法兰盘机械制造基础工艺学优秀课程设计.doc

目 录

序 言 1
第一章 零件分析 1
一﹑零件功用分析 1
二﹑零件工艺分析 1
第二章 机械加工工艺规程制订 2
一、 确定毛坯制造形式 2
二、 选择定位基准 2
三、 选择加工方法 2
四、 制订工艺路线 2
五、机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸确实定 4
六、工序设计 7
七、确定切削用量 9
第三章 专用夹具设计 14
一、接收设计任务、明确加工要求 14
二、确定定位方案、选择定位元件 14
三、确定夹紧方案、设计夹紧机构 14
四、切削力及夹紧力计算 14
五、夹具体设计 16
六、夹具体精度分析 16
七、绘制夹具装配图，标注相关尺寸及技术要求 16
八、夹具设计及操作简明说明 17
第四章 设计小结 17
参考文件 18

序 言
课程设计是我们在学完大学全部课程后进行.是我们对大学四年学习一次深入综合性总考评，也是一次理论联络实际训练.这次设计使我们能综合利用机械制造工艺学中基础理论，并结合实习中学到实践知识.独立 地分析和处理工艺问题，初步含有了设计一个中等复杂程度零件，床法兰盘工艺规程能力和利用夹具设计基础原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计能力。也是熟悉和利用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基础技能一次实践机会。 所以，它在我们大学生活中占相关键地位。就我个人而言，我也期望经过这次设计对自己未来将从事工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，处理问题能力。对未来工作发展打下一个良好基础。
第一章 零件分析
一﹑零件功用分析
题目所给零件是法兰盘，法兰盘起联接作用是车床上关键零件。
二﹑零件工艺分析
从零件图看，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为中心 ,包含:两个φ100mm端面,尺寸为φ45mm圆柱面,两个φ90mm端面及上面4个φ9mm透孔.φ45mm外圆柱面及上面φ6mm销孔，Φ90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm两个平面.其中标有表面粗糙度表面有：B面，下端面，φ45mm圆柱面，φ20内圆柱面，φ90mm左右端面等。其中B面和φ90mm右端面粗糙度要求最高，公差等级达成IT5级，为R0.4μm。φ20mm孔为整个设计基准。从位置关系来看，B面下端面要和φ20mm垂直。
这组加工表面是以Φ20mm为中心,其它加工面全部和它有位置关系,能够先加工它一个端面,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。

第二章 机械加工工艺规程制订

一、 确定毛坯制造形式
零件材料为HT200，因为零件是中匹量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故采取金属模铸造。法兰盘因毛坯比较简单，采取铸造毛坯时通常是成队铸造，再进行机械加工。这从提升生产率，确保加工精度上考虑也是应该。
二、 选择定位基准
定位基准选择是工艺规程制订中关键工作，它是工艺路线是否正确合理前提。正确和合理选择定位基准，能够确保加工质量、素缎工艺工程、简化工艺装备结构和种类、提升生产效率。
1.粗基准选择
选择粗基准关键是选择第一道机械加工工序定位基准，方便为后续工序提供精基准。选择粗基准出发点是：一要考虑怎样分配各加工表面余量；二要考虑怎样确保不加工面和加工面间尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾。但对于通常轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理。对本零件而言，因为每个表面全部要求加工，为确保各表面全部有足够余量。应选加工余量最小面为粗基准，这就是粗基准选择标准里余量足够标准。现选择Φ45mm外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口三爪卡盘夹住工件消除工件六个自由度，达成完全定位。
2．精基准选择
关键应该考虑基准重合问题。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在反复。
三、 选择加工方法
1. 面加工
面加工方法有很多，有车，铣，刨，磨，拉等。对于上下端面和Φ90距离轴线为24和30mm2个平面，粗糙度要求较高。前者能够用车床车，后面能够用铣床铣，然后精沙精磨达成要求；后者在铣床洗后再到磨床精磨。对于圆柱面，因为法兰盘是回转体零件，所以圆柱面用车床加工，精车后，用磨床达成要求粗糙度。
2．孔加工
孔加工方法有钻、扩、镗、拉、磨等。对于中心通孔，先采取钻18mm孔然后在扩再粗精铰达成要求精度，4×Φ9mm透孔也是采取钻出来。
四、 制订工艺路线
制订工艺路线是工艺人员制订工艺规程时最关键工作，也是表现工业师工艺水平关键方面。其标准是，在合理确保零件集合形状、尺寸精度、位置精度、表面质量前提下，尽可能提升生产率，降低生产成本，取得很好经济效益。

