机械制造课程设计CA6140法兰盘831004说明书

机械制造技术基础课程设计说明书题目：法兰盘机械加工工艺规程编制及工时定额计算院系：班级：姓名：学号：指导教师：日期：1目录序言·························4第一章零件分析·····················51.1了解零件的作用···················51.2零件的工艺性分析··················51.3零件的生产类型···················6第二章确定毛坯、绘制毛坯简图··············62.1选择毛坯······················62.2确定毛坯的尺寸公差·················62.2.1公差等级····················62.2.2铸件质量····················72.2.3铸件形状复杂系数················72.3确定毛坯加工余量、绘制法兰盘毛坯图·········7第三章拟定法兰盘工艺路线················83.1定位基准的选择···················83.1.1精基准的选择··················83.1.2粗基准的选择··················83.2各表面加工方案的确定················83.3加工阶段的划分··················1023.4工序的集中与分散·················103.5机械加工工序顺序的安排··············103.6机床设备及工艺装备的选用·············113.6.1机床设备的选用················113.6.2工艺装备的选用················113.7确定工艺路线···················11第四章确定加工余量··················134.1工序1：粗铣右端面················134.2工序2：粗铣左端面················134.3工序3：加工+0.045020mm孔··············144.4工序4：车外圆、割槽···············144.4.1粗加工的加工余量及工序尺寸的确定·······144.4.2半精加工的加工余量及工序尺寸的确定······164.4.3精加工的加工余量及工序尺寸的确定·······174.5工序5：精铣左端面················194.6工序6：铣削后平面················204.7工序7：铣削前平面················204.8工序8：钻Φ9mm孔················214.9工序9：钻Φ6、Φ4孔···············2134.10工序10：磨削外圆面···············224.11工序11：磨削前平面···············234.12工序12：刻字··················234.13工序13：倒角、去毛刺··············234.14工序14：检验··················23第五章计算切削用量及工时定额·············245.1粗铣右端面的切削用量及工时计算··········245.2粗铣左端面的切削用量及工时计算··········255.3加工+0.045020mm孔的切削用量及工时计算·······265.4车外圆、割槽的切削用量及工时计算·········275.5精铣左端面的切削用量及工时计算··········355.6铣削后平面的切削用量及工时计算··········355.7铣削前平面的切削用量及工时计算··········365.8钻Φ9mm孔的切削用量及工时计算··········375.9钻Φ6、Φ4孔的切削用量及工时计算·········38设计心得·······················40参考文献·······················404序言机械制造课程设计是在机械制造技术基础课程学习后,进行对该课程学习、掌握及提高的一个关键环节,是机械设计制造与自动化专业的一门主要专业课程的学习过程。它要求我们全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行对零件加工工艺规程的设计的全面掌握,进一步培养与提高学生分析和解决工程实际问题的机械设计能力。通过本次机械制造课程设计，应该得到下述各方面的训练：1.能应用机械制造技术基础及有关课程（机械基础、机械设计、公差与技术测量等）的知识，指导设计实践，树立正确的设计思想，能够独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。2.能熟练运用有关手册、规范、图表等技术资料。3.进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基础技能。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，并学会使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。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，巩固和加深所学到的相关专业课知识。5第一章零件分析1.1了解零件的作用该零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上的丝杆末端。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，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。外圆上钻有底部为φ4mm上部为φ6mm的定位孔，实现精确定位。1.2零件的工艺性分析法兰盘的各加工表面之间具有一定的位置及尺寸要求。如以Ф45的右端面和以Ф90的右端面为基准的尺寸要求，以Ф20的孔的中心轴线为基准的Ф90的右端面和Ф100的左端面的两端面的跳动度公差要求。因此在制定加工方案时应把握好基准的选择和加工顺序的安排。经过以上对零件的工艺分析，根据基准的选择原则和加工工序的安排原则，可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，再制定合理的工艺方案，借助专用夹具对其各个表面进行加工，从而保证它们的技术要求。