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【工装夹具类】制定CA6140车床法兰盘的加工工艺设计钻4-Φ9孔的钻床夹具【6张CAD图纸+说明书】,工装,夹具,制定,制订,ca6140,车床,法兰盘,加工,工艺,设计,钻床,cad,图纸,说明书,仿单

内容简介：

1 哈尔滨理工大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 说 明 书 设计题目： 制定 床法兰盘的加工工艺， 设计钻 4 9的钻床夹具 设 计 者： 于婷婷 指导教师：陶福春 2 哈 尔 滨 理 工 大 学 机械系 机械设计与制造 2011 年 12 月 15 日 哈尔滨理工大学 机械制造技术课程设计任务书 设计题目： 制定 床法兰盘的加工工艺，设计钻 4 孔的钻床夹具 设计要求： 1、中批生产 ; 2、选用通用设备 ; 3、采用手动夹紧机构 ; 设计内容 : 1、绘制加工工件图 ,计算机绘图 ; 2、制定零件的加工工艺过程 , 填写零件加工工艺过程卡和指定工序卡一张 ; 3、制设计指定的工序夹具 ,绘制夹具全套图纸 ; 4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写； 5、答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说明书、工艺过程卡，并交电子文稿。 设计时间： 2011 年 11 月 28 日至 12 月 16 日 答辩时间： 2011 年 12 月 16 日 班 级： 机 设 09 学 号： 0930120101 学生姓名： 于婷婷 指导老师： 陶 福 春 系 主 任： 陶 福 春 3 目录 序言 .、零件的分析 . 零件的作用 .- 2. 零件的工艺分析 .- 二、工艺规程设计 .步确定毛坯 形状 .- 4. 制定工艺路线 .序尺寸及毛配尺寸的确定 .1 - 三、夹具设计 . 、参考文献 .4 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、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。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： 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。 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。 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，通过这次 设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。 一、零件的分析 1. 零件的作用 题目给的零件是 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4部为 6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。 2. 零件的工艺分析 法兰盘的加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： a. 以 45 b. 以 20 它们之间有一定的位置要求，主要是： （一） 100 0 （二） 900 （三） 的 45h6 20 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定 45 h6 圆为粗基准，加工出精基准孔 20 H9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。 二、工艺规程设计 步确定毛坯形状 零件材料是 件年产量是中批量 ,而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型的金属型铸造。零件形状并不复 5 杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量 后再决定。 基面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 、粗基准的选择 因为法兰盘可归为轴类零件，执照“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，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以法兰盘右端 45 h6 0用三爪卡盘夹紧 45h6 圆可同时消除四个自由度，再以 90右端面定位可限制两个自由度。 、精基准的选择 主要就考虑基准重合问题 ,当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。这在以后还要专门计算，此处不再计算。 本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为 考机械制造工艺设计简明手册表 6、表 7、表 8实用机械加工工艺手册表 3 3 3 3，其加工方 法选择如下： 一 100 圆面：公差等级为 面粗糙度为 采用粗车半精车磨削的加工方法。 二 20 差等级为 面粗糙度为 采用钻扩铰精铰的加工方法，倒角用车刀加工。 三 45 差等级为 面粗糙度为 采用粗车精 车磨削的加工方法。 四 90圆：公差等级为 面粗糙度为 用的加工方法为粗车半精车。 五 45 h6 差等级为 面粗糙度为 采用粗车半精车粗磨精磨的加工方法。 六 右端面：未注公差等级，根据 79 规定公差为 面粗糙度为 采用的加工方法为粗车。 七 90台右端面：未注公差等级，根据 79 规定公差为 面粗糙度为 采用的加工方法为粗车半精车精车。 八 90台左端面：未注公差等级，根据 79 规定公差为 面粗糙度为 采用的加工方法为粗车半精车磨削。 九 100 台左端面：未注公差等级，根据 79 规定公差为面粗糙度为 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 79 规定公差为 用的加工方法为粗车。 十一 . 