法兰盘CA6140机械制造基础课程设计要点Word下载.docx
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3.5.5工序Ⅴ............................................................................................-24-
3.5.6工序Ⅵ............................................................................................-25-
3.5.7工序Ⅶ.............................................................................................-26-
3.5.8工序Ⅷ.............................................................................................-27-
3.5.9工序Ⅸ磨削外圆...........................................................................-27-
3.5.10工序Ⅹ磨削B面即:
磨削Φ45同时磨两端面.......................-27-
3.5.11工序Ⅺ磨削Φ90突台距离轴线24mm的侧平面....................-28-
3.5.12工序Ⅻ刻线、刻字.....................................................................-28-
3.5.13工序ⅩⅢ镀铬.............................................................................-28-
3.5.14工序XIV检测入库....................................................................-28-
参考文献..........................................................错误!
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序言
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.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。
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。
第1章对零件进行工艺分析,画零件图
1.1零件的作用
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。
1.2零件的工艺分析
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φ200.0450+mm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φ1000.120.34--mm左端面与孔φ200.0450
+mm中心的轴向跳动度为0.03mm;
（二φ90mm右端面与孔φ200.0450+mm中心的轴向跳动度为0.03mm;
（三的φ4500.017-mm外圆与孔φ200.0450+mm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
0.017-mm外圆为粗基准,加工出精基准孔φ
200.0450+mm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。
1.3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:
一.φ1000.12
0.34--mm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.φ200.0450+mm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.φ4500.6-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
车→磨削的加工方法。
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.φ4500.017-mm外圆面:
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:
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车→半精车→磨削。
九.φ1000.12
0.34--mm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.φ1000.12
0.34--mm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,采用的加工方法为钻削。
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
第2章选择毛坯制造方式
零件材料是HT200。
零件年产量是大批量,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。
第3章制订零件的机械加工工艺路线
3.1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φ4500.017-mm的外圆及φ90mm的右端面作为粗基准,利用三爪卡盘夹紧φ4500.017-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两个自由度。
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。
3.2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专用夹具,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。
3.2.1工艺路线方案一
（一工序Ⅰ粗车φ1000.12
0.34--mm柱体左端面。
（二工序Ⅱ钻、扩、粗铰、精铰φ200.0450+mm孔至图样尺寸车孔左端的倒角。
（三工序Ⅲ粗车φ1000.120.34--mm柱体右端面,粗车φ90mm柱体左端面,半精车φ1000.120.34--mm柱体右端面,左端面,φ90mm左端面,精车φ1000.120.34--mm柱体左端面,粗车外圆φ4500.6-mm、
φ1000.120.34--mm、φ90mm,半精车外圆φ4500.6-mm、φ1000.120.34--mm、φ90mm,车φ1000.12
0.34--mm柱体的倒角,车φ450
0.6-mm柱体的过渡倒圆。
（四工序Ⅳ粗车、半精车、精车φ90mm右端面,车槽3×
2,粗车、半精车φ4500.017-mm外圆。
（五工序Ⅴ粗车φ4500.017-mm右端面,倒角φ4500.017-mm右侧,倒角（内孔右侧
