CA6140车床“法兰盘”零件的机械加工工艺及钻3-Ф20孔的夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械制造技术 课程设计说明书 设计题目：设计 床 “ 法兰盘 ”零件的机械加工工艺及钻 30孔的夹具设计 班级： 设 计 者 : 学号： 指导： 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 1 机械制造技术课程 设计任务书 一、 设计题目 设计 床 “ 法兰盘 ”零件的机械加工工艺及钻 30孔的夹具设计 二、 零件的生产纲领 大批量生产 三、 设计的要求 1. 零件图 1 张 2. 毛坯图 1 张 3. 机械加工工艺规程卡片 1 套 4. 夹具总装图 1 张 5. 夹具零件图 2 张 6. 课程设计说明书 1 份 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 2 目 录 1、零件的分析 3 2、 确定毛胚的制造形式 、基准的选择 . . . . . . 4 4、 毛胚尺寸的确定与机械加工余量的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5、 制定工艺路线 6 6、切 削用量及基本工时 、 专用夹具设计 16 9、 结束语 17 10、参考文献 17 附录图纸：零件 1 份 毛坯 1 份 夹具零件 2 份 机械工艺过程卡片 7 份 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 3 法兰是机械连接的重 要形式。题目所给的零件是 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。 （ 1）要加工面： 1）车上下 A、 30糙度 粗车 184 2）钻、扩 3 20 孔至所要求尺寸，粗糙度 ）钻中心孔 G： 3 12孔至所要求尺寸 4）钻 45度斜 3 12孔至所要求尺寸，粗糙度 25 5）钻 3 糙度 25 8）粗镗、精镗、精铰 90保证位误差要求 9）镗 F： 100孔 （ 2）主要基准面： 1）以 处为不加工面） 这一组加工表面包括：车上表面 A 镗 90、 00孔 2）以上平面为基准的加工表面： 3）以 90平面 3 20孔、中心孔 12 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 4 4）以 90平面 3 12、 3 零件材料 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。 铸件尺寸公差为 11 级 生产纲领为大批量生产，为消除残余应力，铸造后应 安排人工时效。 应以这些不加工表面作为粗基准 对于本零件可以先以法兰盘右端 的 D 外圆及 C 端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧 以 利用粗就准加工出 90工 系。 精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则 制定工艺路线的出发点，应该是使零件几何形状、尺寸精度以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，可以考虑采用专用机床与专用夹具，并 尽量使工序集中来提高生产率。 械加工余量手册 表 55面加工 ：粗车、半精车 单侧加工 定位基准 C、 D 三爪卡盘 类别 加工余量 公差 经济精度 达到粗糙 件 5 11 粗车 12 16 半精车 11 面加工： 粗铣、半精铣单侧加工 定位基准 类别 加工余量 公差 经济精度 达到粗糙 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 5 铸件 5 11 粗铣 12 12 半精铣 11 合 A、 的单边加工余量为 以毛胚的基本尺寸为130+2*铸件的尺寸公差等级 11得出其公差值为 5应公差为 所以毛胚长度方向尺寸为 - 把面 此为精基准加工 粗铣、半精铣的加工过程中，利用量具在保证加工余量 与公差等级的基础上，保证长度方向尺寸 面的 加工能够保证相应的粗糙度。 ： 深度为 4径为 184 90加工预先铸出的孔 铸件尺寸公差 =序 精度等级 加工余量 基本尺寸 尺寸公差 粗糙度 铸件 11 85 粗镗 12 2Z=8 16 精镗 11 2Z=铰 8 2Z=0 100孔 从毛胚 85镗至 100 0孔 加工 孔径 加工余量 粗糙 度 钻 孔 18 毛胚实心 16 扩 孔 Z=孔 20 2Z=0孔 钻头大小 12 32 用 12钻头 3 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 6 由于要求粗糙度较大直接钻孔 综合确定加工工艺流程 工序 步骤 基准 夹具 机床 01 粗车、半精车端面 A 粗车 184槽 C、 D 三爪卡盘 床 02 粗铣、半精铣端面 B 上表面 A 专用夹具 3 粗镗 100 孔 粗镗、精镗、精铰 90 C、 D 三爪卡盘 镗 04 钻、扩、铰 30孔 钻 12孔 下表面 B 90 专用夹具 塔车床 05 钻 3 90上表面 A 专用夹具 6 钻斜 32 孔 专用夹具 7 去毛刺 钳工 08 终检 检验 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 7 工序 1 ： 粗车、半精车端面 A 加工条件 : 式车床 （ 1）粗车加工 选择刀具：端面车刀材料： 刀杆尺寸 b*h=16*25加工法兰盘上平面，加工总余量 加工 2其单边余量： Z=2以车削深度： 查 切削用量简明手册 f=r 按照 查 切削用量简明手册 f=r 计算切削速度根据刀具材料： 42， .8 m / m i x r / m i 21 8 4 x x 9 41 0 0 01 0 0 0 d 按照 60r/际切削速度 m / m i 001601841 0 00 V 进给量 70mm/计算基本机动工时 682 184320L 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 8 粗车机动时间 m i 1 (2)半精车端面 A 与粗车用一种机床，一种刀具 1)确定切削深度 半精车的余量为 次走刀完成，即 a = 2)确定进给量 加工材料 件直径 320削深度 a =面粗糙度为 进 给量为 mm/r。再根据 f =r 计算切削速度根据刀具材料： 42， .8 m / m i 42V 35015020c x r / m i d r/实际切削速度为 m / m 501841000 计算基本工时： 粗车机动时间 1（ L+ 1L ） /68+2/50=序二：粗铣、半精铣端面 B切削手册 7 92 床的选择： 率 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 9 铣刀材料为硬质合金 8， 1 21据切削用量手册铣刀选择为 80 110择刀具如下： 粗铣刀为粗齿圆柱形铣刀 0 100d ， 80L ， 40d ，0 15，0 12o ，4 0 4 5 ， Z=10；粗加工磨钝标准为 精铣刀为细齿圆柱形铣刀 0 100d ， 80L ， 40d ，0 15，0 12o ，3 0 3 5 ， Z=14，圆柱铣刀寿命为 180加工磨钝标准为 (1) 粗铣端面 1）切削用量 次完成 2） 确定进给量 由切削手册表 机床 率为 5用 质合金材料加工铸铁取4mm/z,取z。 3）确定切削速度 由机械加工工艺师手册 050铁时要求其铣削速度为 60根据硬质合金 刀加工灰铸铁时的铣削速度确定其铣削速度为 V=80m/算主轴转速 r / m i 01 0 0 0d 0 0根据 见机械制造工艺简明手册 取主轴转速 n =235r/实际切削速度为 m 0 01 002 35 当 n =235r/工作台为每分钟进给量是： fm=z n=10 235=564mm/见机械制造工艺简明手册 00mm/算基本工时 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 10 由圆柱形铣刀 圆柱铣刀的入切量与超切量查加工余量手册 2 3 则 m i 检验机床功率 当用硬质合金圆柱铣刀加工端面时，材 料为灰铸铁，查表加工余量手册 切削深度为 工宽度为 34作台每分钟进给量为 564mm/给量z，近似消耗功率 1P =为 率为01 ,因此上述加工用量可用 （ 2）半精铣端面 B 1） 切削用量： 量不大 ,故一次走刀完成 2）确定进给量 由切削手册表 62W 功率为 5用 质合金材料加工铸铁取4mm/z,为保证加工要求取z。 切削速度选为 V=80m/ r/取 r/实际切削速度 V=47m/fm=z n=14 150=378mm/ 75mm/）计算基本工时 m i 工序三： 粗镗 100 孔 切削用量手册 镗、精镗、精铰 90 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 11 机床： 能够实现无级变速 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 51） 粗镗孔 100 因为毛胚孔的尺寸为 85，因此达到要求必须多布进行，根据 切削用量手册先把孔镗 95，单边加工余量为 Z=5用多刃镗刀粗镗一次切除 根据相关资料选择进给量 f= f=r 切削速度为 35 60，取 V=50m/算主轴转速 r / m i 895501 0 0 0 0 0因为 能够实现无级变速，所 以取 n=168r/切削加工 95孔时， L=42 11 取 22 计算机动加工工时 m i 6 8 3242n 1 f 当粗镗孔至 100，单边加工余量为 Z=为都是粗镗，根据相关资料可以采用相同的进给量与切削速度 其主轴转速为 r / m i 01 0 0501 0 0 0 0 0因为 能够实现无级变速，所以取 