111法兰盘说明书Word文档下载推荐.docx

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5、确定切削用量及基本工时………………………………（8）

三、夹具设计…………………………………………………（22）

1、设计要求………………………………………………（22）

2、夹具设计的有关计算……………………………………（22）

四、参考文献…………………………………………………（23）

一、零件的分析

（一）零件的作用

CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。

车床的变速箱固定在主轴箱上，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，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。

（二）零件的工艺分析

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Φ450-0.017外圆为中心的加工表面

这一组加工表面包括：

Φ100、Φ90外圆，端面及倒角；

Φ450-0.6外圆，过度倒圆；

内孔及其左端倒角。

2、以Φ100外圆为中心的加工表面

Φ90右端面，Φ450-0.017外圆，端面，倒角；

切槽3×

2；

内孔的右端倒角。

3、以Φ20的孔为中心加工表面

这一组加工表面包括：

Φ100外圆，端面；

Φ90外圆，端面，侧面；

Φ450-0.017外圆；

Φ450-0.06外圆，过度圆角；

Φ4孔和同轴的Φ6孔。

它们之间有一定的位置要求，主要是：

（1）Ф100mm左端面与Ф20mm孔中心轴的跳动度为0.03；

（2）Ф90mm右端面与Ф20mm孔中心轴线的跳动度为0.03。

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

（一）确定毛坯的制造形式

零件材料是HT200。

零件年产量是中批量,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，因此毛坯形状可以与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。

（二）基面的选择

定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。

定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。

（1）粗基准的选择

因为法兰盘可归为轴类零件，按照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；

若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以法兰盘右端Φ45的外圆及Φ90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Φ450-0.017外圆可同时削除五个自由度，再以Φ90的右端面定位可以达到完全定位。

（2）精基准的选择

主要就考虑基准重合问题，当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。

这在以后还要专门计算，此处不再计算。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。

1、工艺路线方案一

工序Ⅰ粗车Ф100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Ф90的外圆柱面

工序Ⅱ粗车Ф45端面及外圆柱面

工序Ⅲ钻，扩，铰Ф20的孔，左端倒角。

工序Ⅳ半精车Ф100的端面及外圆柱面，半精车Ф90的外圆柱面，半精车B面，Ф45两端过度圆弧，Ф20孔的左端倒角。

工序Ⅴ半精车Ф45端面，Ф90的端面，车退刀槽。

Ф45圆柱面两端倒角，Ф20右端倒角

工序Ⅵ精饺Ф20的孔

工序Ⅶ精车Ф100的端面及外圆，精车B面。

工序Ⅷ精车Ф45的外圆，精车Ф90的端面

工序Ⅸ钻4——Ф9的孔

工序Ⅹ粗铣Ф90圆柱面上两侧面,精铣Ф90圆柱面上两侧面.

工序Ⅺ磨Ф100，,Ф45的外圆柱面,磨B面.

工序Ⅻ磨Ф90外圆柱面上距轴线24mm的平面

工序XIIIФ100外圆无光镀铬

2、工艺路线方案二

工序Ⅰ粗车Φ45柱体的右端面，粗车Φ90右端面，车槽3×

2，粗

车、半精车Φ45外圆，车右端倒角。

工序Ⅱ粗车Φ100柱体左、右端面，粗车Φ90柱体左端面，半精车

Φ100左、右端面、Φ90左端面，粗车外圆Φ45、Φ100、

Φ90，半精车外圆Φ45、Φ100、Φ90，车Φ100柱体的倒

角，车Φ45柱体的过度倒圆。

工序Ⅲ精车Φ100左端面，Φ90右端面。

工序Ⅳ钻、扩、粗铰、精铰孔Φ20mm至图样尺寸并车孔左端的倒角。

工序Ⅴ粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。

工序Ⅵ钻Φ4孔，铰Φ6孔。

钻4—Φ9孔。

工序Ⅷ磨削Φ100，Φ90外圆面。

工序Ⅸ磨削B面，即Φ45外圆面、Φ100右端面、Φ90左端面。

工序Ⅹ刻字刻线。

工序Ⅺ镀铬。

工序Ⅻ检测入库。

3、工艺方案的比较与分析

上述两种工艺方案的特点在于：

方案一是从左端面加工到右侧，以Φ450-0.017的外圆作为粗基准加工左端面及Φ20mm的孔又以孔为精基准加工，而方案二则是从右端面开始加工到左端面，然后再钻孔Φ20mm，这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。

