第一篇：CA6140車床法蘭盤夾具課程設(shè)計(jì)
題
目
設(shè)計(jì)”CA6140車床法蘭盤831004”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備
內(nèi)容： 1.零件圖
2.毛坯圖
3.機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片
4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖
5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖
6.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
張 張
張 1張 1張 1張
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。
零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
0.0211.軸孔?22?以及與此孔相通的的花鍵。?02.撥叉底面、上頂面、右端面；上頂面8mm槽及下底面18mm槽。
3.由上面分析可知，可以加工撥叉右端面；然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
二.確定生產(chǎn)類型
已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè)，查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》321頁(yè)表15-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。
三.確定毛坯 確定毛坯種類：零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。2 確定鑄件加工余量及形狀：
《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》325頁(yè)表15-7，選用加工余量為MA-G級(jí)，并查表15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：（附毛坯圖）3繪制鑄件零件圖：（附零件圖）
四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)選擇定位基準(zhǔn)：
粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的又端面為主要的定位基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準(zhǔn)。
（二）制定工藝路線
制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),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)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1.工藝路線方案一
0?0.12工序一 車端面及外圓?45??0.017，以?100?0.34為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床 0?0.045工序二 以?45?通孔，先用鉆?16的鉆頭鉆孔，?0.017外圓面為基準(zhǔn)，鉆?20?00.045再鉸孔達(dá)到?20?的尺寸 ?00?0.12工序三 以?45??0.017外圓面為基準(zhǔn)，粗車?100?0.34、?90外圓，并導(dǎo)1.5?45?，和1?45?
0.12工序四。以?100??0.34外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo)7?45?，和1?45?
0.0450.12?0工序五 ?20?內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車?100??0?0.34左端面和?90右端面和?45?0.017保證跳動(dòng)在0.03內(nèi),并車3?2槽
工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個(gè)端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序七 以剛銑的平面定位，利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L(zhǎng)=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。
0.045工序九 以?20?孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)?9孔。?0工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度 2.工藝路線方案二
0?0.12工序一 車端面及外圓?45??0.017，以?100?0.34為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床 00.12工序二以?45?粗車?100??0.017外圓面為基準(zhǔn)，?0.34、?90外圓，并導(dǎo)1.5?45?，和1?45?
0?0.045工序三以?45?通孔，先用鉆?16的鉆頭鉆孔，?0.017外圓面為基準(zhǔn)，鉆?20?00.045再鉸孔達(dá)到?20?的尺寸 ?00?0.12以?45??0.017外圓面為基準(zhǔn)，粗車?100?0.34、?90外圓，并導(dǎo)1.5?45?，和1?45? 0.12工序四。以?100??0.34外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo)7?45?，和1?45?
0.0450.12?0工序五 ?20?內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車?100??0?0.34左端面和?90右端面和?45?0.017保證跳動(dòng)在0.03內(nèi),并車3?2槽
工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個(gè)端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序七 以剛銑的平面定位，利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L(zhǎng)=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。0.045工序九 以?20?孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)?9孔。?0工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度
0雖然工序仍然是十步，多次加工?45??0.017表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳動(dòng)的要求所以選擇第一個(gè)方案
（三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
”CA6140車床法蘭盤”；零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
00.12?100? 1.外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（?45??0.017，?0.34端面）。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱《工藝手冊(cè)》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面長(zhǎng)度余量均為4（均為雙邊加工）車削加工余量為： 粗車 2mm 精車 0.7mm 2.內(nèi)孔
工序尺寸加工余量： 鉆孔 2mm
擴(kuò)孔 0.125mm 鉸孔 0.035mm 精鉸 0mm 3.其他尺寸鑄造得到 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。取余量為：7mm 因此可以確定毛坯的尺寸（毛坯圖）
（四）確立切削用量及基本工時(shí)
0.12?0序一 以?100??0.34外圓為粗基準(zhǔn)，粗車?45?0.017外圓及其右端面。
1.加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
0.045加工要求：?20?內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車 ?0機(jī)床：CA6140車床。刀具：YG6 確定加工時(shí)間：
刀號(hào)YG6 查手冊(cè)
余量為0.6mm 0.6
取f=0.56mm/r vc?90m/min ?0.3mm21000?90n=?640r/min 3.14?4ap?根據(jù)CA6140 選nc?710r/min
?實(shí)際切削速度vc??tm?
?Dnc1000?3.14?4.5?710?100m/min
100041?9?33?0.21min
710?0.56
五．夾具設(shè)計(jì)：
(一)問(wèn)題的提出
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
定位誤差分析：
1． 定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為一平面一短銷，該定位短銷的尺寸與公差規(guī)定和本零件在工作時(shí)的尺寸與公差配合，即0?20??0.045
2． 由于存在兩平面配合，由于零件的表面粗糙度為0.4?m，因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為1.6?m 3． 鉆削力的計(jì)算：
px?419D?S0.8kp
刀具選用高速鋼材料
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-8
0.62000.6
?HB?k????1.03 ?p?190?190
D?8.4、S1?0.25、S2?0.125
px1?419D?S0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8N
px2?419D?S0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N
4． 夾緊力計(jì)算：
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》由表1-2-23 可以知道采用點(diǎn)接觸螺旋副的當(dāng)量摩擦半徑為0
4查表1-2-21：d?10mm
p?1.2
5rz?4.59
??2°29′ ,?8°50′ 選用梯形螺紋有利于自鎖?2
25L25?40w0?,??1120N
?tg?1??2tg????2?4.594?tg?11?
由于工件為垂直安裝在夾具之間，所以?shī)A緊力w0?w所以?shī)A具設(shè)計(jì)符合要 求
(二)夾具設(shè)計(jì)
1定位基準(zhǔn)選擇
由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),另外為了防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)，為限制次自由度，應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn)，另輔助一左端面為輔助定位，防止工件左右移動(dòng)，因此為了滿足這些定位要求，設(shè)計(jì)壓板結(jié)構(gòu)，既可以滿足軸向力的要求，又可方便工件的裝夾。.2.切削力及夾緊力計(jì)算
略
3.定位誤差分析
夾具的主要定位元件為?22孔的定位銷
基準(zhǔn)移位誤差?y，由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便，孔與軸間還有最小間隙Xmin(此間隙同在調(diào)刀儲(chǔ)存及對(duì)刀時(shí)消除)故?y?Dmax?dminDmin?dmax?D??d0.28?0.023????0.10152222
滿足自由公差要求。
4鉆床夾具的裝配圖見附圖
六、設(shè)計(jì)感想與體會(huì)：
課程設(shè)計(jì)就是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的過(guò)程?？粗矍暗氖止D紙、CAD圖和設(shè)計(jì)計(jì)算的手稿，設(shè)計(jì)過(guò)程一幕幕浮現(xiàn)在眼前。
設(shè)計(jì)讓我們學(xué)到了很多東西。這次設(shè)計(jì)可以說(shuō)是兩年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機(jī)械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)的融會(huì)貫通，因?yàn)槲覀円郧霸?jīng)學(xué)得很好，但是都是理論的東西，終于知道理論聯(lián)系實(shí)際才使我們有了更進(jìn)一步的體會(huì)。
在這次設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)的如何設(shè)計(jì)、如何計(jì)算，更重要的是我學(xué)會(huì)了合作，我懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。我們以前做的設(shè)計(jì)都是一個(gè)人的，而且規(guī)模小，不需要什么規(guī)劃，這次可以說(shuō)是綜合了我們的所有智慧。
參考資料：
《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》
《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 《機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》
第二篇：CA6140臥式車床法蘭盤課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)思路
這次課程設(shè)計(jì)是通過(guò)PRO/E5.0軟件實(shí)現(xiàn)的。PRO/E5.0是一款集CAD/CAM/CAE功能一體化的綜合性三維軟件，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣；它是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可以采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。
本次綜合課設(shè)我的設(shè)計(jì)題目CA6140車床法蘭盤，創(chuàng)建思路是通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具創(chuàng)建零件，然后利用拉伸，倒角，倒圓角等創(chuàng)建其余特征,最終完成實(shí)體建模，并完成加工，攥寫加工工序，刀具的選擇等。
一、零件的分析
1、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(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。
2、零件的工藝分析
?0.045法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ200mm的孔為中心 ,0.120包括：Φ100??0.34mm的外圓柱面及左端面, 尺寸為Φ45?0.017mm的圓柱面,Φ90mm的外圓柱面、右端面及上面的4個(gè)Φ9mm的透孔，Φ450?0.6mm的外圓柱面及上面的Φ6mm，Φ4mm的孔, Φ90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個(gè)平面。
并且其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個(gè)端面,再借助專用夾具以這個(gè)端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工孔到尺寸要求，再以孔定位加工各個(gè)表面。
3、制定工藝路線
工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面及外圓柱面 工序 3 鉆、粗絞Φ20的孔
工序 4 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ20孔的左端倒角
