课程设计说明书设计者：指导教师：吴伏家郁红陶西安工业大学2010年12月8日机械制造工艺及夹具课程设计任务书设计题目：制定CA6140车床法兰盘的加工工艺，设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备设计时间：2010.12.1——2010.12.9设计内容：1、手绘制零件图（一张）；2、绘制毛坯图（一张）；3、编写工艺过程卡片和工序卡片4、设计说明书一份5、编写工艺规程班级：学生：指导教师：吴伏家郁红陶2010年12月8号一．零件分析（一）零件的作用 (4)（二）零件的工艺分析 (4)二、工艺规程设计 (4)(一)确定毛坯的制造形式（二）基面的选择（三）制定工艺路线（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定（五）确立切削用量及基本工时三．夹具设计： (24)四．参考文献： (25)一、零件的分析1. 零件的作用零件是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 φ4mm 上部为φ6mm 的定位孔，实现精确定位。

法兰盘中部 的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。

2. 零件的工艺分析法兰盘的加工表面，他们之间有一定的位置要求。

现分述如下：a. 以 φ45 00.017-mm 外圆为初基准的加工表面b. 以 φ200.0450+mm 孔为中心的加工表面它们之间有一定的位置要求，主要是：（一） φ1000.120.34--mm 左端面与孔φ200.0450+mm 中心的轴向跳动度为0.03 ；（二）φ90mm右端面与孔φ200.045+mm中心的轴向跳动度为0.03 ；（三）的φ4500.017-mm外圆与孔φ200.045+mm中心的径向圆跳动为0.03mm。

经过对以上加工表面的分析，我们可先选定φ4500.017-mm外圆为粗基准，加工出精基准孔φ200.045+mm所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。

二、工艺规程设计1.确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状零件材料是HT200。

零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型的金属型铸造。

零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。

毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。

2.基准的选择基面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。

定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。

⑴、粗基准的选择因为法兰盘可归为轴类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以法兰盘右端φ4500.017-mm 的外圆及 φ90mm 的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧 φ4500.017-mm 外圆可同时消除四个自由度，再以φ90mm 的右端面定位可限制两个自由度。

⑵、 精基准的选择主要就考虑基准重合问题,当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。

这在以后还要专门计算，此处不再计算。

3.工件表面加工方法的选择本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200，其加工方法选择如下：一．φ1000.120.34--mm 外圆面：公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为 0.8, 采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

二．φ200.0450+mm 内孔：公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为1.6 ，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。

三． φ4500.6-mm 外圆面：公差等级为IT6~IT7，表面粗糙度为0.4 ，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

四． φ90mm 外圆：公差等级为IT8~IT10，表面粗糙度为 6.4，采用的加工方法为粗车→半精车。

五．φ4500.017-mm 外圆面：公差等级为IT6~IT7，表面粗糙度为0.8 ，采用粗车→半精车→粗磨→精磨的加工方法。

六． 右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT8~IT11，表面粗糙度为6.3 ，采用的加工方法为粗车。

七． φ90mm 突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为1.6 ，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

八． φ90mm 突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为0.4 ，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

九．φ1000.120.34--mm 突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 1.6，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

十．槽3×2：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为6.3，采用的加工方法为粗车。

十一. φ1000.120.34--mm 突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为0.4 ，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

十二. φ90mm 突台距离轴线34mm 的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为3.2 ，采用的加工方法为粗铣→精铣.十三. φ90mm 突台距离轴线24mm 的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 0.4，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削.十四.4— 9孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为 6.3，采用的加工方法为钻削。

十五. φ4mm的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为6.3 ，采用的加工方法为钻削。

十六. φ6mm的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为3.2 ，采用的加工方法为钻→铰。

4. 制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。

5. 确定机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸查取φ45，φ100端面长度余量均为4（均为双边加工）车削加工余量为：粗车2mm精车0.7mm2. 内孔工序尺寸加工余量：钻孔2mm扩孔0.125mm铰孔0.035mm精铰0mm6.确定切削用量及基本工时工序Ⅰ钻，扩，铰Ф20孔1.加工条件工件材料：HT200 硬度170—241HB ，取190HB ，机器砂型铸造。

加工要求：钻，扩，铰Ф20孔机床：转塔车床C365L2.计算切削用量1) 钻 Ф18孔（1）刀具选择：查《机械制造工艺设计简明手册》选用 18高速钢锥柄标准花钻。

（2）切削用量选择：查《切削用量手册》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L 车床进给量取f =0.76mm/r 。

查《切削用量简明手册》取V =13m/min 1000s w v n d π==230r/min按机床选取n =238r/m,故1000w w v d n π==18m/min(3)计算基本工时：T=（L+L1+L2）/(f ×n)=0.66min 。

2) 扩Ф19.8 孔（1）刀具选择：选用 19.8高速钢锥柄扩孔钻。

（2）确定切削用量：查《切削用量简明手册》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L 车床进给量取f =0.92mm/r 。

扩孔时的切削速度，由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：c v 扩=（1/2~1/3）c v 钻查《切削用量简明手册》取VC =0.29m/s=17.4m/minVC=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min1000s w v n d π==93~140r/min按机床选取n =136r/m,故1000w w v d n π==8.5m/min(3)计算基本工时：T=（L+L1+L2）/(f ×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min 。

其中L=91，L1=14,L2=23)铰Ф20（1）刀具选择： 20高速钢锥柄机用铰刀（2）确定切削用量：背吃刀量ap=0.12。

由《切削用量简明手册》表2.11 f=1.3~2.5mm/r,取f=1.68由《切削用量简明手册》表2.30得0.z vvvm c v p y x f v c d a T ==7.9m/min1000s w v n d π==125.8 r/min按机床选取w n =136 r/min所以实际切削速度1000w w v d n π==8.54m/min(3)计算基本工时：T=(L+L1+L2)/(f*n) =0.44min工序Ⅱ 粗车Ф100外圆、车B 面。

车Ф90外圆及右侧面、3x2槽、Ф45外圆 加工条件机床选择：CA6140车床刀具1：刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm ，010o r = 006α= 060r k = 05s λ=- '8r o k = '05o α= 0.51e γ=-刀具2：刀片材料为高速钢，成型车刀，刀杆尺寸30x45刀具3：刀片才；材料高速钢，切断车刀，刀杆尺寸16x252.计算切削用量（1）粗车Ф100外圆 用刀具11)确定背吃刀量a (即切深a ) 粗车的余量为1.5mm ，一次走刀完成，即a =1.5mm 。

2)确定进给量查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、工件直径100mm 、切削深度a =1.5mm ，则进给量为0.6~0.9 mm/r 。

再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f =0.86mm/r 。

选择磨钝标准及耐用度：根据《切削用量简明手册》表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。

焊接车刀耐用度T=60mm 。

3)确定切削速度V根据《切削用量简明手册》表1.27.v v m c vp y x f v c a T ==57.46 m/min 1000s w v nd π==172 r/min按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与172r/min 相近似的机床转速n =200r/min,则实际切削速度V =66.6m/min 。