CA6140法兰盘

CA6140法兰盘 JIU JIANG UNIVERSITY 院 系 机械与材料工程学院 专 业 机械 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 制造及其自动化 姓 名 范文泉 年 级 2008级,A0811, 指导教师 胡世华 二零一一年六月 目 录 ,(课程设计任务书 ,(零件图 ,(毛坯图 ,(机械加工工艺过程卡 ,(机械加工工序卡 ,(夹具总装图 ,(课程设计成绩评定表 8(课程设计说明书 机械制造技术课程设计任务书 机械与材料工程学院 机械设计制造及其自动化专业 2008 年级 六年级体育公开课教案九年级家长会课件PPT下载六年级家长会PPT课件一年级上册汉语拼音练习题六年级上册道德与法治课件 学生姓名: 范文泉 题目:设计“CA6140车床”法兰盘零件的机械加工工艺规程及典型 夹具(大批量生产) 主要内容: 1(绘制零件的毛坯图或零件—毛坯综合图(A3) 2(设计零件的机械加工工艺规程，并填写: (1)整个零件的机械加工工艺过程卡(A4); (2)所设计夹具对应工序的机械加工工序卡(A4)。 3(设计某工序的夹具一套，绘出总装图(A2)。 4(编写设计说明书。 指导教师: 胡世华 班 级: A0811 学 生: 范文泉 2011年6月 5 日 课程设计成绩评定表 评分指标 满分值 评分 合计 总评成绩 遵守纪律情况 5 学习态度和努力程度 5 独立工作能力 5 平时表现 (权重30%) 工作作风严谨性 5 文献检索和利用能力 5 与指导教师探讨能力 5 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 选择合理性 3 方案比较和论证能力 3 设计思想和设计步骤 3 设计计算及分析讨论 3 设计说明书页数 5 设计说明书内容完备性 3 设计说明书结构合理性 2 设计的数 量和质量设计说明书书写工整程度 2 (权重50%) 设计说明书文字内容条理性 2 图样数量 5 图样表达正确程度 5 图样 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化程度 5 图面质量 5 设计是否有应用价值 2 设计是否有创新 2 表达能力 4 报告内容 8 答辩(权重 20%) 回答问题情况 6 报告时间 2 机 械 制 造 技 术 课程设计说明书 设计题目: CA6140法兰盘的设计 设 计 者 范文泉 学 号 34 指导教师 胡世华 机械与材料工程学院 2011 年 6月 5 日 摘 要 初步学会综合运用所学过的全部课程，并且独立完成了一项工程基本训练。运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决法兰盘零件在加工中的定位、夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法。对法兰盘零件十道工序进行了夹具设计，学会了工艺装备设计的一般方法，提高了结构设计的能力。 前 言 《机械制造技术课程设计》是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程，它是将设计和制造知识有机的结合，并融合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用，而进行的一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解，并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。 对于我本人来说，希望能通过本次课程设计的学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力;同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺，而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中，为改善我国的机器制造业相对落后的局面探索可能的途径。 由于所学知识和实践的时间以及深度有限，本设计中会有许多不 足，希望各位老师能给予指正。 目 录 第1章 机械加工工艺规程设计.......................................... 1.1零件的分析 ..................................................... 第2章 机械加工工序设计.............................................. 2.1工序简图的绘制 ..................................................................................................................... 第3章 夹具设计...................................................... 3.1概述 .......................................................... 设计小结............................................................. 参考文献............................................................. 第1章 机械加工工艺规程设计 1.1 零件的分析 (1)分析零件的技术要求 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 mm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，本身没有受到多少力的作用。 (2)零件图的工艺审查 法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下: ? 以Φ45mm外圆为中心的加工表面 0,0.12这一组加工表面包括:Φ45mm外圆，端面及倒角;Φ100mm外圆，,0.0170.34过度倒圆,内孔及其左端倒角。 ? 以Φ100mm外圆为中心的加工表面 ,0.120这一组加工表面包括:Φ100mm端面，Φ45外圆，端面及倒角;切槽30.34,0.017 ×2，内孔的右端倒角。 ? 以Φ20mm 的孔为中心加工表面 0,0.12这一组加工表面包括:Φ45mm外圆及端面;Φ100mm外圆及端面，侧面;,0.0170.34 0，0.03Φ90mm外圆;Φ45mmm外圆，过度圆角;4—Φ9mm 孔和同轴的Φ6mm孔。 ,0.60它们之间有一定的位置要求，主要是: ,0.12，0.045a.Φ100mm左端面与Φ20mm孔中心轴的跳动度为0.03mm ; 0.340 ，0.045b.Φ90mm右端面与Φ20mm 孔中心轴线的跳动度为0.03mm ; 0 0，0.045c.Φ45mm的外圆与Φ20mm孔的圆跳动公差为0.03mm 。 ,0.0170 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表 面，然后借助专用夹具加工另一组表面，并且保证他们之间的位置精度要求。 1.2 确定毛坯 根据生产类型，零件的结构、形状、尺寸及材料等选择毛坯的制造方式和精度。 (1)选择毛坯的类型和制造方法 ?零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，零件年产量为50万是大批量,，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为:N=Qn(1+备品率 + 机械加工废品率)=50×1(1+4%+1%)=52.5万(件/年)。 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。 ?在铸造当中为了避免铸件浇不到和冷隔等缺陷，应要求铸件壁厚不小于最小壁厚。对于砂型铸造各类铸造合金铸件的最小壁厚，铸件的内壁厚度应小于外壁厚。 金属型铸件最小壁厚:铸件轮廓尺寸 ?200×200灰铸铁?6mm。我们零件的最小轮廓尺寸是8 mm，已经符合要求。 ?较小的孔和槽，或铸件的壁很厚，则不宜铸出，直接用机械加工成孔反而方便，对中心线位置要求高的孔不宜指出，这是因为铸出后很难保证中心度精确，用钻头扩孔无法纠正其中心位置。我的零件是最小的孔是,4mm，还有,6mm和。我这几个孔都没有铸造出来，这也是我们注意的一点～我选择的铸造4，,9 ，，，，T,m,300,m的粗糙度是:初步选择的加工余量6.0mm。铸件缺陷层，CT7缺 0.20.15，，R,200,m粗糙度，还根据铸造机械加工余量的估算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 :计A,CBBZMAN ,0.12,100算出来的结果加工余量A=3.8MM，经过相关资料的总结的加工余量的外,0..34圆的加工余量A=6MM,其他加工面都是A=5MM。 ?金属型铸造要求的条件:符合100或100以下的铸件,结构简单,经济合理性为成批\大量生产.这也基本满足条件!我就选择金属型铸造。 总之:零件形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大,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。,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。 (2)绘制毛坯图 见附图 1.3 工艺路线的拟定 (1)定位基准的选择 ?精基准的选择 对于法兰盘零件而言可归为轴类零件，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相互位置精度较高的不加工表面作粗基准。选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边外圆及的右端面的,45,90 45外圆可同时削除 五个自不加工外轮廓表面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧 由度，再以 90的右端面定位可削除一个自由度。 ,0.12，0.0450,100,20、、和(共两块V形块加紧，限制,个自由对外圆 ,90,450,0..34,0.6 度，底面两块支撑板定位面限制1个自由度，使缺少定位，不过是可以靠两个V形块来加紧力来约束,轴的扭转力，然后进行钻削)的的加工，这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。 ?粗基准的选择 ，0.045,20以为精基准加工表面。 0 ,0.120,100,45这一组加工表面包括:右端面;,90左端面;右端面;3，2,,0..340.017 ，0.03,6退刀槽;Φ4和孔。因为主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工0 序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 (2)零件表面加工方法的确定 本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200。参考《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6、表1.4—7、表1.4—8等，其加工方法选择如下: a( 外圆面:公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为 , 采用粗车?半精车?磨削的加工方法。 b( 20内孔:公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为 ，采用钻?扩?铰?精铰的加工方法，倒角用车刀加工。 c( 外圆面:公差等级为IT13~IT14，表面粗糙度为 ，采用粗车?半精车?磨削的加工方法。 d( 90外圆:未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车—半精车—磨削。 e( 100外圆面:公差等级为IT11，表面粗糙度为 ，采用粗车?