法蘭零件夾具設(shè)計(jì) (論文+DWG圖紙),法蘭零件夾具設(shè)計(jì),(論文+DWG圖紙),法蘭,零件,夾具,設(shè)計(jì),論文,dwg,圖紙 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 機(jī)械加工工藝卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 法蘭 零件名稱(chēng) 共 5 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名 材料牌號(hào) 粗車(chē)小端 45鋼 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 模鍛 1 1 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 普通車(chē)床 CA6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 三爪卡盤(pán) 工 位 器 具 編 號(hào) 工 位 器 具 名 稱(chēng) 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次 數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 05 粗車(chē)小端外圓至 YG6外圓車(chē)刀，0-200/0.02mm游標(biāo)卡尺 400 154 0.6 2.9 1 10 車(chē)端面，保證尺寸23 YG6外圓車(chē)刀，0-200/0.02mm游標(biāo)卡尺 400 144 0.6 2 1 15 鏜孔至，保證尺寸8.5 內(nèi)孔車(chē)刀，游標(biāo)卡尺 400 128 0.1 5.5 2 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 機(jī)械加工工藝卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 法蘭 零件名稱(chēng) 共 5 頁(yè) 第 3 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名 材料牌號(hào) 金工 精車(chē)各檔外圓,倒角 45鋼 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 模鍛 1 1 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 普通車(chē)床 CA6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用心軸 工 位 器 具 編 號(hào) 工 位 器 具 名 稱(chēng) 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次 數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 05 精車(chē)小端外圓至 外圓車(chē)刀,游標(biāo)卡尺 500 215 0..35 0.6 1 10 精車(chē)小端端面 外圓車(chē)刀 500 195 0.35 1 1 15 小端外圓倒角 左偏刀 500 s 20 精車(chē)大端端面至3 外圓車(chē)刀,游標(biāo)卡尺 500 225 0.35 0.6 1 25 精車(chē)大端端面保證20尺寸 左偏刀 500 220 0.35 0.6 1 s 機(jī)械加工工藝卡片 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 機(jī)械加工工藝卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 法蘭 零件名稱(chēng) 共 5 頁(yè) 第 4 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名 材料牌號(hào) 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 模鍛 1 1 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 普通車(chē)床 CA6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 三爪卡盤(pán) 工 位 器 具 編 號(hào) 工 位 器 具 名 稱(chēng) 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次 數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 05 車(chē)螺紋 螺紋車(chē)刀,游標(biāo)卡尺 320 6.78 1.25 2 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 機(jī)械加工工藝卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 法蘭 零件名稱(chēng) 共 5 頁(yè) 第 2 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名 材料牌號(hào) 粗車(chē)大端 45鋼 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 模鍛 1 1 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 普通車(chē)床 CA6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 