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1、第1章 零件的工艺分析全套图纸，加1538937061.1零件的功能、结构及生产类型的确定1.1.1零件的作用图示为法兰盘的零件图 ,生产纲领是4200件/年。要求设计加工该零件的毛坯图或零件与毛坯合图1张,关键工序机械加工工艺过程卡片1套,主要工序的机械加工工序卡片3份,以及设计说明书1份。图 1.1 法兰盘零件是CA6140卧式车床上的法兰盘, 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，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为上部为的定位孔，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，本身没有受到多
2、少力的作用。1.1.2 零件的工艺分析CA6140 车床法兰盘共有两组加工的表面。先分述如下：1以孔为精基准的加工表面。这一组加工表面包括：一个的孔及其倒角；一个外圆及其倒角； 外圆及其倒角；外圆及其倒角；外圆及其倒角； 两端面（分别距离轴为和两 端） ； 左端面和右端面；通孔。 2.以右端面为加工表面。这一组加工表面包括：右端面； 左端面；右端面；退刀槽； 和孔。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求： （1）左端面与轴形位公差； （2）右端面与轴形位公差。 （3）孔轴线与右端面位置公差，同时与轴线垂直相交，并且与端洗平面（距离轴线为）垂直。经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工
3、出精基准所在的加工表面，然后 借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。1.1.3 零件的生产类型依照设计题目可知：该零件的生产纲领为4200件/年，查表可知生产类型是大批量生产。1.2主要加工面及要求1. 以外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括：外圆，端面及倒角；外圆，过度倒圆，内孔及其左端角。2. 以外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括：端面，外圆，端面，倒角；切槽；内孔的右端倒角。3. 以的孔为中心加工表面这一组加工表面包括：外圆，端面，外圆，端面，侧面；外圆；外圆，过度圆角4 孔和同轴的孔。第2章 毛坯的选择2.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差零件材料是HT2
4、00。零件年产量是中批量,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铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。2.2毛坯的技术要求在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。2.3确定毛坯尺寸，设计毛坯图 2.3.1 确定毛坯机械加工余量及毛坯尺寸公差通过查相关资料得下表：表2.1项目1009045外圆面公差等级IT1113713加工基本尺寸100904545毛坯基本尺寸108985555 2.3.2绘制毛坯图 图2.1 毛坯零件图第3章 基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准面的选
5、择是否真确与合理关系到零件的加工质量,以及生产效率的高低。如果选择不当,在加工过程中出现很多问题,更可能造成零件的大批报废使生产无法进行。3.1粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准, 所以对于本零件可以先以法兰盘右端的外圆及的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧外圆可同时削除五个自由度，再以的右端面定位可削除自由度。3.2精基准的选择主要应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,这选择的设计基准与工序基准重合。第4章 制订工艺路线4.1确定各加工面的加工方法根据
