法兰盘CA6140车床零件的机械加工工艺规程及夹具设计.docx

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法兰盘CA6140车床零件的机械加工工艺规程及夹具设计

序言

机械制造工艺课程设计是在我们基本完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。

这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

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加强使用软件及图表资料。

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。

本说明书主要是CA6140卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明。

零件的分析

（一）零件的作用

CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。

车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。

法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。

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Ø100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；外圆上钻有底部为上部为定位孔，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。

（二）零件的工艺分析

CA6140车床法兰盘共有两组加工的表面。

先分述如下：

1．以mm孔为精基准的加工表面。

这一组加工表面包括：

一个的孔及其倒角；一个外圆及其倒角；外圆及其倒角；外圆及其倒角；外圆及其倒角；两端面（分别距离轴为24mm和34mm两端）；左端面和Ø90右端面；通孔。

2.以Ø90右端面为加工表面。

这一组加工表面包括：

右端面；Ø90左端面；右端面；退刀槽；Ø4和孔。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求：

（1）左端面与轴形位公差0.03mm。

（2）右端面与轴形位公差0.03mm。

（3）孔轴线与右端面位置公差0.6mm，同时与轴线垂直相交，并且与端洗平面（距离轴线为24mm）垂直。

经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，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。

工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

1．零件材料为HT200。

考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，零件年产量为50万是大批量,，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：

N=Qn（1+备品率+机械加工废品率）=50×1（1+4%+1%）=52.5万（件/年）。

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。

2.在铸造当中为了避免铸件浇不到和冷隔等缺陷，应要求铸件壁厚不小于最小壁厚。

对于砂型铸造各类铸造合金铸件的最小壁厚，铸件的内壁厚度应小于外壁厚。

金属型铸件最小壁厚：

铸件轮廓尺寸≤200×200灰铸铁≈6mm。

我们零件的最小轮廓尺寸是8mm，已经符合要求。

3.较小的孔和槽，或铸件的壁很厚，则不宜铸出，直接用机械加工成孔反而方便，对中心线位置要求高的孔不宜指出，这是因为铸出后很难保证中心度精确，用钻头扩孔无法纠正其中心位置。

我的零件是最小的孔是，还有和。

我这几个孔都没有铸造出来，这也是我们注意的一点！

我选择的铸造的粗糙度是：

初步选择的加工余量6.0mm。

铸件缺陷层，粗糙度，还根据铸造机械加工余量的估算公式：

计算出来的结果加工余量A=3.8MM，经过相关资料的总结的加工余量的外圆的加工余量A=6MM,其他加工面都是A=5MM。

4.金属型铸造要求的条件:

符合100或100以下的铸件,结构简单,经济合理性为成批\大量生产.这也基本满足条件!

我就选择金属型铸造。

总之:

零件形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大,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。

在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。

（二）基面的选择

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。

（1）粗基准的选择。

对于法兰盘零件而言可归为轴类零件，尽可能选择不加工表面为粗基准。

而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相互位置精度较高的不加工表面作粗基准。

选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。

根据这个基准选择原则，现选取右边外圆及的右端面的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧45外圆可同时削除五个自由度，再以90的右端面定位可削除一个自由度。

对外圆、、和（共两块V形块加紧，限制４个自由度，底面两块支撑板定位面限制1个自由度，使缺少定位，不过是可以靠两个V形块来加紧力来约束Ｚ轴的扭转力，然后进行钻削）的的加工，这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。

（2）精基准的选择。

以为精基准加工表面。

这一组加工表面包括：

右端面；左端面；右端面；退刀槽；Ø4和孔。

因为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，此处不再重复。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线得出发点，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，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

