机械工艺夹具毕业设计99法兰盘加工工艺及夹具设计
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机械毕业设计论文
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机械工艺夹具毕业设计99法兰盘加工工艺及夹具设计,机械毕业设计论文
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全日制普通本科生 课程 论文 (设计 ) 法兰盘加工工艺及 夹具 设计 FLANGE AND THE FIXTURE DESIGN PROCESS 学生姓名 ： 学 号： 年级专业 及班级 ： 指导老师 及职称： 学 院： nts目 录 摘 要 ： . 3 关键词 ： . 3 1 前言 . 3 2 零件的分析 . 4 2.1 零件的作用 . 4 2.2 零件的工艺分析 . 4 2 工艺规程设计 . 5 2.1 确定毛坯的制造形式 . 5 2.2 生产类型 . 6 2.3 工艺安排的基本倾向 . 6 2.4 设备选择 . 6 2.5 工艺手段 . 6 2.6 基面的选择 . 6 2.7 工件表面加工方法的选择 . 7 2.8 制订 工艺路线 . 8 2.9 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 9 2.10 确定切削用量和基本工时 . 9 3 结论 . 13 参考文献 . 13 nts法兰盘加工工艺及夹具设计 摘 要 ： 本课程设计主要内 容是 法兰盘（ CA6140车床）的加工工艺过程设计，在课程设计过程中完成了零件图、毛坯图、的绘制。机械 制造工艺学 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 董亮 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 董亮 老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。 关键词 ： 法兰盘 ； 工艺；设计 ； FLANGE AND THE FIXTURE DESIGN PROCESS Student:WangMaqiang Tutor:DongLiang (College of Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China) Abstract: This course is primarily designed flange (CA6140 lathe) in the course of the design process, the process of curriculum design in completed parts map, blank map, the map. Machinery manufacturing technology in our curriculum design is based on the completion of all courses, technical basic course, after the majority of courses. This is what we have learned on the course of an in-depth comprehensive review, is also a theory with practice and training. The smooth completion of the course design, first of all have to help Dong Liang guidance teachers, the students answered the patient. During the design process, the lack of actual production experience.Resulted in the design of many of the problems encountered. However, the help of students, through to ask teachers, through information, search tool, the design process to solve the issues one after another. At this point, very grateful to the teachers careful guidance Dong Liang, thanks to the students to help each other. Key words: Flange； Technology;design 1 前言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大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nts性的总复习 ,也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 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实践知识，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。 2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 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，我通过这次课程设计，锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，对零件的加工设计程序有了比较深的认识。 由于能力有限，加上只有一周不到的时间，尚有许多不 足之处，希望老师给予指导。 2 零件的分析 2.1 零件的作用 题目所给的零件是 CA6140 车床的法兰盘。主要是要来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动。 2.2 零件的工艺分析 CA6140车床共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1、以 为基准面加工表面 这一组加工表面包括：00.01745 ，00.01745 的右端面 2、 以00.01745 端面为基准， 先用16的钻头钻孔，然后再用铰刀铰孔 由于孔与00.01745 有跳动的要求，所以要以00.01745 端面为基准 3、 以00.01745 端面为基准，车00.645 、0.120.34100 、90外圆，并导 15 45，和 1 45， nts4、 要以孔0.045020 为基准，精车所有外圆面，使其达到要求 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。 