机械制造CA6140车床上的法兰盘课程设计

机械制造工艺学
课程设计说明书
学院：机电工程学院
专业：机械设计制造及其自动化
姓名：王新波
学号： 201005130637
摘要
工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，
本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下：
首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。

根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。

第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。

根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。

第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。

对于粗加工，还要校核机床功率。

最后，设计第三道工序—钻法兰盘孔的夹具。

先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。

然后把设计的过程整理为图纸。

通过以上的概述，整个设计基本完成。

【关键词】机械、加工工艺、夹具设计
目录
序言 .................................................错误！未定义书签。

1 零件的分析 ......................................错误！未定义书签。

1.1零件的作用.......................................错误！未定义书签。

1.2 零件的工艺分析..................................错误！未定义书签。

2 工艺规程设计 ...................................错误！未定义书签。

2.1确定毛坯的制造形式...............................错误！未定义书签。

2.2基面的选择.......................................错误！未定义书签。

2.3制定工艺路线.....................................错误！未定义书签。

2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定...........错误！未定义书签。

2.5确定切削用量及基本工时...........................错误！未定义书签。

3 夹具设计 (31)
3.1问题的提出 (31)
3.2夹具设计 (31)
参考文献 (34)
序言
课程设计是我们在学完大学的全部课程后进行的，是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合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（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。

因此，它在我们大学生活中占有重要地位。

就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

3
第1章 零件的分析
1.1零件的作用
题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘（见附图1-1）， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。

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Φ20045.00+为中心 ,包括:两个Φ12
.034
.0100--mm 的端面, 尺寸为Φ0017.045-mm 的圆柱面,两个Φ90mm 的端面及上面的4个Φ9mm 的透孔. Φ06.045-mm 的外圆柱面及上面的Φ6mm 的销孔, Φ90mm 端面上距离中心线分别为34mm 和24mm 的两个平面.
这组加工表面是以Φ20045.00+mm 为中心,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,然后再加工其它加工表面.
第2章工艺规程设计
2.1确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200，由于零件年产量为1000件，已达到中批生产的水平，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。

4
2.2基准的选择
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，这在以后还要专门计算，此处不在重复。

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，可以考虑采用万能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。

⑴工艺路线方案一
工序 1 粗铣Φ20孔两端面
工序 2 钻、粗铰孔Φ20
工序 3 粗铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面
工序 4 精铣Φ20孔两端的端面
5
工序 5 精绞Φ20的孔
工序 6 粗车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，粗车B面与Φ90的右端面
工序 7 半精车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，半精车B面与Φ90的端面，对Φ100、Φ90、Φ45的圆柱面倒角，倒Φ45两端的过度圆弧，车退刀槽，车Φ20内孔两端的倒角
工序 8 精车Φ100外圆面，精车B面，精车Φ90的右端面，精车Φ45的圆柱面
工序 9 精铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面
工序 10 钻4-Φ9透孔
工序 11 钻Φ4孔，钻铰Φ6的销孔
工序 12 磨Φ45、Φ100的外圆
工序 13 磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面
工序 14 磨B面
工序 15 刻字划线
工序 16 Φ100外圆无光镀铬
工序 17 检查
⑵工艺方案二
工序 1 粗车Φ100mm端面，粗车Φ100mm外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面
工序 2 粗车Φ45端面及外圆柱面
工序 3 钻粗绞Φ20的内孔
工序 4 半精车Φ100的端面及外圆面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，对Φ100、Φ90的外圆柱面进行倒角，车Φ45两端的过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角
6
工序 5 半精车Φ45的端面及外圆柱面，车Φ20孔的右端倒角，车Φ45的倒角，车3*2的退刀槽
工序 6 精车Φ100的端面及外圆面，精车B面
工序 7 精车Φ45端面及外圆柱面
工序 8 精绞Φ20的孔
工序 9 钻4—Φ9透孔
工序 10 钻Φ4孔，钻绞Φ6孔
工序 11 铣Φ90圆柱面上的两个平面
工序 12 磨B面
工序 13 磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面
工序 14 划线刻字
工序 15 Φ100外圆无光镀铬
工序 16 检查
⑶工艺方案的比较与分析
上述两个方案的特点在于：方案一采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。

