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  1、精选优质文档-倾情为你奉上机械制造工艺课程设计任务书设计题目： 零件的机械加工PROC的编制及工装设计生产纲领：5000件设计完成内容：1、零件图 1张 2、毛坯图 1张 3、机械加工工艺过程卡片（含工序卡） 1份 4、夹具结构总装图一个 1张 5、夹具主要零件设计图 1张6、说明书 1份专业班级：学生姓名：指导教师：教 研 室：2012年4月14日 前 言机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。通

  2、过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：1.能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2.提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。3.会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能做到熟练运用。就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工PROC的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运

  3、用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。一、绘制零件图、零件分析（一）、零件图（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：以52mm外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括：120mm的外圆及其倒角；120mm外圆的左侧面及其面上3个同心的16.5mm10mm与11mm5mm的圆孔

  4、；80mm的外圆、左端面及其倒角；620.015mm内孔长度为13mm；切槽4mm0.5mm；切槽4mm3mm；内螺纹M641.5长度16mm；58mm与55mm的过度面；车120mm外圆上的两个垂直平面。以80mm外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括：右端面；52g6的外圆、倒角及其3mm0.5mm退刀槽；右侧面、倒角及其钻孔；36mm内孔及其切6mm6mm半圆键槽, 120mm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62mm孔中心轴线；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明上进行加工，保

  5、证它们的位置精度。二、 毛坯选择1毛坯类型1、根据零件材料HT150确定毛坯为铸件，由于要加工与36的孔中心线的两平面，若毛坯外型铸成120的外圆，材料浪费太严重，因此将两平面直接铸出。且3-11和3-16.5的内孔不铸出，均在钻床上钻出后加工。2. 由于本零件要求生产批量为中批量生产，毛坯铸造方法选用金属型铸造（查机械加工工艺设计资料 P4表1.2-1），铸造的毛坯尺寸公差等级为8级（查机械加工工艺设计资料 P6表1.2-5），选择错型值为0.7（查机械加工工艺设计资料 P6表1.2-4）。2毛坯余量确定对于批量生产的铸件加工余量（查机械加工工艺设计资料 P7表1.2

  6、-7），初步将本零件的加工余量定为5mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得为1.8. 3毛坯零件草图 三、PROC设计1、定位基准的选择定位的选择是PROC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。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52g6外表

  7、面B作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧52mm的毛坯外圆可同时削除五个自由度，再以52mm的右端面定位可削除自由度。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HT1533。参考机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表1.46、表1.47、表1.48表1.414、表1.417等，其加工方法选择如下：(1) 52mm外圆面: 公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra1.6m , 采用粗车半精车粗磨精磨的加工方法(2) 80mm外圆面：公差

  8、等级为IT11，表面粗糙度为Ra1.6m，采用粗车半精车精车的加工方法。(3) 120mm外圆面：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Ra3.2m，采用粗车半精车的加工方法。（4） M641.5mm左端面：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Ra3.2m，采用的加工方法为粗车半精车的加工方法。（5） 620.015mm圆孔面：公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6m，采用粗镗半精镗精镗的加工方法。（6） 内槽43的退刀槽：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，采用粗车的

  9、加工方法。（7） 内槽40.5的退刀槽：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，采用粗车的加工方法。（8） M641.5mm内螺纹： 普通螺纹，精度等级为中等级，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，采用粗削精削的加工方法。（9） 52mm外圆右端面：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，采用的加工方法为粗车半精车的加工方法。(10) 槽30.5的退刀槽：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，采用

  10、粗车的加工方法。（11） 120mm外圆突台左端面：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Ra3.2m，采用粗车半精车的加工方法。（12） 120mm外圆突台右端面：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Ra1.6m，采用粗车半精车精车的加工方法。（13） 五处倒角： 四处倒角为145o，52mm外圆右测、120mm的两侧及80的左侧未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，只需粗车即可；M641.5mm内螺纹内径处130o, 未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13

  11、，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，只需粗车即可。（14） 36mm圆孔：公差等级为IT14，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，只需粗镗半精镗即可。（15） 62.4mm圆孔：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，采用粗车半精车的加工方法。（17）孔16.5mm：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT12，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，采用的加工方法为锪孔的加工方法。（18） 孔11mm：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT12，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra

  12、12.5m)，采用的加工方法为钻孔扩孔的加工方法。（19） 车距中心线mm的平面F：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT13，表面粗糙度为Rz50m(Ra12.5m)，采用粗铣半精铣的加工方法。（20）车距中心线mm的平面G：公差等级为IT11，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，采用的加工方法为粗铣半精铣精铣的加工方法。（21）盲孔18mm：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT11，表面粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，采用的加工方法为钻孔的加工方法。（22） 4mm斜孔：未注公差等级，根据GB180079规定公差为IT11，表面

