CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)

1、北京聯(lián)合大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)設(shè)計(jì)題目： CA6140 車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)姓名：董震澤學(xué)號(hào)：2012090371201學(xué)院：機(jī)電學(xué)院專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械工程及其自動(dòng)化指 導(dǎo) 教 師：付文宇協(xié)助指導(dǎo)教師：2016 年 5 月 28 日8北京聯(lián)合大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng)信承諾書(shū)本人慎重承諾和聲明, 在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）活動(dòng)中遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)規(guī)范，在本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容除特別注明和引用外，均為本人觀(guān)點(diǎn)，不存在剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀(guān)點(diǎn)、思想和成果，不存在偽造、篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如有違規(guī)行為發(fā)生我愿承擔(dān)一切責(zé)任，接受學(xué)校的處理，并承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。學(xué)生（簽名）：年月日摘要法蘭盤(pán)只是一個(gè)統(tǒng)稱(chēng)，

2、通常是指在一個(gè)類(lèi)似盤(pán)狀的金屬體的周邊開(kāi)上幾個(gè)固定用的孔用于連接其它東西。法蘭聯(lián)接在機(jī)械上應(yīng)用很廣泛，所以樣子也千奇百怪的。本文主要是針對(duì)CA6140 車(chē)床法蘭盤(pán)的加工工藝以及主要孔的工藝裝備設(shè)計(jì)進(jìn)行論述。 通過(guò)本文可以了解該法蘭盤(pán)的構(gòu)造和它的整個(gè)加工過(guò)程以及各注意事項(xiàng)。初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)。通過(guò)對(duì)零件及其夾具的三維構(gòu)圖，熟悉了現(xiàn)代常用的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件SolidWorks 的具體使用方法，其次從側(cè)面了解到夾具設(shè)計(jì)的主要程

3、序，為今后從事機(jī)械方向的工作積累了不少的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：車(chē)床法蘭盤(pán)加工過(guò)程加工工藝夾具AbstractFlange is a general designation, usually refers to, in a sort of disk around the metal body on several fixed with hole used to connect to other things. Flange connection is widely used in machinery, so the appearance also very strange.This article

4、is mainly aimed at flange CA6140 lathe processing technology and the main hole process equipment design is discussed. In this article can understand the construction of the flange and its whole process and the matters needing attention. Preliminary have to design a moderately complex parts of the pr

5、ocess planning ability and by using the basic principle and method of fixture design, and prepare fixture design, and complete the fixture structure design ability, is familiar with and use the relevant manuals, charts, and other technical data and writing technical documents such as a chance to pra

6、ctice basic skills. Through three-dimensional composition of parts and fixtures, familiar with the modern methods of the specific use of industrial design software SolidWorks, secondly to understand from the side to the fixture design of the main program, for the future work in the direction of mech

7、anical accumulated a lot of actual combat experience.key words： Lathe flange The machining process Processing Technology fixture目錄摘 要 IIIABSTRACT IV目錄 V引 言 71 課題背景和意義 81.1 CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)課題簡(jiǎn)介 81.1.1 畢設(shè)設(shè)計(jì)題目：制定CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)的加工工藝。 81.1.2 設(shè)計(jì)要求： 81.2 課題的背景： 81.3 意義： 81.4 畢設(shè)內(nèi)容: 82 CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 92.1 零件的分析

8、 92.1.1 法蘭盤(pán)介紹 92.1.2 零件的作用 92.1.3 法蘭盤(pán)的三維造型 92.2 零件的工藝分析 102.2.1 法蘭盤(pán)的技術(shù)要求 102.2.2 法蘭盤(pán)的工藝性 112.3 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 112.3.1 選擇毛坯 112.3.2 繪制法蘭盤(pán)鍛造毛坯簡(jiǎn)圖 112.4 擬定法蘭盤(pán)的工藝路線(xiàn) 132.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 132.4.2 粗基準(zhǔn)的選擇 132.4.3 精基準(zhǔn)的選擇 142.5 工藝路線(xiàn)的制定 142.5.1 詳細(xì)工序 142.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的確定 152.7 部分工序切削用量的計(jì)算 182.7.1 工序一 183 CA61

