法蘭盤的加工工藝鉆4×Ф9孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)【全套資料CAD圖紙打包】,全套資料CAD圖紙打包,法蘭盤,加工,工藝,鉆床,夾具,設(shè)計(jì),全套,資料,cad,圖紙,打包
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目：制定圖5-46CA6140法蘭盤零件的加
工工藝，設(shè)計(jì)鉆4*Φ9孔的鉆床夾具
專 業(yè)：
班 級(jí)：
學(xué) 號(hào)：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
機(jī)械工程系
201X年1月4日
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)題目：制定圖5-46CA6140法蘭盤零件的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆床4*φ9孔的鉆床夾具
設(shè)計(jì)要求： 1、中批生產(chǎn)；
2、選用通用設(shè)備；
3、采用手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)；
設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1、繪制加工工件圖，計(jì)算機(jī)繪圖；
2、制訂零件的加工工藝過程，填寫零件加工工藝過程卡一張和鉆4*φ9孔工序的工序卡。
3、設(shè)計(jì)指定的工序夾具，繪制夾具全套圖紙；
4、編寫設(shè)計(jì)說明書一份，按照畢業(yè)論文的格式寫；
5、答辯時(shí)交全套夾具工程用圖紙、設(shè)計(jì)說明書、工藝過程卡和工序卡，并交電子文稿 。
設(shè)計(jì)時(shí)間：20XX年12月17日至2013年1月4日
答辯時(shí)間：20XX年1月4日
班 級(jí)：
學(xué) 號(hào)：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
系 主 任：
20XX年12月15日
I
序言
機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
通過本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉：
1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。
2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3.會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。
就我個(gè)人而言，通過這次設(shè)計(jì)，基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。
目錄
設(shè)計(jì)任務(wù)書 I
序言 II
課程設(shè)計(jì)說明書正文：
第1章 零件的分析 5
1.1 零件的作用 5
1.2 零件的工藝分析 5
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
2.1 確定毛坯的制造形式 6
2.2 基面的選擇 6
2.3 制定工藝路線 6
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9
2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 12
第3章 專用夾具設(shè)計(jì) 43
3.1 設(shè)計(jì)主旨 43
3.2 夾具設(shè)計(jì) 43
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 44
3.2.2 切削力和加緊力計(jì)算 44
3.2.3 定位誤差分析 45
3.2.4 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 46
參考文獻(xiàn) 47
一、零件的分析
1. 零件的作用
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(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。零件的φ100外圓上標(biāo)有刻度線，用來對(duì)齊調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值；外圓上鉆有底部為φ4mm 上部為φ6mm 的定位孔，實(shí)現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過，本身沒有受到多少力的作用。
2. 零件的工藝分析
法蘭盤的加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：
a. 以φ45 h6mm外圓為初基準(zhǔn)的加工表面
b. 以φ20 H9mm孔為中心的加工表面
它們之間有一定的位置要求，主要是：
（一） φ100 d11mm左端面與孔φ20H9中心的軸向跳動(dòng)度為0.03 ；
（二） φ90mm右端面與孔φ20 H9mm中心的軸向跳動(dòng)度為0.03 ；
（三） 的φ45h6 mm外圓與孔φ20 H9mm中心的徑向圓跳動(dòng)為0.03mm。
經(jīng)過對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定φ45 h6 mm 外圓為粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)孔φ20 H9 mm所在的加工表面，然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，保證它們的位置精度。
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1.確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀
零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是中批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型的金屬型鑄造。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。
