课程设计CA6140车床831004法兰盘加工工艺设计钻49mm孔钻床夹具全套Word格式文档下载.docx
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通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：
1.能熟练运用机械制造工艺设计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。
2.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。
3.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。
就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。
并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。
最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。
并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。
1.零件的作用
一、零件的分析
题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。
零件的φ100外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；
外圆上钻有底部为φ4mm上部为φ6mm的定位孔，实现精确定位。
法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。
2.零件的工艺分析
法兰盘的加工表面，他们之间有一定的位置要求。
现分述如下：
a.以φ450
0.017
mm外圆为初基准的加工表面
b.以φ200.045mm孔为中心的加工表面
它们之间有一定的位置要求，主要是：
（一）φ1000.12mm左端面与孔φ200.045mm中心的轴向跳动度为0.03；
0.340
（二）φ90mm右端面与孔φ200.045mm中心的轴向跳动度为0.03；
（三）的φ450
mm外圆与孔φ200.045mm中心的径向圆跳动为0.03mm。
经过对以上加工表面的分析，我们可先选定φ450
mm外圆为粗基准，加工出精基准孔
φ200.045
0mm所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位
置精度。
二、工艺规程设计
1.确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状
零件材料是HT200。
零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型的金属型铸造。
零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。
毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。
2.基准的选择
基面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。
定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。
否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。
⑴、粗基准的选择
因为法兰盘可归为轴类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；
若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于
本零件可以先以法兰盘右端φ450
mm的外圆及φ90mm的右端面作为粗基准，利用三
爪卡盘夹紧φ450
两个自由度。
mm外圆可同时消除四个自由度，再以φ90mm的右端面定位可限制
⑵、精基准的选择
主要就考虑基准重合问题,当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。
这在以后还要专门计算，此处不再计算。
3.工件表面加工方法的选择
本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200。
参考《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6、表1.4—7、表1.4—8《实用机械加工工艺手册》表3-5、表3-6、表3-8、表3-31等，其加工方法选择如下：
0.34
一．φ1000.12mm外圆面：
公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为0.8,采用粗车→半精
车→磨削的加工方法。
二．φ200.045
0mm内孔：
公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为1.6，采用钻→扩→铰→
精铰的加工方法，倒角用车刀加工。
三．φ450
0.6
mm外圆面：
公差等级为IT6~IT7，表面粗糙度为0.4，采用粗车→半精
四．φ90mm外圆：
公差等级为IT8~IT10，表面粗糙度为6.4，采用的加工方法为粗
车→半精车。
五．φ450
公差等级为IT6~IT7，表面粗糙度为0.8，采用粗车→半精
车→粗磨→精磨的加工方法。
六．右端面：
未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT8~IT11，表面粗糙度为
6.3，采用的加工方法为粗车。
七．φ90mm突台右端面：
未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面
粗糙度为1.6，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。
八．φ90mm突台左端面：
粗糙度为0.4，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。
九．φ1000.12mm突台左端面：
未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，
表面粗糙度为1.6，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。
十．槽3×
2：
未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为6.3，
采用的加工方法为粗车。
十一.φ1000.12mm突台右端面：
表面粗糙度为0.4，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。
十二.φ90mm突台距离轴线34mm的被铣平面:
未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为3.2，采用的加工方法为粗铣→精铣.
十三.φ90mm突台距离轴线24mm的被铣平面:
未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为0.4，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削.
十四.4—9孔：
未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为6.3，
采用的加工方法为钻削。
十五.φ4mm的孔：
