法兰盘课程设计说明书(带cad)

第1页序言机械制造夹具程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：1、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。2、提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。3、学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于老师的悉心指导，还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。第2页一、零件的工艺分析以及生产类型的确定1、零件的作用该盘类零件用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。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。零件的Φ100第3页外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为上部为6mm定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。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Φ20为中心，包括:两个Φ45mm的端面，尺寸为Φ100mm的圆柱面，两个Φ90mm的端面及上面的4个Φ9mm的透孔，Φ100mm的外圆柱面及上面的Φ6mm、Φ4mm的孔，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Φ20mm为中心，其余加工表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。3、零件的生产类型零件材料为HT200，由于零件为中批生产，而且零件轮廓尺寸不太大，毛坯比较简单。二、确定毛坯尺寸、设计毛坯图1、确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于该零件是中批生产，而且零件轮廓尺寸不大，故采用砂模机器造型，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、铸件机械加工余量、毛坯尺寸和公差的相关因素第4页零件材料为HT200。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，是中批量，而且零件加工的轮廓尺寸不大,零件形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。因铸造工艺方法为机械造型，由GB/T11350-1989、GB/T6414-1999、GB/T6414-1986得出铸件机械加工余量等级为G级。查表可得处的加工余量为G级1.4mm，H级2mm。考虑到实际生产条件最后定为顶面H级4mm，底面G级3mm，外圆表面为G级单侧余量为3mm。铸件尺寸公差等级为10-8级。由铸件加工余量等级和尺寸公差可得出毛坯各尺寸，见附图。三、选择加工方法，制定工艺路线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；二要考虑怎样保证加工表面与非加工表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Φ100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、精基准的选择第5页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，由于法兰盘的个个尺寸都与中心轴线有关，所以我们把精基准设为法兰盘的内孔轴线。3、零件表面加工方法的选择零件的加工表面有外援、内孔、端面、孔等。材料为HT200以公差等级和表面粗糙度要求，其加工方法如下：（1）、Φ100的外圆面。公差为11级，表面粗糙度用不去除材料的方法获得，需进行粗车和半精车。左端面未标注公差，表面粗糙度为Ra1.6需进行粗车、半精车和精车。（2）、Φ90的外圆面。未标注公差，表面粗糙度Ra0.4，需进行粗车、半精车之后用磨床磨削。右端面未标注公差，表面粗糙度分别为Ra1.6需进行粗车、半精车和精车。（3）、00.01745的外圆面。公差等级为6级，表面粗糙度为Ra0.8，需进行粗车、半精车、粗磨和精磨。端面未标注公差，需进行粗车和半精车。（4）、Φ的外圆面。公差等级为14级，表面粗糙度为Ra0.4，需进行粗车、半精车、磨削。（5）Φ100右端面以及Φ90左端面，表面粗糙度为Ra0.4需进行粗车、半精车、磨削。（5）、Φ20内孔。公差等级为8级，表面粗糙度为Ra1.6需进行钻孔，然后再进行粗铰和精铰。第6页（6、）00.01745处退刀槽。需用车断刀车削。（7）、Φ90端面的34、24处平面。未标注公差等级，表面粗糙度为Ra3.2、Ra0.4，粗糙度为Ra3.2的平面需进行粗铣和精铣、粗糙度为Ra0.4的平面需进行粗铣、精铣、磨削。（8）、Φ4、Φ6孔。表面粗糙度为Ra3.2，需用钻床钻、铰。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。工序Ⅰ：以0.120.34100外圆面定位，粗车90、00.01745右端面以及00.01745外圆。