CA6140车床法兰盘加工工艺及夹具设计最终版

目录

1零件的分析........................................................... ２

2工艺规程设计 ......................................................... 2

3 夹具设计 ............................................................. 42

4总结 ...................................................................... 45

１ / 45

1

零件的分析

1.1零件的作用

CA6140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。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，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。

1.2零件的工艺分析

0.045法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ200mm的孔为中0.120心 ,包括：Φ100mm的外圆柱面及左端面, 尺寸为Φ450.340.017mm的圆柱面,Φ90mm的

外圆柱面、右端面及上面的4个Φ9mm的透孔， Φ4500.6mm的外圆柱面及上面的Φ6mm，Φ4mm的孔, Φ90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面。

并且其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工孔到尺寸要求，再以孔定位加工各个表面。

2

工艺规程设计

2.1确定毛配的制造形式

零件材料为HT200，由于该零件是中批生产，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金

属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。

2.2基面的选择

２ / 45

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 1）粗基准的选择

选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便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加工面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Φ45外圆柱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。

2.3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。在生产纲领一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

工序 1 粗车Φ100端面及外圆柱面

工序 2 粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面及外圆柱面 工序 3 钻、扩、铰、精铰Φ20的孔

工序 4 半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ

90外圆柱面上的倒角，车Φ20孔的左端倒角

工序 5 半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的右端面，车3×2退刀槽，

车Φ45圆柱面两端的倒角，车Φ20 内孔的右端倒角

工序 6 精车Φ45的外圆，精车Φ90的右端面及外圆柱面 工序 7 精车Φ100的端面及外圆柱面 工序 8 成形车刀粗、半精、精车B面 工序 9 粗铣Φ90圆柱面上的两个平面

３ / 45

工序 10 半精铣Φ90圆柱面上离中心线34mm的平面 工序 11 半精铣Φ90圆柱面上离中心线24mm的平面 工序 12 精铣Φ90圆柱面上离中心线24mm的平面 工序 13 精磨Φ90圆柱面上离中心线24mm的平面 工序 14 磨Φ45外圆柱面 工序 15 钻4×Φ9透孔 工序 16 钻Φ4孔，铰Φ6孔 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

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“法兰盘”零件材料为HT200，毛坯重量约为1.4kg，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，工序及毛坯尺寸如下：

“法兰盘”零件材料为HT200，硬度190HBS，毛坯重量约为2.8KG，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. 450mm外圆表面 0.017此外圆表面为IT6级，参照《切削加工简明实用手册》确定各工序尺寸及加工余量

工序名称 工序余量 精磨外圆 精车外圆 0.2 0.4 工序基本尺寸 45 45.2 工序尺寸的公差 0.017 0.039 工序尺寸及偏差 Φ4500.017 Φ45.200.039 ４ / 45

半精车外圆 粗车外圆 毛坯 1.4 45.6 0.1 Φ45.600.1 3 5 47 50 0.3 1.0 0.1Φ470.2 0.5Φ500.5 0.122. 外圆表面Φ1000.34mm

参照《切削加工简明实用手册》确定各工序尺寸及加工余量 工序名称 工序余量 精车外圆 半精车外圆 粗车外圆 毛坯 4 6 102 106 0.6 1.6 0.5 1.5 工序基本尺寸 100 100．5 工序尺寸的公差 0.24 0.30 工序尺寸及偏差 0.12Φ1000.34 Φ100.500.30 0.30Φ1020.30 0.8Φ1060.8 3．B面Φ4500.6mm

参照《切削加工简明实用手册》确定各工序尺寸及加工余量 工序名称 工序余量 精车外圆 半精车外圆 粗车 毛坯 2 4 47 49 1.0 2.0 0.6 1.4 工序基本尺寸 45 45.6 工序尺寸的公差 0.6 0.7 工序尺寸及公差 Φ4500.6 0.3Φ45.60.4 0.5Φ470.5 1.0Φ491.0 ５ / 45

4、B面中两个端面：

工序名称 精车 半精车 粗车 毛坯 0.0455．孔Φ200mm

工序余量 0.2 0.8 2 3 参照《切削加工简明实用手册》确定各工序尺寸及加工余量 工序名称 工序余量 精铰 铰孔 扩孔 钻孔 毛坯 6.Φ90mm外圆 工序名称 工序余量 精车外圆 半精车外圆 粗车 4 92 1.0 0.5 1.5 工序基本尺寸 90 90.5 工序尺寸的公差 0.6 0.7 工序尺寸及公差 Φ9000.6 0.3Φ90.50.4 工序基本尺寸 20 19.9 19.7 18 0 工序尺寸的公差 0.045 0.084 0.1 +0.6 工序尺寸及公差 0.045Φ200 0.1 0.2 1.7 18 20 0.063Φ19.90.021 0.1Φ19.70 0.6Φ180 0.5Φ920.5 ６ / 45

毛坯 6 96 2.0 1.0Φ961.0 7. Φ4500.017mm的右端面

1）参考《实用金属切削加工工艺手册》，铸件重量为2.8kg，Φ4500.017mm端面的单边加工余量为2.0～3.0，取Z=3.0mm，材质系数取M1，复杂系数取S2，则铸件的

0.7偏差为0.8；

2）精车余量：单边为0.2mm，精车公差既为零件公差0.017mm； 3）半精车余量：单边为0.8mm，本工序的加工公差为0.1mm； 4）粗车余量：粗车的公差余量（单边）为Z=3.0-0.2-0.8=2mm；

粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为IT11级，因此，可以知道本工序的加工公差为0.16mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；

Φ4500.017mm右端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图：

工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精车端面 0.2 4 90.6 9400.6 半精车端面 0.8 94.2 95 0.7 1.0 0.394.20.4 0.5950.5 粗车 2 ７ / 45

毛坯 3 7 92.0 1.0901.0 0.128. Φ1000.34mm左端面

工序名称 工序余量 工序基本尺寸 91 91.2 工序尺寸的公差 0.6 0.7 工序尺寸及公差 9100.6 0.391.20.4 精车端面 半精车端面 粗车 0.2 0.8 2 3 92 94 1.0 0.6 0.5920.5 9400.6 9、90mm右端面：