法兰盘技术要求表

加工表面

尺寸及偏差/mm

公差/mm及精度等级

表面粗糙度/μm

形位公差/mm

Ø20孔

0.045，IT8

Ra1.6

Ø45外圆面

0.017，IT6

Ra0.8

Ø100外圆面

0.22，IT11

Ra0.8

B面Ø45外圆

0.6，IT8

Ra0.4

Ø90外圆面

Ø90

Ra0.4

Ø100左端面

Ra1.6

圆跳动0.03

Ø90右端面

Ra1.6

圆跳动0.03

Ø90凸台左

34

Ra3.2

Ø90凸台右

24

Ra0.4

B面

Ra0.4

由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-6可得如下加工方案：

Ø45外圆面：

粗车——半精车——精车

Ø100外圆面：

粗车——半精车——精车

B面Ø45外圆：

粗车——半精车——磨削

Ø90外圆面：

粗车——半精车——精车

由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-7可得如下加工方案：

Ø20孔：

钻孔——扩孔——铰孔

Ø6孔：

钻孔——扩孔

由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-7可得如下加工方案：

Ø100左端面：

粗车——半精车——精车

Ø90右端面：

粗车——半精车——磨削

Ø90凸台左：

粗铣——半精铣

Ø90凸台右：

粗铣——半精铣——磨削

B面：

粗车——半精车——磨削

（四）工艺路线

工艺路线方案一工序1粗车Ø45mm柱体的右端面，粗车Ø45mm表面，车槽3×2mm，粗车、半精车外圆车右端倒角。

工序2粗车Ø100mm柱体左、右端面，粗车Ø90mm柱体左端面，半精车Ø100mm左、右端面、Ø90mm左端面，粗车外圆Ø45mm、Ø100mm半精车外圆Ø45mm、Ø100mm、Ø90mm，车Ø100mm柱体的倒角，

半精车Ø45mm柱体的过度倒圆。

工序3精车Ø100mm左端面，Ø90mm右端面。

工序4钻、扩、粗铰、精铰孔Ø20mm至图样尺寸并车孔左端的倒角工序5粗铣、精铣Ø90mm柱体的两侧面。

工序6钻Ø4mm孔，扩、铰Ø6mm孔

工序7钻4XØ9mm透孔。

工序8磨削外圆面Ø100mm、Ø90mm。

工序9磨削B面及Ø45mm外圆面、Ø100mm右端面、Ø90mm左端面。

工序10B面抛光。

工序11Ø100mm外圆刻字刻线。

工序12Ø100mm外圆无光镀铬。

工序13检测入库。

工艺路线方案二工序1粗车Ø100mm柱体左端面、外圆，粗车B面工序2钻中心孔Ø18mm扩孔Ø19.8mm，铰孔Ø20mm工序3粗车右Ø45mm柱体右端面、外圆，Ø90mm外圆及右端面工序4半精车Ø100mm左端面、外圆，半精车B面并倒角C1.5，半精车Ø90mm

外圆，Ø20mm左侧倒角C1工序5半精车右Ø45mm外圆及右端面倒角C7，半精车Ø90mm右端面切槽

3×2mm，车Ø20mm孔右端倒角C1工序6精车Ø100mm柱体左端面、外圆工序7粗铣、精铣Ø90mm柱体的两侧面工序8钻4XØ9mm透孔工序9钻Ø4mm孔，扩Ø6mm孔工序10磨削B面，磨削外圆面Ø90mm

工序11磨削Ø90mm凸台距离轴线24mm的侧平面工序12精车Ø45mm外圆、Ø90mm右侧面工序13B面抛光工序14Ø100mm划线刻字工序15Ø100mm外圆无光镀铬工序16检测入库。

（五）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

工序1粗车Ø100mm柱体左端面、外圆，粗车B面

机床：

卧式车床

（1）粗车Ø100mm柱体外圆

刀具；外圆车刀8

1）切削深度

考虑拔模斜度，选取=4mm，两次切削，故切削深度Z=2mm。

2）进给量

根据《机械加工工艺手册》选取进给量ƒ=0.8mm/r。

3）切削速度

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-2，查的切削速度v的范围为45~65m/min。

4）确定机床主轴转速

由

可得主轴转速的取值范围为143~207r/min，所以由CA6140车床的说明书，选择。

所以实际切削速度。

5）基本时间的计算

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-39，得计算公式

其中，L=11mm，=4mm，=0mm，=0mm；

所以

（2）粗车Ø100mm柱体左端面

刀具；外圆车刀YG8

1）切削深度

考虑拔模斜度，选取=4mm，两次切削，故切削深度Z=2mm。

2）进给量

根据《机械加工工艺手册》选取进给量ƒ=0.8mm/r。

3）切削速度

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-2，查的切削速度v的范围为45~65m/min。

4）确定机床主轴转速

由

可得主轴转速的取值范围为143~207r/min，所以由CA6140车床的说明书，选择。

所以实际切削速度。

5）基本时间的计算

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-39，得计算公式

其中，L=55mm，=4mm，=0mm，=0mm；

所以

（3）粗车B面

刀具；成型刀

1）切削深度

考虑拔模斜度，选取=2mm，一次切削，故切削深度Z=2mm。

2）进给量

根据《机械加工工艺手册》选取进给量ƒ=0.8mm/r。

3）切削速度

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-2，查的切削速度v的范围为45~65m/min。

4）确定机床主轴转速

由

可得主轴转速的取值范围为143~207r/min，所以由CA6140车床的说明书，选择。

所以实际切削速度。

5）基本时间的计算

根据《机械制造技术