法兰盘加工工艺.docx
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法兰盘加工工艺
摘要
关键词
1零件的分析1
1.1零件的作用1
1.2零件的工艺分析1
2工艺规程设计2
2.1确定毛坯2
2.2基面的选择2
2.3零件表面加工方法的选择3
2.4制定工艺路线4
2.5机械加工余量，工艺尺寸及毛坯尺寸的确定5
2.6确定切削用量8
总结17
致谢18
参考文献19
摘要
本次毕业设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及工艺分析主要内容如下：
首先，对零件进行分析，主要是零件主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。
根据选好的基准，
制定工艺路线，通常制定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。
最后，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量，并选择合适的机床和刀具。
对于粗加工，还要校核机床功率。
然后把设计的过程整理为图纸。
通过以上的概述，这个设计基本完成。
关键词：
加工工艺；工艺分析；路线
1零件的分析
1.1零件的作用
题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘。
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。
主要作用是标明刻度，实现纵向进给。
技术要求：
1.刻字字形高5mm，刻线宽0.3mm，深0.5mm；
2．B面抛光；
3.Φ100mm外圆无光镀珞。
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Φ20为中心,包括:
两个Φmm的端面,尺寸为Φmm的圆柱面,两个Φ90mm的端面及上面的4个Φ9mm的透孔.Φmm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Φ20mm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.
2工艺规程设计
2.1确定毛坯
1）选择毛坯
该零件材料为HT200。
由于其铸造性能良好，且为中批生产，可选择砂型铸造机器造型。
2）毛坯尺寸及公差在后面确定
3）设计毛坯图
1.确定圆角半径为了减少铸件的应力集中，取铸件的圆角半径为R5。
2.确定分模面由零件的结构特征知，可选过轴线的平面为分模面，采用俩箱造型。
3.确定起模斜度由于铸件要求加工，按增加壁厚的法确定。
查【9】《材料成型工艺基础表》2.7，取起模斜度为1°。
4.确定毛坯的热处理方式
铸件铸造后应安排时效处理，以消除残余的铸造应力，防止在机械加工过程中出现变形情况。
2.2基面的选择
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，可以使加工品质得到保证，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。
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。
2.3零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有外圆，孔，端面，槽等，材料为HT200，以公差等级和表面粗糙度要求，参考【3】《机械加工工艺手册》确定各表面加工方法如下：
1）Φ100mm的左端面：
尺寸精度要求不高，表面粗糙度为Ra1.6μm，需要粗车，半精车，精车。
2）Φ100mm的外圆柱面：
公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra0.8μm，需要粗车，半精车，精车。
3）B面：
其中俩端面尺寸精度不高，外圆柱面公差等级为IT9，但表面粗糙度都为Ra0.4，需要粗车，半精车，精车，抛光。
4）Φ90mm右端面：
尺寸精度不高，表面粗糙度为Ra1.6μm，需要粗车，半精车，精车。
5）Φ90mm外圆柱面：
为未注公差，表面粗糙度为Ra0.4μm，需要粗车，半精车，磨削。
6）Φmm外圆柱面：
公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra0.8μm，需要粗车，半精车，精车。
7）Φmm端面：
尺寸精度不高，表面粗糙度为Ra1.6μm，需要粗车。
8）Φ20mm孔：
公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6μm，需要钻孔，粗铰，精铰。
9）距轴线34mm的平面：
尺寸精度不高，表面粗糙度为Ra3.2μm，需要粗铣，精铣。
10）距轴线24mm的平面：
尺寸精度不高，表面粗糙度为Ra0.4μm，需要粗铣，精铣，磨削
11）4-Φ9mm的孔：
为未注尺寸公差，公差等级按IT14，表面粗糙度Ra6.3μm，需要钻。
12）Φ4mm及Φ6mm孔：
Φ4mm孔公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra6.3μm，Φ6mm孔公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra3.2μm，需要钻孔，扩孔。