工序名称 精车 半精车 粗车 毛坯 0.04510、90mm圆柱面上离200mm孔中心线34mm的平面

工序余量 0.2 0．8 2 3 工序名称 半精铣 粗铣 毛坯 工序余量 0.7 10.3 11 0.04511、90mm圆柱面上离200mm孔中心线24mm的平面

工序名称 ８ / 45

工序余量

精磨 精铣 半精铣 粗铣 毛坯 2.5确定切削用量及基本工时 工序 1 粗车Φ100端面及外圆柱面

1) 粗车Φ100端面

（1） 选择刀具

0.05 0.15 0．7 20.1 21 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B×H=16×25 （2） 确定切削用量

（a） 确定背吃刀量ap

粗车的余量为2mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成，即ap2mm （b） 确定进给量f

根据手册，得f=0.6-0.9mm/r，取f=0.65mm/r （c） 确定切削速度

当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap2mm，f=0.65mm/r，查出vc65m/min，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：kvc0.77 Vc=kvcvc50m/min 则根据n1000v100050150.15r/min dw106按CA6140车床的转速列表查得与150.15r/min相近的转速为n=160r/min，

９ / 45

得实际切削速度为vnd16010653.28m/min 10001000确定ap2mm，f=0.65mm/r，n=160r/min，v=53.28m/min （3） 计算基本工时 Tf1Ll1Li nfdd1l1l2l3，d=106，d1 =0 2aptankr(23)2

其中l235，取l24，l30 所以，Tf1Li34s nf2) 粗车Φ100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5mm，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

（a）确定背吃刀量ap

粗车的余量为2mm（半径值），一次走刀完成，即ap2mm （b） 确定进给量f

根据手册，得f=0.6-0.9，取f=0.8mm/r （c） 确定切削速度

当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap2mm，

f=0.8mm/r，查出vc89m/min，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：kvc0.62

１０ / 45

Vc=kvcvc55.22m/min 则根据n1000v100055.22175.8r/min dw106按CA6140车床的转速列表查得与175.8r/min相近的转速为n=160r/min，

nd160106得实际切削速度为v53.28m/min

10001000确定ap2mm，f=0.8mm/r，n=160r/min，v=53.28m/min （3） 计算基本工时 Tf1Lll1l2l3Lii nffndd1l1l2l3，d=106，d1 =0 2其中l9，l1aptankr(23)2，取l23，l30

所以，Tf1Li7s nf工序 2 粗车Φ45右端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面及外圆柱面

1)粗车Φ45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B×H=16×25 （2） 确定切削用量

(a)确定背吃刀量ap

粗车的余量为2mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成，即ap2mm (b)确定进给量f

根据手册，得f=0.4-0.5，取f=0.5mm/r

１１ / 45

(c)确定切削速度

当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap2mm，

f=0.5mm/r，查出vc94.28m/min，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：kvc0.77 Vc=kvcvc72.54m/min 则根据n1000v100094.28513.1r/min dw50按CA6140车床的转速列表查得与513.1r/min相近的转速为n=500r/min，

nd50050得实际切削速度为v78.54m/min

10001000确定ap2mm，f=0.5mm/r，n=500r/min，v=78.54m/min

（3）计算基本工时

Tf1LLi nfdd1l1l2l3，d=50，d1 =0 2aptankr(23)2

l1其中l235，取l24，l30 所以，Tf12）粗车Φ90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B×H=16×25 （2） 确定切削用量

Li6s nf１２ / 45

a)确定背吃刀量ap

粗车的余量为2mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成，即ap2mm b)确定进给量f

根据手册，得f=0.6-08，取f=0.75mm/r

c)确定切削速度

当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap2mm，

f=0.75mm/r，查出vc79.18m/min，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：kvc0.77 Vc=kvcvc60.92m/min 则根据n1000v100079.18201.99r/min dw96按CA6140车床的转速列表查得与201.99r/min相近的转速为n=200r/min，

nd20096得实际切削速度为v60.32m/min

10001000确定ap2mm，f=0.75mm/r，n=200r/min，v=60.32m/min

（3）计算基本工时

Tf1LLi nfdd1l1l2l3，d=96，d1 =50 2aptankr(23)2

l1其中l235，取l24，l30 所以，Tf1Li12s nf１３ / 45

3）粗车4500.017外圆

（1）选择刀具

选用90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5mm，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 （a）确定背吃刀量ap

粗车的余量为2mm（半径值），一次走刀完成，即ap2mm （b） 确定进给量f

根据手册，得f=0.4-0.9，取f=0.56mm/r （c）确定切削速度

当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap2mm，

f=0.56mm/r，查出vc80m/min，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：kvc0.62 Vc=kvcvc49.64m/min 则根据n1000v100049.64316r/min dw50按CA6140车床的转速列表查得与316r/min相近的转速为n=320r/min，得nd32050实际切削速度为v50.27m/min

10001000确定ap2mm，f=0.56mm/r，n=320r/min，v=50.27m/min （3） 计算基本工时 Tf1Lll1l2l3Lii nffndd1l1l2l3，d=106，d1 =0 2１４ / 45

其中l41，l1aptankr(23)2， l235，取l23，l30

所以，Tf14）粗车90外圆

（1）选择刀具

Li15s nf选用90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5mm，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 （a）确定背吃刀量ap

粗车的余量为2mm（半径值），一次走刀完成，即ap2mm （b） 确定进给量f

根据手册，得f=0.6-1.2，取f=0.79mm/r （c）确定切削速度

当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap2mm，

f=0.79mm/r，查出vc70m/min，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：kvc0.62 Vc=kvcvc43.44m/min 则根据n1000v100043.44144r/min dw96按CA6140车床的转速列表查得与144r/min相近的转速为n=160r/min，得

nd1609648.25m/min 实际切削速度为v10001000确定ap2mm，f=0.79mm/r，n=160r/min，v=48.25m/min （4） 计算基本工时

