1、 课程设计说明书 设计题目 ： CA6140 法兰盘 姓名 ： 黄胡磊 学号 ： 123004010121 班级 ： 机制一班 年级 ： 机械 2012 届 专业 ： 机械设计制造及自动化 院部 ： 机械工程学院 指导教师 ： 王伟 完成时间 ： 2015.06.11 机械制造技术基础课程设计任务书 题目 ： CA6140 法兰盘 内容 ： 1. 零件图 1 张 2. 毛坯图 1 张 3. 机械加工工艺过程卡 1 份 4. 机械加工工序卡 2 份 5. 夹具装配图 1 张 6. 夹具体零件图 2 张 7. 设计说明书 1 份 原始资料 ： 该零件图样， Q = 5000 件年， 备品率 10%
2、，废品率 1% 每天 1 班，每班 8 小时 学号 ： 123004010121 学生姓名 ： 黄胡磊 指导教师 ： 王伟 任务时间 ： 2015.06.11 序 言 机械制造 技术基础 课程设计 是在 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。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1. 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工
3、艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2. 提高结构设计的 能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3. 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 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。在这个过程中，使我 对所学的知识有了进一步
4、的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不断提高自己。 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。 在此次课程设计过程中，查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，尤其是 何亚银 老师，在此表示感谢！ 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。 目 录 1.零件设计任务及分析 . 1 1.1确定生产纲领、生产类型 . 1 1.2零件的分析 . 1 1.2.
5、1 零件的作用 . 1 1.2.2 零件的工艺分析 . 1 1.2.3 确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 . 2 2.工艺规程设计 . 3 2.1确定毛坯的制造形式 . 3 2.2基准的选择 . 3 2.3工件表面加工方法的选择 . 3 2.4制定工艺路线 . 4 2.5机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 . 5 2.5.1 0 017.045 mm外圆表面 . 5 2.5.2 外圆表面 12.034.0100 mm . 6 2.5.3 B 面中外圆柱面 . 6 2.5.4 孔 20 045.00 mm . 6 2.5.5 0 017.045 mm 的端面 . 6 2.6确立切削用量及基
6、本工时 . 8 2.6.1 工序 车削 100mm 端面及外圆柱面，倒角，粗车 B面 . 8 2.6.2 工序 车 0 017.045 mm端面及外圆柱面有 ,车 90mm 端面 11 2.6.3 工序 钻、扩、铰 20 045.00 mm 孔，钻 4-9 透孔。 . 17 2.6.4 工序 铣 90mm 圆柱面上的两个平面 . 19 2.6.5 工序 钻 4mm 孔，再钻 6 03.00 mm 孔 . 21 2.6.6 工序 磨 B面及 90mm外圆柱面 . 23 2.6.7 工序 磨 90mm 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 . 24 3 夹具设 计 . 24 3.1设计要求 . 2
7、5 3.2夹具设计的有关计算 . 25 3.3夹具设计及操作的简要说明 . 26 4.小结 . 27 参 考文献 . 28 1.零件设计任务及分析 CA6140 卧式车床的法兰盘，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，外援与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。 分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。设计加工 4- 9透孔的夹具装配图。 1.1 确定生产纲领、生产类型 设计题目给定的零件是 CA6140 车
8、床法兰盘零件，该零件的年 生产纲领为 5000（件 /年）法兰盘的年产量为 5000 件，查表可知该产品为大批量生产。 1.2 零件的分析 1.2.1 零件的作用 题目所给的零件是 CA6140 车床的 法兰盘（见附图 1） 。 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，用来对其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，本身没有承受到多少力的作用。 1.2.2 零件的工艺分析 CA6140 车床 法兰盘 共有 八 处加工表面，其间有一定位置 要求。分述如下： 1.
