CA6140车床法兰盘的机械加工工艺规程及夹具设计

优秀设计

CA6140车床法兰盘的机械加工工艺规程及夹具设计

设计任务书

题目：CA6140车床法兰盘的机械加工工艺规程及夹具设计（年产量为4000件）

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份

目录

序言 (4)

一零件的分析 (4)

（一）零件的作用 (4)

（二）零件的工艺分析 (4)

二工艺规程设计 (4)

（一）确定毛坯的制造形式 (4)

（二）基准的选择 (4)

（三）制定工艺路线 (5)

（四）毛坯尺寸的确定与机械加工余量 (5)

（五）确定切削用量及基本工时 (6)

夹具的设计 (16)

（一）问题的提出 (16)

（二）夹具设计 (16)

参考文献 (18)

序言

机械制造工艺课程设计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，它对我们四年的大学学习生活具有重要意义。

设计题目给定的零件是CA6140车床法兰盘（0404）零件，该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)

法兰盘的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。

一零件的分析

（一）零件的作用

题目给的零件是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100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。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，法兰盘的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。

（二）零件的工艺分析

法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：

1以Ф20 的孔为中心加工表面；

2 两端面；

3 以Ф90为中心的加工表面。

它们之间的位置要求主要是：

（1）Ф100mm 左端面与Ф45 mm孔中心轴的跳动度为；

（2）Ф90mm 右端面与Ф45 mm孔中心轴线的跳动度为。

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是HT200。零件年产量是中批量,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，采用方法为砂模机器造型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。

（二）基准的选择

1 粗基准的选择

因为法兰盘可归为轴类零件，一般以外圆作为粗基准。一般以非加工表面作为粗基准，但本零件各面均需加工，此时应以加工余量最小的面为粗基准，所以对于本零件可以先以法兰盘右端45的外圆及90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Ф45 mm外圆可同时削除五个自由度，再以90的右端面定位可削除自由度。

2 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。以Ф20mm孔为精基准。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。

1 工艺路线方案一

(一)工序Ⅰ粗车Ф100mm柱体左右端面及外圆外圆留有余量。以右端Ф45 mm 为粗基准

(二)工序Ⅱ钻、扩、粗铰、精铰20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。

(三)工序Ⅲ粗车Ф45，Ф90的外圆，粗车各端面，粗车Ф90的倒角，粗车3x2

的槽，R5的圆角。以Ф20为精基准。

(四)工序Ⅳ半精车Ф90外圆及各端面，车槽3×2，R5的圆角。

(五)工序Ⅴ半精车Φ100左右端面及外圆，精车Ф100的左端面。

(六)工序Ⅵ粗铣Ф90的左端面；粗铣、精铣90柱体右侧面。

(七)工序Ⅶ钻4—Φ9孔。

(八)工序Ⅷ钻Φ4孔，铰Φ6孔。

(九)工序Ⅸ磨削Φ100的右端面，Φ90外圆及左右端面，Φ45外圆。

(十)工序Ⅹ磨削外圆面Φ100，Φ90 。

(十一)工序Ⅺ刻字刻线。

(十二)工序Ⅻ镀铬。

(十三)工序ⅩⅢ检测入库。

2 工艺路线方案二

(一)工序Ⅰ钻、扩、铰Φ20的孔，以右端Φ45的外圆为粗基准。

(二)工序Ⅱ粗车Φ100外圆，B面，Φ90外圆及右侧面，3x2槽，Φ45外圆。粗车零件左右端面

(三)工序Ⅲ粗车零件左右端面，并倒Φ20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。

(四)工序Ⅳ半精车Φ100外圆，Φ90外圆。

(五)工序Ⅴ半精车零件左端面。

(六)工序Ⅵ精车Φ100外圆，并倒Φ100，Φ90的倒角。

(七)工序Ⅶ精车零件在端面。

(八)工序Ⅷ粗铣Ф90的左端面；粗铣、精铣90柱体右侧面。

(九)工序Ⅸ钻4—Φ9孔。

(十)工序Ⅹ钻Φ4孔，铰Φ6孔。

(十一)工序Ⅺ磨削Φ90外圆及右侧Φ45外圆。

(十二)工序Ⅻ抛光B面。

(十三)工序ⅩⅢ刻字画线。

（十四）工序ⅩⅣ镀铬。

（十五）工序ⅩⅤ检测入库。

3工艺方案的比较与分析

上述两种工艺方案的特点在于：方案二考虑以Φ20孔为精加工基准，而方案一则是从右端面开始加工到左端面，然后再钻孔Φ20mm，这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。因此决定选择方案二作为加工工艺路线比较合理。

（四）毛坯尺寸的确定与机械加工余量