1、設計說明書題目 法蘭盤機械加工工藝編制及夾具設計專 業： 學 生 姓 名： 班 級： 學 號： 指 導 教 師： 完 成 時 間： 摘要工藝學是以研究機械加工工藝技術和夾具設計為主技術學科，具有很強的實踐性，要求學習過程中應緊密聯系生產實踐，同時它又具有很強的綜合性，本次畢業設計的課題是法蘭盤加工工藝規程及某一工序專用夾具設計，主要內容如下：首先，對零件進行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。第二步，進行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準和精基準。根據選好

2、的基準，制訂工藝路線。第三步，根據已經選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機床和刀具。對于粗加工，還要校核機床功率。最后，設計工序鉆法蘭盤孔的夾具。先提出設計問題，再選擇定位基準，然后開始切削力、夾緊力的計算和定位誤差的分析。然后把設計的過程整理為圖紙。通過以上的概述，整個設計基本完成。關鍵詞：工藝學、專用夾具、法蘭盤、誤差分析全套圖紙，加153893706i目 錄摘要i第1章緒論11.1 機械制造及機床夾具概述11.2 夾具的設計要點21.3 夾具的特點21.4 鉆床夾具概述21.5 機床夾具的發展趨勢5第2章 法蘭盤機械加工工藝規程設計72.1 零件的工藝分析及生產

3、類型的確定72.1.1 零件的作用72.1.2 零件的工藝分析72.1.3 零件生產類型的確定82.2零件工藝規程設計82.2.1 零件制造形式的確定82.2.2 基準的選擇82.3制定加工工藝路線92.4機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定102.5確定切削用量及基本工時11第3章 專用夾具的設計183.1 問題的提出183.2夾具設計183.2.1 夾具體材料的確定183.2.2 確定定位方案，選擇定位元件183.2.3 定位基準選擇203.2.4 切削力及夾緊力計算203.2.5 確定夾緊機構203.2.5 定位誤差分析203.2.6 夾具操作的簡要說明21第4章 結論22參考文獻23

4、第1章 緒論1.1 機械制造及機床夾具概述1、機械制造工業機械制造工業是國民經濟最重要的部門之一，是一個國家或地區經濟發展的支柱產業，其發展水平標志著該國家或地區的經濟實力、科技水平、生活水準和國防實力。機械制造工業是制造農業機械、動力機械、運輸機械、礦山機械等機械產品的工業生產部門，也是為國民經濟各部門提供冶金機械、化工設備和工作母機等設備的部門。機械制造業是國民經濟的裝備部，是為國民經濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產業。機械制造業的生產能力和發展標志著一個國家和地區國民經濟現代化的程度，而機械制造也生產能力主要取決于機械制造裝備的先進程度，產品性能和質量的好壞則取決于制造過程中工藝

5、水平的高低。2、機械制造工藝機械制造工藝技術是在人類生產實踐中產生并不斷發展的。在20世紀50年代“剛性”生產模式下，通過大量使用的專用設備和工裝夾具，提高生產效率和加工的自動化程度，進行單一或少品種的大批量生產，以“規模經濟”實現降低成本和提高質量的目的。在20世紀70年代主要通過改善生產過程管理來進一步提高產品質量和降低成本。在20世紀80年代，較多采用數控機床、機器人、柔性制造單元和系統等高技術的集成來滿足產品個性化和多樣化的要求，以滿足社會各消費群體的不同要求。到了90年代，機械制造工藝技術向著高精度、高效率、高自動化發展。3、機床夾具在機械加工中，為了迅速、準確地確定工件在機床上位置

6、，進而正確地確定工件與機床、刀具的相對位置關系，并在加工中始終保持這個正確位置的工藝裝備。機床夾具的種類很多，按機床夾具的通用特性分類有：通用夾具、專用夾具、可調夾具、組合夾具、自動線夾具；按夾具使用的機床分類有：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具和其他機床夾具等；按夾緊動力源分為：氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具等。夾具在其發展的200多年歷史中，大致經歷了三個階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產及內燃機，汽車工業的不斷發展，夾具逐漸在規模生產中發揮出其高效率及穩定加工質量的優越性，各類定位、夾緊裝置的結構也日趨完善，夾具