工序Ⅱ：以00.01745外圆面定位，粗车0.120.34100、90外圆面；0.120.34100左端面和B面工序Ⅲ：以00.01745外圆面定位，钻0.045020通孔，先用钻16的钻头钻孔。工序Ⅳ：以00.01745外圆面定位，再铰孔达到0.045020的尺寸。工序Ⅴ：以00.01745外圆面定位，半精车0.120.34100、90外圆面和B面；精车0.120.34100左端面。倒1.545、145角。工序Ⅵ：以0.120.34100外圆面定位，精车90右端面；半精车00.01745外圆以及右端面。车3X2退刀槽。倒745、145角。第7页工序Ⅶ：以零件端面定位,粗、精铣距内孔中心线34mm的平面。工序Ⅷ：以零件端面定位,粗、精铣距内孔中心线24mm的平面。工序Ⅸ：以0.045020孔和0.120.34100端面定位,钻4个9孔工序Ⅹ：以铣过的表面粗糙度为Ra3.2的表面定位，用专用夹具，钻4的通孔,再圹孔到6孔,使其达到所要求的精度。工序Ⅺ：以内孔中心线34mm的平面定位，零件两端面加紧，对距内孔中心线24mm的平面进行磨削。工序Ⅻ：以0.045020内孔定位，用外圆磨床磨削0.120.34100、90外圆及B面。粗磨、精磨00.01745外圆面工序ⅩⅢ：刻线、刻字工序ⅪⅤ：镀铬工序ⅩⅤ：检验入库四、选择加工设备和工艺装备1、选择机床1）、工序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为粗车和精车，Ⅴ、Ⅵ为钻铰孔成批生产不要求很高的生产率，股选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不高，选用常用的CA6140型卧式车床。2）、工序Ⅶ、Ⅷ为粗、精铣，粗糙度和精度要求不高，故选用X62W卧式铣床。3）、工序Ⅸ、Ⅹ为孔加工，选择Z550立式钻床。功率7.5KW。4）、工序Ⅵ为平面磨削加工，选择MM7112平面磨床。功率1.5KW。5）、工序Ⅻ为外圆磨削加工，选择M120外圆磨床。第8页2、选择夹具本零件除粗、精铣平面，钻4XΦ9孔，转Φ4、Φ6孔，磨削平面需要用专用夹具外，其他各项使用通用夹具即可。3、选择刀具1）在车床上加工的刀具车端面选用93°偏头端面车刀，刀具材料为YG6硬质合金，前刀面形状为平面带倒棱形，前角为10°，后角为6°，主偏角为93°，副偏角为10°，刀尖角圆弧半径为0.5，刃倾角为-10°，刀杆横截面B×H=16×25，刀具寿命为60min。车外圆、倒角选用90°焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5mm，刀具材料为YG6硬质合金，前刀面带倒棱形，前角为10°，后角为6°，主偏角为90°，副偏角为8°，刀尖角圆弧直径为0.5，刃倾角为-10°。刀杆横截面B×H=16×25，刀具寿命为60min。车B面外圆，用成型车刀。刀具材料为YG6硬质合金切槽刀选用YT6（K类）切槽刀钻孔钻头选用Φ18莫氏锥柄机用麻花钻，刀具材料高速钢，刀具寿命60min。扩孔钻头选用Φ19莫氏锥柄机用扩孔钻，刀具材料高速钢，刀具寿命30min铰刀选用Φ20莫氏锥柄机用铰刀，刀具材料高速钢，刀具寿命45min2）、在铣床上加工的刀具第9页粗铣选用圆柱铣刀D=100mm，d=40mm，L=80,齿数10，材料硬质合金钢，刀具寿命180min。粗铣选用圆柱铣刀D=100mm，d=40mm，L=80,齿数14，材料高速钢，刀具寿命180min3）、在钻床上加工的刀具180min。钻4XФ9孔选用Ф9mm高速钢锥柄标准麻花钻，刀具材料高速钢，刀具寿命35min钻Ф孔选用Ф4mm高速钢锥柄标准麻花钻，刀具材料高速钢，刀具寿命20min扩孔选用Ф5.8mm高速钢直柄麻花钻。刀具材料高速钢，刀具寿命20min铰Ф6孔选用Ф6mm高速钢锥柄标准铰刀。刀具材料高速钢，刀具寿命20min4）、在平面磨床上加工的刀具选用代号为P300X40X75PA46K6V35的平行砂轮，外径300mm，内径75mm，厚度40mm，磨料材质铬刚玉磨料，砂轮硬度中软，陶瓷结合剂。5）、在外圆磨床上加工的刀具4、选择量具零件属于成批生产，一般情况下都采用用用量具。根据零件表面的精度要求，尺寸和形状特点，设计如下：加工面尺寸尺寸公差量具0.120.341000.22第10页B外圆0.6读数值0.02、测量范围0-150游标卡尺0.0450200.045Φ0.0300.017450.017读数值0.01、测量范围25-50外径千分卡五、确定工序尺寸1、确定各外圆面的工序尺寸加工表面工序双边加工余量粗车（铣、、钻、铰）半精车（铣、钻、铰）精车（铣、钻、铰）粗磨精磨0.120.341004.51.59041.50.500.0174541.50.30.2B外圆81.50.50.0450201811Φ641.80.2加工表面工序尺寸公差粗车（铣、钻、铰）半精车（铣、钻、铰）精车（铣、钻、铰）粗磨精磨0.120.34100Φ0.120.3410090Φ91.5Φ90.5Φ9000.01745ΦΦΦ00.01745B外圆ΦΦΦ0.045020ΦΦ0.045020Φ6Φ4Φ5.8Φ62、确定各端面工序尺寸工序加工表面总加工余量工序加工余量第11页Ⅰ90右端面32.700.01745端面42.5Ⅱ0.120.34100左端面32.7B处两端面32.2Ⅴ0.120.34100左端面30.3B处两端面30.5Ⅵ90右端面30.300.01745端面