１５ / 45

Tf1Lll1l2l3Lii nffndd1l1l2l3，d=106，d1 =0 2其中l9，l1aptankr(23)2，l235，取l23，l30

所以，Tf1Li7s nf工序 3 钻、绞Φ20的孔 1）钻18孔

（1） 机床的选择：选用CA6140卧式车床

（2） 刀具的选择：选用直径18mm高速钢标准锥柄麻花钻 （3） 切削用量选择：

查表得：f=0.2-0.4mm/r，进给量取f=0.32mm/r

当使用高速钢标准锥柄麻花钻加工HT200，f=0.32mm/r，查出

vc24m/min，

则根据n1000v100024424.2r/min dw18按CA6140车床的转速列表查得与424.2r/min相近的转速为n=400r/min，

nd40018得实际切削速度为v22.62m/min

10001000确定ap9mm，f=0.32mm/r，n=400r/min，v=22.62m/min

（4）计算基本工时

Tf1ll1l2Lii nffn其中l93，l1Ddcotkr(12)1.6，取l22 2所以，Tf1Li45s nf１６ / 45

2）扩19.8孔

(1)机床的选择：选用CA6140卧式车床

(2)刀具的选择：选用直径19.8mm高速钢标准锥柄扩孔钻 (3)切削用量选择：

查表得：f=0.9-1.1mm/r，进给量取f=0.96mm/r

当使用高速钢标准锥柄麻花钻加工HT200，f=0.96mm/r，查出

vc10.5m/min，

则根据n1000v100010.5168.7r/min dw19.8按CA6140车床的转速列表查得与168.7r/min相近的转速为n=140r/min，

nd14019.8得实际切削速度为v8.7m/min

10001000确定ap0.9mm，f=0.96mm/r，n=140r/min，v=8.7m/min (4)计算基本工时

Tf1ll1l2Lii nffn其中l93，l1Ddcotkr(12)1.6，取l22 2所以，Tf13）铰19.94孔

Li43s nf（1） 机床的选择：选用CA6140卧式车床

（2）刀具的选择：选用直径19.94mm高速钢锥柄机用铰刀 （3）切削用量选择：

查表得：f=1.5-3.0mm/r，进给量取f=1.6mm/r

转速为n=140r/min与扩孔相同，得实际切削速度为

nd14019.94v8.77m/min 10001000确定ap0.07mm，f=1.6mm/r，n=140r/min，v=8.77m/min

１７ / 45

（4）计算基本工时

Tf1ll1l2Lii nffn其中l93，l1Ddcotkr(12)1.6，取l215 2所以，Tf14）精铰20孔

Li29s nf（1） 机床的选择：选用CA6140卧式车床

（2）刀具的选择：选用直径20mm高速钢锥柄机用铰刀 （3）切削用量选择：

查表得：f=1.5-3.0mm/r，进给量取f=1.6mm/r

转速为n=140r/min与扩孔相同，得实际切削速度为

nd14020v8.796m/min 10001000确定ap0.03mm，f=1.6mm/r，n=140r/min，v=8.796m/min （4）计算基本工时

Tf1ll1l2Lii nffn其中l93，l1Ddcotkr(12)1.6，取l215 2所以，Tf1Li29s nf工序 4 半精车Φ100的左端面及外圆柱面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、

Φ90外圆柱面上的倒角，车Φ20孔的左端倒角

1）半精车Φ100左端面

（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

１８ / 45

尖角圆弧半径为0.5，刃倾角为-10°，刀杆横截面B×H=16×25 （2） 确定切削用量

（a）确定背吃刀量ap

半精车的余量为0.8mm，可一次走刀完成，即ap0.8mm （b） 确定进给量f

根据手册，得f=0.18-0.25mm/r，取f=0.24mm/r （c） 确定切削速度

当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap0.8mm，

f=0.24mm/r，查出vc120m/min，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：kvc0.77 Vc=kvcvc92.33m/min 则根据n1000v100092.33288.13r/min dw102按CA6140车床的转速列表查得与288.13r/min相近的转速为n=320r/min，nd320102得实际切削速度为v102.54m/min

10001000确定ap0.8mm，f=0.24mm/r，n=320r/min，v=102.54m/min （3） 计算基本工时 Tf1Ll1Li nfdd1l1l2l3，d=102，d1 =20 2aptankr(23)2

其中l235，取l24，l30 所以，Tf1Li37s nf１９ / 45

2）半精车Φ100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5mm，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）确定切削用量 （a）确定背吃刀量ap

粗车的余量为0.75mm（半径值），一次走刀完成，即ap0.75mm （b） 确定进给量f

根据手册，得f=0.2-0.3mm/r，取f=0.28mm/r （c）确定切削速度

当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap0.75mm，

f=0.28mm/r，查出vc120m/min，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：kvc0.62 Vc=kvcvc74.46m/min 则根据n1000v100074.46232.37r/min dw102按CA6140车床的转速列表查得与232.37r/min相近的转速为n=250r/min，

nd250102得实际切削速度为v80.1m/min

10001000确定ap0.75mm，f=0.28mm/r，n=250r/min，v=80.1m/min

（3）计算基本工时

Tf1ll1l2l3Lii nffnLll1l2l3

２０ / 45

其中l9，l1aptankr(23)2，其中l235，取l23，l30

所以，Tf1Li12s nf3）半精车Φ90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5mm，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）确定切削用量 （a）确定背吃刀量ap

粗车的余量为0.75mm（半径值），一次走刀完成，即ap0.75mm (b)确定进给量f

根据手册，得f=0.2-0.3mm/r，取f=0.28mm/r （c）确定切削速度

当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap0.75mm，

f=0.28mm/r，查出vc120m/min，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：kvc0.62 Vc=kvcvc74.46m/min 则根据n1000v100074.46257.62r/min dw92按CA6140车床的转速列表查得与257.62r/min相近的转速为n=250r/min，

nd2509272.26m/min 得实际切削速度为v10001000确定ap0.75mm，f=0.28mm/r，n=250r/min，v=72.26m/min

（3）计算基本工时

２１ / 45

Tf1ll1l2l3Lii nffnLll1l2l3

其中l9，l1aptankr(23)2，其中l235，取l24，l30

所以，Tf14）倒角（Φ90）

（1）选择刀具

Li13s nf选用90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5mm，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）确定切削用量

