第一篇：法蘭盤設計計算說明書

湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

制定輸出連接法蘭數(shù)控加工工藝

摘要

本課題完成法蘭盤工藝設計與數(shù)控加工。法蘭盤是使管子與管子相互連接的零件，連接于管端。法蘭上有孔眼，兩個法蘭盤之間，加上法蘭墊，用螺栓緊固在一起，完成了連接。

本次設計主要完成以下設計內(nèi)容：法蘭盤的零件圖紙與技術(shù)要求分析、零件二維圖繪制及三維建模；制定數(shù)控加工工藝卡片文件；零件的夾具設計并進行夾具圖二維圖繪制；對零件進行加工仿真。根據(jù)鍛件的形狀特點、零件尺寸及精度，選定合適的機床設備以及夾具設計，通過準確的計算并查閱設計手冊，確定了法蘭盤的尺寸及精度，在材料的選取及技術(shù)要求上也作出了詳細說明，并在結(jié)合理論知識的基礎上，借助于計算機輔助軟件繪制了各部分零件及裝配體的工程圖,以保障法蘭盤的加工制造。

在夾具的設計過程中，主要以可換圓柱銷、可換菱形銷、定位心軸和支承釘來定位，靠六角厚螺母來夾緊。首先在數(shù)控車床上，完成零件的外圓及端面加工；再在數(shù)控銑床上，完成零件端面上側(cè)槽及頂部6-M12螺紋孔的加工；最后采用專用夾具以側(cè)槽、底部圓環(huán)以及6-M12螺紋孔其中兩孔定位進行外圓上Φ22孔的加工。

關(guān)鍵字：法蘭盤，數(shù)控加工工藝，數(shù)控編程，夾具設計，仿真加工

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法蘭盤工藝設計與數(shù)控加工

0 引言

0.1 概述

本課題起源于裝配制造業(yè)法蘭盤工藝設計與數(shù)控技術(shù)，通過此次畢業(yè)設計，可以初步掌握對中等復雜零件進行數(shù)控加工工藝規(guī)程的編制，學會查閱有關(guān)資料，能合理編制數(shù)控加工過程卡片、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工刀具卡片、數(shù)控編程等工藝文件，能合理的確定加工工序的定位與夾緊方案。

能使用AutoCAD正確繪制機械零件的二維圖形，能通過使用UGNX7.0軟件對零件進行三維圖的繪制，可以提高結(jié)構(gòu)設計能力及建模能力。

編寫符合要求的設計說明書，并正確繪制有關(guān)圖表。在畢業(yè)設計工作中，學會綜合運用多學科的理論知識與實際操作技能，分析與解決設計任務書中的相關(guān)問題。在畢業(yè)設計中，綜合運用數(shù)控加工刀具和數(shù)控工藝、工裝夾具的設計等專業(yè)知識來分析與解決畢業(yè)設計中的相關(guān)問題。

依據(jù)技術(shù)課題任務，進行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書；掌握有關(guān)工程設計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范；掌握實驗、測試等科學研究的基本方法；以及與解決工程實際問題的能力。0.2 本設計的主要工作內(nèi)容

本次對于法蘭盤工藝設計及數(shù)控加工的主要任務是：（1）分析零件圖紙與技術(shù)要求； 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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（2）三維建模。根據(jù)零件二維視圖建立三維視圖；

（3）制定機械加工工藝文件。根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)資料、生產(chǎn)條件與生產(chǎn)綱領(lǐng)，制定零件機械加工工藝規(guī)程，編寫工藝規(guī)程卡片；

（4）夾具設計。繪制工件夾具圖；

（5）編制數(shù)控加工程序、仿真加工與課題制作

（6）工件檢驗。選用合理的測量工具與設備檢驗工件的加工質(zhì)量。在這整個過程中，綜合運用多學科的理論、知識與技能，分析與解決實際相關(guān)問題。零件分析

1.1 零件圖分析

圖1.1所示為法蘭盤零件二維圖，其結(jié)構(gòu)形狀較復雜，中批量生產(chǎn)1000件。圖1.2為零件的三維圖。

圖1.1 法蘭盤零件二維圖 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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圖1.2 法蘭盤三維圖

該零件材料為45鋼，毛坯為鍛件，主要應用于裝配管子，起管子的連接及固定作用，為中批量生產(chǎn)類型產(chǎn)品。該零件為由外圓、內(nèi)圓、沉孔、內(nèi)孔、倒斜角等表面組成，加工表面較多且都為平面及各種孔，因此適合采用加工中心加工。1.2 技術(shù)要求分析（1）結(jié)構(gòu)分析

零件由外圓、內(nèi)圓、沉孔、內(nèi)孔、倒斜角等構(gòu)成。（2）尺寸精度分析

加工精度是指零件在加工后的幾何參數(shù)的實際值和理論值符合的程度。尺寸精度是指實際尺寸變化所達到的標準公差的等級范圍。

如圖1.1所示，加工要求較高的尺寸列出如下表格，如表1.1所示。湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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（3）形位公差分析

加工后的零件不僅有尺寸誤差，構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面的實際形狀或相互位置與理想幾何體規(guī)定的形狀和相互位置還不可避免地存在差異，這種狀上的差異就是形狀誤差，而相互位置的差異就是位置誤差，統(tǒng)稱為形位誤差。（4）毛坯加工余量分析

工件粗加工的余量為0.8，半精加工為0.5，精加工為0.2。（5）粗糙度分析

表面粗糙度，是指加工后的零件表面上具有的較小間距和微小峰谷所組成的微觀幾何形狀特征，一般是由所采取的加工方法和(或）其他因素形成的。表面粗糙度高度參數(shù)有3種：輪廓算術(shù)平均偏差Ra，微觀不平度十點高度Rz以及輪廓最大高度Ry。

該零件主要由外圓、內(nèi)圓、沉孔及內(nèi)孔組成，具體表示為φ55外圓、φ52外圓、φ90外圓、6-φ11沉孔、3-φ5內(nèi)孔、φ10內(nèi)孔、φ32內(nèi)圓、φ16內(nèi)圓。粗糙度皆為Ra3.2。

表1.1尺寸精度

結(jié)構(gòu) Φ10mm的孔 Φ11mm的沉孔 C1.5mm倒角 Φ5mm內(nèi)孔

尺寸 Φ10mm Φ11mm 1.5mm×45° Φ5mm

形狀 孔 沉孔 倒角 內(nèi)孔

位置 Φ90mm圓柱面 Φ90mm圓柱面 Φ32mm圓柱面內(nèi)側(cè) Φ10mm圓柱面 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

制定輸出連接法蘭數(shù)控加工工藝 零件的數(shù)控加工工藝設計

2.1 選定毛坯

根據(jù)零件的加工前尺寸及考慮夾具方案的設計，選擇的毛坯材料牌號為45鋼，毛坯種類為鍛件，毛坯外形尺寸為Φ95mm×45mm。如圖1.3所示。

圖1.3 法蘭盤加工前三維圖

2.2 選擇定位基準

選擇定位基準時，首先是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，選擇定位基準時先選擇粗基準，再選擇精基準。2.2.1 粗基準的選擇：

按照粗基準的選擇原則，為保證不加工表面和加工表面的位置要求，湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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應選擇不加工表面為粗基準，故在加工Φ16mm內(nèi)圓、Φ90外圓及Φ55外圓時，選擇Φ95mm毛坯外圓作為粗基準。2.2.2 精基準的選擇：

按照精基準的選擇原則，為符合基準重合原則以及基準統(tǒng)一原則，故在加工Φ700外圓、Φ440外圓、Φ340外圓、Φ224內(nèi)孔、12-Φ22孔及6-M12內(nèi)孔時，選擇Φ700外圓及Φ224內(nèi)圓作為精基準。2.3 工藝路線的設計

（1）工藝路線的設計

為保證幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術(shù)要求，必須判定合理的工藝路線。

由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn)，所以XH714立式加工中心配以專用的工、夾、量具，并考慮工序集中，以提高生產(chǎn)率和減少機床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。

針對零件圖樣確定零件的加工工序為： 工序一：（Φ700毛坯外圓定位）1)粗車外圓及端面。

2)精車外圓至尺寸要求，留總厚余量2mm。3)鉆Φ140孔中心孔。4)粗鉆擴Φ140孔。

5)精鉆擴Φ140孔至尺寸要求。6)倒圓角R2。

工序二：（Φ224圓柱面定位）1)粗車外圓及端面。

2)精車外圓及端面至尺寸要求。湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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3)鉆Φ224孔中心孔。4)粗鉆鉸锪Φ224孔。

5)精鉆鉸锪Φ224孔至尺寸要求。6)倒角C1.5。

工序三：（Φ22孔及工件下平面定位）1)鉆12-Φ22孔。2)粗鉆鉸12-Φ22孔。

3)精鉆鉸12-Φ22孔至尺寸要求。工序四：（Φ22孔及工件上平面定位）1)鉆6-M12螺紋孔。2)粗鉸6-M12螺紋孔。

3)精鉸6-M12螺紋孔至尺寸要求。4)所有面去銳邊毛刺。2.4 確定切削用量和工時定額

切削用量包括背吃刀量、進給速度或進給量、主軸轉(zhuǎn)速或切削速度（用于恒線速切削）。其具體步驟是：先選取背吃刀量，其次確定進給速度，最后確定切削速度。（參考資料《數(shù)控加工工藝及設備》）

工時定額包括基本時間、輔助時間、地點工作服務時間、休息和自然需要時間以及準備終結(jié)時間。2.4.1 背吃刀量ap的確定

根據(jù)零件圖樣知工件表面粗糙度要求為全部3.2，故分為粗車、半精車、精車三步進行。湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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因此選擇粗車的背吃刀量為3.5mm，半精車的背吃刀量取1.5mm，精車時背吃刀量取0.35mm。2.4.2 進給量f的確定