  13、粗糙度为Rz50m(相当于Ra12.5m)，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）和表面上的质量等技术方面的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，可优先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，以便使生产所带来的成本尽量下降。（1）工艺路线外圆和及其右端面E定位，粗车80h11左端面D；粗车外圆1201mm及其左端面C；粗车外圆80h11mm，倒角。工序4： 以外圆80h11mm及其左端面D定位，粗车52g6

  14、右端面E；粗车外圆52g6mm，倒角；粗车1201mm右端面A，倒角；粗车30.5退刀槽。工序5： 以工件中心定位，粗铣120mm外圆上两平面F、G。工序6： 以52g6外圆和及其右端面E定位，半精车80h11左端面D；半精加工外圆1201mm；半精车外圆80h11。工序7： 以外圆80h11及其左端面D定位，半精车52g6右端面E，半精车52g6mm，半精车端面A。工序8： 以52g6外圆和及其右端面E定位，粗镗圆孔620.015mm，粗镗62.4mm圆孔，倒角130，车槽465mm，车槽463mm，粗镗圆孔36，粗镗圆58mm，倒圆角。工序9: 以52g6外圆和及其右端面E定位，半精镗圆孔

  15、620.015mm及圆孔62.4mm，半精镗圆孔36mm。工序10： 精镗圆孔620.015mm，攻螺纹M641.5。工序11： 粗插削R3为键槽，精插削R3为键槽。工序12： 以外圆52g6mm及右端面E定位，精车外圆80h11。工序13： 以外圆80h11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52g6工序15： 以工件中心定位，半精铣120mm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3-11mm,鍃孔16.5mm工序18： 钻斜孔4mm工序19： 钻盲孔18mm工序20： 钳工去毛刺工序21： 检测入库。工艺路线mm右端面E，粗车外圆1201mm，粗车外圆52g6mm，粗车16.5mm右端面A，粗车30.5槽。调头，粗车80h11左端面,粗车外圆80h11mm,粗车16.5mm，粗车16.5mm左端面C。工序4：以工件中心定位，粗铣120mm外圆上两平面F、G。工序5：半精车52g6mm右端面E，半精车外圆52g6mm，半精车16.5mm右端面A；调头，半精车80h11，半精车16.5mm左端面C。工序6：粗镗圆孔，粗镗圆孔620.015mm，粗镗圆孔62.4mm，车槽465mm，车槽463mm。工序7：半精镗圆孔，半精镗圆孔620.015mm，半精车圆孔62.

  17、4mm。工序8:精镗圆孔620.015mm及圆孔62.4mm，攻螺纹M641.5。工序9：精车外圆52g6mm，精车16.5mm右端面A，精车外圆80h11。工序10：以工件中心定位，半精铣120mm外圆上两平面F、G。工序11：精铣平面G两平面。工序12：钻-扩孔3-11mm,鍃孔16.5mm工序13：钻盲孔18mm工序14：钻斜孔4mm工序15：钳工去毛刺工序16：检测入库。（3）工艺方案的比较与分析工艺方案一与工艺方案二的不同之处在于粗基准的选择，方案一是选择外圆52g6作为粗基准，以外圆轴心线作为定位基准；而方案二则以80h11作为粗基准，相反过来加工，由于80h11左端面是主要的定位基准

  18、面，若先加工右端面，则工件的尺寸及精度难以得到保证，故采用工艺路线一是是合理的的。四、工序夹具设计 1. 工序尺寸精度分析由工序图可知此工序的加工精度要求不高，具体加工要求如下：钻3-11孔，深度为15.5，并扩3-16.5孔，深度为10.25，无别的技术要求，该工序在摇臂钻床上加工，零件属中批量生产。2. 定位方案确定根据该工件的加工要求可知该工序必须限制工件五个自由度，即x移动、y移动、x转动、y转动、z转动，但为了方便的控制刀具的走刀位置，还应限制z移动一个自由度，因而工件的六个自由度都被限制，由分析可知要使定位基准与设计基准重合。选以36的内孔和长度为60的右端面及长度为34.5的平面

