CA6140车床法兰盘[831004] 加工工艺及钻钻Φ6和Φ4孔夹具设计[版本5]【全套CAD图纸说明书】

目录 序言 . 3 一、零件的分析 . 5 （一） 零件的作用 . 5 （二） 零件的工艺分析 . 5 二、工艺规程设计 . 6 (一 )确定毛坯的制造形式 . 6 （二）基面的选择 . 6 （三）制定工艺路线 . 6 （四）机械加工余量、 工序尺寸及毛皮尺寸的确定. 8 （五）确立切削用量及基本工时 . 9 三、 夹具设计： . 12 （一）、设计时注意的问题 . 12 （二）、夹具设计 . 12 参考资料： . 14 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 需要 CAD 图纸，扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 序言 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。 就我个人而言，我希望能通过这 次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的 “ 四化 ” 建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 一、零件的分析 （一） 零件的作用 题目所给的零件是 CA6140 车床的 法兰盘 。 主要是要来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动。 （二） 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 100 0.120.34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 2. 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 . 以 00.01745 端面为基准 3以 00.01745 端面为基准，车 00.645 、 0.120.34100 、 90 外圆，并导 1.5 45，和 1 45， 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。 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 二、 工艺规程设计 (一 )确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT200。考虑零件 在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。 （二）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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，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。 （三）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 ,在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,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 。 1.工艺路线方案一 工序一 车端面及外圆 00.01745 ，以 0.120.34100 为粗基准，选用 CA6140 机床 工序二 以 00.01745 外圆面为基准，钻 0.045020 通孔，先用钻 16 的钻头钻孔，再铰孔达到 0.045020 的尺寸 工序三 以 00.01745 外圆面为基准，粗车 0.120.34100 、 90 外圆，并导 1.5 45，和 1 45 工序四 以 0.120.34100 外圆面为基准，并导 7 45，和 1 45 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 工序五 0.045020 内孔为基准精车 0.120.34100 左端面和 90 右端面和 00.01745 保证跳动在 0.03 内 ,并车 32 槽 工序六 右端面和一圆面定位 ,利用两个端面夹紧 ,先铣粗糙度为 3.2 的一面 。 工序七 以刚铣的平面定位 ,利用两端面夹紧 ,铣另外一面保证尺寸为 24 工序八 以一个铣好的面定位 ,再利用另 外一个面夹紧 ,钻 4 的通孔 ,再圹孔到6 孔 ,保证尺寸为 L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。 工序九 以 0.045020 孔为基准面 ,利用专用夹具 ,钻 4 个 9 孔。 工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度 2.工 艺路线方案二 工序一 车端面及外圆 00.01745 ，以 0.120.34100 为粗基准，选用 CA6140 机床 工序二 以 00.01745 外圆面为基准，粗车 0.120.34100 、 90 外圆 ，并导 1.5 45，和1 45 工序三 以 00.01745 外圆面为基准，钻 0.045020 通孔，先用钻 16 的钻头钻孔，再铰孔达到 0.045020 的尺寸 以 00.01745 外圆面为基准，粗车 0.120.34100 、 90 外圆，并导 1.5 45，和 1 45 工序四 。 