法兰盘工艺及夹具课程设计说明书

1、零件的分析（-）零件的作用题目给的零件是CA6140卧式牟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IOO外圆上标有刻度线，用來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。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过.木身没有受到多少力的作用。该零件年产虽为4000件, 设其备品率为4%,机械加工废品率为1%.则该零件的年生产纲领为：N=Qnd+ + ）=4OOOX l（l+4%+l%）=4200（it/年），法兰盘的年产量为4200件.査表可知该产品为中批生产。（二零件的工艺分析法兰盘共有三组加匸表面，他们之间有一定的位宜嬰求。现分述如下：1以4>

2、;20的孔为中心加工表面：2俩端面：3以090为中心的加工表面。它们之间的位宜要求主要是：（1）IOOmm左端個与45 mm孔中心轴的跳动度为:（2）9（）nn右端面与45 mm孔中心轴线的跳动度为。经过对以上加匚表面的分析我们可先选定粗基准加丄出精基准所在的加丄表面然后借助专用夹具对 其他加工表面进行加工.保证它们的位迓精度。二工艺规程设计（-）确定毛坯的制造形式 零件材料是HT200. 零件年产虽是中批虽而且寥件加匸的轮廓尺寸不大,在考 虑提商生产率保证加匸精度后可采用铸造成型，采用方法为砂模机器造型。零件形状并不复杂，I大I此毛坯 形状可以与零件的形状尽址接近.内孔不铸出。（二基准的选择

3、1粗基准的选择閃为法兰盘可归为轴类零件，一般以外圆作为粗基准。一般以非加丄表而作为粗基准.但木零件各面 均需加I此时应以加丄余虽最小的面为粗基准.所以对于本零件可以先以法兰盘右端45的外圆及90的 右端面作为粗基准.利用三爪卡盘夹紧4>45 mm外圆可同时削除五个自由度，再以90的右端面定位可削 除自由度。2精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。以20mn孔为精基准。（三）制定工艺路线制定匸艺路线应该使寥件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位宜精度）和表Ifri质虽等技术要求能得到合 埋的保证。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吉用夹具，并尽址使

4、1： 序集中来提高生产率。还有.应当考虑经济效果，以便降低生产成木。I工艺路线方案一（一）匸序I粗午IOOmm柱体左右端血及外圆外圆留有余虽。以右端45 mm为粗基准（二）工序II钻、扩、粗咯 精饺20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。（三）工序III粗车45 90的外圆,粗车各瑞面,粗车90的倒角粗车3x2的槽 R5的圆角。以20 为精基准。（IIy）工序IV半精车90外圆及各瑞面,车槽3X2, R5的恻角。（五）工序V 半精zl（X）左右端面及外圆，精午OIOO的左端血。（A） E序Vl粗铳90的左端面：粗铳、精铳90柱体右侧面。（七）工序Vll钻4一9孔。（八）工序VOl钻64孔较6孔。

5、（A） IJTIX磨削100的右端面,少90外圆及左右端面,小45外圆。（十）工序X磨削外圆面100. 90 O（十一）工序Xl（十二）工序XII刻字刻线C镀饥（十三）工序X川检测入库。2丄艺路线方案二（一）工序1（二）工序Il工序Hl （Inl）XJTlV （五）工序V （A）K 序 Vl （七）工序Vn钻.扩、钱山20的孔.以右端45的外圆为粗基准。粗f.OO外圆,B面,小90外圆及右侧面,3x2槽血45外圆。粗车零件左右端面 粗乍零件左右端而并倒小20孔的倒角.以及零件右端45度倒角。半精车 100外圆，少90外圆。半精车零件左端面。精牟100外圆.并倒100.90的倒角。精车零件在端面