由于各端面及外圆柱面都与Φ20轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用Φ20孔为定位基准。

经过比较修改后的具体工艺过程如下:
工序 1 粗车Φ100端面及外圆柱面,粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面
工序 2 粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面
工序 3 钻、扩、粗铰Φ20的孔
7
工序 4 钻Φ4孔，再钻Φ6孔
工序 5 半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角
工序 6 半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，车3*2退刀槽，车Φ45的倒角，车Φ20内孔的右端倒角
工序 7 精车Φ100的端面及外圆，精车B面
工序 8 精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面
工序 9 精绞Φ20的孔
工序 10 磨Φ100、Φ45的外圆柱面
工序 11 钻4—Φ9透孔
工序 12 铣Φ90mm圆柱面上的两个平面
工序 13 磨B面
工序 14 磨Φ90mm外圆柱面上距离轴线24mm的平面
工序 15 划线刻字
工序 16 Φ100mm外圆无光镀铬
工序 17 检查
以上加工方案大致看来还是合理的.但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,主要表现在工序
Ⅳ钻Φ4mm孔，再钻Φ6
03
.0
+
mm孔由于在设计夹用夹具时要以Φ90mm圆柱面上的一个平面来定位,所以应把铣Φ90mm圆柱面上的两个平面这一
道工序放在钻Φ4孔，再钻Φ6
03
.0
+
mm孔工序前. 并且工序Ⅲ与工序Ⅴ序可并为一个工序,否则就有点繁琐.
因此最后确定的加工工艺路线如下：
工序 1 粗车Φ100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面
工序 2 粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面
工序 3 钻、扩、粗绞Φ20的孔
工序 4 粗铣Φ90圆柱面上的两个平面
工序 5 半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90外圆柱面上的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角
工序 6 半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，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 7 精车Φ100的端面及外圆，精车B面
工序 8 精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面
工序 9 精绞Φ20的孔
工序 10 精铣Φ90圆柱面上的两个平面
工序 11 钻、绞 4-Φ9的孔
工序 12 钻Φ4孔，钻、绞Φ6孔
工序 13 磨Φ100、Φ45的外圆柱面
工序 14 磨B面
工序 15 磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面
工序 16 刻线刻字
工序 17 镀铬
工序 18 检测入库
以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。

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，硬度200HBS ，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.Φ0017.045-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 表2-1
2.外圆表面Φ12.034.0100--mm
参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量 表2-2
3．B 面中外圆柱面
参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量 表2-3
4．孔Φ20045
.00+mm
参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工
表2-4
5. Φ0017.045-mm 的端面
1）按照《工艺手册》表6-28，铸件重量为2.8kg ，Φ0017.045-mm 端面的单边加工余量为2.0～3.0，
取Z=2.0mm ，铸件的公差按照表6-28，材质系数取1M ，复杂系数取2S ，则铸件的偏差为7
.08.0+-；
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-0.08；
3）半精车余量：单边为0.6mm （见《实用机械加工工艺手册》中表11-27），半精车公差的加工精度为IT9，因此可以知道本工序的加工公差为-0.12mm ；
4）粗车余量：粗车的公差余量（单边）为Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm ；
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-0.32mm ，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； Φ0017.045-mm 端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图：
由图可以知道：
毛坯名义尺寸为：94+2=96（mm）
毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm）
图2-1 毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm）
粗车后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm）
粗车后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm）
半精车后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm）
半精车后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm）
精车后尺寸为94mm
加工余量计算表
表2-5
法兰盘的铸件毛坯图见附图
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，粗车B 面，粗车Φ90的外圆柱面
1.加工条件
工件材料：HT200 δb=220MPa 模铸
加工要求：车削Φ100mm 端面及外圆柱面，粗车B 面 机床：CA6140卧式车床
刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm 2,γK =90 ,0γ=15 ,
0α=12 ,εγ=0.5mm
2．计算切削用量 (1) 粗车Φ100mm 端面
1) 已知毛坯长度方向的加工余量为3+0..8 -0。