半精车?磨削的加工方法。 f( 右端面:未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车。 g( 90突台右端面:未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车?半精车?精车。 h( 90突台左端面:未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车?半精车?磨削。 i( 100突台左端面:未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车?半精车?精车。 j(槽3×2:未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车。 k. 100突台右端面:未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗车?半精车?磨削。 l. 90突台距离轴线34mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗铣?精铣. m. 90突台距离轴线24mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为粗铣?精铣?磨削. n.4— 9孔:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻削。 o. 4的孔:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻削。 p. 6的孔:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 ，采用的加工方法为钻?铰。 (3)热处理工序的安排 铸件为了消除残余应力，需在粗加工前、后各安排一次时效处理，在半精加工前、后各安排一次时效处理 (4)工序的集中与分散 选用工序分散原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产，可以采用普通型机床配以专用工、夹具，以降低其生产成本。 (5)工艺路线的拟订 方案一 工序1 ?、Φ100粗车左端面。?、粗车Φ90左侧面。?、粗车Φ100外圆。?、粗车左Φ45外圆。5、Φ100粗车右端面。 工序2 ?、粗车右Φ45右端面。?、粗车Φ90右侧面。?、粗车右Φ45外圆。?、粗车Φ90外圆。 ，0.045,20工序3 钻、扩、粗铰、精铰孔并车孔左端的倒角。 0 ,0.12,0.12,100,100工序4 ?、半精车 左、右端面、 ?、左端面，精车 ,90,0..34,0..34 ,0.1200,100左端面、左端面。?、半精车外圆、 、、?、半精车,90,90,45,45,0..34,,0.60.6 ,0.12,100柱体的过度倒圆。5、车柱体上的倒角C1.5。 ,0..34 工序5 ?、半精车、精车,90右端面。?、车槽3×2。?、倒角C7×45和C1×45。 ,0.12,100工序6 精车左端面、,90右端面 ,0..34 工序7 粗铣、精铣柱体的两侧面。 ,90 工序8 钻 4孔，铰 6孔,钻 孔 4，,9 ,0.12,100工序9 磨削B面，即 外圆面、 右端面、 左端面。 ,90,0..34 ,0.12,100工序11磨削外圆面 ，,90。 ,0..34 工序12 磨削,90突台距离轴线24mm的侧平面。 工序13 刻字刻线。 工序 14 镀铬。 工序15 检测入库。 方案二 ,0.12,100工序1 粗车 柱体左端面。 ,0..34 工序2 粗加工Φ20孔 ?、钻中心孔Φ18。?、扩孔Φ19.8。 工序3 粗车 100柱体右端面，粗车 90柱体左端面，半精车 100左、右端 面、 90左端面，精车 100左端面、 90左端面，粗车外圆 45 、 100、 90，半精车外圆 45 、 90、 100、，车 100柱体的倒角，车 45 柱体的过度倒圆。 工序4 粗车、半精车、精车 90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆 外圆及倒角。 工序5粗铰Φ19.94。2、精铰Φ20。 ,0.12,100工序6 精车左端面、右端面。 ,90,0..34 工序7 铣Φ90上两平面?、粗铣两端面。?、精铣两端面。 工序8 钻 Φ4孔，铰Φ6孔 工序9 钻 4×Φ9透孔 工序10 磨右Φ45外圆，外圆Φ100，外圆Φ90。磨B面，即 左Φ45外圆面、 Φ100右端面、Φ90左端面 工序11 磨Φ90上距轴心24平面 工序12 B面抛光 工序13 刻字刻线 工序14 Φ100外圆镀铬 工序15 检验入库 方案分析:上述两种工艺方案的特点在于:方案一是先粗加工表面的毛坯，基本 ，0.045,20按照加工原则来加工的，先粗加工,,半精加工精加工。给钻孔确定基0 ，0.045，0.045,20,20准，确保孔的行位公差，不过一次性加工好，同时零件要求很00 ,0.12,100高的，在后面的加工会对它的精度的影响，并且左端面和右端面要,90,0..34 ，0.045,20与轴有一定位置公差，这样很难保证它们的位置的准确性。而方案二是0 ，0.045,20只给钻孔保证底座平面度，不过钻头的下钻时不能准确定位，会影响0 ，0.045,0.12,20,100的位置公差，从而也影响后面加工的左端面和,90右端面的端0,0..34 ，0.045,20面跳动。不过在方案二中粗钻扩和铰是分开加工，粗铰Φ19.94。2、精0 ,0.12,0.12,100,100,90铰Φ20，放在精车左端面、右端面前面，这样确保左端面,0..34,0..34 ，0.045,20和,90右端面要与轴有一定位置公差。综合的方案如下: 0 工序1 粗车零件左端 ?、Φ100粗车左端面。?、粗车Φ90左侧面。?、粗车Φ100外圆。?、粗车左Φ45外圆。?、Φ100粗车右端面。 工序2 粗车零件右端 ?、粗车右Φ45右端面。?、粗车Φ90右侧面。?、粗车右Φ45外圆。?、粗车Φ90外圆。 工序3粗加工Φ20孔 ?、钻中心孔Φ18。?、扩孔Φ19.8 工序4半精车零件左端 ?、半精车Φ100左端面。?、半精车Φ90左侧面。?