车床法兰盘加工工艺及钻孔夹具设计.doc

毕 业 设 计

题目：CA6140车床法兰盘加工工艺及钻孔夹具设计

姓 名： 董震泽
学 号： 1
学 院： 机电学院
专 业： 机械工程及其自动化
指 导 教 师： 付文宇
协助指导教师：

2023年5月28日

北京联合大学
本科毕业设计（论文）诚信承诺书

本人慎重承诺和声明,在毕业设计（论文）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人的毕业设计（论文）内容除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在抄袭、抄袭别人的学术观点、思想和成果，不存在伪造、篡改实验数据。如有违规行为发生我愿承担一切责任，接受学校的解决，并承担相应的法律责任。

学生（署名）：
年 月 日

摘 要
法兰盘只是一个统称，通常是指在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西。法兰联接在机械上应用很广泛，所以样子也千奇百怪的。 
本文重要是针对CA6140车床法兰盘的加工工艺以及重要孔的工艺装备设计进行论述。通过本文可以了解该法兰盘的构造和它的整个加工过程以及各注意事项。初步具有了设计一个中档复杂限度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完毕夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文献等基本技能的一次实践机会。通过对零件及其夹具的三维构图，熟悉了现代常用的工业设计软件SolidWorks的具体使用方法，另一方面从侧面了解到夹具设计的重要程序，为此后从事机械方向的工作积累了不少的实战经验。

关键词：车床法兰盘 加工过程 加工工艺 夹具

Abstract
Flange is a general designation, usually refers to, in a sort of disk around the metal body on several fixed with hole used to connect to other things. Flange connection is widely used in machinery, so the appearance also very strange.
This article is mainly aimed at flange CA6140 lathe processing technology and the main hole process equipment design is discussed. In this article can understand the construction of the flange and its whole process and the matters needing attention. Preliminary have to design a moderately complex parts of the process planning ability and by using the basic principle and method of fixture design, and prepare fixture design, and complete the fixture structure design ability, is familiar with and use the relevant manuals, charts, and other technical data and writing technical documents such as a chance to practice basic skills. Through three-dimensional composition of parts and fixtures, familiar with the modern methods of the specific use of industrial design software SolidWorks, secondly to understand from the side to the fixture design of the main program, for the future work in the direction of mechanical accumulated a lot of actual combat experience.

key words：Lathe flange The machining process Processing Technology fixture目录
摘 要 I
ABSTRACT II
目录 III
引 言 4
1课题背景和意义 5
1.1 CA6140车床法兰盘课题简介 5
1.1.1毕设设计题目：制定CA6140车床法兰盘的加工工艺。 5
1.1.2设计规定： 5
1.2课题的背景： 5
1.3意义： 5
1.4毕设内容: 5
2 CA6140车床法兰盘加工工艺规程设计 6
2.1零件的分析 6
2.1.1法兰盘介绍 6
2.1.2零件的作用 6
2.1.3法兰盘的三维造型 6
2.2零件的工艺分析 7
2.2.1法兰盘的技术规定 7
2.2.2法兰盘的工艺性 8
2.3拟定毛坯制造方法，初步拟定毛坯形状 8
2.3.1选择毛坯 8
2.3.2 绘制法兰盘锻造毛坯简图 8
2.4拟定法兰盘的工艺路线 10
2.4.1 定位基准的选择 10
2.4.2粗基准的选择 10
2.4.3 精基准的选择 11
2.5工艺路线的制定 11
2.5.1 具体工序 11
2.6机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的拟定 12
2.7部分工序切削用量的计算 15
2.7.1 工序一 15
3 CA6140车床法兰盘工艺过程卡和工序卡 19
3.1法兰盘工艺过程卡 19
3.2法兰盘工序卡 22
4 加工工艺孔夹具设计 29
4.1 定位基准的选择 29
4.2切削力及夹紧力计算 29
4.3定位误差分析 30
结 论 32
参考文献 34
致 谢 35