2.基準(zhǔn)的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正進(jìn)行。
⑴、粗基準(zhǔn)的選擇
因?yàn)榉ㄌm盤可歸為軸類零件，執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對(duì)精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），所以對(duì)于本零件可以先以法蘭盤右端φ45 h6 mm的外圓及φ90mm的右端面作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤夾緊φ45h6 mm 外圓可同時(shí)消除四個(gè)自由度，再以φ90mm 的右端面定位可限制兩個(gè)自由度。
⑵、精基準(zhǔn)的選擇
主要就考慮基準(zhǔn)重合問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。這在以后還要專門計(jì)算，此處不再計(jì)算。
3. 制定工藝路線
制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
① 工藝路線方案一
(一)工序Ⅰ 粗車φ100d11mm柱體左端面。
(二)工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸φ20 H9mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。
(三)工序Ⅲ 粗車φ100d11mm 柱體右端面，粗車φ90mm 柱體左端面，車45mm
柱體的過度倒圓，粗車外圓φ45 mm、φ100 d11mm、φ90mm，半精車外圓φ45 mm、φ100 d11mm、φ90mm，車φ100 d11mm柱體的倒角。
(四)工序Ⅳ 粗車、半精車、精車φ90mm右端面，車槽3×2，粗車、半精車45h6mm外圓并在孔φ20H9右端倒角。
(五)工序Ⅴ 半精車φ100 d11mm左、右端面、φ90mm左端面，精車φ100 d11mm左右端面、φ90mm左端面。
(六)工序Ⅵ 精車φ90mm右端面
(七)工序Ⅶ 粗銑、精銑φ90mm柱體的兩側(cè)面。
(八)工序Ⅷ 鉆φ4mm孔，鉸φ6mm孔。
(九)工序Ⅸ 鉆 4—φ9孔。
(十)工序Ⅹ 磨削 B面，即φ45 mm外圓面、φ100d11mm右端面、φ90mm左端面。
(十一)工序Ⅺ 磨削外圓面φ100d11mm、φ90mm 。
(十二)工序Ⅻ 磨削φ90mm突臺(tái)距離軸線24mm的側(cè)平面。
(十三)工序ⅩⅢ 刻字刻線。
(十四)工序XIV 鍍鉻。
（十五）工序ⅩⅤ 檢測(cè)入庫。
② 工藝路線方案二
(一)工序Ⅰ 車 柱體的右端面，粗車φ90mm右端面，車槽3×2，粗車、半精車外圓φ45h6 mm，車右端倒角。
(二)工序Ⅱ 粗車φ100 d11mm柱體左、右端面，粗車φ90mm柱體左端面，半精車φ100 d11mm左、右端面、φ90mm左端面，粗車外圓φ45mm、φ100d11mm、φ90mm，半精車外圓φ45 mm、φ100d11mm、φ90mm，車100 柱體的倒角，車φ45 mm 柱體的過度倒圓。
(三)工序Ⅲ 精車100左端面，φ90mm右端面。
(四)工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔20mm至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。
(五)工序Ⅴ 粗銑、精銑φ90mm柱體的兩側(cè)面。
(六)工序Ⅵ 鉆 φ4 孔，鉸φ6孔。
(七)工序Ⅶ 鉆 4—φ9孔。
(八)工序Ⅷ 磨削外圓面φ100d11mm，φ90mm。
(九)工序Ⅸ 磨削B 面，即φ45 mm外圓面、φ100 d11mm右端面、φ90mm左端面。
(十)工序Ⅹ 刻字刻線。
(十一)工序Ⅺ 鍍鉻。
(十二)工序Ⅻ 檢測(cè)入庫。
③工藝方案的比較與分析
上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是從左端面加工到右側(cè)，以φ45h6mm的外圓作為粗基準(zhǔn)加工左端面及φ20 H9mm的孔又以孔為精基準(zhǔn)加工，而方案二則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔φ20 H9mm，這時(shí)則很難保證其圓跳動(dòng)的誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。
4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的確定
“法蘭盤”零件材料為HT200，硬度190HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：
1.mm外圓表面，此外圓表面為IT6級(jí)，參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及偏差
精磨外圓
0.2
45
0.017
Φ
精車外圓
0.4
45.2
0.039
Φ
半精車外圓
1.4
45.6
0.1
Φ
粗車外圓
3
47
0.3
Φ
毛坯
5
50
1.0
Φ
2．外圓表面Φmm
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及偏差
精車外圓
0.5
100
0.24
Φ
半精車外圓
1.5
100．5
0.30
Φ
粗車外圓
4
102
0.6
Φ
毛坯
6
106
1.6
Φ
3．B面Φ
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精車外圓
0.6
45
0.6
Φ
半精車外圓
1.4
45.6
0.7
Φ
粗車
2
47
1.0
Φ
毛坯
4
49
2.0
Φ
4、B面中兩個(gè)端面：
工序名稱
工序余量
精車
0.2
半精車
0.8
粗車
2
毛坯
3
5．孔Φ20mm
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精鉸
0.1
20
0.045
Φ20
鉸孔
0.2
19.9
0.084
Φ19.9
擴(kuò)孔
1.7
19.7
0.1
Φ19.7
鉆孔
18
18
+0.6
Φ18
