机械制造技术基础课程设计---设计法兰盘零件机械加工工艺规程及工艺装备

机械制造技术基础课程设计---设计法兰盘零件机械加工工艺规程及工艺装备

西安科技大学高新学院课程设计计算说明书

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姓名

学号

指导教师

日期

目录

序言........................................................................................................................ ............. .. (1)

一、零件的分析 (2)

（一）零件的作用 (2)

（二）零件的工艺分析 (2)

二、工艺规程设计 (3)

（一）确定毛坯的制造形式 (3)

（二）基面的选择 (3)

（三）制定工艺路线 (3)

1、工艺路线一 (3)

2、工艺路线二 (4)

3、工艺方案的比较与分析 (5)

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坏尺寸的确定 (6)

三、夹具设计 (10)

（一）确定机床夹具的结构方案 (10)

1.选择定位原件 (10)

2.选择夹紧机

构..............................................

..................................................

(10)

3.机床夹具的总体形式 (10)

（二）确定机床夹具 (11)

1.问题的提出 (11)

2.定位基准的选择 (11)

3.切削力及夹紧力计算 (11)

4.定位误差分析 (12)

5.夹具设计及操作的简要说明 (12)

四、总结 (13)

五、参考文献 (14)

序言

机械制造工艺课程设计是在我们基本完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。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。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：

1 能熟练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知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。

3 加强使用软件及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，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，学到了很多课堂上没有学到的东西。

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,由于本身能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢。

一.零件的分析

（一） 零件的作用

CA6140卧式车床上的法兰盘，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100φ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mm 4φ上部为mm 6φ定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的94φ⨯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车床法兰盘共有两组加工的表面。先分述如下：

1． 以045

.0020+φmm 孔为精基准的加工表面。

这一组加工表面包括：一个045.0020+φ 的孔及其倒角；一个12.034..0100--φ外圆及其倒角；06.045-φ外圆及其倒角；91φ外圆及其倒角；0017.045-φ外圆及其倒角；91φ两端面（分别距离045.0020+φ轴为24mm 和34mm 两端）；12

.034..0100--φ左端面和91φ1右端面；94φ⨯通孔。

2.以91φ右端面为加工表面。

这一组加工表面包括：12.034..0100--φ右端面；91φ左端面；0

017.045-φ右端面；23⨯退刀槽；Φ4和03.006+φ孔。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求：

（1） 12.034..0100--φ左端面与045

.00

20+φ轴形位公差0.03mm 。 91φ右端面与045

.0020+φ轴形位公差0.03mm 。

（2） 03.006+φ孔轴线与91φ右端面位置公差0.6mm ，同时与045

.0020+φ轴线垂直相交，并

且与91φ端洗平面（距离045

.0020+φ轴线为24mm ）垂直。

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。

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，是大批量，而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。

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，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。 （二）基面的选择

基面的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，生产率得以提高。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。选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边外圆45φ及90φ的右端面的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧45φ外圆可同时削除五个自由度，再以90φ的右端面定位可削除一个自由度。

对外圆 12.034..0100--φ、06.045-φ、91φ和045

.00

20+φ孔（共两块V 形块加紧，限制４个自由度，底面两块支撑板定位面限制1个自由度，使缺少定位，不过是可以靠两个V 形块加紧力来约束Ｚ轴的扭转力，然后进行钻削）的加工，这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。

（2）精基准的选择。以045.0020+φ为精基准加工表面。这一组加工表面包括：12

.034

..0100--φ右端面；91φ左端面；0017

.045-φ右端面；23⨯退刀槽；4φ和03

.006+φ孔。因为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。 （三）制定工艺路线

制定工艺路线的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。

1.工艺路线方案一

工序1 粗车100φ左右端面、91φ左侧面、100φ外圆和左45φ外圆。 工序2 粗车右Φ45右端面、外圆和91φ右侧面、外圆。

工序3 扩、粗铰、精铰045

.0020+φ孔并车孔左端的倒角。