机械制造工艺学课程设计-法兰盘84006机械加工工艺规程及工装设计（全套图纸）

机械制造工艺学课程设计-法兰盘84006机械加工工艺规程及工装设计（全套图纸） 学生课程设计(论文) 全套图纸，加153893706 题 目: 设计“法兰盘”零件的机械 加工工艺规程及其夹具 学生姓名: 学 号: 所在院(系): 机电 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 2004级3班 指 导 教 师: 职称: 教 授 2008年1月15日 攀枝花学院教务处制 课程设计(论文)指导教师成绩评定表 题目名称 法兰盘机械加工工艺规程及工装设计 分得评分项目 评价内涵 值 分 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工01 学习态度 6 工作态度。 作 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠表02 科学实践、调研 7 道获取与课程设计有关的材料。 现 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。 03 课题工作量 7 20% 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题， 能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，04 综合运用知识的能力 10 得出有价值的结论。 能独立查阅相关文献和从事其他调研;能提出并 较好地论述课题的 实施方案 关于机房搬迁实施方案高中班级自主管理实施方案公交公司安全生产实施方案成立校园管乐队的实施方案中层管理人员竞聘上岗实施方案 ;有收集、加工各种05 应用文献的能力 5 能信息及获取新知识的能力。 力 能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、设计(实验)能力，方案水操作等实验工作，数据正确、可靠;研究思路清06 5 的设计能力 晰、完整。 平 具有较强的数据运算与处理能力;能运用计算机35% 07 计算及计算机应用能力 5 进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。 对计算或实验结果的分析 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。 08 能力(综合分析能力、技10 术经济分析能力) 插图(或图纸)质量、篇符合本专业相关 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 或规定要求;规范化符合本成09 幅、设计(论文)规范化5 文件第五条要求。 果 程度 质综述简练完整，有见解;立论正确，论述充分，10 设计说明书(论文)质量 30 结论严谨合理;实验正确，分析处理科学。 量 45% 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 11 创新 10 成绩 指 导 教 师 评 语 指导教师签名: 年 月 日 攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题 目 法兰盘机械加工工艺规程及工装设计 1、课程设计的目的 专业课程综合训练目的是使学生通过对所学主要专业课的综合应用，基本掌握一般机械结构及机制工艺设计的能力。综合运用所学的基础知识和技能，进一步提高学生的分析及解决问题能力，培养学生创新意识和创新能力，提高机械制造分析设计的总体意识和工程实践能力。 2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等) 设计内容要求:(1)对零件进行工艺分析及画零件图(零件生产批量为中批);(2)制定加工工艺路线(填写加工工艺过程综合卡片及编写说明);(3)夹具设计(包括夹具装配图、夹具体零件图及设计说明);(4)将上述内容整理成设计说明书及图纸。 设计结束后提交4000字左右的课程设计论文;包含上述全部内容。 3、主要参考文献 [1]、赵家齐等 ，《机械制造工艺学课程设计指导书》，北京:机械工业出版社，1987年 [2]、王小华，《机床夹具图册》，北京:机械工业出版社，2004年 [3]、吴圣庄，《金属切削机床概论》，北京:机械工业出版社，1993 [4]、王先逵，《机械制造工艺学》，北京:机械工业出版社，2002 4、课程设计工作进度 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 内容 学时 总体方案设计 8 8 工艺分析及画零件图 30 加工工艺规程设计 30 夹具装配图设计 8 夹具零件图设计 绘制所需的各类图及编制技术文件 20 合计 3周 指导教师(签字) 日期 2007年12 月 22 日 教研室意见: 年 月 日 学生(签字): 接受任务时间: 年 月 日 注:任务书由指导教师填写 3 序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 4 目录 序言 1 零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1 