6、。（八）丄序VilI粗锐4>90的左端面：粗铳、精锐90柱体右侧面。（九）丄序IX（十）工序X（十一）工序Xl（十二）工序XII钻4一9孔。钻4孔.较e 6孔。磨削0>90外圆及右侧小45外圆。 抛光B面。（十三）工序X川刻字画线。（十四）工序XIu镀偌。（十五）工序XV检测入库。3工艺方案的比较与分析上述两种工艺方案的特点在于：方案二考农以少20孔为精加匸基准.而方案一则是从右端而开始加1倒左 端而.然后再钻孔20mm,这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。因此决定选择方案二作为加工工艺 路线比较合理。（四）毛坯尺寸的确定与机械加匚余虽由于本零件材料为灰铸铁.由工艺手册得，毛坯为双

7、侧加工 MA为G.加工精度为8到10级,这里 选取9级。则.由机械制造工艺设计简明手册表224得:零件延轴线方向的加工余量为:2x2.5Inm=5mm100径向加工余为6mm,轴向加匸余：ft为2x2.5mm=5mm90径向加工余:ft为2x2.5mm=5mm,轴向加匸余量为2x2.5mm=5mm45径向加工余量为2x2.5mm=5mm 由（机械零件工艺性手册表：264得：I00, 90柱体圆角为:R=2mm：右端645的圆角为：R=4mm： 铸件上连接法兰的过渡部分尺寸确定为：R=5mm C=3mn H=15mnu由以上资料得出毛坯尺寸图（见附图）。（五）确定切削用虽及基木匸时工序I钻，扩.

8、20孔1 加工条件工件材料:HT200换度170-241IIB,取190HB,机器砂型铸造。加工要求：钻.扩.饺020孔机床：转塔午床C365L2计算切削用址D钻ei8孔（1）刀具选择：查机械制适工艺设计简明手册选用18高速钢锥柄标准花钻°(2) 切削用虽选择：査切削用疑手册得:f=0.70-0.86mnr.再由机械制造工艺设计简明手册C365L车床进给虽取f=0.76mnr査切削用虽简明于册取V =13mmin=230rminW按机床选取 n =238rm.故 V = Trd 卜 = SnVmin(3) 计算基本工时:T= (L+L1+L2 ) /(f×n)=0.66nu

9、o2) 扩 19.8 孔(1) 刀具选择：选用19.8r速钢惟柄扩孔钻。(2) 确定切削用虽：査切削用址简明于册得:f=O.l.l!nnn再由机械制造匸艺设计简明于册C365L午床进给虽取f =0.92mnr。扩孔时的切削速度，由现代机械制造工艺流程设汁实训教程得公式：几扩=(1213) Vr 钻査切削用量简明手册取VC=0.29ms=17.4mminVC= (1/2-1/3) VC=5.8-8.7mminH=I OO 少d =93 140rmin按机床选取 n =l36rm.故 V = 7J OOO =8.5nmin(3) 计算基本工时:T= (L+L1+L2 ) /(f×n)=(

10、91 + 14+2)/(0.92 × 136)=0.86min°其中 L=91 L1=14,L2=23) 狡 20(1) 刀具选择：20高速钢惟柄机用较刀(2) 确定切削用虽：背吃刀SaP=O.12o由切削用量简明手册表2.11 f=1.3-2.5mnr,取f=1.68由切削用量简明手册表2.30得V = CVdQlTmaff X =79mminN = I 00=125.8 r/min按机床选取=136 r/min 所以实际切削速度V = TrcI yiO=8.54nmin(3) 计算基木工时：T=(L+Ll+L2)(f*n) =0.44min工序II粗3tlOO外圆、午B

11、ihi。车MO外圆及右侧面.3x2槽、045外圆1.加工条件机床选择：CA6140吃床刀具1 ：刀片材料YG6.刀杆尺寸BXH=I6x25nn, r0=10o= 6° k, =60' X=-5°kr=S' ai=5"兀.=°5-刀具2：刀片材料为速钢，成型年刀，刀杆尺寸30x45刀具3：刀片才：材料岛速钢，切断乍刀.刀杆尺寸16x252 计算切削用址（1）粗100外圆 用刀具11）确定背吃刀址a（即切深a粗车的余址为1.5mm, 一次走刀完成,即a=1.5mnu2）确定进给虽查切削用虽简明于册:加工材料HT200、工件直径100mm、切削