以 0.120.34100 外圆面为基准，并导 7 45，和 1 45 工序五 0.045020 内孔为基准精车 0.120.34100 左端面和 90 右端面和 00.01745 保证跳动在 0.03 内 ,并车 32 槽 工序六 右端面和一圆面定位 ,利用两个端面夹紧 ,先铣粗糙度为 3.2 的一面 。 工序七 以刚铣的平面定位 ,利用两端面夹紧 ,铣另外一面保证尺寸为 24 工序八 以一个铣好的面定位 ,再利用另外一个面夹紧 ,钻 4 的通孔 ,再圹孔到6 孔 ,保证尺寸为 L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。 工序九 以 0.045020 孔为基准面 ,利用专用夹具 ,钻 4 个 9 孔。 工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度 虽然工序仍然是十步，多次加工 00.01745 表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳动的要求所以选择第一个方案 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 ”CA6140 车床 法兰盘 ” ；零件材料为 HT200，硬度 190 210HB，毛皮重量 1.4kg，生产类型大批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（ 00.01745 ， 0.120.34100 端面）。 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表 2.2 2.5，取45， 100 端面长度余量均为 4（均为双边加工） 车 削加工余量为： 粗 车 2mm 精 车 0.7mm 2. 内孔 工序尺寸加工余量： 钻孔 2mm 扩孔 0.125mm 铰孔 0.035mm 精铰 0mm 3. 其他尺寸铸造得到 由于本设计规定的零件为 中 批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整 法加工方式予以确认。 取余量为： 7mm 因此可以确定毛坯的尺寸（毛坯图） 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 （五）确立切削用量及基本工时 序一 以 0.120.34100 外圆为粗基准，粗 车 00.01745 外圆及其右 端面。 1. 加工条件 工件材料： HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：粗 车 55 外圆，尺寸保 证到 47 。 机床： CA40 车 床。 刀具： YT5 确定加工时间： 工序：确定加工时间 由于余量为 8mm，因此分二次切削，吃刀深度为pa=4mm 查切削用量简明手册，进给量 f=0.4mm/r （表 1.4） 计算切削速度，耐用度 t=45min v =vvv vxympc kt a f =0 . 1 8 0 . 1 5 0 . 3292 0 . 8 1 0 . 8 1 . 5 44 5 4 0 . 4 =161m/min (2.70m/s) 确定机床主轴转速： sn=1000vd= 1000 2.703.14 55=15.72r/s (935r/min) 按机床取wn=900r/min=15r/s 实际切削速度为 v=15r/s 车外圆时1mt= 41 5 215 0.4 =15.3s (0.26min) 1 2 32 2 5 5 5 2 1 0 ( 0 . 1 7 m i n )1 5 0 . 4mwl l ltsnf 车端面时2mt工序 II 查切削用量简明手册，进给量 f=0.36mm/r d 取 16mm 时 v=14m/min 1 4 0 . 8 1 1 . 2 / m i nt T v c v l v t vv v k k k k m 01000 1 0 0 0 1 4 2 2 2 . 9 / m i n3 . 1 4 1 6tvnrd 根据 z525 钻床说明书，可考虑选择 2 7 2 / m incnr，故取 0 .2 7 /f m m r 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 0 .2 8 /f m m r 2 7 2 / m incnr 钻、扩孔时1m cllt nf = 9 1 1 0 22 7 2 0 .2 7 =2.65min 铰孔时 0.1pa 0 . 2 7 / m i nf m m 9 .6 / m incvm1000 1 0 0 0 9 . 6 1532 0 3 . 1 4 2 0tvn 取 195cn 2 9 1 1 0 1 . 9 m i n1 9 5 0 . 2 7mt 工序 III 车削条件和参数跟工序 I 一致 mt= 9 4 1 4 5 4 5 2 2 2 . 6 0 . 3 6 m i n1 5 0 . 4 s 工序 IV mt= ( 7 1 ) 2 1 . 2 0 . 0 3 m i n1 5 0 . 4 s 工序 V 刀号 YG6 查手册 余量为 0.6mm 0 . 6 0 . 32pa m m取 f=0.56mm/r 9 0 / m incvmn= 1 0 0 0 9 0 6 4 0 / m i n3 . 