法兰盘课程设计

绪论
随着社会的发展、科技的进步，机械行业对专业人才的需求在不断变化，特别是随着数控技术的应用和先进设备的增加，对既有扎实专业理论基础，又会动手的职业技术人才需求越来越多。

所以为了深化课程学习，我以极高的热情对待这次课程设计。

通过课程设计这一实践环节，使我更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，进一步提高查阅技术资料、绘制零件图等能力,按照一个简单机械系统的功能要求，综合运用所学知识，并对其中某些机构进行分析和设计。

”
“以设计为主线，分析为设计服务，立足点是机械系统的方案设计”是机械制造工艺与装备设计的新体系。

通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：
⑴能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

⑵提高结构设计的能力。

通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。

⑶学会使用手册及图表资料。

掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

我们应该能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，能熟练运用有关手册、图表等技术资料，进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。

一、计算生产纲领、确定生产类型
法兰盘，该产品年产量为50000台。

现制定该零件的机械加工工艺规程。

可确定其生产类型为大批量生产。

二、审查零件图样的工艺性
2.2、零件的结构分析
法兰盘在数控机床里起支承和导向作用，是回转体零件。

由外圆、圆孔、端面构成主要表面。

用F 面定位，三个螺栓固定，实现法兰盘的正确连接。

3-Φ18孔既为螺栓连接孔。

、零件的技术要求分析
由图知，其材料为HT150。

该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。

① 外圆 Φ001
.0300.070++，Ra =μm;
Φ000
.0300.0-120μm ；
Φ021
.0002.070++, Ra=μm
② 圆孔 Φ021.0030+，Φ190.0000.060+与其Φ021
.0002.070++ 6
③端面C 与端面D 距离45mm ；A 面与D 面距离38mm, a R =μm; 大圆切面与120Φ的轴心线距离50；
三、选择毛坯
根据零件材料HT150确定为铸件，又已知零件生产纲领为50000件/年。

可知，其生产纲领伟大批量生产。

毛坯的铸造方法选用永久型铸造型。

此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。

3.1、铸件尺寸公差
铸件尺寸公差为12级，又由于是大批量生产，毛坯制造采用永久型铸造。

公差等级为CT9级（机械制造工艺设计《简明手册》P38），选取铸件错箱 值为0.1mm 。

3.2、铸造机械加工余量
对大批量生产的铸件加工余量中查《机械制造工艺补充教材》P359~360得，选取等级精度为2级。

3.3、铸造方位
各加工表面总余量5mm
零件尺寸(mm) 单面加工余量(mm) 铸件尺寸(mm) 尺寸偏差（mm）Φ30 5 Φ20±
Φ60 5 Φ50 ±0.5
Φ62 21 Φ20 ±0.5
Φ70 5 Φ80 ±0.5
Φ70 5 Φ80 ±0.5
Φ120 7 Φ134 ±0.5
四、工艺规程的设计
4.1、定位基准的选择
⑴精基准的选择
法兰盘的外圆g670φ既是装配基准，又是设计基准。

为避免由于基准不重合而产生的误差，选用外圆g670φ为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。

具体而言，即选外圆g670φ及C 端面作为精基准。

⑵粗基准的选择
由于法兰盘全部表面都需要加工，而外圆g670φ既是精度最高又是壁厚最薄的表面，为保证加工要求。

固选外圆g670φ及C 端面为粗基准。

4.2、零件表面加工方法选择
法兰盘的加工面又外圆、内孔、端面、槽及小孔等。

材料为HT150，参考《机械制造工艺设计简明手册》有关资料，其加工方法如下： ⑴Φ70mm 外圆面；公差等级为IT11。

表面粗糙度Ra m μ，需 粗车------半精车------精车（表1.4-6）。

⑵Φm μ，需 粗车------半精车。

⑶Φ70m μ，需： 粗车------半精车------精车
⑷Φ60mm 、Φ64m μ，毛坯孔已铸出。

根据表1.4-7加工方法可采取：粗镗------半精镗------精镗。

⑸Φ30内孔；为未注公差尺寸，根据GB180-79规定公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra m μ，毛坯已锻出。

根据表1.4-7加工方法可采取：粗镗------半精镗-----精镗------拉孔（或磨孔）等都能满足加工要求。

由于加工Φ60mm 、Φ64用镗孔加工方法，固选用：粗镗------半精镗------精镗。

⑹m μ要求Ra32m μ的端面：粗车------半精车。

⑺槽;槽宽和槽深的公差等级分别为IT13和IT14，表面粗糙度分别为Rz50m μm μ，需采用：（参考表1.4-8）。

⑻3-Φ11的内圆表面粗糙度为Rz50，需进行钻孔（查表14-7） ⑼Φ18的内圆表面粗糙度Ra3.2,需进行铣
⑽盲孔和斜孔Φ4，未注明尺寸公差表面粗糙度Ra50m μ，只需要进行钻孔。

⑾圆弧R30，进行铣。

4.3制定工艺路线：
法兰盘的加工工艺路线一般是先进行外圆加工再进行内孔加工。

按照先加工基准面及先粗后精的原则。

外圆加工可按照下述工艺路线进
行：
工段1、铸造毛坯 工段2、进行时效处理
工段3、加工过程
工序Ⅰ：φ70外圆及端面定位，粗铣另一端面D 面。

工序Ⅱ：以粗车的Φ70h11外圆及端面定位，粗车另一端面C 面、粗车外圆g670φ及台阶A 面、粗车外圆Φ120，粗镗Φ30孔、倒角。

工序Ⅲ：以粗车后g670φ外圆及端面定位，半精车另一端面D 面、半精车外圆Φ70h11及台阶E 面，半精镗Φ60，Φ62,倒角1×45角。

工序Ⅳ: 以Φ70h11外圆及端面定位；半精车外圆Φ70g6及精车台阶面A 面,半精车外圆Φ120、半精镗孔30Φ，切沟槽,倒角1×45
工序Ⅴ：以Φ70h11外圆及端面定位；精车外圆g670φ及精车台阶面A 面、精镗孔30Φ、切槽、倒角1×45。

