宁波技师学院毕业设计（论文）CA6140车床法兰盘加工工艺及夹具设计姓名：顾雪霞学号：052427班级：05数控六（二）班专业：数控技术指导老师：甘志军二零一零年六月摘要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）质和量的状态发生直接变化的过程称为生产过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。
在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机床及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。
关键词：工序、工艺、加工余量、夹紧力、定位方案等。
一．工艺规程设计1．确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于该零件是中批量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故采用砂型模铸造，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。
这从提高生产效率，保证加工精度上的考虑。
2．基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要步骤之一。
基面选泽得正确且合理，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，更有甚者，还会造成零件成批报废，这样既浪费加工时间，也使生产无法进行。
1）粗基准的选择选泽粗精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。
这两个要求是常常不能兼顾的，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，因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Φ55、Φ90外圆柱端面作为粗基准，在车床上用带有软爪的三爪卡盘夹住工件，消除工件的5个自由度，只余各加工表面的x轴转动的自由度。
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。
3．制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等位置要求能得到合理的保证。
在生产纲领一确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用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。
工艺路线的方案工序1：粗车左端端面及Φ55外圆至Φ51，以右端φ90外圆及端面定位。
工序2：以左端端面及φ51外圆表面定位。
粗精车端面及外圆φ90至φ85；粗精车内孔φ38及φ62，φ62留磨余量；切退刀槽1×φ65,3×φ65；外圆倒角2×45°，内孔倒角1×45°工序3：粗精车φ51的外圆及端面，达到尺寸精度；切外圆退刀槽，3×0.5；内孔倒角1×45°,外圆倒角1×45°。
工序4：。
以一面两销（一挡销）定位，钻所有7-φ9通孔，及M10螺纹底孔；锪孔7-φ14工序5：钻φ6斜孔，为通孔。
工序6：磨φ62内孔工序7：M10螺纹攻丝工序8：按图样要求，检查各部分尺寸及精度，上油入库。
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，毛坯重量约为1.4kg，生产类型为中批量生产，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，工序及毛坯尺寸如下：1、Φ50H7mm外圆表面：此表面为IT7级精度，表面粗糙度需达Ra1.6，查【4】（金属切削速查速算手册）可得：2、Φ62H6mm内孔：此表面为IT6级精度，表面粗糙度需达Ra0.8，查【4】（金属切削速查速算手册）可得：3、Φ38H7mm内孔：此表面为IT7级精度，表面粗糙度需达Ra1.6，查【4】（金属切削速查速算手册）可得：4、4、Φ85H8mm外圆表面：此表面为IT8级精度，表面粗糙度需达Ra3.2，查【4】（金属切削速查速算手册）可得：5．确定切削用量工序1 粗精车左端端面及外圆Φ55至Φ51。
机床：CA6140卧式车床。
刀具：常用的硬质合金端面及外圆车刀⑴粗车左端端面：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.9mm ,f=0.3mm ,v=4.23r/s。
⑵粗车外圆Φ55至Φ51。
查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.9mm ,f=0.3mm ,v=4.23r/s。
工序2 以左端端面及φ51外圆表面定位。
粗精车端面及外圆φ90至φ85；粗精车内孔φ38及φ62，φ62留磨余量；切退刀槽1×φ65,3×φ65；外圆倒角2×45°，内孔倒角1×45°。
⑴粗车右端端面：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.9mm ,f=0.25mm ,v=4.23r/s。
⑵粗车外圆φ90至φ85.5：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.9mm ,f=0.25mm ,v=4.23r/s。
⑶精车外圆至φ85查【5 】《切削加工简明手册》P306 表7-34 得：ap=0.2mm ,f=0.05mm ,v=1.93r/s。
⑷粗车内孔φ38及φ62：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.5mm ,f=0.25mm ,v=1.25r/s。
