夾具課程設計_CA6140車床法蘭盤84003工藝及夾具設計

目 錄 1、 計算生產綱領，確定生產類型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2、 工藝設計說明書 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 3、 工藝規(guī)程設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 4、 參考文獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 一 、 計算生產綱領，確定生產類型 設計題目給定的零件是 CA6140 車床的法蘭盤，該車床年產量為 8000 臺，設其備品率 A 為 10，機械加工費品率 B 為 1，則該零件的年生產綱領為： N=8.000 (1+10 +1 )=8880(件 /年 ) 根據(jù)生產類型與生產綱領的關系可 知該產品為大批大量生產。 二 、 工藝設計說明書 1. 零件圖工藝性分析 1.1 零件結構功用分析 法蘭盤是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強度的一種零件。本法蘭盤是回轉面和平面的結合，內部由階梯孔和螺紋孔組成，其要求有較高的耐磨性，較高的強度和回轉穩(wěn)定性 。 1.2 繪制零件圖 1.3 零件結構工藝性分析 此法蘭盤是由回轉面和平面組成，由零件圖可知，該零件結構較為簡單，但零件精度要求高，零件選用材料 HT150，該材料用于強度 要求不高的一般鑄件，不用人工實效，有良好的減振性，鑄造性能好。法蘭盤的基本要求 是高強度、高韌性、高耐磨性和回轉平穩(wěn)性。 法蘭盤共有兩組加工表面 ： 以 52mm 外圓為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 120mm 的外圓及其倒角； 120mm 外圓的左側面及其面上 2 個同心的 16.5mm 10mm 與 11mm 5mm 的圓孔； 80mm 的外圓、左端面及其倒角； 62內孔長度為 13mm；切槽 4mm；內螺紋 M64 1.5長度 16mm；58mm 與 65mm 的過度面；車 120mm 外圓上的兩個垂直平面。 以 80mm 外圓為中心的加工表面 這一組加工表面包括：右端面 52g6 的外圓、倒角及其 3mm 0.5mm 退刀槽；右側面、倒角及其鉆孔； 36mm 內孔及其切 6mm 6mm 半圓鍵槽 , 120mm外圓的右側面。 它們之間有一定的位置要求，主要是：右端面 B 與 62mm 孔中心軸線的跳動度為 0.04； 經過對以上加工表面的分析， 可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。 1.4 確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀與尺寸、繪制毛坯圖 (1)確定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差 鑄鐵的機械加工余量根據(jù) JZ67-62確定。對大批大量的鑄件加工余量中查 機械制造工藝補充教材得，選取等級精度為 1 級。零件材料是 HT150，毛坯重量估算約為 2kg，零件年產量是大批大量 ,而且零件加工的輪廓尺寸不大 ,可采用鑄造成型，內孔按 31mm和 54mm鑄造，未注內孔倒角 R3。設計、繪制毛坯圖（ 1-2）。 三 、工藝規(guī)程設計 1、定位基準的選擇 粗基準的選擇 因為法蘭盤可歸為軸類零件， 按 照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準選擇原則（即當零件有不加工表面時 ，應 采用始終 不加工表面作為粗基準；若零件 上有多個不加工表面， 則 選擇其中與 加工表面要求相對 位置 精度較高的表面作為粗基準），所以對于本零件可以先以法蘭盤 52 外表面 B 作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊 52mm 的毛坯外圓可同時削除五個自由度，再以52mm 的右端面定位可削除自由度。 精基準的選擇 考慮到 120 1 的右端面、外圓 52g6 為圓跳動工差的基準面。雖然外圓80h11 是長度方向的設計基準，但是軸向尺寸沒有精度要求。因此精基準選 120 1 的右端面及外圓 52g6。 采用互為基準的方法來保證孔 62 0.015 圓跳動公差的要求。即粗加工時以外圓 52g6 為精基準面加工孔 62 0.015。再以 62 0.015 為基準精加工 52g6， 最后以 52g6 精加工 62 0.015。 孔 3x11、 16.5 及 18 的位置采用鉆模套來進行定位?？?3 采用專用夾具進行定位。 2、工件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、內孔、端面、車槽，花鍵、內螺紋等，材料為 HT1533。