车床法兰盘加工工艺及夹具设计汇编模板.doc
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1、零件分析1.1零件作用CA6140卧式车床上法兰盘,为盘类零件,用于卧式车床上。车床变速箱固定在主轴箱上,靠法兰盘定心。法兰盘内孔和主轴中间轴承外圆相配,外圆和变速箱体孔相配,以确保主轴三个轴承孔同心,使齿轮正确啮合。关键作用是标明刻度,实现纵向进给。1.2零件工艺分析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20mm孔为中心 ,包含:mm外圆柱面及左端面, 尺寸为mm圆柱面,90mm外圆柱面、右端面及上面4个9mm透孔, mm外圆柱面及上面6mm,4mm孔, 90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm两个平面。而且其它加工面全部和它有位置关系,能够先加工它一个端面,再借助专
2、用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工孔到尺寸要求,再以孔定位加工各个表面。1 工艺规程设计2.1确定毛配制造形式零件材料为HT200,因为该零件是中批生产,而且零件轮廓尺寸不大,故采取金属模铸造,法兰盘因毛坯比较简单,采取铸造毛坯时通常是成队铸造,再进行机械加工。这从提升生产率,确保加工精度上考虑也是应该。2.2基面选择基面选择是工艺规程设计中关键工作之一。基面选择得正确和合理,能够使加工质量得到确保,生产率得以提升。不然,加工工艺过程中会问题百出,更有甚着,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。1) 粗基准选择 选择粗基准关键是选择第一道机械加工工序定位基准,方便为后续工序
3、提供精基准。选择粗基准出发点是:一要考虑怎样分配各加工表面余量:二要考虑怎样确保不加工面和加工面间尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾,但对于通常轴类零件来说,以外圆作为粗基准是完全合理。对本零件而言,因为每个表面全部要求加工,为确保各表面全部有足够余量,应选加工余量最小面为粗基准(这就是粗基准选择标准里余量足够标准)现选择45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口三爪卡盘夹住工件,消除工件六个自由度,达成完全定位。2)精基准选择关键应该考虑基准重合问题。当设计基准和工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。2.3制订工艺路线制订工艺路线出发点,应该是使零件几何形状,尺寸精度及位置精度
4、等技术要求能得到合理确保。在生产纲领一确定为中批生产条件下,能够考虑采取通用性机床配以专用工夹具,并尽可能使工序集中来提升生产率。除此以外,还应该考虑经济效果,方便使生产成本尽可能下降。工艺路线方案工序 1 粗车100端面及外圆柱面工序 2 粗车45端面及外圆柱面,粗车90端面及外圆柱面工序 3 钻、粗绞20孔 工序 4 半精车100端面及外圆柱面,半精车90外圆柱面,车100、90外圆柱面上倒角,车20孔左端倒角工序 5 半精车45端面及外圆柱面,半精车90右端面,车32退刀槽,车45圆柱面两端倒角,车20 内孔右端倒角工序 6 精车45外圆,精车90右端面及外圆柱面工序 7 精车100端面
5、及外圆柱面工序 8 成形车刀粗、半精、精车B面工序 9 粗铣90圆柱面上两个平面工序 10 半精铣90圆柱面上离中心线34mm平面工序 11 半精铣90圆柱面上离中心线24mm平面工序 12 精铣90圆柱面上离中心线24mm平面工序 13 精磨90圆柱面上离中心线24mm平面工序 14 磨45外圆柱面工序 15 钻49透孔 工序 16 钻4孔,铰6孔工序 17 抛光B面工序 18 去毛刺工序 19 刻线、刻字工序 20 镀铬工序 21 检验入库2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定“法兰盘”零件材料为HT200,毛坯重量约为1.4kg,生产类型为中批生产,采取铸造毛坯。依据上述原始资料及
6、加工工艺,分别确定各加工表面机械加工余量,工序及毛坯尺寸以下:“法兰盘”零件材料为HT200,硬度190HBS,毛坯重量约为2.8KG,生产类型为中批生产,采取铸造毛坯。 依据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸下:1. mm外圆表面另外圆表面为IT6级,参考实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基础尺寸工序尺寸公差工序尺寸及偏差精磨外圆0.2450.017 精车外圆0.445.20.039 半精车外圆1.445.60.1粗车外圆3470.3毛坯5501.02. 外圆表面mm参考实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称