2 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 、确定毛坯类型 零件材料为 HT200。考虑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。 、规定毛坯精度等级 根据加工要求和经济性原则，采用砂型机器造型及壳型铸造，公差等级 CT为： 8 10级（查工艺手册）。 、给出加工表面的总余量 根据“砂型机器造型及壳型铸造，公差等级 CT 为： 8 10 级”，选取公差等级为 9 级，查得加工余量等级为 9 级：加工总余量等于 5mm。 、制定毛坯技术要求 毛坯硬度 191HBS 铸造起摸角度为 2 未注铸造倒角为 R3 6 、绘制毛坯 零件综合图 详见“毛坯图”。 nts 2.2 生产类型 大批大量生产 2.3 工艺安排的基本倾向 工序分散原则 2.4 设备选择 通用设备 +专用工装 2.5 工艺手段 常规手段 2.6 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，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （ 1） 粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取孔00.01745 外轮廓表面作为粗基 准。 nts（ 2） 精基准的选择。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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 2.7 工件表面加工方法的选择 工本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为 HT200。参考机械制造工艺设计简明手册表 1.4 6、表 1.4 7、表 1.4 8 等，其加工方法选择如下： 一 外圆面：公差等级为 IT6IT8，表面粗糙度为 , 采用粗车半精车磨削的加工方法。 二 20 内孔：公差等级为 IT7IT8，表面粗糙度为 ，采用钻扩铰的加工方法，倒角用车刀加工。 三 外圆面：公差等级为 IT13IT14，表面粗糙度为 ，采用 粗车半精车磨削的加工方法。 四 90外圆：未注公差等级，根据 GB1800 79规定公差为 IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车 半精车 磨削。 五 100外圆面：公差等级为 IT11，表面粗糙度为 ，采用粗车半精车磨削的加工方法。 六 右端面：未注公差等级，根据 GB1800 79规定公差为 IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车。 七 90突台右端面：未注公差等级，根据 GB1800 79 规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车半精车精车。 八 90突台左端面 ：未注公差等级，根据 GB1800 79 规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车半精车磨削。 九 100 突台左端面：未注公差等级，根据 GB1800 79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车半精车精车。 十槽 3 2：未注公差等级，根据 GB1800 79规定公差为 IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车。 十一 . 100 突台右端面：未注公差等级，根据 GB1800 79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车半精车磨削。 十二 . 90 突台距离 轴线 34mm 的被铣平面 :未注公差等级 ,根据 GB1800nts 79规定公差为 IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗铣精铣 . 十三 . 90 突台距离轴线 24mm 的被铣平面 :未注公差等级 ,根据 GB1800 79规定公差为 IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗铣精铣磨削 . 十四 .4 9孔：未注公差等级 ,根据 GB1800 79规定公差为 IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻削。 十五 . 4的孔：未注公差等级 ,根据 GB1800 79 规定公差为 IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻削。 十六 . 6的孔：未注公差等级 ,根据 GB1800 79 规定公差为 IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻铰。 2.8 制订工艺路线 制定工艺路线得出发点 ,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 ,在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工序一 车端面及外圆00.01745 ，以0.120.34100 为粗基准，选 用 CA6140机床 工序二 以00.01745 外圆面为基准，钻0.0 5020 通孔，先用钻16的钻头钻孔，再铰孔达到. 45020 的尺寸 工序三 以 0.01745 外圆面为基准，粗车0.120.34100 、90外圆、 外圆，并导 1.5 45，和 1 45 工序四。 以0.120.34100 外圆面为基准，导 7 45，和 1 45 工序五 0.045020 内孔为基准精车0.120.34100 左端面和90右端面和00.01745 保证跳动在 0.03 内 ,并车 32槽 工序六 00.01745 右端面和一圆面定位 ,利用两个端面夹紧 ,先铣粗糙度为 3.2 的一面，保证尺寸为 34。 