CA6140车床法兰盘零件的加工工艺规程及工艺装备设计

机械制造技术基础课程设计说明书题目： CA6140车床法兰盘（831004）零件的机械加工工艺规程制订及精铣Φ90上下两面工序专用夹具的设计。

姓名：专业年级：院系：指导教师：完成日期：机械制造技术基础课程设计内含：1、机床专用夹具总装图1份2、夹具零件图4份3、零件毛坯图1份4、机械加工工艺过程卡片及选定工序的工序卡1套5、课程设计说明书1份姓名：专业年级：院系：指导教师：完成日期：目录1、零件的分析 (4)1.1零件的作用 (4)1.2零件的工艺分析 (4)2、工艺规程设计 (4)2.1确定毛坯的制造形式 (4)2.2基面的选择 (4)2.3制定工艺路线 (5)2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)2.5确定切削用量 (8)3、夹具设计 (11)3.1夹具分析 (11)3.2夹具设计 (11)4、设计小结 (13)5、参考文献 (14)1、零 件 的 分 析1.1零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。

1.2 零件的工艺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Φ20045.00+mm 的孔为中心 ,包括：两个Φ12.034.0100--mm 的端面, 尺寸为Φ0017.045-mm 的圆柱面,两个Φ90mm 的端面及上面的4个Φ9mm 的透孔. Φ06.045-mm 的外圆柱面及上面的Φ6mm 的销孔, Φ90mm 端面上距离中心线分别为34mm 和24mm 的两个平面.并且其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2、工 艺 规 程 设 计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于该零件是中批生产，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。

这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。

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。

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。

1）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，但对于一般的轴类零件来说，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Φ45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。

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。

2.3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。

在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

一.工艺路线方案一工序 1 粗车Φ100端面及外圆柱面,粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面工序 2 粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面工序 3 钻、粗铰Φ20的孔工序 4 钻Φ4孔，再钻Φ6孔工序 5 半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角工序 6 半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，车3*2退刀槽，车Φ45的倒角，车Φ20内孔的右端倒角工序 7 精车Φ100的端面及外圆，精车B面工序 8 精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面工序 9 精绞Φ20的孔工序10 钻4—Φ9透孔工序11 粗、精铣Φ90mm圆柱面上的两个平面工序 12 磨Φ100、Φ45的外圆柱面工序13 磨B面工序14 磨Φ90mm外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序15 划线刻字工序16 Φ100mm外圆无光镀铬工序17 检查、入库二.工艺方案二工序 1 粗车Φ100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面工序 2 粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面工序 3 钻、粗绞Φ20的孔工序 4 粗铣Φ90圆柱面上的两个平面工序 5 半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90外圆柱面上的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角工序 6 半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，车3*2退刀槽，车Φ45圆柱面两端的倒角，车Φ20 内孔的右端倒角工序7 精车Φ100的端面及外圆，精车B面工序8 精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面工序9 精绞Φ20的孔工序10 精铣Φ90圆柱面上的两个平面工序11 钻4个Φ9的孔工序 12 钻Φ4孔，绞Φ6孔工序 13 磨Φ100、Φ45的外圆柱面工序 14 磨B面工序 15 磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序 16 划线、刻字工序 17 Φ100mm外圆无光镀铬工序 18 检测、入库三.工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一在工序Ⅳ钻Φ4mm孔，再钻Φ603.0+mm孔由于在设计夹用夹具时要以Φ90mm圆柱面上的一个平面来定位,所以应把铣Φ90mm圆柱面上的两个平面这一道工序放在钻Φ4孔，再钻Φ603.0+mm孔工序前。

并且工序Ⅲ与工序Ⅴ序可并为一个工序,否则有点繁琐。

改正后即得方案二，综合起来比较合理。

2.4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，毛坯重量约为1.4kg，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。

