CA6140車床法蘭盤831004機械制造技術基礎工藝及銑直徑90兩側面工序夾具課程設計【方案2】【K004-12】

CA6140車床法蘭盤831004機械制造技術基礎工藝及銑直徑90兩側面工序夾具課程設計【方案2】【K004-12】,方案2,K004-12,ca6140,車床,法蘭盤,機械制造,技術,基礎,工藝,直徑,90,側面,工序,夾具,課程設計,方案,k004,12,十二 長沙學院機械加工工序卡片產品型號零件圖號工 序 號7產品名稱 車床法蘭盤零件名稱法蘭盤工序名稱粗銑、精銑90mm柱體的兩側面材料毛坯種類同時加工件數牌號硬度鑄 件1HT200加工車間切 削 液設 備機加車間無名 稱型 號夾具名稱及 編 號輔助工具銑床 X63臥式三爪卡盤更改內容工步號工 步 內 容刀 具量 具走刀長度（mm）單邊余量（mm）走刀次數切削深度（mm）進給量（nn/r或mm/min）主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）基本時間（min）1粗銑90mm上大平面至25mm粗銑90mm上小平面至35mm鑲齒套面銑刀游標卡尺72549183630.142500.980.61650.25322精銑90mm上大平面至24mm精銑90mm上小平面至34mm鑲齒套面銑刀游標卡尺76.1358.96232310.0847.50.0750.2930.16設計者 陶聰聰指導教師張志強老師共1頁第1頁長沙學院機械加工工藝過程卡片產 品 型 號零 件 圖 號產 品 名 稱車床法蘭盤零 件 名 稱法蘭盤材料牌號HT200 毛坯種類鑄 件毛坯尺寸10010091每坯件數1每臺件數1工序號工 序 內 容加 工車 間設 備夾 具刀 具量 具單件工時(min)名 稱型 號名 稱代 號名 稱規 格名 稱規 格1100粗車左端面。粗車90左側面。粗車100外圓。粗車左45外圓。100 粗車右端面機加車間車床C620-1標準夾具端面車刀游標卡尺01252粗車右45右端面。粗車90右側面。粗車右45外圓。粗車90外圓機加車間車床C620-1標準夾具端面車刀游標卡尺01253鉆、擴、粗鉸、精鉸20孔并車孔左端的倒角機加車間鉆床Z3025專用夾具錐柄擴孔鉆內徑百分表01254半精車100左、右端面、90左端面，精車100左端面、90左端面。半精車外圓45、90、100，半精車45 柱體的過度倒圓。車柱體上的倒角 C1.5機加車間車床C620-1標準夾具端面車刀游標卡尺01255半精車、精車90右端面。車槽 32。倒角 C745 和 C145機加車間鉆床Z3025B標準夾具端面車刀 游標卡尺01256精車100左端面、90右端面機加車間車床CM6125標準夾具端面車刀 游標卡尺01257粗銑、精銑90柱體的兩側面機加車間銑床X5032專用夾具端面銑刀 游標卡尺01258鉆4孔，鉸6孔機加車間鉆床Z3025專用夾具錐柄擴孔鉆內徑百分表01259鉆 49 孔機加車間鉆床Z3025專用夾具錐柄擴孔鉆內徑百分表012510磨削45外圓面、100右端面、90左端面機加車間磨床BC614專用夾具砂輪 游標卡尺012511磨削外圓面100、90機加車間磨床BC614專用夾具砂輪游標卡尺012512磨削90 突臺距離軸線 24mm 的側平面機加車間磨床BC614專用夾具砂輪游標卡尺012513刻字刻線14鍍鉻15檢測入庫設計者陶聰聰指導教師張志強 老師共 1頁第 1 頁課程設計第1章 零件的工藝分析1.1零件的功能、結構及生產類型的確定1.1.1零件的作用圖示為法蘭盤的零件圖 ,生產綱領是4200件/年。要求設計加工該零件的毛坯圖或零件與毛坯合圖1張,關鍵工序機械加工工藝過程卡片1套,主要工序的機械加工工序卡片3份,以及設計說明書1份。圖 1.1 法蘭盤零件是CA6140臥式車床上的法蘭盤, 它位于車床絲桿的末端，主要作用是標明刻度，實現縱向進給。零件的100外圓上標有刻度線，用來對齊調節刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調整的數值；外圓上鉆有底部為上部為的定位孔，實現精確定位。