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畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
法蘭盤84003加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要
法蘭盤零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）英文摘要
ABSTRACT
The fixture design of a certain type of motor armature bracket parts processing and drilling machine is design process design, including the parts processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.
Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning,
I
目錄
１ 序言 4
2 工藝設(shè)計(jì) 5
2.1零件圖工藝性分析 5
2.1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析 5
2.1.2零件技術(shù)條件分析 5
2.1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 5
2.2毛坯選擇 6
2.3機(jī)加工工藝路線確定 7
2.4工序尺寸及其公差確定 8
2.5設(shè)備及其工藝裝備確定 11
2.6切削用量及工時(shí)定額確定 11
3 鉆3-Φ11孔夾具設(shè)計(jì) 18
3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 18
3.2 夾具的導(dǎo)向 19
3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 19
3.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 22
3.5 鉆模板 22
3.6定位誤差的分析 23
3.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 23
3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 25
3.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 27
總 結(jié) 28
17
１ 序言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
法蘭盤零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請老師們批評指正。
2 工藝設(shè)計(jì)
2.1零件圖工藝性分析
2.1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析
法蘭盤是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強(qiáng)度的一種零件。本法蘭盤是回轉(zhuǎn)面和平面的結(jié)合，內(nèi)部由階梯孔和螺紋孔組成，其要求有較高的耐磨性，較高的強(qiáng)度和回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
2.1.2零件技術(shù)條件分析
1）法蘭盤本身精度：
外圓φ80尺寸公差等級(jí)IT11，表面粗糙度Ra為1.6μm，φ52尺寸公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度Ra為1.6μm，φ120尺寸公差等級(jí)IT14，表面粗糙度Ra為3.2μm，內(nèi)孔φ62公差等級(jí)為IT7，φ36尺寸公差等級(jí)IT6，φ65表面粗糙度Ra為1.6μm，距離φ36為34.5的平面公差等級(jí)IT13。
2）位置精度，內(nèi)孔φ62相對于基準(zhǔn)面A、B的跳動(dòng)量要求為0.04。
3）加工此零件時(shí)，應(yīng)盡量統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，減少裝夾次數(shù)，這樣有利于保證零件的加
工精度。
2.1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析
此法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)較為簡單，但零件精度要求高，零件選用材料HT150，該材料用于強(qiáng)度要求不高的一般鑄件，不用人工實(shí)效，有良好的減振性，鑄造性能好。對法蘭盤的基本要求是高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，因而安排法蘭盤加工過程應(yīng)考慮到這些特點(diǎn)。
本次設(shè)計(jì)的零件圖法蘭盤如下：
2.2毛坯選擇
2.2.1毛坯類型
1、根據(jù)零件材料HT150確定毛坯為鑄件，由于要加工與φ36的孔中心線距離分別為54和34.5的兩平面，若毛坯外型鑄成φ120的外圓，材料浪費(fèi)太嚴(yán)重，因此將兩平面直接鑄出。且3-φ11和3-φ16.5的內(nèi)孔不鑄出，均在鉆床上鉆出后加工。
2. 由于本零件要求生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，毛坯鑄造方法選用金屬型鑄造（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P4表1.2-1），鑄造的毛坯尺寸公差等級(jí)為8級(jí)（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P6表1.2-5），選擇錯(cuò)型值為0.7（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P6表1.2-4）。
2.2.2毛坯余量確定
對于批量生產(chǎn)的鑄件加工余量（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P7表1.2-7），初步將本零件的加工余量定為5mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.8.
