法兰盘钻φ6mm孔夹具设计.doc

1、目录序言 .2一、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（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 .5（五）确立切削用量及基本工时 .6三、 夹具设计： .10（一）、设计时注意的问题 .10（二）、夹具设计 .10参考资料： .122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

2、。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） 零件的作用题目所给的零件是 CA6140 车床的法兰盘。主要是要来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动。（二） 零件的工艺分析CA6140 车床共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1. 以 100 为基准面加工表面0.1234这一组加工表面包括： ， 的右端面0.1750.17452. 以 端面为基准， 先用 的钻头钻孔，然后再

3、用铰刀铰孔0.175 6由于孔与 有跳动的要求，所以要以. 以 端面为基准 0.173以 端面为基准，车 、 、 外圆，并导 ，0.174 0.6.23491.54和 ，14要以孔 为基准，精车所有外圆面，使其达到要求.4502由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。3二、 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。（二）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，加工工艺过程中回问题百出，更有

4、甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，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对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，现选取孔 外轮廓表0.1745面作为粗基准。（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，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

5、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一 车端面及外圆 ，以 为粗基准，选用 CA6140 机床0.17450.1234工序二 以 外圆面为基准，钻 通孔，先用钻 的钻头钻孔，0.17 .516再铰孔达到 的尺寸452工序三 以 外圆面为基准，粗车 、 外圆，并导 ，0. 0.12349.54和 14工序四 以 外圆面为基准，并导 ，和.1234 75工序五 内孔为基准精车 左端面和 右端面和 保证0.50.12340.17跳动在 0.03 内,并车 槽工序六 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为 3.2 的一面。4工序七 以刚铣的平面定

6、位,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为 24工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻 的通孔,再圹孔4到 孔,保证尺寸为 L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。6工序九 以 孔为基准面,利用专用夹具,钻 4 个 孔。0.452 9工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度2.工艺路线方案二工序一 车端面及外圆 ，以 为粗基准，选用 CA6140 机床0.17450.1234工序二以 外圆面为基准，粗车 、 外圆，并导 ，0.1745 .91.54和 1工序三以 外圆面为基准，钻 通孔，先用钻 的钻头钻孔，0. 0.456再铰孔达到 的尺寸452以 外圆面为基准，粗车 、 外圆，并

7、导 ，和.17 .1203491.5445工序四。以 外圆面为基准，并导 ，和0.1234 75工序五 内孔为基准精车 左端面和 右端面和 保证.50.123400.17跳动在 0.03 内,并车 槽工序六 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为 3.2 的一面。工序七 以刚铣的平面定位,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为 24工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻 的通孔,再圹孔4到 孔,保证尺寸为 L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。6工序九 以 孔为基准面,利用专用夹具,钻 4 个 孔。0.452 9工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度虽然工序仍然是十

8、步，多次加工 表面是精度要求和粗糙度的要求和0.1745有跳动的要求所以选择第一个方案（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定”CA6140 车床法兰盘”；零件材料为 HT200，硬度 190210HB，毛皮重量 1.4kg，生产类型大批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（ ，0.1745端面）。0.12345查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表 2.22.5，取 45，100 端面长度余量均为 4（均为双边加工）车削加工余量为：粗车 2mm精车 0.7mm2. 内孔

9、工序尺寸加工余量：钻孔 2mm扩孔 0.125mm铰孔 0.035mm精铰 0mm3. 其他尺寸铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，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。取余量为：7mm因此可以确定毛坯的尺寸（毛坯图）（五）确立切削用量及基本工时序一 以 外圆为粗基准，粗车 外圆及其右端面。0.1234 0.17451. 加工条件工件材料：HT200, b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：粗车 外圆，尺寸保证到 。5机床：CA40 车床。刀具：YT5确定加工时间：工序：确定加工时间 由于余量为 8mm，因此分二次切削，吃刀深度为

10、 =4mmpa查切削用量简明手册 ，进给量 f=0.4mm/r （表 1.4）计算切削速度，耐用度 t=45min= = =161m/min (2.70m/s)vvvxympcktaf0.18.50.3291.8544确定机床主轴转速：= = =15.72r/s (935r/min)sn10d.736按机床取 =900r/min=15r/swn实际切削速度为 v=15r/s 车外圆时 = =15.3s (0.26min)1mt4520.123252(.7in)10.4mwllt snf车端面时 2t工序 II查切削用量简明手册 ，进给量 f=0.36mm/rd 取 16mm 时 v=14m/m

11、in 140.82/mintTvclvtk01142.9/min3.6tvnr根据 z525 钻床说明书，可考虑选择 ，故取27/icr0.27/fr.28/fmr/incnr钻、扩孔时 = =2.65min1cltf91027.铰孔时 0.pa./min9.6/incv取09615323.4tvn51i957mt工序 III 车削条件和参数跟工序 I 一致=t 2.60.3min0.4s工序 IV =mt(71).in5.s工序 V 刀号 YG6 查手册 余量为 0.6mm取 f=0.56mm/r 0.632pa 90/incvmn=194/in3.5r根据 CA6140 选 710mc实际