背吃刀量ap1.5mm，手动进给，一次走刀。

vc80m/min，n=283r/min，按CA6140车床的转速列表

n=250r/min，v=70.7m/min

5）倒角（Φ100） （1）选择刀具

选用90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5mm，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）确定切削用量

背吃刀量ap1.5mm，手动进给，一次走刀。

vc80m/min，n=283r/min，按CA6140车床的转速列表

n=250r/min，v=70.7m/min

6）倒角（Φ20内孔左端倒角）

（1）选择刀具

２２ / 45

选用90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5mm，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）确定切削用量

背吃刀量ap1mm，手动进给，一次走刀。

vc30m/min，n=477.7r/min，按CA6140车床的转速列表

n=450r/min，v=28.3m/min

工序 5 半精车450半精车90mm的右端面，车0.017mm的右端面及外圆柱面，

32退刀槽，车4500.017mm圆柱面的倒角，车20mm 内孔的右端倒角

1）半精车4500.017mm的右端面 （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B×H=16×25 （2）确定切削用量

(a)确定背吃刀量ap

半精车的余量为1mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成，即ap1mm (b)确定进给量f

根据手册，得f=0.4-0.5，取f=0.43mm/r (c)确定切削速度

当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap1mm，

f=0.43mm/r，查出vc120m/min，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：kvc0.77 Vc=kvcvc92.33m/min

２３ / 45

则根据n1000v100092.33625.3r/min dw47按CA6140车床的转速列表查得与625.3r/min相近的转速为n=710r/min，

nd71047得实际切削速度为v104.83m/min

10001000确定ap1mm，f=0.43mm/r，n=710r/min，v=104.83m/min

（3）计算基本工时

Tf1LLi nfdd1l1l2l3，d=47，d1 =20 2aptankr(23)2

l1其中l235，取l24，l30 所以，Tf1Li2s nf2）半精车90mm的右端面 （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B×H=16×25 （2）确定切削用量

a） 确定背吃刀量ap

半精车的余量为0.8mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成，即ap0.8mm b）确定进给量f

根据手册，得f=0.1-0.25，取f=0.24mm/r （c）确定切削速度

２４ / 45

当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap0.8mm，

f=0.24mm/r，查出vc120m/min，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：kvc0.77 Vc=kvcvc92.33m/min 则根据n1000v100092.33324.75r/min dw90.5按CA6140车床的转速列表查得与324.75r/min相近的转速为n=320r/min，

nd32090.5得实际切削速度为v90.98m/min

10001000确定ap0.8mm，f=0.24mm/r，n=320r/min，v=90.98m/min

（3）计算基本工时

Tf1LLi nfdd1l1l2l3，d=90.5，d1 =47 2aptankr(23)2

l1其中l235，取l24，l30 所以，Tf1Li22s nf3）半精车4500.017mm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5mm，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）确定切削用量

（a）确定背吃刀量ap

２５ / 45

粗车的余量为0.7mm（半径值），一次走刀完成，即ap0.7mm (b)确定进给量f

根据手册，得f=0.2-0.3mm/r，取f=0.28mm/r （c）确定切削速度

当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap0.7mm，

f=0.28mm/r，查出vc120m/min，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：kvc0.62 Vc=kvcvc74.46m/min 则根据n1000v100074.46504.28r/min dw47按CA6140车床的转速列表查得与504.28r/min相近的转速为n=500r/min，

nd50047得实际切削速度为v73.83m/min

10001000确定ap0.7mm，f=0.28mm/r，n=500r/min，v=73.83m/min

（3）计算基本工时

Tf1ll1l2l3Lii nffnLll1l2l3

其中l41，l1aptankr(23)2，取l23，l30

所以，Tf1Li10s nf4)车4500.017mm圆柱面的倒角

（1）用端面车刀加工余量7mm，背吃刀量ap3.5mm，手动进给，两次走刀。

vc60m/min，n=424.6r/min，按CA6140车床的转速列表n=400r/min，

２６ / 45

v=56.7m/min

5）车20mm 内孔的右端倒角

（1）选择刀具

选用90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5mm，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）确定切削用量

背吃刀量ap1mm，手动进给，一次走刀。

vc30m/min，n=477.7r/min，按CA6140车床的转速列表n=450r/min，

v=28.3m/min 6）车32退刀槽，

（1）选择刀具

选用90°切槽刀，CA6140L转塔式车床高210mm，故刀杆尺寸

1625mm，刀片厚度为3mm，刀具材料为YG6硬质合金，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°，后角为8°，主偏角为90°，副偏角为3°，刀尖角圆弧直径为0.5mm，刃倾角为0° （2）确定切削用量

（a）确定背吃刀量ap

粗车的余量为3mm（半径值），一次走刀完成，即ap3mm (b) 确定进给量f

根据手册，得f=0.15-0.2mm/r，取f=0.16mm/r （c）确定切削速度

当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），ap3mm，

f=0.16mm/r，查出vc90m/min，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：kvc0.55 Vc=kvcvc49.7m/min

２７ / 45

则根据n1000v100049.7346.9r/min dw45.6按CA6140车床的转速列表查得与346.9r/min相近的转速为n=320r/min，

nd32045.6得实际切削速度为v45.8m/min

10001000确定ap3mm，f=0.16mm/r，n=320r/min，v=45.8m/min

（3）计算基本工时

Tf1LLi nfdd1l1l2l3，d=45.6，d1 =41 2l1aptankr(23)2

l20，l30

所以，Tf1Li5s nf工序6 精车Φ45外圆、精车Φ90外圆及右端面 1).精车Φ45外圆 (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90，前角10，后角6，副偏角8，刃倾角－10，刀尖圆弧半径0.6mm；量具选用外径千分尺。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

精车Φ45外圆，加工余量为0.2 mm（半径值)，一次走刀，则ap0.2mm。 (b)确定进给量

由《切削用量简明手册》表3.14得f=0.1～0.3mm/r,选择CA6140车床，由表

4-2，取f=0.15mm/r.

