法蘭盤說明書

1、目 錄一、序言11、零件的分析.12、零件的作用.1二、工藝規(guī)程設計.21、確定毛坯的制造形式22、定位基準的選擇23、制定工藝路線34毛坯尺寸的確定與機械加工余量.55確定切削用量及基本工時.6三、夾具設計.261、問題的提出.262、夾具設計.263、夾具結構設計及操作簡要說明.27四、參考文獻.27序言機械制造工藝課程設計是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它對我們四年的大學學習生活具有重要意義。 設計題目給定的零件是CA6140車床法蘭盤（0404）零件，該零件年產量為4000件，設其備品率 為4%，機械加工廢品率

2、為1%，則該零件的年生產綱領為：N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)法蘭盤的年產量為4200件，查表可知該產品為中批生產。一 零件的分析 （一）零件的作用 題目給的零件是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(xiàn)縱向進給。零件的 100外圓上標有刻度線，用來對齊調節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調整的數(shù)值。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。該零件年產量為4000件，設其備品率為4%，機械加工廢品率為1%，則該零件的年生產綱領為：N=Qn(1+ + )=4000×1

3、(1+4%+1%)=4200(件/年)，法蘭盤的年產量為4200件，查表可知該產品為中批生產。（二） 零件的工藝分析法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：1以20 的孔為中心加工表面；2 兩端面；3 以90為中心的加工表面。 它們之間的位置要求主要是：（1）100mm 左端面與45 mm孔中心軸的跳動度 ；（2）90mm 右端面與 45 mm孔中心軸線的跳動度 。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。二 工藝規(guī)程設計（一）確定毛坯的制造形式 零件材料是HT200。零件年產量是

4、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，采用方法為砂模機器造型。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。（二） 基準的選擇 1 粗基準的選擇 因為法蘭盤可歸為軸類零件，一般以外圓作為粗基準。一般以非加工表面作為粗基準，但本零件各面均需加工，此時應以加工余量最小的面為粗基準，所以對于本零件可以先以法蘭盤右端 45的外圓及 90的右端面作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊45 mm外圓可同時削除五個自由度，再以 90的右端面定位可削除自由度。2 精基準的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合與統(tǒng)一基準原則。以20mm孔為精基準。（三）制定工藝

5、路線制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質量等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為大批生產的條件下，可以考慮采用通用機床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。還有，應當考慮經濟效果，以便降低生產成本。1 工藝路線方案一(一)工序粗車 100mm柱體左右端面及外圓外圓留有余量。以右端45 mm為粗基準(二)工序 鉆、擴、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。(三)工序 粗車45，90的外圓，粗車各端面，粗車90的倒角，粗車3x2的槽，R5的圓角。以20為精基準。(四)工序 半精車90外圓及各端面，車槽3×2，R5的圓角。(五

6、)工序 半精車100左右端面及外圓，精車100的左端面。 (六)工序 粗銑90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側面。(七)工序 鉆 49孔。(八)工序鉆4孔，鉸 6孔。(九)工序磨削100的右端面，90外圓及左右端面，45外圓。(十)工序 磨削外圓面 100， 90 。(十一)工序 刻字刻線。(十二)工序 鍍鉻。(十三)工序檢測入庫。2 工藝路線方案二(一)工序 鉆、擴、鉸20的孔，以右端45的外圓為粗基準。(二)工序 粗車100外圓，B面，90外圓及右側面，3x2槽，45外圓。粗車零件左右端面(三)工序 粗車零件左右端面，并倒20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。(四)工序半精車1

7、00外圓，90外圓。(五)工序半精車零件左端面。(六)工序 精車100外圓，并倒100，90的倒角。(七)工序精車零件在端面。(八)工序粗銑 90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側面。(九)工序 鉆 49孔。(十)工序 鉆4孔，鉸 6孔。(十一)工序磨削90外圓及右側45外圓。(十二)工序 拋光B面。(十三)工序 刻字畫線。（十四）工序 鍍鉻。（十五）工序 檢測入庫。3工藝方案的比較與分析上述兩種工藝方案的特點在于：方案二考慮以20孔為精加工基準，而方案一則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔 20mm，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。（四）毛

8、坯尺寸的確定與機械加工余量 由于本零件材料為灰鑄鐵，由工藝手冊得，毛坯為雙側加工，MA為G，加工精度為8到10級，這里選取9級。則，由機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-4得：零件延軸線方向的加工余量為：2x2.5mm=5mm100徑向加工余量為6mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm90徑向加工余量為2x2.5mm=5mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm45徑向加工余量為2x2.5mm=5mm由機械零件工藝性手冊表：2-64得：100，90柱體圓角為：R=2mm；右端45的圓角為：R=4mm；鑄件上連接法蘭的過渡部分尺寸確定為：R=5mm，C=3mm，H=15mm。由以上資