工序Ⅵ:以精车后的g670φ外圆及C 端面定位，精车外圆
Φ80h11、精镗Φ62，Φ60,倒角1×45角。

工序Ⅶ：已精加工后外圆g670φ定位，粗铣大圆盘缺面，半精铣缺面。

工序Ⅷ：已精加工后外圆Φ70h11及端面定位。

3个Φ11通孔、Φ18盲孔
工序Ⅸ：以外圆Φ70g6、C 端面定位钻Φ11的3个孔、锪钻
Φ16.5的孔；
工序Ⅹ：以外圆Φ70h11孔及和Φ18的盲孔。

工段4：钳工去毛刺。

工段5：终检。

4.4、确定机床设备
a. 工序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是粗车和半精车。

本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，又是回转体，固宜在车床上镗孔,选用最常用的C620-1型卧式车床即可。

b. 工序Ⅶ是粗铣和半精铣平面，应选卧式铣床XA5302。

c. 工序Ⅷ是粗插和半精插，应选立式插床B5020。

d. 工序Ⅸ、Ⅹ是钻小孔3-Φ11mm 、锪钻3-Φ18的盲孔。

可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选Z525立式钻床。

各工步使用通用夹具即可。

前五道车床工步用三爪定心卡盘、铣平面工步用心轴。

① 选择刀具
⑴在车床上加工的工步一般都选用硬质合金车刀和镗刀。

加工铸件类零件采用YG 类硬质合金，粗、精加工用YG6X 。

为提高生产率及经济性，可选用可转位车刀（GB5343.1-85，GB5343.2-85），切槽刀宜选用高速钢。

⑵铣刀按表3.1-40选错齿三面铣刀（GB112-85）。

零件要求铣切深度为25.5mm 按表3.1-28。

铣刀的直径d=100mm ，铣切长度Z=10
⑶钻3-ΦΦ11，长度L=100mm ；钻Φ18的盲孔，选直柄麻花钻Φ18，长度L=150mm 。

本零件属大批量生产，一般均采用通用量具。

选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。

选择时，采用其中一种方法即可。

① 选择各外圆加工面的量具
工序Ⅳ中精车外圆Φ701u mm 。

根据表5.1-6，分度值0.02mm 的游标卡尺，其不确定数值。

1u u >,不能使用。

必须1u u ≤，故应选分度值0.01mm 的外径千分尺（u=0.005mm ）。

从表5.2-10中选择测量范围为50~75mm ，分度值为0.01mm 的外径千分尺（GB1216-85）即可满足要求。

按照上述方法选择本零件各外圆加工面的量具如表7.6-1所列，加工Φ70h11外圆面可用分度值0.005mm 的外径千分尺进行测量，但由于加工Φ120mm 外圆面是在同一工序中进行，故用表中所列的一种
② 选择加工孔用量具：Φ62±0.015孔径粗镗、半精镗、精镗三次加
工。

粗镗至Φ46.009.59+mm ，半精镗至Φ19
.005.61+,精镗Φ015.062±。

1、粗镗孔Φ46.009.59+mm 公差等级为IT13。

按表5.1-5精度系数K=10计
量器具测量方法的极限误差mm KT u m 046.046.01.0=⨯==∆。

查表5.1-6可选内径百分尺，从表5.2-10中选分度值0.01mm ，测量范围50~125mm 的内径百分尺（GB8177-87）即可。

2、半精镗Φ19
.005.61+mm 公差等级
约为IT11，则K=10%。

mm mm KT u m 019.019.01.0=⨯==∆，
根据5.1-6,可选内径百分尺。

从表5.2-10中选分度值0.01mm ，测量范围50~129mm 的内径百分尺（GB8177-87）即可。

3、精镗Φ015.062±,由于精度要求高加工时每个工件都需要进行测量，固选用极限量规。

由手册可知，根据孔径三牙锁紧式圆柱塞规。

③选择加工轴向尺寸所用量具
④选择加工槽所用量具，槽径粗铣、半精铣两次加工。

槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣是均为IT14；半精铣是槽宽为IT13。

均可选用分度值为0.02mm，测量范围0~150mm的游标卡尺（GB1214-85）进行测量。

五、确定工序尺寸
确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。

当无基准装换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。

当基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。

圆柱面多次的加工的工序尺寸与加工余量有关。

前面根据有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应该总加工余量分为各加工余量，然后由后望前计算工序尺寸。

中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。

各零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如表7.6-3所列。

①确定轴向工序尺寸
六、确定切削用量及基本时间
在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量，即背吃刀量，进给量切削速度，确定方法是，先确定切削深度和进给量，再确定切削速度，用《现代制造工艺设计方法》公式n=
dw
Vc
π1000换算出查表或计算法所得的转速，根据转速在选择机床实有的主轴转速表取接近的主轴转速作为实际转速，对粗加工选取实际切削速度，实际进给量和背吃刀量后，还要校验机床功率是否足够等，才能作为最后切削用量填入
Ⅰ的切削用量及基本时间
工序1，加工材料HT150，b σ≥200mp a ， 150~200HBS 粗车M64⨯1.5内螺纹左端面D 面，外圆80φh11车φ120±1mm 左台阶面E 面；机床选择，选择C620-1车床，选择方法查《简明手册》表4.2－7.22）2)确定切削用量及工时定额。