工序 5 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的右端面，車3×2退刀槽，車
Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角
工序 6 精車Φ45的外圓，精車Φ90的右端面及外圓柱面 工序 7 精車Φ100的端面及外圓柱面 工序 8 成形車刀粗、半精、精車B面 工序 9 粗銑Φ90圓柱面上的兩個(gè)平面
工序 10 半精銑Φ90圓柱面上離中心線34mm的平面 工序 11 半精銑Φ90圓柱面上離中心線24mm的平面 工序 12 精銑Φ90圓柱面上離中心線24mm的平面 工序 13 精磨Φ90圓柱面上離中心線24mm的平面 工序 14 磨Φ45外圓柱面 工序 15 鉆4×Φ9透孔 工序 16 鉆Φ4孔，鉸Φ6孔 工序 17 拋光B面 工序 18 去毛刺 工序 19 刻線、刻字 工序 20 鍍鉻 工序 21 檢驗(yàn)入庫(kù)
4、工序尺寸及毛坯尺寸下： 1.?450?0.017mm外圓表面
毛坯：5 粗車外圓：3 半精車外圓：1.4 精車外圓：0.4 精磨外圓0.2 2.外圓表面Φ100?0.12?0.34mm 毛坯：6 粗車外圓：4 半精車外圓：1.5 精車外圓：0.5 3．B面Φ450?0.6mm
毛坯：4 粗車外圓：2 半精車外圓：1.5 精車外圓：0.54、B面中兩個(gè)端面：
毛坯：3 粗車：2 半精車：0.8 精車：0.25．孔Φ20?0.0450mm 毛坯：20 鉆孔：18 擴(kuò)孔：1.7 鉸孔：0.2 精鉸：0.16.Φ90mm外圓
毛坯：6 粗車外圓：4 半精車外圓：1.5 精車外圓：0.50.127.Φ100??0.34mm左端面
毛坯：3 粗車：2 半精車：0.8 精車：0.28、?90mm右端面
毛坯：3 粗車：2 半精車：0.8 精車：0.2?0.0459、?90mm圓柱面上離?200mm孔中心線34mm的平面
毛坯：11 粗銑：10.3 半精銑：0.7
?0.04510、?90mm圓柱面上離?200mm孔中心線24mm的平面
毛坯：21 粗銑：20.1 半精銑：0.7 精銑0.15 精磨：0.05
二、零件的創(chuàng)建過(guò)程：
由于零件是回轉(zhuǎn)體零件，所以可以采用旋轉(zhuǎn)來(lái)創(chuàng)建，創(chuàng)建如下圖2-1所示的草繪：
圖2-1草繪圖樣
然后單擊旋轉(zhuǎn)按鈕，做如下圖2-2的設(shè)置：
圖2-2旋轉(zhuǎn)設(shè)置菜單
單擊打勾，完成旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建。創(chuàng)建后的模型如下圖2-3：
圖2-3零件旋轉(zhuǎn)后模型
之后對(duì)零件進(jìn)行倒角，如下圖所示，單擊倒角按鈕，選中零件要倒角的兩條邊，進(jìn)行倒角，倒角后如下圖2-4所示：
圖2-4 倒角后模型
參數(shù)設(shè)置如下圖2-5：
圖2-5 倒角設(shè)置
下一步驟為對(duì)零件進(jìn)行倒圓角，參數(shù)設(shè)置如下圖2-6：
圖2-6倒圓角參數(shù)設(shè)置
倒角后如下圖2-7所示：
圖2-7倒圓角后模型
接下來(lái)對(duì)零件進(jìn)行鉆孔，采用拉伸來(lái)進(jìn)行創(chuàng)建 草繪如下圖樣2-8：
圖2-8拉伸草繪圖樣
選擇拉伸操作，設(shè)置如下圖2-9：
圖2-9拉伸設(shè)置
單擊勾，完成創(chuàng)建。
還是采用拉伸，創(chuàng)建零件的中心孔，草繪如下圖2-10：
圖2-10拉伸設(shè)置
設(shè)置如下2-11：
圖2-11拉伸設(shè)置
單擊勾完成。
之后，采用拉伸來(lái)進(jìn)行創(chuàng)建，草繪如下2-12：
圖2-12拉伸草繪圖樣
采用拉伸，設(shè)置如下圖2-13：
圖2-13拉伸設(shè)置
單擊勾完成設(shè)置。
下一步為側(cè)壁孔的創(chuàng)建；創(chuàng)建如下圖2-14所示的兩個(gè)平面DTM1和DTM2
圖2-14 創(chuàng)建出的兩個(gè)基準(zhǔn)面
之后創(chuàng)建一條基準(zhǔn)軸線，如圖2-15所示：
圖2-15 創(chuàng)建出的基準(zhǔn)軸
選擇拉伸一個(gè)直徑4毫米的孔，之后拉升一個(gè)指定深度的6毫米的孔，設(shè)置分別如下圖2-16和2-17：
圖2-16 拉伸設(shè)置
圖2-17拉伸設(shè)置
注：草繪平面DTM1平面。
最后進(jìn)行零件上下端面孔的倒角，設(shè)置與上面倒角相同，此處省略。至此零件的創(chuàng)建全過(guò)程均完成。
三、零件的加工過(guò)程 粗車Φ100端面及外圓柱面
進(jìn)行如下的創(chuàng)建，如圖3-1,3-2所示
圖3-1新建菜單
圖3-2新文件選項(xiàng)
然后裝配參照模型，把剛建好的零件裝配進(jìn)去，作為參照模型，再放置里選擇缺省模式。裝配好參照模型后，進(jìn)行工件的創(chuàng)建，裝配參照模型設(shè)置如下圖3-3所示
圖3-3裝配設(shè)置
選擇手動(dòng)創(chuàng)建工件，之后根據(jù)確定的各部分的加工余量，選擇旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建工件，創(chuàng)建好后的工件如下圖3-4所示：
圖3-4 工件模型
由于零件是回轉(zhuǎn)體零件，所以采用車削，可以大大提高加工效率，根據(jù)工藝路線，先車該零件的大端面及圓柱面，過(guò)程如下：由于工件是回轉(zhuǎn)的，在工件表面的回轉(zhuǎn)中心點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系A(chǔ)CS0，作為加工的零點(diǎn)，其中，Z軸應(yīng)為軸線方向。創(chuàng)建完坐標(biāo)系后，設(shè)置如下圖3-5
圖3-5 機(jī)床及夾具設(shè)置
創(chuàng)建一個(gè)車床，設(shè)置機(jī)床，夾具，機(jī)床零點(diǎn)等，完成后單擊車削輪廓按鈕，草繪車削軌跡，如下圖3-6所示：
圖3-6車削軌跡 圖3-7 車削設(shè)置選項(xiàng)
單擊完成退出草繪平面，之后點(diǎn)擊勾完成車削輪廓繪制。單擊輪廓車削按鈕，進(jìn)行系列等設(shè)置如圖3-7：
設(shè)置參數(shù)為下圖，刀具設(shè)置為下圖3-8：
圖3-8刀具設(shè)置
加工參數(shù)設(shè)置如下圖3-9所示：
圖3-9車削參數(shù)設(shè)置
車床車削，主要需要設(shè)定切削進(jìn)給、允許毛坯、允許Z坯件、主軸轉(zhuǎn)數(shù)、刀具定向等。設(shè)置完成后單擊“確定”完成。
刀具路徑的設(shè)置如下圖，單擊“插入”選取草繪的刀具軌跡，如下圖3-10所示
圖3-10車削軌跡選取
單擊“確定”完成。
之后即可進(jìn)行屏幕演示，看加工過(guò)程是否正確，如果正確，則單擊完成系列，完成車削過(guò)程的創(chuàng)建。如下圖3-11所示
下一工步為車削大圓圓柱面，草繪軌跡如圖3-12
圖3-11菜單管理器圖 圖3-12車圓柱面車削軌跡
其余參數(shù)設(shè)置與車端面設(shè)置一樣。
粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面及外圓柱面 車削軌跡及參數(shù)設(shè)置分別如下圖3-13,3-14及3-15，3-16
圖3-13車端面軌跡 圖3-14 車圓柱面軌跡 車削參數(shù)設(shè)置如下，刀具同上一工序不變
圖3-15車端面參數(shù)設(shè)置 圖3-16車圓柱面參數(shù)設(shè)置
粗車Φ90的端面及外圓柱面的車削軌跡如下圖3-17,3-18 圖3-17 圖3-18
參數(shù)設(shè)置如下圖3-19及3-20
圖3-19 車Φ90端面 圖3-20 車Φ90端面
由于這些表面都需要粗車、半精車、精車，但是它們的車削軌跡都是同上不變的，只是參數(shù)設(shè)置不同，以上各端面或圓柱半精車參數(shù)如下圖所示3-21——3-28所示：
圖3-21半精車刀具參數(shù)
圖3-22半精車Φ100端面參數(shù)設(shè)置 圖3-23 半精車Φ100圓柱面面參數(shù)設(shè)置
圖3-24半精車Φ45端面參數(shù) 圖3-25半精車Φ45圓柱面參數(shù)
圖3-26 精車Φ100端面及圓柱面參數(shù)
圖3-27精車Φ45圓柱面 圖3-28精車Φ45端面 車零件的B面，起車削軌跡如下圖3-29及3-30所示
圖3-29車B面軌跡一 圖3-30車B面軌跡二 刀具及參數(shù)設(shè)置如下
圖3-31 車B面刀具設(shè)置 半精車及精車B面參數(shù)設(shè)置
圖3-33半精車B面參數(shù)
圖3-32粗車B面參數(shù)設(shè)置
圖3-34精車B面參數(shù)
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ20的孔
由于鉆的是中心孔，所以在車床上即可以實(shí)現(xiàn)加工，其需要設(shè)置的選項(xiàng)如下下圖3-35所示：
圖3-35系列設(shè)置 圖3-36鉆孔刀具設(shè)置 鉆孔刀具設(shè)置如圖3-36所示
坐標(biāo)系選取位于Φ45端面中心的ASC1,其孔選擇要加工孔的軸線，如下圖3-37所示：
圖3-37 加工的孔的軸線及參數(shù)
鉆孔參數(shù)設(shè)置如下圖3-38
圖3-38 鉆孔參數(shù)設(shè)置
至此，鉆孔設(shè)置完成。擴(kuò)孔，鉸孔，精鉸孔的刀具路徑設(shè)置與鉆孔相同，其參數(shù)及刀具設(shè)置如下3-39——3-44所示：
圖3-39 擴(kuò)孔刀具設(shè)置 圖3-40擴(kuò)孔參數(shù)設(shè)置 鉸孔刀具及參數(shù)設(shè)置
圖3-41 鉸孔刀具設(shè)置 圖3-42 鉸孔參數(shù)設(shè)置
圖3-43 精鉸孔參數(shù)設(shè)置 圖3-44 精鉸孔參數(shù)設(shè)置 車Φ45圓柱面與Φ90端面間的退刀槽 草繪刀具軌跡如下圖3-45
圖3-45退刀槽車削軌跡 圖3-46刀具參數(shù)
刀具及參數(shù)設(shè)置如圖3-46及3-47所示
圖3-47車退刀槽參數(shù)
屏幕演示看刀具運(yùn)動(dòng)正確后，點(diǎn)擊完成系列退出系列設(shè)置。
銑90圓柱上的兩個(gè)面，步驟如下，由于是銑端面，所以在車床上無(wú)法進(jìn)行加工，需要換機(jī)床，即到銑床上進(jìn)行加工。創(chuàng)建銑床的過(guò)程如下圖3-48：
圖3-48 操作設(shè)置
單擊“文件”下方的所示
新建，然后單擊按鈕，進(jìn)入到機(jī)床設(shè)置頁(yè)面，如圖3-49
圖3-49 機(jī)床設(shè)置
然后再單擊退出機(jī)床創(chuàng)建頁(yè)面。，之后選擇機(jī)床名稱，機(jī)床類型為銑床，軸數(shù)為三軸，最后單擊確定，由于銑削需要一個(gè)坐標(biāo)系作為銑削的零點(diǎn)，因而需要先創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系，如下圖3-40所示：
圖3-40 創(chuàng)建銑削坐標(biāo)系
創(chuàng)建出的坐標(biāo)系應(yīng)使Z軸為需要銑削的平面的法線方向。
由于是平面，所以采用平面銑削的方式進(jìn)行銑削。步驟如下：
圖3-41 銑削系列設(shè)置 圖3-42 銑削刀具設(shè)置
3-43銑削參數(shù)設(shè)置 3-45銑削平面
看刀具走刀軌跡是否正確，如果正確，則單擊完成系列，退出銑削。進(jìn)行下一個(gè)系列的設(shè)置。
下一個(gè)步驟仍然為銑削平面，由于上一步所建的坐標(biāo)不符合要求，因此需要新建一個(gè)坐標(biāo)，同樣，Z軸正向?yàn)槠矫娴姆ň€方向，如下圖3-46所示，圖3-46新建坐標(biāo)系
余下步驟仍與上一步銑削相同，粗銑半精銑參數(shù)設(shè)置如下圖3-
47、3-48所示
圖3-47 粗銑34端面參數(shù)設(shè)置 圖3-48 半精銑34端面參數(shù)設(shè)置
和上面同樣的方式，單擊完成系列，完成系列設(shè)置。最后鉆圓柱壁上的孔 步驟如下：
由于先前所創(chuàng)建的坐標(biāo)ACS2滿足鉆孔要求，所以可以不用去創(chuàng)建新坐標(biāo)，直接運(yùn)用ASC2坐標(biāo)即可。
單擊鉆孔命令按鈕,之后進(jìn)行系列設(shè)置，設(shè)置內(nèi)容如下圖3-49，參數(shù)設(shè)置如圖3-50
圖3-49 系列設(shè)置 圖3-50參數(shù)設(shè)置 刀具設(shè)置如圖3-51所示：
圖3-51 刀具設(shè)置 圖3-52 孔選取 坐標(biāo)系及退刀平面的設(shè)置如圖3-53所示
圖3-53 坐標(biāo)系擊退刀面
單擊完成系列，直徑為4的孔加工系列完成。直徑為6的孔加工過(guò)程與此相同，但參數(shù)設(shè)置及刀具設(shè)置如下圖3-54及3-55
圖3-54 刀具設(shè)置 圖3-55 參數(shù)設(shè)置 至此，工件的加工過(guò)程完成。
四、后處理
單擊菜單欄“工具”→“CL數(shù)據(jù)”→“編輯”，選擇要進(jìn)行后處理的NC系列如下圖4-1所示
圖4-1后處理菜單
選取一個(gè)NC系列，單擊確定。之后“工具”→“CL數(shù)據(jù)”→“后處理”，選中剛才所保存的文件，單擊打開，在彈出的菜單管理器中單擊完成，如圖4-2所示：
圖4-2 菜單管理器 圖4-3 后置處理器列表
在彈出的后置處理器列表中選取一項(xiàng)，系統(tǒng)即會(huì)進(jìn)行后處理。之后關(guān)閉彈出的窗口，在所保存的文件夾下即會(huì)有后處理的文件，其中文件后綴名為tap的文件及為加工代碼。
下面為程序的一些加工代碼：粗車大圓端面的加工代碼 % G71 O0001
S160M03 G00X70.Y0.Z-1.5M08 G01X.5F104.Z5.5 X70.M30 % 粗車大圓柱加工代碼： % G71 O0002 S500M03 G00X51.5Y0.Z4.707M08 G01Z-17.793F250.X58.5 Z4.707 M30 % 車45圓柱加工代碼： % G71 O0003 S320M03 G00X-24.Y0.Z-104.892M08 G01Z-56.5F179.2 X-31.Z-104.892
M30 % 鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔加工代碼： % G71 O0004 S400M03 G00X0.Y0.Z-117.M08 G80 G00Z-77.G81X0.Y0.Z-202.408R-77.F153.6 G80 M30 % % G71 O0005 S140M03 G00X0.Y0.Z-117.G80 G00Z-77.G81X0.Y0.Z-202.949R-77.F134.4 G80 M30 % %
G71 O0006 S140M03 G00X0.Y0.Z-117.G80 G00Z-77.G88X0.Y0.Z-197.R-77.F224.G80 M30 % % G71 O0007 S140M03 G00X0.Y0.Z-117.M08 G80 G00Z-77.G88X0.Y0.Z-197.R-77.F224.G80 M30 % 粗銑24端面的加工代碼： % G71 O0008 N0010T1M06 S210M03
G00X10.5Y-38.066 G43Z15.H01M08 Z5.G01Z-.8F1.76 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z4.2 G01Z-2.6 X-9.5 Y-29.607 X10.5
Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z2.4 G01Z-4.4 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23
X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z.6 G01Z-6.2 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5
Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-1.2 G01Z-8.X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-3.G01Z-9.8 X-9.5
Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-4.8 G01Z-11.6 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23