9、料得出毛坯尺寸圖（見附圖）。（五）確定切削用量及基本工時工序 鉆，擴，鉸20孔1.加工條件工件材料：HT200 硬度170241HB，取190HB，機器砂型鑄造。加工要求：鉆，擴，鉸20孔機床：轉塔車床C365L2.計算切削用量1) 鉆 18孔（1）刀具選擇：查機械制造工藝設計簡明手冊選用 18高速鋼錐柄標準花鉆。（2）切削用量選擇：查切削用量手冊得：f=0.700.86mm/r,再由機械制造工藝設計簡明手冊C365L車床進給量取f =0.76mm/r。查切削用量簡明手冊取V =13m/min=230r/min按機床選取n =238r/m,故=18m/min(3)計算基本工時：T=（L+L1+

10、L2）/(f×n)=0.66min。2) 擴19.8 孔（1）刀具選擇：選用 19.8高速鋼錐柄擴孔鉆。（2）確定切削用量：查切削用量簡明手冊得：f=0.901.1mm/r,再由機械制造工藝設計簡明手冊C365L車床進給量取f =0.92mm/r。擴孔時的切削速度，由現(xiàn)代機械制造工藝流程設計實訓教程得公式：擴=（1/21/3）鉆 查切削用量簡明手冊取VC =0.29m/s=17.4m/minVC=（1/21/3）VC =5.88.7m/min=93140r/min按機床選取n =136r/m,故=8.5m/min (3)計算基本工時：T=（L+L1+L2）/(f×n)=(9

11、1+14+2)/(0.92×136)=0.86min。其中L=91，L1=14,L2=2 3)鉸20 （1）刀具選擇： 20高速鋼錐柄機用鉸刀（2）確定切削用量：背吃刀量ap=0.12。由切削用量簡明手冊表2.11 f=1.32.5mm/r,取f=1.68由切削用量簡明手冊表2.30得=7.9m/min=125.8 r/min按機床選取 =136 r/min所以實際切削速度=8.54m/min (3)計算基本工時：T=(L+L1+L2)/(f*n) =0.44min工序 粗車100外圓、車B面。車90外圓及右側面、3x2槽、45外圓1. 加工條件機床選擇：CA6140車床刀具1：刀片

12、材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 刀具2：刀片材料為高速鋼，成型車刀，刀桿尺寸30x45 刀具3：刀片才；材料高速鋼，切斷車刀，刀桿尺寸16x252.計算切削用量（1）粗車100外圓 用刀具11)確定背吃刀量a (即切深a ) 粗車的余量為1.5mm，一次走刀完成，即a =1.5mm。2)確定進給量查切削用量簡明手冊：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =1.5mm，則進給量為0.60.9 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.86mm/r。選擇磨鈍標準及耐用度：根據切削用量簡明手冊表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.81.0。焊接車刀耐用

13、度T=60mm。3)確定切削速度V 根據切削用量簡明手冊表1.27=57.46 m/min=172 r/min按CA6140車床轉速（機械制造工藝設計簡明手冊表4.28）選擇與172r/min相近似的機床轉速n =200r/min,則實際切削速度V = 66.6m/min。4）計算基本工時：按機械制造工藝設計簡明手冊公式計算：T=0.149min（2）粗車 90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量 粗車外圓ap=1.1mm。2)確定進給量由切削用量簡明手冊HT200，刀桿尺寸16 x25，,工件直徑為90mm，則f=0.60.9 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f

14、=0.86mm/r。由切削用量簡明手冊表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.81.0，焊接耐用度T=60mm。3)確定切削速度VC根據切削用量簡明手冊表1.27=44 m/min=147.6 r/min按CA6140車床轉速 選擇與157.5r/min相近似的機床轉速n =160r/min,則實際切削速度V =47.728 m/min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.153min(3) 粗車45 外圓 選擇刀具1 1）確定切削深度粗車外圓，一次走刀，則ap=1.1mm。2)確定進給量由切削用量手冊，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1

15、.1,工件直徑為45mm，則f=0.40.5mm/r。再由簡明手冊表4.23查取f =0.45mm/r。 3)確定切削速度VC根據切削用量手冊表1.27查?。?62.7 m/min=399 r/min按CA6140車床說明書，選擇與399r/min相近似的機床轉速n =400r/min,則實際切削速度V = 62.8m/min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =0.286min。（4）成型車刀加工B面 1）確定切削深度，一次走刀，則ap=2.5mm。T=120min2)確定進給量f=0.0350.070mm/r。取f =0.050mm/r。

