CA6140车床的法兰盘.docx

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CA6140车床的法兰盘

目录

一.前言…………………………………………………2

二.设计任务………………………………………………2

三.计算生产纲领，确定生产类型………………………2

四.绘制零件图、零件分析……………………………2

五、确定毛坯的制造方法………………………………6

六、工艺规程设计………………………………………7

七、设计小结………………………………………54

八、参考文献……………………………………………54

一.前言

通过本次机械制造课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：

1.能应用机械制造工艺与装备及有关课程（机械基础、机械设计、公差与技术测量等）的知识，结合生产实习中学到实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

2.能熟练运用有关手册、规范、图表等技术资料。

3.进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基础技能。

二.设计任务

分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。

设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。

设计零件机械加工工艺装备。

三.计算生产纲领，确定生产类型

设计题目给定的零件是CA6140车床的法兰盘，该车床年产量为8000台，设其备品率A为10﹪，机械加工费品率B为1﹪，则该零件的年生产纲领为：

N=8.000×（1+10﹪+1﹪）=8880（件/年）

根据生产类型与生产纲领的关系可知该产品为大批大量生产。

四.绘制零件图、零件分析

（一）绘制零件图（1-1）

1.材料：

HT15～13

2.重量：

1.34kg。

1.材料：

HT15～13

2.重量：

1.34kg。

（二）零件分析

1.零件的作用

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。

2.零件的工艺分析

法兰盘共有两组加工表面，现分述如下：

⑴以Φ52mm外圆为中心的加工表面

这一组加工表面包括：

Φ120mm的外圆及其倒角；Φ120mm外圆的左侧面及其面上3个同心的Φ16.5mm×10mm与Φ11mm×5mm的圆孔；Φ80mm的外圆、左端面及其倒角；Φ62±0.015mm内孔长度为13mm；切槽4mm×0.5mm；切槽4mm×3mm；内螺纹M64×1.5长度16mm；Φ58mm与Φ55mm的过度面；车Φ120mm外圆上的两个垂直平面。

⑵以Φ80mm外圆为中心的加工表面

这一组加工表面包括：

右端面；Φ52g6的外圆、倒角及其3mm×0.5mm退刀槽；右侧面、倒角及其钻孔；Φ36mm内孔及其切6mm×6mm半圆键槽,Φ120mm外圆的右侧面。

它们之间有一定的位置要求，主要是：

右端面B与Φ62mm孔中心轴线的跳动度为0.04；

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。

五、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯

形状与尺寸、绘制毛坯图

（1）确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差

铸铁的机械加工余量根据JZ67-62的确定。

对大批大量的铸件加工余量中查《机械制造工艺补充教材》得，选取等级精度为1级。

毛坯锻件尺寸

零件尺寸mm

单面加工余量

铸件尺寸mm

尺寸偏差

36

2.5

31

0.2

52

2

56

0.3

62

2.5

57

0.3

80

2

84

0.3

120

2

12

0.3

15

顶2.5底2

19.5

0.2

40

顶2.5底2

44.5

0.2

47

顶2.5底2

51.5

0.2

60

顶2.5底2

64.5

0.3

零件材料是HT15~33，毛坯重量估算约为2kg，零件年产量是大批大量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,可采用铸造成型，内孔按31mm和54mm铸造，未注内孔倒角R3。

（1）设计、绘制毛坯图（1-2）。

六、工艺规程设计

1、定位基准的选择

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。

⑴粗基准的选择

因为法兰盘可归为轴类零件，执照“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φ52g6外表面B作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Φ52mm的毛坯外圆可同时削除五个自由度，再以Φ52mm的右端面定位可削除自由度。

⑵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，此处不再重复。

2、工件表面加工方法的选择

本零件的加工面有外圆、内孔、端面、车槽，花键、内螺纹等，材料为HT15~33。

参考《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》）表1.4—6、表1.4—7、表1.4—8表1.4—14、表1.4—17等，其加工方法选择如下：

（1）Φ52mm外圆面:

公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra1.6μm,采用粗车→半精车→粗磨→精磨的加工方法

（2）Φ80mm外圆面：

公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra1.6μm，采用粗车→半精车→精车的加工方法。

（3）Φ120mm外圆面：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Ra3.2μm，采用粗车→半精车的加工方法。

