CA6140车床法兰盘加工工艺及夹具设计最终版

TOC\o1-3\h\z\u1零件的分析22工艺规程设计33夹具设计554总结581零件的分析

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Φ20mm的孔为中心包括Φmm的外圆柱面及左端面尺寸为Φmm的圆柱面Φ90mm的外圆柱面、右端面及上面的4个Φ9mm的透孔，Φmm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、粗绞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Φ

100、Φ90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.mm外圆表面此外圆表面为IT6级，参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及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.

2450.017Φ精车外圆

0.

445.

20.039Φ半精车外圆

1.

445.

60.1Φ粗车外圆

3470.3Φ毛坯

5501.0Φ

2.外圆表面Φmm参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及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.

51000.24Φ半精车外圆

1.5100．

50.30Φ粗车外圆

41020.6Φ毛坯

61061.6Φ3．B面Φ参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及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公差精车外圆

0.

6450.6Φ半精车外圆

1.

445.

60.7Φ粗车

2471.0Φ毛坯

4492.0Φ

4、B面中两个端面工序名称工序余量精车

0.2半精车

0.8粗车2毛坯35．孔Φ20mm参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及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公差精铰

0.

1200.045Φ20铰孔

0.

219.

90.084Φ

19.9扩孔

1.

719.

70.1Φ

19.7钻孔1818+

0.6Φ18毛坯

2006.Φmm外圆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外圆

0.

5900.6Φ半精车外圆

1.

590.

50.7Φ粗车

4921.0Φ毛坯

6962.0Φ

7.Φmm的右端面1）按照《工艺手册》表6-28，铸件重量为

2.8kg，Φmm端面的单边加工余量为

2.0～

3.0，取Z=

3.0mm，铸件的公差按照表6-28，材质系数取，复杂系数取，则铸件的偏差为；2）精车余量单边为

0.2mm（见《实用机械加工工艺手册》中表

3.2-2），精车公差既为零件公差

0.017mm；3）半精车余量单边为

0.8mm（见《实用机械加工工艺手册》中表11-27）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；Φmm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.

2940.6半精车端面

0.

894.

20.7粗车

2951.0毛坯

3972.

08.Φmm左端面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.

2910.6半精车端面

0.

891.

20.7粗车

2921.

03940.

69、mm右端面工序名称工序余量精车

0.2半精车0．8粗车2毛坯

310、mm圆柱面上离mm孔中心线34mm的平面工序名称工序余量半精铣

0.7粗铣

10.3毛坯

1111、mm圆柱面上离mm孔中心线24mm的平面工序名称工序余量精磨

0.05精铣

0.15半精铣0．7粗铣

20.1毛坯

212.5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（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），，f=

0.65mm/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

150.15r/min相近的转速为n=160r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.65mm/r，n=160r/min，v=

53.28m/min

（3）计算基本工时，d=106，=0其中，取，所以，2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）确定背吃刀量粗车的余量为2mm（半径值），一次走刀完成，即（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），，f=

0.8mm/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

175.8r/min相近的转速为n=160r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.8mm/r，n=160r/min，v=

53.28m/min

（3）计算基本工时，d=106，=0其中，，取，所以，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b确定进给量f根据手册，得f=

0.4-

0.5，取f=

0.5mm/rc确定切削速度当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），，f=

0.5mm/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

513.1r/min相近的转速为n=500r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.5mm/r，n=500r/min，v=

78.54m/min

（3）计算基本工时，d=50，=0其中，取，所以，1）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a确定背吃刀量粗车的余量为2mm由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成，即b确定进给量f根据手册，得f=

0.6-08，取f=

0.75mm/rc确定切削速度当使用YG8硬质合金刀加工HT200（190HBS），，f=

0.75mm/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

201.99r/min相近的转速为n=200r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.75mm/r，n=200r/min，v=

60.32m/min

（3）计算基本工时，d=96，=50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）确定背吃刀量粗车的余量为2mm（半径值），一次走刀完成，即（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），，f=

0.56mm/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316r/min相近的转速为n=320r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.56mm/r，n=320r/min，v=

50.27m/min

（3）计算基本工时，d=106，=0其中，，，取，所以，4）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）确定背吃刀量粗车的余量为2mm（半径值），一次走刀完成，即（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），，f=

0.79mm/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144r/min相近的转速为n=160r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.79mm/r，n=160r/min，v=

48.25m/min

（4）计算基本工时，d=106，=0其中，，，取，所以，工序3钻、粗绞Φ20的孔1）钻孔

（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，则根据按CA6140车床的转速列表查得与

424.2r/min相近的转速为n=400r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.32mm/r，n=400r/min，v=