⑸精车内孔φ38及φ62：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=0.2mm ,f=0.2mm ,v=0.82r/s。
⑹切退刀槽1×φ65,3×φ65：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.5mm ,f=0.25mm ,v=1.25r/s。
⑺外圆倒角2×45°：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.9mm ,f=0.25mm ,v=4.23r/s。
（8）内孔倒角1×45°：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.5mm ,f=0.25mm ,v=1.25r/s。
工序3 精车φ51的外圆及端面，达到尺寸精度；切外圆退刀槽，3×0.5；内孔倒角1×45°,外圆倒角1×45°：（1）精车左端端面：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.9mm ,f=0.25mm ,v=4.23r/s。
⑵精车φ51的外圆：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=0.2mm ,f=0.05mm ,v=1.93r/s。
⑶切外圆退刀槽，3×0.5：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.5mm ,f=0.25mm ,v=1.25r/s⑷内孔倒角1×45°：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.5mm ,f=0.25mm ,v=1.25r/s。
⑸外圆倒角1×45°：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=1.9mm ,f=0.25mm ,v=4.23r/s。
工序4 以一面两销（一挡销）定位，钻所有7-φ9通孔，及M10螺纹底孔；锪孔7-φ14⑴钻所有7-φ9通孔：查【5 】《切削加工简明手册》P 306 表7-34 得：ap=9mm ,f=0.3mm ,v=2. 5r/s⑵M10螺纹底孔：查【5 】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=8mm ,f=0.3mm ,v=2. 5r/s（3）锪孔7-φ14:查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=5mm ,f=0.3mm ,v=2. 5r/s工序5 钻φ6斜孔，为通孔：⑴钻φ6斜孔，为通孔：查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=15mm ,f=0.3mm ,v=2. 5r/s工序6 磨φ62内孔：⑴磨φ62内孔:查【5】《切削加工简明手册》P306表7-34得：ap=0.2mm ,f=0.05mm ,v=1.93r/s。
工序7：M10螺纹攻丝⑴M10螺纹攻丝二．夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具，经过与指导老师的协商。
本夹具将用与组合机床，对工件对车加工，工件采用花盘角铁式车床。
1 .夹具分析本夹具主要用一面两销的定位方式，采用45度倾斜的钻模底座来贴合零件的底面，此平面的行为公差和表面要求均较高，无特殊要求，可用来作为此工序的定位面，因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具。
2．夹具设计1)．定位基准的选择有零件图可知，待加工平面对Ф62H6的轴线有垂直度的要求，其设计基准为Ф62H6空的中心线，本设计选用以Ф62H6孔的内表面和零件底面为主要定位基准，另选用Ф9孔的内表面作为辅助定位基准。
为了降低生产成本，本设计选择采用一面两销夹紧的方式。
2)．考虑夹紧机构如上所述，本设计采用一面两销，即由螺杆，垫圈，螺母，插销等元件组成的夹紧机构。
定位销夹紧机构不但结构简单，容易制造，而且由于缠绕在螺钉表面的螺旋线很长升角有小，所以定位销的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都很大，是手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构。
1·切削力及夹紧力的计算《机械制造技术》查P47粗车：Fc=9.81CFC apXFCfyFCvCnFCKFCa p =1.9 f=0.9 vC=60 CFC=40 XFC=1.0 yFC=0.75 nFC=0KFC= KmFCKrOFCKкrFCKλSFCKrεF CKmFC =1.0 KrOFC=1.0 KкrFC=1.08 KλSFC= 1.0 KrεF C=1.1KFC=1.188Fc=861 (N)精车：Fc=9.81CFCapXFCfyFCvCnFCKFCa p =1 f=0.5 vC=80 CFC=40 XFC=1.0 yFC=0.75 nFC=0 KFC= KmFCKrOFCKкr F C KλS F C KrεF CKmFC=1.0 KrOFC=1.0 KкrFC=1.08 KλSFC= 1.0 KrεF C=1.1KFC=1.188Fc=861 (N)《机械加工工艺师手册》查P4320213456K K K K K K K KF K=FK=699×1.2×1.0×1.0×1.2×1.3×1.0×1.0=1612(N)3)．定位误差分析（1）定位元件的尺寸及公差的确定1）本夹具的定位元件为一面两销（其中一为心轴），其参数由《机床夹具设计手册》图5-3及其表选一心轴的尺寸及公差为：g 6则为φ30上偏差-0.007，下偏差-0.02。