CA6140车床上的法兰盘设计说明书

1、仅供个人参考不得用于商业用途CA6140车床上的法兰盘1、零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘，法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。1.2零件的工艺分析For pers onal use only in study and research; not for commercial use法兰盘是一回转体零件，有一组加工表面，这一组加工表面以 2000.045mm的 孔为中心，包括：两个10034mn的端面,尺寸为45；.017mm的圆柱面,两个90mm的端面及上面的4个9mnm勺透孔.45006mmfl外圆柱面及上面的 6mm的销孔，90mn端面上距离中心线分

2、别为34mn和24mn勺勺两个平面.并且其余加工面都与它有位置关系，可以先加工它的一个端面，再借助专用 夹具以这个端面为定位基准加工另一端面，然后再加工其它加工表面.2、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,由于该零件是中批生产，而且零件轮廓尺寸不大，故采 用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造， 再进 行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。2.2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，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无

3、法正常进行。1）粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是仅供个人参考不得用于商业用途不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对 本零件而言， 由于每个表面都要求加工， 为保证各表面都有足够的余量， 应选加 工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则） 现选取45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消 除工件的六个自由度，达到完全定位。2）精基准的

4、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。2.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点， 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。 在生产纲领一确定为中批生产的条件下， 可以考虑 采用万能性的机床配以专用工夹具， 并尽量使工序集中来提高生产率。 除此以外， 还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。一.工艺路线方案一工序1粗车100端面及外圆柱面,粗车B面，粗车90的外圆柱面工序2粗车45端面及外圆柱面，粗车 90的端面工序3钻、粗铰 20的孔工序4钻4孔，再钻 6孔工序5半精车100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车

5、90的外 圆柱面，车100、90的倒角，车45两端过渡圆弧，车 20孔的左端倒角工序6半精车45的端面及外圆柱面， 半精车90的端面， 车3*2退刀 槽，车45的倒角，车20内孔的右端倒角工序7精车100的端面及外圆，精车B面工序8精车45的外圆，精车90的端面工序9精绞20的孔工序10钻49透孔工序11粗、精铣90mn圆柱面上的两个平面工序12磨100、 45的外圆柱面工序13磨B面工序14磨90mn外圆柱面上距离轴线24mn的平面工序15划线刻字工序16100mn外圆无光镀铬工序17检查、入库二.工艺方案二工序1粗车100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车90的外圆柱面 工序2粗车45端面及外

6、圆柱面，粗车 90的端面工序3钻、粗绞20的孔仅供个人参考不得用于商业用途工序4粗铣90圆柱面上的两个平面工序5半精车100的端面及外圆柱面， 半精车B面， 半精车90的外圆 柱面， 车100、90外圆柱面上的倒角，车 45两端过渡圆弧， 车20孔的左端倒角工序6半精车45的端面及外圆柱面，半精车 90的端面，车3*2退刀 槽，车45圆柱面两端的倒角，车 20内孔的右端倒角工序7精车100的端面及外圆，精车B面工序8精车45的外圆，精车90的端面工序9精绞20的孔工序10精铣90圆柱面上的两个平面工序11钻4个9的孔工序12钻4孔，绞6孔工序13磨100、45的外圆柱面工序14磨B面工序15磨

7、90外圆柱面上距离轴线24mm勺平面工序16划线、刻字工序17100mn外圆无光镀铬工序18检测、入库三工艺方案的比较与分析40.03上述两个方案的特点在于：方案一在工序W钻 4mm孔，再钻60mm孔 由于在设计夹用夹具时要以 90mm圆柱面上的一个平面来定位，所以应把铣 也.0390mn圆柱面上的两个平面这一道工序放在钻 4孔，再钻60mn孔工序前。并 且工序 川与工序V序可并为一个工序，否则有点繁琐。改正后即得方案二，综 合起来比较合理。2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT200，毛坯重量约为1.4kg,生产类型为中批生产， 采用铸造毛坯。根据上述原始资料及

8、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：4501、45.017mm外圆表面：此表面为IT6级精度，表面粗糙度需达Ra0.8,查仅供个人参考不得用于商业用途【4】金属切削速查速算手册可得:工序名称工序余量工序基本尺寸精车0.645半精车1.445.6粗车347毛坯5502、外圆表面10q34mm:工序名称工序余量工序基本尺寸精磨0.245粗磨0.845.2半精车146粗车247毛坯4494、孔2000.045mm:工序名称工序余量工序基本尺寸铰孔0.220工序名称工序余量工序基本尺寸精车外圆0.6100半精车外圆1.4100.6粗车外圆4102毛坯61063、B面中045

