夹具课程设计_CA6140车床法兰盘84003工艺及夹具设计

目 录 1、 计算生产纲领，确定生产类型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2、 工艺设计说明书 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 3、 工艺规程设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 4、 参考文献 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 一 、 计算生产纲领，确定生产类型 设计题目给定的零件是 CA6140 车床的法兰盘，该车床年产量为 8000 台，设其备品率 A 为 10，机械加工费品率 B 为 1，则该零件的年生产纲领为： N=8.000 (1+10 +1 )=8880(件 /年 ) 根据生产类型与生产纲领的关系可 知该产品为大批大量生产。 二 、 工艺设计说明书 1. 零件图工艺性分析 1.1 零件结构功用分析 法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯孔和螺纹孔组成，其要求有较高的耐磨性，较高的强度和回转稳定性 。 1.2 绘制零件图 1.3 零件结构工艺性分析 此法兰盘是由回转面和平面组成，由零件图可知，该零件结构较为简单，但零件精度要求高，零件选用材料 HT150，该材料用于强度 要求不高的一般铸件，不用人工实效，有良好的减振性，铸造性能好。法兰盘的基本要求 是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性。 法兰盘共有两组加工表面 ： 以 52mm 外圆为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 120mm 的外圆及其倒角； 120mm 外圆的左侧面及其面上 2 个同心的 16.5mm 10mm 与 11mm 5mm 的圆孔； 80mm 的外圆、左端面及其倒角； 62内孔长度为 13mm；切槽 4mm；内螺纹 M64 1.5长度 16mm；58mm 与 65mm 的过度面；车 120mm 外圆上的两个垂直平面。 以 80mm 外圆为中心的加工表面 这一组加工表面包括：右端面 52g6 的外圆、倒角及其 3mm 0.5mm 退刀槽；右侧面、倒角及其钻孔； 36mm 内孔及其切 6mm 6mm 半圆键槽 , 120mm外圆的右侧面。 它们之间有一定的位置要求，主要是：右端面 B 与 62mm 孔中心轴线的跳动度为 0.04； 经过对以上加工表面的分析， 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。 1.4 确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状与尺寸、绘制毛坯图 (1)确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差 铸铁的机械加工余量根据 JZ67-62确定。对大批大量的铸件加工余量中查 机械制造工艺补充教材得，选取等级精度为 1 级。零件材料是 HT150，毛坯重量估算约为 2kg，零件年产量是大批大量 ,而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,可采用铸造成型，内孔按 31mm和 54mm铸造，未注内孔倒角 R3。设计、绘制毛坯图（ 1-2）。 三 、工艺规程设计 1、定位基准的选择 粗基准的选择 因为法兰盘可归为轴类零件， 按 照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时 ，应 采用始终 不加工表面作为粗基准；若零件 上有多个不加工表面， 则 选择其中与 加工表面要求相对 位置 精度较高的表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以法兰盘 52 外表面 B 作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧 52mm 的毛坯外圆可同时削除五个自由度，再以52mm 的右端面定位可削除自由度。 精基准的选择 考虑到 120 1 的右端面、外圆 52g6 为圆跳动工差的基准面。虽然外圆80h11 是长度方向的设计基准，但是轴向尺寸没有精度要求。因此精基准选 120 1 的右端面及外圆 52g6。 采用互为基准的方法来保证孔 62 0.015 圆跳动公差的要求。即粗加工时以外圆 52g6 为精基准面加工孔 62 0.015。再以 62 0.015 为基准精加工 52g6， 最后以 52g6 精加工 62 0.015。 孔 3x11、 16.5 及 18 的位置采用钻模套来进行定位。孔 3 采用专用夹具进行定位。 2、工件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆、内孔、端面、车槽，花键、内螺纹等，材料为 HT1533。