（課程設(shè)計）CA6140車床法蘭盤84003工藝及夾具設(shè)計說明書

課 程 設(shè) 計 說 明 書 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 目 錄 1、 工藝設(shè)計說明書 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2、 夾具設(shè)計說明書 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 3、 課程設(shè)計體會 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 第一部分 工藝設(shè)計說明書 1. 零件圖工藝性分析 1.1 零件結(jié)構(gòu)功用分析 法蘭盤是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強(qiáng)度的一種零件。本法蘭盤是回轉(zhuǎn)面和平面的結(jié)合，內(nèi)部由階梯孔和螺紋孔組成，其要求有較高的耐磨性，較高的強(qiáng)度和回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。 1.2 零件技術(shù)條件分析 1）法蘭盤本身精度： 外圓 8019.00 尺寸公差等級 IT11，表面粗糙度 Ra 為 1.6 m， 52029.001.0 尺寸公差等級為 IT6，表面粗糙度 Ra為 1.6 m， 120 1 尺寸公差等級 IT14，表面粗糙度 Ra為 3.2 m，內(nèi)孔 62 015.0 公差等級為 IT7， 36002.0 尺寸公差等級 IT6， 65 表面粗糙度 Ra為 1.6 m，距離 36002.0 為 34.580.030.0 的平面公差等級 IT13。 2）位置精度，內(nèi)孔 62 015.0 相對于基準(zhǔn)面 A、 B的跳動量要求為 0.04。 3） 加工此零件時，應(yīng)盡量統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，減少裝夾次數(shù)，這樣有利于保證零件的加 工精度。 1. 3 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此 法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成， 由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)較為簡單，但零件精度要求高，零件選用材料 HT150，該材料用于強(qiáng)度要求不高的一般鑄件，不用人工實(shí)效，有良 好的減振性，鑄造性能好 。 對法蘭盤的基本要求是高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，因而安排法蘭盤加工過程應(yīng)考慮到這些特點(diǎn)。 本次設(shè)計的零件圖如下： 法 蘭 盤 2. 毛坯選擇 2.1 毛坯類型 1、 根據(jù)零件材料 HT150確定毛坯為鑄件，由于要加工與 36 02.00的孔中心線距離分別為 54 和 34.5 30.080.0的兩平面，若毛坯外型鑄成 120的外圓，材料浪費(fèi)太嚴(yán)重，因此將兩平面直接鑄出。且 3- 11和 3- 16.5的內(nèi)孔不鑄出，均在鉆床上鉆出后加工 。 2. 由于本零件要求生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，毛坯鑄造方法選用金屬型鑄造（查機(jī)械加工工藝設(shè)計資料 P4表 1.2-1），鑄造的毛坯尺寸公差等級為 8級（查機(jī)械加工工藝設(shè)計資料 P6表 1.2-5），選擇錯型值為 0.7（查機(jī)械加工工藝設(shè)計資料 P6 表 1.2-4）。 2.2 毛坯余量確定 對于批量生產(chǎn)的鑄件加工余量（查機(jī)械加工工藝設(shè)計資料 P7 表 1.2-7），初步將本零件的 加工余量定為 5mm， 毛坯尺寸偏差由表 1.2-2查得為 1.8. 2.3 毛坯零件合圖草圖 3機(jī)加工工藝路線確定 3.1 加工方法分析確定 該零件是法蘭盤，中批量生產(chǎn)。由于此零件較為簡單，但精度要求較高，為保證加工精度和表面粗糙度的要求，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，由于該法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，根據(jù)具體需要初步確定的加工方法有車、銑、磨、鏜、鉆等。 3.2 加工順序的安排 本著先粗后 精、先主后次、基準(zhǔn)先行、先面后孔的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，先以 外圓 8019.00 為粗基準(zhǔn)粗車 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15的右端面、長度方向為 60 的右端面和 120 1 的外圓，調(diào)頭裝夾以 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15 的右端面為基準(zhǔn)粗車 8019.00 的外圓、長度方向為 60 的左端面和長度方向為 15 的左端面，再以粗車后的 外圓 8019.00 為精基準(zhǔn)半精車 52029.001.0 的外圓、和 120 1 的外圓粗鏜，半精鏜 36 02.00的內(nèi)孔 ，以 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15的右端面為基準(zhǔn)粗鏜 62.4、 62 015.0 、 65、及 4X0.5 的槽、 58 的內(nèi)孔，繼續(xù)半精鏜 65、 62 015.0 、 及 4X0.5的槽， 車出 M64X1.5的螺紋 ， 以 外圓 8019.00為基準(zhǔn)粗銑長度為 54 的左端面和長度為 34.5 30.080.0的兩平面， 以 36 02.00的內(nèi)孔、 62.4內(nèi)孔和長度為 60的右端面及 34.5的平面定位鉆 3- 11 和 3- 16.5 的孔，然后擴(kuò) 3- 16.5 的孔，然后在繼續(xù)鉆出 18 和 4 的孔， 磨 8019.00 的 外圓和長度為 60和 15的左端面，磨 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15 的右端面并切出 3X0.5 的槽然后倒角，以 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15 的右端面為基準(zhǔn)精鏜 62 015.0 的孔，以 8019.00 的外圓為基準(zhǔn)精鏜 36 02.00 的內(nèi)孔，然后用浮動鏜刀塊精鏜 36 02.00的內(nèi)孔并加 工出 6X6的半圓槽。 