ca6140车床法兰盘工艺及夹具设计说明书

ThesubjectofthisgraduationprojectisthatCA6140latheringflangeprocessingtechnologyrulesandspecial-purposejigofacertainprocessaredesigned,themaincontentisasfollows:Firstofall,yse,itismainlyysisofthefunctionofthepartandcraftysistothepart,throughpartysecanfindoutaboutbasicsituationofandcraftysemayknowtheprocessingsurfaceofthepartandisitrequiretoprocess.Theprocessingdemandputforwardaccordingtothepartpicture,confirmthemanufactureform.oftheblankandsurenessofthesize.Thesecondstep,carryonthechoicethebase,confirmthickdatumandprecisedatumintheprocessingcourse.Accordingtothedatumchosen,makethecraftroute,usuallymakethecraftrouteofmorethantwokinds,withysingthroughthecomparisonofthecraftscheme,andthenchoosingbeabletomakesuchspecificationrequirementsastheprecisionofgeometryform.sizeofthepartandprecisionofposition,etc.getakindofprocessoftherationalassurances.Thethirdstep,accordingtothealreadyselectedprocessroute,confirmforeverystepsofcuttingconsumptionandbasicman-hour,choosesuitablelatheandcutter.Toroughmachining,willcheckthepowerofthelathe.Finally,designthejiggettingintotheholeoftheringflange.Designeddrillingfixture,thefirstcarefulysisisthetechnicalrequirementsforprocessingcomponents,fixturedesignusingthebasicprinciplesandmethods.Preparedthefixturedesignscheme;Meettheconditionsofprecision,thenreasonableinstallation,positioning,clam;Afterthecompletionofdraftfixture,andfurtherconsidertheconnectionrelationbetweenpartsandscrews,nuts,pinsandotherfixedmeans,designingthereasonablestructuretoachieverelativemotionbetweenthevariouscomponents;Requirementsofthevariouscomponents,selecttheappropriateCompletionofalldrillingfixturedesign,usingtheAutoCADdrawingtwo-dimensionalgraphics,firstdrawassemblydrawing,andthenremovedfromthepartdrawingonthepaintingParts,markingtherelatedtosizeandtechnicalrequirements,finally,writeathesis,organize,edit,completethegraduationproject.：machine,flange,processthecraft,thetongs目第1章绪 第2章零件的结构工艺性分 零件的作 零件的工艺性分 第3章工艺规程设 确定毛坯的制造形 基准的选 粗基准的选 精基准的选 工艺路线的拟 选择加工方 划分加工阶 安排加工顺 确定切削用量及基本工 第4章夹具设计与分 问题的提 夹具设 夹具结构和类型的选 夹具定位元件的选 钻套的设 钻模板设 夹具体（底座）的设 其他装 夹紧装置的设计计 1章绪论在提高工件加工质量的基础上同时提高生产效率是大部分机械零件工艺设务必确保使用夹具能够保证设计精度。本设计均以上述各原则为基准进行。由于专业知识有限设计尚有许多不足之处恳请各位老师同学给 2章零件的结构工艺性分析零件的作CA6140卧式车的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车。车床的变速图2- 零件的工艺性分0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φ2000450的孔为中心，包括：φ100012mm的外圆柱面及左右端面，尺寸为φ