。
（六工序Ⅵ粗铣、精铣φ90mm柱体的两侧面。
（七工序Ⅶ钻φ4mm孔,铰φ6mm孔。
（八工序Ⅷ钻4—φ9孔。
（九工序Ⅸ磨削外圆面φ1000.120.34--mm、φ450
0.017-mm。
（十工序Ⅹ磨削B面,即φ4500.6-mm外圆面、φ1000.120.34--mm右端面、φ90mm左端面。
（十一工序Ⅺ磨削φ90mm突台距离轴线24mm的侧平面。
（十二工序Ⅻ刻字刻线。
（十三工序ⅩⅢ镀铬。
（十四工序XIV检测入库。
3.2.2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
0.017
-mm,车右端倒角。
（二工序Ⅱ
粗车φ1000.12
0.34--mm柱体左、
右端面,粗车φ90mm柱体左端面,半精车φ1000.120.34--mm左、右端面、φ90mm左端面,粗车外圆φ4500.6-mm、φ1000.12
0.34--mm、φ90mm,半精车外圆φ4500.6-mm、φ1000.120.34--mm、φ90mm,车100柱体的倒角,车φ4500.6-mm柱
体的过度倒圆。
（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φ1000.12
0.34--mm,φ90mm。
（九工序Ⅸ
磨削B面,即φ450
0.6-mm外圆面、φ1000.12
0.34--mm右端面、φ90mm左端面。
（十工序Ⅹ刻字刻线。
（十一工序Ⅺ镀铬。
（十二工序Ⅻ检测入库。
3.2.3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φ200.045
+mm的孔又以孔为精基准加工,而方案二则是从右端面开始
+mm,这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。
因此决加工到左端面,然后再钻孔φ200.045
定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。
机床设备的选用应当既要保证加工质量,又要经济合理。
在成批生产条件下,一般应采用通用机床和专用工装夹具,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,转塔式机床适用于大批量生产,刀架可以装夹多个刀具,方便加工。
铣床:
机床X61W功率为5-10KW
M131W万能磨床,使用专用磨床夹具
砂轮选择结果为:
A46KV6P300×
50×
230
选用M114W万能外圆磨床,使用专用夹具,选用纵向进给法
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/min
刀具选用:
孔钻,Φ19.94高速钢锥柄铰刀。
后刀面磨钝标准为0.4-0.6,耐用度T=60min
外圆粗车刀:
90焊接式直头外圆车刀,刀片厚度5mm,YG6硬质合金,前刀面带倒棱形,前角为10°
后角6°
主偏角90°
副偏角8°
刀尖圆弧半径0.5mm,刃倾角-10°
外圆精车刀:
副偏角10°
刀尖圆弧半径0.5mm,刃倾角0°
YG6硬质合金成形车刀R=5mm。
切槽刀:
刀杆尺寸16×
25mm,刀片厚度取3mm,选用YG6刀具材料,前刀面形状为平面带倒棱型,前角为10°
后角8°
副偏角3°
刀尖圆弧半径0.2--0.5取0.5mm,刃倾角0°
端面车刀:
选用93偏头端面车刀,Φ18高速钢锥柄标准花钻,选用Φ19.8高速钢锥柄扩
粗右端面:
选用93°
偏头端面车刀,车床用C365L转塔式车床,中心高210mm,故刀杆尺寸为16×
25mm,刀片厚度取5mm,选用YG6的刀具材料,前刀面形状为平面带倒棱型,前角为10°
主偏角93°
两把镶片圆锯齿铣刀,外径160mm,内径32mm,L=3mm,Z=40
两把高钢镶齿三面刃铣刀,同时铣削两面,铣刀外径d0=160mm,D=40mm,L=20mm,Z=22
量具:
游标卡尺,千分尺。
3.4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
步基本尺寸
工序（或工步经济
精度
步尺寸及
其偏差
表面粗糙
度（
公差等级公差
右端面粗车4.56.3毛坯4.5
Φ90突台右端精车0.841IT70.025411.6半精车1.041.8IT90.06241.80.0313.2粗车4.542.8IT110.16042.80.086.3毛坯748——2.2481.1
槽3×
2粗车2Z=941IT130.39416.3毛坯2Z=950——2.0501.0
φ450
-
外圆磨削2Z=0.345IT60.017Φ450.8半精车2Z=1.045.3IT90.062Φ45.33.2粗车2Z=8.746.3IT110.160Φ46.36.3毛坯2Z=1055——2.0Φ551.0
内孔Φ20铰2Z=0.220IT80.045Φ201.6扩2Z=1.819.8IT100.084Φ19.86.3钻2Z=1818IT120.18Φ1812.5毛坯实心
Φ100左端面精车Z=0.891IT80.054911.6半精车0.791.8IT90.08791.83.2粗车4.592.5IT110.2292.50.116.3毛坯697——2.2971.1
Φ100外圆磨削2Z=0.4100IT80.054Φ1000.8半精车2Z=1.1100.4IT110.22Φ100.43.2粗车2Z=8.5101.5IT110.22Φ101.56.3毛坯2Z=10110——2Φ1101.0
Φ100右端面磨削Z=0.441IT70.017410.4半精车Z=1.141.4IT90.06241.43.2粗车Z=4.542.5IT110.1642.56.3毛坯Z=6472.0471.0
0.6
-外圆磨削2Z=0.345IT70.017Φ450.4半精车2Z=1.045.3IT90.062Φ45.33.2粗车2Z=8.646.3IT110.160Φ46.36.3毛坯2Z=10502.0Φ551.0
Φ90突台左端磨削Z=0.48IT80.02280.4半精车Z=1.18.4IT90.0368.43.2粗车Z=3.59.5IT110.099.56.3
毛坯Z=6110.2
Φ90外圆半精车2Z=1.190.4IT90.087Φ90.43.2粗车2Z=8.591.5IT110.22Φ91.56.3毛坯2Z=10952.0Φ1001.0
Φ4孔铰2Z=0.14IT100.048Φ46.3钻2Z=3.93.9IT110.075Φ3.912.5毛坯实心
Φ6孔铰2Z=0.26IT100.048Φ63.2钻2Z=1.85.8IT110.075Φ5.812.5毛坯2Z=44IT110.075Φ412.5
Φ90（左两侧面精铣1.058IT90.074583.2粗铣1059IT120.35912.5毛坯1190IT130.5490
Φ90右侧面磨削0.424IT80.33240.4毛坯6.3
4-Φ9孔钻2Z=99IT130.22Φ912.5毛坯实心
毛坯:
Ⅰ级精度金属型铸造材料:
HT200
3.5切削用量的确定
3.5.1工序Ⅰ粗车Φ100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°
（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ap=4.5mm,则进给量为0.7-1.0。
再根据C365L车
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