机械制造工艺学课程设计CA法兰盘

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性的总复习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。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。物化的基础及工艺装备(年产量4000件)绪论机械制造工艺学课程设计是在学完了机械设计制造工艺学、进行了生产实习之后的下一个教学环节。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 (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。 (2)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。 (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，能够做就我个人而言，我希望能通过这次课程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，恳请老师给予指导目录1.2零件的工艺分析12工艺规程设计1确定毛坯的制造形式11序言机械制造工艺学课程设计是我们在学完大学的全部课程后进行的，是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件(CA6140车床法兰盘)的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的制定工艺路线1 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定2 确定切削用量及基本工时3 工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 (一)零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘(见附图1)，法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。零件上精度要求较高的两个平面用以装配。(二)零件的工艺分析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Φ20+0.045为中心,包括:两个00.340.017m0.6这组加工表面是以Φ20+0.045mm为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的0一个端面,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. (一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT15-33，由于零件年产量为4000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。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。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Φ45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，此处不在重复。(三)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。工序3粗铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面端面孔两端的倒角柱面工序9精铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序15刻字划线工序16检查入库2、工艺方案二：左端倒角精车Φ45端面及外圆柱面0.20.5.344上述两个方案的特点在于：方案一采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与Φ20轴线有公差保证，所以加孔由于在设计夹用夹具时要以Φ90mm圆柱面上的一个平面来定位,所以应把铣Φ90mm圆柱面上的两个平面这一道工序放在钻Φ4孔，再钻Φ60.03mm孔因此最后确定的加工工艺路线如下：B车Φ90的外圆柱面角圆柱面两端的倒角，车Φ20内孔的右端倒角工序16刻线刻字工序17检测入库(四)机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定生产，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，工序尺寸及毛坯尺35.3446-0。461粗车2470参照《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公差铰孔20Φ20+0.0450扩孔Φ钻孔918Φ18毛坯101)按照《工艺手册》，铸件重量为，Φ450mm端面的单边加工余量为2.0~3.0，2)精车余量：单边为(见《实用机械加工工艺手册》中表3.2-2)，精车公差既为零件公差-0.08；3)半精车余量：单边为(见《实用机械加工工艺手册》中表11-27)，半精车公差的4)粗车余量：粗车的公差余量(单边)为Z=2.0-0.2-0.6=；粗车公差：现在规定本工步(粗车)的加工精度为IT11级，因此，可以知道本工序的加工尺寸铸造毛坯粗车半精车精车加工前尺最大寸最小加工后尺最大 寸最小8加工余量2(五)确定切削用量及基本工时B车Φ90的外圆柱面HTMPa模铸b求：车削Φ100mm端面及外圆柱面，粗车B面刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=2．计算切削用量1)已知毛坯长度方向的加工余量为3+0..8mm,考虑的模铸拔模斜度，=4mm2)进给量f根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25mm按CA6140车床说明书(见切削手册)取f=/r3)计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)v=Cvk(m/min)cTmaxvfyvvpvv4)确定机的主轴转速k(b)nF=()0.65Mp650650=(b)nF=()1.0sπdπx100W600r/min。现选取=480r/min。＝CaxFpfyFpvnFpkppFpcppFp220Mp650650FpFpFpt=l+l1+l2+l3=40+2=0.098(min)mnf4800.9w(2)粗车Φ100mm外圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度m3)计算切削速度v=Cvk＝132m/mincTmaxvfyvvp4)确定机床主轴转速sπdπx100Wn所以实际切削速度5)检验机床功率所以实际切削速度5)检验机床功率CaxFcfyFcvnFckccFpcc600600切削时消耗功率＝Fvcc够，可以正常加工。6)校验机床进给系统强度已知主切削力而轴向切削力＝CaxFffyFfvnFfkffFpff其中FfFfFfFf220取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530N(见《切削手册》表1.30)故机床进给系正常工作。w2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=/r3)计算切削速度v=CvkcTmaxvfyvvp所以所以v0.97=126m/minvv4)确定机的主轴转速sπdπ106W所以实际切削速度=dnsnf4000.9w刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸1625mm,=90,=15,=12,=余量Z=Cv=v=vkccTmaxvfyvpv=0.97=187m/minvv3)确定机床主轴转速sdπ50W所以实际切削速度=dnst=l+l1+l2i=31x1=0.06(min)nf600x0.9w2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=/r3)计算切削速度Cv=vkcTmaxvfyvvp所以v=34210.97=89m/minvv4)确定机床主轴转速sπdπx50W所以实际切削速度=dnsl+l+lt=l+l+lnfwt=12l+t=12nfw1)切削深度单边余量为Z=一次切除。2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=/r3)计算切削速度Cv=vkcTmaxvfyvvp所以v=3420.97=122m/minvv4)确定机床主轴转速sπdπ90W所以实际切削速度=dns5)切削工时t=12ilt=12infwt=12l+t=12nfw得V=35m/min.3)确定机床主轴转速sπdπ18Wmin所以实际切削速度nfnfwt==105=0.63(min)w根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为f=(1.2~1.8)f钻v=v=(~)v23钻式中的、——加工实心孔进的切削用量.现已知==v2.25=/min.3)定机床主轴转速sπdπ19.8W所以实际切削速度t==105=(min)nf2750.5w机床：铣机床刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-64选用硬质合金三面刃铣刀YT15.铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=401)削深度2=10mm所以有=5mmf取f=/齿4)定机床主轴转速ssπdπ100W按机床说明书(见《工艺手册》表6-39),与21.97r/min相近的机床转速为22.5r/min。min所以实际切削速度n=c=t=12==(min)f60当=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为查机床说明书有=60(mm/min)t=l+l1+l2=90=(min)f60m铣两次的总时间为t机床：铣机床刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-64选用硬质合金三面刃铣刀YT15.铣刀寿命T=180min,D/Z=100/10,B=40/1)切削深度4=20mm所以有=5mmf齿取f=/齿4)确定机床主轴转速sπdπ100W按机床说明书(见《工艺手册》表6-39),与21.97r/min相近的机床转速为22.5r/min。in所以实际切削速度当=22.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为查机床说明书有=60(mm/min)l+l+l90m铣4次的总时间为4t=4x1.5=6minBΦ100、Φ90外圆柱面上的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。机床主轴转速＝480r/mintmin)mnf4800.5w粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略进给量f根据《机械加工工艺手册》表2.4-2取f=/r所以切削工时t=粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。机床主轴转速＝400r/mint=i;其中l=30mmnfwnf4000.5w圆柱面两端的倒角，车Φ20内孔的右端倒角余量Z=2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=/r3)计算切削速度v=CvkcTmaxvfyvvpl+ll+l+lt=12nf所以v=3420.97=187m/minv4)确定机床主轴转速sπdπx50Win所以实际切削速度粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。机床主轴转速＝480r/minnf000.2w1)切削深度单边余量为Z=一次切除。2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=/r3)计算切削速度Cv=vkcTmaxvfyvvp所以t=12t=12infwl+l+lwvv4)确定机床主轴转速sπdπ90WW)切削深度单边余量为Z=2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=/r3)计算切削速度所以实际切削速度=dnsCv=vkl+l+lcTmaxvfl+l+lcTmaxvfyvvpt=12infwnf4800.2w所以v=0.97=96m/min所以vv工序7精车Φ100的端面及外圆，精车B面4)确定机床主轴转速sπdπ50W所以实际切削速度mnfmnf4800.2w(2)精车Φ100mm外圆柱面5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略进给量f根据《机械加工工艺手册》表2.4-2取f=/rnf粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略进给量f根据《机械加工工艺手册》表2.4-2取f=/rnfwnrmin所以切削工时t==0.33minw粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。机床主轴转速＝480r/minnf4800.2wZ分两次切除。2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=/rC3)计算切削速度v=v3)计算切削速度vcTmaxvfyvvp所以v=0.97=96m/min所以vv4)确定机床主轴转速sπdπ50W所以实际切削速度nf0.1w1)切削深度单边余量为Z=一次切除。2)进给量根据《机械加工工艺手册》取f=/r3)计算切削速度Cv=vkcTmaxvfyvvp所以v=134m/minvv4)确定机床主轴转速sπdπ90W所以实际切削速度=dnst=12infwnf4800.2w(1)绞孔至ΦΦ20+0.045mm0fr机床选取/rv.25=/min.3)定机床主轴转速sπdπ20W所以实际切削速度t==101w(1)精铣上两平面1)切削深度查《机械加工工艺师手册》表10-119,取=1mm4)确定机床主轴转速0v100011.4sπdπ100W按机床说明书(见《工艺手册》表6-39),与36.3r/min相近的机床转速为37.5r/min。.5r/min。所以实际切削速度当=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为查机床说明书有=80(mm/min)t=12==(min)t=12==(min)f80m铣2次的总时间为2t刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ9.V=30m/min.3)定机床主轴转速sπdπ9W所以实际切削速度l+l+ltl+l+lt=12nfw由于有四个孔所以切削工时为4t刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ4.3)确定机床主轴转速n=c=2388r/minsπdπ4W刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ6.3)确定机床主轴转速sπdπ6W所以实际切削速度t=l+l1+l2=14=0.07(min)w13磨Φ100、Φ45的外圆柱面机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料2)切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有工件速度＝18m/min纵向进给量＝0.5B＝20mm(双行程)切削深度＝/st2DbZkt=bar式中D---被加工直径b----加工宽度Z--单边加工余量K---系数V---工作台移动速度--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量t=＝0.55(min)机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料2)切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有工件速度＝18m/min纵向进给量＝0.5B＝20mm(双行程)切削深度＝/st2DbZkt=bar式中D---被加工直径b----加工宽度Z--单边加工余量K---系数V---工作台移动速度--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量t=＝0.3(min)机床MQ1350A轻型外圆磨床1)选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料2)切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有工件速度＝18m/min纵向进给量＝0.5B＝20mm(双行程)切削深度＝/st3)切削工时2DbZkt=barD---D---被加工直径b----加工宽度Z--单边加工余量K---系数V---工作台移动速度--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量t=＝2.5(min)工序15磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面机床MQ1350A轻型外圆磨床2)切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有nrmin床说明书)v=/s工件速度轴向进给量切削深度3)切削工时2DbZkt=barD---被加工直径b----加工宽度Z--单边加工余量K---系数V---工作台移动速度--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量t=＝0.53(min)最后，将以上各工序切削用量，工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机FF=9.81CdZFfyFkF0FFFFF由于工件所受加紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切削力作用下沿φ90mm段较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力为：较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力为：Q=，fH+l1安全系数K=KKKKK，12345械加工工艺综合卡片，见所附卡片。三、夹具设计 (一)问题的提出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。HmmZB高速钢，在法兰盘的φ45外圆表面上加工孔。利用本夹具主要用来加工φ6H9mm，这个孔内表面的粗糙度