2.2.3毛坯－零件合圖草圖
2.3機(jī)加工工藝路線確定
2.3.1加工方法分析確定
該零件是法蘭盤，中批量生產(chǎn)。由于此零件較為簡單，但精度要求較高，為保證加工精度和表面粗糙度的要求，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，由于該法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，根據(jù)具體需要初步確定的加工方法有車、銑、磨、鏜、鉆等。
2.3.2加工順序的安排
本著先粗后精、先主后次、基準(zhǔn)先行、先面后孔的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，先以外圓φ80為粗基準(zhǔn)粗車φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面、長度方向?yàn)?0的右端面和φ120的外圓，調(diào)頭裝夾以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)粗車φ80的外圓、長度方向?yàn)?0的左端面和長度方向?yàn)?5的左端面，再以粗車后的外圓φ80為精基準(zhǔn)半精車φ52的外圓、和φ120的外圓粗鏜，半精鏜φ36的內(nèi)孔，以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)粗鏜φ62.4、φ62、φ65、及4X0.5的槽、φ58的內(nèi)孔，繼續(xù)半精鏜φ65、φ62、及4X0.5的槽，車出M64X1.5的螺紋，以外圓φ80為基準(zhǔn)粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面，以φ36的內(nèi)孔、φ62.4內(nèi)孔和長度為60的右端面及34.5的平面定位鉆3-φ11和3-φ16.5的孔，然后擴(kuò)3-φ16.5的孔，然后在繼續(xù)鉆出φ18和φ4的孔，磨φ80的外圓和長度為60和15的左端面，磨φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角，以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)精鏜φ62的孔，，以φ80的外圓為基準(zhǔn)精鏜φ36的內(nèi)孔，然后用浮動(dòng)鏜刀塊精鏜φ36的內(nèi)孔并加工出6X6的半圓槽。
2.3.3定位基準(zhǔn)選擇
先以φ80為基準(zhǔn)加工φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面和
φ120的外圓，再以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)加工左端部分，再以外圓定位加工內(nèi)孔和螺紋，以φ36的內(nèi)孔、6X6的半圓槽和長度為60的右端面定位鉆孔、擴(kuò)孔。
2.3.4加工階段的劃分說明
加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。
2.4工序尺寸及其公差確定
φ52
工藝路線
基本尺寸
工序余量
工序精度
工序尺寸
鑄
φ57
1.8
φ571.8
粗車
φ54.2
2.8
0.046
φ54.7
半精車
φ52.4
1.8
0.019
φ52.9
磨削
φ52
0.4
0.019
φ52
φ80
工藝路線
基本尺寸
工序余量
工序精度
工序尺寸
鑄
φ85
1.8
φ851.8
粗車
φ80.4
4.6
0.22
φ80.4
磨削
φ80
0.4
0.19
φ80
φ120
工藝路線
基本尺寸
工序余量
工序精度
工序尺寸
鑄
φ125
1.8
φ1251.8
粗車
φ121.5
3.5
1
φ121.5
半精車
φ120
1.5
2
120
φ62
工藝路線
基本尺寸
工序余量
工序精度
工序尺寸
鑄
φ57
1.8
φ571.8
粗鏜
φ60
3
0.19
φ60
半精鏜
φ61.5
1.5
0.074
φ61.5
精鏜
φ62
0.5
0.03
φ62
φ65
工藝路線
工序余量
工序尺寸
鑄
φ57
粗鏜
7
φ64
半精鏜
1
φ65
φ62.4
工藝路線
工序余量
工序尺寸
鑄
φ57
粗鏜
5.4
φ62.4
φ36
工藝路線
基本尺寸
工序余量
工序精度
工序尺寸
鑄
φ31
1.8
φ311.8
粗鏜
φ33.1
2.1
0.16
φ33.1
半精鏜
φ34.6
1.5
0.1
φ34.6
精鏜
φ35.6
1
0.039
φ35.6
浮動(dòng)鏜刀塊精鏜
φ36
0.4
0.02
φ36
15
工藝路線
工序余量
工序尺寸
鑄
20
粗車
4.5
15.5
] 磨削
0.5
15
60
工藝路線
工序余量
工序尺寸
鑄
65
粗車
4.6
60.4
磨削
0.4
60
φ11
工藝路線
工序余量
工序尺寸
鉆
11
φ11
φ16.5
工藝路線
工序余量
工序尺寸
鉆
11
φ11
擴(kuò)
5.5
φ16.5
φ18
工藝路線
工序余量
工序尺寸
鉆
18
φ18
φ4
工藝路線
工序余量
工序尺寸
鉆
4
φ4
2.5設(shè)備及其工藝裝備確定
所用的設(shè)備有：CA6140、立式銑床、搖臂鉆床、清洗機(jī)、檢驗(yàn)臺(tái)、外圓磨床。
夾具有：三爪卡盤、虎鉗、鉆直孔專用夾具、鉆斜孔專用夾具、磨床專用夾具。
刀具有：90度車刀、車用鏜刀、銑刀、φ11、φ4、φ18、φ16.5鉆頭、砂輪、切斷刀。