7mm,考虑的模铸拔模斜度，p a =4mm 2) 进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25 mm 2
p a >3~5mm,以及工件直径为100时，f =0.7~1.0mm/r
按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f =0.9mm/r
3) 计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)
v y x p m v c k f
a T C v v
v
=
(m/min)
其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。

修正系数v k 见《切削手册》表1.28,即 Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 , krv k =0.81 , Bv k =0.97。

所以 v
x x v c 35.015
.02
.05
.04
60342
=
x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)
4)确定机的主轴转速 ns=
W
πd 1000c v =
≈⨯πx1006
.1581000504r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与504r/min 相近的机床转速为480r/min 及600r/min 。

现选取w n =480r/min 。

所以实际切削速度v=110r/min/。

5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
L=
2
20
100-=40mm , 1l =2mm, 2l =0, 3l =0 tm=
f
n l w 321l l l +++=0.94802
40⨯+=0.098(min)
(2) 粗车Φ100mm 外圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度
1) 切削深度，单边余量Z=2mm,分二次切除。

2) 进给量， 根据《机械加工工艺手册》取f=0.9mm/r 3)计算切削速度 v y x p m v c k f
a T C v v
v
=
＝132m/min
4)确定机床主轴转速
ns=
W
πd 1000c v =
≈⨯πx100132
1000420r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8)与420r/min 相近的机床转速为480r/min 现选取480r/min
所以实际切削速度 c v =
1000
s
dn π=
min /1501000480
100πm =⨯⨯
5) 检验机床功率 主切削力c F 按《切削手册》表1.29所示公式计算 c F ＝c c F c
F c F c F n
c y x
p F k v f
a C
其中 c F C ＝2985，c F x ＝1.0，c F y ＝0.65，c F n ＝-0.15， Mp k =F n b
)650
(
σ=65
.0)650
600(
=0.63 kr k =0.61
c F =2985⨯1.0⨯0.565.0⨯15015.0-⨯0.63⨯0.89=1122.4(N)
切削时消耗功率c P ＝
4
10
6x v F c c ＝4106150
4.1122x x ＝2.81(KW) 由《实用机械加工工艺手册》表7-4中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为480r/min 时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。

6) 校验机床进给系统强度 已知主切削力c F ＝1122.4N.径向切削力p F 按《切削手册》表1.29所示公式计算
p F ＝p p F
Fp
p F
p F n c y x p F k v f
a C
其中 p F C ＝1940，p F x ＝0.9，p F y ＝0.6，p F n ＝-0.3，
Mp k =F n b
)650
(
σ=85
.0)650
220(
=0.59 kr k =0.5
所以 c F =1940⨯1.59.0⨯0.56.0⨯1503.0-⨯0.59⨯0.5=203(N) 而轴向切削力 f F ＝f f F
Ff
f F
f F n c y x p F k v f
a C
其中 f F C ＝2880，f F x ＝1.0，f F y ＝0.5，f F n ＝-0.4，
M k =F n b
)650
(
σ=0
.1)650
220(
=0.34 k k =1.17
轴向切削力 f F =2880⨯1.5⨯0.55.0⨯1504.0-⨯0.34⨯1.17=442(N)
取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=f F +μ(c F +p F )=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N
而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530N(见《切削手册》表1.30)故机床进给系统可正常工作。

7)切削工时 t=f
n l w 21l l ++ 其中l=10mm 1l =4mm 1l =2mm
所以 t=
0.9
4802410⨯++＝0.1min (3)粗车B 面
1) 切削深度。

单边余量Z=2145106--=30mm.分15次切除 2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.9mm/r
3) 计算切削速度 v y x p m v
c k f a T C v v v =
其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。

修正系数v k 见《切削手册》表1.28,即
Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 , krv k =0.81 , Bv k =0.97。