X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-6.6 G01Z-13.4 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5
Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-8.4 G01Z-15.2 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-10.2
G01Z-17.X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-12.G01Z-18.8 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689
X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-13.8 G01Z-20.6 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532
X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-15.6 G01Z-22.4 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.40
G00Y-38.066 Z-17.4 G01Z-24.2 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148 X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z5.G00Y-38.066 Z-19.2 G01Z-25.1 X-9.5 Y-29.607 X10.5 Y-21.148
X-9.5 X-9.532Y-12.689 X10.5 Y-4.23 X-10.652 Y4.23 X10.5 Y12.689 X-9.532 X-9.5Y21.148 X10.5 Y29.607 X-9.5 Y38.066 X10.5 Z15.M30
心得體會(huì)
本次的綜合性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)任務(wù)跟以往不同，而是更加嚴(yán)謹(jǐn)，按照生產(chǎn)要求，構(gòu)建一個(gè)實(shí)實(shí)在在的零件實(shí)體，從三維建模，繪制工程圖，到NC加工序列的生成，每一步都是自己結(jié)合已學(xué)知識(shí)獨(dú)立完成，使我受益匪淺。
這次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是利用大型三維設(shè)計(jì)軟件PRO/E 5.0進(jìn)行實(shí)體建模和工程圖繪制，之后根據(jù)零件的工藝過(guò)程進(jìn)行數(shù)控加工。我加工的零件是CA6140車床的法蘭盤，根據(jù)圖紙，創(chuàng)建出零件來(lái)。在做該課程設(shè)計(jì)中，我也遇到過(guò)問(wèn)題，體會(huì)到了自身的不足和知識(shí)的匱乏。它提醒了我，在今后的學(xué)習(xí)或是工作中都要時(shí)刻保持一顆謙虛的心，要多學(xué)習(xí)以充實(shí)自己，鍛煉自己，擴(kuò)展自己的知識(shí)面。本次課程設(shè)計(jì)讓我們對(duì)PRO/E軟件有了一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也讓我們提前接觸了一些企業(yè)所用的正規(guī)工程圖紙的信息，讓我們對(duì)本專業(yè)所學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用有了一定的認(rèn)識(shí)，我想我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)，為將來(lái)找到好的工作而努力。
在此感謝所有的老師同學(xué)所給以幫助，希望通過(guò)本次課設(shè)，我們都能有一個(gè)
更大的進(jìn)步！
參考文獻(xiàn)
[1] 肖乾、張海、周大陸、周新建編.Pro/Engineer wildfire3.0中文版實(shí)用教程.中國(guó)電力出版社
[2] 肖乾、周慧蘭、唐曉紅、付偉、康永平編.Pro/Engineer wildfire3.0中文版模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)用教程.中國(guó)電力出版社
[3]翟瑞波 主編.數(shù)控加工工藝.北京理工大學(xué)出版社
[4]李益民 主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社
第三篇：課程設(shè)計(jì)之法蘭盤夾具設(shè)計(jì)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)法蘭盤零件的加工工藝
及鉆7-Φ9孔的鉆床夾具
班 級(jí) 檢測(cè)121 設(shè)計(jì)人員 曾雄、張純、張子揚(yáng)、朱雄波 指導(dǎo)老師 蔣帥
完成日期 2014 年 12 月 20 日
目 錄
設(shè)計(jì)任務(wù)書 …............................................................................1 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書正文…..............................................................2
一、序言..............................................1 1.1 夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求..............1 1.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向............................2
二、零件的分析........................................4 2.1零件的作用.....................................4 2.2零件的工藝分析.................................4
三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)......................................5 3.1 確定毛坯的制造形式............................5 3.2 基面的選擇....................................5 3.3 制定工藝路線..................................6 3.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定........9 3.5 確定切削用量及基本尺寸.......................10
四、夾具設(shè)計(jì).........................................12 4.1問(wèn)題的提出....................................12 4.2定位基準(zhǔn)的選擇................................13 4.3切削力及夾緊力計(jì)算............................14 4.4定位誤差分析..................................15 4.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明........................16 總結(jié).................................................19 致謝.................................................22 參考文獻(xiàn).............................................23
摘 要
本次設(shè)計(jì)了一套法蘭盤的專用夾具設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)查閱資料，首先要對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，經(jīng)過(guò)工藝分析，對(duì)工序進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)選定某一工序設(shè)計(jì)專用夾具，選擇定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，進(jìn)行定位誤差分析。在文檔中第一部分，主要敘述了專用夾具設(shè)計(jì)基本要求和特點(diǎn)，對(duì)零件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。第二部分，對(duì)夾具設(shè)計(jì)，對(duì)夾具設(shè)計(jì)計(jì)算。最后對(duì)主要零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過(guò)前面的設(shè)計(jì)方案畫出模具各零件圖和裝配圖。
本次設(shè)計(jì)闡述了專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過(guò)程。本夾具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。
關(guān)鍵字：夾具設(shè)計(jì)；基本要求；工藝分析；
一、序 言
夾具最早出現(xiàn)在1787年，至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過(guò)程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。
1.1夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求
現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)中多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個(gè)具有大批量生產(chǎn)的能力工廠中約擁有13000~15000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量只有15%左右，特別最近年來(lái)柔性制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機(jī)床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。
綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求： 1.能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 2.能裝夾一組相似性特征的工件 3.適用于精密加工的高精度的機(jī)床 4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)
5.采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
1.2現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面： 1.精密化
隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必也相應(yīng)提高對(duì)其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達(dá)正負(fù)0.1，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓讀可達(dá)0.2~0.5um。2.高效化
高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的機(jī)動(dòng)時(shí)的和輔助時(shí)的，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，常見的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動(dòng)力模塊的夾具等。例如使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右；而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000r/min的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度提高。3.柔性化
夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是通過(guò)調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。4.標(biāo)準(zhǔn)化
夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和不見的形成：舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前，我國(guó)已有夾具零件、部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB2148~2249-80，GB2262~2269-80以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢(shì)，這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
二、零 件 的 分 析
2.1零件的作用
題目所給定的零件是法蘭盤，法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。零件上精度要求較高的兩個(gè)平面用以裝配。
圖1
2.2零件的工藝分析
法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ38，Φ50，Φ62為中心 ,包括:兩個(gè)左右端面,端面上面的7-Φ9和7-Φ15的階梯孔.和M12孔和斜孔Φ6孔, 以及退刀槽。
這組加工表面是以右端面為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個(gè)端面,再借助專用夾具以這個(gè)端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2.3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1確定毛配的制造形式
零件材料為HT200，由于該零件是中批生產(chǎn)，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡(jiǎn)單，采用鑄造毛坯時(shí)一般是成隊(duì)鑄造，再進(jìn)行機(jī)械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
工藝路線方案
工序1 選擇鑄造毛坯 工序2 時(shí)效處理
工序3 夾工件左端面，Φ55*14外端圓，粗車右端面Φ87*42外圓端面，粗車右端面至72 工序4 夾工件右端面，Φ85*43外圓端面，粗車左端面外圓Φ52*13，粗車左端面至70 工序5 夾工件左外圓端面，加工內(nèi)控，Φ35*22.5，粗車Φ48*47.5，粗車Φ60*38.5 工序6 夾工件左外圓端面，半精加工內(nèi)孔Φ37*22.5，半精車Φ48*47.5半精車Φ61*38.5 工序7 夾工件左外圓端面，精加工內(nèi)孔Φ38*22.5 精加工Φ50*47.5 精加工Φ62*38.5內(nèi)孔
工序8 夾工件左外圓端面，倒Φ50*47.5處外圓角R=3，加工Φ62*38.5和Φ62*4兩處內(nèi)槽Φ65*3 工序9 半精車右端面外圓Φ86，精車至Φ85，精車右端面至Φ69.5 工序10 夾工件右端面，倒內(nèi)孔Φ38圓角，半精車外圓Φ50.5*12.5精車至Φ50*12.5，精車右端面至69 工序11 半精車，精車3*1退刀槽 工序12 精鉆7*Φ9內(nèi)孔
工序13 在7*Φ9內(nèi)孔基礎(chǔ)上锪孔7*Φ15 工序14 鉆M12螺紋孔 工序15 鉆Φ6斜孔
工序16 精銑工件表面達(dá)尺寸要求 工序17 去毛刺 工序18 檢驗(yàn) 工序19 入庫(kù)
