CA6140法兰盘设计论文.docx

Southwest university of science and technology 本科毕业设计（论文） CA6140车床法兰盘零件的机械加工工艺与钻夹具的设计学院名称专业名称学生姓名学号指导教师二一四年六月I 西南科技大学本科生毕业论文 III CA6140车床法兰盘零件的机械加工工艺与钻夹具的设计摘要：制造是人类科学理念物化的过程。制造业是国民经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。它不仅为现代工业社会提供物质基础，为信息与知识社会提供先进装备和技术平台，也是实现中国特色军事变革和国防安全的基础。本次设计首先对CA6140车床法兰盘零件技术要求、结构特点以及加工工艺过程进行深入的分析,并对其制定了相应的加工工艺流程。加工工艺流程的制定即保证了加工精度又提高了加工效率和生产质量。在设计的过程中，针对法兰盘的孔系加工设计了一套钻床用的夹具。其意义是提高了工件的加工质量，降低生产成本，达到高效率生产。本文以CAD和三维造型软件UG为设计平台，分别绘制了CA6140车床法兰盘吊的零件图、工装夹具的零件图。关键词：法兰盘；加工工艺；夹具CA6140 machininglatheflangepartsandfixturedesign Abstract：Manufacturing is theprocess of humanscientific ideamaterialized.Manufacturing industry is the pillarindustry of the nationaleconomy,is the important embodiment of national create bity. Competitivenes and overallnational strength. It not only providesthe material basis for themodern industrial society, in order to provideadvanced equipment andtechnologyplatform of theinformation materialized and knowledge society,also is the basicChinacharacteristic military revolution and national securityThe design oftheflange CA6140 latheparts,structural characteristics and technical requirements of machining isanalyzed,and thecorrespondingprocessformachining.Make the processflowwhich is to ensure themachiningaccuracyandimprove the processing efficiencyand the flange parts dan fixture is basis for product quality. in thedesign process,theholesmachining flangedesignfixtureforadrilling machine. Its meaningis to improve theprocessing quality of work pieces,reduce productioncosts achieve high efficiencyproduction.In this paper,CAD and 3Dmodeling software UG as the design platform, were plotte CA6140 latheflange drawing,engineeringcranefixture parts diagramKey words: flange;processing technology;fixture目 录第1章绪 论11.1课题背景11.2国内外夹具研究现状.11.3研究内容和研究方法21.4课题研究的意义和目的31.5论文正文的结构3第2章法兰盘零件.4 2.1法兰盘零件的介绍42.2CA6140车床上法兰盘的作用.4第3章CA6140车床法兰盘零件的加工工艺分析.53.1毛坯材料及制造方式的选择63.2基面的选择63.3制定工艺路线63.4毛坯尺寸的确定83.5确定切削用量及基本用时.12第4章夹具设计.334.1定位误差的分析：.33结 论.35致谢.36参考文献.37 西南科技大学本科生毕业论文 第1章 绪 论1.1 课题背景机械制造业的加工水平是衡量一个国家经济发展水平的标志。机械制造业为国民经济的各部门提供了加工装备，它的发展水平直接影响到国民经济各部门的技术水平以及经济效益的提高。没有现代化的机械制造业，就不可能有现代化的工业、农业、国防和科学技术。机床夹具是机械制造中一项极其重要的工艺装备。工件在机床上加工时，为了保证工件的加工精度以及提高其生产效率，必须使工件在机床上相对于刀具占有正确的位置，这个过程称之为定位。在切削过程中为了克服工件受到外力（切削力，惯性力，重力等）的作用而破坏定位，还必须对工件实施加紧力，这个过程称之为夹紧。