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1 題目 法蘭盤(pán)加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì) 二 一九年三月 1 摘 要 機(jī)械制造工藝學(xué)等課程的設(shè)計(jì)內(nèi)容 包含了很多知識(shí)的內(nèi)容 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)谙率龇矫婵梢缘玫逗芏?方面的鍛煉 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中 可以能熟練的運(yùn)用一些繪制圖紙的軟件的能力 也可以回顧 大學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性的東西 把一些學(xué)的用到現(xiàn)在的加工工藝上 通過(guò)法蘭盤(pán)的 夾具設(shè)計(jì)工藝 可以進(jìn)一步提高了我對(duì)于繼續(xù)加工生產(chǎn)的了解 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力 有所增強(qiáng) 進(jìn)一步提高我們的計(jì)算設(shè)計(jì)制圖能力 學(xué)到更多現(xiàn)實(shí)中的東西 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 關(guān)鍵詞 工藝 夾具 機(jī)械制造 工藝路線 2 ABCTRACT The design content of the course of mechanical manufacturing technology includes a lot of knowledge After the production practice it is an important practical teaching link Its main purpose is to enable students not to learn the process theory and practical knowledge in the practical process fixture design to be applied comprehensively and then to deepen and develop improve students ability to analyze and solve practical problems in production lay a certain foundation for future graduation design and work Through this course design we can get a lot of training in the following aspects In the process of design we can skillfully use some drawing software ability we can also review the basic things of University study apply some knowledge to the current processing technology through the fixture design process of flange we can further improve my understanding of continuous processing and production enhance the ability of structural design and further improve our design Computing and designing drawing ability learn more real things In the design due to insufficient theoretical knowledge and practical experience inadequacies in the design please teachers criticize and correct Key words process fixture machinery manufacturing process route 3 目 錄 第一章 緒論 1 1 1 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展 1 1 2 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) 2 第二章 法蘭盤(pán)的工藝設(shè)計(jì) 4 2 1 零件的作用 4 2 2 零件的工藝分析 4 2 3 確定法蘭盤(pán)零件的生產(chǎn)類(lèi)型 5 2 4 確定零件毛坯的制造形式 6 2 5 擬定法蘭盤(pán)零件的機(jī)械加工工藝路線 6 2 5 1 定位基準(zhǔn)的選擇 6 2 5 2 法蘭盤(pán)加工粗基準(zhǔn)選擇 7 2 5 3 法蘭盤(pán)零件各表面加工順序的確定 8 2 5 4 法蘭盤(pán)加工工序的組合 9 2 6 確定加工余量 10 2 7 確定法蘭盤(pán)各工序所用機(jī)床及工藝裝備 11 第三章 確定法蘭盤(pán)的切削用量及工時(shí)定額 13 3 1 法蘭盤(pán)的切削用量計(jì)算 13 3 2 法蘭盤(pán)加工工時(shí)定額的計(jì)算 13 第四章 法蘭盤(pán)鉆孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 17 4 1 鉆床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 17 4 2 法蘭盤(pán)鉆床夾具定位誤差分析 18 4 3 確定法蘭盤(pán)夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 19 4 4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 20 總結(jié) 22 參考文獻(xiàn) 23 1 第一章 緒論 1 1 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展 目前的數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是形成了高速化和精密化的發(fā)展 