“法兰盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备工序卡

1河北联合大学轻工学院学生课程设计题目：CA6140机床法兰盘课程设计姓名：李园园班级、学号：08机械7班系(部)：工程教育部专业：机械设计制造及其自化指导教师：林艳华完成时间：2012年1月12日2河北联合大学轻工学院机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“法兰盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为4000件）内容：（1）零件图一张（2）毛坯图一张（3）机械加工工艺卡片一套（4）夹具装配图一张（5）零件图一张（6）课程设计说明书一份班级：08机械7班学生：李园园指导老师：林艳华2012年1月12日3目录设计说明................................................错误!未定义书签。1零件的分析.......................................错误!未定义书签。1.1零件的作用........................................................41.2零件的工艺分析...................................................42工艺规程设计....................................错误!未定义书签。2.1确定毛坯的制造形式................................................42.2基面的选择........................................................42.3制定工艺路线......................................................52.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定............................82.5确定切削用量及基本工时...........................................113夹具设计............................................................303.1问题的提出.......................................................303.2夹具设计.........................................................30参考文献................................................................334设计说明机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,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。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。1.零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘（见附图1），法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。1.2零件的工艺分析法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20045.00为中心,包括:两个Φ12.034.0100mm的端面,尺寸为Φ0017.045mm的圆柱面,两个Φ90mm的端面及上面的4个Φ9mm的透孔.Φ06.045mm的外圆柱面及上面的Φ6mm的销孔,Φ90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面.这组加工表面是以Φ20045.00mm为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2.工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于零件年产量为1000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。2.2基面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5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。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）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，这在以后还要专门计算，此处不在重复。2.3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，可以考虑采用万能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。一.工艺路线方案一工序1粗铣Φ20孔两端面工序2钻、粗铰孔Φ20工序3粗铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序4精铣Φ20孔两端的端面工序5精绞Φ20的孔工序6粗车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，粗车B面与Φ90的右端面工序7半精车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，半精车B面与Φ90的端面，对Φ100、Φ90、Φ45的圆柱面倒角，倒Φ45两端的过度圆弧，车退刀槽，车Φ20内孔两端的倒角工序8精车Φ100外圆面，精车B面，精车Φ90的右端面，精车Φ45的圆柱面工序9精铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序10钻4-Φ9透孔工序11钻Φ4孔，钻铰Φ6的销孔6工序12磨Φ45、Φ100的外圆工序13磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序14磨B面工序15刻字划线工序16Φ100外圆无光镀铬工序17检查入库二.工艺方案二工序1粗车Φ100mm端面，粗车Φ100mm外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面工序2粗车Φ45端面及外圆柱面工序3钻粗绞Φ20的内孔工序4半精车Φ100的端面及外圆面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，对Φ100、Φ90的外圆柱面进行倒角，车Φ45两端的过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角工序5半精车Φ45的端面及外圆柱面，车Φ20孔的右端倒角，车Φ45的倒角，车3*2的退刀槽工序6精车Φ100的端面及外圆面，精车B面工序7精车Φ45端面及外圆柱面工序8精绞Φ20的孔工序9钻4—Φ9透孔工序10钻Φ4孔，钻绞Φ6孔工序11铣Φ90圆柱面上的两个平面工序12磨B面工序13磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序14划线刻字工序15Φ100外圆无光镀铬工序16检查三.工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与Φ20轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用Φ20孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如下:工序1粗车Φ100端面及外圆柱面,粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面7工序2粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面工序3钻、扩、粗铰Φ20的孔工序4钻Φ4孔，再钻Φ6孔工序5半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角工序6半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，车3*2退刀槽，车Φ45的倒角，车Φ20内孔的右端倒角工序7精车Φ100的端面及外圆，精车B面工序8精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面工序9精绞Φ20的孔工序10磨Φ100、Φ45的外圆柱面工序11钻4—Φ9透孔工序12铣Φ90mm圆柱面上的两个平面工序13磨B面工序14磨Φ90mm外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序15划线刻字工序16Φ100mm外圆无光镀铬工序17检查以上加工方案大致看来还是合理的.但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,主要表现在工序Ⅳ钻Φ4mm孔，再钻Φ603.00mm孔由于在设计夹用夹具时要以Φ90mm圆柱面上的一个平面来定位,所以应把铣Φ90mm圆柱面上的两个平面这一道工序放在钻Φ4孔，再钻Φ603.00mm孔工序前.并且工序Ⅲ与工序Ⅴ序可并为一个工序,否则就有点繁琐.因此最后确定的加工工艺路线如下：工序1粗车Φ100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面工序2粗车Φ45端面和倒角及外圆柱面，粗车Φ90的端面工序3钻、粗绞Φ20的孔工序4粗铣、精铣Φ90圆柱面上的两个平面工序5钻Φ4孔，扩Φ6孔工序6钻4-Φ9的孔工序7粗车、精车B面，半精车Φ100端面、外圆柱面和倒角及Φ90外圆柱面，倒角；精车Φ100端面、外圆柱面及Φ90外圆柱面、车8Φ20左倒角工序8半精车Φ45端面、外圆柱面，倒角，精车Φ45端面、外圆柱面及Φ90右端面，车Φ20右倒角工序9精铰孔Φ20工序10磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面及右侧Φ45外圆柱面工序11磨Φ100外圆柱面，磨B面工序12刻线刻字工序13镀铬工序14检测入库以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT200，硬度200HBS，毛坯重量约为2.8KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1.Φ0017.045mm外圆表面此外圆表面为IT6级，参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称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车外圆0.6450.017Φ0017.045半精车外圆1.445.60.1Φ01.06.45粗车外圆347+0.3Φ1.02.047毛坯5500.5Φ5.05.0502.外圆表面Φ12.034.0100mm参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称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车外圆0.6100-0。46Φ12.034.0100半精车外圆1.4100．6粗车外圆41029毛坯61060.8Φ8.08.01063．B面中外圆柱面参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称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磨外圆0.245-0.6Φ12.034.045粗磨外圆0.845.2半精车外圆146粗车347毛坯5501Φ5014．孔Φ20045.00mm参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差铰孔0.220+0.045Φ20045.00扩孔0.919.8+0.1Φ19.81.00钻孔918+0.6Φ186.00毛坯105.Φ0017.045mm的端面1）按照《工艺手册》表6-28，铸件重量为2.8kg，Φ0017.045mm端面的单边加工余量为2.0～3.0，取Z=2.0mm，铸件的公差按照表6-28，材质系数取1M，复杂系数取2S，则铸件的偏差为7.08.0；2）精