1、 机械制造工艺学课程设计 说明书青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称：机械制造工艺学课程设计系 部：机电工程系专业班级：机械设计制造及其自动化 10-2 班青岛理工大学琴岛学院教务处 机械制造工艺学课程设计 说明书机械制造工艺学课程设计评阅书题目 机械制造工艺学课程设计法兰盘 CA6140学生姓名 学号指导教师评语及成绩指导教师签名：年 月 日答辩评语及成绩答辩教师签名：年 月 日教研室意见总成绩：室主任签名：年 月 日 机械制造工艺学课程设计 说明书目录1 序言 .12 零件的分析 .22.1 零件的作用 .22.2 零件的工艺分析 .23 工艺规程设计 .33.1 确定毛坯的制造形式
2、 .33.2 基面的选择 .33.3 制定工艺路线 .33.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .53.5 确定切削用量及基本工时 .84 夹具设计 .25结 论 .26参考文献 .27 机械制造工艺学课程设计 说明书11 序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的
3、“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 机械制造工艺学课程设计 说明书22 零件的分析2.1 零件的作用CA6140 卧式车床上的法兰盘（见附图 1），为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，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，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。零件是 CA6140 卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杠的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的 100 外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为 4mm 上部为
4、6mm 定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则为给传递力矩的 49 标明通过，本身没有受到多少力的作用。2.2 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045.括:两个 mm 的端面 , 尺寸为 mm 的圆柱面,两个 90mm 的端面及上面12.034 017.45的 4 个 9mm 的透孔. mm 的外圆柱面及上面的 6mm 的销孔, 90mm 端面上06.5距离中心线分别为 34mm 和 24mm 的两个平面。这组加工表面是以 20 mm 为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工04.它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加
5、工另一端面,然后再加工其它加工表面 机械制造工艺学课程设计 说明书33 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，由于零件年产量为 1000 件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。3.2 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。3.2.1 粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械
6、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：二要考虑怎样保证不加工面与加工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。3.2.2 精基准的选择以 20 为精基准加工表面。045.这一组加工表面包括： mm 右端面, mm 的右
7、端面,90mm 左端面，12.034017.4532 退刀槽，4 和 6mm 孔。因为主要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。3.3 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。在生产纲领一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工夹具，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。3.3.1 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
8、 机械制造工艺学课程设计 说明书4工序 4 精铣 20 孔两端的端面工序 5 精绞 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，对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 4-9 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
9、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 检查入库3.3.2 工艺路线方案二工序 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 钻粗绞 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 3*2 的退
10、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 精绞 20 的孔工序 9 钻 49 透孔工序 10 钻 4 孔，钻绞 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 机械制造工艺学课程设计 说明书5工序 14 划线刻字工序 15 100 外圆无光镀铬工序 16 检查3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一 采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用
11、方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与 20 轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用 20 孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如下:工序 1 粗车 100 端面及外圆柱面，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，粗车 90 的端面工序 3 钻、粗绞 20 的孔 工序 4 粗铣、精铣 90 圆柱面上的两个平面工序 5 钻 4 孔，扩 6 孔工序 6 钻 4-9 的孔工序 7 粗车、精车 B 面，半精车 100 端面、外圆柱面及 90 外圆柱面，倒角；精车 100 端面、外圆柱面及 90 外圆柱面工序 8 半精车 45 端面、外圆柱面，倒
12、角，精车 45 端面、外圆柱面及 90右端面工序 9 精铰孔 20工序 10 磨 90 上距中心线 24mm 的平面，磨右侧 45 外圆柱面工序 11 磨 100 外圆柱面，磨 B 面工序 12 检测入库以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。3.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为 HT200，硬度 200HBS，毛坯重量约为 2.8KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1. mm 外圆表面017.45此外圆表面为 IT6 级，参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量
13、 机械制造工艺学课程设计 说明书6工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差精车外圆 0.6 45 0.017 017.45半精车外圆 1.4 45.6 0.1 .6粗车外圆 3 47 +0.3 102.毛坯 5 50 0.55.2.外圆表面 mm12.034参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差精车外圆 0.6 100 -0。46 12.034半精车外圆 1.4 1006粗车外圆 4 102毛坯 6 106 0.88.0163B 面中外圆柱面参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称
14、 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差精磨外圆 0.2 45 -0.6 12.0345粗磨外圆 0.8 45.2半精车外圆 1 46粗车 59 47毛坯 60 106 1 1064孔 20 mm045.参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差铰孔 0.2 20 +0.045 20045.扩孔 0.9 19.8 +0.1 19.81. 机械制造工艺学课程设计 说明书7钻孔 9 18 +0.6 186.0毛坯 105. mm 的端面017.451）按照工艺手册表 6-28，铸件重量为 2.8kg， mm 端面
15、的单边加工余017.45量为 2.03.0，取 Z=2.0mm，铸件的公差按照表 6-28，材质系数取 ，复杂系数取M，则铸件的偏差为 ； 2S7.082）精车余量：单边为 0.2mm（见实用机械加工工艺手册中表 3.2-2） ，精车公差既为零件公差-0.08；3）半精车余量：单边为 0.6mm（见实用机械加工工艺手册中表 11-27） ，半精车公差的加工精度为 IT9，因此可以知道本工序的加工公差为-0.12mm；4）粗车余量：粗车的公差余量（单边）为 Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm；粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为 IT11 级，因此，可以知道本工序的加工公差为-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分； mm 端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图：017.45由图可以知道：毛坯名义尺寸为：94+2=96（mm）毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm）毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm）加 工 方 向91精 车 半 精 车 精 车最 小 余 量最 大 余 量 最 大 余 量最 小 余 量 毛 坯 名 义 尺 寸 96最 大 余 量最 小 余 量