12、深度a=1.5mm,则进给虽为0.6）.9 mmr° 再根据CA6140牟床说明书.取横向进给址取f =0.86mmr°选择磨钝标准及耐用度：根据切削用量简明于册表19,収车刀后【“限大磨损址为0.81.0°焊接牟刀 耐用度T=60mmo3）确定切削速度V根据切削用fit简明手册表1.27Vf = CJ Tmafy' =57.46 m/min = OOOVz=172 r/min 按CA6140乍床转速（机械制造工艺设汁简明于册表4.2-8）选择与172rmin相近似 的机床转速n =200rnin,则实际切削速度 V = 66.6mmin°4）计

13、算基本工时:按机械制造工艺设计简明手册公式汁算：T=0.149min（2）粗乍4>90外圆选择刀具：用刀具Io1）确定背吃刀址粗车外圆ap=l.lmmc2）确定进给址由切削用量简明手册AHT200,刀杆尺寸16x25,工件直径为90mm,则f=0.60.9 mmr°再根据CA6140 车床说明书,取横向进给量取f =0.86InnVrO由切削用盘:简明手册表1.9査取后刀面磨损最大限度为 0.8-1.0.焊接耐用度T=60mm。3）确定切削速度VC根据切削用邀简明手册表1.27n5=147.6 r/minH,按CA6140牟床转速 选择与157.5rmin相近似的机床转速n =

14、160rmin,则实际切削速度V =47.728 m/min o4）计算基本工时:T= （L+L1+L2+L3） ×i（f×n）=O.153min（3）粗车45外圆选择刀具11）确定切削深度粗车外IgL 一次走刀.则ap= Llmnu2）确定进给址由切削用量于册緘HT200,刀杆尺寸16x25. ap=l.l,工件直径为45mm.则M）.4-0.5mmro再由简明手册表4.23査取f =0.45mmr°3）确定切削速度VC根据切削用虽于册表1.27査取：VeZ= CJTmaffy'' =627 mzmin几=1°号%_ =399rmin按

15、CA6140乍床说明书选择与399rmin相近似的机床转速n =400rmin,则实际切削速度V = 62.8mmin°4川算基木匸时：T= （L+L1+L2+L3） ×i（f×n） =0.286mino（4）成型车刀加工B面1）确定切削深度 一次走刀,则ap=2.5mnu T=120min2）确定进给虽f=0.035*0.070mmro 取 f =0.05OmnI/o3）确定切削速度VC根据切削用：S手册表127査取:讥= Gzr丁儿=4°6°2 Mninn = 1=987 r/min 按CA6140乍床说明书，选择与121.987rmin相

16、近似的机床转速n=125rmin,则实际切削速度V =41.605nnno4）计算基本工时:T= （L+L1+L2+L3） ×i（f×n） =11.04miu（5）车90右端而及3x2槽1）确定切削深度 一次走刀,则ap=2.5mnu2）确定进给虽由切削用量于册表1.4, f=0.60.9mmr。根据CA6140机床说明书（见工艺手册表131）取f=0.86nnr3）确定切削速度VC根据切削用fit手册表127査取：=CJTmfy'= 13.965 nnin=46.815 rminH,按CA6140车床说明书选择与46.815rmin相近似的机床转速n =50rmi

17、n,则实际切削速度V= 15.072mmin.4川算基木匸时：T= （L+L1+L2+L3） ×i（f×n） =1.419mino工序III粗午零件左右端面并倒4>20孔的倒角.零件右端45度倒角1.加工条件机床选择：CA6140午床刀具 1：刀片材料 YG6,刀杆尺寸 BXH=I6x25nn. 0 = IO 6o = 6 kf = 60 AV = "5° kY Q产5" =o5-12 计算切削用量（1）粗午零件左端面，即，粗车100左端面1）确定切削用Sap=Llmmo2）确定进给虽査C切削用虽简明于册：取进给虽为0.6一0.9 mno

