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1、0目录1 零件的工艺分析及生产类型的确定11.1 零件的作用11.2 零件的工艺分析11.3 零件的生产类型12 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图12.1 确定毛坯的制造形式12.2 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定23 选择加工方法、制定工艺路线33.1 基面的选择33.2 制定工艺路线.34 工序设计54.1 选择加工设备与工艺装备.55 切削用量及基本时间.105.1 工序 1 的切削用量及基本时间的确定.105.2 工序 2 的基本时间的确定125.3 工序 3 的基本时间的确定125.4 工序 4 的基本时间的确定135.5 工序 5 的基本时间的确定145.6 工序 6 的基本时
2、间的确定145.7 工序 7 的切削用量及基本时间的确定.155.8 工序 8 的基本时间的确定175.9 工序 9 的基本时间的确定175.10 工序 10 的切削用量及基本时间的确定 .186 夹具设计.206.1 夹具分析206.2 夹具设计.207 设计小结.218 参考文献.2211 零件的工艺分析及生产类型的确定1.1 零件的作用题目所给定的零件是 CA6140 车床的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上，主要作用是标明刻度实现纵向进给，零件 100 上标有刻度线用来对齐刻度盘上的刻度线。外圆上钻有 4 的定位孔实现精确定位，法兰盘中部有 20 的通孔。车床的变速箱固定在主轴箱上，2
3、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。1.2 零件的工艺分析零件材料为灰铸铁 HT200，该材料强度不高，但其耐磨性、耐热性及减震性很好，适用于承受较小应力，要求耐磨、减震等的零件。它的所有表面都需切削加工。B 面需抛光或精磨处理，表面粗糙度值为 0.4 的外圆表面需细车或精磨加工，表面粗糙度值为 0.8 的外圆表面需细车或精磨加工，表面粗糙度值为1.6 的端面需精车， 20 需精铰和 4 和 9 的孔钻孔即可，6 的孔需粗铰加工。其它表面粗糙度要求不高的外表面均可由半精车获得。外圆为 100 的左端面、外圆为 90
4、的右端面和 45 的外圆面有圆跳动要求，外圆为 90 的端面上有四个 9 的孔且非对称分布。1.3 零件的生产类型以设计题目知，生产类型为中大批生产，零件是机床上的法兰盘，质量为 1.4Kg，查表可知其属轻型零件，设 Q=5000 件/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别为10%和 1%，则该零件的生产纲领N=50001（1+10%+1%）=5550 件/年2 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，根据零件材料确定毛坯为铸件。由于该零件是中批生产，而且零件轮廓尺寸不大，零件重量为 1.4kg，确定毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。2.
5、2 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，长 91mm，宽 100mm，高 100mm，故最大轮廓尺寸为 100mm。选取公差等级 CT 铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁得公差等级 CT 范围为810 级，取为 10 级。求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级 CT，查表得，公差带相对于3基本尺寸对称分布。求机械加工余量等级 铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，生产批量为大批生产，得机械加工余量等级为 G 级。取 MA 对所有加工表面取同一个值，最大轮廓尺寸为 100mm、机械加工余量等级为G 级，得单面加工 MA 数值为 3.5mm，双面加
6、工 MA 数值为 2.5mm。表 1 法兰盘毛坯（铸件）尺寸/mm零件尺寸(F)单面加工余量(MA)尺寸公差数值(CT)铸件基本尺寸(R=F+2MA)铸件尺寸公差2.53.21051051.62.52.850501.4902.53.295951.62.52.850501.4912.53.296961.6412.52.841411.4412.52.841411.482.52.01381.0毛坯基本尺寸 20 孔较小，铸成实心；铸造壁的最小厚度：左端面面积 S1=R2=3.14100=314cm，最小壁厚 4mm。铸造斜度：砂型铸造常选用 3，外表面最小铸造斜度 030，内表面最小铸造斜度1。3
7、选择加工方法、制定工艺路线3.1 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。粗基准的选择4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
8、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 45 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。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。本零件是带孔的盘状零件，孔是其设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差应选20 的孔为精基准，3.2 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大批生产的条件下，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
