CA6140法兰盘的加工工艺分析
CA6140法兰盘的加工工艺分析[20200123191830]
【摘要】
本文一例零件是按数控车床加工的程序编制与步骤，加工工艺的选择问题进行探讨。进行整套的工艺分析与计算，按工艺程序卡进行编程与加工。
本设计通过初期的结构设计，绘制零件图，规范技术要求，从而对各组成表面选择合适的加工方法，再拟定较为合理的工艺规程，部分工序运用数控机床编程加工，充分体现质量和经济性的统一。在整个机械加工过程中，夹具除了夹紧，固定被加工零件外，还要求保证零件的位置精度，提高加工效率。
通过对零件的分析，及几周的深入研究，已经制订出了一套完整的加工方案，此加工方案可以很好的加工出此零件，并且可以达到此零件所要求的各项尺寸，形位公差等要求，可以投入机械生产中使用。
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关键字:】加工工艺；图纸；尺寸；公差；加工方案；零件
引言 1
一、零件的作用 2
二、CA6140法兰盘的图纸分析 2
三、加工难点分析 2
四、UGCAD建立三维立体模型 3
五、工艺规程设计 4
六、刀具的选择 6
七、毛坯的确定 8
八、机床的选择 8
九、走刀路线的确定 8
十、实体加工 10
十一、模拟仿真软件对程序的检验 10
十二、零件的后处理 10
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
大学三年的学习即将结束，为了检验我们三年以来的所学，毕业综合实践设计是最好的途径。三年以来，我们学了UGCAD、AUTOCAD等绘图软件，机械工程基础、机械制造基础、数控加工工艺、公差测量与配合、数控编程与操作等基础课程，并且实训了加工中心、普通车床、铣床等机床，而这次的毕业设计能很好的将这些软件、书本知识和实际生产结合运用起来，这对我们以后从事相关的工作有很大的帮助。
本毕业综合实践设计是对课题零件的加工过程进行分析研究，使课题零件能够顺利的、完整的、正确的加工完成，并能够满足所有的尺寸，形位公差要求，从而能够投入电子生产中使用。
本毕业综合实践设计的课题名称叫做《CA6140法兰盘的加工工艺分析》，指的是对法兰盘进行加工。法兰盘的图纸是指定的，所需要我们做的就是按照图纸上的要求，加工出需要的零件，即法兰盘。
本毕业综合实践设计是通过零件图纸识别，难点分析，UGCAD软件建模，AUTOCAD绘制工程图、制程图，选择机床，选择刀具、夹具，确定走刀路线及切削用量，如何合理处理零件的技术特性，这一系列的加工过程完成的。
通过完成毕业综合实践设计，可以把我们三年来的所学全部运用起来，把理论和实践相结合，对于我们巩固三年来所学的知识有莫大的帮助。
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、CA6140法兰盘的图纸分析
此次毕业综合实践设计所需加工的零件为CA6140法兰盘（见图2-1），材料为HT200，法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20 mm的孔为中心 ,包括：Φ mm的外圆柱面及左端面, 尺寸为Φ mm的圆柱面,Φ90mm的外圆柱面、右端面及上面的4个Φ9mm的透孔， Φ mm的外圆柱面及上面的Φ6mm，Φ4mm的孔, Φ90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面。并且其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工孔到尺寸要求，再以孔定位加工各个表面。
要加工的内容很多，数控车床并不能全部完成，为了能较好的完成该零件的加工，其中加工中心要加工的为上下底面，侧面的Ｕ型槽及沉孔；圆度在铣床上加工，孔在数控车床上加工。
三、加工难点分析
（一）此零件有两一处圆度要求，是指方形台底面Φ13.2的孔和上表面Φ30H7与下表面Φ17.5的圆的圆度要求，其圆度的公差为0.02㎜。精度要求比较高；
（二）此零件有一处垂直度要求，是指底面与Φ17.5的圆垂直，其垂直度的公差为0.05㎜。精度要求比较高；
（三）次零件还有一处平行度要求，带有Ｕ型槽的侧面与Φ17.5的孔平行要求，其平行度公差为0.05mm, 精度要求比较高；
（四）此零件要求表面粗糙度值要求全为1.6度，要求不低；
四、UGCAD建立三维立体模型
图纸分析完毕，利用UGCAD建立三维立体模型（见图4-1、4-2、4-3）。
基于本零件的复杂程度有限，在建立三维模型的过程中，只要注意形状位置不要弄错，尺寸大小不要输错，建模时细心认真点，建模过程既可完成。
由于图纸的尺寸比较复杂，要加工的面也比较多，以下是从多个角度给出的模型。
五、工艺规程设计
（一）基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
（二）粗基准的选择
选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取Φ45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。
（三）精基准的选择
主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。
（四）制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，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能得到合理的保证。当生产确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
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下表所示：
（1） mm外圆表面
表5-1 车 外圆表面
工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及偏差
精磨外圆 0.2 45 0.017 Φ
精车外圆 0.4 45.2 0.039 Φ
半精车外圆 1.4 45.6 0.1 Φ
粗车外圆 3 47 0.3 Φ
毛坯 5 50 1.0 Φ
（2）外圆表面Φ mm
表5-2 车Φ 外圆表面
工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及偏差
精车外圆 0.5 100 0.24 Φ
半精车外圆 1.5 100．5 0.30 Φ
粗车外圆 4 102 0.6 Φ