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “法蘭盤”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.4kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：
“法蘭盤”零件材料為HT200，硬度190HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。2.2基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚著，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。1）粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)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(diǎn)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(gè)要求常常是不能兼顧的，但對(duì)于一般的軸類零件來(lái)說(shuō)，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對(duì)本零件而言，由于每個(gè)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Φ45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，消除工件的六個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。2）精基準(zhǔn)的選擇
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。2.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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，可以考慮采用通用性的機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
三、夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，本夾具將用于Z5125立鉆床，設(shè)計(jì)在第10工序—鉆4×φ9的孔的鉆床夾具。此道工序主要考慮的是如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.1 問(wèn)題的提出
本夾具主要用于鉆7-Φ9孔，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。因?yàn)镸12螺紋孔和Φ62K7中心孔有垂直度要求，因此我們要以已加工的Φ62K7孔為定位基準(zhǔn)。采用蓋板式鉆模板加工，用固定套定位，另外用一擋銷，即可實(shí)現(xiàn)完全定位。
4.2 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。Φ62的孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的Φ62孔和其端面作為定位基準(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以兩銷和已加工好的Φ62孔及其端面作為定位夾具。為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。4.3切削力和夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊(cè)》得： 鉆削力 F?26Df0.8HB0.6 式（5-2）
鉆削力矩 T?10D1.9f0.8HB0.6 式（5-3）
11式中：D?9mm HB?HBmax??HBmax?HBmin??187??187?149??174
f?0.20mm?r?1代入公式（5-2）和（5-3）得
F?26x9x0.200.8x1740.6?1863N
T?10x919x0.200.8x1740.6?47127N.m
本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。
4.4定位誤差分析
本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。夾具的主要定位元件為浮動(dòng)支撐板和定位銷。支撐板的定位表面與夾具體底面平行度誤差不超過(guò)0.05；定位銷選取標(biāo)準(zhǔn)件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過(guò)0.05。夾具的主要定位元件為長(zhǎng)定位銷限制了4個(gè)自由度,另一端面限制1個(gè)自由度,繞軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無(wú)須限制。因零件對(duì)形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件，故定位誤差在此可忽略。
?Yz???TD?Td2?0.014?0.022?0.034?0.070
式中 ?——定位副間的最小配合間隙（mm）；
TD——工件圓孔直徑公差（mm）；
Td——定
位
銷
外
圓
直
徑
公
差
（mm）。
定位銷水平放置時(shí)定位分析圖 圖2 4.5鉆削力的計(jì)算：
PX?419DS0.8kp
刀具選用高速鋼材料
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-8 ?HB?k??p?190??0.6200?1900.6?1.03
D?8.4、S1?0.25、S2?0.125
px1?419DS0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8Npx2?419DS0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N
在計(jì)算切削力時(shí)，要考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)Ｋ＝K1K2K3K4 式中 K1——基本安全系數(shù)，K1=1.5 K2 —— 加工性質(zhì)系數(shù)，K2=1.1 K3 —— 刀具鈍化系數(shù)，K3=1.1 K4 —— 斷續(xù)切削系數(shù), K4=1.1 于是 F1=KPx1=1.5×1.1×1.1×1.1×1195.8N=2387N 4.6夾緊力計(jì)算：
氣缸選用φ100mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓力為p＝0.4MPa時(shí)，氣缸推力為3900N。
因此N氣已大于所需的2387N的夾緊力，故本夾具可安全工作。
4.7 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇了螺母夾緊方式。我們采用蓋板式鉆模板，本工序?yàn)殂@切削余量小，切削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
圖3 3.6夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明
3.6.1 底座 底座使用HT200的鑄造成型，進(jìn)行時(shí)效處理，消除內(nèi)應(yīng)力，具有較好的抗壓強(qiáng)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(tái)上。
3.6.2 固定導(dǎo)向件
固定導(dǎo)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。
圖4 3.6.3 鉆套、襯套的選擇
因?yàn)闉橹信可a(chǎn)，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換
F7鉆套，材料為T10A。查機(jī)械手冊(cè)，鉆套與襯套之間采用配合，襯套與鉆模
m6H7之間采用配合。當(dāng)鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能n6防止鉆套加工時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)及退刀時(shí)脫出。
圖5
3.6.4夾緊機(jī)構(gòu)
夾緊使用氣動(dòng)推動(dòng)移動(dòng)軸，使工件上移，工件的φ90圓的上表面與導(dǎo)向件相接觸，并夾緊。由于工件所需的夾緊力并不大，所以直接夾緊未采用其他的機(jī)構(gòu)。
圖6
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊方式。而且考慮到環(huán)保，所以選用氣動(dòng)源夾緊。氣動(dòng)反應(yīng)速度快，環(huán)保，但工作壓力小，所以氣缸體積大。本工序?yàn)殂@鉸加工，由于夾緊方向?yàn)榇怪毕蛏?，要克服零件和移?dòng)軸所受重力，可以在適當(dāng)?shù)奶岣邏嚎s空氣的工作壓力（由0.4MPa增至0.5MPa）,以增加氣缸推力。
裝配圖：
圖7
夾具體：
圖8
總 結(jié)
課程設(shè)計(jì)是綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，目的是通過(guò)課題的設(shè)計(jì)研究，培養(yǎng)綜合運(yùn)用各門課程知識(shí)的能力，培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。但是，高職學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)不能完全等同于本科生，應(yīng)密切與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，應(yīng)與培養(yǎng)職業(yè)能力相結(jié)合，應(yīng)體現(xiàn)職高的特點(diǎn)。通過(guò)本次持續(xù)三周的夾具設(shè)計(jì)，首先通過(guò)零件圖來(lái)確定加工余量，會(huì)毛坯圖，而后通過(guò)小組的合作分工計(jì)算切削余量，繪制工藝卡。通過(guò)繪制工藝卡片，確定每道工序的定位與夾緊方式，有老師分配任務(wù)進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。整個(gè)過(guò)程中對(duì)以往所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了回顧和復(fù)習(xí)，同時(shí)也是一種查缺補(bǔ)漏的鞏固過(guò)程。通過(guò)老師的指導(dǎo)，對(duì)很多設(shè)計(jì)過(guò)程遇到的問(wèn)題進(jìn)行了解決，也學(xué)到很多知識(shí)，獲益匪淺。
在指導(dǎo)教師李老師安排和精心指導(dǎo)下，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)從確定設(shè)計(jì)課題、擬定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過(guò)程都按照工作計(jì)劃進(jìn)行。
第一，確定課程設(shè)計(jì)課題。
選好課程設(shè)計(jì)題目是實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)、保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題取自企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。這個(gè)課題能較全面地應(yīng)用學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)或者將來(lái)工作所需的專業(yè)技術(shù)，達(dá)到綜合運(yùn)用的目的，既能夠解決企業(yè)急需解決的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力，難度不是很大，符合我們高職專科生的專業(yè)理論知識(shí)水平和實(shí)際設(shè)計(jì)能力，工作量恰當(dāng)，能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。
第二，確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。
明確課題的性質(zhì)、意義、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)要達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和完成時(shí)間，并確定好正確合理的設(shè)計(jì)方案是完成設(shè)計(jì)任務(wù)的保證，指導(dǎo)教師、和同學(xué)一起參與設(shè)計(jì)方案的討論，使我對(duì)設(shè)計(jì)方案心中有數(shù)。
第三，虛心求教，仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。
我們高職學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)不夠扎實(shí)，設(shè)計(jì)能力較差，為了使我們很快地進(jìn)入工作狀態(tài)，指導(dǎo)教師耐心向我們介紹機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法、一般步驟和設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。在設(shè)計(jì)中能主動(dòng)請(qǐng)教指導(dǎo)老師，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、工程材料與熱處理、公差配合、計(jì)算機(jī)繪圖、機(jī)械制造工藝等專業(yè)知識(shí)的能力，培養(yǎng)查閱技術(shù)資料和其它專業(yè)文獻(xiàn)的能力。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和踏實(shí)的工作作風(fēng)。明確必須有高度責(zé)任心、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作習(xí)慣，才能做好設(shè)計(jì)工作，減少工作失誤，避免給企業(yè)生產(chǎn)造成損失。充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極思考，大膽創(chuàng)新。
第四，完善設(shè)計(jì) 完整的設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說(shuō)明書等技術(shù)文件。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，全面檢查設(shè)計(jì)技術(shù)資料，按照指導(dǎo)教師的批改，認(rèn)真修改圖紙錯(cuò)誤，認(rèn)真修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書.應(yīng)該說(shuō)，在指導(dǎo)教師的認(rèn)真指導(dǎo)下，我基本完成了這套夾具的設(shè)計(jì)工作，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多知識(shí)和技術(shù)。
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月
第四篇：!!!!!!!車床法蘭盤夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書
序 言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉： 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。
就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加生產(chǎn)實(shí)踐打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚存在許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師予以指教。
一、零件的分析
（一）零件的作用