零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.2零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2 工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.1 确定毛坯的制造形式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.2 基面的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.2.1粗基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.2.2精基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.3 制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.5 确立切削用量及基本工时„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3 夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1 定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.2 切削力及夹紧力计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.3 定位误差分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 3.4 夹具设计及操作说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 参考资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 攀枝花学院本科课程设计 1 零件的分析 1 零件的分析 1.1 零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的法兰盘。主要是用来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动。 1.2 零件的工艺分析 CA6140车床的法兰盘共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下: ，0，01.以φ100为基准面，加工，的右端面。 ,45,45,0.017,0.017 ，0，0，0.12,902. 以端面为基准，车、、外圆，并导 。由1.545，:,45,45,100,0.34,0.017,0.6 ，0，0于孔与有跳动的要求，所以要以端面为基准。 ,45,45,0.017,0.017 ，0.0453(要以孔为基准，精车所有外圆面，使其达到要求。 ,20，0 ，0,164(以端面为基准，先用的钻头钻孔，然后再用镗刀镗孔。 ,45,0.017 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组 1 攀枝花学院本科课程设计 2 工艺规程设计 2 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 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，故选择铸件毛坯。 2.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。 2.2.1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。而对有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粗基准。根据 ，0这个基准选择原则，现选取孔外轮廓表面作为粗基准。 ,45,0.017 2.2.2精基准的选择 主要应该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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 2.3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案一 ，0.12，0,100,45,0.34,0.017工序一 以为粗基准，选用CA6140机床，粗车右端面及外圆，倒 ，0，0.12,45,100,90745，:32，,0.06,0.34角，车槽，粗车外圆及其左右端面，粗车及右端面。 ，0，0.12,45,100,0.34,0.017工序二 以外圆面为基准，粗车左端面及粗车外圆，并倒1.545，:。 2 攀枝花学院本科课程设计 2 工艺规程设计 ，0，0.12，0,45,100,45,0.34,0.06,0.017工序三 以外圆面为精基准，精车及其左右端面，精车， ，0，0.12,45,100,90,90,0.34,0.017精车及其左右端面和的外圆。保证左端面，右端面和 ，0,45,0.017的外圆的跳动在0.03内。 ，0，0.045,16,45,20,0.017，0工序四 以外圆面为基准，钻镗通孔，先用钻的钻头钻孔， ，0.045，0.045,20,20145，:，0，0粗镗孔及倒角，再精镗孔。 ,4工序五 钻通孔。 ，0.045,20，0工序六 以左端面和内孔定位,利用两个端面夹紧,铣两端面。 ，0.045,9,20工序七 以孔为基准面,利用专用夹具,钻4个孔 ，0 ,4工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧, 扩工序五钻的孔到,6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。 1. 工艺路线方案二 ，0.12，0,100,45,0.34,0.017工序一 以为粗基准，选用CA6140机床，粗车右端面及外圆，倒 ，0，0.12,45,100,90745，:32，,0.06,0.34角，车槽，粗车外圆及其左右端面，粗车及右端面。 ，0，0.12,45,100,0.34,0.017工序二 以外圆面为基准，粗车左端面及粗车外圆，并倒1.545，:。 ，0，0.045,16,45,20,0.017，0工序三 以外圆面为基准，钻镗通孔，先用钻的钻头钻孔， ，0.045，0.045,20,20145，:，0，0粗镗孔及倒角，再精镗孔。 ，0，0.12，0,45,100,45,0.34,0.06,0.017工序四 以外圆面为精基准，精车及其左右端面，精车， ，0，0.12,45,100,90,90,0.34,0.017精车及其左右端面和的外圆。保证左端面，右端面和 ，0,45,0.017的外圆的跳动在0.03内。 ，0.045,9,20工序五 以孔为基准面,利用专用夹具,钻4个孔 ，0 ，0.045,20，0工序六 以左端面和内孔定位,利用两个端面夹紧,铣两端面。 3 攀枝花学院本科课程设计 2 工艺规程设计 ,4工序七 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻的通孔,再扩孔到,6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。 综合考虑零件的常规工艺、表面粗糙度要求和加工质量，所以选择第一个方案。 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “CA6140车床法兰盘”，零件材料为HT200，硬度190,210HB，生产类型中批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，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如下: ，0，0.121. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差(，端面)。 ,45,100,0.34,0.017 查《机械制造工艺设计简明手册》(以下称《工艺手册》)表2.2,2.5，取φ45，φ100端面长度余量均为4(均为双边加工)。 车削加工余量为: 粗车 3mm 精车 0.5mm 2. 内孔 工序尺寸加工余量: 钻孔2mm 粗镗 0.2 mm 精镗 0mm 3. 其他尺寸铸造得到 由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 取余量为:4mm 2.5 确立切削用量及基本工时 ，0.12，0工序?:以,100外圆为粗基准，粗车,45外圆及其右端面，由于余量为,0.34,0.017 a8mm，因此次切削，吃刀深度分别为=4mm和3mm。 p 查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r (表1.4)计算切削速度，耐用度t=45min 4 攀枝花学院本科课程设计 2 工艺规程设计 c292v=,k==161m/min (2.70m/s) v,，，0.810.81.54vxym0.180.150.3vvtaf4540.4p 确定机床主轴转速: 1000v10002.70，===15.72r/s (935r/min) ns,,d3.1455， 按机床取=900r/min=15r/s nw 实际切削速度为v=15r/s =127.17m/min 28粗车右端面时:吃刀深度=4mm，==0.08min atpm1150.460，， 414，车外圆时:==0.125min tm2150.460，， 11.3745，:倒角时:吃刀深度为=4mm，==0.03min at，2pm3150.460，， 232，车槽时:吃刀深度为a=2mm，==0.01min tpm4150.460，， 12,90粗车外圆及其左右端面时:吃刀深度为a=3mm，==0.03min tpm5150.460，， ，0，0.1233,45,100,0.06,0.34粗车及右端面时:吃刀深度为a=3mm，==0.09min tpm6150.460，，(在本工序未注明的进给量f和机床主轴转速分别为0.4mm/r和900r/min) nw 工序II:车削条件和参数跟工序I一致 504，粗车左端面时:吃刀深度为a=4mm，==0.15min tpm1150.460，， ，0.1293，,100,0.34粗车a外圆时:吃刀深度为=4mm，==0.03min tpm2150.460，， 51.545，:并倒时a:吃刀深度为=2.5mm，==0.02min t，2pm3150.460，， ，0,45,0.017工序III:以外圆面为精基准，选用刀号YG6，余量为1mm，查手册 a =0.5mm，取f=0.15mm/r，=1200r/min npw。 