课程设计任务书班级： 机自087 学号：0815014222 姓名： 题目： 法兰盘加工工艺及加工4-9孔的工装设计 要求：生产纲领 5000 件/年，工艺装备采用通用机床与通用刀具及专用夹具。时间：2011年11月 日至2011 年 12 月 日共 6 周具体任务： 绘制零件图（A3）； 确定加工工艺路线并进行工序设计，填写工艺文件1套； 绘制毛坯图（A3）； 绘制 钻4-9孔的 夹具装配图； 测绘夹具零件图13张； 编写设计说明书（不少于1万字）。学 生： （签名）日 期： 指导教师： 机自教研室 2011年11月目 录序 言11 零 件 的 分 析21.1零件的作用21.2 零件的工艺分析22 工 艺 规 程 设 计32.1确定毛坯的制造形式32.2基面的选择32.3制定工艺路线42.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.5确定切削用量及基本工时103 夹具设计323.1 问题的提出323.2夹具设计32参考文献36致 谢37序 言机械制造工艺课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。这是我们在进行课程设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，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。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。大学四年的学习即将结束，在我们即将踏入社会之前，通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。我们设计的过程中会遇到一些技术和专业知识其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计会有一些不足之处, 为了共同提高今后设计的质量，希望在考核的过程中得到指导老师的谅解。1 零 件 的 分 析 1.1零件的作用 课程设计所给的是CW6140车床法兰盘，为盘类零件，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。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。如下图：（图1） 1.2 零件的工艺分析 法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以20为中心 ,包括:两个mm的端面, 尺寸为mm的圆柱面,两个90mm的端面及上面的4个9mm的透孔. mm的外圆柱面及上面的6mm的销孔, 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.2 工 艺 规 程 设 计 2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于零件年产量为5000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成对铸造，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。2）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，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。一、工艺路线方案一工序 1 粗铣20孔两端面工序 2 钻、粗铰孔20工序 3 粗铣90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序 4 精铣20孔两端的端面工序 5 精绞20的孔工序 6 粗车45、90、100的外圆，粗车B面与90的右端面工序 7 半精车45、90、 100的外圆，半精车B面与90的端面，对100、90、45的圆柱面倒角，倒45两端的过度圆弧，车退刀槽，车20内孔两端的倒角工序 8 精车100外圆面，精车B面，精车90的右端面，精车45的圆柱面工序 9 精铣90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序 10 钻4-9透孔工序 11 钻4孔，钻铰6的销孔工序 12 磨45、100的外圆工序 13 磨90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序 14 磨B面工序 15 刻字划线工序 16 100外圆无光镀铬工序 17 检查入库二、工艺方案二工序 1 粗车100mm端面，粗车100mm外圆柱面，粗车B面，粗车90的外圆柱面工序 2 粗车45端面及外圆柱面工序 3 钻粗绞20的内孔工序 4 半精车100的端面及外圆面，半精车B面，半精车90的外圆柱面，对100、90的外圆柱面进行倒角，车45两端的过渡圆弧，车20孔的左端倒角工序 5 半精车45的端面及外圆柱面，车20孔的右端倒角，车45的倒角，车3*2的退刀槽工序 6 精车100的端面及外圆面，精车B面工序 7 精车45端面及外圆柱面工序 8 精绞20的孔工序 9 钻49透孔工序 10 钻4孔，钻绞6孔工序 11 铣90圆柱面上的两个平面工序 12 磨B面工序 13 磨90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序 14 划线刻字工序 15 100外圆无光镀铬工序 16 检查三、工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一 采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与20轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用20孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如下:工序 1 粗车100端面及外圆柱面,粗车B面，粗车90的外圆柱面工序 2 粗车45端面及外圆柱面，粗车90的端面工序 3 钻、扩、粗铰20的孔工序 4 钻4孔，再钻6孔工序 5 半精车100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车90的外圆柱面，车100、90的倒角，车45两端过渡圆弧，车20孔的左端倒角工序 6 半精车45的端面及外圆柱面，半精车90的端面，车3*2退刀槽，车45的倒角，车20内孔的右端倒角工序 7 精车100的端面及外圆，精车B面工序 8 精车45的外圆，精车90的端面工序 9 精绞20的孔工序 10 磨100、45的外圆柱面工序 11 钻49透孔工序 12 铣90mm圆柱面上的两个平面工序 13 磨B面工序 14 磨90mm外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序 15 划线刻字工序 16 100mm外圆无光镀铬工序 17 检查 以上加工方案大致看来还是合理的.但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,主要表现在工序钻4mm孔，再钻6mm孔由于在设计夹用夹具时要以90mm圆柱面上的一个平面来定位,所以应把铣90mm圆柱面上的两个平面这一道工序放在钻4孔，再钻6mm孔工序前. 并且工序 与工序 序可并为一个工序,否则就有点繁琐.因此最后确定的加工工艺路线如下： 工序 1 粗车100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车90的外圆柱面工序 2 粗车45端面及外圆柱面，粗车90的端面工序 3 钻、扩、粗绞20的孔 工序 4 粗铣90圆柱面上的两个平面工序 5 半精车100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车90的外圆柱面，车100、90外圆柱面上的倒角，车45两端过渡圆弧，车20孔的左端倒角工序 6 半精车45的端面及外圆柱面，半精车90的端面，车3*2退刀槽，车45圆柱面两端的倒角，车20 内孔的右端倒角工序 7 精车100的端面及外圆，精车B面工序 8 精车45的外圆，精车90的端面工序 9 精绞20的孔工序 10 精铣90圆柱面上的两个平面工序 11 钻、绞 4-9的孔工序 12 钻4孔，钻、绞6孔工序 13 磨100、45的外圆柱面工序 14 磨B面工序 15 磨90外圆柱面上距离轴线24mm的平面工序 16 刻线刻字工序 17 镀铬工序 18 检测入库 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。2.4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HT200，硬度200HBS，毛坯重量约为2.8KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，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下：1.mm外圆表面此外圆表面为IT6级，参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车外圆0.6450.017半精车外圆1.445.60.1粗车外圆347+0.3毛