車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)目錄1、 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12、 夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203、 課程設(shè)計(jì)體會(huì) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 第一部分工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1. 零件圖工藝性分析1

2、.1零件結(jié)構(gòu)功用分析法蘭盤(pán)是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強(qiáng)度的一種零件。本法蘭盤(pán)是回轉(zhuǎn)面和平面的結(jié)合，內(nèi)部由階梯孔和螺紋孔組成，其要求有較高的耐磨性，較高的強(qiáng)度和回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。1.2零件技術(shù)條件分析 1）法蘭盤(pán)本身精度：外圓80尺寸公差等級(jí)IT11，表面粗糙度Ra為1.6m，52尺寸公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度Ra為1.6m，120尺寸公差等級(jí)IT14，表面粗糙度Ra為3.2m，內(nèi)孔62公差等級(jí)為IT7，36尺寸公差等級(jí)IT6，65表面粗糙度Ra為1.6m，距離36為34.5的平面公差等級(jí)IT13。 2）位置精度，內(nèi)孔62相對(duì)于基準(zhǔn)面A、B的跳動(dòng)量要求為0.04。 3）加工此零件時(shí)，應(yīng)

3、盡量統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，減少裝夾次數(shù)，這樣有利于保證零件的加工精度。1. 3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此法蘭盤(pán)是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但零件精度要求高，零件選用材料HT150，該材料用于強(qiáng)度要求不高的一般鑄件，不用人工實(shí)效，有良好的減振性，鑄造性能好。對(duì)法蘭盤(pán)的基本要求是高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，因而安排法蘭盤(pán)加工過(guò)程應(yīng)考慮到這些特點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的零件圖如下： 法 蘭 盤(pán) 2. 毛坯選擇2.1毛坯類(lèi)型1、根據(jù)零件材料HT150確定毛坯為鑄件，由于要加工與36的孔中心線距離分別為54和34.5的兩平面，若毛坯外型鑄成120的外圓，材料浪費(fèi)太嚴(yán)重，因此將兩平面直接鑄出

4、。且3-11和3-16.5的內(nèi)孔不鑄出，均在鉆床上鉆出后加工。2. 由于本零件要求生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，毛坯鑄造方法選用金屬型鑄造（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P4表1.2-1），鑄造的毛坯尺寸公差等級(jí)為8級(jí)（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P6表1.2-5），選擇錯(cuò)型值為0.7（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P6表1.2-4）。2.2毛坯余量確定對(duì)于批量生產(chǎn)的鑄件加工余量（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P7表1.2-7），初步將本零件的加工余量定為5mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.8. 2.3毛坯零件合圖草圖 3機(jī)加工工藝路線確定3.1加工方法分析確定該零件是法蘭盤(pán)，中批量生產(chǎn)。由于此零件較為簡(jiǎn)單，但精度

5、要求較高，為保證加工精度和表面粗糙度的要求，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，由于該法蘭盤(pán)是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，根據(jù)具體需要初步確定的加工方法有車(chē)、銑、磨、鏜、鉆等。3.2加工順序的安排本著先粗后精、先主后次、基準(zhǔn)先行、先面后孔的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，先以外圓80為粗基準(zhǔn)粗車(chē)52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面、長(zhǎng)度方向?yàn)?0的右端面和120的外圓，調(diào)頭裝夾以52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)粗車(chē)80的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?0的左端面和長(zhǎng)度方向?yàn)?5的左端面，再以粗車(chē)后的外圓80為精基準(zhǔn)半精車(chē)52的外圓、和120的外圓粗鏜，半精鏜36的內(nèi)孔，以52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面為

6、基準(zhǔn)粗鏜62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的內(nèi)孔，繼續(xù)半精鏜65、62、及4X0.5的槽，車(chē)出M64X1.5的螺紋，以外圓80為基準(zhǔn)粗銑長(zhǎng)度為54的左端面和長(zhǎng)度為34.5的兩平面，以36的內(nèi)孔、62.4內(nèi)孔和長(zhǎng)度為60的右端面及34.5的平面定位鉆3-11和3-16.5的孔，然后擴(kuò)3-16.5的孔，然后在繼續(xù)鉆出18和4的孔，磨80的外圓和長(zhǎng)度為60和15的左端面，磨52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角，以52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)精鏜62的孔，以80的外圓為基準(zhǔn)精鏜36的內(nèi)孔，然后用浮動(dòng)鏜刀塊精鏜36的內(nèi)孔并加工出6X6的半圓槽。3.3定位基

