设计方案“CA车床法兰盘”零件机械加工工艺规则及工艺装备机械制造技术基础说明书.pdf

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1、.总结法兰盘加工工艺课程设计说明书设计题目：设计“CA6140 车床法兰盘零件的机械加工工艺规那么及工艺装备设计者班级学号指导教师：2018 年 7 月 8 日.总结目录序言 3一、零件的工艺分析及生产类型确实定3一零件的工艺分析3二零件的生产类型4二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 4一确定毛坯的制造形式4二确定机械加工余量，确定毛坯尺寸和公差4三确定毛坯尺.总结寸 确定毛坯尺寸公差 设计毛坯图5三、选择加工方法，制定工艺路线6一定位基准的选择6二零件外表加工方法的选择6四、工序设计 7五、确定切屑用量及根本时间 11六、夹具设计19七、设计小结21参考文献 21序言机械制造技术根底课程

2、设计是在学完了机械制造技术根底和大局部专业.总结课，并进展了生产实习的根底上进展的又一个实践性教案环节。这次设计使我们综合运用机械制造技术根底中的根本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了构造设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的根底。由于能力所限，经历缺乏，设计中还存在许多缺乏之处，希望教师多加指教。一、零件的工艺分析及生产类型确实定一零件的工艺分析该零件对外表粗糙度值的要求比拟高，粗糙度为0.4 的外表有 100 外圆，100 右端面，左 45 外圆，90 外圆，90 左端面，90 前侧面，

3、采用精磨加工。粗糙度为0.8 的为右 45 外圆，采用精车。粗糙度为1.6 的为100 左端面，90 右端面，采用精车。粗糙度为0.8 的20 内孔，采用半精镗。粗糙度为3.2 的为90 后侧面，6 小孔。有两个端面跳动的位置要求，基准均为 20 孔的轴心。为了保证零件主要外表粗糙度的要求，防止加工时由于切削量较大引起工件变形或可能划伤已加工外表，故整个工艺过程分为粗加工和精加工。整个加工过程中，无论是粗加工阶段还是精加工阶段，都应该遵循“先面后孔，先主后次，先粗后精的加工原那么。二零件的生产类型根据题目的要求，可知生产类型为大批量生产。.总结二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图（一）确定毛

4、坯的制造形式：该零件的材料为球HT200。而且零件的外表一些精度要求较高，为了可以简化加工工艺路线，采用精度比拟高的机器造型金属模铸造。使得最终加工的方便和降低了生产本钱，提高了生产率，创造出更多有用的价值。二确定机械加工余量，确定毛坯尺寸和公差.查?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-1，确定大批量生产的毛坯铸件，采用金属型铸造时，其公差等级CT 均为 9 级。再查?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-3，确定铸件尺寸公差CT,查表 5-5 和 5-4，确定铸件机械加工余量 RAM.三确定毛坯尺寸根据上面；R=F+2*RMA+CT/2(双面加工余量；而对孔状的尺寸，毛坯尺寸R为R=F-R

5、MA-CT/2(单面加工余量；R=F-2*RMA-CT/2(双面加工余量。从而确定了毛坯的各个局部的尺寸。如下表所述：/mm零件尺寸单 面 加 工 余量铸件尺寸零件尺寸单 面 加 工 余量铸件尺寸45 2.5 50 100的 宽9mm 3.6 12.6.总结100 3.2 106.4 左41mm 的尺寸0.8 41.8 90 3.2 96.4 90的 长8mm 36 11.6 9 4.5 0 全长 91mm 95 6 3 0 四确定毛坯尺寸公差根据上面 二中的介绍，确定了每一个铸件的尺寸公差，其零件毛坯每个尺寸的公差如下表所述：毛坯尺寸偏差毛坯尺寸偏差50+1 右 41 的尺寸+0.4 106

