ca6140車床上的法蘭盤課程設計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1、零 件 的 分 析……………………………………1</p><p>　　1.1零件的作用 ……………………………………………………..1</p><p>　　1.2 零件的工藝分析………………………………………………....1</p><p>　　2

2、、工 藝 規(guī) 程 設 計………………………………..1</p><p>　　2.1確定毛坯的制造形式……………………………………………1</p><p>　　2.2基面的選擇……………………………………………………….1</p><p>　　2.3制定工藝路線…………………………………………………….2</p><p>　　2.4機械加工余量

3、，工序尺寸及毛坯尺寸的確定………………….3</p><p>　　2.5確定切削用量…………………………………………………….5</p><p>　　3、夾具設計…………………………………………....8</p><p>　　3.1 夾具分析………………………………………………………....8</p><p>　　3.2夾具設計…………………

4、……………………………………....8</p><p>　　3.2.1 定位基準的選擇………………………………………………. ..8</p><p>　　3.2.2考慮夾緊機構………………………………………………….8</p><p>　　3.2.3 定位誤差分析…………………………………………………9</p><p>　　3.2.4 夾具設

5、計及操作的簡要說明…………………………………9</p><p>　　4、設計小結…………………………………………..10</p><p>　　5、參考文獻…………………………………………..11</p><p>　　1、零 件 的 分 析</p><p><b>　　1.1零件的作用</b></p><

6、;p>　　題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤， 法蘭盤起聯接作用是車床上的重要零件。</p><p>　　1.2 零件的工藝分析</p><p>　　法蘭盤是一回轉體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ20mm的孔為中心 ,包括：兩個Φmm的端面, 尺寸為Φmm的圓柱面,兩個Φ90mm的端面及上面的4個Φ9mm的透孔. Φmm的外圓柱面及上面的Φ6mm的銷孔, Φ90m

7、m端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個平面.</p><p>　　并且其余加工面都與它有位置關系,可以先加工它的一個端面,再借助專用夾具以這個端面為定位基準加工另一端面,然后再加工其它加工表面.</p><p>　　2、工 藝 規(guī) 程 設 計</p><p>　　2.1確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為HT200，由

8、于該零件是中批生產，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造，再進行機械加工。這從提高生產率，保證加工精度上考慮也是應該的。</p><p><b>　　2.2基面的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程

9、中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。</p><p><b>　　粗基準的選擇</b></p><p>　　選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)的工序提供精基準。選擇粗基準的出發(fā)點是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸

10、類零件來說，以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應選加工余量最小的面為粗基準（這就是粗基準選擇原則里的余量足夠原則）現選取Φ45外圓柱面和端面作為粗基準。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達到完全定位。</p><p><b>　　2）精基準的選擇</b></p><p>　　主要應

11、該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。</p><p><b>　　2.3制定工藝路線</b></p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領一確定為中批生產的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟

12、效果，以便使生產成本盡量下降。</p><p><b>　　一.工藝路線方案一</b></p><p>　　工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面,粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面</p><p>　　工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面</p><p>　　工序 3 鉆、粗鉸Φ20的孔</p&g

13、t;<p>　　工序 4 鉆Φ4孔，再鉆Φ6孔</p><p>　　工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角</p><p>　　工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45的倒角，車Φ20內孔的右端倒角</p>

14、<p>　　工序 7 精車Φ100的端面及外圓，精車B面</p><p>　　工序 8 精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面</p><p>　　工序 9 精絞Φ20的孔</p><p>　　工序 10 鉆4—Φ9透孔</p><p>　　工序 11 粗、精銑Φ90mm圓柱面上的兩個平面</p>&l

15、t;p>　　工序 12 磨Φ100、Φ45的外圓柱面</p><p>　　工序 13 磨B面</p><p>　　工序 14 磨Φ90mm外圓柱面上距離軸線24mm的平面</p><p>　　工序 15 劃線刻字</p><p>　　工序 16 Φ100mm外圓無光鍍鉻</p><p>　　工序 17

16、 檢查、入庫</p><p><b>　　二 .工藝方案二</b></p><p>　　工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面</p><p>　　工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面</p><p>　　工序 3 鉆、粗絞Φ20的孔 </p><p