  19、为定位基准。（见工序图）3. 定位元件确定1、选择定位元件：由于本工序的定位面是36的内孔和长度为60的右端面及长度为34.5的平面，所以夹具上相应的定位元件选为两个平面和一个芯轴。（注：定位基准选择及受力分析见工序图）2、确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差：由图可知此工序的加工精度要求不高，由于其定位孔的尺寸为34.6，所以芯轴的尺寸为： 基本尺寸为34.6，公差为0.05(如图)根据工件的真实的情况，底板的长度选为134.5mm，宽度为134.5mm，高度为70.4mm。4. 定位误差分析计算(1)分析计算孔的深度尺寸15.5的定位误差：用内孔表面定位和平面定位，工件

  20、定位面是内孔表面和平面，定位元件的定位工作面是芯轴表面和平面，定位基准是内孔中心线，当工件内孔直径发生明显的变化时其中心线和芯轴中心发生相对移动。芯轴定位误差计算如下：jb=0db=1/2（Dmax-dmin）=0.075dw=db =0.075 由于孔的公差属于自由公差，取13级公差，则dw=0.0751/3T,因此定位准确。（1） 分析计算平面定位误差：jb=0db=0dw=05.设计钻套，连接元件及夹具体，钻模板：由于此工件是中批量生产，故选用GB2264-80快换钻套，选用固定式钻模板。根据钻床T型槽的宽度，决定选用GB2206-80宽度B=14，公差带为h6的A型两个定位键来确定夹具在机床

  21、上的位置。夹具选用灰铸铁的铸造夹具体，其基本厚度选为20mm，并在夹具体底部两端设计出供T型槽用螺栓紧固夹具用的U型槽耳座。6.夹具总装草图五、确定加工余量、工序尺寸（一）表1-1 法兰盘各加工表面的工艺路线、工序（或工步）、工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度（未注单位：mm）加工表面工序（或工步）名称工序（或工步）余量工序（或工步）基本尺寸工序（或工步）公差等级工序（或工步）经济精度工序（或工步）尺寸其偏差表面粗糙度36圆孔半精镗2Z=136IT110.0236+0.02Ra6.3粗镗2Z=435IT140.6235+0.62Rz50毛坯2Z=531-0.3310.3-E面半精车Z=16

  26、2-0.6620.3-（二）、确定切削用量、基本工时(机动时间)工序3 切削用量及基本工时的确定（1）加工条件加工材料：HT1533。HBS=200加工要求：以52g6外圆和及其右端面E定位，粗车80h11左端面D；粗车外圆1201mm及其左端面C；粗车外圆80h11，倒角。机床选择：C620-1型卧式车床。工件装夹在车床的通用三抓卡盘上。(2) 确定切削用量及基本工时1) 车端面D选择刀具: 由切削用量简明手册表1.2选择YG6硬质合金刀；刀具耐用度T=60min；刀杆尺寸按表1.1、表1.3选择16mm25mm；刀片厚度6mm；=，=，, =，=，=，=1.0mm。背吃刀量p=（62-60

  35、面A，倒角；粗车30.5退刀槽。机床选择：C620-1型卧式车床。工件装夹在车床的通用三抓卡盘上。(2) 确定切削用量及基本工时粗车52g6右端面E选择刀具: 由切削用量简明手册表1.2选择YG6硬质合金刀；刀具耐用度T=60min；刀杆尺寸按表1.1、表1.3选择16mm25mm；刀片厚度6mm；=，=，, =，=，=，=1.0mm。背吃刀量p =2mm进取量 由切削用量简明手册表1.4查得=0.60.8mm/r；由工艺补充材料表2-18查得=2.6KMf；KMrf=2.61.60.4 mm/r =1.664mm/r。按C620-1车床的进给量由机械制造工艺设计简明手册（表4.2-9），选择

  41、00加工要求：以工件中心定位，粗铣120mm外圆上两平面F、G。机床选择：XA5302型立式铣床。工件装夹在车床的通用夹具上。(2) 确定切削用量及基本工时粗铣平面F、G（1）选择刀具:a.由切削用量简明手册表1.2选择YG6硬质合金刀片；F面宽a=15mm,铣削厚度6mm。G面宽a=15mm,铣削厚度25.5mm。则铣刀直径d=100mm Z=10（表3.16）b.选择铣刀几何形状，表3.2得，前角 0 (2)选择切削用量确定铣削深度，由于加工余量不大，F面可以一次走刀完成，G面需要4次走完，则=h=6mm进取量 采用不对称端铣以提高进给量。由切削用量简明手册表3.5，当使用YG6，铣床功力为7.5kw(表3.30，XA5032型立铣说明书)查得 =0.140.24mm/z；所以取 =0.24mm/z选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，镶齿铣刀（=100mm）,刀具寿命T=180min（表3.8）

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