還有的 一個(gè)特點(diǎn)就是現(xiàn)在的數(shù)控加工 技術(shù)上的完成的基本都是一些完整加工 即在 一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上 實(shí)現(xiàn)可以完全的完成加工零件的加工工藝內(nèi)容以及全部加工 工序內(nèi)容 現(xiàn)代加工工業(yè)隨著技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步 數(shù)控加工技術(shù)的編程在現(xiàn)階段的發(fā) 展也是有了迅速的提高 目前的數(shù)控加工編程都是采用自動(dòng)化的編程 借助外 來(lái)軟件完成 CAM 的編程 直接導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床就能完成相應(yīng)的加工路徑 在過(guò)去 的 50 年代的時(shí)候 MIT 開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了一種專(zhuān)門(mén)用于數(shù)控加工的編寫(xiě)方式 也就是 數(shù)控加工專(zhuān)用的 用來(lái)進(jìn)行程序編制的程序語(yǔ)言 被稱為 A P T 其全名叫 Automatically Programmed Tool 在這之后 APT 經(jīng)過(guò)了不斷的創(chuàng)新和改進(jìn)發(fā) 展 在后來(lái)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式 形成了諸如 APTII APTIII 立體切削用編程 用 APT 算法的有效改進(jìn) 在數(shù)控加工上增加多坐標(biāo)加工曲面編程加工程序 的功能 APTAC Advanced contouring 增加數(shù)控技術(shù)的切削數(shù)據(jù)庫(kù)和相應(yīng) 的管理系統(tǒng) 和 APT SS Sculptured Surface 增加數(shù)控雕塑以及數(shù)控曲面加 工編程程序的功能 實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)版的編程數(shù)控加工 數(shù)控加工中能夠采用 APT 語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行編制數(shù)控加工的程序是具有程序相對(duì) 應(yīng)的簡(jiǎn)練化的 實(shí)現(xiàn)了能夠依靠走刀控制 靈活加工等優(yōu)點(diǎn) 這樣的發(fā)展使得 數(shù)控加工編程 從面向機(jī)床加工指令的成都轉(zhuǎn)變成了更高一節(jié)的變化 從匯編 語(yǔ)言上升到數(shù)控加工的面向幾何元素加工 但是這樣的發(fā)展中 APT 在使用各種 仍有許多存在的不便之處和不好之處 比如可以采用語(yǔ)言定義 實(shí)現(xiàn)幾何形狀 的加工 但是在很大的成都上還是難以描述復(fù)雜形狀的幾何形狀數(shù)控加工 以 至于缺乏有些加工的幾何形狀直觀性問(wèn)題 缺少對(duì)復(fù)雜零件的形狀 加工刀具 的使用上以及運(yùn)動(dòng)軌跡 數(shù)控加工的直觀圖形上顯示以及刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡的驗(yàn) 證手段還不夠完善 在這樣的機(jī)械生產(chǎn)中 還是難以和繪制數(shù)據(jù) CAD 數(shù)據(jù)庫(kù)和 機(jī)床加工編程的 CAPP 系統(tǒng)形成有相對(duì)性的有效連接 不容易達(dá)到想要的高度 實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化 數(shù)控加工的集成化 再后來(lái)的發(fā)展中 針對(duì) APT 語(yǔ)言在使 用中的缺點(diǎn) 在過(guò)去的 1978 年末 法國(guó)一家有名的公司 就是 達(dá)索飛機(jī)公司 滿滿的開(kāi)始開(kāi)發(fā)集成于三維空間設(shè)計(jì) 加工路徑分析 實(shí)現(xiàn) NC 加工的先進(jìn)一體 2 化數(shù)控加工的系 1 統(tǒng) 被稱為 CATIA 經(jīng)過(guò)這樣的發(fā)展以后 后來(lái)很快就要有了更多的發(fā)展 和進(jìn)步 于是便出現(xiàn)了 EUCLID 和 UGII 以及 INTERGRAPH 還有 Master C A M 軟件化發(fā)展 Pro Engineering 及 NPU GNCP 等數(shù)控加工系統(tǒng)軟件 這些系統(tǒng)在 數(shù)控加工中都有效 可以解決了零件加工的幾何造型 零件的幾何形狀的直觀 的顯示 可以形成交互零件的設(shè)計(jì) 以及零件的修改和數(shù)控加工刀具刀路軌跡 的生成 實(shí)現(xiàn)了走刀過(guò)程的形象的仿真顯示 結(jié)果得到驗(yàn)證等問(wèn)題的解決 這 一的發(fā)展推動(dòng)了 CAD 制圖和 CAM 數(shù)控編程一起向一體化方向迅速的發(fā)展 知道 后來(lái) 到了 80 年代的時(shí)候 慢慢的在 CAD CAM 技術(shù)的發(fā)展上向一體化概念想成 的的基礎(chǔ)上 開(kāi)始逐步形成了數(shù)控加工的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)集成制造加工系統(tǒng) 也就 是 CIMS 還有就是并行工程 CE 概念的形成 目前為止 為了適應(yīng)數(shù)控 加工 CIMS 及數(shù)控加 CE 發(fā)展的需要 使得現(xiàn)有的數(shù)控加工編程 加工的使用系 統(tǒng)正向集成化發(fā)展 達(dá)到了自動(dòng)化設(shè)計(jì)的已不復(fù) 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展使得信息共享 可以相互學(xué)習(xí) 在智能化上將會(huì)更快的發(fā)展 使得數(shù)控加工的方向發(fā)展更加的 明確 1 2 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) 在數(shù)控加工發(fā)展至今的情況下總結(jié)的加工工藝具有以下加工特點(diǎn) 