CA6140车床上的法兰盘

本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专

用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较和分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。

最后，设计第七道工序—铣距Φ90mm 中心线24mm 和34mm 两侧平面的

夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。

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一、零件的分析

零件的作用

题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘， 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个孔是用于连接其他机构或零件的。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φ100mm 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φ20 mm 上部为φ20 mm 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。 该零件年产量为4000件，设其备品率α为4%，机械加工废品率β为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+α+β)=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，查表可知该产品为中批生产。

零件的工艺分析

法兰盘是一回转体零件,法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： [

1.以 Φ0.12

0.34100+-mm 外圆为中心的加工表面：

这一组加工表面包括：φ45mm 外圆、端面及倒角；φ100mm 外圆，过度倒圆R5； Φ20内孔及其左端倒角。 2.以Φ0017.045-外圆为中心的加工表面：

这一组加工表面包括： 端面，Φ90mm 外圆，端面，倒角；切槽3×2； 内孔的右端倒角C1。

3. 以Φ20045

.00+mm 的孔为中心加工表面：

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这一组加工表面包括：φ45mm外圆，端面；φ100mm外圆，端面，侧面；φ90mm外圆；φ45mm外圆，过度圆角R5；4Xφ9mm孔和同轴的φ6mm孔。它们之间有一定的位置要求，主要是：

（一）左端面和φ20mm孔中心轴的跳动度为；

（二）右端面和φ20mm 孔中心轴线的跳动度为；

（三）φ45mm的外圆和φ20mm孔的圆跳动公差为。

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经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，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

确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状

零件材料为HT200，由于零件年产量为4200件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，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。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以和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。

基准的选择

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基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确和合理，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，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

1）粗基准的选择

选择粗基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和加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，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，应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）现选取外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的5个自由度，达到完全定位。

2）精基准的选择

精基准的选择主要考虑基准重合和统一基准原则。以Φ20mm孔为精基准。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。

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制定工艺路线

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要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，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。

1）工艺路线方案一

工序1：粗车φ45mm柱体的右端面，粗车右端面，车槽3×2mm，粗车、半精车外圆，车右端倒角。

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工序2：粗车φ100mm柱体左、右端面，粗车φ90mm柱体左端面，半精车φ100mm左、右端面、φ90mm左端面，粗车外圆φ45mm、φ100mm，

半精车外圆φ45mm、φ100mm、φ90mm，车φ100mm柱体的倒角，

半精车φ45mm柱体的过度倒圆。

工序3：精车φ100mm左端面，φ90mm右端面。

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工序4：钻、扩、粗铰、精铰孔φ20mm至图样尺寸并车孔左端的倒角

工序5：粗铣、精铣φ900mm柱体的两侧面。

工序6：钻φ4mm孔，扩、铰φ6mm孔

工序7：钻4Xφ9mm透孔。

工序8：磨削外圆面φ100mm，φ90mm 。

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工序9：磨削B面，及φ45mm 外圆面、φ100mm右端面、φ90mm左端面。工序10：B面抛光。

工序11：φ100mm外圆刻字刻线。

工序12：φ100mm外圆无光镀铬。

工序13：检测入库。

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2）工艺路线方案二

工序 1 粗车φ100mm柱体左端面、外圆，粗车B面

工序 2 钻中心孔φ18mm，扩孔φ，粗铰φ、精绞Φ20mm孔

工序 3 粗车右φ45mm柱体右端面、外圆，φ90mm外圆及右端面，

工序 4 半精车φ100mm左端面、外圆，半精车B面并倒角，半精车

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φ90mm外圆，φ20左侧倒角C1

工序 5 半精车右φ45mm外圆及右端面，倒角C7，半精车φ90mm右侧面，切槽3×2mm，车φ20mm孔右端倒角C1

工序 6 精车φ100mm柱体左端面、外圆，精车B面，车过渡圆角R5

工序7 粗铣、精铣φ90mm柱体的两侧面

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工序8 钻4XΦ9mm透孔

工序9 钻φ4mm孔，扩、铰φ6mm孔

工序10 磨削B面

工序11 磨削外圆面φ100mm、φ90mm

工序12 磨削φ90mm凸台距离轴线24mm的侧平面

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工序13 金刚石车Φ45mm外圆、φ90mm右侧面

工序14 B面抛光

工序15 Φ100m m划线刻字

工序16 Φ100mm外圆无光镀铬