由文獻[10]表2.4-73，選擇粗車時：fz=0.20mm/z；精車時：fz=0.5mm/z

2.4.3 切削速度vc的確定

由文獻[10]表3.1-74，選擇粗車時：主軸轉(zhuǎn)速n=900r/min；精車時：主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min。

因此，相應的切削速度分別為： 粗銑時：vc?精銑時：vc??dn1000????16?90010001000m/min?45.2m/min m/min?62.8m/min

?dn1000??20?10002.4.4 工時定額的確定

根據(jù)夾具的設計，下面計算工序四中Φ10mm孔的時間定額。（1）基本時間 由文獻[8]得，鉆孔的計算公式為： T基本?式中：L1?DcotKy?(1~2)； 2L?L1?L2 nf L2?1~4，鉆盲孔時，L2=0； L=17，L2=0，f=0.3，n=1000；

10118??1.5?7.5因此 L1?cot22 所以 T基本?17?7.5?0?0.082min

0.3?1000（2）輔助時間 文獻[8]確定 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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開停車 0.015min 升降鉆桿 0.015min 主軸運轉(zhuǎn) 0.02min 清除鐵屑 0.04min 卡尺測量 0.10min 裝卸工件時間由文獻[8]取1min

所以輔助時間

T輔助=（0.015+0.015+0.02+0.04+0.10+1）min=1.19min（3）地點工作服務時間 由文獻[8]確定

取??3%，（0.082?1.19）?3%min?0.03815min

則T服務?(T基本?T輔助)??（4）休息和自然需要時間 由文獻[8]確定

取??3%，（0.082?1.19）?3%min?0.03815min

則T休息?(T基本?T輔助)??（5）準備終結(jié)時間 由文獻[8]，部分時間確定

簡單件 26min 深度定位 0.3min 升降鉆桿 6min 由設計給定1000件，則

min

T準終/n?(26?0.3?6)/1000min?0.0323（6）單件時間

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T總?T基本?T輔助?T休息?T服務?T準終?0.03815?0.0323)min

?(0.082?1.19?0.03815?1.381min（7）單件計算時間)min?1.4129min

T單件?T總?T準終/n?(1.381?0.0323

2.5 各工序的設備、刀具、量具的設計

(1)選擇NC加工機床

根據(jù)2.3 工藝路線的設計的工序安排，由于零件的復雜性及加工部位多，故選擇立式加工中心。加工內(nèi)容有：車外圓、鉆孔、鉸孔及倒角等，所需刀具不超過20把。選用立式加工中心即可滿足上述要求。

本設計選用FANUC 18i-MateMC系統(tǒng)XH714立式數(shù)控加工中心，如圖1所示。

圖1 XH714立式數(shù)控加工中心

(2)機床主要技術(shù)參數(shù)

工作臺面積(長×寬)900×400 mm 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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工作臺左右行程(X向)630 mm 工作臺前后行程(Y向)400 mm 主軸上、下行程(Z向)500 mm 工作臺最大承重 600 kg 主軸端面至工作臺面距離 250—760 mm 主軸錐孔 MAS403 BT40 刀庫容量 ≥12 把 刀具最大尺寸 φ100×250 mm 主軸最高轉(zhuǎn)速 8000 rpm 進給速度 5-8000 mm/min 快速移動速度 20000 mm/min 主電機功率 7.5/11KW 定位精度 X:0.016 mm，Y、Z：0.014 mm全程 重復定位精度 X:0.010 mm，Y、Z:0.008mm全程 進給電機扭矩 FANUC 8 N.m 數(shù)控系統(tǒng) FANUC 0i-MateMC 插補方式 直線插補、圓弧插補（3）機床性能

XH714為縱床身，橫工作臺，單立柱立式加工中心機床；可以實現(xiàn)X、Y、Z任意坐標移動以及三坐標聯(lián)動控制；X、Y、Z三坐標軸伺服進給采用交流伺服電機，運動平穩(wěn)；X、Y、Z三軸采用進口精密滾珠絲杠副，及進口滾珠絲杠專用軸承支承；主軸采用交流伺服調(diào)速電機，其額定功率 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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11KW；主軸最高轉(zhuǎn)速為8000rpm。主軸軸承采用高速、高精度主軸軸承，油循環(huán)冷卻；采用蝶形彈簧夾緊刀具，氣壓松刀；刀庫為20把刀的斗笠式刀庫，無機械手換刀。2.6 工藝文件的設計

根據(jù)2.3 工藝路線的設計的工序安排，編出機械加工工藝過程卡片及工序卡片。見附表1~3：機械加工工藝過程卡片；附表4~7：數(shù)控加工工序卡；附表11~16：數(shù)控加工進給路線圖。2.7 數(shù)控加工刀具卡片的設計

根據(jù)2.3 工藝路線的設計的工序安排，編出機械加工刀具卡片。見附表8~10：機械加工刀具卡片。2.8 數(shù)控編程

根據(jù)2.3 工藝路線的設計的工序安排，編出數(shù)控加工程序。見附表17：數(shù)控加工程序。法蘭盤鉆Φ10孔夾具工序工藝裝備的設計

3.1 夾具設計方案的設計

根據(jù)法蘭盤的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定。二是要能協(xié)調(diào)法蘭盤零件與機床坐標系的尺寸。除此之外，重點考慮以下幾點：

1、在成批生產(chǎn)時，才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。

2、夾具上個零件部件應不妨礙機床對零件各表面的加工，即夾具要敞開，其定位。夾緊原件不能影響加工中的走刀。

根據(jù)課題要求，批量生產(chǎn)1000件法蘭盤零件，故需要設計專用夾具 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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進行裝夾。

3.1.1 夾具的定位方案的設計

工件定位方案的確定，首先應考慮滿足加工要求。按基準重合原則，選用Φ18孔以及工件底平面作為定位基準，定位方案如圖3-1所示。

平面機構(gòu)自由度計算公式為：F?3n?2PL?PH，其中：n 為活動構(gòu)件，n=N-1，N為構(gòu)件； PL — 低副；

PH — 高副；

所以：F?3n?2PL?PH?3?2?2?3?0?0

即2個支承釘及定位心軸限制工件的x、y方向的轉(zhuǎn)動度以及z方向的移動度，可換圓柱銷及可換菱形銷限制工件的x、y方向的的移動度以及z方向的轉(zhuǎn)動度。

圖3-1 法蘭盤的定位方案 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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3.1.2 夾具的夾緊方案的確定

工件夾緊方案的確定，取工件的Φ55圓柱端面進行夾緊，采用六角厚螺母夾緊機構(gòu)，如圖3-2所示。采用六角厚螺母夾緊機構(gòu)，在夾具設計過程中，以考慮工件的受力情況，故在Φ55圓柱端面與六角厚螺母之間增加平墊圈，平墊圈在此處起到緩沖、平衡受力及保護端面不受傷害的作用。采用六角厚螺母通過平墊圈將工件在側(cè)面夾緊，其結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。

圖3-2 法蘭盤的夾緊方案

3.1.3 夾具對刀裝置方案的確定

因考慮零件的復雜性，故將夾具本次零件加工選擇機床對刀點在工件 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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坐標系的Φ95外圓上，這有利于保證精度，減少誤差。

采用試切的對刀方法：具體步驟為該零件選擇Φ95外圓為編程零點，本次試切首先選擇零件的右側(cè)面為試切點，左右撥動主軸，手輪移動X軸，使刀具微碰零件，此時記下X的機械坐標輸入到G54或G55的X中，本次試切再選擇零件的外圓頂點為試切點，上下?lián)軇又鬏S，手輪移動Y軸，使刀具微碰零件，此時記下Y的機械坐標輸入到G54或G55的Y中，至此，X，Y軸對刀完成；Z軸的對刀，如以工件外圓頂點為0點，將銑刀擦到工件表面，記下此時Z軸的機械坐標，輸入到G54或G55中。3.1.4 夾具與機床連接方案的設計

因考慮零件的加工復雜性，本套夾具選擇孔系夾具，它的元件以孔定位，螺紋連接，元件定位精度高，夾具的組裝簡便，剛性好，又便于數(shù)控機床編制加工程序。

3.2 夾具的結(jié)構(gòu)設計

在選擇夾具體的毛坯的結(jié)構(gòu)時，從結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟性、標準化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。在《機床夾具設計手冊》表1-9-1為各種夾具體毛坯結(jié)構(gòu)的特點和應用場合。則選鑄造結(jié)構(gòu)，因為其可鑄造出復雜的結(jié)構(gòu)形狀。抗壓強度大，抗振性好。易于加工，但制造周期長，易產(chǎn)生內(nèi)應力，故應進行時效處理。材料多采用HT15-30或HT20-40。在夾具體上還進行倒角，以便增加夾具的強度及剛度。

3.3 夾具的理論計算

3.3.1 定位誤差的分析與計算 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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本套夾具是定位誤差主要是一面兩孔定位所產(chǎn)生的，因此只需計算兩定位銷的定位誤差即可。