量具有：千分尺、游標(biāo)卡尺、專用卡規(guī)、專用通規(guī)、止規(guī)。
2.6切削用量及工時(shí)定額確定
（1） 粗車φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面、長度為60的右端面、
φ120時(shí)：（T1=T輔 T2=T機(jī) T3=T工 T4=T休）（車刀刀桿尺寸BXH取20X30）
切削用量：ap=10.85
由表5.3-1得：f=0.9mm/r
由表5.3-20查得 v=46m/min
則n=318x46/57=256.63=257r/mm
工時(shí)定額：由表3.3-1得：裝夾工件時(shí)間為0.08min
由表3.3-2得：松開卸下工件時(shí)間為0.06min，
由表3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為：
（0.02+0.03）X18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min
由表3.3-4得：測量工件時(shí)間為：0.1+0.15+0.08+0.1=0.43min
T1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min
由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時(shí)間分別為：T3=56min、T4=15min
T基=Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min
則T總=T1+T2+T3+T4+T基=73.84min
（2）粗車φ80的外圓、長度方向?yàn)?0的左端面和長度方向?yàn)?5的左端面：
切削用量：（車刀刀桿尺寸BXH取25X25）ap=4.6 ，由表5.3-1得f=0.8，由表5.3-20查得v=53m/min，則n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min
工時(shí)定額：
由表3.3-1得：裝夾工件時(shí)間為0.08min
由表3.3-2得：松開卸下工件時(shí)間為0.06min，
由表3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為：
0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+（0.03+0.02+0.03+0.02）X9=1.16min
由表3.3-4得：測量工件時(shí)間為：0.1+0.09+0.08=0.27min
T1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min
由表5.4-1得機(jī)動(dòng)時(shí)間為：T2=（0.04+0.03）X3=0.21min
由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時(shí)間分別為：T3=56min、T4=15min
T基=Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16min
則T總=T1+T2+T基+T3+T4=75.94
（3）半精車φ52的外圓和φ120的外圓、粗鏜φ36的內(nèi)孔、半精鏜φ36的內(nèi)孔：
切削用量：（刀尖圓弧半徑取0.5）ap=3
由表5.3-2得：f=0.15mm/r
由表5.3-20得：v=100m/min
則n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min
工時(shí)定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15min
T基=135x5/578x0.15x3=2.29min
T總1=T1+T2+T3+T4+T基=74.79min
粗鏜φ36的內(nèi)孔：
切削用量：
ap=2.1
由表5.3-3得f=0.3mm/r
由表5.3-20得v=110m/min
則n=318v/d=318x110/31=1129r/min
工時(shí)定額：（同上）T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 min
T基=lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7min
T總2=76.64min
半精鏜φ36的內(nèi)孔：
切削用量：ap=1.5
由表5.3-3得f=0.15mm/r
由表5.3-20 得v=115m/min
則n=318v/d=318x115/33=1108r/min
工時(shí)定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 min
T基=lz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=1min
T總3=76.47min則T總=227.9min
(4) 粗鏜φ62.4、φ62、φ65、及4X0.5的槽、φ58的內(nèi)孔、半精鏜φ65、φ62及4X0.5的槽、車出M64X1.5的螺紋時(shí)：
切削用量： ap=7
由表5.3-3得f=0.5mm/r
由表5.3-20得v=67m/min
則n=318v/d=318x67/57=374r/min