定位和夹紧两个过程的综合称为装夹，完成工件装夹的工艺装备则称为机床夹具。夹具从产生到现在，可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这时夹具的主要作用是作为人的单纯的辅助工具，使零件的加工过程提速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，且夹具的使用机能发生了变化，它主要用于工件的定位以及夹紧。当人们越来越认识到，夹具与操作人员对改进工作及提高机床的性能有着密切的关系的时候，对夹具引起了相当高的重视；至此，第三阶段夹具的表现为与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。1.2 国内外夹具研究现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多种生产的企业中，每隔34年就要更新5080%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：(1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；(2）能装夹一组具有相似特征的工件；(3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；(4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；(5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳1.3 研究内容和研究方法本次的设计是针对CA6140车床法兰盘零件的加工工艺规程以及一些加工工序的专用夹具的设计。CA6140车床法兰盘零件的主要加工表面是圆面及孔系的加工。根据加工工艺原则可知，保证零件外圆面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。所以本次设计遵循先面后孔的加工原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工阶段半精加工阶段和精加工阶段，以满足零件的加工精度要求。基准选择以后以一端的圆柱面作为粗基准，再以另一外圆面作为精基准。主要加工工序的安排是先以粗加工基准加工，再以已加工过的面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用已加工的外圆面和工艺孔定位加工其他孔与外圆面。这样采用的互为基准的方法，精基准可以提高其加工精度。（1）首先对零件的形状、尺寸、精度要求和力学性能等参数进行分析。并结合当今的制造条件、生产技术等因素，分析其零件的机械加工工艺性能。良好的机械加工工艺性应保证工序数目较少、占用的设备数量少、生产效率较高、夹具结构设计简单，并且使用寿命高、产品质量稳定、以及操作的简单等特点。（2）确定加工工艺方案和主要的工艺参数。在零件的加工工艺分析基础上，找出后钢板弹簧吊耳制造工艺及其工装夹具设计的特点和难点。再根据实际的加工情况，提出实际可行的加工工艺方案。提出的内容要包括工序的性质、工步、加工顺序等等。在实际的生产过程中，同一种零件的加工可能存在着多个切实可行的加工工艺方案。这些方案通常各有优缺点，所以要从产品质量、生产效率、设备的使用情况、夹具制造的难易程度以及使用寿命的高低、生产成本的比较、安全程度等方面进行综合分析比较，这样才能确定出适合该零件的生产的最佳方案。（3）根据加工工艺方案选择合适的机械加工设备。根据零件所需完成的工序的要求，结合工厂现有的设备情况，选择适合该零件的加工设备。（4）工装夹具的设计。根据拟定的加工工艺方案，设计夹具的结构并计算其参数。设计时，需要对结构上的相关参数进行校核。（5）绘制夹具的装配图和零件图。夹具的装配图中，需要标注夹具的定位机构、加紧机构、导向机构以及其它辅助装置。装配图是用夹具体将零件连接起来，这样看上去更为直观形象。1.4 课题研究的意义和目的本题目是根据机械设计制造及其自动化专业的机械制造方向的培养目标和机械制造中的典型零件的机械加工工艺规程与工艺装备设计要求而自拟的毕业设计题目，目的是提高学生理论联系工程实际和实际工程设计能力。毕业设计是综合运用机械设计制造及其自动化专业的专业知识，分析和解决实际工程问题的一个重要实践教学环节。通过毕业设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。将作为未来从事机械制造技术工作的一次重要的基本训练。（1）培养学生熟练运用机械加工工艺规程与工艺装备设计的基本理论，并理论联系生产实际，正确解决零件在机械加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等生产技术问题，保证零件的加工质量。（2）提高学生的机械零件结构设计能力。通过设计工艺装备的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的工艺装备的能力。（3）学会使用机械制造、机械设计手册及图表资料，掌握资料的正确查阅和熟练运用。1.5 论文正文的结构设计正文分为四个章节，包括：第一章绪论（简述了课题的研究背景及国内外研究现状和研究方法以及意义和目的）。第二章零件的工艺设计（分析零件各部分的加工要求并拟定零件的加工工艺路线）。