机械制造专业课程设计务书
题 目 法兰盘零件机械加工工艺规程铣距Φ90mm
中心线24mm34mm两侧面工序专夹具设计
学生姓名
学 号
院系 重庆汽车学院
专 业 机械设计制造动化
班 级
指导老师
（务起止日期 2010年12月23日～2010年1月13日）
机械制造专业课程设计务书
课程设计题目：
u 法兰盘零件机械加工工艺规程制订铣Φ90柱体两侧面专夹具设计
u 生产类型：中批批生产
u 课程设计时间 3周
二设计目
1培养制定零件机械加工工艺规程分析工艺问题力设计机床夹具力
2熟悉关标准设计资料学会关手册数库
三设计容：
（1）零件图进行工艺分析
（2）零件进行分析初步拟定工艺路线确定切削余量绘制零件毛坯图填写机械加工工艺程卡
（3）进行切削量机械加工时间等计算查表
（4）填写机械加工工序卡片
（5）指定工序提出工装设计务书
（6）根工装设计务书（教师指定）进行机床专夹具设计包括设计方案确定结构设计定位误差夹紧力计算绘制夹具装配图零件图等等
（7）编写课程设计说明书
（8）进行课程设计答辩
四夹具设计题目涉零件工艺产生题
3设计时间：
1）工艺设计：1周
u 设计容：
Ø 研究原始资料分析设计务绘制毛坯图
（1）生产纲领：年产量 4000件日3班
（2）抄画零件图→绘制毛坯零件合图
Ø 填写机械加工工艺程卡填写机械加工工序卡片
（1）加工程
（2）道工序机床刀具加工余量切削量工步安排工时定额刀具机床
（3）填写工艺程卡片工序卡片（定位夹紧符号）
（4）找指导教师领取具体某道工序夹具设计务
2）夹具设计：周半
u 设计容：
Ø 确定夹具结构方案
（1）根工件定位原理确定工件定位方式选择定位元件
（2）确定刀具准引导方式选择刀具准导引元件
（3）确定刀具夹紧方式选择适宜夹紧机构
（4）确定元件装置结构型式定元件分度装置
（5）协调元件装置布局确定夹具结构尺寸总体结构
Ø 绘制夹具总图
（1）工件位置表示方法
（2）应标注尺寸配合技术条件：夹具外廓尺寸工件定位元件联系尺寸夹具刀具联系尺寸夹具机床联系尺寸
（3）应标注位置精度求：定位元件间定位元件夹具体底面间位置求定位元件连接元件间位置求刀元件连接元件间位置求定位元件导引元件位置求
Ø 绘制全部夹具零件图标准件外
3）编写设计说明书 1天
u 容包括：
Ø 工艺设计
零件工艺分析→选择毛坯种类毛坯形状尺寸确定→定位方案选择较→加工方法选择工艺路线确定较→余量确定关工序尺寸计算编制数控加工程序→机床夹具刀具量具等工装选择较→填写工艺卡片
Ø 夹具设计
①夹具定位方案较确定：应该限制度选表面限制度什定位元件实现定位误差计算
②夹紧方案较确定：确定夹紧力方作点分析计算需夹紧力选择夹紧机构计算结构尺寸进行夹紧力校核
③确定夹具刀导安装方式进行关设计计算
④夹具总体设计：画总装图标注关尺寸位置精度提出技术求（夹具装配方法 求标记等）夹具精度校核计算
⑤拆画零件图
⑥图样审核：尺寸标注结构工艺性否干涉工件否拆卸否夹紧等
Ø 说明书中应附必分析图表等
4）答辩： 1天
需检查学生应完成设计容包括：
Ø 零件+毛坯 合图张
Ø 机械加工工艺规程卡片1套（1张机械加工工艺程卡全套工序卡片）
Ø 夹具装配图全部零件图
Ø 设计说明书1份
Ø 设计日程安排
重 庆 理 工 学
机械制造专业课程设计说明书
题 目 法兰盘零件机械加工工艺规程铣距Φ90mm
中心线24mm34mm两侧面工序专夹具设计
学生姓名
学 号
院系 重庆汽车学院
专 业 机械设计制造动化
班 级
指导老师
（务起止日期 2010年12月23日～2010年1月13日）
目 录
序言1
零件分析2
11零件作2
12零件工艺分析2
二工艺规程设计3
21确定毛坯制造形式3
22定位基准选择3
23制定工艺路线3
24机械加工余量工序尺寸毛坯尺寸确定4
25确定切削量基工时5
三夹具设计24
31问题提出24
32夹具设计24
33夹具结构设计操作简说明25
四设计结26
五参考文献27
序 言
工艺学研究机械加工工艺技术夹具设计技术学科具强实践性求学程中应紧密联系生产实践时具强综合性
次课程设计课题CA6140车床法兰盘加工工艺规程某工序专夹具设计容：
首先零件进行分析零件作分析工艺分析通零件分析解零件基情况工艺分析知道零件加工表面加工求根零件图提出加工求确定毛坯制造形式尺寸确定
第二步进行基面选择确定加工程中粗基准精基准根选基准制订工艺路线通常制订两种工艺路线通工艺方案较分析选择零件形状尺寸精度位置精度等技术求合理保证种工序
第三步根已选定工序路线确定步切削量基工时选择合适机床刀具粗加工校核机床功率
设计第七道工序—铣距Φ90mm中心线24mm34mm两侧面夹具先提出设计问题选择定位基准然开始切削力夹紧力计算定位误差分析然设计程整理图纸
通概述整设计基完成
课程设计学三年学次深入综合性总考核次理联系实际训练次设计综合运机械制造工艺学中基理结合实中学实践知识独立分析解决工艺问题初步具备设计中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）工艺规程力运夹具设计基原理方法拟订夹具设计方案完成夹具结构设计力熟悉运关手册图表等技术资料编写技术文件等基技次实践机会 学生活中占重位言希通次设计未事工作进行次适应性心理中锻炼分析问题解决问题力未工作发展良基础
力限设计尚许足处恳请位老师予指教
零件分析
11零件作
题目定零件CA6140车床法兰盘 安装机床起导作机床实现进运动零件精度求较高两面装配4孔连接机构零件位车床丝杆末端作标明刻度实现进零件φ100mm外圆标刻度线齐调节刻度盘刻度值够直接读出调整数值外圆钻底部φ20 mm部φ20 mm 定位孔实现精确定位法兰盘中部通孔传递力矩标明通身没受少力作 该零件年产量4000件设备品率α4机械加工废品率β1该零件年生产纲领：NQn(1+α+β)4000×1(1+4+1)4200(件年)查表知该产品中批生产
12零件工艺分析
法兰盘回转体零件法兰盘三组加工表面间定位置求现分述：
1 Φmm外圆中心加工表面：
组加工表面包括：φ45mm 外圆端面倒角φ100mm外圆度倒圆R5 Φ20孔左端倒角C15
2Φ外圆中心加工表面：
组加工表面包括： 端面Φ90mm外圆端面倒角C15切槽3×2 孔右端倒角C1
3 Φ20mm孔中心加工表面：
组加工表面包括： φ45mm外圆端面 φ100mm外圆端面侧面 φ90mm外圆 φ45mm外圆度圆角R54Xφ9mm孔轴φ6mm孔
间定位置求：
（） 左端面φ20mm孔中心轴跳动度003
（二） 右端面φ20mm 孔中心轴线跳动度003
（三） φ45mm外圆φ20mm孔圆跳动公差003
加工表面分析先选定粗基准加工出精基准加工表面然助专夹具加工表面进行加工保证位置精度
二工艺规程设计
21确定毛坯制造方法初步确定毛坯形状
零件材料HT200零件年产量4200件已达中批生产水零件轮廓尺寸零件加工轮廓尺寸考虑提高生产率保证加工精度采铸造成型零件形状复杂毛坯形状零件形状量接孔铸出毛坯尺寸通确定加工余量决定
22基准选择
基准选择工艺规程设计中重工作基面选择正确合理加工质量保证生产率提高否加工工艺程中会问题百出更甚着会造成零件批报废生产法正常进行
1）粗基准选择
选择粗基准选择第道机械加工工序定位基准便续工序提供精基准选择粗基准出发点：考虑分配加工表面余量：二考虑样保证加工面加工面间尺寸相互位置求两求常常兼顾般轴类零件说外圆作粗基准完全合理零件言表面求加工保证表面足够余量应选加工余量面粗基准（粗基准选择原里余量足够原）现选取外圆柱面端面作粗基准车床带子口三爪卡盘夹住工件消工件5度达完全定位
2）精基准选择
精基准选择考虑基准重合统基准原Φ20mm孔精基准设计基准工序基准重合时应该进行尺寸换算专门计算处重复
23制定工艺路线
制定工艺路线出发点应零件形状尺寸精度位置精度等技术求合理保证生产纲领确定中批生产条件考虑采万性机床配专工夹具量工序集中提高生产率外应考虑济效果便生产成量降
1）工艺路线方案
工序1： 粗车φ45mm柱体右端面粗车右端面车槽3×2mm粗车
半精车外圆车右端倒角
工序2： 粗车φ100mm柱体左右端面粗车φ90mm柱体左端面半精车
φ100mm左右端面φ90mm左端面粗车外圆 φ45mmφ100mm
半精车外圆φ45mmφ100mmφ90mm车φ100mm柱体倒角
半精车φ45mm柱体度倒圆
工序3： 精车 φ100mm左端面 φ90mm右端面
工序4： 钻扩粗铰精铰孔 φ20mm图样尺寸车孔左端倒角
工序5： 粗铣精铣 φ900mm柱体两侧面
工序6： 钻φ4mm孔扩铰φ6mm孔
工序7： 钻 4Xφ9mm透孔
工序8： 磨削外圆面φ100mm φ90mm
工序9： 磨削B面φ45mm 外圆面φ100mm右端面φ90mm左端面
工序10： B面抛光
工序11： φ100mm外圆刻字刻线
工序12： φ100mm外圆光镀铬
工序13： 检测入库
2）工艺路线方案二
工序 1 粗车φ100mm柱体左端面外圆粗车B面
工序 2 钻中心孔φ18mm扩孔φ198mm粗铰φ1994mm精绞Φ20mm孔
工序 3 粗车右φ45mm柱体右端面外圆φ90mm外圆右端面
工序 4 半精车φ100mm左端面外圆半精车B面倒角C15半精车
φ90mm外圆φ20左侧倒角C1
工序 5 半精车右φ45mm外圆右端面倒角C7半精车φ90mm右侧面
切槽3×2mm车φ20mm孔右端倒角C1
工序 6 精车φ100mm柱体左端面外圆精车B面车渡圆角R5
工序 7 粗铣精铣φ90mm柱体两侧面
工序 8 钻4XΦ9mm透孔