工時(shí)定額：（同上）T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min
T基=lz/nfap=145x5/374x0.5x7=0.55min
T總1=T1+T2+T3+T4+T基=78.35min
半精鏜φ65、φ62及4X0.5的槽時(shí)：
切削用量：ap=1.5
由表5.3-3得f=0.15mm/r
由表5.3-20得v=115m/min
則n=318v/d=318x115/62=590r/min
工時(shí)定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15min
T基=100x5/590x0.15x1.5=3.77min
T總2=80.27min
車出M64X1.5的螺紋：
切削用量：ap=1.6 由表5.3-1得f=1.2mm/r 由表5.3-20得v=70m/min
則n=318v/d=318x70/62=359r/min
工時(shí)定額：
T1=0.74min T2=0.07min T3=56min T4=15min
T基= lz/nfap=50X5/359X1.2X1.6=0.36 min
T總3=71.83min 則T總=230.45min
(5) 粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面：
切削用量：ap=2.5 由表6.3-2得f=0.25mm/r 由表6.3-21得v=120m/min
則n=318v/d=318x120/112=341r/min
工時(shí)定額：由表6.4-1得T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120X0.25=2.2 min
由表3.3-7得操作時(shí)間為0.5 min 由表3.3-8得測量工件時(shí)間為0.24min
T1=1.98min T3=51min T4=15min
T基=lz/nfap=300X5/341X0.25X2.5=7.04min
T總=75.02min
(6) 鉆3-φ11的孔：
切削用量：ap=15 由表7.3-1得f=0.6mm/r 由表7.3-11得 v=12m/min
n=318v/d=318x12/11=347r/min
工時(shí)定額：
T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12 min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)
T基=15X11/347X0.6X15=0.05 min
由表3.3-9得裝夾工件的時(shí)間為0.17 min
由表3.3-10得松卸工件的時(shí)間為0.15 min
由表3.3-11得操作時(shí)間為0.4 min
由表3.3-12得測量工件的時(shí)間為0.04min
則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min
T總1=62.81min
擴(kuò)3-φ16.5的孔：
切削用量：ap=10 由表7.3-2得f=0.6mm/r 由表7.3-12得v=25.1m/min
則n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min
工時(shí)定額：由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min
【lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】
由表3.3-9得裝夾工件時(shí)間為0.17min 由表3.3-10的松卸工件時(shí)間為0.15min
由表3.3-11得操作機(jī)床時(shí)間為0.42 min 由表3.3-12得測量工件時(shí)間為0.05min
T1=0.79min T3=47min T4=15min T基=10x16.5/484x0.6x10=0.06min
T總2=62.89 min T總=125.7 min
（7）鉆出φ18和φ4的孔
切削用量：ap=11 由表7.3-1得f=0.8mm/r 由表7.3-11得 v=13m/min
n=318v/d=318x13/18=230r/min
工時(shí)定額：
鉆φ18深2的孔：
T2=Lw+Lf+Lt/fn=2+5.29+0/0.8X230=0.04 min (Lf=dm/2cotkr=18/2cot120=5.29)
T基=2X18/230X0.8X2=0.1 min
鉆φ4深11的孔：
T2=Lw+Lf+Lt/fn=11+1.18+0/0.8X230=0.07 min (Lf=dm/2cotkr=4/2cot120=1.18)
T基=11X4/230X0.8X11=0.02 min
由表3.3-9得裝夾工件的時(shí)間為0.17 min
由表3.3-10得松卸工件的時(shí)間為0.15 min
由表3.3-11得操作時(shí)間為0.4 min
由表3.3-12得測量工件的時(shí)間為0.04min
則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min
T總=62.99min
（8）磨φ80的外圓和長度為60和15的左端面：
切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min
則n =318v/d=318X22/80=88r/min