(c)选择刀具磨钝标准及耐用度

２８ / 45

《切削用量手册》表1.9查取后刀面磨钝标准为0.6～0.8，耐用度为T=60min. (d)确定切削速度V

根据《切削用量简明手册》表1.11查取，v=144m/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:

Tv1.0,Mv1.0,sv0.8,tv1.0,kv1.0,kTv0.73

则修正后的

v修vTvMvsvtvkvkTv

=144×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0×0.73=84.10 m/min

1000v594.8r/min。查CA6140车床与594.8 r/min相近的转速为dnd710 r/min,得实际切削速度为v100.4m/min

1000则:根据n综上：此工步的切削用量为 ap0.2mm，f=0.15mm/r，n=710r/min,v=100.4m/min.

（3）切削工时

基本时间 Tm

辅助时间

Lll1l2333120i10.621min

fn0.15710 Ta0.15Tm0.093min

TTsTrTe(TmTa)5%0.036min

工作地服务时间

2) 精车Φ90外圆 (1)选择刀具、量具

用精车Φ45外圆车刀；量具用外径千分尺 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

精车Φ90外圆，加工余量为0.25 mm，一次走刀，则ap0.25mm。 (b)确定进给量

由《切削用量简明手册》表3.14得f=0.1～0.3mm/r,选择CA6140车床，由表4-2，取f=0.15mm/r.

(c)确定切削速度V

２９ / 45

根据《切削用量简明手册》表1.11查取，v=144m/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:

Tv1.0,Mv1.0,sv0.8,tv1.0,kv1.0,kTv0.73

则修正后的

v修vTvMvsvtvkvkTv

=144×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0×0.73=84.10 m/min

1000v查CA6140车床与297.4 r/min相近的转速为297.4r/min。

dnd320r/min,得实际切削速度为v90.48m/min

1000则:根据n综上：此工步的切削用量为 ap0.25mm，f=0.15mm/r，n=320r/min,v=90.48m/min. （3）切削工时

基本时间 Tm

辅助时间

Lll1l211.56.523i10.479min

fn0.15320Ta0.15Tm0.072min

工作地服务时间

TTsTrTe(TmTa)5%0.028min

3) 精车Φ90右端面 (1)选择刀具、量具

93偏头端面车刀，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角93，前角10，

后角6，副偏角10，刃倾角－10，刀尖圆弧半径0.8mm ；量具选用卡板。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

精车Φ90右端面，加工余量为0.2 mm，一次走刀，则ap0.2mm。 (b)确定进给量

由《切削用量简明手册》表3.14得f=0.1～0.3mm/r,选择CA6140车床，由表4-2，取f=0.18mm/r.

(c)选择刀具磨钝标准及耐用度

３０ / 45

《切削用量手册》表1.9查取后刀面磨钝标准为0.6～0.8，耐用度为T=60min. (d)确定切削速度v

根据《切削用量简明手册》表1.11查取，v=136.9m/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:

Tv1.0,Mv1.0,sv0.85,tv1.0,kv1.24,kTv0.73

则修正后的

v修vTvMvsvtvkvkTv

=136.9×1.0×1.0×0.85×1.0×1.24×0.73=105.34 m/min

1000v372.6r/min。查CA6140车床与372.6 r/min相近的转速为dnd400r/min,得实际切削速度为v113.10m/min

1000则:根据n 综上：此工步的切削用量为 ap0.2mm，f=0.18mm/r，n=400r/min,v=113.10m/min. （3）切削工时 基

L本时间

TmL54i10.750mfn0.18400i,n其中

d90l1l2l322554mm 22

辅助时间

Ta0.15Tm0.113min

工作地服务时间

TTsTrTe(TmTa)5%0.043min

工序7 精车Φ100左端面及外圆 1)精车Φ100左端面 (1)选择刀具、量具

选择精车Φ90右端面车刀；量具选用卡板。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

精车Φ100左端面，加工余量为0.2 mm，一次走刀，则ap0.2mm。

３１ / 45

(b)确定进给量

由《切削用量简明手册》表3.14得f=0.1～0.3mm/r,选择CA6140车床，由表4-2，取f=0.18mm/r.

(c)确定切削速度v

根据《切削用量简明手册》表1.11查取，v=136.9m/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:

Tv1.0,Mv1.0,sv0.85,tv1.0,kv1.24,kTv0.73

则修正后的

v修vTvMvsvtvkvkTv

=136.9×1.0×1.0×0.85×1.0×1.24×0.73=105.34 m/min

1000v334.95r/min。查CA6140车床与334.95 r/min相近的转速为dnd320r/min,得实际切削速度为v100.5m/min

1000则:根据n综上：此工步的切削用量为 n=320r/min,v=100.5m/min. （3）切削工时 基

Lap0.2mm，f=0.18mm/r，

本时间

TmL59ifn0.18311.020m2i4,n其中

d100l1l2l322559mm 22

辅助时间

Ta0.15Tm0.154min

工作地服务时间

TTsTrTe(TmTa)5%0.059min

3)精车Φ100外圆 (1)选择刀具、量具

用精车Φ90外圆车刀；量具用外径千分尺 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

精车Φ90外圆，加工余量为0.25 mm，一次走刀，则ap0.25mm。

３２ / 45

(b)确定进给量

由《切削用量简明手册》表3.14得f=0.1～0.3mm/r,选择CA6140车床，由表4-2，取f=0.15mm/r. (c)确定切削速度V

根据《切削用量简明手册》表1.11查取，v=144m/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:

Tv1.0,Mv1.0,sv0.8,tv1.0,kv1.0,kTv0.73

则修正后的

v修vTvMvsvtvkvkTv

=144×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0×0.73=84.10 m/min 则:根据n1000v267.67r/min。查CA6140车床与267.67 r/min相近的转速为dnd250r/min,得实际切削速度为v78.54m/min

