法蘭盤的機械加工工藝規(guī)程及銑平面工藝裝備設計

1、遼寧工程技術大學課 程 設 計全套CAD圖紙+工序卡，QQ題 目：法蘭盤的機械加工工藝規(guī)程及銑平面工藝裝備設計班級：渉機07-1姓名：學 號：指導教師：完成日期：一、設計題目法蘭盤的機械加工工藝規(guī)程及銑平面工藝裝備設計二、原始資料（1）被加工零件的零件圖（草圖） 1張（2）生產類型：中批或大批大量生產三、上交材料（1）被加工工件的零件圖 1張（2）毛坯圖 1張（3）機械加工工藝過程綜合卡片 1張（4）與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張（5）夾具裝配圖 1張（6）夾具體零件圖 1張（7）課程設計說明書（約50008000字） 1份四、進度安排(參考)（1）熟悉零件，畫零件圖 2天（2）選擇

2、工藝方案，確定工藝路線，填寫工藝過程綜合卡片 5天（3）工藝裝備設計（畫夾具裝配圖及夾具體圖） 9天（4）編寫說明書 3天（5）準備及答辯 2天五、指導教師評語成 績： 指導教師日期摘要機械制造課程設計是在我們學習機械制造技術基礎后進行的課程設計.通過此次設計對我們之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,提高了我們的操作能力.這次設計的是法蘭盤是CA6140臥式車床上的法蘭盤，它位于車床絲桿的末端，主要作用是標明刻度，實現縱向進給.首先我們要熟悉零件，了解法蘭盤的作用，接下來根據零件的性質和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。然后我們再根據定位基

3、準先確定精基準，后確定粗基準，最后擬定法蘭盤的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。AbstractMachinery Manufacturing Technology curriculum design is after learning Machinery Manufacturing Technology base course technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation project before conducting the various cour

4、ses of study by an in-depth comprehensive review of the total, is also a Theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an important position. This design is the flange is a CA6140 lathe horizontal flange, which is located lathe screw at the end, the main role

5、 is to indicate scale, to achieve vertical feed. First, we must familiarize themselves with spare parts, to understand the role of flange , the next according to the nature of components and parts diagram of the roughness on each face to determine the size and mechanical rough machining allowance. T

6、hen we re-positioning the benchmark according to first determine the precise benchmarks determined rough benchmark, the finalization process flange road map for developing the workpiece clamping program, draw fixture assembly diagram.目錄1、法蘭盤的工藝分析及生產類型的確定11.1 法蘭盤的用途 11.2法蘭盤的技術要求. 2 1.3法蘭盤的生產類型3 2.確定毛

7、坯繪制毛坯簡圖.42.1選擇毛胚.4 2.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量 5 2.2.1公差等級.62.2.2法蘭盤鑄造毛坯尺寸工差及加工余量.62.2.3. 繪制法蘭盤毛坯簡圖.73. 擬定法蘭盤工藝路線73.1定位基準的選擇.73.1.1精基準的選擇.73.1.2粗基準的選擇83.2表面加工方法的確定.83.3加工階段的表面加工方法的確定劃分.93.4工序的集中與分散.93.5工序順序的安排.10 3.5.1機械加工工序.103.5.2熱處理工序103.5.3輔助工序.103.6確定工藝路線.104加工余量、工序尺寸和工差的確定125. 切削用量、時間定額的計算.125.1、切削用量的

8、計算.12 5.1.1精銑工步125.1.2粗銑工步.12 5.2時間定額的計算.12 5.2.1基本時間tj的計算.13 5.2.2輔助時間ta的計算13 5.2.3其他時間的計算.14 5.2.4單件時間tdj的計算.146.夾具設計.156.1提出問題.156.2設計思想.156.3夾具設計.166.3.1定位分析 166.3.2切削力及夾緊力的計算176.3.3夾具操作說明177. 體會與展望18 8.參考文獻.19法蘭盤零件圖1、法蘭盤的工藝分析及生產類型的確定1.1、法蘭盤的用途題目給的零件是CA6140臥式車床上的法蘭盤，它位于車床絲桿的末端，主要作用是標明刻度，實現縱向進給。零