工時(shí)定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時(shí)間為0.05 min 0.03 min
由表3.3-15得操作時(shí)間為0.35min 由表3.3-16得測量工件時(shí)間為0.08min
T1=0.51min T3=60min T4=15min T基=108x0.4/88x0.4x0.4=3.09min
T總1=78.6min
磨φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角
切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min
則n =318v/d=318X22/52=135r/min
工時(shí)定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時(shí)間為0.05 min 0.03 min
由表3.3-15得操作時(shí)間為0.35min 由表3.3-16得測量工件時(shí)間為0.21min
T1=0.64min T3=60min T4=15min T基=103x0.4/135x0.4x0.4=1.91min
T總2=77.55min T總=156.15min
(9) 精鏜φ62的孔：
切削用量：ap=0.5
由表5.3-3得f=0.15mm/r
由表5.3-20得v=115m/min
則n=318v/d=318x115/62=590r/min
工時(shí)定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15min
T基=70x5/590x0.15x0.5=7.9min
T總=84.4min
(10) 精鏜φ36的內(nèi)孔：
切削用量：ap=1
由表5.3-3得f=0.15mm/r
由表5.3-20 得v=123m/min
則n=318v/d=318x123/36=1087r/min
工時(shí)定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 min
T基=lz/nfap=50x5/1087x0.15x1=1.53min
T總=77min
(11) 用浮動(dòng)鏜刀塊精鏜φ36的內(nèi)孔切出6X6的半圓槽：
切削用量：ap=0.4
由表5.3-3得f=0.15mm/r
由表5.3-20 得v=140m/min
則n=318v/d=318x140/36=1237r/min
工時(shí)定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 min
T基=lz/nfap=50x5/1237x0.15x0.4=3.37min
T總=78.84min
總 結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書
專 業(yè)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
目 錄
1、 工藝設(shè)計(jì)說明書 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
2、 夾具設(shè)計(jì)說明書 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
3、 課程設(shè)計(jì)體會(huì) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
第一部分 工藝設(shè)計(jì)說明書
1. 零件圖工藝性分析
1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析
法蘭盤是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強(qiáng)度的一種零件。本法蘭盤是回轉(zhuǎn)面和平面的結(jié)合，內(nèi)部由階梯孔和螺紋孔組成，其要求有較高的耐磨性，較高的強(qiáng)度和回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
1.2零件技術(shù)條件分析
1）法蘭盤本身精度：
外圓φ80尺寸公差等級(jí)IT11，表面粗糙度Ra為1.6μm，φ52尺寸公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度Ra為1.6μm，φ120尺寸公差等級(jí)IT14，表面粗糙度Ra為3.2μm，內(nèi)孔φ62公差等級(jí)為IT7，φ36尺寸公差等級(jí)IT6，φ65表面粗糙度Ra為1.6μm，距離φ36為34.5的平面公差等級(jí)IT13。
2）位置精度，內(nèi)孔φ62相對于基準(zhǔn)面A、B的跳動(dòng)量要求為0.04。
3）加工此零件時(shí)，應(yīng)盡量統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，減少裝夾次數(shù)，這樣有利于保證零件的加
工精度。
1. 3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析
此法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)較為簡單，但零件精度要求高，零件選用材料HT150，該材料用于強(qiáng)度要求不高的一般鑄件，不用人工實(shí)效，有良好的減振性，鑄造性能好。對法蘭盤的基本要求是高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，因而安排法蘭盤加工過程應(yīng)考慮到這些特點(diǎn)。