三爪卡盤(pán) 工 位 器 具 編 號(hào) 工 位 器 具 名 稱(chēng) 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次 數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 05 粗車(chē)大端外圓至 外圓車(chē)刀,游標(biāo)卡尺 400 144 0.6 2.9 1 10 車(chē)端面 外圓車(chē)刀,游標(biāo)卡尺 470 118 0.3 1 1 15 粗鏜孔至 內(nèi)孔車(chē)刀,游標(biāo)卡尺 1120 121 0.1 1 20 精鏜孔至 內(nèi)孔車(chē)刀,游標(biāo)卡尺 1120 121 0.1 1 25 倒角 內(nèi)孔車(chē)刀 400 0.1 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 機(jī)械加工工藝卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 法蘭 零件名稱(chēng) 共 5 頁(yè) 第 5 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名 材料牌號(hào) 45鋼 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 模鍛 1 1 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 工 位 器 具 編 號(hào) 工 位 器 具 名 稱(chēng) 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次 數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 05 鉆通孔4- 麻花鉆 195 10 鉸通孔4- 鉸刀 15 锪沉孔 锪刀 機(jī)械加工工藝卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 零件名稱(chēng) 法蘭 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材料牌號(hào) 毛坯種類(lèi) 模鍛 毛坯外 形尺寸 每毛坯可 制件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工 步 內(nèi) 容 車(chē)間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 05 準(zhǔn) 下料 G7022-1 10 鍛 鍛造毛坯 C41-250B 鍛模 15 熱 正火 20 車(chē) 粗車(chē)小端外圓、端面、鏜孔及倒角 CA6140 三爪卡盤(pán) 25 車(chē) 粗車(chē)大端外圓、端面、鏜孔及倒角 CA6140 三爪卡盤(pán) 30 熱 調(diào)質(zhì) 35 檢 檢驗(yàn) 40 車(chē) 粗車(chē)各端外圓、端面 心軸 45 攻 車(chē)M90 1.5螺紋 CA6140 三爪卡盤(pán) 50 鉆 鉆、鉸4- 5.5mm及锪 9mm孔 Z525 專(zhuān)用夾具 55 輔 清洗 60 檢 檢驗(yàn) 65 輔 油封入庫(kù) 前 言 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工藝學(xué)等課程，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后，所進(jìn)行的一個(gè)重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其主要目的是讓學(xué)生不所學(xué)的工藝?yán)碚摵蛯?shí)踐知識(shí)在實(shí)踐的工藝，夾具設(shè)計(jì)中綜合地加以應(yīng)用，進(jìn)而得以加深和發(fā)展，提高學(xué)生分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力，為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)和從事工作奠定了一定基礎(chǔ)。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我們?cè)谙率龇矫婵梢缘靡藻憻挘? 1) 能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及相關(guān)課程的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí) 中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的分析和解決一個(gè)零件在加工中的定位，加緊和工藝路線地合理擬定等問(wèn)題，從而保證零件制造的質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。 2) 通過(guò)夾具的工藝，進(jìn)一步提高了我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，你能夠根據(jù)被加工零件的加工要求設(shè)計(jì)出高效省力，既經(jīng)濟(jì)合理有能保證質(zhì)量的夾具。 3) 進(jìn)一步提高我們的計(jì)算設(shè)計(jì)制圖能力，能比較專(zhuān)業(yè)熟練地查閱和使用各種技術(shù)資料。 4) 在設(shè)計(jì)制造中培養(yǎng)我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立的工作能力。 