所以 v c v 35.015.02.09.0460342
⨯⨯=⨯1.44⨯0.8⨯1.04⨯0.81⨯0.97=126m/min
4) 确定机的主轴转速
ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯106π1261000378r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与378r/min 相近的机床转速为400r/min 。

现选取w n =400r/min 。

所以实际切削速度c v =1000s dn π=
min /1331000400106πm =⨯⨯ 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=30mm t m =f
n l w 21l l ++i=0.940030⨯⨯15=1.25(min) 工序 2 粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面
机床：CA6140卧式车床
刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16⨯25mm 2,γK =90 ,0γ=15 ,
0α=12 ,εγ=0.5mm
(1) 粗车Φ0
017.045-mm 端面
1) 切削深度。

单边余量Z=1.2mm
2) 计算切削速度 v y x p m v
c k f a T C v v v =
其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。

修正系数v k 见《切削手册》表1.28,即
Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 , krv k =0.81 , Bv k =0.97。

所以 v c v 35.015.02.09.02.160342
⨯⨯=⨯1.44⨯0.8⨯1.04⨯0.81⨯0.97=187m/min
3) 确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯50π1871000553r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与553r/min 相近的机床转速为600r/min 。

现选取w n =600r/min 。

所以实际切削速度c v =1000s dn π=
min /94100060050πm =⨯⨯ 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=25mm; 1l =4mm; 2l =2mm; t m =
f n l w 21l l ++i=600x0.931x1=0.06(min) (2) 粗车Φ0
017.045-mm 外圆柱面
1) 切削深度 单边余量为Z=2.2mm 分两次切除。

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.8mm/r
3) 计算切削速度 v y x p m v c k f a T C v v v =
其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。

修正系数v k 见《切削手册》表1.28,即
Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 , krv k =0.81 , Bv k =0.97。

所以 v c v 35.015.02.08.02.260342
⨯⨯=⨯1.44⨯0.8⨯1.04⨯0.81⨯0.97=89m/min
4) 确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈πx50891000x 753r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与753r/min 相近的机床转速为750r/min 。

现选取w n =750r/min 。

所以实际切削速度c v =1000s dn π=
min /94100075050πm x =⨯ 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=41mm; 1l =4mm; 2l =0mm; t m =
f
n l w 21l l ++i=0.875045⨯x2=0.09(min) (3) 粗车Φ90mm 端面 1) 切削深度 单边余量为Z=1.2mm 一次切除。

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.8mm/r
3) 计算切削速度
v y x p m v
c k f a T C v v v =
其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。

修正系数v k 见《切削手册》表1.28,即
Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 , krv k =0.81 , Bv k =0.97。

所以 v c v 35.015.02.08.02.160342
⨯⨯=⨯1.44⨯0.8⨯1.04⨯0.81⨯0.97=122m/min
4) 确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯90π1221000431r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与431r/min 相近的机床转速为480r/min 。

现选取w n =480r/min 。

所以实际切削速度c v =1000s dn π=
min /135100048090πm =⨯⨯ 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=24590-=22.5mm; 1l =4mm; 2l =0mm; t m =
f n l w 21l l ++i=0.848045.22⨯+=0.07(min) 工序 3 钻、扩Φ20的孔
(1) 钻Φ18mm 孔
机床：Z525立式钻床
刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢钻头W18Cr4V.
1)进给量 根据《切削手册》表10-66,当铸铁≤HB200时，D=Φ18时，取f=0.3mm/r
2)切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得
V=35m/min.
3)确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯18π351000619.2r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-2),与619.2r/min 相近的机床转速为555r/min 。

现选取w n =555r/min 。

所以实际切削速度
c v =
1000s dn π=min /4.31100055518πm =⨯⨯ 4)削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=91mm; 1l =10mm; 2l =4mm; t m =
f n l w 21l l ++ =0.3555105⨯=0.63(min) (2) Φ19.8mm 孔
根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为
钻f f )8.1~2.1(=
钻v v )3
1~21(= 式中的钻f 、钻v ——加工实心孔进的切削用量.
现已知
钻f =0.36mm/r (《切削手册》)表2.7
钻v =42.25m/min (《切削手册》)表2.13
1) 给量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r
2) 削速度 v=0.4×42.25=16.9m/min.
3) 定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯8.19π9.161000271.8r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-2),与271.8r/min 相近的机床转速为275r/min 。