22.62m/min

（4）计算基本工时其中，，取所以，2）扩孔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，则根据按CA6140车床的转速列表查得与

168.7r/min相近的转速为n=140r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.96mm/r，n=140r/min，v=

8.7m/min4计算基本工时其中，，取所以，3）铰孔

（1）机床的选择选用CA6140卧式车床

（2）刀具的选择选用直径

19.94mm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，得实际切削速度为确定，f=

1.6mm/r，n=140r/min，v=

8.77m/min

（4）计算基本工时其中，，取所以，4）精铰孔

（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，得实际切削速度为确定，f=

1.6mm/r，n=140r/min，v=

8.796m/min

（4）计算基本工时其中，，取所以，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Φ

100、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）确定背吃刀量半精车的余量为

0.8mm，可一次走刀完成，即（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），，f=

0.24mm/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

288.13r/min相近的转速为n=320r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.24mm/r，n=320r/min，v=

102.54m/min

（3）计算基本工时，d=102，=20其中，取，所以，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）确定背吃刀量粗车的余量为

0.75mm（半径值），一次走刀完成，即（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），，f=

0.28mm/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

232.37r/min相近的转速为n=250r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.28mm/r，n=250r/min，v=

80.1m/min

（3）计算基本工时其中，，其中，取，所以，3）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）确定背吃刀量粗车的余量为

0.75mm（半径值），一次走刀完成，即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），，f=

0.28mm/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

257.62r/min相近的转速为n=250r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.28mm/r，n=250r/min，v=

72.26m/min

（3）计算基本工时其中，，其中，取，所以，4）倒角（Φ90）

（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，手动进给，一次走刀，n=283r/min，按CA6140车床的转速列表n=250r/min，v=

70.7m/min5）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，手动进给，一次走刀，n=283r/min，按CA6140车床的转速列表n=250r/min，v=

70.7m/min6）倒角（Φ20内孔左端倒角）

（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，手动进给，一次走刀，n=

477.7r/min，按CA6140车床的转速列表n=450r/min，v=

28.3m/min工序5半精车的右端面及外圆柱面，半精车的右端面，车退刀槽，车圆柱面的倒角，车内孔的右端倒角1）半精车的右端面

（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b确定进给量f根据手册，得f=

0.4-

0.5，取f=

0.43mm/rc确定切削速度当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），，f=

0.43mm/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

625.3r/min相近的转速为n=710r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.43mm/r，n=710r/min，v=

104.83m/min

（3）计算基本工时，d=47，=20其中，取，所以，2）半精车的右端面

（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）确定切削速度当使用YG6硬质合金刀加工HT200（190HBS），，f=

0.24mm/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

324.75r/min相近的转速为n=320r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.24mm/r，n=320r/min，v=

90.98m/min

（3）计算基本工时，d=

90.5，=47其中，取，所以，3）半精车外圆柱面

（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）确定背吃刀量粗车的余量为

0.7mm（半径值），一次走刀完成，即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），，f=

0.28mm/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

504.28r/min相近的转速为n=500r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.28mm/r，n=500r/min，v=

73.83m/min

（3）计算基本工时其中，，取，所以，4车圆柱面的倒角

（1）用端面车刀加工余量7mm，背吃刀量，手动进给，两次走刀，n=

424.6r/min，按CA6140车床的转速列表n=400r/min，v=

56.7m/min5）车内孔的右端倒角

（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，手动进给，一次走刀，n=

477.7r/min，按CA6140车床的转速列表n=450r/min，v=

28.3m/min6）车退刀槽，

（1）选择刀具选用90°切槽刀，CA6140L转塔式车床高210mm，故刀杆尺寸，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）确定背吃刀量粗车的余量为3mm（半径值），一次走刀完成，即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），，f=

0.16mm/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

346.9r/min相近的转速为n=320r/min，得实际切削速度为确定，f=

0.16mm/r，n=320r/min，v=

45.8m/min

（3）计算基本工时，d=

45.6，=41，所以，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、量具焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mmYG6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

0.6mm；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

0.2mm（半径值，一次走刀，则mmb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《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:则修正后的=144×

1.0×

1.0×

0.8×

1.0×

1.0×

0.73=

84.10m/min则:根据查CA6140车床与

594.8r/min相近的转速为710r/min得实际切削速度为综上此工步的切削用量为mm，f=

0.15mm/r，n=710r/minv=

100.4m/min.