18、再根据CA6140午床说明书（见机械制造工艺设 计简明手册表1.31查取）进给量取f =0.86mmro根据切削用虽简明手册表19取车刀后面最大磨损：S为0.8l0。焊接车刀耐用度T=60mmo3）确定切削速度V根据切削用St简明手册表1.27Vt= CJ TmZp'v'=4956 vmin幷=100=149rmin按CA6140说明书，选择与149rmin相近似的机床转速n =160rmin则实际切削速度V =53mmino4计算基本工时:按机械制造匸艺设计简明手册公式计算：T= O.385min（2）粗午零件右端面1）确定切削用fi ap =2.5mmo2）确定进给虽査 沏

19、削用虽简明于册：取进给址为0.405mmn再根据CA6140牟床说明书（见机械制造匸艺设计 简明手册表1.31査取）进给Saf=O.45mno根据切削用:S简明于册札取千刀后面最大磨损虽为0.8l（L焊接乍刀耐用度T=60mm°3）确定切削速度V根据切削用St简明手册表1.27V=CJT"'-cfy'=按CA6140说明书，选择与89rmin相近似的机床转速n =IOOrmin,则实际切削速度V =15.7nmio（3）计算基本工时:按机械制造工艺设计简明于册公式计算：T= 0.674min丄:序IV半yf.100外恻、B ftl 9（）外圆.4>45

20、外圆1 加工条件机床选择：CA6140车床刀具1 ：刀片材料YG6.刀杆尺寸BXH=I6x25nnn, o=lOw O = 6° k,=60l' X=-5°k r = 8（Z） = 5 r = 5-l 刀尖圆弧半径 0.5mm2计算切削用量（1）半精车l（）0外圆用刀具11）确定背吃刀址a（即切深a）半车的氽址为0.9mm, 次走刀完成，即a =0.9mm.2）确定进给虽査切削用虽简明于册表16：加工材料HT200.匸件直径IOOmnU切削深度a=0.9mm,表面粗糙度为 63,刀尖圆弧半径0.5mm,则进给址为0.25）.40 mmr再根据CA6140车床说明书，

21、取横向进给虽取f =O30mnr<j 车刀耐用度 TM60mm。3）确定切削速度V根据切削用St简明手册表1.27U=G/厂:7f'T°3O7 Mnin幷=I 00=309971 r/min按CA6140乍床转速（机械制造工艺设计简明于册表4.2-8）选择与309.871 r/min相近似 的机床转速 n 320rmin,则实际切削速度 V = 106.509m/mino4计算基本工时:按机械制造匸艺设计简明手册公式计算：T=026min（2）半精车4>90外圆选择刀具：用刀具1。1）确定背吃刀量 半精车外圆ap=1.4mm<>2）确定进给虽由切削用虽

22、简明手册表16 HT200刀杆尺寸16x25,表而粗糙度为6.3,刀尖圆弧半径0.5mm,工件 直径为9（）nn.则f=0.25-0.40 mnVo再根据CA6140花床说明书.取横向进给虽:取f =OJOmnVr,午刀耐 用度 T=60mnu3）确定切削速度VC根据切削用St简明手册表1.27VC = C、Irr aTfN =103071mmin/?, = 1=353.719 r/min按CA6140牟床转速 选择与353.719rmin相近似的机床转速n =4（X）rmin.则实际切削速度V =116.557 nmio4）讣算基木工时：T= （L÷L1+L2+L3） ×

23、i（f×n）=O.115min（3）半牯牟4>45外圆选择刀具11）确定切削深度粗车外圆,次走刀,则a=1.4mnu2）确定进给虽由切削用址手册扎HT200.刀杆尺寸16x25, ap=l.l工件直径为45mn.表而粗糙度为6.3,刀尖恻弧 半径0.5mm,则f=O.25-O.4Omnr再由简明手册表4.23査取f =OJOmnVro3）确定切削速度VC根据切削用：S手册表127査取:VC = C/a 育了儿 O3,O71 mminAL J °°%j =686.719rnin按CA6140车床说明书,选择与686.719rmin相近似的机床转速n 710rm