在設(shè)計(jì)中，由于理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中的不妥之處，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。 一、 零件的分析 （一）零件的功用： 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)我們組的零件是法蘭，法蘭的種類(lèi)很多，用途也很廣。法蘭的一端可以是封閉的，用于變速箱用于變速箱主軸側(cè)面，阻止外界灰塵進(jìn)入箱體內(nèi)，也可用于固定軸承，起到軸向定位的作用，本例中的法蘭，其內(nèi)部有的螺紋可以起到定位軸的零件作用，外圓和一端面均有Ra=1.6的配合要求，和4-起到固定法蘭的作用。 （二）零件的工藝分析： 由零件圖可以看出，該法蘭的結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，加工表面也不多，加工精度要求也不大，但主要注意其位置精度要求。 下面將主要表面分為四部分，見(jiàn)圖1-1。 1、以?xún)?nèi)孔為中心的一組加工面： 這組加工面包括：孔、M901.5螺紋孔及其倒角。 2、以外圓為中心的一組加工面： 這組加工面包括：外圓、及其倒角。 3、以定位的兩個(gè)孔 這組加工面包括：孔和4-孔。 4、左右端面： 這組加工面包括：的端面和4-表面的端面和的端面。 以上各表面的主要技術(shù)要求如下： 1、孔的表面粗糙度為Ra=3.2，M901.5螺紋的表面粗糙度為Ra=3.2。 2、外圓mm的Ra=1.6，同軸度要求為0.02，倒角為145°，mm表面粗糙度為Ra=3.2。 3、4-mm的端面與軸心線有位置0.02mm的要求。其Ra為1.6。 4、孔4-mm和mm。 零件要求調(diào)質(zhì)HRC30~45，其坯重為2.2kg。 由分析可知，四組加工表面可以選擇其中一組表面為粗基準(zhǔn)進(jìn)行加工，然后再以加工過(guò)的表面為精基準(zhǔn)加工其他各組表面，并保證他們之間的相互位置精度。 二、 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型： 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Q·n（1+a%）（1+b%）(件/年) 其中，產(chǎn)品年產(chǎn)量Q為臺(tái)/年, 每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為n件/臺(tái)，零件備品率為a%，零件廢品率為b%。從初始資料和計(jì)算結(jié)果可知，該零件為中批生產(chǎn)。 （二）確定零件毛坯的制造形式： 零件為45鋼，在工作時(shí)法蘭在某些場(chǎng)面要經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，與接觸表面受摩擦作用，所以零件在工作過(guò)程中受到交變載荷和沖擊載荷，要求有較高的強(qiáng)度，因此應(yīng)該選擇鍛件毛坯。由于零件的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)綱領(lǐng)達(dá)到中批生產(chǎn)水平，可以采用模鍛成型，這對(duì)于提高生產(chǎn)率，減少切削加工的勞動(dòng)量，保證加工精度，都是有利的。 (三)擬定零件的機(jī)械加工工藝路線： 1、定位基準(zhǔn)的選擇： 定位基準(zhǔn)的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作?；孢x擇正確、合理與否，將直接影響工件的技工質(zhì)量和生產(chǎn)率。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，需要同時(shí)考慮一下三個(gè)問(wèn)題： （1）以哪一個(gè)表面作為加工時(shí)的精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，才能保證加工時(shí)精度，使整個(gè)機(jī)械加工工藝過(guò)程順利地進(jìn)行。 （2）為加工上述精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，應(yīng)采用哪一個(gè)表面作為精基面。 （3）是否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥獾募庸ひ?，需要采用統(tǒng)一基準(zhǔn)以外的精基面。 另外，我們還應(yīng)從粗精基準(zhǔn)選擇的基本原則為出發(fā)點(diǎn)： a．“基準(zhǔn)重合”原則。應(yīng)盡量選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。 b.“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。應(yīng)選擇多個(gè)表面加工都能使用的表面作為基準(zhǔn)。 c.“互為基準(zhǔn)”原則。當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度和其自身尺寸及形狀精度都要求很高時(shí)，可互為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工。 d.“自為基準(zhǔn)”原則。在光整加工或某些精加工工序中，要求余量小且均勻，應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為基準(zhǔn)。 2、粗基準(zhǔn)選擇： a.如果必須保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。 b.應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。 