CA6140車床法蘭盤[831004] 加工工藝及銑距中心34面夾具設(shè)計【含三維圖模型源文件】

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This design is the flange is a CA6140 lathe horizontal flange, which is located lathe screw at the end, the main role is to indicate scale, to achieve vertical feed. First, we must familiarize themselves with spare parts, to understand the role of flange , the next according to the nature of components and parts diagram of the roughness on each face to determine the size and mechanical rough machining allowance. Then we re-positioning the benchmark according to first determine the precise benchmarks determined rough benchmark, the finalization process flange road map for developing the workpiece clamping program, draw fixture assembly diagram.目錄1、法蘭盤的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1 法蘭盤的用途 11.2法蘭盤的技術(shù)要求. 2 1.3法蘭盤的生產(chǎn)類型3 2.確定毛坯繪制毛坯簡圖.42.1選擇毛胚.4 2.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量 5 2.2.1公差等級.62.2.2法蘭盤鑄造毛坯尺寸工差及加工余量.62.2.3. 繪制法蘭盤毛坯簡圖.73. 擬定法蘭盤工藝路線73.1定位基準的選擇.73.1.1精基準的選擇.73.1.2粗基準的選擇83.2表面加工方法的確定.83.3加工階段的表面加工方法的確定劃分.93.4工序的集中與分散.93.5工序順序的安排.10 3.5.1機械加工工序.103.5.2熱處理工序103.5.3輔助工序.103.6確定工藝路線.104加工余量、工序尺寸和工差的確定125. 切削用量、時間定額的計算.125.1、切削用量的計算.12 5.1.1精銑工步125.1.2粗銑工步.12 5.2時間定額的計算.12 5.2.1基本時間tj的計算.13 5.2.2輔助時間ta的計算13 5.2.3其他時間的計算.14 5.2.4單件時間tdj的計算.146.夾具設(shè)計.156.1提出問題.156.2設(shè)計思想.156.3夾具設(shè)計.166.3.1定位分析 166.3.2切削力及夾緊力的計算176.3.3夾具操作說明177. 體會與展望18 8.參考文獻.19法蘭盤零件圖1、法蘭盤的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1、法蘭盤的用途題目給的零件是CA6140臥式車床上的法蘭盤，它位于車床絲桿的末端，主要作用是標明刻度，實現(xiàn)縱向進給。零件的 100外圓上標有刻度線，用來對齊調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值；外圓上鉆有底部為 mm上部為 的定位孔，實現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部 的通孔則給傳遞力矩的標明通過，本身沒有受到多少力的作用。1.2、法蘭盤的技術(shù)要求：該法蘭盤的各項技術(shù)要求如下表所示：加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等級表面粗糙度(um)形位公差(mm)外圓面45-0.60IT6IT80.4法蘭盤左端面100-0.34+0.012IT111.60.03A21mm內(nèi)孔2100.045IT71.6外圓面45-0.017+0IT133.290mm外圓面90IT110.4100外圓面100-0.034+0.12IT130.8右端面IT1390mm突臺右端面IT131.690mm左端面IT130.4100mm突臺左端面IT131.60.03A槽3*23*2IT13100mm突臺右端面IT130.490mm突臺距軸線34mm被銑平面IT13 3.290mm突臺距軸線24mm被銑平面9mmIT130.44-9孔IIT134mm的孔4mmIT136mm的孔6mmIT133.2IT13該法蘭盤結(jié)構(gòu)較復雜，形狀普通，屬一般的盤蓋類零件。主要加工表面有法蘭盤左、右端面，外圓面，要求其端面跳動度相對中心軸線滿足0.03mm，其次就是21孔及另外4-6孔的加工表面雖然在圓周上，但通過專用的夾具和鉆套能夠保證其加工工藝要求。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度一般，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的精加工才可以達到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性要求較高。1.3、確定法蘭盤的生產(chǎn)類型法蘭盤重量為1.4kg，由表1-3知，法蘭盤屬輕型零件；由表1-4知，該法蘭盤的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。2、確定毛胚、繪制毛胚簡圖2.1選擇毛胚法蘭盤在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒有各種應(yīng)力，毛胚選用鑄件即可滿足工作要求。該法蘭盤的輪廓尺寸不大，形狀較復雜，故采用金屬型鑄造。2.