7、逐步發展成為機床工件工藝裝備工藝系統中相當重要的組成部分。這是夾具發展的第二階段。這一階段，夾具發展的主要特點是高效率。在現代化生產的今天，各類高效率，自動化夾具在高效，高精度及適應性方面，已有了相當大的提高。隨著電子技術，數控技術的發展，現代夾具的自動化和高適應性，已經使夾具與機床逐漸融為一體，使得中，小批量生產的生產效率逐步趨近于專業化的大批量生產的水平。這是夾具發展的第三個階段，這一階段，夾具的主要特點是高精度，高適應性。可以預見，夾具在不一個階段的主要發展趨勢將是逐步提高智能化水平。1.2 夾具的設計要點確定各表面加工方案，在選擇各表面孔的加工方法時，需綜合考慮以下因素：1、要考慮各表

8、面的精度和質量要求，根據各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。2、根據生產類型來選擇，在大批量生產中可使用專用的高效率的設備；在單件小批量生產中則使用常用設備和一般加工方法。3、要考慮被加工材料的性質。4、要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現有的加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。5、此外，還要考慮一些其他因素，如加工表面的物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。1.3 夾具的特點1、保證工件的加工精度2、提高生產效率3、工藝性好4、使用性好5、經濟型好1.4 鉆床夾具概述一、鉆床夾具的特點1、鉆床夾具的特點 在一般鉆床上對工件進行孔加工，多具有下述特點： (1

9、)、刀具本身的剛性較差(2)、多刀刃的不對稱，易造成孔的形位誤差(3)、普通麻花鉆頭起鉆時，孔位精度極差綜合以上孔加工特點，鉆床夾具的主要任務是要解決好工件相對刀具的正確加工位置的嚴格控制問題。在大批量生產中，為有效地解決鉆頭鉆孔孔位精度不穩定問題，多直接設置帶有刀具引導孔的模板，對鉆頭進行正確引導和對孔位進行強制性限制。尤其是對箱體、蓋板類工件的鉆孔，往往要同時由多支鉆頭一次性地鉆出眾多的孔，為保證加工孔系的位置精度，一定要通過一塊精確的模板，把多個孔位由引導孔限制好。這種用來正確引導鉆頭控制孔位精度的模板，稱為鉆模板。2、鉆模設計和使用中應注意的問題除上述結構特點外，設計和使用鈷床夾具，尚

10、需注意以下幾個問題：(1)、應正確地確定夾具夾緊力的方向和大小孔加工工序一般軸向力均較大，尤其是鉆孔，普通鉆頭的橫刃，極不利于鉆削的進行，將產生相當大的軸向抗力，若夾緊工件的夾緊力方向選擇不當，將會嚴重地影響鉆削工件夾緊的可靠性，特別是當采用大直徑、多鉆頭高速機動進給時。夾具設計，多把夾緊力與切削軸向力取在相同方向上，并直接指向夾具的主要定位基準面，以借助鉆頭的軸向切削力增大安裝面上的摩擦力，保持工件加工過程中的穩固性。(2)、注意夾具與工作臺間的牢固連接問題 當鉆頭即將鉆通工件，鉆心橫刃不再受工件材料阻礙時，鉆頭原來所受的巨大軸向抗力由于鉆心的穿透會瞬間消失，而此時尚未切出工件的左右鉆刃外緣