9、40車(chē)床法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡和工序卡 223.1 法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡 223.2 法蘭盤(pán)工序卡 254 加工工藝孔夾具設(shè)計(jì) 324.1 定位基準(zhǔn)的選擇 324.2 切削力及夾緊力計(jì)算 324.3 定位誤差分析 33結(jié)論 35參考文獻(xiàn) 37致謝 38北京聯(lián)合大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)引言自 19 世紀(jì)末以來(lái)的科技長(zhǎng)足發(fā)展，時(shí)至今日，伴隨著人類(lèi)社會(huì)科學(xué)水平飛速發(fā)展和技術(shù)水平的不斷提高，經(jīng)濟(jì)生活才能迸發(fā)出生機(jī)勃勃的新氣象。生活質(zhì)量的提高則離不開(kāi)機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展，而機(jī)械加工能力是一切機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)。普通車(chē)床再安裝了基座， 便可以歸結(jié)為普通臥式車(chē)床。這種類(lèi)別的車(chē)床因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)、性能、 用途均相近，并具有相對(duì)構(gòu)造簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且

10、因?yàn)楣と瞬僮鞣奖悖鬏S可選尺寸多，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)， 所以適用于零件生產(chǎn)，儀表工業(yè)作為加工小型機(jī)械零件和修理之用。本文就是對(duì)CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)的加工工藝過(guò)程以及鉆孔夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，在夾具設(shè)計(jì)方面雖然一個(gè)簡(jiǎn)單的零件也需要很多種專(zhuān)用夾具，由于研究時(shí)間有限，此畢設(shè)主要專(zhuān)注于設(shè)計(jì)車(chē)床法蘭盤(pán)的鉆孔夾具模型的設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：完成該零件的工藝規(guī)程（包括工藝過(guò)程卡、工序卡），確定法蘭盤(pán)的毛坯體，繪制出法蘭盤(pán)的零件圖與夾具圖和鉆孔平面的夾具設(shè)計(jì)，并進(jìn)行自由度分析、夾緊力計(jì)算等工作。其中在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，專(zhuān)用鉆孔夾具設(shè)計(jì)是本次畢業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，更是難點(diǎn)。521 課題背景和意義1.1 CA6140 車(chē)床法

11、蘭盤(pán)課題簡(jiǎn)介1.1.1 畢設(shè)設(shè)計(jì)題目：制定CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)的加工工藝。1.1.2 設(shè)計(jì)要求：(1) 大批量生產(chǎn);(2) 選用通用設(shè)備進(jìn)行加工;1.2 課題的背景：經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的中國(guó)社會(huì)，生活中人們的生活質(zhì)量提高與生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展是越來(lái)越密切， 由于機(jī)械革命的到來(lái)，所流通的商品大多是由機(jī)械生產(chǎn)，人們對(duì)高質(zhì)量低成本的工業(yè)產(chǎn)品的需求也隨之提高。我們 “機(jī)電人”有必要對(duì)處于機(jī)械生產(chǎn)最前線(xiàn)的車(chē)床零件提出更多的改進(jìn)與優(yōu)化。故本人認(rèn)為對(duì)本課題的CA6140 車(chē)床法蘭盤(pán)的加工工藝與夾具設(shè)計(jì)是有必要投入更多的研究精力。1.3 意義：獨(dú)立設(shè)計(jì)和優(yōu)化CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)的加工工藝以及鉆孔夾具，意義不僅僅在于運(yùn)

12、用大學(xué)期間所學(xué)過(guò)的機(jī)械相關(guān)知識(shí)進(jìn)行一次實(shí)際的零件設(shè)計(jì)。計(jì)算法蘭盤(pán)的加工過(guò)程的定位誤差，繪制出零件圖，三維夾具圖，使我學(xué)會(huì)了如何熟練使用專(zhuān)業(yè)軟件。規(guī)劃工藝流程和填寫(xiě)工藝卡片，也為自己如果今后從事機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)職業(yè)積累了大量經(jīng)驗(yàn)。1.4 畢設(shè)內(nèi)容:(1) 繪制加工工件圖與Solid Works 零件三維圖;(2) 制定零件的加工工藝過(guò)程卡, 填寫(xiě)零件加工工藝過(guò)程卡和零件加工工序卡;(3) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，按照畢業(yè)論文的格式寫(xiě)；(4) 答辯時(shí)交全套夾具工程用圖紙、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、工藝過(guò)程卡，并交電子文稿。2 CA6140 車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 零件的分析2.1.1 法蘭盤(pán)介紹法蘭盤(pán)就是用于