因此决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

由于本零件材料为灰铸铁，采用铸造成型，采用方法为砂型机器造型。

由《机械加工工艺手册》2.3-6得，毛坯为双侧加工，加工精度为8到10级，这里选取9级，MA为G。

则由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得：

零件延轴线方向的加工余量为：

2x2.5mm=5mm

Ф100径向加工余量为5mm，轴向加工余量为6mm

Ф90径向加工余量为2x2.5mm=5mm，轴向加工余量为6mm

Ф45径向加工余量为2x2.5mm=5mm

由《机械零件工艺性手册》表：

2-64得：

Ф100，Ф90柱体圆角为：

R=2mm；

右端Ф45的圆角为：

R=4mm；

铸件上连接法兰的过渡部分尺寸确定为：

R=5mm，C=4mm，H=15mm。

由以上资料得出毛坯尺寸图。

工序名称余量基本尺寸公差等级表面粗糙

（1）Φ100左端面

精车0.891IT81.6

半精车0.791.8IT93.2

粗车1.592.5IT116.3

毛坯394——

（2）Φ100外圆

精车0.4100IT80.8

半精车1.1100.4IT113.2

粗车3.5101.5IT116.3

毛坯5105——

（3）Φ100右端面

抛光0.441IT70.4

半精车1.141.4IT93.2

粗车1.542.5IT116.3

毛坯344

（4）Φ450-0.6外圆

抛光0.345IT70.4

半精车1.045.3IT93.2

粗车3.746.3IT116.3

毛坯550

（5）Φ90突台左端

抛光0.48IT80.4

半精车1.18.4IT93.2

粗车1.59.5IT116.3

毛坯311

（6）Φ90外圆

磨削0.490IT80.8

半精车1.190.4IT93.2

粗车3.591.5IT116.3

毛坯595

（7）Φ90突台右端

精车0.841IT71.6

半精车1.041.8IT93.2

粗车1.242.8IT116.3

毛坯344——

（8）Φ450-0.017外圆

精车0.345IT60.8

毛坯550——

（9）槽3×

2

粗车4.341IT136.3

毛坯4.345.3——

（10）内孔Φ20

铰0.220IT81.6

扩1.819.8IT106.3

钻1818IT1212.5

毛坯实心

（11）Φ4孔

铰0.1Φ4IT106.3

钻3.93.9IT1112.5

毛坯实心

（12）Φ6孔

铰0.2Φ6IT103.2

钻1.8Φ5.8IT1112.5

毛坯4Φ4IT1112.5

（13）Φ90（左）两侧面

精铣1.058IT93.2

粗铣31.059IT1212.5

毛坯3290IT13

（14）Φ90右侧面

磨削0.424IT80.4

毛坯6.3

（15）4-Φ9孔

钻9Φ9IT1312.5

毛坯实心

（五）确定切削用量及基本工时

一．工序Ⅰ粗车Φ100柱体左端面及外圆，粗车B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。

（2）确定切削用量

（a）确定背吃刀量ap（即切深ap）

粗车的余量为1.75mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即ap=1.75mm。

（b）确定进给量

查《切削用量简明手册》：

加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16、工件直径100mm、切削深度a=1.75mm，则进给量为0.8～1.2。

再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4－2－3查取横向进给量取f=1.0mm/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）确定切削速度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=1.75mm，f=1.0mm/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为：

KMV=1.0,KMPC=1.0,KKFC=0.73,

KMF=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。

则

VC=V*KV=1.05*60*1.0*1.0*0.73*1.0*0.85*1.0=39m/min

n=1000VC/∏D=124r/min

按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与124r/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》查表计算得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：

KFf=1.17,Krof=1.0,KFC=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=1.0进给量可用。

综上，此工步的切削用量为：

a=1.75mm，f=1.0,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：

粗车Φ100柱体左端面L=l+L1+L2+L3,由于车削实际端面d1=105,L1=2,L2=1.5,L3=0，则

L=（105/2）+2+1.5+0=56mm.