①根据《切削用量简明手册》表1.2选择YG6X 硬质合金车刀，刀具耐用度T ＝60mm ，刀杆尺寸按表2－25选择16⨯25mm ，刀片厚度6mm
.r 0＝100查（2－14）r 01＝－50 K r =750 K r =150 λs ＝00
a 0=a 0/=60
r ε=1mm
⑴确定背吃刀量:a p =2mm
⑵⨯25mm.工件直径为60-120mm 时.
k mf k krf ⨯⨯1.0＝2.08mm/r.根据数据可取按C620－1车床的进给量 （表4.2-9），选择
⑶切削速度
零件材料HT150.b σ≥200mp a ， 150~200HBS
a
p
≤1.8mm
f ≤0.75mm/r 查表1.11《切削手册》得。

v c ＝80m/min
k yv =1.0 k mv =0.79 k sv k tv k kv =1.0 k krv =1.0 故v
c
＝
80⨯1⨯⨯⨯1⨯1⨯
D vc π1000＝84
14.356
.501000⨯x ＝191.7r/min. 根据C620－1车床技术参考资料查表1.30取与191.7r/min 相近的转速，则 n 机＝184r/min 则实际切削速度v c ＝
1000
d
n π ⑷校核机床功率
根据《切削手册》表 1.25，当加工材料HT150.b σ≥200mp a ， 150~200HBS a
p
≤2.8mm f ≤0.75mm/r 查表1.11
《切削手册》得。

v
c
＝49m/min
p c
＝1.4KW 。

由于切削过程使用条件的改变查表1.29
－2切削功率的修正系数，k kv p c
=k kv f x
k rv
k rv F c =k rv p c
=1.0 固实际切削功率近似为p c
实＝14401＝1.41KW
根据C620－1车床技术资料1.30《切削手册》当n 机184r/min 车床主轴允许的功率为p c
因为p c 实<PE 因此，能在C620－1车床上进行加工
⑸校核机床进给量机构强度。

车削的进给力F f 可由《切削手册》表 1.23查得，当加工材料为HT150，b σ≥200Mpa ，150～200HBS ，p a ≤2.8mm ，f ≤0.75mm/r ，查得进给力F N f 950=，由于切削过程使用条件的改变，查表1.59-2，切削进给力的修正系数：K 0.10
=Ff r ，K 0.1=KkFf ，K SKkI λ=1.0，
F 实f =950×××1.0=950N ，根据C620-1车床技术资料，表1.30《切削用量》，进给机构的进给力F max =3530N ，因为F
实
f <F max ，所以
f 机=0.65mm/r 是合理的，最后确定所用的切削用量为： p a =1.2mm, f 机=0.65mm/r,n 机=184r/min,V 机c
⑹确定基本时间：
根据《简明手册》表6.2-1公式计算L=
3211
2
L L L d d +++- L 5.32tan 1=+=
v
p k a L 32=～5，取4mm ，
L 3=18mm i=1 f 机机=184r/min T=fn
L i=
118465.05
.3418⨯⨯++min =12.79s
⑴ 确定背吃刀量a p =1.5mm,
⑵确定进给量f 根据《切削手册》表1.4，在加工材料为HT150，刀
杆尺寸16×25mm ，p η≤3mm ，故f=0.6～0.8mm/r ，由表2-18（机械制造工艺与装配）查得刀片强度允许的进给量f=1.3mm/r ，K NF kvf K ××1.0mm/r=2.05mm/r 。

根据数据可取按C620-1车床的进给量取进给量可取。

f=0.65mm/r 按C620-1车床的进给量：
⑶确定切削速度：零件材料为HT150，b σ≥200Mpa ，150～200HBS ， p a ≤2.8mm ，f ≤c =63m/min 。

由于切削过程使用条件的改变，查表1.59-2，切削进给力的修正系数：K 0.1=Tv ，K 79.0=mv ，K 8.0=sv ，K tv =1.0，
K 0.1=kv ，K 0.1=krv ，故 V min /816.39m c =，n 机=
D
V c
π1000 根据C620-1车床资料查表1.30取与102r/min 相近的转速，则 n 机=96r/min 。

实际切削速度V min /4.371000
m D
n c ==机机π
最后确定所选择的切削用量为：a mm p 2=,f
r mm /81.0=机
,
n 机=96r/min,V 机c ⑷计算基本时间：
确定粗车1120±φ左端面E 面的基本时间，根据《简明手册》表6.2-1公式计算，L=
3211
2L L L d d +++-，L 8.32tan 1=+=v
p k a ，L 32=～5，取3.2mm ，L 3=0mm i=1 f 机机=96r/min,
T=
fn
L i=
19681.02
.38.320⨯⨯++min = φ80h11
确定切削用量：已知工件为铸件HT150，b δ≥700MPa ，毛坯尺寸
φ86mm ，要求加工后达到h11级精度，表面粗糙度为R a 为6.3，粗车直
径余量为3.4mm ，使用C620-1车床。

①确定精加工刀具类型
选择YG6X 硬质合金刀片，刀具耐用读T=60mm ，刀杆尺寸按表2-25
选择16×25mm,刀片厚度为6mm.r 0＝100查（2－14）r 01＝－50
K r =750 K r /=150 λs ＝00 a 0=a 0/=60
r ε=1mm
②确定粗车时的切削用量 ⑴确定背吃刀量a p
单边余量A=(86-82.6)/2mm=1.7mm,即a p ⑵确定进给量f
k mf k krf ⨯⨯
⑶切削速度（机床主轴转速）
由表2－20《机械工艺设计》c v ＝158 x c ＝0.15 y v ＝0.4 m=0.2 由表2－21－表2－24查得 K mv ＝(
200
190)25
.1=0.938 K sv ＝0.8 K tv ＝1 K krv k v ＝K mv K sv K tv K krv ⨯⨯⨯
由式（2－4）v c ＝y f x C
c
a t c
p
m v
k v ＝4.015
.02.073.05.160158
⨯ 由式（2－15）n=
dw
Vc π1000=8614.313
.461000⨯⨯ 由机床说明书得n=184.求得实际切削速度：
v C =
1000
dw
π＝
1000
184
8614.3⨯⨯
⑷校核机床功率
由切削力计算公式 及有关表格，求得主切削力F C
K
K K
K
V
f a C F mFC
sFC
krFC
roFC
NFC C
XFC
XFC
P
FC C λ81.9=
⨯92⨯⨯73
.075
.0⨯⨯(
637.0588.0)75.0⨯⨯1⨯⨯(190
200)4
.0 计算理论切削功率
KW V
F P C
C
C
6706.060
10
60
1013
.4644.8743
3
=⨯⨯==
--
验算机床功率
C620-1车床额定功率：P EC
C 取机床效率ηm
P EC
η
m
⨯0.8=4.72kw>P C
故机床的功率是足够的。