法蘭盤中部 的通孔則給傳遞力矩的標明通過，本身沒有受到多少力的作用。1.1.2 零件的工藝分析CA6140 車床法蘭盤共有兩組加工的表面。先分述如下：1以孔為精基準的加工表面。這一組加工表面包括：一個的孔及其倒角；一個外圓及其倒角； 外圓及其倒角；外圓及其倒角；外圓及其倒角； 兩端面（分別距離軸為和兩 端） ； 左端面和右端面；通孔。 2.以右端面為加工表面。這一組加工表面包括：右端面； 左端面；右端面；退刀槽； 和孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求： （1）左端面與軸形位公差； （2）右端面與軸形位公差。 （3）孔軸線與右端面位置公差，同時與軸線垂直相交，并且與端洗平面（距離軸線為）垂直。經過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后 借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。1.1.3 零件的生產類型依照設計題目可知：該零件的生產綱領為4200件/年，查表可知生產類型是大批量生產。1.2主要加工面及要求1. 以外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括：外圓，端面及倒角；外圓，過度倒圓，內孔及其左端角。2. 以外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括：端面，外圓，端面，倒角；切槽；內孔的右端倒角。3. 以的孔為中心加工表面這一組加工表面包括：外圓，端面，外圓，端面，側面；外圓；外圓，過度圓角4 孔和同軸的孔。第2章 毛坯的選擇2.1確定毛坯的類型、制造方法和尺寸及其公差零件材料是HT200。零件年產量是中批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。2.2毛坯的技術要求在考慮提高生產率保證加工精度后可采用鑄造成型。2.3確定毛坯尺寸，設計毛坯圖 2.3.1 確定毛坯機械加工余量及毛坯尺寸公差通過查相關資料得下表：表2.1項目1009045外圓面公差等級IT1113713加工基本尺寸100904545毛坯基本尺寸108985555 2.3.2繪制毛坯圖 圖2.1 毛坯零件圖第3章 基準的選擇基準的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一?；鶞拭娴倪x擇是否真確與合理關系到零件的加工質量,以及生產效率的高低。如果選擇不當,在加工過程中出現很多問題,更可能造成零件的大批報廢使生產無法進行。3.1粗基準的選擇對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對于若干個不加工表面的工件,則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準, 所以對于本零件可以先以法蘭盤右端的外圓及的右端面作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊外圓可同時削除五個自由度，再以的右端面定位可削除自由度。3.2精基準的選擇主要應考慮基準重合的問題,當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這選擇的設計基準與工序基準重合。第4章 制訂工藝路線4.1確定各加工面的加工方法根據各加工面的加工精度與表面粗糙度的要求,選定如下加工方法:1.外圓面：公差等級為IT6IT8,采用粗車半精車磨削的加工方法。2.20內孔：公差等級為IT7IT8,采用鉆擴鉸精鉸的加工方法,倒角用車刀加工。3.外圓面：公差等級為IT13IT14,采用粗車半精車磨削的加工方法。4.90外圓：未注公差等級,根據GB180079規定公差為IT13，采用的加工方法為粗車半精車磨削。5.100外圓面：公差等級為IT11,采用粗車半精車磨削的加工方法。