CA6140车床法兰盘[831004]工艺及钻4-φ9孔夹具设计[版本1]【4张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

一、设计题目　　
法兰盘零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计（钻轴向孔4-Φ9）

二、原始资料
(1) 被加工零件的零件图                             1张
(2) 生产类型:中批或大批大量生产

三、上交材料
(1) 被加工工件的零件图                             1张
(2) 毛坯图                                        1张
(3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1)               1张
(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片               1张
(4) 夹具装配图                                    1张
(5) 夹具体零件图                                   1张
(6) 课程设计说明书(5000～8000字)                    1份

四、进度安排(参考)
(1) 熟悉零件,画零件图                              2天                           
(2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片    5天
(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图)             9天
(4) 编写说明书                                    3天
(5) 准备及答辩                                    2天
五、指导教师评语

成  绩：           

指导教师　　　　　　　

日　　期　　　　　　　

摘　要
本课程设计主要内容包括法兰盘（CA6140车床）的加工工艺过程设计和钻孔的专用夹具设计，在课程设计过程中完成了零件图、毛坯图、夹具体装配图和夹具体零件图的绘制。
机械制造技术基础课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课之后进行的。这是我们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。
能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于冷岳峰老师的悉心指导，同学们的耐心解答。在设计过程中，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在同学们的帮助下，通过请教老师，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在此，十分感谢冷岳峰老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。

Abstract
The main content of the curriculum design, including flange (CA6140 lathe) the process of design and processing of drilling for fixture design, in the process of designing courses to complete parts of the map, rough map, specific folders and folders assembly specific parts of the map drawn .
Machinery manufacturing and technological foundation of our curriculum is designed to complete all the basic courses, technical basic course, after the most specialized. This is what we have learned on the course of an in-depth review of the comprehensive, is also a theory with practical training.
The successful completion of the curriculum design, first of all help in the Leng Yuefeng careful guidance of teachers, students have the patience to answer. In the design process, the lack of practical experience in the production and resulted in the design of many of the problems encountered. But with the help of students and teachers through advice, read information, search tool, the design process to solve the problems one after another. Here, Leng Yuefeng very grateful to the careful guidance of teachers, for students of helping each other.

目录
1零件工艺性分析 1
1.1零件的用途 1
1.2零件的技术要求 1
1.3审查零件的工艺性 3
2零件毛坯的确定 3
2.1零件的生产类型 3
2.2毛坯的种类和制造方法 4
2.3零件各表面的加工方法 4
2.4各工序间加工余量 5
2.5 确定毛坯尺寸 8
3 机械加工工艺规程设计 8
3.1 拟定工艺路线 8
3.1.1 定位基准的选择 8
3.1.2 工序顺序的安排 9
3.2 4-切削用量的计算 10
3.2.1 钻孔工步切削用量的计算 10
3.2.2 绞孔工步工步切削用量的计算 11
3.3 4-基本工时的计算 11
3.3.1基本时间的计算 11
3.3.2 辅助时间的计算 12
3.3.3 其他时间的计算 12
3.3.4 单件时间的计算 12
3.4 制订4-工序卡片 13
4 4-孔的专用机床夹具设计 13
4.1定位方案的设计 13
4.2定位误差分析与计算 14
4.2.1 定位元件尺寸公差的确定 14
4.3导向元件设计 15
4.3.1钻套高度和排屑间隙 15
4.4夹紧装置的设计 15
4.5夹具结构设计及操作简要说明 16
5 方案综合评价与结论 16
6体会与展望 17
参考文献 18