1000综上：此工步的切削用量为 ap0.25mm，f=0.15mm/r，n=250r/min,v=78.54m/min. （3）切削工时

基本时间 Tm

辅助时间

Lll1l212.57.523i10.667min

fn0.15250Ta0.15Tm0.100min

工作地服务时间

TTsTrTe(TmTa)5%0.038min

工序8 成形车刀粗、半精车、精车B面 1)粗车B面 (1)选择刀具、量具

成形车刀刀具宽度25mm；量具选用卡板。 (2)确定切削用量

(a)确定背吃刀量

粗车B面，加工余量为1mm，一次走刀，则ap1mm。

３３ / 45

(b)确定进给量

根据《切削用量手册》，取f=0.050mm/r. (c)选择刀具磨钝标准及耐用度

《切削用量手册》表1.9查取后刀面磨钝标准为0.4～0.5，耐用度为T=120min. (d)确定切削速度v

根据《切削用量简明手册》表1.11查取，v=136.9m/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:

Tv0.87,Mv1.0,sv0.85,tv1.0,kv1.0,kTv0.73

则修正后的

v修vTvMvsvtvkvkTv

=136.9×0.87×1.0×0.85×1.0×1.0×0.73=73.90 m/min 则:根据nv1000v522.80r/min。取n=500r/min,得实际切削速度为dnd70.69m/min 1000 综上：此工步的切削用量为 ap1mm，f=0.050mm/r，n=500r/min,v=70.69m/min. （3）切削工时 基

本

时

间

TmL40.160mfn0.050500i,n其

中

Ldd14947l134mm 22

辅助时间

Ta0.15Tm0.024min

工作地服务时间

TTsTrTe(TmTa)5%0.009min

2)半精车B面 (1)选择刀具、量具

成形车刀刀具宽度25mm；量具选用卡板。 (2)确定切削用量

３４ / 45

(a)确定背吃刀量

半精车B面，加工余量为0.7mm，一次走刀，则ap0.7mm。 (b)确定进给量

根据《切削用量手册》，取f=0.050mm/r. (c)确定切削速度v

根据《切削用量简明手册》表1.11查取，v=136.9m/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:

Tv0.87,Mv1.0,sv0.85,tv1.0,kv1.0,kTv0.73

则修正后的

v修vTvMvsvtvkvkTv

=136.9×0.87×1.0×0.85×1.0×1.0×0.73=73.90 m/min 则:根据nv1000v522.80r/min。取n=500r/min,得实际切削速度为dnd70.69m/min 1000 综上：此工步的切削用量为 ap0.7mm，f=0.050mm/r，n=500r/min,v=70.69m/min. （3）切削工时 基

本

时

间

TmL3.70.148minfn0.050500,其中

Ldd1l10.733.7mm 2

辅助时间

Ta0.15Tm0.022min

工作地服务时间

TTsTrTe(TmTa)5%0.008min

3)精车B面 (1)选择刀具、量具

成形车刀刀具宽度25mm；量具选用卡板。 (2)确定切削用量

３５ / 45

(a)确定背吃刀量

半精车B面，加工余量为0.3mm，一次走刀，则ap0.3mm。 (b)确定进给量

根据《切削用量手册》，取f=0.039mm/r. (c)确定切削速度v

根据《切削用量简明手册》表1.11查取，v=154m/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:

Tv0.87,Mv1.0,sv0.85,tv1.0,kv1.0,kTv0.73

则修正后的

v修vTvMvsvtvkvkTv

=154×0.87×1.0×0.85×1.0×1.0×0.73=83.13 m/min 则:根据nv100v0588.0r/min。取n=710r/min,得实际切削速度为dnd100.4m/min 1000 综上：此工步的切削用量为 ap0.3mm，f=0.039mm/r，n=710r/min,v=100.4m/min.

（3）切削工时

基本时间TmL3.30.119min, fn0.039710其中 L

dd1l10.333.3mm 2辅助时间

Ta0.15Tm0.018min

工作地服务时间

TTsTrTe(TmTa)5%0.007min

工序9 粗铣Φ90圆面两侧面 (1)刀具选择

选锯片铣刀，外径160mm，内径32mm，B=3mm, Z=28。

(2)切削用量

３６ / 45

切削深度ap3mm，一次走刀完成切削。 (3)选X63W卧式铣床，使用专用夹具。

由《切削手册》表3.5当机床功率为5-10KW，采用YG6硬质合金材料加工铸铁fz=0.14～0.24mm/z，取fz=0.14mm/z. (4)选择铣刀磨钝标准及耐用度

根据《切削用量手册》表3. 7, 铣刀齿后刀而最大磨损限度为1.5rnrn，由《切削用量手册》表3.8，铣刀直径do=160mm, 则硬质合金盘铣刀T=150min (5)确定切削速度

(a)由《切削手册》表3，13，当取v=130m/min时n=258 .6r/min。根据X63机床说明书取主轴转速n=60r/min.则实际切削速度为v=30.16 m/rnin (b)当n=60 r/min时，工作台的每分钟进给量

.2mm/min。由X63机床说明书取 fmfzzn0.142860235fm235mm/min。

（6）计算基本工时

l(24)=75mm,l(34)=57.3mm, L2=(2~5)=5mm, 则： 基本时间

TmlL1L27523.75i10.441min fm235L1apDap0.5(1~2)23.7mm,

辅助时间

Ta0.15Tm0.066min

TTsTrTe(TmTa)5%0.025min

工作地服务时间

工序10 半精铣Φ90圆面34mm侧面 (1)刀具选择

选高钢镶齿三面刃铣刀，外径160mm，内径40mm，l=20mm, Z=22。 (2)确定铣削深度

切削深度ap0.7mm，一次走刀完成切削。 (3)选X63W卧式铣床，使用专用夹具。

由《切削手册》表3.5当机床功率为5-10KW，采用YG6硬质合金材料加工铸

３７ / 45

铁每齿进给量为fz0.08mm/z (4)选择铣刀磨钝标准及耐用度

根据《切削用量手册》表3. 7, 铣刀齿后刀而最大磨损限度为0.2rnrn，由《切削用量手册》表3.8，铣刀直径do=160mm, 则硬质合金盘铣刀T=150min (5)确定切削速度