6、.4+1.1 90 的长 8mm+1.8 96.4+1.1 100的 宽9mm+1.8 五设计毛坯图根据以上确定的尺寸，已经根本可以确定毛坯的零件图。其次还要考虑到其周边的倒角。均取为R5，其最终的零件的毛坯图如下所示：.总结三、选择加工方法，制定工艺路线基面的选择是工艺规程设计中的很重要的工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证。生产率得以提高；否那么，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件成批报废，使生产无法正常进展。（一）定位基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工外表为粗基准。而对有假设干个不加工外表的工件，那么应以与加工外表要求相对位置精度较高的不加工外表作粗基

7、准。先以右端面为基准加工工序一，再以左端面为基准加工工序二，以 20 孔的通过轴线的竖直面为基准加工90 的前后侧面。二零件加工方法的选择考虑到工件的复杂性，一下难以确定最终的工艺路线。首先根据零件外表的粗糙度确定零件需要加工的外表。先以右端面为基准进展工序一的加工，再以左端面为基准进展工序二的加工，然后铣出90 的前后侧面，在对粗糙度要求比拟高的便面进展半精车，精车。在磨削之前对工件进展淬火。因为有些外表的粗糙度值要到达0.4，再对这些外表进展磨削。最后是孔的加工。根据以上对工序路线的分析，从而确定最终的加工路线如下所示：.总结四、工序设计“法兰盘零件材料为HT200,生产类型为大批生产,采

8、用机器造型金属模铸造毛坯.1粗车粗车大端面、100mm 外圆、100mm 右侧面，倒角、倒圆、粗车左45mm 外圆、倒圆、及台阶面2粗车粗车小端面、大倒角、粗车右45mm 外圆、沟槽、90mm 外圆、倒角，及台阶面3 粗铣-半精铣粗铣-半精铣 90mm 后侧面4 粗铣-半精铣粗铣-半精铣 90mm 前侧面5半精车-精车100mm 外左端面，100mm 外圆、100mm 右端面、左 45 外圆、90mm 左端面、90mm 外圆、90mm 右端面、右45mm 外圆6 淬火7 磨削-精磨100mm 外圆、100mm 右端面、左 45mm外圆、90mm 左端面、90mm 外圆8 精磨90mm 前侧面9

9、 扩孔-铰孔-精铰20mm 孔10 钻孔-铰孔左45 外圆的孔11 钻孔4x9mm 孔12 去毛刺去除全部毛刺13 终检按零件图样要求全面检查.总结根据零件图计算轮廓尺寸，长91，宽 100，高 100，故最大轮廓尺寸为100。按照?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-1，取公差等级CT 为 9 级，按照?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-3，取铸件机械加工余量等级为 F级。一圆柱面的工序尺寸1.100mm 外圆的加工余量毛坯尺寸为106.4 mm 粗车余量：双边为Z=5mm,加工精度等级IT11，所以本工序得到的尺寸为101.40 mm.-0.22 半精车-精车余量：双边双边为 Z=1

10、.1，加工精度等级为IT8，所以本工序得到的尺寸为100.30 mm.-0.054 磨削-精磨余量：双边加工余量为Z=0.3，加工精度等级为IT6，所以最后得到的尺寸为1000 mm.,得到的粗糙度0.4-0.1um。-0.022 2.90mm 外圆的加工余量毛坯尺寸为96.4 mm 粗车余量：双边为Z=5mm,加工精度等级IT11，所以本工序得到的尺寸为91.40 mm.-0.22 半精车-精车余量：双边双边为 Z=1.1，加工精度等级为IT8，所以本工序得到的尺寸为90.30 mm.-0.054 .总结磨削-精磨余量：双边加工余量为Z=0.3，加工精度等级为IT6，所以最后得到的尺寸为90

11、0 mm.,得到的粗糙度0.4-0.1um。-0.022 3.左45mm 外圆的加工余量毛坯尺寸为50 mm 粗车余量：双边为Z=3.8mm,加工精度等级IT11，所以本工序得到的尺寸为46.20 mm.-0.16 半精车-精车余量：双边双边为 Z=1，加工精度等级为IT8，所以本工序得到的尺寸为45.20 mm.-0.039 磨削-精磨余量：双边加工余量为Z=0.2，加工精度等级为IT6，所以最后得到的尺寸为450 mm.,得到的粗糙度0.4-0.1um。-0.016 4.右45mm 外圆的加工余量毛坯尺寸为50 mm 粗车余量：双边为Z=4mm,加工精度等级IT11，所以本工序得到的尺寸为

