法蘭盤84003加工工藝及鉆φ18盲孔夾具設計【版本2】

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機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 1 粗車左端成型 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140型臥式車床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車端面 車刀，游標卡尺 250 37.2 0.66 2 1 2 粗車外圓 車刀，游標卡尺 250 37.2 0.66 3 1 3 粗車內孔深度至尺寸 車刀，游標卡尺 250 37.2 0.46 1.7 1 4 粗車內孔（中間） 車刀，塞規(guī) 250 37.2 0.36 2.3 1 機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 金工車間 2 粗車右端成型 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140型臥式車床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪自定心卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車端面（右） 車刀，游標卡尺 250 37.2 0.66 1.2 1 2 粗車內孔（右）（保證孔直徑為φ46） 車刀，塞規(guī) 250 37.2 0.46 2.4 1 3 粗車內孔深度至尺寸25.4 車刀，游標卡尺 250 37.2 0.46 1.7 1 4 粗車內孔（中間）（保證孔直徑為φ34） 車刀，塞規(guī) 250 37.2 0.36 2.3 1 機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 3 半精車左端成型 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140型臥式車床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車端面（右） 車刀，游標卡尺 250 37.2 0.66 1.2 1 2 粗車內孔（右）（保證孔直徑為φ46） 車刀，塞規(guī) 250 37.2 0.46 2.3 1 3 粗車內孔（右）深度至尺寸15.5 車刀，游標卡尺 250 37.2 0.46 1.6 1 機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 4 半精車右端成型 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140型臥式車床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 車端面（右） 車刀，游標卡尺 250 37.2 0.3 1.2 1 2 車內孔（右）（保證孔直徑為34.5） 車刀，塞規(guī) 250 37.2 0.3 19.1 1 機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 5 精車左端成型 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140型臥式車床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 精車φ47內孔 車刀，游標卡尺 1120 37.2 0.3 0.6 1 2 精車φ35內孔 車刀，塞規(guī) 1120 37.2 0.46 1 1 機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 6 精車右端成型 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140型臥式車床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 精車端面（右） 車刀，游標卡尺 1120 37.2 0.3 0.6 1 2 精車內孔（右） 車刀，塞規(guī) 1120 37.2 0.16 0.9 1 機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 7 粗銑兩平面 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 立式銑床X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑平面 銑刀，游標卡尺 725 137.2 25 0.6 1 2 銑平面 銑刀，游標卡尺 725 137.2 25 0.6 1 機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 8 精銑兩平面 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 立式銑床X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑平面 銑刀，游標卡尺 725 137.2 25 0.6 1 2 銑平面 銑刀，游標卡尺 725 137.2 25 0.6 1 機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 9 拉槽 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 拉床 立式拉床B5020 