題目所給的零件是法蘭盤（見附圖1），其為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。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(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。
（二）零件的工藝分析
法蘭盤共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： 1．以Φ80孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：Φ62±0.015孔及其倒角以及與其垂直的端面，Φ80h11外表面，兩個(gè)M64×1.5的槽，Φ36 0成
120°的Φ16.5階梯孔的兩端面。
2．以A面為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面包括：三個(gè)互成120°的ф16.5階梯孔，一個(gè)側(cè)面C,一個(gè)平面D。這兩組表面之間有著一定的位置要求，主要是： Φ62±0.015孔對(duì)B端面的徑向圓跳動(dòng)公差為0.04mm。
由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專
+0.6
2孔以及與其垂直的端面，Φ52g6外表面B及退刀槽，三個(gè)互用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一）確定毛坯的制造形式
材料為HT15-33?？紤]到法蘭主要承受靜壓力，因此選用鑄件。
（二）基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
（1）粗基準(zhǔn)的選擇。
按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（如果必須首先保證工件上欲加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)），孔Φ62±0.015與B端面有0.04mm的圓跳動(dòng)公差要求，現(xiàn)選擇Φ52g6外表面B為粗基準(zhǔn)，利用三爪自定心卡盤加持外圓A，并且使卡盤端面緊靠A端面，這樣可以消除所有六個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。
（三）制訂工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)要求能得到保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1．工藝路線方案一
工序1 粗車Φ16.5端面，粗、精車外圓Φ80h11及車倒角，車兩個(gè)槽Φ64，車外圓Φ52g6、退刀槽及倒角，車端面A。
工序2 擴(kuò)孔Φ62±0.015，擴(kuò)孔Φ36 0+0.62，絞孔Φ62±0.015，絞孔Φ36 0+0.62 工序3 車兩個(gè)槽M64×1.5，車孔Φ62±0.015倒角。工序4 鏜刀鏜R3圓角 工序5 銑Φ80h11端面.工序6 鉆三個(gè)孔Φ16.5，鉆三個(gè)孔Φ11。工序7 拉槽6×6。
工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。工序9 銑側(cè)面保證尺寸34.5mm 工序10 銑平面保證尺寸54mm 工序11 表面處理，檢驗(yàn)入庫(kù)。2．工藝路線方案二
工序1 粗車Φ80h11外圓柱面，車Φ120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，精車外圓Φ80h11，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個(gè)密封槽Φ64。
工序2 車Φ52g6端面，車端面A，車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。
工序3 鉆三個(gè)孔Φ16.5，鉆三個(gè)孔Φ11。工序4 拉槽6×6。工序5 鏜刀鏜R3圓角 工序6 銑側(cè)面保證尺寸34.5mm 工序7 銑平面保證尺寸54mm 工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。
工序9 表面處理，檢驗(yàn)入庫(kù)。
3．工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一選擇對(duì)孔Φ36 0+0.62進(jìn)行鑄造然后在機(jī)加工（擴(kuò)、絞），對(duì)Φ62±0.015孔采取先擴(kuò)后絞。在加工過(guò)程中，要進(jìn)行七次裝夾，用五套夾具，共八道工序。方案二選擇對(duì)孔Φ36 0+0.62進(jìn)行先鉆后車，對(duì)Φ62±0.015孔采取先粗車后精車。在加工過(guò)程中，要進(jìn)行六次裝夾，用五套夾具，共七道工序。相比之下，方案工序更為簡(jiǎn)單。在工序安排中，裝夾次數(shù)越多，定位次數(shù)越多，造成的定位誤差也就越大，而且所用工時(shí)會(huì)越多。而且方案一沒(méi)能完成車螺紋M64×1.5工序。除此以外，方案二的1、2工序可合并為一個(gè)工序，兩個(gè)方案都沒(méi)有考慮到零件毛坯為鑄件，因而在所有機(jī)加工之前，應(yīng)先安排除砂工序。綜合考慮以上各方面，對(duì)方案進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的具體工藝方案確定如下：
工序1 除砂。
工序2 粗車Φ80h11外圓柱面，車Φ120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，精車外圓Φ80h11，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個(gè)密封槽Φ64。（以Φ52g6外圓柱面為粗基準(zhǔn)，采用三爪卡盤夾持Φ52g6外圓柱面）
車Φ52g6端面，車端面A，車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。（以Φ80h11外圓柱面為精基準(zhǔn)，采用三爪卡盤夾持Φ80h11外圓柱面）
工序3 鉆三個(gè)通孔Φ11，鉆三個(gè)孔Φ16.5，惚沉頭孔Φ16.5（以端面A為精基準(zhǔn)，）工序4 拉槽6×6。工序5 鏜刀鏜R3圓角。工序6 銑側(cè)面保證尺寸34.5mm 工序7 銑平面保證尺寸54mm 工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。工序9 表面處理，檢驗(yàn)入庫(kù)。
將以上內(nèi)容一并填入工藝過(guò)程卡片，見附表1。
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“法蘭盤”零件材料為HT15-33，硬度為170-240HBS，毛坯的重量為2.5kg,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用鑄件。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1．外圓表面（Φ80h11，Φ52g6，Φ120）
外圓Φ80h11，表面粗糙度要求1.6μm,公差等級(jí)為 6級(jí)，查《機(jī)械加工技術(shù)手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《手冊(cè)》）表3-9（P87）采用先車（只能達(dá)7級(jí)精度），然后再磨（可達(dá)6級(jí)精度）。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm,精車雙邊余量為2Z=1mm，查《手冊(cè)》15-13(P567),選用磨削的雙邊余量為2Z=0.4mm。
外圓Φ52g6，表面粗糙度要求為1.6μm，公差等級(jí)為 6級(jí)，查《手冊(cè)》表3-9（P87）采用先車，然后再磨。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm，精車雙邊余量為2Z=1mm，查《手冊(cè)》15-13(P567),選用磨削的雙邊余量為2Z=0.4mm。
外圓ф120，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm。2．內(nèi)孔表面（Φ62±0.015，Φ36 0
+0.62）
內(nèi)孔Φ62±0.015，查《手冊(cè)》表3-9（P87），采取先粗車再精車。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm，查《手冊(cè)》9-11(P401),選用精車的雙邊余量為2Z=0.4mm。
內(nèi)孔Φ36 0+0.62，查《手冊(cè)》表3-5（P74），為9級(jí)公差要求，查《手冊(cè)》表3-9（P87），采取先鉆孔后精車。根據(jù)其尺寸，選用鉆孔的雙邊余量為2Z=35.6mm，查《手冊(cè)》9-11(P401),選用精車的雙邊余量為2Z=0.4mm。
3．外圓端面加工余量及公差（Φ80h11及Φ52m6端面）
外圓Φ80h11端面粗糙度要求為3.2μm，軸向無(wú)公差要求。查《手冊(cè)》表3-13（P91），粗銑的表面粗糙度為3.2-6.3μm，可達(dá)要求，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm.外圓Φ52g6端面粗糙度要求為6.3μm，軸向無(wú)公差要求。查《手冊(cè)》表3-13（P91），粗車的表面粗糙度為3.2-6.3μm，可達(dá)要求，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm.4.Φ16.5端面
Φ16.5端面的粗糙度要求為3.2μm，軸向無(wú)公差要求。查《手冊(cè)》表3-13（P91），粗車的表面粗糙度可達(dá)3.2μm，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm.5．端面A 端面A粗糙度要求為1.6μm，軸向無(wú)公差要求。公差等級(jí)為 6級(jí)，查《手冊(cè)》表3-9（P87）采用先車，然后再磨。根據(jù)其尺寸，選用粗車的余量為Z=1mm，精車余量為Z=0.5mm，查《手冊(cè)》15-13(P567),選用磨削的余量為Z=0.2mm。
6.側(cè)面C,平面D平面D距內(nèi)孔Φ36中心的距離為54mm，無(wú)公差要求，表面粗糙度要求為6.3μm，計(jì)算得其需切削量為6±0.5mm，根據(jù)《手冊(cè)》P480敘述，選用一次銑削成型。側(cè)面C距內(nèi)孔Φ36中心的距離為34.5-0.40-0.20，表面粗糙度要求為6.3μm，公差為200μm，查《機(jī)械制圖》表8.5（P232），為12級(jí)公差要求，計(jì)算得其需切削量為26.5±0.5mm。根據(jù)《手冊(cè)》P480敘述，選分四次銑削成型。
（五）確定切削用量及基本工時(shí) 工序Ⅰ：除砂
工序Ⅱ：粗、精車Φ80h11外圓柱面，車ф120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個(gè)密封槽Φ64。（以Φ52g6外圓柱面為粗基準(zhǔn)，采用三爪卡盤夾持Φ52g6外圓柱面）
車Φ52g6端面，車端面A，粗、精車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。（以Φ80h11外圓柱面為精基準(zhǔn)，采用三爪卡盤夾持Φ80h11外圓柱面）
工件材料：HT150，HB=150,金屬模鑄造。
加工要求：車外圓Φ80h11及車倒角，表面粗糙度要求為1.6μm，6級(jí)公差要求；車兩個(gè)槽M64×1.5；車外圓Φ52g6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求為3.2μm，6級(jí)公差要求；車端面A，表面粗糙度要求為6.3μm。
機(jī)床：C620-1臥式車床。
刀具：YT15外圓車刀、YT15端面車刀、YT15內(nèi)圓車刀、高速鋼螺紋車刀，刀桿尺寸為16×25mm。切削用量：
1.粗車Φ80h11外圓柱面
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380），當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，ap=1mm,工件直徑為80mm時(shí)
f=0.8-1.2mm/r 取f=0.8mm/r 2）計(jì)算切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381），切削速度的計(jì)算公式為（壽命選60T）
Vc=CV×KV/(Tapf)m/min 其中：CV=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見《手冊(cè)》表8-61至表8-69，即 KMv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kkrv=0.81, kBv=0.97。
m
x
y2所以 vc=158×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97/(60×1 =71.85(m/min)3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
0.20.1
5×0.8
0.40)ns=1000vc/(πd)=1000×71.85/(3.14×80)=286(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(41+1)/286×0.8=0.18(min)2.精車外圓Φ80h11 1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=102m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×102/(3.14×80)=406(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/406×0.6=0.17(min)3.車Φ120外圓柱面
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=85m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×85/(3.14×120)=225(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(15+1)/225×1.0=0.07(min)4.車Φ80h11端面及倒角
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.8mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=105m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×80)=418(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/418×0.8=0.12(min)5.車Φ16.5端面及倒角 1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=35m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×16.5)=675(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(8.3+1)/675×0.4=0.04(min)6.粗車Φ62±0.015孔
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=106m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×106/(3.14×60)=560(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/560×0.6=0.13(min)7.精車Φ62±0.015孔及倒角
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.4(mm/r)2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=112(m/min)3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×112/(3.14×60)=590(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/590×0.4=0.18(min)8.車螺紋M64×1.5 采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)走刀次數(shù)為i=4;精車螺紋時(shí)，走刀次數(shù)為i=2.螺距 t=1.5mm,所以進(jìn)給量f=1.5mm/r.1)切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）粗車螺紋時(shí)： vc=21m/min 精車螺紋時(shí)： vc=35m/min 2)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