12、460 mm.-0.16 半精车-精车余量：双边双边为 Z=1，加工精度等级为IT8，所以本工序得到的尺寸为450 mm.得到的粗糙度1.6-0.8um-0.039 5.20mm孔的加工铰孔精铰后，加工精度等级为IT8，所以本工序得到的尺寸为.总结20 0 mm,得到的粗糙度1.6-0.8um.-0.033 6.左45 外圆的孔加工钻孔-铰孔后，加工精度等级为IT8，所以本工序得到的尺寸为6 0 mm,得到的粗糙度1.6-0.8um.-0.018 二确定轴向工序尺寸1.100的宽 9mm 的加工余量毛坯尺寸为 12.6mm 粗车余量：Z=0.8 左端面+0.8右端面=1.6mm,加工精度等级I

13、T11，所以本工序得到的尺寸为110 mm.-0.09 半精车-精车余量：Z=0.8左端面+0.8右端面=1.6mm,加工精度等级IT8，所以本工序得到的尺寸为9.40 mm.-0.022 磨削-精磨余量：Z=0.4右端面=0.4mm,加工精度等级IT6，所以本工序得到的尺寸为90 mm.-0.009 2.90 的宽 8mm 的加工余量毛坯尺寸为 11.6mm 粗车余量：Z=0.8 左端面+0.8右端面=1.6mm,加工精度等级IT11，所以本工序得到的尺寸为100 mm.-0.09 半精车-精车余量：Z=0.8左端面+0.8右端面=1.6mm,加工精度等级IT8，所以本工序得到的尺寸为8.4

14、0 mm.总结-0.022 磨削-精磨余量：Z=0.4=0.355min。2.粗车 100mm外圆，倒角.总结选择机床主轴转速为600r/min，进给量 0.18mm/r,那么可以求得进给速度=600*0.18=0.108m/min.根据切削深度 2.5mm和进给量，查得切削速度为141.3m/min。切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=11.8/(600*0.18=0.109min。3.粗车 100mm右端面，倒圆选择机床主轴转速为250r/min。根据工件的直径，车刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.6mm/r。那么可以求得进给速度=250X0.6=0.15m/m

15、in。根据车削深度为 0.8mm 和进给量，查得切削速度为36.11m/min。切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=25.7/(250*0.6=0.171min。4.粗车左 45mm 外圆、倒圆选择机床主轴转速为600r/min，进给量 0.18mm/r,那么可以求得进给速度=600*0.18=0.108m/min.根据切削深度 1.9mm和进给量，查得切削速度为141.3m/min。切削长度=29+0.8=29.8mm 切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=29.8/(600*0.18=0.276min。5.粗车90左端面选择机床主轴转速为250

16、r/min。根据工件的直径，车刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.6mm/r。那么.总结可以求得进给速度=250X0.6=0.15m/min。根据车削深度为 0.8mm 和进给量，查得切削速度为36.11m/min。切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=25.1/(250*0.6=0.167min 粗车小端面、大倒角、粗车右45mm 外圆、沟槽、90mm 外圆、倒角，及台阶面1.粗车小端面选择机床主轴转速为250r/min。根据工件的直径，车刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.6mm/r。那么可以求得进给速度=250X0.6=0.15m/min。根据车削深度为 1.2

17、mm 和进给量，查得切削速度为36.11m/min。切削工时：根据加工余量，两次粗车即可完成，那么机开工时为T=2*25/(250*0.6=0.333min。2.粗车右45 外圆选择机床主轴转速为600r/min，进给量 0.18mm/r,那么可以求得进给速度=600*0.18=0.108m/min.根据切削深度 2mm 和进给量，查得切削速度为141.3m/min。切削长度=41.8-2.4=39.4mm 切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=39.4/(600*0.18=0.365min。3.大倒角.总结选择机床主轴转速为600r/min，进给量 0.18mm/r,那