11、的正前角，由于主軸旋轉的作用，使得鉆頭上所受的軸向力會突然反向，使進給機構的傳動間隙反向，造成鉆刃進給量的突然增大，從而造成較大的拔鉆力(工件孔底材料咬住鉆刃，施加給鉆頭的強大拉力)。這個拔鉆力嚴重時，會把鉆頭從鉆套中強行拉出，若鉆頭裝夾牢固，則旋轉著的鉆頭可能會把夾具中的工件連同模板同時拔出，造成事故。二、鉆床夾具的結構類型鉆床夾具應用廣泛，種類較多,常用鉆床夾具的結構類型礦大致可分為固定式、回轉式、移動式、翻轉式、蓋板式和滑柱式等幾種主要類型。1、固定式鉆模固定式鉆模是指工件裝上夾具后，直至所有孔加工工序內容完成的全過程中，工件及夾具始終保持不動的鉆床夾具。夾具相對機床的位置固定不動，工件

12、在夾具中的位置固定不動，鉆套相對刀具的精確位置可以通過嚴格的調裝，所以固定式鉆模的鉆孔位置精度較高。但鉆孔的方向和位置不能變動，機動性差。一般情況下，固定式鉆模往往由于鉆模板的設置使夾具的敞開性變差，裝卸工件較麻煩，所以，工件的裝夾效率較低。固定式鉆模一般多用于機動性較好的搖臂鉆床上，以便對多個孔依次換位鉆削，或者用于組合多軸鉆上，同時對多孔進行鉆削，單孔加工可用于普通立鉆上。2、回轉式鈷模在中、小批量生產中，對于分布于同一圓周上的多個等直徑孔的加工，往往采用回轉式鉆模來裝夾工件。回轉式鉆模可以帶動工件進行回轉，以完成同一圓周上分布的多個孔的依次加工，孔的位置精度由鉆套和夾具上的回轉分度對定機

13、構來保證。根據鉆模板在夾具上不同的設置，可以把回轉式鉆模分為模板固定式和模板回轉式兩種。3、移動式鉆模移動式鉆模是指工件安裝到夾具上后，可通過夾具整體的自由移動或夾具局部結構的直線移動來依次完成多個孔的加工的鉆模。整體自由移動式鉆模一般適用于在臺鉆、立鉆上鉆削小尺寸孔的小型多孔工件，由于鉆削小孔，鉆削扭矩較小，鉆模在自身重力及摩擦力作用下，完全可以與鉆削扭力矩相平衡，加上手動進給，般不大會發生拔鉆危險，所以，夾具與工作臺不需固連在一起，這樣，可以利用夾具本身的移動來進行孔位的轉換而加工多孔。4、翻轉式鉆模翻轉式鉆模屬于一種活動式鉆模，工件一次性安裝到夾具中后，可以借助夾具使用過程中的手動翻轉，

14、更換夾具相對刀具的加工方向和安裝基面，從而可依次完成工件不同加工面上不同方位的孔加工。只是工件的這種翻轉換面是通過手動翻轉夾具實現的，所以要求工件及夾具的總質量不能太重。5、蓋板式鉆模 鉆床夾具最原始的形式就是一塊鉆模板，這就是蓋板式鉆模的原形，把模板蓋在大型工件上并壓緊，就可以把模板上的孔系復制在工件上。為保證模板的孔系相對工件的毛坯間較嚴格的位置關系，因此在模板上增加相對工件的定位元件及夾緊裝置。由于蓋板式鉆模很適合于小批量生產中大型機體、箱體工件的小孔孔系加工，所以其結構形式被保留下來。6、滑柱式鉆模滑柱式鉆模是一種應用廣泛的中小型通用夾具，它具有能夠在兩個滑柱的引導下進行上下移動的鉆模

15、板，在手動或者氣、液動力作用下，能夠快速壓緊工作，具有工件裝夾方便、夾緊動作迅速、操作簡便，易于實現自動化控制等優點。尤其適合于一些小型工件的孔加工。所以，在專業化生產和小批量生產中，滑柱式鉆模都得到廣泛的應用。1.5 機床夾具的發展趨勢加工夾具是不可缺少的一部分，由機床制造技術的推動下，以高速，高精度，復合，智能，環保方向發展，夾具移動高精技術，高效率，模塊組合，整體經濟的方向。1、高精為了減少定位誤差，隨著加工精度的提高，并提高制造精度要求的夾具的精度。 5m的精密定位夾具高音調的準確性，夾具的垂直支撐面達到0.01mm/300mm ，高平行度0.01mm/500mm 。德國demmele