工序 9 钻φ4mm孔扩铰φ6mm孔
工序 10 磨削B面
工序 11 磨削外圆面φ100mmφ90mm
工序 12 磨削φ90mm凸台距离轴线24mm侧面
工序 13 金刚石车Φ45mm外圆φ90mm右侧面
工序 14 B面抛光
工序 15 Φ100mm划线刻字
工序 16 Φ100mm外圆光镀铬
工序 17 检测入库
3）工艺方案较分析
Φ表面次加工基准方案中加工外圆表面时进行导角工序较集中方便装夹定程度提高生产效率方案二采车削端面保证精度方案效率高精度保证应保证精度放首位端面外圆柱面Φ20轴线公差保证加工端面外圆柱面时应量选孔Φ20定位基准选方案二
24 机械加工余量工序尺寸毛坯尺寸确定
根述原始资料加工工艺参实机械加工工艺手册分确定加工表面机械加工余量工序尺寸毛坯尺寸：（单位mm）
加工表面
工序（工步）名称
工序（工步）余量
工序（工步）基尺寸
工序（工步）
济精度
工序（工步）尺寸偏差
表面粗糙度（Ra ）
公差等级
公差
右端面
粗车
3
63
毛坯
3
Φ90突台右端
精车
08
41
IT7
0025
41
16
半精车
10
418
IT9
0062
418 0031
32
粗车
12
428
IT11
0160
428 008
63
毛坯
3
44
——
22
44 11
槽3×2
粗车
2Z9
41
IT13
039
41
63
毛坯
2Z9
50
——
20
50 10
Φ45 外圆
磨削
2Z03
45
IT6
0017
Φ45
08
半精车
2Z10
453
IT9
0062
Φ453
32
粗车
2Z37
463
IT11
0160
Φ463
63
毛坯
2Z5
50
——
20
Φ50 10
孔Φ20
铰
2Z02
20
IT8
0045
Φ20
16
扩
2Z18
198
IT10
0084
Φ198
63
钻
2Z18
18
IT12
018
Φ18
125
毛坯
实心
Φ100左端面
精车
Z08
91
IT8
0054
91
16
半精车
07
918
IT9
0087
918
32
粗车
15
925
IT11
022
925 011
63
毛坯
3
94
——
22
94 11
Φ100外圆
磨削
2Z04
100
IT8
0054
Φ100
08
半精车
2Z11
1004
IT11
022
Φ1004
32
粗车
2Z35
1015
IT11
022
Φ1015
63
毛坯
2Z5
105
——
2
Φ105 10
Φ100右端面
磨削
Z04
41
IT7
0017
41
04
半精车
Z11
414
IT9
0062
414
32
粗车
Z4
425
IT11
016
425
63
毛坯
Z3
44
20
44 10
Φ45 外圆
磨削
2Z03
45
IT7
0017
Φ45
04
半精车
2Z10
453
IT9
0062
Φ453
32
粗车
2Z37
463
IT11
0160
Φ463
63
毛坯
2Z5
50
20
Φ50 10
Φ90突台左端
磨削
Z04
8
IT8
0022
8
04
半精车
Z11
84
IT9
0036
84
32
粗车
Z15
95
IT11
009
95
63
毛坯
Z3
11
02
Φ90外圆
磨削
2Z04
90
IT8
0054
Φ90
08
半精车
2Z11
904
IT9
0087
Φ904
32
粗车
2Z35
915
IT11
022
Φ915
63
毛坯
2Z5
95
20
Φ95 10
Φ4孔
铰
2Z01
4
IT10
0048
Φ4
63
钻
2Z39
39
IT11
0075
Φ39
125
毛坯
实心
Φ6孔
铰
2Z02
6
IT10
0048
Φ6
32
钻
2Z18
58
IT11
0075
Φ58
125
毛坯
2Z4
4
IT11
0075
Φ4
125
Φ90（左）两侧面
精铣
10
58
IT9
0074
58
32
粗铣
310
59
IT12
03
59
125
毛坯
32
90
IT13
054
90
Φ90右侧面
磨削
04
24
IT8
033
24
04
毛坯
63
4XΦ9孔
钻
2Z9
9
IT13
022
Φ9
125
毛坯
实心
25 确定切削量基工时
工序 1 粗车Φ100端面外圆柱面粗车B面粗车Φ90外圆柱面
1 加工条件
工件材料：HT200 δb220MPa 砂型铸造
机床：CA6140卧式车床
刀具：采刀片材料YT15刀杆尺寸16x25mm9015
1205mm
2．计算切削量
(1) 粗车Φ100mm端面
1) 已知毛坯长度方加工余量3+0807mm考虑模铸拔模斜度4mm
2) 进量f 根实机械加工工艺手册中表243刀杆尺寸16×25 mm>3~5mm工件直径100时f 07~10mmr
CA6140车床说明书（见切削手册）取 f 09mmr
3) 计算切削速度切削手册表127切削速度计算公式(寿命T60min)
(mmin)
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128144 08 104 081 097 x144x08x104x081x0971586(mmin)
4)确定机轴转速 ns 504rmin
机床说明书(见工艺手册表428)504rmin相机床转速480rmin600rmin现选取480rmin实际切削速度v110rmin
5) 切削工时工艺手册表621L40mm 2mm 0 0
tm0098(min)
(2) 粗车Φ100mm外圆柱面时应检验机床功率进机构强度
1) 切削深度单边余量Z2mm分二次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f09mmr
3)计算切削速度 ＝132mmin
4)确定机床轴转速 ns 420rmin
机床说明书(见工艺手册表428)420rmin相机床转速480rmin现选取480rmin
实际切削速度
5) 检验机床功率 切削力切削手册表129示公式计算
＝
中 ＝2985＝10＝065＝015
063 061
2985100515006308911224(N)
切削时消耗功率＝＝＝281(KW)
实机械加工工艺手册表74中CA6140机床说明书知CA6140电机功率75kw转速480rmin时轴传递功率45kw机床功率足够正常加工
6) 校验机床进系统强度 已知切削力＝11224N径切削力切削手册表129示公式计算＝
中 ＝1940＝09＝06＝03
059 05
1940150515005905203(N)
轴切削力 ＝
中 ＝2880＝10＝05＝04
034 117
轴切削力 28801505150034117442(N)
取机床导轨床鞍间摩擦系数μ01切削罗进方进机构作力F+μ(+)442+01(11224+203)442+13255745N
机床进机床承受力3530N(见切削手册表130)机床进系统正常工作
7)切削工时： t 中l10mm 4mm 2mm
t＝01min
(3)粗车B面
1) 切削深度单边余量Z2mm分1次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f09mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128144 08 104 081 097 14408104081097126mmin
4) 确定机轴转速 ns 378rmin
机床说明书(见工艺手册表428)378rmin相机床转速400rmin现选取400rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621 ti 中l30mm ti15083(min)
工序 2 钻扩铰Φ20中心孔
(1) 钻Φ18mm孔
机床：Z525摇臂钻床
刀具：根机械加工工艺手册表1061选取高速钢钻头W18Cr4V
1)进量 切削手册表1066铸铁≤HB200时DΦ18时取f03mmr
2) 切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查V35mmin
3)确定机床轴转速
ns 6192rmin
机床说明书(见工艺手册表422)6192rmin相机床转速555rmin现选取555rmin
实际切削速度
4) 削工时工艺手册表621 ti 中l91mm 10mm
4mm t 063(min)
(2) Φ198mm孔
根关资料介绍利钻头进行扩钻时进量切削速度钻样尺寸实心孔时进量切削速度关系
式中——加工实心孔进切削量现已知
036mmr(切削手册)表27 4225mmin (切削手册)表213
1) 进量 取f15×036051mmr 机床选取05mmr
2) 切削速度 v04×4225169mmin
3) 定机床轴转速
ns 2718rmin
机床说明书(见工艺手册表422)2718rmin相机床转速275rmin现选取275rmin
实际切削速度
4) 削工时工艺手册表621ti 中l91mm 10mm
4mm t 078(min)
(3) 粗绞孔Φ1994mm精绞孔Φ20mm
1) 进量 取f15×036051mmr 机床选取05mmr
2) 削速度 切削手册选取v04×4825193mmin
3) 定机床轴转速
ns 2983rmin
机床说明书(见工艺手册表422)2983rmin相机床转速275rmin现选取275rmin
实际切削速度