1）確定定位銷中心距及尺寸公差 取?Ld??LD??0.12mm?0.04mm1313

故兩定位銷中心距為71±0.02mm 2）確定圓柱銷尺寸及公差

取Φ11H8=Φ1

1?0.006?0.017mm 3）參考文獻[8]中表4-3選取菱形銷的b1及B值

取b1=4mm，B=d-2=（11-2）mm=9mm 4）確定菱形銷的直徑尺寸及公差

取補償值：a=Ld+LD=（0.06+0.02)mm=0.08mm，則

X2min?2ab12?0.08?4?mm?0.053mmD2min12

所以d2max?D2min?X2min?(11?0.053)mm?10.947mm

菱形銷與孔的配合取h6，其下偏差為-0.011mm，故菱形銷直徑為

?0.053 Φ10.9470?0.011mm=Φ11?0.064mm 0.053 所以d2max?Φ11??0.064mm 5)計算定位誤差

基準位移誤差為：

?Y??D1??d1?X1min?[0.027?(?0.006?0.017)?(0?0.006)]mm?0.044mm

轉(zhuǎn)角誤差為： ???arctanX1max?X2max(0.027?0.017)?(0.027?0.064)0.135?arctan?arctan

2L2?71142 則???3?14??，雙向轉(zhuǎn)角誤差為6?28??。湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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3.3.2 夾緊力的分析與計算

本套夾具靠六角厚螺母實現(xiàn)夾緊。因此，夾緊力的計算則在于六角厚螺母所需的力。

六角厚螺母夾緊力P按3.2公式計算：

T?Q?rtan???????f? ……………………………………………（3.2）

Q — 夾緊力，；

? — 螺紋升角，M16選2?29?；

? — 螺紋摩擦角，?=10?；

? — 支撐表面摩擦力矩的計算力臂，選擇??d0??15?5； f — 螺母支撐面的摩擦因素，選擇f=0.178；

1313通過計算，M16孔定位的螺釘所需夾緊力為：T=180N 因為六角厚螺母需在兩端進行夾緊，故夾緊力為雙倍。因此總共所需夾緊力為：T總=2T=180N×2=360N

3.4 夾具的使用操作說明

本夾具用于加工法蘭盤的?11孔（工件材料45鋼）。工件以?32和?16孔、?11孔分別在定位心軸

8、可換定位銷7及可換定位銷9上定位，通過在定位心軸8上旋動六角厚螺母4使平墊圈3接觸工作，從而達到夾緊工件的效果。湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

制定輸出連接法蘭數(shù)控加工工藝 數(shù)控加工零件的三維仿真圖

圖4-1 鉆6-M12螺紋孔 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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圖4-4 鉸12-Φ22孔 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

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圖4-6銑側(cè)槽 湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

制定輸出連接法蘭數(shù)控加工工藝 結(jié)論

（1）通過對零件和夾具的三維造型，實戰(zhàn)練習了UG三維造型軟件的造型模塊和AtuoCAD工程圖模塊，加深了AutoCAD二維軟件的操作和理解。

（2）通過對夾具的理論計算，證明本套夾具具有可行性。（3）通過對零件的加工仿真，證明數(shù)控加工程序具有可行性。（4）通過對夾具的三維建模，證明夾具的設計具有可行性。（5）對使用Office辦公軟件時，還需要多加熟練。

（6）在進行UG三維建模時，了解了計算機輔助制圖編程軟件的功能及使用方法。

（7）在用Auto CAD、UGNX7.0等軟件時，還需要多熟練快捷鍵的使用，從而提高效率。

（8）設計過程中應用到的材料力學、機械原理、機械設計、數(shù)控編程等方面的知識。通過設計，加深了對所學知識在腦海中的印象，并提高了在實際中應用所學知識的能力。

同時，也認識到數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，是制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領(lǐng)域的擴大，它對國際民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

制定輸出連接法蘭數(shù)控加工工藝

參考文獻

[1] 洪如瑾.UG NX4 CAD快速入門指導.清華大學出版社，2006.[2] 畢承恩等.現(xiàn)代數(shù)控機床（上、下冊）.北京：機械工業(yè)出版社，1993.[3] 數(shù)字化手冊編委會.機床夾具設計手冊.機械工業(yè)出版社，2004.[4] 李福生等.實用數(shù)控機床技術(shù)手冊.北京：北京出版社，1993.[5] 于華等.數(shù)控機床的編程及實例.北京：機械工業(yè)出版社，1996.[6] 朱耀祥等.現(xiàn)代夾具設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2009.[7] 夏伯雄.數(shù)控機床的產(chǎn)生發(fā)展及其趨勢[J].精密制造與自動化.2008.[8] 趙長明等.數(shù)控加工工藝及設備.北京：高等教育出版社，2008.[9] AMT Statistical Department.1998-1999 Economic Handbook of the Machine Tool Industry.1998.[10] 李洪等.機械加工工藝手冊.北京.北京出版社，1990.湖南科技大學瀟湘學院專業(yè)模塊課程設計

制定輸出連接法蘭數(shù)控加工工藝

附錄

附錄1.機械加工工藝過程卡片 附錄2.機械加工工藝過程卡片 附錄3.機械加工工藝過程卡片 附錄4.數(shù)控加工工序卡 附錄5.數(shù)控加工工序卡 附錄6.數(shù)控加工工序卡 附錄7.數(shù)控加工工序卡 附錄8.數(shù)控加工刀具卡片 附錄9.數(shù)控加工刀具卡片 附錄10.數(shù)控加工刀具卡片 附錄11.數(shù)控加工進給路線圖 附錄12.數(shù)控加工進給路線圖 附錄13.數(shù)控加工進給路線圖 附錄14.數(shù)控加工進給路線圖 附錄15.數(shù)控加工進給路線圖 附錄16.數(shù)控加工進給路線圖 附錄17.數(shù)控加工程序 附錄18.法蘭盤二維圖及三維圖

附錄19.法蘭盤鉆Φ10孔專用夾具裝配圖 附錄20.專用夾具中夾具體二維圖 附錄21.專用夾具中可換圓柱銷二維圖 附錄22.專用夾具中可換菱形銷銷二維圖 附錄23.專用夾具中定位心軸二維圖

第二篇：法蘭盤說明書

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)程設計……………………………………………………….2

1、確定毛坯的制造形式…………………………………………………2

2、定位基準的選擇………………………………………………………2

3、制定工藝路線…………………………………………………………3 4毛坯尺寸的確定與機械加工余量…………………………………….5 5確定切削用量及基本工時…………………………………………….6

三、夾具設計…………………………………………………………...26

1、問題的提出………………………………………………………….26

2、夾具設計…………………………………………………………….26

3、夾具結(jié)構(gòu)設計及操作簡要說明…………………………………….27

四、參考文獻…………………………………………………………..27

序言

機械制造工藝課程設計是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它對我們四年的大學學習生活具有重要意義。

設計題目給定的零件是CA6140車床法蘭盤（0404）零件，該零件年產(chǎn)量為4000件，設其備品率 為4%，機械加工廢品率 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臥式車床上的法蘭盤，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 100外圓上標有刻度線，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。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標明通過，本身沒有受到多少力的作用。該零件年產(chǎn)量為4000件，設其備品率為4%，機械加工廢品率為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Ф20 的孔為中心加工表面； 2 兩端面； 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孔中心軸的跳動度 ；（2）Ф90mm 右端面與 Ф45 mm孔中心軸線的跳動度。經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，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。

二 工藝規(guī)程設計

（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，采用方法為砂模機器造型。零件形狀并不復雜，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）基準的選擇 粗基準的選擇

因為法蘭盤可歸為軸類零件，一般以外圓作為粗基準。一般以非加工表面作為粗基準，但本零件各面均需加工，此時應以加工余量最小的面為粗基準，所以對于本零件可以先以法蘭盤右端 45的外圓及 90的右端面作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊Ф45 mm外圓可同時削除五個自由度，再以 90的右端面定位可削除自由度。2 精基準的選擇

精基準的選擇主要考慮基準重合與統(tǒng)一基準原則。以Ф20mm孔為精 基準。

（三）制定工藝路線

制定工藝路線應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床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應當考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線方案一(一)工序Ⅰ 粗車 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

(二)工序Ⅱ

鉆、擴、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。(三)工序Ⅲ 粗車Ф45，Ф90的外圓，粗車各端面，粗車Ф90的倒角，粗車3x2的槽，R5的圓角。以Ф20為精基準。(四)工序Ⅳ 半精車Ф90外圓及各端面，車槽3×2，R5的圓角。

(五)工序Ⅴ

半精車Φ100左右端面及外圓，精車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(九)工序Ⅸ 圓。(十)工序Ⅹ

鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

磨削Φ100的右端面，Φ90外圓及左右端面，Φ45外

磨削外圓面 Φ100，Φ 90。(十一)工序Ⅺ

刻字刻線。(十二)工序Ⅻ 鍍鉻。(十三)工序ⅩⅢ 檢測入庫。2 工藝路線方案二

(一)工序Ⅰ

鉆、擴、鉸Φ20的孔，以右端Φ45的外圓為粗基準。(二)工序Ⅱ

粗車Φ100外圓，B面，Φ90外圓及右側(cè)面，3x2槽，Φ45外圓。粗車零件左右端面

(三)工序Ⅲ

粗車零件左右端面，并倒Φ20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。(四)工序Ⅳ(五)工序Ⅴ(六)工序Ⅵ(七)工序Ⅶ(八)工序Ⅷ(九)工序Ⅸ(十)工序Ⅹ 半精車Φ100外圓，Φ90外圓。

半精車零件左端面。

精車Φ100外圓，并倒Φ100，Φ90的倒角。精車零件在端面。

粗銑

Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。

鉆 4—Φ9孔。

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 刻字畫線。

（十四）工序ⅩⅣ 鍍鉻。

（十五）工序ⅩⅤ 檢測入庫。3工藝方案的比較與分析 上述兩種工藝方案的特點在于：方案二考慮以Φ20孔為精加工基準，而方案一則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔 Φ20mm，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。

（四）毛坯尺寸的確定與機械加工余量

由于本零件材料為灰鑄鐵，由《工藝手冊得》，毛坯為雙側(cè)加工，MA為G，加工精度為8到10級，這里選取9級。則，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得：

