所以加工各端面及外圓柱面時應(yīng)盡量選用孔Φ20為定位基準(zhǔn)，故選用方案二。 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，參照《實用機械加工工藝手冊》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：（單位mm） 加工表面 工序（或工步）名稱 工序（或工步）余量 工序（或工步）基本尺寸 工序（或工步） 經(jīng)濟精度 工序（或工步）尺寸及其偏差 表面粗糙度（Ra ） 公差等級 公差 右端面 粗車 3 ? ? ? ? 6.3 毛坯 3 ? ? ? ? ? Φ90突臺右端 精車 0.8 41 IT7 0.025 41 1.6 半精車 1.0 41.8 IT9 0.062 41.8 0.031 3.2 粗車 1.2 42.8 IT11 0.160 42.8 0.08 6.3 毛坯 3 44 —— 2.2 44 1.1 ? 槽3×2 粗車 2Z=9 41 IT13 0.39 41 6.3 毛坯 2Z=9 50 —— 2.0 50 1.0 ? Φ45 外圓 磨削 2Z=0.3 45 IT6 0.017 Φ45 0.8 半精車 2Z=1.0 45.3 IT9 0.062 Φ45.3 3.2 粗車 2Z=3.7 46.3 IT11 0.160 Φ46.3 6.3 毛坯 2Z=5 50 —— 2.0 Φ50 1.0 ? 內(nèi)孔Φ20 鉸 2Z=0.2 20 IT8 0.045 Φ20 1.6 擴 2Z=1.8 19.8 IT10 0.084 Φ19.8 6.3 鉆 2Z=18 18 IT12 0.18 Φ18 12.5 毛坯 實心 ? ? ? ? ? Φ100左端面 精車 Z=0.8 91 IT8 0.054 91 1.6 半精車 0.7 91.8 IT9 0.087 91.8 3.2 粗車 1.5 92.5 IT11 0.22 92.5 0.11 6.3 毛坯 3 94 —— 2.2 94 1.1 ? Φ100外圓 磨削 2Z=0.4 100 IT8 0.054 Φ100 0.8 半精車 2Z=1.1 100.4 IT11 0.22 Φ100.4 3.2 粗車 2Z=3.5 101.5 IT11 0.22 Φ101.5 6.3 毛坯 2Z=5 105 —— 2 Φ105 1.0 ? Φ100右端面 磨削 Z=0.4 41 IT7 0.017 41 0.4 半精車 Z=1.1 41.4 IT9 0.062 41.4 3.2 粗車 Z=4 42.5 IT11 0.16 42.5 6.3 毛坯 Z=3 44 ? 2.0 44 1.0 ? Φ45 外圓 磨削 2Z=0.3 45 IT7 0.017 Φ45 0.4 半精車 2Z=1.0 45.3 IT9 0.062 Φ45.3 3.2 粗車 2Z=3.7 46.3 IT11 0.160 Φ46.3 6.3 毛坯 2Z=5 50 ? 2.0 Φ50 1.0 ? Φ90突臺左端 磨削 Z=0.4 8 IT8 0.022 8 0.4 半精車 Z=1.1 8.4 IT9 0.036 8.4 3.2 粗車 Z=1.5 9.5 IT11 0.09 9.5 6.3 毛坯 Z=3 11 ? 0.2 ? ? Φ90外圓 磨削 2Z=0.4 90 IT8 0.054 Φ90 0.8 半精車 2Z=1.1 90.4 IT9 0.087 Φ90.4 3.2 粗車 2Z=3.5 91.5 IT11 0.22 Φ91.5 6.3 毛坯 2Z=5 95 ? 2.0 Φ95 1.0 ? Φ4孔 鉸 2Z=0.1 4 IT10 0.048 Φ4 6.3 鉆 2Z=3.9 3.9 IT11 0.075 Φ3.9 12.5 毛坯 實心 ? ? ? ? ? Φ6孔 鉸 2Z=0.2 6 IT10 0.048 Φ6 3.2 鉆 2Z=1.8 5.8 IT11 0.075 Φ5.8 12.5 毛坯 2Z=4 4 IT11 0.075 Φ4 12.5 Φ90（左）兩側(cè)面 精銑 1.0 58 IT9 0.074 58 3.2 粗銑 31.0 59 IT12 0.3 59 12.5 毛坯 32 90 IT13 0.54 90 ? Φ90右側(cè)面 磨削 0.4 24 IT8 0.33 24 0.4 毛坯 ? ? ? ? ? 6.3 4XΦ9孔 鉆 2Z=9 9 IT13 0.22 Φ9 12.5 毛坯 實心 ? ? ? ? ? 3.5 確定切削用量及基本工時 工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面 1. 加工條件 工件材料：HT200 δb=220MPa 砂型鑄造 機床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15, =12,=0.5mm 2．計算切削用量 (1) 粗車Φ100mm端面 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，=4mm 2) 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25 mm，>3~5mm,以及工件直徑為100時，f =0.7~1.0mm/r 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r 3) 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) 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) 4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns== 504r/min 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。現(xiàn)選取=480r/min。所以實際切削速度v=110r/min/。 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。L==40mm, =2mm, =0, =0 tm===0.098(min) (2) 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,分二次切除。 2) 進給量，　根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.9mm/r 3)計算切削速度　?。?32m/min 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 420r/min 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　　== 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 　　　　　　　　?。? 　　　　　其中　＝2985，＝1.0，＝0.65，＝-0.15， ===0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削時消耗功率＝＝＝2.81(KW) 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《切削手冊》表1.29所示公式計算＝ 其中?。?940，＝0.9，＝0.6，＝-0.3， ===0.59 =0.5 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而軸向切削力 ＝ 其中?。?880，＝1.0，＝0.5，＝-0.4， ===0.34 =1.17 軸向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N) 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=574.5N 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=　　其中l(wèi)=10mm 　 =4mm =2mm 所以　　　　t=＝0.1min (3)粗車B面 1) 切削深度。單邊余量Z==2mm.分1次切除 2) 進給量　根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.9mm/r 3) 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1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126m/min 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns== 378r/min 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。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。　 t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=0.83(min) 工序 2 鉆、擴、鉸Φ20的中心孔 (1) 鉆Φ18mm孔 機床：Z525搖臂鉆床 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 據(jù)《切削手冊》表10-66,當(dāng)鑄鐵≤HB200時，D=Φ18時，取f=0.3mm/r 2) 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/min 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。 所以實際切削速度 == 4) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1?！?t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm; t= ==0.63(min) (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 　　 式中的、——加工實心孔進的切削用量?