18、么可以求得进给速度=600*0.18=0.108m/min.切削速度为 141.3m/min。切削长度=7*1.414=9.9mm 切削工时：根据加工余量,两次粗车可完成，那么机开工时为T=2*9.9/(600*0.18=0.183min。4.粗车90mm 右端面选择机床主轴转速为250r/min。根据工件的直径，车刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.6mm/r。那么可以求得进给速度=250X0.6=0.15m/min。根据车削深度为 0.8mm 和进给量，查得切削速度为36.11m/min。切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=25.2/(250*0.6=0.168m

19、in。5.沟槽选择机床主轴转速为250r/min。根据工件的直径，车刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.6mm/r。那么可以求得进给速度=250X0.6=0.15m/min。根据车削深度为 2mm 和进给量，查得切削速度为36.11m/min。切削工时：根据加工余量，两次粗车即可完成，那么机开工时为T=2*2.2/(250*0.6=0.029min。6.粗车90mm 外圆，倒角选择机床主轴转速为600r/min，进给量 0.18mm/r,那么可以求得进给速度.总结=600*0.18=0.108m/min.根据切削深度 2.5mm和进给量，查得切削速度为141.3m/min。切削工时：根据加工

20、余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=10/(600*0.18=0.092min。精车-半精车100mm 左端面、100mm 外圆，100mm 右端面、左 45 外圆、90mm 左端面、90mm 外圆、90mm 右端面、右 45mm 外圆1.半精车-精车100mm 左端面由于是精加工，选择左切车刀DJNL2520-1506，查?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-56，选择机床主轴转速为900r/min。根据工件的直径，车刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.4mm/r。那么可以求得进给速度=900X0.4=0.36m/min。根据车削深度为 0.8mm 和进给量，查得切削速度为36.1

21、1m/min。切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=50.7/(900*0.4=0.141min。2.半精车-精车100mm外圆选择机床主轴转速为1120r/min。根据工件的直径，车刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.10mm/r。那么可以求得进给速度=1120X0.10=0.112m/min。根据车削深度为 0.55mm 和进给量，查得切削速度为36.11m/min。.总结切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=10.2/(1120X0.10=0.091min。3.半精车-精车100mm右端面选择机床主轴转速为900r/min。根据工件的直径，车

22、刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.4mm/r。那么可以求得进给速度=900X0.4=0.36m/min。根据车削深度为 0.8mm 和进给量，查得切削速度为36.11m/min。切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=27.05/(900*0.4=0.075min。4.半精车-精车左45外圆选择机床主轴转速为1120r/min，进给量 0.1mm/r,那么可以求得进给速度=1120X0.10=0.112m/min。根据切削深度 0.5mm和进给量，查得切削速度为141.3m/min。切削长度=29.8+0.8+0.8=31.4mm 切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完

23、成，那么机开工时为T=31.4/(1120X0.10=0.280min。5.半精车-精车90mm左端面选择机床主轴转速为900r/min。根据工件的直径，车刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.4mm/r。那么可以求得进给速度=900X0.4=0.36m/min。根据车削深度为 0.8mm 和进给量，查得切削速度为36.11m/min。切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为.总结T=23.1/(900*0.4=0.064min。6.半精车-精车90mm外圆选择机床主轴转速为1120r/min。根据工件的直径，车刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.10mm/r。那么可以求得进

24、给速度=1120X0.10=0.112m/min。根据车削深度为 0.55mm 和进给量，查得切削速度为36.11m/min。切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=9.2/(1120X0.10=0.082min。7.半精车-精车90mm右端面选择机床主轴转速为900r/min。根据工件的直径，车刀刀杆尺寸和车削深度选择进给量f=0.4mm/r。那么可以求得进给速度=900X0.4=0.36m/min。根据车削深度为 0.8mm 和进给量，查得切削速度为36.11m/min。切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=22.55/(900*0.4=0.063