零件延軸線方向的加工余量為：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《機械零件工藝性手冊》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（見附圖）。

（五）確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ 鉆，擴，鉸Ф20孔 1.加工條件

工件材料：HT200 硬度170—241HB，取190HB，機器砂型鑄造。加工要求：鉆，擴，鉸Ф20孔 機床：轉(zhuǎn)塔車床C365L 2.計算切削用量 1)鉆 Ф18孔

（1）刀具選擇：查《機械制造工藝設計簡明手冊》選用 18高速鋼錐柄標準花鉆。（2）切削用量選擇：

查《切削用量手冊》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《機械制造工藝設計簡明手冊》C365L 車床進給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡明手冊》取V =13m/min ns?1000v?dw=230r/min 按機床選取n =238r/m,故v??dwnw1000=18m/min(3)計算基本工時： T=（L+L1+L2）/(f×n)=0.66min。2)擴Ф19.8 孔

（1）刀具選擇：選用 19.8高速鋼錐柄擴孔鉆。（2）確定切削用量：

查《切削用量簡明手冊》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《機械制造工藝設計簡明手冊》C365L 車床進給量取f =0.92mm/r。擴孔時的切削速度，由《現(xiàn)代機械制造工藝流程設計實訓教程》得公式：vc擴=（1/2~1/3）vc鉆

查《切削用量簡明手冊》取VC =0.29m/s=17.4m/min VC=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min ns?1000v?dw=93~140r/min 按機床選取n =136r/m,故v??dwnw1000=8.5m/min

(3)計算基本工時： 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高速鋼錐柄機用鉸刀（2）確定切削用量： 背吃刀量ap=0.12。

由《切削用量簡明手冊》表2.11 f=1.3~2.5mm/r,取f=1.68 由《切削用量簡明手冊》表2.30得vc?cvd0zvTmv.axpfyv=7.9m/min n s?1000v?dw=125.8 r/min 按機床選取nw =136 r/min 所以實際切削速度v??dwnw1000=8.54m/min(3)計算基本工時： T=(L+L1+L2)/(f*n)=0.44min 工序Ⅱ 粗車Ф100外圓、車B面。車Ф90外圓及右側(cè)面、3x2槽、Ф45外圓 1.加工條件

機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10 ?0?6

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o?0?5

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刀具2：刀片材料為高速鋼，成型車刀，刀桿尺寸30x45

刀具3：刀片才；材料高速鋼，切斷車刀，刀桿尺寸16x25 2.計算切削用量

（1）粗車Ф100外圓

用刀具1 1)確定背吃刀量a(即切深a)粗車的余量為1.5mm，一次走刀完成，即a =1.5mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =1.5mm，則進給量為0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.86mm/r。

選擇磨鈍標準及耐用度：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=57.46 m/min n s?1000v?dw=172 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與172r/min相近似 = 66.6m/min。4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.149min（2）粗車 Ф90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量 粗車外圓ap=1.1mm。2)確定進給量

由《切削用量簡明手冊》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車床說明書，取橫向進給量取f =0.86mm/r。由《切削用量簡明手冊》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)《切削用量簡明手冊》表1.27 的機床轉(zhuǎn)速n =200r/min,則實際切削速度V vc?cvTmv.axpfyv=44 m/min ns?1000v?dw=147.6 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速 選擇與157.5r/min相近似的機床轉(zhuǎn)速n =160r/ min,則實際切削速度 V =47.728 m/min。4)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.153min(3)粗車Ф45 外圓 選擇刀具1

1）確定切削深度

粗車外圓，一次走刀，則ap=1.1mm。2)確定進給量

由《切削用量手冊》，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《簡明手冊》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》表1.27查取：

vc?cvTmv.axpfyv=62.7 m/min n s?1000v?dw=399 r/min 按CA6140車床說明書，選擇與399r/min相近似的機床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實際切削速度 V = 62.8m/min。4)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.286min。（4）成型車刀加工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》表1.27查?。?/p>

vc?cvTmv.axpfyv=40.602 m/min n s?1000v?dw=121.987 r/min 按CA6140車床說明書，選擇與121.987r/min相近似的機床轉(zhuǎn)速n =125r/min,則實際切削速度 V =41.605m/min。4)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=11.04min。（5）車Ф90右端面及3x2槽

1）確定切削深度，一次走刀，則ap=2.5mm。2)確定進給量

由《切削用量手冊》表1.4，f=0.6~0.9mm/r。根據(jù)CA6140機床說明書（見《工藝手冊》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》表1.27查?。?/p>

vc?cvTmv.axpfyv=13.965 m/min n s?1000v?dw=46.815 r/min

按CA6140車床說明書，選擇與46.815r/min相近似的機床轉(zhuǎn)速n =50r/min,則實際切削速度 V = 15.072m/min。4)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=1.419min。

工序Ⅲ

粗車零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角

1.加工條件

機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10 ?0?6

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'o?e?0.5?1

2.計算切削用量

（1）粗車零件左端面，即，粗車Ф 100左端面 1）確定切削用量ap =1.1mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》：取進給量為0.6——0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.31查?。┻M給量取f =0.86mm/r。

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=49.56 m/min n s?1000v?dw=149 r/min 按CA6140說明書，選擇與149r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實際切削速度 V =53m/min。4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算： T= 0.385min（2）粗車零件右端面 1）確定切削用量ap =2.5mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》：取進給量為0.4～0.5 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.31查?。┻M給量取f =0.45mm/r。

根據(jù)《切削用量簡明手冊》，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cv Tmv.axpfyv=14 m/min n s?1000v?dw=89r/min 按CA6140說明書，選擇與89r/min相近似的機床轉(zhuǎn)速n =100r/min,則實際切削速度 V =15.7m/min。（3）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算： T= 0.674min 工序Ⅳ

半精車Ф100外圓、B面，Ф90外圓、Ф45外圓 1.加工條件

機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10 ?0?6

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o?0?5

'o?e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm 2.計算切削用量

（1）半精車Ф100外圓

用刀具1 1)確定背吃刀量a(即切深a)半車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》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 給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s?1000v?dw=309.971 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與309.871r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.2.6min（2）半精車 Ф90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量 半精車外圓ap=1.4mm。2)確定進給量

由《切削用量簡明手冊》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車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r，車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度VC 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cv Tmv.axpfyv=103.071m/min ns?1000v?dw=353.719 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速 選擇與353.719r/min相近似的機床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實際切削速度 V =116.557 m/min。4)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.115min(3)半精車Ф45 外圓 選擇刀具1

1）確定切削深度

粗車外圓，一次走刀，則ap=1.4mm。2)確定進給量

由《切削用量手冊》，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《簡明手冊》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》表1.27查?。?/p>

vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s?1000v?dw=686.719r/min 按CA6140車床說明書，選擇與686.719r/min相近似的機床轉(zhuǎn)速n =710r/min,則實際切削速度 V = 107.457m/min。4)計算基本工時： T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.246min。工序Ⅴ 半精車零件左端面，即Ф100左端面 1.加工條件

機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10 ?0?6

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o?0?5

'o?e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm 2.計算切削用量 半精車Ф100左端面

1)確定背吃刀量a(即切深a)半車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》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，則進給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min n s?1000v?dw=316.235 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選 擇與316.235r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=1.158min 工序Ⅵ 精車Ф100外圓，并倒Ф90，Ф100的倒角

1)確定背吃刀量a(即切深a)半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》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，則進給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=142.020 m/min n s?1000v?dw=452.292 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.315min 工序Ⅶ精車零件左端面，即Ф100左端面

1)確定背吃刀量a(即切深a)半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》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，則進給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 vc?cvTmv.axpfyv=142.020 m/min n s?1000v?dw=452.292 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：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》表3.1—28，銑刀選擇為80～110mm；由《切削手冊》表6---7選擇刀具如下：粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀d0?100，L?80，d?40，r0?15，?0?12，??40~45，Z=10；精銑刀為細齒圓柱形銑刀ooood0?100，L?80，d?40，r0?15，?0?12，??30~35，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）確定進給量 由《切削手冊》表3.5當機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取m/z。

3）確定切削速度Vc 由《切削手冊》表3,27 qv?vccvd0up=119.619m/min ftaazmoooofz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mxppyvvzevns?1000v?dw=380.952r/min

根據(jù)X61W機床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =475r/min.則實際切削速度為Vc =149.15m/min 當n =475r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×10×475=1140mm/min.X62W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=950mm/min 4）計算基本工時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）確定進給量 由《切削手冊》表3.5當機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取m/z。

3）確定切削速度Vc 由《切削手冊》表3,27 qvc?cvd0vptafauz=160.952m/min mfz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mxppyvvzevns?1000v?dw=512.586r/min

根據(jù)X61W機床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =600r/min.則實際切削速度為Vc =188.4m/min 當n =600r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×10×600=1440mm/min.X62W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=950mm/min 4）計算基本工時

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）確定進給量 由《切削手冊》表3.5當機床X62W功率為5-10KW, 采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取m/z。

3）確定切削速度Vc 由《切削手冊》表3,27 qv?vccvd0fz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mtafmpxpzyvuvpvaez=404.312m/min ns?1000v?dw=1287.618r/min

根據(jù)X61W機床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =1180r/min.則實際切削速度為Vc 370.52m/min 當n =1180r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×14×1180=2832mm/min.X62W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=1180mm/min 4）計算基本工時

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,錐柄標準麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。

2）確定切削用量

4個孔共走四次刀。由《切削用量手冊》f=0.47—0.57mm/r,由鉆床取 f =0.40mm/r.由《切削用量手冊》，取V查=0.36m/s=21.6m/min，則n=764.331 r/min 由鉆床說明書，取n機=850r/min,故