mm0 000的外圆柱面及上面的φ6mmφ4mmφ90mm24mm图2- 零件各表面之间位置精度要求主要是：(1)φ100mm左端面与φ20mm孔中0.03；(2)φ90mm右端面与φ20mm0.03；(3)φ45 mm的外圆与φ20mm0.03工表面然后借助夹具对其他加工表面进行加工以此保证它们的位置精度。3章工艺规程设计确定毛坯的制造零件材料为HT200，由于该零件主要承受静压力，因此选用铸件。并且生产基准的选提基准。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：二取φ45外圆柱面和端面作为粗基准。在车用带有子口的三爪卡盘工件，精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。主要以Φ20mm内孔和Φ100mm工艺路线的拟查《现代制造工艺基础》[1]表1.2、表1.3、表1.4，选择各表面加工方法3-1 0100012090 0100012090100012090 0200.045034mm24mma)粗加工阶段：主要任务是去除各b)半精加工阶段：为主要表面的精加工作准备。c)精加工阶段：保证各主要表面达到图纸规定的质量要求。d)光5铸造毛坯工序 粗车φ100mm柱体左右端面及外工序15 粗车φ45，φ90的外圆，φ45、φ90右端面，φ90的倒角工序20 钻、扩、粗铰、精铰φ20mm孔，车孔左端的倒角工序25 半精车φ90外圆及右端面，车槽3×2，R5的圆角工序30 半精车φ100左右端面及外圆，精车φ100的左端面工序35 粗铣φ90的左端面；粗铣、精铣φ90柱体右侧面工序40 钻4—φ9孔工序 钻φ4孔，铰φ6工序50 磨削φ100的右端面，φ90外圆及左右端面，φ45外圆工序55 磨削φ100与φ90外圆面60B65划线、刻字7075φ10080终捡 5铸造毛坯10粗车100Bφ90φ20φ20φ20φ20工序15粗车φ45φ90φ4520半精车φ100φ100Bφ90工序25半精车φ45φ45φ90工序30精车φ100φ100φ9035精车φ45φ90φ203x2342434244xφ9钻φ4φ6粗磨BB24φ20Bφ100上述两种工艺方案的特点在于：方案二考虑以φ20孔为精加工基准，而方案一则是从右端面开始加工到左端面，然后再钻φ20孔，这时则很难保证其圆机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确（mm） φ0

φ0φ2φ4φ0φ100012外0φ100000φ10200φ104.5000Bφ0

磨φ0φ45.600204φB10φ2000450φ200.045φ19.900φ19.70φ18000φ90φ0φ90.500φ9200φ94.517)7)φ0

00

量为2.0～3.0，取Z=3.0mm，铸件的公差按照表6-28，材质系数取M1，S，则铸件的偏差为07 02，精0.017mm；0.8mm（11-27）本0.1mm；粗车余量：粗车的公差余量（单边）Z=3.0-0.2-粗车公差：现在规定本工步（粗车）IT11φφ3-13-1

0230φ10001209200090右端2090圆柱面上距200045孔中心线34mm的平0090圆柱面上距200045孔中心线24mm的平03-2确定切削用量及基本工10Φ100BΦ20工件材料

机床：CA61400刀具：采片材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm2,00=12,0

粗车Φ100mm3+0.8-0.7mm,ap进给量 p16×25mm2a3~5mm100时，f=pCA6140（见切削手册）取f=计算切削速度，按《切削手册》[7]表1.27,切削速度的计算公式vc

pTmaxvfp

kv

Cv342

xv0.15

yv0.35

m0.2。修正系数kv1.28,即kMv

,ksv

,kkv

,kkrv

,kBv0.97vc

6002x4015x0.50

ns

4.2-8),504r/min480r/min600r/minnw480r/min。所以实际切削速度v110r/min6.2-1L1002040mm2

l12mm，

0mtll1l2l3mnwf

40480

粗车Φ100mmZ=2mm,进给量，

vc

pTmaxvfp

kv

ns

4.2-8)420r/min480r/min

vdns

π100480150m/min检验机床功率主切削力FC1.29FCaxFcfyFcvnFc

(3- Fc F其中Fc

2985

1.0FcF

0.65FcF

0.15FcF(

(600)065

cF29851.00.50650.630.891122.4(Nc

2.817.5kw.480r/min4.5kw.所以机床功率校验机床进给系统强度已知主切削力Fc1122.4NFp1.29F

axFpfyFpvnFp

Fp F其中 Fp

xF0.9，yF0.6，nF0.3，kkr

(

(220)0850 0 0所 Fc 0.590.53

fFff

apa

fyFfvnFfcFfcF

(3-F其中Ff

2880

，

0.4

(

2201kk0 轴向切削力 0.341.172的作用力为FFfμ(FcFp)=4420.1(1122.4203)=442132.5574.5N3530N(

tll1nw

(3-其中l

l1

l1t10420.1min4800.9BZ555012mm12进给量

vC

pTmaxvf p

（3-cv342

xv0.15

yv0.35 m=0.2 修正系数kv见《切削手册》表1.28,即 1.44，

,kkv1.04kkrv0.81,kBv所以v

1.440.81.040.810.97 600240

0.90

nss

1000126378r/4.2-8),378r/min400r/min。现选取nw=400r/min所以实际切削速度

π106400133m/min6.2-1

ll1l2infmnfwtll1l2i

15nfw 400nfw45钻、绞4XΦ9mm机床：Z52510-61选取高速钢麻花钻Φ9进给 查《机械加工工艺师手册》表28-13，取切削速度10-70,10-66,V=30m/min

