CA6140车床法兰盘零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计

机械制造技术基础

阐明书

题目：CA6140车床法兰盘(831004)零件的机械加

工工艺规程制定及精铳①90上下两面工序专用夹具

的设计。

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完毕日期：

机械制造技术基础

任务书

1、内含：

2、机床专用夹具总装图1份

3、夹具零件图4份

4、零件毛坯图1份

5、机械加工工艺过程卡片及选定工序H勺工序卡1套

6、阐明书1份

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序言

「.艺学是以研究机械加I.匚艺技术和夹具设计为主找术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联络生产实践,同步它又具有很强的综合性，

此次课程设计的课题是CA6I40车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计、主要内容如下：

首先,定零件进行分析，主要是零件作用I向分圻和工艺分析，经过零件分析能够了解零件H勺基本情况，而工艺分析能够懂得零件的加工表面和加工

要求。根据零件图提出的加工要求，拟定毛坯的制造形式和尺寸确实定。

第一.步，进行基面口勺选择.拟定加工过程中的J粗基准和精基准。根据选好的基准，制定工艺路线,一般制定两种以上的工艺路线,经过工艺方案的

比较与分析，再选择能够使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的确保的-一种工序。

第三步,根据已经选定的工序路线，拟定每一步的切削用量及基本工时.并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。

最终，设计第七道工序一铳距①90mm中心线24mm和34mm两侧平面的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计

算和定位误差H勺分析。然后把设计的过程整顿为图纸。

经过以上的概述，整个设计基本完毕。

课程设计是我们对大学三年I向学习的一次进一步的综合性口勺总考核，也是一次理论联络实际I向训练，这次设计使我们能综合利用机械制造工艺学

中的基本理论.并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和处理工艺问题,初步具有了设计一种中档复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程

口勺能力和利用夹具设计的基本原理和措施.拟订夹具设计方案,完毕夹具构造设计的能力，也是熟悉和利用有关手册、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。所以，它在我们大学生活中占有主要地位。就我个人而言，我也希望经过这次设计对自己将来料从事的工作进行一次适

应性心理，从中锻炼自己分析问题.处理问题的能力，对将来的工作发展打卜.一种良好的基础。

因为能力所限,设计还有许多不足之处,恳请各位老师予以指教。

谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可如下载阐明书，我这里还有一种压缩包，里面有相应的word阐明书和

CAD困纸（附带机械加工工艺工序卡13张、零件图、毛坯图、定位销、支撑板、夹详细零件图、夹具装配图）。

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目录

序言...................................

一、零件的分析...........................

1.1零件的作用........................

1.2零件的工艺分析....................

二、工艺规程设计.........................

2.1拟定毛坯制造措施，初步拟定毛坯形状...............6

2.2基准的选择........................

2.3制定工艺路线......................

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定

2.5拟定切削用量及基本工时...............

三、夹具设计.............................

3.1问题的提出........................

3.2夹具设计...........................

四、设计小结

五、参照文件

一、零件的分析

1.1零件的作用

题目所给定时零件是CA6140车床上的法兰盘，主要是用来安装在机床上,起到导向的作用使机床实现进给运动，零件上精度要求较高的两个平面用以装配、4个孔是

用于连接其他机构或零件的。它位于车床蛙杆的末端，主要作用是标明刻度.实现纵向进给。零件的小外网上标有刻度线,用来对齐调整刻度盘卜上勺刻度值.从而能

够直按读出所调整的数值：外圆上钻有底部为小20mm上部为e20mm的定位孔,实现精拟定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明经过，本身没有受到多少力的作用。

该零件年产量为4000件，设其备晶率a为4%.机械加工废品率B为1%.则该零件的年生产纲领为：N=Qn(l+a+B)=4(X)0X1(1+4%+1%)=4200(件，年).查表可知该产品为中

批生产.

1.2零件的工艺分析

法兰盘是一回转体零件,法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定口勺位置要求。现分述如下:

1.以中mm外圆为中心I向加工表面:

这一组加工表面涉及：小45mm外网1、端面及倒角：小100mm外回，过分倒网IR5：①20内孔及其左端倒角CL5。

2.以中外圆为中心I内加工表面：

这一组加工表面涉及：端面，①90mm外风端面，倒角C1.5：切槽3X2；内孔的右端倒角C1。

3.以力20mm的孔为中心加工表面：

这一组加工表面涉及：小45mm外圆，端面：小100mm外圆.端面.侧面：小901nm外圆：小45mm外圆,过分圆角R5：4Xd>9mm孔和同轴口勺小

6mm孔。

它们之间有一定H勺位置要求，主要是：

（-）左端面与e20mm孔中心轴的跳动度为0.02：

（二）右端面与（p20mm孔中心轴线的跳动度为0.03:

（三）q>45n:m的外圆与（p20mm孔口勺圆跳动公差为0.03。

经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基也，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，确保它们口勺位置精

度。

二、工艺规程设计

2.1拟定毛坯制造措施，初步拟定毛坯形状

零件材料为HT200.因为零件年产量为4200件，已达成中批生产II勺水平,而且零件轮廓尺寸不大,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提升生产率确保加工精度后可

采用铸造成型.零件形状并不复杂，所以毛坯形状能鲂与零件的形状尽量接近，内孔不铸出.毛坯尺寸经过拟定加「•余量后再决定.

