2022年CA法兰盘课程研究设计.docx

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1、精品学习资源封面欢迎下载精品学习资源作者： PanHongliang仅供个人学习欢迎下载精品学习资源目 录0前言11 零件初步分析 21.1 零件的结构分析 21.2 零件的技术要求分析 22 工艺规程设计 . 32.1 确定毛坯的制造形式 3欢迎下载精品学习资源2.2 绘制毛坯图 32.3 定位基准的选择 32.4 制定工艺路线 52.5 确定机床设备 72.6 确定工序尺寸 83 夹具设计113.1 初步分析 123.2 工件装夹方案的确定 123.3 定位基准的选择欢迎下载精品学习资源 123.4 定位误差分析 133.5 切削力及加紧力运算 133.6 其它元件的选择与设计 144 总

2、结 14参考文献16欢迎下载精品学习资源0 前言本说明书主要是CA6140 卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明；机械制造工艺课程设计一次深化的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的高校生活中占有重要的位置；通过本次课程设计，能娴熟运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践学问，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线支配、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量；最重要的是综合运用所学理论学问，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西；并在设计过程中，学到了许多课堂上没有学到的东西；Thispaper ismainCA6140h

3、orizontallathe flange ontherelevant technological process design.Mechanical manufacturing technology course design of an in-depth and comprehensive review of the literature, but also a theory with practical training, therefore, inour four years of universitylifeoccupy an important position.Throughth

4、ecurriculumdesign,skilledintheuseofmachinery manufacturing technology design of basic theory as well as in the productive practice middle school to the practical knowledge, a correct solution to a part in the processing of positioning, clamp as well as craft route arrangement, process determining th

5、e dimensions and other problems, spare parts processing quality assurance.Themost important is the integrated use of theoretical knowledge to solve practical problems, modern design, consolidate and deepen the learned.And in the design process, learned a lot of the classroom did not learn.欢迎下载精品学习资源

6、1 零件的分析1.1 零件的结构分析题目给的零件是CA6140 卧式车床上的法兰盘，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；法兰盘在数控机床里起支承和导向作用，是回转体零件；由外圆、圆孔、端面构成主要表面；用上端面定 位，四个螺栓固定，实现法兰盘的正确连接；4-18孔既为螺栓连接孔；1.2 零件的技术要求分析由所给零件图知，其材料为MTII ；质量为 0.99kg；该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承担较大应力、要求耐磨的零件；图 1.1 外圆 56h6，Ra =1.6 m； 100； 49n6, Ra=1.6m其余 Rx=12.5 圆孔 30H7；倒 R4

7、的圆角端面 A 与端面 F 距离 40mm，A 面与 B 面距离 8mm,端面 C 与端面 F 距离13mm, =1.6m； 大圆切面与 100的轴心线距离 33mm；宽度为 5mm 深度为 2mm 的槽；深度为 2mm 半径为 2mm 的沟槽；斜孔 4与 30H7轴线夹角为；2 工艺规程设计欢迎下载精品学习资源2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为MTII ；考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简洁，故选择棒料毛坯；2.2 绘制毛坯图查阅相关手册确定左端面的加工余量为4mm，侧面及右端面的加工余量为3mm，绘制如下毛坯图欢迎下载精品学习资源2.3 定位基准的选择图 2.1欢迎下

8、载精品学习资源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；否就，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，仍会造成零件大批报废，使生产无法正常进行；2.3.1 粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序供应精基准；选择粗基准的动身点是：一要考虑如何支配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求；这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的；对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是

9、粗基准选择原就里的余量足够原就）现选取45 外圆柱面和端面作为粗基准；在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，排除工件的六个自由度，达到完全定位；2.3.2 精基准的选择主要应当考虑基准重合的问题；当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算；2.4 制定工艺路线欢迎下载精品学习资源制定工艺路线的动身点，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；在生产纲领一确定为中批生产的条件下， 可以考虑接受通用性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率；除此以外，仍应当考虑经济成效，以便使生产成本尽量下降；工艺路线方案一工序、粗车工步 1、以 A 端面为粗基准，粗车端