第三章零件工艺的详细设计（分析加工过程中的重要工序，并确定其切削用量）第四章专用夹具设计（设计钻49钻孔工序的夹具）。 第2章 法兰盘零件2.1 法兰盘零件的介绍又叫法兰凸缘盘。法兰是管子与管子之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝扣连接）法兰、焊接法兰和卡夹法兰。法兰都是成对使用的,低压管道可以使用丝接法兰，四公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封垫，然后用螺栓紧固。不同压力的法兰厚度不同，它们使用的螺栓也不同。水泵和阀门，在和管道连接时，这些器材设备的局部，也制成相对应的法兰形状，也称为法兰连接。凡是在两个平面周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为“法兰”，如通风管道的连接，这一类零件可以称为“法兰类零件”。但是这种连接只是一个设备的局部，如法兰和水泵的连接，就不好把水泵叫“法兰类零件”。比较小型的如阀门等，可以叫“法兰类零件”。2.2 CA6140车床上法兰盘的作用A6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘20 mm内孔与主轴的中间轴承外圆相配， mm外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。 第3章 CA6140车床法兰盘零件的加工工艺分析因为已经知道CA6140车床法兰盘的材料为HT200，需要生产5000件，于是决定用金属型铸造的方式来生产毛坯。由零件图我们可以得到需要加工的面、孔的信息：（1） 20的内孔及两倒角（2） 外圆柱面及倒角（3） 两个45外圆面、圆柱面的圆角，圆柱面的倒角和退刀槽（4） 90外圆柱面以及90与87面的倒角（5） 4和6两个孔，以及两孔之间的倒角，4个9的透孔（6） 4个9的透孔（7） 90的两个侧面（8） 法兰盘的两个端面，端面的刻字刻线其中在加工圆柱面和20的内孔由于加工精度要求较高需要精加工。还有很多面是粗糙度在1.6以下的面也需要精加工。零件图如图3-1所示 图3-1 零件图3.1 毛坯材料及制造方式的选择零件的材料为HT200，由于该零件是中批生产，并且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘的毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成批量铸造，再进行机械加工。这也提高生产率，保证加工精度所需要的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中重要工作之一。基面选择必须要正确与合理，可以使加工的质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中就会问题百出，更有可能造成零件大批报废，使得生产无法正常进行。（1） 粗基准的选择 粗基准的选择主要是选择第一道加工工序的定位基准，为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与需要加工间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取45外圆面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。（2） 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案1：工序 1 粗车100端面及外圆柱面并倒角工序 2 粗车45端面及外圆柱面并倒圆角，粗车90的端面及外圆柱面并倒角，车32退刀槽工序 3 钻20孔并倒角。工序 4 钻、绞6孔，钻4孔工序 5 粗铣90圆柱面上的两个平面工序6 半精镗20孔 工序 7 半精车100的端面及外圆柱面，半精车90的外圆柱面。 工序8 半精车45的外圆柱面，半精车90端面工序9 精车100的左端面及外圆柱面工序10 精车的外圆柱面，精车90右端面工序11精铣90圆柱面上的平面工序12精磨90圆柱面上离中心线24mm的平面工序13 精磨100右端面、的外圆柱面、90的左端面和外圆柱面，工序14钻49透孔，工序15 抛光B面工序16 去毛刺工序17 刻线、刻字工序18 镀铬工序19检验入库工艺路线2：工序1 粗车45端面及外圆柱面并倒角工序2 粗车90外圆柱面及两边端面并倒角，车45上的退刀槽工序3 粗车100外圆柱面及端面并倒角工序4 粗铣90圆柱面上的两个平面工序5 钻、绞20的孔，钻9的四个孔工序6 钻、绞6孔。钻4孔工序7 半精车45的外圆柱面和端面工序8 半精车90外圆柱面和端面工序9 半精车100外圆柱面和端面工序10 半精铣90圆柱面上离中心线24mm的平面工序11半精铣90圆柱面上离中心线24 mm的平面工序12 精车45的外圆柱面和端面、90的外圆柱面和右端面工序13精车100的外圆柱面和端面工序14精铣90圆柱面上离中心线24 mm的平面工序15精铣90圆柱面上离中心线34 mm的平面工序16精磨100右端面、的外圆柱面、90的左端面和外圆柱面工序17抛光B面工序18去毛刺工序19刻线、刻字工序20镀铬工序21检验入库上述两个工艺路线在原则上基本上都是按照先面后孔，第一条工艺路线以45的外圆柱面和端面作为粗基准和第二条工艺路线以100的外圆柱面和端面多为粗基准比较，第一条工艺路线更合理写。