，F(xiàn)已知 =0.36mm/r(《切削手冊》)表2.7 =42.25m/min (《切削手冊》)表2.13　　　　　　 1) 進給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r 2) 切削速度　　v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 271.8r/min 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。 所以實際切削速度 == 4) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm; t= ==0.78(min) (3) 粗絞孔至Φ19.94mm、精絞孔至Φ20mm 1) 進給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r 2) 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/min 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。 所以實際切削速度 == 4) 工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=91mm; =7mm; =3mm; t= ==0.73(min) 工序 3 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90右端面 機床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15, =12,=0.5mm (1) 粗車Φmm端面 1) 切削深度。單邊余量Z=1.2mm 2) 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1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　ns== 553r/min 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。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1?！?t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm; t=i=x1=0.06(min) (2) 粗車Φmm外圓柱面 1) 切削深度 單邊余量為Z=2.2mm 分兩次切除。 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r 3) 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1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　ns== 753r/min 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。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1?！=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.09(min) (3) 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/r 3) 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1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=122m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns== 431r/min 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?，F(xiàn)選取=480r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　t=i ;其中l(wèi)==22.5mm; =4mm; =0mm; t=i==0.07(min) 工序 4 半精車Φ100端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90外圓柱 面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角C1.5，車Φ20孔左端倒角C1 (1) 半精車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＝0.5mm/r 機床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/min 所以切削工時　tm==＝0.44（min） (2) 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/min 所以切削工時　　t==0.17min (3) 半精車B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＝0.5mm/r 機床主軸轉(zhuǎn)速＝400r/min　 t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=2.25(min) 工序 5 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3X2退刀槽， 車Φ45圓柱面右端的倒角C7，車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角C1 (1) 半精車Φmm端面 1) 切削深度 單邊余量Z=1.2mm 2) 進給量　根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 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1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=187m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns== 553r/min 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。 所以實際切削速度 == 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm; t=i=1=0.26(min) (2) 半精車Φmm外圓柱面 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/r 3) 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1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 578r/min 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。 所以實際切削速度== 5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i==0.37(min) (3) 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/r 3) 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1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　ns== 458r/min 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。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)==22.5mm; =4mm; =0mm; t=i==0.28(min) 工序 6 精車Φ100的端面及外圓，精車B面，車過渡圓角R5 (1) 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/min 所以切削工時　tm==＝0.44（min） (2)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/min 所以切削工時　　t==0.33 min (3) 精車B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/min　 t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=4.7min 工序 7 粗、精銑Φ90圓柱面上的兩個平面 (1) 粗銑距中心線34mm的平面。 機床：X63銑床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-64選用硬質(zhì)合金鑲齒套面銑刀YT15. 銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40 1) 削深度 2=10mm 所以有=5mm 2) 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/min 4) 定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 21.97r/min 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?，F(xiàn)選取=22.5r/min。 所以實際切削速度== 當(dāng)=22.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 =fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)， 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) t==0.75(min) 銑兩次的總時間為t=1.5+0.75=2.25min (2) 粗銑距中心線24mm的平面。 