6、各加工面的加工精度与表面粗糙度的要求,选定如下加工方法:此处已删除第5章 工序设计5.1选择加工设备及工艺装备工序1.2.是粗车,各工序不多,精度要求不高,零件尺寸不大选用C620-1型卧式车床即可。工序3.8.9为钻孔,工序不多,而且精度要求不高,可选用Z3025钻床.工序5选用C620-1型卧式车床。工序4为半精车, 选用C620-1型卧式车床。工序6为粗铣，精铣，选用X5032立式铣床。工序7为精车,金刚石车精度要求高,故选用CM6125型卧式车床。工序10.11.12为磨削，选用BC614平面磨床。5.2选择夹具在钻孔钻 孔，铰 孔, 钻孔时需要专业夹具,其他都用通用夹具。5.3选用刀
7、具在车床上的工序,一般都选用硬质合金车刀,所以加工零件时,粗加工用YG6,半精加工用YG3,精加工用YG6X。钻孔使用直柄麻花钻。(GB/T6135.3-1996)。扩孔采用锥柄扩孔钻。(GB/T1141-1984)。金刚石车采用金刚石车刀。第6章 确定机械加工余量、工序尺寸及公差车外圆表面的各数值 查文献【3】表 2.22.5，取外圆表面长度余量均为（均为双边加工）车削加工余量为：粗车: 半精车: 精车 : 车 、端面和、外圆表面加工余量：粗车: 半精车: 精车 : 钻孔（）查文献【3】表 2.22.5，先钻出来直径是, 工序尺寸加工余量：钻孔 扩孔 粗铰孔 精铰 钻孔（） 一次性加工完成，
8、加工余量为铣削加工余量：粗铣：（离中心轴为）精铣： 粗铣： (离 中心轴为) 精铣： 第7章 确立切削用量及基本工时 7.1工序切削用量及基本时间的确定(一)粗铣两侧面7.1.1 刀具选择根据文献【3】表 3.1 及铣刀样本手册，选锯片铣刀，外径, 内径,。7.1.2 铣削用量，右边走刀 次，左边走刀次。7.1.3选 X61W 卧式铣床，使用专用夹具由文献【4】表 3.5 当机床功率为, 采用 YG6 硬质合金材料加工铸铁,取。7.1.4选择铣刀磨钝标准及耐用度根据文献【4】表 3.7,铣刀齿后刀面最大磨损限度为,由文献【4】 表 3.8,铣刀直径,则硬质合金盘铣刀. 7.1.5确定铣削速度
9、Vc由文献【4】表 3,13,当取时。根据 X61W 机床说明书(见文献【4】表 3.23)取主轴转速.则实际切削速度为当时 , 工 作 台 为 每 分 钟 进 给 量 是 进 给 速 度. (7-1)由 X61W 机床说明书(见文献【4】表 3.23)取。7.1.6计算基本工时, （7-2） (二)精铣两侧面7.1.7 工序要求左边端面表面粗糙度,选 X63 卧式铣床,使用专用夹具. 选择刀具:由文献【3】表5.45 及铣刀杆手册,选两把高钢镶齿三面刃铣刀,铣刀外径, , , (由文献【4】表 4.1, 4.2)。 7.1.8 确定铣削深度由于左边余量为,右边余量为，所以左边二次走刀完成,右
10、边三次走刀完成，则。7.1.8确定每次进给量fz由文献【4】表 3.3 在 X63 铣床功率为 (文献【4】表 3.25),工艺系统 刚性为低,用高速钢成形盘铣刀加工时,选每齿进给量。7.1.9选铣刀磨钝标准及刀具耐用度根据文献【4】表 3.7 铣刀后刀面最大磨损量为,由文献【4】表 3.8 铣刀 直径,则。7.1.10确定铣削速度 Vc由文献【4】表 3.11,取, , , （7-3）则： 查 X63 机床说明书(见文献【3】 4.2-39)选取主轴转速.表则实际切削速度为,当时,工作台每分进给量 （7-4）由X63 机床说明书(文献【3】表 4.2-40)选取铣床工作台进给量。7.1.11
11、计算基本工时, （7-5）则第8章 夹具体总体设计夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。应用机床夹具,有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件,保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围,实现“一机多用”。本夹具为加工的两测面。8.1定位基准的选择图 8.1 定位方案一图 8.2 定位方案二两种方案比较，根据夹具设计的难易程度，选第一种方案。8.2夹具定位误差分析1.定位误差只发生在按调整法加工一批工件时，如果逐个失窃试切加工，则不存在定位误差；2.定位误差是工件定位时由于定位不