3）計算基本工時：

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》選用 高速鋼錐柄標準花鉆。2）確定切削用量：

查《切削用量手冊》f=0.18～0.22mm/r,由鉆床取f=0.22mm/r.由《切削用量手冊》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： L1=10，L2=0，L=12.5 T= 0.07min(2)鉸 Ф6孔 1）刀具選擇： 6高速鋼錐柄機用鉸刀，刀具磨鈍標準為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》f=0.27—0.33mm/r，由《工藝手冊》f=0.26mm/r。(b)確定切削速度：

z計算切削速度vc?(cvd0vTafmpxvyv)kv，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：

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 軸向進給量fa=0.5B=20mm 工件速度Vw=10m/min 徑向進給量fr=0.015mm/（雙行程）3.切削工時。（1）加工Ф90外圓

t1?2LbzbK1000vffar=0.819min（2）加工Ф45外圓t1?2LbzbK1000vf工序Ⅻ 拋光B面 工序ⅩⅢ

刻線、刻字 工序XIV 鍍鉻 工序XV 檢測入庫

afr=1.606min

夾具的設計

（一）問題的提出

本夾具用來鉆Ф4的孔，有一定的公差要求，但同時應考慮提高生產(chǎn)率；因此設計時，對本夾具有一定的形位要求，還應裝夾方便。本夾具使用在Z525型搖臂鉆床上，選用偏心輪夾緊。

（二）夾具設計

1、定位基準的選擇

由零件圖可知孔Ф4對于Ф90右端面有公差要求，經(jīng)過尺寸鏈計算，選用Ф100左端面作為基準；采用偏心輪夾緊便于裝卸。

2、切削力及夾緊力計算 1）切削力的計算：

z.軸向力：F?9.81cFd0fFyF.kF(N)

其中：cF?42.7 d0?4 f?0.22

kF?0.9（新的鉆頭）

zF?1.0

yF?0.8

則：F?449.382N

z.扭矩: M?9.81cM.d0fMyM.km 其中：cM?0.021 zM?2.0

yM?0.8

kM?0.8 7則：M?0.884N*m 2）夾緊力的計算：

由《機床夾具設計手冊》表1-2-20，查得：當D=32，d=8，e=1.7，Ⅲ型，得夾緊力為W0=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（見附圖）

4、夾具中的V形塊用于對心，使用了快換鉆套，便于鉸Ф6孔。

參考文獻

1、《機械制造工藝學》。顧崇等編1994年6月。

陜西科學技術(shù)出版社

2、《機械精度設計與檢測》張帆主編2006年5月。陜西科學技術(shù)出版社。

3、《機械制造工藝設計簡明手冊》。李益民主編1999年10月

機械工業(yè)出版社

4、《切削用量簡明手冊》。艾興等編2000年3月

機械工業(yè)出版社

5、《機床夾具設計手冊》。徐鴻本主編2003年10月

遼寧科學技術(shù)出版社

6、《金屬機械加工工藝人員手冊》。上海科技出版社

7、《機床夾具設計手冊》。楊黎明主編，國防工業(yè)出版社

第三篇：法蘭盤說明書

法蘭盤的加工工藝設計

摘要

本課程設計通過法蘭盤零件圖的分析，確定了該零件的毛坯材料及尺寸規(guī)格。通過對零件的加工工藝分析，確定了該零件的加工工藝路線，整理出法蘭盤零件的技術(shù)要求，加工精度要求高，為了提高生產(chǎn)率，對每到工序的加工進行了合理的安排。

關(guān)鍵詞：工藝設計 加工 法蘭盤

一、零件圖樣分析

法蘭盤零件屬于盤套類零件，盤套類零件一般起導向和支承作用，零件材料為HT200,小批量生產(chǎn)。如圖1所示。

圖1法蘭盤零件圖

從圖可知，圖中是以φ350軸度；寬度為10+00.036

+0.025 的內(nèi)孔作為基準A，加工φ55-0.019的外圓，并保證同

+0.21

0 內(nèi)孔鍵槽以A為基準有對稱度要求；寬為190的臺階左右兩端面也以A為基準有跳動公差要求。該零件還有三個均布的孔和一個人內(nèi)孔鍵槽，加工這兩處工序時應該放在后面再加工。零件表面粗糙度最小數(shù)值為Ra1.6μm。

二、毛坯的確定

在制訂工藝規(guī)程時，合理選擇毛坯不僅影響到毛坯本身的制造工藝和費用，而且對零件機械加工工藝、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性也有很大的影響。

從零件圖上的尺寸可知,該零件尺寸變化不大，結(jié)構(gòu)也不復雜，零件材料為HT200，只能用鑄造的方法來獲得毛坯。其φ350

+0.025 的內(nèi)孔大于30，為降低材料成本，可直接鑄造出來，內(nèi)孔余量留3mm。三個孔和鍵槽太小和為保證尺寸要求就不宜鑄造出來。所有外圓和每端端面都留5mm的余量，所以毛坯尺寸如圖2所示。

圖2法蘭盤毛坯圖

三、工藝分析

（1）從法蘭盤零件圖可以看出，該零件上的φ350

+0.025

mm的內(nèi)孔和φ55-0.019mm的外圓是

0 用來裝配其他零件，因此必須保證外圓、內(nèi)孔的尺寸精度及表面粗糙度。

（2）法蘭盤屬于盤套類零件，可用三爪卡盤安裝，加工內(nèi)孔及外圓。零件圖以φ350mm的內(nèi)孔作為基準加工φ55-0.019mm的外圓，可用專用心軸定位加工外圓。

（3）零件材料為HT200，有較好的切削加工性能，發(fā)熱量較小。

（4）零件上的三個孔可以采用蓋板式鉆模加工，這樣可以使夾具設計簡單，操作方便，提高勞動生產(chǎn)率。

0

+0.025

四、工藝路線的擬定

工藝路線的擬定是否合理，不但影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，而且影響工人、設備、工藝裝備及生產(chǎn)場地等的合理利用，從而影響成本。從零件圖可知該軸的加工精度要求高，由于零件是小批量生產(chǎn)采用工序集中進行生產(chǎn)，零件可以通過粗車和半精車達到部分尺寸要求，由于是批量生產(chǎn)鉆孔和插鍵槽可以單獨的工序加工，所以確定該法蘭盤的加工工藝路線為：下料——熱處理——粗車——半精車——精車——鉗——插——檢驗——入庫。

五、機械加工過程

1、根據(jù)圖一及以上分析可知，該零件加工的工序較多，為了確定加工方法如下：

粗車時以夾緊一端并找正車端面見光即可，調(diào)頭夾緊另一端并找正車端面見光即可。φ55-0.019、φ94的外圓和φ3500

+0.025

mm的內(nèi)孔至下一工序準備尺寸要求。

+0.025 精車時以夾緊小端并找正，精車內(nèi)孔φ350

0

到圖紙要求。在用兩頂尖心軸裝夾，精車兩端面保證總長50，精車外圓φ55-0.019、φ94至圖紙要求。

鉗工序中以φ350+0.025 mm外圓定位夾緊，運用專用的模板鉆套對3個均布的φ11mm的通孔和φ17mm的沉孔進行加工至圖紙尺寸要求。

插工序中以φ94mm端面定位，運用寬為10mm的插槽刀加工內(nèi)孔鍵槽至圖紙尺寸。

2、機床選擇：

CA6140型車床。機床上能加工最大直徑為400mm，工藝范圍大可車內(nèi)外圓柱面、圓錐表

面、車端面、拉槽、切槽、切斷等。則從零件圖可知零件是回轉(zhuǎn)體，而零件最大直徑為φ90mm，總長度50mm，零件上需要鉆φ350

+0.025

mm的內(nèi)孔，所以選擇CA6140車床能完成外圓、內(nèi)孔、端面、退刀槽和倒角的加工。使工序集中、生產(chǎn)率高。

Z512-1型鉆床屬于臺式鉆床，操作方便，加工精度要求不高的孔，也可以通過鉆孔—擴孔—鉸孔的工藝手段加工精度要求較高的孔，都能在鉆床上完成。則零件大端面有3個均布的φ11mm的通孔和φ17mm的沉孔，所以選取Z512-1臺式鉆床。

B5040E型插床屬于刨床類機床，加工范圍廣，加工費用低，但生產(chǎn)效率不高，因圖紙上有寬度為10mm的內(nèi)孔鍵槽只有通過插床來加工更方便些，所以選擇B5040E型插床

3、刀具選擇：

因為零件材料是HT200有良好的切削性能所以刀具的直接選擇YG類刀具即可。加工時要求刀具有高硬度、高耐磨性、足夠的強度也韌性、高的耐熱性、良好的工藝性。

其他因素：零件的材料、形狀、經(jīng)濟狀況、生產(chǎn)又因零件上有外圓、內(nèi)孔、孔。綜上所述所選的刀具有：YG6 45°、90°內(nèi)外圓車刀、φ11麻花鉆和φ17锪孔鉆、10mm插槽刀。

4、量具選擇：

游標卡尺測量精度較較低的尺寸，測量工件的外徑、長度、孔內(nèi)徑。加工中個工序尺寸，所以選擇125×0.02mm游標卡尺。

千分尺測量精度較高的工件，測量工件外徑、長度、孔內(nèi)徑。選擇25～50mm千分尺用于測量精車尺寸。

總結(jié)

通過這次課程設計，將能綜合運用所學基本理論及生產(chǎn)實習中學到的知識進行工藝結(jié)構(gòu)設計的基本訓練，并逐步掌握中等復雜程度零件制造工藝設計和工藝裝備選用，機械制造過程中的加工方法、加工裝備等基本知識，確定各工序的裝備與設備等方面的綜合知識。