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 拉槽 拉刀，游標卡尺 500 27.4 0.14 0.16 1 機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 10 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 10 鉆孔 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 立式Z525鉆床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用鉆夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆兩孔(表面粗糙度達到Ra12.5,孔直徑為φ11) 麻花鉆，內徑千分尺 392 14.5 0.28 19.1 1 2 擴兩孔(表面粗糙度達到Ra6.3,孔直徑為φ16.5) 擴孔鉆，塞規(guī) 680 25.5 0.48 0.7 1 機械加工工序卡片 產品型號 中批量 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 11 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 11 鉆孔 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 立式Z525鉆床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用鉆夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆18孔(表面粗糙度達到Ra12.5,孔直徑為φ18) 麻花鉆，內徑千分尺 392 14.5 0.28 19.1 1 2 鉆斜孔(表面粗糙度達到Ra1.6,孔直徑為φ4) 麻花鉆，塞規(guī) 272 10.2 0.48 0.1 1 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT150 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 2 熱處理 時效退火 3 粗車 粗鏜 粗車∮80h11的外圓面及端面及臺階面；粗鏜∮62.4，∮62±0.015，倒角1×30·及1×45· CA6140型臥式車床 外圓車刀、游標卡尺、內徑百分尺、三爪卡盤 4 粗車 粗鏜 粗車C面，外圓∮52g6及臺階A面，外圓∮120；粗鏜孔∮36+0.02孔及其倒角 0 CA6140型臥式車床 外圓車刀、游標卡尺、內徑百分尺、三爪卡盤 5 半精車 半精鏜 半精車D面，外圓∮80h11及臺階面；半精鏜∮62.4，∮62±0.015，倒角1×30·及1×45· CA6140型臥式車床 外圓車刀、游標卡尺、內徑百分尺、三爪卡盤 6 半精車 半精鏜 半精車C面，外圓∮52g6及臺階A面，外圓∮120 半精鏜孔∮36+0.02孔及其倒角 0并切溝槽 CA6140型臥式車床 外圓車刀、游標卡尺、內徑百分尺、三爪卡盤 7 精車 精鏜 精車外圓∮52g6及臺階面A面；精鏜孔∮36+0.02孔及其倒角 及溝槽 CA6140型臥式車床 外圓車刀、游標卡尺、極限量規(guī)、三爪卡盤 8 精車 精鏜 精車外圓∮80h11；精鏜∮62.4、∮62±0.015、倒角1×30·及1×45· 車螺紋M64×1.5 CA6140型臥式車床 外圓車刀、游標卡尺、極限量規(guī)、三爪卡盤 9 粗銑 大圓盤兩平面 立式銑床X51 專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀、游標卡尺 10 半精銑 半精銑34.5—0.20切面 —0 立式銑床X51 專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀、游標卡尺 11 拉削 ∮36+0.02內孔鍵槽 0 立式拉床B5020 專用夾具、拉刀、游標卡尺 12 鉆、锪孔 鉆3—∮11孔；锪∮16.5孔 立式Z525鉆床 專用夾具、鉆頭、游標卡尺 13 鉆 ∮4小孔和∮18的盲孔 立式Z525鉆床 專用夾具、鉆頭、游標卡尺 14 去毛刺 刮刀 砂紙 15 終檢 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 Hefei University 機 械 制 造 技 術 綜 合 訓 練 說 明 書 COURSE PROJECT 課題：法蘭盤的機械加工工藝規(guī)程及 鉆 18 孔工序的夾具設計 系別： 機械工程系 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 姓名： 吳坤 學號： 1706014026 指導教師： 谷曼 2020 年 08 月 10 日 機械制造技術綜合訓練任務書 一、機械制造技術綜合訓練目的 機械制造技術綜合訓練是本專業(yè)的一個重要教學環(huán)節(jié)。它一方面要求學生通過本 環(huán)節(jié)學習獲得綜合運用所學課程知識進行工藝及結構設計的基本能力，另一方面也為 以后進行畢業(yè)設計做好相關準備。學生通過本次綜合訓練，應在下述各方面得到鍛煉： (1) 能熟練運用機械制造基礎課程中的基本理論以及在相關實習中學到的實踐知識， 正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題， 保證零件的加工質量。 (2) 提高結構設計能力。學生通過設計夾具(或量具)的訓練，應當獲得根據(jù)被加工 零件的加工要求，設計出高效、省力、經濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。 (3) 學會使用手冊及圖表資科。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處；能夠 做到熟練運用。 二、課題名稱及內容 課題名稱：法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程及鉆 18 孔工序的夾具設計 設計內容：設計解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、 工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。設計內容包括編制工藝規(guī)程、設 計夾具等部分。 三、任務和要求 （1） 零件年產量：50006000 件 （2） 繪制零件圖：3 號和 2 號圖紙，1 張 （3） 繪制毛坯圖：3 號和 2 號圖紙 ，1 張 （4） 工藝過程綜合卡：1 號圖紙，1 張 （5） 夾具總圖：1 號或 0 號圖紙，1 張 （6） 設計說明書：20 頁以上，包括零件結構分析, 毛坯的設計，粗精基準的選擇， 工藝路線的擬定，切削用量的計算，定位元件分析，定位誤差分析等。 3 四、主要知識點 （1） 零件毛胚的選擇 （2） 工藝路線的擬定 （3） 機械加工工藝規(guī)程 （4） 夾具設計 五、時間分配 （1） 分析零件，畫零件圖 畫毛坯圖 共 2 天 （2） 制定工藝過程，填寫綜合卡 5.5 天 （3） 設計夾具 6 天 （4） 編寫說明書，答辯 1.5 天 六、參考資料 1 李益民. 機械制造工藝簡明設計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，2011. 2 艾興，肖詩鋼. 切削用量簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1994. 3 王小華等. 機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，1992. 4 編輯委員會. 金屬切削機床夾具設計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1995. 5 修訂組. 金屬機械加工工藝人員手冊，上海：上?？茖W技術出版社，1979. 6 編寫組.機床設計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1978. 7 中國紡織大學，哈爾濱工業(yè)大學，天津大學. 機床設計圖冊，上海：上海科學 技術出版社，1979. 8 孟憲棟. 機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，2011 年. 9 趙家奇機械制造工藝學課程設計指導書(2 版)，北京：機械工業(yè)出版社， 2006 年. 10 曾志新，呂明機械制造技術基礎，武漢：武漢理工大學出版社，2001 年. 4 零件圖： 5 目錄 機械制造技術綜合訓練任務書 ...............................................2 一、零件毛坯的選擇 .......................................................6 二、工藝路線的擬定 .......................................................7 三、機械加工工藝規(guī)程 .....................................................8 四、夾具設計 ............................................................36 五、參考資料 ............................................................38 6 一、零件毛坯的選擇 1. 工藝分析： (1) 法蘭盤零件材料為 HT15-33，用于輸出扭矩，承受扭轉、交變載荷。 由于是鑄件，需要時效處理，目的是使材料，消除工件的內應力，穩(wěn)定組織和尺 寸，改善機械性能等?？紤]安排鑄造之后，機械加工之前。 該法蘭盤主要加工表面有 52、120、80 的外圓和 62、36 內孔及 3- 11 安裝孔、M64X1.5 的內螺紋、鍵槽、大小端面。次要表面有油孔、內孔空刀槽。 零件生產綱領為 5000-6000 件/年，法蘭盤為中型零件，故確定生產類型為大批 量生產。 經過對零件的工藝分析，零件材料為 HT15-33，由于法蘭盤外圓尺寸不大，大批 量生產，故采用機器砂型鑄造成。 (2) 由于是砂型鑄造，根據(jù)GB/T6414.1-1999 鑄件 尺寸公差及機械加工余量 規(guī)定，鑄件的公差等級 CT 為 8-12 級，選擇 10 級。由零件圖可知零件外型最 大尺寸 130mm，查1表 1 得，CT 為 3.6mm。 (3) 法蘭盤由于是砂型鑄造，根據(jù)GB/T6414.1-1999 鑄件 尺寸公差及機械加工余量 規(guī)定，鑄件的機械加工余量等級 RMA 為 E-G 級，選擇 F 級。由零件圖可知零件外型最 大尺寸 130mm，查1表 2 得，RMA 為 1.5mm。 根據(jù)GB/T6414.1-1999 鑄件 尺寸公差及機械加工余量規(guī)定，毛坯尺寸公式如 下： 外徑 RF+2RMA+CT/2 內孔 RF-2RMA-CT/2 零件加工表面尺寸計算如下： 52+2*1.5+3.6/256.8 取 57 15+2*1.5+3.6/219.8 取 20 80+2*1.5+3.6/284.8 取 85 60+2*1.5+3.6/264.8 取 65 36-2*1.5-3.6*231.2 取 31 62-2*1.5-3.6*257.2 取 57 47+2*1.5+3.6/251.8 取 52 120+2*1.5+3.6/2124.8 取 125 其它孔及槽由于尺寸比較小，鑄造困難，加工不好找正，所以不鑄出，由后序機 械加工所得。 