、半精车Φ100外圆。 ?、半精车左Φ45外圆。?、半精车Φ90外圆并倒角C1.5。?、车过渡圆角R5。?、半精车Φ100右侧面。?、倒角C1.5。 工序5半精车零件右端 ?、半精车右Φ45。?、半精车Φ90右侧面。?、半精车右Φ45外圆。右端面?、倒角C7。?、切槽3×2。 工序6 精加工Φ20孔 ?、粗铰Φ19.94。?、精铰Φ20。 工序7精车 ?、精车Φ100左端面。?、倒角1×1.5(Φ20)。?、精车Φ90右侧面。?4、倒角1×1.5(Φ20)。 工序铣Φ90上两平面 1、粗铣两端面。2、精铣两端面 工序8钻 Φ4孔，铰Φ6孔, 钻 4×Φ9透孔 工序9磨外圆Φ100，右Φ45外圆，外圆Φ90。磨B面，即 左Φ45外圆面、 Φ100右端面、Φ90左端面 工序10 磨Φ90上距轴心24mm平面 工序11 B面抛光 工序12 刻字刻线 工序13 检验入库。 总工艺方案的分析:我们的总方案基本克服了一二方案的缺点，继承它们的优点。 ，0.045,20,,可以做到先粗加工半精加工精加工，粗钻扩和铰是分开加工，粗铰0 ,0.12,100Φ19.94。2、精铰Φ20，放在精车左端面、右端面前面，这样确保,90,0..34 ,0.12，0.045，0.045,100,20,20左端面和右端面要与轴有一定位置公差。可以确保,9000,0..34 加工面精度。 1.4 加工设备和工艺装备的选择 ?工序1 ? 粗车Ф100左端面 选用93?偏头端面车刀，参看《机械制造工艺设计简明手册》车床选用C365L 转塔式车床，中心高度210mm。参看《切削用量简明手册》选择车刀几何形状， 前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10?，后角为6?，主偏角93?,副偏角为 10?,刀尖角圆弧半径0.5，刃倾角为,10?。 ? 粗车Ф90左端面 选择刀具:与粗车Ф100左端面同一把。 ? 粗车Ф100外圆 选择刀具:90?焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀 面带倒棱形，主偏角90?，前角10?，后角6?，副偏角8?，刃倾角,10?， 刀尖圆弧直径0.5mm。 ? 粗车左端Ф45外圆 选择刀具:与粗车Ф100外圆同一把。 ? 粗车Ф 100右端面 选择刀具:与粗车Ф100左端面同一把。 ?工序2 ? .粗车右边Φ45右端面 选择刀具 与粗车Ф100左端面的刀具相同。 ? 粗车Φ90右端面 选择刀具:同上 ? 粗车右端Ф45外圆 选择刀具:与粗车Ф100外圆同一把。 ? 粗车Ф90外圆 选择刀具:与粗车Ф100外圆同一把。 ?工序3 ? 钻Ф18孔 a、机床选择:查《机械制造工艺设计简明手册》选用Z535立式钻床。 b、刀具选择:查《机械制造工艺设计简明手册》选用直径18mm高速钢标准锥柄麻花钻。 ? 扩Ф19.8孔 刀具选择:选用直径19.8mm高速钢标准锥柄扩孔钻。 ?工序4 ? 半精车Ф100左端面 选择刀具:与粗车Ф100左端面同一把 ? 半精车Ф90左端面 选择刀具:与粗车Ф100左端面同一把。 ? 半精车Ф100外圆 选择刀具:90?焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90?，前角10?，后角6?，副偏角8?，刃倾角0?，刀尖圆弧直径0.5mm ? 半精车左边Φ45 外圆 选择刀具:用半精车,100外圆车刀。 ? 半精车Ф90外圆 选择刀具:与半精车Ф100外圆同一把。 ? 倒角(Ф90) 选择刀具:90?焊接式直头外圆车刀，刀片厚度5mm，YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角90?，前角10?，后角6?，副偏角8?，刃倾角0?，刀尖圆弧直径0.5mm。 ? 车过渡圆R5 刀具选择:YG6硬质合金成形车刀R=5mm。 ? 半精车Ф100右端面 选择刀具:与半精车Ф100左端面同一把。 ?工序5 ? 半精车右边Φ45右端面 选择刀具:与半精车Ф100左端面的刀具相同。 ? 半精车Ф90右端面 选择刀具:选用93?偏头端面车刀，参看《切削用量简明手册》选择车刀几 何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10?，后角为6?，主偏角93?, 副偏角为10?,刀尖角圆弧半径0.5，刃倾角为,10?。 ? 半精车右边Ф45外圆 选择刀具:用半精车,90外圆车刀 ? 车3×2退刀槽 选择刀具:选择90?切槽刀，车床C365L转塔式车床高210mm,故刀杆尺寸16×25mm,刀片厚度取3mm,选用YG6刀具材料，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10?,后角8?，主偏角90?，副偏角3?，刀尖圆弧半径0.2--0.5取0.5mm,刃倾角0?。 ?工序6 ? 粗铰Ф19.94 刀具选择: 直径19.94mm高速钢锥柄几用铰刀。后刀面磨钝标准为0.4~0.6mm，耐用度T=60min ?精铰Ф20 刀具选择: 直径20mm高速钢锥柄机用铰刀 ?工序7 ? 精车Ф100左端面 选择刀具:与半精车Ф100左端面同一把。 ?、倒角(内孔左侧) 刀具选择:用粗车Ф,,,左端面的端面车刀。 ?工序8 ?粗铣Ф90两侧面 刀具选择 根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1及铣刀样本手册，选锯片铣刀，外径160mm,内径32mm,B=3mm,Z=28mm ?工序9 钻Ф4孔 ?选用Z35型摇臂钻床。 ?刀具选择: 由《机械制造工艺设计简明手册》选用直径4mm高速钢标准锥柄麻花钻。 ?工序10 钻4×Ф9 ?选用Z35型摇臂钻床 ?刀具选择 选用直径9mm高速钢标准锥柄麻花钻。 B面抛光 ?工序11 刻线、刻字 ?工序12 Ф100外圆镀铬 ?工序13 检测入库 1.5 机械加工工艺过程卡片的填写 详见附表一“机械加工工艺过程卡片”。 