16、3)確定切削速度VC根據切削用量手冊表1.27查取：=40.602 m/min=121.987 r/min按CA6140車床說明書，選擇與121.987r/min相近似的機床轉速n =125r/min,則實際切削速度V =41.605m/min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =11.04min。（5）車90右端面及3x2槽 1）確定切削深度，一次走刀，則ap=2.5mm。2)確定進給量由切削用量手冊表1.4，f=0.60.9mm/r。根據CA6140機床說明書（見工藝手冊表1.31）取f=0.86 mm/r3)確定切削速度VC根據切削用量手

17、冊表1.27查?。?13.965 m/min=46.815 r/min按CA6140車床說明書，選擇與46.815r/min相近似的機床轉速n =50r/min,則實際切削速度V = 15.072m/min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =1.419min。工序 粗車零件左右端面，并倒20孔的倒角，零件右端45度倒角1. 加工條件機床選擇：CA6140車床刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 2.計算切削用量（1） 粗車零件左端面，即，粗車 100左端面1）確定切削用量ap =1.1mm。2)確定進給量查切削用量簡明手冊

18、：取進給量為0.60.9 mm/r。再根據CA6140車床說明書（見機械制造工藝設計簡明手冊表1.31查?。┻M給量取f =0.86mm/r。根據切削用量簡明手冊表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.81.0。焊接車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V 根據切削用量簡明手冊表1.27=49.56 m/min=149 r/min按CA6140說明書，選擇與149r/min相近似的機床轉速n =160r/min,則實際切削速度V =53m/min。4）計算基本工時：按機械制造工藝設計簡明手冊公式計算：T= 0.385min（2） 粗車零件右端面1）確定切削用量ap =2.5mm。2)確定進給量查切

19、削用量簡明手冊：取進給量為0.40.5 mm/r。再根據CA6140車床說明書（見機械制造工藝設計簡明手冊表1.31查?。┻M給量取f =0.45mm/r。根據切削用量簡明手冊，取車刀后面最大磨損量為0.81.0。焊接車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V 根據切削用量簡明手冊表1.27=14 m/min=89r/min按CA6140說明書，選擇與89r/min相近似的機床轉速n =100r/min,則實際切削速度V =15.7m/min。（3）計算基本工時：按機械制造工藝設計簡明手冊公式計算：T= 0.674min工序半精車100外圓、B面，90外圓、45外圓1.加工條件機床選擇：CA61

20、40車床刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 刀尖圓弧半徑0.5mm2.計算切削用量（1）半精車100外圓 用刀具11)確定背吃刀量a (即切深a ) 半車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進給量查切削用量簡明手冊表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.250.40 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V 根據切削用量簡明手冊表1.27=103.071 m/min=309.

21、971 r/min按CA6140車床轉速（機械制造工藝設計簡明手冊表4.28）選擇與309.871r/min相近似的機床轉速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。4）計算基本工時：按機械制造工藝設計簡明手冊公式計算：T=0.2.6min（2）半精車 90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量 半精車外圓ap=1.4mm。2)確定進給量由切削用量簡明手冊表1.6，HT200，刀桿尺寸16 x25，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm,工件直徑為90mm，則f=0.250.40 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r

22、，車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度VC根據切削用量簡明手冊表1.27=103.071m/min=353.719 r/min按CA6140車床轉速 選擇與353.719r/min相近似的機床轉速n =400r/min,則實際切削速度V =116.557 m/min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.115min(3) 半精車45 外圓 選擇刀具1 1）確定切削深度粗車外圓，一次走刀，則ap=1.4mm。2)確定進給量由切削用量手冊，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為45mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.

23、5mm，則f=0.250.40mm/r。再由簡明手冊表4.23查取f =0.30mm/r。 3)確定切削速度VC根據切削用量手冊表1.27查?。?103.071 m/min=686.719r/min按CA6140車床說明書，選擇與686.719r/min相近似的機床轉速n =710r/min,則實際切削速度V = 107.457m/min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =0.246min。工序 半精車零件左端面，即100左端面1.加工條件機床選擇：CA6140車床刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 刀尖圓弧半徑0.5m

24、m2.計算切削用量半精車100左端面1)確定背吃刀量a (即切深a ) 半車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進給量查切削用量簡明手冊表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.250.40 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V 根據切削用量簡明手冊表1.27=103.071 m/min=316.235 r/min按CA6140車床轉速（機械制造工藝設計簡明手冊表4.28）選擇與316.235r

25、/min相近似的機床轉速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。4）計算基本工時：按機械制造工藝設計簡明手冊公式計算：T=1.158min工序 精車100外圓，并倒90，100的倒角1)確定背吃刀量a (即切深a ) 半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進給量查切削用量簡明手冊表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.100.15 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切