现选取w n =275r/min 。

所以实际切削速度
c v =
1000s dn π=min /4.1710002758.19πm =⨯⨯ 5) 削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=91mm; 1l =10mm; 2l =4mm;
t m =f
n l w 21l l ++ =0.5275105⨯=0.78(min) 工序 4 粗铣Φ90圆柱面上的两个平面
(1) 铣距中心线34mm 的平面。

机床：组合机床
刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-64选用硬质合金三面刃铣刀YT15.
铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=40
1) 削深度 2p a =10mm 所以有p a =5mm
2) 给量 查《机械加工工艺师手册》表10-118与表10-119得,进给量f=0.2~0.35mm/齿 按机床行选取f=0.3mm/齿
3) 切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得
V=115min/s. 即V=6.9m/min
4) 定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯100π9.6100021.97r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表6-39),与21.97r/min 相近的机床转速为22.5r/min 。

现选取w n =22.5r/min 。

所以实际切削速度
c v =1000s dn π=
min /1.710005.22100πm =⨯⨯ 当w n =22.5r/min 时，工作台的每分钟进给量m f 应为
m f =fZ w n =0.3⨯10⨯22.5=67.5(mm/min)
查机床说明书有m f =60(mm/min)
5) 削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t 1m =m 2
1f l l l ++=60
90=1.5(min)
t 2m =6045=0.75(min)
铣两次的总时间为t m =1.5+0.75=2.25min
(2) 粗铣距中心线24mm 的平面。

机床：组合机床
刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-64选用硬质合金三面刃铣刀YT15.
铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=40/
1) 切削深度 4p a =20mm 所以有p a =5mm
2) 进给量 查《机械加工工艺师手册》表10-118与表10-119得,进给量f=0.2~0.35mm/齿
按机床行选取f=0.3mm/齿 3) 切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得
V=115min/s. 即V=6.9m/min
4) 确定机床主轴转速 ns=W πd 1000c v = ≈
⨯⨯100π9
.6100021.97r/min
按机床说明书(见《工艺手册》表6-39),与21.97r/min 相近的机床转速为22.5r/min 。

现选取w n =22.5r/min 。

所以实际切削速度
c v =1000s dn π=
min /1.710005.22100πm =⨯⨯ 当w n =22.5r/min 时，工作台的每分钟进给量m f 应为
m f =fZ w n =0.3⨯10⨯22.5=67.5(mm/min)
查机床说明书有m f =60(mm/min)
5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
t m =m 21f l l l ++=60
90=1.5(min) 铣4次的总时间为4t m =4x1.5 =6min
工序 5 半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B 面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90外圆柱面上的倒角，车Φ45两端过渡
圆弧，车Φ20孔的左端倒角
(1) 半精车Φ100mm 端面
粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。

进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》表2.4-2.取f ＝0.5mm/r
机床主轴转速w n ＝480r/min
所以切削工时 tm=f
n l w 321l l l +++=0.5480240⨯+＝0.44（min ） (2) 半精车Φ100mm 外圆柱面
粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略
进给量f 根据《机械加工工艺手册》表2.4-2 取f=0.2mm/r
主轴转速 n w =480r/min
所以切削工时 t m =
f n l w 21l l ++=0.17min (3) 半精车B 面
粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。

进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》表2.4-2.取f ＝0.5mm/r
机床主轴转速w n ＝400r/min
t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=30mm t m =
f n l w 21l l ++i=0.540030⨯⨯15=2.25(min) 工序 6 半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，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
(1) 半精车Φ0
017.045-mm 端面
1) 切削深度 单边余量Z=1.2mm
2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r
3) 计算切削速度 v y x p m v c k f a T C v v v =
其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。

