設(shè)計方案“CA車床法蘭盤”零件機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備機械制造技術(shù)基礎(chǔ)說明書

1、個人資料整理 僅限學習使用法蘭盤加工工藝課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：設(shè)計“CA6140車床法蘭盤”零件的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備設(shè)計者班級學號指導老師：2018年7月8日目錄序言<3一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確實定<3< 一零件的工藝分析<3< 二零件的生產(chǎn)類型<4二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖<4< 一確定毛坯的制造形式<4< 二確定機械加工余量，確定毛坯尺寸和公差<4< 三確定毛坯尺寸<4（四確定毛坯尺寸公差<5（五設(shè)計毛坯圖<5三、選擇加工方法，制定工藝路線<6<一定位基準的選擇

2、<6<二零件外表加工方法的選擇<6四、工序設(shè)計<7五、確定切屑用量及基本時間<116、 夾具設(shè)計<197、 設(shè)計小結(jié)<21參考文獻<21序言機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教案環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還存在許多不足之處，希望老師多加

3、指教。一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確實定一零件的工藝分析100外圓，100右端面，左45外圓，90外圓，90左端面，100左端面，90后側(cè)面，6小孔。有兩個端面跳動的位置要求，基準均為20孔的軸心。為了保證零件主要外表粗糙度的要求，防止加工時由于切削量較大引起工件變形或可能劃傷已加工外表，故整個工藝過程分為粗加工和精加工。整個加工過程中，無論是粗加工階段還是精加工階段，都應(yīng)該遵循“先面后孔，先主后次，先粗后精”的加工原則。二零件的生產(chǎn)類型根據(jù)題目的要求，可知生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖（一）確定毛坯的制造形式：該零件的材料為球HT20Q而且零件的外表一些精度要求

4、較高，為了可以簡化加工工藝路線，采用精度比較高的機器造型金屬模鑄造。使得最終加工的方便和降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)率，創(chuàng)造出更多有用的價值。二確定機械加工余量，確定毛坯尺寸和公差.查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-1,確定大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件，采用金屬型鑄造時，其公差等級CT均為9級。再查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-3,確定鑄件尺寸公差CT,查表5-5和5-4,確定鑄件機械加工余量RAM.三確定毛坯尺寸根據(jù)上面二的描述，在零件圖的基礎(chǔ)上，將需要加工的外表的原來尺寸和加工余量合起來，即對軸狀的尺寸，毛坯尺寸R為R=F+RMA+CT/2（面力口工余量;R=F+2*RMA+CT吸面力口工余量

5、;而對孔狀的尺寸，毛坯尺寸R為R=F-RMA-CT/2單面加工余量;R=F-2*RMA-CT/2雙面加工余量。從而確定了毛坯的各個部分的尺寸。如下表所述：/mm零件尺寸單面加工余量鑄件尺寸零件尺寸單面加工余量鑄件尺寸4550100的寬9mm100左41mm的尺寸9090的長8mm3.694.50全長91mm95630四確定毛坯尺寸公差根據(jù)上面二中的介紹，確定了每一個鑄件的尺寸公差，其零件毛坯每個尺寸的公差如下表所述：毛坯尺寸OU毛坯尺寸OU50+1右41的尺寸+90的長8mm+100的寬9mm+五設(shè)計毛坯圖根據(jù)以上確定的尺寸，已經(jīng)基本可以確定毛坯的零件圖。其次還要考慮到其周邊的倒角。均取為R5

6、,其最終的零件的毛坯圖如下所示：三、選擇加工方法，制定工藝路線基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的很重要的工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證。生產(chǎn)率得以提高；否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件成批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（一）定位基準的選擇對于零件而言，盡可能選擇不加工外表為粗基準。而對有假設(shè)干個不加工外表的工件，則應(yīng)以與加工外表要求相對位置精度較高的不加工外表作粗基準。先以右端面為基準加工工序一，再以左端面為基準加工工序二，以20孔的通過軸線的豎直面為基準加工90的前后側(cè)面。二零件加工方法的選擇考慮到工件的復雜性，一下難以確定最終的工藝路線。首先根據(jù)零件外表的

