CA6140车床法兰盘加工工艺及主要工序工装设计【8张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

    法兰盘只是一个统称，通常是指在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西。法兰联接在机械上应用很广泛，所以样子也千奇百怪的。本文主要是针对CA6140车床法兰盘的加工工艺以及主要孔的工艺装备设计进行论述。通过本文可以了解该法兰盘的构造和它的整个加工过程以及各注意事项。其次从侧面了解到夹具设计的主要程序。最后还有针对该零件加工的组合机床设计。从各组件的选择到加工参数的确定反映了目前该零件的市场价值以及发展前景。

关键词  法兰盘  加工效率  切削用量  钻套

Title  CA6140 lathe processing flange and the main process equipment design                 

Abstract
Flange is a generic name，usually refers to that in a similar discoid metal body surrounding the opening of the hole with a few fixed, it’s used to connect other things. Flange connection in a wide range of application of mechanical, So it looks strange. This article is mainly directed against flange CA6140 lathe processing technology and the main hole of the process and equipment design on.you can learn flange of the entire structure and its process and notes through this article. Second through this question that you can from the side of the main procedures for fixture design. Finally, there are parts for the processing of a combination of machine tool design. From the choice of components to determine the processing parameters, this article reflects the current market value of the parts, as well as prospects for development.

Keywords  Flange  Processing efficiency  Cutting   Drill sets

目   录

1  引言………………………………………………………………………………1
1.1  毕业设计的目的………………………………………………………………1
1.2  法兰盘工艺设计的概况………………………………………………………1
2  生产纲领和生产类型……………………………………………………………2
3  法兰盘零件分析…………………………………………………………………3
3.1  零件工艺分析…………………………………………………………………3
3.2  零件的作用……………………………………………………………………3
4  工艺规程的设计…………………………………………………………………4
4.1  确定毛坯的制造形式…………………………………………………………4
4.2  基准的选择……………………………………………………………………4
4.2.1  粗基准的的选择……………………………………………………………4 
4.2.2  精基准的选择………………………………………………………………4 
4.3  工艺路线的选择………………………………………………………………4
4.3.1  工艺路线方案一……………………………………………………………4
4.3.2  工艺路线方案二……………………………………………………………4
4.3.3  工艺方案的分析……………………………………………………………5
4.3.4  最终的加工工艺过程………………………………………………………5
5  正确选择切削用量的原则………………………………………………………6
5.1  粗加工时切削用量的选择原则………………………………………………6
5.1.1  切削深度的选择……………………………………………………………6
5.1.2  进给量的选择………………………………………………………………6
5.1.3  切削速度的选择……………………………………………………………7
5.2  精加工时切削用量的选择原则………………………………………………7
5.2.1  切削深度的选择……………………………………………………………7
5.2.2  进给量的选择………………………………………………………………7
5.2.3  切削速度的选择……………………………………………………………7
6  夹具设计…………………………………………………………………………8
6.1  定位基准的选择………………………………………………………………8
6.1.1  粗基准的的选择……………………………………………………………8  
6.2.2  精基准的选择………………………………………………………………8
6.2  确定切削用量及基本工时……………………………………………………9
6.2.1  车Φ320端面和外圆………………………………………………………9
6.2.2  半精车Φ320端面和外圆…………………………………………………9
6.2.3  钻Φ3-12mm孔………………………………………………………………9
6.3  定位误差分析…………………………………………………………………9
6.4  夹具设计及操作的简要说明…………………………………………………10
7  组合机床设计……………………………………………………………………11
7.1  组合机床总体设计----“三图一卡” ………………………………………11
7.1.1  被加工零件工序图的作用及内容…………………………………………11
7.1.2  加工示意图…………………………………………………………………12
7.1.3  机床联系尺寸总图…………………………………………………………13
7.1.4  机床机床生产率计算卡……………………………………………………14
结束语………………………………………………………………………………16
致谢…………………………………………………………………………………17
参考资料……………………………………………………………………………18
1  引言
1.1  毕业设计的目的
毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及所有专业课之后进行的。这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极其重要的地位。
机械制造技术是一门非常重要的技术，人类的发展过程就是一个不断的制造过程。因此，制造技术的重要性是不言而喻的，它有以下四个方面的意义：社会发展与制造技术密切相关；制造技术是科学技术物化的基础；制造技术是所有工业的支柱；制造技术国力和国防的后盾。
毕业设计是在学完了机械设计制造工艺学、进行了生产实习等所有重要课程之后的最后一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生通过机械制造工艺学课程设计，应在下述各方面得到锻炼：首先，能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的时间知识，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。其次，提高结构设计能力。学生通过设计借据（或量具）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、经济合理而能保证加工的夹具的能力。最后，学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。
就我个人而言，我希望能通过这次毕业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。
由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导。
1.2  法兰盘工艺设计的概况
法兰盘是工业中应用广泛的零件之一，生产量比较大。为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。本课题即以此为背景，要求学生根据企业生产需要和支座体零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。
通过这样一个典型环节综合训练，达到综合训练学生运用所学知识，解决工程实际问题的能力。
2  生产纲领和生产类型
该法兰盘零件属于大批量生产。大量生产的工艺特征有:具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法；广泛采用金属模机器造型，模锻或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小；广泛采用商效专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备；广泛采用专用夹具，专用组合机床，专用刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达到精度要求；对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低；有工艺过程卡或工序卡，关键工序要调整卡和检验卡；成本较低；生产率高；工人劳动条件较好。