工艺路线一以下：
1 粗车Φ100mm端面，粗车Φ100mm外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90外圆柱面 ；
2 粗车Φ45端面及外圆柱面 ；
3 钻粗绞Φ20内孔 ；
4 半精车Φ100端面及外圆面，半精车B面，半精车Φ90外圆柱面，对Φ100、Φ90外圆柱面进行倒角，车Φ45两端过渡圆弧车Φ20孔左端倒角 ；
5 半精车Φ45端面及外圆柱面，车Φ20孔右端倒角，车Φ45倒角车3*2退刀槽 ；
6 精车Φ100端面及外圆面，精车B面 ；
7 精车Φ45端面及外圆柱面 ；
8 精绞Φ20孔 ；
9 钻4—Φ9透孔 ；
10 钻Φ4孔钻绞Φ6孔 ；
11 铣Φ90圆柱面上两个平面 ；
12 磨B面；
13 磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm平面 ；
14 Φ100外圆无光镀铬；
工艺路线二以下：
1、粗铣Φ20孔两端面 ；
2、钻、粗铰孔Φ20 ；
3、粗铣Φ90外圆柱面上平行于轴线两个平面；
4、精铣Φ20孔两端端面 ；
5、精绞Φ20孔 ；
6、粗车Φ45、Φ90、Φ100外圆粗车B面和Φ90右端面 ；
7、半精车Φ45、Φ90、 Φ100外圆，半精车B面和Φ90端面，对Φ100、Φ90、Φ45圆柱面倒角，倒Φ45两端过分圆弧，车退刀槽车 Φ20内孔两端倒角；
8、精车Φ100外圆面，精车B面，精车Φ90右端面，精车Φ45圆柱面
9、精铣Φ90外圆柱面上平行于轴线两个平面 ；
10 、钻4-Φ9透孔；
11 、钻Φ4孔钻铰Φ6销孔；
12 、磨Φ45、Φ100外圆；
13 、磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm平面；
14 、磨B面 ；
15 、刻字划线 ；
16 、 Φ100外圆无光镀铬；
工艺方案比较和分析
方案一采取车削端面，能够确保精度。方案二效率虽高但精度不能确保，应把确保精度放在首位。故选择方案一车削两端面。因为各端面及外圆柱面全部和Φ20轴线有公差确保，所以加工各端面及外圆柱面时应尽可能选择Φ20孔为定位基准。经过比较修改后具体工艺过程以下：
1、 粗车Φ100mm圆柱左端面，外圆，粗车B面；
2、 钻Φ20mm孔，先钻Φ18mm，然后扩孔Φ19.8mm，然后粗铰到Φ19.95mm，最终精铰Φ20mm；
3、 粗车Φ45mm圆柱外圆、右端面和Φ90mm外圆、右端面；
4、 半精车Φ100mm左端面、外圆，半精车B面并倒角C1.5，半精车Φ90外圆，Φ20孔左侧倒角；
5、 半精车右Φ45mm外圆及右端面，倒角C7；半精车Φ90右侧面，切槽3×2；给Φ20mm孔右侧倒角C1；
6、 精车Φ100mm端面、外圆；精车B面，车过分圆角R5；
7、 精车Φ45mm外圆，Φ90右端面；
8、 粗铣、精铣Φ90mm圆柱体两侧面；
9、 钻4×Φ9mm通孔；
10、钻Φ4mm孔，扩孔，铰孔到Φ6mm；
11、磨削B面；
12、磨削Φ100mm、Φ90mm外圆面；
13、磨削Φ90mm凸台距离轴线24mm侧面；
14、B面抛光；
15、除整个零件毛刺；
16、100mm外圆镀铬。
以上工艺路线详见工艺过程卡片。
五、机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸确实定
“法兰盘”零件材料为HT200、硬度200HBS，毛坯重量约为1.4KG。生产类型为中批生产，采取铸造毛坯。依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下。
1.Φ45mm外圆表面，此表面为IT6级精度，表面粗糙度需达Ra0.8。参考《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
工序基础尺寸
工序尺寸基础公差
工序尺寸及公差
精车外圆
0.6
45
0.17
Φ45
半精车外圆
1.4
45.6
0.1
Φ45.6
粗车外圆
3
47
+0.3
Φ47
毛坯
5
50