粗車螺紋時(shí)：n1=1000vc/(πd)=1000×21/(3.14×64)=105(r/min)精車羅紋時(shí)：n2=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×64)=174(r/min)3)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
粗車螺紋時(shí)：t1=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×4/(105×1.5)=0.41(min)精車螺紋時(shí)：t2=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×2/(174×1.5)=0.12(min)9.車兩個(gè)密封槽Φ64 1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=84m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×84/(3.14×64)=418(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=2×(l+y+△)/nf=2×(2+1)/418×0.5=0.03(min)10.車Φ52g6端面
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=90m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×90/(3.14×52)=551(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/551×0.5=0.04(min)11.車端面A 1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=82m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×82/(3.14×120)=218(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(35+1)/218×1.0=0.17(min)12.粗車Φ52g6外圓柱面
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=105m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×52)=643(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/643×0.5=0.04(min)13.精車Φ52g6外圓柱面倒角及退刀槽 1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=125m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×125/(3.14×52)=765(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/765×0.4=0.04(min)14.鉆孔Φ36 0+0.62
1）進(jìn)給量 f=0.2mm/r(見《手冊(cè)》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(見《手冊(cè)》表10-15（P437）3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×36)=350(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=22/(350×0.2)= 0.32(min)15.精車孔Φ36 0+0.62
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.3mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=108m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×108/(3.14×36)=950(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/950×0.3=0.15(min)工序Ⅲ：鉆三個(gè)通孔Φ11，鉆三個(gè)孔Φ16.5，惚沉頭孔Φ16.5 機(jī)床：搖臂鉆床 刀具：高速鋼鉆頭 切削用量：
1.鉆三個(gè)通孔Φ11 刀具材料：高速鋼。
1）進(jìn)給量 f=0.2mm/r(見《手冊(cè)》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(見《手冊(cè)》表10-15（P437）3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×11)=1150(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=3*(l+y+△)/nf=15/(1150×0.2)= 0.21(min)2.鉆三個(gè)階梯孔Φ16.5 刀具材料：高速鋼。
1）進(jìn)給量 f=0.2mm/r(見《手冊(cè)》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(見《手冊(cè)》表10-15（P437）3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×16.5)=770(r/min)4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=3×(l+y+△)/nf=5/(770×0.2)= 0.1(min)2.惚沉頭孔Φ16.5 工序Ⅳ：拉槽6×6 機(jī)床：臥式拉床L6120 刀具：高速鋼拉刀 切削用量：
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.02mm 2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表12-8（P462）
vc=30m/min 3)確定機(jī)床行程數(shù)
ns=z/f=6.0/0.3=20 4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=2×(l+△)× ns/(1000vc)=2×30×20/30=(min)
工序Ⅴ：用鏜刀鏜R3圓角，選刀具半徑為3mm，機(jī)床為T740金剛鏜床f=0.2mm/r,切削速度則V=100m/min則nω=1000V/πd=(1000×100)/π58=584r/min Tm=(l+l1)/(nωf)=(2π×16+2)/(584×0.2)=0.19min 工序Ⅵ：銑平面保證尺寸54 機(jī)床：立式銑床X51 刀具：鑲齒三面刃銑刀（高速鋼）切削用量：
1）進(jìn)給量 f=2.0mm/r(見《手冊(cè)》表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min)(見《手冊(cè)》表13-12（P484）3）切削深度 ap=6mm(見《手冊(cè)》P480敘述）4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min)5)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=48/(65×2.0)=0.37(min)工序Ⅶ：銑側(cè)面保證尺寸34。5
1）進(jìn)給量 f=2.0mm/r(見《手冊(cè)》表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min)(見《手冊(cè)》表13-12（P484）
3）切削深度 由于該工序余量較大（26.5±0.5mm），所以分四次銑削成型。根據(jù)《手冊(cè)》P480敘述，通常鑄鐵件銑削深度為5-7mm,所以，前三次選用ap=7mm，第四次選用ap=5.5mm。
4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min)5)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=4×(l+y+△)/nf=100×4/(65×2.0)= 3.08(min)工序Ⅷ：磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。機(jī)床：外圓磨床M1412 刀具：根據(jù)表15-2至15-7，選用WA46KV6P200×32×125型砂輪。
其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#，硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為200×32×125(D×B×D)。
切削用量： 1.磨外圓Φ80h11 1）工件速度 VW=25m/min 見《手冊(cè)》表15-12（P566）2)進(jìn)給量 軸向fa=2.0mm/min 徑向fr= 0.015mm/雙行程(見《手冊(cè)》表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm 4)砂輪速度 v=35m/min 5)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×200)=57(r/min)6）加工工時(shí)
tm=2LZbK/1000fafr
式中，L—加工長(zhǎng)度，40mm;Zb—單面加工余量，0.2mm;K—系數(shù)，1.10；
fa—工作臺(tái)軸向移動(dòng)速度；
fr—工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量。
tm=2×40×0.2×1.1/（1000×2.0×0.015）=0.60（min）
2.磨外圓Φ52g6 1）工件速度 VW=25m/min 見《手冊(cè)》表15-12（P566）2)進(jìn)給量 軸向fa=2.0mm/min 徑向fr= 0.015mm/雙行程(見《手冊(cè)》表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm 4)砂輪速度 v=35m/min 5)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×200)=57(r/min)6）加工工時(shí)
tm=2LZbK/1000fafr
=2×10×0.2×1.1/（1000×2.0×0.015）=0.15（min）工序Ⅸ：表面處理，檢驗(yàn)入庫(kù)。
最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工序卡片，見附表2-6。三.夾 具 設(shè) 計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)通用夾具。經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第七道工序——銑側(cè)面保證尺寸34.5mm夾具，本夾具將用于X51立式銑床。刀具為高速鋼鑲齒三面刃銑刀。3.1 問(wèn)題的提出
在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。
3.2 卡具設(shè)計(jì)
1． 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇端面，側(cè)面為基準(zhǔn)（自由度限制數(shù)為3個(gè)），配合以兩個(gè)菱形銷（自由度限制數(shù)為3個(gè)）。
2． 切削力和卡緊力計(jì)算
本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。修正系數(shù)查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 KF=kM=(軸向力
Fi?CFdMf0210190)0.6=1.062 fyMkF?588.6?0.0071.0?0.220.8?1.062?5.259N
扭矩
Mc?CMd0zMfyMkM?225.63?0.0072.0?0.220.8?1.062?5.694?10?6N.m由矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略。
驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度： ns?1.3F?179.94MPa
?d2c45鋼的強(qiáng)度為450MPa 強(qiáng)度滿足
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3.3 定位誤差分析
本工序采用側(cè)面夾緊，使用端面，兩菱形銷定位，而工件自重會(huì)始終靠近凸臺(tái)，當(dāng)然工件有一定的誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
鉆套選用快換鉆套 Φ13mm。偏差為?13?0.016mm 菱形銷選用13。偏差為13?0.012。銷釘孔選用Φ10H7。偏差為?100
?0.018?0.024?0.040mm 3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞 動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。盡管采用機(jī)動(dòng)夾緊能提高夾緊速度，這樣還可以使得制造夾具的制造工藝簡(jiǎn)單省事。由于選擇的定位基準(zhǔn)為零件的底面和軸孔，所以可以使用凸臺(tái)和菱形銷配合定位。
此外，由于本零件是中批生產(chǎn)，隨著加工零件個(gè)數(shù)的增加，夾具磨損也將增大，這將導(dǎo)致零件加工誤差的增大，廢品率升高，間接地增加了生產(chǎn)成本。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在設(shè)計(jì)時(shí)，采用雙壓板機(jī)構(gòu)可以防止這個(gè)問(wèn)題，延長(zhǎng)了夾具的使用壽命。
四.總 結(jié)
為期二周的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，二周是時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這二周的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
最后，衷心的感謝王彤老師的精心指導(dǎo)和悉心幫助，使我順利的完成此次設(shè)計(jì)。謝謝！！五.參 考 文 獻(xiàn)
【1】趙家齊主編．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．機(jī)械工業(yè)出版社，1997 【2】王紹俊主編．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社，1985 【3】《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組編．金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)．上海科學(xué)技術(shù)出版社，1983 【4】上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編．金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社．1984 【5】南京市機(jī)械研究所主．金屬切削機(jī)床夾具圖冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社 【6】呂周堂、陳曉光主編．互換性與技術(shù)基礎(chǔ)．中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社
第五篇：CA6140車床的法蘭盤夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書
目 錄
序言???????????????????????????