⑸粗车φ80h11的基本时间T j T j =
i n f L ⨯==i n
f l l l l ⨯
+++3
2
1
l 1=
k tg a
r
p
+（2～3）=
275
5
.1+⨯tg =2.4 l 2.=0 l 3=0
T j =
1184
73.04
.235⨯⨯+min =
φ62±0.015、M64×mm
粗镗φ36选择刀具为YG6硬质合金镗刀，直径为20mm 的圆形镗刀k r ＝450
⑴ 确定切削深度为a p ＝
2
5.5 ⑵
⑶ 确定切削速度
c V ＝189.8，x V ＝0.15
y V
＝0.2 m=0.2 T ＝60mm. k
v
⨯⨯
v c ＝
y f x C
c
a t c
p
m v
k v ＝2.015
.02.032
.04.1608
.189⨯0.468＝120m/min n=
dw
Vc π1000=5714.3120
1000⨯⨯=670r/min 选择与670r/min 相近的转数，查表1.3得，n=610r/min 则实际切削速度v c ＝
1000
57
61014.3⨯⨯
⑷ 校核机床功率
根据《切削手册》表 1.25当加工材料为HT150 b σ≥200M p
a
150~200HBS b σ≤2.8mm V 查≤120m/min f ≤
p c
由于切削过程使用条件改变查表 1.29－2切削功率的修正系数k kv p c =k kv f x =1.0 k rv F c =k rv p c 固实际切削功率近拟为p c 实2⨯1＝2KW
根据C620-1车床技术资料表 1.30《切削手册》，当n 机＝610r/min 车床主轴允许的功率为PE 。

因为p c 实<PE 因此能在C620-1车床上进行加工
⑸ 校核机床进给机构强度
车削时的进给力F f 可由《切削手册》表1.23查得，查表1.23当加工材料HT150 b σ≥200M p a 150~200HBS b σ≤2.8mm
F
f
=800,
由于切削过程使用条件改变，查表1.59－2切削时进给力的修正系数k ro F f ＝1.0 k kr F f ＝1.0 k s λF f ＝1.0 固F f 实800⨯1⨯1⨯1＝800W
根据C620-1车床技术资料表 1.30《切削手册》进给机构的进给为F max =5100N. 因为F f 实<F max , 固机f 机0.2mm/r 是合理的，最后确定选择的切削用量为a p V C ⑹确定基本时间T j
确定粗镗φ62±0.015mm 的基本时间，根据《简明手册》表6.2－1公式计算，L ＝34
l 1=
k tg a r
p
+（2～3）=
275
5
.2+⨯tg
l 2.=3 l 3=0 T j ＝fn L i=
11761032.0⨯⨯ T j =i n
f L ⨯==i n f l l l l ⨯+++321=s 34.9min 16.0161032.034.423==⨯⨯++ Ⅰ的基本时间
T
j
Ⅱ的切削用量及基本时间
以1180h φ外圆端面定位，粗车端面C 面和A 面，以及外圆652g φ、1120±φ，粗镗02
.0036+φ并倒角1×30°切槽
φ52g6
右端面C 面
⑴确定背吃刀量a P
a
P
=4mm 选着两刀车a 1=2.5mm a
2
⑵
⑶确定切削速度：零件材料为HT150，b σ≥200Mpa ，150～200HBS ，
p a ≤4mm ，
f ≤c =71m/min 。

由于切削过程使用条件的改变，查表1.59-2，切削进给力的修正系数：K 0.1=Tv ，K 79.0=mv ，K 8.0=sv ，K tv =1.0，K 0.1=kv ，K 0.1=krv
故V min /908.38m c =，n 机=
D
V c
π1000
根据C620-1车床资料查表1.30取与230r/min 相近的转速，则 n 机=230r/min 。

实际切削速度V min /89.411000
m D
n c ==
机机π，最后确定所选择
的切削用量为：
a mm p 5.2= f r mm /81.0=机 n 机=230r/min V 机c
⑷校核机床功率
根据《切削手册》表 1.25当加工材料为HT150 b σ≥200M
p a
150~200HBS b σ≤2.8mm V 查≤41m/min f ≤75mm/r 查得切削功率p c
由于切削过程使用条件改变查表 1.29－2切削功率的修正系数
k kv p c =k kv f x =1.0 k rv F c =k rv p c 固实际切削功率近拟为p c 实2⨯1＝2KW ，根据CA6140车床技术资料表1.30《切削手册》，当n 机＝230r/min 车床主轴允许的功率为PE 因为p c 实<PE 因此能在C620-1车床上进行加工
⑸校核机床进给机构强度
车削时的进给力F f 可由《切削手册》表1.23查得，查表1.23当加工材料HT150 b σ≥200M p a 150~200HBS b σ≤2.8mm
F
f
=800,
由于切削过程使用条件改变，查表1.59－2切削时进给力的修正系数k ro F f ＝1.0 k kr F f ＝1.0 k s λF f ＝1.0 固F f 实800⨯1⨯1⨯1＝800W
根据C620-1车床技术资料表 1.30《切削手册》进给机构的进给为
F max =5100N. 因为F f 实<F max , 固机f 机0.2mm/r 是合理的，最后确定选择的切削用量为a p V C
⑹计算基本时间：
确定粗车1120±φ左端面A 面的基本时间，根据《简明手册》表公式计算，L=
3211
2L L L d d +++-，L 8.32tan 1=+=v
p k a ，L 32=～5，取4mm ， L 3=15mm i=1 f 机机
T=2×
fn
L
min =
⑴ 确定背吃刀量a p =1.9mm,
⑵确定进给量f 根据《切削手册》表1.4，在加工材料为HT150，刀杆尺寸16×25mm ，p η≤3mm ，故f=0.6～0.8mm/r ，由表2-18（机械制
造工艺与装配）查得刀片强度允许的进给量f=1.3mm/r ，K NF kvf K ××1.0mm/r=2.05mm/r 。

