1、 机械制造工艺学 课程设计说明书 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 王新波 学 号 ： 201005130637 摘 要 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性， 本次课程设计的课题是 CA6140 车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的
2、选择，确定 加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 最后，设计第三道工序 钻法兰盘孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 【 关 键词 】 机械 、 加工工艺 、 夹具设计 1 目 录 序 言 .错误 !未定义
3、书签。 1 零 件 的 分 析 .错误 !未定义书签。 1.1 零件的作用 . 错误 !未定义书签。 1.2 零件的工艺分析 . 错误 !未定义书签。 2 工 艺 规 程 设 计 .错误 !未定义书签。 2.1 确定毛坯的制造形式 . 错误 !未定义书签。 2.2 基面的选择 . 错误 !未定义书签。 2.3 制定工艺路线 . 错误 !未定义书签。 2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 错误 !未定义书签。 2.5 确定切削用量及基本工时 . 错误 !未定义书签。 3 夹具设计 . 31 3.1 问题的提出 . 31 3.2 夹具设计 . 31 参考文献 . 34 2 序 言 课
4、程 设计是我们在学完大学的全部课程后进行的，是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练， 这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（ CA6140 车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次 实践机会。 因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题
5、，解决问题的能力，对未来的工作发展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教。 车床法兰盘的机械加工工艺 3 第 1 章 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（见附图 1-1）， 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 20 045.00 为中心 ,包括 :两个 12.034.0100 mm 的端面 , 尺寸为 0 017.045 mm 的圆柱面 ,两个 90mm 的端面及上面的 4 个 9mm 的透孔 . 0 6.045 mm 的
6、外圆柱面及上面的 6mm 的销孔 , 90mm 端面上距离中心线分别为 34mm和 24mm的两个平面 . 这组加工表面是以 20 045.00 mm为中 心 ,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 . 车床法兰盘的机械加工工艺 4 第 2 章 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT200，由于零件年产量为 1000 件，已达到中批生产的水平，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
7、虑也是应该的。 车床法兰盘的机械加工工艺 5 2.2 基 准 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
8、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 45 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，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 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
9、成本尽量下降。 工艺路线方案一 工序 1 粗铣 20孔两端面 工序 2 钻、粗铰孔 20 工序 3 粗铣 90外圆柱面上平行于轴线的两个平面 工序 4 精铣 20孔两端的端面 车床法兰盘的机械加工工艺 6 工序 5 精绞 20的孔 工序 6 粗车 45、 90、 100 的外圆，粗车 B面与 90 的右端面 工序 7 半精车 45、 90、 100 的外圆，半精车 B 面与 90 的端面，对 100、 90、 45 的圆柱面倒角，倒 45 两端的过度圆弧，车退刀槽，车 20内孔两端的倒角 工序 8 精车 100外圆 面，精车 B面，精车 90 的右端面，精车 45 的圆柱面 工序 9 精铣 9
10、0外圆柱面上平行于轴线的两个平面 工序 10 钻 4- 9透孔 工序 11 钻 4 孔，钻铰 6的销孔 工序 12 磨 45、 100的外圆 工序 13 磨 90 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 14 磨 B面 工序 15 刻字划线 工序 16 100 外圆无光镀铬 工序 17 检查 工艺方案二 工序 1 粗车 100mm 端面，粗车 100mm 外圆柱面，粗车 B面，粗车 90 的外圆柱面 工序 2 粗车 45端面及外圆柱面 工 序 3 钻粗绞 20 的内孔 工序 4 半精车 100 的端面及外圆面，半精车 B 面，半精车 90 的外圆柱面，对 100、 90 的外圆柱面进行倒角
11、，车 45 两端的过渡圆弧，车 20孔的左端倒角 车床法兰盘的机械加工工艺 7 工序 5 半精车 45 的端面及外圆柱面，车 20 孔的右端倒角，车 45的倒角，车 3*2 的退刀槽 工序 6 精车 100 的端面及外圆面，精车 B面 工序 7 精车 45端面及外圆柱面 工序 8 精绞 20的孔 工序 9 钻 4 9透孔 工序 10 钻 4孔，钻绞 6孔 工序 11 铣 90圆柱面上的两个平面 工序 12 磨 B 面 工序 13 磨 90外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 14 划线刻字 工序 15 100 外圆无光镀铬 工序 16 检查 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一 采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与 20 轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用 20 孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如 下 : 工序 1 粗车 100 端面及外圆柱面 ,粗车 B面，粗车 90 的外圆柱面 工序 2 粗车 45端面及外圆柱面，粗车 90 的端面 工序 3 钻、扩、粗铰 20的孔