一、零件的工藝分析????????????????????
二、工藝過(guò)程設(shè)計(jì)????????????????????? 1．定位基準(zhǔn)的選擇??????????????????? 2．毛坯的制造形式??????????????????? 3．制定工藝路線????????????????????
三、加工工序設(shè)計(jì)????????????????????? 1．確定切削用量???????????????????? 2．確定加工工序????????????????????
四、夾具設(shè)計(jì)??????????????????????? 1．確定設(shè)計(jì)方案???????????????????? 2．計(jì)算夾緊力????????????????????? 3．定位精度分析???????????????????? 4．裝配尺寸鏈及公差分配????????????????
五、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片?????????????????
六、機(jī)械加工工序卡片???????????????????
七、小結(jié)?????????????????????????
八、參考文獻(xiàn)??????????????????????
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
題目所給的零件是CA6140車床的法蘭盤。主要是要來(lái)安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
零件的工藝分析
法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 法蘭盤共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1、以為?100?0.34基準(zhǔn)面加工表面
這一組加工表面包括：?45?0.017，?45?0.017的右端面
2、以?45?0.017 端面為基準(zhǔn)，先用?18的鉆頭鉆孔，然后擴(kuò)孔，再用鉸刀鉸孔 由于孔與?45?0.017有跳動(dòng)的要求，所以要以?40?0.017 端面為基準(zhǔn) 00000?0.12?100?0.34、?45?0.017外圓，3、以 ?45?0.017端面為基準(zhǔn)，車?45?0.6、并導(dǎo)1?45?，和1.5?45?。
4、要以孔?200?0.04500?0.120為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，使其達(dá)到要求。
由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。
（二）定位基準(zhǔn)的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取孔?40?0.017外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。
0
（三）制定工藝路線
制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),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)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1.工藝路線方案一
工序一 車端面及外圓?45?0.017，以?100?0.34為粗基準(zhǔn)，選用CA6150機(jī)床 工序二 以?45?0.017外圓面為基準(zhǔn)，鉆?200后用?19.8鉆頭擴(kuò)孔，再粗、精鉸孔達(dá)到?20000?0.0450?0.12通孔，先用鉆?18的鉆頭鉆孔，然
?0.045的尺寸
?0.120工序三 以?45?0.017外圓面為基準(zhǔn)，粗車?100?0.34、?90、?45?0.6外圓，粗車0.120?100??0.34、?90左右端面、?45?0.6外圓。
工序四 以?100?0.34外圓面為基準(zhǔn)，倒?200工序五 ?200?0.045?0.12?0.045孔右邊角1?45?。
0?0.12?45?0.6外圓，內(nèi)孔為基準(zhǔn)，精車?100?0.34、精車?100?0.34、?90、?0.120?45外圓、倒、和、車?90左右端面、?4501.5?45?1?45??0.6?0.6柱體的過(guò)度倒圓，保證跳動(dòng)在0.03內(nèi)、并車3?2槽。
工序六 粗銑、精銑?90柱體的兩側(cè)面。
工序七 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L(zhǎng)=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。
工序八 以?200?0.045孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)?9孔。
2.工藝路線方案二
工序一 車端面及外圓?45?0.017，以?100?0.34為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床 工序二以?45?0.017外圓面為基準(zhǔn)，粗車?100?0.34、?90外圓，并導(dǎo)1.5?45?，和0?0.120?0.121?45?
工序三以?45?0.017外圓面為基準(zhǔn)，鉆?200鉸孔達(dá)到?2000?0.0450?0.045通孔，先用鉆?18的鉆頭鉆孔，再的尺寸
?0.12以?45?0.017外圓面為基準(zhǔn)，粗車?100?0.34、?90外圓，并導(dǎo)1.5?45?，和1?45? 工序四。以?100?0.34外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo)7?45?，和1?45? 工序五 ?200?0.045?0.12內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車?100?0.34左端面和?90右端面和?45?0.017保證
?0.120跳動(dòng)在0.03內(nèi),并車3?2槽
工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個(gè)端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序七 以剛銑的平面定位，利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L(zhǎng)=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。
工序九 以?200?0.045孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)?9孔。
0雖然工序仍然是十步，多次加工?45?0.017表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳動(dòng)的要求所以選擇第一個(gè)方案
三、加工工序設(shè)計(jì)
（一）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
“CA6140車床法蘭盤”；零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
?100?0.34端面）1.外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（?45?0.017。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱《工藝手冊(cè)》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面長(zhǎng)度余量均為4（均為雙邊加工）
0?0.12車削加工余量為： 粗車 2mm 精車 0.7mm 2.內(nèi)孔
工序尺寸加工余量： 鉆孔 2mm
擴(kuò)孔 0.125mm 鉸孔 0.035mm 精鉸 0mm 3.其他尺寸鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
取余量為：7mm 因此可以確定毛坯的尺寸（毛坯圖）
（二）確立切削用量及基本工時(shí)
序一 以?100?0.34外圓為粗基準(zhǔn)，粗車?45?0.017外圓及其右端面。1.加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：粗車外圓?55，尺寸保證到?47。
機(jī)床：CA6150車床。選擇刀具：
車端面
選用93°偏頭端面車刀，選擇車刀幾何形狀，前刀面形狀為平面帶倒棱型，前角 =10°，后角 =8°，主偏角93°。,副偏角k =10 °,刀尖角圓弧半徑0.5，刃傾角 =－10°。
車外圓
90°焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度5mm，YG6硬質(zhì)合金，前刀面帶倒棱形，主偏角90°，前角10°，后角6°，副偏角8°，刃傾角－10°，刀尖圓弧直徑0.5mm。工序Ⅰ：
粗車?45?0.017外圓 90°焊接式直頭外圓車刀
確定加工時(shí)間
由于余量為8mm，因此分二次切削，吃刀深度為ap=4mm 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.4mm/r（表1.4）計(jì)算切削速度，耐用度t=45min 0?0.120v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=86.4m/min 0.20.150.24540.4確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns= 1000v??d=1000?86.4=497r/min
3.14?555 按機(jī)床取nw=500r/min 實(shí)際切削速度為v=86.35r/s
車外圓時(shí)tm1=041?5?2=0.46min 500?0.4粗車?45?0.017右端面 選用93°左偏頭端面車刀
確定加工時(shí)間
由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.4mm/r（表1.4）計(jì)算切削速度，耐用度t=45min
v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 450.220.150.40.2確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?95.7=554r/min
3.14?55按機(jī)床取nw=560r/min 實(shí)際切削速度為v=96.7r/s
車端面時(shí)tm2?l1?l2?l3?247/2?2?2??0.12min nw?f560?0.4工序II 選CA6150車床
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.36mm/r，d取18mm時(shí)v=14m/min
vt?v?kTv?kcv?klv?ktv?14?0.8?11.2m/min
n?1000vt1000?14??247r/min ?d03.14?18可考慮選擇nc?250r/min，故取f?0.27mm/r
r/m in?f?0.28mm/r
nc?250鉆、擴(kuò)孔時(shí)tm1?l??l91?10= ?2=2.99min ncf250?0.27m/m in鉸孔時(shí)ap?0.1f?0.27mm/ r vc?9.6 6
?n?
?tm21000vt1000?9.6??1
53取nc?160
??203.14?2091?10??1.9mi n195?0.27工序III
確定加工時(shí)間
由于余量為8mm，因此分二次切削，吃刀深度為ap=3.5mm
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.4mm/r（表1.4）
粗車?100?0.34外圓 ?0.12v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=86.4m/min 0.20.150.24540.4確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?86.4=252r/min
3.14?109按機(jī)床取nw=250r/min 實(shí)際切削速度為v=78.5 m/min
車外圓tm1=
粗車?90外圓 14?2?2=0.32min 250?0.4v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=86.4m/min 0.20.150.24520.4確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?86.4=278r/min
3.14?99按機(jī)床取nw=320r/min 實(shí)際切削速度為v=90.4m/min
車外圓tm2=12?2?2=0.22min 320?0.4粗車?100?0.34左端面 選用93°左偏頭端面車刀
確定加工時(shí)間
由于余量為2.5mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.4mm/r（表1.4）計(jì)算切削速度，耐用度t=45min ?0.12 7 v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 450.220.150.40.2確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?95.7=305r/min
3.14?100按機(jī)床取nw=320r/min 實(shí)際切削速度為v=100.5 m/min 車端面時(shí)tm2??0.12l1?l2?l3?2(101?20)2?2?2??0.35min nw?f320?0.4粗車?100?0.34右端面 選用93°右偏頭端面車刀
確定加工時(shí)間
由于余量為2.5mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.4mm/r（表1.4）
計(jì)算切削速度，耐用度t=45min
v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 450.220.150.40.2確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?95.7=305r/min
3.14?100按機(jī)床取nw=320r/min 實(shí)際切削速度為v=100.5 m/min 車端面時(shí)tm2?
