北京联合大学 毕业设计毕 业 设 计题目：CA6140车床法兰盘加工工艺及钻孔夹具设计姓 名： 董震泽 学 号： 2012090371201 学 院： 机电学院 专 业： 机械工程及其自动化 指 导 教 师： 付文宇 协助指导教师： 2016年5月28日北京联合大学本科毕业设计（论文）诚信承诺书 本人慎重承诺和声明,在毕业设计（论文）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人的毕业设计（论文）内容除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，不存在伪造、篡改实验数据。如有违规行为发生我愿承担一切责任，接受学校的处理，并承担相应的法律责任。学生（签名）： 年 月 日摘 要法兰盘只是一个统称，通常是指在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西。法兰联接在机械上应用很广泛，所以样子也千奇百怪的。本文主要是针对CA6140车床法兰盘的加工工艺以及主要孔的工艺装备设计进行论述。通过本文可以了解该法兰盘的构造和它的整个加工过程以及各注意事项。初步具备了设计一个中等复杂程度零件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。通过对零件及其夹具的三维构图，熟悉了现代常用的工业设计软件SolidWorks的具体使用方法，其次从侧面了解到夹具设计的主要程序，为今后从事机械方向的工作积累了不少的实战经验。关键词：车床法兰盘 加工过程 加工工艺 夹具Abstract Flange is a general designation, usually refers to, in a sort of disk around the metal body on several fixed with hole used to connect to other things. Flange connection is widely used in machinery, so the appearance also very strange. This article is mainly aimed at flange CA6140 lathe processing technology and the main hole process equipment design is discussed. In this article can understand the construction of the flange and its whole process and the matters needing attention. Preliminary have to design a moderately complex parts of the process planning ability and by using the basic principle and method of fixture design, and prepare fixture design, and complete the fixture structure design ability, is familiar with and use the relevant manuals, charts, and other technical data and writing technical documents such as a chance to practice basic skills. Through three-dimensional composition of parts and fixtures, familiar with the modern methods of the specific use of industrial design software SolidWorks, secondly to understand from the side to the fixture design of the main program, for the future work in the direction of mechanical accumulated a lot of actual combat experience.key words：Lathe flange The machining process Processing Technology fixture目录摘 要IABSTRACTII目录III引 言41课题背景和意义51.1 CA6140车床法兰盘课题简介51.1.1毕设设计题目：制定CA6140车床法兰盘的加工工艺。51.1.2设计要求：51.2课题的背景：51.3意义：51.4毕设内容:52 CA6140车床法兰盘加工工艺规程设计62.1零件的分析62.1.1法兰盘介绍62.1.2零件的作用62.1.3法兰盘的三维造型62.2零件的工艺分析72.2.1法兰盘的技术要求72.2.2法兰盘的工艺性82.3确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状82.3.1选择毛坯82.3.2 绘制法兰盘锻造毛坯简图82.4拟定法兰盘的工艺路线102.4.1 定位基准的选择102.4.2粗基准的选择102.4.3 精基准的选择112.5工艺路线的制定112.5.1 详细工序112.6机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的确定122.7部分工序切削用量的计算152.7.1 工序一153 CA6140车床法兰盘工艺过程卡和工序卡193.1法兰盘工艺过程卡193.2法兰盘工序卡224 加工工艺孔夹具设计294.1 定位基准的选择294.2切削力及夹紧力计算294.3定位误差分析30结 论32参考文献34致 谢35I引 言 自19世纪末以来的科技长足发展，时至今日，伴随着人类社会科学水平飞速发展和技术水平的不断提高，经济生活才能迸发出生机勃勃的新气象。