1 4 4 5 r 根据 CA6140 选 7 1 0 / m incnr 实际切削速度 3 . 1 4 4 . 5 7 1 0 1 0 0 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0cc Dnvm 4 1 9 3 3 0 . 2 1 m i n7 1 0 0 . 5 6mt 工序 VI 由于铣的量为 21mm 故要三次粗铣，一次精铣 分别为128ppa a m m3 4pa mm4 1pa mm12 0 . 3 6 /zzf f m m r3 0.25zf 4 0.18zf 12 1 1 0 / m i nccv v m3 140cv 4 220cv 12 90 0 . 8 2 m i n110tt 3 90 0 . 6 4 m i n140t 4 90 0 . 4 1 m i n220t 工序 VII 由图可知余量为 11mm，故可分二次粗铣，一次精铣 12 0 .8 2 m i ntt3 0.41mint 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 工序 ：先用 4 钻头钻通孔，再圹孔到 6 ，再叫空铰孔到达所要求的精度 查手册，知钻 4 孔时1 0 .4 2f m m r，钻 5.4 的钻头孔：1 0 .6f mm r1 0 0 0 1 4 743m i n3 . 1 4 6 rn 查手册去标准值1 6 8 0 m innr铰孔时3 0 .2 8f m m r、 109vC 、 0.2vZ 、 0.1vX 、 0.5vY 、0.3M 、 180T 0 . 20 . 3 0 . 1 0 . 51 5 . 6 6 0 . 8 9 9 1m i n1 8 0 0 . 3 0 . 6v m m mC s 3 01000 1 0 0 0 9 478 m i n3 . 1 4 6cV rn d 取3 5 4 5 m innr3121 1 2 2 3 31 2 . 5 5 7 5 7 5 0 . 1 6 m i n6 8 0 0 . 4 2 6 8 0 0 . 4 2 5 4 5 0 . 2 8m LLLt n f n f n f 工序：由于钻 4 个 9 孔，先用 8.4 的钻头钻，然后再铰孔 钻孔时：1 0 .8 1f m m r、 1 0 m incVm铰孔时：1 0 .6 2f m m r、 1 0 m incVm由于速度是一样的所以 1000 1 0 0 0 1 0 3 3 0 m i n3 . 1 4 9cVnrd 查表可知道取 3 9 2 m innr 8 5 8 54 0 . 1 6 0 . 2 1 0 . 3 7 m i n3 9 2 0 . 8 1 3 9 2 0 . 6 2mt 工序： 00.01745 、 00.645 两外圆面，和 90 、 0.120.34100 两端面，使其达到所要求的粗糙度。 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 1 选择砂轮： GB46ZR1A6P 2 切许用量的选择： N 砂 =1500 minr 、 V 砂 =27.5ms 轴向进给量 0 . 5 2 0af B m m工件速度 0 .1 6 6wv m s径向进给量 0 .0 1 5rf m m双行程 3 切削工时 2 6 0 1 m i n1000tL b Z b K sm V f f Zw B r g g g 夹具设计： 设计加工 6H9mm 孔的钻床夹具，本夹具将用于 Z3025B 型摇臂钻床，刀具材料为高速钢，在法兰盘的外圆表面上加工孔。 （一）、设计时注意的问题 利用本夹具主要用来加工 6H9mm，这个孔内表面的粗糙度要求为 aR，在加工前先加工 mm 孔，且法兰盘的 45h6mm 外圆表面和90mm 段两侧平面均已经过半精加工。加工 6H9mm 孔的整个过程包括钻、扩、铰三步，因此本工序的加工精度容易保证，主要考虑如何定位夹紧以节省操作时间提高生产率。 （二）、夹具设计 定位基准的选择 由零件图知， 6H9mm 孔对 90mm 段右侧端面有一定的位置度要求，为了减少定位误差，以 90mm 段右侧端面为主要定位基准面， 以 45h6mm 外圆表面和 90mm 段一侧小平面为辅助定位面，共限制个自由度，其中 与 6H9mm 孔轴线同方向的自由度被重复限制，但起到增强定位稳定性的下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 作用，因此这一定位方案可行。 为了提高加工效率，将钻套设计成快换钻套，钻模板也设计成铰链式，可以翻转以方便装卸工件。 切削力及夹紧力计算 钻 mm 孔时切削量最大，切削力和加紧力也最大， 这里只考虑钻mm 孔时的切削力和加紧力。 刀具：高速钢麻花钻， mm。 钻孔时的轴向力 查文献 表 15-31，NFkyZCkfdCFFFFFFyZFFF6400.13.047.4281.90.1,8.0,0.1,7.4281.98.00.10 由于工件所受加紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切 削力作用下沿 90mm 段较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力 lHf KLQ 181.9， 摩擦系数 1f 查 4表 3-19， 1f =0.25。 安全系数 54321 KKKKKK ， 式中 K1 基本安全系数 1.5； K2 加工状态系数 1.2