在開始做零件加工設計之前，認真閱讀了機械零件加工工藝指導書，對零件進行仔細分析，從而在設計有一個清晰地思路，也為我的設計打下了基礎。然后開始進行正文的撰寫，設計也就正式開始了，首先先對零件進行零件圖分析、確定毛坯、工藝分析、繪制加工工藝過程卡、工藝卡、擬定加工方案。在工藝分析中、鞏固了所學過的知識，翻閱許多專業(yè)書籍。經(jīng)過這個設計讓我們真正體會了許多、也感受了許多。在零件設計中的各方面得到了知識的 3

拓展。

第四篇：法蘭盤夾具設計說明書

法蘭盤夾具設計

說明書

班級：

姓名：

題目：

設計法蘭盤4*Φ9mm孔的夾具 任務：

（1）繪制零件圖1張 A4紙

（2）繪制夾具零件圖1張 A2紙

（3）課程設計說明書1份

原始資料：

該零件圖樣一張；材料為鑄鐵，產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)。

分組要求：

全班同學共39人，分為10個小組，每組4名同學，每組同學在提供 備選題中選擇一種零件。設計要求：

工藝規(guī)程可行，參數(shù)選擇正確，設計計算準確，文字語句通順，視圖繪制規(guī)整。設計時間：

一周

零件圖

目錄

一 設計目的

二 加工工藝分析

三 定位方案和定位元件的設計

四 確定夾緊方式和設計夾緊裝置

五 整體結(jié)構(gòu)設計

六 確定夾具總圖的技術(shù)要求

一 設計目的

1.通過完成支架通槽加工夾具的設計，將具有查找文獻和標準的能力；且對機械生產(chǎn)實際中夾具的設計有進一步的了解和自身能力提高。

2.通過CAD畫圖，學生能夠?qū)⒁郧暗臋C械制圖和專業(yè)知識有機結(jié)合，是一項綜合能力的提升。

3.課程設計是在學完了機械制造裝備設計和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這次設計使我們能綜合運用機械制造裝備設計中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題。初步具備了設計一個中等復雜程度零件（氣門搖桿軸支座）的夾具設計的基本原理和方法，擬訂夾具設計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設計的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊，圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下良好的基礎。

由于能力所限，經(jīng)驗不足，設計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指導。

二 加工工藝分析

基面的選擇

工藝規(guī)程設計中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正進行。

在本工序中除保證孔本身的尺寸精度和表面粗糙度要求外，還需要保證以下的位置精度：

左右Φ9孔圓心到圓柱的軸線的水平距離分別為12mm、20mm；

該工件剛度較好，4*Φ9孔的加工精度要求不高，且本工序前，工件上的各端面和各孔均已經(jīng)過加工，故為定位基準的選擇提供了有利條件。

三 定位方案和定位元件的設計

工件的定位必須解決兩個問題：即根據(jù)加工技術(shù)要求限制工件的自由度；使定位誤差控制在允許的范圍內(nèi)。1.工件的定位原理

在制定工件的工藝規(guī)程時，已經(jīng)初步考慮了加工工藝基準問題，有時還繪制了工序簡圖。設計來具時原則上應選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定位基準，均應符合六點定位原理。

六點定位原理是采用六個按一定規(guī)則布置的約束點，限制工件的六個自由度，使工件實現(xiàn)完全定位。這里要清楚每個點都必須起到限制一個運動自由度的作用，而絕不能用一個以上的點來限制三個自由度。因此，這六個點絕不能隨意布置。2.完全定位和不完全定位

根據(jù)工件加工表面的位置要求，有時需要將工件的六個自由度全部限制，稱為完全定位。有時需要限制的自由度少于六個，稱為不完全定位。

3.欠定位與過定位

根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，這就稱為定位的正常情況，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某自由度被兩個或兩個以上的約束重復限制，稱之為非正常情況，前者又稱為欠定位，它不能保證位置精度，是絕對不允許的。后者稱為過定位，加工中一般是不允許的，它不能保證正確的位置精度，但在特殊場合下，如果應用得當，過定位不僅是允許的，而且會成為對加工有利的因素。

定位誤差分析

1）定位元件尺寸公差的確定

夾具的主要定位元件為短定位銷。所以該定位銷的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為本零件 在工作時相配的尺寸公差相同，所以定位誤差為：

2）零件規(guī)定孔4×Φ9mm在軸線 68mm圓周上，左邊孔距離軸線20mm，右邊孔距離軸線12mm，已知孔位置主要由夾具體定位誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。

夾具體的制造誤差為：對定位孔軸線平行度為：0.02，則夾具體與鉆模板配合誤差，則經(jīng)過具體計算，故誤差不超過允許誤差。

3）夾具結(jié)構(gòu)設計及操作簡要說明

在設計夾具進應該注意提高勞動生產(chǎn)率。因此，使用鉸鏈式鉆模，一次固定4個鉆套，在一次裝夾中可以加工4個孔。本工序是粗加工，切削力較大，但是由于鉆削重要生產(chǎn)的軸向力指向定位面，和夾緊力方向相同，所以夾緊力不直接對消切削力。但是切削力產(chǎn)生顛覆力矩，應該使夾緊力主法平衡。利用鉆模板夾緊Φ90突臺。

裝夾工件時，先翻開鉆模板把工件放在夾具上，由短銷定位，最后用定

位銷定好位置把鉆模板合上，把菱形螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。5.根據(jù)以上原則，工件的定位有下列兩個方案。

第一方案：以Φ20孔和一端側(cè)面為定位基準，以限制工件的自由度，在本工序前，該工件已經(jīng)經(jīng)過精加工，其平行度已經(jīng)得到保證，優(yōu)點是工件安裝穩(wěn)定，但結(jié)構(gòu)復雜。

第二方案：以Φ20孔和銷孔Φ4孔為定位基準，優(yōu)點是工件安裝穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單。

從保證加工要求和夾具結(jié)構(gòu)的復雜性兩方面來分析比較，應以第一方案來設計定位裝置。

為實現(xiàn)第一種定位方案，所使用的定位元件又有下列兩種可能性： １）２）用心軸，支承板，此方案誤差較大，不好操作。

用心軸，菱形銷，此方案定位誤差小，操作簡單，故選此方案設計夾具。

四 確定夾緊方式和設計夾緊裝置

1.夾緊的目的

工件在夾具中定位后一般應夾緊，使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力、慣性力、夾緊力等的作用，會產(chǎn)生變形或位移，從而影響工件的加工質(zhì)量。所以工件的夾緊也是保證加工精度的一個重要的問題。

2.夾緊機構(gòu)設計時，一般應滿足以下主要原則

1）夾緊時不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。

2）夾緊力應保證工件位置在整個加工過程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動。

3）使工件不產(chǎn)生過大的變形和表面損傷。

４）夾緊機構(gòu)必須可靠。夾緊機構(gòu)各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構(gòu)必須保證自鎖，機動夾緊機構(gòu)應有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。５）夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便，符合工人操作習慣。

６）夾緊機構(gòu)的復雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應。

3.夾緊點選擇的原則

1）盡可能使夾緊點和支承點對應，使夾緊力作用在支承上，這樣會減少夾緊變形，凡有定位支承的地方，對應處都應選擇為夾緊點并施以適當?shù)膴A緊力，以免在加工過程中工作離開定位元件。

２）夾緊點選擇應盡量靠近加工表面，且選擇在不致引起過大夾緊變形的位置。

４．對夾緊機構(gòu)的設計要求

１）可浮動 ２）可聯(lián)動 ３）可增力 ４）可自鎖

根據(jù)以上原則和要求，應該使夾緊力落在剛性較好的部位，因該工件的剛性較好，且使用螺母擰緊。因此不需要另外施加夾緊力。

五 整體結(jié)構(gòu)設計

一.1）鉆床夾具結(jié)構(gòu)的選擇

在設計鉆床夾具時，首先需要考慮的問題是根據(jù)工件的形狀、尺寸、質(zhì)量和加工要求、工件的生產(chǎn)批量、工廠的工藝裝備技術(shù)狀況等具體條件，來選定夾具的結(jié)構(gòu)類型。然后再進一步解決保證和提高被加工孔的位置精度問題。

2）鉆床夾具的特點和主要類型

各類鉆床和組合機床鄧設備上進行鉆、擴、鉸孔的夾具，統(tǒng)稱為鉆床夾具。由于在鉆孔時不便于用試鉆發(fā)法把刀具調(diào)整到規(guī)定的位置、采用劃線加工則精度低，生產(chǎn)效率低，故當生產(chǎn)批量較大時，常使用專用鉆床夾具（鉆床夾具習慣是上稱鉆模）在鉆床夾具上，一般都裝有距定位元件一定距離的鉆套，通過它引導刀具就可以保證被加工孔的坐標位置，并防止鉆頭在切入后的偏斜。

3)鉆套和鉆模板的設計

鉆套的作用是確定被加工工件的位置，引導鉆頭、擴孔或絞刀并防止在加工過程中發(fā)生偏斜。鉆模板與夾具體接連，它是保證鉆床夾具精度的重要零件。按鉆模板在夾具體上鏈接方式可以分為一下幾種。

1.固定式鉆模板 固定式鉆模板靠螺釘和銷釘固定在夾具體上，在裝配后鏜鉆套底孔，保證鉆套底孔的位置精度要求。因此，固定式鉆模板精度高，但裝卸工件不方便。

2.鉸鏈式鉆模板 鉆模板采用鉸鏈與夾具體鏈接，可以方便的打開，便于裝卸工件、清理切削，對于鉆孔后需要攻螺紋尤為合適。但鉆套位置精度較低，結(jié)構(gòu)也較復雜。