引 言
自19世纪末以来的科技长足发展，时至今日，随着着人类社会科学水平飞速发展和技术水平的不断提高，经济生活才干迸发出生机勃勃的新气象。生活质量的提高则离不开机械产品的发展，而机械加工能力是一切机械技术的基础。普通车床再安装了基座，便可以归结为普通卧式车床。这种类别的车床由于其结构、性能、用途均相近，并具有相对构造简朴的结构，并且由于工人操作方便，主轴可选尺寸多，占地面积小等优点，所以合用于零件生产，仪表工业作为加工小型机械零件和修理之用。本文就是对CA6140车床法兰盘的加工工艺过程以及钻孔夹具进行设计，在夹具设计方面虽然一个简朴的零件也需要很多种专用夹具，由于研究时间有限，此毕设重要专注于设计车床法兰盘的钻孔夹具模型的设计。重要设计内容有：完毕该零件的工艺规程（涉及工艺过程卡、工序卡），拟定法兰盘的毛坯体，绘制出法兰盘的零件图与夹具图和钻孔平面的夹具设计，并进行自由度分析、夹紧力计算等工作。其中在本次毕业设计中，专用钻孔夹具设计是本次毕业项目设计的重点，更是难点。1课题背景和意义
1.1 CA6140车床法兰盘课题简介
1.1.1毕设设计题目：制定CA6140车床法兰盘的加工工艺。
1.1.2设计规定：
(1)大批量生产;
(2)选用通用设备进行加工;
1.2课题的背景：
经济高速发展的中国社会，生活中人们的生活质量提高与生产设备的发展是越来越密切，由于机械革命的到来，所流通的商品大多是由机械生产，人们对高质量低成本的工业产品的需求也随之提高。我们“机电人”有必要对处在机械生产最前线的车床零件提出更多的改善与优化。故本人认为对本课题的CA6140车床法兰盘的加工工艺与夹具设计是有必要投入更多的研究精力。
1.3意义：
独立设计和优化CA6140车床法兰盘的加工工艺以及钻孔夹具，意义不仅仅在于运用大学期间所学过的机械相关知识进行一次实际的零件设计。计算法兰盘的加工过程的定位误差，绘制出零件图，三维夹具图，使我学会了如何纯熟使用专业软件。规划工艺流程和填写工艺卡片，也为自己假如此后从事机械设计相关职业积累了大量经验。
1.4毕设内容:
(1)绘制加工工件图与Solid Works零件三维图;
(2)制定零件的加工工艺过程卡, 填写零件加工工艺过程卡和零件加工工序卡;
(3)编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写；
(4)答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说明书、工艺过程卡，并交电子文稿。

2 CA6140车床法兰盘加工工艺规程设计
2.1零件的分析
2.1.1法兰盘介绍
法兰盘就是用于连接管道、管件或器材的零件，也有用于设备进出口上的法兰盘，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰盘。法兰盘连接是由法兰盘、垫片及螺栓三者互相连接为一组的可拆卸密封结构，先各自固定在一个法兰盘上，再垫上法兰垫，用螺栓紧固在一起，这样就完毕了法兰盘连接。法兰盘重要用于连接紧固管道、管件等，并保持管道管件的密封性能；法兰盘可拆卸，便于拆开检查管道情况
2.1.2零件的作用
设计所规定的CA6140卧式车床上的法兰盘, 为盘类零件,存在于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，依靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，为了保证主轴之上的三个轴承孔同心，使齿轮对的啮合，从而保障了机床的精确度。
2.1.3法兰盘的三维造型
零件三维造型图如图2-1-3所示。

图2-1-3 法兰盘的三维图
2.2零件的工艺分析
2.2.1法兰盘的技术规定
法兰盘零件图如图1-1-2 所示。
图 1-1-2 CA6140车床法兰盘零件图

表1.1 CA6140车床法兰盘技术规定:

加工表面
尺寸及偏差
公差及精度等级
表面粗糙度
φ45h6mm外圆表面

0.017，IT6
4
.
0
Ra

φ20 H9mm内孔
Φ20
0.052，IT7

φ100 d11mm 突台左右端面
Φ
0.22，IT13

φ90mm 突台左右端面
未注公差等级
IT13
4
.
0
Ra

4*φ9孔
未注公差等级
IT13
3
.
6
Ra

2.2.2法兰盘的工艺性
通过零件图可知，CA6140车床法兰盘属于回转体零件，需要加工所有的表面。
零件大多数表面粗糙度为Ra6.3，精度低的表面通过钻床粗加工就可以了，不需要很高精度的机床加工，精度高的表面需要在高精度磨床上加工才干达成规定，虽然它的粗糙度规定比较高，但考虑到加工尺寸不是很大，工业生产追求经济效益的目的所有工序我均选用在常规设备上进行加工。
该法兰盘共有两组加工表面，其互相之间也是有规定的，现分析如下：以Φ45 h6外圆为初基准的加工表面，以及Φ20 H9孔为中心的加工表面。我先选定Φ45 h6外圆为粗基准，加工出精基准孔Φ20 H9 所在的加工表面，然后将零件掉头，加工另一端面的表面进行加工，保证它们彼此的位置精度。
2.3拟定毛坯制造方法，初步拟定毛坯形状
2.3.1选择毛坯
零件年产量是大批量,零件规定的材料是HT200, 硬度190～210HB，该灰铸铁耐磨性、强度、耐热性较好，并且零件需加工的尺寸不大,在考虑到提高生产效率保证法兰盘IT11精度后可采用铸导致型的金属型铸造。金属型铸造目前所能生产的铸件，在重量和形状方面尚有一定的限制，如对黑色金属只能是形状简朴的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制，较小的铸件壁厚则无法铸出。由于零件形状不复杂，重量也不大，且零件的内孔尺寸为Φ20h9，毛坯不需要铸出一个内孔，均满足金属型铸造的规定。此外金属型铸造可以反复使用多次（几百次到几千次），从而节省了制导致本，同时再考虑到节省材料来保证经济利益，故毛坯形状应当尽量接近零件的形状。
2.3.2 绘制法兰盘锻造毛坯简图
由上表所得结果，绘制毛坯简图如2-3-1至2-3-3图所示。

图2-3-1 法兰盘毛坯图

图2-3-2 法兰盘毛坯图
图2-3-3 法兰盘毛坯图
2.4拟定法兰盘的工艺路线
2.4.1 定位基准的选择
只有对的的选择了定位基准，才可以保证加工质量、缩短工艺过程、简化准备结构与种类、提供生产效率；该零件平面的加工涉及到了车、铣、磨等；其孔的加工则涉及到了车、铣，由于本零件的结构紧凑，质量也不大，合用于车削加工，另一方面车孔、铣孔较为经济。
2.4.2粗基准的选择
粗基准的选择一般为精基准的基位，从而为后续的工序提供精基准。
选择粗基准的保证两条基本原则：一是假如必须保证工件上加工面与不加工面的互相位置规定，则应以不加工面作为粗基准的保证互相位置规定的原则；二是假如规定保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准的余量均匀分派原则。
由于本零件的各个表面都规定加工，为保障每个表面都有足够的余量，应选择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均匀原则）以法兰盘右端Φ45 h6的外圆及Φ90的右端面作为粗基准。运用车床上的三爪卡盘夹紧工件的Φ45h6 外圆可同时消除四个自由度，再以Φ90的右端面定位可限制两个自由度，从而到达成完全定位的规定。
2.4.3 精基准的选择
重要就考虑基准重合问题,当设计基准与定位基准不重合时，应当进行尺寸换算。这在以后还要专门计算，此处不再计算。
2.5工艺路线的制定
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术规定能得到合理的保证。在生产大纲一拟定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能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。
2.5.1 具体工序
工序1 粗车φ100d11柱体左端面。
工序2 钻、扩、粗铰、精铰φ20 H9孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。
工序3 粗车φ100d11 柱体右端面，粗车φ90 柱体左端面，车45柱体的过度倒圆，粗车外圆
φ45、φ100 d11、φ90，半精车外圆φ45、φ100 d11、φ90，车φ100 d11柱体的倒
角。
工序4 粗车、半精车、精车φ90右端面，车槽3×2，粗车、半精车45h6外圆并在孔φ20H9右
端倒角。
工序5 半精车φ100 d11左、右端面、φ90左端面，精车φ100 d11左右端面、φ90左端面。
工序6 精车φ90右端面
工序7 粗铣、精铣φ90柱体的两侧面。
工序8 钻φ4孔，铰φ6孔。
工序9 钻 4—φ9孔。
工序10 磨削 B面，即φ45外圆面、φ100d11右端面、φ90左端面。
工序11 磨削外圆面φ100d11、φ90。
工序12 磨削φ90突台距离轴线24的侧平面。
工序13 刻字刻线。
工序14 镀铬。
工序15 检测入库。
2.6机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的拟定
“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，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别拟定各加工表面的机械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：
1.mm外圆表面，此外圆表面为IT6级，参照《实用机械加工工艺手册》拟定各工序尺寸及加工余量。
表2.6.1 mm外圆表面加工余量：
工序名称
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及偏差
精磨外圆
0.2
45
0.017
Φ
精车外圆
0.4
45.2
0.039
Φ
半精车外圆
1.4
45.6
0.1
Φ
粗车外圆
3
47
0.3
Φ
毛坯
5
50
1.0
Φ
2．外圆表面Φmm
参照《实用机械加工工艺手册》拟定各工序尺寸及加工余量。
表2.6.2 外圆表面Φmm加工余量：
工序名称
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及偏差
精车外圆
0.5
100
0.24
Φ
半精车外圆
1.5
100．5
0.30
Φ
粗车外圆
4
102
0.6
Φ
毛坯
6
106
1.6
Φ
3．B面Φ
参照《实用机械加工工艺手册》拟定各工序尺寸及加工余量。
表2.6.3 B面Φ加工余量：
工序名称
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精车外圆
0.6
45
0.6
Φ
半精车外圆
1.4
45.6
0.7
Φ
粗车
2
47
1.0
Φ
毛坯
4
49
2.0
Φ
4、表2.6.4 B面中两个端面加工余量：
工序名称
工序余量
精车
0.2
半精车
0.8
粗车
2
毛坯
3
5．孔Φ20mm
参照《实用机械加工工艺手册》拟定各工序尺寸及加工余量。
表2.6.5 孔Φ20mm加工余量：
工序名称
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精铰
0.1
20
0.045
Φ20
铰孔
0.2
19.9
0.084
Φ19.9
扩孔
1.7
19.7
0.1
Φ19.7
钻孔
18
18
+0.6
Φ18
毛坯
20
0