修正系数v k 见《切削手册》表1.28,即 Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 , krv k =0.81 , Bv k =0.97。

所以 v c v 35.015.02.02.02.160342
⨯⨯=⨯1.44⨯0.8⨯1.04⨯0.81⨯0.97=187m/min
4) 确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯πx501871000553r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与553r/min 相近的机床转速为600r/min 。

现选取w n =600r/min 。

所以实际切削速度
c v =
1000s dn π=min /118100060050πm =⨯⨯ 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
t m =
f n l w 21l l ++i ;其中l=25mm; 1l =4mm; 2l =2mm;
t m =f
n l w 21l l ++i=0.260031⨯⨯1=0.26(min) (2) 半精车Φ0
017.045-mm 外圆柱面
1) 切削深度 单边余量为Z=0.7mm
2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r
3) 计算切削速度
v y x p m v
c k f a T C v v v =
其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。

修正系数v k 见《切削手册》表1.28,即 Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 , krv k =0.81 , Bv k =0.97。

所以 v c v 35.015.02.02.02.160342
⨯⨯=⨯1.44⨯0.8⨯1.04⨯0.81⨯0.97=96m/min
4) 确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯50π961000578r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与578r/min 相近的机床转速为600r/min 。

现选取w n =600r/min 。

所以实际切削速度
c v =
1000s dn π=min /94100060050πm =⨯⨯
5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=41mm; 1l =4mm; 2l =0mm; t m =
f
n l w 21l l ++i=0.260045⨯=0.37(min) (3) 半精车Φ90mm 端面 1) 切削深度 单边余量为Z=0.7mm 一次切除。

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r
3) 计算切削速度
v y x p m v
c k f a T C v v v =
其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。

修正系数v k 见《切削手册》表1.28,即 Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 , krv k =0.81 , Bv k =0.97。

所以
v c v 35.015.02.02.03.060342⨯⨯=
⨯1.44⨯0.8⨯1.04⨯0.81⨯0.97=134m/min
4)确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯90π1341000458r/min
按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8,与458r/min 相近的机床转速为480r/min 。

现选取w n =480r/min 。

所以实际切削速度c v =1000s dn π=
min /135100048090πm =⨯⨯ 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=24590-=22.5mm; 1l =4mm; 2l =0mm; t m =
f n l w 21l l ++i=0.248045.22⨯+=0.28(min) 工序 7 精车Φ100的端面及外圆，精车B 面
(1) 精车Φ100mm 端面
粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。

进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》表2.4-2.取f ＝0.2mm/r
机床主轴转速w n ＝480r/min
所以切削工时 tm=f
n l w 321l l l +++=0.2480240⨯+＝0.44（min ） (2)精车Φ100mm 外圆柱面
粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略
进给量f 根据《机械加工工艺手册》表2.4-2 取f=0.2mm/r
主轴转速 n w =480r/min
所以切削工时 t m =
f n l w 21l l ++=0.33 min (3) 精车B 面
粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。

进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》表2.4-2.取f ＝0.2mm/r
机床主轴转速w n ＝480r/min
t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=30mm t m =
f n l w 21l l ++i=0.248030⨯⨯15=4.7min 工序 8 精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面
(1) 精车Φ0
017.045-mm 外圆柱面
1) 切削深度 单边余量为Z=0.3mm 分两次切除。

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r
3) 计算切削速度 v y x p m v
c k f a T C v v v =
其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。

修正系数v k 见《切削手册》表1.28,即 Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 , krv k =0.81 , Bv k =0.97。

所以 v c v 35.015.02.01.03.060342
⨯⨯=⨯1.44⨯0.8⨯1.04⨯0.81⨯0.97=96m/min
4) 确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯50π961000585r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与585r/min 相近的机床转速为600r/min 。

现选取w n =600r/min 。

所以实际切削速度
c v =
1000s dn π=min /94100060050πm =⨯⨯ 5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=41mm; 1l =4mm; 2l =0mm; t m =
f
n l w 21l l ++i=0.160045⨯=0.75(min) (2) 精车Φ90mm 端面 1) 切削深度 单边余量为Z=0.3mm 一次切除。

