机械制造工程课程设计说明书设计题目设计“CA6140车床法兰盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计者：王恒刚指导老师：梁玮设计日期：2011/6/16评定成绩：桂林航天工业高等专科学校机械工程系设计任务书桂林航天工业高等专科学校机械制造工程课程设计任务书书题目设计“CA6140车床法兰盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计内容：1、产品零件图1张2、产品毛坯图1张3、机械加工工艺过程卡片1张4、课程设计说明书1份专业：模具设计与制造班级学号：2009032202学生：王恒刚指导老师：梁玮2011年6月16日绪论随着社会的发展、科技的进步，机械行业对专业人才的需求在不断变化，特别是随着数控技术的应用和先进设备的增加，对既有扎实专业理论基础，又会动手的职业技术人才需求越来越多。

所以为了深化课程学习，我以极高的热情对待这次课程设计。

通过课程设计这一实践环节，使我更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，进一步提高查阅技术资料、绘制零件图等能力,按照一个简单机械系统的功能要求，综合运用所学知识，并对其中某些机构进行分析和设计。

”“以设计为主线，分析为设计服务，立足点是机械系统的方案设计”是机械制造工艺与装备设计的新体系。

通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：⑴能熟练运用机械制造工艺学课程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。

⑵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。

⑶学会使用手册及图表资料。

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。

我们应该能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，能熟练运用有关手册、图表等技术资料，进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。

一、计算生产纲领、确定生产类型法兰盘，该产品年产量为10000台，设其备品率为14%，机械加工废品率为1%。

现制定该零件的机械加工工艺规程。

技术要求（1） 铸件应消除内应力。

（2） 未注明铸造圆角R2~R3。

（3） 铸件表面不得有粘砂、多肉、裂痕等缺陷。

（4） 铸件表面倒角为1×45°。

（5） 去毛刺、锐边倒钝。

（6） 材料HT150。

（7） 质量：1.34kgN=Qn(1+a%+b%)=10000×1×(1+14%+1%)件/年 =11150件/年法兰盘年产量11150件/年，先通过计算，该零件质量约为1.34kg 。

根据教材表3-3生产类型与生产纲领的关系。

可确定其生产类型为大批量生产。

注：一般零件质量小于100kg 为中型零件，大于100kg 为重型零件。

因法兰盘质量为1.34kg 。

故该法兰盘属于轻型零件。

二、审查零件图样的工艺性 2.2、零件的结构分析法兰盘在数控机床里起支承和导向作用，是回转体零件。

由外圆、圆孔、端面构成主要表面。

用F 面定位，三个螺栓固定，实现法兰盘的正确连接。

3-Φ16.5孔既为螺栓连接孔。

2.3、零件的技术要求分析由图知，其材料为HT150，质量为1.34kg 。

该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。

① 外圆 Φ80h11，Ra =1.5μm; Φ120±1, Ra=3.2μm ； Φ52±0.1, Ra=1.6μm② 圆孔 Φ02.0036+ ③;5.164⨯M 4.62φ④端面C 与端面D 距离60mm ；A 面与D 面距离47mm, a R =1.6μm; 大圆切面与1120±Φ的轴心线距离20.040.05.34--； 斜孔Φ4与Φ52g6轴线夹脚为o 45。

三、选择毛坯根据零件材料HT150确定为铸件，又已知零件生产纲领为11150件/年。

该零件质量为1.3Kg。

可知，其生产纲领伟大批量生产。

毛坯的铸造方法选用永久型铸造型。

此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。

3.1、铸件尺寸公差铸件尺寸公差为12级，又由于是大批量生产，毛坯制造采用永久型铸造。

公差等级为CT9级（机械制造工艺设计《简明手册》P38），选取铸件错箱值为0.1mm。

3.2、铸造机械加工余量对大批量生产的铸件加工余量中查《机械制造工艺补充教材》P359~360得，选取等级精度为2级。

3.3、铸造方位各加工表面总余量7mm四、工艺规程的设计4.1、定位基准的选择⑴精基准的选择法兰盘的外圆6φ既是装配基准，又是设计基准。

为避免由于基52g准不重合而产生的误差，选用外圆6φ为定位基准，即遵循“基准重52g合”的原则。

具体而言，即选外圆6φ及A端面作为精基准。

52g⑵粗基准的选择由于法兰盘全部表面都需要加工，而外圆6φ既是精度最高又是52g壁厚最薄的表面，为保证加工要求。

固选外圆6φ及A端面为粗基准。

52g4.2、零件表面加工方法选择法兰盘的加工面又外圆、内孔、端面、槽及小孔等。

材料为HT150，参考《机械制造工艺设计简明手册》有关资料，其加工方法如下：⑴Φ80mm外圆面；公差等级为IT11。

表面粗糙度Ra1.6mμ，需粗车------半精车------精车（表1.4-6）。

⑵Φ120±1mm 外圆面；未注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级安IT10表面粗糙度为Ra3.2mμ，需粗车------半精车。

⑶Φ52mm外圆面；公差等级为IT6表面粗糙度为Ra1.6mμ，需：粗车------半精车------精车⑷Φ62.4mm、Φ62±0.015内孔；为未注公差尺寸。