1 使用數(shù)控機(jī)床加工零件的精度較高 數(shù)控加工一般只需要進(jìn)行一次加 工就可以達(dá)到零件的加工要求 實(shí)現(xiàn)零件的加工部位的精度要求 在數(shù)控加工 上很大程度上可以不需分粗加工和精加工兩次進(jìn)行加工 2 現(xiàn)有的大部分加工 基本都是在依靠數(shù)控機(jī)床上 實(shí)現(xiàn)裝夾上完成法 蘭盤(pán)工件的一次性裝夾后 就可以完成法蘭盤(pán)零件的多個(gè)加工面或者法蘭盤(pán)加 工部位的全部加工 在比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和難度零件特殊的零件上 有時(shí)一裝夾 就可以全部的完成整個(gè)額工件的全部需要加工的內(nèi)容 3 現(xiàn)在的數(shù)控銑床以及數(shù)控加工設(shè)備 在設(shè)計(jì)的時(shí)候刀具庫(kù)的設(shè)計(jì)或刀 架的設(shè)計(jì)上都是同時(shí)裝有幾把刀具 甚至有很多更多的刀具來(lái)實(shí)現(xiàn)備用刀具 所以在數(shù)控價(jià)格機(jī)床上完成加工工件時(shí) 相應(yīng)的加工需要刀具的完整配置 刀 具的安裝和刀具的使用 可以實(shí)現(xiàn)不需要數(shù)控機(jī)床中斷加工的過(guò)程 這樣可以 更加精準(zhǔn)的使加工過(guò)程實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工而保證加工精度等級(jí)要求 4 更加先進(jìn)的設(shè)計(jì)中 可以根據(jù)數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí) 工件裝夾的特點(diǎn)和 加工需要刀具相應(yīng)的配置 實(shí)現(xiàn)刀具的使用特點(diǎn)完全的可以區(qū)別于現(xiàn)有的普通 2 機(jī)床 加工法蘭盤(pán)零件時(shí)的一般加工情情況 使得數(shù)控加工可以完成工件的各 部位加工面的加工 以及數(shù)控加工面的順序要求 這些加工的內(nèi)容 都可能與 一般的普通加工 機(jī)床上不同的零件的加工的順序會(huì)有很大不一樣 形成不同 的區(qū)別 此外還可以分析的是 根據(jù)數(shù)控機(jī)床加工時(shí)候的高速 加工的高效程度 加工后的零件的高精度 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的高自動(dòng)化水平等加工特點(diǎn) 體現(xiàn)了數(shù)控加 工的有點(diǎn) 法蘭盤(pán)的加工中特別之處 還具有以下數(shù)控的一些加工的不同的工 藝特點(diǎn) 1 法蘭盤(pán)數(shù)控加工的切削量用 在一定的成都上比普通機(jī)床切削用量會(huì)更 大 2 實(shí)現(xiàn)了加工中的工序相對(duì)與不同工序比較集中的特點(diǎn) 3 數(shù)控機(jī)床的加工可以較多地使用自動(dòng)化的自動(dòng)換刀方式 4 在數(shù)控加工中 首件加工零件需試切削來(lái)體現(xiàn)加工參數(shù)的正確性 5 數(shù)控加工的工藝內(nèi)容在加工中體現(xiàn)的更具體 更詳細(xì) 加工的工藝零件 要求更嚴(yán)密 加工的內(nèi)容更精確 3 第二章 法蘭盤(pán)的工藝設(shè)計(jì) 2 1 零件的作用 本次設(shè)計(jì)的機(jī)械制造工藝零件是法蘭盤(pán) 法蘭盤(pán)零件的作用就是起到定位 夾緊的作用 在機(jī)械行業(yè)里法蘭零件的種類(lèi)很多 其使用的用途也很廣 在減 速器和變速器中法蘭的一端可以起到的作用是支撐的用的 是阻止外面的灰塵 雜質(zhì)等進(jìn)入箱體內(nèi)造成使用上的影響 同時(shí)一般的法蘭也可用于固定軸承使用 很好的起到軸向定位的作用 本次設(shè)計(jì)的法蘭 是一個(gè)比較特殊的法蘭盤(pán) 其 內(nèi)部有 90 0 054 的中心孔 這個(gè)孔的公差是比較緊的 在使用和加工中可以 起到一定的定位軸的作用 外圓各個(gè)臺(tái)階都不一樣 這樣的法蘭盤(pán)的作用顯得 更加的明顯 可以起到多臺(tái)階的定位作用 雖然結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜 但是在加工 中需要保證內(nèi)孔的精度等級(jí)還是挺難的 2 2 零件的工藝分析 通過(guò)對(duì)零件圖的分析 由零件圖的結(jié)構(gòu)可以看出 該法蘭盤(pán)的整體結(jié)構(gòu)不 是很復(fù)雜 公差要求不多 加工表面大部分可以車(chē)削完成 表面的加工精度要 求也不是太大 但主要注意是臺(tái)階面上的孔的加工和孔位置關(guān)系的公差要求 還有斜孔的鉆銷(xiāo) 這些在加工上是比較難得地方 通過(guò)零件的結(jié)構(gòu)形式可以量該法蘭盤(pán)面分為四個(gè)主要的加工部分 詳細(xì)內(nèi) 容查看圖紙相應(yīng)尺寸要求 1 以法蘭盤(pán)內(nèi)孔為中心 這一組加工面庫(kù)把零件分為左端車(chē)削面和右端 車(chē)削面 右端的加工面主要包括臺(tái)階的加工 以及端面的車(chē)銷(xiāo)加工 右端端面 圖 2 1 法蘭盤(pán)零件圖 4 147 臺(tái)階 207 臺(tái)階 248 臺(tái)階以及相關(guān)的倒角倒圓部分 2 以內(nèi)孔圓為中心 左端的一組加工面 這組車(chē)削加工面 包括 左端面的車(chē)削加工 320 外圓的車(chē)削 101 內(nèi) 臺(tái)階的車(chē)削 209 及其倒角 3 以 287 0 05 為加工的定位的 3 個(gè) 20 公差孔的加工 這組孔的 加工難度較高 形位公差及定位基準(zhǔn)難度大 容易使得鉆銷(xiāo)位置達(dá)不到精度要 求 4 左端面上 12 孔的加工 這組孔的加工包括 3 12 直孔的加工 這組孔的加工難度不是太大 也 中心打孔和 12 公差孔作為加工基準(zhǔn) 直接鉆銷(xiāo)就能完成價(jià)格 比較難加工 的是斜孔 3 12 的加工 在裝夾上要求比較高 不容易保證加工精度的要求 5 外圓 190 臺(tái)階上的 3 17 5 的鉆銷(xiāo)加工 在保證前面工序加工沒(méi) 有問(wèn)題的情況下 這組孔的加工對(duì)于鉗工鉆孔來(lái)說(shuō)難度不是太大 