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1、CA6140 车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计作者姓名：王二专业名称：机械工程及自动化指导教师：张三 讲师摘要本毕业设计论文详细介绍了CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计的全过程。论文主要内容分为两大部分：第一部分是车床法兰盘加工工艺的设计，主要包括零件的工艺性分析、毛坯的选择、定位基准的选择、机械加工工艺路线的确定；第二部分是第8号工序夹具的设计，主要包括设计任务的分析、定位方案的确定、定位误差的分析，切削力、夹紧力的计算，夹紧方案以及夹具体部分结构形式的设计，最后通过前面的设计方案画出各零件图和装配图。其中专用夹具的设计是本次毕业设计的重点。本夹具满足工件的加工精度要求，性能良好、
2、操作简便安全、结构工艺性好，提高了生产率，降低了劳动成本。关键词：法兰盘 机械 加工工艺 夹具设计AbstractThis thesis introduces the CA6140 lathe flange machining process planning and fixture design process.The main content of this thesis is divided into two parts: the first part is the design of processing lathe flange, determine the main parts o
3、f the process analysis, including the choice of blank, localization datum choice, machining process; the second part is the design of No. eighth working procedure jig, mainly including the design task analysis, positioning scheme, the position error analysis, the calculation of cutting force, clampi
4、ng force, clamping scheme and design specific folder structure, finally, the design scheme to draw the part drawing and assembly drawing. The design of special fixture is the focus of this graduation design.The fixture satisfy the requirements of machining accuracy, good performance, simple and safe
5、 operation, good structure technology, improve productivity, reduce labor costs.Keywords: Flange plate, Mechanical, Processing technic, Grip design目录摘要IAbstractII目录III前言11 零件的分析21.1零件结构功用分析21.2零件技术条件分析21.3零件结构工艺性分析21.4毛坯类型31.5毛坯余量确定31.6 基准的选择32 机加工工艺路线确定42.1加工方法分析确定42.2加工顺序的安排42.3定位基准选择52.4 加工阶段的划分说
6、明52.5 主要加工工序简图52.6工序尺寸及其公差确定112.7设备及其工艺装备确定173 夹具的设计183.1 机床夹具的概述183.1.1 机床夹具的概念183.1.2 机床夹具的组成183.1.3 机床夹具的分类183.1.4 机床夹具的作用193.1.5 夹具设计的基本要求203.1.6 现代机床夹具的发展方向203.2 设计要求的分析213.3 定位方案的确定213.3.1 定位元件的确定223.4 定位误差的分析计算233.5 刀具导向和对刀方案的确定233.6 夹紧方案的确定243.6.1 钻削力、夹紧力的计算243.6.2 夹紧装置的选择确定253.7 夹具体的结构设计263
7、.7.1 夹具体毛坯的结构与类型的确定263.7.2夹具体外形尺寸的确定263.8 其他元件的设计确定26结论27致谢29参考文献30前言专用夹具是指在制造加工过程中使工件定位和夹紧保证加工精度的特殊工具。众所周知，夹具是提供支撑和夹紧工件的工艺设备。夹具能消除制造过程中由于个体标注、定位和频繁检查引起的误差，使工件质量保持基本一致，从而提高生产效率，提高产品质量。由于这些不可替代的功能和优势，夹具广泛运用于工厂的实际生产。夹具设计的是否合理，直接影响工件的质量、产量和加工成本。只有正确应用夹具设计的基本原理和知识，熟练掌握夹具的设计方法，才能设计出合理的夹具。一个优良的夹具必须满足下列基本要
8、求：保证工件的加工精度，提高生产率、降低成本、提高经济性，操作方便、省力和安全，便于排屑，结构工艺性要好等。毕业设计是我们在学完大学的全部课程后进行的，是对我们大学四年年学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决实际问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的加工工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次综合实践机会。 因此，它在我们大学生活中占
