CA6140车床法兰盘加工工艺课程设计说明书修改后VIP

课 程 设 计 说 明 书学生姓名 史 岩 学号 1315014117 课设题目 CA6140车床法兰盘加工工艺及加工的孔的工装设计 20+0.0450所在学院 机械工程学院 专业班级 机自 1303 指导教师 何亚银 2016 年 12 月 21 日陕西理工大学课程设计说明书 目 录摘要 .1一、设计任务及零件作用 .2二、计算生产纲领、确定生产类型 .2三、零件的工艺分析 .2四、工艺规程设计 .34.1 确定毛坯的制造形式 .34.2 基面的选择 .44.3 制定工艺路线 .44.3.1 工艺路线方案一 .44.3.2 工艺路线方案二 .54.3.3 工艺方案的分析与比较 .64.3.4 综合方案 .64.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 .7五、确定切屑用量及基本工时 .8六、夹具设计 .276.1 设计要求 .276.2 夹具设计的有关计算 .276.3 定位误差分析 .28总结体会 .29参考文献 .30陕西理工大学课程设计说明书 第 1 页 共 30 页摘要机械制造工艺课程设计是在我们基本完成了全部基础课、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。主要设计内容有：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 工艺路线 夹具设计 通过本次课程设计，应该得到以下方面的收获：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，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具。3、加强使用软件及图表资料。掌握与本课程设计有关的各种资料的名称、出处以及能够做到熟练应用。陕西理工大学课程设计说明书 第 2 页 共 30 页一、设计任务及零件作用CA6140 卧式车床上的法兰盘为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。设计机床专用夹具总装图中某个主要零件的零件图。二、计算生产纲领、确定生产类型设计题目给定的零件是 CA6140 车床法兰盘零件，零件年产量为 10000 件是大批量,，设其备品率为 4%，机械加工废品率为 1%，则该零件的年生产纲领为： N=Qn(1+备品率 + 机械加工废品率)=100001(1+4%+1%)=10500(件/ 年) 。可知该产品为大批生产。三、零件的工艺分析CA6140 卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。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 mm 上部为 mm 定位孔，实现精确定46位法兰盘中部的通孔则给传递力矩的 ， 表明通过本身没有受到多少力的作用。9CA6140 车床法兰盘共有两组加工的表面。先分述如下：1.以 mm 孔为精基准的加工表面。045.2这一组加工表面包括：一个 的孔及其倒角；一个 外圆及其倒角；045.212.034外圆及其倒角； 外圆及其倒角； 外圆及其倒角； 两端面（分别06.459017.9距离 轴心为 24mm 和 34mm 两端） ； 左端面和 90 右端面； 通孔。45.02 2.340 2.以 90 右端面为加工表面。这一组加工表面包括： 右端面； 90 左端面； 右端面； 退刀12.034017.4523槽； 4 和 孔。03.6这两组加工表面之间有着一定的位置要求：左端面与 轴形位公差 0.03mm。12.034045.右端面与 轴形位公差 0.03mm。9.0孔轴线与 右端面位置公差 0.6mm，同时与 轴线垂直相交，并且与03.69045.2端洗平面（距离 轴线为 24mm）垂直。9045.2经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，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。四、工艺规程设计4.1 确定毛坯的制造形式1零件材料为 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，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。2. 在铸造当中为了避免铸件浇不到和冷隔等缺陷，应要求铸件壁厚不小于最小壁厚。对于砂型铸造各类铸造合金铸件的最小壁厚，铸件的内壁厚度应小于外壁厚。金属型铸件最小壁厚：铸件轮廓尺寸 200200 灰铸铁6mm。零件的最小轮廓尺寸是 8mm，已经符合要求。3. 较小的孔和槽，或铸件的壁很厚，则不宜铸出，直接用机械加工成孔反而方便，对中心线位置要求高的孔不宜指出，这是因为铸出后很难保证中心度精确，用钻头扩孔无法纠正其中心位置。法兰盘零件是最小的孔是 ，还有 和 。这几个孔都没有铸m4694造出来，铸造的粗糙度是 ：初步选择的加工余量 6.0mm。铸件缺陷层7CT，粗糙度 ，还根据铸造机械加工余量的估算公式：mT30缺 RZ20计算出来的结果加工余量 A=3.8mm，经过相关资料的总结的加工余量15.2.BCAMN的外圆的加工余量 A=6mm,其他加工面都是 A=5mm。.0344.金属型铸造要求的条件:符合 100 或 100 以下的铸件,结构简单,经济合理性为成批大量生产.这也基本满足条件!我就选择金属型铸造。总之零件形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大,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。,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。