机械制造工艺学课程设计-CA6140机床法兰盘夹具设计.doc

工艺装备设计说明书设计题目：CA6140机床法兰盘夹具设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：08机制六班学生姓名：指导教师：2011年6月23日绪论机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。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总复习,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。机械制造工业是为现代化建设提供各种机械装备的部门，在国民经济的发展中具有十分重要的地位。机械制造工业的发展规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志，因此，我国一贯都把发展机械制造工业作为发展国民经济的战略重点之一。夹具课程设计是强化学生对基本知识和基本技能的理解和掌握,培养学生收集资料和调查研究的能力,一定的方案比较、论证的能力,一定的理论分析与设计运算能力,进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力。机械制造工艺学课程设计是在学完了机械设计制造工艺学、进行了生产实习之后的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生通过机械制造工艺学课程设计，应在下述各方面得到锻炼：（1）能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的时间知识，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）提高结构设计能力。学生通过设计借据（或量具）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、经济合理而能保证加工的夹具的能力。（3）学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。目录绪论.1第一章零件的分析.21.1零件的作用21.2零件的工艺分析.2第二章工艺规程设计.62.1确定毛坯的制造形式.62.3制定工艺路线.6第三章夹具设计.103.1问题的提出.103.2夹具设计.10参考文献.17致谢.18第一章零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的法兰盘。主要是用来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动，零件上精度要求较高的两个平面用以装配，4个9孔是用于连接其他机构或零件的。该法兰盘用于CA6140车床上，作用于车床变速箱固定在主轴箱上。靠法兰盘定心，法兰盘内孔于主轴的中间轴承外圆相配，外圆于变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同轴，使齿轮正确啮合,并标明刻度实现纵向进给。1.2零件的工艺分析CA6140车床共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.以10012.034.0mm为基准面加工表面这一组加工表面包括：00.01745，00.01745的右端面并导角2以00.01745端面为基准，车00.645、0.120.34100、90外圆，并导1.545，和145。3.以00.01745端面为基准，先用16的钻头钻孔，然后再用铰刀铰孔由于孔与00.01745有跳动的要求，所以要以00.01745端面为基准。4要以孔0.045020为基准，精车所有外圆面，使其达到要求。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。同时保证它们之间的跳动要求和尺寸要求等。5.确定生产类型。依设计题目可知：Q=10000件/年，m=1件/台；备品率取a%=3%，废品率b%=0.5%.代入公式（11）得：N=10000件/年×1件/台×(1+3%)×(1+0.5%)=10351件/年。由于该零件是车床上的法兰盘，质量为1.4Kg，查表13可知，该法兰盘属于轻型零件，由生产类型与生产纲领的关系从表14，可确定该零件的生产类型为大批生产。6.确定毛坯、绘制毛坯图。7.选择毛坯由于该零件材料是HT200。该灰铸铁具有强度、耐磨性、耐热性均较好；且铸造性能好，根据零件年产量是大批量,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金属模机器造型；它的生产率较高，表面质量与机械性能好等。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。8.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表210212可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。（1）公差等级。由法兰盘的功用和技术要求，确定该零件的公差为CT11文献1(表21)（2）铸件尺寸公差。依据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，由文献1表23查得公差相对基本尺寸基本成对称分布。（3）机械加工余量等级。铸造方法按机器造型，且铸件材料为灰铸铁查表25得机械加工余量等级范围为EG级，取F级。9.10012.034.0mm外圆加工余量、工序尺寸和公差的确定如图所示加工方案，求解各工序尺寸及公差的顺序如下：（1）从图可知P1=D=10012.034.0mm（2）P2=P1+Z3,其中Z3为磨削余量根据机械加工工艺设计员手册（以下简称文献2）表510确定Z3=0.4mm,则P2=100+0.4.由于P2是在半精车加工中保证的，查机械制造技术基础课程设计指导教程（以下简称文献1）表120知，粗铣加工工序的经济精度等级可达到要求为IT10,因此确定该工序次、尺寸公差等级为IT12,其公差值为0.14mm，P2=100.4014.0mm第二章工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中承受交变载荷及冲击性载荷不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。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，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。1.粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说，应尽可能选择不加工表面为粗基准。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准）根据这个基准选择原则，现选取孔00.01745外轮廓表面作为粗基准。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，此处不再重复。2.3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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。