（3）切削工时基本时间辅助时间工作地服务时间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

0.25mm，一次走刀，则mmb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:则修正后的=144×

1.0×

1.0×

0.8×

1.0×

1.0×

0.73=

84.10m/min则:根据查CA6140车床与

297.4r/min相近的转速为320r/min得实际切削速度为综上此工步的切削用量为5mm，f=

0.15mm/r，n=320r/minv=

90.48m/min.

（3）切削工时基本时间辅助时间工作地服务时间3精车Φ90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

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

0.2mm，一次走刀，则mmb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《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:则修正后的=

136.9×

1.0×

1.0×

0.85×

1.0×

1.24×

0.73=

105.34m/min则:根据查CA6140车床与

372.6r/min相近的转速为400r/min得实际切削速度为综上此工步的切削用量为mm，f=

0.18mm/r，n=400r/minv=

113.10m/min.

（3）切削工时基本时间其中辅助时间工作地服务时间工序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

0.2mm，一次走刀，则mmb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:则修正后的=

136.9×

1.0×

1.0×

0.85×

1.0×

1.24×

0.73=

105.34m/min则:根据查CA6140车床与

334.95r/min相近的转速为320r/min得实际切削速度为综上此工步的切削用量为mm，f=

0.18mm/r，n=320r/minv=

100.5m/min.

（3）切削工时基本时间其中辅助时间工作地服务时间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

0.25mm，一次走刀，则mmb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:则修正后的=144×

1.0×

1.0×

0.8×

1.0×

1.0×

0.73=

84.10m/min则:根据查CA6140车床与

267.67r/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5mm，f=

0.15mm/r，n=250r/minv=

78.54m/min.

（3）切削工时基本时间辅助时间工作地服务时间工序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mmb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:则修正后的=

136.9×

0.87×

1.0×

0.85×

1.0×

1.0×

0.73=

73.90m/min则:根据取n=500r/min得实际切削速度为综上此工步的切削用量为mm，f=

0.050mm/r，n=500r/minv=

70.69m/min.

（3）切削工时基本时间其中辅助时间工作地服务时间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a确定背吃刀量半精车B面，加工余量为

0.7mm，一次走刀，则mmb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:则修正后的=

136.9×

0.87×

1.0×

0.85×

1.0×

1.0×

0.73=

73.90m/min则:根据取n=500r/min得实际切削速度为综上此工步的切削用量为mm，f=

0.050mm/r，n=500r/minv=

70.69m/min.

（3）切削工时基本时间其中辅助时间工作地服务时间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a确定背吃刀量半精车B面，加工余量为

0.3mm，一次走刀，则mmb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:则修正后的=154×

0.87×

1.0×

0.85×

1.0×

1.0×

0.73=

83.13m/min则:根据取n=710r/min得实际切削速度为综上此工步的切削用量为mm，f=

0.039mm/r，n=710r/minv=

100.4m/min.

（3）切削工时基本时间其中辅助时间工作地服务时间工序9粗铣Φ90圆面两侧面1刀具选择根据《机械制造工艺设计简明手册》表

3.1及铣刀样本手册，选锯片铣刀，外径160mm，内径32mm，B=3mmZ=282切削用量切削深度，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=150min5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=

30.16m/rninb当n=60r/min时，工作台的每分钟进给量由X63机床说明书取

（6）计算基本工时l24=75mml34=

57.3mmL2=2~5=5mm则基本时间辅助时间工作地服务时间工序10半精铣Φ90圆面34mm侧面1刀具选择根据《机械制造工艺设计简明手册》表

3.1及铣刀样本手册，选高钢镶齿三面刃铣刀，外径160mm，内径40mm，l=20mmZ=222确定铣削深度切削深度，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每齿进给量为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=150min5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=

23.87m/min，工作台每分进给量由X63机床说明书选取铣床工作台进给量

（6）计算基本工时l34=

58.96mL2=2~5=3mm则基本时间辅助时间工作地服务时间工序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:由《工艺手册》表

5.45及铣刀杆手册，选YG6硬质合金端铣刀加工由《机械制造工艺简明手册》表

3.1-392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=

0.7mm.3确定每齿进给量由《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=160mm，D=40mm，L=20mm，Z=24选每齿进给量=

0.11-

0.24mm/z，取=

0.2mm/z精铣时Ra=

0.8，f=

0.2~

0.3mm/rRa=

0.4，f=

0.15mm/r4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=160mm，则T=150min5确定切削速度查《实用金属切削加工工艺手册》表8-17，，取由，根据X62W机床说明书见《切削手册》表