7、準(zhǔn)選擇先以80為基準(zhǔn)加工52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面和120的外圓，再以52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)加工左端部分，再以外圓定位加工內(nèi)孔和螺紋，以36的內(nèi)孔、6X6的半圓槽和長(zhǎng)度為60的右端面定位鉆孔、擴(kuò)孔。3.4加工階段的劃分說(shuō)明加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。3.5主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖1、鑄 鑄造、清理2、熱處理 正火3、粗車(chē)52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面、長(zhǎng)度為60的右端面、120 的外圓4、粗車(chē)80的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?0的左端面和長(zhǎng)度方向?yàn)?5的左端面5、半精車(chē)52的外圓和120的外圓、粗鏜36的內(nèi)孔、半精鏜36的內(nèi)孔6、粗鏜62.4、62、65、

8、及4X0.5的槽、58的內(nèi)孔、半精鏜65、62及4X0.5的槽、車(chē)出M64X1.5的螺紋7、粗銑長(zhǎng)度為54的左端面和長(zhǎng)度為34.5的兩平面8、鉆3-11的孔 、擴(kuò)3-16.5的孔9、鉆出18和4的孔10、熱處理：退火11、去毛刺（在所有側(cè)面去除機(jī)械加工所留下的毛刺）12、清洗吹凈在乳化液中清洗法蘭盤(pán)，保證沒(méi)有鐵削、油污和其他贓物，清洗時(shí)間不少于3min，清洗的同時(shí)通入壓縮空氣以提高清洗效果，清洗后用壓縮空氣吹凈零件，并用擦布擦凈表面。13、檢驗(yàn)14、表面淬火15、磨80的外圓和長(zhǎng)度為60和15的左端面、磨52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角 16、精鏜62的孔17、精

9、鏜36的內(nèi)孔18、用浮動(dòng)鏜刀塊精鏜36的內(nèi)孔并加工出6X6的半圓槽 19、去毛刺吹凈20、檢驗(yàn)4.工序尺寸及其公差確定52工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄571.8571.8 粗車(chē) 54.2 2.8 0.04654.7 半精車(chē) 52.4 1.8 0.01952.9 磨削 52 0.4 0.0195280工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄851.8851.8 粗車(chē) 80.4 4.6 0.2280.4 磨削 80 0.4 0.1980120工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄1251.81251.8 粗車(chē) 121.5 3.5 1121.5 半精車(chē) 120 1.5 21

10、2062工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄571.8571.8 粗鏜 60 3 0.1960 半精鏜 61.5 1.5 0.07461.5 精鏜62 0.5 0.036265工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 57 粗鏜 764 半精鏜 165 62.4工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 57 粗鏜 5.462.436工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄311.8311.8 粗鏜 33.1 2.1 0.1633.1 半精鏜 34.6 1.5 0.134.6精鏜35.61 0.03935.6浮動(dòng)鏜刀塊精鏜36 0.40.023615工藝路線工序余量工序尺寸鑄20粗車(chē)4.515.5 磨削0.

11、51560工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 65 粗車(chē) 4.660.4 磨削 0.46011工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 111116.5工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 1111 擴(kuò) 5.516.518工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 18184工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 445.設(shè)備及其工藝裝備確定所用的設(shè)備有：CA6140、立式銑床、搖臂鉆床、清洗機(jī)、檢驗(yàn)臺(tái)、外圓磨床。夾具有：三爪卡盤(pán)、虎鉗、鉆直孔專(zhuān)用夾具、鉆斜孔專(zhuān)用夾具、磨床專(zhuān)用夾具。刀具有：90度車(chē)刀、車(chē)用鏜刀、銑刀、11、4、18、16.5鉆頭、砂輪、切斷刀。量具有：千分尺、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用卡規(guī)、專(zhuān)用通規(guī)、止規(guī)。6切削用量及工時(shí)定額確定（1）

12、 粗車(chē)52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面、長(zhǎng)度為60的右端面、120時(shí)：（T1=T輔 T2=T機(jī) T3=T工 T4=T休）（車(chē)刀刀桿尺寸BXH取20X30）切削用量：ap=10.85 由表5.3-1得：f=0.9mm/r 由表5.3-20查得 v=46m/min 則n=318x46/57=256.63=257r/mm工時(shí)定額：由表3.3-1得：裝夾工件時(shí)間為0.08min由表3.3-2得：松開(kāi)卸下工件時(shí)間為0.06min，由表3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為：（0.02+0.03）X18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min由表3.3-4得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.1+0.15+0