毛坯
20
0
6.Φmm外圓
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精車外圓
0.5
90
0.6
Φ
半精車外圓
1.5
90.5
0.7
Φ
粗車
4
92
1.0
Φ
毛坯
6
96
2.0
Φ
7. Φmm的右端面
1）按照《工藝手冊(cè)》表6-28，鑄件重量為2.8kg，Φmm端面的單邊加工余量為2.0～3.0，取Z=3.0mm，鑄件的公差按照表6-28，材質(zhì)系數(shù)取，復(fù)雜系數(shù)取，則鑄件的偏差為；
2）精車余量：?jiǎn)芜厼?.2mm（見《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》中表3.2-2），精車公差既為零件公差0.017mm；
3）半精車余量：?jiǎn)芜厼?.8mm（見《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》中表11-27）本工序的加工公差為0.1mm；
4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為Z=3.0-0.2-0.8=2mm；
粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為IT11級(jí)，因此，可以知道本工序的加工公差為0.16mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)就是含義上的加工余量，實(shí)際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；
Φmm右端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖：
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精車端面
0.2
94
0.6
半精車端面
0.8
94.2
0.7
粗車
2
95
1.0
毛坯
3
97
2.0
97
8. Φmm左端面
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精車端面
0.2
91
0.6
半精車端面
0.8
91.2
0.7
粗車
2
92
1.0
3
94
0.6
9、mm右端面：
工序名稱
工序余量
精車
0.2
半精車
0．8
粗車
2
毛坯
3
10、mm圓柱面上離mm孔中心線34mm的平面
工序名稱
工序余量
半精銑
0.7
粗銑
10.3
毛坯
11
11、mm圓柱面上離mm孔中心線24mm的平面
工序名稱
工序余量
精磨
0.05
精銑
0.15
半精銑
0．7
粗銑
20.1
毛坯
21
5.確定切削用量及基本工時(shí)：
一．工序Ⅰ
粗車F100左端面
（1）選擇刀具
選用93 偏頭端面車刀，參看《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》車床選用C365L轉(zhuǎn)塔式車床，中心高度210mm。選擇車刀幾何形狀，前刀面形狀為平面帶倒棱型，前角為10°，后角8°，主偏角93°，副偏角10°，刀尖圓弧半徑0.5mm,刃傾角-10°。
（2）確定切削用量
（a)確定背吃刀量ap (即切深a )
粗車的余量為4.5mm由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm所以一次走刀完成即ap =4.5mm。
（b)確定進(jìn)給量
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》：加工材料HT200、車刀刀桿尺寸為16*25 、工件直徑100mm、切削深度a =4.5mm，則進(jìn)給量為0.7-1.0。再根據(jù)C365L車床及《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-13 查取橫向進(jìn)給量取f=0.73mm/r。
(c)選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8-1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。
(d)確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.11 當(dāng)用YG6 硬質(zhì)合金車刀加工HT200（182-199HBS），a =4.5mm，f=0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于實(shí)際情況，在車削過程使用條件的改變，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.28，查得切削速度的修正系數(shù)KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85，Kkv=1.0。則V = V*KTv*Ktv*Kkrv*Kmv*Ksv*Kkv
=1.05*60*1.0*1.0*0.73*1.0*0.85*1.0
=44m/min
n =140r/min
按C365L 車床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4.1－1）選擇與140r/min 相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n=136r/min,則實(shí)際切削速度V =42.7m/min。
(e)校驗(yàn)機(jī)床功率
車削時(shí)功率P 可由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.25 查得：在上述各條件下切削功率P =1.7-2.0，取2.0。由于實(shí)際車削過程使用條件改變，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.29-2，切削功率修正系數(shù)為：Kkrpc=KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0。則：
P = P × Kkrpc×Krop=1.87KW根據(jù)C365L車床當(dāng)n =136r/min時(shí)，車床主軸允許功率PE=7.36KW。因P
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