數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝規(guī)程及工藝分析

1、 河北科技學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目：法蘭盤(pán)加工工藝編制作 者： 學(xué) 號(hào)： 系 別：機(jī)電工程系 專(zhuān) 業(yè)：數(shù)控技術(shù) 年 級(jí)：09級(jí)數(shù)控二班 指導(dǎo)教師： 完成日期：2021 年 3月 15 日目 錄摘要II關(guān)鍵詞II1零件的分析1零件的作用1零件的工藝分析12工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2確定毛坯2基面的選擇2零件外表加工方法的選擇3 制定工藝路線(xiàn)42.5機(jī)械加工余量，工藝尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定52.6確定切削用量8總結(jié)17致謝18參考文獻(xiàn)19摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝規(guī)程及工藝分析主要內(nèi)容如下： 首先，對(duì)零件進(jìn)行分析，主要是零件主用的分析和工藝分析，通過(guò)零件分析可以了解零件的根本情況

2、，而工藝分析可以知道零件的加工外表和加工要求。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制定工藝路線(xiàn)，通常制定兩種以上的工藝路線(xiàn)，通過(guò)工藝方案的比擬與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。最后，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線(xiàn)，確定每一步的切削用量，并選擇適宜的機(jī)床和刀具。對(duì)于粗加工，還要校核機(jī)床功率。然后把設(shè)計(jì)的過(guò)程整理為圖紙。通過(guò)以上的概述，這個(gè)設(shè)計(jì)根本完成。關(guān)鍵詞：加工工藝；工藝分析；路線(xiàn) 1零件的分析題目所給定的零件是CA6140車(chē)床上的法蘭盤(pán)。 CA6140臥式車(chē)床上的法蘭盤(pán)，為盤(pán)類(lèi)零件，用于臥式車(chē)床上。車(chē)床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤(pán)定心。法蘭盤(pán)內(nèi)孔與主軸的中間軸

3、承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。 ×45°×45°×45°×45°×2 技術(shù)要求：1.刻字字形高5mm，刻線(xiàn)寬，深； 2B面拋光； 3. 100mm外圓無(wú)光鍍珞。法蘭盤(pán)是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工外表,這一組加工外表以20為中心 ,包括:兩個(gè)mm的端面, 尺寸為mm的圓柱面,兩個(gè)90mm的端面及上面的4個(gè)9mm的透孔. mm的外圓柱面及上面的6mm的銷(xiāo)孔, 90mm端面上距離中心線(xiàn)分別為34mm和24mm的兩個(gè)平面. 這組加工外表

4、是以20mm為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個(gè)端面,再借助專(zhuān)用夾具以這個(gè)端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工其它加工外表.2工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1)選擇毛坯該零件材料為HT200。由于其鑄造性能良好，且為中批生產(chǎn)，可選擇砂型鑄造機(jī)器造型。2)毛坯尺寸及公差在后面確定3)設(shè)計(jì)毛坯圖1.確定圓角半徑為了減少鑄件的應(yīng)力集中，取鑄件的圓角半徑為R5。2.確定分模面由零件的結(jié)構(gòu)特征知，可選過(guò)軸線(xiàn)的平面為分模面，采用倆箱造型。3.確定起模斜度由于鑄件要求加工，按增加壁厚的法確定。查【9】?材料成型工藝根底表?，取起模斜度為1°。4.確定毛坯的熱處理方式鑄件鑄造后應(yīng)安排時(shí)效處理，以消

5、除剩余的鑄造應(yīng)力，防止在機(jī)械加工過(guò)程中出現(xiàn)變形情況。基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工品質(zhì)得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否那么，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚著，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。1粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)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(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工外表的余量：二要考慮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(gè)要求常常是不能兼顧的。對(duì)本零件而言，由于每個(gè)外表都要求加工，為保證各外表都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)這就是粗基準(zhǔn)選擇原那么里的余量足