61.3零件的生产类型依据设计题目可知：依据设计题目可知：该零件年产量为1000件，设其备品率为a%=3%，机械加工废品率为b%=0.5%，则可知该零件的年生产纲领为：m(1+a%)(1+b%)=1000(1+3%)(1+0.5%=1082NQ）件/年。根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-5可知年产量为中批生产。第二章确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯零件材料是HT200，零件重量为1.4kg，年生产批量为1000件。根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-4可知该零件为轻型零件，年产量为中批生产，而且零件的轮廓尺寸不大。形状也不复杂，在考虑提高生产率和保证加工精度的要求，毛坯可采用铸造成型。零件，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，零件图中的Ф20的内孔不需要铸出。实际中的毛坯尺寸的大小可通过确定各工序的加工余量后再进行适当的确定。2.2确定毛坯的尺寸公差参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》第二章第二节确定铸件毛坯的尺寸公差及机械加工余量，根据表2-6至表2-9，首先确定如下各项因素。2.2.1公差等级由法兰盘的作用和技术要求，可确定该零件的公差等级为普通级。72.2.2铸件质量已知该法兰盘经过机械加工后的质量为1.4kg，机械加工前铸件的毛坯质量mt为2kg。2.2.3铸件形状复杂系数对法兰盘的零件图进行分析计算，可大致确定铸件轮廓的长度l=98mm，宽度b105mm和高度h105mm(见下图)，从而可由公式/2/()tNSmmlbh计算出该法兰盘的形状复杂系数S值。2.3确定毛坯加工余量、绘制法兰盘毛坯图8第三章拟定法兰盘工艺路线3.1定位基准的选择结合机械制造技术基础课程的知识，由法兰盘的零件的零件图可知：定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。3.1.1精基准的选择根据法兰盘零件的技术要求和装配要求，选择法兰盘的设计基准时，可根据精基准的选择原则主要考虑基准重合与统一基准原则，可选择以Ф20mm孔为精基准。3.1.2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。因为法兰盘可归为轴类的回转体零件，当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；且零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准，所以对于本零件可以先以法兰盘右端的φ45mm的外圆及φ100mm外圆端面左端作为粗基准，加工右端φ45mm外圆的右端面。3.2各表面加工方案的确定根据法兰盘零件图上各个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-8至表1-11，可确定各个表面的加工方案，如下表所示。法兰盘各表面的加工方案9加工表面经济精度表面粗糙度Ra/um加工方案Φ45mm右外圆IT70.8粗车→半精车→精车Φ90mm外圆IT60.4粗车→半精车→磨削Φ45mm左外圆IT60.4粗车→半精车→磨削Φ100mm外圆IT70.8粗车→半精车→精车左端面IT81.6粗铣→半精铣→精铣Φ100mm右端面IT60.4粗车→半精车→磨削Φ90mm左端面IT60.4粗车→半精车→磨削Φ90mm右端面IT81.6粗铣→半精铣→精铣割槽32mm粗车右端面粗铣+0.045020mm孔IT81.6钻→扩→铰后平面IT83.2粗铣→半精铣前平面IT60.4粗铣→精铣→磨削钻4-Φ9mm孔钻孔钻Φ4、Φ6孔IT103.2钻孔103.3加工阶段的划分在选定法兰盘各表面的加工方法后，就需要进一步确定这些加工方法在工艺路线中的顺序及位置。对于精度要求的表面，总是先粗加工后精加工；对于该法兰盘的加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。在粗加工阶段首先将精基准(法兰盘右端的φ45mm的外圆及φ100mm外圆端面左端)准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；而且该法兰盘的左右端面及各个外圆表面的加工也都放在粗加工阶段进行；在后续的半精加工阶段完成孔的加工最后在精加工阶段，完成各个表面需要的磨削加工。3.4工序的集中与分散工序的集中于分散式确定工序内容多与少的依据，它直接影响到整个工艺路线的工序数目及设备、工装的选用等。由于该法兰盘零件的生产类型为中批生产，确定选用工序集中的原则组织工序内容，一方面可以采用通用机床配以专用夹具加工，以提高生产率；另一方面也可以减少工件的装夹次数，有利于保证各个加工表面之间的相互位置精度，并可以缩短辅助时间。除此以外，还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。3.5机械加工工序顺序的安排1、遵循“先基准后其他”的原则,首先加工精基准：法兰盘的左右端面及Φ20mm的孔。2、遵循“先粗后精”的原则，对各加工表面都是先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3、遵循“先主后次”的原则，先加工主要表面：法兰盘两端面及Φ20mm的孔；后加工次要表面：各个外圆面及其余平面。4、遵循“先面后孔”的原则，先加工法兰盘两端面，再加工Φ20mm孔；先加工外圆端面及前后平面，后加工Φ6mm及Φ4mm的孔。113.6机床设备及工艺装备的选用3.6.1机床设备的选用在中批生产的条件下，可以选用专用设备，在该法兰盘的各个工序所选择的机床设备可参见下表所示，具体工装详见各个工艺过程卡片。3.6.2工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具、夹具、量检具、和辅助工具等。在该法兰盘的各个工序所选择的刀具及量检具可见下表所示。其中夹具的选择，可为了减少辅助时间，选用专用夹具，以提高效率。3.7确定工艺路线综合归纳以上各点的考虑，可指定该法兰盘的工艺路线，详见下表所示。12法兰盘工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1粗铣右端面立式铣床面铣刀Φ50游标卡尺2粗铣左端