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.docx

1、课程设计CA6140车床831004法兰盘加工工艺设计钻49mm孔钻床夹具全套长春理工大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计 说 明 书设计题目： 制定 CA6140 车床法兰盘的加工工艺， 设计钻 49mm 孔的钻床夹具设 计 者： 指导教师：长春理工大学 机械设计制造及其自动化系2008 年 9 月 24 日长 春 理 工 大 学机械自造工艺及夹具课程设计任务书设计题目：制定 CA6140 车床法兰盘的加工工艺，设计钻 49mm 孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 2008-9-82008-9-28 设计内容：1、熟悉零件图；2、绘制零件图（一

2、张）；3、绘制毛坯图（一张）；4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）；5、绘制夹具总装图；6、绘制夹具零件图；7、说明书 班 级： 学 生： 指导教师：2008 年 9 月 24 日序言 . - 1 -一、零件的分析 . - 1 -1. 零件的作用 . - 1 -2. 零件的工艺分析 . - 1 -二、工艺规程设计 . - 2 -1.确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 . - 2 -2.基准的选择 . - 2 -3.工件表面加工方法的选择 . - 2 -4. 制定工艺路线 . - 3 -5.机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的确定 . - 5 -6.确定切削用量及基本工时： . - 6 - 三

3、夹具设计 . - 24 - 四参考文献 . - 25 -序言机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、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，

4、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100 外圆上标有刻度

5、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 4mm 上部为6mm 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 45 00.017mm 外圆为初基准的加工表面0b. 以 20 0.045 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） 100 0.12 mm 左端面与孔20 0.045 mm 中心的轴向跳动度为 0.03 ；0.34 00（二） 90mm 右端面与孔20 0.045 mm 中心的轴向跳动度

6、为 0.03 ；（三） 的45 00.017mm 外圆与孔20 0.045 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45 000.017mm 外圆为粗基准，加工出精基准孔20 0.0450 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。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。

7、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。、 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 45 00.017mm 的外圆及 90mm 的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧 45 0两个自由度。0.017

8、mm 外圆可同时消除四个自由度，再以90mm 的右端面定位可限制、 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 1.46、表 1.47、表 1.48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：0.34一100 0.12 mm 外圆面：公差等级为 IT6IT8，表面粗糙度为 0.8, 采用粗车半精车磨削的加工方法。二20 0.0450 mm 内孔

9、：公差等级为 IT7IT8，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 45 00.6mm 外圆面：公差等级为 IT6IT7，表面粗糙度为 0.4 ，采用粗车半精车磨削的加工方法。四 90mm 外圆：公差等级为 IT8IT10，表面粗糙度为 6.4，采用的加工方法为粗车半精车。五45 00.017mm 外圆面：公差等级为 IT6IT7，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 GB180079 规定公差为 IT8IT11，表面粗糙度为6.3 ，采用的加工方法为粗车。七 90mm 突台右端面：未注公差等级，根据 GB180

10、079 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 90mm 突台左端面：未注公差等级，根据 GB180079 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。0.34九100 0.12 mm 突台左端面：未注公差等级，根据 GB180079 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 32：未注公差等级，根据 GB180079 规定公差为 IT13，表面粗糙度为 6.3，采用的加工方法为粗车。0.34十一. 100 0.12 mm 突台右端面：未注公差等级，根据 GB180079 规定公

11、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。十二. 90mm 突台距离轴线 34mm 的被铣平面:未注公差等级,根据 GB180079 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. 90mm 突台距离轴线 24mm 的被铣平面:未注公差等级,根据 GB180079 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 GB180079 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. 4mm 的孔：未注公差等级,根据 GB180079 规定公差为

12、IT13，表面粗糙度为 6.3 ，采用的加工方法为钻削。十六. 6mm 的孔：未注公差等级,根据 GB180079 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。 工艺路线方案一0.34(一)工序 粗车100 0.12 mm 柱体左端面。0(二)工序 钻、扩、粗铰、精铰20 0.045 mm 孔至图样尺寸

13、并车孔左端的倒角。0.34(三)工序 粗车100 0.12 mm 柱体右端面，粗车 90mm 柱体左端面，车45 00.6 mm柱体的过度倒圆，粗车外圆45 00.340.6mm、100 0.12 mm、90mm，半精车外圆45 00.6mm、100 0.120.120.34 mm、90mm，车1000.34 mm 柱体的倒角。(四)工序 粗车、半精车、精车90mm 右端面，车槽 32，粗车、半精车45 00.017 mm0外圆并在孔20 0.045 mm 右端倒角。(五)工序 半精车100 0.12 mm 左、右端面、 90mm 左端面，精车100 0.12 mm 左右端面、90mm 左端面