4) 工时工艺手册表621ti 中l91mm 7mm
3mm t 073(min)
工序 3 粗车Φ45端面外圆柱面粗车Φ90右端面
机床：CA6140卧式车床
刀具：采刀片材料YT15刀杆尺寸1625mm9015
1205mm
(1) 粗车Φmm端面
1) 切削深度单边余量Z12mm
2) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097 14408104081097187mmin
3) 确定机床轴转速 ns 553rmin
机床说明书(见工艺手册表428)553rmin相机床转速600rmin现选取600rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621 ti 中l25mm
4mm 2mm tix1006(min)
(2) 粗车Φmm外圆柱面
1) 切削深度 单边余量Z22mm 分两次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f08mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097 1440810408109789mmin
4) 确定机床轴转速 ns 753rmin
机床说明书(见工艺手册表428)753rmin相机床转速750rmin现选取750rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621 ti 中l41mm
4mm 0mm tix2009(min)
(3) 粗车Φ90mm端面
1) 切削深度 单边余量Z12mm 次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f08mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097 14408104081097122mmin
4) 确定机床轴转速ns 431rmin
机床说明书(见工艺手册表428)431rmin相机床转速480rmin现选取480rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621
ti 中l225mm 4mm 0mm
ti007(min)
工序 4 半精车Φ100端面外圆柱面半精车B面半精车Φ90外圆柱
面车Φ100Φ90外圆柱面倒角C15车Φ20孔左端倒角C1
(1) 半精车Φ100mm端面
粗精加工切削量进量切削深度外相省略
进量f 根实机械加工工艺手册表242取f＝05mmr
机床轴转速＝480rmin
切削工时 tm＝044（min）
(2) 半精车Φ100mm外圆柱面
粗精加工切削量进量切削深度外相余省略
进量f 根机械加工工艺手册表242 取f02mmr
轴转速 n480rmin
切削工时 t017min
(3) 半精车B面
粗精加工切削量进量切削深度外相省略
进量f 根实机械加工工艺手册表242取f＝05mmr
机床轴转速＝400rmin ti 中l30mm
ti15225(min)
工序 5 半精车Φ45端面外圆柱面半精车Φ90端面车3X2退刀槽
车Φ45圆柱面右端倒角C7车Φ20 孔右端倒角C1
(1) 半精车Φmm端面
1) 切削深度 单边余量Z12mm
2) 进量 根机械加工工艺手册取f02mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097
14408104081097187mmin
4) 确定机床轴转速ns 553rmin
机床说明书(见工艺手册表428)553rmin相机床转速600rmin现选取600rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621
ti 中l25mm 4mm 2mm
ti1026(min)
(2) 半精车Φmm外圆柱面
1) 切削深度 单边余量Z07mm
2) 进量 根机械加工工艺手册取f02mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097 1440810408109796mmin
4) 确定机床轴转速
ns 578rmin
机床说明书(见工艺手册表428)578rmin相机床转速600rmin现选取600rmin
实际切削速度
5)切削工时工艺手册表621
ti 中l41mm 4mm 0mm
ti037(min)
(3) 半精车Φ90mm端面
1) 切削深度 单边余量Z07mm 次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f02mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097
14408104081097134mmin
4)确定机床轴转速 ns 458rmin
机床说明书(见工艺手册表428458rmin相机床转速480rmin现选取480rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621ti 中l225mm 4mm 0mm ti028(min)
工序 6 精车Φ100端面外圆精车B面车渡圆角R5
(1) 精车Φ100mm端面
粗精加工切削量进量切削深度外相省略
进量f 根实机械加工工艺手册表242取f＝02mmr
机床轴转速＝480rmin
切削工时 tm＝044（min）
(2)精车Φ100mm外圆柱面
粗精加工切削量进量切削深度外相余省略
进量f 根机械加工工艺手册表242 取f02mmr
轴转速 n480rmin
切削工时 t033 min
(3) 精车B面
粗精加工切削量进量切削深度外相省略
进量f 根实机械加工工艺手册表242取f＝02mmr
机床轴转速＝480rmin ti 中l30mm
ti1547min
工序 7 粗精铣Φ90圆柱面两面
(1) 粗铣距中心线34mm面
机床：X63铣床
刀具：根机械加工工艺手册表1064选硬质合金镶齿套面铣刀YT15
铣刀寿命T180minDZ10010B40
1) 削深度 210mm 5mm
2) 量 查机械加工工艺师手册表10118表10119进量f02~035mm齿 机床行选取f03mm齿
3) 切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查
V115mins V69mmin
4) 定机床轴转速
ns 2197rmin
机床说明书(见工艺手册表639)2197rmin相机床转速225rmin现选取225rmin
实际切削速度
225rmin时工作台分钟进量应
fZ0310225675(mmmin) 查机床说明书60(mmmin)
5) 削工时工艺手册表621
t15(min) t075(min)
铣两次总时间t15+075225min
(2) 粗铣距中心线24mm面
机床：X63铣床
刀具：根机械加工工艺手册表1064选硬质合金镶齿套面铣刀YT15
铣刀寿命T180minDZ10010B40
1) 切削深度 420mm 5mm
2) 进量 查机械加工工艺师手册表10118表10119进量f02~035mm齿 机床行选取f03mm齿
3) 切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查
V115mins V69mmin
4) 确定机床轴转速
ns 2197rmin
机床说明书(见工艺手册表639)2197rmin相机床转速225rmin现选取225rmin
实际切削速度
225rmin时工作台分钟进量应
fZ0310225675(mmmin) 查机床说明书60(mmmin)
5) 切削工时工艺手册表621
t15(min) 铣4次总时间4t4x15 6min
(3) 精铣两面
1) 切削深度 查机械加工工艺师手册表10119取1mm
2) 进量 查机械加工工艺师手册表10118表10119 机床行选取f02mm齿
3) 切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查
V190mins V114mmin
4) 确定机床轴转速ns 363rmin
机床说明书(见工艺手册表639)363rmin相机床转速375rmin现选取375rmin
实际切削速度
375rmin时工作台分钟进量应
fZ021037575(mmmin) 查机床说明书80(mmmin)
5)切削工时工艺手册表621
t1125(min) 铣2次总时间2t21125225min
工序 8 钻绞 4XΦ9mm透孔
(1) 4XΦ9mm孔
机床：Z525立式摇臂钻床
刀具：根机械加工工艺手册表1061选取高速钢麻花钻Φ9
1) 进量 查机械加工工艺师手册表2813取f013mmr
2) 削速度 根机械加工工艺手册表10701066查V30mmin
3) 定机床轴转速
ns 1061rmin
机床说明书(见工艺手册表425)1061rmin相机床转速1012rmin现选取1012rmin
实际切削速度
5) 削工时工艺手册表621 ti 中l8mm 4mm 3mmt 011(min)
四孔切削工时4 t044min
工序 9 钻Φ4孔扩Φ6孔
(1)钻Φ4mm孔
机床：Z525立式摇臂钻床
刀具：根机械加工工艺手册表1061选取高速钢麻花钻Φ4