第2章 机械加工工序设计 2.1 工序余量和工序尺寸的确定 “法兰盘”零件材料为HT200，硬度200HBS，毛坯重量约为2.8KG，生产类 型为中批生产，采用铸造毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序 尺寸及毛坯尺寸下: 045(1)Φmm外圆表面 ,0.017 此外圆表面为IT6级，参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 0精车外圆 0.6 45 0.017 45Φ ,0.017 0半精车外圆 1.4 45.6 0.1 Φ 45.6,0.1 ，0.1粗车外圆 3 47 +0.3 Φ 47,0.2 ，0.5，毛坯 5 50 0.5 Φ 50,,0.5 ,0.12100?外圆表面Φmm ,0.34 参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 ,0.12精车外圆 0.6 100 -0。46 100Φ ,0.34 半精车外圆 1.4 100(6 粗车外圆 4 102 ，,0.8毛坯 6 106 0.8 Φ 106,,0.8 ?B面中外圆柱面 参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 ,0.12精磨外圆 0.2 45 -0.6 Φ 45,0.34 粗磨外圆 0.8 45.2 半精车外圆 1 46 粗车 2 47 ，，毛坯 60 106 1 Φ1 106,, ，0.045?孔Φ20mm 0 参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 ，0.045铰孔 0.2 20 +0.045 Φ20 0 ，0.1扩孔 0.9 19.8 +0.1 Φ19.8 0 ，0.6钻孔 9 18 +0.6 Φ18 0 毛坯 10 045?Φmm的端面 ,0.017 045?按照《工艺手册》表6-28，铸件重量为2.8kg，Φmm端面的单边加工,0.017 M余量为2.0,3.0，取Z=2.0mm，铸件的公差按照表6-28，材质系数取，复杂1 ，0.7S系数取，则铸件的偏差为; 2,0.8 ?精车余量:单边为0.2mm(见《实用机械加工工艺手册》中表3.2-2)，精车公差既为零件公差-0.08; ?半精车余量:单边为0.6mm(见《实用机械加工工艺手册》中表11-27)，半精车公差的加工精度为IT9，因此可以知道本工序的加工公差为-0.12mm; ?粗车余量:粗车的公差余量(单边)为Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm; 粗车公差:现在规定本工步(粗车)的加工精度为IT11级，因此，可以知道本工序的加工公差为-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分; 毛坯名义尺寸为:94+2=96(mm) 毛坯的最大尺寸:96+0.7=96.7(mm) 毛坯的最小尺寸:96-0.8=95.2(mm) 粗车后最大尺寸:94+1.2=95.2(mm) 粗车后最小尺寸:95.2-0.32=94.88(mm) 半精车后最大尺寸:94+0.6=94.6(mm) 半精车后最小尺寸:94.6-0.12=94.48(mm) 精车后尺寸为94mm 加工余量计算表 工序 加工尺寸 铸造毛坯 粗车 半精车 精车 及公差 最大 96.7 95.2 94.6 加工前尺 寸 最小 95.2 94.88 94.48 加工后尺最大 96.7 95.2 94.6 94.04 寸 最小 95.2 94.88 94.48 93.96 加工余量 2 1.2 0.6 0.2 ，0.7加工公差 -0.32 -0.12 -0.08 ,0.8 法兰盘的铸件毛坯图见附图 2.2 切削用量的确定和时间定额的计算 ?工序1 ?确定切削用量 a确定背吃刀量ap (即切深ap) 粗车的余量为2mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度6mm，所以一次走刀完成即ap=2mm。 b确定进给量f 查《切削用量简明手册》:加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16×25?^2、工件直径100mm、切削深度ap=2mm，则进给量为0.8~1.2mm/r。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4.2,3查取横向进给量取f =0.92mm/r。 c选择磨钝标准及耐用度 根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后刀面最大磨损量为0.8~1.0mm。焊接车刀耐用度T=60min。 d 确定切削速度V 根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200(180~199HBS)，ap =2mm，f =0.92mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》表1.28，查得切削速度的修正系数为:Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的 V’ = V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv =1.05×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60 =44m/min 其中:Ktv为刀具材料改变时切削速度的修正系数。 KTv为刀具耐用度改变时切削速度的修正系数。 Kkv为切削方式改变时切削速度的修正系数。 Kkrv为车刀主偏角改变时切削速度的修正系数。 Kmv为工件材料的强度和硬度改变时切削速度的修正系数。 Ksv为毛胚表面状态改变时切削速度的修正系数。 则:n = 1000V’/(ЛD)=140r/min 按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2,2)选择与140r/min 相近似 的机床转速n =136r/min,则实际切削速度V = 42.7m/min。 综上，此工步的切削用量为:ap =2mm，f =0.92mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。 ?计算基本工时: 按《机械制造工艺设计简明手册》表7-1中公式计算:刀具行程长度L= (d-d1)/2+L1+L2+L3。 其中:L1为刀具切入长度。 L2为刀具切出长度。 L3为试切附加长度。 由于车削实际端面d1=0mm,L1=4mm,L2=2mm,L3=0mm，则: L=(106-0)/2+4+2+0=59mm。 T= L×i /(f×n)=59×1?(0.92×136)=0.47min (其中i为进给次数。) ?工序2 ?确定切削用量: a确定背吃刀深度ap. 粗车加工余量为2mm.由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm,一次走刀完成，则取ap=2mm。 b确定进给量f: 根据《切削用量手册》加工材料HT200车刀刀杆尺寸16×25?^2工件直径45mm，切削深度2mm，属<3mm，则进给量为0.4--0.5mm/r,再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》查取横向进给量f机=0.41mm/r。 c确定切削速度V: 根据《切削用量手册》表12当用YG6硬质加工HT200，180—199HBS =2mm，f机=0.41mm/r查出Vc=1.33m/s.由于实际车削过程使用条件改变，各修正系数:Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv =1.0。则修正后的V’ = V×Ktv×KTv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv =1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85 =49.520m/min,则n= 350.47r/min,按C365L车床转速(〈机械制造工艺设计简明手册〉表4.2-2)选择与350.47 r/min相近转速为322r/min,则实际切削速度V机= 45.7m/min ?计算基本工时 刀具行程长度L= (d-d1)/2+L1+L2+L3，其中d1=0, L3=0, L2=2mm, L1=4mm,则L=50/2+4+2=31mm, 所以T=L×i /(f×n )=31×1/(0.41×322)=0.235min. ?工序3 ?切削用量选择: 查《切削用量简明手册》得:f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》Z535立式钻床进给量取f =0.72mm/r。查《切削用量简明手册》取V =0.35m/s=21m/min则n =371.36r/min 按机床选取n =400r/min,故V =3.14×18×400/1000=22.6m/min ?计算基本工时: 由《机械制造工艺设计简明手册》表7-5中公式得 T=(L+L1+L2)/(f×n) =(91+11+0)/(0.72×400)=0.3542min。 其中L=91mm，L1=(D-d1/2)×cotKr+2=11mm,L2=0mm,d1=0mm. ?工序4 ?确定切削用量: a确定背吃刀量: 半精车余量为z=0.3mm,可一次走刀完成，ap=0.3mm。 b确定进给量: 由《机械制造工艺设计简明手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10?，刀尖半径0.5mm，则进给量为0.18~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f =0.24mm/r。 c确定切削速度VC: 根据《切削用量简明手册》表1.11查得:V=2.13m/min(由180~199HBS、ap=0.3mm、f =0.24mm/r、车刀为YG6硬质合金)由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数:Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的V’ = V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 则:n = 252r/min，按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2,2)选择与252r/min相近的机床转速n =238r/min,则实际切削速度V = 3.14×100×238/1000=74.7m/min。 ?计算基本工时: L=(d,d1)?2+L1+L2+L3 (其中d=101mm,d1=19.8mm,L1=4mm,L2=2mm,L3=0mm) =(101,19.8)?2+4+2+0=46.6mm 则:T= 46.6?(0.24×238)=0.816min。 ?工序5 ?确定切削用量: a确定背吃刀深度ap. 半精车加工余量为0.5mm。由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm,一次走刀完成，则取ap=0.5mm。 b确定进给量f: 根据《切削用量手册》加工材料HT200车刀刀杆尺寸16×25?^2工件直径46mm，切削深度0.5mm，属<3mm，则进给量为0.4--0.5mm/r,再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》查取横向进给量f机=0.41mm/r。 c确定切削速度V: 根据《切削用量手册》表12当用YG6硬质加工HT200，180—199HBS =0.5mm，f机=0.41mm/r查出Vc=1.33m/s.由于实际车削过程使用条件改变，各修正系数:Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv =1.0。则修正后的 V’ = V×Ktv×KTv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv =1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85 =49.520m/min,则n= 350.47r/min,按C365L车床转速(〈机械制造工艺设计简明手册〉表4.2-2)选择与350.47 r/min相近转速为322r/min,则实际切削速度V机= 45.7m/min ?