17、>　　工序 4 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面</p><p>　　工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角</p><p>　　工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20 內孔的右端倒角</

18、p><p>　　工序 7 精車Φ100的端面及外圓，精車B面</p><p>　　工序 8 精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面</p><p>　　工序 9 精絞Φ20的孔</p><p>　　工序 10 精銑Φ90圓柱面上的兩個平面</p><p>　　工序 11 鉆4個Φ9的孔</p><

19、p>　　工序 12 鉆Φ4孔，絞Φ6孔</p><p>　　工序 13 磨Φ100、Φ45的外圓柱面</p><p>　　工序 14 磨B面</p><p>　　工序 15 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面</p><p>　　工序 16 劃線、刻字</p><p>　　工序 17 Φ100m

20、m外圓無光鍍鉻</p><p>　　工序 18 檢測、入庫</p><p>　　三.工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個方案的特點在于：方案一在工序Ⅳ鉆Φ4mm孔，再鉆Φ6mm孔由于在設計夾用夾具時要以Φ90mm圓柱面上的一個平面來定位,所以應把銑Φ90mm圓柱面上的兩個平面這一道工序放在鉆Φ4孔，再鉆Φ6mm孔工序前。 并且工序 Ⅲ與工序 Ⅴ序可并

21、為一個工序,否則有點繁瑣。改正后即得方案二，綜合起來比較合理。</p><p>　　2.4機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“法蘭盤”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.4kg，生產類型為中批生產，采用鑄造毛坯。</p><p>　　根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：</p>

22、<p>　　1、Φmm外圓表面：此表面為IT6級精度，表面粗糙度需達Ra0.8，查【4】《金屬切削速查速算手冊》可得：</p><p>　　2、外圓表面Φmm:</p><p>　　3、B面中Φ外圓柱面:</p><p><b>　　4、孔Φ20mm:</b></p><p>　　5、Φ90、Φ100兩端面：&

23、lt;/p><p><b>　　2.5確定切削用量</b></p><p>　　工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面</p><p>　　機床：CA6140臥式車床 </p><p>　　刀具：采用刀片的材料為YT15</p><p>　　粗車Φ100mm端

24、面</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》P306表7－34，得=4mm, f =0.9mm/r, v=1.83r/s</p><p>　　粗車Φ100mm外圓柱面</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=2mm, f =0.9mm/r, v=2.50m/s</p><p><b>　　粗車B面</b&

25、gt;</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=1mm, f =0.9mm/r, v=2.22m/s</p><p>　　工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面</p><p>　　機床：CA6140臥式車床 </p><p>　　刀具：采用刀片的材料為YT15</p><p>&

26、lt;b>　　粗車Φmm端面</b></p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》P444表8-50，得=1.5mm, f =0.7mm/r, v=3.12m/s</p><p><b>　　粗車Φmm外圓柱面</b></p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=1.5mm, f =0.7mm/r, v=1.48

27、m/s</p><p><b>　　粗車Φ90mm端面</b></p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=1mm, f =0.7mm/r, v=2.25m/s</p><p>　　工序 3 鉆、粗鉸Φ20的孔</p><p>　　(1) 鉆Φ18mm孔</p><p>　　機床：立式

28、鉆床 </p><p><b>　　刀具：高速鋼鉆頭</b></p><p>　　查【5】P457表8－70，得=9mm, f =0.3mm/r, v=0.52m/s</p><p>　　(2) 粗鉸Φ19.8mm孔</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.9mm, f =0.5mm/r, v

29、=0.30m/s</p><p>　　工序 4 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面</p><p>　　機床：組合機床 </p><p>　　刀具：硬質合金三面刃銑刀YT15</p><p>　　(1) 銑距中心線34mm的平面。</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=5mm, f =0.3mm/齒

30、, v=0.12m/s</p><p>　　(2) 粗銑距中心線24mm的平面</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=5mm, f =0.3mm/齒, v=0.12m/s</p><p>　　工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角&