7 毛坯圖： 8 (4) 精基準的選擇 根據(jù)法蘭盤的結構特點，選擇一面兩孔做為精基準。 (5) 粗基準的選擇 零件件為回轉體，屬于盤類零件，一般情況下以外圓作為粗基 準，保證定位準確夾緊可靠，利用外圓加工內孔。 二、工藝路線的擬定 (1) 粗加工階段：粗加工兩端外圓及端面。 (2) 精加工階段：精加工兩端外圓及內孔和內螺紋。 (3) 熱處理工序的安排在機械加工之前。 (4) 基面先行原則 該零件進行加工時，先加工 52 外圓。后面加工以 52 為 基準。 (5) 先粗后精原則 加工粗基準 52 及其端面。 (6) 先面后孔原則 加工完外圓及端面后，加工內孔。 綜上所述，工藝加工路線如下： 方案一： 1、鑄造 2、時效處理 3、粗精車兩端外圓及端面 4、車內孔及螺紋 5、拉鍵槽 6、銑平面 7、鉆孔锪平安裝孔 8、鉆 18 孔 9、鉆 4 孔 方案二： 1、鑄造 2、時效處理 3、粗精車兩端外圓及端面 4、拉鍵槽 5、銑平面 6、鉆孔锪平安裝孔 7、鉆 18 孔 8、鉆 4 孔 9、車內孔及螺紋 分析可知方案二不符合先面后孔原則，難以實現(xiàn)加工要求，而方案一便于加工實 現(xiàn)，工序之間便于操作，于是選擇方案一加工。 3、機械加工工藝規(guī)程 9 車左右端外圓及端面 ： 60 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 0.3 3.2 60 600.3 3.2 粗車 2.8 0.5 3.2 60+2.2=62.2 62.20.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 62.2+2.8=65 651.8 16 15： 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 0.2 3.2 15 150.2 3.2 粗車 2.8 0.5 3.2 15+2.2=17.2 17.20.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 17.2+2.8=65 651.8 16 52 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 g6 1.6 52 52- 0.01 - 1.6 10 0.029 粗車 2.8 0.5 3.2 52+2.2=54.2 54.20.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 54.2+2.8=57 571.8 16 80 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 h11 1.6 80 800 - 0.19 1.6 粗車 2.8 0.5 3.2 80+2.2=82.2 82.20.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 82.2+2.8=85 851.8 16 車內孔及螺紋： 36 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 +0.62 6.3 36 36+0.3 6 0 6.3 粗車 2.8 0.5 6.3 36-2.2=33.8 33.80.5 6.3 鑄造 5 1.8 12.5 33.8-2.8=31 311.8 16 62 11 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 +0.015 1.6 62 62+0.0 15 0 1.6 粗車 2.8 0.5 3.2 62-2.2=59.8 59.80.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 59.8-2.8=57 571.8 16 62.5 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 +0.3 1.6 62.5 62+0.3 0 1.6 粗車 2.8 0.5 3.2 62.5-2.2=60.3 60.30.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 60.3-2.8=57.5 57.51.8 16 拉鍵槽： 6 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 拉鍵 3 +0.1 6.3 6 6+0.1 0 6.3 12 拉鍵 3 +0.1 6.3 6-33 3+0.1 0 6.3 鑄造 6 1.8 12.5 3-3=0 0 16 銑平面： 54 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精銑 3 -0.2 -0.4 6.3 54 54-0.2 - 0.4 6.3 粗銑 3 0.5 6.3 54+3=57 570.5 6.3 鑄造 6 1.8 12.5 57+3=60 601.8 16 鉆孔锪平面： 11 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 鉆孔 11 +0.2 6.3 11 11+0.2 0 6.3 鑄造 11 1.8 12.5 11-11=0 0 16 16.5 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 13 锪孔 16.5 +0.2 6.3 16.5 16.5+0. 