计算基本工时 刀具行程长度L= (d-d1)/2+L1+L2+L3，其中d1=19.8mm, L3=0, L2=2mm, L1=4mm, 则L=(46,19.8)/2+4+2=19.1mm, 所以T=L×i /(f×n )=19.1×1/(0.41×322)=0.145min. ?工序6 ?确定切削用量: 背吃刀量ap=0.07mm 查《切削用量简明手册》得:f=1.0~2.0mm/r，取f=1.60mm/r。 参看《机械制造工艺设计简明手册》表3-48计算切削速度V=Cv×do^Zv× KV/(T^m×ap^xv×f^yv),其中CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3,KV=(190/HB)0.125=1,则: V=15.6×(19.94)^0.2×1/[60^0.3× (0.07)^0.1×(1.68)^0.5]=6.37m/min 则:n=1000×6.37/(3.14×19.94)=101.7r/min按机床选取n =140r/min 则:V = 3.14×140×19.94/1000=8.788m/min ?计算基本工时: T=(L+L1+L2)/(f×n) 其中L=91mm，L1=14mm,L2=2mm =(91+14+2)/(1.60×140)=0.4777min。 ?工序7 ?确定切削用量 a确定背吃刀量 加工余量为0.16mm，一次走刀完成，则asp=0.16mm。 b确定进给量 查《机械制造工艺手册》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r c 确定切削速度V 查《切削用量手册》表1.11，取VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.16mm、f =0.52mm/r、车刀为YG6硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数:Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。则修正后的V’ = V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min则:n = 1000×79.3?(3.14×100)=252r/min，按C365L车床转速(《机械制造工艺设计简明手册》表4.2,2)选择与252r/min相近的机床转速n =322r/min,则实际切削速度V =101.1m/min。 综上，此工步的切削用量为:ap =0.16mm，f =0.23mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。 ?计算基本工时: L=(d,d1)/2+L1+L2+L3 (其中d=100.4mm,d1=20mm,L1=4mm,L2=L3=0mm)则 L=(100.4-20)/2+4+2+0=46.2mm. 则:T= =46.2×1?(0.23×322)=0.624min ?工序8 ?确定切削用量 4个孔共走四次刀。由《切削用量手册》f=0.47—0.57mm/r,由钻床取f=0.40mm/r. 由《切削用量手册》，取V查=0.36m/s=21.6m/min 由钻床说明书，取n机=850r/min,故V=24.03 m/min ?计算基本工时: T=4×(L+L1+L2)/(f×n) 其中L1=8mm，L2=0mm，L=8mm 则:T=0.188min ?工序9 ?确定切削用量 砂轮速度Vs=2670r/min (查《机械制造工艺设计手册》表3-107)，工件速度v=0.3m/s(表3-101)，砂轮宽度B=50mm，则轴向进给量fa=(0.5~0.8)B=0.6B=30mm. 径向进给量fr=2.58×10^(-3) ×d^0.3×K1×K2/(fa×v×T^0.5)= 2.58×10^(-3) ×45^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.052mm ?计算基本工时 T=(Zb×A/ftm+K×t)×k=(0.04×1/0.052+1.1×0.16) ×0.8=0.7565min ?工序10 ?确定砂轮速度 Vs=2810r/min ? 轴向进给速度(即磨削进给量fa) 查《工艺设计实训教程》表1.2-25: fa=(0.5~0.8)B=(0.5~0.8)×20=10~16 mm/r取:fa =10mm/r ?径向进给量 (磨削深度fr) 查《工艺设计实训教程》表1.2-25得:fr=0.01~0.02mm 则取:径向进给量 fr=0.01mm/r，走刀4次. ?确定基本工时 T=4×L×b×Zb×K/(1000v×fb×ft×Z)=4×(l+20) ×b×Zb×K/(1000v×fb×ft×Z)=4×(76.13+20) ×8×0.04×1.7/(1000×10×0.01×10)=0.209mi ?工序11 刻线、刻字 ?工序12 Ф100外圆镀铬 ?工序13 检测入库 2.3 机械加工工序卡片的填写 详见附表2“机械加工工序卡片”。 第3章 夹具设计 概述 3.1 (1)专用夹具设计的基本要求 ?保证被加工要素的加工精度。 ?提高劳动生产率。 ?具有良好的使用性能。 ?经济性。 (2)专用夹具设计的一般步骤和需要完成的任务 ?明确设计要求，收集和研究有关资料 在接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了解零件的作用、结构特点和技术要求;其次，要认真研究 加工件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使 用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。 ?拟定夹具的结构方案,绘制夹具草图 拟定夹具的结构方案时，主要解决以下问题: a.确定工件的定位方式，设计定位装置; b.