3.3 定位基準(zhǔn)選擇 先以 8019.00 為基準(zhǔn)加工 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15的右端面和 120 1 的外圓，再以 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15 的右端面為基準(zhǔn)加工左端部分，再以外圓定位加工內(nèi)孔和螺紋，以 36 02.00的內(nèi)孔、 6X6的半圓槽和長度為 60的右端面定位鉆孔、擴(kuò)孔。 3.4 加 工階段的劃分 說明 加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。 3.5 主要機(jī)加工工序簡圖 1、鑄 鑄造、清理 2、熱處理 正火 3、粗車 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15 的右端面、長度為 60 的右端面、 120 1 的外圓 4、粗車 8019.00 的外圓、長 度方向為 60的左端面和長度方向為 15的左端面 5、半精車 52029.001.0 的外圓和 120 1 的外圓、粗鏜 36 02.00 的內(nèi)孔、 半精鏜 36 02.00的內(nèi)孔 6、粗鏜 62.4、 62 015.0 、 65、及 4X0.5 的槽、 58 的內(nèi)孔、半精鏜 65、 62 015.0 及 4X0.5 的槽、 車出 M64X1.5的螺紋 7、粗銑長度為 54 的左端面和長度為 34.5 30.080.0的兩 平面 8、 鉆 3- 11 的孔 、 擴(kuò) 3- 16.5 的孔 9、 鉆出 18 和 4 的孔 10、熱處理：退火 11、去毛刺（在所有側(cè)面去除機(jī)械加工所留下的毛刺） 12、清洗吹凈 在乳化液中清洗法蘭盤，保證沒有鐵削、油污和其他贓物，清洗時間不少于 3min，清洗的同時通入壓縮空氣以提高清洗效果，清洗后用壓縮空氣吹凈零件，并用擦布擦凈表面。 13、檢驗 14、表面淬火 15、磨 8019.00 的外圓和長度為 60和 15的左端面、磨 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15 的右端面并切出 3X0.5的槽然后倒角 16、精鏜 62 015.0 的孔 17、精鏜 36 02.00的內(nèi)孔 18、 用浮動鏜刀塊精鏜 36 02.00的內(nèi)孔并加工出 6X6的半圓槽 19、去毛刺吹凈 20、檢驗 4.工序尺寸及其 公差確定 52029.001.0 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 57 1.8 57 1.8 粗車 54.2 2.8 0.046 54.7046.00 半精車 52.4 1.8 0.019 52.9019.00 磨削 52 0.4 0.019 52029.001.0 8019.00 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 85 1.8 85 1.8 粗車 80.4 4.6 0.22 80.422.00 磨削 80 0.4 0.19 8019.00 120 1 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 125 1.8 125 1.8 粗車 121.5 3.5 1 121.50.10 半精車 120 1.5 2 120 1 62 015.0 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 57 1.8 57 1.8 粗鏜 60 3 0.19 60019.0 半精鏜 61.5 1.5 0.074 61.50074.0 精鏜 62 0.5 0.03 62 015.0 65 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鑄 57 粗鏜 7 64 半精鏜 1 65 62.4 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鑄 57 粗鏜 5.4 62.4 36002.0 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 31 1.8 31 1.8 粗鏜 33.1 2.1 0.16 33.1016.0 半精鏜 34.6 1.5 0.1 34.601.0 精鏜 35.6 1 0.039 35.60039.0 浮 動 鏜刀塊精鏜 36 0.4 0.02 36002.0 15 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鑄 20 粗車 4.5 15.5 磨削 0.5 15 60 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鑄 65 粗車 4.6 60.4 磨削 0.4 60 11 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 11 11 16.5 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 11 11 擴(kuò) 5.5 16.5 18 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 18 18 4 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 4 4 5.