学生课程设计说明书题目:“法兰盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计学生姓名: 学号:所在院系: 机电工程学院专业: 机械设计制造及自动化班级:指导老师: 职称:绪论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。
机械制造技术是一门非常重要的技术，人类的发展过程就是一个不断的制造过程。
因此，制造技术的重要性是不言而喻的，它有以下四个方面的意义。
1．社会发展与制造技术密切相关2．制造技术是科学技术物化的基础3．制造技术是所有工业的支柱4．制造技术国力和国防的后盾机械制造工艺学课程设计是在学完了机械设计制造工艺学、进行了生产实习之后的下一个教学环节。
它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。
学生通过机械制造工艺学课程设计，应在下述各方面得到锻炼：（1）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时间知识，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）提高结构设计能力。
学生通过设计借据（或量具）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、经济合理而能保证加工的夹具的能力。
（3）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。
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“四化”建设打下一个良好的基础。
由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导目录绪论一、零件的分析 (2)1.1 零件的作用 (2)1.2 零件的工艺分析 (2)二、工艺规程设计 (3)2.1 确定毛坯的制造形式 (3)2.2 基面的选择 (3)2.3 制定工艺路线 (3)2.3.1 工艺路线方案一 (4)2.3.2 工艺路线方案二 (5)2.3.3 最终工艺路线 (6)三、夹具设计 (7)3.1 问题的提出 (7)3.2 夹具设计 (7)3.2.1 定位基准的选择 (7)3.2.2 切削力及夹紧力的计算 (7)3.2.3 定位误差的分析 (8)3.2.4 夹具设计及操作的简要说明 (9)参考资料 (10)致谢 (10)一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的法兰盘。
主要是用来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动，零件上精度要求较高的两个平面用以装配，4个9φ孔是用于连接其他机构或零件的。
（二）零件的工艺分析CA6140车床共有八处加工表面，其间有一定位置要求。
分述如下：1. 以φ1000.120.34+-为基准面加工表面这一组加工表面包括：00.01745φ+- ，00.01745φ+-的右端面并导角2．以00.01745φ+- 端面为基准，车00.645φ+-、0.120.34100φ+-、90φ外圆，并导1.545⨯︒，和145⨯︒。
3. 以00.01745φ+- 端面为基准， 先用16φ的钻头钻孔，然后再用铰刀铰孔由于孔与00.01745φ+-有跳动的要求，所以要以00.01745φ+-端面为基准。
4．要以孔0.045020φ++为基准，精车所有外圆面，使其达到要求。
由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。
同时保证它们之间的跳动要求和尺寸要求等。
二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中承受交变载荷及冲击性载荷不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。
（二）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，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。
（1）粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。
但对于本零件来说，应尽可能选择不加工表面为粗基准。
按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准）根据这个基准选择原则，现选取孔00.01745φ+-外轮廓表面作为粗基准。
（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，此处不再重复。
（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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。
在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
1.工艺路线方案一工序一 以0.120.34100φ+-为粗基准，粗车端面及外圆00.01745φ+-，并导ο457⨯，选用CA6140机床。
工序二 以00.01745φ+-外圆面为基准，粗车0.120.34100φ+-、90φ外圆，并导1.545⨯︒，和145⨯︒。
工序三 以00.01745φ+-外圆面为基准，钻0.045020φ++通孔，先用钻16φ的钻头钻孔，再铰孔达到0.045020φ++的尺寸。
工序四 导00.01745φ+-右端面145⨯︒角工序五 以0.045020φ++内孔为基准精车0.120.34100φ+-左端面和90φ右端面并保证00.01745φ+-跳动在0.03内,并切32⨯槽。
工序六 以右端面和外圆面定位,利用两个端面夹紧,铣粗糙度为3.2的90φ外圆左平面。
工序七 以刚铣的平面定位,利用两端面夹紧,铣90φ外圆右平面，保证尺寸为24。