1)进量 查机械加工工艺师手册表2813取f013mmr
2)切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查
V24~34mmin 取V30mmin
3)确定机床轴转速 ns 2388rmin
机床说明书(见工艺手册表425)2388rmin相机床转速2012rmin现选取2012rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621 ti 中l13mm
4mm 3mm t 008(min)
(2) 扩Φ6mm孔
刀具：根机械加工工艺手册表1061选取高速钢麻花钻Φ6
1) 进量 查机械加工工艺师手册表2813取f013mmr
2) 切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查
V24~34mmin 取V30mmin
3) 确定机床轴转速
ns 1592rmin
机床说明书(见工艺手册表425)1592rmin相机床转速1592rmin现选取1426rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621 ti 中l7mm
4mm 3mm t 007(min)
工序 10 磨削B面
(1) 磨B面
机床 M114W万外圆磨床
1) 选择砂轮见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 350×40×127
含义：砂轮磨料刚玉粒度46#硬度中轮1级陶瓷结合剂6号组织型砂轮尺寸350×40×127
2) 切削量选择查机械加工工艺手册表3342
工件速度 ＝18mmin 切削深度 ＝00157mmst
进量 ＝05B＝20mm(双行程)
3) 切削工时
式中 D加工直径 b加工宽度 Z单边加工余量
K系数 V工作台移动速度
工作台返次砂轮轴进量
工作台返次砂轮径进量
＝25(min)
工序 11 磨Φ100Φ90外圆柱面
(1) 磨Φ100mm外圆柱面
机床 M114W万外圆磨床
1)选择砂轮见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127
含义：砂轮磨料刚玉粒度46#硬度中轮1级陶瓷结合剂6号组织型砂轮尺寸350x40x127
2)切削量选择查机械加工工艺手册表3342
工件速度 ＝18mmin 切削深度＝00157mmst
进量 ＝05B＝20mm(双行程)
3)切削工时
式中 D加工直径 b加工宽度 Z单边加工余量
K系数 V工作台移动速度
工作台返次砂轮轴进量
工作台返次砂轮径进量
＝055(min)
(2) 磨Φ90mm外圆柱面
机床 M114W万外圆磨床
1)选择砂轮见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127
含义：砂轮磨料刚玉粒度46#硬度中轮1级陶瓷结合剂6号组织型砂轮尺寸350x40x127
2)切削量选择查机械加工工艺手册表3342
工件速度 ＝18mmin切削深度 ＝00157mmst
进量 ＝05B＝20mm(双行程)
3)切削工时
式中 D加工直径 b加工宽度 Z单边加工余量
K系数 V工作台移动速度
工作台返次砂轮轴进量
工作台返次砂轮径进量
＝03(min)
工序 12 磨Φ90外圆柱面距离轴线24mm面
机床 M114W万外圆磨床
1)选择砂轮见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127
含义：砂轮磨料刚玉粒度46#硬度中轮1级陶瓷结合剂6号组织型砂轮尺寸350x40x127
2)切削量选择查机械加工工艺手册表3342
砂轮轮速n1500rmin (见机床说明书) v275ms
工件速度 ＝10mmin 切削深度 ＝0015mmst
轴进量 ＝05B＝20mm(双行程)
3)切削工时
式中 D加工直径 b加工宽度 Z单边加工余量
K系数 V工作台移动速度
工作台返次砂轮轴进量
工作台返次砂轮径进量
＝053(min)
工序 13 金刚石精车Φ45外圆精车Φ90右测面
(1) 精车Φmm外圆柱面
1) 切削深度 单边余量Z03mm 分两次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f02mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097 1440810408109796mmin
4) 确定机床轴转速 ns 585rmin
机床说明书(见工艺手册表428)585rmin相机床转速600rmin现选取600rmin
实际切削速度
5)切削工时工艺手册表621 ti 中l41mm 4mm 0mm ti075(min)
(2) 精车Φ90mm端面
1) 切削深度 单边余量Z03mm 次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f02mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097
14408104081097134mmin
4)确定机床轴转速 ns 458rmin
机床说明书(见工艺手册表428458rmin相机床转速480rmin现选取480rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621
ti 中l225mm 4mm 0mm
ti031(min)
工序切削量工时定额计算结果连加工数填入机械加工工艺综合卡片见附卡片
三夹具设计
提高劳动生产率保证加工质量降低劳动强度需设计专夹具杨老师指定决定设计第7 道工序—铣距零件中心线分24mm34mm两面夹具夹具组合机床工件铣加工刀具镶齿三面刃铣刀
31 问题提出
夹具距中心线24mm34mm两面面形位公差表面求均较高特殊求加工面时Φmm 轴外端面Φ20孔表面已加工出作工序定位面道工序保证提高劳动生产率降低劳动强度时设计选较简单夹具
32夹具设计
321 定位基准选择
零件图知加工面Φ20轴线行度求Φ底端面垂直度求设计基准Φ20孔中心线设计选Φ20孔表面Φ底端面定位基面选Φ100mm端面作辅助定位基准降低生产成设计选择采螺纹夹紧方式
322切削力夹紧力计算
刀具：镶齿三面刃铣刀 dΦ80mm
机械制造工艺设计手册P 查
铣削扭矩 M
切力
切削功率 Pm2πM·n·10(kw)
式中：C5586 x1 y08
d80 k09 f013 n1450
铣距中心轴线24mm34mm面时：
1965(N·m)
49135(N)
Pm2πx1965x1450x1017897(kw)
铣加工：M1965x2393(N·m)
F49135x29827N
Pm17897x235794(kw)
述设计采螺旋夹紧机构螺杆螺母垫圈压板等元件组成夹紧机构
螺旋夹紧机构结构简单容易制造缠绕螺钉表面螺旋线长升角螺旋夹紧机构锁性夹紧力夹紧行程手动夹紧中种夹紧机构
根夹紧状态螺杆受力情况力矩衡条件
FL F
式中 F——夹紧力(N) F——作力(N)
L——作力臂(mm) d——螺杆直径
α——螺纹升角 ——螺纹处摩擦角
——螺杆端部工件间摩擦角
——螺杆端部工件间量摩擦半径(mm)
F
307573N
显然 F307573N>9827NF夹具安全工作
323 定位误差分析
夹具定位元件支撑板定位销支撑板尺寸公差选取标准件公差标准件决定夹具装配技术求统磨削加工支撑板定位表面夹具体底面行度误差超002定位销选取标准件夹具体装定位销销孔轴线夹具体底面垂直度误差超001
夹具定位元件短定位销限制两度端面限制三度绕铣刀轴线旋转方度须限制零件形位公差尺寸公差均求高定位件均采标准件定位误差忽略
324 夹具设计操作简说明
前述设计夹具时应该注意提高劳动生产率应首先着眼机动夹紧采手动夹紧提高劳动生产率重途径夹具应组合机床两铣刀时工作铣加工夹具尺寸果采机动夹紧夹具势必复杂庞夹具提高生产率降低生产成考虑简单济实 减轻工劳动强度采螺旋夹紧机构操作非常简单先拧松夹紧螺母稍旋转弯头压板工件放置夹具支撑板定位销定位压板旋转复位拧紧螺母达夹紧求进行铣削加工工序采专组合机床高速钢镶齿三面刃铣刀铣侧端面需夹紧力采长柄扳手需拧松两夹紧螺母工劳动强度
四设计结
次课程设计学期学机械设计制造基础课程生产综合实检测应课学实中结合起基础发挥创造力进行实际设计工艺程夹具
次设计程中阅读技术资料设计手册认真探讨机械领域种基问题次设计仅加强学专业课程理解认识知识面进行拓宽外次设计绘图程中AUTOCAD绘图软件时进行手工绘图程度学更知识进步提高绘图识图力
知识学限实际验更加足设计存着足处：部分时间分配合理然计算机绘图锻炼手工绘图相占例少夹具设计中加紧机构手动降低成简单设计中需改进
里感谢XX教师认真指导学帮助
五参考文献
1王栋李磊编机械制造工艺学课程设计指导书机械工业出版社20108
2徐嘉元家驹编机械制造工艺学机械工业出版社 978
3赵家齐：机械制造工艺学课程设计指导书机工版
4李益民编：机械制造工艺设计简明手册机工版2005年7月第版
5王启编机床夹具设计哈工出版社 8512
6东北重型机械学院编机床夹具设计手册海科学技术出版社 801
7徐灏编机械设计手册机械工业出版社 919
8机械制造工艺学机床夹具设计 （教材）
9机械加工工艺师手册
10机械零件设计手册
11机床夹具设计图册