3.可卸式鉆模板 可卸受的鉆模板以倆孔在家具提上的組圓銷和菱形銷定位，并用鉸鏈螺栓將模板和工件一起夾緊，加工完畢需將鉆模板卸下工件。其工件原理與蓋板式鉆床夾具相似。使用這類鉆米版時，裝卸模板費時費力，鉆套的位置精度較低，故一般多在其他形式的鉆模板不便于裝卸工件時采用，當工件有幾個加工面時，為便于裝卸工件，可將其中的一個或倆個工作面的鉆模板做成可卸式的。

4.活動式鉆模板

在一些情況下，鉆模板往往不能像上述鉆床夾具一樣設置在夾具上，而是將它連接在主軸箱上，并隨主軸箱而運動，這種鉆模板稱為活動鉆模板。

5.二、由零件結(jié)構(gòu)圖（如下圖）尺寸設計夾具各部件的結(jié)構(gòu)尺寸

1）底座

底座使用HT200的鑄造成型，進行時效處理，消除內(nèi)應力，具有較好的抗壓強度，剛度和抗振性。在四角有U型槽，與T型螺釘配合使用，將夾具固定在工作臺上。

2）固定導向件

固定導向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成，退后處理，保證尺寸的穩(wěn)定性，且在裝配后修正尺寸，保證夾具的精度。焊接件制造方便，生產(chǎn)周期短，成本低。

3）鉆套、襯套的選擇

因為為中批量生產(chǎn)，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標準可換鉆套，材料

為T10A。查機械手冊，鉆套與襯套之間采用用H7n6F7m6配合，襯套與鉆模之間采配合。當鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉(zhuǎn)動及退刀時脫出。

4）鉆模板

5）開口墊圈的結(jié)構(gòu)如圖所示：

六 確定夾具總圖的技術(shù)要求

１． 夾具總圖上應標注的技術(shù)要求

１）２）３）夾具外形的最大輪廓尺寸

定位副的配合公差及定位支承間的位置精度

引導副的配合公差帶、引導元件間的位置精度及其一個引導元件對定位元件的位置精度 ４）夾具（指定位元件）對機床裝夾面間（即夾具安裝面）的相互位置公差 ５）其他結(jié)合副的公差帶及相互位置精度

２． 機床夾具技術(shù)要求允差值的確定

在確定時可分兩種情況考慮： １）２）直接與工序位置精度有關(guān)的夾具公差 這種情況一般可按下列原則估算夾具公差：

夾具上的線性尺寸公差及角度公差Tj=(1/5——1/2)Tc。

夾具工作表面相互間的距離尺寸公差及相互位置公差Tj=(1/3——1/2)Tc；

當加工尺寸為未注公差尺寸時，夾具的線性尺寸公差取0.10mm。

３）與加工要求無直接關(guān)系的夾具公差

設計感想

通過這次夾具設計，我在多方面都有所提高。通過這次夾具設計，綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產(chǎn)實際知識進行一次法蘭盤夾具設計，鞏固與擴

充了法蘭盤孔夾具設計等課程所學的內(nèi)容，掌握氣法蘭盤孔夾具設計的方法和步驟，掌握法蘭盤孔的夾具設計的基本模具，了解了夾具的基本結(jié)構(gòu)，提高了繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標準，同時獨立思考的能力也有了提高。

課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎．

一周的課程設計結(jié)束了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，和同學們相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。學會了合作，學會了寬容，學會了理解。

在這次設計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設計夾具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。

在此感謝我們的老師.，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我們工作、學習中的榜樣.這次模具設計離不開老師的細心指導。

同時感謝對我?guī)椭^的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼。

由于本人的設計能力有限，在設計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。

參考文獻

【1】 李余慶，孟廣耀.機械制造裝備設計.機械工業(yè)出版社，第二版.——北京： 2008.【2】 王 棟，李大磊.機械制造工藝學課程設計指導書.機械工業(yè)出版社，——北京：2010.【3】 吳 拓，現(xiàn)代機床夾具設計.化學工業(yè)出版社.-——北京： 2009.

第五篇：111法蘭盤說明書要點

機械制造工藝學

課程設計說明書

設計題目：

設計“CA6140車床法蘭盤”零件的機械加

工工藝及工藝設備

學生姓名: 王志遠 學生學號: 2010015491

年級專業(yè)： 10機械制造工藝教育 指導教師: 杜皓

河北師范大學職業(yè)技術(shù)學院

2013年9月21日

CA6140車床法蘭盤課程設計說明書

河北師范大學

機械制造工藝學課程設計任務書

題目: 設計“CA6140車床法蘭盤”零件的機械加工內(nèi)容：

工藝規(guī)則及工藝裝備

零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.機械加工工藝過程綜合卡片 1張 4.機械加工工序卡片 2張

5.夾具結(jié)構(gòu)設計裝配圖

1張

6.夾具結(jié)構(gòu)設計零件圖

1張 7.課程設計說明書

1份

班 級 ：2010級1班 學 生 ：王志遠

指導教師 ：杜皓 2013年09月20號

CA6140車床法蘭盤課程設計說明書

一、零件的分析

(一)零件的作用

CA6140臥式車床上的法蘭盤，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，外圓與變速箱體孔相配，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。(二)零件的工藝分析

法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：

1、以Φ450-0.017 外圓為中心的加工表面

這一組加工表面包括：Φ100、Φ90外圓，端面及倒角；Φ450-0.6外圓，過度倒圓； 內(nèi)孔及其左端倒角。

2、以Φ100外圓為中心的加工表面

這一組加工表面包括：Φ90右端面，Φ450-0.017外圓，端面，倒角；切槽3×2； 內(nèi)孔的右端倒角。

3、以Φ20的孔為中心加工表面

這一組加工表面包括：Φ100外圓，端面；Φ90外圓，端面，側(cè)面；Φ450-0.017外圓；Φ450-0.06外圓，過度圓角；Φ4孔和同軸的Φ6孔。它們之間有一定的位置要求，主要是：

（1）Ф100mm 左端面與Ф20mm孔中心軸的跳動度為0.03 ；（2）Ф90mm 右端面與 Ф20 mm孔中心軸線的跳動度為0.03。經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，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。

二、工藝規(guī)程設計

（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。零件形狀并不復雜，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。

（二）基面的選擇

定位的選擇是工藝規(guī)程設計中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正進行。

（1）粗基準的選擇

CA6140車床法蘭盤課程設計說明書

工，而方案二則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔Φ20mm，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。

(四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 由于本零件材料為灰鑄鐵，采用鑄造成型，采用方法為砂型機器造型。由《機械加工工藝手冊》2.3-6得，毛坯為雙側(cè)加工，加工精度為8到10級，這里選取9級，MA為G。則由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得：

零件延軸線方向的加工余量為：2x2.5mm=5mm Ф100徑向加工余量為5mm，軸向加工余量為6mm Ф90徑向加工余量為2x2.5mm=5mm，軸向加工余量為6mm Ф45徑向加工余量為2x2.5mm=5mm 由《機械零件工藝性手冊》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渡部分尺寸確定為：R=5mm，C=4mm，H=15mm。由以上資料得出毛坯尺寸圖。

工序名稱 余量 基本尺寸 公差等級 表面粗糙

（1）Φ100左端面

精車 0.8 91 IT8 1.6 半精車 0.7 91.8 IT9 3.2 粗車 1.5 92.5 IT11 6.3 毛坯 3 94 ——（2）Φ100外圓

精車 0.4 100 IT8 0.8 半精車 1.1 100.4 IT11 3.2 粗車 3.5 101.5 IT11 6.3 毛坯 5 105 ——（3）Φ100右端面

拋光 0.4 41 IT7 0.4 半精車 1.1 41.4 IT9 3.2 粗車 1.5 42.5 IT11 6.3 毛坯 3 44（4）Φ450-0.6 外圓

拋光 0.3 45 IT7 0.4 半精車 1.0 45.3 IT9 3.2 粗車 3.7 46.3 IT11 6.3 毛坯 5 50（5）Φ90突臺左端

CA6140車床法蘭盤課程設計說明書

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.29-2，切削功率修正系數(shù)為：Kkrpc =KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0。則： P = P × Kkrpc×Krop=1.87KW 根據(jù)C365L車床當n =136r/min時，車床主軸允許功率PE=7.36KW。因P

車削時的進給力Ff可由《切削用量手冊》查表計算得1140N。由于實際車削過程使用條件的改變，根據(jù)《切削用量簡明手冊》查得車削過程的修正系數(shù)：KFf=1.17,Krof=1.0,KFC =0.75,則Ff=1140*1.17*1.0*0.75=1000N 根據(jù)C365L車床說明書(《切削用量簡明手冊》),進給機構(gòu)的進給力Fmax=4100N(橫向進給)因Ff

（3）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：

粗車Φ100柱體左端面L=l+L1+L2+L3,由于車削實際端面d1=105,L1=2,L2=1.5,L3=0，則 L=(105/2)+2+1.5+0=56mm.T= 56÷(1.0×136)=0.4min 粗車Φ90柱體左端面 L=［（d－d1）/2］+L1+L2+L3(其中d=90,d1=45,L1=2,L2=L3=0)=22.5+2+0+0=24.5mm T= 24.5÷(1.0×136)=0.18min。粗車Φ100右端面 L=［（d－d1）/2］+L1+L2+L3(其中d=100,d1=45,L1=2,L2=L3=0)=27.5+2+0+0=29.5mm T= 29.5÷(1.0×136)=0.217min。