機床：X63銑床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-64選用硬質(zhì)合金鑲齒套面銑刀YT15. 銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40/ 1) 切削深度 4=20mm 所以有=5mm 2) 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/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 21.97r/min 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?，F(xiàn)選取=22.5r/min。 所以實際切削速度 == 當(dāng)=22.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 =fZ=0.31022.5=67.5(mm/min) 查機床說明書有=60(mm/min) 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 t===1.5(min) 銑4次的總時間為4t=4x1.5 =6min (3) 精銑上兩平面 1) 切削深度 查《機械加工工藝師手冊》表10-119,取=1mm 2) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119　按機床行選取f=0.2mm/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=190min/s. 即V=11.4m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns== 36.3r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與36.3r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為37.5r/min?，F(xiàn)選取=37.5r/min。 所以實際切削速度== 當(dāng)=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 =fZ=0.21037.5=75(mm/min) 查機床說明書有=80(mm/min) 5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　t===1.125(min) 銑2次的總時間為2t=21.125=2.25min 工序 8 鉆、絞 4XΦ9mm透孔 (1) 4XΦ9mm孔 機床：Z525立式搖臂鉆床 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. 1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r 2) 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/min 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。 所以實際切削速度== 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =3mm;t= ==0.11(min) 由于有四個孔所以切削工時為4 t=0.44min 工序 9 鉆Φ4孔，擴Φ6孔 (1)鉆Φ4mm孔 機床：Z525立式搖臂鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ4. 1)進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r 2)切削速度　　根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得 V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　ns== 2388r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與2388r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為2012r/min?，F(xiàn)選取=2012r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。　 t=i ;其中l(wèi)=13mm; =4mm; =3mm; t= ==0.08(min) (2) 擴Φ6mm孔 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ6. 1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r 2) 切削速度　根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得 V=24~34m/min. 取V=30m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 1592r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與1592r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1592r/min?，F(xiàn)選取=1426r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 t=i ;其中l(wèi)=7mm; =4mm; =3mm; t= ==0.07(min) 工序 10 磨削B面 (1) 磨B面 機床　M114W萬能外圓磨床 1) 選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P 350×40×127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350×40×127 2) 切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度　　　　＝18m/min 切削深度　?。?.0157mm/st 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3) 切削工時　　 式中　 D---被加工直徑　 b----加工寬度　　Z--單邊加工余量 　　　　K---系數(shù)　　　　V---工作臺移動速度 　　　　--工作臺往返一次砂輪軸向進給量 　　　　--工作臺往返一次砂輪徑向進給量　 　　　　＝2.5(min) 工序 11 磨Φ100、Φ90的外圓柱面 (1) 磨Φ100mm外圓柱面 機床　M114W萬能外圓磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度　　　?。?8m/min 切削深度＝0.0157mm/st 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3)切削工時　　 式中　D---被加工直徑　 b----加工寬度　　Z--單邊加工余量 　　　K---系數(shù) 　　　　V---工作臺移動速度 　　　--工作臺往返一次砂輪軸向進給量 　　　--工作臺往返一次砂輪徑向進給量　 　　?。?.55(min) (2) 磨Φ90mm外圓柱面 機床　M114W萬能外圓磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度　　　　＝18m/min切削深度　　?。?.0157mm/st 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3)切削工時　　 　式中　D---被加工直徑　 b----加工寬度　　Z--單邊加工余量 　　　　K---系數(shù) 　　　　V---工作臺移動速度 　　　　--工作臺往返一次砂輪軸向進給量 　　　　--工作臺往返一次砂輪徑向進給量　 　　　　＝0.3(min) 工序 12 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面 機床　M114W萬能外圓磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 砂輪輪速n=1500r/min (見機床說明書)　 v=27.5m/s 工件速度　　　　＝10m/min 切削深度　?。?.015mm/st 軸向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3)切削工時　　 式中　D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量 K---系數(shù) V---工作臺移動速度 --工作臺往返一次砂輪軸向進給量 --工作臺往返一次砂輪徑向進給量 　　?。?.53(min) 工序 13 金剛石精車Φ45的外圓，精車Φ90的右測面 (1) 精車Φmm外圓柱面 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 分兩次切除。 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 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1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　ns== 585r/min 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?，F(xiàn)選取=600r/min。 所以實際切削速度== 5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i==0.75(m