12、切削速度3.45710/incDvm741930.21min7.56mt工序 VI 由于铣的量为 21mm 故要三次粗铣，一次精铣分别为 128pa34pa41pam0.6/zfr0.25zf0.8zf12mincv3cv4cv9.80t364i1490.1min2t工序 VII 由图可知余量为 11mm，故可分二次粗铣，一次精铣120.8mint3.it工序：先用 钻头钻通孔，再圹孔到 ，再叫空铰孔到达所要求的精度46查手册，知钻 孔时 ，钻 的钻头孔：10.42fmr5.410.6fmr73in3.6n查手册去标准值 18n铰孔时 、 、 、 、 、.fr9vC0.2vZ.vX.5vY、0

13、.M18T80.20.31.56891min8vCs3047i.cVrnd取 54minr31212.5570.16min68040.24.8mLLtnfff工序：由于钻 4 个 孔，先用 的钻头钻，然后再铰孔9.钻孔时： 、1.fmr1incV铰孔时： 、0620由于速度是一样的所以3in.149cVnrd查表可知道取 in85850.16.20.37min3920.2.mt工序： 、 两外圆面，和 、 两端面，使其达到所.1740.69.12034要求的粗糙度。1 选择砂轮：GB46ZR1A6P2 切许用量的选择：N 砂=1500 、 V 砂=27.5minrms轴向进给量 0.52afB

14、工件速度 16wvs径向进给量 双行程r3 切削工时2601min10t LbZKsmVfwBrA夹具设计：9设计加工 6H9mm 孔的钻床夹具，本夹具将用于 Z3025B 型摇臂钻床，刀具材料为高速钢，在法兰盘的外圆表面上加工孔。（一）、设计时注意的问题 利用本夹具主要用来加工 6H9mm，这个孔内表面的粗糙度要求为，在加工前先加工 mm 孔，且法兰盘的 45h6mm 外圆表面和aR90mm 段两侧平面均已经过半精加工。加工 6H9mm 孔的整个过程包括钻、扩、铰三步，因此本工序的加工精度容易保证，主要考虑如何定位夹紧以节省操作时间提高生产率。（二）、夹具设计定位基准的选择由零件图知，6H9

15、mm 孔对 90mm 段右侧端面有一定的位置度要求，为了减少定位误差，以 90mm 段右侧端面为主要定位基准面， 以45h6mm 外圆表面和 90mm 段一侧小平面为辅助定位面，共限制个自由度，其中与 6H9mm 孔轴线同方向的自由度被重复限制，但起到增强定位稳定性的作用，因此这一定位方案可行。为了提高加工效率，将钻套设计成快换钻套，钻模板也设计成铰链式，可以翻转以方便装卸工件。切削力及夹紧力计算钻 mm 孔时切削量最大，切削力和加紧力也最大， 这里只考虑钻mm 孔时的切削力和加紧力。刀具：高速钢麻花钻，mm。钻孔时的轴向力查文献表 15-31， NFkyZCfdFF640.13.047.28

16、1.9,8,.10由于工件所受加紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切削力作用下沿90mm 段较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力，lHfKLQ1.摩擦系数 查4表 3-19， =0.25。1f1f安全系数 ，543210式中 K 基本安全系数 1.5；1K 加工状态系数 1.2；2K 刀具钝化系数 1.5，由文献4表 3-20 查得；3K 切削特点系数 1.0；4K 考虑加紧动力稳定性系数 1.3。5L=20mm, H=42mm, l=34mm NQ9043425.026.118.9查文献4表 3-26，知 d=10mm 的螺栓许用加紧力 ，因1许Q10mm 钩型螺栓长度小于所需夹

17、紧长度，为方便加紧，选用 16mm 的钩型夹紧螺栓夹紧，夹紧螺母上钻一 16mm 斜孔使之成为可快速拆装的螺母 且定位套在 45h6mm 外圆段的定位套对工件有辅助支撑作用，使支撑更加稳定，因此选用该螺栓加紧足以满足加紧要求。定位误差分析夹具的主要定位元件为定位套，该定位套是根据零件定位方案设计的专用件，各定位面加工后对 6H9mm 孔的轴向位置偏差影响可以忽略不计。钻孔位置主要由钻套钻模套引导，因此孔的位置加工偏差主要由钻套中心位置尺寸偏差决定。查文献4表 3-17，普通精度的钻模板上固定的衬套中心位置尺寸的极限偏差取0.05mm0.3mm,因此孔的位置偏差可以保证。夹具设计及操作说明夹具体上钻模板采用的铰链形式，钻套采用快换形式均提高了加工生产效率。根据该法兰盘结构特点设计的定位套一次限制 5 个自由度，外加一定位支承板限制 2 个自由度，即满足定位要求又能增加定位稳定性。夹紧装置使用钩形夹紧螺栓，操作方便。夹具体也是由定位夹紧需要设计而成，工件的拆装也比较方便，总体上这套夹具方案能够满足生产要求。参考资料：机床夹具设计手册机械制造工艺学课程设计指导书切削用量简明手册机械加工工艺手册机械制造技术基础