7、粗糙度確定零件需要加工的外表。先以右端面為基準進行工序一的加工，再以左端面為基準進行工序二的加工，然后銃出90的前后側(cè)面，在對粗糙度要求比較高的便面進行半精車，精車。在磨1粗車粗車大端面、面，倒角、倒E100mm外圓、100mm右側(cè)司、粗車左45mn#圓、倒圓、前對工件進行淬火。因為有些外表的粗糙度值要到達0.4,再對這些外表進行磨削。最后是孔的加工。根據(jù)以上對工序路線的分析，從而確定最終的加工路線如下所示：及臺階面2粗車粗車小端面、大傕J角、粗車右45mm#圓、溝槽、90mmz卜圓、倒角，及臺階面3粗銃-半精銃粗銃-半精銃90mmf側(cè)面4粗銃-半精銃粗銃-半精銃90mm側(cè)面5半精車-精車10

8、0mmz卜左端面，100mmz卜圓、100mm端面、左45外圓、90mm左端面、90mm外圓、90mm右端面、右45mm外圓6淬火7磨削-精磨100mm#圓、100mm端面、左45mm外圓、90mm端面、90mmz卜圓8精磨90mml側(cè)面9擴孔-錢孔-精錢20mmFL10鉆孔-錢孔左45外圓的孔11鉆孔4x9mnfL12去毛刺去除全部毛刺13終檢按零件圖樣要求全面檢查四、工序設(shè)計“法蘭盤”零件材料為HT200,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用機器造型金屬模鑄造毛坯.根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長91順，寬100mm,高100mm,故最大輪廓尺寸為100項。按照機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-1,取公差等

9、級CT為9級，按照機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-3,取鑄件機械加工余量等級為F級。一圓柱面的工序尺寸1.100mn#圓的加工余量毛坯尺寸為0106.4mm粗車余量：雙邊為Z=5mm,口工精度等級IT11,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.22半精車-精車余量：雙邊雙邊為Z=1.1mm,加工精度等級為IT8,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.054磨削-精磨余量：雙邊加工余量為Z=0.3mm,加工精度等級為IT6,所以最后得到的尺寸為1000mm.,得到的粗糙度0.4-0.1um。-0.0222.90mmz卜圓的加工余量毛坯尺寸為96.4mm粗車余量：雙邊為Z=5mm,口工精度等級IT1

10、1,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.22半精車-精車余量：雙邊雙邊為Z=1.1mm,加工精度等級為IT8,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.054磨削-精磨余量：雙邊加工余量為Z=0.3mm,加工精度等級為IT6,所以最后得到的尺寸為900mm.,得到的粗糙度0.4-0.1um。-0.0223 .左45mn#圓的加工余量毛坯尺寸為050mm粗車余量：雙邊為Z=3.8mm加工精度等級IT11,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.16半精車-精車余量：雙邊雙邊為Z=1mm,加工精度等級為IT8,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.039磨削-精磨余量：雙邊加工余量為Z=0.2mm,加工精度等

11、級為IT6,所以最后得到的尺寸為450mm.,得到的粗糙度0.4-0.1um。-0.0164 .右45mmz卜圓的加工余量毛坯尺寸為050mm粗車余量：雙邊為Z=4mm,口工精度等級IT11,所以本工序得到的尺寸為460mm.-0.16半精車-精車余量：雙邊雙邊為Z=1mm,加工精度等級為IT8,所以本工序得到的尺寸為450mm.得到的粗糙度-0.0395 .20mmO勺加工較孔一精較后，加工精度等級為IT8,所以本工序得到的尺寸為200mm,得到的粗糙度1.6-0.8um.6 .左45外圓的孔加工鉆孔-較孔后，加工精度等級為IT8,所以本工序得到的尺寸為60mm,得到的粗糙度1.6-0.8u