6. 表2.6.6 Φmm外圆加工余量：
工序名称
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精车外圆
0.5
90
0.6
Φ
半精车外圆
1.5
90.5
0.7
Φ
粗车
4
92
1.0
Φ
毛坯
6
96
2.0
Φ
7. Φmm的右端面
1）按照《工艺手册》表6-28，铸件重量为2.8kg，Φmm端面的单边加工余量为2.0～3.0，取Z=3.0mm，铸件的公差按照表6-28，材质系数取，复杂系数取，则铸件的偏差为；
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）本工序的加工公差为0.1mm；
4）粗车余量：粗车的公差余量（单边）为Z=3.0-0.2-0.8=2mm；
粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为IT11级，因此，可以知道本工序的加工公差为0.16mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，事实上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；
Φmm右端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下表：
工序名称

工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精车端面
0.2
94
0.6

半精车端面
0.8
94.2
0.7

粗车
2
95
1.0

毛坯
3
97
2.0
97
8. 表2.6.8 Φmm左端面加工余量：
工序名称
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精车端面
0.2
91
0.6

半精车端面
0.8
91.2
0.7

粗车
2
92
1.0

毛坯
3
94
0.6

9、表2.6.9 mm右端面加工余量：
工序名称
工序余量
精车
0.2
半精车
0．8
粗车
2
毛坯
3
10、表2.6.10 mm圆柱面上离mm孔中心线34mm的平面加工余量：
工序名称
工序余量
半精铣
0.7
粗铣
10.3
毛坯
11
11、表2.6.11 mm圆柱面上离mm孔中心线24mm的平面加工余量：
工序名称
工序余量
精磨
0.05
精铣
0.15
半精铣
0．7
粗铣
20.1
毛坯
21
2.7部分工序切削用量的计算
2.7.1 工序一
粗车Φ100左端面
（1）选择刀具
选用93°偏头端面车刀，参看《机械制造工艺设计简明手册》车床选用C365L转塔式车床，中心高度210mm。选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10°，后角8°，主偏角93°，副偏角10°，刀尖圆弧半径0.5mm,刃倾角-10°。
（2）拟定切削用量
（a)拟定背吃刀量ap (即切深a )
粗车的余量为4.5mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完毕即ap =4.5mm。
（b）拟定进给量
查《切削用量简明手册》：加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16*25 、工件直径100mm、切削深度a =4.5mm，则进给量为0.7-1.0。再根据C365L车床及《机械制造工艺设计手册》表3-13 查取横向进给量取f=0.73mm/r。
(c)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。
(d)拟定切削速度V
根据《切削用量简明手册》表1.11 当用YG6 硬质合金车刀加工HT200（182-199HBS），a =4.5mm，f=0.73mm/r，查出V =1.05m/s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》表1.28，查得切削速度的修正系数KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85，Kkv=1.0。