由《切削用量手册》表3.11，取v=30m/min，查表得修正系数

mv0.9,sv1,zv0.8,v修21.6m/min 则： n=43r/min

查X63机床说明书选取主轴转速n= 47.5r/ min.则实际切削速度为v=23 .87 m /min，工作台每分进给量 fmfzzn83.6mm/min

由X63机床说明书选取铣床工作台进给量fm75mm/min。 （6）计算基本工时

l(34)=58.96m,L1apDap0.5(1~2)12.6mm, L2=(2~5)=3mm, 则：

TmlL1L258.9612.63i10.994min fm75基本时间

辅助时间

Ta0.15Tm0.149min

工作地服务时间

TTsTrTe(TmTa)5%0.057min

工序11 半精铣φ90右平面 1) 半精铣φ90右平面 (1)工序要求

单边加工余量z=0.7mm，选X62W卧式铣床，使用专用夹具。 选择刀具:选YG6硬质合金端铣刀加工 (2)确定铣削深度

由于单边加工余量Z=0.7mm，余量不大，故一次走刀完成，则ap=0.7mm. (3)确定每齿进给量fz

在X62W铣床功率为7.5kw，工艺系统刚性为低。YG6硬质合金端铣刀加工，铣

３８ / 45

刀外径d0=160mm， D=40mm，L=20mm，Z=24。选每齿进给量fz=0.11-0.24mm/z ，取fz=0.2mm/z。精铣时Ra=0.8， f=0.2~0.3mm/r Ra=0.4， f=0.15mm/r

(4)选铣刀磨钝标准及刀具耐用度

根据《切削用量简明手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.25mm，由《切削手册》表3.8铣刀直径d0=160mm，则T=150min。

(5)确定切削速度vc

00m/min查《实用金属切削加工工艺手册》表8-17，vc60~110m/min，取vc1

由

1000100199r/min，根据X62W机床说明书(见《切削手册》表4.2-39)取主

160轴转速n =210r/min.则实际切削速度为vc105.5m/min

当

n =210r/min

时，工作台为每分钟进给量是进给速度

fmfzzn0.2242101008mm/min。由X62W机床说明书(见《切削手册》表

3.23)取fm950mm/min。 (6)计算基本工时

Tll1l237.550.6440.097min，其中 fMz950l10.5dC0(dC0)(1~3)50.64，C0(0.03~0.05)d0.041606.4，

l23~5

工序12 半精铣φ90右平面 1 )精铣φ90 24mm平面 (1)工序要求

证表面粗糙度Ra=0.4，单边加工余量z=0.15mm，选X62W卧式铣床，使用专用夹具.

选择刀具:选YG6硬质合金端铣刀加工 (2)确定铣削深度

由于单边加工余量Z=0.15mm，余量不大，故一次走刀完成，则ap=0.15mm.

３９ / 45

(3)确定每齿进给量fz

由《切削用量简明手册》表3.5附表，在X62W铣床功率为7.5kw，工艺系统刚性为低。查《实用金属切削加工工艺手册》表8-3，YG6硬质合金端铣刀加工，铣刀外径d0=160mm， D=40mm，L=20mm，Z=24。选择进给量f=0.15mm/r (4)选铣刀磨钝标准及刀具耐用度

根据《切削用量简明手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.25mm，由《切削手册》表3.8铣刀直径d0=160mm，则T=150min。 (5)确定切削速度vc

查《实用金属切削加工工艺手册》表8-17，根据X62W机床说明书(见《切削手册》表4.2-39)取主轴转速n =375r/min.则实际切削速度为vc188.4m/min (6)计算基本工时

Tll1l237.950.6441.645min，其中 fMz0.15375l10.5dC0(dC0)(1~3)50.64，C0(0.03~0.05)d0.041606.4，

l23~5

工序13 精磨24mm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1.5kw，工作台纵向移动速度2.5~18m/min (1)选择砂轮

查《工艺手册》表3.2-1、3.2-2、3.2-5、3.2-6、3.2-7得： 砂轮标志代号：1 3004075PA46K6V35 (2)确定砂轮速度

砂轮速度是22-25m/min (3)工件速度

工作台单行程纵向进给量10-20mm/st，取15mm/st。 (4)轴向进给速度

磨削进给量f为8m/min。

４０ / 45

(5)径向进给量 （磨削深度）

加工余量0.2mm，磨削深度ap0.029mm/st，走刀次数约7次 (6)确定基本工时

TLbzbk(38.0320)400.21.40.060min

1000vfafraz100025150.0291工序14 磨削Ф45外圆 加工余量0.05mm (1)选择砂轮：1 3504075PA46K6V35

(2)切削用量的选择。砂轮转速n=1500 r/min，v=27.5m/s 轴向进给量fa0.5B20mm/st 工件速度vw10m/min 径向进给量fr0.0075mm/st (3)切削工时。

T2Lzbk2410.051.40.025min nfafrd1500200.0075工序15 钻4-Ф9孔 (1)刀具及机床选择

选用Ф9mm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

4个孔一次四把刀走刀完成。查《机械制造技术课程设计指导》表5-113，切削速度v=20-25m/min,取22mm/min，f=(0.01-0.02)d=0.09-0.18mm/r，由钻床取 f =0.10mm/r.