以上法蘭盤(pán)各表面的加工以及主要加工的技術(shù)要求如下 1 90 0 054 內(nèi)孔 其表面粗糙度為圖紙喲求的是 Ra 3 2 左端面 圖紙技術(shù)要求標(biāo)注表面粗糙度為 Ra 3 2 2 公差孔 3 20mm 的 Ra 6 3 要求均布加工 倒角為 1 45 3 12 表面粗糙度為 Ra 25 鍛件在鍛造后 需要進(jìn)行人工時(shí)效處理 調(diào)質(zhì) HRC30 45 其坯重為 2 5kg 通過(guò)以上對(duì)法蘭盤(pán)的加工分析可知 五組加工表面 在加工的時(shí)候可以選 擇其中一組 這組表面可以作為粗基準(zhǔn)進(jìn)行法蘭盤(pán)的加工 然后再以法蘭盤(pán)的 加工過(guò)的表面 作為精基準(zhǔn)再加工法蘭盤(pán)其他各組表面 2 3 確定法蘭盤(pán)零件的生產(chǎn)類(lèi)型 法蘭盤(pán)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 N Q n 1 a 1 b 件 年 其中 法蘭盤(pán)產(chǎn)品年產(chǎn)量 Q 為臺(tái) 年 每臺(tái)法蘭盤(pán)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為 n 件 臺(tái) 法蘭盤(pán)零件備品率為 a 法蘭盤(pán)零件廢品率為 b 從加工公寓的初始 資料和設(shè)計(jì)的夾具計(jì)算結(jié)果可知 該法蘭盤(pán)零件為大批生產(chǎn) 生產(chǎn)綱領(lǐng) 50000 件 年 法蘭盤(pán)備品率為 2 5 法蘭盤(pán)廢品率為 0 4 因 此法蘭盤(pán)年產(chǎn)量 5 Q 法蘭盤(pán)生產(chǎn)綱領(lǐng) 法蘭盤(pán)每臺(tái)件數(shù) 1 法蘭盤(pán)備品率 1 法蘭盤(pán)廢 品率 Q 50000 x1x 1 0 025 x 1 0 004 Q 51460 日產(chǎn)量 Q 260 200 件 日產(chǎn)量 一天 2 班 日產(chǎn)量 Days 100 件 天 查閱相關(guān)的生產(chǎn)工藝手冊(cè) 法蘭盤(pán)輕型 100kg 以內(nèi)的零件 零件的生產(chǎn) 特性 中批 500 5000 大批 5000 50000 在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮到保證法蘭盤(pán)產(chǎn)品的加工能夠按時(shí)定量的完成 法 蘭盤(pán)生產(chǎn)該零件的的每一道工序的單件生產(chǎn)的法蘭盤(pán)核算時(shí)間必須小于法蘭盤(pán) 制造生產(chǎn)的節(jié)拍 若法蘭盤(pán)加工大于生產(chǎn)節(jié)拍 就會(huì)造成完不成年產(chǎn)量 2 4 確定零件毛坯的制造形式 零件為 45 鍛鐵 當(dāng)法蘭盤(pán)在工作時(shí) 法蘭盤(pán)要經(jīng)常實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn) 法蘭盤(pán)與 其他零件的接觸表面之間經(jīng)常受摩擦作用 所以法蘭盤(pán)零件在裝配中的工作過(guò) 程中 所能受到交變載荷以及受到的沖擊載荷力的作用 所有對(duì)法蘭盤(pán)的要求 有較高的材質(zhì)強(qiáng)度要求 因此本次設(shè)計(jì)的法蘭盤(pán)零件應(yīng)該選擇鍛件作為零件毛 坯 由于法蘭盤(pán)零件的輪廓尺寸加工的不大 但是法蘭盤(pán)的生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到大批 生產(chǎn)水平 可以采用鍛造批量成型 這樣就可以很有效的提高了法蘭盤(pán)加工對(duì) 于時(shí)間刪改的生產(chǎn)率 其法蘭盤(pán)的主要技術(shù)要求需要達(dá)到以下幾點(diǎn) 1 法蘭盤(pán)鍛件必須進(jìn)行水韌處理 2 法蘭盤(pán)鍛件未注圖紙要求圓角 R3 未標(biāo)注的倒角 C3 3 法蘭盤(pán)鍛件在鍛造過(guò)程中圖紙技術(shù)要求不許有表面裂紋 內(nèi)部氣孔 材質(zhì)疏松等鍛造缺陷 4 法蘭盤(pán)零件的加工表面加工精度 滿足零件圖紙技術(shù)的尺寸要求 注 重法蘭盤(pán)零件圖紙的公差 以及相對(duì)應(yīng)的圖示技術(shù)要求位置度的標(biāo)注情況 加 工滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的檢驗(yàn)技術(shù)要求 2 5 擬定法蘭盤(pán)零件的機(jī)械加工工藝路線 2 5 1 定位基準(zhǔn)的選擇 法蘭盤(pán)再加加工的時(shí)侯定位基準(zhǔn)的選擇 法蘭盤(pán)零件的機(jī)械加工路線的設(shè) 6 計(jì)的夾具設(shè)計(jì)的一個(gè)比較重要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 需要確定法蘭盤(pán)加工方案中 首先要 做的一個(gè)考量性的技術(shù)要求 主要包括法蘭盤(pán)加工基面的選擇是否正確 是否 合理 加工路線的選擇將直接影響法蘭盤(pán)工件的加工技工質(zhì)量和加工生產(chǎn)率是 否達(dá)到要求 在法蘭盤(pán)的加工中選擇加工定位基準(zhǔn)的時(shí)候 我們需要提前同時(shí) 考慮一下三個(gè)問(wèn)題 1 以法蘭盤(pán)加工的哪一個(gè)基面也就是表面來(lái)作為法蘭盤(pán)加工時(shí)的精基面 也就是統(tǒng)一基準(zhǔn)面的選擇 這樣才能保證法蘭盤(pán)加工時(shí)精度保證 使法蘭盤(pán)的 整個(gè)機(jī)械加工工藝 加工過(guò)程順利成功地進(jìn)行 2 為加工法蘭盤(pán)上述精基面以及相應(yīng)的統(tǒng)一基準(zhǔn)面 應(yīng)該考慮法蘭 盤(pán)的加工采用哪一個(gè)基準(zhǔn)表面來(lái)作為加工的精基面 3 是否法蘭盤(pán)有個(gè)別的工序?