则V =V*KTv*Ktv*Kkrv*Kmv*Ksv*Kkv=1.05*60*1.0*1.0*0.73*1.0*0.85*1.0=44m/min
n =140r/min
按C365L 车床转速（《机械制造工艺设计手册》表4.1－1）选择与140r/min 相近似的机床转速n=136r/min,则实际切削速度V =42.7m/min。
(e)校验机床功率
车削时功率P 可由《切削用量简明手册》表1.25 查得：在上述各条件下切削功率P =1.7-2.0，取2.0。由于实际车削过程使用条件改变，根据《切削用量简明手册》表1.29-2，切削功率修正系数为：Kkrpc=KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0。则：
P = P × Kkrpc×Krop=1.87KW根据C365L车床当n =136r/min时，车床主轴允许功率PE=7.36KW。因P <PE，故所选的切削用量可在C365L上加工。
（f）校验机床进给机构强度
车削时的进给力Ff 可由《切削用量手册》查表得Ff=1140N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据《切削用量简明手册》查得车削过程的修正系数：Kkrf=1.17,Krof=1.0,K =0.75,则Ff =1140*1.17*1.0*0.75=1000N
根据C365L车床说明书(《切削用量简明手册》),进给机构的进给力Fmax=4100N(横向进给)因Ff <Fmax，，所选的f =0.73 进给量可用。
综上，此工步的切削用量为：a =4.5mm，f =0.73, n =136r/min, V =42.7m/min。
（3）计算基本工时：
按《机械制造工艺设计简明手册》公式计算：
L= L0+L1+L2+L3,由于车削实际端面d0=0,L1=4,L2=2,L3=5，则
L=100/2+4+2+5=61mm.
T= =L*i/(f*n)=61×1/(0.73×136)=0.61min
2.7.2 工序八
（一）钻孔
选用Z525 型摇臂钻床。
（1）刀具选择：
由《工艺手册》选用F4高速钢锥柄标准花钻。
（2）拟定切削用量：
查《切削用量手册》f=0.18～0.22mm/r,由钻床取f=0.20mm/r.由《切削用量手册》取Vc=0.46m/s=27.6m/min
=197r/m
由Z35 钻床取n =1700r/min.
故VC=21m/min.
(3)基本工时：
T=(L+L1+L2)/fn 其中L1=10，L2=0，L=12.5
T=0.07min
(二) 铰Φ6孔
（1）刀具选择：
F6高速钢锥柄机用铰刀，刀具磨钝标准为0.4—0.6,耐用度T=60min。
（2）拟定切削用量：
（a）加工余量为2mm,故背吃刀量Adp=1mm。查《切削用量手册》f=0.27—0.33mm/r，由《工艺手册》f=0.26mm/r。
(b)拟定切削速度：
计算切削速度V，其中KKV=1，KCV=15.6,KZV=0.2,KXV=0.1,KYV=0.5,m=0.3
V = 0.21m/s=12.8m/min
n=679r/min
取n =670r/min
V =12.8m/min
（3）基本工时：
其中L1=10，L2=2，L=7
T=(L+L1+L2)/fn=0.11min
2.7.3 工序九 钻 4×Φ9
(一)刀具选择
选用F9高速钢锥柄标准麻花钻。
（二）拟定切削用量
4 个孔共走四次刀。由《切削用量手册》f=0.47—0.57mm/r,由钻床取f=0.40mm/r.
由《切削用量手册》，取V 查=0.36m/s=21.6m/min，
由钻床说明书，取n 机=850r/min
（三）计算基本工时
其中L1=8，L2=0，L=8
T=(L+L1+L2)/fn=0.047min

3 CA6140车床法兰盘工艺过程卡和工序卡
3.1法兰盘工艺过程卡
描述整机的工序工序安排，就是以设计文献为依据，按照工艺文献的工艺规程和具体规定，把各种零件安装在指定位置上，构成具有一定功能的完整的产品。
工艺卡片是用来指导工人加工的，一般简易的工艺卡片中需编制简易的工艺流程、工序名称、工装等。固定产品的工艺卡片比较复杂，每一工步都需编制卡片，卡片中包含本工序加工图，加工刀具，测量量具，设备，定位等。
如图3.1.1至3.1.6为法兰盘工艺过程卡。

