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1、第 1 页序言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
2、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、一、 零件的工艺分析以及生产类型的确定零件的工艺分析以及生产类型的确定1 1、
3、零件的作用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 100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 4mm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 94标明通过，本身没有受到多少力的作用。2 2、零件的工艺分析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
4、一组加工表面以 20 为中心 ，包括:两个 45mm 的端面， 尺寸为100mm 的圆柱面，两个 90mm 的端面及上面的 4 个 9mm的透孔， 100mm 的外圆柱面及上面的 6mm、4mm 的孔，90mm 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 20mm 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 3、零件的生产类型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、二、 确定毛坯尺寸、设计毛坯图确定毛坯尺寸、
5、设计毛坯图1 1、确定毛坯的制造形式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 2、铸件机械加工余量、毛坯尺寸和公差的相关因素铸件机械加工余量、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
6、-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、三、 选择加工方法，制定工艺路线选择加工方法，制定工艺路线1 1、粗基准的选择、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
7、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 100 外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用第 5 页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 2、精基准的选择、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，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 3、零件表面加工方法的选择零件表面加工方法的选择零
8、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） 、100 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） 、90 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） 、的外圆面。公差等级为 6 级，表面粗糙度为0 0.01745 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）
9、 、的外圆面。公差等级为 14 级，表面粗糙度为450 0.6Ra0.4，需进行粗车、半精车、磨削。（5）100 右端面以及 90 左端面，表面粗糙度为 Ra0.4 需进行粗车、半精车、磨削。第 6 页（5） 、20 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。（6、 ）处退刀槽。需用车断刀车削。0 0.01745 （7） 、90 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） 、4、6 孔。表面粗糙度为 Ra3.
10、2，需用钻床钻、铰。4 4、制定工艺路线、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：以外圆面定位，粗车、右端面以及0.12 0.34100 900 0.01745 外圆。0 0.01745 工序：以外圆面定位，粗车、外圆面；0 0.01745 0.12 0.34100 90左端面和 B 面0.12 0.34100 工序：以外圆面定位，钻通孔，先用钻的钻0 0.01745 0
11、.045 020 16头钻孔。工序：以外圆面定位，再铰孔达到的尺寸。0 0.01745 0.045 020 工序：以外圆面定位，半精车、外圆面和0 0.01745 0.12 0.34100 90B 面；精车左端面。倒、角。0.12 0.34100 1.5451 45第 7 页工序：以外圆面定位，精车右端面；半精车0.12 0.34100 90外圆以及右端面。车 3X2 退刀槽。倒、角。0 0.01745 7451 45工序：以零件端面定位,粗、精铣距内孔中心线 34mm 的平面。工序：以零件端面定位,粗、精铣距内孔中心线 24mm 的平面。工序：以孔和端面定位,钻 4 个孔0.045 020
12、0.12 0.34100 9工序：以铣过的表面粗糙度为 Ra3.2 的表面定位，用专用夹具，钻的通孔,再圹孔到孔,使其达到所要求的精度。46工序：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：以内孔定位，用外圆磨床磨削、外0.045 020 0.12 0.34100 90圆及 B 面。粗磨、精磨外圆面0 0.01745 工序： 刻线、刻字工序 ：镀铬工序： 检验入库四、四、 选择加工设备和工艺装备选择加工设备和工艺装备1 1、选择机床选择机床1） 、工序、为粗车和精车，、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
13、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、为粗、精铣，粗糙度和精度要求不高，故选用 X62W第 8 页卧式铣床。3） 、工序、为孔加工，选择 Z550 立式钻床。功率 7.5KW。4） 、工序为平面磨削加工，选择 MM7112 平面磨床。功率 1.5KW。5） 、工序为外圆磨削加工，选择 M120 外圆磨床。2 2、选择夹具、选择夹具本零件除粗、精铣平面，钻 4X9 孔，转 4、6 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 3、选择刀具、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
14、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 BH=1625，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 BH=1625，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 18 莫氏锥柄机用麻花钻，刀具材料高速钢，刀具寿命 60min。第 9 页扩孔
15、钻头选用 19 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 20 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 4X9 孔选用 9mm 高速钢锥柄标准麻花钻，刀具材料高速钢，刀具寿命 35min钻 孔选用 4mm 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 5.
16、8mm 高速钢直柄麻花钻。刀具材料高速钢，刀具寿命 20min铰 6 孔选用 6mm 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。第 10 页5） 、在外圆磨床上加工的刀具4 4、选择量具、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0.12 0.34100 0.22B 外圆0.60.045 020 0.0456+ 0.03 00.03读数值