9、件的 100外圓上標有刻度線，用來對齊調節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調整的數值；外圓上鉆有底部為 mm上部為 的定位孔，實現精確定位。法蘭盤中部 的通孔則給傳遞力矩的標明通過，本身沒有受到多少力的作用。1.2、法蘭盤的技術要求：該法蘭盤的各項技術要求如下表所示：加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等級表面粗糙度(um)形位公差(mm)外圓面45-0.60IT6IT80.4法蘭盤左端面100-0.34+0.012IT111.60.03A21mm內孔2100.045IT71.6外圓面45-0.017+0IT133.290mm外圓面90IT110.4100外圓面100-0.034+0.12I

10、T130.8右端面IT1390mm突臺右端面IT131.690mm左端面IT130.4100mm突臺左端面IT131.60.03A槽3*23*2IT13100mm突臺右端面IT130.490mm突臺距軸線34mm被銑平面IT13 3.290mm突臺距軸線24mm被銑平面9mmIT130.44-9孔IIT134mm的孔4mmIT136mm的孔6mmIT133.2IT13該法蘭盤結構較復雜，形狀普通，屬一般的盤蓋類零件。主要加工表面有法蘭盤左、右端面，外圓面，要求其端面跳動度相對中心軸線滿足0.03mm，其次就是21孔及另外4-6孔的加工表面雖然在圓周上，但通過專用的夾具和鉆套能夠保證其加工工藝要

11、求。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度一般，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的精加工才可以達到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性要求較高。1.3、確定法蘭盤的生產類型法蘭盤重量為1.4kg，由表1-3知，法蘭盤屬輕型零件；由表1-4知，該法蘭盤的生產類型為大批生產。2、確定毛胚、繪制毛胚簡圖2.1選擇毛胚法蘭盤在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒有各種應力，毛胚選用鑄件即可滿足工作要求。該法蘭盤的輪廓尺寸不大，形狀較復雜，故采用金屬型鑄造。2.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量由表2-1至表2-5可知，可確定毛胚的尺寸公差及機械加工余量。2.2.1公差等級由法蘭盤的功用和技術要求，

12、確定該零件的公差等級為CT=10。2.2.2法蘭盤鑄造毛坯尺寸工差及加工余量項目機械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm備注100mm突臺左端面1.5*2=32.55表2-1至表2-5100mm突臺右端面1.5*2=32.24表2-1至表2-545mm外圓面1.5*2=32.1651表2-1至表2-5100突臺4*2=82.51108表2-1至表2-590突臺3.5*23.1497表2-1至表2-590左端面1.5*2=32.24表2-1至表2-590右端面1.5*2=32.55表2-1至表2-545外圓面3*2=62.2251表2-1至表2-521mm內孔3*2=62.8515表2-1

13、至表2-52.2.3繪制法蘭盤毛坯簡圖3、擬定法蘭盤工藝路線3.1、定位基準的選擇3.1.1精基準的選擇 根據該法蘭盤零件的技術要求，選擇法蘭盤45外圓面和21孔作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作基準進行加工，即遵循“基準統(tǒng)一”原則。21孔的軸線是設計基準，選用其作竟基準定位法蘭盤兩端面，實現了設計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的端面跳動度要求。選用法蘭盤右端面作為精基準同樣是遵循了“基準重合”原則，因為該法蘭盤在軸向方向上的尺寸多以該外圓面作設計基準。3.2.2粗基準的選擇 作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。這里選擇法蘭盤右端面端面和45外圓面作為粗基準

14、。采用45外圓面定位加工內孔可保證孔的壁厚均勻；采用法蘭盤右端面作為粗基準加工左端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。3.2 、表面加工方法的確定 根據法蘭盤零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方案備注45外圓面面IT80.8粗車-半精車-磨削表1-6至表1-845外圓面IT130.4粗車-半精車-磨削表1-6至表1-821mm內孔IT1131.6擴-鉸-精鉸表1-6至表1-890mm外圓面IT70.4粗車-半精車-磨削表1-6至表1-8100mm外圓面IT110.8粗車-半精車-精車表1-6至表1-890