設(shè)備及其工藝裝備確定 所用的設(shè)備有： CA6140、立式銑床、搖臂鉆床、清洗機(jī)、檢驗臺、外圓磨床。 夾具有：三爪卡盤、虎鉗、鉆直孔專用夾具、鉆斜孔專用夾具、磨床專用夾具。 刀具有： 90 度車刀、車用鏜刀、銑刀、 11、 4、 18、 16.5 鉆頭、砂輪、切斷刀。 量具有：千分尺、游標(biāo)卡尺、專用卡規(guī)、專用通規(guī)、止規(guī)。 6切削用量及工時定額確定 （ 1） 粗車 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15 的右端面、長度為 60 的右端面、 120 1 時：（ T1=T 輔 T2=T 機(jī) T3=T 工 T4=T 休） （車刀刀桿尺寸 BXH取 20X30） 切削用量： ap=10.85 由表 5.3-1 得： f=0.9mm/r 由表 5.3-20 查得 v=46m/min 則 n=318x46/57=256.63=257r/mm 工時定額： 由表 3.3-1得：裝夾工件時間為 0.08min 由表 3.3-2得：松開卸下工件時間為 0.06min， 由表 3.3-3得：操作機(jī)床時間為： （ 0.02+0.03） X18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min 由表 3.3-4得：測量工件時間為： 0.1+0.15+0.08+0.1=0.43min T1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min 由表 3.3-33 得布置工作地、休息和 生理時間分別為： T3=56min、 T4=15min T 基 =Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min 則 T 總 =T1+T2+T3+T4+T 基 =73.84min （ 2） 粗車 8019.00 的外圓、長度方向為 60 的左端面和長度方向為 15 的左端面 ： 切削用量：（車刀刀桿尺寸 BXH取 25X25） ap=4.6 ，由表 5.3-1得 f=0.8，由表 5.3-20查得 v=53m/min，則 n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min 工時定額 ： 由表 3.3-1得：裝夾工件時間為 0.08min 由表 3.3-2得：松開卸下工件時間為 0.06min， 由表 3.3-3得：操作機(jī)床時間為： 0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+（ 0.03+0.02+0.03+0.02） X9=1.16min 由表 3.3-4得：測量工件時間為： 0.1+0.09+0.08=0.27min T1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min 由表 5.4-1得機(jī)動時間為： T2=（ 0.04+0.03） X3=0.21min 由表 3.3-33 得布置工作地、 休息和生理時間分別為： T3=56min、 T4=15min T 基 =Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16min 則 T總 =T1+T2+T 基 +T3+T4=75.94 （ 3） 半精車 52029.001.0 的外圓和 120 1 的外圓、粗鏜 36 02.00 的內(nèi)孔、 半精鏜 36 02.00的內(nèi)孔 ： 切削用量：（刀尖圓弧半徑取 0.5） ap=3 由表 5.3-2得： f=0.15mm/r 由表 5.3-20 得： v=100m/min 則 n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min 工時定額：（同上） T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15min T 基 =135x5/578x0.15x3=2.29min T 總 1=T1+T2+T3+T4+T 基 =74.79min 粗鏜 36 02.00的內(nèi)孔 ： 切削用量： ap=2.1 由表 5.3-3得 f=0.3mm/r 由表 5.3-20 得 v=110m/min 則 n=318v/d=318x110/31=1129r/min 工時定額：（同上） T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 min T 基 =lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7min T 總 2=76.64min 半精鏜 36 02.00的內(nèi)孔 ： 切削用量： ap=1.5 由表 5.3-3得 f=0.15mm/r 由表 5.3-20 得 v=115m/min 則 n=318v/d=318x115/33=1108r/min 工時定額：（同上） T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 min T 基 =lz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=1min T 總 3=76.47min 則 T總 =227.9min (4) 粗鏜 62.4、 62 015.0 、 65、及 4X0.5 的槽、 58 的內(nèi)孔、半精鏜 65、 62 015.0 及 4X0.5 的槽、 車出 M64X1.5的螺紋 時： 切削用量： ap=7 由表 5.3-3得 f=0.5mm/r 由表 5.3-20 得 v=67m/min 則 n=318v/d=318x67/57=374r/min 工時定額：（同上） T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min T 基 =lz/nfap=145x5/374x0.5x7=0.55min T 總 1=T1+T2+T3+T4+T 基 =78.35min 半精鏜 65、 62 015.0 及 4X0.5 的槽 時： 切削用量： ap=1.5 由表 