4.2 基面的选择基准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，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更严重的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。对于法兰盘零件而言可归为轴类零件，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互位置精度较高的不加工表面作粗基准。选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边外圆 、及 的右端面的不加工外轮廓表面作为粗基准，4590利用三爪卡盘夹紧 外圆，再以 的右端面定位可同时削除五个自由度，再以的右端45面定位可削除一个自由度。对外圆 、 、 和 的加工用两块 V12.03406.59045.2形块加紧，限制 4 个自由度，底面支撑板定位面限制 1 个自由度，使缺少定位，不过是可以靠两个 V 形块来加紧力来约束轴的扭转力，然后进行钻削，这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。（2）精基准的选择。以 为精基准加工表面。这一组加工表面包括： 右端面； 左端面；045. 12.03490右端面； 退刀槽； 4 和 孔。因为主要应该考虑基准重合的问题。当017.2303.6设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，同时要保证加工精度且使工件装夹方便、准确、可靠。因此要遵循以下几个原则： 1）基准重合原则； 2）基准统一原则； 3）互为基准原则；4）自为基准原则。4.3 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。4.3.1 工艺路线方案一工序: 1. 100 粗车左端面。2、粗车 90 左侧面。3、粗车 100 外圆。4、粗车左 45外圆。5、粗车 100 右端面。工序: 1、粗车右 45 右端面。2、粗车 90 右侧面。3、粗车右 45 外圆。4、粗车90 外圆。工序: 钻、扩、粗铰、精铰 孔并车孔左端的倒角。045.工序: 1、半精车 左、右端面 。2、 左端面，精车 左端面、12.3409012.034左端面；半精车外圆 、 、 。4、半精车 柱体的过度倒圆。906.591.36.055、车 柱体上的倒角 C1.545。12.034工序:1、半精车、精车 右端面。2、车槽 32。3、倒角 C745和 C145。90工序:精车 左端面、 右端面。12.034工序:粗铣、精铣 柱体的两侧面。9工序: 钻 4 孔，铰 6 孔。工序:磨削 B 面，即外圆面、 右端面、 左端面。12.03490工序:磨削外圆面 ， 。12.0349工序：磨削 突台距离轴线 24mm 的侧平面。9工序：刻字刻线。工序 XIV：镀铬。工序 XV：检测入库。4.3.2 工艺路线方案二工序：粗车 柱体左端面。12.034工序：粗加工 20 孔 1、钻中心孔 18；2、扩孔 19.8。工序：粗车 100 柱体右端面，粗车 90 柱体左端面，半精车 100 左、右端面 90 左端面，精车 100 左端面、 90 左端面，粗车外圆 45 、 100、 90，半精车外圆 45 、 90、 100、 ，车 100 柱体的倒角，车 45 柱体的过度倒圆。工序：粗车、半精车、精车 90 右端面，车退刀槽 32，粗车、半精车外圆及倒角。工序：粗铰 19.94；精铰 20。工序：精车 左端面、 右端面。12.03490工序：铣 90 上两平面 1、粗铣两端面。2、精铣两端面。工序：钻 4 孔，铰 6 孔工序：钻 4 9 透孔工序：磨右 45 外圆，外圆 100，外圆 90。磨 B 面，即左 45 外圆端面、 100 右端面、 90 左端面工序：磨 90 上距轴心 24 平面工序：B 面抛光工序 XIII：刻字刻线工序 XIV： 100 外圆镀铬工序 XV 检验入库。4.3.3 工艺方案的分析与比较上述两种工艺方案的特点在于：方案一是先粗加工表面的毛坯，基本按照加工原则来加工的，先粗加工 半精加工 精加工。给钻 孔确定基准，确保孔的行位公差，不045.2过一次性加工好 ，同时零件 要求很高的，在后面的加工会对它的精度的045.2.0影响，并且 左端面和 90 右端面要与 轴有一定位置公差，这样很难保证1.340 045.2它们的位置的准确性。而方案二是只给 钻孔保证底座平面度，但是钻头的下钻时045.2不能准确定位，会影响 的位置公差，从而也影响后面加工的 左端面和045.2 12.034右端面的端面跳动。不过在方案二中 粗钻扩和铰是分开加工，粗铰 19.94。90 045.2精铰 20，放在精车 左端面、 右端面前面，这样确保 左端面和12.034912.034右端面要与 轴有一定位置公差。905.04.3.4 综合方案工序：粗车零件左端1、 100 粗车左端面。2、粗车 90 左侧面。3、粗车 100 外圆。4、粗车左 45 外圆。5、 100 粗车右端面。工序；粗车零件右端1、粗车右 45 右端面。2、粗车 90 右侧面。3、粗车右 45 外圆。4、粗车 90 外圆。工序：粗加工 20 孔1、钻中心孔 18。2、扩孔 19.8工序：半精车零件左端1、半精车 100 左端面。2、半精车 90 左侧面。3、半精车 100 外圆。4、半精车左 45外圆。5、半精车 90 外圆并倒角 C1.5。6、车过渡圆角 R5。7、半精车 100 右侧面。8、倒角 C1.5。工序：半精车零件右端1、半精车右 45。2、半精车 90 右侧面。3、半精车右 45 外圆右端面 4、倒角 C7。5、切槽 32。工序：精加工 20 孔1、粗铰 19.94。2、精铰 20。工序：精车1、精车 100 左端面。2、倒角 1.545（ 20 内孔左侧） 。3、精车 90 右侧