Φ50

2.外圆表面Φ100mm
参考《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
工序基础尺寸
工序尺寸公差
工序尺寸及公差
精车外圆
0.6
100
-0.46
Φ100
半精车外圆
1.4
100．6

粗车外圆
4
102

毛坯
6
106

Φ106

3．B面中外圆柱面
参考《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
工序基础尺寸
工序尺寸公差
工序尺寸及公差
精磨外圆
0.4
45
-0.6
Φ45
半精车
1
45.4

粗 车
2
46.4

毛 坯
3.4
48.4

Φ48.4

4．孔Φ20mm
参考《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
工序基础尺寸
工序尺寸公差
工序尺寸及公差
精铰孔
0.05
20
+0.045
Φ20
粗铰孔
0.15
19.95
+0.1
Φ19.95
扩 孔
1.8
19.8
+0.6
Φ19.8
钻 孔
18
18

毛 培

实心

5．Φmm端面
1）根据《工艺手册》表6-28，铸件重量为1.4kg，Φmm端面单边加工余量为2.0～2.4，取Z=2.0mm，铸件公差根据表6-28，材质系数取，复杂系数取，则铸件偏差为；
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-0.08；
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），半精车公差加工精度为IT9，所以能够知道本工序加工公差为-0.12mm；
4）粗车余量：粗车公差余量（单边）为Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm；粗车公差：现在要求本工步（粗车）加工精度为IT11级，所以，能够知道本工序加工公差为-0.32mm，因为毛坯及以后各道工步加工全部有加工公差，所以所要求加工余量其实就是含义上加工余量，实际上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分；
Φmm端面尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图：

5. Φ90、Φ100mm两端面
工序名称
工序余量
磨
0.4
半精车
0.7
粗 车
1.5
毛 坯
3
6.铸件毛坯图见附图1

六、工序设计
（一） 选择加工设备和工艺装备
1. 选择加工设备
选择加工设备即选择机床类型。因为已经依据零件形状、精度特点，选择了加工方法，所以机床类型也随之确定。至于机床型号，关键取决现场设备情况。若零件加工余量较大，加工材料又较硬，有必需校验机床效率。
（1） 工序05、15、20、25、30、35车外圆和端面，采取CA6140车床，关键参数图：
（2）工序10、45、50为钻孔：使用Z3025摇臂钻床，关键技术参数参考《课程设计指导书》表5-14；
（3）工序40铣平面：XA5032立式升降台铣床，关键参数见《课程设计指导书》表5-13；
（4）工序55、60、65为磨；使用一般磨床，关键参数见手册；
（5）工序70为抛光：使用一般抛光机，关键参数见手册。
2．选择夹具
对于成批生产零件，大多数采取专用机床夹具。在确保加工质量、操作方便、满足高效率前提下，亦可部分采取通用夹具。本机械加工工艺规程中有工序需要专门机床夹具，这些专用夹具需要设计、制造。
3. 选择刀具
在法兰盘加工中，采取了车、铣、磨、钻、扩、铰等多个加工方法和，之对应，初选刀具情况以下：
1） 车刀：工序05、15、20、25、30、35中加工外圆和端面所用到了一下刀具：90º刀，白钢刀，45º刀，3mm切槽刀，R5圆角刀。其中90º刀，白钢刀用来车外圆，45º刀用来车端面，3mm切槽刀用来切零件图上那个3×2槽，R5圆角刀用来加工零件图上那个过分圆角。
2） 铣刀：工序40中要求铣Φ90上距轴心为30、24mm两平面，所用需要用到直柄3齿高速铣刀。
3） 钻头：工序10、45、50需要用到钻头，从零件要求和加工经济性考虑，采取锥柄麻花钻头，工序10、50采取麻花钻扩孔。
4） 铰刀：工序10需要铰孔达成需要精度要求，所用使用高速钢制铰刀。
5） 砂轮：工序55、60、65需要磨削平面；所以依据表面粗糙度要求，选择不一样型号砂轮。
4.选择量具
选择量具标准是依据被测量对象要求，在满足测量精度前提下，尽可能选择操作方便、测量效率高量具。量含有通用量具（如游标卡尺、千分尺、比较仪、量块等）和多种专用高效量具，其种类选择关键考虑被测尺寸性质，如内径、外径、深度、角度、几何形状等和被测工件特点，如工件形状、大小、精度、生产类型等。
本零件属于成批生产，通常均采取通用量具。