4.2-39取主轴转速n=210r/min.则实际切削速度为当n=210r/min时，工作台为每分钟进给量是进给速度由X62W机床说明书见《切削手册》表

3.23取6计算基本工时，其中，，工序12半精铣φ90右平面1精铣φ9024mm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:由《工艺手册》表

5.45及铣刀杆手册，选YG6硬质合金端铣刀加工由《机械制造工艺简明手册》表

3.1-392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=

0.15mm.3确定每齿进给量由《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=160mm，D=40mm，L=20mm，Z=24选择进给量f=

0.15mm/r4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=160mm，则T=150min5确定切削速度查《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6计算基本工时，其中，，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/min1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2确定砂轮速度查《实用机械加工工艺手册》表11-184得22-25m/min3工件速度查《实用机械加工工艺手册》表11-185得工作台单行程纵向进给量10-20mm/st，取15mm/st4轴向进给速度（即磨削进给量f）查《实用机械加工工艺手册》表11-185为8m/min5径向进给量（磨削深度）加工余量

0.2mm，磨削深度，走刀次数约7次6确定基本工时工序14磨削Ф45外圆加工余量

0.05mm1选择砂轮2切削用量的选择砂轮转速n=1500r/min，v=

27.5m/s轴向进给量工件速度径向进给量3切削工时工序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-

0.02d=

0.09-

0.18mm/r，由钻床取f=

0.10mm/r.由钻床说明书，取n=680r/min3计算基本工时工序16钻Ф4mm孔，铰Ф6mm孔1钻Ф4mm孔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，取由Z525钻床取n=1360r/min故3基本工时2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=60min2确定切削用量（a）加工余量为2mm，故背吃刀量查《切削用量手册》f=

0.15mm/rb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/min3基本工时工序17抛光B面工序18刻线、刻字工序19镀铬3夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具经过与指导老师协商，决定设计第9道工序—铣距零件中心线分别为24和34的两平面的夹具本夹具将用于卧式机床，粗铣刀具为锯片铣刀

3.1问题的提出本夹具主要用来距中心线24和34的两平面，加工此平面时Φmm轴的外端面及Φ20孔的内表面都已加工出来，可用来作为此工序的定位面因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具

3.2夹具设计

3.

2.1定位基准的选择本设计选用以Φ20孔的内表面和Φ的底端面为主要定位基面，另选用Φ100mm的上端面作为辅助定位基准

3.

2.2切削力及夹紧力计算刀具锯片铣刀d=Φ160mm由《机械制造工艺设计手册》P可查得切向力铣削扭矩切削功率Pm=2πM·n·10kw式中C=54x=1y=

0.8d=160k=

0.86fz=

0.14n=60所以当铣距中心轴线24mm和34mm面时有故F=

77.88x2=

155.76NM=

6.230x2=

12.460N·mP=

2.349x2=

4.698kw水平分力F1=

1.1F=

171.336N垂直分力F2=

0.3F=

46.728N安全系数K=K1*K2*K3*K4=

1.2*

1.1*

1.1*1=

1.452故F3=K*F1=

1.452*

171.336=

248.78N所需夹紧力为N=F3/f1+f2=

248.78/

0.3+

0.3=

414.63N本设计采用铰链夹紧机构气缸尺寸为d=24mmD=45mm，输入端气压P1=

0.8MPa，输出端气压P2=

0.2MPa机械效率为

0.7则气缸工作时所能产生的压力为根据机械制造工艺学课程设计指导书可知，设计的铰链机构夹紧力故本夹具可安全工作

3.

2.3定位误差分析夹具的主要定位元件为浮动支撑板和定位销支撑板的定位表面与夹具体底面平行度误差不超过

0.05；定位销选取标准件，夹具体上装定位销销孔的轴线与夹具体底面的垂直度误差不超过

0.05夹具的主要定位元件为长定位销限制了4个自由度另一端面限制1个自由度绕轴线旋转方向的自由度无须限制因零件对形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用标准件，故定位误差在此可忽略4总结通过本次持续三周的夹具设计，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、吴拓编著《简明机床夹具设计手册》，化学工业出版社

3、徐鸿本主编《机床夹具设计手册》，辽宁科学技术出版社

4、王连明，宋宝玉主编《机械设计课程设计》，哈尔滨工业大学出版社

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、李旦，邵东向，王杰等著《机床专用夹具图册》，哈尔滨工业大学出版社

7、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

8、叶伟昌主编《机械工程及自动化简明设计手册》，机械工业出版社

9、曹岩，白瑀主编《机床夹具手册与三维图库》，化学工业出版社。