10、面C 面、F 端面及外圆 56h6和 100；工步 2、调头，以 F 端面端面定位，粗车A 端面、 B 端面、 D 端面以及外圆 49n6和 圆孔 30H7；工序、半精车工步 1、以 100外圆及 A 端面定位，半精车 F 端面、外圆 56h6、C 端面切 2x0.5 退刀槽，内切宽为 5 的槽，倒 1x45 的角；工步 2、调头，以 F 端面面定位，半精车 100、 49的外圆、 B 端面、 D端面；倒 1x45 角，切 2x0.5 退刀槽；工序、精车工步 1、以粗车后的加工后的内孔轴心和A 端面为定位基准，半精车外圆 56h6及 C 端面和 F 端面，工步 2、以 F 端面及内孔轴心定位，

11、半精车 B 面、A 面工序、粗铣以外圆 100及内孔轴心定位，粗铣 E 端面工序、拉以加工后的 E 端面定位，拉内孔上下两个半径为R2 的沟槽工序、镗以半精车后 A 面定位，粗镗退刀槽工序、钻欢迎下载精品学习资源工步 1、以内孔轴心及 C 端面为基准，钻 10的孔，扩 17孔； 工步 2、调头钻 4- 11扩 4- 18的孔；工序、钻以中心孔轴线用专用夹具定位，钻 4mm的斜孔；工艺路线方案二工序、铸造 工序、热处理工序、粗车工步 1、以 A 端面为粗基准，粗车端面C 面、F 端面及外圆 56h6和 100；工步 2、调头，以 F 端面端面定位，粗车A 端面、 B 端面、 D 端面以及外圆 4

12、9n6和 圆孔 30H7；工序、半精车工步 1、以 100外圆及 A 端面定位，半精车 F 端面、外圆 56h6、C 端面切 2x0.5 退刀槽，内切宽为 5 的槽，倒 1x45 的角；工步 2、调头，以 F 端面面定位，半精车 100、 49的外圆、 B 端面、 D端面；倒 1x45 角，切 2x0.5 退刀槽；工序、精车工步 1、以粗车后的加工后的内孔轴心和A 端面为定位基准，半精车外圆 56h6及 C 端面和 F 端面，工步 2、以 F 端面及内孔轴心定位，半精车 B 面、A 面工序、粗铣以外圆 100及内孔轴心定位，粗铣 E 端面工序、拉以加工后的 E 端面定位，拉内孔上下两个半径为R

13、2 的沟槽工序、镗欢迎下载精品学习资源以半精车后 A 面定位，粗镗退刀槽工序、钻工步 1、以内孔轴心及 C 端面为基准，钻 10的孔，扩 17孔； 工步 2、调头钻 4- 11扩 4- 18的孔；工序、钻以中心孔轴线用专用夹具定位，钻 4mm的斜孔；在两个工艺路线相比较当中，由于工艺路线（一）的工序比较集中，在装夹方面更加牢靠，而方案（二）在加工过程中铸造虽然易成型，但增加了制造成本，应选用工艺路线（一）；2.5 确定机床设备（1） ）选择机床a. 工序 10、20、30 是粗车和半精车及精车；本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，又是回转体，固宜在车床上加工,选用最常用的 CA6140 型

14、卧式车床即可；b. 工序 40 是粗铣平面，应选立式内拉床 X63；c. 工序 50 是拉沟槽，应选 L4305 连续拉床；d. 工序 60 是镗沟槽，用选 T740 镗床e. 工序 70、80 是钻小孔 4-11mm 、扩 4-18mm，钻 4 小孔及 10 的盲孔；可接受专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选Z525 立式钻床；（2） ）选择夹具本零件铣切 E 面，钻斜孔 4 工序，钻钻小孔 4-11mm 、扩 4-18mm，钻4 小孔及 10 的盲孔需要用专用夹具，其他各工步用三爪定心卡盘；（3） ）选择刀具在车床上加工的工步一般都选用硬质合金车刀和镗刀；加工铸件类零件接受 YG 类硬质合