12、m.二確定軸向工序尺寸1 .100的寬9mm勺加工余量粗車余量：2=0.8左端面+0.8右端面=1.6mm加工精度等級IT11,所以本工序得到的尺寸為110mm.-0.09半精車-精車余量：2=0.8左端面+0.8右端面=1.6mm加工精度等級IT8,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.022磨削-精磨余量：2=0.4右端面=0.4mm加工精度等級IT6,所以本工序得到的尺寸為90mm.-0.0092 .90的寬8mm勺加工余量粗車余量：2=0.8左端面+0.8右端面=1.6mm加工精度等級IT11,所以本工序得到的尺寸為100mm.-0.09半精車-精車余量：2=0.8左端面+0.8右端面=

13、1.6mm加工精度等級IT8,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.022磨削-精磨余量：2=0.4左端面=0.4mm加工精度等級IT6,所以本工序得到的尺寸為80mm.-0.0093 .左41mm勺尺寸的加工余量根據(jù)尺寸鏈可得：毛坯尺寸為37mm粗車后為37+0.8X2=38.6mm,半精車-精車后為38.6+0.8X2=40.8mm,磨削-精磨后為40.8+0.4X2=41mm.4 .左41mm勺尺寸的加工余量根據(jù)尺寸鏈可得：毛坯尺寸為41.8mm,粗車后為41.8-2.4+0.8=40.2mm,半精車-精車后為40.2+0.8=41mm.磨削-精磨后為40.8+0.4X2=41mm.五.確

14、定切削用量及基本時間粗車大端面、100mm#圓、100mm側(cè)面，倒角、傕J圓、粗車左45mm#圓、倒圓、及臺階面1 .粗車大端面由于是粗加工，選擇左切車刀DJNL2520-1506,查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-56,選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.6mm/r。則可以求得進給速度=250X0.6=0.15m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進給量，查得切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=53.2/(250*0.6>=0.355min。2 .粗車100mn#圓，倒角根據(jù)

15、切削深度2.5m棚口進給量，查得切削速度為141.3m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=11.8/(600*0.18>=0.109min。3 .粗車100mm&端面，倒圓選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.6mm/r。則可以求得進給速度=250X0.6=0.15m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進給量，查得切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=25.7/(250*0.6>=0.171min4 .粗車左45mn#圓、倒圓根據(jù)切削深度

16、1.9mm®進給量，查得切削速度為141.3m/min切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=29.8/(600*0.18>=0.276min。5 .粗車90左端面選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.6mm/r。則可以求得進給速度=250X0.6=0.15m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進給量，查得切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為粗車小端面、大倒角、粗車右45mmz卜圓、溝槽、90mmz卜圓、倒角，及臺階面1 .粗車小端面選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為250

17、r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.6mm/r。則可以求得進給速度=250X0.6=0.15m/min。根據(jù)車削深度為1.2mm和進給量，查得切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，兩次粗車即可完成，則機開工時為T=2*25/(250*0.6>=0.333min。2 .粗車右45外圓根據(jù)切削深度2m而進給量，查得切削速度為141.3m/min切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=39.4/(600*0.18>=0.365min。3 .大倒角切削速度為141.3m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，兩次粗車可完成，則機

18、開工時為T=2*9.9/(600*0.18>=0.183min。4 .粗車90mm&端面選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.6mm/r。則可以求得進給速度=250X0.6=0.15m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進給量，查得切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=25.2/(250*0.6>=0.168min。5 .溝梢選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.6mm/r。則可以求得進給速度=250X0.6=0.1

19、5m/min。根據(jù)車削深度為2mmF口進給量，查彳#切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，兩次粗車即可完成，則機開工時為T=2*2.2/(250*0.6>=0.029min。6 .粗車90mmz卜圓，倒角根據(jù)切削深度2.5mm進給量，查得切削速度為141.3m/min切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=10/(600*0.18>=0.092min。精車一半精車100mm&端面、100mmz卜圓,100mm端面、左45外圓、90mm£端面、90mn#圓、90mm&端面、右45mmz卜圓1 .半精車-精車100mmfc端