在钻4和6孔的时候，第一条工艺路线是在最后进行加工的，这样可能会对45的外圆柱面有破坏，而第二条路线加工这两个孔的顺序会更好些。最终工艺路线就是把第一条工艺路线加工4和6的工序提前一些的工艺路线。3.4 毛坯尺寸的确定 已知该毛坯是用金属型铸造的方式来得到，通过查阅机械制造技术基础课程设计来得到加工余量和尺寸公差。 “法兰盘”零件材料为HT200，毛坯重量约为1.4 kg，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：（1） 外圆面100 mm表3-1外圆面100mm加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精车外圆0.51000.22半精车外圆1.5100.50.35粗车外圆2.41020.54毛坯4.4104.52.2（2） mm外圆表面表3-2 mm外圆面加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精车外圆0.3450.017半精车外圆1.445.30.25粗车外圆2.046.70.39毛坯3.748.72（3） B面表3-3 B面中45mm加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精磨外圆0.3450.6半精车外圆1.445.30.25粗车外圆2.046.70.39毛坯3.748.72（4）B面中两个端面表3-4 B面中两个端面加工余量工序名称工序余量精磨端面0.3半精车0.8粗车2毛坯3.6 （5）90mm外圆表3-5 90mm外圆工序名称工序余量磨外圆0.4半精车外圆1.5粗车外圆2.4毛坯4.3(6) 90mm右端面表3-690mm右端面加工余量工序名称工序余量精车0.2半精车0.8粗车2毛坯3（7）mm圆柱面上离mm孔中心线34mm的平面表3-7 离mm孔中心线34mm的平面加工余量工序名称工序余量精铣0.6粗铣1.0毛坯1.6（8）mm圆柱面上离mm孔中心线24mm的平面 表3-8 离mm孔中心线24mm的平面工序名称工序余量精磨0.3精铣0.6粗铣1.0毛坯1.9 （9）mm左端面 表3-9 mm左端面工序名称工序余量精磨0.4半精车端面0.8粗车2毛坯3.2（10）mm左端面表3-10 100mm左端面加工余量工序名称工序余量精车0.2半精车0.8粗车2毛坯3 得出毛坯尺寸后毛坯图 如图3-2所示图3-2 毛坯图3.5 确定切削用量及基本用时工序 1 粗车100端面及外圆柱面并倒角(1)粗车100端面1）选择刀具选用93偏头端面车刀，刀具材料为YG8硬质合金，前刀面形状为平面带倒棱形前角为10，后角为6，主偏角为93，副偏角为10，刀尖角圆弧半径为0.8，刃倾角为-5，刀杆横截面BH=1625。2）确定切削用量粗车的余量为2 mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6 mm，所以一次走刀完成，即。查文献1 吕 明. 机械制造技术基础.武汉理工大学出版社，20011得f=0.6-0.9 mm/r，取f=0.65 mm/r。当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），f=0.65 mm/r，查出，由于实际情况，在车削过程中使用条件的改变，查切削速度修正系数。 Vc= （3-1） 则根据 （3-2）按CA6140车床的转速列表查得与167.5 r/min相近的转速为n=160 r/min，实际切削速度为。确定，f=0.65 mm/r，n=160 r/min，v=52.2 m/min。 3）计算工时 左端面： ，d=104， =0 （3-3）其中，取，所以， 右端面：，d=104， =45其中，取，所以，（2）粗车100外圆柱面1）选择刀具选用90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5 mm，刀具材料为YG8硬质合金，前刀面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为90，副偏角为8，刀尖角圆弧直径为0.5，刃倾角为-5。2）确定切削用粗车余量为1.2 mm（半径值），一次走到即可完成，即，根据文献2 柯建宏.机械制造技术基础课程设计.华中科技大学出版社，20062，得f=0.6-0.9，取f=0.8 mm/r。当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），f=0.8 mm/r，查出，由于实际情况，在车削过程中使用条件的改变，查切削速度修正系数为：。Vc=则根据按CA6140车床的转速列表查得与125 r/min相近的转速为n=160 r/min得实际切削速度为确定，f=0.8 mm/r，n=120 r/min，v=40.8 m/min。3）计算基本工时 （3-4）其中，取，所以，工序 2 粗车45端面及外圆柱面并倒圆角，粗车90的端面及外圆柱面并倒角，车32退刀槽（1）粗车45右端面1）选择刀具选用93偏头端面车刀，刀具材料为YG8硬质合金，前刀面形状为平面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为93，副偏角为10，刀尖角圆弧半径为0.5，刃倾角为-10，刀杆横截面BH=1625。