由钻床说明书，取n=680r/min。 (3)计算基本工时：

Tly850.191min fn0.10680工序16 钻Ф 4mm孔，铰Ф6mm孔 1)钻Ф 4mm孔

４１ / 45

(1)刀具及机床选择

选用Ф4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：

查《切削用量手册》f=0.10～0.15mm/r，由钻床取f=0.13mm/r.由《切削用量手册》得vc15~25m/min，取vc20m/min。由Z525钻床取n =1360r/min。故

vc17m/min。

(3)基本工时：

Tly12.52.50.085min fn0.1313602)铰Ф6孔 (1)刀具选择：

Ф6高速钢锥柄机用铰刀，刀具磨钝标准为0.4—0.6，耐用度T=60min。 (2)确定切削用量：

（a）加工余量为2mm，故背吃刀量ap1mm。查《切削用量手册》f=0.15mm/r。 (b)确定切削速度：

查得v=30.5m/min，算得n=1618r/min，根据钻床选取实际转速为1360r/min，则实际切削速度为25.6m/min (3)基本工时：

Tly5.52.50.039min fn0.151360工序17抛光B面 工序18 刻线、刻字 工序19 镀铬

3夹具设计

3.1 问题的提出

为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。

本次设计加工φ6H9mm孔的钻床夹具，本夹具将用于Z3025B型摇臂钻床，刀具材料为高速钢，在法兰盘的φ45外圆表面上加工孔。

４２ / 45

利用本夹具主要用来加工φ6H9mm，这个孔内表面的粗糙度要求为

Ra3.2，在

加工前先加工φ4mm孔，且法兰盘的φ45h6mm外圆表面和φ90mm段两侧平面均已经过半精加工。加工φ6H9mm孔的整个过程包括钻、扩、铰三步，因此本工序的加工精度容易保证，主要考虑如何定位夹紧以节省操作时间提高生产率。

3.2夹具设计 3.21 定位基准的选择

由零件图知，φ6H9mm孔对φ90mm段右侧端面有一定的位置度要求，为了减少定位误差，以φ90mm段右侧端面为主要定位基准面，以φ45h6mm外圆表面和φ90mm段一侧小平面为辅助定位面，共限制７个自由度，其中与φ6H9mm孔轴线同方向的自由度被重复限制，但起到增强定位稳定性的作用，因此这一定位方案可行。

为了提高加工效率，缩短辅助时间，将钻套设计成快换钻套。

3.22 切削力及夹紧力计算

钻φ４mm孔时切削量最大，切削力和加紧力也最大，这里只考虑钻φ４mm孔时的切削力和加紧力。

刀具：高速钢麻花钻，φ４mm。 钻孔时的轴向力

F9.81CFd0ZFfyFkFCF42.7,ZF1.0,yF0.8,kF1.01.00.8查《机床夹具设计手册》表1-2-7，F9.8142.740.31.0640N由于工件所受加紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切削力作用下沿φ90mm段较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力为：

Q9.81KLf1Hl ，

摩擦系数f1查[4]表3-19，f1=0.25。 安全系数

KK1K2K3K4K5，

式中 K1————基本安全系数1.5；

４３ / 45

K2————加工状态系数1.2；

K3————刀具钝化系数1.5，由文献[4]表3-20查得；

K4————切削特点系数1.0；

K5————考虑加紧动力稳定性系数1.3。 L=20mm, H=42mm, l=34mm

Q9.811.51.21.51.01.3640209904N0.254234

查《机械制造装备设计》表3-26，知d=10mm的螺栓许用加紧力

Q许10094，

因φ10mm钩型螺栓长度小于所需夹紧长度，为方便加紧，选用φ16mm的钩且定位套在φ45h6mm外圆段的定位套对工件有辅助支撑作用，使支撑更加稳定，因此选用该螺栓加紧足以满足加紧要求。

3.23 定位误差分析

夹具的主要定位元件为定位套，该定位套是根据零件定位方案设计的专用件，各定位面加工后对φ6H9mm孔的轴向位置偏差影响可以忽略不计。钻孔位置主要由钻套钻模板引导，因此孔的位置加工偏差主要由钻套中心位置尺寸偏差决定。查《机械制造装备设计》表3-17，普通精度的钻模板上固定的衬套中心位置尺寸的极限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此孔的位置偏差可以保证。

3.24 夹具设计及操作的简要说明

夹具体上钻套采用快换形式提高了加工生产效率。同时，在定位和夹紧方面采用的是带有螺栓连接的定位心轴和快速螺旋夹紧机构，该夹紧机构是螺母螺孔内又斜钻了孔，其孔径略大雨螺纹外径。螺母斜向沿着光孔套入螺杆，然后将螺母摆正，使螺母的螺纹与螺杆（即：定位心轴）啮合，再略为拧动螺母，便可夹紧工件。快速旋转夹紧机构同样的提高了加工生产效率。

在用定位心轴定位时，采用的是间隙配合心轴，心轴工作部分按基孔制h6、g6或f7制造。此设计在装卸工件时较方便，缩短了加工时的辅助时间。根据该法兰盘结构特点设计的定位套一次限制5个自由度，外加一定位支承板限制2个自由度，即满足定位要求又能增加定位稳定性。夹紧装置使用钩形夹紧螺

４４ / 45

型夹紧螺栓夹紧，夹紧螺母上钻一φ16mm斜孔使之成为可快速拆装的螺母

栓，操作方便。该夹具上设有挡块，可防止零件在加工时发生翻转或者滚动。夹具体也是由定位夹紧需要设计而成，工件的拆装也比较方便，总体上这套夹具方案能够满足生产要求。

夹具的零件图、零件毛坯图和零件图见随附图。

4总结

通过本次持续6周的夹具设计，首先通过零件图来确定加工余量，会毛坯图，而后通过小组的合作分工计算切削余量，绘制工艺卡。通过绘制工艺卡片，确定每道工序的定位与夹紧方式，有老师分配任务进行夹具设计。整个过程中对以往所学的知识进行了回顾和复习，同时也是一种查缺补漏的巩固过程。通过老师的指导，对很多设计过程遇到的问题进行了解决，也学到很多知识，获益匪浅。

参考文献

1、李益民主编《机械制造工艺设计简明手册》，机械工业出版社。 2、黄如林主编《简明机床夹具设计手册》，化学工业出版社。 3、艾兴，肖诗纲主编《切削用量简明手册》，机械工业出版社。 4、艾兴，肖诗纲主编《切削用量手册》，机械工业出版社。

5、陈家芳主编《实用金属切削加工工艺手册》，上海科学技术出版社。 6、赵家齐主编《机械制造工艺学课程设计指导书》，机械工业出版社。 7、王光斗、王春福主编《机床夹具设计手册》，上海科学技术出版社。 8、李庆余主编《机械制造装备设计》，机械工业出版社。 9、陈明主编《机械制造工艺学》，机械工业出版社。

４５ / 45