6、夠原那么現(xiàn)選取45外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車(chē)床上用帶有子口的三爪卡盤(pán)夾住工件，消除工件的六個(gè)自由度，到達(dá)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(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(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，此處不在重復(fù)。本零件的加工面有外圓，孔，端面，槽等，材料為HT200，以公差等級(jí)和外表粗糙度要求，參考【3】?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?確定各外表加工方法如下：1） 100mm的左端面：尺寸精度要求不高，外表粗糙度為，需要粗車(chē)，半精車(chē)，精車(chē)。2） 100mm的外圓柱面：公差等級(jí)為IT6，外表粗糙度為，需要粗車(chē)，半精車(chē)，精車(chē)。3） B面：其中倆端面尺寸精度不高，外圓柱面公差等級(jí)

7、為IT9，但外表粗糙度都為，需要粗車(chē)，半精車(chē)，精車(chē)，拋光。4） 90mm右端面：尺寸精度不高，外表粗糙度為，需要粗車(chē)，半精車(chē)，精車(chē)。5） 90mm外圓柱面：為未注公差，外表粗糙度為，需要粗車(chē)，半精車(chē)，磨削。6） mm外圓柱面：公差等級(jí)為IT6，外表粗糙度為，需要粗車(chē)，半精車(chē)，精車(chē)。7） mm端面：尺寸精度不高，外表粗糙度為，需要粗車(chē)。8） 20mm孔：公差等級(jí)為IT8，外表粗糙度為，需要鉆孔，粗鉸，精鉸。9） 距軸線(xiàn)34mm的平面：尺寸精度不高，外表粗糙度為，需要粗銑，精銑。10） 距軸線(xiàn)24mm的平面：尺寸精度不高，外表粗糙度為，需要粗銑，精銑，磨削114-9mm的孔：為未注尺寸公差，公差等

8、級(jí)按IT14，外表粗糙度，需要鉆。124mm及6mm孔：4mm孔公差等級(jí)按IT14，外表粗糙度為，6mm孔公差等級(jí)為IT9，外表粗糙度為，需要鉆孔，擴(kuò)孔。2.4 制定工藝路線(xiàn)制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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，并且使生產(chǎn)本錢(qián)盡量少。因此按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精，并考慮經(jīng)濟(jì)效果，該零件的加工路線(xiàn)如下：工序 01 以mm端面及外圓柱面定位，粗車(chē)100mm端面及外圓柱面，粗車(chē)B面，粗車(chē)90外圓柱面。選用CA6140臥式車(chē)床。工序02 以100mm端面及外圓柱面定位，粗車(chē)mm端面及外圓柱面，粗車(chē)90mm右端面。選用CA6140臥式車(chē)床。 工序 0

9、3 以100mm端面及外圓柱面定位，鉆20mm孔，并粗鉸。工序 04 以20mm孔及100mm端面定位，粗銑，精銑90mm圓柱面上的兩個(gè)平面。選用X52K立式銑床及專(zhuān)用夾具。工序 05 以mm端面及外圓柱面定位，半精車(chē)100mm端面及外圓柱面，半精車(chē)B面，半精車(chē)90外圓柱面。選用CA6140臥式車(chē)床。工序 06 以100mm端面及外圓柱面定位，半精車(chē)mm端面，半精車(chē)90mm右端面。選用CA6140臥式車(chē)床。 工序 07 以mm外圓柱面及90右端面定位，精車(chē)100mm端面及外圓柱面，精車(chē)B面，倒角。選用CA6140臥式車(chē)床。工序 08 以100mm端面及外圓柱面定位，精車(chē)mm外圓柱面，精車(chē)90m

10、m右端面，倒角，車(chē)退刀槽。選用CA6140臥式車(chē)床。 工序 09 以100mm端面及外圓柱面定位，精鉸20mm孔。選用Z525立式鉆床及專(zhuān)用夾具。工序 10 以20mm孔及100mm端面定位，鉆4-9mm的孔。選用Z525立式鉆床及專(zhuān)用夾具。工序 11 90mm右端面及一個(gè)9孔，20mm孔定位，鉆4mm孔，擴(kuò)6mm孔。選用Z525立式鉆床及專(zhuān)用夾具。工序 12 以mm端面及外圓柱面定位，磨90mm外圓柱面。選用M1420A磨床。工序 13 以20mm孔及100mm端面定位，磨距軸線(xiàn)24mm的平面。選用M1420A磨床及專(zhuān)用夾具。工序 14 B面拋光。工序 15 劃線(xiàn)刻字。工序 16 檢查。 以