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量由表2-1至表2-5可知，可確定毛胚的尺寸公差及機械加工余量。2.2.1公差等級由法蘭盤的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為CT=10。2.2.2法蘭盤鑄造毛坯尺寸工差及加工余量項目機械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm備注100mm突臺左端面1.5*2=32.55表2-1至表2-5100mm突臺右端面1.5*2=32.24表2-1至表2-545mm外圓面1.5*2=32.1651表2-1至表2-5100突臺4*2=82.51108表2-1至表2-590突臺3.5*23.1497表2-1至表2-590左端面1.5*2=32.24表2-1至表2-590右端面1.5*2=32.55表2-1至表2-545外圓面3*2=62.2251表2-1至表2-521mm內(nèi)孔3*2=62.8515表2-1至表2-52.2.3繪制法蘭盤毛坯簡圖3、擬定法蘭盤工藝路線3.1、定位基準的選擇3.1.1精基準的選擇 根據(jù)該法蘭盤零件的技術(shù)要求，選擇法蘭盤45外圓面和21孔作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作基準進行加工，即遵循“基準統(tǒng)一”原則。21孔的軸線是設(shè)計基準，選用其作竟基準定位法蘭盤兩端面，實現(xiàn)了設(shè)計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的端面跳動度要求。選用法蘭盤右端面作為精基準同樣是遵循了“基準重合”原則，因為該法蘭盤在軸向方向上的尺寸多以該外圓面作設(shè)計基準。3.2.2粗基準的選擇 作為粗基準的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。這里選擇法蘭盤右端面端面和45外圓面作為粗基準。采用45外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用法蘭盤右端面作為粗基準加工左端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。3.2 、表面加工方法的確定 根據(jù)法蘭盤零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方案備注45外圓面面IT80.8粗車-半精車-磨削表1-6至表1-845外圓面IT130.4粗車-半精車-磨削表1-6至表1-821mm內(nèi)孔IT1131.6擴-鉸-精鉸表1-6至表1-890mm外圓面IT70.4粗車-半精車-磨削表1-6至表1-8100mm外圓面IT110.8粗車-半精車-精車表1-6至表1-890mm突臺右端面IT131.6粗車-半精車-精車表1-6至表1-890mm突臺左端面IT130.4粗車-半精車-磨削表1-6至表1-8100mm突臺左端面IT131.6粗車-半精車-精車表1-6至表1-8100mm突臺右端面IT130.4粗車-半精車-磨削表1-6至表1-890mm突臺距離軸線34mm被銑平面IT133.2粗銑-精銑表1-6至表1-890mm突臺距離軸線24mm被銑平面IT130.4粗銑-精銑-磨削表1-6至表1-84-9孔IT13鉆表1-6至表1-84的孔IT13鉆表1-6至表1-86的孔IT133.2鉆-鉸表1-6至表1-83.3、加工階段的劃分該法蘭盤加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工精加工三個階段。在粗加工階段，首先將精基準（法蘭盤45外圓面和21孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗車法蘭盤左右端面、外圓面、車45外圓、及各倒角。在半精加工階段，完成各個外圓面的半精加工及退刀槽。在精加工階段，完成9*4孔，4-6孔的加工，磨削各個平面及外圓面并加工距離軸線24mm34mm的兩平面.3.4、工序的集中與分散 選用工序集中原則安排法蘭盤的加工工序。該法蘭盤的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置精度要求。3.5、工序順序的安排3.5.1機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準法蘭盤右端面和2100.045孔。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工法蘭盤各個端面，再加工4*9孔4-6孔，。3.5.2熱處理工序 鑄造成型后，對鑄件進行退火處理，可消除鑄造后產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，提高材料的綜合力學性能。該法蘭盤在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒有各種應(yīng)力，故采用退火處理即可滿足零件的加工要求。3.5.3輔助工序 在精加工后，安排100mm左端面鍍鉻、去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該法蘭盤工序的安排順序為：鑄造熱處理基準加工粗加工半精加工精加工。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了法蘭盤的工藝路線。