ns

π94.2-5),1061r/min1012r/min。现选取nw=1012r/min所以实际切削速度

π9101228.6m/min6.2-1

ll1l2infmnfw其中l8mm

l4mm;l3mm，

ll1l2 0.11(min)

nwf 1012由于有四个孔所以切削工时为4tm4章夹具设计与分析问题的提个用于立式钻床或摇臂钻的钻本工序所要钻的4个孔相对位Z5 钻4—Ø9孔工序夹具结构和类型的选钻床类夹具构造主要分为固定模板式钻模，复盖式钻模、翻转式钻模和回转4-2图4- 2（4-3）为用心轴（即变形的销钉）联接412为夹具结构。 外圆上两个平面之间有相对位置要求，对Φ1000.12底端面也有垂直度要00 合误差。其中Φ100x、

z；Φ20

准定位，限制z。初步设计出两种销钉方案，方案1（图4-3）将钻模板下部分做成一个内腔，其内部有一个平面与距中心线24的平面贴合来实现定位。方案4-4在钻模板边缘。与方案1相比，方案2结构简单、工艺性好，利于制造，调节方2。Ø9孔与Ø45外圆之间距离比较小，需要设计出特种钻套（4-75图4- Ø981mm公差采用F7，采用加长钻套。钻套与工件距离钻套与工件表面的距离S的选择主要考虑排屑基础》147页介绍，加工铸铁等脆性材料时常取间隙为（0.3~0.7）d。此处取S=6mm。

4-6H=21mm钻模板配合的地方设计为燕尾槽形式（4-7(b)。 图4- 钻套材料一般选择硬度高耐磨性好的材料常用材料为T10A,T12A,钢或20钢渗碳淬火当钻套内径d10mm时常采用n钢本工序钻套内径为9mm，材料采用n钢，经热处理后硬度达到60~64。1230mmH=21mm,15mm4-8。 钻模夹具体（底座）（4-9B面）Ø100B面是零件的一BB 底连接板:连接板（图4-10）用于将定位销与钻模板连接起来，是在对4.2.2中所述定位方案1（图4-3）的简化、改进过程中设计出来的。其中连接板以两 a)与定位短销组合成一根心轴（图4-11，使其同时具有定位和加紧作用。定位心轴的右端（4-12(a)）4-11 图4- 本夹具采用的是螺旋夹紧中的螺母加紧机构。查《现代机床夹具设计》表- 螺母夹紧结构简径82234859810mm1.5mm45N3550N。4-2钻削力矩切削力b钻M0.34D2f08KFf667DF07KPM0.88Da09f0 Ff371a13f07Kp钻M0.40D2f07KFf1402Df07KP钻M0.21D2f0pFf 0P钻M0.12D2f0pFf 120PM0.83D2a075f0 F231a12f0 可锻铸钻M0.21D2f0Ff425Df08KP钻M0.098D22f0F319D12f0 钻M0.12D2f0pFf 0P钻削力矩M0.21D2f0.8K

钻削力

Ff419Df0.8K符号注释：fKp——修正系 （4-其中 f=0.13mm/r,

M0.211020.13081.154.27N

F419100.13080.15942ff4Ø920mm对应的公差为0.12mm12mm对应的公差为0.10mm20mma）定基误差定基由于基准重合，所以定基误差定基=0b）定位误差定位：算。知：工件在夹具中的定位误差定位

4-13查 δd0.013，min在卸下工件后变斜，但其值较小，估计不会大于0.01mm，可按夹紧=0.01安装误差安装钻模不需要在钻安装，因此不考虑调整误差调整1/31/51/5取为0.024mm；另一项是钻套内外圆的同轴度允差，一0.010.005mm0.01mm0.058mm。对刀误差对刀4-144-14为钻模对刀误差计算简图，刀具与钻套的最