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)特殊的加工要求而設(shè)置 這樣的加 工就需要采用法蘭盤(pán)統(tǒng)一的基準(zhǔn)意外 還需要以外的精基面作為輔助加工基準(zhǔn) 另外在法蘭盤(pán)的加工時(shí)候 我們還應(yīng)從法蘭盤(pán)粗精基準(zhǔn) 選擇的基本準(zhǔn)則 或原則為考慮的出發(fā)點(diǎn) a 法蘭盤(pán) 基準(zhǔn)重合 的加工基準(zhǔn)面原則 應(yīng)盡量選擇法蘭盤(pán)被加工 的表面 來(lái)作為設(shè)計(jì)加工基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)面或是精基準(zhǔn) b 法蘭盤(pán) 基準(zhǔn)統(tǒng)一 加工基準(zhǔn)原則 可以選擇多個(gè)表面 來(lái)作為加 工基準(zhǔn) 在剩下的所有機(jī)構(gòu)中都能使用改基準(zhǔn)作為表面來(lái)作為整個(gè)零件的加工 基準(zhǔn) c 法蘭盤(pán) 互為基準(zhǔn) 加工基準(zhǔn)原則 當(dāng)法蘭盤(pán)兩個(gè)表面圖紙要求相 互位置精度 自身尺寸要求 自身的形狀精度 這些都相對(duì)要求很高的時(shí)候 就實(shí)現(xiàn)以上的可互為基準(zhǔn)原則 實(shí)現(xiàn)零件的多個(gè)基準(zhǔn)反復(fù)進(jìn)行每個(gè)工序的加工 d 法蘭盤(pán)加工的 自為基準(zhǔn) 加工面原則 在法蘭盤(pán)的光整加工面或 某些法蘭盤(pán)精加工的工序中 要求使用余量小且表面精度要求均勻的加工面 在設(shè)計(jì)加工工藝的時(shí)候應(yīng)盡量選擇 加工表面自身的精度要求作為自身的加工 基準(zhǔn) 2 5 2 法蘭盤(pán)加工粗基準(zhǔn)選擇 a 如果加工必須保證法蘭盤(pán)工件某一個(gè)或多個(gè)重要表面的加工余量能 7 否均勻 應(yīng)選擇這個(gè)加工的表面來(lái)作為法蘭盤(pán)加工的粗基準(zhǔn) b 應(yīng)選擇法蘭盤(pán)加工余量最小的加工表面來(lái)作為法蘭盤(pán)粗基準(zhǔn) c 應(yīng)盡量選擇法蘭盤(pán)與法蘭盤(pán)加工表面 法蘭盤(pán)圖紙位置精度要求對(duì) 于零件的加工來(lái)說(shuō)是很高的 而沒(méi)有要求加工 非加工面也可以適當(dāng)?shù)淖鳛榉?蘭盤(pán)粗基準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位 d 選作法蘭盤(pán)粗基準(zhǔn)的表面的時(shí)候 應(yīng)盡可能選擇法蘭盤(pán)的平整光潔 的面 而且面的選擇不能有飛邊 法蘭盤(pán)澆冒口及法蘭盤(pán)其他缺陷 以保證法 蘭盤(pán)定位準(zhǔn)確選擇的可靠性 e 法蘭盤(pán)在加工的時(shí)候粗基準(zhǔn)的選擇一般只使用一次作為粗基準(zhǔn) 一 次后不再重復(fù)該粗基準(zhǔn)來(lái)繼續(xù)使用加工 法蘭盤(pán)加工的精基面的選擇 根據(jù)法蘭盤(pán)精基面的選擇加工原則 選 擇法蘭盤(pán)精基面時(shí)候 首先應(yīng)考慮法蘭盤(pán)基準(zhǔn)能否重合問(wèn)題 即在加工基準(zhǔn)可 能的情況下選擇 應(yīng)盡量選擇法蘭盤(pán)螺紋孔和法蘭盤(pán)端面作為法蘭盤(pán)精基準(zhǔn) 但是法蘭盤(pán)沒(méi)有螺紋孔 只能選擇外圓面或者孔面來(lái)作為精基準(zhǔn)面 根據(jù)該法 蘭盤(pán)工件的加工特點(diǎn)和法蘭盤(pán)加工要求 圖紙尺寸要求 對(duì)其進(jìn)行分析 選擇 內(nèi)孔和端面作為法蘭盤(pán)精基面 因?yàn)閮?nèi)孔是帶公差的高精度面 可以作為精基 準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行加工 這樣才能實(shí)現(xiàn)法蘭盤(pán)外臺(tái)階同軸度要求以及相對(duì)應(yīng)的位置的加 工要求 對(duì)于 3 20 在加工的時(shí)候有相互的位置公差要求 在加工工藝設(shè)計(jì)的 時(shí)候加工三個(gè)孔時(shí)應(yīng)以內(nèi)孔和右端面為法蘭盤(pán)精基準(zhǔn) 其余每個(gè)孔應(yīng)以內(nèi)孔面 和已加工出的孔作為法蘭盤(pán)精基準(zhǔn) 實(shí)現(xiàn)法蘭盤(pán)周向定位原則 法蘭盤(pán)粗基面的選擇 為了法蘭盤(pán)加工出上述符合要求的精基面 很 顯然 應(yīng)以外圓和一個(gè)端面作為法蘭盤(pán)粗基面 車(chē)削加工內(nèi)孔 完成內(nèi)孔的加 工才能用內(nèi)孔來(lái)作為精基準(zhǔn)繼續(xù)加工其它加工面 法蘭盤(pán)零件各加工的表面和 加工方法以及加工工藝方案的設(shè)計(jì)選擇 首先要保證法蘭盤(pán)加工表面 加工精 度以及相應(yīng)的表面粗糙度加工的要求 另外還需考慮法蘭盤(pán)生產(chǎn)率和法蘭盤(pán)經(jīng) 濟(jì)方面的加工要求 在選擇時(shí) 應(yīng)根據(jù)法蘭盤(pán)各種加工方法的加工的特點(diǎn)及法 蘭盤(pán)經(jīng)濟(jì)加工精度和法蘭盤(pán)表面粗糙度 結(jié)合法蘭盤(pán)零件的特點(diǎn)和法蘭盤(pán)技術(shù) 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求 慎重考慮加工基準(zhǔn)面的決定 法蘭盤(pán)各表面的加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容 以及加工方法選擇如下一個(gè)設(shè) 計(jì)的加工工藝 8 外圓面 320 粗車(chē) 精車(chē) 各外圓臺(tái)階表面 粗車(chē) 精車(chē) 左右端面的加工 粗車(chē) 精車(chē) 內(nèi)孔面的加工 粗車(chē) 精車(chē) 3 12 直孔 3 12 斜孔 3 17 5 孔的加工 鉆孔 鉸孔等 即可完成加工 2 5 3 法蘭盤(pán)零件各表面加工順序的確定 1 法蘭盤(pán)半精加工階段 法蘭盤(pán)精車(chē)后為主要法蘭盤(pán)精基準(zhǔn) 法蘭盤(pán)精 車(chē) 法蘭盤(pán)外圓 法蘭盤(pán)端面 對(duì)于法蘭盤(pán)精度要求很高 法蘭盤(pán)表面粗糙度 參數(shù)值要求很小 及 以上 的零件 還需要專(zhuān)門(mén)考慮法蘭盤(pán)精度和減小6IT0 2Ram 法蘭盤(pán)表面粗糙度為主 一般不用糾正法蘭盤(pán)形狀精度和法蘭盤(pán)位置精度 