16、r （ df戴樂）制造的長4米，寬2米的孔系列組合焊接夾具平臺，輪廓誤差為 0.03毫米;平行和垂直老虎鉗在5m以下;定位夾具重復安裝精度高達 5m的;重復瑞士erowa柔性夾具定位精度可達2 5m的。精密夾具及固定裝置已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業。事實上，為了滿足不同行業和經濟發展的需要，與文件夾不同型號和不同檔次的精度標準供選擇。2、效率為了提高機器的生產效率，雙面， 4枚夾緊夾具和越來越多的產品。為了減少作業的安裝時間，各種自動定心夾緊臺鉗，杠桿夾緊，凸輪夾緊，氣動和液壓夾緊，以便快速夾緊功能前移。新的電控永磁夾具，加緊和只有1到2秒松開工件，夾具結構簡化為

17、多臺機器，多方位，多部分的過程創造了條件。為了縮短機器上安裝和調整夾具的時間，瑞典3r夾具在短短一分鐘內完成安裝和校準電火花加工夾具。一分鐘之內，美國杰根斯（詹金斯）的球鎖裝夾系統將能夠找到并鎖定在機床工作臺上的夾具，球鎖裝夾系統用于柔性生產線更換夾具，起到停機時間，提高生產效率。3、模塊、組合組合夾具元件是一個組合的基礎。采用模塊化設計系列化，標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發的基點。省人工，時間，材料，能源，體現在創新的夾具系統中先進的。計算機輔助設計和裝配夾具的模塊化設計奠定基礎， cad技術的應用，建庫，典型夾具庫，標準和用戶檔案，進行優化夾具設計，三維實體組裝夾具

18、的用戶。切削過程仿真的工具，既為用戶提供正確，合理的夾具和零部件配套方案，而且還積累經驗，了解市場需求，不斷改進和完善夾具系統。與華中科技大學合作組合夾具分會，正在努力打造一個專業的網站夾具，夾具行業提供信息交流，裝置公共平臺產品的咨詢和開發，力爭實現通用夾具的設計和服務，遠程信息技術和業務的電子商務技術。4、公共經濟夾具的通用性直接影響經濟。模塊化，組合夾具系統，一次性投資比較大，只有夾具系統的可重構性，可重構性和可擴展性的特點，以及應用范圍廣，通用性好，夾具利用率，更快的投資回報率，以反映經濟性好。焊接夾具，只品種，規格很少套件，可組裝成各種焊接夾具的德國demmeler （戴美樂）的孔系

19、列組合。強大的功能元素，使得夾具通用性好，簡潔的組件，配套成本低，經濟實用的應用程序具有推廣價值。24第2章 法蘭盤機械加工工藝規程設計2.1 零件的工藝分析及生產類型的確定2.1.1 零件的作用題目給定的零件是法蘭盤， 法蘭盤起聯接作用是車床上的重要零件之一。各部分尺寸零件圖中詳細標注，如圖2-1 法蘭盤零件圖：如圖2-1 法蘭盤零件圖2.1.2 零件的工藝分析1、零件材料：ht150，最低抗拉強度150mpa，灰鑄鐵的抗拉強度和彈性模量均比鋼低得多，通常b約為120250mpa，抗壓強度與鋼接近，一般可達600-800mpa，塑性和韌度近于零，屬于脆性材料，不能鍛造和沖壓；焊接時產生裂紋的