13、連接管道、管件或器材的零件，也有用于設(shè)備進(jìn)出口上的法蘭盤(pán)，用于兩個(gè)設(shè)備之間的連接，如減速機(jī)法蘭盤(pán)。法蘭盤(pán)連接是由法蘭盤(pán)、墊片及螺栓三者相互連接為一組的可拆卸密封結(jié)構(gòu)，先各自固定在一個(gè)法蘭盤(pán)上，再墊上法蘭墊，用螺栓緊固在一起，這樣就完成了法蘭盤(pán)連接。法蘭盤(pán)主要用于連接緊固管道、管件等，并保持管道管件的密封性能；法蘭盤(pán)可拆卸，便于拆開(kāi)檢查管道情況2.1.2 零件的作用設(shè)計(jì)所要求的CA6140 臥式車(chē)床上的法蘭盤(pán), 為盤(pán)類(lèi)零件,存在于臥式車(chē)床上。車(chē)床的變速箱固定在主軸箱上，依靠法蘭盤(pán)定心。法蘭盤(pán)內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配， 外圓與變速箱體孔相配，為了保證主軸之上的三個(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合，從

14、而保障了機(jī)床的精準(zhǔn)度。2.1.3 法蘭盤(pán)的三維造型零件三維造型圖如圖2-1-3 所示。2-1-3 法蘭盤(pán)的三維圖2.2 零件的工藝分析2.2.1 法蘭盤(pán)的技術(shù)要求法蘭盤(pán)零件圖如圖1-1-2 所示。1-1-2 CA6140 車(chē)床法蘭盤(pán)零件圖表 1.1 CA6140 車(chē)床法蘭盤(pán)技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差 /mm公差 /mm及精度等 級(jí)表面粗糙度 /um 45h6mm外圓表面45045 0.0170.017， IT6Ra0.4 20 H9mm內(nèi)孔 2000.0520.052， IT7Ra1.6 100 d11mm突臺(tái)左右端 面012 100 00.13240.22， IT13Ra1.6 90mm突臺(tái)

15、左右端面未注公差等級(jí)IT13Ra0.44* 9孔未注公差等級(jí)IT13Ra6.32.2.2法蘭盤(pán)的工藝性通過(guò)零件圖可知，CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)屬于回轉(zhuǎn)體零件，需要加工所有的表面。零件大多數(shù)表面粗糙度為Ra6.3，精度低的表面通過(guò)鉆床粗加工就可以了，不需要很高精度的機(jī)床加工，精度高的表面需要在高精度磨床上加工才能達(dá)到要求，雖然它的粗糙度要求比較高，但考慮到加工尺寸不是很大，工業(yè)生產(chǎn)追求經(jīng)濟(jì)效益的目的所有工序我均選用在常規(guī)設(shè)備上進(jìn)行加工。該法蘭盤(pán)共有兩組加工表面，其相互之間也是有要求的，現(xiàn)分析如下：以45 h6外圓為初基準(zhǔn)的加工表面，以及20 H9孔為中心的加工表面。我先選定45 h6外圓為粗基準(zhǔn)，

16、加工出精基準(zhǔn)孔20 H9 所在的加工表面，然后將零件掉頭，加工另一端面的表面進(jìn)行加工，保證它們彼此的位置精度。2.3 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀2.3.1 選擇毛坯零件年產(chǎn)量是大批量, 零件要求的材料是HT200, 硬度190 210HB， 該灰鑄鐵耐磨性、強(qiáng)度、耐熱性較好，而且零件需加工的尺寸不大, 在考慮到提高生產(chǎn)效率保證法蘭盤(pán) IT11 精度后可采用鑄造成型的金屬型鑄造。金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件，在重量和形狀方面還有一定的限制，如對(duì)黑色金屬只能是形狀簡(jiǎn)單的鑄件；鑄件的重量不可太大；壁厚也有限制，較小的鑄件壁厚則無(wú)法鑄出。由于零件形狀不復(fù)雜，重量也不大， 且零件的內(nèi)孔尺寸為 2

