法兰盘---课设

机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计”CA6140车床法兰盘831004”零件的机械加工工艺规则及工艺装备内容：1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺过程综合卡片1张4.结构设计装配图1张5.结构设计零件图1张6.课程设计说明书1张班级机械081姓名李明敏学号200833315128指导教师机械制造工艺学课程设计说明书设计题目法兰盘机械而加工工艺过程及夹具设计设计者指导老师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。一、零件的分析（一）零件的作用法兰盘只是一个统称，通常是指在一个类似盘状的金属体色的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西。它的作用是连接及传动。CA6140卧式车床上的法兰盘（如图1），为盘类零件，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。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。零件的12.0-34.0-100mm外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为4mm上部为6mm定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的94mm标明通过，本身没有受到多少力的作用。（二）零件的工艺分析CA6140车床法兰盘共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1．以Φ20mm孔为精基准的加工表面。这一组加工表面包括：一个Φ20的孔及其倒角；一个Φ100外圆及其倒角；Φ45外圆及其倒圆；Φ90外圆及其倒角；Φ45外圆及其倒角；Φ90两端铣平面（分别距离Φ20轴为24mm和34mm两端）；Φ100左端面和Φ90右端面；4×Φ9通孔。2.以Φ90右端面为加工表面。这一组加工表面包括：Φ100右端面；Φ90左端面；Φ45右端面；3×2退刀槽；Φ4和Φ6孔。这两组加工表面之间存在着一定的位置要求，主要是：（1）12.0-34.0-100左端面与045.0020孔形位公差0.03mm。（2）90右端面与Φ045.0020孔形位公差0.03mm。（3）03.006孔轴线与90右端面位置公差0.6mm经过对以上加工表面的分析，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，保证它们的位置精度。图1法兰盘零件图二、工艺规程设计（一）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。零件形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。（1）粗基准的选择。对于法兰盘零件而言可归为轴类零件，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互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12.0-34.0-100的加工外轮廓表面作为粗基准，利用三爪卡盘限制5个自由度，再通过尾座限制最后1个自由度，达到完全定位，然后进行车削。（2）精基准的选择。精基准就是以加工过的表面进行定位的基准。选择精基准的时候主要虑保证加工精度并且使工件装夹得方便、准确、可靠。因此要遵循以下几个原则：基准重合的原则；基准不变的原则；互为基准，反复加工的原则；自为基准的原则；应能使工件装夹方便稳定可靠，夹具简单。考虑以上原则和零件的尺寸和加工要求我选用底面为精基准，以并采用一面两孔的形式定位，限制6个自由度为完全定位。（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点，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，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，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。于是制定了一下加工路线：工序I半精车12.0-34.0-100mm左右端面，半精车12.0-34.0-100mm，90mm外圆及左右端面，并倒45°倒角。工序II半精车06.0-45mm圆柱侧面及R5mm的圆角，0017.0-45mm圆柱侧面。工序III车3×2的退刀槽，半精车0017.0-45mm的45°锥面。工序IV铣90mm分别距离轴线34mm和24mm的两个端面。工序V钻、扩4，6mm的台阶孔。工序VI钻、扩、镗045.0020mm的孔，并倒45°倒角。工序VII钻、扩94mm的孔。工序VIII磨12.0-34.0-100mm，磨0017.0-45mm圆柱侧面。工序IX磨90mm分别距离轴线34mm和24mm的两个端面。工序X抛光B面。工序XI100mm的左端面刻字。工序XII100mm的外圆无光渡铬。工序XIII检查。以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定法兰盘零件材料为HT200钢，硬度207～241HBS，毛坯重量约为2kg，毛坯采用铸造。根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、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.车外圆表面（12.0-34.0-100mm，90mm外圆，06.0-45，0017.0-45圆柱侧面）查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》）表2.2-4.