2 0 6.3 鑄造 16.5 1.8 12.5 16.5-16.5=0 0 16 鉆 18 孔平面： 18 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 鉆孔 18 +0.2 6.3 18 18+0.2 0 6.3 鑄造 18 1.8 12.5 18-18=0 0 16 鉆 4 孔平面： 4 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經濟精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 鉆孔 4 0.1 6.3 4 4 0.1 6.3 鑄造 4 1.8 12.5 4-4=0 0 16 加工外圓及內孔 14 已知：加工材料：HT200，鑄件； 工件尺寸：坯件 125*65；加工后 120*60 加工要求：車削后表面粗糙度 6.3，3.2，1.6。 粗車 選擇機床 CA6140，三爪卡盤。 1. 選擇刀具： (1) 選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉位）。 (2) 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.1，由于 CA6140 車床的中心高 200（表 1.31），故選刀桿尺寸 BH=16 25，刀片厚度 4.5。 (3) 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.2，粗車帶外皮的鑄件毛坯，選擇 YG8 牌號硬 質合金車刀。 (4) 車刀幾何形狀 由書目切削用量手冊 表 1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀 面， 60r， 1r， 6o， 12o， 0s， 8.r 2. 選擇切削用量 ： (1) 確定切削深度 pa 由于粗加工余量僅為 2.8，可在一次走刀內切完，故 pa=2.8/2=1.4。 (2) 確定進給量 f 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.4，f=0.60.9 /r,按 CA6140 車床說明書，選擇 f=0.81/r 了； 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。根據(jù) CA6140 車床說明書， CA6140 機床進給機構允許的進給力 F max=3530N 。根據(jù)書目切削用量手冊 表 1.21，當鋼的強度 MPab6705 ，pa 2.4，f 1.8 /r ， 4r， 5cm/min（預計）時，進給力為107Ff 。 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.29-2，切削時 fF的修正系數(shù)為 ，98.0oFfK.KsFf ， ，故實際進給力為94.0krFf 15 Ff=10700.940.981.0=985.7N，由于 F fF max，故所選的 f=0.81/r 可用。 (3) 確定切削速度 c 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.10，YG8 牌號硬質合金車刀加工鋼材，MPab6705 ， p3，f 0.97/r ， 109tm/min 切削速度修正系數(shù)為 65.0t，92.r ， 8.s， .1， .， .，故c = t=109 0.650.92 0.8=52.1 m/min 則 n= D 10c =（1000*52.1 ）/（3.14*52）319r/min,由 CA6140 車床說明書， 選擇 n=320r/min,則實際切削速度為c = min/8.47in/102564.3n （3.14*52*320）/100052.2m/min 綜上： 52： pa=1.4，f=0.81 /r， c=52.2m/min，n=320r/min 60： =1.4，f=0.81/r， =52.2m/min，n=320r/min 80： p=1.4，f=0.81 /r， c=50.2m/min，n=200r/min 60： a=1.4，f=0.81/r， =50.2m/min，n=200r/min 120： p=1.4，f=0.81/r ， c=47.1m/min，n=125r/min 15： =1.4，f=0.81/r， =47.1m/min，n=125r/min 62： pa=1.4，f=0.81 /r， c=48.7m/min，n=250r/min 36： =1.4，f=0.81 /r， =50.9m/min，n=450r/min 62.5： p=1.4，f=0.81/r， c=49.1m/min，n=250r/min 16 精車 選擇機床：車床 CA6140，三爪卡盤 1. 選擇刀具：車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。精車的刀片牌號為 YG80，車刀幾何形狀為: 45r ， r， 8o， 12o， ， mr0.1 S 2. 選擇切削用量 (1) 確定切削深度 pa： =2.2/2=1.1 (2) 確定進給量 f 粗加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)書目切削用量手冊表 1.6，當表面的粗糙度為 )min(/50,.1,2.3R預 計rma 時， f=0.150.20mm。根據(jù) CA6140 車床說明書，選擇 f=0.2mm/r。 (3) 確定切削速度 c 根據(jù)書目切削用量手冊表 1.10，YT15 牌號硬質合金車刀加工鋼材，MPab6705 ， p1.4， f0.38/r ，Vt=222m/min,切削速度修正系數(shù)為 ， ，4.1tvK0.krv8.s ， .1， 0.， 0.1，故c = t=109 0.650.92 0.8=52.1 m/min 則 n= D 0c =（1000*52.1 ）/（3.14*52）319r/min,由 CA6140 車床說明書， 選擇 n=320r/min,則：實際切削速度為c = min/8.47in/102564.3n （3.14*52*320 ）/100052.2 綜上: 52： pa=1.1，f=0.2 /r， c=52.2m/min，n=320r/min 60： =1.1，f=0.2/r， =52.2m/min，n=320r/min 80： p=1.1，f=0.2 /r， c=50.2m/min，n=200r/min 17 60： pa=1.1，f=0.2/r， c=50.2m/min，n=200r/min 120： =1.1，f=0.2 /r， =47.1m/min，n=125r/min 15： p=1.1，f=0.2/r， c=47.1m/min，n=125r/min 62： a=1.4，f=0.2 /r， =48.7m/min，n=250r/min 36： p=1.4，f=0.2 /r， c=50.9m/min，n=450r/min 62.5： =1.4，f=0.2/r， =49.1m/min，n=250r/min 拉鍵槽 選擇機床：拉床 L6120，專用夾具 1. 選擇刀具：高速鋼鍵槽拉刀。拉刀幾何形狀為: 8o 3， 12o5， 2. 選擇切削用量 (4) 確定切削深度 pa： =2.2/2=1.1 (5) 確定進給量 f 拉刀 fz=0.08mm/r。 (6) 確定切削速度 c 根據(jù)書目金屬切削手冊8.2，實際切削速度為c =5 綜上: 6： pa=3，f=0.08/r， c=5m/min，n=250r/min 粗銑（選擇機床 X51, cm=14kw, p2.0am） 1. 選擇刀具 根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.2 選擇 YG8 硬質合金刀片。根據(jù)切削用量 簡明手手冊表 3.1，端銑刀直徑 08d， e60a，但 YG8 最小直徑為 18 100mm，所以取 01dm e80a，查切削用量簡明手冊表 3.15 知 z=5 (1) 銑刀形狀 查切削用量簡明手冊表 3.2，由于 6508bmpa:，故選擇6,3,5,8,10,,frerosokk 2. 選擇切削用量 (1) 銑削深度 p2am13 (2) 決定每齒進給量 zf 采用對稱端銑以提高效率。查切削用量簡明手冊表 3.5， zf=0.120.18mm/z,因采用不對稱端銑， zf=0.18mm/z。 (3) 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命查切削用量簡明手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀 面最大磨損量為 1.01.2，取 1.2，查切削用量簡明手冊表 3.8，由于01dm ，故刀具壽命 T=180min。 (4) 決定切削速度 cv及每分鐘進給量 fv 查切削用量簡明手冊表 3.15，當 01dm， z=5， p5am， zf0.18mm/z 時， ct37/inv， t436/minr，f t349/inv 。各修正系數(shù) mnvf.k， svsvf0.8k，故cv.17.0819.6/ikff 27n.436.34./inkr 查機械制造工藝設計簡明手冊表 4-2-47，取 n=378r/min, fv=300mm/min.1078/mi18.7/i0cdz3.59/fvzn 綜上， 54： p2.0am13， fv=300mm/min，n=378r/min， c18.7/minv， z0.159/fmz 19 加工通孔 20 機床：選用立式鉆床 Z525 (1)鉆孔 1. 選擇刀具：高速鋼莫氏錐柄麻花鉆 直徑 11 (1) 背吃刀量的確定 取 ap=11/2=5.5 (2) 進給量的確定 由機械制造工藝設計簡明手冊表 4.2-14，選取該工步的 每轉進給量 f=0.36/r (3) 切削速度的計算 由切削用量手冊表 2.13，工件材料為鑄鐵，切削速度 v=25m/min。 由公式 n=1000v/d=1000 11/(11)=318.5r/min 參照表 4.2-14 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉速，取轉速 n=392 r/min，由公式可 求得該工序的實際鉆削速度 v=nd/1000=392 11/1000=13.4m/min (2)锪孔 1. 選擇刀具：高 速 鋼銑刀 直徑 16.5 (1) 背吃刀量的確定 取 ap=5.5/2=2.75 (2) 進給量的確定 由切削用量手冊表 2.10，選取該工步的每轉進給量 f=0.5/r,參照表 4.2-14 所列 Z525 型立式鉆床的實際進給量，取 f=0.48/r. (3) 3)切削速度的計算 由 切削用量手冊表 2.13，工件材料鑄鐵，切削速度 v=25m/min。 由公式 n=1000v/d=1000 25/(16.5)=482.5r/min 參照表 4.2-15 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉速，取轉速 n=545 r/min，由公式 可 求得該工序的實際鉆削速度 v=nd/1000=545 16.5/1000=28.3m/min 鉆 18 孔 (1) 背吃刀量的確定 取 ap=18/2=4 (2) 進給量的確定 由機械制造工藝設計簡明手冊表 4.2-14，選取該工步的 每轉進給量 f=0.3/r,參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的實際進給量，取 f=0.28/r. (3) 切削速度的計算 由切削用量表 2.13，工件材料鑄鐵，切削速度 20 v=25m/min。 