T=56÷

（1.0×

136）=0.4min

粗车Φ90柱体左端面

L=［（d－d1）/2］+L1+L2+L3（其中d=90,d1=45,L1=2,L2=L3=0）

=22.5+2+0+0=24.5mm

T=24.5÷

136）=0.18min。

粗车Φ100右端面

L=［（d－d1）/2］+L1+L2+L3（其中d=100,d1=45,L1=2,L2=L3=0）

=27.5+2+0+0=29.5mm

T=29.5÷

136）=0.217min。

粗车Φ100外圆Φ450-0.6右端面L=l+L1+L2+L3=45+2=47

T=47÷

136）=0.345min

本道工序工时为1.142min

二工序Ⅱ钻、扩、粗铰、精铰Φ20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角

1.加工条件

工件材料：

HT200硬度170—241HB，取190HB，机器砂型铸造。

加工要求：

钻，扩，铰Ф20孔

机床：

转塔车床C365L

2.计算切削用量

1）钻Ф18孔

（1）刀具选择：

查《机械制造工艺设计简明手册》选用18高速钢锥柄标准花钻。

（2）切削用量选择：

查《切削用量手册》得：

f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L车床进给量取f=0.76mm/r。

查《切削用量简明手册》取V=13m/min

=230r/min

按机床选取n=238r/m,故

=18m/min

T=（L+L1+L2）/（f×

n）

=0.66min。

2）扩Ф19.8孔

选用19.8高速钢锥柄扩孔钻。

（2）确定切削用量：

查《切削用量简明手册》得：

f=0.90--1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L车床进给量取f=0.92mm/r。

扩孔时的切削速度，由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：

扩=（1/2--1/3）

钻

查《切削用量简明手册》取VC=0.29m/s=17.4m/min

VC=（1/2~1/3）VC=5.8--8.7m/min

=93--140r/min

按机床选取n=136r/m,故

=8.5m/min

=（91+14+2）/（0.92×

136）=0.86min。

其中L=91，L1=14,L2=2

3）铰Ф20

20高速钢锥柄机用铰刀

背吃刀量ap=0.12。

由《切削用量简明手册》表2.11f=1.3~2.5mm/r,取f=1.68

由《切削用量简明手册》表2.30得

=7.9m/min

=125.8r/min

按机床选取

=136r/min

所以实际切削速度

=8.54m/min

（3）计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/（f*n）=0.44min

4）倒角（内孔左侧）

刀具选择：

用粗车Φ100外圆左端面的端面车刀。

计算基本工时：

由工人操控，大约为0.10min

本道工序所需工时为2.06min

三工序Ⅲ粗车Φ450-0.017右端面及外圆，Φ90右端面及外圆，车槽

3×

2，车Φ450-0.017右端并车零件右端倒角

1、机床选择：

CA6140车床

刀具1：

刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，

刀具2：

刀片才；

材料高速钢，切断车刀，刀杆尺寸16x25

（1）粗车Ф45外圆选择刀具1

1）确定切削深度

粗车外圆，一次走刀，则ap=1.85mm。

2）确定进给量

由《切削用量手册》，HT200，刀杆尺寸16x25，ap=1.85,工件直径为Ф45mm，则f=0.4--0.5mm/r。

再由《简明手册》表4.2—3查取f=0.45mm/r。

3）确定切削速度VC

根据《切削用量手册》表1.27查取：

=62.7m/min

=399r/min

按CA6140车床说明书，选择与399r/min相近似的机床转速n=400r/min,则实际切削速度

V=62.8m/min。

4）计算基本工时：

T=（L+L1+L2+L3）×

i/（f×

n）=0.286min。

（2）粗车Ф90外圆选择刀具：

用刀具1。

1）确定背吃刀量粗车外圆ap=1.75mm。

由《切削用量简明手册》HT200，刀杆尺寸16x25，,工件直径为Ф90mm，则f=0.6~0.9mm/r。

再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f=0.86mm/r。

由《切削用量简明手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8--1.0，焊接耐用度T=60mm。

3）确定切削速度VC

根据《切削用量简明手册》表1.27

=44m/min

=147.6r/min

按CA6140车床转速选择与157.5r/min相近似的机床转速n=160r/min,则实际切削速度

V=47.728m/min。

n）=0.153min

（3）粗车零件右端面

1）确定切削用量ap=2.5mm。

取进给量为0.4～0.5mm/r。

再根据CA6140车床说明书（见《机械制造工艺设计简明手册》表1.31查取）进给量取f=0.45mm/r。

根据《切削用量简明手册》，取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。

3）确定切削速度V

=14m/min

=89r/min

按CA6140说明书，选择与89r/min相近似的机床转速n=100r/min,则实际切削速度

V=15.7m/min。

T=0.674min

（4）车Ф90右端面及3x2槽

1）确定切削深度，一次走刀，则ap=2.15mm。

由《切削用量手册》表1.4，f=0.6~0.9mm/r。

根据CA6140机床说明书（见《工艺手册》表1.31）取f=0.86mm/r

=13.965m/min

=46.815r/min

按CA6140车床说明书，选择与46.815r/min相近似的机床转速n=50r/min,则实际切削速度

V=15.072m/min。

n）=1.419min。

（5）倒角（内孔右侧、零件左侧）

由工人操控，大约为0.20min.

本道工序工时为2.732min

四工序Ⅳ半精车Ф100外圆、B面，Ф90外圆、Φ90右端面、Ф450-0.017外圆，并倒Ф90，Ф100的倒角，车Φ450-0.6过渡导圆

机床选择：

刀片材料YG6，刀杆尺寸BxH=16x25mm，

刀尖圆弧半径0.5mm

用刀具1

1）确定背吃刀量a（即切深a）半车的余量为0.55mm，一次走刀完成，即a=0.55mm。

查《切削用量简明手册》表1.6：

加工材料HT200、切削深度a=0.55mm，表面粗糙度为3.2，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.25~0.40mm/r。

再根据CA6140车床说明书，取横向进给量取f=0.30mm/r。

=175m/min

=558r/min

按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与5581r/min相近似的机床转速n=560r/min,则实际切削速度V=175.8m/min。

半精车Φ90柱体左、右端面Ф100右端面

L=［（d－d1）/2］+L1+L2+L3=78.5mm

T=78.5÷

（0.3×

560）=0.467min。

（2）半精车Ф100外圆用刀具1

加工材料HT200、工件直径100mm、切削深度a=0.9mm，表面粗糙度为6.3，刀尖圆弧半径0.5mm，则进给量为0.25~0.40mm/r。

车刀耐用度T=60mm。

=103.071m/min

=309.971r/min

按CA6140车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－8）选择与309.871r/min相近似的机床转速n=320r/min,则实际切削速度V=106.509m/min。

T=0.26min

（3）半精车Ф90外圆选择刀具：

1）确定背吃刀量半精车外圆ap=0.55mm。

由《切削用量简明手册》表1.6