【摘要】
本文一例零件是按数控车床加工的程序编制与步骤，加工工艺的选择问题进行探讨。进行整套的工艺分析与计算，按工艺程序卡进行编程与加工。
本设计通过初期的结构设计，绘制零件图，规范技术要求，从而对各组成表面选择合适的加工方法，再拟定较为合理的工艺规程，部分工序运用数控机床编程加工，充分体现质量和经济性的统一。在整个机械加工过程中，夹具除了夹紧，固定被加工零件外，还要求保证零件的位置精度，提高加工效率。
通过对零件的分析，及几周的深入研究，已经制订出了一套完整的加工方案，此加工方案可以很好的加工出此零件，并且可以达到此零件所要求的各项尺寸，形位公差等要求，可以投入机械生产中使用。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】加工工艺；图纸；尺寸；公差；加工方案；零件
引言 1
一、零件的作用 2
二、CA6140法兰盘的图纸分析 2
三、加工难点分析 2
四、UGCAD建立三维立体模型 3
五、工艺规程设计 4
六、刀具的选择 6
七、毛坯的确定 8
八、机床的选择 8
九、走刀路线的确定 8
十、实体加工 10
十一、模拟仿真软件对程序的检验 10
十二、零件的后处理 10
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
大学三年的学习即将结束，为了检验我们三年以来的所学，毕业综合实践设计是最好的途径。三年以来，我们学了UGCAD、AUTOCAD等绘图软件，机械工程基础、机械制造基础、数控加工工艺、公差测量与配合、数控编程与操作等基础课程，并且实训了加工中心、普通车床、铣床等机床，而这次的毕业设计能很好的将这些软件、书本知识和实际生产结合运用起来，这对我们以后从事相关的工作有很大的帮助。
本毕业综合实践设计是对课题零件的加工过程进行分析研究，使课题零件能够顺利的、完整的、正确的加工完成，并能够满足所有的尺寸，形位公差要求，从而能够投入电子生产中使用。
本毕业综合实践设计的课题名称叫做《CA6140法兰盘的加工工艺分析》，指的是对法兰盘进行加工。法兰盘的图纸是指定的，所需要我们做的就是按照图纸上的要求，加工出需要的零件，即法兰盘。
本毕业综合实践设计是通过零件图纸识别，难点分析，UGCAD软件建模，AUTOCAD绘制工程图、制程图，选择机床，选择刀具、夹具，确定走刀路线及切削用量，如何合理处理零件的技术特性，这一系列的加工过程完成的。
通过完成毕业综合实践设计，可以把我们三年来的所学全部运用起来，把理论和实践相结合，对于我们巩固三年来所学的知识有莫大的帮助。
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、CA6140法兰盘的图纸分析
此次毕业综合实践设计所需加工的零件为CA6140法兰盘（见图2-1），材料为HT200，法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20 mm的孔为中心 ,包括：Φ mm的外圆柱面及左端面, 尺寸为Φ mm的圆柱面,Φ90mm的外圆柱面、右端面及上面的4个Φ9mm的透孔， Φ mm的外圆柱面及上面的Φ6mm，Φ4mm的孔, Φ90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面。并且其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工孔到尺寸要求，再以孔定位加工各个表面。
要加工的内容很多，数控车床并不能全部完成，为了能较好的完成该零件的加工，其中加工中心要加工的为上下底面，侧面的Ｕ型槽及沉孔；圆度在铣床上加工，孔在数控车床上加工。
三、加工难点分析
（一）此零件有两一处圆度要求，是指方形台底面Φ13.2的孔和上表面Φ30H7与下表面Φ17.5的圆的圆度要求，其圆度的公差为0.02㎜。精度要求比较高；
（二）此零件有一处垂直度要求，是指底面与Φ17.5的圆垂直，其垂直度的公差为0.05㎜。精度要求比较高；
（三）次零件还有一处平行度要求，带有Ｕ型槽的侧面与Φ17.5的孔平行要求，其平行度公差为0.05mm, 精度要求比较高；
（四）此零件要求表面粗糙度值要求全为1.6度，要求不低；
四、UGCAD建立三维立体模型
图纸分析完毕，利用UGCAD建立三维立体模型（见图4-1、4-2、4-3）。
基于本零件的复杂程度有限，在建立三维模型的过程中，只要注意形状位置不要弄错，尺寸大小不要输错，建模时细心认真点，建模过程既可完成。
由于图纸的尺寸比较复杂，要加工的面也比较多，以下是从多个角度给出的模型。
五、工艺规程设计
（一）基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
（二）粗基准的选择
选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取Φ45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。
（三）精基准的选择
主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。
（四）制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，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能得到合理的保证。当生产确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
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下表所示：
（1） mm外圆表面
表5-1 车 外圆表面
工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及偏差
精磨外圆 0.2 45 0.017 Φ
精车外圆 0.4 45.2 0.039 Φ
半精车外圆 1.4 45.6 0.1 Φ
粗车外圆 3 47 0.3 Φ
毛坯 5 50 1.0 Φ
（2）外圆表面Φ mm
表5-2 车Φ 外圆表面
工序名称 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及偏差
精车外圆 0.5 100 0.24 Φ
半精车外圆 1.5 100．5 0.30 Φ
粗车外圆 4 102 0.6 Φ
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