根据数据可取按C620-1车床的进给量取进给量f=0.65mm/r 可取。

按C620-1车床的进给量：
⑶确定切削速度：零件材料为HT150，b σ≥200Mpa ，150～200HBS ， p a ≤2.8mm ，f ≤c =63m/min 。

由于切削过程使用条件的改变，查表1.59-2，切削进给力的修正系数：K 0.1=Tv ，K 79.0=mv ，K 8.0=sv ，K tv =1.0，K 0.1=kv ，K 0.1=krv 故V min /816.39m c =，n 机=
D
V c
π1000 根据C620-1车床资料查表1.30取与102r/min 相近的转速，则 n 机=96r/min 。

实际切削速度V min /4.371000
m D
n c ==
机机π，最后确定所选择
的切削用量为：
a mm p 5.1=,f r mm /81.0=机, n 机=96r/min,V 机c ⑷计算基本时间：
确定粗车1120±φ左端面A 面的基本时间，根据《简明手册》表公式计算，L=
3211
2L L L d d +++-，L 8.32tan 1=+=v
p k a ，L 32=～5，取3.2mm ， L 3=0mm i=1 f 机机=96r/min,
T=
fn
L i=9681.02.38.334+++min =
φ52g6
已知工件为铸件HT150. a P ≥200MPa,毛坯尺寸φ58⨯a
⑴背吃刀量a P
⑵确定进给量f 根据《切削手册》表1.4 在加工材料为HT150，刀杆尺寸为16⨯25mm, a P ≤3mm,工件直径为60~100mm 由表2－17查得f=0.6~0.8mm 由表2－18，查得刀片强度允许的进给量f=2.6mm, K ∂kr ⨯⨯
⑶确定切削速度v c
由表2－20查得c v ＝158
x v
＝0.15 y v
由表2－11表2－24查得K mv ＝(200
190)25
.1=0.938 K sv ＝0.8 K tv ＝1 K krv
k
v
＝K mv K sv K tv K krv ⨯⨯⨯
由式（2－4）v c ＝y f x C
c
a t c
p
m v
k v ＝4.015.02.073
.0260158
⨯ 由式（2－15）n=dw
Vc π1000=5814.338
.441000⨯⨯=244r/min
v C =
1000
dw
π＝
1000
230
6814.3⨯⨯
(4)由切削力计算公式有关表格求得主切削力F C
K
K K
K V f a C F mFC
sFC
krFC
roFC NFC
C XFC
XFC
P
FC C λ81.9=
⨯92⨯2⨯73.075
.0⨯)38.54(0
⨯⨯1⨯⨯ =1244 (5)校核机床功率 计算理论切削功率
KW V F P
C
C
C
3.160
38
.541060
1012443
3
=⨯⨯=
=--
验算机床功率
CA6140车床额定功率：P EC =7.5kw C 取机床效率ηm
P EC
η
m
=kw 68.05.7=⨯ >P C 故机床的功率是足够的。

⑹粗车φ52g6的基本时间
T j =T j =
i n f L ⨯==i n
f l l l l ⨯
+++3
2
1
l 1=
k tg a
r
p
+（2～3）=
275
2
+⨯tg =2.54 l 2.=3 03=l
T
j
=
i n f L ⨯=i n
f l l l l ⨯
+++3
2
1
=
s 05.8min 13.0230
73.01754.2103==⨯⨯+++
1120±φmm
已知工件为铸件HT150， a P ≥200MPa,毛坯尺寸φ126⨯60mm.要求加工后达到10级精度，表面粗糙度R a 为3.2粗车直径余量为4.5mm. ⑴确定背吃刀量a p ＝2
5
.4＝2.25mm. ⑵⨯25a p ≤3mm,故f=0.6~0.8mm/r, K
mf
，
K
mf
⨯⨯
(3)切削速度v C （机床主轴转速n) 由表 2-20查得c V ＝158，x V ＝0.15 y V
由表2－20~表2－24查得K mv ＝(200
190)25
.1=0.938 K sv ＝0.8 K tv ＝1 K krv k v ＝K mv K sv K tv K krv ⨯⨯⨯ 由式（2－4）v c ＝y f x C
c
a t c
p
m v
k v ＝4.015.02.073
.0260158
⨯ 由式（2－15）n=
dw
Vc π1000=12614.338
.441000⨯⨯=112r/min v C =1000dw
π＝1000
10012614.3⨯⨯ ⑷由切削力计算公式有关表格求得主切削力F C
K
K K K V f a C F mFC
sFC krFC roFC NFC
C XFC
XFC
P
FC C λ81.9=
⨯92⨯2⨯73.075
.0⨯)564.39(0
⨯⨯1⨯⨯(190200
)4
.0 =1244 ⑸校核机床功率 计算理论切削功率
KW V F P
C
C
C
82.060
10
60
10
564
.3912443
3
=⨯⨯==--
验算机床功率
C620-1车床额定功率：P EC =7.5kw C 取机床效率ηm
P EC
η
m
=kw 68.05.7=⨯ >P C 故机床的功率是足够的。

⑹粗车φ120± T j =T j =
i n f L ⨯==i n
f l l l l ⨯
+++3
2
1
l 1=
k tg a r
p
+（2～3）=2752+⨯tg =2.54 l 2.=4 03
=l
T j =
i n f L ⨯=i n
f l l l l ⨯+++3
21=s 4.21min 41.023073.00454.25.191==⨯⨯+++
φ36
切削用量及基本时间
内孔机械加工双边余量为5mm,粗镗φ36选择刀具为YG6硬质合金
镗刀，直径为20mm 的圆形镗刀k r ＝450
⑴确定切削深度为a p ＝2
5 ⑵
⑵ 确定切削速度v c
c V ＝189.8，x V ＝0.15
y
V
＝0.2 m=0.2 T ＝60mm.
k
v
⨯⨯
v c ＝
y f x C
c
a t c
p
m v
k v ＝2.015.02.02
.05.2608
.189⨯0.468＝100m/min n=
dw
Vc π1000=3614.3100
1000⨯⨯=884r/min 选择与884r/min 相近的转数，查表1.3得，n=955r/min 则实际切削速度v c ＝
1000
36
95514.3⨯⨯
⑷校核机床功率
固实际切削功率近为P C ⨯
根据C620-1车床技术资料1.3《切削手册》。