6.90突臺右端面：未注公差等級，根據GB180079規定公差為IT13，采用的加工方法為粗車半精車精車。7.90突臺左端面：未注公差等級，根據GB180079規定公差為IT13，采用的加工方法為粗車半精車磨削。8.100突臺左端面：未注公差等級，根據GB180079規定公差為IT13，采用的加工方法為粗車半精車精車。9.90突臺距離軸線34mm的被銑平面:未注公差等級,根據GB180079規定公差為IT13，采用的加工方法為粗銑精銑。10.90突臺距離軸線24mm的被銑平面:未注公差等級,根據GB180079規定公差為IT13，采用的加工方法為粗銑精銑磨削。11. 49孔：未注公差等級,根據GB180079規定公差為IT13，采用的加工方法為鉆削。4.2擬定加工工藝路線制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何尺寸形狀，尺寸精度位置精度等技術要求能得到合理的保證。4.2.1工藝路線方案1工序1 粗車左端面。粗車左側面。粗車外圓。粗車左外圓。粗車右端面。工序2 粗車右端面。粗車右側面。粗車外圓。粗車外圓。工序3 鉆、擴、粗鉸、精鉸孔并車孔左端的倒角。工序4 半精車左、右端面、左端面，精車左端面、左端面。半精車外圓、，半精車柱體的過度倒圓。車柱體上的倒角。 工序5 半精車、精車右端面。車槽。倒角和。工序6 精車左端面、右端面。工序7 粗銑、精銑柱體的兩側面。工序8 鉆孔，鉸孔。工序9 鉆孔。工序10 磨削外圓面、右端面、左端面。工序11 磨削外圓面、。 工序12 磨削 突臺距離軸線的側平面。工序13 刻字刻線。工序14 鍍鉻。工序15 檢測入庫。4.2.2工藝路線方案2工序1 粗車柱體左端面。工序2 粗加工孔：鉆中心孔，擴孔。工序3 粗車柱體右端面，粗車柱體左端面，半精車左、右端面、左端面，精車左端面、左端面，粗車外圓、，半精車外圓 、，車柱體的倒角，車 柱體的過度倒圓。工序4 粗車、半精車、精車右端面，車槽，粗車、半精車外圓外圓及倒角。 工序5 粗鉸。精鉸。工序6 精車 左端面、 右端面。工序7 銑上兩平面：（1）、粗銑兩端面。（2）、精銑兩端面。 工序8 鉆孔，鉸孔。工序9 鉆透孔。工序10 磨右外圓，外圓，外圓。磨B面，即左外圓面、右端面、左端面。工序11 磨上距軸心平面。 工序12 B面拋光。工序13 刻字刻線。工序14 外圓鍍鉻。工序15 檢驗入庫。4.3工藝方案的比較與分析 上述兩種工藝方案的特點在于：方案一是從左端面加工到右側，以的外圓作為粗基準加工左端面及的孔又以孔為精基準加工，而方案二則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。第5章 工序設計5.1選擇加工設備及工藝裝備工序1.2.是粗車,各工序不多,精度要求不高,零件尺寸不大選用C620-1型臥式車床即可。工序3.8.9為鉆孔,工序不多,而且精度要求不高,可選用Z3025鉆床.工序5選用C620-1型臥式車床。工序4為半精車, 選用C620-1型臥式車床。工序6為粗銑，精銑，選用X5032立式銑床。工序7為精車,金剛石車精度要求高,故選用CM6125型臥式車床。工序10.11.12為磨削，選用BC614平面磨床。5.2選擇夾具在鉆孔鉆 孔，鉸 孔, 鉆孔時需要專業夾具,其他都用通用夾具。5.3選用刀具在車床上的工序,一般都選用硬質合金車刀,所以加工零件時,粗加工用YG6,半精加工用YG3,精加工用YG6X。鉆孔使用直柄麻花鉆。(GB/T6135.3-1996)。擴孔采用錐柄擴孔鉆。(GB/T1141-1984)。金剛石車采用金剛石車刀。第6章 確定機械加工余量、工序尺寸及公差車外圓表面的各數值 查文獻【3】表 2.22.5，取外圓表面長度余量均為（均為雙邊加工）車削加工余量為：粗車: 半精車: 精車 : 車 、端面和、外圓表面加工余量：粗車: 半精車: 精車 : 鉆孔（）查文獻【3】表 2.22.5，先鉆出來直徑是, 工序尺寸加工余量：鉆孔 擴孔 粗鉸孔 精鉸 鉆孔（） 一次性加工完成，加工余量為銑削加工余量：粗銑：（離中心軸為）精銑： 粗銑： (離 中心軸為) 精銑： 第7章 確立切削用量及基本工時 7.1工序切削用量及基本時間的確定(一)粗銑兩側面7.1.1 刀具選擇根據文獻【3】表 3.1 及銑刀樣本手冊，選鋸片銑刀，外徑, 內徑,。