1零件工艺性分析
1.1零件的用途
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。
1.2零件的技术要求
法兰盘属于盘类零件，材料为HT200，毛坯制造完成后需进行时效处理，硬度要求为HBS187。
法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：
以45外圆为中心的加工表面，这一组加工表面包括：45 外圆，右端面及倒角；45外圆，过渡圆角；内孔及其左右端倒角。
以和外圆为中心的加工表面，这一组加工表面包括：端面，外圆，左右端面，倒角；切槽3×2；外圆，左端面；外圆右端面，过渡圆角。
以孔为中心的加工表面，这一组加工表面包括：外圆的左右侧面；孔；4-孔。
它们之间有一定的位置要求，主要是：左端面与孔中心轴的跳动度为0.03；外圆右端面与孔中心轴线的跳动度为0.03；45的外圆与孔的圆跳动公差为0.03。
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。
表1 法兰盘技术要求表
加工表面 尺寸及偏差/mm 公差/mm及精度等级 表面粗糙度/μm 行位公差/mm
右端面  0.6,IT13 6.3 
90右端面  0.6,IT13 1.6 
45外圆  0.017,IT6 0.8 
20内孔  0.045,IT8 1.6 
左端面  0.6,IT13 1.6 
100外圆  0.46,IT12 0.8 
100右端面  0.6,IT13 0.4 
45面（即B面）  0.6,IT8 0.4 
90左端面  0.2,IT12 0.4 
90外圆  0.6,IT13 0.4 
90左侧面  0.6,IT13 3.2 
90右侧面  0.4,IT13 0.4 
4-X 9孔  0.4,IT14 6.3 
1.3审查零件的工艺性
根据老师发给的零件图，审查了零件的结构工艺性，其结构利于机械加工，故对零件结构不做修改。经仔细读图，发现所给的零件图有错误，有的尺寸不清楚，通过与老师沟通，解决以上问题，最后运用机械制图知识更正了零件图，用电子图版绘图，详见零件图。
2零件毛坯的确定
2.1零件的生产类型
零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的年生产纲领N可按下式计算