参考机械制造工艺设计简明手册 ，其加工方法选择如下： 加工表面 精度 粗糙度 工艺过程 外圆 52g6 IT6 1.6 粗车半精车粗 磨精磨 外圆 80h11 IT11 1.6 粗车半精车粗磨精磨 外圆 120 1 IT15 3.2 粗车半精车 孔 IT6 粗镗半精镗粗磨精磨 孔 62 0.015 IT7 1.6 粗镗半精镗粗磨精磨 基准 A 端面 1.6 粗车半精车精车 尺寸 IT11 粗铣半精铣 其余表面 Rz50 粗车或粗铣 通孔、沉孔 钻孔 加工表面 精度 粗糙度 工艺过程 螺纹 M64x1.5 车螺纹 3、制定工艺路 线 根据先粗后精、先基准后一般、先平面后孔、先主要表面后次要表面等原则安排 工艺过程 主要加工 工艺路线 如下： 方案 1 工序号 工 序 内 容 1 铸造毛坯 2 去应力时效 3 粗车、半精车 52 端面及 120 右端面 粗车、半精车 52 外圆面及倒角、车退刀槽 3x0.5 4 粗车、半精车 80 端面及 120 左端面 粗车、半精车 80 外圆面及 120 外圆面，倒角 5 粗镗、半精镗孔 62、孔 36，镗退刀槽 4x0.5、退刀槽 4x1.5 半精镗孔 62.4，倒角 6 攻螺纹 M64x1.5 7 粗铣 、半精铣平面 C、平面 D，铣 U 形键槽 8 钻孔 3x11 16.5 10 9 钻孔 18 10 钻孔 3 11 发兰处理 12 粗磨、精磨 120 右端面 13 粗磨、精磨 52 外圆面 14 粗磨、精磨 80 外圆面 15 粗磨、精磨孔 62 及孔 36 16 去毛刺 17 检验入库 方案 2 工序号 工 序 内 容 1 铸造毛坯 2 去应力时效 3 粗车 52 端面及 120 右端面 粗车 52 外圆面及倒角、车退刀槽 3x0.5 4 粗车 80 端面及 120 左端面 粗车 80 外圆面及 120 外圆面，倒角 5 粗镗孔 62、孔 36，镗退刀槽 4x0.5、退刀槽 4x1.5 6 半精车 52 端面及 120 右端面 7 半精车 52 外圆面及倒角、车退刀槽 3x0.5 8 半精车 80 端面及 120 左端面 9 半精车 80 外圆面及 120 外圆面，倒角 10 半精镗孔 62、孔 36，镗退刀槽 4x0.5、退刀槽 4x1.5 半精镗孔 62.4，倒角 11 攻螺纹 M64x1.5 12 粗铣、半精铣平面 C、平面 D，铣 U 形键槽 13 钻孔 3x11，锪孔 16.5 14 钻孔 18 15 钻孔 3 16 发兰处理 17 粗磨、精磨 120 右端面 18 粗磨、精磨 52 外圆面 19 粗磨、精磨 80 外圆面 20 粗磨、精磨孔 62 及孔 36 21 去毛刺 22 检验入库 方案 2，将工序分为粗加工、半精加工、精加工三个阶段，有利于提高表面的加工精度与表面质量。但是，由于零件的反复装夹，工时大大的增加了，不符合大批大量生产对效率提出的要求。由于毛坯为金属模机器造型，精度较高，将工序分为粗加工、精加工两个阶段也能够满足要求。故采用方案 1。 4、确定加工余量、工序尺寸 零件材料为 HT150 毛坯重量为 1.3Kg，生产类型为大量生产，采用铸造毛坯 根据零件要求及加工工艺，查阅机械制造工艺设计 简明 手册 ,分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸 如下： 1.52g6 外圆表面 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 经济精度 工序尺寸及公差 精磨外圆 0.06 52 ) 粗磨外圆 0.1 52.06 ) 半精车外圆 0.6 52.16 ) 粗车外圆 2.24 52.76 ) 毛坯 3 55 0.8 55 0.8 2. 80h11 外圆表面 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 经济精度 工序尺寸及公差 精磨外圆 0.06 80 ) 粗磨外圆 0.1 80.06 ) 半精车外圆 0.6 80.16 ) 粗车外圆 2.24 80.76 ) 毛坯 3 83 0.8 83 0.8 3. 120 1 外圆表面 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 经济精度 工序尺寸及公差 半精车外圆 0.6 120 ) 粗车外圆 2.4 120.6 ) 毛坯 3 123 0.8 123 0.8 4.孔 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 经济精度 工序尺寸及公差 精磨孔 0.1 36 ) 粗磨孔 0.2 35.9 ) 半精镗孔 0.6 35.7 ) 粗镗孔 2.1 35.1 ) 毛坯 3 33 0.2 33 0.2 5.孔 62 0.015 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 经济 精度 工序尺寸及公差 精磨孔 0.2 62 ) 粗磨孔 0.3 61.8 ) 半精镗孔 1 61.5 ) 粗镗孔 2.5 60.5 ) 毛坯 4 58 0.8 58 0.8 6.孔 62.4 考虑到加工效率，可将孔 62.4 与孔 62 0.015 的粗镗、半精镗分别做为同一 工步。为了加工出孔 62.4 要再半精镗一次。 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 经济精度 工序尺寸及公差 半精镗孔 0.9 62.4 ) 半精镗孔 1 61.5 ) 粗镗孔 2.5 60.5 ) 7. 120 右端面端面余量： 工序名称 工序余量 经济精度 半精车端面 0.25 0.10 粗车端面 0.75 0.2 精磨 0.03 0.025（ IT6） 粗磨 0.05 0.04（ IT9） 半精车端面 0.25 0.1 粗车端面 0.67 0.2 8.平面 C 与平面 D 余量 该端面精度为 IT11，公差为 0.02。半精铣平面的加工余量为 0.25精度为 IT11，粗铣平面加工余量为 0.6 精度为 IT13。由于定位基准为外圆面 52g6，误差为0.4，应保证其最小切削余量为 0.85，故最大切削余量为 1.65。取余量为 2 5、切削用量及基本工时 （ 1）加工条件 加工材料： HT15 33。 HBS=200 加工要求：以 52g6 外圆和及其右端 面 E 定位，粗车 80h11 左端面 D；粗车外圆 120 1mm 及其左端面 C；粗车外圆 80h11，倒角。机床选择： C620-1 型卧式车床。工件装夹在车床的通用三抓卡盘上。 (2) 确定切削用量及基本工时 A、 切削用量的选择：一般尽可能的选用大的 t，尽量使 t 等于粗加工余量，单余量很大要求多次车削时， t 一般采用递减的原则。再选择大的 s，粗加工时应使工艺系统刚度得到保证，精加工时应使光洁度得到保证。然后选择合适