7.1.2 銑削用量，右邊走刀 次，左邊走刀次。7.1.3選 X61W 臥式銑床，使用專用夾具由文獻【4】表 3.5 當機床功率為, 采用 YG6 硬質合金材料加工鑄鐵,取。7.1.4選擇銑刀磨鈍標準及耐用度根據文獻【4】表 3.7,銑刀齒后刀面最大磨損限度為,由文獻【4】 表 3.8,銑刀直徑,則硬質合金盤銑刀. 7.1.5確定銑削速度 Vc由文獻【4】表 3,13,當取時。根據 X61W 機床說明書(見文獻【4】表 3.23)取主軸轉速.則實際切削速度為當時 , 工 作 臺 為 每 分 鐘 進 給 量 是 進 給 速 度. (7-1)由 X61W 機床說明書(見文獻【4】表 3.23)取。7.1.6計算基本工時, （7-2） (二)精銑兩側面7.1.7 工序要求左邊端面表面粗糙度,選 X63 臥式銑床,使用專用夾具. 選擇刀具:由文獻【3】表5.45 及銑刀桿手冊,選兩把高鋼鑲齒三面刃銑刀,銑刀外徑, , , (由文獻【4】表 4.1, 4.2)。 7.1.8 確定銑削深度由于左邊余量為,右邊余量為，所以左邊二次走刀完成,右邊三次走刀完成，則。7.1.8確定每次進給量fz由文獻【4】表 3.3 在 X63 銑床功率為 (文獻【4】表 3.25),工藝系統 剛性為低,用高速鋼成形盤銑刀加工時,選每齒進給量。7.1.9選銑刀磨鈍標準及刀具耐用度根據文獻【4】表 3.7 銑刀后刀面最大磨損量為,由文獻【4】表 3.8 銑刀 直徑,則。7.1.10確定銑削速度 Vc由文獻【4】表 3.11,取, , , （7-3）則： 查 X63 機床說明書(見文獻【3】 4.2-39)選取主軸轉速.表則實際切削速度為,當時,工作臺每分進給量 （7-4）由X63 機床說明書(文獻【3】表 4.2-40)選取銑床工作臺進給量。7.1.11計算基本工時, （7-5）則第8章 夾具體總體設計夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。應用機床夾具,有利于保證工件的加工精度、穩定產品質量；有利于提高勞動生產率和降低成本；有利于改善工人勞動條件,保證安全生產；有利于擴大機床工藝范圍,實現“一機多用”。本夾具為加工的兩測面。8.1定位基準的選擇圖 8.1 定位方案一圖 8.2 定位方案二兩種方案比較，根據夾具設計的難易程度，選第一種方案。8.2夾具定位誤差分析1.定位誤差只發生在按調整法加工一批工件時，如果逐個失竊試切加工，則不存在定位誤差；2.定位誤差是工件定位時由于定位不準產生的加工誤差；3.定位誤差是由基準位置誤差和基準不重合誤差組成的，當定位基準無位置變動時基準位置誤差為0，當定位基準與工序基準重合時基準不重合誤差為0。工件與定位銷間隙配合，定位元件垂直放置。工件內孔與定位銷間隙配合，現在對加工尺寸進行誤差分析。對工序尺寸為，取定位銷尺寸最小，工件內孔尺寸最大，銷的尺寸，內孔尺寸，。如圖8.2誤差為 （8-1） （8-2） （8-3）對工序尺寸為，與完全相同，取定位銷尺寸最小，工件內孔尺寸最大銷的尺寸，內孔尺寸，。如圖8.2誤差為 （8-4） （8-5） (8-6)圖8.2法蘭盤俯視圖8.3夾緊力計算刀具：鑲齒三面刃銑刀，根據文獻【3】P116可得：銑削扭矩 （8-7）切向力 （8-8）切削功率 （8-9）式中 所以當銑距中心軸線和面時有： （8-10） （8-11） （8-12）因為是對銑加工，故 （8-13） （8-14） （8-15）如上所述，本設計采用螺旋加緊機構，即由螺桿，螺母，墊圈，壓板等元件組成的加緊機構。8.4銑屑參數的設定 8.4.1精銑端面切削用量由于左邊余量為,右邊余量為，所以左邊二次走刀完成,右邊三次走刀完成，則。8.4.2確定進給量fz由文獻【4】表 3.3 在 X63 銑床功率為(文獻【4】表 3.25),工藝系統剛性為低,用高速鋼成形盤銑刀加工時,選每齒進給量。