法兰盘加工工艺及夹具设计

1、哈 尔 滨 理 工 大 学设计题目：制定ca6140车床法兰盘的加工工艺，设计钻49mm孔的钻床夹具设计要求：中批量生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 2009.9.112009.9.29设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书班 级：机 械 03-1 班学 生： 指导教师： 系 主 任：2009年09月13日目录序言2一、零件的分析2（一）零件的作用2（二）零件的工艺分析2二、工艺规程设计3(一)确定毛坯的制造形式3（二）基面的选择3（三）制定工艺路

2、线4（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定5（五）确立切削用量及基本工时6夹具设计：10序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。 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导。一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是

3、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。（二）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100为基准面加工表面这一组加工表面包括： ，的右端面2.以端面为基准，先用的钻头钻孔，然后再用铰刀铰孔由于孔与有跳动的要求，所以要以.以端面为基准3以端面为基准，车、外圆，并导，和，4要以孔为基准，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。二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式 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

4、，故选择铸件毛坯。（二）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，加工工艺过程中回问题百出，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，现选取孔外轮廓表面作为粗基准。 （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。（三）制定工艺路线 制定工艺路线得出发

5、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。 1.工艺路线方案一工序一 车端面及外圆，以为粗基准，选用ca6140机床工序二 以外圆面为基准，钻通孔，先用钻的钻头钻孔，再铰孔达到的尺寸工序三 以外圆面为基准，粗车、外圆，并导，和工序四。以外圆面为基准，并导，和工序五 内孔为基准精车左端面和右端面和保证跳动在0.03内,并车槽工序六 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。工序七 以刚铣的平面定位

6、,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻的通孔,再圹孔到孔,保证尺寸为l=7,再铰孔使其达到所要求的精度。工序九 以孔为基准面,利用专用夹具,钻4个孔。工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度2.工艺路线方案二工序一 车端面及外圆，以为粗基准，选用ca6140机床工序二以外圆面为基准，粗车、外圆，并导，和工序三以外圆面为基准，钻通孔，先用钻的钻头钻孔，再铰孔达到的尺寸以外圆面为基准，粗车、外圆，并导，和工序四。以外圆面为基准，并导，和工序五 内孔为基准精车左端面和右端面和保证跳动在0.03内,并车槽工序六 右端面和一圆面定位,利用两个端

7、面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。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 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻的通孔,再圹孔到孔,保证尺寸为l=7,再铰孔使其达到所要求的精度。工序九 以孔为基准面,利用专用夹具,钻4个孔。工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度虽然工序仍然是十步，多次加工表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳动的要求所以选择第一个方案（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 ”ca6140车床法兰盘”；零件材料为ht200，硬度190210hb，毛皮重量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

8、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（，端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5，取45，100端面长度余量均为4（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中批量生产，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）（五）确立切削用量及基本工时序一 以外圆为粗基准，粗车外圆及其右端面。1

9、. 加工条件工件材料：ht200,b =0.16gpa hb=190241,铸造。加工要求：粗车外圆，尺寸保证到。机床：ca40车床。刀具：yt5确定加工时间：工序：确定加工时间 由于余量为8mm，因此分二次切削，吃刀深度为=4mm 查切削用量简明手册，进给量f=0.4mm/r （表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min=161m/min (2.70m/s)确定机床主轴转速：=15.72r/s (935r/min)按机床取=900r/min=15r/s实际切削速度为v=15r/s 车外圆时=15.3s (0.26min)车端面时工序ii查切削用量简明手册，进给量f=0.36mm/rd取16

10、mm时v=14m/min 根据z525钻床说明书，可考虑选择，故取 钻、扩孔时= =2.65min铰孔时 取 工序iii 车削条件和参数跟工序i一致 =工序iv =工序v 刀号yg6 查手册 余量为0.6mm 取f=0.56mm/r n=根据ca6140 选实际切削速度工序vi 由于铣的量为21mm 故要三次粗铣，一次精铣 分别为 工序vii 由图可知余量为11mm，故可分二次粗铣，一次精铣 工序：先用钻头钻通孔，再圹孔到，再叫空铰孔到达所要求的精度查手册，知钻孔时，钻的钻头孔： 查手册去标准值 铰孔时、 取 工序：由于钻4个孔，先用的钻头钻，然后再铰孔 钻孔时：、 铰孔时：、 由于速度是一样

11、的所以 查表可知道取 工序：、两外圆面，和、两端面，使其达到所要求的粗糙度。1选择砂轮： gb46zr1a6p2切许用量的选择： n砂=1500、 v砂=27.5 轴向进给量 工件速度 径向进给量 双行程3 切削工时 夹具设计：为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 定位误差分析：1 定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即2 由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为3 钻削力的计算： 刀具选用高速钢材料 查机床夹具设计手册表1-2-8 、4 夹紧力计算：查机床夹具设计手册由表1-2-23可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0查表1-2-21： 229选用梯形螺纹有利于自锁850由于工件为垂