參考機械制造工藝設計簡明手冊 ，其加工方法選擇如下： 加工表面 精度 粗糙度 工藝過程 外圓 52g6 IT6 1.6 粗車半精車粗 磨精磨 外圓 80h11 IT11 1.6 粗車半精車粗磨精磨 外圓 120 1 IT15 3.2 粗車半精車 孔 IT6 粗鏜半精鏜粗磨精磨 孔 62 0.015 IT7 1.6 粗鏜半精鏜粗磨精磨 基準 A 端面 1.6 粗車半精車精車 尺寸 IT11 粗銑半精銑 其余表面 Rz50 粗車或粗銑 通孔、沉孔 鉆孔 加工表面 精度 粗糙度 工藝過程 螺紋 M64x1.5 車螺紋 3、制定工藝路 線 根據(jù)先粗后精、先基準后一般、先平面后孔、先主要表面后次要表面等原則安排 工藝過程 主要加工 工藝路線 如下： 方案 1 工序號 工 序 內 容 1 鑄造毛坯 2 去應力時效 3 粗車、半精車 52 端面及 120 右端面 粗車、半精車 52 外圓面及倒角、車退刀槽 3x0.5 4 粗車、半精車 80 端面及 120 左端面 粗車、半精車 80 外圓面及 120 外圓面，倒角 5 粗鏜、半精鏜孔 62、孔 36，鏜退刀槽 4x0.5、退刀槽 4x1.5 半精鏜孔 62.4，倒角 6 攻螺紋 M64x1.5 7 粗銑 、半精銑平面 C、平面 D，銑 U 形鍵槽 8 鉆孔 3x11 16.5 10 9 鉆孔 18 10 鉆孔 3 11 發(fā)蘭處理 12 粗磨、精磨 120 右端面 13 粗磨、精磨 52 外圓面 14 粗磨、精磨 80 外圓面 15 粗磨、精磨孔 62 及孔 36 16 去毛刺 17 檢驗入庫 方案 2 工序號 工 序 內 容 1 鑄造毛坯 2 去應力時效 3 粗車 52 端面及 120 右端面 粗車 52 外圓面及倒角、車退刀槽 3x0.5 4 粗車 80 端面及 120 左端面 粗車 80 外圓面及 120 外圓面，倒角 5 粗鏜孔 62、孔 36，鏜退刀槽 4x0.5、退刀槽 4x1.5 6 半精車 52 端面及 120 右端面 7 半精車 52 外圓面及倒角、車退刀槽 3x0.5 8 半精車 80 端面及 120 左端面 9 半精車 80 外圓面及 120 外圓面，倒角 10 半精鏜孔 62、孔 36，鏜退刀槽 4x0.5、退刀槽 4x1.5 半精鏜孔 62.4，倒角 11 攻螺紋 M64x1.5 12 粗銑、半精銑平面 C、平面 D，銑 U 形鍵槽 13 鉆孔 3x11，锪孔 16.5 14 鉆孔 18 15 鉆孔 3 16 發(fā)蘭處理 17 粗磨、精磨 120 右端面 18 粗磨、精磨 52 外圓面 19 粗磨、精磨 80 外圓面 20 粗磨、精磨孔 62 及孔 36 21 去毛刺 22 檢驗入庫 方案 2，將工序分為粗加工、半精加工、精加工三個階段，有利于提高表面的加工精度與表面質量。但是，由于零件的反復裝夾，工時大大的增加了，不符合大批大量生產對效率提出的要求。由于毛坯為金屬模機器造型，精度較高，將工序分為粗加工、精加工兩個階段也能夠滿足要求。故采用方案 1。 4、確定加工余量、工序尺寸 零件材料為 HT150 毛坯重量為 1.3Kg，生產類型為大量生產，采用鑄造毛坯 根據(jù)零件要求及加工工藝，查閱機械制造工藝設計 簡明 手冊 ,分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸 如下： 1.52g6 外圓表面 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 經濟精度 工序尺寸及公差 精磨外圓 0.06 52 ) 粗磨外圓 0.1 52.06 ) 半精車外圓 0.6 52.16 ) 粗車外圓 2.24 52.76 ) 毛坯 3 55 0.8 55 0.8 2. 80h11 外圓表面 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 經濟精度 工序尺寸及公差 精磨外圓 0.06 80 ) 粗磨外圓 0.1 80.06 ) 半精車外圓 0.6 80.16 ) 粗車外圓 2.24 80.76 ) 毛坯 3 83 0.8 83 0.8 3. 120 1 外圓表面 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 經濟精度 工序尺寸及公差 半精車外圓 0.6 120 ) 粗車外圓 2.4 120.6 ) 毛坯 3 123 0.8 123 0.8 4.孔 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 經濟精度 工序尺寸及公差 精磨孔 0.1 36 ) 粗磨孔 0.2 35.9 ) 半精鏜孔 0.6 35.7 ) 粗鏜孔 2.1 35.1 ) 毛坯 3 33 0.2 33 0.2 5.孔 62 0.015 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 經濟 精度 工序尺寸及公差 精磨孔 0.2 62 ) 粗磨孔 0.3 61.8 ) 半精鏜孔 1 61.5 ) 粗鏜孔 2.5 60.5 ) 毛坯 4 58 0.8 58 0.8 6.孔 62.4 考慮到加工效率，可將孔 62.4 與孔 62 0.015 的粗鏜、半精鏜分別做為同一 工步。為了加工出孔 62.4 要再半精鏜一次。 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 經濟精度 工序尺寸及公差 半精鏜孔 0.9 62.4 ) 半精鏜孔 1 61.5 ) 粗鏜孔 2.5 60.5 ) 7. 120 右端面端面余量： 工序名稱 工序余量 經濟精度 半精車端面 0.25 0.10 粗車端面 0.75 0.2 精磨 0.03 0.025（ IT6） 粗磨 0.05 0.04（ IT9） 半精車端面 0.25 0.1 粗車端面 0.67 0.2 8.平面 C 與平面 D 余量 該端面精度為 IT11，公差為 0.02。半精銑平面的加工余量為 0.25精度為 IT11，粗銑平面加工余量為 0.6 精度為 IT13。由于定位基準為外圓面 52g6，誤差為0.4，應保證其最小切削余量為 0.85，故最大切削余量為 1.65。取余量為 2 5、切削用量及基本工時 （ 1）加工條件 加工材料： HT15 33。 HBS=200 加工要求：以 52g6 外圓和及其右端 面 E 定位，粗車 80h11 左端面 D；粗車外圓 120 1mm 及其左端面 C；粗車外圓 80h11，倒角。機床選擇： C620-1 型臥式車床。工件裝夾在車床的通用三抓卡盤上。 (2) 確定切削用量及基本工時 A、 切削用量的選擇：一般盡可能的選用大的 t，盡量使 t 等于粗加工余量，單余量很大要求多次車削時， t 一般采用遞減的原則。再選擇大的 s，粗加工時應使工藝系統(tǒng)剛度得到保證，精加工時應使光潔度得到保證。然后選擇合適