因为最大零件尺寸为100mm。取其车削公差等级为IT10～11，故取直径余量2Z=3mm。2.孔045.0020毛坯为实心，不冲出孔。其基本尺寸为20mm，取精度等级IT7～8。查《工艺手册》表2.3-9以及2.3-12确定工序尺寸及余量如下：钻孔：16mm扩孔：19.8mm2Z=3.8mm镗孔：045.0020mm2Z=0.2mm。3.孔94毛坯为实心，不冲出孔。其基本尺寸为9mm，为自由精度要求。查《工艺手册》表2.3-9确定工序尺寸及余量如下：钻孔：8mm扩孔：9mm2Z=1mm。4.钻台阶孔4，6mm毛坯为实心，不冲出孔。其基本尺寸分别为4mm和6mm，查《工艺手册》表2.3-9确定工序尺寸及余量如下：钻孔：4mm扩孔：6mm2Z=2mm。5.铣90mm的两个段平面其余量如下：粗铣：10mm（离Φ20中心轴为34mm）精铣：0.8mm粗铣：20mm(离Φ20中心轴为24mm)精铣：0.8mm6.磨削抛光查《工艺手册》表2.3-21工件的取余量为0.2mm.其他尺寸直接铸造得到。由于本设计规定的零件为大批量生产，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。详见CA6140卧式车床法兰盘的毛坯图（图2）。图2法兰盘毛坯图（五）确定切削用量及基本用时工序I半精车12.0-34.0-100mm左右端面，半精车12.0-34.0-100mm，90mm外圆及左右端面，并倒45°倒角。1.加工条件工件材料：HT200，b=200MPa、铸造。加工要求：半精车12.0-34.0-100mm左右端面，半精车12.0-34.0-100mm，90mm外圆及左右端面，并倒1.5×45°倒角。机床：C620-1卧式车床。刀具：外圆车刀，刀具材料YG6，刀片厚度4.5mm，刀杆尺寸B×H=16mm×25mm。由《切削用量简明手册》查得。（以下简称为《切削手册》）2.计算切削用量（1）半精车12.0-34.0-100mm左端面1）根据毛坯尺寸得到该端面的余量为3mm，故一次走刀完成即pa=3mm。2）进给量f根据《切削手册》表1.4，当刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，pa3mm以及直径为100mm时f=0.6～0.9mm/r正在根据《切削手册》表1.30，取f=0.8mm/r3）计算切削速度按《切削手册》表1.27，切削计算公式为vkvvyxpmvcfTCv（m/min），取2.02.015.0158myxCvvV，，，，T=60min时，根据《切削手册》表1.28取vk=1。min8.61803601582015020mm/.kfαTCv...vyxpmvcvv4）确定机床主轴转速min)/(0.1911038.611000v1000wcrdns按《工艺手册》表4.2-8，取n=230r/min则实际切削速度为74.4r/min5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1min29.08.0230350t321ifnllllw（2）车12.0-34.0-100mm外圆1）单边余量Z=1.5mm，可以一次切除，故取pa=1.5mm。2）进给量f根据《切削手册》表1.4，f=0.8mm/r3）计算切削速度按《切削手册》表1.27，切削计算公式为vyxpmvckfαTCvvv（m/min）取2.02.015.0158myxCvvV，，，，T=60min时，根据《切削手册》表1.28取vk=1。min/5.688.05.160158k2.015.02.0vmfTCvvvyxpmvc4）确定机床主轴转速)(r/.π.πdvnwcsmin721110356810001000按《工艺手册》表4.2-8，取n=230r/min则实际切削速度为74.4r/min5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1min07.08.0230310t321ifnllllw（3）车12.0-34.0-100mm右端面1）根据毛坯尺寸得到该端面的余量为3mm，故一次走刀完成即pa=3mm。2）进给量f根据《切削手册》表1.4取f=0.8mm/r3）计算切削速度按《切削手册》表1.27，切削计算公式为vkvvyxpmvcfTCv（m/min）取2.02.015.0158myxCvvV，，，，T=60min时，根据《切削手册》表1.28取vk=1。min8.61803601582015020mm/.kfαTCv...vyxpmvcvv4）确定机床主轴转速min)/(0.1911038.611000v1000wcrdns按《工艺手册》表4.2-8，取n=230r/min则实际切削速度为74.4r/min5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1min1660802303527321...ifnlllltw（4）车90mm左端面1）根据毛坯尺寸得到该端面的余量为3mm，故一次走刀完成即pa=3mm。2）进给量f根据《切削手册》表1.4取f=0.8mm/r3）计算切削速度按《切削手册》表1.27，切削计算公式为vkvvyxpmvcfTCv（m/min）取2.02.015.0158myxCvvV，，，，T=60min时，根据《切削手册》表1.28取vk=1。min8.61803601582015020mm/.kfαTCv...vyxpmvcvv4）确定机床主轴转速)(r/.π.πdvnwcsmin52119386110001000按《工艺手册》表4.2-8，取n=230r/min则实际切削速度为67.2r/min。5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1min1380802303522321...ifnlllltw（5）半精车90