17、0h9， 毛坯不需要鑄出一個(gè)內(nèi)孔，均滿(mǎn)足金屬型鑄造的要求。另外金屬型鑄造可以反復(fù)使用多次（幾百次到幾千次），從而節(jié)省了制造成本，同時(shí)再考慮到節(jié)省材料來(lái)保證經(jīng)濟(jì)利益，故毛坯形狀應(yīng)當(dāng)盡量接近零件的形狀。2.3.2 繪制法蘭盤(pán)鍛造毛坯簡(jiǎn)圖由上表所得結(jié)果，繪制毛坯簡(jiǎn)圖如2-3-1 至 2-3-3 圖所示。2.4 擬定法蘭盤(pán)的工藝路線(xiàn)2.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇只有正確的選擇了定位基準(zhǔn)，才可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過(guò)程、簡(jiǎn)化準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)與種類(lèi)、提供生產(chǎn)效率；該零件平面的加工涉及到了車(chē)、銑、磨等；其孔的加工則涉及到了車(chē)、銑， 由于本零件的結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量也不大，適用于車(chē)削加工，其次車(chē)孔、銑孔較為經(jīng)濟(jì)。2.4.2

18、粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇一般為精基準(zhǔn)的基位，從而為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的保證兩條基本原則：一是如果必須保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)的保證相互位置要求的原則；二是如果要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)的余量均勻分配原則。由于本零件的各個(gè)表面都要求加工，為保障每個(gè)表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量均勻原則）以法蘭盤(pán)右端45 h6的外圓及 90的右端面作為粗基準(zhǔn)。利用車(chē)床上的三爪卡盤(pán)夾緊工件的 45h6外圓可同時(shí)消除四個(gè)自由度，再以 90的右端面定位可限制兩個(gè)自由度，從而

19、到達(dá)成完全定位的要求。2.4.3 精基準(zhǔn)的選擇主要就考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再計(jì)算。2.5 工藝路線(xiàn)的制定制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性的機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.5.1 詳細(xì)工序工序 1 粗車(chē) 100d11柱體左端面。工序 2 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 20 H9孔至圖樣尺寸并車(chē)孔左端的倒角。工序 3 粗車(chē) 100d11 柱體右端面

20、，粗車(chē) 90 柱體左端面，車(chē)45柱體的過(guò)度倒圓，粗車(chē)外圓 45、 100 d1、1 9，半精車(chē)外圓0 4、5 100 d1、1 90，車(chē) 100 d1柱體的倒1角。工序 4 粗車(chē)、 半精車(chē)、 精車(chē) 90右端面，車(chē)槽3× 2， 粗車(chē)、 半精車(chē)45h6外圓并在孔 20H9右端倒角。工序 5 半精車(chē) 100 d1左、1 右端面、 90左端面，精車(chē) 100 d1左右端面、1 90左端面。工序6精車(chē)90右端面工序7粗銑、精銑90柱體的兩側(cè)面。工序8鉆4 孔，鉸6孔。工序9鉆49 孔。工序 10 磨削B面，即 45外圓面、 100d1右端面、1 90左端面。工序 11 磨削外圓面 100d11、

21、 90。工序12磨削 90突臺(tái)距離軸線(xiàn)24的側(cè)平面。工序13刻字刻線(xiàn)。工序14鍍鉻。工序15檢測(cè)入庫(kù)。2.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的確定“法蘭盤(pán) ”零件材料為HT200， 硬度190HBS， 毛坯重量約為2.8KG， 生產(chǎn)類(lèi)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(jī)械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：1. 4500.017 mm 外圓表面，此外圓表面為IT6 級(jí)，參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量。表 2.6.14500.017mm 外圓表面加工余量：工序名稱(chēng)工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精磨外圓0.2450.017