13、.08+0.1=0.43minT1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時(shí)間分別為：T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min則T總=T1+T2+T3+T4+T基=73.84min（2）粗車(chē)80的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?0的左端面和長(zhǎng)度方向?yàn)?5的左端面：切削用量：（車(chē)刀刀桿尺寸BXH取25X25）ap=4.6 ，由表5.3-1得f=0.8，由表5.3-20查得v=53m/min，則n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min工時(shí)定額：由表3.3-1得：

14、裝夾工件時(shí)間為0.08min由表3.3-2得：松開(kāi)卸下工件時(shí)間為0.06min，由表3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為：0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+（0.03+0.02+0.03+0.02）X9=1.16min由表3.3-4得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.1+0.09+0.08=0.27minT1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min由表5.4-1得機(jī)動(dòng)時(shí)間為：T2=（0.04+0.03）X3=0.21min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時(shí)間分別為：T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16

15、min則T總=T1+T2+T基+T3+T4=75.94（3）半精車(chē)52的外圓和120的外圓、粗鏜36的內(nèi)孔、半精鏜36的內(nèi)孔：切削用量：（刀尖圓弧半徑取0.5）ap=3由表5.3-2得：f=0.15mm/r 由表5.3-20得：v=100m/min 則n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min工時(shí)定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15minT基=135x5/578x0.15x3=2.29minT總1=T1+T2+T3+T4+T基=74.79min粗鏜36的內(nèi)孔：切削用量：ap=2.1 由表5.3-3得f=0.3mm/r由表5

16、.3-20得v=110m/min 則n=318v/d=318x110/31=1129r/min工時(shí)定額：（同上）T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7minT總2=76.64min半精鏜36的內(nèi)孔：切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/33=1108r/min工時(shí)定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=5

17、0x5/1108x0.15x1.5=1minT總3=76.47min則T總=227.9min(4) 粗鏜62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的內(nèi)孔、半精鏜65、62及4X0.5的槽、車(chē)出M64X1.5的螺紋時(shí)：切削用量： ap=7 由表5.3-3得f=0.5mm/r 由表5.3-20得v=67m/min 則n=318v/d=318x67/57=374r/min工時(shí)定額：（同上）T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min T基=lz/nfap=145x5/374x0.5x7=0.55minT總1=T1+T2+T3+T4+T基=78.35min 半精鏜65、

18、62及4X0.5的槽時(shí)：切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min工時(shí)定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=100x5/590x0.15x1.5=3.77minT總2=80.27min車(chē)出M64X1.5的螺紋：切削用量：ap=1.6 由表5.3-1得f=1.2mm/r 由表5.3-20得v=70m/min則n=318v/d=318x70/62=359r/min工時(shí)定額：T1=0.74min T2=0.07min T3=56

19、min T4=15minT基= lz/nfap=50X5/359X1.2X1.6=0.36 minT總3=71.83min 則T總=230.45min(5) 粗銑長(zhǎng)度為54的左端面和長(zhǎng)度為34.5的兩平面：切削用量：ap=2.5 由表6.3-2得f=0.25mm/r 由表6.3-21得v=120m/min 則n=318v/d=318x120/112=341r/min工時(shí)定額：由表6.4-1得T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120X0.25=2.2 min由表3.3-7得操作時(shí)間為0.5 min 由表3.3-8得測(cè)量工件時(shí)間為0.24minT1=1.98min T3=51min T4

20、=15minT基=lz/nfap=300X5/341X0.25X2.5=7.04minT總=75.02min(6) 鉆3-11的孔：切削用量：ap=15 由表7.3-1得f=0.6mm/r 由表7.3-11得 v=12m/min n=318v/d=318x12/11=347r/min工時(shí)定額：T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12 min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)T基=15X11/347X0.6X15=0.05 min由表3.3-9得裝夾工件的時(shí)間為0.17 min由表3.3-10得松卸工件的時(shí)間為0.15 min由表3.