20、傾向大，焊接區常出現白口組織，焊后難以切削加工，焊接性差；灰鑄鐵的鑄造性能優良，鑄件產生缺陷的傾向小；由于石墨的存在切削加工性能好，切削加工時呈崩碎切屑，通常不需加切削液；灰鑄鐵的減振能力為鋼的5-10倍，是制造機床床身、機座的主要材料；灰鑄鐵的耐磨性好，適于制造潤滑狀態下工作的導軌、襯套和活塞環等。2、組成表面分析：87mm和62mm外圓柱面及其所在端面；31mm、40mm及50mm內圓柱面；2x0.5mm的槽；4x7的通孔；4x11的孔；各外輪廓表面；倒角；圓角等。 3、主要表面分析：零件62mm外圓柱面為主要定位工作面，表面粗糙度要求ra1.6m。 4、主要技術要求：兩b面的平行度、兩b

21、面與62mmd11中心線的垂直度公差為0.02mm。未注鑄造圓角r2；未注倒角c1；未注尺寸公差按不加工處理。2.1.3 零件生產類型的確定零件的生產類型是指企業生產專業化程度的分類，它對工藝規程的制訂具有決定性的影響。生產類型一般可分為大量生產、成批生產和單件生產三種類型，不同的生產類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產類型是按零件的年生產綱領和產品特征來確定的。生產綱領是指企業在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。年生產綱領是包括備品和廢品在內的某產品年產量。零件的生產綱領n可按下式計算：根據上式就可以計算求得出零件的年生產綱領，再通過查表，就能確定該零件的生產類型。根據本文的設計任務書

22、及機械制造技術基礎課程設計指導教程可知該零件年產量為500套為小批量生產的輕型零件。2.2 零件工藝規程設計2.2.1 零件制造形式的確定灰鑄鐵的抗拉強度和彈性模量均比鋼低得多，通常b約為120250mpa，抗壓強度與鋼接近，一般可達600-800mpa，塑性和韌度近于零，屬于脆性材料；灰鑄鐵的鑄造性能優良，鑄件產生缺陷的傾向小；由于石墨的存在切削加工性能好，切削加工時呈崩碎切屑；灰鑄鐵的耐磨性好，適于制造潤滑狀態下工作的導軌、襯套和活塞環等。零件材料為ht150。2.2.2 基準的選擇基面的選擇是工藝規程中的重要工作之一，基面的選擇的正確與合理可以使加工的質量得到保證、生產效率得到提高；否則

23、不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。定位基準分為粗基準和精基準，用毛坯上未經加工的表面作為定位基準成為粗基準，使用經過加工表面作為定位基準稱為精基準。在制定工藝規程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。1.粗基準的選擇原則為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。2.精基準的選擇原則“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的定位誤差。“基準統一”原則 盡可能在多數

24、工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。“自為基準“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。“互為基準“原則 當兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。根據上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據座架零件圖，本零件是帶有孔比較簡單的零件。粗基準的選擇：87外圓及所在端面的主要設計基準，也比較適合作零件上眾多表面加工的定位基準。精基準的選擇：對于精基準而言，主要應考慮基準的重合問題。本次設計采用62d11及所在

25、端面作為精基準。2.3 制定加工工藝路線制定工藝路線的出發點應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為批量生產的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使用生產成本下降：工藝路線方案：工序1：鑄造工序2：熱處理工序3：粗車62所在的上端面，保證尺寸12工序4：粗車62d11的外圓柱面工序5：半精車62d11的外圓柱面工序6：精車62d11的外圓柱面工序7：粗車87所在的上端面工序8：半精車87所在的上端面工序9：精車87所在的上端面，保證尺寸12工序10：切2x0.5的槽工序11：粗

26、車31的圓柱孔工序12：半精車31的圓柱孔工序13：精車31的圓柱孔，保證ra3.2工序14：粗車50x12的圓柱孔工序15：半精車50x12的圓柱孔工序16：精車50x12的圓柱孔，保證ra3.2工序17：鉆4x7的通孔工序18：鉆4x11x6的孔工序19：粗銑r10所在的圓弧面工序20：倒角，去毛刺工序21：清洗工序22：終檢以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡片”。2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為ht150，砂型鑄件。灰鑄鐵的抗拉強度和彈性模量均比鋼低得多，通常b約為120250mpa，抗壓強度與鋼接近，一般可達600-800mpa。根據上述原始資料及加工工藝，分