26、削速度V 根據切削用量簡明手冊表1.27=142.020 m/min=452.292 r/min按CA6140車床轉速（機械制造工藝設計簡明手冊表4.28）選擇與452.292r/min相近似的機床轉速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。4）計算基本工時：按機械制造工藝設計簡明手冊公式計算：T=0.315min工序精車零件左端面，即100左端面1)確定背吃刀量a (即切深a ) 半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進給量查切削用量簡明手冊表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，

27、刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.100.15 mm/r。再根據CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V 根據切削用量簡明手冊表1.27=142.020 m/min=452.292 r/min按CA6140車床轉速（機械制造工藝設計簡明手冊表4.28）選擇與452.292r/min相近似的機床轉速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。4）計算基本工時：按機械制造工藝設計簡明手冊公式計算：T=2.00min工序粗銑90左右側面，精銑90右側面1.加工條件：機床的選擇：X62W，功率7.5KW，裝夾系

28、統(tǒng)剛性好；刀具的選擇：銑刀材料為YG6，由ap=8，ae=1121mm，根據工藝手冊表3.128，銑刀選擇為80110mm；由切削手冊表6-7選擇刀具如下：粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀，Z=10；精銑刀為細齒圓柱形銑刀，Z=14，圓柱銑刀壽命為180min2.切削用量選擇： (1) 粗銑左側面，粗銑刀具1）切削用量 ap=8，ae=11mm ，一次完成2）確定進給量 由切削手冊表3.5當機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵取=0.14-0.24mm/z,取=0.24mm/z。3）確定切削速度Vc 由切削手冊表3,27=119.619m/min=380.952r/min 根據

29、X61W機床說明書(見切削手冊表4.2-39)取主軸轉速n =475r/min.則實際切削速度為Vc =149.15m/min當n =475r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×10×475=1140mm/min.X62W機床說明書(見切削手冊表3.23)取fm=950mm/min4）計算基本工時 T=(L+L1)/fm=(38+5)/950=0.0453 min(2) 粗銑右側面，粗銑刀具(1) 粗銑左側面，粗銑刀具1）切削用量 ap=8，ae=10mm，倆次完成2）確定進給量 由切削手冊表3.5當機床X62W功率

30、為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵取=0.14-0.24mm/z,取=0.24mm/z。3）確定切削速度Vc 由切削手冊表3,27=160.952m/min=512.586r/min 根據X61W機床說明書(見切削手冊表4.2-39)取主軸轉速n =600r/min.則實際切削速度為Vc =188.4m/min當n =600r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×10×600=1440mm/min.X62W機床說明書(見切削手冊表3.23)取fm=950mm/min4）計算基本工時 T=(L+L1)/fm=

31、(48.2+5+38)/950=0.096 min（3）精銑右側面 精銑刀具1）切削用量 ap=8，ae=1mm ，一次完成2）確定進給量 由切削手冊表3.5當機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵取=0.14-0.24mm/z,取=0.24mm/z。3）確定切削速度Vc 由切削手冊表3,27=404.312m/min=1287.618r/min 根據X61W機床說明書(見切削手冊表4.2-39)取主軸轉速n =1180r/min.則實際切削速度為Vc 370.52m/min當n =1180r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×

32、n機=0.24×14×1180=2832mm/min.X62W機床說明書(見切削手冊表3.23)取fm=1180mm/min4）計算基本工時 T=(L+L1)/fm=(48.2+5)/1180=0.0451min工序 鉆4-9孔1)刀具選擇選用9高速鋼,錐柄標準麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。2）確定切削用量4個孔共走四次刀。由切削用量手冊f=0.470.57mm/r,由鉆床取 f =0.40mm/r.由切削用量手冊，取V查=0.36m/s=21.6m/min，則n=764.331 r/min由鉆床說明書，取n機=850r/min,故 3）計算基本工時： 其中L1=8，L2

33、=0，L=8 4T= 4x0.047min=0.188min 工序(1)鉆 4mm孔，鉸6mm孔選用Z525型搖臂鉆床。1）刀具選擇：由工藝手冊選用 高速鋼錐柄標準花鉆。2）確定切削用量：查切削用量手冊f=0.180.22mm/r,由鉆床取f=0.22mm/r.由切削用量手冊取V =0.46m/s=27.6m/min=197r/m由Z525鉆床取n =1700r/min.故VC =21m/min.3)基本工時：L1=10，L2=0，L=12.5T= 0.07min(2) 鉸 6孔1）刀具選擇：6高速鋼錐柄機用鉸刀，刀具磨鈍標準為0.40.6,耐用度T=60min。2）確定切削用量：（a）加工余量為2mm,故背吃刀量asp=1mm。查切削用