本次設(shè)計(jì)的零件圖如下：
法 蘭 盤
2．機(jī)加工工藝路線確定
2.1加工方法分析確定
該零件是法蘭盤，中批量生產(chǎn)。由于此零件較為簡單，但精度要求較高，為保證加工精度和表面粗糙度的要求，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，由于該法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，根據(jù)具體需要初步確定的加工方法有車、銑、磨、鏜、鉆等。
2.2加工順序的安排
本著先粗后精、先主后次、基準(zhǔn)先行、先面后孔的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，先以外圓φ80為粗基準(zhǔn)粗車φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面、長度方向?yàn)?0的右端面和φ120的外圓，調(diào)頭裝夾以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)粗車φ80的外圓、長度方向?yàn)?0的左端面和長度方向?yàn)?5的左端面，再以粗車后的外圓φ80為精基準(zhǔn)半精車φ52的外圓、和φ120的外圓粗鏜，半精鏜φ36的內(nèi)孔，以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)粗鏜φ62.4、φ62、φ65、及4X0.5的槽、φ58的內(nèi)孔，繼續(xù)半精鏜φ65、φ62、及4X0.5的槽，車出M64X1.5的螺紋，以外圓φ80為基準(zhǔn)粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面，以φ36的內(nèi)孔、φ62.4內(nèi)孔和長度為60的右端面及34.5的平面定位鉆3-φ11和3-φ16.5的孔，然后擴(kuò)3-φ16.5的孔，然后在繼續(xù)鉆出φ18和φ4的孔，磨φ80的外圓和長度為60和15的左端面，磨φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角，以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)精鏜φ62的孔，，以φ80的外圓為基準(zhǔn)精鏜φ36的內(nèi)孔，然后用浮動(dòng)鏜刀塊精鏜φ36的內(nèi)孔并加工出6X6的半圓槽。
2.3定位基準(zhǔn)選擇
先以φ80為基準(zhǔn)加工φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面和
φ120的外圓，再以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)加工左端部分，再以外圓定位加工內(nèi)孔和螺紋，以φ36的內(nèi)孔、6X6的半圓槽和長度為60的右端面定位鉆孔、擴(kuò)孔。
2.4加工階段的劃分說明
加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。
2.5主要機(jī)加工工序簡圖
1、鑄 鑄造、清理
2、熱處理 正火
3、粗車φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面、長度為60的右端面、φ120 的外圓
4、粗車φ80的外圓、長度方向?yàn)?0的左端面和長度方向?yàn)?5的左端面
5、半精車φ52的外圓和φ120的外圓、粗鏜φ36的內(nèi)孔、半精鏜φ36的內(nèi)孔
6、粗鏜φ62.4、φ62、φ65、及4X0.5的槽、φ58的內(nèi)孔、半精鏜φ65、φ62及4X0.5的槽、車出M64X1.5的螺紋
7、粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面
8、鉆3-φ11的孔 、擴(kuò)3-φ16.5的孔
9、鉆出φ18和φ4的孔
10、熱處理：退火
11、去毛刺（在所有側(cè)面去除機(jī)械加工所留下的毛刺）
12、清洗吹凈
在乳化液中清洗法蘭盤，保證沒有鐵削、油污和其他贓物，清洗時(shí)間不少于3min，清洗的同時(shí)通入壓縮空氣以提高清洗效果，清洗后用壓縮空氣吹凈零件，并用擦布擦凈表面。
13、檢驗(yàn)
14、表面淬火
15、磨φ80的外圓和長度為60和15的左端面、磨φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角
16、精鏜φ62的孔
17、精鏜φ36的內(nèi)孔
18、用浮動(dòng)鏜刀塊精鏜φ36的內(nèi)孔并加工出6X6的半圓槽
19、去毛刺吹凈
20、檢驗(yàn)
3．第8號(hào)工序切削用量及工時(shí)定額確定
鉆3-φ11的孔：
切削用量：ap=15 由表7.3-1得f=0.6mm/r 由表7.3-11得 v=12m/min
n=318v/d=318x12/11=347r/min
工時(shí)定額：
T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12 min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)