工序八 以一个铣好的平面定位,再利用另外一个平面夹紧,钻4φ的通孔,再扩孔到6φ孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。
工序九 以0.045020φ++ 图表 2孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9φ孔。
工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度。
工序十一 检查。
2.工艺路线方案二工序一 车端面及外圆00.01745φ+-图表 3 ，以0.120.34100φ+-为粗基准，选用CA6140机床。
工序二 以00.01745φ+-外圆面为基准，粗车0.120.34100φ+-、90φ外圆，并导1.545⨯︒，和145⨯︒。
工序三 以00.01745φ+-外圆面为基准，钻0.045020φ++通孔，先用钻16φ的钻头钻孔，再铰孔达到0.045020φ++的尺寸。
以00.01745φ+-外圆面为基准，粗车0.120.34100φ+-、90φ外圆，并导1.545⨯︒，和145⨯︒。
工序四 以0.120.34100φ+-外圆面为基准，并导745⨯︒，和145⨯︒。
工序五 以0.045020φ++内孔为基准精车0.120.34100φ+-图表 4左端面和90φ右端面和00.01745φ+-保证跳动在0.03内,并车32⨯槽。
工序六 以右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。
工序七 以刚铣的平面定位,,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24。
工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻4φ的通孔,再圹孔到6φ孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。
工序九 以0.045020φ++孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9φ孔。
工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度。
工序十一 检查。
虽然工艺路线二的工序仍然是十一步，但多次加工00.01745φ+-表面，是精度要求和粗糙度的要求和有跳动的要求，另外00.01745φ+-表面是多次加工的基准，方案一中在加工其外圆表面的同时进行了导角，工序较为集中，也方便装夹，在一定程度上提高了生产效率。
所以选择第一个方案。
3．最终工艺路线工序一 以0.120.34100φ+-为粗基准，粗车端面及外圆00.01745φ+-图表 5 ，并导ο457⨯，选用CA6140机床。
工序二 以00.01745φ+-外圆面为基准，粗车0.120.34100φ+-、90φ外圆，并导1.545⨯︒，和145⨯︒。
工序三 以00.01745φ+-外圆面为基准，钻0.045020φ++通孔，先用钻16φ的钻头钻孔，再铰孔达到0.045020φ++的尺寸。
工序四 导00.01745φ+-右端面145⨯︒角工序五 以0.045020φ++内孔为基准精车0.120.34100φ+-图表 6左端面和90φ右端面和保证00.01745φ+-跳动在0.03内,并切32⨯槽。
工序六 以右端面和外圆面定位,利用两个端面夹紧,铣粗糙度为3.2的90φ外圆左平面。
工序七 以刚铣的平面定位,利用两端面夹紧,铣90φ外圆右平面，保证尺寸为24。
工序八 以一个铣好的平面定位,再利用另外一个平面夹紧,钻4φ的通孔,再扩孔到6φ孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。
工序九 以0.045020φ++ 图表 7 孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9φ孔。
工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度。
工序十一 终检三、夹具设计（一）问题的提出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。
本次设计加工φ6H9mm 孔的钻床夹具，本夹具将用于Z3025B 型摇臂钻床，刀具材料为高速钢，在法兰盘的φ45外圆表面上加工孔。
利用本夹具主要用来加工φ6H9mm ，这个孔内表面的粗糙度要求为2.3=a R ，在加工前先加工φ4mm 孔，且法兰盘的φ45h6mm 外圆表面和φ90mm 段两侧平面均已经过半精加工。
加工φ6H9mm 孔的整个过程包括钻、扩、铰三步，因此本工序的加工精度容易保证，主要考虑如何定位夹紧以节省操作时间提高生产率。
（二）、夹具设计⒈定位基准的选择由零件图知，φ6H9mm 孔对φ90mm 段右侧端面有一定的位置度要求，为了减少定位误差，以φ90mm 段右侧端面为主要定位基准面，以φ45h6mm 外圆表面和φ90mm 段一侧小平面为辅助定位面，共限制７个自由度，其中与φ6H9mm 孔轴线同方向的自由度被重复限制，但起到增强定位稳定性的作用，因此这一定位方案可行。
为了提高加工效率，缩短辅助时间，将钻套设计成快换钻套。
⒉切削力及夹紧力计算钻φ４mm 孔时切削量最大，切削力和加紧力也最大，这里只考虑钻φ４mm 孔时的切削力和加紧力。
刀具：高速钢麻花钻，φ４mm 。
钻孔时的轴向力查表1-2-7文献[1]，NF k y Z C k f d C F F F F F Fy Z F F F 6400.13.047.4281.90.1,8.0,0.1,7.4281.98.00.10=⨯⨯⨯⨯======由于工件所受加紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切削力作用下沿φ90mm 段较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力为：图表 8图表 9，因φ10mm钩型螺栓长度小于所需夹紧长度，为方便加紧，选用φ16mm的钩型夹紧螺栓夹紧，夹紧螺母上钻一φ16mm斜孔使之成为可快速拆装的螺母且定位套在φ45h6mm外圆段的定位套对工件有辅助支撑作用，使支撑更加稳定，因此选用该螺栓加紧足以满足加紧要求。