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机械制造专业课程设计务书
题 目 法兰盘零件机械加工工艺规程铣距Φ90mm
中心线24mm34mm两侧面工序专夹具设计
学生姓名
学 号
院系 重庆汽车学院
专 业 机械设计制造动化
班 级
指导老师
（务起止日期 2010年12月23日～2010年1月13日）
机械制造专业课程设计务书
课程设计题目：
u 法兰盘零件机械加工工艺规程制订铣Φ90柱体两侧面专夹具设计
u 生产类型：中批批生产
u 课程设计时间 3周
二设计目
1培养制定零件机械加工工艺规程分析工艺问题力设计机床夹具力
2熟悉关标准设计资料学会关手册数库
三设计容：
（1）零件图进行工艺分析
（2）零件进行分析初步拟定工艺路线确定切削余量绘制零件毛坯图填写机械加工工艺程卡
（3）进行切削量机械加工时间等计算查表
（4）填写机械加工工序卡片
（5）指定工序提出工装设计务书
（6）根工装设计务书（教师指定）进行机床专夹具设计包括设计方案确定结构设计定位误差夹紧力计算绘制夹具装配图零件图等等
（7）编写课程设计说明书
（8）进行课程设计答辩
四夹具设计题目涉零件工艺产生题
3设计时间：
1）工艺设计：1周
u 设计容：
Ø 研究原始资料分析设计务绘制毛坯图
（1）生产纲领：年产量 4000件日3班
（2）抄画零件图→绘制毛坯零件合图
Ø 填写机械加工工艺程卡填写机械加工工序卡片
（1）加工程
（2）道工序机床刀具加工余量切削量工步安排工时定额刀具机床
（3）填写工艺程卡片工序卡片（定位夹紧符号）
（4）找指导教师领取具体某道工序夹具设计务
2）夹具设计：周半
u 设计容：
Ø 确定夹具结构方案
（1）根工件定位原理确定工件定位方式选择定位元件
（2）确定刀具准引导方式选择刀具准导引元件
（3）确定刀具夹紧方式选择适宜夹紧机构
（4）确定元件装置结构型式定元件分度装置
（5）协调元件装置布局确定夹具结构尺寸总体结构
Ø 绘制夹具总图
（1）工件位置表示方法
（2）应标注尺寸配合技术条件：夹具外廓尺寸工件定位元件联系尺寸夹具刀具联系尺寸夹具机床联系尺寸
（3）应标注位置精度求：定位元件间定位元件夹具体底面间位置求定位元件连接元件间位置求刀元件连接元件间位置求定位元件导引元件位置求
Ø 绘制全部夹具零件图标准件外
3）编写设计说明书 1天
u 容包括：
Ø 工艺设计
零件工艺分析→选择毛坯种类毛坯形状尺寸确定→定位方案选择较→加工方法选择工艺路线确定较→余量确定关工序尺寸计算编制数控加工程序→机床夹具刀具量具等工装选择较→填写工艺卡片
Ø 夹具设计
①夹具定位方案较确定：应该限制度选表面限制度什定位元件实现定位误差计算
②夹紧方案较确定：确定夹紧力方作点分析计算需夹紧力选择夹紧机构计算结构尺寸进行夹紧力校核
③确定夹具刀导安装方式进行关设计计算
④夹具总体设计：画总装图标注关尺寸位置精度提出技术求（夹具装配方法 求标记等）夹具精度校核计算
⑤拆画零件图
⑥图样审核：尺寸标注结构工艺性否干涉工件否拆卸否夹紧等
Ø 说明书中应附必分析图表等
4）答辩： 1天
需检查学生应完成设计容包括：
Ø 零件+毛坯 合图张
Ø 机械加工工艺规程卡片1套（1张机械加工工艺程卡全套工序卡片）
Ø 夹具装配图全部零件图
Ø 设计说明书1份
Ø 设计日程安排
重 庆 理 工 学
机械制造专业课程设计说明书
题 目 法兰盘零件机械加工工艺规程铣距Φ90mm
中心线24mm34mm两侧面工序专夹具设计
学生姓名
学 号
院系 重庆汽车学院
专 业 机械设计制造动化
班 级
指导老师
（务起止日期 2010年12月23日～2010年1月13日）
目 录
序言1
零件分析2
11零件作2
12零件工艺分析2
二工艺规程设计3
21确定毛坯制造形式3
22定位基准选择3
23制定工艺路线3
24机械加工余量工序尺寸毛坯尺寸确定4
25确定切削量基工时5
三夹具设计24
31问题提出24
32夹具设计24
33夹具结构设计操作简说明25
四设计结26
五参考文献27
序 言
工艺学研究机械加工工艺技术夹具设计技术学科具强实践性求学程中应紧密联系生产实践时具强综合性
次课程设计课题CA6140车床法兰盘加工工艺规程某工序专夹具设计容：
首先零件进行分析零件作分析工艺分析通零件分析解零件基情况工艺分析知道零件加工表面加工求根零件图提出加工求确定毛坯制造形式尺寸确定
第二步进行基面选择确定加工程中粗基准精基准根选基准制订工艺路线通常制订两种工艺路线通工艺方案较分析选择零件形状尺寸精度位置精度等技术求合理保证种工序
第三步根已选定工序路线确定步切削量基工时选择合适机床刀具粗加工校核机床功率
设计第七道工序—铣距Φ90mm中心线24mm34mm两侧面夹具先提出设计问题选择定位基准然开始切削力夹紧力计算定位误差分析然设计程整理图纸
通概述整设计基完成
课程设计学三年学次深入综合性总考核次理联系实际训练次设计综合运机械制造工艺学中基理结合实中学实践知识独立分析解决工艺问题初步具备设计中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）工艺规程力运夹具设计基原理方法拟订夹具设计方案完成夹具结构设计力熟悉运关手册图表等技术资料编写技术文件等基技次实践机会 学生活中占重位言希通次设计未事工作进行次适应性心理中锻炼分析问题解决问题力未工作发展良基础
力限设计尚许足处恳请位老师予指教
零件分析
11零件作
题目定零件CA6140车床法兰盘 安装机床起导作机床实现进运动零件精度求较高两面装配4孔连接机构零件位车床丝杆末端作标明刻度实现进零件φ100mm外圆标刻度线齐调节刻度盘刻度值够直接读出调整数值外圆钻底部φ20 mm部φ20 mm 定位孔实现精确定位法兰盘中部通孔传递力矩标明通身没受少力作 该零件年产量4000件设备品率α4机械加工废品率β1该零件年生产纲领：NQn(1+α+β)4000×1(1+4+1)4200(件年)查表知该产品中批生产
12零件工艺分析
法兰盘回转体零件法兰盘三组加工表面间定位置求现分述：
1 Φmm外圆中心加工表面：
组加工表面包括：φ45mm 外圆端面倒角φ100mm外圆度倒圆R5 Φ20孔左端倒角C15
2Φ外圆中心加工表面：
组加工表面包括： 端面Φ90mm外圆端面倒角C15切槽3×2 孔右端倒角C1
3 Φ20mm孔中心加工表面：
组加工表面包括： φ45mm外圆端面 φ100mm外圆端面侧面 φ90mm外圆 φ45mm外圆度圆角R54Xφ9mm孔轴φ6mm孔
间定位置求：
（） 左端面φ20mm孔中心轴跳动度003
（二） 右端面φ20mm 孔中心轴线跳动度003
（三） φ45mm外圆φ20mm孔圆跳动公差003
加工表面分析先选定粗基准加工出精基准加工表面然助专夹具加工表面进行加工保证位置精度
二工艺规程设计
21确定毛坯制造方法初步确定毛坯形状
零件材料HT200零件年产量4200件已达中批生产水零件轮廓尺寸零件加工轮廓尺寸考虑提高生产率保证加工精度采铸造成型零件形状复杂毛坯形状零件形状量接孔铸出毛坯尺寸通确定加工余量决定
22基准选择
基准选择工艺规程设计中重工作基面选择正确合理加工质量保证生产率提高否加工工艺程中会问题百出更甚着会造成零件批报废生产法正常进行
1）粗基准选择
选择粗基准选择第道机械加工工序定位基准便续工序提供精基准选择粗基准出发点：考虑分配加工表面余量：二考虑样保证加工面加工面间尺寸相互位置求两求常常兼顾般轴类零件说外圆作粗基准完全合理零件言表面求加工保证表面足够余量应选加工余量面粗基准（粗基准选择原里余量足够原）现选取外圆柱面端面作粗基准车床带子口三爪卡盘夹住工件消工件5度达完全定位
2）精基准选择
精基准选择考虑基准重合统基准原Φ20mm孔精基准设计基准工序基准重合时应该进行尺寸换算专门计算处重复
23制定工艺路线
制定工艺路线出发点应零件形状尺寸精度位置精度等技术求合理保证生产纲领确定中批生产条件考虑采万性机床配专工夹具量工序集中提高生产率外应考虑济效果便生产成量降
1）工艺路线方案
工序1： 粗车φ45mm柱体右端面粗车右端面车槽3×2mm粗车
半精车外圆车右端倒角
工序2： 粗车φ100mm柱体左右端面粗车φ90mm柱体左端面半精车
φ100mm左右端面φ90mm左端面粗车外圆 φ45mmφ100mm
半精车外圆φ45mmφ100mmφ90mm车φ100mm柱体倒角
半精车φ45mm柱体度倒圆
工序3： 精车 φ100mm左端面 φ90mm右端面
工序4： 钻扩粗铰精铰孔 φ20mm图样尺寸车孔左端倒角
工序5： 粗铣精铣 φ900mm柱体两侧面
工序6： 钻φ4mm孔扩铰φ6mm孔
工序7： 钻 4Xφ9mm透孔
工序8： 磨削外圆面φ100mm φ90mm
工序9： 磨削B面φ45mm 外圆面φ100mm右端面φ90mm左端面
工序10： B面抛光
工序11： φ100mm外圆刻字刻线
工序12： φ100mm外圆光镀铬
工序13： 检测入库
2）工艺路线方案二
工序 1 粗车φ100mm柱体左端面外圆粗车B面
工序 2 钻中心孔φ18mm扩孔φ198mm粗铰φ1994mm精绞Φ20mm孔
工序 3 粗车右φ45mm柱体右端面外圆φ90mm外圆右端面
工序 4 半精车φ100mm左端面外圆半精车B面倒角C15半精车
φ90mm外圆φ20左侧倒角C1
工序 5 半精车右φ45mm外圆右端面倒角C7半精车φ90mm右侧面
切槽3×2mm车φ20mm孔右端倒角C1
工序 6 精车φ100mm柱体左端面外圆精车B面车渡圆角R5