22、45 0. 017精車(chē)外圓0.445.20.039 45.200.039半精車(chē)外圓1.445.60.1 45.600.1粗車(chē)外圓3470.30.1 47 0.2毛坯5501.0 50 00.552外圓表面100 00.1324mm參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量。表 2.6.2 外圓表面100 00.1342 mm 加工余量：工序名稱(chēng)工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精車(chē)外圓0.51000.24100 00.1324半精車(chē)外圓1.5100 50.30 100.500.30粗車(chē)外圓41020.6102 00.3300毛坯61061.6106 00.883 B 面45

23、00.6mm參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量。表 2.6.3 B 面4500.6mm加工余量：工序名稱(chēng)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車(chē)外圓0.6450.6 4500.6半精車(chē)外圓1.445.60.7 45.6 00.34粗車(chē)2471.0 47 00.55毛坯4492.0 49 11.004、表2.6.4 B 面中兩個(gè)端面加工余量：工序名稱(chēng)工序余量精車(chē)0.2半精車(chē)0.8粗車(chē)2毛坯35孔 2000.052 mm參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量。表 2.6.5 孔 2000 052 mm 加工余量：.工序名稱(chēng)工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺

24、寸及公差精鉸0.1200.045 2000.045鉸孔0.219.90.084 19.900.006231擴(kuò)孔1.719.70.1 19.700.1鉆孔1818+0.6 1800.6毛坯2006. 表 2.6.6 90mm 外圓加工余量：工序名稱(chēng)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車(chē)外圓0.5900.6 9000.6半精車(chē)外圓1.590.50.7 90.5 00.34粗車(chē)4921.0 92 00.55毛坯6962.0 96 11.007. 4500.017 mm的右端面1）按照工藝手冊(cè)表6-28，鑄件重量為2.8kg ， 4500.017 mm端面的單邊加工余量為 2.0 3.0

25、， 取 Z=3.0mm， 鑄件的公差按照表6-28， 材質(zhì)系數(shù)取M1， 復(fù)雜系數(shù)取S2，則鑄件的偏差為00.87 ；2）精車(chē)余量：?jiǎn)芜厼?.2mm（見(jiàn)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)中表3.2-2 ） ，精車(chē)公差既為零件公差0.017mm；3）半精車(chē)余量：?jiǎn)芜厼?.8mm（見(jiàn)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)中表11-27）本工序的加工公差為0.1mm；4）粗車(chē)余量：粗車(chē)的公差余量（單邊）為Z=3.0-0.2-0.8=2mm ；粗車(chē)公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車(chē)）的加工精度為IT11 級(jí)，因此，可以知道本工序的加工公差為0.16mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)就是含義上的加工余量，實(shí)

26、際上， 加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分； 4500.017 mm右端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見(jiàn)下表：工序名稱(chēng)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車(chē)端面0.2940.69400.6半精車(chē)端面0.894.20.794.2 00.34粗車(chē)2951.095 00.55毛坯3972.0978. 表 2.6.8 10000.1324mm 左端面加工余量：工序名稱(chēng)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車(chē)端面0.2910.69100.6半精車(chē)端面0.891.20.70.391.2 0.4粗車(chē)2921.092 00.55毛坯3940.69400.69、表

27、2.6.990mm 右端面加工余量：工序名稱(chēng)工序余量精車(chē)0.2半精車(chē)0 8粗車(chē)2毛坯310、表2.6.1090 mm圓柱面上離2000.045mm 孔中心線(xiàn)34mm的平面加工余量：工序名稱(chēng)工序余量半精銑0.7粗銑10.3毛坯1111、表 2.6.1190mm 圓柱面上離2000.045mm 孔中心線(xiàn)24mm 的平面加工余量：工序名稱(chēng)工序余量精磨0.05精銑0.15半精銑0 7粗銑20.1毛坯212.7部分工序切削用量的計(jì)算2.7.1 工序一粗車(chē) 100左端面（ 1）選擇刀具C365L轉(zhuǎn)塔式選用93°偏頭端面車(chē)刀，參看機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)車(chē)床選用車(chē)床， 中心高度210mm。 選擇車(chē)

