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昆山登云科技职业学院
毕业论文
CA6140车床法兰盘加工及夹具设计
教学系：机电系
专业班级：机电一体化
学生姓名：赵闯
指导教师：汪秀君
2013 年5 月16日
摘要
本课题是对CA6140车床法兰盘的工艺规程及Φ4和Φ6的孔夹具设计，作为CA6140车床的联接主轴和主爪的重要零件，本文将通过选择合理的加工工艺路线、制定准确的工艺规程和进行工装设计来达到图纸的要求。首先通过工艺分析，理清零件的加工原理和结构特点，然后选择毛坯，通过两个方案的反复比较和论证，优化了以铣削为主的工艺路线，确定了较合理的工艺规程，特别是工序图的建立，确保了所有技术要求的有效形成，在满足精度的前提下，降低了成本。由于批量大，在钻Φ4和Φ6孔时选择了钻模板夹具，大大提高了本零件的生产率，产品质量也得到了提高。
关键词：法兰盘；毛坯选择；工艺路线；工艺规程；夹具设计
目录
绪论 (1)
1 零件的分析 (5)
1.1 零件的作用 (5)
1.2零件的工艺分析 (5)
2机械加工工艺规程设计 (6)
2.1 计算生产纲领，确定生产类型 (6)
2.2审查零件图样的工艺性 (6)
2.3选择毛坯 (7)
2.4工艺规程设计 (7)
2.5零件表面加工方法选择 (7)
2.6制定工艺路线 (9)
2.7机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (10)
2.8確定切削用量及基本工時 (14)
3夹具设计 (34)
3.1问题提出 (35)
3.2夹具设计 (36)
3.3定位误差分析 (36)
3.4夹具设计及操作的简要说明 (36)
4 总结 (37)
参考文献 (38)
绪论
零件的加工工艺规程及夹具设计是产品加工的重要内容，通过实际运用来加深对所学知识的理解以及配合使用，对自己强化专业知识及技能有很大的帮助。本文制定零件的加工工艺及夹具设计。夹具的设计是对该工序设计一套方便、快捷、稳定的夹具，使其能够达到固定加工对象，占有正确的位置，以接受加工或检测。
本文是CA6140车床法兰盘零件加工工艺的编制和对Φ4和Φ6+0.03 0夹具的设计。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，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。
机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段，都要通过机械加工工艺规程来体现。
本次毕业设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及专用夹具设计，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与分析，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，设计钻孔专用夹具。该设计方案有利于保证加工精度，缩短装夹时间，减轻劳动强度，提高了生产质量。
1 零件的分析
1.1零件的作用
题目所给定的是CA6140卧式车床法兰盘，它位于车床丝杠的末端，主要作用是标明刻度，实现车床的纵向进给，零件Φ100的外圆标有刻度线，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;外圆钻有底部为Φ4mm 上部为Φ6mm的定位孔，实现精确定位，法兰盘中间的Φ20的中间通孔用来传递力矩，本身没有收到多大力。
1.2零件的工艺分析
法兰盘共有三组加工表面，它们有一定的位置要求，现分述如下：
1)以Φ20mm的内孔为中心的加工表面。
2)以Φ45mm的外圆柱面为中心的加工表面。主要是加工
3)以Φ100mm的外圆柱面为中心的加工表面。
它们之间的位置要求主要是：
1)Φ100mm的左端面与内孔Φ20mm中心轴线的跳动度为0.03.
2)Φ90mm的右端面与内孔Φ20mm中心轴线的跳动度为0.03.
3)Φ45mm的外圆柱面与内孔Φ20mm中心轴线的跳动度为0.03.
经过以上的加工表面工艺分析，我们可选用粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后以精基准为定位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。
2机械加工工艺规程设计
2.1计算生产纲领、确定生产类型
图2.1所示为CA6140车床法兰盘零件。该零件年产量为10000台，其设备备品率10%，机械加工废品率为1%，现制定法兰盘零件的机械加工工艺规程。 )%%1(βα++=Qn N
=10000×1×（1+10%+1%） =11100（件/年）
表2-1 生产类型与生产纲领的关系
生产类型
某类零件的年产量（件/年）
产品类型
重型机械
中型机械 轻型机械 单件生产
<5 <20 <100
成批生产
小批
5~100 10~200 100~500 中批
100~300 200~500 500~5000 大批
300~1000 500~5000 5000~50000 大量生产
>1000
>5000
>50000
法兰盘零件的年产量为11100（件/年），现已知该产品为轻型机械零件，根据文献《机械制造工艺设计简明手册》表2-1生产类型与生产纲领之间的关系，可确定其生产类型为大批生产。
图2.1 法兰盘零件图