由公式（5-1）n=1000v/d=100025/(8)=995.2r/min 參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉速，取轉速 n=960r/min，由公式（5- 1） 可求得該工序的實際鉆削速度 v=nd/1000=960 8/1000=23.5m/min 鉆 4 孔 (4) 背吃刀量的確定 取 ap=4/2=2 (5) 進給量的確定 由機械制造工藝設計簡明手冊表 4.2-14，選取該工步的 每轉進給量 f=0.3/r,參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的實際進給量，取 f=0.28/r. (6) 切削速度的計算 由切削用量表 2.13，工件材料鑄鐵，切削速度 v=25m/min。 由公式（5-1）n=1000v/d=100025/(4)=1990.4r/min 參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉速，取轉速 n=1360r/min，由公式（5- 1） 可求得該工序的實際鉆削速度 v=nd/1000=1360 4/1000=17m/min 時間定額 時間定額=基本時間輔助時間布置工作地時間休息與生理需要時間準備 與終結時間。 由于輸出軸的生產類型為大批生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微， 可忽略不計；輔助時間取基本時間的 18%；布置工作地時間 tb 取作業(yè)時間的 5%；休 息與生理需要時間取作業(yè)時間的 3%。 單件時間定額的計算： Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%) 基本時間的計算： 由表 6.2-1，基本時間 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn，其中 l=切削長度，取 kr=45。，l2=4,l1=a p/tankr2； 以下按每序每個工步計算時間定額： 10 序 車左右端外圓及端面 21 Tj（13+1.4+2+4）/（320*0.81）0.08 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.1 Tj（20+1.4+2+4）/（125*0.81）0.27 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.32 Tj（34+1.4+2+4）/（125*0.81）0.41 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.49 Tj（26.55+1.4+2+4）/（320*0.81）0.13 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.16 Tj（33.3+1.4+2+4）/（320*0.81）0.25 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.3 Tj（20+1.4+2+4）/（125*0.81）0.27 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.32 Tj（40.55+1.4+2+4）/（200*0.81）0.3 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.58 Tj（33.5+1.1+2+4）/（200*0.2）1.02 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.21 Tj（20.55+1.1+2+4）/（125*0.2）1.11 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.32 Tj（40+1.1+2+4）/（200*0.2）1.18 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.41 Tj（13+1.1+2+4）/（320*0.2）0.31 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.38 Tj（16.1+1.1+2+4）/（125*0.2）0.93 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.11 Tj（34+1.1+2+4）/（125*0.2）1.64 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.96 Tj（26+1.1+2+4）/（200*0.2）0.83 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.99 20 序 車內孔及螺紋 22 Tj（23+1.4+2+4）/（450*0.81）0.08 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.1 Tj（37+1.4+2+4）/（250*0.81）0.22 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.26 Tj（23+1.1+2+4）/（450*0.2）0.33 