【正文】 班級： 機自專 081 姓名： 劉博 題目： CA6140 車床法蘭盤的 加工工藝及 加工 ?? 孔 工裝設(shè)計 要求： 生產(chǎn)綱領(lǐng) 1000 件 /年，工藝裝備采用通用機床與通用刀具及專用夾具。 時間 ： 2021 年 3 月 7 日至 2021 年 4 月 1 日共 4 周 具體任務(wù)： ① 繪制零件圖（ A3） ； ② 確定加工工藝路線并進行工序設(shè)計，填寫工藝文件 1 套； ③ 繪制毛坯圖（ A3） ； ④ 繪制加工 ?? 夾具裝配圖（ A0） ； ⑤ 編寫加工 ?? 的數(shù)控程序； ⑥ 編寫設(shè)計說明書（不少于 8000 字）。 零件的工藝分析 法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件 ,有一組加工表面 ,這一組加工表面以 Φ 20 ? 為中心 ,包括 :兩 個 Φ ?? mm 的端面 , 尺寸為 Φ 0 ? mm 的圓柱面 ,兩個 Φ 90mm的端面及上面的 4 個 Φ 9mm 的透孔 . Φ 0 ? mm 的外圓柱面及上面的 Φ 6mm 的銷孔 , Φ 90mm端面上距離中心線分別為 34mm 和 24mm 的兩個平面 . 這組加工表面是以 Φ 20 ? mm 為中心 ,其余加工面都與它有位置關(guān)系 ,可以先加工它的一個端面 ,再借助專用夾具以這個端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面 ,然后再加工其它加工表面 . 2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，由于零件年產(chǎn)量為 1000 件，已達(dá)到中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬 模 鑄造， 法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造，再進行機械加工。 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大 批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取Φ45 外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。 2） 精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。由于各端面及外圓柱面都與 Φ20 軸線有公差保證，所以加工各端面及外圓柱面時應(yīng)盡量選用 Φ20 孔為定 位基準(zhǔn)。 機械加工余量，工序尺寸及毛 坯尺寸的確定 “ 法蘭盤 ”零件材料為 HT200，硬度 200HBS，毛坯重量約為 ，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 46 Φ ?? 半精車外圓 100． 6 粗車外圓 4 102 毛坯 6 106 ?? Φ ?? 3． B 面中外圓柱面 參照《實用機械加工工藝手冊》確定 各 工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精磨外圓 45 Φ ?? 粗磨外圓 半精車外圓 1 46 粗車 2 47 毛坯 60 106 ?? 1 Φ ??106 1 4．孔 Φ 20 ? mm 參照《實用機械加工工藝手冊》確定 各 工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 鉸孔 20 + Φ 20 ? 擴孔 + Φ ? 鉆孔 9 18 + Φ 18 ? 毛坯 10 5. Φ 0 ? mm 的端面 1）按照《工藝手冊》表 628，鑄件重量為 ， Φ 0 ? mm端面的單邊加工余量為 ～ ，取 Z=，鑄件的公差按照表 628，材質(zhì)系數(shù)取 1M ，復(fù)雜系數(shù)取 2S ，則鑄件的偏差為 ?? ； 2）精車余量：單邊為 （見 《實用機械加工工藝手冊》 中表 ），精車公差既為零件公差 ； 3）半精車余量：單邊為 （見 《實用機械加工工藝手冊》 中表 1127），半精車公差的加工精度為 IT9，因此可以知道本工序的加工公差為 ； 4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為 Z==； 粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為 IT11 級，因此，可以知道本工序的加工公差 為 ，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實就是含義上的加工余量，實際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分； Φ 0 ? mm端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖： 加工方向91精車 半精車 精 車最小余量最大余量最大余量最小余量毛坯名義尺寸96最大余量最小余量由圖可以知道： 毛坯名義尺寸為： 94+2=96（ mm） 毛坯的最大尺寸： 96+=（ mm） 毛坯的最小尺寸： =（ mm） 粗車后最大尺寸： 94+=（ mm） 粗車后最小尺寸： =（ mm） 半精車后最大尺寸： 94+=（ mm） 半精車后最小尺寸： =（ mm） 精車后尺寸為 94mm 加工余量計算表 工序加工尺寸 及公差 鑄造毛坯 粗車 半精車 精車 加工前尺寸 最大 最小 加工后尺寸 最大 最小 加工余量 2 加工公差 ?? 