（二）确定工序尺寸

加工表面

工序（或
工步）
名称

工序（或工步）余量

工序（或
工步）
基础尺寸
工序（或工步）
经济精度
工序（或工步）尺寸
及其偏差

表面
粗糙度
公差等级
公差

右端面
粗车
4.5

6.3
毛坯
4.5

Φ 90
突台右端
精车
0.8
41
IT7
0.025
41
1.6
半精车
1.0
41.8
IT9
0.062
41.8 0.031
3.2
粗车
1.2
42.8
IT11
0.160
42.8 0.08
6.3
毛坯
3
44
— —
2.2
44 1.1

槽 3×2
槽 3×2

槽 3×2
粗车
2Z=9
41
IT13
0.39
41
6.3

毛坯
2Z=9
50
— —
2.0
50 1.0

Φ 45外 圆
磨削
2Z=0.3
45
IT6
0.017
Φ45
0.8
半精车
2Z=1.0
45.3
IT9
0.062
Φ45.3
3.2
粗车
2Z=3.7
46.3
IT11
0.160
Φ46.3
6.3
毛坯
2Z=5
50
— —
2.0
Φ50 1.0

内孔Φ20
铰
2Z=0.2
20
IT8
0.045
Φ20
1.6
扩
2Z=1.8
19.8
IT10
0.084
Φ19.8
6.3
钻
2Z=18
18
IT12
0.18
Φ18
12.5
毛坯
实心

Φ100
左端面
精车
Z=0.4
91
IT8
0.054
91
1.6
半精车
0.7
91.4
IT9
0.087
91.8
3.2
粗车
1.5
92.1
IT11
0.22
92.5 0.11
6.3
毛坯
3
93.6
— —
2.2
94 1.1

Φ100外圆
磨削
2Z=0.4
100
IT8
0.054
Φ100
0.8
半精车
2Z=1.1
100.4
IT11
0.22
Φ100.4
3.2
粗车
2Z=3.5
101.5
IT11
0.22
Φ101.5
6.3
毛坯
2Z=5
105
— —
2
Φ105 1.0

Φ100
右端面
磨削
Z=0.4
41
IT7
0.017
41
0.4
半精车
Z=1.1
41.4
IT9
0.062
41.4
3.2
粗车
Z=1.5
42.5
IT11
0.16
42.5
6.3
毛坯
Z=3
44

2.0
44 1.0

Φ 45外圆
磨削
2Z=0.3
45
IT7
0.017
Φ45
0.4
半精车
2Z=1.0
45.3
IT9
0.062
Φ45.3
3.2
粗车
2Z=3.7
46.3
IT11
0.160
Φ46.3
6.3
毛坯
2Z=5
50

2.0
Φ50 1.0

Φ 90
突台左端
磨削
Z=0.4
8
IT8
0.022
8
0.4
半精车
Z=1.1
8.4
IT9
0.036
8.4
3.2
粗车
Z=1.5
9.5
IT11
0.09
9.5
6.3
毛坯
Z=3
11

0.2

Φ 90外圆
磨削
2Z=0.4
90
IT8
0.054
Φ90
0.8
半精车
2Z=1.1
90.4
IT9
0.087
Φ90.4
3.2
粗车
2Z=3.5
91.5
IT11
0.22
Φ91.5
6.3
毛坯
2Z=5
95