10v=377m/min ，==0.12min t，2m1精车外圆时:200.1560，，，0.1254,100,0.34精车及其左右端面时:v=377m/min ，==0.64min t，2m2200.1560，，，033,45,0.06精车外圆时:v=170m/min ，==0.40min t，2m2200.1560，， 25,90精车及其左右端面时:v=340m/min，==0.28min t，2m4200.1560，，，041,45,0.017精车的外圆时:v=170m/min ，==0.48min t，2m5200.1560，， 5 攀枝花学院本科课程设计 2 工艺规程设计 ，0.12，0,100,45,90,0.34,0.017并保证左端面，右端面和的外圆的跳动在0.03内。 工序IV:查《切削用量简明手册》，选取进给量f=0.36mm/r，d取16mm时，v=14m/min， vvkkkkm,,,,,,，,140.811.2/mintTvcvlvtv 1000v100014，t nr,,,222.9/min,d3.1416，0 ,16根据z525钻床说明书，钻可考虑选择，故取nr,272/minc fmmr,0.27/ nr,272/minc ，0.045912，,20，0粗镗孔时:吃刀深度为=0.45mm，==1.16min atpm16.670.45， 2145，:倒角时:吃刀深度为a=0.45mm，==0.02min t，2pm26.670.45，，0.045912，,20，0再精镗孔时:吃刀深度为a=0.1mm，==2.32min tpm3130.1， ,4,4工序V:用钻头钻通孔，钻孔时:选用查手册取标准值fmmr,0.2， nr,1900min 工序VI:由图可知零件左边余量为11mm，故可分二次粗铣，一次精铣，分别取aamm,,8，amm,4 pp12p3 选用，ffmmr,,0.36/f,0.18zz12z3 ， vvm,,110/minv,220cc12c3 ，tt,,0.82mint,0.41min123 由于零件的右边铣削余量为21mm ，故采用三次粗铣，一次精铣，分别取aamm,,8amm,4amm,1，， pp12p3p4 选用，，ffmmr,,0.36/f,0.25f,0.18zz12z3z4 vvm,,110/min，，v,220 v,140cc12c3c4 90 tt,,,0.82min12110 9090 ， t,,0.41mint,,0.64min34220140 6 攀枝花学院本科课程设计 2 工艺规程设计 ,4,6,5.8工序VII:扩通孔到，再铰孔到达所要求的精度查手册，钻时:选用 fmmr,0.71 查手册取标准值 nr,1900min1 ， 铰孔时:fmmr,0.5rn,39222min ,9,8.4工序VIII :由于钻4个孔，先用的钻头钻，然后再铰孔 钻孔时:、 fmmr,0.81Vm,10min1c 铰孔时:、 fmmr,0.62Vm,10min1c 由于速度是一样的所以 1000，V100010， cnr,,,330min,d3.149， 查表可知道取 nr,392min =0.04 mm =0.05 mm ttm1m2 ， 7 攀枝花学院本科课程设计 3 夹具设计 3 夹具设计 3.1 定位基准的选择 ，0,45，0.12,0.017由零件图知，由于左端面和右侧端面有一定的位置度要求，,100,0.34 ，0.12，0.045为了减少定位误差，以左端面为主要定位基准面，以内孔穿芯轴,100,20,0.34，0 ，0,45,0.017为辅助定位面，在右侧端面用夹紧螺母夹紧，再以螺钉锁定法兰盘沿芯 轴方向的旋转自由度，这一定位方案夹具设计简单，装夹方便可靠且容易拆卸工 件，固可行。 3.2 切削力及夹紧力计算 刀具:高速钢镶齿三面刃铣刀， ,250mmz,20， xuyFFCafazFpzeF,qwFFdn0 其中， Cammxfmm,,,,650,5,1.0,0.36,FpFz yammu,,,0.72,40,0.86,FeF dmmqwz,,,,225,0.86,0,200FF 0.720.86 65050.364020，，，，FN,,64730.86250所以， FFN,,1.17121H其中，水平分力: FFN,,0.31942v 垂直分力: 在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。 安全系数 ，KKKKK,1234 式中 K————基本安全系数1.2; 1 K————加工性质系数1.1; 2 K————刀具钝化系数1.1， 3 K————断续切削系数1.0; 4 8 攀枝花学院本科课程设计 3 夹具设计 'FKFN,,，，，，,1.21.11.11.0712110339所以， H 查文献[4]表3-26，知d=12mm的螺栓许用加紧力。由于φ12mmQ,12000N许 钩型螺栓长度小于所需夹紧长度，所以为方便夹紧，选用φ16mm的钩型夹紧螺栓夹紧，因此选用该螺栓加紧足以满足夹紧要求。 3.3 定位误差分析 夹具的主要定位元件为芯轴，该芯轴的尺寸公差规定为本零件在工作时与其相配的尺寸与公差相同。 由于该芯轴是根据零件定位方案设计的专用件，各定位面加工后对φ20H7mm孔的轴向位置偏差影响可以忽略不计。因此铣边时的位置加工偏差主要由芯轴中心位置尺寸偏差决定。查文献[4]表3-17，普通精度位置尺寸的极限偏差取?0.05mm