CA6140车床法兰盘说明书6917.pdf
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1、 本科毕业设计论文 题 目 CA6140 车床法兰盘的工艺规程和夹具设计 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 李 建 飞 指导教师 邓 修 瑾 毕业时间 2014.07.01 毕业 任务书 一、题目 CA6140 车床法兰盘的工艺规程和夹具设计 二、指导思想和目的要求 毕业设计(论文)是培养学生自学能力、综合应用能力、独立工作能力的重要教学实践环节。在毕业设计中,学生应独立承担一部分比较完整的工程技术设计任务。要求学生发挥主观能动性,积极性和创造性,在毕业设计中着重培养独立工作能力和分析解决问题的能力,严谨踏实的工作作风,理论联系实际,以严谨认真的科学态度,进行有创造性的工作,认真、按
2、时完成任务。三、主要技术指标 1 零件图一张;2 毛坯图一张;3 工艺规程一本;4 工艺装备(夹具 1-2 套);5 说明书一份 四、进度和要求 1 分析并绘制零件图 2 周 设计 论文 2 绘制毛坯图 1 周 3 设计工艺路线及编制工艺规程 5 周 4 设计工艺装备 4 周 5 编写说明书(论文)2 周 五、主要参考书及参考资料 1 王先逵编着.机械制造工艺学M.北京:清华大学出版社,1989 2 杨叔子.机械加工工艺师手册M.北京:机械工业出版社,2001 3 朱耀祥,蒲林祥.现代夹具手册M.北京:机械工业出版社,2010 学生 李建飞 指导教师 邓修瑾 系主任 魏生民 摘 要 本次毕业设
3、计的题目是 CA6140 车床法兰盘的工艺规程和夹具设计,主要内容如下:首先,对零件进行分析,主要是零件作用的分析和工艺性分析,通过零件分析可以了解零件的基本情况,而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求,确定毛坯的制造形式和尺寸。其次,进行基面的选择,确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准,制订工艺路线,通常制订两种以上的工艺路线,通过工艺方案的比较与分析,再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种较佳工序路线。然后,根据已经选定的工序路线,确定每一步的切削用量及基本工时,并选择合适的机床和刀具和量具。最后,设计钻法兰盘
4、4-9 孔的钻床夹具。设计钻床夹具,首先要仔细分析被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案;在满足加工精度的条件下,合理的进行安装、定位、夹紧;在完成夹具草图后,进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式,设计合理的结构实现各零部件间的相对运动;根据各零件的使用要求,选择相应的材料。完成钻床夹具的所有设计后,用 AutoCAD 进行二维图形的绘制,首先画装配图,然后从装配图上拆画零件图,标注相关尺寸及技术要求;再用 CATIA 画出三维模型图,最后进行论文的撰写、整理、修改完成该毕业设计。关键词:机械,法兰盘,加工工艺,夹具设计 ABSTRACT T
5、he subject of this graduation project is that CA6140 lathe ring flange processing technology rules and special-purpose jig of a certain process are designed,the main content is as follows:First of all,analyse,it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part,through pa
6、rt analyse can find out about basic situation of part,and craft analyse may know the processing surface of the part and is it require to process.The processing demand put forward according to the part picture,confirm the manufacture form.of the blank and sureness of the size.The second step,carry on
7、 the choice the base,confirm thick datum and precise datum in the processing course.According to the datum chosen,make the craft route,usually make the craft route of more than two kinds,with analysing through the comparison of the craft scheme,and then choosing be able to make such specification re
8、quirements as the precision of geometry form.size of the part and precision of position,etc.get a kind of process of the rational assurance s.The third step,according to the already selected process route,confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour,choose suitable lathe and cut
9、ter.To rough machining,will check the power of the lathe.Finally,design the jig getting into the hole of the ring flange.Designed drilling fixture,the first careful analysis is the technical requirements for processing components,fixture design using the basic principles and the fixture design schem
10、e;Meet the conditions of precision,then reasonable installation,positioning,clamping;After the completion of draft fixture,and further consider the connection relation between parts and screws,nuts,pins and other fixed means,designing the reasonable structure to achieve relative motion between the v
11、arious components;Requirements of the various components,select the appropriate materials.Completion of all drilling fixture design,using the AutoCAD drawing two-dimensional graphics,first draw assembly drawing,and then removed from the part drawing on the painting Parts,marking the related to size