27、別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、粗車62所在的上端面，保證尺寸12mm，參照機械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊），確定工序尺寸為 z=4mm，加工余量為： 粗車：62mm z=4mm2、車62d11的外圓柱面，參照工藝手冊，確定工序尺寸為 z=4mm，加工余量分別為： 粗車：62d11mm z=2mm 半精車：62d11mm z=1.5mm 精車：62d11mm z=0.5mm3、車87所在的上端面，保證尺寸12mm，參照工藝手冊，確定工序尺寸為 z=4mm，加工余量分別為： 粗車：87mm z=2mm 半精車：87mm z=1.5mm 精車：87mm z=0.5m

28、m4、切2x0.5的槽，參照工藝手冊，確定工序尺寸為 z=2mm，加工余量為： 車削：2x0.5mm z=2mm5、車31的圓柱孔，保證ra3.2，參照工藝手冊，確定工序尺寸為 z=4mm，加工余量分別為： 粗車：31mm z=2mm 半精車：31mm z=1.5mm 精車：31mm z=0.5mm6、車50x12的圓柱孔，保證ra3.2，參照工藝手冊，確定工序尺寸為 z=5mm，加工余量分別為： 粗車：50mm z=2.5mm 半精車：50mm z=2mm 精車：50mm z=0.5mm7、鉆4x7的通孔，參照工藝孔的加工余量分配手冊，確定加工余量分別為： 鉆孔：7mm z=0.5mm 8、

29、鉆4x11x6的孔，參照工藝孔的加工余量分配手冊，確定加工余量分別為： 鉆孔：11mm z=0.5mm 9、粗銑r10所在的圓弧面，參照工藝手冊，確定工序尺寸為 z=2mm，加工余量為： 銑削：r10mm z=2mm由于本設計規定的零件為大批生產，應該采用調整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調整法加工方式予以確定。2.5 確定切削用量及基本工時切削用量包括背吃刀量、進給量和切削速度。確定順序是確定、，再確定及基本時間：工序1：鑄造工序2：熱處理工序3：粗車62所在的上端面，保證尺寸12本工序為粗車端面。已知加工材料為ht150，鑄件，有外皮；機床為ca6140型臥式車床，工件裝夾在

30、三爪自定心卡盤中。1、確定背吃刀量查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取ap=2mm。2、確定進給量f 查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取f=0.18mm/r。3、確定切削速度v 當用yt15硬質合金車刀加工鋼材時，查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導得： f=0.18mm/r、vc=60m/min。n=1000vc/d=273r/min。由ca6140說明書取n=267r/min 故實際切削速度vc=nd/1000=58.7m/min 取ap=2mm，校核功率： pm=kcapfvc/60000=230520.6658.7/60000=5.9kw 由于機床說明書查得pc=7.5 kw，效

31、率為=0.8，機床功率pcpm，所以機床功率足夠，實際取值為vc=58.7m/min、n=267r/min、f=0.25mm/r、ap=2mm。4、基本時間根據機械制造工藝學車端面時間為： 式中：，則工序4：粗車62d11的外圓柱面本工序為粗車外圓。已知加工材料為ht150，鑄件，有外皮；機床為ca6140型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。所選刀具為yt15硬質合金車刀，由于ca6140機床的中心高為200mm，故選用刀桿尺寸bh=16mm25mm，刀片厚度為4.5mm。1、確定背吃刀量 由于粗車雙邊余量為3mm，則2.5mm。2、確定進給量f 在粗車鋼件、刀桿尺寸為、工件直徑為時，。按