20、面由于是精加工，選擇左切車刀DJNL2520-1506,查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-56,選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為900r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.4mm/r。則可以求得進給速度=900X0.4=0.36m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進給量，查得切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=50.7/(900*0.4>=0.141min。2 .半精車-精車100m的卜圓選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為1120r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.10mm/r。則可以求得進給速度=

21、1120X0.10=0.112m/min。根據(jù)車削深度為0.55mmffi進給量，查得切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=10.2/(1120X0.10>=0.091min。3 .半精車-精車100mm端面選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為900r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.4mm/r。則可以求得進給速度=900X0.4=0.36m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進給量，查得切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=27.05/(900*0.4>=0.07

22、5min。4 .半精車-精車左45外圓選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為1120r/min,進給量0.1mm/r,則可以求得進給速度=1120X0.10=0.112m/min。根據(jù)切削深度0.5m棚口進給量，查得切削速度為141.3m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=31.4/(1120X0.10>=0.280min。5 .半精車-精車90mm端面選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為900r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.4mm/r。則可以求得進給速度=900X0.4=0.36m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進給量，查得切削速度為36.11m/mi

23、n。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=23.1/(900*0.4>=0.064min6 .半精車-精車90mmz卜圓選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為1120r/min。根據(jù)工件的直徑，車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.10mm/r。則可以求得進給速度=1120X0.10=0.112m/min。根據(jù)車削深度為0.55mmffi進給量，查得切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=9.2/(1120X0.10>=0.082min。7 .半精車-精車90mm&端面選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為900r/min。根據(jù)工件的直徑，車

24、刀刀桿尺寸和車削深度選擇進給量f=0.4mm/r。則可以求得進給速度=900X0.4=0.36m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進給量，查得切削速度為36.11m/min。切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=22.55/(900*0.4>=0.063min。8 .半精車-精車右45m的卜圓選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為1120r/min,進給量0.1mm/r,則可以求得進給速度=1120X0.10=0.112m/min。根據(jù)切削深度0.5m棚口進給量，查得切削速度為141.3m/min。切削長度=41-7=34mm切削工時：根據(jù)加工余量，一次粗車即可完成，則機開工時為T=3

25、4/(1120X0.10>=0.304min擴孔-錢孔一精錢20mnfL查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-65,選擇Z550的轉(zhuǎn)速為500r/min,設(shè)選擇擴孔鉆為整體高速鋼直柄擴孔鉆D21.8。查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-128,根據(jù)材料和孔徑，選擇進給量f=1mm/r則可以求得進給速度=。根據(jù)材料的硬度和進給量，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-133,選擇切屑速度為21m/min。切削工時：根據(jù)鉆孔深度L=91mm則機開工時為查手冊，I-I取可為4mm,而Ix.切屑深度為0.14mm查機械制造技術(shù)基石課程設(shè)計指南表5-65,選擇Z550的轉(zhuǎn)速為500r/min,選擇較刀

26、為錐柄機用錢刀D21.94mm查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-129,根據(jù)材料和孔徑，選擇進給量f=0.6mm/r則可以求得進給速度=500X0.6=0.3m/min。根據(jù)材料的硬度和進給量，選擇切削速度為8.8m/min。切削工時：根據(jù)鉆孔深度L=91mm則機開工時為日查手冊，匚三I取21為30mm,而T=(91+30+8>/(500X0.6>=0.43min.切屑深度為0.06mm查機械制造技術(shù)基石課程設(shè)計指南表5-65,為了提高切屑精度，選擇Z550的轉(zhuǎn)速為735r/min,選擇較刀為錐柄機用錢刀D22mm查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-129,根據(jù)材料和孔徑，選擇進給量f=0.2mm/r則可以求得進給速度=735X0.2=0.147m/min。根據(jù)材料的硬度和進給量，選擇切屑速度為8m/min。切削工時：根據(jù)鉆孔深度L=91mm則機開工時為查手冊,取口為30mm,擴孔4x9mmfL(1)切削用量刀具選