《法蘭盤加工工藝.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《法蘭盤加工工藝.doc（21頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、河北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄摘要II關(guān)鍵詞II1零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工藝分析12工藝規(guī)程設(shè)計22.1確定毛坯22.2基面的選擇22.3零件表面加工方法的選擇32.4 制定工藝路線42.5機(jī)械加工余量，工藝尺寸及毛坯尺寸的確定52.6確定切削用量8總結(jié)17致謝18參考文獻(xiàn)1919摘 要本次畢業(yè)設(shè)計的課題是CA6140車床法蘭盤加工工藝規(guī)程及工藝分析主要內(nèi)容如下： 首先，對零件進(jìn)行分析，主要是零件主用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制定工藝路線，通常制定兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的
2、比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。最后，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量，并選擇合適的機(jī)床和刀具。對于粗加工，還要校核機(jī)床功率。然后把設(shè)計的過程整理為圖紙。通過以上的概述，這個設(shè)計基本完成。關(guān)鍵詞：加工工藝；工藝分析；路線 1零件的分析1.1零件的作用題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤。 CA6140臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱
3、向進(jìn)給。 454545452 技術(shù)要求：1.刻字字形高5mm，刻線寬0.3mm，深0.5mm； 2B面拋光； 3. 100mm外圓無光鍍珞。1.2零件的工藝分析法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以20為中心 ,包括:兩個mm的端面, 尺寸為mm的圓柱面,兩個90mm的端面及上面的4個9mm的透孔. mm的外圓柱面及上面的6mm的銷孔, 90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個平面. 這組加工表面是以20mm為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個端面,再借助專用夾具以這個端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛
4、坯1)選擇毛坯該零件材料為HT200。由于其鑄造性能良好，且為中批生產(chǎn)，可選擇砂型鑄造機(jī)器造型。2)毛坯尺寸及公差在后面確定3)設(shè)計毛坯圖1.確定圓角半徑為了減少鑄件的應(yīng)力集中，取鑄件的圓角半徑為R5。2.確定分模面由零件的結(jié)構(gòu)特征知，可選過軸線的平面為分模面，采用倆箱造型。3.確定起模斜度由于鑄件要求加工，按增加壁厚的法確定。查【9】材料成型工藝基礎(chǔ)表2.7，取起模斜度為1。4.確定毛坯的熱處理方式鑄件鑄造后應(yīng)安排時效處理，以消除殘余的鑄造應(yīng)力，防止在機(jī)械加工過程中出現(xiàn)變形情況。2.2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工品質(zhì)得到保證，生產(chǎn)率得以提
5、高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。1）粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取45外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達(dá)到完全定位。2）精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)
6、重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。2.3零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有外圓，孔，端面，槽等，材料為HT200，以公差等級和表面粗糙度要求，參考【3】機(jī)械加工工藝手冊確定各表面加工方法如下：1） 100mm的左端面：尺寸精度要求不高，表面粗糙度為Ra1.6m，需要粗車，半精車，精車。2） 100mm的外圓柱面：公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra0.8m，需要粗車，半精車，精車。3） B面：其中倆端面尺寸精度不高，外圓柱面公差等級為IT9，但表面粗糙度都為Ra0.4，需要粗車，半精車，精車，拋光。4） 90mm右端面：尺寸精度不
7、高，表面粗糙度為Ra1.6m，需要粗車，半精車，精車。5） 90mm外圓柱面：為未注公差，表面粗糙度為Ra0.4m，需要粗車，半精車，磨削。6） mm外圓柱面：公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra0.8m，需要粗車，半精車，精車。7） mm端面：尺寸精度不高，表面粗糙度為Ra1.6m，需要粗車。8） 20mm孔：公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra1.6m，需要鉆孔，粗鉸，精鉸。9） 距軸線34mm的平面：尺寸精度不高，表面粗糙度為Ra3.2m，需要粗銑，精銑。10） 距軸線24mm的平面：尺寸精度不高，表面粗糙度為Ra0.4m，需要粗銑，精銑，磨削11）4-9mm的孔：為未注尺寸公差，公差等級按
8、IT14，表面粗糙度Ra6.3m，需要鉆。12）4mm及6mm孔：4mm孔公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra6.3m，6mm孔公差等級為IT9，表面粗糙度為Ra3.2m，需要鉆孔，擴(kuò)孔。2.4 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，并且使生產(chǎn)成本盡量少。因此按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精，并考慮經(jīng)濟(jì)效果，該零件的加工路線如下：工序 01 以mm端面及外圓柱面定位，粗車100mm端面及外圓柱面，粗車B面，粗車90外圓柱面。選用CA6140臥式車床。工序02 以100mm端面及外圓柱面定位，粗車mm端面及外圓柱面，粗車90mm右端面。選
9、用CA6140臥式車床。 工序 03 以100mm端面及外圓柱面定位，鉆20mm孔，并粗鉸。工序 04 以20mm孔及100mm端面定位，粗銑，精銑90mm圓柱面上的兩個平面。選用X52K立式銑床及專用夾具。工序 05 以mm端面及外圓柱面定位，半精車100mm端面及外圓柱面，半精車B面，半精車90外圓柱面。選用CA6140臥式車床。工序 06 以100mm端面及外圓柱面定位，半精車mm端面，半精車90mm右端面。選用CA6140臥式車床。 工序 07 以mm外圓柱面及90右端面定位，精車100mm端面及外圓柱面，精車B面，倒角。選用CA6140臥式車床。工序 08 以100mm端面及外圓柱面
10、定位，精車mm外圓柱面，精車90mm右端面，倒角，車退刀槽。選用CA6140臥式車床。 工序 09 以100mm端面及外圓柱面定位，精鉸20mm孔。選用Z525立式鉆床及專用夾具。工序 10 以20mm孔及100mm端面定位，鉆4-9mm的孔。選用Z525立式鉆床及專用夾具。工序 11 90mm右端面及一個9孔，20mm孔定位，鉆4mm孔，擴(kuò)6mm孔。選用Z525立式鉆床及專用夾具。工序 12 以mm端面及外圓柱面定位，磨90mm外圓柱面。選用M1420A磨床。工序 13 以20mm孔及100mm端面定位，磨距軸線24mm的平面。選用M1420A磨床及專用夾具。工序 14 B面拋光。工序 15