32、ca6140機床的進給量選擇。3、確定切削速度v 當用yt15硬質合金車刀加工鋼材時，查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導得： f=0.4mm/r、vc=60m/min。n=1000vc/d=273r/min由ca6140說明書取n=267r/min 故實際切削速度vc=nd/1000=58.7m/min實際取值為vc=58.7m/min、n=267r/min、f=0.4mm/r、ap=2.5mm。4、基本時間根據機械制造工藝學車外圓時間為： 式中：，則工序5：半精車62d11的外圓柱面計算方法與工序4基本一致，在此不再累贅。工序6：精車62d11的外圓柱面計算方法與工序4基本一致，在此不再累

33、贅。工序7：粗車87所在的上端面本工序為粗車端面。已知加工材料為ht150，鑄件，有外皮；機床為ca6140型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。1、確定背吃刀量查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取ap=2mm2、確定進給量f 查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取f=0.6mm/r3、確定切削速度v 當用yt15硬質合金車刀加工鋼材時，查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導得： f=0.6mm/r、vc=75m/min。n=1000vc/d=275r/min由ca6140說明書取n=267r/min 故實際切削速度vc=nd/1000=73m/min 取ap=2mm，校核功率： pm=kc

34、apfvc/60000=230520.6673/60000=5.6kw 由于機床說明書查得pc=7.5 kw，效率為=0.8，機床功率pcpm，所以機床功率足夠，實際取值為vc=73m/min、n=267r/min、f=0.6mm/r、ap=2mm。4、基本時間根據機械制造工藝學車端面機動時間為： 式中：，則工序8：半精車87所在的上端面計算方法與工序7基本一致，在此不再累贅。工序9：精車87所在的上端面，保證尺寸12計算方法與工序7基本一致，在此不再累贅。工序10：切2x0.5的槽本工序為切槽。加工材料為ht150，機床為ca6140型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。1、確定背吃刀量

35、查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取ap=2mm。2、確定進給量f 查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取f=0.1mm/r。3、確定切削速度v 根據計算得vc=nd/1000=39.5m/min4、機床轉速n 根據計算圓整得n=525r/min實際取值為vc=39.5m/min、n=525r/min、f=0.1mm/r、ap=2mm。5、基本時間根據機械制造工藝學車端面機動時間為：式中：，則工序11：粗車31的圓柱孔本工序為粗車圓柱孔。加工材料為ht150，機床為ca6140型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。1、確定背吃刀量 查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取ap=2.25mm。

36、2、確定進給量f 查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取f=0.18mm/r。3、確定切削速度v 當用yt15硬質合金車刀加工鋼材時，查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導得： f=0.18mm/r、vc=40m/min。n=1000vc/d=411r/min。由ca6140說明書取n=423r/min 故實際切削速度vc=nd/1000=41m/min實際取值為vc=41m/min、n=423r/min、f=0.18mm/r、ap=2.25mm。4、基本時間根據機械制造工藝學車端面機動時間為：式中：，則工序12：半精車31的圓柱孔計算方法與工序11基本一致，在此不再累贅。工序13：精車31的圓

37、柱孔，保證ra3.2計算方法與工序11基本一致，在此不再累贅。工序14：粗車50x12的圓柱孔本工序為粗車外圓。加工材料為ht150，機床為ca6140型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。1、確定背吃刀量 查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取ap=2.5mm。2、確定進給量f 查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取f=0.25mm/r。3、確定切削速度v 當用yt15硬質合金車刀加工鋼材時，查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導得： f=0.25mm/r、vc=60m/min。n=1000vc/d=382r/min。由ca6140說明書取n=423r/min 故實際切削速度vc=nd/10

38、00=66m/min，實際取值為vc=66m/min、n=423r/min、f=0.25mm/r、ap=2.5mm。4、基本時間根據機械制造工藝學車端面機動時間為：式中：，則工序15：半精車50x12的圓柱孔計算方法與工序14基本一致，在此不再累贅。工序16：精車50x12的圓柱孔，保證ra3.2計算方法與工序14基本一致，在此不再累贅。工序17：鉆4x7的通孔在z525立式鉆床和專用夾具上進行加工，選用d=7的麻花鉆鉆孔。選用=7mm高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表）由切削表和工藝表查得，。2、進給量的確定按機床選取3、工時的確定l=12mm，= 8mm, =3mm.基本工時： 工序18：鉆4x11