28、刀幾何形狀，前刀面形狀為平面帶倒棱型，前角為10°，后角8°，主偏角93°，副偏角10°，刀尖圓弧半徑0.5mm,刃傾角-10°。（ 2）確定切削用量（ a）確定背吃刀量ap （即切深a ）粗車(chē)的余量為4.5mm由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm所以一次走刀完成即ap=4.5mm。（ b）確定進(jìn)給量查 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)： 加工材料 HT200、 車(chē)刀刀桿尺寸為16*25 、 工件直徑100mm、切削深度 a =4.5mm，則進(jìn)給量為0.7-1.0。再根據(jù)C365L車(chē)床及機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3-13 查取橫向進(jìn)給量取f=0.73mm/r。（c

29、）選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.9，取車(chē)刀后面最大磨損量為0.8-1.0。焊接車(chē)刀耐用度T=60mm。（d）確定切削速度V根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1.11 當(dāng)用 YG6 硬質(zhì)合金車(chē)刀加工HT200（ 182-199HBS） ，a =4.5mm， f=0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于實(shí)際情況，在車(chē)削過(guò)程使用條件的改變，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.28，查得切削速度的修正系數(shù)KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=（190/HBS）1.25=1.0,Ksv=0.85 ， Kkv=1.0。則 V =V*KTv*Ktv*Kkrv*Kmv*Ksv*Kk

30、v=1.05*60*1.0*1.0*0.73*1.0*0.85*1.0=44m/minn =140r/min按 C365L 車(chē)床轉(zhuǎn)速（機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.1 1）選擇與140r/min 相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n=136r/min,則實(shí)際切削速度V =42.7m/min。（e）校驗(yàn)機(jī)床功率車(chē)削時(shí)功率P 可由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.25 查得：在上述各條件下切削功率P=1.7-2.0， 取 2.0。 由于實(shí)際車(chē)削過(guò)程使用條件改變，根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1.29-2，切削功率修正系數(shù)為：Kkrpc=KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0 。則：P = P ×Kkrpc &#

31、215;Krop=1.87KW根據(jù)C365L車(chē)床當(dāng)n =136r/min時(shí)，車(chē)床主軸允許功率PE=7.36KW。因P <PE，故所選的切削用量可在C365L上加工。（ f）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度車(chē)削時(shí)的進(jìn)給力Ff 可由切削用量手冊(cè)查表得Ff=1140N。由于實(shí)際車(chē)削過(guò)程使用條件的改變，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查得車(chē)削過(guò)程的修正系數(shù)：Kkrf=1.17,Krof=1.0,K =0.75, 則 Ff =1140*1.17*1.0*0.75=1000N根據(jù)C365L車(chē)床說(shuō)明書(shū)（切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)）,進(jìn)給機(jī)構(gòu)的進(jìn)給力Fmax=4100N（橫向進(jìn)給 ）因 Ff <Fmax，所選的f =0.73 進(jìn)給

32、量可用。綜上，此工步的切削用量為：a =4.5mm， f =0.73, n =136r/min, V =42.7m/min 。（ 3）計(jì)算基本工時(shí)：按機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)公式計(jì)算：L= L0+L1+L2+L3, 由于車(chē)削實(shí)際端面d0=0,L1=4,L2=2,L3=5，則L=100/2+4+2+5=61mm.T= =L*i/（f*n）=611/×（0.73 1× 36）=0.61min7.2.2 工序八（一）鉆孔選用 Z525 型搖臂鉆床。（ 1）刀具選擇：由工藝手冊(cè)選用4高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。（ 2）確定切削用量：查切削用量手冊(cè)f=0.18 0.22mm/r,由鉆床取f=

33、0.20mm/r.由切削用量手冊(cè)取Vc=0.46m/s=27.6m/min=197r/m由 Z35 鉆床取 n =1700r/min.故 VC=21m/min.（3）基本工時(shí)：T=（L+L1+L2）/fn 其中 L1=10， L2=0， L=12.5T=0.07min（二 ） 鉸 6孔（ 1）刀具選擇：6高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4 0.6,耐用度T=60min。（ 2）確定切削用量：（ a） 加工余量為2mm,故背吃刀量Adp=1mm。 查 切削用量手冊(cè)f=0.27 0.33mm/r，由工藝手冊(cè)f=0.26mm/r。（b）確定切削速度：計(jì)算切削速度V，其中KKV=1 ， KCV=