24、in,则实际切削速度V = 107.457nnin o4川算基木匸时：T= （L+L1+L2+L3） ×i（f×n） =0.246mino工序V半精车零件左端面,即100左端面1 加工条件机床选择：CA6140车床刀具 1：刀片材料 YG6.刀杆尺寸 BxH=I6x25mm. r（J = 10" o = 6 r = 6" v = 5°k；=g （X） = 5 r = 05-1 刀尖圆弧半径0.5mm2计算切削用量半精车100左端面1）确定背吃刀址a（即切深a）半车的氽址为0.9mm, 次走刀完成，即a =0.9mm.2）确定进给虽査切削用虽简明

25、于册表16：加工材料HT200.匸件直径IOOmnU切削深度a=0.9mm,表面粗糙度为63,刀尖圆弧半径0.5mm,则进给址为0.25）.40 mmr再根据CA6140车床说明书，取横向进给虽取f =0.3Omln/r。午刀耐用度 T=60mm°3）确定切削速度V根据切削用量简明手册表1.27Vt=CVT,Zp'v,=103071*IVminHS = I=316.235 r/min按CA6140乍床转速（机械制造工艺设汁简明于册表4.2-8）选择与316.235rmin相近似的机床转速 n =320rmin.则实际切削速度 V = 106.509mmino4计算基本工时:按

26、机械制造工艺设计简明手册公式汁算：T=1.158min匚序Vl精车100外圆,并倒90 100的倒角1）确定背吃刀址a （即切深a）半车的余址为0.5mn 一次走刀完成，即a =0.5mn2）确定进给址査切削用虽简明手册表16：加工材料HT200.工件直径IOOlnnu切削深度a=0.5mm,表面粗糙度为 16刀尖圆弧半径0.5mm,则进给址为O.1O）.15 mmr再根据CA6140车床说明书,取横向进给虽取f =0.12mmr。午刀耐用度 T=60nn。3）确定切削速度V根据切削用量简明手册表1.27V=CJTm < fy'7?, = 1 °°%>d

27、 =452.292 rnin按CA6140乍床转速（机械制适工艺设汁简明于册表4.2-8）选择与452.292rmin相近似 的机床转速 =450rmin,则实际切削速度V = 141.3nmin4）计算基木工时：按机械制造工艺设计简明手册公式汁算：T=0315min工序V1车零件左端lfi I1O0左端面1）确定背吃刀址a （即切深a）半车的余址为0.5mn 一次走刀完成，即a =0.5mn2）确定进给虽查沏削用虽简明于册表16：加工材料HT200. 1：件直径IOOmnU切削深度a=0.5mm.表面粗糙度为 16刀尖圆弧半径0.5mm,则进给址为0.10）.15 mmr再根据CA6140车

28、床说明书，取横向进给虽取f =（Il2nnrO 午刀耐用度 T=60nno3）确定切削速度V根据切削用St简明手册表1.27V=CJT=452.292 r/minH,按CA6140牟床转速（机械制适工艺设计简明于册表4.2-8）选择 452.292rmin相近似 的机床转 速n =450rmin,则实际切削速度V = 14UnVniiiu 4计算基本工时:按机械制造匸艺设计简明手册公式计算：T=2.00min 工序Wl 粗90左右侧【（辅铳4>9（）右侧面1 加匸条件：机床的选择：X62W功率7.5KW,装夹系统刚性好：刀具的选择：铳刀材料为YG6.由ap=8 ae=ll21mm,根据工