2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r
3) 计算切削速度
v y x p m v c k f a T C v v v =
其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。

修正系数v k 见《切削手册》表1.28,即 Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 , krv k =0.81 , Bv k =0.97。

所以
v c v 35.015.02.02.03.060342⨯⨯=
⨯1.44⨯0.8⨯1.04⨯0.81⨯0.97=134m/min
4)确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯90π1341000458r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8,与458r/min 相近的机床转速为480r/min 。

现选取w n =480r/min 。

所以实际切削速度c v =1000s dn π=
min /135100048090πm =⨯⨯ 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=24590-=22.5mm; 1l =4mm; 2l =0mm; t m =
f
n l w 21l l ++i=0.248045.22⨯+=0.31(min) 工序 9 精绞Φ20的孔
(1) 绞孔至Φ20045.00+mm 1) 进给量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r
2) 削速度 按切削手册选取v=0.4×48.25=19.3m/min.
3) 定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯20π3.191000298.3r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-2),与298.3r/min 相近的机床转速为275r/min 。

现选取w n =275r/min 。

所以实际切削速度
c v =
1000s dn π=min /2.17100027520πm =⨯⨯ 4) 工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=91mm; 1l =7mm; 2l =3mm; t m =f
n l w 21l l ++ =0.5275101⨯=0.73(min) 工序 10 精铣Φ90圆柱面上的两个平面
(1) 精铣上两平面
1) 切削深度 查《机械加工工艺师手册》表10-119,取p a =1mm
2) 进给量 查《机械加工工艺师手册》表10-118与表10-119 按机床行选取f=0.2mm/齿
3) 切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得
V=190min/s. 即V=11.4m/min
4) 确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯100π4.11100036.3r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表6-39),与36.3r/min 相近的机床转速为37.5r/min 。

现选取w n =37.5r/min 。

所以实际切削速度
c v =1000s dn π=
min /8.1110005.37100πm =⨯⨯ 当w n =37.5r/min 时，工作台的每分钟进给量m f 应为
m f =fZ w n =0.2⨯10⨯37.5=75(mm/min)
查机床说明书有m f =80(mm/min)
5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t m =m 21f l l l ++=80
90=1.125(min) 铣2次的总时间为2t m =21.125=2.25min
工序 11 钻、绞 4-Φ9的孔
(1) 4-Φ9mm 孔
机床：Z525立式钻床
刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ9.
1) 给量 查《机械加工工艺师手册》表28-13，取f=0.13mm/r
2) 削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得
V=30m/min.
3) 定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯9π3010001061r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-5),与1061r/min 相近的机床转速为1012r/min 。

现选取w n =1012r/min 。

所以实际切削速度
c v =
1000s dn π=min /6.28100010129πm =⨯⨯ 5) 削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=8mm; 1l =4mm; 2l =3mm; t m =
f n l w 21l l ++ =0.13101215⨯=0.11(min) 由于有四个孔所以切削工时为4 t m =0.44min
工序 12 钻Φ4孔，扩Φ6孔
(1)钻Φ4mm 孔
机床：Z525立式钻床
刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ4.
1)进给量 查《机械加工工艺师手册》表28-13，取f=0.13mm/r
2)切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得
V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)确定机床主轴转速 ns=W
πd 1000c v = ≈⨯⨯4π3010002388r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-5),与2388r/min 相近的机床转速为2012r/min 。

现选取w n =2012r/min 。

所以实际切削速度c v =1000s
dn π=min /3.251000
20124πm =⨯⨯ 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

t m =f
n l w 21l l ++i ;其中l=13mm; 1l =4mm; 2l =3mm; t m =
f n l w 21l l ++ =0.13201220⨯=0.08(min) (2) 扩Φ6mm 孔
刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ6.
1) 进给量 查《机械加工工艺师手册》表28-13，取f=0.13mm/r。