河南机电高等专科学校毕业设计说明书论文题目:CA6140车床法兰盘加工工艺及工装设计系 部 机电工程系 专 业 机电一体化 班 级 机电 091 学生姓名 刘亚玲 学 号 0 指导教师 段翠芳 2012 年 5 月 5 日摘 要法兰盘是一种起连接作用的盘状零件，本次毕业设计主要是针对CA6140车床法兰盘加工工艺及90上下两平面的工艺装备设计进行论述。首先，对零件进行分析，确定毛坯的制造形式和尺寸。然后选择基面，制定工艺路线，之后确定粗、精车各面，钻、铰孔各工序的工序尺寸、切削用量及基本工时，最后进行第四道工序即铣90上下两平面的专用夹具设计。在夹具的设计过程中，法兰盘以支撑板和一个短圆柱销定位，靠弯头压板压紧，用镶齿三刃铣刀铣平面，铣刀通过两个圆形对刀块进行对刀。由于该工件较小，且是小批量生产，所以夹具采用手动螺旋夹紧机构。最后把设计的过程整理为图纸。关键词 ： CA6140车床；法兰盘；加工工艺；夹具设计Abstract The flange is a connection the role of discoid parts of this graduation project is mainly for the processing technology and 90 CA6140 lathe flange upper and lower two flat-screen technology and equipment design are discussed. First, the parts analyzed to determine the rough form of manufacturing and size. And then select the base surface, the development of process routes, determined after each surface of the coarse, fine cars, drilling, reaming process dimensions of the process, the cutting parameters and the basic working hours, and finally a fourth process milling 90 up and down two planes of a dedicated fixture design . In the fixture design process, the flange to the support plate and a short cylindrical pin positioning and rely on the elbow plate pressed flat tipped milling cutter milling cutter knife block on the knife through the two circular . Since the workpiece is small, and small batch production, so the fixture manual screw clamping mechanism. Finally, the design process of finishing drawings.Keywords: CA6140 lathe; flange; process; fixture design目 录绪论11零件的分析2零件的作用2零件的工艺分析22工艺规程设计3确定毛坯的制造形式3基面的选择3粗基准的选择3精基准的选择3制定工艺路线3工艺路线方案一4工艺路线方案二4工艺方案的分析与比较5机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定6确定切削用量及基本工时9粗车100端面及外圆柱面9粗车外圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度10粗车B面12粗车45端面13粗车45外圆柱面13粗车90端面14钻、扩20的孔15粗铣90圆柱面上的两个平面17半精车100的端面、外圆柱面及B面18半精车45端面19半精车45外圆柱面20半精车90端面21精车100的端面及外圆，精车B面22精车45的外圆，精车90的端面22精车90端面23精铰20的孔24精铣90圆柱面上的两个平面24 钻、铰 49的孔25钻4的孔，扩6的孔26磨100、45的外圆柱面27磨45外圆柱面28磨B面28磨90外圆柱面上距离轴线24mm的平面293夹具设计30问题的提出30夹具设计30工件的定位方案30确定定位元件尺寸及定位误差分析30夹紧装置及操作的简要说明31切削力及夹紧力的计算314总 结33致 谢34参考文献35附录36绪论 法兰盘是一种盘状零件，也叫法兰，成对使用。法兰盘连接作为管道施工的重要连接方式，广泛应用于工业管道工程中的管道连接。法兰盘连接是一种可拆连接，它把两个管道、管件或器材连接在一起，使用方便，能够承受较大的压力。法兰的主要作用是连接管路并保持管路的密封性能，便于某段管路的更换以及拆开检查管路情况等。法兰盘连接的使用十分广泛，在日常生活中，管道直径小，而且是低压，很少看见法兰盘连接。但是在工业或是机械生产场地，到处都是法兰盘连接的管道和器材。法兰盘主要用于卧式车床上。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。法兰盘在使用过程中不经常的变动，它只起压紧的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。工件通过机床夹具进行安装，包含了两层含义：一是工件通过家具上的定位元件获得正确的位置；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变。这样就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。但本次设计的工件批量较小，所以采用手动夹紧装置。而且使用夹具可以降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。所设计的夹具除了要能保证加工精度、排屑顺畅外，还要有良好的强度、刚度和结构公益性。1零件的分析零件的作用1-1 法兰盘零件图题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘, 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。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45mm的端面， 尺寸为100mm的圆柱面，两个90mm的端面及上面的4个9mm的透孔， 100mm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，其余加工表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工艺规程设计确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于零件为小批生产，而且零件轮廓尺寸不太大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造时一般是成对铸造，再进行机械加工。这是从提高生产效率和保证加工精度上考虑的。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。2.2.1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；二要考虑怎样保证加工表面与非加工表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。2.2.2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。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。2.3.1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 精铰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，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49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 2.3.2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、粗铰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32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 精铰20的孔工序 9 钻49透孔工序 10 钻4孔，钻铰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2.3.3工艺方案的分析与比较上述两个方案的特点在于：方案一采用