11、 劃線刻字。工序 16 檢查。 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。2.5機(jī)械加工余量，工藝尺寸及毛坯尺寸的確定“法蘭盤”零件材料為HT200，硬度200HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1).mm外圓表面 此外圓表面為IT6級，參照【3】機(jī)械加工工藝手冊表2-5-1尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差Ra/m精車外圓0.6450.0170.8半精車外圓1.445.60.0623.2粗車外圓3470.256.3毛坯55022).外圓表
12、面mm 2-5-2尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差Ra/m精車外圓0.61000.220.8半精車外圓1.410060.0873.2粗車外圓41020.356.3毛坯61062.53)B面中外圓柱面2-5-3尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差Ra/m拋光0.2450.60.4精車外圓0.845.20.0390.8半精車外圓1460.0623.2粗車3470.256.3毛坯55024)孔20mm2-5-4尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差Ra/m精鉸0.2200.045201.6粗鉸0.
13、819.80.08419.83.2鉆孔19190.331912.5毛坯05). mm的端面(1）鑄件重量為2.8kg，mm端面的單邊加工余量為2.03.0，取Z=2.0mm，則鑄件的偏差為； (2）精車余量：單邊為0.4mm精車公差既為零件公差-0.08；(3）半精車余量：單邊為0.6mm，精車公差的加工精度為IT9，因此可以知道本工序的加工公差為-0.12mm；(4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm；粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為IT11級，因此，可以知道本工序的加工公差為-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)
14、定的加工余量其實(shí)就是含義上的加工余量，實(shí)際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；mm端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖：由圖可以知道：毛坯名義尺寸為：94+2=96（mm）毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm）毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm）粗車后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm）粗車后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm）半精車后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm）半精車后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm）精車后尺寸為94mm加工余量計算表 工序 加工尺寸及公差鑄造毛坯粗車半精車精車加工前尺寸最大96.795.2
15、94.6最小95.294.8894.48加工后尺寸最大96.795.294.694.04最小95.294.8894.4893.96加工余量21.20.60.2加工公差-0.32-0.12-0.082.6確定切削用量切削用量包括背吃刀量，進(jìn)給量f，和切削速度v。確定順序是先確定，f，在確定v。我只確定01，02，03, 04, 05， 06， 07工序的切削用量。01工序1.加工條件工件材料：HT200 b=220MPa 機(jī)床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2計算切削用量(1) 粗車100mm端面1) 已知毛坯長
16、度方向的加工余量為3+0.8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm2) 進(jìn)給量f當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625 mm，35mm，以及工件直徑為100時，f =0.71.0mm/r按CA6140車床進(jìn)給量取 f =0.9mm/r3) 計算切削速度切削速度的計算公式為(壽命T=60min)(m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 504r/min按CA614
17、0機(jī)床轉(zhuǎn)速,取=480r/min。所以實(shí)際切削速度v=110r/min/。(2) 粗車100mm外圓柱面，同時應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度1) 切削深度，單邊余量Z=2mm,分二次切除，=1。2) 進(jìn)給量取f=0.9mm/r3)計算切削速度132m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 420r/min 按CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速取480r/min 所以實(shí)際切削速度= 5)根據(jù)檢驗(yàn)機(jī)床功率公式計算其中2985，1.0，0.65，-0.15， =0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削時消耗功率2.81(KW)CA6140主電機(jī)功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速
18、為480r/min時主軸傳遞的最大功率為4.5kw.所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。6) 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力1122.4N.徑向切削力公式計算其中1940，0.9，0.6，-0.3，=0.59 =0.5 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而軸向切削力 其中2880，1.0，0.5，-0.4，=0.34 =1.17 軸向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N) 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)=0.1,則切削羅在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N
19、 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為3530N)故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時t=其中l(wèi)=10mm =4mm =2mm 所以t=0.1min(3)粗車B面1) 切削深度=4。2) 進(jìn)給量取f=0.9mm/r3) 計算切削速度 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126m/min4) 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 378r/min按CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速取=400r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時。t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=