21、3-11得操作時(shí)間為0.4 min由表3.3-12得測(cè)量工件的時(shí)間為0.04min則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總1=62.81min 擴(kuò)3-16.5的孔： 切削用量：ap=10 由表7.3-2得f=0.6mm/r 由表7.3-12得v=25.1m/min則n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min工時(shí)定額：由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min【lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】由表3.3-9得裝夾工件時(shí)間為0.17min

22、由表3.3-10的松卸工件時(shí)間為0.15min由表3.3-11得操作機(jī)床時(shí)間為0.42 min 由表3.3-12得測(cè)量工件時(shí)間為0.05minT1=0.79min T3=47min T4=15min T基=10x16.5/484x0.6x10=0.06minT總2=62.89 min T總=125.7 min（7）鉆出18和4的孔切削用量：ap=11 由表7.3-1得f=0.8mm/r 由表7.3-11得 v=13m/min n=318v/d=318x13/18=230r/min工時(shí)定額：鉆18深2的孔：T2=Lw+Lf+Lt/fn=2+5.29+0/0.8X230=0.04 min (Lf=

23、dm/2cotkr=18/2cot120=5.29)T基=2X18/230X0.8X2=0.1 min鉆4深11的孔：T2=Lw+Lf+Lt/fn=11+1.18+0/0.8X230=0.07 min (Lf=dm/2cotkr=4/2cot120=1.18)T基=11X4/230X0.8X11=0.02 min由表3.3-9得裝夾工件的時(shí)間為0.17 min由表3.3-10得松卸工件的時(shí)間為0.15 min由表3.3-11得操作時(shí)間為0.4 min由表3.3-12得測(cè)量工件的時(shí)間為0.04min則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總=62.99min（8）磨8

24、0的外圓和長(zhǎng)度為60和15的左端面：切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/80=88r/min工時(shí)定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時(shí)間為0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作時(shí)間為0.35min 由表3.3-16得測(cè)量工件時(shí)間為0.08minT1=0.51min T3=60min T4=15min T基=108x0.4/88x0.4x0.4=3.09minT總1=78.6min磨52的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/

25、r v=22m/min則n =318v/d=318X22/52=135r/min工時(shí)定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時(shí)間為0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作時(shí)間為0.35min 由表3.3-16得測(cè)量工件時(shí)間為0.21minT1=0.64min T3=60min T4=15min T基=103x0.4/135x0.4x0.4=1.91minT總2=77.55min T總=156.15min(9) 精鏜62的孔：切削用量：ap=0.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min工

26、時(shí)定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=70x5/590x0.15x0.5=7.9minT總=84.4min(10) 精鏜36的內(nèi)孔：切削用量：ap=1由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=123m/min 則n=318v/d=318x123/36=1087r/min工時(shí)定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1087x0.15x1=1.53minT總=77min(11) 用浮動(dòng)鏜刀塊精鏜36的內(nèi)孔切出6X6的半圓槽：切削用量

27、：ap=0.4 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=140m/min 則n=318v/d=318x140/36=1237r/min工時(shí)定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1237x0.15x0.4=3.37minT總=78.84min第二部分第8號(hào)工序夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1. 工序尺寸精度分析由工序圖可知此工序的加工精度要求不高，具體加工要求如下：鉆3-11孔，深度為15.5，并擴(kuò)3-16.5孔，深度為10.25，無(wú)其它技術(shù)要求，該工序在搖臂鉆床上加工，零件屬中批量生產(chǎn)。2. 定位方案確定根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件五個(gè)自由度，即x移動(dòng)、y移動(dòng)、x轉(zhuǎn)動(dòng)、y轉(zhuǎn)動(dòng)、z轉(zhuǎn)動(dòng)，但為了方便的控制刀具的走刀位置，還應(yīng)限制z移動(dòng)一個(gè)自由度，因而工件的六個(gè)自由度都被限制，由分析可知要使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。選以36的內(nèi)孔和長(zhǎng)度為60的右端面及長(zhǎng)度為34.5的平面為定位基準(zhǔn)。（見(jiàn)工序圖）3. 定位元件確定1、選擇定位元件：由于本工序的定位面是36的內(nèi)孔和長(zhǎng)度為60的右端面及長(zhǎng)度為34.5的平面，所以?shī)A具上相應(yīng)的定位元件選為兩個(gè)平面和一個(gè)芯軸。（注：定位基準(zhǔn)選擇及受力分析見(jiàn)工序圖）2、確定定位元