确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置; c.确定对刀或导向方式，选择或设计对刀块或导向元件。 d.确定其他元件或装置的结构形式，例如分度装置、定位键等。 e.确定夹具的总体结构及夹具在机床的安装方式。在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案。 ?方案审查 必要的加工精度分析计算，必要的夹紧力分析计算，必要的零部件强度和刚度分析计算，请相关专业人员进行审查，方案优化。 ?绘制夹具总图 应按国家规定标准绘制，尽量采用1:1的比例，工件用双点划线绘制，并把工件视为透明体，尽量清楚表明夹具的定位原理及各元件的位置关系。夹具总图绘制顺序为:工件?定位元件?导引元件?夹紧装置?其它装置?夹具体?标注必要尺寸公差及技术要求?编制夹具明细表及标题栏。对于夹具非标准零件要按总图提出要求，画出零件图，并标注出全部尺寸，表面粗糙度、尺寸和形位公差、材料及热处理和技术要求。 夹具总图上应标注的尺寸与公差 在夹具总图上标注尺寸和技术要求的目的是为了便于绘制零件图、装配和检验。应有选择地标注以下内容: a.夹具的外形轮廓尺寸; b.与夹具定位元件、导向元件以及夹具安装甚而有配合尺寸、位置尺寸及公差; c.夹具定位元件与工件的配合尺寸; d.夹具引导元件与刀具的配合尺寸; e.夹具与机床的联接尺寸及配合尺寸; f.其它主要配合尺寸。 3.2 夹具总体方案设计 设计第六道工序钻Φ20孔的专用夹具，本夹具将用于Z535摇臂钻床。 本夹具用来钻Ф20的孔，有一定的公差要求，但同时应考虑提高生产率;因此设计时，对本夹具有一定的形位要求，还应装夹方便，降低劳动强度。 ?夹具设计的有关计算 ?定位基准的选择 共两块V形块对加紧，限制,个自由度，底面两块支撑板定位面限制1个自,45 由度，使缺少定位，不过是可以靠两个V形块来加紧力来约束,轴的扭转力，然后进行钻削。 ?切削力及夹紧力计算 刀具:18mm高速标准锥柄麻花钻 查《切削用量简明手册》得:f=0.70~0.86mm/r。 由《机械制造工艺设计简明手册》Z535立式钻床进给量取f =0.72mm/r。 查《切削用量简明手册》取V =0.35m/s=21m/min则n =371.36r/min。 按机床选取n =400r/min,故V =3.14×18×400/1000=22.6m/min。 由《简明机械加工工艺手册》得:公式 轴向力: XFYF10.8 ，，F,CdfK,588.60，18，0.72，0.9,7331.64NFF0 CF=588.60, d=18, XF=1, YF=0.8, KF=0.9.(未磨损) 0 XMYM,31.90.8,3扭矩: ，，M,CdfK10,225.63，18，0.72，0.87，10,36.62N.MMM0 CM=225.63，d=18, XM=1.9，YM=0.8, KM=0.87。(未磨损) 0 36.62Mx，，T,,2048.09N ,,T,,TMAX3MAX3D,3.14，0.451616 同时Φ45的圆柱的抗压强度 FS,,,bcA 245,,6,4，，，，F,,，A,750，10，,，，10,17.80KN,2048.09N从上面,,Sbc2,, 的数据的知道:两个V块不会夹坏Φ45的圆柱。 Ff7331.64卡紧力为 ,,0.25F,,,14663..28N,22，0.25 K,KKKK 在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数1234其中，K1为基本安全系数1.5; K2为加工性质系数1.1;K3为刀具钝化系数1.1; K4为断续切削系数1.1; 所以，切削力F实 K,1.5，1.1，1.1，1.1， 14663..28 =27860.23(N)FH ?定位误差分析 定位元件尺寸公差的确定 这个夹具是应用V形块定位的，定位误差与加工尺寸的标注形式、定位基准的偏差及V形夹具的角度a的数值有关。我们现在选择的V形夹具的角度a的数 0 值是90。 夹具的左边的V形块是固定的，右边的V形块随长螺栓作用下，加紧Ф45的圆柱。使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。 利用一组共两块V形块加紧，限制,个自由度，底面两块支撑板定位面限制1个自由度，使缺少定位，不过是可以靠两个V形块来加紧力来约束,轴的扭转力，然后进行钻削。 ?夹具设计及操作的简要说明 夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。 夹具上设置有钻套，用于确定的钻头位置。 (4)夹具装配总图及尺寸标注 在上述方案确定基础上绘制夹具草图，征求各方意见，对设计方案进行改进，在方案正式敲定基础上，绘制夹具总装配图。标注尺寸及技术要求，根据其提供的方法及原理，可按下列步骤进行标注。 ?标注夹具轮廓尺寸 ?影响定位精度尺寸 ?影响对刀精度的尺寸 ?影响夹具精度的技术要求 ?其它装配尺寸 设计小结 为期两周的夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，我组„„名同学在老师的指导下，取得了可喜的成绩。课程设计作为《机械制造技术》课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。 本次课程设计主要经历了两个阶段:第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识;夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。 通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。 总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。 由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正～ 参考文献 [1] 尹成湖，李保章等(机械制造技术基础课程设计(高等教育出版社，2009 [2] 卢秉恒编(机械制造技术基础(机械工业出版社，2008