机械制造技术基础课程设计- CA6140车床法兰盘（831004）零件的机械加工工艺规程制订及精铣Φ90上下两面工序专用夹具的设计（含图纸）

1机械制造技术基础课程设计说明书题目 ： CA6140车床法兰盘（831004）零件的机械加工工艺规程制订及精铣 90 上下两面工序专用夹具的设计。全套 CAD图纸+过程卡，联系 QQ 153893706姓 名： 专业年级： 机制 086院 系： 机电学院指导教师：完成日期： 2011 年 3月 15日2机械制造技术基础课程设计内含：1、 机床专用夹具总装图 1 份2、 夹具零件图 4 份3、 零件毛坯图 1 份4、 机械加工工艺过程卡片及选定工序的工序卡 1 套5、 课程设计说明书 1 份姓 名： 专业年级： 机制 086 院 系： 机电学院指导教师：完成日期： 2011 年 3 月 15 日 3目 录1、零 件 的 分 析11.1 零件的作用 .11.2 零件的工艺分析.12、工 艺 规 程 设 计.12.1 确定毛坯的制造形式12.2 基面的选择.12.3 制定工艺路线.22.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.32.5 确定切削用量.53、夹具设计.83.1 夹具分析.83.2 夹具设计.83.2.1 定位基准的选择. .83.2.2 考虑夹紧机构.83.2.3 定位误差分析93.2.4 夹具设计及操作的简要说明94、设计小结.105、参考文献.1141 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（见附图 1） ， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。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 20 为中心 ,包045.括:两个 mm的端面, 尺寸为 mm的圆柱面,两个 90mm 的端面及上12.034 017.45面的 4个 9mm 的透孔. mm的外圆柱面及上面的 6mm 的销孔, 90mm 端面06.5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 20 mm为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加04.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.52 工 艺 规 程 设 计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，由于零件年产量为 1000 件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。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，可以使加工质量得到保证，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，6但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。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 45 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 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。具体工艺过程如下:工序 1 粗车 100 端面及外圆柱面，粗车 B 面，粗车 90 的外圆柱面工序 2 粗车 45 端面及外圆柱面，粗车 90 的端面工序 3 钻、扩、粗绞 20 的孔 工序 4 粗铣 90 圆柱面上的两个平面工序 5 半精车 100 的端面及外圆柱面，半精车 B面，半精车 90 的外圆柱面，车 100、90 外圆柱面上的倒角，车 45 两端过渡圆弧，车20 孔的左端倒角工序 6 半精车 45 的端面及外圆柱面，半精车 90 的端面，车 3*2退刀槽，车 45 圆柱面两端的倒角，车 20 内孔的右端倒角工序 7 精车 100 的端面及外圆，精车 B面工序 8 精车 45 的外圆，精车 90 的端面工序 9 精绞 20 的孔工序 10 精铣 90 圆柱面上的两个平面工序 11 钻、绞 4-9 的孔工序 12 钻 4 孔，钻、绞 6 孔工序 13 磨 100、45 的外圆柱面工序 14 磨 B面工序 15 磨 90 外圆柱面上距离轴线 24mm的平面7工序 16 刻线刻字工序 17 镀铬工序 18 检测入库以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片” 。2.4 机械加工余量，工序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. mm外圆表面017.45此外圆表面为 IT6级，参照实用机械加工工艺手册确定各工序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 工序尺寸及公差精车外圆 0.6 45 0.017 017.45半精车外圆 1.4 45.6 0.1 .6粗车外圆 3 47 +0.3 102.毛坯 5 50 0.5 5.2.外圆表面 mm12.034参照实用机械加工工艺手册确定各工序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 工序尺寸及公差精车外圆 0.6 100 -0。46 12.034半精车外圆 1.4 1006粗车外圆 4 102毛坯 6 106 0.8 8.0163B 面中外圆柱面参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量8工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差精磨外圆 0.2 45 -0.6 12.0345粗磨外圆 0.8 45.2半精车外圆 1 46粗车 2 47毛坯 60 106 1 1064孔 20 mm045.参照实用机械加工工艺手册确定各工序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 工序尺寸及公差铰孔 0.2 20 +0.045 20 045.扩孔 0.9 19.8 +0.1 19.8 1.钻孔 9 18 +0.6 18 6.0毛坯 105. mm的端面017.451）按照工艺手册表 6-28，铸件重量为 2.8kg， mm端面的单边加工017.45余量为 2.03.0，取 Z=2.0mm，铸件的公差按照表 6-28，材质系数取 ，复杂系数1M取 ，则铸件的偏差为 ； 2S7.082）精车余量：单边为 0.2mm（见实用机械加工工艺手册中表 3.2-2） ，精车公差既为零件公差-0.08；3）半精车余量：单边为 0.6mm（见实用机械加工工艺手册中表 11-27） ，半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； mm端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图：017.45 加 工 方 向91精 车 半 精 车 精 车最 小 余 量最 大 余 量 最 大 余 量最 小 余 量 毛 坯 名 义 尺 寸 96最 大 余 量最 小 余 量9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 精车最大 96.7 95.2 94.6加工前尺寸 最小 95.2 94.88 94.48最大 96.7 95.2 94.6 94.04加工后尺寸 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 7.08-0.32 -0.12 -0.08法兰盘的铸件毛坯图见附图2.5 确定切削用量及基本工时工序 1 粗车 100 端面及外圆柱面，粗车 B 面，粗车 90 的外圆柱面1.加工条件工件材料：HT200 b=220MPa 模铸加工要求：车削 100mm 端面及外圆柱面，粗车 B 面10机床：CA6140 卧式车床 刀具：采用刀片的材料为 YT15，刀杆尺寸 16x25mm , =90 , =15 ,2K0=12 , =0.5mm02计算切削用量(1) 粗车 100mm 端面1) 已知毛坯长度方向的加工余量为 3+0.8 -0。7mm,考虑的模铸拔模斜度，=4mmpa2) 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册 中表 2.4-3,当刀杆尺寸为 16×25 mm2>35mm,以及工件直径为 100 时，f =0.71.0mm/rpa按 CA6140 车床说明书（见切削手册）取 f =0.9mm/r3) 计算切削速度，按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为(寿命 T=60min)(m/min)vyxpmckfaTCvv其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见切削手册表 1.28,即vCvxvyvk=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkvkrvBv所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)vxc35.015.02.464)确定机的主轴转速ns= = 504r/minWdcv106.8按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 504r/min相近的机床转速为480r/min及 600r/min。现选取 =480r/min。wn所以实际切削速度 v=110r/min/。(2) 粗车 100m