法蘭盤的鑄件毛坯圖見附圖 確定切削用量及基本工時 工序 1 粗 車Φ 100 端面 及外圓柱面 ，粗車 B 面，粗車 Φ 90 的外圓柱面 工件材料： HT200 δ b=220MPa 模鑄 加工要求： 車削 Φ 100mm端面及外圓柱面，粗車 B 面 機床： CA6140 臥式車床 刀具： 采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16x25mm2 , ?K =90? ,0? =15? , 0? =12? , ?? = 2．計算切削用量 (1) 粗車 Φ 100mm 端面 1) 已知毛坯長度方向的加工余量為 3+0..8 0。修正系數(shù) vk 見《切削手冊》表 ,即 Mvk = , svk = , kvk = , krv = , Bvk =?，F(xiàn)選取 wn =480r/min。 5) 切削工時，按《工藝手冊》表 L= 2 20210? =40mm , 1l =2mm, 2l =0, 3l =0 tm=fnl w 321 lll ???= 240?? =(min) (2) 粗車 Φ 100mm外圓柱面，同時應(yīng)檢驗機床功率及進給機構(gòu)強度 1) 切削深度，單邊余量 Z=2mm,分二次切除。 6) 校驗機床進給系統(tǒng)強度 已知主切削力 cF ＝ pF 按《切削手冊》表 所示公式計算 pF ＝ ppFFppFp FncyxpF kvfaC 其中 pFC＝ 1940，pFx＝ ，pFy＝ ，pFn＝ ， Mpk = Fnb )650(? = )650220( = krk = 所以 cF =1940? ? ? 150 ? ? ? =203(N) 而軸向切削力 fF ＝ffFFffFf FncyxpF kvfaC 其中 fFC＝ 2880，fFx＝ ，fFy＝ ，fFn＝ ， Mk = Fnb )650(? = )650220( = k = 軸向切削力 fF =2880? ? ? 150 ? ? ? =442(N) 取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ =,則切削羅在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為 F= fF +μ ( cF + pF )=442+(+203)=442+= 而機床縱向進給機床可承受的最大縱向力為 3530N(見《切削手冊》表 )故機床進給系統(tǒng)可正常工作。單邊余量 Z= 2 145106 ?? = 15 次切除 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=3) 計算切削速度 vyxpm vc kfaT Cv vv? 其中： vC =342, vx =, vy =, m=。 所以 vcv 342 ??? ?? ? ? ? =126m/min 4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns=Wπd1000cv = ???106π 1261000 378r/min 按機床說明書 (見《工藝手冊》表 ),與 378r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為400r/min。 所以實際切削速度 cv =1000sdn? = m in/1331000 400106π m??? 5) 切削工時，按《工藝手冊》表 。其中 l=30mm tm =fnl w 21 ll ??i= ? ? 15=(min) 工序 2 粗 車 Φ 45 端面及外圓柱面，粗車 Φ 90 的端面 機床： CA6140 臥式車床 刀具： 采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16? 25mm2 , ?K =90? ,0? =15? , 0? =12? , ?? = (1) 粗 車 Φ 0 ? mm端面 1) 切削深度。修正系數(shù) vk 見《切削手冊》表 ,即 Mvk = , svk = , kvk = , krv = , Bvk =。現(xiàn)選取 wn =600r/min。 tm =fnl w 21 ll ??i 。 1l =4mm。 tm =fnl w 21 ll ??i= x1=(min) (2) 粗 車 Φ 0 ? mm外圓柱面 1) 切削深度 單邊余量為 Z= 分兩次切除。修正系 數(shù) vk 見《切削手冊》表 ,即 Mvk = , svk = , kvk = , krv = , Bvk =?，F(xiàn)選取 wn =750r/min。其中 l=41mm。 2l =0mm。 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=3) 計算切削速度 vyxpm vc kfaT Cv vv? 其中： vC =342, vx =, vy =, m=。 所以 vcv 342 ??? ?? ? ? ? =122m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速