15、金，粗、精加工用 YG6X ；切槽刀宜选用高速钢；铣刀选高速镶齿三面铣刀，直径d=100，厚度 B=20mm,齿数 Z=10；欢迎下载精品学习资源钻 4-11 孔选直柄麻花钻11，长度 L=100mm；钻 4 通孔选直柄麻花钻钻4，长度 L=60mm；钻 18 的盲孔，选直柄麻花钻 18，长度 L=150mm；（4） ）选择量具本零件属大批量生产，一般均接受通用量具；选择量具的方法有两种： 一是按计量器具的不确定选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择； 选择时，接受其中一种方法即可；均可选用分度值为0.02mm，测量范畴0150mm 的游标卡尺进行测量；2.6 确定工序尺寸“法兰盘 ”零件

16、材料为 MTII ，毛坯重量约为0.9kg，生产类型为中批生产，接受成型毛坯；依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：1. 49mm外圆表面工序名称工序余量工序基本工序尺寸工序尺寸尺寸的公差及偏差毛坯571061.0粗车外圆1500.3半精车外圆0490.1精车外圆-0.0148.990.039此外圆表面为 IT6 级，参照有用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量2. 外圆表面 100mm参照有用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量欢迎下载精品学习资源工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差毛坯61061.6粗车外圆11010.

17、6101半精车外圆000.30 1003. 外圆表面 56mm参照有用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差毛坯491062.0106粗车外圆1571.057半精车外圆0560.7 564. 外圆表面 66mm参照有用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量欢迎下载精品学习资源工序名称工序余工序基本工序尺寸的工序尺寸及公欢迎下载精品学习资源量尺寸公差差401060.21060660.1工序余量66毛坯粗车外圆5. 两个端面：工序名称毛坯7欢迎下载精品学习资源粗车1半精车0.02精车06. 孔 30mm参照有用机械加工工艺手册确定各工序尺

18、寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差毛坯300粗车0300.045307. 100mm右端面：工序名称工序余量毛坯13粗车1半精车08. 49mm右端面工序名称工序余量毛坯8粗车1半精车09. 66mm右端面工序名称工序余量毛坯12粗车11欢迎下载精品学习资源半精车010. 100mm圆柱面上离 30mm孔中心线 33mm 的平面工序名称工序余量毛坯17粗铣0.053 夹具设计为了提高生产效率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具；A. 铣 E 端面，B. 镗宽为 5mm 深为 2mm 的槽C. 钻 10mm17mm 孔，D.钻 4-11 通孔，扩 4-

19、18 孔，E.钻斜孔 4，需要用专用夹具；现设计钻钻 4-11 通孔，扩 4-18 孔的钻床夹具；本夹具将用于Z525 钻床，刀具为11 麻花钻， 18 扩孔钻，分别对 4-11 通孔和 4-18 扩孔进行加工；3.1 初步分析由工序图可知此工序的加工精度要求不高，具体要求如下：钻4- 11的通孔，深度为 15mm，并扩 4-18的孔，深度为 11mm，无其它技术要求，该工序在钻床上加工，零件属中批量生产；3.2 工件装夹方案的确定依据该工件的加工要求可知该工序必需限制工件五个自由度，即X 移动、Y 移动、 X 转动、 Y 转动、 Z 转动，为了便利的把握刀具的走刀位置，欢迎下载精品学习资源仍

20、应限制 Z 移动一个自由度，因而工件的六个自由度都被限制，由分析可知要定位基准与设计基准重合选以100的外圆和长度为 40mm 的右端面及长度为 13 的平面为定位基准；在加工过程中，应当对工件的6 个自由度都进行限制，通过一个 V 型块与 56h6外圆柱面协作来限制工件的自由度，这样，达到工件的全定位；考虑到工件为大批生产，为提高生产效率，减轻工人劳动强度，宜接受尽可能简洁的加紧装置，该设计中接受一个螺杆、螺母与一块压板作为压紧装置，只需拧紧一次螺母，即可以完成整个加工工序；在加工完成后，只需松一次螺母，就可以取出工件，较为简便；由于该夹紧装置主要是压紧工件，限制 Z 方向的自由度，而本工序