31、lt;/p><p>　　半精車Φ100mm端面</p><p>　　查【5】P445表8－51，得=0.5mm, f =0.5mm/r, v=2.1m/s</p><p>　　(2) 半精車Φ100mm外圓柱面</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.7mm, f =0.28mm/r, v=2.1m/s</p>&

32、lt;p><b>　　(3) 半精車B面</b></p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.5mm, f =0.50mm/r, v=2.13m/s</p><p>　　工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20 內孔的右端倒角</p><p><b

33、>　　半精車Φmm端面</b></p><p>　　查【5】P445表8－51，得=0.5mm, f =0.20mm/r, v=1.97m/s</p><p>　　半精車Φmm外圓柱面</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.7mm, f =0.20mm/r, v=1.57m/s</p><p>　　半精車

34、Φ90mm端面</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.5mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s</p><p>　　工序 7 精車Φ100的端面及外圓，精車B面</p><p>　　精車Φ100mm端面</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.3mm, f =0.20mm/r, v=1.5

35、6m/s</p><p>　　精車Φ100mm外圓柱面</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.3mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s</p><p><b>　　精車B面</b></p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.3mm, f =0.20mm/r, v=2.25

36、m/s</p><p>　　工序 8 精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面</p><p>　　精車Φmm外圓柱面：查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.3mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s</p><p>　　精車Φ90mm端面：查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.3mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s</p>&

37、lt;p>　　工序 9 精絞Φ20的孔</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=0.1mm, f =0.50mm/r, v=0.29m/s</p><p>　　工序 10 精銑Φ90圓柱面上的兩個平面</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=1mm, f =0.20mm/齒, v=0.20m/s</p><p

38、>　　工序 11 鉆、絞 4-Φ9的孔</p><p>　　機床：Z525立式鉆床 </p><p><b>　　刀具：高速鋼麻花鉆</b></p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=4.5mm, f =0.13mm/s, v=0.50m/s</p><p>　　工序 12 鉆Φ4孔，擴Φ

39、6孔</p><p>　　機床：Z525立式鉆床 </p><p><b>　　刀具：高速鋼麻花鉆</b></p><p><b>　　鉆Φ4mm孔</b></p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=2mm, f =0.13mm/齒, v=0.50m/s</p>

40、<p>　　(2) 擴Φ6mm孔</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得=2mm, f =0.13mm/齒, v=0.50m/s</p><p>　　工序 13 磨Φ100、Φ45的外圓柱面</p><p>　　機床：MQ1350A輕型外圓磨床</p><p>　　磨Φ100mm外圓柱面</p>&l

41、t;p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得：工件速度?。?.3m/s</p><p>　　縱向進給量 ＝0.5B＝20mm 切削深度?。?.0157mm/st</p><p>　　磨Φ45mm外圓柱面</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得：工件速度?。?8m/min</p><p>　　縱向進給量 ＝0.5B＝2

42、0mm 切削深度?。?.0157mm/st</p><p>　　工序 14 磨B面</p><p>　　機床：MQ1350A輕型外圓磨床</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得：</p><p>　　工件速度　　　?。?8m/min</p><p>　　縱向進給量 ＝0.5B＝20mm&

43、lt;/p><p>　　切削深度　　　　?。?.0157mm/st</p><p>　　工序 15 磨Φ90外圓柱面上距中心軸線24mm的平面</p><p>　　機床：MQ1350A輕型外圓磨床</p><p>　　查【5】《切削加工簡明手冊》，得：</p><p>　　砂輪輪速　 v=27.5m/s</p&g

44、t;<p>　　工件速度　 ＝10m/min</p><p>　　軸向進給量 ＝0.5B＝20mm</p><p>　　切削深度　　＝0.015mm/st</p><p>　　最后，將以上各工序切削用量，連同其他加工數據，一并填入機械加工工藝過程卡片，見所附卡片。</p><p><b>　　3、夾具設計</

45、b></p><p>　　為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。</p><p>　　經過與指導老師協(xié)商，決定設計第4 道工序—銑距零件中心線分別為24和34的兩平面的夾具。本夾具將用于組合機床，對工件對銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑刀。</p><p><b>　　3.1 夾具分析</b></p>