7、工序余量工序基础尺寸工序尺寸公差工序尺寸及偏差精车外圆0.51000.24半精车外圆1.510050.30粗车外圆41020.6毛坯61061.63B面参考实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基础尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精车外圆0.6450.6半精车外圆1.445.60.7粗车2471.0毛坯4492.04、B面中两个端面:工序名称工序余量精车0.2半精车0.8粗车2毛坯35孔20mm参考实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基础尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精铰0.1200.04520铰孔0.219.90.08419.9扩孔1.71
8、9.70.119.7钻孔1818+0.618毛坯2006.mm外圆工序名称工序余量工序基础尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精车外圆0.5900.6半精车外圆1.590.50.7粗车4921.0毛坯6962.07. mm右端面1)根据工艺手册表6-28,铸件重量为2.8kg,mm端面单边加工余量为2.03.0,取Z=3.0mm,铸件公差根据表6-28,材质系数取,复杂系数取,则铸件偏差为; 2)精车余量:单边为0.2mm(见实用机械加工工艺手册中表3.2-2),精车公差既为零件公差0.017mm;3)半精车余量:单边为0.8mm(见实用机械加工工艺手册中表11-27)本工序加工公差为0.1mm;4
9、)粗车余量:粗车公差余量(单边)为Z=3.0-0.2-0.8=2mm; 粗车公差:现在要求本工步(粗车)加工精度为IT11级,所以,能够知道本工序加工公差为0.16mm,因为毛坯及以后各道工步加工全部有加工公差,所以所要求加工余量其实就是含义上加工余量,实际上,加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分;mm右端面尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图:工序名称工序余量工序基础尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精车端面0.2940.6半精车端面0.894.20.7粗车2951.0毛坯3972.08. mm左端面工序名称工序余量工序基础尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精车端面0.2910.6半精车端
10、面0.891.20.7粗车2921.03940.69、mm右端面:工序名称工序余量精车0.2半精车08粗车2毛坯310、mm圆柱面上离mm孔中心线34mm平面工序名称工序余量半精铣0.7粗铣10.3毛坯1111、mm圆柱面上离mm孔中心线24mm平面工序名称工序余量精磨0.05精铣0.15半精铣07粗铣20.1毛坯212.5确定切削用量及基础工时工序 1 粗车100端面及外圆柱面1) 粗车100端面(1) 选择刀具选择93偏头端面车刀,刀具材料为YG8硬质合金,前刀面形状为平面带倒棱形,前角为10,后角为6,主偏角为93,副偏角为10,刀尖角圆弧半径为0.5,刃倾角为-10,刀杆横截面BH=1
11、625(2) 确定切削用量(a) 确定背吃刀量粗车余量为2mm。因为刀杆截面取最大吃刀深度6mm,所以一次走刀完成,即(b) 确定进给量f 依据手册,得f=0.6-0.9mm/r,取f=0.65mm/r(c) 确定切削速度 当使用YG8硬质合金刀加工HT200(190HBS),f=0.65mm/r,查出,因为实际情况,在车削过程中使用条件改变,查切削速度修正系数为:Vc=则依据按CA6140车床转速列表查得和150.15r/min相近转速为n=160r/min,得实际切削速度为确定,f=0.65mm/r,n=160r/min,v=53.28m/min(3) 计算基础工时 ,d=106, =0其
12、中,取,所以,2) 粗车100外圆柱面(1) 选择刀具选择90焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为5mm,刀具材料为YG8硬质合金,前刀面带倒棱形,前角为10,后角为6,主偏角为90,副偏角为8,刀尖角圆弧直径为0.5,刃倾角为-10(2)确定切削用量(a)确定背吃刀量粗车余量为2mm(半径值),一次走刀完成,即(b) 确定进给量f 依据手册,得f=0.6-0.9,取f=0.8mm/r(c) 确定切削速度 当使用YG8硬质合金刀加工HT200(190HBS),f=0.8mm/r,查出,因为实际情况,在车削过程中使用条件改变,查切削速度修正系数为:Vc=则依据按CA6140车床转速列表查得和175.8
13、r/min相近转速为n=160r/min,得实际切削速度为确定,f=0.8mm/r,n=160r/min,v=53.28m/min(3) 计算基础工时 ,d=106, =0其中,取, 所以,工序 2 粗车45右端面及外圆柱面,粗车90端面及外圆柱面1)粗车45右端面(1) 选择刀具选择93偏头端面车刀,刀具材料为YG8硬质合金,前刀面形状为平面带倒棱形,前角为10,后角为6,主偏角为93,副偏角为10,刀尖角圆弧半径为0.5,刃倾角为-10,刀杆横截面BH=1625(2) 确定切削用量(a)确定背吃刀量粗车余量为2mm。因为刀杆截面取最大吃刀深度6mm,所以一次走刀完成,即(b)确定进给量f