（4）M64×1.5mm左端面：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Ra3.2μm，采用的加工方法为粗车→半精车的加工方法。

（5）Φ62±0.015mm圆孔面：

公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6μm，采用粗镗→半精镗→精镗的加工方法。

（6）内槽4×3的退刀槽：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用粗车的加工方法。

（7）内槽4×0.5的退刀槽：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用粗车的加工方法。

（8）M64×1.5mm内螺纹：

普通螺纹，精度等级为中等级，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用粗削→精削的加工方法。

（9）Φ52mm外圆右端面：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用的加工方法为粗车→半精车的加工方法。

（10）槽3×0.5的退刀槽：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用粗车的加工方法。

（11）Φ120mm外圆突台左端面：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Ra3.2μm，采用粗车→半精车的加工方法。

（12）Φ120mm外圆突台右端面：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Ra1.6μm，采用粗车→半精车→精车的加工方法。

（13）五处倒角：

四处倒角为1×45o，Φ52mm外圆右测、Φ120mm的两侧及Φ80的左侧未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），只需粗车即可；M64×1.5mm内螺纹内径处1×30o,未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），只需粗车即可。

（14）Φ36mm圆孔：

公差等级为IT14，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），只需粗镗→半精镗即可。

（15）Φ62.4mm圆孔：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用粗车→半精车的加工方法。

（17）孔Φ16.5mm：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT12，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用的加工方法为锪孔的加工方法。

（18）孔Φ11mm：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT12，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用的加工方法为钻孔→扩孔的加工方法。

（19）车距中心线为54mm的平面F：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50μm（Ra12.5μm），采用粗铣→半精铣的加工方法。

（20）车距中心线为34.5mm的平面G：

公差等级为IT11，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用的加工方法为粗铣→半精铣→精铣的加工方法。

（21）盲孔φ18mm：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT11，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用的加工方法为钻孔的加工方法。

（22）φ4mm斜孔：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT11，表面粗糙度为Rz50μm（相当于Ra12.5μm），采用的加工方法为插削的加工方法。

3、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大量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此之外，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：

铸造

工序2：

时效处理

工序3：

以φ52g6外圆和及其右端面E定位，粗车φ80h11左端面D；粗车外圆φ120±1mm及其左端面C；粗车外圆φ80h11mm，倒角。

工序4：

以外圆φ80h11mm及其左端面D定位，粗车φ52g6右端面E；粗车外圆φ52g6mm，倒角；粗车φ120±1mm右端面A，倒角；粗车3×0.5退刀槽。

工序5：

以工件中心定位，粗铣φ120mm外圆上两平面F、G。

工序6：

以φ52g6外圆和及其右端面E定位，半精车φ80h11左端面D；半精加工外圆φ120±1mm；半精车外圆φ80h11。

工序7：

以外圆φ80h11及其左端面D定位，半精车φ52g6右端面E，半精车φ52g6mm，半精车端面A。

工序8：

以φ52g6外圆和及其右端面E定位，粗镗圆孔φ62±0.015mm，粗镗φ62.4mm圆孔，倒角1×30°，车槽4×φ65mm，车槽4×φ63mm，粗镗圆孔φ36，粗镗圆φ58mm，倒圆角。

工序9:

以φ52g6外圆和及其右端面E定位，半精镗圆孔φ62±0.015mm及圆孔φ62.4mm，半精镗圆孔φ36mm。

工序10：

精镗圆孔φ62±0.015mm，攻螺纹M64×1.5。

工序11：

粗插削R3为键槽，精插削R3为键槽。

工序12：

以外圆φ52g6mm及右端面E定位，精车外圆φ80h11。

工序13：

以外圆φ80h11及左端面C定位，精车端面A

工序14：

以工件中心定位，粗、精磨φ52g6

工序15：

以工件中心定位，半精铣φ120mm外圆上两平面F、G。

工序16：

以工件中心定位，精铣平面G。

工序17:

钻-扩孔3-φ11mm,鍃孔φ16.5mm

工序18：

钻斜孔φ4mm

工序19：

钻盲孔φ18mm

工序20：

钳工去毛刺

工序21：

检测入库

工艺路线方案二

工序1:

铸造

工序2：

时效处