c.應(yīng)盡量選擇與加工表面的位置精度要求較高的非加工面為粗基準(zhǔn)。 d.選作粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平整光潔，不能有飛邊。澆冒口及其他缺陷，以保證定位準(zhǔn)確可靠。. e.粗基準(zhǔn)一般只使用一次，不再重復(fù)使用。 精基面選擇：根據(jù)精基面的選擇原則。選擇精基面時(shí)，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇螺紋孔和端面作為精基準(zhǔn)。根據(jù)該工件的特點(diǎn)和加工要求，選擇螺紋孔和端面作為精基面。加工，，，，，等主要尺寸以螺紋孔和右端面作為精面。這樣才能實(shí)現(xiàn)同軸度和位置的要求。對(duì)于有相互位置要求，加工笫一個(gè)孔時(shí)應(yīng)以螺紋孔和右端面為精基準(zhǔn)。其余三個(gè)孔應(yīng)以螺紋孔和已加工出的孔作為精基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)周向定位。 粗基面選擇：為了加工出上述精基面，很顯然，應(yīng)以外圓和一個(gè)端面作為粗基面，鏜，半精鏜內(nèi)孔。 零件各表面加工方法和方案的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還需考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)方面的要求，在選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點(diǎn)和技術(shù)要求，慎重決定。 該工件毛壞經(jīng)模鍛成型，根據(jù)表2-9得知孔已鍛出。《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》黃如林主編。其各表面加工方法選擇如下： 孔，螺紋孔 粗鏜——精鏜； 各外圓表面 粗車(chē)——精車(chē)； ， 鉆——鉸； 螺紋孔 車(chē)螺紋。 3、零件各表面加工順序的確定： 1）加工階段的劃分：為達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求，該法蘭盤(pán)的加工可分為如下三個(gè)加工階段： a.粗加工階段：車(chē)外圓，端面，內(nèi)孔； b.半精加工階段：以精車(chē)后為主要精基準(zhǔn)，精車(chē)，外圓，端面； c.精加工階段：以端面和孔定位，加工另外三個(gè)孔。 對(duì)于精度要求很高，表面粗糙度參數(shù)值要求很?。耙陨?，）的零件，還需要專(zhuān)門(mén)精度和減小表面粗糙度為主，一般不用糾正形狀精度和位置精度。 2）加工工序的安排： a.機(jī)械加工順序的安排：根據(jù)機(jī)械加工順序安排時(shí)應(yīng)遵循的原則，考慮到該工件的具體特點(diǎn)，先安排外圓，端面，內(nèi)孔的加工。由于螺紋內(nèi)孔是主要精基準(zhǔn)，又由于車(chē)螺紋后作為定位基準(zhǔn)，會(huì)破壞螺紋，須以精加工后的未車(chē)螺紋之前的內(nèi)孔作為主要精基準(zhǔn)，精車(chē)外圓，端面，然后加工出一個(gè)孔，最后加工出四個(gè)孔。 b.熱處理工序的安排：由于毛坯為模鍛件，在機(jī)械加工之前，首先安排正火處理，以消除鍛造應(yīng)力，改善切削性能。在粗加工后，安排第二次熱處理——調(diào)質(zhì)處理，以獲得均勻細(xì)致的回火索氏體，提高零件的綜合力學(xué)性能。 c.輔助工序安排：檢驗(yàn)工序：在熱處理工序后安排中間檢驗(yàn)工序，最后安排終結(jié)檢驗(yàn)工序。在終檢前應(yīng)安排清洗工序，最后將零件油封，入庫(kù)。 3）工序的組合： 在確定加工順序后，根據(jù)該工件的生產(chǎn)規(guī)模以及工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與技術(shù)條件，為了盡可能地減少工件的安裝次數(shù)，在一次安裝中加工多個(gè)表面，以便于保證高的表面相互位置精度，考慮使用通用機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并采用工序集中的原則來(lái)組合工序。 工序集中和分散各有特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，技術(shù)要求，現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件和產(chǎn)品的發(fā)展情況來(lái)綜合考慮。一般情況下，單件小批生產(chǎn)適于采用工序集中的原則。而大批量生產(chǎn)則可以集中，也可以分散。由于數(shù)控機(jī)床，加工中心，柔性制造系統(tǒng)等的發(fā)展，今后發(fā)展趨向于采用工序集中且柔性較高的原則來(lái)組織生產(chǎn)。 零件法蘭由于是中批生產(chǎn)，又考慮到該零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用通用機(jī)床配以?shī)A具，這樣得到零件的工藝路線如下： （1）下料； （2）鍛造毛坯； （3）正火； （4）粗車(chē)小端外圓，端面，鏜孔及倒角； （5）粗車(chē)大端外圓，端面，鏜孔及倒角； （6）調(diào)質(zhì)處理； （7）檢驗(yàn)； （8）精車(chē)各檔外圓，端面，倒角，攻螺紋； （9）鉆孔，锪孔直到； （10）清洗； （11）檢驗(yàn)； （12）油封，入庫(kù)。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和工序卡片。 （四）確定加工余量： 合理選擇加工余量對(duì)零件的加工質(zhì)量和整個(gè)工藝過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性都有很大影響。余量過(guò)大，則浪費(fèi)材料及工時(shí)，增加機(jī)床和刀具的消耗；余量過(guò)小，則不能去掉加工前存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。所以合理確定加工余量是一項(xiàng)很重要的工作。故應(yīng)在保證在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減少加工余量。確定工序加工余量的方法有以下三種： 1）分析計(jì)算法； 2）查表修正法； 3）經(jīng)驗(yàn)估算法。 工藝路線確定后，就要計(jì)算各個(gè)工序加工時(shí)所應(yīng)能達(dá)到的工序尺寸及其公差的確定與工序余量的大小，工序尺寸的標(biāo)注方法，基準(zhǔn)選擇中間工序安排等密切相關(guān)，是一項(xiàng)繁瑣的工作，但就其性質(zhì)和特點(diǎn)而言，一般可以歸納為以下兩大類(lèi)： a.在工藝基準(zhǔn)不變的情況下，某表面本身各次加工工序尺寸的計(jì)算。對(duì)于這類(lèi)簡(jiǎn)單的工序尺寸，當(dāng)決定了各工序間余量和工序所能達(dá)到的加工精度后，就可計(jì)算各工序的尺寸和公差。計(jì)算順序是從最后一道工序開(kāi)紿，由后向前推。 b.基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸的計(jì)算。在零件的加工過(guò)程中，為了加工和檢驗(yàn)方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設(shè)計(jì) 毛坯圖1-2 基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)，出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合的情況。形狀較復(fù)雜的零件在加工過(guò)程中需要多次轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，這時(shí)工藝尺寸的計(jì)算就比較復(fù)雜，應(yīng)利用尺寸鏈原理進(jìn)行分析和計(jì)算，并對(duì)工序間余量進(jìn)行必要的驗(yàn)算，以確定工序尺寸及其公差。 機(jī)械加工余量對(duì)工藝過(guò)程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工質(zhì)量，余量過(guò)大，增加機(jī)械加工勞動(dòng)量，而且增加了材料。刀具能源的消耗，從而增加了成本，所以必須合理安排加工余量。 根據(jù)零件毛坯條件：材料為45鋼，硬度為HRC30-45，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，采用在鍛模毛坯。 1、本設(shè)計(jì)采用查表修正法和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法相結(jié)合確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。 （1） 外圓表面加工余量 小端外圓長(zhǎng)度7.5mm，加工表面公差等級(jí)為IT6-IT8，表面粗糙度Ra1.6，故鍛造時(shí)外徑加工余量按外圓查表得：精車(chē)，2Z=1.2；精車(chē)可以達(dá)到該公差等級(jí)，按照“入體原則”，粗車(chē)，2Z=5.8；毛坯，2Z=。 （2）軸向長(zhǎng)度方向加工余量，左、右端面及中間臺(tái)階面的加工。 余量查表得Z=，故毛坯總長(zhǎng)為26±2mm，小端臺(tái)階長(zhǎng)為13.5±2mm。 （3）內(nèi)孔表面加工余量。工件內(nèi)孔為螺紋孔和光孔。由于和相差較小，故鍛造時(shí)取統(tǒng)一內(nèi)徑，加工余量按內(nèi)孔查表得：車(chē)螺紋M90×1.5，2Z=0.2；精鏜內(nèi)孔88.376，2Z=0.8；精鏜內(nèi)孔86，2Z=8；毛坯81.2±2，2Z=9±2，毛坯圖見(jiàn)1-2，其余各表面加工余量及工序尺寸詳見(jiàn)工序卡片。 2、確定各工序所用機(jī)床及工藝裝備： 零件的加工精度和生產(chǎn)率在很大程度上是由使用的機(jī)床所決定的。在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，主要是選擇機(jī)床的種類(lèi)和型號(hào)。選擇時(shí)參考有關(guān)手冊(cè)，產(chǎn)品樣本。選擇工藝裝備即選擇夾具、刀具、量具等，在選擇時(shí)應(yīng)考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類(lèi)型及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)；產(chǎn)品的通用化程度及產(chǎn)品的壽命周期；現(xiàn)由設(shè)備、工藝規(guī)程的特點(diǎn)等情況。 由于該工件生產(chǎn)規(guī)模為中批生產(chǎn)，根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，選用通用機(jī)床余專(zhuān)用夾具較為合適。具體的選擇如下： （1）粗車(chē)各檔外圓、端面，鏜孔及倒角。選用CA6140普通車(chē)床。夾具：三爪卡盤(pán)。 （2）精車(chē)134mm右端面。選用CA6140普通車(chē)床。夾具：專(zhuān)用心軸。 （3）精車(chē)左端面及mm。