工序號工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時準終單件5粗車直徑為100mm的右端面，柱體右端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具10鑄造15熱處理退火20擴孔直徑為21mm的孔C365L車床高速鋼錐柄擴孔麻花鉆，游標卡尺，通用夾具，塞規(guī)25粗鉸直徑為21mm的孔C365L車床高速鋼錐柄鉸刀，游標卡尺，通用夾具，塞規(guī)30精鉸直徑為21mm的孔C365L車床高速鋼錐柄機用鉸刀，游標卡尺，通用夾具塞規(guī)，35粗車直徑為100mm的柱體右端面，直徑為90mm的左端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具45半精車直徑為100mm左右端面，直徑為90mm的右端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具50精車直徑為100mm的右端面，直徑為90mm的左端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具55粗車直徑為45，100mm，90mm的外圓面C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具60半精車直徑為45，100mm，90mm的外圓面C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具65粗車直徑為100mm柱體倒角C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具70粗車直徑為45mm柱體的過度圓角C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具75粗車直徑90mm的右端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具80半精車直徑90mm的右端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具85精車直徑90mm的右端面C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具90粗車車3*2退刀槽C365車床L端面車刀，游標卡尺，通用夾具95粗車直徑為45mm的過度圓角C365L車床端面車刀，游標卡尺，通用夾具100粗車 直徑為45mm外圓面C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具105半精車直徑為45mm外圓面C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具110精車直徑為100mm左端面直徑為90mm右端面C365L車床外圓車刀，游標卡尺，通用夾具115粗銑直徑為90mm柱體兩側(cè)面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀，游標卡尺，專用夾具120精銑直徑為90mm柱體兩側(cè)面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀，游標卡尺，專用夾具115鉆孔直徑為4mm的孔Z525型立式鉆床右旋直柄麻花鉆，塞規(guī)，專用夾具120鉸孔直徑為6mm的孔Z525型立式鉆床硬質(zhì)合金擴孔鉆，塞規(guī)，專用夾具125磨削磨削外圓面，直徑為100mm右端面，直徑為90mm的左端面Z525型立式鉆床右旋直柄麻花鉆塞規(guī)，專用夾具130磨削直徑為90mm距離軸線34mm和24mm的突臺M131W萬能磨床砂輪，專用夾具135刻字刻線140鍍鉻145去毛刺鉗工臺150清洗清洗機155終檢4、加工余量、工序尺寸和工差的確定在這只確定擴-鉸-精鉸21孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-28可查得，擴孔余量Z精鉸=0.9mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.1mm;精鉸余量Z鉆=0.1mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，精鉸：IT8；粗鉸：IT10；擴：IT10。根據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm;粗鉸：0.045mm;擴：0.084mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：210+0.015mm;粗鉸，19.80+0.054mm，擴：180+0.18mm。5、切削用量、時間定額的計算在這只計算粗銑-精銑距離軸線34mm的面5.1、切削用量的計算5.1.1精銑的工步1) 進給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量l=3mm f=0.14mm/min2）切削速度的計算 由表5-22，按鑄鐵硬度為200241HBS計算，切削速度v選取為0.29/s,由公式（5-1）n=1000vc/D=258.6r/min可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=258.6 r/min v=nd=128m/min5.1.2 粗銑工步 1）切削深度的確定 取z=0.55mm。 2) 進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.08mm/z。3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度v選取為21.6m/min,由公式（5-1）n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=43r/min ,參照表n=47.5r/min ,再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際速度為v=nd/1000=23.87m/min。5.2、時間定額的計算5.2.1基本時間tj的計算（1）粗銑工步L=8mm，l1=38mm，l=5mmT=（l+l1+l2）/fm=(48+38+5)/960=0.09min=5.4s（2） 精銑工步L=l+l1+l2=91mmT=L/fm=91/75=1.2min=72s5.2.2輔助時間ta的計算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間ta與基本時間tj之間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時間分別為：粗銑工步的輔助時間為：ta=0.15x5.4s=0.81s;的輔助時間為：ta=0.15x72s=10.8s;5.2.3. 