工序 7 粗铣精铣φ90mm柱体两侧面
工序 8 钻4XΦ9mm透孔
工序 9 钻φ4mm孔扩铰φ6mm孔
工序 10 磨削B面
工序 11 磨削外圆面φ100mmφ90mm
工序 12 磨削φ90mm凸台距离轴线24mm侧面
工序 13 金刚石车Φ45mm外圆φ90mm右侧面
工序 14 B面抛光
工序 15 Φ100mm划线刻字
工序 16 Φ100mm外圆光镀铬
工序 17 检测入库
3）工艺方案较分析
Φ表面次加工基准方案中加工外圆表面时进行导角工序较集中方便装夹定程度提高生产效率方案二采车削端面保证精度方案效率高精度保证应保证精度放首位端面外圆柱面Φ20轴线公差保证加工端面外圆柱面时应量选孔Φ20定位基准选方案二
24 机械加工余量工序尺寸毛坯尺寸确定
根述原始资料加工工艺参实机械加工工艺手册分确定加工表面机械加工余量工序尺寸毛坯尺寸：（单位mm）
加工表面
工序（工步）名称
工序（工步）余量
工序（工步）基尺寸
工序（工步）
济精度
工序（工步）尺寸偏差
表面粗糙度（Ra ）
公差等级
公差
右端面
粗车
3
63
毛坯
3
Φ90突台右端
精车
08
41
IT7
0025
41
16
半精车
10
418
IT9
0062
418 0031
32
粗车
12
428
IT11
0160
428 008
63
毛坯
3
44
——
22
44 11
槽3×2
粗车
2Z9
41
IT13
039
41
63
毛坯
2Z9
50
——
20
50 10
Φ45 外圆
磨削
2Z03
45
IT6
0017
Φ45
08
半精车
2Z10
453
IT9
0062
Φ453
32
粗车
2Z37
463
IT11
0160
Φ463
63
毛坯
2Z5
50
——
20
Φ50 10
孔Φ20
铰
2Z02
20
IT8
0045
Φ20
16
扩
2Z18
198
IT10
0084
Φ198
63
钻
2Z18
18
IT12
018
Φ18
125
毛坯
实心
Φ100左端面
精车
Z08
91
IT8
0054
91
16
半精车
07
918
IT9
0087
918
32
粗车
15
925
IT11
022
925 011
63
毛坯
3
94
——
22
94 11
Φ100外圆
磨削
2Z04
100
IT8
0054
Φ100
08
半精车
2Z11
1004
IT11
022
Φ1004
32
粗车
2Z35
1015
IT11
022
Φ1015
63
毛坯
2Z5
105
——
2
Φ105 10
Φ100右端面
磨削
Z04
41
IT7
0017
41
04
半精车
Z11
414
IT9
0062
414
32
粗车
Z4
425
IT11
016
425
63
毛坯
Z3
44
20
44 10
Φ45 外圆
磨削
2Z03
45
IT7
0017
Φ45
04
半精车
2Z10
453
IT9
0062
Φ453
32
粗车
2Z37
463
IT11
0160
Φ463
63
毛坯
2Z5
50
20
Φ50 10
Φ90突台左端
磨削
Z04
8
IT8
0022
8
04
半精车
Z11
84
IT9
0036
84
32
粗车
Z15
95
IT11
009
95
63
毛坯
Z3
11
02
Φ90外圆
磨削
2Z04
90
IT8
0054
Φ90
08
半精车
2Z11
904
IT9
0087
Φ904
32
粗车
2Z35
915
IT11
022
Φ915
63
毛坯
2Z5
95
20
Φ95 10
Φ4孔
铰
2Z01
4
IT10
0048
Φ4
63
钻
2Z39
39
IT11
0075
Φ39
125
毛坯
实心
Φ6孔
铰
2Z02
6
IT10
0048
Φ6
32
钻
2Z18
58
IT11
0075
Φ58
125
毛坯
2Z4
4
IT11
0075
Φ4
125
Φ90（左）两侧面
精铣
10
58
IT9
0074
58
32
粗铣
310
59
IT12
03
59
125
毛坯
32
90
IT13
054
90
Φ90右侧面
磨削
04
24
IT8
033
24
04
毛坯
63
4XΦ9孔
钻
2Z9
9
IT13
022
Φ9
125
毛坯
实心
25 确定切削量基工时
工序 1 粗车Φ100端面外圆柱面粗车B面粗车Φ90外圆柱面
1 加工条件
工件材料：HT200 δb220MPa 砂型铸造
机床：CA6140卧式车床
刀具：采刀片材料YT15刀杆尺寸16x25mm9015
1205mm
2．计算切削量
(1) 粗车Φ100mm端面
1) 已知毛坯长度方加工余量3+0807mm考虑模铸拔模斜度4mm
2) 进量f 根实机械加工工艺手册中表243刀杆尺寸16×25 mm>3~5mm工件直径100时f 07~10mmr
CA6140车床说明书（见切削手册）取 f 09mmr
3) 计算切削速度切削手册表127切削速度计算公式(寿命T60min)
(mmin)
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128144 08 104 081 097 x144x08x104x081x0971586(mmin)
4)确定机轴转速 ns 504rmin
机床说明书(见工艺手册表428)504rmin相机床转速480rmin600rmin现选取480rmin实际切削速度v110rmin
5) 切削工时工艺手册表621L40mm 2mm 0 0
tm0098(min)
(2) 粗车Φ100mm外圆柱面时应检验机床功率进机构强度
1) 切削深度单边余量Z2mm分二次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f09mmr
3)计算切削速度 ＝132mmin
4)确定机床轴转速 ns 420rmin
机床说明书(见工艺手册表428)420rmin相机床转速480rmin现选取480rmin
实际切削速度
5) 检验机床功率 切削力切削手册表129示公式计算
＝
中 ＝2985＝10＝065＝015
063 061
2985100515006308911224(N)
切削时消耗功率＝＝＝281(KW)
实机械加工工艺手册表74中CA6140机床说明书知CA6140电机功率75kw转速480rmin时轴传递功率45kw机床功率足够正常加工
6) 校验机床进系统强度 已知切削力＝11224N径切削力切削手册表129示公式计算＝
中 ＝1940＝09＝06＝03
059 05
1940150515005905203(N)
轴切削力 ＝
中 ＝2880＝10＝05＝04
034 117
轴切削力 28801505150034117442(N)
取机床导轨床鞍间摩擦系数μ01切削罗进方进机构作力F+μ(+)442+01(11224+203)442+13255745N
机床进机床承受力3530N(见切削手册表130)机床进系统正常工作
7)切削工时： t 中l10mm 4mm 2mm
t＝01min
(3)粗车B面
1) 切削深度单边余量Z2mm分1次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f09mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128144 08 104 081 097 14408104081097126mmin
4) 确定机轴转速 ns 378rmin
机床说明书(见工艺手册表428)378rmin相机床转速400rmin现选取400rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621 ti 中l30mm ti15083(min)
工序 2 钻扩铰Φ20中心孔
(1) 钻Φ18mm孔
机床：Z525摇臂钻床
刀具：根机械加工工艺手册表1061选取高速钢钻头W18Cr4V
1)进量 切削手册表1066铸铁≤HB200时DΦ18时取f03mmr
2) 切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查V35mmin
3)确定机床轴转速
ns 6192rmin
机床说明书(见工艺手册表422)6192rmin相机床转速555rmin现选取555rmin
实际切削速度
4) 削工时工艺手册表621 ti 中l91mm 10mm
4mm t 063(min)
(2) Φ198mm孔
根关资料介绍利钻头进行扩钻时进量切削速度钻样尺寸实心孔时进量切削速度关系
式中——加工实心孔进切削量现已知
036mmr(切削手册)表27 4225mmin (切削手册)表213
1) 进量 取f15×036051mmr 机床选取05mmr
2) 切削速度 v04×4225169mmin
3) 定机床轴转速
ns 2718rmin
机床说明书(见工艺手册表422)2718rmin相机床转速275rmin现选取275rmin
实际切削速度
4) 削工时工艺手册表621ti 中l91mm 10mm
4mm t 078(min)
(3) 粗绞孔Φ1994mm精绞孔Φ20mm
1) 进量 取f15×036051mmr 机床选取05mmr
2) 削速度 切削手册选取v04×4825193mmin
3) 定机床轴转速
ns 2983rmin