2）确定切削用量粗车的余量为1.6mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成，即，根据文献，得f=0.4-0.5，取f=0.5 mm/r，当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），f=0.5 mm/r，查出，由于实际情况，在车削过程中使用条件的改变，查切削速度修正系数为：。Vc=则根据按CA6140车床的转速列表查得与459.8 r/min相近的转速为n=450 r/min。得实际切削速度为确定，f=0.5 mm/r，n=450 r/min，v=67.8 m/min3）计算基本工时，d=48， =0其中，取，所以，（2） 粗车90右端面1）选择刀具选用93偏头端面车刀，刀具材料为YG8硬质合金，前刀面形状平面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为93，副偏角10，刀尖圆弧半径0.5，刃倾角为-10，刀杆横截面BH=1625。2）确定切削用量粗车的余量为2mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6 mm，所以一次走刀完成，即。3）确定进给量根据文献3 赵如福金属机械加工工艺人员手册.上海科学技术出版社，20063得f=0.6-08，取f=0.75 mm/r当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），f=0.75 mm/r，查出，由于实际情况，在车削过程中使用条件的改变，查切削速度修正系数为：。 =则根据按CA6140车床的转速列表查得与184.5 r/min相近的转速为n=200 r/min，得实际切削速度为 。确定，f=0.7 5mm/r，n=200 r/min，v=59.3 m/min。4）计算基本工时，d=94.4， =48其中，取， 所以，(3）粗车外圆1）选择刀具用90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5 mm，刀具材料为YG8硬质合金，前刀面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为90，副偏角为8，刀尖圆弧直径为0.5，刃倾角为-10。 2）确定切削用量粗车的余量为1 mm（半径值），一次走刀完成，即，根据文献4 杨叔子机械加工工艺师手册.机械工业出版社，20004，得f=0.4-0.9，取f=0.56mm/r当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），f=0.56 mm/r，查出，由于实际情况，在车削过程中使用条件的改变，查切削速度修正系数为： 。=则根据按CA6140车床的转速列表查得与370.2 r/min相近的转速为n=400 r/min，得实际切削速度为。确定，f=0.5 6mm/r，n=400 r/min，v=60.3 m/min。3）计算基本工时其中， ，取，所以，(3)粗车外圆1）选择刀具选用90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5 mm，刀具材料为YG8硬质合金，前刀面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为90，副偏角为8，刀尖角圆弧直径为0.5，刃倾角为-10。2）确定切削用量粗车的余量为1.2 mm（半径值），一次走刀完成，即 根据文献5 陈宏钧机械加工工艺装备设计员手册.机械工业出版社，20085，得f=0.6-1.2，取f=0.8 mm/r当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），f=0.8 mm/r，查出，由于实际情况，在车削过程中使用条件的改变，查切削速度修正系数为：。 = 则根据按CA6140车床的转速列表查得与144 r/min相近的转速为n=160 r/min得实际切削速度。确定，f=0.8 mm/r，n=160 r/min，v=47.4 m/min。3）计算基本工时其中，取，所以，工序3 钻20孔并倒角 (1)钻床和刀具的选择Z525型摇臂钻床，选用直径18 mm高速钢标准锥柄麻花钻。(2)选择切削用量当使用高速钢标准锥柄麻花钻加工HT200，f=0.26 mm/r，查文献6 胡建新机床夹具.中国劳动社会保障出版社，20016得出，取=24 m/min、则根据按CA6140车床的转速列表查得与424.2 r/min相近的转速为n=400 r/min得实际切削速度为。确定，f=0.32 mm/r，n=400 r/min，v=22.62 m/min。(3)计算基本工时 （3-5）其中，取所以，工序 4钻6孔，钻4孔 （1）钻6孔1）刀具及机床选择选用4 mm高速钢锥柄标准麻花钻。选用Z525型摇臂钻床。切削速度v=2434m/min，切削进给量f=0.13 mm/r。取v=24 m/min，转速取680 r/min。2）计算基本工时（2）绞6孔1）刀具选择6高速钢锥柄机用铰刀，刀具磨钝标准为0.40.6，耐用度T=60 min。