CA6140车床的法兰盘复习课程.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。CA6140车床的法兰盘-大家需要cad图纸的话，可以登录上方链接，这是我的店，另一个是知识店铺，大家可以给我留言，告诉我你需要什么，由于新店开张，主要为了信誉，所以价格都可以商量，你意想不到的价格！序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、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。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四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学课程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名称、出处、能够做到熟练运用。就我个人而言，我希望通过本次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加生产实践打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚存在许多不足之处，恳请各位老师予以指教。一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是法兰盘（见附图1），其为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠该法兰盘定心。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。（二）零件的工艺分析法兰盘共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下：1以80孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：60H7孔及其倒角以及与其垂直的端面，80m6外表面，两个M64*1.5的槽，360+0.63孔以及与其垂直的端面，52m6外表面B及退刀槽，三个互成120°的16.5阶梯孔的两端面。2以A面为基准的加工表面这一组加工表面包括：三个互成120°的16.5阶梯孔，M、N两个端台。这两组表面之间有着一定的位置要求，主要是：60H7孔对B端面的径向圆跳动公差为0.04mm。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式材料为HT150。考虑到法兰主要承受静压力，因此选用铸件。（二）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，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。按照有关粗基准的选择原则（如果必须首先保证工件上欲加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面为粗基准），孔60H7与B端面有0.04mm的圆跳动公差要求，现选择52m6外表面B为粗基准，利用三爪自定心卡盘加持外圆A，并且使卡盘端面紧靠A端面，这样可以消除所有六个自由度，达到完全定位。（2）精基准的选择。主要应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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制订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保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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。1工艺路线方案一工序010粗车16.5端面，粗、精车外圆80m6及车倒角，车两个槽64，车外圆52m6、退刀槽及倒角，车端面A。工序020扩孔60H7，扩孔360+0.63，绞孔60H7，绞孔360+0.63工序030车两个槽M64*1.5，车孔60H7倒角。工序040铣80m6端面，铣端台M，铣端台N。工序050钻三个孔16.5，钻三个孔11。工序060拉槽6*6。工序070磨外圆80m6，磨外圆52m6。工序080表面处理，检验入库。2工艺路线方案二工序010粗车80m6外圆柱面，车120外圆柱面，车80m6端面及倒角，车16.5端面及倒角，精车外圆80m6，粗车60H7孔，精车60H7孔及倒角，车螺纹M64*1.5，车两个密封槽64。工序020车52m6端面，车端面A，车52m6外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔360+0.63，精车孔360+0.63。工序030钻三个孔16.5，钻三个孔11。工序040拉槽6*6。工序050铣端台M，铣端台N。工序060磨外圆80m6，磨外圆52m6。工序070表面处理，检验入库。3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一选择对孔360+0.63进行铸造然后在机加工（扩、绞），对60H7孔采取先扩后绞。在加工过程中，要进行七次装夹，用五套夹具，共八道工序。方案二选择对孔360+0.63进行先钻后车，对60H7孔采取先粗车后精车。在加工过程中，要进行六次装夹，用五套夹具，共七道工序。相比之下，方案工序更为简单。在工序安排中，装夹次数越多，定位次数越多，造成的定位误差也就越大，而且所用工时会越多。而且方案一没能完成车螺纹M64*1.5工序。除此以外，方案二的010、020工序可合并为一个工序，两个方案都没有考虑到零件毛坯为铸件，因而在所有机加工之前，应先安排除砂工序。综合考虑以上各方面，对方案进行改进，改进后的具体工艺方案确定如下：工序010除砂。工序020粗车80m6外圆柱面，车120外圆柱面，车80m6端面及倒角，车16.5端面及倒角，精车外圆80m6，粗车60H7孔，精车60H7孔及倒角，车螺纹M64*1.5，车两个密封槽64。（以52m6外圆柱面为粗基准，采用三爪卡盘夹持52m6外圆柱面）车52m6端面，车端面A，车52m6外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔360+0.63，精车孔360+0.63。（以80m6外圆柱面为精基准，采用三爪卡盘夹持80m6外圆柱面）工序030钻三个通孔11，钻三个孔16.5，惚沉头孔16.5（以端面A为精基准，）工序040拉槽6*6。工序050铣端台M，铣端台N。工序060磨外圆80m6，磨外圆52m6。工序070表面处理，检验入库。将以上内容一并填入工艺过程卡片，见附表1。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT150，硬度为，毛坯的重量为kg,生产类型为大批生产，采用铸件。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1外圆表面（80m6，52m6，120）外圆80m6，表面粗糙度要求1.6µm,公差等级为6级，查机械加工技术手册（以下简称手册）表3-9（P87）采用先车（只能达7级精度），然后再磨（可达6级精度）。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm,精车双边余量为2Z=1mm，查手册15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.4mm。外圆52m6，表面粗糙度要求为3.2µm，公差等级为6级，查手册表3-9（P87）采用先车，然后再磨。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm，精车双边余量为2Z=1mm，查手册15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.4mm。外圆120，选用粗车的双边余量为2Z=2mm。2内孔表面（60H7，360+0.63）内孔60H7，查手册表3-9（P87），采取先粗车再精车。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm，查手册9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。内孔360+0.63，查手册表3-5（P74），为9级公差要求，查手册表3-9（P87），采取先钻孔后精车。根据其尺寸，选用钻孔的双边余量为2Z=35.6mm，查手册9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。3外圆端面加工余量及公差（80m6及52m6端面）外圆80m6端面粗糙度要求为6.3µm，轴向无公差要求。