21、接受的是 Z525 钻床，作用在 Z 方向的切削力很小，因而不需要很大的加紧力；3.3 定 位 基 准 的 选 择由零件图可知 B、E 两个端面对阶梯孔 11、孔 18都有确定的位置精度要求，应以所确定平面B 和为定位基准，限制三个不定度；为保证工件位置精度加工时的稳固性，又考虑到夹具的尽可能简化，选用端面E、孔 30 为第一和其次定位基准，通过V 型块和挡板实现定位；又为了保证加工时的稳固性，选用阶梯孔下端面为第三定位基准，通过其与定位装置基座上端面压紧实现定位；欢迎下载精品学习资源3.4 定位误差分析 .图 3.1欢迎下载精品学习资源1) 分析运算孔的深度尺寸 15.5 的定位误差：用外圆

22、表面定位和平面定位，工件定位面是外圆柱面表面，定位元件的定位工作面是 B 端面和外圆柱面，定位基准外圆柱中心线，当工件内孔直径发生变化时其中心线和 B 端面发生相对移动； B 端面定位误差运算如下：jb=0, db=1/2Dmax-dmin=0.075, dw=db=0.075 由于孔的公差属于自由公差，取 13 级公差，就 dw=0.075 1/3T ，因此定位精确；欢迎下载精品学习资源2) 分析运算平面定位误差： jb=0, db=0, dw=03.5 切削力及加紧力运算参考资料得：式中 K 是轴向力的修正系数，可通过查表查得，f 是钻孔进给量查表可得求出钻 18孔的切削力F=3622N其

23、中 f=0.4mm/r求出钻 11孔的切削力F=1758N其中 f=0.3mm/r它们均小于机床的最大进给力 7840N；查表知道夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F与切削力 F之间的关系为F =KF式中 K 为安全系数；参考文献，当夹紧力与切削力方向相反时，取K=3所以 F=KF=10866N由于接受了铰链压板，其受力为F=5433N从强度考虑，因一个 M12 的螺栓能承担 5690N 的许用夹紧力，所以用 M12的螺栓完全能满足强度要求；3.6 其它元件的选择与设计由于此工件是中批量生产，固选用GB2264-80 快换钻套，选用固定式钻模板；依据钻床 T 型槽的宽度，准备选用 G

24、B2264-80 宽度 B=14，公差带为h6 的 A 型两个定位键来确定夹具在机床上的位置；夹具选用灰铸铁的铸造夹具体，其基本厚度选为 20mm 并在夹具底部两端设计出供 T 型槽用螺栓紧固夹具用的 U 型槽耳座；欢迎下载精品学习资源4 总结机械制造技术基础课程设计是在学完了高校的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的；是进行毕业设计之前对所学各课程的一次深化的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的高校生活中占有重要的位置；通过这次课程设计对我们同学将来将从事的工作进行一次适应性训练， 从中锤炼我们问题、解决问题的才能，为今后参加工作打下一个良好的基 础；

25、在设计过程中我们发觉了许多在学习和应用学问的不足之出，特殊锤炼了我们结合实际综合考虑问题的思路和解决问题的才能；我们深刻体会到基础知 识必需要扎实才能有更好的学习和制造性的思维；所以在今后的学习和工作 中，我们要更多的留意基础学问的学习；另外在设计过程中我们仍有许多小 的错误导致拖延了设计时间和扰乱设计思路，让我们明白了“把一件简洁的事做好就不是一件简洁的事 ”的道理；从而，我们无论做什么事都要努力尽欢迎下载精品学习资源力去做好；参考文献欢迎下载精品学习资源【1】 机械制造技术基础课程设计，华中科技高校出版社，柯建宏【2】 机械制造技术基础，华中科技高校出版社，熊良山【3】 机械加工工艺手册

26、. 北京机械工业出版社，1991.9 ，孟少龙【4】 切削用量简明手册 . 北京机械工业出版社，艾兴【5】 机械制造工艺设计简明手册. 哈尔滨工业高校出版社，李益民【6】 机械制造工艺学课程设计指导书. 北京机械工业出版社，2000.10 ，赵家奇【7】 机械制造及其设备指导手册.北京机械工业出版社，1997.8 ，李云欢迎下载精品学习资源版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理；版权为潘宏亮个人全部This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is Pa

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