14、依据手册,得f=0.4-0.5,取f=0.5mm/r(c)确定切削速度 当使用YG8硬质合金刀加工HT200(190HBS),f=0.5mm/r,查出,因为实际情况,在车削过程中使用条件改变,查切削速度修正系数为:Vc=则依据按CA6140车床转速列表查得和513.1r/min相近转速为n=500r/min,得实际切削速度为确定,f=0.5mm/r,n=500r/min,v=78.54m/min(3)计算基础工时 ,d=50, =0其中,取, 所以,2) 粗车90右端面(1) 选择刀具选择93偏头端面车刀,刀具材料为YG8硬质合金,前刀面形状为平面带倒棱形,前角为10,后角为6,主偏角为93,
15、副偏角为10,刀尖角圆弧半径为0.5,刃倾角为-10,刀杆横截面BH=1625(2) 确定切削用量a)确定背吃刀量粗车余量为2mm。因为刀杆截面取最大吃刀深度6mm,所以一次走刀完成,即b)确定进给量f 依据手册,得f=0.6-08,取f=0.75mm/rc)确定切削速度 当使用YG8硬质合金刀加工HT200(190HBS),f=0.75mm/r,查出,因为实际情况,在车削过程中使用条件改变,查切削速度修正系数为:Vc=则依据按CA6140车床转速列表查得和201.99r/min相近转速为n=200r/min,得实际切削速度为确定,f=0.75mm/r,n=200r/min,v=60.32m/
16、min(3)计算基础工时 ,d=96, =50其中,取, 所以,3)粗车外圆(1)选择刀具选择90焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为5mm,刀具材料为YG8硬质合金,前刀面带倒棱形,前角为10,后角为6,主偏角为90,副偏角为8,刀尖角圆弧直径为0.5,刃倾角为-10(2)确定切削用量(a)确定背吃刀量粗车余量为2mm(半径值),一次走刀完成,即(b) 确定进给量f 依据手册,得f=0.4-0.9,取f=0.56mm/r(c)确定切削速度 当使用YG8硬质合金刀加工HT200(190HBS),f=0.56mm/r,查出,因为实际情况,在车削过程中使用条件改变,查切削速度修正系数为:Vc=则依据按C
17、A6140车床转速列表查得和316r/min相近转速为n=320r/min,得实际切削速度为确定,f=0.56mm/r,n=320r/min,v=50.27m/min(3) 计算基础工时 ,d=106, =0其中, ,取, 所以,4)粗车外圆(1)选择刀具选择90焊接式直头外圆车刀,刀片厚度为5mm,刀具材料为YG8硬质合金,前刀面带倒棱形,前角为10,后角为6,主偏角为90,副偏角为8,刀尖角圆弧直径为0.5,刃倾角为-10(2)确定切削用量(a)确定背吃刀量粗车余量为2mm(半径值),一次走刀完成,即(b) 确定进给量f 依据手册,得f=0.6-1.2,取f=0.79mm/r(c)确定切削
18、速度 当使用YG8硬质合金刀加工HT200(190HBS),f=0.79mm/r,查出,因为实际情况,在车削过程中使用条件改变,查切削速度修正系数为:Vc=则依据按CA6140车床转速列表查得和144r/min相近转速为n=160r/min,得实际切削速度为确定,f=0.79mm/r,n=160r/min,v=48.25m/min(4) 计算基础工时 ,d=106, =0其中,取,所以,工序 3 钻、粗绞20孔1) 钻孔(1) 机床选择:选择CA6140卧式车床(2) 刀具选择:选择直径18mm高速钢标准锥柄麻花钻(3) 切削用量选择:查表得:f=0.2-0.4mm/r,进给量取f=0.32m
19、m/r当使用高速钢标准锥柄麻花钻加工HT200,f=0.32mm/r,查出, 则依据按CA6140车床转速列表查得和424.2r/min相近转速为n=400r/min,得实际切削速度为确定,f=0.32mm/r,n=400r/min,v=22.62m/min(4)计算基础工时 其中,取所以,2) 扩孔(1)机床选择:选择CA6140卧式车床(2)刀具选择:选择直径19.8mm高速钢标准锥柄扩孔钻(3)切削用量选择:查表得:f=0.9-1.1mm/r,进给量取f=0.96mm/r当使用高速钢标准锥柄麻花钻加工HT200,f=0.96mm/r,查出, 则依据按CA6140车床转速列表查得和168.
20、7r/min相近转速为n=140r/min,得实际切削速度为确定,f=0.96mm/r,n=140r/min,v=8.7m/min(4)计算基础工时 其中,取所以,3) 铰孔(1) 机床选择:选择CA6140卧式车床(2)刀具选择:选择直径19.94mm高速钢锥柄机用铰刀(3)切削用量选择:查表得:f=1.5-3.0mm/r,进给量取f=1.6mm/r转速为n=140r/min和扩孔相同,得实际切削速度为确定,f=1.6mm/r,n=140r/min,v=8.77m/min(4)计算基础工时 其中,取所以,4) 精铰孔(1) 机床选择:选择CA6140卧式车床(2)刀具选择:选择直径20mm高
21、速钢锥柄机用铰刀(3)切削用量选择:查表得:f=1.5-3.0mm/r,进给量取f=1.6mm/r转速为n=140r/min和扩孔相同,得实际切削速度为确定,f=1.6mm/r,n=140r/min,v=8.796m/min(4)计算基础工时 其中,取所以,工序 4 半精车100左端面及外圆柱面,半精车90外圆柱面,车100、90外圆柱面上倒角,车20孔左端倒角1) 半精车100左端面(1) 选择刀具选择93偏头端面车刀,刀具材料为YG6硬质合金,前刀面形状为平面带倒棱形,前角为10,后角为6,主偏角为93,副偏角为10,刀尖角圆弧半径为0.5,刃倾角为-10,刀杆横截面BH=1625(2)
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