查手册表3-13（P91），粗铣的表面粗糙度为3.2-6.3µm，可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.外圆52m6端面粗糙度要求为6.3µm，轴向无公差要求。查手册表3-13（P91），粗车的表面粗糙度为3.2-6.3µm，可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.6.16.5端面16.5端面的粗糙度要求为6.3µm，轴向无公差要求。查手册表3-13（P91），粗车的表面粗糙度可达6.3µm，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.5端面A端面A粗糙度要求为6.3µm，轴向无公差要求。查手册表3-13（P91），粗车的表面粗糙度可达6.3µm，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.6.端台M、N端台N距内孔36中心的距离为54mm，无公差要求，表面粗糙度要求为6.3µm，计算得其需切削量为6±0.5mm，根据手册P480叙述，选用一次铣削成型。端台M距内孔36中心的距离为34.5-0.40-0.20，表面粗糙度要求为6.3µm，公差为200µm，查机械制图表8.5（P232），为12级公差要求，计算得其需切削量为26.5±0.5mm。根据手册P480叙述，选分四次铣削成型。（五）确定切削用量及基本工时工序010：除砂工序020：粗、精车80m6外圆柱面，车120外圆柱面，车80m6端面及倒角，车16.5端面及倒角，粗车60H7孔，精车60H7孔及倒角，车螺纹M64*1.5，车两个密封槽64。（以52m6外圆柱面为粗基准，采用三爪卡盘夹持52m6外圆柱面）车52m6端面，车端面A，粗、精车52m6外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔360+0.63，精车孔360+0.63。（以80m6外圆柱面为精基准，采用三爪卡盘夹持80m6外圆柱面）工件材料：HT150，HB=150,金属模铸造。加工要求：车外圆80m6及车倒角，表面粗糙度要求为1.6µm，6级公差要求；车两个槽M64*1.5；车外圆52m6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求为3.2µm，6级公差要求；车端面A，表面粗糙度要求为6.3µm。机床：C620-1卧式车床。刀具：YT15外圆车刀、YT15端面车刀、YT15内圆车刀、高速钢螺纹车刀，刀杆尺寸为16*25mm2。切削用量：1.粗车80m6外圆柱面1）进给量f根据手册表8-58（P380），当刀杆尺寸为16mm*25mm，ap=1mm,工件直径为80mm时f=0.8-1.2mm/r取f=0.8mm/r2）计算切削速度根据手册表8-60（P381），切削速度的计算公式为（寿命选60T）Vc=CV*KV/(Tmapxfy)m/min其中：CV=158,x=0.15,y=0.40,m=0.20。修正系数见手册表8-61至表8-69，即KMv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97。所以vc=158*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97/(600.2*10.15*0.80.40)=71.85(m/min)3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*71.85/(3.14*80)=286(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(41+1)/286*0.8=0.18(min)2.精车外圆80m61）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.6mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=102m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*102/(3.14*80)=406(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/406*0.6=0.17(min)3.车120外圆柱面1）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=1.0mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=85m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*85/(3.14*120)=225(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(15+1)/225*1.0=0.07(min)4.车80m6端面及倒角1）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.8mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=105m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*105/(3.14*80)=418(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/418*0.8=0.12(min)5.车16.5端面及倒角1）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.4mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=35m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*35/(3.14*16.5)=675(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(8.3+1)/675*0.4=0.04(min)6.粗车60H7孔1）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.6mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=106m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*106/(3.14*60)=560(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/560*0.6=0.13(min)7.精车60H7孔及倒角1）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.4(mm/r)2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=112(m/min)3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*112/(3.14*60)=590(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/590*0.4=0.18(min)8.车螺纹M64*1.5采用高速钢螺纹车刀，规定粗车螺纹时走刀次数为i=4;精车螺纹时，走刀次数为i=2.螺距t=1.5mm,所以进给量f=1.5mm/r.1)切削速度根据手册表8-60（P381）粗车螺纹时：vc=21m/min精车螺纹时：vc=35m/min2)确定机床主轴转速粗车螺纹时：n1=1000vc/(d)=1000*21/(3.14*64)=105(r/min)精车罗纹时：n2=1000vc/(d)=1000*35/(3.14*64)=174(r/min)3)切削工时根据手册表8-56（P379）粗车螺纹时：t1=(l+y+)*i/nf=(15+1)*4/(105*1.5)=0.41(min)精车螺纹时：t2=(l+y+)*i/nf=(15+1)*2/(174*1.5)=0.12(min)9.车两个密封槽641）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.5mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=84m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*84/(3.14*64)=418(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=2*(l+y+)/nf=2*(2+1)/418*0.5=0.03(min)10.