9、有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次综合训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展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1.1零件结构功用分析法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯孔和螺纹孔组成，其要求有较高的耐磨性，较高的强度和回转稳定性。1.2零件技术条件分析1.法兰盘本身精度：外圆80 0 -0.019尺寸公差等级IT11，表面粗糙度Ra为1.6m，52-0.01 -0.029尺寸公差等级为IT6，表面粗糙度Ra
10、为1.6m，120 0 -0.22尺寸公差等级IT14，表面粗糙度Ra为3.2m，内孔62公差等级为IT7，36+0.025 0尺寸公差等级IT6，65表面粗糙度Ra为1.6m，距离36+0.025 0为34.5-0.30 -0.80的平面公差等级IT13。 2.位置精度，内孔62相对于基准面A、B的跳动量要求为0.04。 3.加工此零件时，应尽量统一定位基准，减少装夹次数，这样有利于保证零件的加工精度。1.3零件结构工艺性分析此法兰盘是由回转面和平面组成，由零件图可知，该零件结构较为简单，但零件精度要求高，零件选用材料HT150，该材料用于强度要求不高的一般铸件，不用人工时效，有良好的减振性
11、，铸造性能好。对法兰盘的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排法兰盘加工过程应考虑到这些特点。1.4毛坯类型1、根据零件材料HT150确定毛坯为铸件，由于要加工与36的孔中心线距离分别为54和34.5的两平面，若毛坯外型铸成120的外圆，材料浪费太严重，因此将两平面直接铸出。且3-11和3-16.5的内孔不铸出，均在钻床上钻出后加工。2. 由于本零件要求生产批量为中批量生产，而且零件加工的轮廓尺寸不大，毛坯铸造方法选用金属型铸造（查机械制造工艺学资料 表3.3-3.4），铸造的毛坯尺寸公差等级为8级（查机械加工工艺手册表3.1-24），选择错型值为0.7（查机械加工工艺手册表
12、3.1-23）。1.5毛坯余量确定对于批量生产的铸件加工余量（查机床夹具课程设计指导手册 P38表2-11），初步将本零件的加工余量定为5mm，毛坯尺寸偏差由表3.1-21查得为1.8。（机械加工工艺手册）1.6 基准的选择基准选择得正确与合理，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百出，甚至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：要考虑如何分配各加工表面的余量；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；定位可靠，便于装夹；粗基准一般不应被重复使用。2、 精基准的选择：基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；互为基准原则；定位可靠
13、，便于装夹。2 机加工工艺路线确定2.1加工方法分析确定该零件是法兰盘，中批量生产。由于此零件较为简单，但精度要求较高，为保证加工精度和表面粗糙度的要求，应尽量减少装夹次数，统一定位基准，由于该法兰盘是由回转面和平面组成，根据具体需要初步确定的加工方法有车、铣、磨、镗、钻等。2.2加工顺序的安排本着先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度，先以外圆80 0 -0.019为粗基准粗车52-0.01 -0.029的外圆、长度方向为15的右端面、长度方向为60的右端面和120的外圆，调头装夹以52-0.01 -0.029的外圆、长度方向为15的右端面为基准粗车80
14、0 -0.019的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面，再以粗车后的外圆80 0 -0.019为精基准半精车52-0.01 -0.029的外圆、和120 0 -0.22的外圆粗镗，半精镗36+0.025 0的内孔，以52-0.01 -0.029的外圆、长度方向为15的右端面为基准粗镗62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的内孔，继续半精镗65、62、及4X0.5的槽，车出M64X1.5的螺纹，以外圆80 0 -0.019为基准粗铣长度为54的左端面和长度为34.5的两平面，以36+0.025 0的内孔、62.4内孔和长度为60的右端面及34.5的平面定位钻3-11和3-1
15、6.5的孔，然后扩3-16.5的孔，然后在继续钻出18和4的孔，磨80 0 -0.019的外圆和长度为60和15的左端面，磨52-0.01 -0.029的外圆、长度方向为15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角，以52-0.01 -0.029的外圆、长度方向为15的右端面为基准精镗62的孔，以80 0 -0.019的外圆为基准精镗36+0.025 0的内孔，然后用浮动镗刀块精镗36+0.025 0的内孔并加工出6X6的半圆槽。2.3定位基准选择先以80 0 -0.019为基准加工52-0.01 -0.029的外圆、长度方向为15的右端面和120 0 -0.22的外圆，再以52-0.01 -0.029的外圆、长度方向为15的右端面为基准加工左端部分，再以外圆定位加工内孔和螺纹，以36+0.025 0的内孔、6X6的半圆槽和长度为60的右端面定位钻孔、扩孔。2.4 加工阶段的划分说明加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。2.5 主