T基=15X11/347X0.6X15=0.05 min
由表3.3-9得裝夾工件的時(shí)間為0.17 min
由表3.3-10得松卸工件的時(shí)間為0.15 min
由表3.3-11得操作時(shí)間為0.4 min
由表3.3-12得測量工件的時(shí)間為0.04min
則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min
T總1=62.81min
擴(kuò)3-φ16.5的孔：
切削用量：ap=10 由表7.3-2得f=0.6mm/r 由表7.3-12得v=25.1m/min
則n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min
工時(shí)定額：由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min
【lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】
由表3.3-9得裝夾工件時(shí)間為0.17min 由表3.3-10的松卸工件時(shí)間為0.15min
由表3.3-11得操作機(jī)床時(shí)間為0.42 min 由表3.3-12得測量工件時(shí)間為0.05min
T1=0.79min T3=47min T4=15min T基=10x16.5/484x0.6x10=0.06min
T總2=62.89 min T總=125.7 min
第二部分 第8號(hào)工序夾具設(shè)計(jì)說明書
1. 工序尺寸精度分析
由工序圖可知此工序的加工精度要求不高，具體加工要求如下：鉆φ18孔無其它技術(shù)要求，該工序在搖臂鉆床上加工，零件屬中批量生產(chǎn)。
2. 定位方案確定
根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件五個(gè)自由度，即x移動(dòng)、y移動(dòng)、x轉(zhuǎn)動(dòng)、y轉(zhuǎn)動(dòng)、z轉(zhuǎn)動(dòng)，但為了方便的控制刀具的走刀位置，還應(yīng)限制z移動(dòng)一個(gè)自由度，因而工件的六個(gè)自由度都被限制，由分析可知要使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。選以
φ36的內(nèi)孔和長度為60的右端面及長度為34.5的平面為定位基準(zhǔn)。（見工序圖）
3. 定位元件確定
1、選擇定位元件：
由于本工序的定位面是φ36的內(nèi)孔和長度為60的右端面及長度為34.5的平面，所以夾具上相應(yīng)的定位元件選為兩個(gè)平面和一個(gè)芯軸。（注：定位基準(zhǔn)選擇及受力分析見工序圖）
2、確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差：
由圖可知此工序的加工精度要求不高，由于其定位孔的尺寸為φ34.6，所以芯軸的尺寸為： 基本尺寸為φ34.6，公差為±0.05(如圖)
根據(jù)工件的實(shí)際情況，底板的長度選為134.5mm，寬度為134.5mm，高度為70.4mm。
4. 定位誤差分析計(jì)算
(1)分析計(jì)算孔的深度尺寸15.5的定位誤差：
用內(nèi)孔表面定位和平面定位，工件定位面是內(nèi)孔表面和平面，定位元件的定位工作面是芯軸表面和平面，定位基準(zhǔn)是內(nèi)孔中心線，當(dāng)工件內(nèi)孔直徑發(fā)生變化時(shí)其中心線和芯軸中心發(fā)生相對移動(dòng)。芯軸定位誤差計(jì)算如下：
△jb=0
△db=1/2（Dmax-dmin）=0.075
△dw=△db =0.075 由于孔的公差屬于自由公差，取13級(jí)公差，則△dw=0.075<1/3T,因此定位準(zhǔn)確。
（1） 分析計(jì)算平面定位誤差：
△jb=0
△db=0
△dw=0
5.設(shè)計(jì)鉆套，連接元件及夾具體，鉆模板：
由于此工件是中批量生產(chǎn)，故選用GB2264-80快換鉆套，選用固定式鉆模板。
根據(jù)鉆床T型槽的寬度，決定選用GB2206-80寬度B=14，公差帶為h6的A型兩個(gè)定位鍵來確定夾具在機(jī)床上的位置。
夾具選用灰鑄鐵的鑄造夾具體，其基本厚度選為20mm，并在夾具體底部兩端設(shè)計(jì)出供T型槽用螺栓緊固夾具用的U型槽耳座。
6.夾具總裝草圖
第三部分 課程設(shè)計(jì)體會(huì)
經(jīng)過此次課程設(shè)計(jì)，內(nèi)心感觸頗深，課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可以說既是對我們在校學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn)，又是一次綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的一次機(jī)會(huì)。
我在想我能在下面幾方面得到鍛煉：
（1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。
（2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
（3）學(xué)會(huì)使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。