工序七 以刚铣的平面定位 ,利用两端面夹紧 ,铣另外一面保证尺寸为 24 工序八 ,再以一个铣好的面定位利用另外一个面夹紧 ,钻4的通孔 ,再扩孔到6孔 ,保证尺寸为 L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。 工序九 以0.045020 孔为基准面 ,利用专用夹具 ,钻 4 个9孔。 nts工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度 工序十一 B面抛光 工序十二 100 的左端面刻字 工序十三 100 的外圆无光镀铬 工序十四 检验、入库 2.9 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ CA6140 车床 法兰盘 ” ， 零件材料为 HT200，硬度 190 210HB，毛坯重量 1.4kg，生产类型大 批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（00.01745 ，0.120.34100 端面）。 查机械 加工 工艺手册（以下称工艺手册），取 45， 100端面长度余量均为 5（均为双边加工） 。 车 削加工余量为：粗 车 2mm； 精 车 0.7mm 2. 内孔 工序尺寸加工余量：钻孔 2mm； 扩孔 0.125mm； 铰孔 0.035mm； 精铰 0mm 3. 其他尺寸铸造得到 由于本设计规定的零件为 大批大 量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 取余量为： 7mm 因此可以确定毛坯的尺寸（毛坯图） 2.10 确定切削用量和基本工时 工 序 ： 以0.120.34100 外圆为粗基准，粗 车00.01745 外圆及其右 端面。 1. 加工条件 ： 工件材料： HT200,b =0.16GPa HB S=190241,铸造。 加工要求： 粗 车55外圆，尺寸保证到47。 机床： CA6140 车 床。 刀具： YT15，端面车刀 nts2.确定加工时间：由于余量为 8mm，因此分二次切削，吃刀深度为pa=4mm 查切削用量简明手册，进给量 f=0.4mm/r 计算切削速度，耐用度 t=45min v=vvv vxympc kt a f =0.18 0.15 0.3292 0.81 0.8 1.5445 4 0.4 =161m/min (2.70m/s) 3.确定机床主轴转速： sn=1000vd =1000 2.703.14 55=15.72r/s (935r/min) 按机床取 wn=900r/min=15r/s 实际切削速度为 v=15r/s 车外圆时 1mt=4 5 215 0.4 =15.3s (0.26min) 车端面时 2mt（端面车刀） 1 2 32 2 55 52 10 (0.17min)15 0.4mwl l ltsnf 工序 II 以00.01745 外圆面为基准，钻0.045020 通孔，先用钻16的钻头钻孔，再铰孔达到. 45020 的尺寸 查切削用量简明手册，进给量 f=0.36mm/r d 取 16mm 时 v=14m/min 140.811.2/mint Tv cv lv tvvvkkkk m01000 1000 14 222.9/ min3.14 16tvnrd 根据 z525 钻床说明书，可考虑选择272 /mincnr，故取0.27 /f mmr0.28 /f mmr72 /mincnr钻、扩孔时1m cllt nf= 91 10 2272 0.27 =2.65min 铰孔时0.1pa f=0.27mm/r 9.6 /mincvmnts 1000 1000 9.6 15320 3.14 20tvn 取195cn 2 91 10 1.9min195 0.27mt 工序 III 车削条件和参数跟工序 I差不多 . 1.工件材料： HT200,b =0.16GPa HB S=190241,铸造。 加工要求 ： 粗车0.120.34100 、90外圆、 外圆，导 1.5 45，和 1 45 机床： CA6140 车 床。 刀具： YT15，端面车刀 2.确定加工时间：粗车0.120.34100 外圆时：由于余量为 6mm，因此分二次切削，吃刀深度为 pa=3mm 查切削用量简明手册，进给量 f=0.4mm/r 粗车90外圆时：由于余量为 16mm，因此分 4次切削，吃刀深度为 pa=4mm 查切削用量简明手册，进给量 f=0.4mm/r 计算切削速度，耐用度 t=45min v=vvv vxympc kt a f =0.18 0.15 0.3292 0.81 0.8 1.5445 4 0.4 =161m/min (2.70m/s) 3.确定机床主轴转速： 粗车0.120.34100 外圆和粗车90外圆时： sn1= sn2=1000vd =8.11r/s (482.37r/min) 按机床取 wn=475r/min=8r/s 实际切削速度为 v=8r/s 车外圆时 1mt=28.75s (0.48min) 车端面时 2mt（端面车刀） tm2=18s(0.3min) 工序 IV mt=(7 1) 2 1.2 0.03min15 0.4 s 工序 V 刀号 YG6 查手册 余量为 0.6mm nts 0.6 0.32pa mm取 f=0.56mm/r 90 /mincvmn=1000 90 640 / min3.14 45 r 根据 CA6140 选710 /mincnr实际切削速度3.14 4.5 710 100 /min1000 1000cc Dnvm 41 9 33 0.21min710 0.56mt 工序 VI 由于铣的量为 21mm 故要三次粗铣，一次精铣 分别为 128ppa a mm34pa m41pa 120.36 /zzf f mr3.25z 40.18zf 110 / inccv v m3140c 4220cv 12 90 0.82min110tt 3 90 0.64min140t 4 90 0.41min220t 工序 VII 由图可知余量为 11mm，故可分二次粗铣，一次精铣 120.82mintt3.41t 工序：先用4钻头钻通孔，再扩孔到6，再叫空铰孔到达所要求的精度 查手册，知钻4孔时 10.42f mmr，钻5.的钻头孔： 10.6f mmr10 0 14 743 min3.14 6 rn 查手册取标准值 1680 minnr铰孔时 30.28f mmr、109vC、0.2vZ 、0.1vX 、0.5vY 、 0.3M、180T0.20.3 0.1 0.515.6 6 0.8 9 91min180 0.3 0.6v m mmC s 3 01000 1 00 9 478 min3.14 6cV rn d 取 3545 minnr3121 1 2 2 3 312.
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