a 法蘭盤(pán)機(jī)械加工順序的設(shè)計(jì)安排 根據(jù)法蘭盤(pán)機(jī)械加工順序安排時(shí)需 要考慮和應(yīng)遵循加工的原則 考慮到法蘭盤(pán)工件的具體加工的工藝特點(diǎn) 先安 排車(chē)削加工外圓 車(chē)削法蘭盤(pán)的端面 實(shí)現(xiàn)法蘭盤(pán)內(nèi)孔面的加工 須以法蘭盤(pán) 的精加工內(nèi)孔作為主要加工的精基準(zhǔn) 精車(chē)內(nèi)孔必須要達(dá)到圖紙的設(shè)計(jì)要求 否則會(huì)對(duì)后續(xù)的工序造成一定的誤差 精車(chē)法蘭盤(pán)外圓 法蘭盤(pán)端面 然后加 工出法蘭盤(pán)一個(gè)孔 最后加工出其它的多個(gè)孔 b 法蘭要盤(pán)熱處理 熱處理工序的安排 由于法蘭盤(pán)選擇使用毛坯為鍛件 法蘭盤(pán)調(diào)質(zhì)處理 以獲得法蘭盤(pán)均勻而且本身細(xì)致的回火索氏體 這樣可以提 高法蘭盤(pán)零件的綜合力學(xué)和加工性能 c 法蘭盤(pán)加工的輔助工序安排 檢驗(yàn)法蘭盤(pán)加工的工序 在法蘭盤(pán)熱處理 工序后 安排法蘭盤(pán)中間檢驗(yàn)半成品的的工序 最后安排法蘭盤(pán)終結(jié)檢驗(yàn)成品 的工序 在法蘭盤(pán)終檢前應(yīng)安排鉗工清洗去毛刺等工序 最后將法蘭盤(pán)成品零 件油封 再入庫(kù) 2 5 4 法蘭盤(pán)加工工序的組合 在確定法蘭盤(pán)加工順序后 根據(jù)法蘭盤(pán)工件的生產(chǎn)規(guī)模 以及法蘭盤(pán)工件 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)法蘭盤(pán)技術(shù)圖紙條件 為了盡可能地減少法蘭盤(pán)工件的加工安裝次 數(shù) 在法蘭盤(pán)一次安裝中 可以選擇加工多個(gè)加工的表面 以便于保證法蘭盤(pán) 高的表面和圖紙要求的技術(shù)相互位置精度要求 考慮法蘭盤(pán)使用通用機(jī)床 同 9 時(shí)配以加工的專(zhuān)用夾具等 并采用法蘭盤(pán)工序集中加工的原則來(lái)實(shí)現(xiàn)完成法蘭 盤(pán)的組合工序 法蘭盤(pán)工序集中和法蘭盤(pán)分散各有加工的特點(diǎn) 應(yīng)根據(jù)法蘭盤(pán)零件的生產(chǎn) 綱領(lǐng) 法蘭盤(pán)圖紙技術(shù)要求 法蘭盤(pán)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件和法蘭盤(pán)產(chǎn)品的發(fā)展情況 這些綜合來(lái)考慮加工要求 一般加工的情況下 法蘭盤(pán)單件小批生產(chǎn) 適于采 用法蘭盤(pán)工序集中的加工原則 而法蘭盤(pán)大批量生產(chǎn)則可以選擇集中 也可以 加工工序的分散 由于法蘭盤(pán)采用數(shù)控機(jī)床 或是加工中心等加工 屬于柔性 制造加工的系統(tǒng) 今后發(fā)展趨向 可以采用法蘭盤(pán)工序集中且相對(duì)的柔性較高 加工的原則來(lái)組織法蘭盤(pán)生產(chǎn) 法蘭盤(pán)零件由于是大批生產(chǎn)零件 又考慮到法 蘭盤(pán)零件設(shè)計(jì)以及加工的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 可以選用加工的通用機(jī)床 同時(shí)配以相關(guān) 工序的夾具 這樣得到法蘭盤(pán)零件的工藝路線如下 10 料 鍛造 20 車(chē) 三爪卡盤(pán)裝夾毛坯左端面 車(chē)右端面 帶光即可 30 粗車(chē) 三爪卡盤(pán)裝夾毛坯左端面 粗車(chē)法蘭盤(pán)外圓至 320 2mm 車(chē) 至深度 151mm 保留法蘭盤(pán)半精車(chē)余量 0 2mm 粗車(chē)法蘭盤(pán)臺(tái)階內(nèi)圓 248 至 248 2mm 保留法蘭盤(pán)臺(tái)階內(nèi)孔 半精車(chē)余量 0 2mm 粗車(chē) R21 至尺寸 R20 5mm 粗車(chē) 190 至 190 2mm 保留半精車(chē)余量 0 2mm 保證深度尺 寸要求 粗車(chē)倒角 175mm 及 R14 40 半精 車(chē) 半精車(chē)外圓至圖紙尺寸要求 320mm 深度尺寸 150mm 半精車(chē)臺(tái)階 248 至圖紙尺寸要求 深度尺寸保證 9mm 半精車(chē) R21 至圖紙尺寸要求 半精車(chē) 190 至圖紙尺寸要求 保證圖紙深度尺寸 67mm 半精車(chē) 175mm 及 R14 至圖紙尺寸要求 保證深度尺寸 7mm 和 14mm 要求 銳邊倒鈍 去除毛刺 50 粗車(chē) 更換裝夾 粗車(chē)端面左端面至尺寸 150 2mm 粗車(chē) 209 至圖紙尺寸要求 車(chē)內(nèi)孔 101 至圖紙尺寸要求 粗車(chē)法蘭盤(pán)內(nèi)孔 90 0 054 至尺寸 89 8mm 保留法蘭盤(pán) 0 2mm 半精車(chē)余量 60 半精 車(chē) 半精車(chē)端面至圖紙尺寸要求 150mm 保證表面精度 6 3 半精車(chē)內(nèi)孔 90 0 054 至尺寸 89 9mm 保留 0 1mm 精車(chē)余 量 70 精車(chē) 精車(chē) 90 0 054 至尺寸要求 保證表面精度要求 3 2 10 80 鉆 擴(kuò) 鉸 鉆孔 3 20 至尺寸 3 19 5mm 保留擴(kuò)孔 0 5mm 余量 擴(kuò)孔 3 20 只尺寸 3 19 9mm 保留 0 1mm 鉸孔余量 鉸孔 3 20EQS 至圖紙尺寸要求 保證公差要求 表面精度 6 3 保證位置公差要求 287 0 05mm 90 鉆鉸 孔 鉆孔 3 12 至尺寸 3 11 9mm 保留 0 1mm 鉸孔余量 鉸孔 3 12 至圖紙尺寸要求 100 鉆鉸 孔 鉆孔斜孔 3 12 至尺寸 3 11 9mm 保留 0 1mm 鉸孔余量 鉸孔斜孔 3 12 至圖紙尺寸要求 110 鉆 鉆孔 3 17 5 至尺寸要求 120 鉗 鉗工去毛刺 清洗 130 終 檢驗(yàn) 入庫(kù) 以上法蘭盤(pán)工藝過(guò)程的設(shè)計(jì) 可以參看機(jī)械加工工藝過(guò)程卡的設(shè)計(jì)和工序 卡片的設(shè)計(jì)內(nèi)容 2 6 確定加工余量 合理選擇法蘭盤(pán)加工余量 