46、<p>　　本夾具主要用來距中心線24和34的兩平面，此平面的形位公差和表面要求均較高，無特殊要求，且加工此平面時Φmm 軸的外端面及Φ20孔的內表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動生產率，降低勞動強度的同時可以設計選用比較簡單的夾具。</p><p><b>　　3.2夾具設計</b></p><p>　　3.2.1

47、定位基準的選擇</p><p>　　由零件圖可知，待加工平面對Φ20的軸線有平行度要求，對Φ100的底端面有垂直度要求，其設計基準為Φ20孔的中心線。本設計選用以Φ20孔的內表面和Φ的底端面為主要定位基面，另選用Φ100mm的上端面作為輔助定位基準。為了降低生產成本，本設計選擇采用螺紋夾緊的方式。</p><p>　　3.2.2考慮夾緊機構</p><p>　　如上

48、所述，本設計采用螺旋夾緊機構，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機構。</p><p>　　螺旋夾緊機構不但結構簡單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長升角又小，所以螺旋夾緊機構的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是手動夾緊中用得最多的一種夾緊機構。</p><p>　　3.2.3 定位誤差分析</p><p>　　夾具的主要定位元件為支撐板和定

49、位銷。支撐板夾具裝配后的技術要求統(tǒng)一磨，支撐板的定為表面與夾具體底面平行度誤差不超過0.02；定位銷需自行設計，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過0.02。</p><p>　　夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個自由度,支撐板限制三個自由度,繞銑刀軸線旋轉方向的自由度無須限制，因為此方向自由度對加工尺寸沒有影響。</p><p>　　3.2.4 夾具設計及操作的簡

50、要說明</p><p>　　在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率。為此，應首先著眼于機動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產率的重要途徑。但由于本夾具是應用于組合機床上，兩銑刀同時工作的對銑加工，夾具尺寸不能很大，如果采用機動夾緊，夾具勢必過于復雜和龐大，本夾具為了提高生產率和降低生產成本，考慮簡單、經濟、實用, 減輕工人勞動強度，采用螺旋夾緊機構,操作非常簡單,先擰松夾緊螺母,稍旋轉彎頭壓板，將工件放置在

51、夾具支撐板上，由定位銷定位,再將壓板旋轉復位，擰緊螺母達到夾緊要求即進行銑削加工.本工序采用的是專用的組合機床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀來銑側端面，因而不需要很大的夾緊力，而且可以采用長柄扳手，只需擰松兩個夾緊螺母即可，因而工人的勞動強度不大。</p><p><b>　　4、設計小結</b></p><p>　　本次課程設計是對上學期所學《機械設計制造基礎》課程和生產綜

52、合實習的檢測和應用，將課本上所學的和實習中看到的結合起來，在此基礎上，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，進行實際設計工藝過程和夾具。</p><p>　　在本次設計過程中，我們閱讀了一些技術資料及設計手冊，認真探討了機械領域內的各種基本問題。因此，本次設計不僅加強了對自己所學專業(yè)課程的理解和認識，而且也對自己的知識面進行了拓寬。此外，本次設計在繪圖的過程中，使用了AUTOCAD繪圖軟件，并同時進行了手工繪圖，這些都不同程度地使我

53、們學到了更多的知識，進一步提高了我們繪圖識圖的能力。</p><p>　　但知識所學有限，實際經驗更加不足，因此我的設計還存在著很多的不足之處。如：各部分時間分配不是很合理，雖然得到了計算機繪圖的鍛煉，但手工繪圖相比下占的比例少了一些，還有夾具設計中，加緊機構為手動，盡管降低成本，但過于簡單。這些在以后的設計中都是需要改進的。</p><p>　　最后，在這里，感謝馮老師、王老師、劉老師三

54、位指導教師的認真指導和同學們的幫助。</p><p><b>　　5、參考文獻</b></p><p>　　曾志新，呂明主編《機械制造技術基礎》，武漢理工大學出版社　2007.1</p><p>　　馮濤、王宏斌、劉志杰主編《機械制造技術基礎課程設計指導書》，西北農林科技大學出版社　2006.2</p><p>　　吳宗