12、准产生的加工误差；3.定位误差是由基准位置误差和基准不重合误差组成的，当定位基准无位置变动时基准位置误差为0，当定位基准与工序基准重合时基准不重合误差为0。工件与定位销间隙配合，定位元件垂直放置。工件内孔与定位销间隙配合，现在对加工尺寸进行误差分析。对工序尺寸为，取定位销尺寸最小，工件内孔尺寸最大，销的尺寸，内孔尺寸，。如图8.2误差为 （8-1） （8-2） （8-3）对工序尺寸为，与完全相同，取定位销尺寸最小，工件内孔尺寸最大销的尺寸，内孔尺寸，。如图8.2误差为 （8-4） （8-5） (8-6)图8.2法兰盘俯视图8.3夹紧力计算刀具：镶齿三面刃铣刀，根据文献【3】P116可得：铣削扭
13、矩 （8-7）切向力 （8-8）切削功率 （8-9）式中 所以当铣距中心轴线和面时有： （8-10） （8-11） （8-12）因为是对铣加工，故 （8-13） （8-14） （8-15）如上所述，本设计采用螺旋加紧机构，即由螺杆，螺母，垫圈，压板等元件组成的加紧机构。8.4铣屑参数的设定 8.4.1精铣端面切削用量由于左边余量为,右边余量为，所以左边二次走刀完成,右边三次走刀完成，则。8.4.2确定进给量fz此处已删除8.5夹具的总体设计 图8.4 夹具主视图图8.5 夹具俯视图图8.6 夹具左视图第9章 夹具结构设计9.1底座底座使用HT200的铸造成型，进行时效处理，消除内应力，具有良好
14、的抗压强度，刚度和抗震性。在中间有U型槽。 图9.1 底座9.2夹具体设计夹具体由钢的钢板和材料焊接而成，退火处理，保证尺寸的稳定性。保证夹具的精度。图9.2 夹具体9.3支撑架底座采用支撑架支撑，并且可以固定底座。图9.3 支撑架9.4夹紧机构 根据生产率的要求,运用手动夹紧可以满足。加工零件采用螺旋压紧机构,通过的螺母使弯头压板来压紧。有效提高了工作的效率。压杆夹紧力主要作用是防止工件在铣销作用下产生的倾覆和震动。9.5夹具的设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注重提高劳动生产率。为此，应首先着眼与机动夹紧而不是手动夹紧。因为这是提高生产率的重要途径。但由于本夹具是应用于组合
15、机床上，两铣刀同时工作的对铣加工，夹具尺寸不能太大。如果采用机动夹紧，夹具势必过于庞大和复杂，本夹具为了提高生产率和降低生产成本，考虑简单、经济、实用，减轻人工劳动强度，采用螺旋夹紧机构，操作非常简单，先拧松夹紧螺母，稍旋转弯头压板，将工件放到夹具支撑板上，由定位销定位，再将压板旋转复位，拧紧螺母达到夹紧要求即进行铣削加工。本工序采用的是专用的组合机床，高速钢镶齿三面刃铣刀来铣测端面，因而不需要很大的夹紧力，而且可以采用长坂扳手，只需拧松两个夹紧螺母即可。因而工人的劳动强度不大。9.6结构特点（1）结构简单，操作方便；(2) 作比较简单，使用方便，制造比较容易，价格便宜；(3) 保证工件的加工
16、精度、稳定产品质量；（4）能提高劳动生产率和降低成本；(5) 改善工人劳动条件，安全生产。设计心得通过设计，培养了我独立思考问题和解决问题的能力。树立了正确的设计思想，掌握了零件产品设计的基本方法和步骤。通过设计，使我能熟悉地查找和应用有关参考资料、计算图表、手册、图册和规范，熟悉有关国家标准，以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基础技能训练。同时，我还学会了许多 Word 的操作知识，CAD 的操作能力也得到了很大的提高。 在这次设计也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法，让我们更好地理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
17、同时，也要感谢张老师对我的关心和帮助。 本设计是在张老师的亲切关怀和悉心指导下顺利完成的。他严谨的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。在学业上张老师给予我巨大前进动力。在此再向帮助过我的老师和同学致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献1 段明扬. 现代制造工艺设计方法M.广西师范大学出版社,2007.2 段明扬. 现代机械制造工艺设计实训教程M.广西师范大学出版社,2007.3 李益民. 机械制造工艺设计简明手册M.机械工业出版社,1999.4 艾兴.切削用量简明手册M.机械工业出版社,2000.5 王光斗.机床夹具设计手册M.上海科学技术出版社,2000.6 李洪.机械加工工艺手册M.北京出版社,1996.7 肖继德，陈宁平.机床夹具设计M. 机械工业出版社,20048 华楚生.机械制造技术基础M.重庆大学出版社,2000.9 孟少龙.机械加工工艺手册M.机械工业出版社,1991.