8.4.3 確定銑削速度v由文獻【4】表 3.11,取, , （8-16）則： 查 X63 機床說明書(見文獻【3】 4.2-39)選取主軸轉速. 表 則實際切削速度為,當時,工作臺每分進給量 （8-17）由 X63 機床說明書(文獻【3】表 4.2-40)選取銑床工作臺進給量。8.4.4確定基本時間, 。 （8-18） （8-19）則8.5夾具的總體設計 圖8.4 夾具主視圖圖8.5 夾具俯視圖圖8.6 夾具左視圖第9章 夾具結構設計9.1底座底座使用HT200的鑄造成型，進行時效處理，消除內應力，具有良好的抗壓強度，剛度和抗震性。在中間有U型槽。 圖9.1 底座9.2夾具體設計夾具體由鋼的鋼板和材料焊接而成，退火處理，保證尺寸的穩定性。保證夾具的精度。圖9.2 夾具體9.3支撐架底座采用支撐架支撐，并且可以固定底座。圖9.3 支撐架9.4夾緊機構 根據生產率的要求,運用手動夾緊可以滿足。加工零件采用螺旋壓緊機構,通過的螺母使彎頭壓板來壓緊。有效提高了工作的效率。壓桿夾緊力主要作用是防止工件在銑銷作用下產生的傾覆和震動。9.5夾具的設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注重提高勞動生產率。為此，應首先著眼與機動夾緊而不是手動夾緊。因為這是提高生產率的重要途徑。但由于本夾具是應用于組合機床上，兩銑刀同時工作的對銑加工，夾具尺寸不能太大。如果采用機動夾緊，夾具勢必過于龐大和復雜，本夾具為了提高生產率和降低生產成本，考慮簡單、經濟、實用，減輕人工勞動強度，采用螺旋夾緊機構，操作非常簡單，先擰松夾緊螺母，稍旋轉彎頭壓板，將工件放到夾具支撐板上，由定位銷定位，再將壓板旋轉復位，擰緊螺母達到夾緊要求即進行銑削加工。本工序采用的是專用的組合機床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀來銑測端面，因而不需要很大的夾緊力，而且可以采用長坂扳手，只需擰松兩個夾緊螺母即可。因而工人的勞動強度不大。9.6結構特點（1）結構簡單，操作方便；(2) 作比較簡單，使用方便，制造比較容易，價格便宜；(3) 保證工件的加工精度、穩定產品質量；（4）能提高勞動生產率和降低成本；(5) 改善工人勞動條件，安全生產。設計心得通過設計，培養了我獨立思考問題和解決問題的能力。樹立了正確的設計思想，掌握了零件產品設計的基本方法和步驟。通過設計，使我能熟悉地查找和應用有關參考資料、計算圖表、手冊、圖冊和規范，熟悉有關國家標準，以完成一個工程技術人員在機械設計方面所必須具備的基礎技能訓練。同時，我還學會了許多 Word 的操作知識，CAD 的操作能力也得到了很大的提高。 在這次設計也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法，讓我們更好地理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。 同時，也要感謝張老師對我的關心和幫助。 本設計是在張老師的親切關懷和悉心指導下順利完成的。他嚴謹的科學態度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。在學業上張老師給予我巨大前進動力。在此再向幫助過我的老師和同學致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參考文獻1 段明揚. 現代制造工藝設計方法M.廣西師范大學出版社,2007.2 段明揚. 現代機械制造工藝設計實訓教程M.廣西師范大學出版社,2007.3 李益民. 機械制造工藝設計簡明手冊M.機械工業出版社,1999.4 艾興.切削用量簡明手冊M.機械工業出版社,2000.5 王光斗.機床夾具設計手冊M.上?？茖W技術出版社,2000.6 李洪.機械加工工藝手冊M.北京出版社,1996.7 肖繼德，陳寧平.機床夾具設計M. 機械工業出版社,20048 華楚生.機械制造技術基礎M.重慶大學出版社,2000.9 孟少龍.機械加工工藝手冊M.機械工業出版社,1991.26