對(duì)法蘭盤(pán)零件的加工質(zhì)量和法蘭盤(pán)整個(gè)工藝過(guò) 程 法蘭盤(pán)經(jīng)濟(jì)性都有很大影響 法蘭盤(pán)加工的余量過(guò)大 則浪費(fèi)法蘭盤(pán)材料 及工時(shí) 增加法蘭盤(pán)加工的機(jī)床和法蘭盤(pán)加工的刀具的消耗 法蘭盤(pán)余量過(guò)小 則不能去掉法蘭盤(pán)加工前存在的法蘭盤(pán)誤差和法蘭盤(pán)缺陷層 影響法蘭盤(pán)加工 質(zhì)量 造成法蘭盤(pán)廢品量增大 所以合理確定法蘭盤(pán)加工余量 是一項(xiàng)法蘭盤(pán) 加工的中的很重要的工作 確定法蘭盤(pán)工序加工余量 可以選擇的方法有以下 幾種 1 分析了解法蘭盤(pán)計(jì)算法 2 查表確定法蘭盤(pán)修正法 3 經(jīng)驗(yàn)確定法蘭盤(pán)估算法 法蘭盤(pán)所能達(dá)到的工序尺寸及法蘭盤(pán)公差 確定與法蘭盤(pán)工序余量的大小 法蘭盤(pán)工序尺寸的標(biāo)注設(shè)計(jì)方法 法蘭盤(pán)加工的基準(zhǔn)選擇 法蘭盤(pán)的這些的選 擇在中間工序安排上有著密切相關(guān) 是一項(xiàng)法蘭盤(pán)加工中的繁瑣而且復(fù)雜的工 作 但就其法蘭盤(pán)性質(zhì)和法蘭盤(pán)特點(diǎn)而言 法蘭盤(pán)的加工工藝內(nèi)容 11 a 在法蘭盤(pán)工藝基準(zhǔn)設(shè)計(jì)和加工不變的情況下 法蘭盤(pán)某表面本身各次加 工法蘭盤(pán)工序尺寸的計(jì)算 對(duì)于法蘭盤(pán)這類(lèi)簡(jiǎn)單的工序尺寸 當(dāng)決定了法蘭盤(pán) 各工序間余量和法蘭盤(pán)工序所能達(dá)到的法蘭盤(pán)加工精度后 就可計(jì)算法蘭盤(pán)各 工序的尺寸和法蘭盤(pán)公差 計(jì)算法蘭盤(pán)加工順序是從法蘭盤(pán)最后一道工序開(kāi)紿 由后向法蘭盤(pán)加工工序前推 b 法蘭盤(pán)基準(zhǔn)不重合時(shí)法蘭盤(pán)工序尺寸的計(jì)算 在法蘭盤(pán)零件的加工過(guò)程 中 為了法蘭盤(pán)加工和法蘭盤(pán)檢驗(yàn)方便 法蘭盤(pán)加工可靠 由于法蘭盤(pán)零件表 面的多次加工等原因 往往不能直接采用法蘭盤(pán)設(shè) 機(jī)械加工余量對(duì)法蘭盤(pán)工藝過(guò)程有一定的影響 法蘭盤(pán)余量不夠 法蘭盤(pán) 不能保證零件的加工工藝質(zhì)量 法蘭盤(pán)余量過(guò)大 增加法蘭盤(pán)機(jī)械加工勞動(dòng)量 而且增加了法蘭盤(pán)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 2 7 確定法蘭盤(pán)各工序所用機(jī)床及工藝裝備 法蘭盤(pán)零件的加工精度和法蘭盤(pán)生產(chǎn)率 在很大程度上是由法蘭盤(pán)加工的 機(jī)床所可以決定的 在法蘭盤(pán)設(shè)計(jì)工藝規(guī)程上 主要是選擇法蘭盤(pán)的加工機(jī)床 的種類(lèi)和加工的機(jī)床型號(hào) 選擇法蘭盤(pán)加工時(shí)參考有關(guān)設(shè)計(jì)加工的手冊(cè) 法蘭 盤(pán)產(chǎn)品樣本分析 選擇法蘭盤(pán)工藝裝備即選擇法蘭盤(pán)加工的夾具 法蘭盤(pán)加工 的刀具 加工后的量具等 在選擇時(shí)應(yīng)考慮法蘭盤(pán)產(chǎn)品的相應(yīng)的生產(chǎn)綱領(lǐng) 法 蘭盤(pán)生產(chǎn)類(lèi)型及法 蘭盤(pán)生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu) 的設(shè)計(jì) 法蘭盤(pán)產(chǎn) 品的通用化程度 及法蘭盤(pán)產(chǎn)品的壽 命及周期 現(xiàn)由法 蘭盤(pán)加工的設(shè)備 法蘭盤(pán)工藝規(guī)程的 特點(diǎn)等分析相關(guān)的 情況 由于法蘭盤(pán)工件生產(chǎn)規(guī)模為大批生產(chǎn) 根據(jù)法蘭盤(pán)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和法蘭 盤(pán)技術(shù)要求 選用法蘭盤(pán)加工的通用機(jī)床 12 1 粗車(chē)法蘭盤(pán)各檔外圓 法蘭盤(pán)端面 法蘭盤(pán)鏜內(nèi)孔及法蘭盤(pán)技術(shù)要求 倒角 選用 CA6140 普通車(chē)床 法蘭盤(pán)車(chē)削夾具 三爪卡盤(pán)裝夾即可 2 精車(chē)法蘭盤(pán) 臺(tái)階及右端面 選用車(chē)銷(xiāo)機(jī)床 CA6140 普通車(chē)床 需要 使用設(shè)計(jì)的專(zhuān)用夾具鉆銷(xiāo)加工 3 精車(chē)左端面臺(tái)階孔以及公差內(nèi)孔 選用車(chē)次奧 CA6140 普通車(chē)床 設(shè) 計(jì)的專(zhuān)業(yè)夾具 加工車(chē)削的法蘭盤(pán)專(zhuān)用心軸 4 鉆鉸 3 12 孔 選用鉗工鉆床 Z525 專(zhuān)用的鉆銷(xiāo)夾具 專(zhuān)用夾具 5 鉆鉸 3 20 孔 選用鉗工鉆床 Z525 專(zhuān)用的鉆銷(xiāo)夾具 專(zhuān)用夾具 6 鉆鉸 3 17 5 孔 選用鉗工鉆床 Z525 專(zhuān)用的鉆銷(xiāo)夾具 專(zhuān)用夾 具 7 鉆鉸 3 12 斜孔孔 選用鉗工鉆床 Z525 專(zhuān)用的鉆銷(xiāo)夾具 專(zhuān)用 夾具 法蘭盤(pán)加工精度 法蘭盤(pán)所用機(jī)床性能 法蘭盤(pán)生產(chǎn)率及法蘭盤(pán)經(jīng)濟(jì)性等 法蘭盤(pán)加工后的量具 主要根據(jù)法蘭盤(pán)生產(chǎn)類(lèi)型和法蘭盤(pán)所要求檢驗(yàn) 精度等 來(lái)選擇 13 第三章 確定法蘭盤(pán)的切削用量及工時(shí)定額 3 1 法蘭盤(pán)的切削用量計(jì)算 法蘭盤(pán)切削用量 應(yīng)在加工的機(jī)床夾具 法蘭盤(pán)選擇車(chē)削的加工的刀具 以及法蘭盤(pán)設(shè)置的加工余量 這些的確定以后 可以更好的考慮法蘭盤(pán)工序中 的設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容 