当n=955r/min 车床主轴允许的功率为5.9kw.
因为P C 实<εp e 。

因此能在C620-1车床上进行加工校核机床进给量强度
⑸由切削力计算公式有关表格求得主切削力F f 车削时的进给力k ro
F
f
可由《切削手册》表1.23查得，查表1.23
等加工材料为HT150 mp a b 200≥σ 163~229HBS, a
p
≤2.8mm
f=0.3mm/r,查得进给力F f ＝560，由切削过程使用条件的改变戏法 查
表 1.29－2切削的进给量修正系数k ro
F
f
＝1.0
k kr
F
f
＝1.0
k s
λk kf F
f
实560⨯1⨯1＝560N
机床C620-1车床技术资料查表1.3《切削手册》进给机构的进给力F max ＝5100N 因为F f 实S F max 因f ＝0.2mm/r 是合适的，最后的选择
a r
V
C
=107r/min 。

⑹粗镗36g6的基本时间 L=21
d d -+L 1+L 2+L 3 L 1
=︒
75tan ar +2=2.5mm, L 2=3～5mm ，取3.5mm ，L 3=0，i=1，f 机=0.65，n 机=164r/min T=
i fn
l
min = Ⅱ的基本时间
Ⅲ的切削用量及基本时间
以粗车后的外圆652g φ及A 面为定位基准，半粗车另一端面, 半精车外圆1180h φ及台阶面，半精镗4.62φ、62φ，并倒角1×45°半精加工D 面：
⑴确定背吃刀量p a =1mm
⑵确定进给量f 根据《切削手册》表1.4，在加工材料H7150，刀杆尺寸16×25mm ，p η≤3mm ，故f=0.6～0.8mm/r ，由表2-18（机械制造工艺与装配）查得刀片强度允许的进给量f=1.3mm/r ，kvf K ××0.4mm/r=1.664mm/r 。

根据数据可取按C620-1车床的进给量取进给量：
⑶确定切削速度V 零件材料HT150，b σ≥200Mpa ，163～229HBS ，p a ≤3mm ，f ≤0.75mm/r ，查表1.11《切削手册》得c V =80m/min 。

tv =1.0，K mv =0.79，K sv =0.8，K fv =1.0，K kv =1.0，K krv =1.0，故 V c =80×1×××1×1×1=50.56， n 机=
w
c d v π1000=8014.356
.501000⨯⨯=191.7r/min 。

查C620-1车床技术生产资料表1.30，选取与191.7r/min 相近的转速，
则n 机=184r/min ， 实际切削速度V 机c ⑷计算基本时间T
L=
21
d d -+L 1+L 2+L 3 L 1=︒
75tan ar
+2=2.5mm, L 2=3～5mm ，取3.5mm ，L 3=0，i=1，f 机=0.65，
n 机=164r/min T=
i fn
l =
116465.09
5.35.2⨯⨯++min =8.14s 。

80φh11
⑴确定背吃刀量：单边余量H=
2
1
.816.82- ⑵确定进给量f 根据表2-19，预先估计V c >80m/min ，查得f=0.15～
0.2mm/r ，按说明书选f=0.17mm/r 。

⑶切削速度V c （机床主轴转速n ）
查表2-20得C v =189.8，X v =0.15，Y v =0.2，m=0.2， K v 与粗加工相同，取K v =0.7131， V c =V y x p m v K f
a T C v
v
=
7131.017
.095.0608
.1892
.015.02.0⨯⨯⨯=85.72m/min ， n=
w
c d V π1000=8314.372
.851000⨯⨯=328.9r/min ，查说明书得n=320r/min 求得实际V c =1000
h d w π=1000320
14.383⨯⨯c >80m/min 的设定。

⑷确定半精加工的基本时间 L 1=
+r
p
k a tan （2～3）=
2732
.195
.0+ T j =17
.055.23.33+×min =39s 。

120φ左端面E 面
⑴确定背吃刀量：a p =1mm 。

⑵确定进给量f: 根据《切削手册》表1.4，在加工材料为H7150，刀杆尺寸为16×
由表2-18（机械制造工艺与装配）查得刀片元件的进给量f=1.3mm/r ，K krf ××0.4=0.832mm/r 。

根据数据可取：按C620-1车床的进给量取进给量f=0.52mm/r 。

⑶确定切削速度V c
切削速度与粗加工相同可得V c n=
D
V c π1000=12014.338
.441000⨯⨯=117,取n=125 ⑷计算基本时间L 1 L 1=
r
p
k a tan +(2～3)=
2732
.11
+=2.58，L=20，L 2=2 L 3=0 T j =i fn
L L L L 321+++=12552.058
.2220⨯++min =
015.062±φ、M64×
⑴确定背吃刀量a p
内孔机械加工双边余量为2mm ，单边余量为2
2
=1mm ，即a p =1mm ， ⑵确定进给量f 查表2-18确定f=0.15，
⑶切削速度V c K c 与粗加工相同，
V C =
468.015.095.0608
.1892
.015.02.0⨯⨯⨯=123m/min n=D
V c π1000=6214.31231000⨯⨯
选取与1008r/min 相近的转速，查表9.30得n=950r/min ，则实际切削速度V c =
1000D n π=1000
62120014.3⨯⨯ ⑷计算基本时间 L 1=
r
p
k a tan +（2～3）=
2732
.195
.0+=2.55，L 2=3 L 3=0，L=40 T j =i fn
L L L L 321+++=
195015.055
.2340⨯⨯++min = Ⅲ的基本时间
T j
Ⅳ切削速度及基本时间
以半精车后的外圆1180h φ及端面定位，半精车1120±φ，半精车外圆
652g φ及台阶A 面，半精镗孔02
.0036+φ，倒角1×45。

