发法兰盘零件的机械加工工艺规程及夹具设计

1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：法兰盘零件的机械加工工艺规程及夹具设计设 计 者： 2012年9月13日长春理工大学机械制造技术基础课程设计任务书题目：发法兰盘零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容：1、零件图 1张 2、毛坯图 1张 3、机械加工过程卡 1张 机械加工工序卡 10张 4、夹具结构设计装配图 1张 5、夹具结构设计零件图 1张 6、课程设计说明书 1份班 级：学 生： 2012年9月13日摘 要 本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下：首先，对零件进行分析，主要是零件作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。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订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。第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合

2、适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。最后，设计第三道工序钻法兰盘孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。通过以上的概述，整个设计基本完成。关键词 机械；加工工艺；夹具设计目 录序 言11 零 件 的 分 析21.1零件的作用21.2 零件的工艺分析22 工 艺 规 程 设 计32.1确定毛坯的制造形式32.2基面的选择32.3制定工艺路线32.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.5确定切削用量及基本工时93 夹具设计303.1问题的提出303.2夹具设计30参考文献33致 谢34编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页序 言通过本次课程设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次

3、实践机会。希望通可以过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，在未来的学习生活中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，加强对专业知识的认识及掌握，对未来的工作发展，确立良好的基础。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（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 ,包括:两个mm的端面, 尺寸为mm的圆柱面,两个90mm的端面及上面的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20mm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确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，采用大批大量生产方式，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

4、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，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

5、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。一.工艺路线方案一工序 1 粗铣20孔两端面工序 2 钻、粗铰孔20工序 3 粗铣90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序 4 精铣20孔两端的端面工序 5 精绞20的孔工序 6 粗车45、90、100的外圆，粗车B面与90的右端面工序 7 半精车45、90、 100的外圆，半精车B面与90的端面，对100、90、45的圆柱面倒角，倒45两端的过度圆弧，车退刀槽，车20内孔两端的倒角工序 8 精车100外圆面，精车B面，精车90的右端面，精车45的圆柱面工序 9 精铣90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序 10 钻4-9透孔工序 11 钻4孔，钻铰6的销孔工序 12 磨45、100的外圆工序 13 磨90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序 14 磨B面工序 15 刻字划线工序 16 100外圆无光镀铬工序 17 检查入库二 .工艺方案二工序 1 粗车100mm端面，粗车100mm外圆柱面，粗车B面，粗车90的外圆柱面工序 2 粗车4

6、5端面及外圆柱面工序 3 钻粗绞20的内孔工序 4 半精车100的端面及外圆面，半精车B面，半精车90的外圆柱面，对100、90的外圆柱面进行倒角，车45两端的过渡圆弧，车20孔的左端倒角工序 5 半精车45的端面及外圆柱面，车20孔的右端倒角，车45的倒角，车3*2的退刀槽工序 6 精车100的端面及外圆面，精车B面工序 7 精车45端面及外圆柱面工序 8 精绞20的孔工序 9 钻49透孔工序 10 钻4孔，钻绞6孔工序 11 铣90圆柱面上的两个平面工序 12 磨B面工序 13 磨90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序 14 划线刻字工序 15 100外圆无光镀铬工序 16 检查三.工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一 采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与20轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用20孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如下: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

7、工序 2 粗车45端面及外圆柱面，粗车90的端面工序 3 钻、扩、粗铰20的孔工序 4 钻4孔，再钻6孔工序 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 磨100、45的外圆柱面工序 11 钻49透孔工序 12 铣90mm圆柱面上的两个平面工序 13 磨B面工序 14 磨90mm外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序 15 划线刻字工序 16 100mm外圆无光镀铬工序 17 检查 以上加工方案大致看来还是合理的.但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,主要表现在工序钻4mm孔，再钻6mm孔由于在设计夹用夹具时要以90mm圆柱面上的一个平面来定位,所以应把铣90mm圆柱面上的两个平面这一道工序放在钻4孔，再钻6mm孔工序前. 并且工序 与工序 序可并为一

8、个工序,否则就有点繁琐.因此最后确定的加工工艺路线如下：工序 1 粗车100左端面工序 2 粗车，半精车，精车20的孔工序 3 钻、扩、精铰20的孔工序 4 粗车、半精车100的端面及外圆柱面，粗车、半精车B面，粗车、半精车90的外圆柱面. 粗车、半精车90的端面, 粗车、半精车45外圆柱面及端面工序 5 车100圆柱倒角,车90圆柱倒角，车3*2退刀槽，车45过渡圆弧，车20内孔的右端倒角工序 6 粗铣90mm圆柱面上的两个平面工序7 精铣90mm圆柱面上的两个平面工序8 钻49透孔工序9 钻6孔,扩4孔工序10 去毛刺工序11 磨B面, 磨90mm外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序12 磨100、45的外圆柱面工序13 抛光工序 14 划线刻字工序 15 100外圆无光镀铬工序 16 检查以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。2.4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半精车外圆1.445.60.1粗车外圆347+0.3毛坯5500.5

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