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CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

2022-11-15    作者:    来源:

目  录

设计任务书

一、零件的分析………………………………………

二、工艺规程设计……………………………………

(一)确定毛坯的制造形式……………………

(二)基面的选择………………………………

 (三) 工艺阶段划分

(三)制订工艺路线……………………………

(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…

(五)确定切削用量及基本工时………………

三、夹具设计…………………………………………

四、参考文献…………………………………………

一、 零件的分析

(一)零件的工艺分析 

    CA6140车床法兰盘是车就床中重要零件,在车床中,常具有定位,联接,支摚的作用,这个零件从零件图上可以看出,零件包括两组加工表面,一组是以是以Ø52mm为中心的加工表面:加工表面包括:Ø80h11mm,Ø120mm圆柱面;Ø36mm,Ø65mm,Ø62mm孔,M64x1.5螺纹孔;另一组是以端面A为中心的加工表面,这些表包括B,C面;

    由以上分析可知,对于这些加工表面而言,我们关键是加工出Ø52mm柱面及Ø36孔,并以此为其准加工其它表面,并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图1

图1 零件图

二、工艺规程设计

(一)确定毛坯的制造形式

    零件材料为HT150,考虑到该零件在机械产品中的受力并保证零件的工作可靠性,零件为小批生产,而且零件的尺寸不大,因此,毛坯采用手工砂型铸造毛坯。

(二)基面的选择

    基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件报废,使生产无法正常进行。

    粗基准的选择:以上下表面和两侧面作为粗基准,以消除CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图2CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图3CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图4三个自由度,用以消除CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图5CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图6CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图7三个自由度,达到完全定位。

    对于精基准而言,根据基准重合原则,选用设计基准作为精基准。

  (四)工艺阶段划分

当零件表面精度和粗糙度要求比较高时,往往不可能在一个工序中加工完成,而划分为几个阶段来进行加工。

A、粗加工阶段 主要切除各表面上的大部分加工余量,使毛坯形状和尺寸接近于成品。该阶段的特点是使用大功率机床,选用较大的切削用量及尽可能提高生产率和降低刀具磨损等。

B、半精加工阶段 完成次要表面的加工,并为主要表面的精加工作准备。   C .精加工阶段 保证主要表面达到图样要求。

D、光整加工阶段 对表面粗糙度及加工精度要求高的表面,还需进行光整加工。这个阶段一般不能用于提高零件的位置精度。

    就本零件而言,零件精度要求不是很高,有三组表面需要经过半精加工和精加工,其它加工表面只要粗加工即可.需要经过半精加工和精加工的表面是Ø80mm孔, Ø58mm柱面,Ø65孔mm及A表面。

(四)制订工艺路线

    制订工艺路线的出发点,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得到合理的保证。在生产纲领为小批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以部分专用夹具来提高生产效率。除此以外,还应当考虑经济效率,以便使生产成本尽量下降。

1、工艺路线方案一

  工序Ⅰ  铸造成型。

  工序Ⅱ  时效处理。

  工序Ⅲ  粗车Ø52mm外圆及端面,车基准面A。

工序Ⅳ  粗车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图8外圆及端面,半精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图9外圆及端面,精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图10外圆及端面。

工序Ⅴ  车Ø120mm柱面,半精车Ø52mm外圆及端面,精车Ø52mm外圆及端面,半精车基准面A,精车基准面A。

工序Ⅵ 粗车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图11孔,半精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图12孔,精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图13孔,粗车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图14孔,半精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图15孔,精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图16孔,粗车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图17孔,精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图18孔,车倒角。

工序Ⅶ  钻孔CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图19CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图20

工序Ⅷ  钻孔CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图21

工序Ⅸ  铣B面。

工序Ⅹ  铣C面。

工序Ⅺ  钻孔CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图22

工序Ⅺ  插槽CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图23

工序Ⅻ 清洗检验

2.工艺路线方案二

工序Ⅰ  铸造成型。

工序Ⅱ  时效处理。

工序Ⅲ  粗车Ø52mm外圆及端面,车基准面A。

工序Ⅳ  粗车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图24外圆及端面,半精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图25外圆及端面,粗车,精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图26外圆及端面。

工序Ⅴ  车Ø120mm柱面,半精车Ø52mm外圆及端面,精车Ø52mm外圆及端面,半精车基准面A,精车基准面A。

工序Ⅵ  粗车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图27孔,半精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图28孔,精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图29孔,

工序Ⅶ  粗车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图30孔,半精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图31孔,精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图32孔,粗车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图33孔,精车CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图34孔,车倒角。

工序Ⅷ  钻孔CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图35CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图36

工序Ⅸ  钻孔CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图37

工序Ⅹ  铣B面。

工序Ⅺ  铣C面。

工序Ⅻ  钻孔CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图38

工序ⅩⅢ  插槽CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图39

工序ⅩⅤ 清洗检验

工艺方案的比较与分析:

    上述两个工艺方案的特点在于:方案二是加工工序较分散,适合大中批生产,缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准,这样使工序非常清晰易提高加工精度,是对大、中批量生产。方案一把工件加工工序分得比较集中,能减少设备投资,增加换刀及铺助时间,适合小批量生产。两种方案的装夹都比较多,但是考虑到加工零件的方便性,及加工精度,且是小批量生产,所以采用方案一比较合适。

(五)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定           

    零件材料为HT150,毛坯重量约为1.0Kg,生产类型为小批生产,采用手工木模砂型铸造。

    根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下:

1、车外圆及端面

    考虑圆柱面的粗糙度Ra为12.5,参照《机械制造工艺设计手册》——以下简称“手册”,表1—43,确定工序尺寸为 Z=2mm,其中粗加工的加工余量Z=1.5mm,半精加工的加工余量Z=0.5mm。

2、车Ø80h11mm,Ø52mm外圆及端面

    考虑端面的粗糙度Ra为1.6,参照《机械制造工艺设计手册》——以下简称“手册”,表1—43,确定工序尺寸为 Z=2mm,其中粗加工的加工余量Z=1.0mm,半精加工余量为0.6mm,精加工余量为0.4mm。

3、车孔Ø36㎜及Ø62㎜

    根据“手册”表1—49,考虑端面的粗糙度Ra为3.2,参照《机械制造工艺设计手册》——以下简称“手册”,表1—43,确定工序尺寸为 Z=2mm,其中粗加工的加工余量Z=1.0mm,半精加工余量为0.6mm,精加工余量为0.4mm。

4、铣B,C面,

    参照《机械制造工艺设计手册》——以下简称“手册”,表1—43,确定工序尺寸为 Z=2mm,其中粗加工的加工余量Z=2.0mm。

    毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。

CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 图40

图2 毛坯图

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