15、mm突臺右端面IT131.6粗車-半精車-精車表1-6至表1-890mm突臺左端面IT130.4粗車-半精車-磨削表1-6至表1-8100mm突臺左端面IT131.6粗車-半精車-精車表1-6至表1-8100mm突臺右端面IT130.4粗車-半精車-磨削表1-6至表1-890mm突臺距離軸線34mm被銑平面IT133.2粗銑-精銑表1-6至表1-890mm突臺距離軸線24mm被銑平面IT130.4粗銑-精銑-磨削表1-6至表1-84-9孔IT13鉆表1-6至表1-84的孔IT13鉆表1-6至表1-86的孔IT133.2鉆-鉸表1-6至表1-83.3、加工階段的劃分該法蘭盤加工質量要求較高，可將

16、加工階段劃分為粗加工、半精加工精加工三個階段。在粗加工階段，首先將精基準（法蘭盤45外圓面和21孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗車法蘭盤左右端面、外圓面、車45外圓、及各倒角。在半精加工階段，完成各個外圓面的半精加工及退刀槽。在精加工階段，完成9*4孔，4-6孔的加工，磨削各個平面及外圓面并加工距離軸線24mm34mm的兩平面.3.4、工序的集中與分散 選用工序集中原則安排法蘭盤的加工工序。該法蘭盤的生產類型為大批生產，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加

17、工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置精度要求。3.5、工序順序的安排3.5.1機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準法蘭盤右端面和2100.045孔。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工法蘭盤各個端面，再加工4*9孔4-6孔，。3.5.2熱處理工序 鑄造成型后，對鑄件進行退火處理，可消除鑄造后產生的鑄造應力，提高材料的綜合力學性能。該法蘭盤在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒有各種應力，故采用退火處理即可滿足零件的加工要求。3.5.3輔助工序 在精加工后，安排100mm左端面鍍鉻、去毛刺、清洗和終檢工序。綜上

18、所述，該法蘭盤工序的安排順序為：鑄造熱處理基準加工粗加工半精加工精加工。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表列出了法蘭盤的工藝路線。工序號工 名序 稱工 序 內 容車間工段設 備工 藝 裝 備工 時準終單件5粗車直徑為100mm的右端面，柱體右端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具10鑄造15熱處理退火20擴孔直徑為21mm的孔C365L車床高速鋼錐柄擴孔麻花鉆，游標卡尺，通用夾具，塞規(guī)25粗鉸直徑為21mm的孔C365L車床高速鋼錐柄鉸刀，游標卡尺，通用夾具，塞規(guī)30精鉸直徑為21mm的孔C365L車床高速鋼錐柄機用鉸刀，游標卡尺，通用夾具塞規(guī)，35粗車直

19、徑為100mm的柱體右端面，直徑為90mm的左端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具45半精車直徑為100mm左右端面，直徑為90mm的右端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具50精車直徑為100mm的右端面，直徑為90mm的左端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具55粗車直徑為45，100mm，90mm的外圓面C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具60半精車直徑為45，100mm，90mm的外圓面C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具65粗車直徑為100mm柱體倒角C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具70粗車直徑為45mm柱體的過度圓角C365L車床外圓

20、車刀，游標卡尺，通用夾具75粗車直徑90mm的右端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具80半精車直徑90mm的右端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具85精車直徑90mm的右端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具90粗車車3*2退刀槽C365車床L端面車刀，游標卡尺，通用夾具95粗車直徑為45mm的過度圓角C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具100粗車 直徑為45mm外圓面C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具105半精車直徑為45mm外圓面C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具110精車直徑為100mm左端面直徑為90mm右端面C365L車床外圓車刀，游

21、標卡尺，通用夾具115粗銑直徑為90mm柱體兩側面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀，游標卡尺，專用夾具120精銑直徑為90mm柱體兩側面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀，游標卡尺，專用夾具115鉆孔直徑為4mm的孔Z525型立式鉆床右旋直柄麻花鉆，塞規(guī)，專用夾具120鉸孔直徑為6mm的孔Z525型立式鉆床硬質合金擴孔鉆，塞規(guī)，專用夾具125磨削磨削外圓面，直徑為100mm右端面，直徑為90mm的左端面Z525型立式鉆床右旋直柄麻花鉆塞規(guī)，專用夾具130磨削直徑為90mm距離軸線34mm和24mm的突臺M131W萬能磨床砂輪，專用夾具135刻字刻線140鍍鉻145去毛刺鉗工臺150清洗清洗機155終