25、min。8.半精车-精车右45mm 外圆选择机床主轴转速为1120r/min，进给量 0.1mm/r,那么可以求得进给速度=1120X0.10=0.112m/min。根据切削深度 0.5mm和进给量，查得切削速度为141.3m/min。切削长度=41-7=34mm 切削工时：根据加工余量，一次粗车即可完成，那么机开工时为T=34/(1120X0.10=0.304min。.总结扩孔-铰孔精铰 20mm 孔1.扩孔查?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-65，选择Z550 的转速为500r/min，设选择扩孔钻为整体高速钢直柄扩孔钻D21.8。查?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-128，根

26、据材料和孔径，选择进给量 f=1mm/r 那么可以求得进给速度=。根据材料的硬度和进给量，查?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-133，选择切屑速度为21m/min。切削工时：根据钻孔深度L=91mm，那么机开工时为，查手册，取为4mm,而T=0.194min 2.粗铰切屑深度为0.14mm。查?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-65，选择 Z550的转速为 500r/min，选择铰刀为锥柄机用铰刀D21.94mm。查?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-129，根据材料和孔径，选择进给量 f=0.6mm/r 那么可以求得进给速度=500X0.6=0.3m/min。根据材料的硬度和进

27、给量，选择切削速度为8.8m/min。切削工时：根据钻孔深度L=91mm，那么机开工时为.总结查手册，取为30mm,而 T=(91+30+8/(500X0.6=0.43min.3.精铰切屑深度为0.06mm。查?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-65，为了提高切屑精度，选择Z550 的转速为735r/min，选择铰刀为锥柄机用铰刀D22mm。查?机械制造技术根底课程设计指南?表 5-129，根据材料和孔径，选择进给量 f=0.2mm/r 那么可以求得进给速度=735X0.2=0.147m/min。根据材料的硬度和进给量，选择切屑速度为8m/min。切削工时：根据钻孔深度L=91mm，那么机

28、开工时为查手册，取为30mm,而T=(91+30+8/(735X0.2=0.878min 扩孔4x9mm 孔（1）切削用量刀具选用高速钢复合钻头，直径d=9mm，钻 4 各通孔，使用切削液。确定进给量 f。由于孔径和深度均很小，宜采用手动进给。选择钻头磨钝标准及耐用度。根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为.总结0.8mm，耐用度 T=20min.确 定 切 削 速 度v.材 料 为HT200，根 据 表5-127，暂 定 进 给 量f=0.50mm/r。由表 5-131，可查得 v=17m/min,n=1082r/min.(2根本时间钻四个9mm 深 8mm 的通孔，时间约为20 秒。六、

29、夹具设计钻四个孔是在前面切削加工的最后一道工序，据此设计专用夹具，三维图如下：1.定位方案：以底部的中心轴限制四个自由度，支撑板限制一个上下移动自由度，定.总结位长头螺钉限制一个转动自由度，这样，六个自由度被完全限制。2.加紧方案：底部支撑板给工件一个向上的力，通过钻模板的螺栓给工件一个向下的力，再加上底部的定位中心轴，工件被加紧在夹具体内。3，对刀装置本夹具有四个钻套，钻头通过这四个钻套来钻出四个孔，实现准确定位。4.夹具与机床的连接夹具主体底座有两个螺纹孔，通过螺纹连接与机床连接起来。6.使用说明本夹具是通过四个螺纹连接将钻模板和夹具主体连接起来的，更换零件时，需将四个螺钉取出。7需要更进

30、的地方由于在更换零件时，需取出四个螺钉，可能会降低生产的效率，这是有待提高的地方。七:心得体会这次的课程设计给我提供了一个锻炼的时机，不仅是对前面学过的专业知识的一次整合，还锻炼了自己的查表能力。对于刚学过的CATIA 软件，这次是一个很好的应用时机，而且采用了教师说过的“自上而下的设计方法。通过这次的课程设计，我认识到自己还有许多要加强的地方，设计的家具还有需要改良的地方。.总结在这次的课程设计中，遇到自己不懂的地方，就向薛教师请教，也很感谢薛教师的耐心帮助。参考文献1.崇凯.机械制造技术根底课程设计指南.：化学工业，2006。2.吉卫喜.机械制造技术根底.：高等教育，2008.3.何铭新，钱可强.机械制图.第五版.:高等教育，2004.4.杨叔子.机械工艺师手册.:机械工业，2001.总结