机 械 制 造 工 艺 学 课 程 设 计 设计题目：法兰盘机械加工工艺规程制定及 铣床专用夹具设计 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 教 研 室 主 任 起 止 日 期
目 录 序 言 ................................................................................................. 1 第一部分 零件分析 ................................................................................ 1 一﹑零件的功用分析 ............................................................................... 1 二﹑零件的工艺分析 ............................................................................... 1 第二部分 机械加工工艺规程的制定 .................................................. 2 一、 确定毛坯制造形式 .......................................................................... 2 二、 选择定位基准 ................................................................................. 2 三、 选择加工方法 ................................................................................. 2 四、 制定工艺路线 ................................................................................. 3 五、机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ......................................... 3 六、工序设计 .......................................................................................... 7 七、确定切削用量 ................................................................................... 9 第三部分 专用夹具的设计 ................................................................. 14 一、接受设计任务、明确加工要求 ......................................................... 14 二、确定定位方案、选择定位元件 ......................................................... 14 三、确定夹紧方案、设计夹紧机构 ......................................................... 14 四、切削力及夹紧力计算 ....................................................................... 14 五、夹具体设计 .................................................................................... 16 六、夹具体精度分析 ............................................................................. 16 七、绘制夹具装配图，标注有关尺寸及技术要求 .................................... 16 八、夹具设计及操作的简要说明 ............................................................ 17 第四部分 设计小结 .............................................................................. 18 参考文献 ................................................................................................. 18
1 机械制造工艺学课程设计 序 言 机械制造工艺课程设计是在我们基本完成了机械设计工艺学专业课以及参产实习之后进行的。这是我们的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。通过本次课程设计，应该得到下述各方的锻炼： 1能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 加强使用软件及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 第一部分 零件分析 一﹑零件的功用分析 所给题目是CA6140卧式车床上的法兰盘，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，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的 Φ100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mm4上部为mm6定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的94标明通过，本身没有受到多少力的作用 二﹑零件的工艺分析 从零件图看，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φ?0.045200mm为中心 ,包括:两个φ100-0.12-0.34mm的端面,尺寸为φ45- 00.6mm的圆柱面,两个φ90mm的端面及上面的4个φ9mm的透孔.φ45- 00.6mm的外圆柱面及上面的φ6mm的销孔，Φ90mm端面上距离中心线分别为34mm和
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24mm的两个平面.其中标有表面粗糙度的表面有：B面，下端面，φ45- 00.6mm圆柱?0.045面，φ200内圆柱面，φ90mm的左右端面等。其中B面和φ90mm右端面粗糙?0.045度要求最高，公差等级达到IT5级，为Ra0.4μm。φ200mm孔为整个的设计?0.045基准。从位置关系来看，B面的下端面要与φ200mm垂直。 ?0.045这组加工表面是以Φ200mm为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面。 第二部分 机械加工工艺规程的制定 一、 确定毛坯制造形式 零件材料为HT200，由于零件是中匹量生产，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。 二、 选择定位基准 定位基准的选择是工艺规程制定中的重要工作，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理的选择定位基准，可以确保加工质量、素缎工艺工程、简化工艺装备结构与种类、提高生产效率。 1.粗基准的选择 选择粗基准主要是选择第一道机械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Φ45mm消除工件的六个自由度，达到完全定位。 2．精基准的选择 主要应该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。 三、 选择加工方法 1. 面的加工 面的加工方法有很多，有车，铣，刨，磨，拉等。对于上下端面和Φ90距离轴线为24和30mm的2个平面，粗糙度要求较高。前者可以用车床车，后面可以用铣床铣，然后精沙精磨达到要求；后者在铣床洗后再到磨床精磨。对于圆柱面，因为法兰盘是回转体零件，所以圆柱面用车床加工，精车后，用磨床达到要求的粗糙度。 2．孔的加工
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孔的加工方法有钻、扩、镗、拉、磨等。对于中心通孔，先采用钻18mm的孔然后在扩再粗精铰达到要求的精度，4×Φ9mm透孔也是采用钻出来的。 四、 制定工艺路线 制定工艺路线是工艺人员制定工艺规程时最重要的工作，也是体现工业师工艺水平的重要方面。其原则是，在合理保证零件的集合形状、尺寸精度、位置精度、表面质量的前提下，尽可能提高生产率，降低生产成本，取得较好的经济效益。 1.工艺路线方案一： 工序05 粗车φ100mm柱体左端面。 工序10 钻、扩、粗铰、精铰φ20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。 工序15 粗车φ100mm柱体右端面，粗车φ90mm柱体左端面，车φ45mm柱体的过度倒圆，粗车外圆φ45mm、φ100mm、φ90mm，半精车外圆φ45mm,φ100mm,φ90mm，车φ100mm柱体的倒角。 工序20 粗车、半精车、精车φ90mm右端面，车槽 3×2，粗车、半精车φ45mm 外圆并在孔φ20mm 右端倒角。 工序25 半精车φ100mm左、右端面,φ90mm左端面，精车φ100mm 左右端面、φ90mm 左端面。 工序30 粗车φ45mm右端面，倒角内孔右侧，φ45mm右侧 工序35 粗铣、精铣φ90mm 柱体的两侧面。 工序40 钻φ4mm 孔，铰φ6mm 孔 工序45 钻4—φ9孔 工序50 磨削B面，即φ45mm外圆面、φ100mm右端面、φ90mm左端面。 工序55 磨削外圆面φ100mm、φ90mm 工序60 磨削φ90mm,突台距离轴线24mm的侧平面 工序65 去除整个零件的毛刺，Φ100mm外圆镀铬, 检查合格入库 2.工艺路线方案二： 工序05 车柱体的右端面，粗车φ90mm 右端面，车槽 3×2，粗车、半精车外圆φ45mm，车右端倒角。 工序10 粗车φ100mm 柱体左、右端面，粗车φ90mm 柱体左端面，半精车φ
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