根据GB1800-79规定公差等级为IT7表面粗糙度为Ra1.6mμ，毛坯孔已铸出。

根据表1.4-7加工方法可采取：粗镗------半精镗------精镗。

⑸Φ02.036+内孔；为未注公差尺寸，根据GB180-79规定公差等级为IT7，0表面粗糙度为Ra1.6mμ，毛坯已锻出。

根据表1.4-7加工方法可采取：粗镗------半精镗-----精镗------拉孔（或磨孔）等都能满足加工要求。

由于加工Φ62.4mm 、Φ015.062±用镗孔加工方法，固选用：粗镗------半精镗------精镗。

⑹端面；端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度为Ra1.6m μ、Ra3.2m μ、Rz50m μ，三种要求，要求Ra1.6m μ的端面：粗车-----半精车------精车。

要求Ra32m μ的端面：粗车------半精车。

要求Ra250m μ的端面：粗车即可（表1.4-8）。

⑺槽;槽宽和槽深的公差等级分别为IT13和IT14，表面粗糙度分别为Rz50m μ、Ra3.2m μ，需采用：（参考表1.4-8）。

⑻内螺纹；普通细牙螺纹，表面粗糙度为Ra3.2m μ、精度等级为IT6，攻螺纹即可。

⑼3-Φ11的内圆表面粗糙度为Rz50，需进行钻孔（查表14-7）。

⑽盲孔和斜孔Φ4，未注明尺寸公差表面粗糙度Ra50m μ，只需要进行钻孔。

⑾平面F 20.040.05.34--；公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra3.2，需：粗铣------半精铣。

⑿平面G ；未注明公差。

根据GB1800-79规定其公差等级IT12表面粗糙度为Ra50m μ，需粗铣即可。

4.3制定工艺路线：法兰盘的加工工艺路线一般是先进行外圆加工再进行内孔加工。

按照先加工基准面及先粗后精的原则。

外圆加工可按照下述工艺路线进行： 工艺路线 工段1、铸造毛坯 工段2、进行时效处理 工段3、加工过程工序Ⅰ：Φ52g6外圆及端面定位，粗车另一端面D 面。

粗车外圆Φ80h11及台阶E 面,粗镗孔Φ62.4，Φ62±0.015, 倒角1×30°、1×45°。

工序Ⅱ：以粗车的Φ80h11外圆及端面定位，粗车另一端面C 面、粗车外圆Φ52g6及台阶A 面、粗车外圆Φ120，粗镗Φ02.0036+孔、倒角。

工序Ⅲ：以粗车后的Φ52g6外圆及端面定位，半精车另一端面D 面、半精车外圆Φ80h11及台阶E 面，半精镗Φ62.4，Φ62±0.0015,倒角1×30及1×45角。

加工内螺纹是以外圆Φ52g6及A 面定位基准，为了更好地保证他们之间的位置精度，攻内螺纹时。

先精车外圆Φ52g6及A 面。

工序Ⅳ: 以Φ80h11外圆及端面定位；半精车外圆Φ50g6及精车台阶面A 面,半精车外圆Φ120、半精镗孔02.0036+Φ，切沟槽,倒角1×45工序Ⅴ：以Φ80h11外圆及端面定位；精车外圆Φ52g6及精车台阶面A 面、精镗孔02.0036+Φ、切槽、倒角1×45。

工序Ⅵ:以精车后的Φ52g6外圆及C 端面定位，精车外圆Φ80h11、精镗Φ62.4，Φ62±0.0015,倒角1×30及1×45角、车螺纹M64×1.5。

工序Ⅶ：已精加工后外圆Φ52g6定位，粗铣大圆盘的F 、G面，半精铣F 20.040.05.34--切面。

工序Ⅷ：已精加工后外圆Φ80h11及端面定位，插铣02.0036+Φ内孔键槽。

3个通孔、1个小孔、Φ18盲孔、02.0036+Φ内沟槽于大圆盘有位置关系，划线定出钻孔加工位置。

工序Ⅸ：以外圆Φ52g6、C 端面定位钻Φ11的3个孔、锪钻Φ16.5的孔；工序Ⅹ：以外圆Φ80h11孔及D 端面钻Φ4小孔和Φ18的盲孔。

工段4：钳工去毛刺。

工段5：终检。

4.4、确定机床设备 4.4-1选择机床a. 工序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是粗车和半精车。

本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，又是回转体，固宜在车床上镗孔,选用最常用的C620-1型卧式车床即可。

b. 工序Ⅶ是粗铣和半精铣平面，应选卧式铣床XA5302。

c. 工序Ⅷ是粗插和半精插，应选立式插床B5020。

d. 工序Ⅸ、Ⅹ是钻小孔3-Φ11mm 、锪钻3-16.5mm ，钻Φ4小孔及Φ18的盲孔。

可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选Z525立式钻床。

4.4-2选择量具本零件属大批量生产，一般均采用通用量具。

选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。

选择时，采用其中一种方法即可。

① 选择各外圆加工面的量具工序Ⅳ中精车外圆Φ52g6达到图纸要求，现按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用量具，该尺寸公差T=0.019mm 。