法兰盘课程设计说明书

1学生课程设计（论文）题目：设计“法兰盘”零件的机械加工工艺规程及其夹具学生姓名：学号：所在院(系)：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：指导教师：职称：2序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。目录序言1零件的分析…………………………………………………………………………………11.1零件的作用………………………………………………………………………………11.2零件的工艺分析…………………………………………………………………………12工艺规程设计…………………………………………………………………………………22.1确定毛坯的制造形式……………………………………………………………………22.2基面的选择………………………………………………………………………………22.2.1粗基准的选择………………………………………………………………………22.2.2精基准的选择………………………………………………………………………22.3制定工艺路线……………………………………………………………………………22.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………………………………………42.5确立切削用量及基本工时………………………………………………………………43夹具设计……………………………………………………………………………………83.1定位基准的选择………………………………………………………………………83.2切削力及夹紧力计算……………………………………………………………………83.3定位误差分析……………………………………………………………………………93.4夹具设计及操作说明……………………………………………………………………9参考资料………………………………………………………………………………………10致谢………………………………………………………………………………………………111零件的分析11零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的法兰盘。主要是用来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动。1.2零件的工艺分析CA6140车床的法兰盘共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.以φ100为基准面，加工00.01745，00.01745的右端面。2.以00.01745端面为基准，车00.645、0.120.34100、90外圆，并导1.545。由于孔与00.01745有跳动的要求，所以要以00.01745端面为基准。3．要以孔0.045020为基准，精车所有外圆面，使其达到要求。4．以00.01745端面为基准，先用16的钻头钻孔，然后再用镗刀镗孔。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组22工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。2.2基面的选择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。2.2.1粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取孔00.01745外轮廓表面作为粗基准。2.2.2精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一工序一以0.120.34100为粗基准，选用CA6140机床，粗车右端面及外圆00.01745，倒角745，车32槽，粗车90外圆及其左右端面，粗车00.0645及0.120.34100右端面。工序二以00.01745外圆面为基准，粗车左端面及粗车0.120.34100外圆，并倒1.545。3工序三以00.01745外圆面为精基准，精车0.120.34100及其左右端面，精车00.0645，精车90及其左右端面和00.01745的外圆。保证0.120.34100左端面，90右端面和00.01745的外圆的跳动在0.03内。工序四以00.01745外圆面为基准，钻镗0.045020通孔，先用钻16的钻头钻孔，粗镗孔0.045020及倒角145，再精镗孔0.045020。工序五钻4通孔。工序六以左端面和0.045020内孔定位,利用两个端面夹紧,铣两端面。工序七以0.045020孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔工序八以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,扩工序五钻的4孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。1.工艺路线方案二工序一以0.120.34100为粗基准，选用CA6140机床，粗车右端面及外圆00.01745，倒角745，车32槽，粗车90外圆及其左右端面，粗车00.0645及0.120.34100右端面。工序二以00.01745外圆面为基准，粗车左端面及粗车0.120.34100外圆，并倒1.545。工序三以00.01745外圆面为基准，钻镗0.045020通孔，先用钻16的钻头钻孔，粗镗孔0.045020及倒角145，再精镗孔0.045020。工序四以00.01745外圆面为精基准，精车0.120.34100及其左右端面，精车00.0645，精车90及其左右端面和00.01745的外圆。保证0.120.34100左端面，90右端面和00.01745的外圆的跳动在0.03内。工序五以0.045020孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔工序六以左端面和0.045020内孔定位,利用两个端面夹紧,铣两端面。4工序七以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻4的通孔,再扩孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。综合考虑零件的常规工艺、表面粗糙度要求和加工质量，所以选择第一个方案。2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床法兰盘”，零件材料为HT200，硬度190～210HB，生产类型中批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（00.01745，0.120.34100端面）。查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面长度余量均为4（均为双边加工）。车削加工余量为：粗车3mm精车0.5mm2.内孔工序尺寸加工余量：钻孔2mm粗镗0.2mm精镗0mm3.其他尺寸铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。取余量为：4mm2.5确立切削用量及基本工时工序Ⅰ：以0.120.34100外圆为粗基准，粗车00.01745外圆及其右端面，由于余量为8mm，因此次切削，吃刀深度分别为pa=4mm和3mm。查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r（表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min5v=vvvvxympcktaf=0.180.150.32920.810.81.544540.4=161m/min(2.70m/s)确定机床主轴转速：sn=1000vd=10002.703.1455=15.72r/s(935r/min)按机床取wn=900r/min=15r/s实际切削速度为v=15r/s=127.17m/min粗车右端面时：吃刀深度pa=4mm，1mt=28150.460=0.08min车外圆时：2mt=414150.460=0.125min倒角745时：吃刀深度为pa=4mm，3mt=11.32150.460=0.03min车32槽时：吃刀深度为pa=2mm，4mt=2150.460=0.01min粗车90外圆及其左右端面时：吃刀深度为pa=3mm，5mt=12150.460=0.03min粗车00.0645及0.120.34100右端面时：吃刀深度为pa=3mm，6mt=33150.460=0.09min（在本工序未注明的进给量f和机床主轴转速wn分别为0.4mm/r和900r/min）工序II：车削条件和参数跟工序I一致粗车左端面时：吃刀深度为pa=4mm，1mt=504150.460=0.15min粗车0.120.34100外圆时：吃刀深度为pa=4mm，2mt=93150.460=0.03min并倒时1.545：吃刀深度为pa=2.5mm，3mt=52150.460=0.02min工序III：以00.01745外圆面为精基准，选用刀号YG6，余量为1mm，查手册pa=0.5mm，取f=0.15mm/r，wn=1200r/min。精车外圆时：v=377m/min，1mt=102200.1560=0.12min精车0.120.34100及其左右端面时：v=377m/min，2mt=542200.1560=0.64min精车00.0645外圆时：v=170m/min，2mt=332200.1560=0.40min精车90及其左右端面时：v=340m/min，4mt=252200.1560=0.28min精车00.01745的外圆时：v=170m/min，5mt=412200.1560=0.48min6并保证0.120.34100左端面，90右端面和00.01745的外圆的跳动在0.03内。工序IV：查《切削用量简明手册》，选取进给量f=0.36mm/r，d取16mm时，v=14m/min，140.811.2/mintTvcvlvtvvvkkkkm01000100014222.9/min3.1416tvnrd根据z525钻床说明书，钻16可考虑选择272/mincnr，故取0.27/fmmr272/mincnr粗镗孔0.045020时：吃刀深度为pa=0.45mm，1mt=9126.670.45=1.16min倒角145时：吃刀深度为pa=0.45mm，2mt=226.670.45=0.02min再精镗孔0.045020时：吃刀深度为pa=0.1mm，3mt=912130.1=2.32min工序V：用4钻头钻通孔，钻4孔时：选用0.2fmmr，查手册取标准值1900minnr工序VI：由图可知零件左边余量为11mm，故可分二次粗铣，一次精铣，分别取128ppaamm，34pamm选用120.36/zzffmmr，30.18zf12110/minccvvm，3220cv120.82mintt