粗車?90左端面
選用93°左偏頭端面車刀
確定加工時(shí)間
由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.4mm/r（表1.4）計(jì)算切削速度，耐用度t=45min l1?l2?l3?2(101?55)2?2?2??0.21min nw?f320?0.4
v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 450.220.150.40.2 8 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?95.7=339r/min
3.14?90按機(jī)床取nw=320r/min
實(shí)際切削速度為v=90.4 m/min
車端面時(shí)tm2?l1?l2?l3?2(91?47)2?2?2??0.20
nw?f320?0.4粗車?90右端面
選用93°右偏頭端面車刀
確定加工時(shí)間
由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.4mm/r（表1.4）
計(jì)算切削速度，耐用度t=45min
v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 0.20.150.24520.4確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?95.7=339r/min
3.14?90按機(jī)床取nw=320r/min 實(shí)際切削速度為v=90.4r/s 車端面時(shí)tm2?0l1?l2?l3?2(91?47)2?2?2??0.20
nw?f320?0.4粗車?45?0.6外圓
確定加工時(shí)間
由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.4mm/r（表1.4）
計(jì)算切削速度，耐用度t=45min
v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=95.7m/min 0.20.150.24520.4確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?95.7=339r/min
3.14?90按機(jī)床取nw=320r/min
實(shí)際切削速度為v=90.4 m/min 車端面時(shí)tm2?l1?l2?l3?2(91?47)2?2?2??0.20
nw?f320?0.4倒角1.5?45?和1?45?
基本工時(shí)：由工人操控，大約為0.03min。工序IV
基本工時(shí)：由工人操控，大約為0.03min。
工序五 ?200?0.045內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車?100?0.34左端面、?90右端面、?40?0.017和
?0.1200?450?0.6外圓。車?45?0.6柱體的過(guò)度倒圓，保證跳動(dòng)在0.03內(nèi),并車3?2槽
工序V 精車?100?0.34左端面
確定加工時(shí)間
由于余量為0.5mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=0.5mm 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.15mm/r（表1.4）計(jì)算切削速度，耐用度t=45min ?0.12
v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=145m/min 450.20.50.150.150.2確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?145=462r/min
3.14?100按機(jī)床取nw=450r/min 實(shí)際切削速度為v=141.3r/s 車端面時(shí)tm2?
精車?90右端面
確定加工時(shí)間
由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=0.5mm 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.15mm/r（表1.4）計(jì)算切削速度，耐用度t=45min l1?l2?l3?2(100?20)2?2?2??0.65
nw?f450?0.15
v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=145m/min 450.20.50.150.150.2 10 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?145=513r/min
3.14?90按機(jī)床取nw=500r/min 實(shí)際切削速度為v=141.3r/s 車端面時(shí)tm2?精車?40?0.017
確定加工時(shí)間
由于余量為2mm，因此分一次切削，吃刀深度為ap=2mm 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.15mm/r（表1.4）計(jì)算切削速度，耐用度t=45min 0l1?l2?l3?2(91?47)2?2?2??0.35
nw?f500?0.15
v=cvtmapxvfyv?kv=
189.8?0.81?0.8?1.54=145m/min 0.20.150.2450.50.15確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns=1000v??d=1000?145=982r/min
3.14?47按機(jī)床取nw=900r/min 實(shí)際切削速度為v=132.8m/min 車端面時(shí)tm2?車3?2槽
車?45?0.6柱體的過(guò)度倒圓
工序Ⅵ
(一)粗銑兩側(cè)面
（1）刀具選擇
根據(jù)《工藝手冊(cè)》表3.1及銑刀樣本手冊(cè)，選兩把鑲片圓鋸齒銑刀，外徑160mm,內(nèi)徑32mm,L=3mm,Z=40（2）切削用量
L=3mm（3）由《切削手冊(cè)》表3.5當(dāng)機(jī)床X61W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取f=0.14-0.24mm/r,取f機(jī)=0.14mm/r。（4）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.7,銑刀齒后刀面最大磨損限度為1.5mm,由《切削手冊(cè)》表3.8,銑刀直徑d0=160mm,則硬質(zhì)合金盤銑刀T=150min.（5）確定切削速度Vc
由《切削手冊(cè)》表3,13,當(dāng)取Vc=130m/min 0l1?l2?l3?241?2?2??0.33
nw?f900?0.15 11 ns=1000v??d=1000?130=258.6r/min
3.14?90
根據(jù)X61W機(jī)床說(shuō)明書(見《切削手冊(cè)》表3.23)取主軸轉(zhuǎn)速n機(jī)=255r/min.則實(shí)際切削速度為Vc = 128m/min
當(dāng)n機(jī)=255r/min時(shí),工作臺(tái)為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度Vf=fm=fz×z×n
V機(jī)=0.14×40×255=1428mm/min.X61W機(jī)床說(shuō)明書(見《切削手冊(cè)》表3.23)取Vf=980mm/min（6）計(jì)算基本工時(shí)
L=48m
L1=38mm
L2=5 T=(L+L1+L2)/fm=(48.2+38+5)/960=0.09 min(二)精銑兩側(cè)面(1)工序要求
證表面粗糙度Ra=3.2,單邊加工余量z=0.55mm,選X63臥式銑床,使用專用夾具.選擇刀具:由《工藝手冊(cè)》表5.45及銑刀桿手冊(cè),選兩把高鋼鑲齒三面刃銑刀,同時(shí)銑削兩面,銑刀外徑d0=160mm,D=40mm,L=20mm,Z=22(由《切削手冊(cè)》表4.1, 4.2)(2)確定銑削深度
由于單邊加工余量Z=0.55mm,余量不大,故一次走刀完成,則 =0.55mm.(3)確定每齒進(jìn)給量fz 由《切削手冊(cè)》表3.3在X63銑床功率為10kw(《切削手冊(cè)》表3.25),工藝系統(tǒng)剛性為低,用高速鋼成形盤銑刀加工時(shí),選每齒進(jìn)給量fz=0.08mm/z(4)選銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.7銑刀后刀面最大磨損量為0.2mm,由《切削手冊(cè)》表3.8銑刀直徑d0=160mm,則T=150min(5)確定切削速度Vc 由《切削手冊(cè)》表3.11,取Vc=30,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8, Vc =30×0.9×1.0×0.8=21.6m/min nc查=1000×Vc / d0=1000×21.6/160 =43r/min 查X63機(jī)床說(shuō)明書(見《工藝手冊(cè)》表4.2-39)選取主軸轉(zhuǎn)速n機(jī)=47.5r/min.則實(shí)際切削速度為Vc = n機(jī)d0/1000= ×47.5×160/1000=23.87m/min,當(dāng)n機(jī)=47.5r/min時(shí),工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm=Vf=fz×z×n機(jī)=0.08×22×47.5=83.6mm/min
由X63機(jī)床說(shuō)明書(《見工藝手冊(cè)》表4.2-40)選取銑床工作臺(tái)進(jìn)給量fm=75mm/min(6)計(jì)算基本工時(shí) L=l+l1+l2=91 T=L/fm=91÷75=1.2min 工序Ⅷ：先用?4鉆頭鉆通孔，再壙孔到?5.9，再鉸孔到達(dá)所要求的精度 查手冊(cè)，知鉆?4孔時(shí)f1?0.42mm/r，鉆?5.9的鉆頭孔：f1?0.6mm/r
n?1000?14?743rmin 3.14?6
查手冊(cè)去標(biāo)準(zhǔn)值n1?680r/min
鉸孔時(shí)f3?0.28mm/r、Cv?109、Zv?0.2、M?0.3、Xv?0.1、T?180
15.6?60.2Cv??0.8?9m?91mm0.30.10.5mins180?0.3?0.6
1000Vc1000?9n3???478rmin?d03.14?6
取
tm?n3?545rmin
L??L1??L??12.5?57?57?5?2?3????0.16minn1f1n2f2n3f3680?0.42680?0.42545?0.28
工序Ⅸ：由于鉆4個(gè)?9孔，先用?8.9的鉆頭鉆孔，然后再鉸孔
鉆孔時(shí)：f1?0.81mm/r、Vc?10m/min
鉸孔時(shí)：f1?0.62mm/r、Vc?10m/min
由于速度是一樣的所以
n?1000?Vc1000?10??330rmin?d3.14?9
查表可知道取n?392r/min 8?58?5tm??4??0.1?6392?0.813?920.6
20.?210.37min
四 夾具設(shè)計(jì)：
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
定位誤差分析：
1． 定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為一平面一短銷，該定位短銷的尺寸與公差規(guī)定和本零件在工作時(shí)的尺寸與公差配合，即0?20??0.045
2． 由于存在兩平面配合，由于零件的表面粗糙度為Ra3.2，因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為Ra3.2 3． 鉆削力的計(jì)算：
px?419D?S0.8kp
刀具選用高速鋼材料
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-8
0.62000.6
?HB?k??p?190??
?190?1.03
4．D?8.4、S1?0.25、S2?0.125
px1?419D?S0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8N
px2?419D?S0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N 夾緊力計(jì)算：
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》由表1-2-23
由于工件為垂直安裝在夾具之間，所以?shī)A緊力w0?w所以?shī)A具設(shè)計(jì)符合要 求
4．裝配尺寸鏈及公差分配
五、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
六、機(jī)械加工工序卡片
七、小結(jié)
八、參考文獻(xiàn)
《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》
《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 《機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》
點(diǎn)擊咨詢 