机床说明书(见工艺手册表422)2983rmin相机床转速275rmin现选取275rmin
实际切削速度
4) 工时工艺手册表621ti 中l91mm 7mm
3mm t 073(min)
工序 3 粗车Φ45端面外圆柱面粗车Φ90右端面
机床：CA6140卧式车床
刀具：采刀片材料YT15刀杆尺寸1625mm9015
1205mm
(1) 粗车Φmm端面
1) 切削深度单边余量Z12mm
2) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097 14408104081097187mmin
3) 确定机床轴转速 ns 553rmin
机床说明书(见工艺手册表428)553rmin相机床转速600rmin现选取600rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621 ti 中l25mm
4mm 2mm tix1006(min)
(2) 粗车Φmm外圆柱面
1) 切削深度 单边余量Z22mm 分两次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f08mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097 1440810408109789mmin
4) 确定机床轴转速 ns 753rmin
机床说明书(见工艺手册表428)753rmin相机床转速750rmin现选取750rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621 ti 中l41mm
4mm 0mm tix2009(min)
(3) 粗车Φ90mm端面
1) 切削深度 单边余量Z12mm 次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f08mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097 14408104081097122mmin
4) 确定机床轴转速ns 431rmin
机床说明书(见工艺手册表428)431rmin相机床转速480rmin现选取480rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621
ti 中l225mm 4mm 0mm
ti007(min)
工序 4 半精车Φ100端面外圆柱面半精车B面半精车Φ90外圆柱
面车Φ100Φ90外圆柱面倒角C15车Φ20孔左端倒角C1
(1) 半精车Φ100mm端面
粗精加工切削量进量切削深度外相省略
进量f 根实机械加工工艺手册表242取f＝05mmr
机床轴转速＝480rmin
切削工时 tm＝044（min）
(2) 半精车Φ100mm外圆柱面
粗精加工切削量进量切削深度外相余省略
进量f 根机械加工工艺手册表242 取f02mmr
轴转速 n480rmin
切削工时 t017min
(3) 半精车B面
粗精加工切削量进量切削深度外相省略
进量f 根实机械加工工艺手册表242取f＝05mmr
机床轴转速＝400rmin ti 中l30mm
ti15225(min)
工序 5 半精车Φ45端面外圆柱面半精车Φ90端面车3X2退刀槽
车Φ45圆柱面右端倒角C7车Φ20 孔右端倒角C1
(1) 半精车Φmm端面
1) 切削深度 单边余量Z12mm
2) 进量 根机械加工工艺手册取f02mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097
14408104081097187mmin
4) 确定机床轴转速ns 553rmin
机床说明书(见工艺手册表428)553rmin相机床转速600rmin现选取600rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621
ti 中l25mm 4mm 2mm
ti1026(min)
(2) 半精车Φmm外圆柱面
1) 切削深度 单边余量Z07mm
2) 进量 根机械加工工艺手册取f02mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097 1440810408109796mmin
4) 确定机床轴转速
ns 578rmin
机床说明书(见工艺手册表428)578rmin相机床转速600rmin现选取600rmin
实际切削速度
5)切削工时工艺手册表621
ti 中l41mm 4mm 0mm
ti037(min)
(3) 半精车Φ90mm端面
1) 切削深度 单边余量Z07mm 次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f02mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097
14408104081097134mmin
4)确定机床轴转速 ns 458rmin
机床说明书(见工艺手册表428458rmin相机床转速480rmin现选取480rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621ti 中l225mm 4mm 0mm ti028(min)
工序 6 精车Φ100端面外圆精车B面车渡圆角R5
(1) 精车Φ100mm端面
粗精加工切削量进量切削深度外相省略
进量f 根实机械加工工艺手册表242取f＝02mmr
机床轴转速＝480rmin
切削工时 tm＝044（min）
(2)精车Φ100mm外圆柱面
粗精加工切削量进量切削深度外相余省略
进量f 根机械加工工艺手册表242 取f02mmr
轴转速 n480rmin
切削工时 t033 min
(3) 精车B面
粗精加工切削量进量切削深度外相省略
进量f 根实机械加工工艺手册表242取f＝02mmr
机床轴转速＝480rmin ti 中l30mm
ti1547min
工序 7 粗精铣Φ90圆柱面两面
(1) 粗铣距中心线34mm面
机床：X63铣床
刀具：根机械加工工艺手册表1064选硬质合金镶齿套面铣刀YT15
铣刀寿命T180minDZ10010B40
1) 削深度 210mm 5mm
2) 量 查机械加工工艺师手册表10118表10119进量f02~035mm齿 机床行选取f03mm齿
3) 切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查
V115mins V69mmin
4) 定机床轴转速
ns 2197rmin
机床说明书(见工艺手册表639)2197rmin相机床转速225rmin现选取225rmin
实际切削速度
225rmin时工作台分钟进量应
fZ0310225675(mmmin) 查机床说明书60(mmmin)
5) 削工时工艺手册表621
t15(min) t075(min)
铣两次总时间t15+075225min
(2) 粗铣距中心线24mm面
机床：X63铣床
刀具：根机械加工工艺手册表1064选硬质合金镶齿套面铣刀YT15
铣刀寿命T180minDZ10010B40
1) 切削深度 420mm 5mm
2) 进量 查机械加工工艺师手册表10118表10119进量f02~035mm齿 机床行选取f03mm齿
3) 切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查
V115mins V69mmin
4) 确定机床轴转速
ns 2197rmin
机床说明书(见工艺手册表639)2197rmin相机床转速225rmin现选取225rmin
实际切削速度
225rmin时工作台分钟进量应
fZ0310225675(mmmin) 查机床说明书60(mmmin)
5) 切削工时工艺手册表621
t15(min) 铣4次总时间4t4x15 6min
(3) 精铣两面
1) 切削深度 查机械加工工艺师手册表10119取1mm
2) 进量 查机械加工工艺师手册表10118表10119 机床行选取f02mm齿
3) 切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查
V190mins V114mmin
4) 确定机床轴转速ns 363rmin
机床说明书(见工艺手册表639)363rmin相机床转速375rmin现选取375rmin
实际切削速度
375rmin时工作台分钟进量应
fZ021037575(mmmin) 查机床说明书80(mmmin)
5)切削工时工艺手册表621
t1125(min) 铣2次总时间2t21125225min
工序 8 钻绞 4XΦ9mm透孔
(1) 4XΦ9mm孔
机床：Z525立式摇臂钻床
刀具：根机械加工工艺手册表1061选取高速钢麻花钻Φ9
1) 进量 查机械加工工艺师手册表2813取f013mmr
2) 削速度 根机械加工工艺手册表10701066查V30mmin
3) 定机床轴转速
ns 1061rmin
机床说明书(见工艺手册表425)1061rmin相机床转速1012rmin现选取1012rmin
实际切削速度
5) 削工时工艺手册表621 ti 中l8mm 4mm 3mmt 011(min)
四孔切削工时4 t044min
工序 9 钻Φ4孔扩Φ6孔
(1)钻Φ4mm孔