9、“6外圆柱面:仅供个人参考不得用于商业用途钻孔1819.8毛坯实心5、90、100两端面:工序名称工序余量精磨0.2粗磨0.8半精车1粗车2毛坯42.5确定切削用量工序1粗车100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车90的外圆柱面机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片的材料为YT15粗车100mm端面查【5】 切削加工简明手册P306表734,得ap=4mm, f =0.9mm/r, v=1.83r/s(2)粗车100mm外圆柱面查【5】切削加工简明手册，得ap=2mm, f =0.9mm/r, v=2.50m/s(3)粗车B面查【5】切削加工简明手册，得ap=1mm, f =0.9mm/r, v

10、=2.22m/s工序2粗车45端面及外圆柱面，粗车 90的端面机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片的材料为YT15粗车45；.o仃mn端面查【5】切削加工简明手册P444表8-50, 得ap=1.5mm, f =0.7mm/r, v=3.12m/s(2)粗车4500.017mn外卜圆柱面查【5】切削加工简明手册，得ap=1.5mm, f =0.7mm/r, v=1.48m/s(3)粗车90mm端面查【5】切削加工简明手册，得ap=1mm, f =0.7mm/r, v=2.25m/s工序3钻、粗铰20的孔(1)钻18mm孔机床：立式钻床刀具：高速钢钻头仅供个人参考不得用于商业用途查【5】P4

11、57表870，得ap=9mm, f =0.3mm/r, v=0.52m/s(2)粗铰19.8mm孔查【5】切削加工简明手册，得ap=0.9mm, f =0.5mm/r, v=0.30m/s工序4粗铣90圆柱面上的两个平面机床：组合机床刀具：硬质合金三面刃铣刀YT15(1)铣距中心线34mm的平面。查【5】切削加工简明手册，得ap=5mm, f =0.3mm/齿,v=0.12m/s粗铣距中心线24mm的平面查【5】切削加工简明手册，得ap=5mm, f =0.3mm/齿,v=0.12m/s工序5半精车100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车90的外圆柱面，车100、90外圆柱面上的倒角，车 4

12、5两端过渡圆弧，车 20孔 的左端倒角(1)半精车100mm端面查【5】P445表851，得ap=0.5mm, f =0.5mm/r, v=2.1m/s(2)半精车 100mm外圆柱面查【5】切削加工简明手册，得ap=0.7mm, f =0.28mm/r, v=2.1m/s(3)半精车B面查【5】切削加工简明手册，得ap=0.5mm, f =0.50mm/r, v=2.13m/s工序6半精车45的端面及外圆柱面，半精车 90的端面，车3*2退刀槽，车45圆柱面两端的倒角，车 20内孔的右端倒角(1)半精车450.017mn端面查【5】P445表851，得ap=0.5mm, f =0.20mm/

13、r, v=1.97m/s(2)半精车45.017mm外圆柱面查【5】切削加工简明手册，得ap=0.7mm, f =0.20mm/r, v=1.57m/s(3)半精车90mm端面查【5】切削加工简明手册，得ap=0.5mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s工序7精车100的端面及外圆，精车B面(1)精车100mm端面查【5】切削加工简明手册，得ap=0.3mm, f =0.20mm/r, v=1.56m/s(2)精车100mm外圆柱面查【5】切削加工简明手册，得ap=0.3mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s仅供个人参考不得用于商业用途(3)精车B面查【5】切削加工

14、简明手册，得ap=0.3mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s工序8精车45的外圆，精车90的端面精车45；.0i7mn外圆柱面：查【5】切削加工简明手册，得ap=0.3mm,f =0.20mm/r, v=2.25m/s(2)精车90mm端面：查【5】切削加工简明手册，得ap=0.3mm, f=0.20mm/r, v=2.25m/s工序9精绞20的孔查【5】切削加工简明手册，得ap=0.1mm, f =0.50mm/r, v=0.29m/s工序10精铣90圆柱面上的两个平面查【5】切削加工简明手册，得ap=1mm, f =0.20mm/齿,v=0.20m/s工序11钻、绞4-9的

15、孔机床：Z525立式钻床刀具：高速钢麻花钻查【5】切削加工简明手册，得ap=4.5mm, f =0.13mm/s, v=0.50m/s工序12钻4孔，扩6孔机床：Z525立式钻床刀具：高速钢麻花钻(1)钻4mn孔查【5】切削加工简明手册，得ap=2mm, f =0.13mm/齿,v=0.50m/s(2)扩6mn孔查【5】切削加工简明手册，得ap=2mm, f =0.13mm/齿,v=0.50m/s工序13磨100、45的外圆柱面机床：MQ1350A轻型外圆磨床(1)磨100mm外圆柱面查【5】切削加工简明手册，得：工件速度vw=0.3m/s纵向进给量fa=0.5B=20mm切削深度fr=0.0