未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为6.3，
十六.φ6mm的孔：
未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为3.2，
采用的加工方法为钻→铰。
4.制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。
①工艺路线方案一
（一）工序Ⅰ粗车φ1000.12mm柱体左端面。
（二）工序Ⅱ钻、扩、粗铰、精铰φ200.045mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。
（三）工序Ⅲ粗车φ1000.12mm柱体右端面，粗车φ90mm柱体左端面，车φ450
0.6mm
柱体的过度倒圆，粗车外圆φ450
mm、φ1000.12mm、φ90mm，半精车外圆φ450
mm、
φ1000.12
0.12
0.34mm、φ90mm，车φ100
0.34mm柱体的倒角。
（四）工序Ⅳ粗车、半精车、精车φ90mm右端面，车槽3×
2，粗车、半精车φ450
0.017mm
外圆并在孔φ200.045mm右端倒角。
（五）工序Ⅴ半精车φ1000.12mm左、右端面、φ90mm左端面，精车φ1000.12mm左右
端面、φ90mm左端面。
（六）工序Ⅵ精车φ90mm右端面
（七）工序Ⅶ粗铣、精铣φ90mm柱体的两侧面。
（八）工序Ⅷ钻φ4mm孔，铰φ6mm孔。
（九）工序Ⅸ钻4—φ9孔。
（十）工序Ⅹ磨削B面，即φ450
mm外圆面、φ1000.12mm右端面、φ90mm左端面。
（十一）工序Ⅺ磨削外圆面φ1000.12mm、φ90mm。
（十二）工序Ⅻ磨削φ90mm突台距离轴线24mm的侧平面。
（十三）工序ⅩⅢ刻字刻线。
（十四）工序XIV镀铬。
（十五）工序ⅩⅤ检测入库。
②工艺路线方案二
（一）工序Ⅰ车柱体的右端面，粗车φ90mm右端面，车槽3×
2，粗车、半精车外圆φ45
0.017mm，车右端倒角。
（二）工序Ⅱ粗车φ1000.12mm柱体左、右端面，粗车φ90mm柱体左端面，半精车φ
1000.12
0.34mm左、右端面、φ90mm左端面，粗车外圆φ45
0.6mm、φ100
0.34mm、φ90mm，
半精车外圆φ450
体的过度倒圆。
mm、φ1000.12mm、φ90mm，车100柱体的倒角，车φ450
mm柱
（三）工序Ⅲ精车100左端面，φ90mm右端面。
（四）工序Ⅳ钻、扩、粗铰、精铰孔20mm至图样尺寸并车孔左端的倒角。
（五）工序Ⅴ粗铣、精铣φ90mm柱体的两侧面。
（六）工序Ⅵ钻φ4孔，铰φ6孔。
（七）工序Ⅶ钻4—φ9孔。
（八）工序Ⅷ磨削外圆面φ1000.12mm，φ90mm。
（九）工序Ⅸ磨削B面，即φ450
（十）工序Ⅹ刻字刻线。
（十一）工序Ⅺ镀铬。
（十二）工序Ⅻ检测入库。
③工艺方案的比较与分析
上述两种工艺方案的特点在于：
方案一是从左端面加工到右侧，以φ450
mm的外圆作
为粗基准加工左端面及φ200.045mm的孔又以孔为精基准加工，而方案二则是从右端面开始
加工到左端面，然后再钻孔φ200.045mm，这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。
因此决
定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。
5.机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的确定
各加工表面的工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗
糙度查机械加工工艺手册，《机械工艺设计手册》表1-28如下表：
加工表面
工序（或工
步）名称
工序（或工步
余量
工序（或工
步）基本尺寸
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
Φ90突台右端
精车
0.8
41
IT7
0.025
1.6
半精车
1.0
41.8
IT9
0.062
41.80.031
3.2
1.2
42.8
IT11
0.160
42.80.08
3
44
——
2.2
441.1
槽3×
2
2Z=9
IT13
0.39
50
2.0
501.0
Φ45外圆
磨削
2Z=0.3
45
IT6
Φ45
2Z=1.0
45.3
Φ45.3
2Z=3.7
46.3
Φ46.3
2Z=5
Φ501.0
内孔Φ20
铰
2Z=0.2
20
IT8
0.045
Φ20
扩
2Z=1.8
19.8
IT10
0.084
Φ19.8
钻
2Z=18
18
IT12
0.18
Φ18
12.5
实心
Φ100
左端面
Z=0.8
91
0.054
0.7
91.8
0.087
1.5
92.5
0.22
92.50.11
94
941.1
Φ100外圆
2Z=0.4
100
Φ100
2Z=1.1
100.4
Φ100.4
2Z=3.5
101.5
Φ101.5
105
Φ1051.0
Φ100右端面
Z=0.4
0.4
Z=1.1
41.4
Z=4
42.5
0.16
Z=3
441.0
Φ45外
圆
Φ90突台左端
8
0.022
8.4
0.036
Z=1.5
9.5
0.09
11
0.2
Φ90外圆
90
Φ90
90.4
Φ90.4
91.5
Φ91.5
95
Φ951.0
Φ4孔
2Z=0.1
4
0.048
Φ4
2Z=3.9
3.9
0.075
Φ3.9
Φ6孔
6
Φ6
5.8
Φ5.8
2Z=4
Φ90（左
两侧面
精铣
58
0.074
粗铣
31.0
59
0.3
32
0.54
Φ90右
侧面
24
0.33
4-Φ9孔
9
Φ9
）
毛坯：
Ⅰ级精度金属型铸造材料：
HT200
一．工序Ⅰ
粗车100左端面
（1）选择刀具
选用93偏头端面车刀，参看《机械制造工艺设计简明手册》车床选用C365L转塔式车床，中心高度210mm。
选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°
，后角8°
，主偏角93°
，副偏角10°
，刀尖圆弧半径0.5mm,刃倾角-10°
。
（2）确定切削用量
（a）确定背吃刀量ap（即切深a）
粗车的余量为4.5mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即ap=4.5mm。
（b）确定进给量
查《切削用量简明手册》：
加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16*25、工件直径100mm、切削深度a=4.5mm，则进给量为0.7-1.0。
再根据C365L车床及《机械制造工艺设计手册》表3-13查取横向进给量取f=0.73mm/r。
（c）选择磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.8-1.0。
焊接车刀耐
用度T=60mm。
（d）确定切削速度V
根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200（182-199HBS），
a=4.5mm，f=0.73mm/r，查出V=1.05m/s。
由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》表1.28，查得切削速度的修正系数为：
KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=（190/HBS）1.25=1.0,Ksv=0.85，Kkv=1.0。
则
V=V
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