机床：Z525立式摇臂钻床
刀具：根机械加工工艺手册表1061选取高速钢麻花钻Φ4
1)进量 查机械加工工艺师手册表2813取f013mmr
2)切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查
V24~34mmin 取V30mmin
3)确定机床轴转速 ns 2388rmin
机床说明书(见工艺手册表425)2388rmin相机床转速2012rmin现选取2012rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621 ti 中l13mm
4mm 3mm t 008(min)
(2) 扩Φ6mm孔
刀具：根机械加工工艺手册表1061选取高速钢麻花钻Φ6
1) 进量 查机械加工工艺师手册表2813取f013mmr
2) 切削速度 根机械加工工艺手册表10701066查
V24~34mmin 取V30mmin
3) 确定机床轴转速
ns 1592rmin
机床说明书(见工艺手册表425)1592rmin相机床转速1592rmin现选取1426rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621 ti 中l7mm
4mm 3mm t 007(min)
工序 10 磨削B面
(1) 磨B面
机床 M114W万外圆磨床
1) 选择砂轮见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 350×40×127
含义：砂轮磨料刚玉粒度46#硬度中轮1级陶瓷结合剂6号组织型砂轮尺寸350×40×127
2) 切削量选择查机械加工工艺手册表3342
工件速度 ＝18mmin 切削深度 ＝00157mmst
进量 ＝05B＝20mm(双行程)
3) 切削工时
式中 D加工直径 b加工宽度 Z单边加工余量
K系数 V工作台移动速度
工作台返次砂轮轴进量
工作台返次砂轮径进量
＝25(min)
工序 11 磨Φ100Φ90外圆柱面
(1) 磨Φ100mm外圆柱面
机床 M114W万外圆磨床
1)选择砂轮见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127
含义：砂轮磨料刚玉粒度46#硬度中轮1级陶瓷结合剂6号组织型砂轮尺寸350x40x127
2)切削量选择查机械加工工艺手册表3342
工件速度 ＝18mmin 切削深度＝00157mmst
进量 ＝05B＝20mm(双行程)
3)切削工时
式中 D加工直径 b加工宽度 Z单边加工余量
K系数 V工作台移动速度
工作台返次砂轮轴进量
工作台返次砂轮径进量
＝055(min)
(2) 磨Φ90mm外圆柱面
机床 M114W万外圆磨床
1)选择砂轮见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127
含义：砂轮磨料刚玉粒度46#硬度中轮1级陶瓷结合剂6号组织型砂轮尺寸350x40x127
2)切削量选择查机械加工工艺手册表3342
工件速度 ＝18mmin切削深度 ＝00157mmst
进量 ＝05B＝20mm(双行程)
3)切削工时
式中 D加工直径 b加工宽度 Z单边加工余量
K系数 V工作台移动速度
工作台返次砂轮轴进量
工作台返次砂轮径进量
＝03(min)
工序 12 磨Φ90外圆柱面距离轴线24mm面
机床 M114W万外圆磨床
1)选择砂轮见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127
含义：砂轮磨料刚玉粒度46#硬度中轮1级陶瓷结合剂6号组织型砂轮尺寸350x40x127
2)切削量选择查机械加工工艺手册表3342
砂轮轮速n1500rmin (见机床说明书) v275ms
工件速度 ＝10mmin 切削深度 ＝0015mmst
轴进量 ＝05B＝20mm(双行程)
3)切削工时
式中 D加工直径 b加工宽度 Z单边加工余量
K系数 V工作台移动速度
工作台返次砂轮轴进量
工作台返次砂轮径进量
＝053(min)
工序 13 金刚石精车Φ45外圆精车Φ90右测面
(1) 精车Φmm外圆柱面
1) 切削深度 单边余量Z03mm 分两次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f02mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097 1440810408109796mmin
4) 确定机床轴转速 ns 585rmin
机床说明书(见工艺手册表428)585rmin相机床转速600rmin现选取600rmin
实际切削速度
5)切削工时工艺手册表621 ti 中l41mm 4mm 0mm ti075(min)
(2) 精车Φ90mm端面
1) 切削深度 单边余量Z03mm 次切
2) 进量 根机械加工工艺手册取f02mmr
3) 计算切削速度
中：342 015 035 m02修正系数见切削手册表128 144 08 104 081 097
14408104081097134mmin
4)确定机床轴转速 ns 458rmin
机床说明书(见工艺手册表428458rmin相机床转速480rmin现选取480rmin
实际切削速度
5) 切削工时工艺手册表621
ti 中l225mm 4mm 0mm
ti031(min)
工序切削量工时定额计算结果连加工数填入机械加工工艺综合卡片见附卡片
三夹具设计
提高劳动生产率保证加工质量降低劳动强度需设计专夹具杨老师指定决定设计第7 道工序—铣距零件中心线分24mm34mm两面夹具夹具组合机床工件铣加工刀具镶齿三面刃铣刀
31 问题提出
夹具距中心线24mm34mm两面面形位公差表面求均较高特殊求加工面时Φmm 轴外端面Φ20孔表面已加工出作工序定位面道工序保证提高劳动生产率降低劳动强度时设计选较简单夹具
32夹具设计
321 定位基准选择
零件图知加工面Φ20轴线行度求Φ底端面垂直度求设计基准Φ20孔中心线设计选Φ20孔表面Φ底端面定位基面选Φ100mm端面作辅助定位基准降低生产成设计选择采螺纹夹紧方式
322切削力夹紧力计算
刀具：镶齿三面刃铣刀 dΦ80mm
机械制造工艺设计手册P 查
铣削扭矩 M
切力
切削功率 Pm2πM·n·10(kw)
式中：C5586 x1 y08
d80 k09 f013 n1450
铣距中心轴线24mm34mm面时：
1965(N·m)
49135(N)
Pm2πx1965x1450x1017897(kw)
铣加工：M1965x2393(N·m)
F49135x29827N
Pm17897x235794(kw)
述设计采螺旋夹紧机构螺杆螺母垫圈压板等元件组成夹紧机构
螺旋夹紧机构结构简单容易制造缠绕螺钉表面螺旋线长升角螺旋夹紧机构锁性夹紧力夹紧行程手动夹紧中种夹紧机构
根夹紧状态螺杆受力情况力矩衡条件
FL F
式中 F——夹紧力(N) F——作力(N)
L——作力臂(mm) d——螺杆直径
α——螺纹升角 ——螺纹处摩擦角
——螺杆端部工件间摩擦角
——螺杆端部工件间量摩擦半径(mm)
F
307573N
显然 F307573N>9827NF夹具安全工作
323 定位误差分析
夹具定位元件支撑板定位销支撑板尺寸公差选取标准件公差标准件决定夹具装配技术求统磨削加工支撑板定位表面夹具体底面行度误差超002定位销选取标准件夹具体装定位销销孔轴线夹具体底面垂直度误差超001
夹具定位元件短定位销限制两度端面限制三度绕铣刀轴线旋转方度须限制零件形位公差尺寸公差均求高定位件均采标准件定位误差忽略
324 夹具设计操作简说明
前述设计夹具时应该注意提高劳动生产率应首先着眼机动夹紧采手动夹紧提高劳动生产率重途径夹具应组合机床两铣刀时工作铣加工夹具尺寸果采机动夹紧夹具势必复杂庞夹具提高生产率降低生产成考虑简单济实 减轻工劳动强度采螺旋夹紧机构操作非常简单先拧松夹紧螺母稍旋转弯头压板工件放置夹具支撑板定位销定位压板旋转复位拧紧螺母达夹紧求进行铣削加工工序采专组合机床高速钢镶齿三面刃铣刀铣侧端面需夹紧力采长柄扳手需拧松两夹紧螺母工劳动强度
四设计结
次课程设计学期学机械设计制造基础课程生产综合实检测应课学实中结合起基础发挥创造力进行实际设计工艺程夹具
次设计程中阅读技术资料设计手册认真探讨机械领域种基问题次设计仅加强学专业课程理解认识知识面进行拓宽外次设计绘图程中AUTOCAD绘图软件时进行手工绘图程度学更知识进步提高绘图识图力
知识学限实际验更加足设计存着足处：部分时间分配合理然计算机绘图锻炼手工绘图相占例少夹具设计中加紧机构手动降低成简单设计中需改进
里感谢XX教师认真指导学帮助
五参考文献
1王栋李磊编机械制造工艺学课程设计指导书机械工业出版社20108
2徐嘉元家驹编机械制造工艺学机械工业出版社 978
3赵家齐：机械制造工艺学课程设计指导书机工版
4李益民编：机械制造工艺设计简明手册机工版2005年7月第版
5王启编机床夹具设计哈工出版社 8512
6东北重型机械学院编机床夹具设计手册海科学技术出版社 801
7徐灏编机械设计手册机械工业出版社 919
8机械制造工艺学机床夹具设计 （教材）
9机械加工工艺师手册
10机械零件设计手册
11机床夹具设计图册
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