其他時間的計算除了作業(yè)時間（基本時間和輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要的時間和準備與終結(jié)時間。由于法蘭盤的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%，這里均取3%，則各工序的其他時間可按關(guān)系式（3%+3%）（tj+ta）計算，它們分別為：粗銑工步的其他時間為：tb+tx =6%x(5.4+0.81)= 0.9315s；精銑工步的其他時間為：tb+tx =6%x(72+10.8)=12.42s;5.2.4單件時間tdj的計算這里的各工序的單件時間分別為：粗銑工步tdj鉆=5.4+0.81+0.9315=7.1415s;粗鉸工步tdj粗鉸=72+10.8+12.42=98.22s;因此，此工序的單件時間tdj=tdj鉆+tdj粗鉸t=7.1415+98.22=105.3615s將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件。6.夾具設(shè)計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。6.1提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；一個面限制3個自由度，定位心軸限制2個自由度，V型塊限制1個自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊工件。（3）設(shè)計的夾具怎樣排屑；此次加工利用銑刀（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2設(shè)計思想設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對距軸線34mm面進行加工，這個精度要求為IT13，表面粗糙度Ra3.2，粗銑-精銑以可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。6.3夾具設(shè)計6.3.1定位分析（1）定位基準的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準應(yīng)盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準進行加工。故銑該平面時，采用法蘭盤21孔內(nèi)圓柱面作為定位基準。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個孔定位，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合b=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。j=（TD+T d+S）/2TD =0.050mmT d =0.011mmS=0.010mmj=0.0355mm6.3.2切削力及夾緊力的計算刀具：鑲片圓鋸齒銑刀Fz=9.81CFzae0.85af0.72do-86apzCFz-灰鐵30ae-側(cè)吃刀量8af-0.10.2（0.1）do-銑刀外徑160ap-背吃刀量0.55Fz=113N 個面和兩個孔定位時所需夾緊力計算公式：式中 螺紋摩擦角平頭螺桿端的直徑工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16螺桿直徑 螺紋升角Q 手柄作用力L 手柄長度則夾緊力 =766（N）根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。6.3.3夾具操作說明此次設(shè)計的夾具夾緊原理為：通過21孔和側(cè)面為定位基準，在圓柱銷、平面和定位銷實現(xiàn)完全定位，以銑刀進行加工定位元件：定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實現(xiàn)工件定位。該設(shè)計用可換定位銷7. 體會與展望機械制造課程設(shè)計終于結(jié)束了。通過短短的三周時間，我們鞏固了上學期所學的知識，提高了應(yīng)用軟件繪圖得能力。課程設(shè)計作為機械制造基礎(chǔ)課程的重要環(huán)節(jié)，此次課程設(shè)計是理論與實踐的結(jié)合，讓我們更加的了解機械制造技術(shù)的規(guī)程本次課程設(shè)計要求繪制零件圖，毛坯圖，夾具裝配圖，夾具零件圖以及工藝過程卡片和工序卡片.通過設(shè)計，我基本掌握了零件的加工過程，以及加工過程文件的編寫。在設(shè)計的過程中，我遇到了很多困難，但在老師和同學的幫助下都一一得到了解決，并學習到了不少的知識?？傊@次設(shè)計使我不隱隱學會了如何進行機械制造的課程設(shè)計的具體過程，也讓我了解了將理論知識應(yīng)用與實踐中的重要性。如果不能將理論與實踐相結(jié)合，那么，再好的理論知識也只能是擺設(shè)而已。 由于我的知識掌握的還不夠完善，因此我的作業(yè)中還有愈多不足之處，希望老師能夠給予指正。 在此次課程設(shè)計中，我收獲很多，為我以后的學習工作打下了重要的基礎(chǔ)。非常感謝在設(shè)計的過程中給予我?guī)椭耐瑢W們，更要感謝給我們布置設(shè)計任務(wù)的冷岳峰老師，不僅僅在課程設(shè)計期間給我們細心地指導，在我們遇到問題時也為我們悉心解答，讓我們在課設(shè)的同時，獲得了更方面的進步。8.參考文獻【1】機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書 【2】李昌年主編 機床夾具設(shè)計與制造 機械工業(yè)出版社 2006【3】王光斗主編 機床夾具手冊上?？茖W技術(shù)出版社 2000【4】吳拓主編 現(xiàn)代機床夾具設(shè)計 化學工業(yè)出版社 2009【5】曾志新 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 武漢理工大學出版社 2001【6】艾興主編 切削用量簡明實用手冊 化學工業(yè)出版社 2000【7】楊峻峰主編 機床及夾具 清華大學出版社 2005