5.3-3得 f=0.15mm/r 由表 5.3-20 得 v=115m/min 則 n=318v/d=318x115/62=590r/min 工時定額：（同上） T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15min T 基 =100x5/590x0.15x1.5=3.77min T 總 2=80.27min 車出 M64X1.5的螺紋 ： 切削用量： ap=1.6 由表 5.3-1得 f=1.2mm/r 由表 5.3-20得 v=70m/min 則 n=318v/d=318x70/62=359r/min 工時定額： T1=0.74min T2=0.07min T3=56min T4=15min T 基 = lz/nfap=50X5/359X1.2X1.6=0.36 min T總 3=71.83min 則 T總 =230.45min (5) 粗銑長度為 54的左端面和長度為 34.5 30.080.0的兩 平面 ： 切削用量： ap=2.5 由表 6.3-2得 f=0.25mm/r 由表 6.3-21 得 v=120m/min 則 n=318v/d=318x120/112=341r/min 工時定額：由表 6.4-1得 T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120X0.25=2.2 min 由表 3.3-7 得操作時間為 0.5 min 由表 3.3-8 得測量工件時間為0.24min T1=1.98min T3=51min T4=15min T 基 =lz/nfap=300X5/341X0.25X2.5=7.04min T 總 =75.02min (6) 鉆 3- 11 的孔 ： 切削用量： ap=15 由表 7.3-1得 f=0.6mm/r 由表 7.3-11得 v=12m/min n=318v/d=318x12/11=347r/min 工時定額： T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12 min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35) T基 =15X11/347X0.6X15=0.05 min 由表 3.3-9得裝夾工件的時間為 0.17 min 由表 3.3-10 得松卸工件的時間為 0.15 min 由表 3.3-11 得操作時間為 0.4 min 由表 3.3-12 得測量工件的時間為 0.04min 則 T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總 1=62.81min 擴(kuò) 3- 16.5 的孔 ： 切削用量： ap=10 由表 7.3-2得 f=0.6mm/r 由表 7.3-12得 v=25.1m/min 則 n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min 工時定額：由表 7.4-1得 T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min 【 lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】 由表 3.3-9 得裝夾工件時間為 0.17min 由表 3.3-10 的松卸工件時間為0.15min 由表 3.3-11得操作機(jī)床時間為 0.42 min 由表 3.3-12得測量工件時間為 0.05min T1=0.79min T3=47min T4=15min T 基 =10x16.5/484x0.6x10=0.06min T 總 2=62.89 min T 總 =125.7 min （ 7） 鉆出 18 和 4 的孔 切削用量： ap=11 由表 7.3-1得 f=0.8mm/r 由表 7.3-11得 v=13m/min n=318v/d=318x13/18=230r/min 工時定額： 鉆 18 深 2 的孔： T2=Lw+Lf+Lt/fn=2+5.29+0/0.8X230=0.04 min (Lf=dm/2cotkr=18/2cot120=5.29) T 基 =2X18/230X0.8X2=0.1 min 鉆 4 深 11 的孔： T2=Lw+Lf+Lt/fn=11+1.18+0/0.8X230=0.07 min (Lf=dm/2cotkr=4/2cot120=1.18) T基 =11X4/230X0.8X11=0.02 min 由表 3.3-9得裝夾工件 的時間為 0.17 min 由表 3.3-10 得松卸工件的時間為 0.15 min 由表 3.3-11 得操作時間為 0.4 min 由表 3.3-12 得測量工件的時間為 0.04min 則 T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總 =62.99min （ 8） 磨 8019.00 的外圓和長度為 60和 15的左端面 ： 切削用量： ap=0.4 由表 10.2-2得 f=0.4mm/r v=22m/min 則 n =318v/d=318X22/80=88r/min 工時定額：由表 3.3-13得裝夾和松卸時間為 0.05 min 0.03 min 由表 3.3-15 得操作時間為 0.35min 由表 3.3-16得測量工件時間為 0.08min T1=0.51min T3=60min T4=15min T 基 =108x0.4/88x0.4x0.4=3.09min T 總 1=78.6min 磨 52029.001.0 的外圓、長度方向為 15的右端面并切出 3X0.5的槽然后倒角 切削用量： ap=0.4 由表 10.2-2得 f=0.4mm/r v=22m/min 則 n =318v/d=318X22/52=135r/min 工時定額：由表 3.3-13得裝夾和松卸時間為 0.05 min 0.03 min 由表 3.3-15 得操作時間為 0.35min 由表 3.3-16得測量工件時間為 0.21min T1=0.64min T3=60min T4=15min T 基 =103x0.4/135x0.4x0.4=1.91min T 總 2=77.55min T總 =156.15min (9) 精鏜 62 015.0 的孔 ： 切削用量： ap=0.5 由表