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1、XXXXXXXXX学院xxxxx职业技术学院机床夹具课程设计说明书题目CA6140法兰盘，精加工左端面 100系部机电工程系专业机械设计与制造学生姓名学 号专业班级指导教师2016XXXXXXXXX学院工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强 的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专 用夹具设计，主要内容如下：首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析， 通过零件 分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要 求。根据零件图提出的加工要求，确定
2、毛坯的制造形式和尺寸的确定。第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。 根据选 好的基准，制订工艺路线，选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等 技术要求得到合理的保证的一种工序。第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时， 并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。最后，设计第七道工序一铣距90mm中心线24mm和34mn两侧平面的 夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定 位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。通过以上的概述，整个设计基本完成。课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是
3、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，独立地分析和解决工艺问题，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实践机 会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。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适应性心理，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
4、各位老师给予指教。目录1. 零件的分析 31.1 零件的作用 31.2 零件的工艺分析 42. 工艺规程设计 42.1 确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 42.2 基准的选择 52.3 制定工艺路线 52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 62.5 确定切削用量及基本工时 83. 夹具设计 283.1 问题的提出 283.2 夹具设计 283.2.1 定位方案 283.2.2 定位基准的选择 283.2.3 切削力及夹紧力计算 283.2.4 定位误差分析 303.2.5 夹具设计及操作的简要说明 304. 设计小结 315. 参考文献 32#1. 零件的分析1.1零件的作用题目所
5、给定的零件是CA6140车床上的法兰盘，主要是用来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动， 零件上精度要求较高的两个平面用 以装配，4个孔是用于连接其他机构或零件的。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 100mn外卜圆上标有刻度线，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 20 mm上部为 20 mm的定位孔，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。该零件年产量为4000件，设其备品率a为4% 机械加工废品率B为1%,则该零件的年生产纲领为： N=Qn(1+x +B )=400
6、0X 1(1+4%+1%)=4200件/年)，查表可知该产品为中批生产。Btrt.gLiC1.5二 dZOflJ4找烫求J.駅审宇陋岛i 5ntm -刻级宽Q,?mnn深B面拋此4. H+l： HT200图1.1 CA6140法兰盘1.2零件的工艺分析法兰盘是一回转体零件，法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的 位置要求。现分述如下：1. 以100 0.32 mn#圆为中心的加工表面：这一组加工表面包括： 45mm外圆、端面及倒角； 100m m外圆，过 度倒圆R5;20内孔及其左端倒角C1.5。2. 以4500.017外圆为中心的加工表面：这一组加工表面包括： 端面，90mm外圆，端面，倒
7、角C1.5;切槽3X 2; 内孔的右端倒角C1。3. 以2O0045mm的孔为中心加工表面：这一组加工表面包括： 45mm外圆，端面； 100mm外圆，端面，侧面； 90mm外圆； 45mm外圆，过度圆角 R5; 4X 9mm孔和同轴的 6mm孔。它们之间有一定的位置要求，主要是：（一）左端面与 20mm孔中心轴的跳动度为0.03 ；（二）右端面与 20mm孔中心轴线的跳动度为0.03 ；（三） 45mm的外圆与 20mm孔的圆跳动公差为0.03。经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加 工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。2. 工艺规
8、程设计2.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状零件材料为HT20Q由于零件年产量为4200件，已达到中批生产的水 平，而且零件轮廓尺寸不大，而且零件加工的轮廓尺寸不大 ，在考虑提高生产率 保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件 的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。2.2基准的选择基准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。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
9、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5个自由度，达到完全定位。2）精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。以 20mn孔为精基 准。当设计基准与工序基准不重合时， 应该进行尺寸
10、换算，这在以后还要专门计 算，此处不在重复。2.3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。在生产纲领一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，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案工序1 粗车 100mn柱体左端面、外圆，粗车 B面工序2 钻中心孔 18mm扩孔 19.8mm 粗铰 19.94mm 精绞 20mm 孔工序3 粗车右 45mn柱体右端面、外圆， 90mn外圆及右端面，工序4 半精车 100mm左端面、外圆，半精车B面并倒角C1.5
11、，半精车 90mn外圆， 20左侧倒角C1工序5半精车右 45mm#圆及右端面，倒角C7,半精车 90mm&侧面,切槽3X 2mm车 20mmfL右端倒角C1工序6 精车 100mn柱体左端面、外圆，精车B面，车过渡圆角R5 工序7粗铣、精铣 90mn柱体的两侧面工序8钻4X9mm透孔工序9 钻 4mm孔，扩、铰 6mm孔工序10 磨削B面工序11 磨削外圆面 100mm 90mm工序12 磨削 90mn凸台距离轴线24mm的侧平面工序13 金刚石车 45mm外圆、 90mm&侧面工序14 B面抛光工序15100mm划线刻字工序16100mm外圆无光镀铬工序17检测入库。2.4机械加工余量、工
12、序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，参照实用机械加工工艺手册分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（单位mm ）加工表面工序（或工步）名称工序（或工 步）余量工序（或工 步）基本尺寸工序（或工步） 经济精度工序（或工步） 尺寸及其偏差表面粗糙 度（Ra ）公差等级公差右端面粗车36.3毛坯390突台 右端精车0.841IT70.025411.6半精车1.041.8IT90.06241.80.0313.2粗车1.242.8IT110.16042.80.086.3毛坯3442.244 1.1槽3X 2粗车2Z=941IT130.39416.3毛坯2Z=9502.0
13、501.045外圆磨削2Z=0.345IT60.017450.8半精车2Z=1.045.3IT90.062 45.33.2粗车2Z=3.746.3IT110.160 46.36.3毛坯2Z=5502.0 501.0内孔20铰2Z=0.220IT80.045201.6扩2Z=1.819.8IT100.084 19.86.3钻2Z=1818IT120.181812.5毛坯实心100左端面精车Z=0.891IT80.054911.6半精车0.791.8IT90.08791.83.2粗车1.592.5IT110.2292.50.116.3毛坯3942.294 1.1100外圆磨削2Z=0.4100IT80.0541000.8半精车2Z=1.1100.4IT110.22 100.43.2粗车2Z=3.5101.5IT110.22 101.56.3毛坯2Z=51052 1051.0100右端面磨削Z=0.441IT70.017410.4半精车Z=1.141.4IT90.06241.43.2粗车Z=442.5IT110.1642.56.3毛坯Z=3442.044 1.045外圆磨削2Z=0.345IT70.017450.4半精车2Z=1.045.3IT90.062 45.33.2粗车2Z=3.746.3IT11