图3-1-1 法兰盘工艺过程卡

图3-1-2 法兰盘工艺过程卡

图3-1-3 法兰盘工艺过程卡

图3-1-4 法兰盘工艺过程卡

图3-1-5 法兰盘工艺过程卡

图3-1-6 法兰盘工艺过程卡
3.2法兰盘工序卡
生产过程中以工序为单位指导生产,具体的工序卡涉及工序名称,使用部门,设备,工艺装备,刀具,工具,量具,定位及装夹基准和位置,加工部位及尺寸,设备参数等,指导工人调试设备后加工出合格的产品的流程卡片。为了编写出合适加工CA6140车床法兰盘的的工序卡。需要准确描写机械加工工序卡描述加工对象的加工环节，根据待加工件的特性。
如图3-2-1至3-2-10为法兰盘工序卡片。

图3-2-1 法兰盘工序卡

图3-2-2 法兰盘工序卡

图3-2-3 法兰盘工序卡

图3-2-4 法兰盘工序卡

图3-2-5 法兰盘工序卡

图3-2-6 法兰盘工序卡

图3-2-7 法兰盘工序卡

图3-2-8 法兰盘工序卡

图3-2-9 法兰盘工序卡

图3-2-10 法兰盘工序卡
4 加工工艺孔夹具设计
4.1 定位基准的选择
本设计选用以Φ20孔的内表面和Φ的底端面为重要定位基面，另选用Φ100mm的上端面作为辅助定位基准。
4.2切削力及夹紧力计算
定位误差计算
d=Φ160mm
由《机械制造工艺设计手册》P 可查得
切向力
铣削扭矩
切削功率 Pm=2πM·n·10(kw)
式中：
C=54 x=1 y=0.8 d=160
k=0.86fz=0.14n=60
所以当铣距中心轴线24mm和34mm面时有：

故： F=77.88x2=155.76N
M=6.230x2=12.460(N·m)
P=2.349x2=4.698(kw)
水平分力：F1=1.1F=171.336N
垂直分力：F2=0.3F=46.728N
安全系数：K=K1*K2*K3*K4=1.2*1.1*1.1*1=1.452
故 F3=K*F1=1.452*171.336=248.78N
所需夹紧力为 N=F3/(f1+f2)=248.78/(0.3+0.3)=414.63N
根据机械制造工艺学课程设计指导书可知，设计的夹具机构夹紧力

故本夹具可安全工作。
夹具零件图如图4-2-1所示。

图4-2-1 夹具零件图
4.3定位误差分析
夹具的重要定位元件为浮动支撑板和定位销。支撑板的定位表面与夹具体底面平行度误差不超过0.05；定位销选取标准件，夹具体上装定位销销孔的轴线与夹具体底面的垂直度误差不超过0.05。
夹具的重要定位元件为定位轴限制了5个自由度,定位销限制1个自由度。因零件对形位公差及尺寸公差均规定不高，且各定位件均采用标准件，故定位误差在此可忽略。
钻孔夹具三维图如图4-3-1和图4-3-2所示。