其中  ——是零件的生产纲领（件/年）；
      ——产品的年产量（台、辆/年）；
      ——每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）；
      ——备品率，一般取；
      ——废品率，一般取；
根据上式结合题目给定数据，即可算出法兰盘的生产纲领，进而确定出其生产类型。
=8000台/年，=1件/台，取=，取=，由公式(1-1）有：(件/年).法兰盘零件的重量为1.4，查表1-3可知，法兰盘为轻型零件，由此再查表1-4可知，该法兰盘的生产类型为大批生产。
2.2毛坯的种类和制造方法
法兰盘的材料在产品设计时已经确定，在制订零件机械加工工艺规程时，毛坯的选择主要是选定毛坯的制造方法。
用于铸造的材料有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、铸钢、有色金属合金等。由于法兰盘选用HT200作为材料，加之零件形态以外圆为主，为了减少加工余量，提高劳动生产率，决定CA6140车床法兰盘毛坯采用铸件。金属模机器造型生产率较高、铸件精度高、表面质量与机械性能均好，使用于大批大量生产。该法兰盘的生产类型为大批生产，所以在铸件造型上采用金属模机器造型。
2.3零件各表面的加工方法
工件上的加工表面往往需要通过粗加工、半精加工、精加工等才能逐步达到质量要求，加工方法的选择一般应根据每个表面的精度要求，先选择能够保证该要求的最终加工方法，然后再选择前面一系列预备工序的加工方法和顺序。通过对法兰盘各加工表面的分析，根据表1-6至1-11选择各表面的加工方法，详见表2。
表2各表面加工方法
加工表面 粗糙度要求 加工方法
右端面 6.3 粗车-半精车
右端面 1.6 粗车-半精车-精车
45外圆 0.8 粗车-半精车-磨削
20内孔 1.6 钻-扩-绞
左端面 1.6 粗车-半精车-精车
100外圆 0.8 粗车-半精车-磨削
100右端面 0.4 粗车-半精车-磨削
45面（B面） 0.4 粗车-半精车-磨削
90左端面 0.4 粗车-半精车-磨削
90外面 0.4 粗车-半精车-磨削
90左侧面 3.2 粗铣-精铣
90右侧面 0.4 粗铣-精铣-磨削
4-9孔 6.3 钻-绞
4孔 3.2 钻-绞
6孔 6.3 钻-绞
2.4各工序间加工余量
根据表1-6至1-11和2-15至2-40，将各加工表面的工艺路线、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表3中。
表3各工序间加工余量
加工表面 工步名称 工步余量 基本尺寸 公差等级 精度公差 工步偏差 粗糙度
右端面 半精车 1.4 41 IT10 0.100  6.3
 粗车 1.6 42.4 IT12 0.250  12.5
 毛坯 3 44 -- 2  --
Φ90右端面 精车 0.8 41 IT7 0.035  1.6
 半精车 1.0 41.8 IT8 0.054  3.2
 粗车 1.2 42.8 IT12 0.350  12.5
 毛坯 3 44 -- 2.2  --
Φ45外圆 磨削（粗磨） 0.3 45 IT8 0.017  0.8
 半精车 0.5 45.3 IT9 0.062  3.2
 粗车 5.2 45.8 IT12 0.250  12.5
 毛坯 6 51 -- 2  --
Φ20内孔 绞 0.2 20 IT8 0.045  1.6
 扩 1.8 19.8 IT10 0.084  6.3
 钻 18 18 IT11 0.110  12.5
 毛坯 实心 -- -- -- -- --
左端面 精车 0.6 91 IT8 0.054  1.6
 半精车 0.8 91.6 IT10 0.140  6.3
 粗车 1.6 92.4 IT12 0.350  12.5
 毛坯 3 94 -- 2.2  --
Φ100外圆 磨削（粗磨） 0.3 100 IT8 0.054  0.8
 半精车 1.2 100.3 IT9 0.087  3.2
 粗车 4.5 101.5 IT12 0.350  12.5
 毛坯 6 106 -- 2.2  --
Φ100右端面 磨削（精磨） 0.4 41 IT7 0.035  0.4
 半精车 1.1 41.40 IT8 0.054  3.2
 粗车 1.5 42.50 IT12 0.350  12.5
 毛坯 3 44 -- 2.2  --
Φ45面（即B面） 磨削（精磨） 0.3 45 IT7 0.035  0.4
 半精车 1.2 45.3 IT8 0.039  3.2
 粗车 4.5 46.5 IT12 0.250  12.5
 毛坯 6 51 -- 2  --
Φ90左端面 磨削（精磨） 0.4 8 IT7 0.035  0.4
 半精车 1.1 8.4 IT8 0.054  3.2
 粗车 1.5 9.5 IT12 0.350  12.5
 毛坯 3 11 -- 2.2  --
Φ90外圆 磨削（精磨） 0.3 90 IT7 0.035  0.4
 半精车 1.2 90.3 IT8 0.054  3.2
 粗车 4.5 91.5 IT12 0.350  12.5
 毛坯 6 96 -- 2.2  --

Φ90左侧面 精铣 1.0 34 IT7 0.035  3.2
 粗铣 2.0 35 IT11 0.160  6.3
 毛坯 3 37 -- 2.2  --
Φ90右侧面 磨削（精磨） 0.2 24 IT7 0.021  0.4
 精铣 1.0 24.2 IT8 0.033  1.6
 粗铣 1.8 25.2 IT11 0.130  6.3
 毛坯 3 27 -- 1.8  --
4-Φ9孔 绞 0.2 9 IT10 0.058  6.3
 钻 8.8 8.8 IT12 0.150  12.5
 毛坯 实心 -- -- -- -- --
Φ4孔 绞 0.1 4.0 IT9 0.030  3.2
 钻 3.9 3.9 IT12 0.120  12.5
 毛坯 实心 -- -- -- -- --
Φ6孔 绞 0.2 6 IT9 0.030  6.3
 钻 5.8 5.8 IT12 0.120  12.5
 毛坯 实心 -- -- -- -- --
2.5 确定毛坯尺寸
根据表3，得出毛坯尺寸。利用电子图板绘出毛坯图，毛坯尺寸详见毛坯图。
3 机械加工工艺规程设计
3.1 拟定工艺路线
工艺路线的拟定包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。考虑到实际经验的缺乏，加之时间的限制，主要进行了定位基准的选择、各表面加工方法的确定和工序顺序的安排工作。