⑴确定背吃刀量：a p
⑵确定进给量f 根据《切削手册》表1.4，在加工材料为HT150，刀杆尺寸16×25mm ，a p ≤3mm ，故f=0.8～0.12m/r ，又表2-8《机械制造工艺与装配》查得刀片强度允许的进给量f=4.06.16.2⨯⨯ ⑶确定切削速度V c
零件材料HT150，b δ≥200MPa ，163～229HBS ，a p ≤1.8mm ，f 0.1≤mm/r ，查表1.11《切削手册》得V c tv =1.0，K mv =0.79，K sv =0.8，K fv =1.0，K kv =1.0，K krv =1.0，故V c =88.4411179.0171=⨯⨯⨯⨯⨯m/min n 机=
D
V C π1000=12414.388
.441000⨯⨯=115r/min 根据C620-1车床技术参考资料查表1.30取115r/min 相近的转速，则n 机=96r/min ，实际切削速度V 机C =1000
D
n 机π=37.4m/min ，
⑷计算基本时间L L=
3211
2L L L d d +++-，L 1=2tan +r
p k a =3.1mm ，L 1取3～5mm
所以取L 1=3.0mm ，L 3=0，i=1，f=0.81m/r ，n=96r/min ， T j =
fn
L
min =20s 652g φ
⑴确定切削用量：a p =
2
5.1 ⑵确定进给量f: 根据《切削手册》表1.4，在加工材料为H7150，刀杆尺寸为16×25mm ，a p ≤3mm ，故f=0.6～0.8mm/r ，由表2-18《机械制造工艺与装配》查得刀片强度允许的进给量f=4.0
6.16.2⨯⨯=1.644mm/r ，根据数据可取
按C620-1车床的进给量：f=0.52mm/r 。

⑶确定切削速度V c
c tv =1.0，K mv =0.79，K sv =0.8，K fv =1.0，K kv =1.0，K krv =1.0， 故V c =801118.079.01⨯⨯⨯⨯⨯⨯
n=
D
V C π1000=5714.358
.501000⨯⨯=282.5r/min ，实际转速n=230r/min ，则实际切削速度V c =1000
nD
π
⑷计算基本时间L 1 L 1=
)3~2(tan +r
p
k a =
2732
.16
.0+=2.34，L=13，L 2=4 L 3=0， T j =i fn
L L L L 321+++=23052.034
.234.19⨯+min = 1120±φ
⑴确定背吃刀量：a p
⑵确定进给量f: 根据表2-19设计V c >100r/min ，
⑶切削速度V c （机床主轴转速n ）
查表2-20得C v =189.8，X v =0.15，Y v =0.2，m=0.2，K v 与粗加工相同，K v =0.632，V c =
V y x p m v K f
a T C v
v
=
2
.015.02.03
.01608
.189⨯⨯×0.623=66.3m/min ，查机床说明书得n=560r/min ，V c =1000nD π=1000
560
12614.3⨯⨯=221m/min ⑷计算基本时间L 1 L 1=
r
p k a tan +（2～3）=
260tan 1
+︒
=2.58，L 2=4，L 3=4，
T j =
i fn
L L L L 321+++=5603.04
458.27.16⨯+++min =
02
.00
36+φ ⑴确定背吃刀量：a p 单边余量：a p =
2
7
.1 ⑵确定进给量f: 选择刀具为YG6硬质合金钢，直径为20mm 的圆形镗刀，K r =60°
⑶确定切削速度V c
c =
V y x p m v K f
a T C v
v
式中，K v 与粗加工相同，
C v =189.8，T=60min, ，X v =0.15，Y v =0.2，m=0.2，K v =0.468, V c =
468.015.085.0608
.1892.015.02.0⨯⨯⨯=123m/min,n=36
14.31231000⨯⨯=1008r/min,查机
床说明书得n=1200r/min,则实际切削速度
V c =
1000nD π=1000
36
120014.3⨯⨯ ⑷计算基本时间L 1 L 1=
r
p
k a tan +（2～3）=
2732
.19
.1+=3，L=20，L 2=4,3L =2， T j =i fn
L L L L 321+++=
1120015.02
4320⨯⨯+++min = Ⅳ的基本时间
T j
Ⅴ的切削用量及基本时间
以半精车后的外圆1180h φ及D 端面定位，精车外圆652g φ及台阶A
面，精镗孔02
.0036+φ，倒角1×45
⑴ 确定背吃刀量：a p
精加工端面A 面得背吃刀量a p ⑵mm 25⨯、a p ≤
⑶ 确定切削速度Vc
零件材料HT150，700≥b δMPa ，163～229HBS ，f ≤1.0mm/r,查表
1.1《切削手册》得V c =71m/min,由于实际切削过程使用条件的改变，根据《切削用量》表1.18查得切削速度的修正系数：K tv =1.0、K mv =0.79、K sv =0.9、K Tv =1.0、K kv =1.0、K krc 故Vc=711118.079.01⨯⨯⨯⨯⨯⨯ n=
D Vc π1000=125
88
.441000⨯⨯π 根据C620-1车床技术参数资料查表1.30可选择与114.8r/min 相近的转速，则
n=96r/min 则实际切削速度V c =1000
nD π ⑷ 确定基本时间T
L 1=
tgtr
a p
+（2～3）=
732.18
.0+2=2.46 L=16 L 2=4 L 3=0 T j =i fn
L L L L 321+++=
966.00446.216⨯+++=23min 38.0=s 652g φ
⑴确定切削用量：a p =
2
1.1 ⑵确定进给量f: 根据《切削手册》表1.4，在加工材料为HT150，刀杆尺寸为16×25mm ，a p ≤3mm ，故f=0.6～0.8mm/r ，由表2-18《机械制造工艺与装配》查得刀片强度允许的进给量f=4.06.16.2⨯⨯=1.644mm/r ，根据数据可取
按C620-1车床的进给量：f=0.52mm/r 。