12、and technical requirements,finally,write a thesis,organize,edit,complete the graduation project.KEY WORDS:machine,flange,process the craft,the tongs design 目 录 第 1 章 绪 论.7 第 2 章 零件的结构工艺性分析.7 零件的作用.7 零件的工艺性分析.7 第 3 章 工艺规程设计.8 确定毛坯的制造形式.8 基准的选择.8 8 9 工艺路线的拟定.9 选择加工方法.9 划分加工阶段.10 安排加工顺序.10 机械加工余量、工序尺寸及
13、毛坯尺寸的确定.错误!未定义书签。确定切削用量及基本工时.错误!未定义书签。第 4 章 夹具设计与分析.11 问题的提出.11 夹具设计.11 夹具结构和类型的选取.11 夹具定位元件的选择.12 钻套的设计.12 钻模板设计.14 夹具体(底座)的设计.14 其他装置.15 夹紧装置的设计计算.15 切削力计算.17 机床夹具精度校核.18 21 错误!未定义书签。第 5 章 全文总结.23 参考文献.23 致 谢.23 毕业设计小结.25 第 1 章 绪论 法兰盘类零件是在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西,此类零件在机械行业拥有非常重要的地位,其加工质量和精度直
14、接影响一台机器的运作。因此,进行法兰盘类零件加工工艺的研究,对于整个机械行业而言,有着举足轻重的地位。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计的准则,法兰盘类零件也是如此。一个合格的零件工艺规程,应该首先要求保证零件设计的尺寸和精度,其次要尽量合理地运用现有的工作条件,尽量减少辅助时间,提高生产效率。夹具的设计需要注意其精度对被加工工件精度的影响,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、同学给予指出。第 2 章 零件的结构工艺性分析 零件的作用 CA6140 卧式车床上的法兰盘,为盘类零件
15、,用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上,靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配,外圆与变速箱体孔相配,以保证主轴三个轴承孔同心,使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度,实现纵向进给。零件的工艺性分析 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20045.00mm的孔为中心,包括:12.034.0100mm 的外圆柱面及左右端面,尺寸为0017.045mm 的圆柱面,90mm 的外圆柱面、左右端面及上面的 4 个9mm 的透孔,06.045mm的外圆柱面及上面的6mm4mm 的孔,90mm 端面上距离中心线分别为 34mm和 24mm 的两个平面。图 2-1 CA6140
16、 车床法兰盘模型图 零件各表面之间位置精度要求主要是:(1)100mm 左端面与20mm 孔中心轴的跳动度为;(2)90mm 右端面与20mm 孔中心轴线的跳动度为;(3)450017.0mm 的外圆与20mm 孔中心轴线的圆跳动公差为。经过以上对加工表面的分析,我们可先选定粗基准,加工出精基准所在的加工表面,然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工,以此保证它们的位置精度。第 3 章 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT200,由于该零件主要承受静压力,因此选用铸件。并且生产批量给定为中批生产,零件轮廓尺寸不大,毛坯结构比较简单,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近,故采用金属模
17、铸造,内孔不铸出,单件浇注。金属模浇铸有生产率高,单边余量小,结构细密等优点。这从提高生产率,保证加工精度方面考虑也是应该的。基准的选择 基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚着,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。因此,定位基面的选择应该在保证加工精度的前提下使定位简单准确,加紧可靠,加工方便,夹具结构简单。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,以便为后续的工序提供精基准。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:二要考虑怎样保证不加工面与加工面
18、间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的,但对于一般的回转类零件来说,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,应选择加工余量最小的面为粗基准(这就是粗基准选择原则里的余量足够原则)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,消除工件的六个自由度,达到完全定位。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。主要以 20mm 内孔和100mm 外圆左端面为精基准。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。工艺路线的拟定 工艺方案的拟定原则是:“优质、高产、低耗”。选择加工方法 选择
19、加工方法,要首先考虑主要表面的加工方法,后考虑次要表面的。要先决定最终加工方法,再决定前面一系列加工方法。根据对被加工零件加工表面的精度和粗糙度要求,零件的结构和被加工表面的形状、大小等具体条件,选取最经济合理的加工方案。查现代制造工艺基础1表、表、表,选择各表面加工方法如下:表 面 零件表面粗糙度 加 工 方 法 0017.045外圆表面 Ra=毛坯粗车半精车精车 12.034.0100外圆表面 Ra=毛坯粗车半精车精车刻字划线镀铬 90外圆表面 Ra=毛坯粗车半精车精车 06.045外圆表面 Ra=毛坯粗车半精车粗磨精磨抛光 12.034.0100右端面 Ra=毛坯粗车半精车粗磨精磨抛光
20、90左端面 Ra=毛坯粗车半精车粗磨精磨抛光 12.034.0100左端面 Ra=毛坯粗车半精车精车 90右端面 Ra=毛坯粗车半精车精车 表 3-1 各表面所需加工方法 划分加工阶段 工艺路线一般可划分为以下几个阶段:a)粗加工阶段:主要任务是去除各表面较大量的加工余量,获得较高生产率。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)光整加工阶段:主要针对精度很高、表面粗糙度值很小,或零件图纸有特殊要求的情况。考虑到既能使零件的技术要求得以保证,又要使工序集中来提高生产率,将加工过程大致划分为“毛坯粗加工半精加工精加工”几个阶段。安排加工
21、顺序 遵循“先粗后精、先主后次、先基面后其他”的原则,结合已经选择的加工方法和划分的加工阶段,拟定出两套工艺路线方案,并经过分析比较从中选出较佳方案。(1)工艺路线方案一 工序 5 铸造毛坯 工序 10 粗车100mm 柱体左右端面及外圆 工序 15 粗车45,90 的外圆,45、90 右端面,90 的倒角 工序 20 钻、扩、粗铰、精铰 20mm 孔,车孔左端的倒角 工序 25 半精车90 外圆及右端面,车槽 32,R5 的圆角 工序 30 半精车100 左右端面及外圆,精车100 的左端面 工序 35 粗铣90 的左端面;粗铣、精铣 90 柱体右侧面 工序 40 钻 49 孔 工序 45
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