29、艺手册表3.1-28,铳刀选择为80110mm：由切削手册表6-7选择刀具 如下：粗铳刀为粗齿圆柱形铳刀d（） = 100,厶= 80，J =40r0=15 0=12 0=40" 45" ,Z=10:精饶刀为细齿圆柱形铳刀（J = IoO，厶= 80, d=40,厂 0 = 15。，4（） = 12", 0 = 30'35°，Z=14,圆柱铳刀寿命为 18Omin2 切削用址选择：（1）粗铳左侧面,粗铁刀具1）切削用址a=8. ae=llmm » 一次完成2）确定进给虽由切削手册表3.5当机床X62W功率为5-10KW.采用YG6啖质合

30、金材料加工铸铁取 f =0.14O24mmz,取 f =0.24mmz。3）确定切削速度VC由切削手册表3,27v£.=CVdIt"'a fy: alft'zp' =,9619nVmin=380.952rminH,根据X61W机床说明书（见切削手册表4.2-39）MZ主轴转速n =475rmin 则实际切削速度为Vc =149.15nmn 当n =475rmin时,工作台为每分钟进给址是进给速度fm=fz×z×n M=O.24× 10×475=l 140mmmin.X62W机床说明书（见切削手册表3.23）取f

31、m=950mmmin4）计算基木工时T=（L+L 1 ）fm=（38+5）/950=0.0453 min（2）粗铳右侧而粗铳刀具（1）粗铳左侧面粗铁刀具1）切削用虽a=8. ae10mm.俩次完成2）确定进给量由切削手册表3.5当机床X62W功率为5-IOKW.采用YG6碾质合金材料加工铸铁取f =0.14-0.24nmz,取 f =0.24nnz 03）确定切削速度VC由切削手册表3,27讥= GdMNy 厂 dTzP60.952mmin=512.586rminH,根据X61W机床说明书（见切削于册表4239）取主轴转速n =600rmin.则实际切削速度为VC =188.4nmin 当n

32、=600rmin时，匸作台为每分钟进给址是进给速度fm=fz×z×n机=0.24X 10 X 600= 144OmmZmin.X62W机床说明书（见切削手册表3.23）取fm=950mmmin4）计算基木工时T=（L+L1 ）fm=（48.2+5+38）950=0.096 Inin（3）精饶右侧面精饶刀具1切削用址a=8, ae=lmm , 一次完成2）确定进给量由切削手册表3.5当机床X62W功率为5-IOKW.采用YG6 «!质合金材料加工铸铁取f =0.14-0.24nnz,取 f =0.24mnz。3）确定切削速度VC由切削手册表3,27Vt= cdt,&

33、#39;af- a1!'ZPV =4043,2mZmin=1287.618rminH,根据X61W机床说明书（见切削手册表4239）取主轴转速n=1180rmin.则实际切削速度为VC 37O.52nmin 当n=1180rmin时,I：作台为每分钟进给罐是进给速度fm=fz×z×n机=0.24× 14× 1180=2832mmmin.X62W机床说明书（见切削手册表3.23）取fm=1180mnmin4）计算基木工时T=（L+Ll）fm=（48.2+5）118O=O.O45 Imin工序IX钻499孔1）刀具选择选川4>9 1速钢锥柄标准

34、麻花钻。选用Z525型摇惰钻床。2）确定切削用址4个孔共走四次刀。由切削用址手册f=0.47-0,57mmr,由钻床取f=0.40nnr.由切削用量于册，取 V 査=0.36nVs2L6mmin,贝IJ n=764.331 r/min由钻床说明书取n M=850rmin.故3）计算基木工时：其中 Ll=8, L2=0 L=8, 4T= 4x0.047min=0.188min工序X钻 4mm孔，狡6mm孔选用Z525型摇臂钻床。1）刀具选择：由工艺于册选用r速钢锥柄标准花钻。2）确定切削用址：査切削用量手册f=0180.22mmr,由钻床取f=0.22mmr.切削用运手册取V =0.46ms=27.6mmin=197rm由 Z525 钻床取 n =1700rmin.故 VC =2 InVinin.3）基木工时：Ll = 10, L2=0, L=12.5T= 0.07min钱6孔1）刀具选择：6岛速钢