⑶确定切削速度V c
c tv =1.0，K mv =0.79，K sv =0.8，K fv =1.0，K kv =1.0，K krv =1.0， 故V c =801118.079.01⨯⨯⨯⨯⨯⨯
n=
D
V C π1000=5214.358
.501000⨯⨯=282.5r/min ，实际转速n=230r/min ，则实际切削速度V c =1000
nD
π
⑷计算基本时间L 1 L 1=
)3~2(tan +r
p
k a =
2732
.16
.0+=2.34，L=13，L 2=4 L 3=0， T j =i fn
L L L L 321+++=23052.034
.2413⨯++min =
02
.00
36+φ
⑴确定切削用量a 背吃刀量a mm p 15.02
3
.0== ⑵
（1） 确定切削速度
c
=V y x p m v
K f
a T C v
v
式中，
C v =158，X v =0.15，Y v =0.2，m=0.2，T=60min,K v 与粗加工相同，K v =0.468, V c =V y x p m v
K f
a T C v
v
=213mm/min
n=
62
14.31000⨯⨯c
V =1884r/min
选取与1884r/min 相近的转速，查表1.30得n=1200r/min,则实际切削速度V c =
1000
nD
π ⑷计算基本时间T L 1=
r
p
k a tan +（2～3）=
2732
.105
.0+=2.01 L=20 L 2=3L =0， T j =i fn
L L L L 321+++=
60120015.00
001.220⨯⨯+++min = Ⅴ的基本时间
T j =23+9.7+7.3=40s
6.6、确定工序Ⅵ切削用量及基本时间
以精车后的652g φ及A 面定位，精车外圆1180h φ，和精镗
015.062±φmm ，4.62φmm 、车螺纹M64×1.5。

1180h φmm
⑴确定背吃刀量：a p =
2
80
1.81- ⑵确定进给量f 根据表2-19，预先估计V c ⑶切削速度V c （机床主轴转速n ）
查表2-20得C v =189.8，X v =0.15，Y v =0.2，m=0.2，T=60mm,K v 与粗加工相同，K v =0.622， V c =
V y x p m v K f
a T C v
v
=
622.03.055.0608
.1892
.015.02.0⨯⨯⨯c
=1000nD π=10005601.8014.3⨯⨯ 符合预选估计的V c >100 m/min 的设定
⑷计算基本时间T j
L 1=
r
p
k a tan +（2～3）=
275tan 1
+︒
=2.58，L 2=4，L 3=4， T j =i fn
L L L L 321+++=5603.04458.27.16⨯+++min =
015.062±φmm 、4.62φmm
⑴确定背吃刀量a p =mm 25.02
5
.0= ⑵
⑶确定切削速度V c
C v =158，X v =0.15，Y v =0.2，m=0.2，T=60min,K v 与粗加工相同，K v =0.468,V c =V y x p m v K f
a T C v
v
=213mm/min
n=
62
14.31000⨯⨯c
V =1094r/min
选取与1094r/min 相近的转速，查表1.30得n=1200r/min,则实际切削速度V c =
1000nD π=100062
120014.3⨯⨯ ⑷计算基本时间：
L 1=
r
p
k a tan +（2～3）=
2732
.105
.0+=2.01 L=40 L 2=3L =0 T j =
i fn
L L L L 321+++=1120015.00
001.240⨯⨯+++min =14s
⑴使用YG6硬质合金车刀，刀具的耐用度为T=60min ⑵确定切削用量。

确定切削用量和走刀次数。

查《切削手册》确定细牙普通内螺纹的螺距P=1.5mm ，螺纹牙高h=1.8mm,
即单边余量为=p a 1.8mm ，根据表1.17，当硬质合金螺纹车刀车削材料是HT150内螺纹，螺距P=1.5mm 时，粗车螺纹走刀次数为4次，精修螺纹次数为3次，再根据表1-18，当硬质合金螺纹车刀车削硬度HBS=100～320,螺纹螺径d=25mm 时，第一次走刀为0.4mm ，最后一次走刀为0.013（单边横进给）。

故：粗车螺纹时，走刀4次，每次为0.42mm ， 精修螺纹时，走刀3次，前两次=p a ⑶确定进给量
由于螺纹螺距P=1.5mm ，而且为单头螺纹，所以工件一转，螺纹车刀应该走了一个螺距 即f=1mm/r 确定切削速度。

根据《切削手册》1.8选取。

粗加工螺纹时：
min /50m V c =粗，精车螺纹时：min /70m V c =精，所以min /2.2551000r D
v n c ==
π粗
机粗
min /2.2571000r D
v n c ==
π精
机精
根据C620-1车床技术资料参考，选取机床转速 min /230r n =机粗 min /330r n =机精 则实际切削速度为：
min /2.461000
m d
n V c ==
机粗粗π min /3.661000
m d
n V c ==
机精精π
⑷计算攻螺纹的基本时间T
按《切削手册》表6.2-14公式计算。

L=0.75+16=16.75mm, min 42.22tan 1=+=r
p k a l mm l 32=
T min 413.0)(21=++=
p
fa n z
l l l 机
T j
6.7、确定工序Ⅶ切削用量及基本时间
6.7-1粗铣平面G 面、F 面 ⑴选择刀具
① 查《切削用量简明手册》表1.2，选择YG6硬质合金刀片，G 面宽a e =15mm ，铣削厚度6mm 。

F 面宽a e =32mm,铣削厚度25.5mm 。

则铣刀直径d 0=100mm,Z=10
② 选择铣刀几何形状，由于b δ=700MPa,故选择K r =75°，刃偏角K εr =30°，前角r ︒=15,k r =5°，后角a ︒=10,0,︒-=10s λ ⑵选择切削用量
①确定铣削深度a p ,由于加工余量不大，G 面可在一次走刀内完成，F 面需要4刀走完，则a p =h=6mm
②确定进给量f z 采用不对称端铣以提高进给量，根据表3.5与使用YG6，铣床功率为7.5KW （查表3.30-XA5032型立铣说明书），得 f z =0.14～0.24mm/r,所以取f z
③ 选择铣刀磨钝及刀具寿命，根据 3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.5mm ，由于铣刀直径d 0=100mm,故刀具符合T=180mm ④ 确定切削速度V c 和进给量f ，切削速度V c 可根据3.27公式计算出。