34、15.6,KZV=0.2,KXV=0.1,KYV=0.5,m=0.3V = 0.21m/s=12.8m/minn=679r/min取 n =670r/minV =12.8m/min（ 3）基本工時(shí)：其中 L1=10， L2=2， L=7T=（L+L1+L2）/fn=0.11min7.2.3 工序九 鉆4×9（一 ）刀具選擇選用9高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。（二）確定切削用量4 個(gè)孔共走四次刀。由切削用量手冊(cè)f=0.47 0.57mm/r,由鉆床取f=0.40mm/r.由切削用量手冊(cè)，取V 查 =0.36m/s=21.6m/min，由鉆床說(shuō)明書(shū)，取n 機(jī) =850r/min（三）計(jì)算基本工時(shí)

35、其中L1=8， L2=0， L=8T=（L+L1+L2）/fn=0.047min3 CA6140 車(chē)床法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡和工序卡3.1 法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡描述整機(jī)的工序工序安排，就是以設(shè)計(jì)文件為依據(jù)，按照工藝文件的工藝規(guī)程和具體要求，把各種零件安裝在指定位置上，構(gòu)成具有一定功能的完整的產(chǎn)品。工藝卡片是用來(lái)指導(dǎo)工人加工的，一般簡(jiǎn)易的工藝卡片中需編制簡(jiǎn)易的工藝流程、工序名稱(chēng)、工裝等。固定產(chǎn)品的工藝卡片比較復(fù)雜，每一工步都需編制卡片，卡片中包含本工序加工圖，加工刀具，測(cè)量量具，設(shè)備，定位等。如圖 3.1.1 至 3.1.6為 法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡。3-1-1 法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡3-1-2 法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡3-

36、1-3 法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡3-1-4 法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡3-1-5 法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡圖 3-1-6 法蘭盤(pán)工藝過(guò)程卡3.2 法蘭盤(pán)工序卡生產(chǎn)過(guò)程中以工序?yàn)閱挝恢笇?dǎo)生產(chǎn),詳細(xì)的工序卡包括工序名稱(chēng),使用部門(mén),設(shè)備 ,工藝裝備 ,刀具,工具,量具,定位及裝夾基準(zhǔn)和位置,加工部位及尺寸,設(shè)備參數(shù)等,指導(dǎo)工人調(diào)試設(shè)備后加工出合格的產(chǎn)品的流程卡片。為了編寫(xiě)出合適加工CA6140 車(chē)床法蘭盤(pán)的的工序卡。需要準(zhǔn)確描寫(xiě)機(jī)械加工工序卡描述加工對(duì)象的加工步驟，根據(jù)待加工件的特征。如圖 3-2-1 至 3-2-10 為法蘭盤(pán)工序卡片。3-2-1 法蘭盤(pán)工序卡3-2-2 法蘭盤(pán)工序卡3-2-3 法蘭盤(pán)工序卡3-2-4 法蘭

37、盤(pán)工序卡3-2-5 法蘭盤(pán)工序卡3-2-6 法蘭盤(pán)工序卡3-2-7 法蘭盤(pán)工序卡3-2-8 法蘭盤(pán)工序卡3-2-9 法蘭盤(pán)工序卡3-2-10 法蘭盤(pán)工序卡4 加工工藝孔夾具設(shè)計(jì)4.1 定位基準(zhǔn)的選擇本設(shè)計(jì)選用以 2000.045 孔的內(nèi)表面和 1000.03.412的底端面為主要定位基面，另選用 100mm的上端面作為輔助定位基準(zhǔn)。4.2 切削力及夾緊力計(jì)算定位誤差計(jì)算d= 160mmP116 可查得切向力CFaxpF fzyFaueFzdoqFnwFkFc銑削扭矩F0d02 1033切削功率Pm=2 M· n· 10 3(kw)式中：CF =54 ap 3 ae 8 x

38、F =1 y F =0.8 uF 0.9 wF 0qF 0.83.d0=160 kF =0.86fz=0.14n=6031.00.140.880.92816020.483mm6和 0034mm面時(shí)有：0.86 77.88(N)77.88 160M6.230( N m)2 1033故： Pc 2F=776.8283x02=61055.1706N 2.349(kw)M=6.230x2=12.460(N· m)P=2.349x2=4.698(kw)水平分力：F1=1.1F=171.336N垂直分力：F2=0.3F=46.728N安全系數(shù)：K=K1*K2*K3*K4=1.2*1.1*1.1*

