CA車床上的法蘭盤設(shè)計說明書

1、CA6140車床上的法蘭盤1、零件的分析1.1零件的作用題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤，法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。1.2零件的工藝分析法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件，有一組加工表面，這一組加工表面以2OoO.O45 mm的孔為中心，包括：兩個100的端面,尺寸為45.0仃mm的圓柱面,兩個90mm的端面及上面的4個9mm的透孔.45；6 mm的外圓柱面及上面的 6mm的銷孔,90mm端面上距離中心線分別為 34mmfn 24mn的兩個平面.并且其余加工面都與它有位置關(guān)系，可以先加工它的一個端面，再借助專用夾具以這個端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面，然后再加工其它加工表面.2、工藝規(guī)程設(shè)

2、計2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200,由于該零件是中批生產(chǎn)，而且零件輪廓尺寸不大，故采 用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造， 再進 行機械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。 基面選擇得正確與合理，可以使加 工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚 著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。1）粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點是：一要考慮如何分配各加工表面的余量： 二要考 慮

3、怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對本零 件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量， 應(yīng)選加工余 量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取45 外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。 在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件， 消除工 件的六個自由度，達到完全定位。2）精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。 當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時， 應(yīng)該進行 尺寸換算。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點， 應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀， 尺寸精度及位置精度等 技術(shù)要求能得到合理的

4、保證。 在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下， 可以考慮 采用萬能性的機床配以專用工夾具， 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 除此以外， 還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。一.工藝路線方案一工序1粗車100端面及外圓柱面,粗車B面，粗車90的外圓柱面工序2 粗車45端面及外圓柱面，粗車 90的端面工序 3 鉆、粗鉸 20 的孔工序 4 鉆 4 孔，再鉆 6 孔工序5 半精車100的端面及外圓柱面，半精車 B面，半精車90的外 圓柱面，車100、90的倒角，車45兩端過渡圓弧，車 20 孔的左端倒角工序6 半精車45的端面及外圓柱面，半精車90的端面，車3*2退刀 槽，車45的倒角，車20

5、內(nèi)孔的右端倒角工序7精車100的端面及外圓，精車B面工序8精車45的外圓，精車90的端面工序 9 精絞 20的孔工序10鉆49透孔工序11粗、精銑90mn圓柱面上的兩個平面工序 12 磨 100、 45 的外圓柱面工序 13 磨 B 面工序14 磨90mn外圓柱面上距離軸線 24mn的平面工序 15 劃線刻字工序16100mn外圓無光鍍鉻工序 17 檢查、入庫二 .工藝方案二工序1粗車100端面及外圓柱面，粗車 B面，粗車90的外圓柱面工序2 粗車45端面及外圓柱面，粗車 90的端面工序3鉆、粗絞20的孔工序4 粗銑90圓柱面上的兩個平面工序5半精車100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車9

6、0的外圓 柱面，車100、90外圓柱面上的倒角，車 45兩端過渡圓弧， 車20孔的左端倒角工序6 半精車45的端面及外圓柱面，半精車 90的端面，車3*2退刀 槽，車45圓柱面兩端的倒角，車 20內(nèi)孔的右端倒角工序7精車100的端面及外圓，精車B面工序8精車45的外圓，精車90的端面工序9精絞20的孔工序10精銑90圓柱面上的兩個平面工序11鉆4個9的孔工序12 鉆4孔，絞6孔工序13 磨100、45的外圓柱面工序14 磨B面工序15 磨90外圓柱面上距離軸線24mm勺平面工序16 劃線、刻字工序17100mn外圓無光鍍鉻工序18 檢測、入庫三工藝方案的比較與分析書.03上述兩個方案的特點在于

7、：方案一在工序W鉆 4mm孔，再鉆60 mm孔由于 在設(shè)計夾用夾具時要以 90mm圓柱面上的一個平面來定位，所以應(yīng)把銑90mm書.03圓柱面上的兩個平面這一道工序放在鉆 4孔，再鉆60 mm孔工序前。 并且 工序川與工序 V序可并為一個工序，否則有點繁瑣。改正后即得方案二，綜合起 來比較合理。2.4機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定“法蘭盤”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.4kg,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)， 采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：1、45.017 mm外圓表面：此表面為IT6級精度，表面粗糙度需達 Ra0.8,查 【

