机械制造工艺课程法兰盘设计说明书

- 1 -机械制造工程学课程设计任务书题目:法兰盘零件机械加工工艺规程及关键工序夹具设计内容：1.零件图 1 张2.毛坯图 1 张3.机械加工工艺过程综合卡片 张4.机械加工工序卡片 张5.夹具结构设计装配图 1 张6.夹具结构设计零件图 张7.课程设计说明书 1 份专 业： 模具设计与制造班 级： 10 模具 01 班设 计 者： 赵海涛学 号： 101311218指导教师：- 2 -目 录一、序言.二、设计内容.三、计算生产纲领、确定生产类型.四、零件的分析.1、零件的作用2、零件的工艺分析五、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状.六、工艺规程设计.1、定位基准选择2、工件表面加工方法选择3、制定工艺路线4、以工序为例说明确定切削用量的依据.七、夹具设计.1、设计要求.- 3 -2、夹具设计的有关计算.3、夹具结构设计及操作简要说明.八、参考文献.序言机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、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复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：1.培养制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。2.熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。设计任务（1）对零件图进行工艺分析。（2）对零件进行分析后，初步拟定工艺路线、确定切削余量、绘制零件的毛坯图，填写机械加工工艺过程卡。（3）进行切削用量、机械加工时间等的计算和查表。（4）填写机械加工工序卡片。（5）对指定工序提出工装设计任务书。（6）根据工装设计任务书（教师指定）进行机床专用夹具设计，包括设计方案的确定、结构设计、定位误差和夹紧力的计算，绘制夹具装配图、零件图等等。（7）编写课程设计说明书。- 4 -（8）进行课程设计答辩计算生产纲领、确定生产类型生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，决定了所应选用的工艺方法和工艺装备1、 生产纲领计算：N=Qn（1 a b）式 中 ： N零 件 的 年 产 量 （ 件 /年 ） ； Q产 品 的 年 产 量 （ 台 /年 ） ； n每 台 产 品 中 该 零 件 的 数 量 （ 件 /台 ） ； a 该 零 件 的 备 品 率 （ 备 品 百 分 率 ） ； b 该 零 件 的 废 品 率 （ 废 品 百 分 率 ） 。根 据 生 产 要 求 可 以 确 定 生 产 类 型 为 中 批 生 产 。零件的分析一、 零件的作用题目给的零件是 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4mm 上部为 6mm 的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。二、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 20 045.mm 的孔为中心 ,包括： 12.034mm 的外圆柱面及左端面, 尺寸为 017.mm 的圆柱面,90mm 的外圆柱面、右端面及上面的 4 个 9mm 的透孔， 6.45mm 的外圆柱面及上面的 6mm，4mm 的孔, 90mm 端面上距离中心线分别为 34mm 和24mm 的两个平面。并且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,然后再加工孔到尺寸要求，再以孔定位加工- 5 -各个表（五）工艺规程设计5.1 确定毛配的制造形式零件材料为 HT200，由于该零件是中批生产，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，保证加工精度上考虑也是应该的。5.2 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- 6 -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。5.3 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。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用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。工艺路线方案一工序 0 锻造工序 1 粗车 100 柱体左端面。工序 2 钻、扩、粗铰、精铰 20mm 孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。工序 3 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 4 粗车、半精车、精车 90 右端面，车槽 32，粗车、半精车外圆及倒角。工序 5 粗车 45 右端面，倒角（内孔右侧）， 倒角（45 右侧）工序 6 粗铣、精铣 90 柱体的两侧面。工序 7 钻 4 孔，铰 6 孔工序 8 钻 49 孔。工序 9 磨削 B 面，即外圆面、100 右端面、90 左端面。工序 10 磨削外圆面 100，90。工序 11 刻字刻线。工序 12 镀铬。工序 13 检测入库工艺路线方案二工序 0 锻造工序 1 粗车 100 端面及外圆柱面工序 2 粗车 45 端面及外圆柱面，粗车 90 的端面及外圆柱面工序 3 钻、粗绞 20 的孔 - 7 -工序 4 半精车 100 的端面及外圆柱面，半精车 90 的外圆柱面，车100、90 外圆柱面上的倒角，车 20 孔的左端倒角工序 5 半精车 45 的端面及外圆柱面，半精车 90 的右端面，车 32 退刀槽，车 45 圆柱面两端的倒角，车 20 内孔的右端倒角工序 6 精车 45 的外圆，精车 90 的右端面及外圆柱面工序 7 精车 100 的端面及外圆柱面工序 8 成形车刀粗、半精、精车 B 面工序 9 粗铣 90 圆柱面上的两个平面工序 10 半精铣 90 圆柱面上离中心线 34mm 的平面工序 11 半精铣 90 圆柱面上离中心线 24mm 的平面工序 12 精铣 90 圆柱面上离中心线 24mm 的平面工序 13 精磨 90 圆柱面上离中心线 24mm 的平面工序 14 磨 45 外圆柱面工序 15 钻 49 透孔 工序 16 钻 4 孔，铰 6 孔工序 17 抛光 B 面工序 18 去毛刺工序 19 刻线、刻字工序 20 镀铬工序 21 检验入库通过比较两个方案，第一个方案加工的顺序比较混杂，零件加工精度没方案二高，所以最总选择方案二来加工零件。5.4 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，毛坯重量约为 1.4kg，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，工序及毛坯尺寸如下：“法兰盘”零件材料为 HT200，硬度 190HBS，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. 0.1745mm 外圆表面- 8 -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偏差毛坯 5 50 1.0 5.0 粗车外圆 3 47 0.3 1.0247半精车外圆 1.4 45.6 0.1 01.65精车外圆 0.4 45.2 0.039 039.24精磨外圆 0.2 45 0.017 017.52. 外圆表面 12.034mm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 工序尺寸及偏差毛坯 6 106 1.6 8.016粗车外圆 4 102 0.6 30.2半精车外圆 1.5 100.5 0.30 03.51精车外圆 0.5 100 0.24 2.0343B 面 m06.45参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量- 9 -工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差毛坯 04 49 2.0 0.149粗车外圆 2 47 1.0 5.07半精车外圆 1.4 45.6 0.7 3.046精车外圆 0.5 45 0.6 06.54、B 面中两个端面：工序名称 工序余量毛坯 3粗车 2半精车 0.8精车 0.25孔 20 045.mm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 工序尺寸及公差毛坯 20 0钻孔 18 18 +0.6 18 6.0扩孔 1.7 19.7 0.1 19.7 1.0铰孔 0.2 19.9 0.84 19.9 063.21- 10 -精铰 0.1 20 0.045 20 045.6. 90mm 外圆工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差毛坯 6 96 2.0 0.196粗车外圆 4 92 1.0 5.02半精车外圆 1.5 90.5 0.7 3.049精车外圆 0.5 90 0.6 06.7. 017.45mm 的右端面1）按照工艺手册表 6-28，铸件重量为 2.8kg， 017.45mm 端面的单边加工余量为 2.03.0，取 Z=3.0mm，铸件的公差按照表 6-28，材质系数取 1M，复杂系数取 2S，则铸件的偏差为 7.08； 2）精车余量：单边为 0.2mm（见实用机械加工工艺手册中表 3.2-2），精车公差既为零件公差 0.017mm；3）半精车余量：单边为 0.8mm（见实用机械加工工艺手册中表