11、上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。，工藝尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定“法蘭盤(pán)零件材料為HT200，硬度200HBS，毛坯重量約為，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，分別確定各加工外表的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1).mm外圓外表 此外圓外表為IT6級(jí)，參照【3】?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表2-5-1尺寸及加工余量工序名稱(chēng)工序余量工序根本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差Ra/m精車(chē)外圓45半精車(chē)外圓粗車(chē)外圓347毛坯55022).外圓外表mm 2-5-2尺寸及加工余量工序名稱(chēng)工序余量工序根本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差Ra/m精車(chē)外圓100半精車(chē)外圓1006

12、粗車(chē)外圓4102毛坯61063)B面中外圓柱面2-5-3尺寸及加工余量工序名稱(chēng)工序余量工序根本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差Ra/m拋光45精車(chē)外圓半精車(chē)外圓146粗車(chē)347毛坯55024)孔20mm2-5-4尺寸及加工余量工序名稱(chēng)工序余量工序根本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差Ra/m精鉸2020粗鉸鉆孔191919毛坯05). mm的端面(1鑄件重量為，mm端面的單邊加工余量為，取Z=，那么鑄件的偏差為； (2精車(chē)余量：?jiǎn)芜厼榫?chē)公差既為零件公差；(3半精車(chē)余量：?jiǎn)芜厼椋?chē)公差的加工精度為IT9，因此可以知道本工序的加工公差為；(4粗車(chē)余量：粗車(chē)的公差余量單邊為Z=2.0-0.2-0.

13、6=；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，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)際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；mm端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見(jiàn)下列圖：由圖可以知道：毛坯名義尺寸為：94+2=96mm毛坯的最大尺寸：mm毛坯的最小尺寸：mm粗車(chē)后最大尺寸：94+1.2=9mm粗車(chē)后最小尺寸：mm半精車(chē)后最大尺寸：mm半精車(chē)后最小尺寸：mm精車(chē)后尺寸為94mm加工余量計(jì)算表 工序 加工尺寸及公差鑄造毛坯粗車(chē)半精車(chē)精車(chē)加工前尺寸最大最小加工后尺寸最大最小93.96

14、加工余量2加工公差切削用量包括背吃刀量，進(jìn)給量f，和切削速度v。確定順序是先確定，f，在確定v。我只確定01，02，03, 04, 05， 06， 07工序的切削用量。01工序1.加工條件工件材料：HT200 b=220MPa 機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=2計(jì)算切削用量(1) 粗車(chē)100mm端面1) 毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為3+0.8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm2) 進(jìn)給量f當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25 mm，>35mm，以及工件直徑為100時(shí)，f =0.7/r按CA6140車(chē)床進(jìn)給量取

15、 f =/r3) 計(jì)算切削速度切削速度的計(jì)算公式為(壽命T=60min)(m/min)其中：=342, =0.15, 。修正系數(shù)見(jiàn)?切削手冊(cè)?表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , 。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 504r/min按CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速,取=480r/min。所以實(shí)際切削速度v=110r/min/。(2) 粗車(chē)100mm外圓柱面，同時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度1) 切削深度，單邊余量Z=2mm,分二次切除，=1。2) 進(jìn)給量取f=/r3)計(jì)算切削速度132m/

16、min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 420r/min 按CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速取480r/min 所以實(shí)際切削速度= 5)根據(jù)檢驗(yàn)機(jī)床功率公式計(jì)算其中2985， =0.63 =29851500.89=1122.4(N) 切削時(shí)消耗功率2.81(KW)CA6140主電機(jī)功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速為480r/min時(shí)主軸傳遞的最大功率為4.5kw.所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。6) 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度主切削力1122.4N.徑向切削力公式計(jì)算其中1940，=0.59 所以 =19401500.5=203(N) 而軸向切削力 其中2880，=0.34 軸向切削力 =28801501.17=442(N)