8、4】金屬切削速查速算手冊可得：工序名稱工序余量工序基本尺寸精車0.645半精車1.445.6粗車347毛坯550045 m外圓柱面:2、外圓表面100 q4 mm:工序名稱工序余量工序基本尺寸精車外圓0.6100半精車外圓1.4100. 6粗車外圓4102毛坯6106工序名稱工序余量工序基本尺寸精磨0.245粗磨0.845.2半精車146粗車247毛坯4493、B面中4、孔 2000.045 mm:工序名稱工序余量工序基本尺寸鉸孔0.220鉆孔1819.8毛坯實心5、90、100兩端面:工序名稱工序余量精磨0.2粗磨0.8半精車1粗車2毛坯42.5確定切削用量工序1粗車100端面及外圓柱面，粗

9、車 B面，粗車90的外圓柱面機床：CA6140臥式車床刀具：采用刀片的材料為YT15粗車100mm端面查【5】切削加工簡明手冊P306表7 34,得ap =4mm, f =0.9mm/r, v=1.83r/s(2) 粗車100mm外圓柱面查【5】切削加工簡明手冊，得ap=2mm, f =0.9mm/r, v=2.50m/s(3) 粗車B面查【5】切削加工簡明手冊，得ap=1mm, f =0.9mm/r, v=2.22m/s工序2 粗車45端面及外圓柱面，粗車 90的端面機床：CA6140臥式車床刀具：采用刀片的材料為YT15粗車4500.017 mn端面查【5】切削加工簡明手冊P444表8-5

10、0, 得 ap=1.5mm, f =0.7mm/r, v=3.12m/s(2) 粗車4500.017mn外卜圓柱面查【5】切削加工簡明手冊，得ap =1.5mm, f =0.7mm/r, v=1.48m/s(3) 粗車90mm端面查【5】切削加工簡明手冊，得ap =1mm, f =0.7mm/r, v=2.25m/s工序3鉆、粗鉸20的孔(1) 鉆18mm孔機床：立式鉆床刀具：高速鋼鉆頭查【5】P457表 8 70，得 ap =9mm, f =0.3mm/r, v=0.52m/s(2) 粗鉸19.8mm孔查【5】切削加工簡明手冊，得ap=0.9mm, f =0.5mm/r, v=0.30m/s

11、工序4 粗銑90圓柱面上的兩個平面機床：組合機床刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀 YT15銑距中心線34mm的平面。查【5】切削加工簡明手冊，得ap=5mm, f =0.3mm/齒,v=0.12m/s粗銑距中心線24mm的平面查【5】切削加工簡明手冊，得ap=5mm, f =0.3mm/齒,v=0.12m/s工序5半精車100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車90的外圓柱面，車100、90外圓柱面上的倒角，車 45兩端過渡圓弧，車 20孔 的左端倒角半精車100mm端面查【5】P445表 8 51，得 ap=0.5mm, f =0.5mm/r, v=2.1m/s(2) 半精車 100mm外圓柱面查【

12、5】切削加工簡明手冊，得ap=0.7mm, f =0.28mm/r, v=2.1m/s(3) 半精車B面查【5】切削加工簡明手冊，得ap=0.5mm, f =0.50mm/r, v=2.13m/s工序6半精車45的端面及外圓柱面，半精車 90的端面，車3*2退刀槽，車45圓柱面兩端的倒角，車 20內(nèi)孔的右端倒角(1) 半精車450.017 mn端面查【5】P445表 8 51，得 ap=0.5mm, f =0.20mm/r, v=1.97m/s(2) 半精車45.017 mm外圓柱面查【5】切削加工簡明手冊，得ap=0.7mm, f =0.20mm/r, v=1.57m/s(3) 半精車90m

13、m端面查【5】切削加工簡明手冊，得ap =0.5mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s工序7精車100的端面及外圓，精車B面(1) 精車100mm端面查【5】切削加工簡明手冊，得ap =0.3mm, f =0.20mm/r, v=1.56m/s(2) 精車100mm外圓柱面查【5】切削加工簡明手冊，得ap =0.3mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s(3) 精車B面查【5】切削加工簡明手冊，得ap =0.3mm, f =0.20mm/r, v=2.25m/s工序8精車45的外圓，精車90的端面 精車45；.0仃mn外圓柱面：查【5】切削加工簡明手冊，得ap=0.3