2.0
Φ95 1.0

Φ4 孔
铰
2Z=0.1
4
IT10
0.048
Φ4
6.3
钻
2Z=3.9
3.9
IT11
0.075
Φ3.9
12.5
毛坯
实心

Φ6 孔
铰
2Z=0.2
6
IT10
0.048
Φ6
3.2
钻
2Z=1.8
5.8
IT11
0.075
Φ5.8
12.5
毛坯
2Z=4
4
IT11
0.075
Φ4
12.5

Φ900
左侧面
精铣
1.0
58
IT9
0.074
58
3.2
粗铣
31.0
59
IT12
0.3
59
12.5
毛坯
32
90
IT13
0.54
90

Φ 90
右侧面
磨削
0.4
24
IT8
0.33
24
0.4
毛坯

6.3

4×Φ9 孔
钻
2Z=9
9
IT13
0.22
Φ9
12.5
毛坯
实心

七、确定切削用量
（一） 工序05（粗车Φ100mm圆柱左端面，外圆，粗车B面）
机床：CA6140卧式车床
刀具：采取高速钢90º车刀
(1) 粗车Φ100mm端面
查《金属切削加工手册》P306表7－34，得=4mm, f =0.9mm/r, v=109.8m/min
(2) 粗车Φ100mm外圆柱面
查《金属切削加工手册》，得=2mm, f =0.9mm/r, v=150m/min
(3) 粗车B面
查《金属切削加工手册》，得=1mm, f =0.9mm/r, v=133.2m/min
（二） 工序10（钻Φ20mm孔，先钻Φ18mm，然后扩孔Φ19.8mm，然后粗铰到Φ19.95mm，最终精铰Φ20mm）
1.钻Φ18mm孔
本工步为钻18mm通孔，所用机床为Z3025摇臂钻床。依据《金属切削加工手册》确定用高速钢锥柄麻花钻作为刀具，麻花钻参数见《金属切削加工手册》。查得刀具耐用度为T=60min，后刀面最大磨损程度为0.5-0.8 mm。
(1) 确定背吃刀量αp=(18-0)/2 mm=9mm
(2)确定进给量f 工件材料为灰铸铁且硬度≥20，0HBS时，查表得f取值范围为0.43-0.53mm/r.因为钻孔深度大于5倍do，需乘上修正系数klf。因为l/do=91/18=5.06,经查表得klf=0.9。综上得进给量f取值范围为f=（0.43-0.53）×0.9mm/r=(0.387-0.477)mm/r。依据Z3025机床标准进给量，查《金属切削加工手册》得，选择f=0.4mm/r。
（3）确定切削速度v 依据《金属切削加工手册》查得切削速度计算公式为：
式中，cv=9.4,zv=0.25,xv=0,yv=0.4，m=0.125.查《金属切削加工手册》，依据刀具耐用度T=45min，得修正系数kTv=1.0;工件材料硬度大于等于200HBS，得修正系数kmv=0.78;刀具材料为高速钢，得修正系数ktv=1.0;钻头为标准刃磨形状，得修正系数kxv=0.87; 钻孔深度l=5 do，得修正系数klv=0.75。所以 Kv=kTvkmvkxvklvkxv=1.0×0.78×1.0×0.75×0.87=0.509
V=9.4×180.25/600.125×90×0.40.4=16.74m/min
n=1000v/πdo=1000×16.74/π×18 r/mm=296 r/mm
依据Z3025机床准主轴转速，由《金属切削加工手册》查得，选择转速n=250 r/mm，实际速度为
V=πdon/1000=π×18×250/1000 m/min=14.13 m/min
切削用量为：αp=9mm，f=0.4mm/r，V=14.13 m/min
2.扩Φ19.8mm 孔
本工步为扩Φ19.8mm通孔，所以选择所用机床为Z3025摇臂钻床。依据《金属切削加工手册》确定用高速钢锥柄麻花扩钻作为刀具。麻花钻参数见《金属切削加工手册》。查得刀具耐用度为T=30min，后刀面最大磨损程度为0.6-0.9mm。
确定背吃刀量αp 扩孔时，αp=（19.8-18）/2 mm=0.9mm
确定进给量f 查《金属切削加工手册》得f=0.6mm/r
确定切削速度确定速度公式同钻孔，式中，cv=12.9,zv=0.25,xv=0.1,yv=0.4，m=0.125，各修正系数查表得：kTv=1.0，kmv=0.78，ktv=1.0，kapv=1.0
Kv= kTv kmv ktvkap=0.78
V=12.9×19.80.25/300.125×0.90.1×0.60.4=22.05 m/min
n=1000v/πdo=1000×22.05/π×19.8=361.7 r/mm
依据Z3025机床准主轴转速，由《金属切削加工手册》查得，选择转速n=315 r/mm，实际速度为
V=πdon/1000=π×19.8×315/1000 m/min=19.59 m/min
3.粗铰Φ19.95孔
本工步为粗铰Φ19.95mm，所用机床为Z3025摇臂钻床。依据《金属切削加工手册》确定用高速钢铰刀作为刀具，麻花钻参数见《金属切削加工手册》。查得刀具耐用度为T=60min，后刀面最大磨损程度为0.4-0.6 mm。
确定被吃刀量 αp=（19.95-19.8）/2=0.075mm
确定进给量 查《金属切削加工手册》得f=1.1 mm/r
确定切削速度 确定公式同钻孔，式中，cv=15.9,zv=0.2,xv=0.1,yv=0.5，m=0.3
各修正系数查表得：kTv=1.0，kmv=0.78，kapv=1.0
Kv= kTvkmkap=0.78
V=15.9×19.950.2/600.3×0.0750.1×1.10.5=10.46mm/min
n=1000v/πdo=1000×10.46/π×19.95=166.9r/min