17、 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)=0.1,那么切削羅在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=+(+ 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為3530N)故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時(shí)t=其中l(wèi)=10mm =4mm =2mm 所以t=(3)粗車(chē)B面1) 切削深度=4。2) 進(jìn)給量取f=/r3) 計(jì)算切削速度 其中：=342, =0.15, 。,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , 。所以 0.97=126m/min4) 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 378r/min按CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速取=400r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)。t=i ;其中l(wèi)=30mm

18、 t=i=15=1.25(min)(4) 粗車(chē)90mm端面1) 切削深度 =。2) 進(jìn)給量取f=/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, 。,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , 。所以 0.97=122m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 431r/min按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速取=480r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)t=i ;其中l(wèi)=; =4mm; =0mm; t=i=0.07(min)工序02加工條件：機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15,=12, =(1) 粗車(chē)mm端面1

19、) 切削深度=2) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, 。,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , 。所以 0.97=187m/min3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 553r/min按CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=(2) 粗車(chē)mm外圓柱面1) 切削深度。2) 進(jìn)給量取f=/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, 。,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , 。所以 0.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min 按CA6140機(jī)床取=750r/min。所以實(shí)際切削速度=(

20、3) 粗車(chē)90mm端面1) 切削深度。2) 進(jìn)給量取f=/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, 即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , 。所以 0.97=122m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 431r/min按CA6140機(jī)床取=480r/min。所以實(shí)際切削速度=工序 03 (1) 鉆18mm孔進(jìn)給量 f=/r。切削工時(shí) 。(2) 孔進(jìn)給量 f=/r。切削工時(shí) 。工序 04 (1) 磨B面及90mm外圓柱面進(jìn)給量 f=20mm。切削深度 。切削工時(shí) 。(2) 磨90mm外圓柱面進(jìn)給量 f=20mm。切削深度。工序 05 (1)鉆4-9mm孔進(jìn)給

21、量 f=/r。工序 06(1)鉆4mm孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：選取高速鋼麻花鉆4.1)進(jìn)給量取f=/r2)切削速度得V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 2388r/min按Z525立式鉆床選取=2021r/min。所以實(shí)際切削速度=(2) 擴(kuò) 6mm孔 刀具選取直柄機(jī)用鉸刀6.1) 進(jìn)給量取f=/r2) 切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1592r/min按Z525立式鉆床取=1426r/min。所以實(shí)際切削速度 =工序 07 1粗銑距中心線(xiàn)34mm的平面進(jìn)給量 f=/齒。切削深度 =5mm。2粗銑

22、距中心線(xiàn)24mm的平面進(jìn)給量 f=/齒。切削深度 =5mm。3精銑上倆平面進(jìn)給量 f=/齒。切削深度 =1mm。最后，將以上局部工序切削用量，工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一幷填入機(jī)械加工工藝綜合卡片?？?結(jié)本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)了我的綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程及其他課程理論知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，真正做到了學(xué)以致用。在此期間我和同學(xué)之間互相幫助，共同面對(duì)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的困難，培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)精神。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我以下三點(diǎn)體會(huì)很深：一、溫故而知新。課程設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)，對(duì)于理論知識(shí)學(xué)習(xí)不夠扎實(shí)的我深感“書(shū)到用時(shí)方恨少，于是重拾教材與設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)知識(shí)系統(tǒng)而全面進(jìn)行了梳理，遇到難處先是獨(dú)立思考再向同學(xué)請(qǐng)教，終于熟練掌握了根本理論知識(shí)，而且領(lǐng)悟諸多平時(shí)學(xué)習(xí)難以理解掌握的較難知識(shí)，學(xué)會(huì)了如何思考的思維方式，找到了設(shè)計(jì)的靈感。 二、繪圖能力提高。本次設(shè)計(jì)在繪圖的過(guò)程中，使用了AUTOCAD、PRO-E、等二維和三維繪圖軟件，這些都不同程度地使我學(xué)到了更多的知識(shí)，進(jìn)一步提高了我繪圖識(shí)