9、便使生产成本尽量下降。5表 2 各表面加工方法的选择加工面加工方法公差等级表面粗糙度外圆粗车IT116.3外圆粗车半精车磨削IT40.490 外圆粗车半精车磨削IT60.4外圆粗车半精车磨削IT60.8左端面粗车半精车精车1.6右端面粗车6.390 右端面粗车半精车精车1.6粗车半精车磨削0.490 左端面粗车半精车磨削0.4距中心 24mm 面粗铣精铣磨0.4距中心 34mm 面粗铣半精铣3.2孔钻扩粗铰精铰IT81.6孔 4钻IT126.3孔 6钻铰IT103.2孔 9钻铰IT106.3槽 3X2粗车IT136.3工序 1.以外圆定位，粗车左端面，粗车外圆。工序 2.以粗车后的外圆定位，粗
10、车右端面和外圆。工序 3.以粗车后的外圆定位，钻、粗铰、精铰孔至图纸要求。并倒孔20 左端面倒角。6工序 4.以定位，粗车右端面及倒角 1.5X45 ，外圆， 90 左右端面及外圆，圆角 R5，切槽 3X2。工序 5 半精车外圆左右端面，外圆， 90 外圆及左右端面，外圆。工序 6.精车左端面和 90 右端面。工序 7.粗铣距中心线 24mm 的面，粗铣距中心线 34mm 的面，半精铣距中心线 34mm的面，精铣距中心线 24mm 的面工序 8.钻，铰孔 9。工序 9.钻孔 4 和 6，铰 6。 。工序 10.磨削 B 面，磨削 90 外圆，磨削外圆，磨距中心线 24mm 的面。工序 11.去
11、毛刺。工序 12.刻线。工序 13.镀铬。工序 14.检验入库。4 工序设计4.1 选择加工设备与工艺装备 选择机床工序 1,2,4 和 5 是粗车和半精车，各工序工步数不多，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用最常用的 C620-I 卧式车床。工序 3、6 是精车和钻绞孔，由于零件外轮廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上加工。由于要求的精度较高，表面粗糙度值较小，需要选用精密的车床才能满足要求，因此选择 C616A 卧式车床。工序 7 是粗铣和精铣选择 X51 立式铣床。工序 8、9 钻孔选用 Z3025 摇臂钻床。工序 10 磨削加工选 M131W 万能
12、磨床。工序 11 在钳工台上去毛刺。7 夹具选择工序 1 和 2 选用通用夹具三抓卡盘，工序 3、4 和 5 选用芯轴，工序 6、7、8、9、10、和 11 选用各自的专用夹具。 刀具选择在车床上加工的工序选用硬质合金车刀。粗加工选用 YG6，半精加工选用 Y15，精加工选用 YG30。为提高生产率和经济性，采用可转位车刀，切槽刀宜采用高速钢选用镶齿三面刃铣刀，铣切深度为 11mm，21mm。粗铣铣刀D=100mm，d=27mm，L=22mm，齿数 Z=10，精铣铣刀 D=100mm，d=27mm，L=12mm，齿数 Z=12。钻孔直至达到要求依次选用直径为 18.0mm 锥柄麻花钻头，直径为
13、 19.7mm 锥柄扩孔钻，铰刀选用高速钢锥柄机用铰刀直径为 20mm；钻孔 9 选用直径为 9mm 锥柄麻花钻头；孔 4 和 6 分别选用直径为 4mm、6mm 锥柄麻花钻头和直径为 6mm 的锥柄机用铰刀。量具选择各外圆加工面的量具。本零件各外圆加工面所用量具如表 3表 3 外圆加工面所用量具加工面尺寸尺寸公差计量器具不确定度允许值量 具0.460.029900.140.009分度值为 0.02，测量范围为 0150游标卡尺0.0170.00090.0060.0009分度值为 0.01，测量范围为 0125千分尺选择加工孔用量具mm 的孔经钻、扩、粗铰、精铰四次加工，钻至mm、扩至 19.
14、7mm、粗铰至 19.94mm、精铰至 20mm，可以选择读数值为 0.01mm、测量范围为 18 35 的内径百分表；8mm 的孔经钻、铰至 6mm，可选用读数值为 0.01mm、测量范围为 5 30 的内径千分尺。选择加工轴向尺寸所用量具。加工轴向尺寸所用量具选用读数值为 0.02，测量范围为0150 游标卡尺。 确定工序尺寸确定圆柱面工序尺寸 圆柱面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。将前面确定的各圆柱面总加工余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定本零件各圆柱面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见表表 4 各圆柱面的工序加工余
15、量、工序尺寸及公差、表面粗糙度工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度/ m 加工面粗半精磨削粗半精磨削粗半精磨削56.33.71.00.36.33.20.43.61.10.36.33.20.43.71.00.36.33.20.8表 5 各孔的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度/ m加工面钻扩粗铰精铰钻扩粗铰精铰钻扩粗铰精铰181.70.240.0612.56.31.60.865.80.212.53.24412.5998.40.612.56.3确定轴向工序尺寸本零件各工序的轴向尺寸如图图 1 各面示意 图 2 工序 1 尺寸图 3 工序 2 尺寸 图 4 工序 4 尺寸图 5 工序 5 尺寸 图 6 工序 6 尺寸10图 7 工序 10 尺寸确定各加工表面的工序加工余量。本零件的各加工表面的工序加工余量见表表 6 本零件的各加工表面的工序加工余量工序加工表面总加工余量工序加工余量113Z11=1.2222Z22=2.032.5Z34=0.942.5Z44=1.2452.5Z54=1.213Z15=1.032.5Z35=0.842.5Z45=0.9552.5Z55=0.913Z16=0.8 6 32.5Z36=0.842.5Z410=0.4 10 52.5Z510=0.4确定工序尺寸 L11=96- Z11=94.8mm。粗车经济精度