14、。0.340.34(六)工序 精车90mm 右端面(七)工序 粗铣、精铣90mm 柱体的两侧面。 (八)工序 钻4mm 孔，铰6mm 孔。 (九)工序 钻 49 孔。(十)工序 磨削 B 面，即45 00.340.6mm 外圆面、100 0.12 mm 右端面、90mm 左端面。0.34(十一)工序 磨削外圆面100 0.12 mm、90mm 。(十二)工序 磨削90mm 突台距离轴线 24mm 的侧平面。(十三)工序 刻字刻线。(十四)工序 XIV 镀铬。（十五）工序 检测入库。 工艺路线方案二(一)工序 车 柱体的右端面，粗车90mm 右端面，车槽 32，粗车、半精车外圆4500.017

15、mm，车右端倒角。0.34(二)工序 粗车100 0.12 mm 柱体左、右端面，粗车90mm 柱体左端面，半精车100 0.1200.34 mm 左、右端面、90mm 左端面，粗车外圆450.6 mm、1000.34 mm、90mm，半精车外圆45 0体的过度倒圆。0.340.6mm、100 0.12 mm、90mm，车 100 柱体的倒角，车45 00.120.6mm 柱(三)工序 精车 100 左端面，90mm 右端面。(四)工序 钻、扩、粗铰、精铰孔 20mm 至图样尺寸并车孔左端的倒角。(五)工序 粗铣、精铣90mm 柱体的两侧面。(六)工序 钻 4 孔，铰 6 孔。(七)工序 钻

16、49 孔。0.34(八)工序 磨削外圆面100 0.12 mm，90mm。(九)工序 磨削 B 面，即45 0(十)工序 刻字刻线。 (十一)工序 镀铬。 (十二)工序 检测入库。0.340.6mm 外圆面、100 0.12 mm 右端面、90mm 左端面。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45 00.017mm 的外圆作0为粗基准加工左端面及20 0.045 mm 的孔又以孔为精基准加工，而方案二则是从右端面开始0加工到左端面，然后再钻孔20 0.045 mm，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

17、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4.56.3毛坯4.5 90 突 台右端精车0.841IT70.025411.6半精车1.041.8IT90.06241.8 0.0313.2粗车1.242.8IT110.16042.8 0.086.3毛坯3442.244 1.1槽 32粗车2Z=941IT130.3941

18、6.3毛坯2Z=9502.050 1.0 45 外 圆磨削2Z=0.345IT60.017450.8半精车2Z=1.045.3IT90.06245.33.2粗车2Z=3.746.3IT110.16046.36.3毛坯2Z=5502.050 1.0内孔20铰2Z=0.220IT80.045201.6扩2Z=1.819.8IT100.08419.86.3钻2Z=1818IT120.181812.5毛坯实心 100左端面精车Z=0.891IT80.054911.6半精车0.791.8IT90.08791.83.2粗车1.592.5IT110.2292.5 0.116.3毛坯3942.294 1.11

19、00 外 圆磨削2Z=0.4100IT80.0541000.8半精车2Z=1.1100.4IT110.22100.43.2粗车2Z=3.5101.5IT110.22101.56.3毛坯2Z=51052105 1.0100 右 端面磨削Z=0.441IT70.017410.4半精车Z=1.141.4IT90.06241.43.2粗车Z=442.5IT110.1642.56.3毛坯Z=3442.044 1.0 45 外磨削2Z=0.345IT70.017450.4圆半精车2Z=1.045.3IT90.06245.33.2粗车2Z=3.746.3IT110.16046.36.3毛坯2Z=5502.0

20、50 1.0 90 突 台左端磨削Z=0.48IT80.02280.4半精车Z=1.18.4IT90.0368.43.2粗车Z=1.59.5IT110.099.56.3毛坯Z=3110.2 90 外 圆磨削2Z=0.490IT80.054900.8半精车2Z=1.190.4IT90.08790.43.2粗车2Z=3.591.5IT110.2291.56.3毛坯2Z=5952.095 1.04 孔铰2Z=0.14IT100.04846.3钻2Z=3.93.9IT110.0753.912.5毛坯实心6 孔铰2Z=0.26IT100.04863.2钻2Z=1.85.8IT110.0755.812.5

21、毛坯2Z=44IT110.075412.590（左两侧面精铣1.058IT90.074583.2粗铣31.059IT120.35912.5毛坯3290IT130.5490 90 右侧面磨削0.424IT80.33240.4毛坯6.34-9 孔钻2Z=99IT130.22912.5毛坯实心）毛坯 ：级精度金属型铸造 材料：HT2006.确定切削用量及基本工时： 一工序粗车 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

22、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