2）确定切削用量加工余量为2 mm，故背吃刀量。查得7 吴拓.现代机床夹具设计M.北京：化学工业出版社，2008:90-138.7f=0.15 mm/r查得v=30.5 m/min，算得n=1618 r/min，根据钻床选取实际转速为1360 r/min，则实际切削速度为25.6 m/min。3）计算基本用时（3）钻4孔1）机床及刀具的选择选用4高速钢锥柄标准麻花钻。选用Z525型摇臂钻床，查切削用量手册f=0.100.15 mm/r，由钻床取f=0.13 mm/r.由切削用量手册得，取。由Z525钻床取n =1360 r/min。故。2）计算基本工时工序 5 粗铣90圆柱面上的两个平面(1)粗铣90圆柱面上的平面1）选择车床和刀具以及其他选用量车床选用X62铣床，刀具选用端铣刀，直径为60 mm，齿数为30。由于加工材料为190HBS的灰铸铁，所以掐前角=10，后角=12。已知铣削宽度为=14 mm，铣削深度=1 mm。查的进给量=0.15-0.30 mm/z。现取=0.20 mm/z。2）选择铣刀磨钝标准及耐用度用硬质合金刀初加工灰铸铁，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0 mm；铣刀直径d=60mm,耐用度T=180 min。确定切削速度和工作台进给量： （3-6）式中，=245，=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32，T=180min，=1，=0.20mm/z，=14mm，z=30，d=60mm，=1.0算出=193.9m/min。n=1029.2r/min根据X62型卧式铣床主轴转速表，选择n=950 r/min，则实际切削速度为v=179 m/min，工作台每分钟进给量为。=0.203060=360 mm/min根据X62型卧式铣床工作台进给量表，选择=375 mm/min。3）基本工时 （3-7）式中=59+77=136 mm，=,=14 mm，d=60 mm，=26 mm，=3 mm，=360 mm/min，i=1=0.47 min=28 s。工序6 半精镗20孔直径18mm，确定背吃刀量=2 mm，查表可得进给量f=0.5 mm/r,取f=0.4 mm/r。确定切削速度=25 m/min。主轴转速。根据机床查表得取n=400 r/min。所以实际切削速度为v=25.12 m/min。基本时间：工序 7 半精车100的端面及外圆柱面，半精车90的外圆柱面。 （1）半精车100的左端面1）选择刀具用93偏头端面车刀，刀具材料为YG6硬质合金，前刀面形状为平面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为93，副偏角为10，刀尖角圆弧半径为0.5，刃倾角为-10，刀杆横截面BH=1625。2）选择切削用量半精车的余量为0.8 mm，可一次走刀完成，即，根据手册8 李昌年.机床夹具设计与制造M.北京：机械工业出版社，2006:40-65.8，得f=0.8-1.2mm/r，取f=1.0 mm/r。查出。削速度修正系数为：。Vc=则根据按CA6140车床的转速列表查得与192.3 r/min相近的转速为n=200 r/min，得实际切削速度为。确定，f=1.0 mm/r，n=200 r/min，v=64.56 m/min。3）计算基本工时左端面 （3-7），d=102， =20其中，取，所以，右端面，d=102， =45其中，取，所以，(2)半精车100的外圆柱面1）选择刀具选用90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5 mm，刀具材料为YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为90，副偏角为8，刀尖角圆弧直径为0.5 mm，刃倾角为0。2）选择切削用量粗车的余量为0.75 mm（半径值），一次走刀完成，即根据手册，得f=0.15-0.25 mm/r，取f=0.2 mm/r，当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），查出，查切削速度修正系数为：。Vc=则根据按CA6140车床的转速列表查得与232.37 r/min相近的转速为n=250 r/min，得实际切削速度为。确定，f=0.28 mm/r，n=250 r/min，v=80.1 m/min。3）计算基本工时其中，其中，取，所以，(3)半精车90的外圆柱面1）选择刀具选用90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5 mm，刀具材料为YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为90，副偏角为8，刀尖角圆弧直径为0.5 mm，刃倾角为0。2）选择切削用量粗车的余量为0.75 mm（半径值），一次走刀完成，即根据手册，得f=0.15-0.25 mm/r，取f=0.25 mm/r，当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），f=0.25 mm/r，查出，查切削速度修正系数为： 。Vc=则根据按CA6140车床的转速列表查得与246 r/min相近的转速为n=250 r/min，得实际切削速度为。