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机械制造工艺课程设计
机械制造工艺学
课程设计说明书
设计题目 “CA6140 车床法兰盘”零件的机械加工工艺规
程（大批生产）
专 业 机械设计制造及其自动化
姓 名
学 号
指导教师
2
目 录
机械制造工艺课程设计任务书.......................................................3
序言...................................................................................................4
零件分析...........................................................................................4
（一）零件的作用...............................................................................4
（二）零件的工艺分析....................................................................5
工艺规程设计...................................................................................5
（一）确定毛坯的制造形式.............................................................5
（二）基面的选择..........................................................................6
（三）制定工艺路线.......................................................................6
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.............................9
（五）确定切削用量及基本工时......................................................11
总结………………………………………………………………..37
参考文献..........................................................................................38
3
序言
机械制造工艺课程设计是在我们基本完成了全部基础课、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 加强使用软件及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、
能够做到熟练运用。
就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，
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。
本说明书主要是 CA6140 卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明,
由于本身能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢
谢。
零件的分析
（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。
零件是 CA6140 卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是
标明刻度，实现纵向进给。零件的 Φ100 外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻
度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为
mm4
�
上
4
部为
mm6
�
定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的
94
�
�
标
明通过，本身没有受到多少力的作用。
（二） 零件的工艺分析
CA6140 车床法兰盘共有两组加工的表面。先分述如下：
1．以
016.0
0
20
�
�
mm 孔为精基准的加工表面。
这一组加工表面包括：一个
016.0
0
20
�
�
的孔及其倒角；一个
12.0
34..0
100
�
�
�
外圆及其
倒角；
0
6.0
45
�
�
外圆及其倒角；
90
�
外圆及其倒角；
0
017.0
45
�
�
外圆及其倒角；
90
�
两端面（分别距离
045.0
0
20
�
�
轴为 24mm 和 34mm 两端）；
12.0
34..0
100
�
�
�
左端面和Φ90 右
端面；
94
�
�
通孔。
2.以Φ90 右端面为加工表面。
这一组加工表面包括：
12.0
34..0
100
�
�
�
右端面；Φ90 左端面；
0
017.0
45
�
�
右端面；
23�
退刀槽；Φ4 和
03.0
0
6
�
�
孔。
这两组加工表面之间有着一定的位置要求：
（1）
12.0
34..0
100
�
�
�
左端面与
045.0
0
20
�
�
轴形位公差 0.03mm。
（2）
90
�
右端面与
045.0
0
20
�
�
轴形位公差 0.03mm。
（3）
03.0
0
6
�
�
孔轴线与
90
�
右端面位置公差 0.6mm，同时与
045.0
0
20
�
�
轴线垂直
相交，并且与
90
�
端洗平面（距离
045.0
0
20
�
�
轴线为 24mm）垂直。
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。
工艺规程设计
(一)确定毛坯的制造形式
零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又
比较简单，是大批量，而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加
工精度后可采用铸造成型。
零件形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大,因此毛坯形状可以与零
5
件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。,在考
虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。
（二）基面的选择
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。
（1）粗基准的选择。对于法兰盘零件而言可归为轴类零件，尽可能选择不加
工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相互
位置精度较高的不加工表面作粗基准。选择比较平整、平滑、有足够大面积的表
面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边外
圆
45
�
及
90
�
的右端面的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧
45
�
外圆可同时削除 五个自由度，再以
90
�
的右端面定位可削除一个自由度。
对外圆
12.0
34..0
100
�
�
�
、
0
6.0
45
�
�
、
90
�
和
045.0
0
20
�
�
（共两块 V 形块加紧，限制４个
自由度，底面两块支撑板定位面限制 1 个自由度，使缺少定位，不过是可以靠两
个 V 形块加紧力来约束Ｚ轴的扭转力，然后进行钻削）的加工，这样对于回转
体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。
（2）精基准的选择。以
045.0
0
20
�
�
为精基准加工表面。这一组加工表面包括：
12.0
34..0
100
�
�
�
右端面；
90
�
左端面；
0
017.0
45
�
�
右端面；
23�
退刀槽；Φ4 和
03.0
0
6
�
�
孔。
因为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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
（三）制定工艺路线
制定工艺路线得出发点，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，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性
机床配以专用工卡具，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Ⅰ Φ100 粗车左端面。粗车Φ90 左侧面。粗车Φ100 外圆。粗车左Φ
45 外圆。Φ100 粗车右端面。