粗車Φ100外圓Φ450-0.6右端面L=l+L1+L2+L3=45+2=47 T= 47÷(1.0×136)=0.345min 本道工序工時為1.142 min 二 工序Ⅱ鉆、擴、粗鉸、精鉸Φ20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角

1.加工條件

工件材料：HT200 硬度170—241HB，取190HB，機器砂型鑄造。加工要求：鉆，擴，鉸Ф20孔 機床：轉(zhuǎn)塔車床C365L 2.計算切削用量

011

CA6140車床法蘭盤課程設計說明書

（2）粗車 Ф90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量 粗車外圓ap=1.75mm。2)確定進給量 由《切削用量簡明手冊》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車床說明書，取橫向進給量取f =0.86mm/r。由《切削用量簡明手冊》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)《切削用量簡明手冊》表1.27 mxvyv=44 m/min ?.vccvTapfns?1000v?dw=147.6 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速 選擇與157.5r/min相近似的機床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實際切削速度 V =47.728 m/min。4)計算基本工時：

T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.153min(3)粗車零件右端面

1）確定切削用量ap =2.5mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》：取進給量為0.4～0.5 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.31查?。┻M給量取f =0.45mm/r。

根據(jù)《切削用量簡明手冊》，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 mxvyv=14 m/min ?.vccvTapfns?1000v?dw=89r/min 按CA6140說明書，選擇與89r/min相近似的機床轉(zhuǎn)速n =100r/min,則實際切削速度 V =15.7m/min。

（3）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T= 0.674min（4）車Ф90右端面及3x2槽

CA6140車床法蘭盤課程設計說明書

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 mxvyv=175 m/min ?.vccvTapfns?1000v?dw=558 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與5581r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =560r/min,則實際切削速度V = 175.8m/min。

4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算： 半精車Φ90柱體左、右端面Ф100右端面 L=［（d－d1）/2］+L1+L2+L3=78.5mm T= 78.5÷(0.3×560)=0.467min。（2）半精車Ф100外圓 用刀具1 1)確定背吃刀量a(即切深a)半車的余量為0.55mm，一次走刀完成，即a =0.55mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》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，則進給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 mxvyv=103.071 m/min ?.vccvTapfns?1000v?dw=309.971 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與309.871r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.26min（3）半精車 Ф90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量 半精車外圓ap=0.55mm。2)確定進給量

由《切削用量簡明手冊》表1.6，HT200，刀桿尺寸16 x25，表面粗糙度為3.2，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車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r，車

CA6140車床法蘭盤課程設計說明書

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，刀尖圓弧半徑0.5mm 2.計算切削用量 半精車Ф100左端面

1)確定背吃刀量ap(即切深ap)半車的余量為0.35mm，一次走刀完成，即a =0.35mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.35mm，表面粗糙度為3.2，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 mxvyv=103.071 m/min ?.vccvTapfns?1000v?dw=316.235 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與316.235r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=1.158min 六 工序Ⅵ鉆Ф 4mm孔，Ф鉸6mm孔 選用Z525型搖臂鉆床。（1）鉆Ф 4mm孔 1）刀具選擇：

由《工藝手冊》選用高速鋼錐柄標準麻花鉆。2）確定切削用量：

查《切削用量手冊》f=0.18～0.22mm/r,由鉆床取f=0.22mm/r.由《切削用量手冊》取V =0.46m/s=27.6m/min，由Z525鉆床取n =1700r/min.故VC =21m/min.3)基本工時：

L1=10，L2=0，L=12.5 T= 0.07min(2)鉸 Ф6孔 1）刀具選擇：

高速鋼錐柄機用鉸刀，刀具磨鈍標準為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ap=1mm。查《切削用量手冊》f=0.27

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給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 mxvyv=142.020 m/min ?.vccvTapfns?1000v?dw=452.292 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=2.00min(3)精車 90右端面

1)確定背吃刀量a 精車的余量為0.8mm，一次走刀完成，即a =0.8mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑90mm、切削深度a =0.8mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.20~0.30 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.22mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 mxvyv=79.3 m/min ?.vccvTapfns?1000v?dw=280 r/min 按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與280r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實際切削速度V = 91m/min。

4）計算基本工時：

按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.29min（4）精車Ф450-0.017外圓

1)確定背吃刀量a(即切深a)精車的余量為0.15mm，一次走刀完成，即a =0.15mm。2)確定進給量

查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑45mm、切削深度a =0.15mm，表面粗糙度為0.8，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.2—0.3mm mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量

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ns?1000v?dw=24.05r/min 根據(jù)X61W機床說明書(見《切削手冊》表3.29)取主軸轉(zhuǎn)速n =65r/min.則實際切削速度為Vc =32.65m/min 當n =65r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.25×18×65=292.5mm/min.X61W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=300mm/min（6）計算基本工時

L=76.13 mm L1=50 mm L2=3 mm T=(L+L1+L2)/fm=(76.13+50+3)/300=0.43 min(二)精銑兩側(cè)面

（1）刀具選擇同粗銑是相同的刀具（2）切削用量選擇： ap=8，ae=0.5mm（2）由《切削手冊》表3.3當機床X61W功率為4.5KW, 工藝系統(tǒng)剛性為中,用高速鋼盤銑刀加工時,選每齒進給量取fz=0.08mm/z（3）選擇銑刀磨鈍標準及耐用度

根據(jù)《切削手冊》表3.7,銑刀齒后刀面最大磨損限度為0.5mm,由《切削手冊》表3.8,銑刀直徑d0=160mm,則高速鋼盤銑刀T=150min.（5）確定切削速度Vc 由《切削手冊》表3,27 qvmxpyvuvpv=35*1600.2/1500.15*80.1*0.080.4*0.50.5*180?vccvd0tapfaezz.1=107.8m/min =214.6r/min ns?1000v?dw

根據(jù)X61W機床說明書(見《切削手冊》表3.29)取主軸轉(zhuǎn)速n =255r/min.則實際切削速度為Vc =128m/min 當n =255r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.08×18×255=367.2mm/min.X61W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=390mm/min（6）計算基本工時

L=76.13 mm L1=10 mm L2=3 mm T=(L+L1+L2)/fm=(76.13+10+3)/390=0.23 min 本道工序所用工時為0.66 min 九 工序Ⅸ鉆 4—Φ9孔 1)刀具選擇

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如何定位。

（1）以Φ100外圓的左端面為定位基準，用一個大底面限制三個自由度，并且用一個圓柱銷限制兩個自由度，實現(xiàn)定位準確。

（2）以Φ20孔的中心線為定位基準，用一個短圓柱銷限制兩個自由度，考慮到是大批大量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，為了縮短使用時間，準備采用機械夾緊。

（七）夾具設計

經(jīng)小組人員討論，決定設計第Ⅶ道工序鉆4× 孔的專用夾具，本夾具將用于Z525搖臂鉆床。第一節(jié)

設計要求

本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，面精度不是主要考試的問題。第二節(jié)

夾具設計的有關(guān)計算 一

定位基準的選擇

由零件圖可以知道，4× mm孔與零件中心孔軸線有尺寸要求，孔分布在中心孔軸線同心圓 68mm上，可以用中心短銷定位。限制2個自由度，夾具的底板限制3個自由度，由于鉆孔沿軸向自由度不需要限制，另外，對于 90突臺銑削的兩側(cè)面與軸線有尺寸要求，分別為20mm和12mm,可以在鉆模板設計一側(cè)板限制該面轉(zhuǎn)動，保證尺寸。然后利用鉆模板和夾具夾緊零件。二

切削力及夾緊力計算 刀具： mm高速錐柄麻花鉆 軸向力Ff=

當加工條件改變時，取KMF=1.3，所以

轉(zhuǎn)矩

夾緊力主要克服切削的轉(zhuǎn)矩： 三

定位誤差分析

(一)定位元件尺寸公差的確定 夾具的主要定位元件為短定位銷。所以該定位銷的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為本零件 在工作時相配的尺寸公差相同，所以定位誤差為：(二)零件規(guī)定孔 mm在軸線 68mm圓周上，左邊孔距離軸線

，右邊孔距離軸線，已知孔位置主要由夾具體定位 誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。

夾具體的制造誤差為：對定位孔軸線平行度為：0.02，則

夾具體與鉆模板配合誤差，有

＜

故誤差不超過允許誤差。

第三節(jié)

夾具結(jié)構(gòu)設計及操作簡要說明

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在設計夾具進應該注意提高勞動生產(chǎn)率。因此，使用鉸鏈式鉆模，一次固定4個鉆套，在一次裝夾中可以加工4個孔。本工序是粗加工，切削力較大，但是由于鉆削重要生產(chǎn)的軸向力指向定位面，和夾緊力方向相同，所以夾緊力不直接對消切削力。但是切削力產(chǎn)生顛覆力矩，應該使夾緊力主法平衡。利用鉆模板夾緊 90突臺。

裝夾工件時，先翻開鉆模板把工件放在夾具上，由短銷定位，最后用定位銷定好位置把鉆模板合上，把菱形螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。本夾具裝配圖和零件圖，見附圖。

四、參考文獻

1、《機械制造技術(shù)基礎》尹成湖主編2008年8月。高等教育出版社

2、《機械加工工藝手冊》李洪主編2006年5月。陜西科學技術(shù)出版社。

3、《機械制造工藝設計簡明手冊》李益民主編1995年10月

機械工業(yè)出版社

4、《切削用量簡明手冊》艾興 肖詩綱 主編1995年10月

機械工業(yè)出版社

5、《機床夾具設計手冊》徐鴻本主編2003年10月

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8、《現(xiàn)代制造工藝設計方法》。段明揚主編2007年1月。

廣西師范大學出版社

9、《金屬機械加工工藝人員手冊》。上海科技出版社

10、《機床夾具設計原理》。龔定安等主編