14、mm,f =0.20mm/r, v=2.25m/s(2)精車90mm端面：查【5】切削加工簡明手冊，得ap =0.3mm, f=0.20mm/r, v=2.25m/s工序9精絞20的孔查【5】切削加工簡明手冊，得ap =0.1mm, f =0.50mm/r, v=0.29m/s 工序10精銑90圓柱面上的兩個平面查【5】切削加工簡明手冊，得ap =1mm, f =0.20mm/齒,v=0.20m/s 工序11鉆、絞4-9的孔機床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆查【5】切削加工簡明手冊，得ap =4.5mm, f =0.13mm/s, v=0.50m/s 工序12 鉆4孔，擴6孔機床：Z52

15、5立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆(1) 鉆4mn孔查【5】切削加工簡明手冊，得ap =2mm, f =0.13mm/齒,v=0.50m/s(2) 擴6mn孔查【5】切削加工簡明手冊，得ap =2mm, f =0.13mm/齒,v=0.50m/s 工序13 磨100、45的外圓柱面機床：MQ1350A輕型外圓磨床(1)磨100mm外圓柱面查【5】切削加工簡明手冊，得：工件速度Vw = 0.3m/s縱向進給量fa = 0.5B= 20mm 切削深度fr = 0.0157mm/st(2) 磨45mm外圓柱面查【5】切削加工簡明手冊，得：工件速度Vw = 18m/min縱向進給量fa = 0.5B = 2

16、0mm切削深度fr = 0.0157mm/st工序14 磨B面機床：MQ1350A輕型外圓磨床查【5】切削加工簡明手冊，得：工件速度vw = 18m/mi n縱向進給量fa = 0.5B= 20mm切削深度fr = 0.0157mm/st工序15 磨90外圓柱面上距中心軸線 24mm勺平面機床：MQ1350A輕型外圓磨床查【5】切削加工簡明手冊，得：砂輪輪速v砂=27.5m/s工件速度 vw = 10m/min軸向進給量fa = 0.5B= 20mm切削深度fr = 0.015mm/st最后，將以上各工序切削用量，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝 過程卡片，見所附卡片。3、夾具設(shè)計為了提

17、高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第 4道工序一銑距零件中心線分別為 24和34的 兩平面的夾具。本夾具將用于組合機床，對工件對銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑 刀。3.1夾具分析本夾具主要用來距中心線24和34的兩平面，此平面的形位公差和表面要求均較 高，無特殊要求，且加工此平面時 1000342mm軸的外端面及 20評45孔的內(nèi)表 面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞 動生產(chǎn)率，降低勞動強度的同時可以設(shè)計選用比較簡單的夾具。3.2夾具設(shè)計定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，待加工平面對 20 00045的軸線有平行

18、度要求，對 100的底 端面有垂直度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為 2000.045孔的中心線。本設(shè)計選用以 2000.045 孔的內(nèi)表面和 1000342的底端面為主要定位基面，另選用 100mm勺上端面作為 輔助定位基準(zhǔn)。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計選擇采用螺紋夾緊的方式?？紤]夾緊機構(gòu)如上所述，本設(shè)計采用螺旋夾緊機構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件 組成的夾緊機構(gòu)。螺旋夾緊機構(gòu)不但結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線 很長升角又小，所以螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是 手動夾緊中用得最多的一種夾緊機構(gòu)。3.2.3 定位誤差分析夾具的主要定位元件為支撐板和定位銷。 支撐板

19、夾具裝配后的技術(shù)要求統(tǒng)一 磨，支撐板的定為表面與夾具體底面平行度誤差不超過0.02 ；定位銷需自行設(shè)計，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過0.02 。夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個自由度 , 支撐板限制三個自由度 繞銑刀軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無須限制，因為此方向自由度對加工尺寸沒有影 響。3.2.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明在設(shè)計夾具時， 應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。 為此，應(yīng)首先著眼于機動夾緊而 不采用手動夾緊。 因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。 但由于本夾具是應(yīng)用于 組合機床上， 兩銑刀同時工作的對銑加工， 夾具尺寸不能很大， 如果采用機動夾 緊，夾具勢必過于復(fù)雜和龐大， 本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本， 考慮簡 單、經(jīng)濟、實用, 減輕工人勞動強度， 采用螺旋夾緊機構(gòu) ,操作非常簡單 , 先擰松 夾緊螺母 ,稍旋轉(zhuǎn)彎頭壓板， 將工件放置在夾具支撐板上， 由定位銷定位 , 再將壓 板旋轉(zhuǎn)復(fù)位，擰緊螺母達到夾緊要求即進行銑削加工 . 本工序采用的是專用的組 合機床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