2.2基准时选择

基准选择是工艺规程设计中的主要工作之一。基面选择得正确与合理，能够使加工质量得到确保，生产率得以提升。不然，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匚工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑怎样分配各加工表面的

余量：二要考虑怎样确保不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求经常是不能兼顾H勺.但对于•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，因为每个表面都要求加工，为确保各表面都有足够的余量，应选加工余量最小I向面为粗基准（这就是粗基准选择原则里

口勺余量足够原则）现选用外圆柱面和端面作为相基准。在车床上用带有子「I的三爪卡盘夹住工件.消除工件的5个自由度，达成完全定位。

2）精基准的选择

精基准时选择主要考虑基准重叠与统一基准原则。以①20mm孔为精基准。当设计基准与工序姑准不重看时.应该进行尺寸换算.这在后来还要专门计算.此处不在反

复。

2.3制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应该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确保。在生产纲领一拟定为中批生产的条件下.

能够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升生产率。除此以外，还应该考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1）工艺路线方案一

工序1:粗车小45mm柱体的右端面.粗车右端面，车槽3X2mm.粗车、

半精车外圆，车右端倒角。

工序2:粗车小100mm柱体左、右端面，粗车小90mm柱体左端面，半精车

力100mm左、右端面、690111111左端面，粗乍外圆645mm、6100mm,

半精车外圆4>45mm、小100mm、e9cmm,车-100mm柱体的倒角,

半精车（p45mm柱体的过分倒圆。

工序3:精车4>100nim左端面，小90mm右端面。

工序4:钻、扩、粗较、精较孔力20mm至图样尺寸并车.孔左端H勺倒角

工序5:粗铳、精铳d>900mm柱体H勺两侧面。

工序6：钻64mm孔，扩、较66mm孔

工序7:钻4X4>9mm透孔。

工序8：磨削外圆面小<t>90mm。

工序9：磨削B面.及小45mm外圆面、6100mm右端面、690mm左端面。

工序10:B面抛光。

工序11:lOOmin外阴刻字刻线。

工序12:6100mm外圆无光镀铭。

工序13:检测入库。

2)工艺路线方案二

工序I粗车6100mm柱体左端面、外风粗车B而

匚序2钻中心孔618mm,扩孔619.8mm,粗饺619.94mm、精绞620mm孔

工序3粗车右小45mm柱体右端面、外圆、小90mm外圆及右端面，

工序4半晴车*l(X)mm左端面、外圆，半精车B面并倒角CI.5,半精车

4>90mm外圆,4>20左侧倒角C1

工序5半精下右力45mm外圆及右端面，倒角C7,半精乍4>9()mm右侧面,

切槽3X2mm,车小20mm孔右端倒角C1

工序6精车6100mm柱体左端面、外圆，精乍B面，乍过渡圆角R5

工序7粗铳、精铳<p90mm柱体的两侧面

工序8钻4X(D9mm透孔

工序9钻。4mm孔，扩、较小6mm孑L

工序10磨削B面

工序11磨削外圆面（pl00mm、（p90mm

工序12磨削（p90mm凸台距高轴线24mm的侧平面

工序13金刚石车外圆、（p90mm右侧面

工序14B面抛光

工序15中100mm划线刻字

工序16300mm外圆无光镶铭

工序17检则入库。

3）工艺方案的比较与分析

①表面是层次加工时基准，方案•中在加工其外阿表面司步进行r导角.工序较为集中.也以便装夹，在一•定程度卜.提升r生产效率。而方案二采用下削端面.能够

确保精度，方案一的效率虽高但精度不能确保，应把确保精度放在首位，因为各端面及外圆柱面都与020轴线有公差确保，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用孔中

2（）为定位基at.故选用方案二。

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定

根据工序（或工步）

上述原始经济精度

资料及加

工序（或工工序（或工工序（或工工序（或工步）衣而相描

工工艺.

步）名称步）余址步）基本尺寸尺寸及其偏差度（Ra）

参照《实公差等毁公差

用机械加

工工艺手

册>分别

拟定各加

工表面的

机械加工

余工

量、

序寸及

尺

毛尺寸

如坏

•

下•

{单位

自

m)

In加i

邛顺M

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6.3

3

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右端

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3

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41

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0.02

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半料

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6.3

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