16、157mm/st(2)磨45mm外圆柱面查【5】切削加工简明手册，得：工件速度vw=18m/min纵向进给量fa=0.5B=20mm切削深度f=0.0157mm/st工序14磨B面机床：MQ1350A轻型外圆磨床查【5】切削加工简明手册，得：仅供个人参考不得用于商业用途工件速度vw=18m/mi n纵向进给量fa=0.5B=20mm切削深度fr=0.0157mm/st工序15磨90外圆柱面上距中心轴线24mm勺平面机床：MQ1350A轻型外圆磨床查【5】切削加工简明手册，得：砂轮轮速v砂=27.5m/s工件速度vw=10m/min轴向进给量fa=0.5B=20mm切削深度fr=0.015mm/

17、st最后，将以上各工序切削用量，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺 过程卡片，见所附卡片。3、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过与指导老师协商，决定设计第4道工序一铣距零件中心线分别为24和34的 两平面的夹具。本夹具将用于组合机床，对工件对铣加工，刀具为镶齿三面刃铣 刀。3.1夹具分析本夹具主要用来距中心线24和34的两平面，此平面的形位公差和表面要求 均较高，无特殊要求，且加工此平面时 100鳥2mm轴的外端面及 2000045孔的 内表面都已加工出来，可用来作为此工序的定位面。因此在本道工序，在保证提 高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以

18、设计选用比较简单的夹具。3.2夹具设计3.2.1定位基准的选择由零件图可知，待加工平面对 2000045的轴线有平行度要求，对 100的底 端面有垂直度要求，其设计基准为 20o.45孔的中心线。本设计选用以20o。045孔的内表面和 1000342的底端面为主要定位基面， 另选用 100mm勺上端面作为 辅助定位基准。 为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。如上所述，本设计采用螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件 组成的夹紧机构。仅供个人参考不得用于商业用途螺旋夹紧机构不但结构简单、 容易制造， 而且由于缠绕在螺钉表面的螺旋线 很长升角又小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好，

19、夹紧力和夹紧行程都很大，是 手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构。3.2.3定位误差分析夹具的主要定位元件为支撑板和定位销。 支撑板夹具装配后的技术要求统一 磨，支撑板的定为表面与夹具体底面平行度误差不超过0.02；定位销需自行设计，夹具体上装定位销销孔的轴线与夹具体底面的垂直度误差不超过0.02。夹具的主要定位元件为短定位销限制了两个自由度,支撑板限制三个自由度 绕铣刀轴线旋转方向的自由度无须限制，因为此方向自由度对加工尺寸没有影 响。3.2.4夹具设计及操作的简要说明在设计夹具时， 应该注意提高劳动生产率。 为此，应首先着眼于机动夹紧而 不采用手动夹紧。 因为这是提高劳动生产率的重要途径。 但

20、由于本夹具是应用于 组合机床上， 两铣刀同时工作的对铣加工， 夹具尺寸不能很大， 如果采用机动夹 紧，夹具势必过于复杂和庞大，本夹具为了提高生产率和降低生产成本， 考虑简 单、经济、实用,减轻工人劳动强度， 采用螺旋夹紧机构,操作非常简单,先拧松 夹紧螺母,稍旋转弯头压板，将工件放置在夹具支撑板上，由定位销定位,再将压 板旋转复位，拧紧螺母达到夹紧要求即进行铣削加工.本工序采用的是专用的组 合机床，高速钢镶齿三面刃铣刀来铣侧端面， 因而不需要很大的夹紧力， 而且可 以采用长柄扳手，只需拧松两个夹紧螺母即可，因而工人的劳动强度不大。仅供个人参考不得用于商业用途4、设计小结本次课程设计是对上学期所学机械设计制造基础课程和生产综合实习的 检测和应用，将课本上所学的和实习中看到的结合起来， 在此基础上， 发挥自己 的创造力，进行实际设计工艺过程和夹具。在本次设计过程中， 我们阅读了一些技术资料及设计手册， 认真探讨了机械 领域内的各种基本问题。 因此，本次设计不仅加强了对自己所学专业课程的理解 和认识，而且也对自己的知识面进行了拓宽。此外，本次设计在绘图的过程中， 使用了AUTOCAD绘图软件，并同时进行了手工绘图，这些都不同程度地使我 们学到了更多的知识，进一步提高了我们绘图识图的能力。但知识所学有限， 实际经验更加不足， 因此我