n=160r/相应机动加工工时 m i 6 0 3242n 1 f 2）粗镗 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 12 毛胚孔的尺寸为 85，要加工到 88，单边加工余量为 次镗去全部余量， 取 f=r，切削速度为 V=40m/过计算主轴转速为 n=145r/3 取 ， 2 机动加工工时 m i 4 5 1 f 3） 精镗 应单边加工余量 据相关资料，进给量为 r取 f=削速度为 50 80，取 V=60m/轴转速为 n=214r/过计算得机动加工时间为 t=2） 精铰 90单边加工余量为 根据相关资料，进给量为 f=削速度为 60 80，在保证小进给量的情况下，可以提高切削速度取 V=80m/轴转速为 n=282r/动加工时间为 t=序四： 钻，扩，铰 20孔 钻中心孔 20 工件材料： 工要求：钻，扩，铰 20孔 机床：转塔车床 1) 钻 18孔 （ 1）刀具选择：查机械制造工艺设计简明手册选用 18高速钢锥柄标准花钻。 （ 2）切削用 量选择： 查切削用量手册得： f=r,再由机械制造工艺设计简明手册 f =r。查切削用量简明手册取 V =13m/ 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 13 则主轴转速 m i n/2 3 018*13*1 0 0 01 0 0 0 按机床选取 n =238r/m, 实际转速 m 81000 (3)计算基本工时： m i 8*2) 扩 （ 1）刀具选择：选用 （ 2）确定切削用量： 查切削用量简明手册得： f=r,再由机械制造工艺设计简明手册 f =r。 扩孔时的切削速度，由得公式：（ 1/2） 查切削用量简明手册取 s=C=（ 1/2） m 4 0931 0 0 0 rd 按机床选取 n =136r/m,故 m 0 0 (3)计算基本工时： 。 m i 3)铰 20 （ 1）刀具选择： 20 高速钢锥柄机 用铰刀 （ 2）确定切削用量： 切削深度 由切削用量简明手册表 f=r,取 f=切削用量简明手册表 m c mx 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 14 m 51 0 0 0 rd 按机床选取36 r/以实际切削速度 m 0 0 (3)计算基本工 时： m i 6*13021 4）钻 32孔 1)刀具选择 选用 12高速钢 ,锥柄标准麻花钻 2）确定切削用量 3个孔共走 3次刀。由切削用量手册 f=r,由钻床取 f =r. 由切削用量手册，取 s= n=r/钻床说明书，取 850r/际切 削速度 m i n/321 0 00850*12*1 0 00 3）计算基本工时： 其中 ， ， L=70mm m i 5 0* 工序五： 钻 3 孔的直径为 工机床为 式钻床，加工工序为钻孔至 切削用量手册 进给量 f ：取 切削速度 V ：取 由式（ 床主轴转速 n ： 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 15 m i n/0*0001000 rd 根据 n=392r/际切削速度 V ： m i n/221000392* 被切削层长度 l ： L=22具切入长度 1l ： 4)21(1(21 c t gc t g l ： 2l =3刀次数为 3 机动时间m i 92* 工序六： 钻 45斜度 32斜孔 加工机床为 选用 12高速钢 ,锥柄标准麻花钻 采用在 转塔车床 钻 32孔同样的切削速度与大致进给量 根据车床说明书选取 进给量 f ：取 主轴转速 n=680r/削速度为 m i n/261 0 00680*12* 00 被切削层长度 l ： l =60具切出长度 2l ： 2l =3刀次数为 3 机动时间 m i 8 12 床“法兰盘”零件的机械加工工艺与专用夹具设计说明书 16 上 30孔 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工 20孔 夹具。 本夹具主要用来 钻，扩，铰 20孔 。端面上 30是 成 120度分布的 定位基准的选择：从定位和夹紧的角度来看本工序中，定位基准是心轴定位，本工件的设计基准是 90中心线，因此 定位基准与设计基准重合，无需尺寸之间的换算。在本工序只需保证上平面盖板与心轴通过螺纹结合，使盖板紧密贴合端面 综上所述： 以心轴为定位基准，以下端面 A 为支撑，上端面通过螺母拧紧，将盖板紧密贴合端面 本夹具另外设计了 120 分度定位机构，当一个孔完成加工后，通过手柄是下端 动分度盘，当转到 120度是，分度销落入斜槽中，拧紧 柱，即实现120 度分度。将上端夹紧定位机构通过螺纹连接到下端分度机构中，即可实现只要端头上下移动，无需水平移动，达到 钻，扩，铰 20孔的加工要求 钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查切削用量简明手册 向力： f 0(其中 00