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.4 Tj（37+1.1+2+4）/（250*0.2）0.88 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.05 Tj（20+1.1+2+4）/（250*0.2）0.54 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.65 Tj（16+1.5+2+4）/（250*0.2）0.47 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.56 30 序 拉鍵槽 Tj（20+3+2+4）/（250*0.08）1.45 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.73 40 序 銑平面 Tj（52+13+2+4）/（378*0.16）1.17 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.4 Tj（52+13+2+4）/（378*0.16）1.17 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.4 50 序 鉆孔锪平面 Tj（15+5.5+2+4）/（392*0.36）0.19 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.22 Tj（10+2.75+2+4）/（545*0.48）0.07 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.09 60 序 鉆 18 孔 Tj（2+9+2+4）/（960*0.28）0.06 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.08 70 序 鉆 4 孔 23 Tj（10+2+2+4）/（1360*0.28）0.05 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.06 四、夾具設計 夾具設計: (1) 定位基準的選擇 由零件圖可知，有公差和粗糙度要求，所以為了減小定位誤差，甚至至于零，其 設計基準為法蘭盤的內孔。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用高速鋼刀具對毛坯面進行加 工。 刀具：錐柄鉆頭。 該夾具以一面及孔、鍵定位，尺寸公差為0.3。為了滿足工序的加工要求，必 須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj 與機床夾具有關的加工誤差 ，一般可用下式表示：j MjjWDAZWj 由參考文獻5可得： 定位孔的定位誤差 ： 11minDWd 其中： 0.015， +0.02110.52Dm10.52D 0.019， 0.013.d.d 0.01， 0.0131min1min 0.044+0.0470.63DW 24 夾具裝配圖 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mjm05. 夾具相對刀具位置誤差： 取AD1. 誤差總和：0.044+0.047+0.005+0.010.106 0.1060.6 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和 松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經過方案的認真分析和比較，選用了 手動夾緊方式。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛 的應用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響 25 定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調整換 取。 使用時將零件穿在定位軸上，由內孔與鍵組合定位。將鉆模板放入零件中，由內 孔定位，鉆模板另一個定位是孔與芯軸定位，從而始零件與鉆模板的位置度得到保證。 加工完一個工件后將鉆模板松開，拿下零件。換上一個待加工零件，依次循環(huán)。 26 五、參考資料 1 李益民. 機械制造工藝簡明設計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，2011. 2 艾興，肖詩鋼. 切削用量簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1994. 3 王小華等. 機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，1992. 4 編輯委員會. 金屬切削機床夾具設計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1995. 5 修訂組. 金屬機械加工工藝人員手冊，上海：上?？茖W技術出版社，1979. 6 編寫組.機床設計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1978. 7 中國紡織大學，哈爾濱工業(yè)大學，天津大學. 機床設計圖冊，上海：上?？茖W 技術出版社，1979. 8 孟憲棟. 機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，2011 年. 9 趙家奇機械制造工藝學課程設計指導書(2 版)，北京：機械工業(yè)出版社， 2006 年. 10 曾志新，呂明機械制造技術基礎，武漢：武漢理工大學出版社，2001 年.