選用CA6140普通車(chē)床。夾具：心軸。 （4）鉆鉸5.5mm孔。選用Z525。夾具：專(zhuān)用夾具。 （5）锪9mm孔。選用Z525。夾具：專(zhuān)用夾具。 另外刀具的選擇主要取決于各工序的加工方法、工件材料、加工精度、所用機(jī)床性能，生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。量具主要根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型和所要求檢驗(yàn)的精度來(lái)選擇。其選擇的型號(hào)詳見(jiàn)工序卡片。 3、確定切削用量及工時(shí)定額： 切削用量應(yīng)在機(jī)床、刀具、加工余量等確定以后，綜合考慮工序的具體內(nèi)容、加工精度、生產(chǎn)率、刀具壽命等因素正確選擇。 選擇切削用量的基本原則是：首先選取盡可能大的背吃刀量（即切削深度），其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性限制條件或已加工表面粗糙度的規(guī)定等，選取盡可能大的進(jìn)給量f，最后利用切削用量手冊(cè)選取或用公式計(jì)算確定最佳切削速度v。 a. 估算工時(shí)定額：=++=+++ ——單件時(shí)間； ——作業(yè)時(shí)間； ——布置工作地時(shí)間； ——休息與生理需要時(shí)間； ——輔助時(shí)間； ——基本時(shí)間。 b. 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間 。 c. 單件計(jì)算時(shí)間 =++++。 其具體計(jì)算過(guò)程如下： （1） 加工條件： 工件材料：45鋼正火，=0.35GPa,模鍛。 加工要求：車(chē)端面134mm,Ra3.2；粗車(chē)外圓134mm，mm。Ra分別為3.2，1.6。車(chē)螺紋M90 ×1.5 ，Ra3.2。 機(jī)床：CA6140普通車(chē)床 刀具：端面車(chē)刀，刀具材料YT15，刀桿尺寸16 ×25 ， =90°，=15°，=12°，=0.5mm，60°螺紋車(chē)刀；刀具材料： W18Cr4v。 （2） 計(jì)算切削用量： 1)粗車(chē)端面時(shí)，根據(jù)加工余量Z= ，取Z=3，即=3mm，走刀量f=0.4 （表3-13）； 計(jì)算切削速度（表3-18），耐用度t=45min， m/sm/s 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取=6.67 (400)(表4-3) 所以實(shí)際切削速度v=2.57 （154.4 ） 切削I時(shí)： , =2mm, =0, =5mm(試切長(zhǎng)度) 2)粗車(chē)外圓: a.切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=2.8mm可一次切除。 b.進(jìn)給量：考慮刀桿尺寸、工件直徑及規(guī)定的切除深度。從表3-13中選用f=0.6 。 c.計(jì)算切削速度（表3-18） d. 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按機(jī)床選取=6.67 (400) 所以實(shí)際切削速度 e. 切削I時(shí)： 切入長(zhǎng)度=4mm，切出長(zhǎng)度=0，試切長(zhǎng)度=5mm 3）車(chē)螺紋： a.切削速度的計(jì)算（表3-55），刀具耐用度t=60min，螺距s=1.5mm，取=0.15mm。 b.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取=1.67（100） 所以實(shí)際切削速度 c. 切削I時(shí)： 取粗行程次數(shù)3次，精行程2次，切入長(zhǎng)度=3mm 4）鉆孔5.5mm： （表3-38） （表3-42） 按機(jī)床選取=15 (900 ) 所以實(shí)際切削速度 切削I時(shí)： 切入=10mm，切出=2mm, =13.5mm, 5）鏜孔94mm 取刀桿直徑D= 25mm，刀桿伸出量125mm， 加工余量，一次可切除完畢。 選用90°硬質(zhì)合金YT5鏜刀,f=0.21（表3-15） （表3-19及手冊(cè)P102“鏜孔切削用量”） 按機(jī)床選取=5.25 (315 ) 所以實(shí)際切削速度: 切削I時(shí)：（表7-1） =13.5 , =2mm 三、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 圖1-1所示為法蘭零件圖，生產(chǎn)規(guī)模為中等批量生產(chǎn)，零件的某些尺寸已經(jīng)在前工序按要求加工完畢，本道工序要求在Z525立式鉆床上加工5.5mm個(gè)孔，需要設(shè)計(jì)一專(zhuān)用鉆床夾具以便滿足零件圖上的各項(xiàng)精度要求。 （一）零件的加工工藝分析： 零件對(duì)5.5mm孔的要求如下： a.四個(gè)孔需要均布排列； b.兩孔的中心距為1200.1； c.孔的表面粗糙度Ra為3.2； 加工面的凸臺(tái)面積較小，故需要專(zhuān)用夾具，又由于上下端面均已經(jīng)加工完畢，所以精基準(zhǔn)選上下端面，側(cè)面或者中心孔。 （二）定位加緊方案的確定及論證： 根據(jù)工序加工要求分析，工件定位時(shí)只需限制六個(gè)自由度，沿法蘭方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度也必須予以限制?，F(xiàn)在有三種定位夾緊方案可供選擇。三種夾緊定位方案簡(jiǎn)圖如下： 方案1圖示： 圖3-1 方案2圖示： 圖3-2 方案3圖示： 圖3-3 A 工件以右端面為第一定位基準(zhǔn)，限制3個(gè)自由度，可知法蘭右端臺(tái)階較小，相當(dāng)于短圓柱銷(xiāo)。