1、 机械制造技术基础 课 程 设 计 说 明 书 设计题目：设计 CA6140法兰盘零件的机械加工 工艺规程及工艺装备（批量生产） 目 录 机械制造工艺课程设计任务书 . 序言 . 一、零件分析 .1 （一）零件的作用 .1 （二）零件的工艺分析 .1 二、工艺规程设计 .2 （一）确定毛坯的制造形式 .2 （二）基面的选择 .2 （三）制定工艺路线 .3 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .6 （五）确定切削用量及基本工时 .7 三、夹具设计 .28 （一）机床夹具在机械加工中的作用 .28 （二）定位误差分析 .29 （三）切削力及夹紧力的计算 .29 （四）夹具设计及操作的简要
2、说明 .30 （五）、夹具装配图设计 .31 总结 .32 参考文献 .33 附图（六幅） 机械制造 工艺 课程设计任务书 题目 : 设计 CA6140 车床 法 兰盘 零件 的机械加工工艺 规程（大批生产） 要求： 材料 HT200 外圆无光镀铬 刻字字形高 5mm，刻线宽 0.3mm，深 0.5mm B 面抛光 内容： 1. 零件图 1 张 2. 毛坯图 1 张 3. 机械加工工艺过程卡片 1 张 4. 夹具装配图 1 张 5. 夹具零件图 1 3 张 6. 课程设计说明书 1 份 专 业 班 级 学 生 指导教师 2013 年 7 月 8 日 序言 机械制造技术基础课程设计的目的是让学生
3、在学习了机械制造技术基础和进行了一定专业实习之后让学生获得综合运用过去所学过的全部课程获得工艺及结构设计的基本能力。同时，课程设计也是为了毕业设计进行一次综合训练和准备。机械制造技术基础的课程设计可以使学生在下述三方面得到锻炼： （ 1） 能把机械制造技术基础课程中的基本理论和在专业实习中学到的实践知识有机的相结合，从而解决零件在 加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，从而确保零件的加工质量。 （ 2） 提高学生的机械结构设计能力。通过针对某一典型零件的夹具（或量具）的设计，从而使学生能够通过所给出的被加工零件的加工要求，设计出高效率、低成本、装夹简单、省力、省时而能保证加工
4、质量的夹具。 （ 3） 锻炼学生使用手册及图表资料的能力。能够熟练地依据给定的任务而查找相关的资料、手册及图表并掌握其中的设计信息用于设计参数的确定。 就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等 。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等，最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。 本说明书主要是 CA6140 卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明 ,由于本身能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢。 一、 零
5、件的分析 （一） 零件的作用 : CA6140 卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与 主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。 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；外圆上钻有底部为上部为定位孔，实现精确定位。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。 （二） 零件的工艺分析 ： CA6140 车床法兰盘共
6、有两组加工的表面。先分述如下： 1 以 mm孔为精基准的加工表面。 这一组加工表面包括 ：一个的孔及其倒角；一个外圆及其倒角；外圆及其倒角；外圆及其倒角；外圆及其倒角；两端面（分别距离轴为 24mm 和 34mm 两端）；左端面和 90右端面；通孔。 2.以 90右端面为加工表面。 这一组加工表面包括：右端面； 90 左端面；右端面；退刀槽； 4和孔。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求： （ 1） 左端面与轴形位公差 0.03mm。 （ 2） 右端面与轴形位公差 0.03mm。 （ 3） 孔轴线与右端面位置公差 0.6mm，同时与轴线垂直相交，并且与端洗平面（距离轴线为 24mm）垂直。
7、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。 零件图如下（附图 1）： 图 1 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，是大批量，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。 零件形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 ,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型 。 毛坯图如下（附图 2