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，工序及毛坯尺寸如下：1、Φ017.045-mm外圆表面：此表面为IT6级精度，表面粗糙度需达Ra0.8，查【4】《金属切削速查速算手册》可得：2、外圆表面Φ12.034.0100--mm:3、B面中Φ0.645-外圆柱面:4、孔Φ20045.0+mm:2.5确定切削用量工序 1 粗车Φ100端面及外圆柱面，粗车B 面，粗车Φ90的外圆柱面机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片的材料为YT15(1) 粗车Φ100mm 端面查【5】《切削加工简明手册》P306表7－34，得p a =4mm, f =0.9mm/r, v=1.83r/s(2) 粗车Φ100mm 外圆柱面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =2mm, f =0.9mm/r, v=2.50m/s (3) 粗车B 面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =1mm, f =0.9mm/r, v=2.22m/s工序 2 粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面机床：CA6140卧式车床刀具：采用刀片的材料为YT15 (1) 粗车Φ0017.045-mm 端面查【5】《切削加工简明手册》P444表8-50，得p a =1.5mm, f =0.7mm/r, v=3.12m/s(2) 粗车Φ0017.045-mm 外圆柱面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =1.5mm, f =0.7mm/r, v=1.48m/s (3) 粗车Φ90mm 端面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =1mm, f =0.7mm/r, v=2.25m/s 工序 3 钻、粗铰Φ20的孔(1) 钻Φ18mm 孔机床：立式钻床刀具：高速钢钻头查【5】P457表8－70，得p a =9mm, f =0.3mm/r, v=0.52m/s(2) 粗铰Φ19.8mm 孔查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.9mm, f =0.5mm/r, v=0.30m/s工序 4 粗铣Φ90圆柱面上的两个平面机床：组合机床刀具：硬质合金三面刃铣刀YT15(1) 铣距中心线34mm 的平面。

查【5】《切削加工简明手册》，得p a =5mm, f =0.3mm/齿, v=0.12m/s (2) 粗铣距中心线24mm 的平面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =5mm, f =0.3mm/齿, v=0.12m/s工序 5 半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B 面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90外圆柱面上的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角(1) 半精车Φ100mm 端面查【5】P445表8－51，得p a =0.5mm, f =0.5mm/r, v=2.1m/s (2) 半精车Φ100mm 外圆柱面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.7mm, f =0.28mm/r, v=2.1m/s (3) 半精车B 面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.5mm, f =0.50mm/r, v=2.13m/s工序 6 半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，车3*2退刀槽，车Φ45圆柱面两端的倒角，车Φ20 内孔的右端倒角 (1) 半精车Φ0017.045-mm 端面查【5】P445表8－51，得p a =0.5mm, f =0.20mm/r, v=1.97m/s (2) 半精车Φ0017.045-mm 外圆柱面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.7mm, f =0.20mm/r, v=1.57m/s (3) 半精车Φ90mm 端面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.5mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s工序 7 精车Φ100的端面及外圆，精车B 面(1) 精车Φ100mm 端面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.3mm, f =0.20mm/r, v=1.56m/s (2) 精车Φ100mm 外圆柱面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.3mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s (3) 精车B 面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.3mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s工序 8 精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面(1) 精车Φ0017.045-mm 外圆柱面：查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.3mm,f =0.20mm/r, v=2.25m/s(2) 精车Φ90mm 端面：查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.3mm, f=0.20mm/r, v=2.25m/s工序 9 精绞Φ20的孔查【5】《切削加工简明手册》，得p a =0.1mm, f =0.50mm/r, v=0.29m/s工序 10 精铣Φ90圆柱面上的两个平面查【5】《切削加工简明手册》，得p a =1mm, f =0.20mm/齿, v=0.20m/s工序 11 钻、绞 4-Φ9的孔机床：Z525立式钻床 刀具：高速钢麻花钻查【5】《切削加工简明手册》，得p a =4.5mm, f =0.13mm/s, v=0.50m/s工序 12 钻Φ4孔，扩Φ6孔机床：Z525立式钻床 刀具：高速钢麻花钻 (1)钻Φ4mm 孔查【5】《切削加工简明手册》，得p a =2mm, f =0.13mm/齿, v=0.50m/s (2) 扩Φ6mm 孔查【5】《切削加工简明手册》，得p a =2mm, f =0.13mm/齿, v=0.50m/s工序 13 磨Φ100、Φ45的外圆柱面机床：MQ1350A 轻型外圆磨床 (1) 磨Φ100mm 外圆柱面查【5】《切削加工简明手册》，得：工件速度 w v ＝0.3m/s 纵向进给量 a f ＝0.5B ＝20mm 切削深度 r f ＝0.0157mm/st (2) 磨Φ45mm 外圆柱面查【5】《切削加工简明手册》，得：工件速度 w v ＝18m/min 纵向进给量 a f ＝0.5B ＝20mm 切削深度 r f ＝0.0157mm/st工序 14 磨B 面机床：MQ1350A 轻型外圆磨床 查【5】《切削加工简明手册》，得： 工件速度 w v ＝18m/min 纵向进给量 a f ＝0.5B ＝20mm 切削深度 r f ＝0.0157mm/st工序 15 磨Φ90外圆柱面上距中心轴线24mm 的平面机床：MQ1350A 轻型外圆磨床 查【5】《切削加工简明手册》，得： 砂轮轮速 v 砂=27.5m/s 工件速度 w v ＝10m/min 轴向进给量 a f ＝0.5B ＝20mm 切削深度 r f ＝0.015mm/st最后，将以上各工序切削用量，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片，见所附卡片。