9、以 100 0.120.34 为 基准面 加工表面 这一组加工表面包括： 00.01745 ， 45 006.0 的右端面 2. 以 00.01745 端面为基准， 先用 16 的钻头钻孔，然后再用铰刀铰孔 由于孔与 00.01745 有跳动的要求，所以要 以 00.01745 端面为基准， 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。 零件材料是 HT200。零件年产量为 10000 件属中批量生产，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金属模铸造类型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽可能接近，
10、内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 3要以孔 0.045020 为基准，精车所有外圆面， 4- 9孔和同轴的孔， 使其达到要求 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。 1.2.3 确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 零件材料是 HT200。零件年产量为 5000 件属中批量生产，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金属模铸造类型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽可能接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 2.工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT200。考虑零件在
11、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。 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。 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，
12、由于每个表面都要求加工，为保证各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，此处不再重复。 2.3 工件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆、内孔、端面、倒角、车槽等等。材料为 HT200。参考机械制造工艺设计简明 手册表 1.4 6、表 1.4 7、表 1.4 8等等，其加工方法选择如下： 1. 外圆面：公差等
13、级为 IT6IT8,表面粗糙度为 0.8，采用粗车半精车磨削的加工方法。 2. 20 内孔：公差等级为 IT7IT8，表面粗糙度为 1.6，采用钻扩铰精铰的加工方法，倒角用车刀加工。 3. 外圆面：公差等级为 IT13IT14,表面粗糙度为 0.4，采用粗车半精车磨削的加工方法。 4. 90 外圆：未注公差等级，根据 GB1800 79 规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 0.3，采用的加工方法为粗车半精车磨 削。 5. 100 外圆面：公差等级为 IT11，表面粗糙度为 0.8，采用粗车半精车磨削的加工方法。 6. 右端面：未注公差等级，根据 GB1800 79 规定公差为 IT13, 表
14、面粗糙度为 0.4，采用的加工方法为粗车。 7. 90 突台右端面：未注公差等级，根据 GB1800 79规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 0.4，采用粗车半精车精车的加工方法。 8. 90 突台左端面：未注公差等级，根据 GB1800 79规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 3.2，采用粗车半精车磨削的加工方法。 9. 100 突 台左端面：未注公差等级，根据 GB1800 79 规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 1.6，采用粗车半精车精车的加工方法。 10. 槽 3 2：未注公差等级，根据 GB1800 79 规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 0.3，采用的加工方法为粗车。
15、11. 100 突台右端面：未注公差等级，根据 GB1800 79 规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 0.4，采用粗车半精车磨削的加工方法。 . 12. 90突台距离轴线 34的被铣平面：未注公差等级，根据 GB1800 79规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 0.3，采用的加工方法为粗铣精铣。 13. 90 突台距离轴线 24 的被铣平面：未注公差等级，根据 GB1800 79规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 0.3，采用的加工方法为粗铣精铣磨削。 14. 4- 9 孔：未注公差等级，根据 GB1800 79 规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 0.2，采用钻削的加工方法。 15
16、. 4 的孔：未注公差等级，根据 GB1800 79 规定公差为 IT13, 表面粗糙度为 0.2，采用钻削的加工方法。 16. 6 的孔：未注公差等级，根据 GB1800 79 规定公差为 IT13, 表面粗糙 度为 0.2，采用钻铰的加工方法。 2.4 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。 确定的加工工艺路线如下： 工序 车 0.120.34100 端面，车 0.12
17、0.34100 的外圆柱面，倒角，粗车 B 面。以 0 017.045 mm 的端面及外圆柱面定位。选用 CA6140 卧式车床。 工序 车 0 017.045 mm 端面及外圆柱面。倒角，车退刀槽，车 90mm 端面，以 100mm 端面及外圆柱面定位。选用 CA6140 卧式车床并加专用夹具。 工序 钻孔，扩孔 19.8mm 再铰至 20 及钻、扩 4- 9mm 透孔。以 0.120.34100 外圆柱面及端面定位，选用 Z525 立式钻床 并加以专用夹具。 工序 铣 90mm 圆柱面上的两个平面，以 0.120.34100 端面及 19.8mm 孔定位，选用 X52K 立式铣床及专用夹具
18、。 工序 钻 4mm 孔，再钻 6 03.00 mm 孔，以 45mm 端面与 20 045.00 mm 内圆柱面及 90mm 圆柱面上距离轴线 34mm 的平面定位。选用 Z525 立式钻床 并加以专用夹具。 工序 磨 B面及 90mm 外圆柱面，以 20 045.00 mm 孔及 0.120.34100 端面， 0 017.045 mm 端面定位。选用 M1420A 精密万能外圆磨床及专用夹具。 工序 磨 90mm 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面。以 0.120.34100 端面， 0 017.045 mm 端面及 20 045.00 mm孔定位。选用 MG7125 高精度卧轴矩台平
19、面磨床及专用夹具。 工序 抛光 B面 工序 划线刻字 工序 0.120.34100 外圆无光镀铬 工序 检查 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。 2.5 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 190 210HB，毛皮重量 2.0kg，生产类型 中 批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各 加 工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 2.5.1 0 017.045 mm 外圆表面 此外圆表面为 IT6 级，参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量： 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精车外圆 0.6 45 0.017 0 017.045 半精车外圆 1.4 45.6 0.1 0 1.06.45 粗车外圆 8 47 +0.3 1.02.047 毛坯 10 55 0.5 5.05.055