22、檢4、加工余量、工序尺寸和工差的確定在這只確定擴-鉸-精鉸21孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-28可查得，擴孔余量Z精鉸=0.9mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.1mm;精鉸余量Z鉆=0.1mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，精鉸：IT8；粗鉸：IT10；擴：IT10。根據上述結果，再查標準公差數值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm;粗鉸：0.045mm;擴：0.084mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：210+0.015mm;粗鉸，19.80+0.054mm，擴：180+0.18mm。5、切削用量、時間定額的計算在這只計算粗銑-精銑距離

23、軸線34mm的面5.1、切削用量的計算5.1.1精銑的工步1) 進給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉進給量l=3mm f=0.14mm/min2）切削速度的計算 由表5-22，按鑄鐵硬度為200241HBS計算，切削速度v選取為0.29/s,由公式（5-1）n=1000vc/D=258.6r/min可求得該工序鉆頭轉速n=258.6 r/min v=nd=128m/min5.1.2 粗銑工步 1）切削深度的確定 取z=0.55mm。 2) 進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉進給量f=0.08mm/z。3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度v選取為21.6m/min,由公式

24、（5-1）n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉速n=43r/min ,參照表n=47.5r/min ,再將此轉速代入公式，可求出該工序的實際速度為v=nd/1000=23.87m/min。5.2、時間定額的計算5.2.1基本時間tj的計算（1）粗銑工步L=8mm，l1=38mm，l=5mmT=（l+l1+l2）/fm=(48+38+5)/960=0.09min=5.4s（2） 精銑工步L=l+l1+l2=91mmT=L/fm=91/75=1.2min=72s5.2.2輔助時間ta的計算根據第五章第二節(jié)所述，輔助時間ta與基本時間tj之間的關系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.

25、15 tj ,則各工序的輔助時間分別為：粗銑工步的輔助時間為：ta=0.15x5.4s=0.81s;的輔助時間為：ta=0.15x72s=10.8s;5.2.3. 其他時間的計算除了作業(yè)時間（基本時間和輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要的時間和準備與終結時間。由于法蘭盤的生產類型為大批生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%，這里均取3%，則各工序的其他時間可按關系式（3%+3%）（tj+ta）計算，它們分別為：粗銑工步的其他時間為：tb+tx =6%x(5

26、.4+0.81)= 0.9315s；精銑工步的其他時間為：tb+tx =6%x(72+10.8)=12.42s;5.2.4單件時間tdj的計算這里的各工序的單件時間分別為：粗銑工步tdj鉆=5.4+0.81+0.9315=7.1415s;粗鉸工步tdj粗鉸=72+10.8+12.42=98.22s;因此，此工序的單件時間tdj=tdj鉆+tdj粗鉸t=7.1415+98.22=105.3615s將上述零件工藝規(guī)程設計的結果，填入工藝文件。6.夾具設計夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現代化的機械和儀器的制造業(yè)

27、中，提高加工精度和生產率，降低制造成本，一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產率，從而降低生產成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。6.1提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；一個面限制3個自由度，定位心軸限制2個自由度，V型塊限制1個自由度。（2）怎樣夾緊；設計夾具由螺旋夾緊工件。（3）設計的夾具怎樣排屑；此次加工利用銑刀（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2設計思想設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。本夾具主要用

28、來對距軸線34mm面進行加工，這個精度要求為IT13，表面粗糙度Ra3.2，粗銑-精銑以可滿足其精度。所以設計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產效率，降低勞動強度。6.3夾具設計6.3.1定位分析（1）定位基準的選擇據夾具手冊知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。故銑該平面時，采用法蘭盤21孔內圓柱面作為定位基準。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個孔定位，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合b=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。j=（TD+T d+S）/2TD =0.050mmT d =0.011mmS=0.010mmj=0.0355mm6.3.2切削力及夾緊力的計算刀具：鑲片圓鋸齒銑刀Fz=9.81CFzae0.85af0.72do-86apzCFz-灰鐵30ae-側吃刀量8af-0.10.2（0.1）do-銑刀外徑160ap-背吃刀量0.