确定，f=0.25 mm/r，n=250 r/min，v=71.8 m/min。3）计算基本工时其中，其中，取，所以，工序8 半精车45的外圆柱面，半精车90端面（1）半精车45的外圆柱面1）选择刀具选用90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5 mm，刀具材料为YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为90，副偏角为8，刀尖角圆弧直径为0.5mm，刃倾角为0。2）选择切削用量粗车的余量为0.7 mm（半径值），一次走刀完成，即，根据手册，得f=0.15-0.25 mm/r，取f=0.2 mm/r，当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），查出，切削速度修正系数为：。Vc=则根据按CA6140车床的转速列表查得与541.2 r/min相近的转速为n=560 r/min，得实际切削速度为。确定，f=0.2 mm/r，n=540 r/min，v=82.1 m/min。3）计算基本工时其中，取，所以，（2）半精车90端面1）选择刀具选用93偏头端面车刀，刀具材料为YG6硬质合金，前刀面形状为平面带倒棱形，前角为10，后角为6，主偏角为93，副偏角为10，刀尖角圆弧半径为0.5，刃倾角为-10，刀杆横截面BH=1625。2）选择切削用量半精车的余量为0.8 mm，所以一次走刀完成，即，根据手册，得f=0.15-0.25，取f=0.25 mm/r，当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），查出，切削速度修正系数为：。Vc=则根据按CA6140车床的转速列表查得与309.2r/min相近的转速为n=320 r/min，得实际切削速度为。确定，f=0.25 mm/r，n=320 r/min，v=90.8 m/min。3）计算基本工时，d=90.4， =46.7其中，取，所以，工序9 精车100的左端面及外圆柱面（1）精车100的左端面1）选择刀具，量具偏头端面车刀，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角，前角，后角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径0.8 mm ；量具选用卡板。2）选择切削用量精车100左端面，加工余量为0.2 mm，一次走刀，则mm查得f=0.150.20 mm/r,选择CA6140车床，取f=0.20 mm/r，v=144 m/min，由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数: （3-8）=V1.01.00.851.01.240.73 =115.4 m/min根据。查CA6140车床与400 r/min相近的转速为400 r/min,得实际切削速度为综上：此工步的切削用量为 mm，f=0.20 mm/r，n=320 r/min,v =125.6 m/min.。3）计算基本工时 辅助时间 （3-10）工作地服务时间（2）精车100外圆柱面1）选择刀具，量具焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5 mm, YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角，前角，后角6，副偏角8，刃倾角10，刀尖圆弧半径0.5 mm；量具选用外径千分尺。2）选择切削用量加工余量为0.5 mm，一次走刀，则mm，查得f=0.10.15mm/r,选择CA6140车床，f=0.15 mm/r. v=128 m/min，由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数:=1281.01.00.81.01.00.73 =74.8 m/min则根据。查CA6140车床与238 r/min相近的转速为250r/min,得实际切削速度为 综上：此工步的切削用量为 mm，f=0.15 mm/r，n=250 r/min,v=78.54 m/min.。3）计算基本工时工序10 精车的外圆柱面，精车90右端面（1）精车的外圆柱面1）选择刀具，量具90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm, YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角，前角，后角6，副偏角8，刃倾角10，刀尖圆弧半径0.5 mm；量具选用外径千分尺。2）选择切削用量加工余量为0.3 mm（半径值)，一次走刀，则mm，查得f=0.10.15mm/r,选择CA6140车床，取f=0.15 mm/r. 查取，v=128 m/min，由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：=1281.01.00.81.01.00.73=74.75m/min根据。查CA6140车床与529.2 r/min相近的转速为500 r/min,得实际切削速度为综上：此工步的切削用量为 mm，f=0.15 mm/r，n=500 r/min,v=74.75 m/min.。