依据Z3025机床准主轴转速，由《金属切削加工手册》查得，选择转速n=125 r/mm，实际速度为：
V=πdon/1000=π×19.95×125/1000=7.83 mm/min
4.精铰Φ20孔
本工步为精铰Φ20mm，所用机床为Z3025摇臂钻床。依据《金属切削加工手册》确定用高速钢铰刀作为刀具，麻花钻参数见《金属切削加工手册》。查得刀具耐用度为T=60min，后刀面最大磨损程度为0.4-0.6 mm。
确定被吃刀量 αp=（20-19.95）/2=0.025mm
确定进给量 查《金属切削加工手册》得f=1.5 mm/r
确定切削速度 确定公式同钻孔，式中，cv=15.9,zv=0.2,xv=0.1,yv=0.5，m=0.3
各修正系数查表得：kTv=1.0，kmv=0.78，kapv=1.0
Kv= kTvkmkap=0.78
V=15.9×200.2/600.3×0.0250.1×1.50.5=10m/min
n=1000v/πdo=1000×10/π×20=159.1r/min
依据Z3025机床准主轴转速，由《金属切削加工手册》查得，选择转速n=125 r/mm，实际速度为：
V=πdon/1000=π×20×125/1000=7.85 mm/min
（三）工序15（粗车Φ45mm圆柱外圆、右端面和Φ90mm外圆、右端面）
机床：CA6140卧式车床
刀具：采取采取高速钢90º车刀
(1) 粗车Φmm端面
查《金属切削加工手册》P444表8-50，得=1.5mm, f =0.7mm/r, v=187.2m/min
(2) 粗车Φmm外圆柱面
查《金属切削加工手册》，得=1.5mm, f =0.7mm/r, v=88.8m/min
(3) 粗车Φ90mm端面
查《金属切削加工手册》，得=1mm, f =0.7mm/r, v=135m/min
（四）工序20（半精车Φ100mm左端面、外圆，半精车B面并倒角C1.5，半精车Φ90外圆，Φ20孔左侧倒角）
（1）半精车Φ100mm端面
查P445表8－51，得=0.5mm, f =0.5mm/r, v=126m/min
（3）半精车Φ100mm外圆柱面
查《金属切削加工手册》，得=0.7mm, f =0.28mm/r, v=126m/min
（4）半精车B面
查《金属切削加工手册》，得=0.5mm, f =0.50mm/r, v=127.8m/min