生活质量的提高则离不开机械产品的发展，而机械加工能力是一切机械技术的基础。普通车床再安装了基座，便可以归结为普通卧式车床。这种类别的车床因为其结构、性能、用途均相近，并具有相对构造简单的结构，并且因为工人操作方便，主轴可选尺寸多，占地面积小等优点，所以适用于零件生产，仪表工业作为加工小型机械零件和修理之用。本文就是对CA6140车床法兰盘的加工工艺过程以及钻孔夹具进行设计，在夹具设计方面虽然一个简单的零件也需要很多种专用夹具，由于研究时间有限，此毕设主要专注于设计车床法兰盘的钻孔夹具模型的设计。主要设计内容有：完成该零件的工艺规程（包括工艺过程卡、工序卡），确定法兰盘的毛坯体，绘制出法兰盘的零件图与夹具图和钻孔平面的夹具设计，并进行自由度分析、夹紧力计算等工作。其中在此次毕业设计中，专用钻孔夹具设计是本次毕业项目设计的重点，更是难点。1课题背景和意义1.1 CA6140车床法兰盘课题简介1.1.1毕设设计题目：制定CA6140车床法兰盘的加工工艺。 1.1.2设计要求： (1)大批量生产; (2)选用通用设备进行加工;1.2课题的背景：经济高速发展的中国社会，生活中人们的生活质量提高与生产设备的发展是越来越密切，由于机械革命的到来，所流通的商品大多是由机械生产，人们对高质量低成本的工业产品的需求也随之提高。我们“机电人”有必要对处于机械生产最前线的车床零件提出更多的改进与优化。故本人认为对本课题的CA6140车床法兰盘的加工工艺与夹具设计是有必要投入更多的研究精力。 1.3意义： 独立设计和优化CA6140车床法兰盘的加工工艺以及钻孔夹具，意义不仅仅在于运用大学期间所学过的机械相关知识进行一次实际的零件设计。计算法兰盘的加工过程的定位误差，绘制出零件图，三维夹具图，使我学会了如何熟练使用专业软件。规划工艺流程和填写工艺卡片，也为自己如果今后从事机械设计相关职业积累了大量经验。1.4毕设内容: (1)绘制加工工件图与Solid Works零件三维图; (2)制定零件的加工工艺过程卡, 填写零件加工工艺过程卡和零件加工工序卡; (3)编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写； (4)答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说明书、工艺过程卡，并交电子文稿。2 CA6140车床法兰盘加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1法兰盘介绍 法兰盘就是用于连接管道、管件或器材的零件，也有用于设备进出口上的法兰盘，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰盘。法兰盘连接是由法兰盘、垫片及螺栓三者相互连接为一组的可拆卸密封结构，先各自固定在一个法兰盘上，再垫上法兰垫，用螺栓紧固在一起，这样就完成了法兰盘连接。法兰盘主要用于连接紧固管道、管件等，并保持管道管件的密封性能；法兰盘可拆卸，便于拆开检查管道情况2.1.2零件的作用 设计所要求的CA6140卧式车床上的法兰盘, 为盘类零件,存在于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，依靠法兰盘定心。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，为了保证主轴之上的三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合，从而保障了机床的精准度。2.1.3法兰盘的三维造型零件三维造型图如图2-1-3所示。图2-1-3 法兰盘的三维图2.2零件的工艺分析2.2.1法兰盘的技术要求法兰盘零件图如图1-1-2 所示。图 1-1-2 CA6140车床法兰盘零件图表1.1 CA6140车床法兰盘技术要求:加工表面尺寸及偏差公差及精度等级表面粗糙度45h6mm外圆表面0.017，IT64.0Ra20 H9mm内孔200.052，IT7100 d11mm 突台左右端面0.22，IT1390mm 突台左右端面未注公差等级IT134.0Ra4*9孔未注公差等级IT133.6Ra2.2.2法兰盘的工艺性 通过零件图可知，CA6140车床法兰盘属于回转体零件，需要加工所有的表面。 零件大多数表面粗糙度为Ra6.3，精度低的表面通过钻床粗加工就可以了，不需要很高精度的机床加工，精度高的表面需要在高精度磨床上加工才能达到要求，虽然它的粗糙度要求比较高，但考虑到加工尺寸不是很大，工业生产追求经济效益的目的所有工序我均选用在常规设备上进行加工。 该法兰盘共有两组加工表面，其相互之间也是有要求的，现分析如下：以45 h6外圆为初基准的加工表面，以及20 H9孔为中心的加工表面。我先选定45 h6外圆为粗基准，加工出精基准孔20 H9 所在的加工表面，然后将零件掉头，加工另一端