3）计算基本工时（2）精车90右端面1）选择刀具，量具偏头端面车刀，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角，前角，后角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径1.0 mm ；量具选用卡板。2）选择切削用量加工余量为0.2 mm，一次走刀，则mm。得f=0.10.2 mm/r,选择CA6140车床，取f=0.2 mm/r，v=128 m/min，由于车削过程使用条件改变，查取切削速度修正系数:。=1281.01.00.851.01.240.73= 99.28 m/min根据。查CA6140车床与351.3 r/min相近的转速为320 r/min,得实际切削速度为。综上：此工步的切削用量为 mm，f=0.2 mm/r，n=320 r/min,v=90.43 m/min.。3）计算工时工序11精铣90外圆面上的平面（1）选择刀具和车床车床选用X62铣床，刀具选用端铣刀，直径为60mm，齿数为30。由于加工材料为190HBS的灰铸铁，所以掐前角=10，后角=12。已知铣削宽度为=10 mm，铣削深度=0.6mm。查的进给量=0.15-0.30 mm/z。现取=0.20 mm/z。（2）选择刀具耐用度及磨损标准用硬质合金刀初加工灰铸铁，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0 mm：铣刀直径d=60mm,耐用度T=180 min。确定切削速度和工作台进给量9 杨明忠，朱家诚.机械设计M.武汉：武汉理工大学出版社，2001:42-66.9：式中，=245，=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32，T=180min，=0.6，=0.20mm/z，=14mm，z=30，d=60mm，=1.0算出=209.3m/minn=1111r/min根据X62型卧式铣床主轴转速表，选择n=1180 r/min，则实际切削速度为v=222.3m/min，工作台每分钟进给量为。=0.203060=360 mm/min根据X62型卧式铣床工作台进给量表10 彭林中，张宏.机械切削刀具及应用速查手册S.北京：化学工业出版社，2009:200-500.11 Application and development of case-based reasoning in fixture design. J . Journal of Southeast University，2004.12 Deep hole drilling number 25 M . World Public Library Association，1995.13 Bar dasz B, Zeid I . DEJAVU: case-based reasoning for mechanical design J . A r tif icial I ntelligence f or Engineer ing Design , Analy sis and Manuf actur ing,1993.10，选择=375 mm/min。（3）基本工时式中=59+77=136mm，=,=14mm，d=60mm，=26mm，=3mm，=360mm/min，i=1=0.47min=28 s工序 12精磨90圆柱面上离中心线24 mm的平面选用机床：卧轴矩台平面磨床M7112并使用专用夹具。MM7112功率为1.5 kw，工作台纵向移动速度2.518 m/min。查得用平形砂轮型号可选择为25002575。切削速度为22-25 m/min。工作台单行程纵向进给量10-20 mm/st，取15 mm/st。轴向进给速度为8m/min。加工余量为0.3 mm，磨削深度为0.029 mm/st，大约进给11次。确定加工时间： （3-11）工序13 精磨100右端面、的外圆柱面、90的左端面和外圆柱面（1）精磨100右端面选用液压万能工具磨床MYA6025，功率为1.10 KW。砂轮选用双斜边二号砂轮2001332。切削速度为1624 m/min。工作台单行程纵向进给量16-25 mm/st，取15 mm/st。加工余量为0.3 mm，磨削深度为0.029 mm/st，大约进给11次。确定加工时间：（2）90左端面选用液压万能工具磨床MYA6025，功率为1.10KW。砂轮选用双斜边二号砂轮2001332。切削速度为1624 m/min。工作台单行程纵向进给量16-25 mm/st，取15 mm/st。加工余量为0.3mm，磨削深度为0.029 mm/st，大约进给11次。确定加工时间：（3）精磨的外圆柱面选用机床：卧轴矩台平面磨床M7112并使用专用夹具。MM7112功率为1.5 kw，工作台纵向移动速度2.518 m/min。选择砂轮：。切削用量的选择。砂轮转速n=1500 r/min，v=27.5 m/s。轴向进给量。工件速度。径向进给量。切削工时： （3-12）（4） 精磨90外圆柱面工件速度。切削用量的选择。砂轮转速n=1500 r/min，v=28.5 m/s。径向进给量。选择砂轮：。轴向进给量。切削工时：工序14钻49透孔（1）刀具及机床选择选用9 mm高速钢锥柄标准麻花钻。选用Z525型摇臂钻床。（2）确定切削用量切削速度v=2434 m/min，切削进给量f=0.20 mm/r。取v=24