（五）工序25（半精车右Φ45mm外圆及右端面，倒角C7；半精车Φ90右侧面，切槽3×2；给Φ20mm孔右侧倒角C1）
(1) 半精车Φmm端面
查P445表8－51，得=0.5mm, f =0.20mm/r, v=118.2m/min
(2) 半精车Φmm外圆柱面
查《金属切削加工手册》，得=0.7mm, f =0.20mm/r, v=94.2m/min
(3) 半精车Φ90mm端面
查《金属切削加工手册》，得=0.5mm, f =0.20mm/r, v=135m/min
（六）工序30（精车Φ100mm端面、外圆；精车B面，车过分圆角R5）
(1) 精车Φ100mm端面
查《金属切削加工手册》，得=0.3mm, f =0.20mm/r, v=93.6m/min
(2) 精车Φ100mm外圆柱面
查《金属切削加工手册》，得=0.3mm, f =0.20mm/r, v=135m/min
(3) 精车B面
查《金属切削加工手册》，得=0.3mm, f =0.20mm/r, v=135m/min
（七）工序35（精车Φ45mm外圆，Φ90右端面）
(1) 精车Φmm外圆柱面：查《金属切削加工手册》，得=0.3mm, f =0.20mm/r, v=135m/min
(2) 精车Φ90mm端面：查《金属切削加工手册》，得=0.3mm, f =0.20mm/r, v=135m/min
（八）工序40（粗铣、精铣Φ90mm圆柱体两侧面）
查《金属切削加工手册》，得=1mm, f =0.20mm/齿, v=12m/min
（九）工序45（钻4×Φ9mm通孔）
机床：Z3025摇臂钻床
刀具：高速钢麻花钻
查《金属切削加工手册》，得=4.5mm, f =0.13mm/min, v=30m/min
（十）工序50（钻Φ4mm孔；扩孔，铰孔到Φ6mm）
机床：Z3025摇臂钻床
刀具：高速钢麻花钻
（1） 钻Φ4mm孔
查《金属切削加工手册》，得=2mm, f =0.13mm/齿, v=30m/min
（2） 扩Φ6mm孔
查《金属切削加工手册》，得=2mm, f =0.13mm/齿, v=30m/min
（十一）工序55（磨削B面）
查《金属切削加工手册》，得：
工件速度　　　　＝18m/min
纵向进给量 ＝0.5B＝20mm
切削深度　　　　　＝0.0157mm/mint
（十二）工序60（磨削Φ100mm、Φ90mm、Φ45mm外圆面）
(1) 磨Φ100mm外圆柱面
查《金属切削加工手册》，得：工件速度　＝18m/min
纵向进给量 ＝0.5B＝20mm 切削深度　＝0.0157mm/mint
（2）磨Φ45mm外圆柱面
查《金属切削加工手册》，得：工件速度　＝18m/min
纵向进给量 ＝0.5B＝20mm 切削深度　＝0.0157mm/mint
（3）磨Φ90mm外圆柱面
查《金属切削加工手册》，得：工件速度　＝18m/min
纵向进给量 ＝0.5B＝20mm 切削深度　＝0.0157mm/mint
（十三）工序65（磨削Φ90mm凸台距离轴线24mm侧面）
查《金属切削加工手册》，得：
砂轮轮速　 v=27.5m/min
工件速度　 ＝10m/min
轴向进给量 ＝0.5B＝20mm
切削深度　　＝0.015mm/mint
最终，将以上各工序切削用量，连同其它加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片，见所附卡片。

第三章 专用夹具设计

为了提升劳动生产率，确保加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经杨老师指定，决定设计第7 道工序—铣距零件中心线分别为24mm和34mm两平面夹具。本夹具将用于组合机床，对工件对铣加工，刀具为镶齿三面刃铣刀。
一、接收设计任务、明确加工要求