车52m6端面1）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.5mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=90m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*90/(3.14*52)=551(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(10+1)/551*0.5=0.04(min)11.车端面A1）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=1.0mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=82m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*82/(3.14*120)=218(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(35+1)/218*1.0=0.17(min)12.粗车52m6外圆柱面1）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.5mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=105m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*105/(3.14*52)=643(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(10+1)/643*0.5=0.04(min)13.精车52m6外圆柱面倒角及退刀槽1）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.4mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=125m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*125/(3.14*52)=765(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(10+1)/765*0.4=0.04(min)14.钻孔360+0.631）进给量f=0.2mm/r(见手册表10-15（P437）)2）切削速度Vc=40(m/min)(见手册表10-15（P437）3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*40/(3.14*36)=350(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=22/(350*0.2)=0.32(min)15.精车孔360+0.631）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.3mm/r2）切削速度根据手册表8-60（P381）vc=108m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*108/(3.14*36)=950(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/950*0.3=0.15(min)工序030：钻三个通孔11，钻三个孔16.5，惚沉头孔16.5机床：立式钻床Z525刀具：高速钢钻头切削用量：1. 钻三个通孔11刀具材料：高速钢。1）进给量f=0.2mm/r(见手册表10-15（P437）)2）切削速度Vc=40(m/min)(见手册表10-15（P437）3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*40/(3.14*11)=1150(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=3*(l+y+)/nf=15/(1150*0.2)=0.21(min)2.钻三个阶梯孔16.5刀具材料：高速钢。1）进给量f=0.2mm/r(见手册表10-15（P437）)2）切削速度Vc=40(m/min)(见手册表10-15（P437）3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*40/(3.14*16.5)=770(r/min)4)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=3*(l+y+)/nf=5/(770*0.2)=0.1(min)惚沉头孔16.5工序040：拉槽6*6机床：卧式拉床L6120刀具：高速钢拉刀切削用量：1）进给量f根据手册表8-58（P380）取f=0.02mm2）切削速度根据手册表12-8（P462）vc=30m/min3)确定机床行程数ns=z/f=6.0/0.3=204)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=2*(l+)*ns/(1000vc)=2*30*20/30=(min)工序050：铣端台M，铣端台N。机床：立式铣床X63刀具：镶齿三面刃铣刀（高速钢）切削用量：1.铣端面N1）进给量f=2.0mm/r(见手册表13-8（P481）)2）切削速度Vc=20(m/min)(见手册表13-12（P484）3）切削深度ap=6mm(见手册P480叙述）4)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*20/(3.14*100)=65(r/min)5)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=48/(65*2.0)=0.37(min)2. 铣端台M1）进给量f=2.0mm/r(见手册表13-8（P481）)2）切削速度Vc=20(m/min)(见手册表13-12（P484）3）切削深度由于该工序余量较大（26.5±0.5mm），所以分四次铣削成型。根据手册P480叙述，通常铸铁件铣削深度为5-7mm,所以，前三次选用ap=7mm，第四次选用ap=5.5mm。4)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*20/(3.14*100)=65(r/min)5)切削工时根据手册表8-56（P379）tm=4*(l+y+)/nf=100*4/(65*2.0)=3.08(min)工序060：磨外圆80m6，磨外圆52m6。机床：外圆磨床M1412刀具：根据表15-2至15-7，选用WA46KV6P200*32*125型砂轮。其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46#，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为200*32*125(D*B*D)。切削用量：1. 磨外圆80m61）工件速度VW=25m/min见手册表15-12（P566）2)进给量轴向fa=2.0mm/min径向fr=0.015mm/双行程(见手册表13-8（P480）)3）切削深度ap=0.03mm4)砂轮速度v=35m/min5)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*35/(3.14*200)=57(r/min)6）加工工时tm=2LZbK/1000fafr式中，L加工长度，40mm;Zb单面加工余量，0.2mm;K系数，1.10；fa工作台轴向移动速度；fr工作台往返一次砂轮径向进给量。tm=2*40*0.2*1.1/（1000*2.0*0.015）=0.60（min）2. 磨外圆52m61）工件速度VW=25m/min见手册表15-12（P566）2)进给量轴向fa=2.0mm/min径向fr=0.015mm/双行程(见手册表13-8（P480）)3）切削深度ap=0.03mm4)砂轮速度v=35m/min5)确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000*35/(3.14*200)=57(r/min)6）加工工时tm=2LZbK/1000fafr=2*10*0.2*1.1/（1000*2.0*0.015）=0.15（min）工序070：表面处理，检验入库。最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工序卡片，见附表2-6。大家需要cad图纸的话，可以登录上方链接，这是我的店，另一个是知识店铺，大家可以给我留言，告诉我你需要什么，由于新店开张，主要为了信誉，所以价格都可以商量，你意想不到的价格！-