CA6140法兰盘课程设计

沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学1目录0．前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11．零件初步分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1零件的结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.2零件的技术要求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22工艺规程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．32.1确定毛坯的制造形式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.2绘制毛坯图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.3定位基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.4制定工艺路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.5确定机床设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.6确定工序尺寸．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83夹具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1初步分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.2工件装夹方案的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.3定位基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.4定位误差分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．133.5切削力及加紧力计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．133.6其它元件的选择与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．144总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16沈阳理工大学课程设计专用纸No1沈阳理工大学10前言本说明书主要是CA6140卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明。机械制造工艺课程设计一次深入的综合性的复习，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。通过本次课程设计，能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。ThispaperismainCA6140horizontallatheflangeontherelevanttechnologicalprocessdesign.Mechanicalmanufacturingtechnologycoursedesignofanin-depthandcomprehensivereviewoftheliterature,butalsoatheorywithpracticaltraining,therefore,inourfouryearsofuniversitylifeoccupyanimportantposition.Throughthecurriculumdesign,skilledintheuseofmachinerymanufacturingtechnologydesignofbasictheoryaswellasintheproductivepracticemiddleschooltothepracticalknowledge,acorrectsolutiontoapartintheprocessingofpositioning,clampaswellascraftroutearrangement,processdeterminingthedimensionsandotherproblems,sparepartsprocessingqualityassurance.Themostimportantistheintegrateduseoftheoreticalknowledgetosolvepracticalproblems,moderndesign,consolidateanddeepenthelearned.Andinthedesignprocess,learnedalotoftheclassroomdidnotlearn.沈阳理工大学课程设计专用纸No2沈阳理工大学21零件的分析1.1零件的结构分析题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。法兰盘在数控机床里起支承和导向作用，是回转体零件。由外圆、圆孔、端面构成主要表面。用上端面定位，四个螺栓固定，实现法兰盘的正确连接。4-Φ18孔既为螺栓连接孔。1.2零件的技术要求分析由所给零件图知，其材料为MTII。质量为0.99kg。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。图1.1①外圆Φ56h6，Ra=1.6μm;Φ100；Φ49n6,Ra=1.6μm其余Rx=12.5②圆孔Φ30H7；③倒R4的圆角沈阳理工大学课程设计专用纸No3沈阳理工大学3④端面A与端面F距离40mm，A面与B面距离8mm,端面C与端面F距离13mm,aR=1.6m;大圆切面与Φ100的轴心线距离33mm；⑤宽度为5mm深度为2mm的槽；⑥深度为2mm半径为2mm的沟槽；⑦斜孔Φ4与Φ30H7轴线夹角为o60。2工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为MTII。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，故选择棒料毛坯。2.2绘制毛坯图查阅相关手册确定左端面的加工余量为4mm，侧面及右端面的加工余量为3mm，绘制如下毛坯图图2.12.3定位基准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。否则，加工工艺过程中会问题沈阳理工大学课程设计专用纸No4沈阳理工大学4百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。2.3.1粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取Φ45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。2.3.2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。2.4制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一工序Ⅰ、粗车工步1、以A端面为粗基准，粗车端面C面、F端面及外圆Φ56h6和Φ100；工步2、调头，以F端面端面定位，粗车A端面、B端面、D端面以及外圆Φ49n6和圆孔Φ30H7。工序Ⅱ、半精车工步1、以Φ100外圆及A端面定位，半精车F端面、外圆Φ56h6、C端面切2x0.5退刀槽，内切宽为5的槽，倒1x45的角；沈阳理工大学课程设计专用纸No5沈阳理工大学5工步2、调头，以F端面面定位，半精车Φ100、Φ49的外圆、B端面、D端面。倒1x45角，切2x0.5退刀槽。工序Ⅲ、精车工步1、以粗车后的加工后的内孔轴心和A端面为定位基准，半精车外圆Φ56h6及C端面和F端面，工步2、以F端面及内孔轴心定位，半精车B面、A面工序Ⅳ、粗铣以外圆Φ100及内孔轴心定位，粗铣E端面工序Ⅴ、拉以加工后的E端面定位，拉内孔上下两个半径为R2的沟槽工序Ⅵ、镗以半精车后A面定位，粗镗退刀槽工序Ⅶ、钻工步1、以内孔轴心及C端面为基准，钻Φ10的孔，扩Φ17孔；工步2、调头钻4-Φ11扩4-Φ18的孔。工序Ⅷ、钻以中心孔轴线用专用夹具定位，钻Φ4mm的斜孔。工艺路线方案二工序Ⅰ、铸造工序Ⅱ、热处理工序Ⅲ、粗车工步1、以A端面为粗基准，粗车端面C面、F端面及外圆Φ56h6和Φ100；工步2、调头，以F端面端面定位，粗车A端面、B端面、D端面以及外圆Φ49n6和圆孔Φ30H7。工序Ⅳ、半精车工步1、以Φ100外圆及A端面定位，半精车F端面、外圆Φ56h6、C端沈阳理工大学课程设计专用纸No6沈阳理工大学6面切2x0.5退刀槽，内切宽为5的槽，倒1x45的角；工步2、调头，以F端面面定位，半精车Φ100、Φ49的外圆、B端面、D端面。倒1x45角，切2x0.5退刀槽。工序Ⅴ、精车工步1、以粗车后的加工后的内孔轴心和A端面为定位基准，半精车外圆Φ56h6及C端面和F端面，工步2、以F端面及内孔轴心定位，半精车B面、A面工序Ⅵ、粗铣以外圆Φ100及内孔轴心定位，粗铣E端面工序Ⅶ、拉以加工后的E端面定位，拉内孔上下两个半径为R2的沟槽工序Ⅷ、镗以半精车后A面定位，粗镗退刀槽工序Ⅸ、钻工步1、以内孔轴心及C端面为基准，钻Φ10的孔，扩Φ17孔；工步2、调头钻4-Φ11扩4-Φ18的孔。工序Ⅹ、钻以中心孔轴线用专用夹具定位，钻Φ4mm的斜孔。在两个工艺路线相比较当中，由于工艺路线（一）的工序比较集中，在装夹方面更加可靠，而方案（二）在加工过程中铸造虽然易成型，但增加了制造成本，故选用工艺路线（一）。2.5确定机床设备（1）选择机床a.工序10、20、30是粗车和半精车及精车。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，又是回转体，固宜在车床上加工,选用最常用的CA6140型卧式车床即可。沈阳理工大学课程设计专用纸No7沈阳理工大学7b.工序40是粗铣平面，应选立式内拉床X63。c.工序50是拉沟槽，应选L4305连续拉床。d.工序60是镗沟槽，用选T740镗床e.工序70、80是钻小孔4-11mm、扩4-18mm，钻4小孔及10的盲孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选Z525立式钻床。（2）选择夹具本零件铣切E面，钻斜孔4工序，钻钻小孔4-11mm、扩4-18mm，钻4小孔及10的盲孔需要用专用夹具，其他各工步用三爪定心卡盘。（3）选择刀具⑴在车床上加工的工步一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工铸件类零件采用YG类硬质合金，粗、精加工用YG6X。切槽刀宜选用高速钢。⑵铣刀选高速镶齿三面铣刀，直径d=100，厚度B=20mm,齿数Z=10。⑶钻4-11孔选直柄麻花钻11，长度L=100mm；钻4通孔选直柄麻花钻钻4，长度L=60mm；钻18的盲孔，选直柄麻花钻18，长度L=150mm。（4）选择量具本零件属大批量生产，一般均采用通用量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定选择；二是按计量器具