其中右端面作為基準(zhǔn)，限制的自由度為，和短圓柱銷(xiāo)限制和，共有 X， Y， 和四個(gè)自由度受到限制，V形塊限制和Z，這樣便可以保證孔的正確位置。 根據(jù)主要夾緊力由V形塊和削邊銷(xiāo)提供，當(dāng)削邊銷(xiāo)發(fā)生磨損后，主要加緊力由V形塊提供，由于是側(cè)面提供夾緊力，故需要對(duì)V形塊施加較大的力。為使工件穩(wěn)定，防止產(chǎn)生共振現(xiàn)象等不穩(wěn)定現(xiàn)象，可以進(jìn)行自定位支承，在鉆削過(guò)程中，容易產(chǎn)生較大的軸向力，下面設(shè)一輔助支承，以減少工件產(chǎn)生變形，圖3-1為該定位夾緊方案的圖示。 B 工件以右端面為第一定位基準(zhǔn)，分別限制了4個(gè)自由度，其小平面和長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)供限制里個(gè)自由度即，X， ，Y和。又由于短V形塊限制了Z，故6個(gè)自由度全部被限制。 根據(jù)主要夾緊力由短V形塊提供，且V形塊的面積和法蘭的接觸面積較小，故需提供較大的預(yù)緊力。為確定加工過(guò)程中工件的加工穩(wěn)定性，需設(shè)置輔助支承；為防止過(guò)定位情況的出現(xiàn)，可以采用自位支承。3-2為該定位夾緊方案示意圖，但此方案需將加工路線中車(chē)螺紋放到了后面。 C 由于該工件的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該定位基準(zhǔn)仍采用右端面，該端面屬于大平面與法蘭的右端面接觸，分別限制了，X和Y三個(gè)方向上自由度。又V形塊限制了，Z和三個(gè)方向上自由度，這樣保證零件的定位可靠。 根據(jù)主要夾緊力作用于定為基準(zhǔn)面的原則，主要夾緊力由V形塊和開(kāi)口墊圈來(lái)提供，其中V形塊上的受力較大，又由于鉆孔處的的零件較薄弱，為防止工件過(guò)大變形，需設(shè)置輔助支承，圖3-3所示為定位夾緊方案。 比較上述的三種方案，可以看出它們的優(yōu)缺點(diǎn)。三種方案都可以滿足定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合的原則，這是它們的主要優(yōu)點(diǎn)。方案一和方案二分別在中心軸線處采用了削邊銷(xiāo)和長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)，均出現(xiàn)了局部過(guò)定位現(xiàn)象，但還是可以滿足加工要求的，但需要加上自位支承，增加了專(zhuān)用夾具的復(fù)雜性。前兩種方案中的V形塊都需要提供較大的夾緊力，而方案三的夾緊力由開(kāi)口墊圈和V形塊分擔(dān)，且有輔助支承存在，沒(méi)出現(xiàn)過(guò)定位現(xiàn)象，也不需要提供自定位支承來(lái)解除過(guò)定位的自由度，且方案三結(jié)構(gòu)緊湊操作方便，定位誤差較小，并且可以滿足加工精度的要求。根據(jù)孔的位置要求，該夾具上安裝有分度裝置，從而提高了生產(chǎn)效率，使一次安裝能同時(shí)加工出四個(gè)孔.。 (三) 定位誤差分析： 首先，在對(duì)夾具進(jìn)行定位誤差分析之前，對(duì)已經(jīng)選定的方案工作原理做一下說(shuō)明： 該夾具用于立式鉆床，鉆削法蘭上四個(gè)孔。工件以端面，止口和凸臺(tái)圓弧在夾具體7和V形塊9上定位。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄10，在彈簧作用下使V形塊9向右運(yùn)動(dòng)，起角向定位作用，擰緊螺母2，通過(guò)開(kāi)口墊圈3將工件壓緊。當(dāng)一個(gè)孔鉆好后，拉動(dòng)手柄10并旋轉(zhuǎn)，使V形塊9脫離工件再向上推動(dòng)手柄5，對(duì)髽脫離分度盤(pán)8，轉(zhuǎn)動(dòng)夾具體7至相應(yīng)位置時(shí)，對(duì)定爪6在彈簧銷(xiāo)4的作用下，插入分度盤(pán)8的槽中分度對(duì)定，鉆削另一個(gè)孔。其余各孔按同樣的方法依次加工。了解了該專(zhuān)用夾具的工作原理之后，將對(duì)此夾具在使用過(guò)程中的定位誤差做如下分析: 1.四個(gè)孔均不排列： 該誤差主要存在于分度裝置的精度問(wèn)題，在加工完畢一個(gè)孔后，需轉(zhuǎn)動(dòng)夾具體的角度來(lái)加工下一個(gè)孔，定位夾緊后，通過(guò)鉆頭產(chǎn)生的軸向力會(huì)使工件發(fā)生傾斜現(xiàn)象，即便有輔助支承的存在，而輔助支承產(chǎn)生的外力很小，本身就會(huì)使工件產(chǎn)生傾斜，故需要在設(shè)置輔助支承時(shí)應(yīng)注意到這一方面，對(duì)均布的5.5mm的四個(gè)孔有很重要的意義。 2.兩孔心距： 為保證兩孔中心距，需要可靠的夾緊力，開(kāi)口墊圈上的夾緊力應(yīng)足夠大，以防止工件產(chǎn)生傾斜或加工過(guò)程中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。由于加工的公差較大，在夾具制造過(guò)程中應(yīng)稍加注意，將會(huì)消除這方面的問(wèn)題，將產(chǎn)生的誤差為，其夾角為，鉆孔平面的尺寸為22mm，具體參照?qǐng)D3-3。定位誤差為： = = =0.016 由于=0.016<0.05，故可以滿足其加工精度。 3.孔表面粗糙度Ra3.2： 由于鉆孔的公差等級(jí)能達(dá)到IT12-IT11，其中Ra值為Ra25~Ra12.5，故鉆孔遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到Ra3.2，故需進(jìn)一步采用鉸孔，而該孔又是一個(gè)沉孔，需要在鉸孔后锪鉆進(jìn)行锪孔。