20、15=1.25(min)(4) 粗車90mm端面1) 切削深度 =1.2mm。2) 進(jìn)給量取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=122m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 431r/min按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速取=480r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時t=i ;其中l(wèi)=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.07(min)工序02加工條件：機(jī)床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材
21、料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15,=12, =0.5mm(1) 粗車mm端面1) 切削深度=1.2mm2) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 553r/min按CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=(2) 粗車mm外圓柱面1) 切削深度=2.2。2) 進(jìn)給量取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2
22、。,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min 按CA6140機(jī)床取=750r/min。所以實(shí)際切削速度=(3) 粗車90mm端面1) 切削深度=1.2。2) 進(jìn)給量取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=122m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 431r/min按CA61
23、40機(jī)床取=480r/min。所以實(shí)際切削速度=工序 03 (1) 鉆18mm孔進(jìn)給量 f=0.3mm/r。切削工時 t=0.63min。(2) 19.8mm孔進(jìn)給量 f=0.5mm/r。切削工時 t=0.78min。工序 04 (1) 磨B面及90mm外圓柱面進(jìn)給量 f=20mm。切削深度 =0.0157/st。切削工時 t=2.5min。(2) 磨90mm外圓柱面進(jìn)給量 f=20mm。切削深度=0.0157/st。工序 05 (1)鉆4-9mm孔進(jìn)給量 f=0.13mm/r。工序 06(1)鉆4mm孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：選取高速鋼麻花鉆4.1)進(jìn)給量取f=0.13mm/r2)切削
24、速度得V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 2388r/min按Z525立式鉆床選取=2012r/min。所以實(shí)際切削速度=(2) 擴(kuò) 6mm孔 刀具選取直柄機(jī)用鉸刀6.1) 進(jìn)給量取f=0.13mm/r2) 切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1592r/min按Z525立式鉆床取=1426r/min。所以實(shí)際切削速度 =工序 07 （1）粗銑距中心線34mm的平面進(jìn)給量 f=0.3mm/齒。切削深度 =5mm。（2）粗銑距中心線24mm的平面進(jìn)給量 f=0.3mm/齒。切削深度 =5mm。（3）精銑上倆平面
25、進(jìn)給量 f=0.2mm/齒。切削深度 =1mm。最后，將以上部分工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一幷填入機(jī)械加工工藝綜合卡片。總 結(jié)本次課程設(shè)計過程中培養(yǎng)了我的綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程及其他課程理論知識來解決實(shí)際問題的能力，真正做到了學(xué)以致用。在此期間我和同學(xué)之間互相幫助，共同面對機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計當(dāng)中遇到的困難，培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊精神。在設(shè)計過程中，我以下三點(diǎn)體會很深：一、溫故而知新。課程設(shè)計開始時，對于理論知識學(xué)習(xí)不夠扎實(shí)的我深感“書到用時方恨少”，于是重拾教材與設(shè)計手冊，對知識系統(tǒng)而全面進(jìn)行了梳理，遇到難處先是獨(dú)立思考再向同學(xué)請教，終于熟練掌握了基本理論知識，而且領(lǐng)悟
26、諸多平時學(xué)習(xí)難以理解掌握的較難知識，學(xué)會了如何思考的思維方式，找到了設(shè)計的靈感。 二、繪圖能力提高。本次設(shè)計在繪圖的過程中，使用了AUTOCAD、PRO-E、等二維和三維繪圖軟件，這些都不同程度地使我學(xué)到了更多的知識，進(jìn)一步提高了我繪圖識圖的能力。三、過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終按期完成了課程設(shè)計的任務(wù)。由于本人知識有限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，因此我的設(shè)計還存在著很多的不足之處，請老師指正！ 致 謝本論文設(shè)計在李老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝聚著李老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計期間，李老
27、師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，李老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動，沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計。在此向李老師表示深深的感謝和崇高的敬意！在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。我還要感謝同組的各位同學(xué)以及我的各位室友，在畢業(yè)設(shè)計的這段時
28、間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝！參考文獻(xiàn)1李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2005.72薛源順.機(jī)床夾具設(shè)計.機(jī)械工業(yè)出版社,2000.113孟少安.機(jī)械加工工藝手冊.機(jī)械工業(yè)出版社,1991.94陳宏鈞.機(jī)械加工技師綜合手冊.機(jī)械工業(yè)出版社,2006.75崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.化學(xué)工業(yè)出版社,2006.126張世昌.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社,2007.57符煒.實(shí)用切削加工手冊. 湖南科學(xué)技術(shù)出版社,20028王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊.機(jī)械工業(yè)出版社,1985.119柳秉毅.材料成型工藝基礎(chǔ).高等教育出版社,2005.6
法蘭盤加工工藝.doc