本夹具关键用来距中心线24mm和34mm两平面，即专用铣床夹具，具体设计内容和要求应以机械制造工艺学课程设计任务书和法兰盘机械加工工艺规程为依据。相关零件功用、工作条件方面内容可参考零件图样和机械工艺规程制订不部分。由零件图和课程设计任务书能得到本工序加工要求以下：
1）2个侧面分别距离Φ20孔轴线距离为24mm和34mm
2） 距离Φ20孔轴线24mm侧面表面粗糙度为0.4，距离Φ20孔轴线34mm表面粗糙度要求为3.2
此平面形位公差和表面要求均较高，无特殊要求，且加工此平面时Φ100mm轴外端面及Φ20孔内表面全部已加工出来，可用来作为此工序定位面。所以在本道工序，在确保提升劳动生产率，降低劳动强度同时能够设计选择比较简单夹具。
二、确定定位方案、选择定位元件

由零件图可知，待加工平面对Φ20轴线有平行度要求，对Φ100底端面有垂直度要求，其设计基准为Φ20孔中心线。本设计选择以Φ20孔内表面和Φ100底端面为关键定位基面，另选择Φ100mm上端面作为辅助定位基准。加工2侧面需要限制6个自由度，采取Φ20孔轴线来作为第一定位基准这么能够限制4个自由度；Φ100右端面作为定位基准这么能够限制2个自由度。
三、确定夹紧方案、设计夹紧机构

为了降低生产成本，本设计选择采取螺纹夹紧方法。用弯头压板压到Φ100右端面，然后用弯头压板上螺栓拧紧，使弯头压板完全压住整个工件。
四、切削力及夹紧力计算

刀具：镶齿三面刃铣刀 d=Φ80mm
由《机械制造工艺设计手册》P 可查得
铣削扭矩 M
切向力
切削功率 Pm=2πM·n·10(kw)
式中：C=558.6 x=1 y=0.8
d=80 k=0.9 f=0.13 n=1450
所以当铣距中心轴线24mm和34mm面时有：
=19.65(N·m)
=491.35(N)
Pm=2πx19.65x1450x10=178.97(kw)
因为是对铣加工，故：M=19.65x2=39.3(N·m)
F=491.35x2=982.7N
Pm=178.97x2=357.94(kw)

如上所述，本设计采取螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件组成夹紧机构。
螺旋夹紧机构结构简单、轻易制造，而且因为缠绕在螺钉表面螺旋线很长,升角又小，所以螺旋夹紧机构自锁性能好，夹紧力和夹紧行程全部很大，是手动夹紧中用得最多一个夹紧机构。
依据夹紧状态下螺杆受力情况和力矩平衡条件
FL= F=
式中: F——夹紧力(N)
F——作用力(N)
L——作用力臂(mm)
d——螺杆直径
α——螺纹升角
——螺纹处摩擦角.
——螺杆端部和工件间摩擦角.
——螺杆端部和工件间当量摩擦半径(mm)
所以有
F==
==3075.73N
显然 F=3075.73N>982.7N=F.故本夹具可安全工作。
五、夹具体设计

因为铸造夹具体工艺性好，可铸出多种形状复杂，且含有很好抗压强度、刚度和抗震性，在生产时应用广泛，故选择铸造夹具体，材料选择HT250.为使夹具体尺寸稳定，需要进行时效处理，以消除内应力。为便于夹具制作、装配和检验，铸造夹具体上安装多种元件表面应铸出凸台，以降低加工面积。另外，本工序切屑较少，能够不考虑设计排屑结构。
六、夹具体精度分析

夹具关键定位元件为支撑板和定位销。支撑板尺寸和公差全部是选择标准件，其公差由标准件决定，而且在夹具装配后技术要求统一磨削加工，支撑板定位表面和夹具体底面平行度误差不超出0.02；定位销选择标准件，夹具体上装定位销销孔轴线和夹具体底面垂直度误差不超出0.01。
夹具关键定位元件为短定位销限制了两个自由度,另一端面限制三个自由度,绕铣刀轴线旋转方向自由度无须限制。因零件对形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采取标准件，故定位误差在此可忽略。
七、绘制夹具装配图，标注相关尺寸及技术要求

最终绘制用于加工两侧面夹具图见附图
在该装配图中，应该加以标注相关尺寸和技术要求是：
（1）装配图上应标注尺寸和公差。
1）夹具最大轮廓尺寸为：长380mm，宽150mm，高125mm