图4-3-1 夹具正面三维图

图4-3-2夹具背面三维图

结 论
毕业设计最终在充实与辛劳中落下了帷幕 由于在机械制造工艺方面没有过多的经验，所以课题刚开始进行时也是有着不小的困难，我的课题是CA6140车床法兰盘。要设计出一件现实中存在的车床零件，第一步便是先要根据零件的零件图制作出三维立体图，这样可以在之后的工艺与工序设计中更加直观的分析零件的各部分加工过程。绘制零件图本来是一件简朴的事情，但是老师规定我们用SolidWorks来绘图，可是在学校里学习的是PROE的绘图方法。所以只能通过自学的方法来学习SolidWorks的绘图方法，立即去学院图书馆借来有关SolidWorks绘图软件的书籍，在网上下载了软件教学视频。通过绘制一些简朴的实例，便发现了PROE则重模具与曲面设计，SolidWorks侧更重于机械结构设计；后者可以直接对面和实体进行旋转和移动的操作，并且由于操作用户众多的其帮助系统十分利于初学者使用，即使在绘图过程中碰到问题时也可以在帮助中找到解决方法；SolidWorks技巧性的东西很多，掌握好了可以十分迅速的完毕绘图任务。将之前在课堂所学到的机械设计专业知识与实训的内容相结合，终于绘制出了CA6140车床法兰盘。在之后与付老师的讨论下，老师一步步指出了所绘制的三维图形的局限性之处，便开始修改三维零件图的局限性之处，并且使用了更简洁的绘图方法使整个绘图过程更加清楚连贯，浅显易懂。通过一周半的设计与绘制，终于绘制出了老师满意的三维零件图。
之后便开始了设计零件的工艺的过程，一方面按照老师提到的相关网站上查询了资料，通过计算设计出了法兰盘毛坯件的相关尺寸，由于零件自身并不复杂，所以毛坯件不久就被拟定下来。之后我对零件进行了工艺分析，列表记录了需要加工的表面。由于我曾经记得付老师在课上讲过基准的选择是零件加工工艺中重要的一环，工件的质量能不能得到保证，生产率能不能得到提高，在这些选择我和导师上讨论了好久，我结合相关资料的标准最后敲定了适合该零件的基准。在工件表面加工方法上，我结合零件尺寸与公差等级严格参照资料书上的国家标准，选择了每一步的加工方法。 机械加工余量、工序尺寸及毛配尺寸的拟定，我是根据资料及所学的加工工艺，通过反复的推敲与计算，才得到我的毕设数据，最后并加以验算。
我在以下几个方面也得到了锻炼：
（1）综合的运用机械制造工艺学课程中的基本理论，对的地归纳出零件在加工过程中的定位、夹紧等问题，比较对的的设计出零件工艺路线、工序尺寸的等问题，可以制订出保证生产质量的机械加工工艺规程。
（2）在准备阶段中我通过去图书馆和上网查阅有关零件机械设计的文章资料扩展了动手能力，锻炼了查找资料的能力，从而也扩充了在机械设计方向的知识面。
（3）在课上通过与付老师讨论探究零件设计过程，让我受益匪浅；在课后时间与同学们就专业问题展开讨论不仅仅锻炼了自我思考能力，更提高了我的团队协同能力，人际交往与沟通能力的提高是我一生都将受益的瑰宝。
（4）独立撰写毕业设计说明书以及进行各种力学计算，提高了独立动手能力以及专业知识的积累。

参考文献
[1]李大磊，王栋主编 《机械制造工艺学》。北京：机械工业出版社，2023年。
[2]孙建东，李春光主编 《机械设计基础》。北京：清华大学出版社，2023年。
[3]张建成，方新主编 《数控机床与编程》。北京：高等教育出版社，2023年第二版。[4]湛迪强主编 《Solid Works 2023快速入门、进阶与精通》。北京：电子工业出版社，2023年4月。
[5]张忠将主编 《Solid Works 2023机械设计完全实例教程》。北京：机械工业出版社，2023年1月。
[6]王博平主编《互换性与测量技术基础》。北京：机械工业出版社，2023年9月第四版。
[7]张世昌，李旦，高航主编 《机械制造技术基础》。北京：高等教育出版社，2023年5月第二版。
[8]陈宏钧主编《实用机械加工工艺手册(第3版) 》。北京：机械工业出版社， 2023年3月。

致 谢
项目设计过程看似漫长，其实很短暂。其间有课下同学们共同解决问题的快乐，也有计算变量时的一丝不苟，更有付老师的谆谆教导。在此我要特别感谢我的指导老师，每当我出现错误的时候，您总是进行对的地指导。回忆起在近半年的设计生涯中，同学们就相关问题所展开的热烈的讨论，以及付老师耐心细致的指出设计过程中的疏漏之处，我总是感慨万千。在此我要特别感谢付老师对我车床法兰盘机械设计的帮助。每当我碰到特别困难，迷失研究方向，总是老师为我指导，解答相关专业知识，在后期论文的成型阶段，更是老师那一次次细致的批改，让我结识到了什么是学术专精，什么样的态度才是真正的学术态度，我从老师身上所学到的不仅仅是机械设计专业知识，更是严谨的治学精神，这一精神此后在我的生活中会不断激励我探究科学的海洋。
在此我要对老师们说一声：“您辛劳了！”
感谢我的学校给我发明了这次实训机会，让我更直观的去设计一个现实中真正存在的零件。八周的实训所带给我的，不仅仅是我所学到的相关知识，对我的启发终生难忘，并将作为我可以受用终生的精神财富。