8、）： 图 2 （二）基面的选择 ： 工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 （ 1）粗基准的选择。对于 法兰盘 零件而言 可归为轴类零件 ，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 互 位置精度较高的不加工表面作粗基准。 选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。 根据这个基准选择原则，现选取 右边外 圆及的右端面 的不加工外轮廓表面作为粗基准， 利用三爪卡盘夹紧外圆可同时削除 五个自由度
9、，再以的右端面定位可削除一个自由度。 对外圆 、和（ 共两块 V形 块加紧 ，限制 个自由度， 底面两块支撑板 定位面限制 1个自由度， 使缺少 定位， 不过是可以靠两个 V 形块加紧力来约束轴的扭转力， 然后进行 钻 削 ）的加工，这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。 （ 2）精基准的选择。 以为精基准加工表面。这一组加工表面包括：右端面；左端面；右端面；退刀槽； 4 和孔。因为 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、
10、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 100 粗车左端面。粗车 90左侧面。粗车 100 外圆。粗车左 45 外圆。 100粗车 右 端面 。 工序 粗车 右 45 右端面。粗车 90 右侧面。粗车 右 45 外圆。粗车 90 外圆。 工序 钻、扩、粗铰、精铰孔并车孔左端的倒角。 工序 半精车左、右端面、左端面，精车左端面、左端面。半精车外圆、半精车柱体的过度倒圆。车柱体上的倒角 C1.5。 工序 半精车、精车右
11、端面。车槽 3 2。倒角 C7 45 和 C1 45。 工序 精车左端面、右端面 工序 粗铣、精铣柱体的两侧面。 工序 钻 4 孔，铰 6 孔。 工序 钻孔。 工序 磨削 B面，即 外圆面、右端面、左端面。 工序 磨削外圆面，。 工序 磨削突台距离轴线 24mm 的侧平面。 工序 刻字刻线。 工序 XIV 镀铬。 工序 XV 检测入库。 2.工艺路线方案二 工序 粗车柱体左端面。 工序 粗加工 20 孔 ： 钻中心孔 18，扩孔 19.8。 工序 粗车 100 柱体右端面，粗车 90柱体左端面，半精车 100 左、右端面、 90左端面，精车 100 左端面、 90 左端面，粗车外圆 45 、
12、100、 90，半精车外圆 45 、 90、 100、，车 100 柱体的倒角，车 45 柱体的过度倒圆。 工序 粗车、半精车、精车 90右端面，车槽 3 2，粗车、半精车外圆 外圆及倒角。 工序 粗铰 19.94。精铰 20。 工序 精车左端面、右端面。 工序 铣 90上两平面 1、粗铣两端面。 2、精铣两端面 。 工序 钻 4 孔，铰 6 孔 工序 钻 4 9 透孔 工序 磨右 45 外圆， 外圆 100，外圆 90。 磨 B面 ，即 左 45 外圆面、 100 右端面、 90 左端面 工序 磨 90上距轴心 24平面 工序 B 面抛光 工 序 XIII 刻字刻线 工序 XIV 100 外
13、圆镀铬 工序 XV 检验入库 3. 工艺方案的比较与分析 上述两种工艺方案的特点在于：方案一是先粗加工表面的毛 坯 ，基本按照加工原则来加工的，先粗加工半精加工精加工。给钻孔确定基准，确保孔的行位公差，不过一次性加工好，同时零件要求很高的，在后面的加工会对它的精度的影响，并且左端面和右端面要与轴有一定位置公差，这样很难保证它们的位置的准确性。而方案二是只给钻孔保证底座平面度，不过钻头的下钻时不能准确定位，会影响的位置公差， 从而也影响后面加工的左端面和右端面的端面跳动。不过在方案二中粗钻扩和铰是分开加工， 粗铰 19.94。 2、精铰 20，放在精车左端面、右端面前面，这样确保左端面和右端面要
14、与轴有一定位置公差。综合的方案如下： 工序 100 粗车左端面。粗车 90 左侧面。粗车 100 外圆。粗车左 45 外圆。 100粗车 右 端面 。 工序 粗车 右 45 右端面 。 粗车 90 右侧面。粗车右 45 外圆。粗车 90 外圆。 工序 钻中心孔 18。扩孔 19.8 工序 半精车 100 左端面。半精车 90 左 侧面 。 半精车 100 外圆。半精车左 45外圆。半精车 90外圆并倒角 C1.5。车过渡圆角 R5。半精车 100 右侧面 。 倒角 C1.5。 工序 半精车 右 45。 半精车 90右侧面。半精车右 45外圆 、 右端面 。 倒角 C7。切槽 32 。 工序 粗
15、铰 19.94。 精铰 20。 工序 精车 100 左端面。 倒角 1 1.5（ 20）。 精车 90 右侧面 。倒角 1 1.5 工序 粗铣 90两端面。精铣两端面 工序 钻 4 孔，铰 6 孔 工序 钻 4 9 透孔 工序 磨外圆 100， 右 45 外圆，外圆 90。 磨 B 面 ，即 左 45外圆面、 100 右端面、 90 左端面 工序 磨 90 上距轴心 24mm 平面 工序 XIII B 面抛光 工序 XIV 刻字刻线 工序 XV 镀铬 工序 XVI 检验入库 。 总工艺方案的分析：本方案基本克服了一二方案的缺点，继承它们的优点。可以做到先粗加工半精加工精加工，粗钻扩和铰是分开加工， 粗铰 19.94。 2、精铰 20，放