100 0注公差等级，根据 79 规定公差为面粗糙度为 采用的加工方法为粗车半精车磨削。 十二 . 904未注公差等级 ,根据 79规定公差 为 面粗糙度为 采用的加工方法为粗铣精铣 . 6 十三 . 904未注公差等级 ,根据 79规定公差为 面粗糙度为 用的加工方法为粗铣精铣磨削 . 十四 9孔：未注公差等级 ,根据 79 规定公差为 面粗糙度为 用的加工方法为钻削。 十五 . 4注公差等级 ,根据 79 规定公差为 面粗糙度为 采用的加工方法为钻削。 十六 . 6注公差等级 ,根据 79 规定公差为 面粗糙度为 采用的加工方法为钻铰。 4. 制定工艺路线 制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。 工艺路线方案一 (一 )工序 粗车 100(二 )工序 钻、扩、粗铰、精铰 20 (三 )工序 粗车 100体右端面，粗车 90体左端面，车 45体的过度倒圆，粗车外圆 45 100 90精车外圆 45 100 90 100 (四 )工序 粗车、半精车、精车 90槽 3 2，粗车、半精车 450 (五 )工序 半精车 100 端面、 90车 100 90(六 )工序 精车 90(七 )工序 粗铣、精铣 90 (八 )工序 钻 4 6 (九 )工序 钻 4 9孔。 (十 )工序 磨削 45 100 90(十一 )工序 磨削外圆面 100 90 (十二 )工序 磨削 904 (十三 )工序 刻字刻线。 (十四 )工序 铬。 （十五）工序 检测入库。 工艺路线方案二 (一 )工序 车 柱体的右端面，粗车 90槽 3 2，粗车、半精车外圆 45h6 右端倒角。 (二 )工序 粗车 100 端面，粗车 90精车 100 端面、 90车外圆 45 100 90精车外圆 45 100 90 100 柱体的倒角，车 45 体的过度倒圆。 (三 )工序 精车 100左端面， 90。 (四 )工序 钻、扩、粗铰、精铰孔 20 (五 )工序 粗铣、精铣 90 7 (六 )工序 钻 4 孔，铰 6孔。 (七 )工序 钻 4 9孔。 (八 )工序 磨削外圆面 100 90(九 )工序 磨削 B 面，即 45 100 90(十 )工序 刻字刻线。 (十一 )工序 镀铬。 (十二 )工序 检测入库。 工艺方案的比较与分析 上述两种工艺方案的特点在于：方案一是从左端面加工到右侧， 以 450 方案二则是从 右端 面开始加工到左端面，然后再钻孔 20 时则很难保证其圆跳动的误差精度等。因此决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。 序尺寸及毛配尺寸的确定 “法兰盘”零件材料为 度 190坯重量约为 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： 1. 圆表面 ， 此外圆表面为 ，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 精磨外圆 5 车外圆 半精车外圆 粗车外圆 3 47 毛坯 5 50 2外圆表面 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 精车外圆 00 半精车外圆 00 5 粗车外圆 4 102 毛坯 6 106 3 照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量 8 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 精车外圆 5 精车外圆 粗车 2 47 毛坯 4 49 4、 工序名称 工序余量 精车 精车 车 2 毛坯 3 5孔 20 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 精铰 0 20 孔 扩孔 孔 18 18 + 18 坯 20 0 0 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 精车外圆 0 精车外圆 粗车 4 92 毛坯 6 96 7. 1）按照工艺手册表 6件重量为 余量为 Z=件的公差按照表 6质系数取 1M ，复杂系数取 2S ，则铸件的偏差为 ； 2）精车余量：单边为 实用机械加工工艺手册中表 精车公差既为零件公差 3）半精车余量：单边为 实用机械加工工艺手册中表 11工序的加工公差为 4）粗车余量：粗车的公差余量（单边）为 Z= 粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为 ，因此，可以知道本工序的加工公差 为 于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分； 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 精车端面 4 精车端面 粗车 2 95 95毛坯 3 97 7 8. 端面 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 精车端面 1 精车端面 粗车 2 92 923 94 、 90 端面： 工序名称 工序余量 精车 10 半精车 0 8 粗车 2 毛坯 3 10、 90 柱面上离 中心线 34工序名称 工序余量 半精铣 铣 坯 11 11、 90 柱面上离 中心线 24工序名称 工序余量 精磨 铣 精铣 0 7 粗铣 坯 21 一工序 粗车 100左端面 （ 1）选择刀具 选用 93 偏头端面车刀，参看机械制造工艺设计简明手册车床选用 心高度 210择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为 10，后角 8，主偏角 93，副偏角 10，刀尖圆弧半径 倾角 （ 2）确定切削用量 （ a)确定背吃刀量 即切深 a ) 粗车的余量为 （ b)确定进给量 查切削用量简明手册：加工材料 刀刀杆尺寸为 16*25 、工件直径100削深度 a =进给量为 根据 械制造工艺设计手册表 3取横向进给量取 f=r。 (c)选择磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明手册表 车刀后面最大磨损量为 接车刀耐用度 T=60 11 (d)确定切削速度 V 根据切削用量简明手册表 用 质合金车刀加工 182 a =f=r，查出 V =s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册表 得切削速度的修正系数 190/ V = V*0*44m/n =140r/ 床转速（机械制 造工艺设计手册表 1）选择与 140r/近似的机床转速 n=136r/实际切削速度 V = (e)校验机床功率 车削时功率 P 可由切削用量简明手册表 得：在上述各条件下切削功率 P = 于实际车削过程使用条件改变，根据切削用量简明手册表 削功率修正系数为： ： P = P 365n =136r/床主轴允许功率 P 所选的切削用量可在 （ f）校验机床进给机构强度 车削时的进给力 由切削用量手册查表得 140N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册查得车削过程的修正系数： = 1140*000N 根据 切削用量简明手册 ),进给机构的进给力 100N(横向进给 )因 所选的 f =给量可用。 综上，此工步的切削用量为： a =f =n =136r/V = （ 3）计算基本工时： 按机械制造工艺设计简明手册公式计算： L= 1+3,由于车削实际端面 ,，则 L=100/2+4+2+5=61T= =L*i/(f*n)=61 1/(136)= 工序 (一 ) 钻 18孔 （ 1）刀具选择：查机械制造工艺设计简明手册选用 18 高速钢 锥柄标准花钻。 （ 2）切削用量选择： 查切削用量手册得： f=r,再由机械制造工艺设计简明手册床进给量取 f=r。查切削用量简明手册取 V =s=n =1000V/(p D)=1000 18=350r/机床选取 n =322r/m,故 V = p 000=18 322/1000=18m/3)计算基本工时： T=（ L+2） /(f n) =(91+11+0)/(322)= 其中 L=91， D/2） =11, (二 ) 扩 （ 1）刀具选择：选用 12 （ 2）切削用量选择：查切削用量简明手册得： f=r,再由机械制造工艺设计简明手册 床进给量取 f=r。扩孔时的切削速度，由现代机械制造工艺流程设计实训教程 得公式： 1/2） 切削用量简明手册取 s=C=（ 1/2） n=1000 D=1000 (18)=93机床选取 n =136r/m,故 V = p 000=136/1000=(3)计算基本工时： T=（ L+2） /(f n) =(91+14+2)/(136)= 其中 L=91， 4, (三 ) 粗铰 1）刀具选择： 刀面磨钝标准为 用度 T=60 2）确定切削用量：背吃刀量 切削用量简明手册得： f=r，取 f=r。 计 算切削速度 V=601 其中 V=V=V=0.5,m=V=(190/,则： V=(601 (=s=n=1000 V/( d)=1000 134r/机床选取 n =132r/ = p 000=132 000=3)计算基本工时： T=（ L+2） /(f n) =(91+14+2)/(132)= 其中 L=91， 4, (四 ) 精铰 20 （ 1）刀具选择： 20 高速钢锥柄机用铰刀 （ 2）确定切削用量： 背吃刀量 削速度与粗铰，故 n =132r/ 由切削用量简明手册 f=r,取 f=C= p 000=132 20 1000 3） 计算基本工时： T=(L+2)/(f*n) =(91+14+2)/(32) =中 L=91,4, (五 ) 倒角（内孔左侧） （）刀具选择：用粗车 100 外圆左端面的端面车刀。 （）确定切削用量： 背吃刀量 动一次走刀。 V 30， n 1000V/(p d) 1000*30/(0） =13 由机床说明书， n 430r/C = p 000=30*20/1000=27m/ 工序 (一 ) 粗车 90 左端面 （ 1）选择刀具：与粗车 100 左端面同一把。 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 车的余量为 a = (b)确定进给量 查切削用量简明手册：加工材料 刀刀杆尺寸为 16*25 、工件直径90削深度 a =进给量为 根据 械制造工艺设计简明手册表 4 2 3查取横向进给量取 f=r。 (c)确定切削速度 根据切削用量简明手册表 用 质合金车刀加工 182 a =f=r，查出 V =s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量手册表 查得切削速度的修正系数为： 190/ V = V*0*44m/n=155r/ 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 155r/n=136r/实际切削速度 V = p 000=0*136/1000= 综上，此工步的切削用量为： a =f =n =136r/V = （ 3）计算基本工时： L=（ d +2+其中 d=90,5,3=0) =(90 45)/2+4+0+0=1/(136)= (二 ) 粗车 100右端面 (1）选择刀具：与粗车 100 左端面同一把。 （ 2）确定切削用量 : （ a）确定背吃刀量 粗车的余量为 a = (b)确定 进给量： 查切削用量简明手册：加工材料 刀刀杆尺寸为 16*25 、工件直径100削深度 a =进给量为 根据 械制造工艺设计简明手册表 4 2 3查取横向进给量取 f=r。 (c)确定切削速度 根据切削用量简明手册表 用 质合金车刀加工 182 a =f=r，查出 V =s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册 表 查得切削速度 14 的修正系数为： 190/ V = V*0*44m/n=140r/ 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 140r/n=136r/实际切削速度 V =p 000=00 136/1000= 综上，此工步的切削用量为： a =f =n =136r/V = （ 3）计算基本工时： L=（ d +2+其中 d=90,5,3=0) L=(100 45)/（ 2+4+0+0） =1/(136)= (三 ) 半精车 100左端面 （ 1）选择刀具：与粗车 100 左端面同一把。 （ 2）确定切削用量： （ a）确定背吃刀量： 加工余量为 z=一次走刀完成， b）确定进给量： 由机械制造工艺设计简明手册表 3 14 表面粗糙度 铁，副偏角 10 ，刀尖半径 进给量为 r,再根据机械制造工艺设计简明手册表 3 查取横向进量 f =r。 （ c）确定切削速度 根据切削用量简明手册表 182f =r、 车刀为 质合金 )由于实际车削过程使用条件 的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0 V = V*0*9.3 n=252r/ 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 252r/n=238r/实际切削速度 V =p 000=00*238/1000= （ 3）计算基本工时： L=（ d +2+其中 d=100,) =（ 100 0） /2+4+0+0=61= =61/(238)= (四 ) 半精车 100右端面 （ 1）选择刀具：与半精车 100 左端面同一把。 （ 2）确定切削用量： （ a）确定背吃刀量 加工余量为 z=一次走刀完成， （ b）确定进给量 15 由机械制造工艺设计手册表 3 14表面粗 糙度 铁，副偏角 10.，刀尖半径 进给量为 r,再根据机械制造工艺设计简明手册表 3 查取横向进量 f =r。 （ c）确定切削速度 据切削用量简明手册表 182f =r、车刀为 质合金 )由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0 V = V*0*5.2 n=239r/ 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 239r/n=238r/实际切削速度 V =p 000=00*238/1000= （ 3）计算基本工时： L=（ d +2+其中 d=100,5,3=0) =（ 100 45） /2+4+0+0=L i/(f n)=238)= (五 ) 半精车 90左端面 （ 1）选择刀具：与粗车 100 左端面同一把。 （ 2）确定切削用量： （ a）确定背吃刀量： 加工余量为 z=一次走刀完成， （ b）确定进给量： 由机械制造工艺设计简明手册表 3 14 表面粗糙度 铁，副偏角 10 ，刀尖半径 进给量为 r,再根据机械制造工艺设计 简明手册表 3 查取横向进量 f =r。 （ c）确定切削速度 根据切削用量手册表 取： 182199f =r、车刀为 质合金 )由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0 V = V*0*5.2 n=266r/ 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 266r/n=322r/实际切削速度 V =p 000=0*322/1000= 综上，此工步的切削用量为： a =f =n =322r/V = （ 3）计算基本工时： L=（ d +2+其中 d=90,5,3=0) =（ 90 45） /2+4+0+0=L i/(f n)=1/(322)= (六 ) 精车 100左端面 （ 1）选择刀具：与半精车 100 左端面同一把。 16 （ 2）确定切削用量 （ a） 确定背吃刀量 加工余量为 次走刀完成，则 （ b）确定进给量 查机械制造工艺手册表 3 14得 f=r,再由表 4 12,f =r (c)确定切削速度 切削用量手册表 s(由 182f =r（车刀为 质合金 ),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0 V = V*0*9.3 n=1000 100)=252r/ 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 252r/n=322r/实际切削速度 V= 综上，此工步的切削用量为： a =f =r, n =322r/V = (3)计算基本工时： L=d/2+2+于车削实际端面 d=100,，则 L=100/2+4+2+0=61T= =61 1/(322)=七 ) 粗车 100外圆 （ 1）选择刀具： 90 焊接式直头外圆车刀，刀片厚度 5质合金，前刀面带倒棱形，前角为 10，后角 6，主偏角 90，副偏角 8，刀尖圆弧半径 倾角 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 粗车外圆，加工余量为 5+次走刀，则 2= (b)确定进给量 由切削用量简明手册 杆尺寸 16*25， ,工件直径为 100f=由简明手册表 3 查取 f =r。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度 由切削用量手册表 取后刀面磨损最大限度为 接耐用度T=60 (d)确定切削速度 根据切削用量简明手册表 182f =r。车刀为 质合金 ),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0 V = V* 0*9.5 n= 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 17 相近似的机床转速 n=183r/实际切削速度 V =p 000=00*183/1000= 综上，此工步的切削用量为： a =f =n =183r/V = (3)计算基本工时： T=（ L+2+ i/(f n) =(9+3+3+0) 2/(183)= 其中 L=9， ， ， ， i=2 (八 ) 粗车 90外圆 （ 1）选择刀具：与粗车 100 外圆同一把。 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 粗车外圆，加工余量为 5+次走刀，则 2= (b)确定进给量 由切削用量简明手册 杆尺寸 16*25， ,工件直径 为 100f=由简明手册表 3 查取 f =r。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度 由切削用量简明手册表 ，焊接耐用度T=60 (d)确定切削速度 据切削用量简明手册表 取： 由 182f =r、 车刀为 质合金 ),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0V