定位方案仍為帶凸緣的夾具定位，進(jìn)行鉸孔后便能滿足要求。 四、結(jié)束語(yǔ) 要掌握零件制造過(guò)程中的共同性規(guī)律和解決具體工藝問(wèn)題的知識(shí)和能力，其復(fù)雜性就不是一門(mén)課程所能解決的，通過(guò)多門(mén)相關(guān)知識(shí)學(xué)科的學(xué)習(xí)，掌握其內(nèi)在的基本規(guī)律。多門(mén)學(xué)科的綜合組成全面地分析和運(yùn)用機(jī)械制造工藝過(guò)程的基本內(nèi)容，圓滿完成了這次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，讓我了解到生產(chǎn)零件過(guò)程中需要解決很多問(wèn)題，從中發(fā)現(xiàn)了很多自己的不足，老師和同學(xué)的熱心幫助，讓我屢次樹(shù)立信心，決心完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，在設(shè)計(jì)的最后，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中仍存在有問(wèn)題，反復(fù)糾正，最終完成本次課程設(shè)計(jì)。 對(duì)本次設(shè)計(jì)中，幫助過(guò)指導(dǎo)過(guò)我的老師和同學(xué)最真誠(chéng)的謝意！ 五、參考文獻(xiàn): 《機(jī)械制造工藝學(xué)基礎(chǔ)》 傅水根主編 清華大學(xué)出版社2000.9 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 馮辛安主編 機(jī)械工業(yè)出版設(shè) 2004.1 《機(jī)械制造工藝學(xué)》 顧崇銜主編 西科學(xué)技術(shù)出版社 2006.8 《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 王紹俊主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 1981.8 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 濮良貴主編 高等教育出版社 2006.12 《金屬切削機(jī)床夾具圖冊(cè)》 南京機(jī)械研究所主編加工 1984.12 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》編委會(huì)主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 24 機(jī)械制造工藝課程 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) ——法蘭零件夾具設(shè)計(jì) 學(xué)院： 專(zhuān)業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 日期: 內(nèi)容摘要 本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括三個(gè)部分，分別為法蘭零件分析，零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，因此需要從這三個(gè)部分依次進(jìn)行了由淺入深的分析，逐一對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn)和疑點(diǎn)進(jìn)行了說(shuō)明及論證。 本設(shè)計(jì)內(nèi)容嚴(yán)格按照課程設(shè)計(jì)的步驟并依據(jù)相關(guān)手冊(cè)和資料進(jìn)行書(shū)寫(xiě)。這次課程設(shè)計(jì)安排在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)之后，進(jìn)一步深化了我們所學(xué)的知識(shí)，也為畢業(yè)設(shè)計(jì)做了準(zhǔn)備，更為我們以后我們畢業(yè)之后從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝方面的技術(shù)工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ). 目 錄 前言……………………………………………………………………1 一、零件的分析………………………………………………………2 (一) 零件的功用…………………………………………………2 (二) 零件的工藝分析……………………………………………2 二、零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………………………3 (一) 確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型………………………………………3 (二) 確定零件毛坯制造形式……………………………………3 (三) 擬定零件的機(jī)械加工工藝路線……………………………4 (四) 確定加工余量………………………………………………8 三、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………16 (一) 零件的加工工藝分析………………………………………16 (二) 定位夾緊方案的確定及論證………………………………16 (三) 定位誤差分析………………………………………………20 四、結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………22 五、參考文獻(xiàn)………………………………………………………23 附:工序卡片及工藝工藝過(guò)程卡片