3  法兰盘零件分析
3.1  零件工艺分析
    法兰盘的加工共有两组加工表面，它们相互之间有一定的要求。现分述如下：
以工件的外圆为基准加工孔。镗Φ90的孔，镗Φ101的孔，镗Φ209孔。其中主要加工孔Φ90。然后以Φ90 mm的孔为中心加工3-12直孔，3-12斜孔，直径为17.5的孔。
有以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。
3.2  零件的作用
法兰是机械连接的重要形式。题目所给的零件是CA6140车床的法兰盘。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。

4  工艺规程的设计
4.1  确定毛坯的制造形式
“CA6140车床法兰盘”，零件材料为HT200，硬度190～210HB，生产类型中批量，铸造毛坯。   法兰盘在使用过程中不经常的变动，它的只起压紧的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。
4.2  基准的选择
4．2．1   粗基准的的选择 
 对于一般的回转体零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。对于零件来说Φ320 mm作为粗基准。
4．2．2精基准的选择 
主要考虑的是基准的中和问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。所以以直径为90的内圆作为精基准
4.3  工艺路线的选择
生产为大批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。
4．3．1  工艺路线方案一
工序一：锻打；
工序二：退火；
工序三：车小端外圆和端面；
工序四；掉头车大端外圆和端面；
工序五：镗直径为209，101，90的孔；
工序六：钻直径为17.5的孔；
工序七：钻3-12孔m；
工序八：钻，3-12斜孔；
工序九：去毛刺；
工序十：终检。
4．3．2  工艺路线方案二
工序一：锻打；
工序二：退火；
工序三：车大端外圆和端面；
工序四；掉头车小端外圆和端面；
工序五：镗直径为209，101，90的孔；
工序六：钻直径为17.5的孔；
工序七：钻3-12孔m；
工序八：钻，3-12斜孔；
工序九：去毛刺；
工序十：终检。
4．3．3  工艺方案的分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工小端外圆，然后加工大端外圆，。方案二则是先加工大端外圆，然后再加工小端外圆，此时方案一先加工小端外圆再加工大端外圆，这样有利提高效率，节省成本。经比较可知，显然方案一比方案二的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。
4．3．4  最终的加工工艺过程
工序一：锻打；
工序二：退火；
工序三：车小端外圆和端面；
工序四；掉头车大端外圆和端面；
工序五：镗直径为209，101，90的孔；
工序六：钻直径为17.5的孔；
工序七：钻3-12孔m；
工序八：钻，3-12斜孔；
工序九：去毛刺；
工序十：终检。

5  正确选择切削用量的原则
正确、合理地选择切削用量，对提高切削效率，保证刀具耐用度，保证加工的经济性，保证加工质量，具有重要的作用。
5.1  粗加工时切削用量的选择原则
粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯切削余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）及必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。