2.4制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，并且使生产成本尽量少。
因此按照先加工基准面及先粗后精，并考虑经济效果，该零件的加工路线如下：
工序01以Φmm端面及外圆柱面定位，粗车Φ100mm端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90外圆柱面。
选用CA6140卧式车床。
工序02以Φ100mm端面及外圆柱面定位，粗车Φmm端面及外圆柱面，粗车Φ90mm右端面。
选用CA6140卧式车床。
工序03以Φ100mm端面及外圆柱面定位，钻Φ20mm孔，并粗铰。
工序04以Φ20mm孔及Φ100mm端面定位，粗铣，精铣Φ90mm圆柱面上的两个平面。
选用X52K立式铣床及专用夹具。
工序05以Φmm端面及外圆柱面定位，半精车Φ100mm端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90外圆柱面。
选用CA6140卧式车床。
工序06以Φ100mm端面及外圆柱面定位，半精车Φmm端面，半精车Φ90mm右端面。
选用CA6140卧式车床。
工序07以Φmm外圆柱面及Φ90右端面定位，精车Φ100mm端面及外圆柱面，精车B面，倒角。
选用CA6140卧式车床。
工序08以Φ100mm端面及外圆柱面定位，精车Φmm外圆柱面，精车Φ90mm右端面，倒角，车退刀槽。
选用CA6140卧式车床。
工序09以Φ100mm端面及外圆柱面定位，精铰Φ20mm孔。
选用Z525立式钻床及专用夹具。
工序10以Φ20mm孔及Φ100mm端面定位，钻4-Φ9mm的孔。
选用Z525立式钻床及专用夹具。
工序11Φ90mm右端面及一个Φ9孔，Φ20mm孔定位，钻Φ4mm孔，扩Φ6mm孔。
选用Z525立式钻床及专用夹具。
工序12以Φmm端面及外圆柱面定位，磨Φ90mm外圆柱面。
选用M1420A磨床。
工序13以Φ20mm孔及Φ100mm端面定位，磨距轴线24mm的平面。
选用M1420A磨床及专用夹具。
工序14B面抛光。
工序15划线刻字。
工序16检查。
以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。
2.5机械加工余量，工艺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）.Φmm外圆表面此外圆表面为IT6级，参照【3】《机械加工工艺手册》表2-5-1尺寸及加工余量
工序名称
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
Ra/μm
精车外圆
0.6
45
0.017
Φ
0.8
半精车外圆
1.4
45.6
0.062
Φ
3.2
粗车外圆
3
47
0.25
Φ
6.3
毛坯
5
50
2
Φ
2）.外圆表面Φmm
2-5-2尺寸及加工余量
工序名称
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
Ra/μm
精车外圆
0.6
100
0.22
Φ
0.8
半精车外圆
1.4
100．6
0.087
Φ
3.2
粗车外圆
4
102
0.35
Φ
6.3
毛坯
6
106
2.5
Φ
3）．B面中外圆柱面
2-5-3尺寸及加工余量
工序名称
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
Ra/μm
抛光
0.2
45
0.6
Φ
0.4
精车外圆
0.8
45.2
0.039
Φ
0.8
半精车外圆
1
46
0.062
Φ
3.2
粗车
3
47
0.25
Φ
6.3
毛坯
5
50
2
Φ
4）．孔Φ20mm
2-5-4尺寸及加工余量
工序名称
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
Ra/μm
精铰
0.2
20
0.045
Φ20
1.6
粗铰
0.8
19.8
0.084
Φ19.8
3.2
钻孔
19
19
0.33
Φ19
12.5
毛坯
0
5）.Φmm的端面
（1）铸件重量为2.8kg，Φmm端面的单边加工余量为2.0～3.0，取Z=2.0mm，，则铸件的偏差为；
（2）精车余量：
单边为0.4mm精车公差既为零件公差-0.08；
（3）半精车余量：
单边为0.6mm，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；Φmm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）
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
工序
加工尺寸
及公差
铸造毛坯
粗车
半精车
精车
加工前尺寸
最大
96.7
95.2
94.6
最小
95.2
94.88
94.48
加工后尺寸
最大
96.7
95.2
94.6
94.04
最小
95.2
94.88
94.48
93.96
加工余量
2
1.2
0.6
0.2
加工公差
-0.32
-0.12
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