39、1=1.452故 F3=K*F1=1.452*171.336=248.78N所需夾緊力為N=F3/(f1+f2)=248.78/(0.3+0.3)=414.63N根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)可知，設(shè)計(jì)的夾具機(jī)構(gòu)夾緊力F' iF F 1.07 731.32 782.5N 414.63N故本夾具可安全工作。夾具零件圖如圖4-2-1 所示。4-2-1 夾具零件圖4.3定位誤差分析夾具的主要定位元件為浮動(dòng)支撐板和定位銷(xiāo)。支撐板的定位表面與夾具體底面平行度誤差不超過(guò)0.05；定位銷(xiāo)選取標(biāo)準(zhǔn)件，夾具體上裝定位銷(xiāo)銷(xiāo)孔的軸線(xiàn)與夾具體底面的垂直度誤差不超過(guò)0.05。夾具的主要定位元件為定位軸限制了5

40、 個(gè)自由度,定位銷(xiāo)限制1 個(gè)自由度。因零件對(duì)形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件，故定位誤差在此可忽略。鉆孔夾具三維圖如圖4-3-1 和圖 4-3-2 所示。4-3-1 夾具正面三維圖4-3-2 夾具背面三維圖結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)最終在充實(shí)與辛苦中落下了帷幕因?yàn)樵跈C(jī)械制造工藝方面沒(méi)有過(guò)多的經(jīng)驗(yàn)， 所以課題剛開(kāi)始進(jìn)行時(shí)也是有著不小的困難，我的課題是CA6140 車(chē)床法蘭盤(pán)。要設(shè)計(jì)出一件現(xiàn)實(shí)中存在的車(chē)床零件，第一步便是先要根據(jù)零件的零件圖制作出三維立體圖， 這樣可以在之后的工藝與工序設(shè)計(jì)中更加直觀(guān)的分析零件的各部分加工過(guò)程。繪制零件圖本來(lái)是一件簡(jiǎn)單的事情，但是老師要求我們用SolidWor

41、ks來(lái)繪圖，可是在學(xué)校里學(xué)習(xí)的是PROE的繪圖方法。所以只能通過(guò)自學(xué)的方法來(lái)學(xué)習(xí)SolidWorks的繪圖方法，馬上去學(xué)院圖書(shū)館借來(lái)有關(guān)SolidWorks繪圖軟件的書(shū)籍，在網(wǎng)上下載了軟件教學(xué)視頻。通過(guò)繪制一些簡(jiǎn)單的實(shí)例，便發(fā)現(xiàn)了PROE則重模具與曲面設(shè)計(jì)，SolidWorks側(cè)更重于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；后者可以直接對(duì)面和實(shí)體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)的操作，而且由于操作用戶(hù)眾多的其幫助系統(tǒng)十分利于初學(xué)者使用，即使在繪圖過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)也可以在幫助中找到解決方法；SolidWorks 技巧性的東西很多，掌握好了可以十分迅速的完成繪圖任務(wù)。將之前在課堂所學(xué)到的機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容相結(jié)合，終于繪制出了CA6140 車(chē)床法蘭盤(pán)。在之后與付老師的討論下，老師一步步指出了所繪制的三維圖形的不足之處，便開(kāi)始修改三維零件圖的不足之處，而且使用了更簡(jiǎn)潔的繪圖方法使整個(gè)繪圖過(guò)程更加清晰連貫，淺顯易懂。經(jīng)過(guò)一周半的設(shè)計(jì)與繪制，終于繪制出了老師滿(mǎn)意的三維零件圖。之后便開(kāi)始了設(shè)計(jì)零件的工藝的過(guò)程，首先按照老師提到的相關(guān)網(wǎng)站上查詢(xún)了資料， 經(jīng)過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)出了法蘭盤(pán)毛坯件的相關(guān)尺寸，由于零件本身并不復(fù)雜，所以毛坯件很快就被確定