39、x6的孔在z525立式鉆床和專用夾具上進行加工，選用d=11的麻花鉆鉆孔選用=11mm高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表）由切削表和工藝表查得，。2、進給量的確定按機床選取3、工時的確定l=6mm，= 8mm, =3mm.基本工時： 工序19：粗銑r10所在的圓弧面本工序為粗銑圓弧面。加工材料為ht150，機床為x52k立式銑床，工件裝夾在專用夾具中。1、確定背吃刀量 查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取ap=2mm。2、確定進給量f 查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導取f=0.12mm/r。3、確定切削速度v當用yt15硬質合金銑刀加工鋼材時，查機械制造工藝與機床夾具課程設計指導： f=0.12m

40、m/r、vc=95m/min。刀具mm、 由x52k立式銑床說明書取n=380r/min 故實際切削速度4、基本時間根據機械制造工藝學銑面機動時間為： 式中：，則工序20：倒角，去毛刺工序21：清洗工序22：終檢第3章 專用夾具的設計專用夾具的設計，方便操作者的加工及裝卸，節省時間，提高工作效率。本文設計的夾具是鉆4-7及4-11孔。用于在z525立式鉆床上加工。3.1 問題的提出本夾具用于鉆4-7及4-11孔。本工序前50內圓柱孔、上下和前后兩端面、圓柱面均已加工過。此外，在本工序加工時還應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度。3.2 夾具設計3.2.1 夾具體材料的確定夾具體可分為以下4類

41、：1、鑄造夾具體；2、焊接夾具體；3、鍛造夾具體；4、型材夾具體。在本次設計中采用鑄造夾具體，立板、底板的材料均采用灰鑄鐵（ht200）。該材料的強度、耐磨性、耐熱性、減振性較好，鑄造性能也較好，使用前需要進行人工時效處理。3.2.2 確定定位方案，選擇定位元件本夾具以菱形銷、底面、立面進行定位限制五個自由度，又以工件的底平面進行定位，限制一個自由度，實現完全定位，本夾具在使用時一次只能安裝一個工件。夾具采用手動活動v型塊方頭螺栓傳力并夾緊工件、夾緊工件時，擰緊方頭螺栓，在工件的前端面上采用2個六角螺栓帶動夾緊塊壓緊工件，保證與鉆孔時工件不發生抖動。為更有效的加工工件在定位套上采用2個鉆模板加

42、工工件。鉆削時，立式鉆床工作臺作縱向進給，具體結構詳見下圖：3.2.3 定位基準選擇因需加工的工序是工件4-7及4-11的圓柱孔。本夾具采用工件的底平面、立面、菱形銷作為主要基準。為了提高加工效率，采用手動夾緊工件快換裝置。3.2.4 切削力及夾緊力計算刀具：硬質合金鉆頭由實際加工的經驗可知，鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向，即平行于工作臺，查切削手冊，切削力計算公式為：其中：，與加工材料有關，取0.94；與刀具刃磨形狀有關，取1.33；與鉆頭標準有關，取1.0，則：3.2.5 確定夾緊機構在機械加工工藝設計中，已經確定座架的生產類型為小批量生產，在此工序夾具中選擇螺旋夾緊機構、活動v型塊通過方頭螺栓夾緊工件。底面、菱形銷限制工件5個自由度，利用工件的工件的立面限制1個自由度，實現完全定位。裝夾工件時，先將工件定位孔裝入帶有圓柱孔里，最后擰緊方頭螺栓夾緊工件。3.2.5 定位誤差分析本工序采用活動頂尖和夾緊塊的夾緊裝置，工件始終緊貼夾緊塊面，工件自重帶來一定的平行于夾具體底板的水平