包括法蘭盤(pán)加工精度的要求 法蘭盤(pán)生產(chǎn)率的計(jì)算 法蘭 盤(pán)刀具壽命等因素考慮法蘭盤(pán)正確切削用量的選擇 選擇法蘭盤(pán)切削用量 基本原則是 首先選取法蘭盤(pán)盡可能大的背吃刀量 要根據(jù)法蘭盤(pán)加工的機(jī)床 機(jī)床動(dòng)力和法蘭盤(pán)加工時(shí)候的夾具限制條件 或法 蘭盤(pán)已加工表面粗糙度 等加工的規(guī)定 選取法蘭盤(pán)盡可能大的切削加工進(jìn)給 量 f 最后利用法蘭盤(pán)切削用量手冊(cè) 選取法蘭盤(pán)或用法蘭盤(pán)加工的公式計(jì)算 確定最佳合適法蘭盤(pán)切削速度 v 估算法蘭盤(pán)工時(shí)定額 PTBSrbTaSr 單件法蘭盤(pán)時(shí)間 PT 法蘭盤(pán)作業(yè)時(shí)間 B 布置法蘭盤(pán)加工的工作地時(shí)間 S 工人與生產(chǎn)加工時(shí)間 r 法蘭盤(pán)輔助加工時(shí)間 aT 法蘭盤(pán)基本加工時(shí)間 b 法蘭盤(pán)加工的準(zhǔn)備與法蘭盤(pán)加工完的終結(jié)時(shí)間 eT 法蘭盤(pán)單件加工的計(jì)算時(shí)間 cTbaSrn 其法蘭盤(pán)具體加工的計(jì)算過(guò)程如下 法蘭盤(pán)加工的基本條件 法蘭盤(pán)加工圖紙技術(shù)要求 車(chē)端面 320mm 粗車(chē)臺(tái)階外圓 248mm 207mm 190mm 147mmRa 分別為 3 2 6 3 車(chē)內(nèi)孔公差 0 054 時(shí) 要 求的表面精度為 Ra3 2 90 15 12 0 5mm 60 內(nèi)孔車(chē)刀 刀具材料 rK00 rx W18Cr4v 3 2 法蘭盤(pán)加工工時(shí)定額的計(jì)算 1 粗車(chē)法蘭盤(pán)端面時(shí) 根據(jù)法蘭盤(pán)加工余量 Z 取 Z 3 即31 3mm 法蘭盤(pán)走刀量 f 0 4 表 3 13 p mr 14 2 m s m s2 7 確定法蘭盤(pán)加工的機(jī)床主軸選擇的計(jì)算轉(zhuǎn)速 在車(chē)削加工的時(shí)候切削 I 時(shí) 2mm 0 1l2l 5mm 試切長(zhǎng)度 3l 2 粗車(chē)法蘭盤(pán)外圓 a 法蘭盤(pán)外圓切削深度 法蘭盤(pán)單邊余量 Z 2 8mm 可一次進(jìn)行切除加工 b 法蘭盤(pán)外圓切削的進(jìn)給量 考慮法蘭盤(pán)外圓車(chē)削時(shí)候的刀桿尺寸 法蘭 盤(pán)外圓車(chē)削是的工件直徑 及規(guī)定的車(chē)床的切除深度 從表 3 13 中選用 f 0 6 mr 確定法蘭盤(pán)外圓加工時(shí)候的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 按法蘭盤(pán)外圓切削機(jī)床選取 6 67 400 wnrsmin 0 18 50 32981 5416344vympckvtxf 102 76 4 387 min 31swvnrsrd 134902lm 12321 7 06min 6 4mwlll snf 0 180 150 3299146min 2 46 vxypck stf 102 457 32 i 3 1swvnrsd 15 所以實(shí)際法蘭盤(pán)外圓切削速度 切削法蘭盤(pán)外圓 I 時(shí) 法蘭盤(pán)外圓切入長(zhǎng)度 4mm 法蘭盤(pán)外圓切出長(zhǎng)度 0 法蘭盤(pán)外圓試1l 2l 切長(zhǎng)度 5mm 3l 3 車(chē)銷(xiāo)法蘭盤(pán)內(nèi)孔 a 切削法蘭盤(pán)內(nèi)孔的額速度的計(jì)算 表 3 55 法蘭盤(pán)內(nèi)孔刀具耐用度 t 60min 切入距 s 1 5mm 取 0 15mm p b 確定法蘭盤(pán)內(nèi)孔切削的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 按法蘭盤(pán)內(nèi)孔切削的機(jī)床選取 1 67 100 wnrsmin 所以實(shí)際法蘭盤(pán)內(nèi)孔切削速度 c 法蘭盤(pán)內(nèi)孔切削 I 時(shí) 取法蘭盤(pán)內(nèi)孔粗行程次數(shù) 3 次左右 法蘭盤(pán)內(nèi)孔精車(chē)的行程 2 次 法蘭盤(pán) 內(nèi)孔切入長(zhǎng)度 3mm1l 3 45 724 1 min 100wdnv sr 123 543 6 0min 67mwllt snf 1232 1 7i lltf 0 1 30 74856min 0 6v s 143 85 i 3 swvnrsd 3 14 670 0wdnv rs 1 549 082min 67mwlt snf 16 4 鉆法蘭盤(pán)孔 3 20mm 表 3 38 0 2 409 38 tffkmrr 表 3 42 5 1in vs 按鉆法蘭盤(pán)孔機(jī)床選取 15 900 wnrsmin 所以鉆法蘭盤(pán)孔實(shí)際切削速度 鉆法蘭盤(pán)孔切削 I 時(shí) 鉆法蘭盤(pán)孔切入 10mm 鉆法蘭盤(pán)孔切出 2mm 13 5mm 1l 2ll 5 鉆法蘭盤(pán)孔 3 12 兩組孔以及 3 17 5mm 孔 鉆孔加工余量 鉆孔一次可切除完畢 需要鉸孔在作選擇 鉆孔選用 90 硬質(zhì)合金 YT5 麻花鉆 f 0 21 表 3 15 mr 1 6 20 1 8vmsms 04 3 260 in 3 9swn rrd 按機(jī)床鉆孔選取 5 25 315 wnin 所以鉆孔實(shí)際切削速度 鉆孔切削 I 時(shí) 表 7 1 13 5 2mml1l 25 14 6 34swn rd 3 45 0 6 00wdnvrsrs 123 5024 7 0in 8mwlt snf 94z 3 1495 21 92 8mi 00 wdv rs 13 528 01mwlti snf 17 第四章 法蘭盤(pán)鉆孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 4 1 鉆床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)里面 選擇法蘭盤(pán)的夾具設(shè)計(jì)的是鉆銷(xiāo)孔 3 12 直孔 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 根據(jù)圖 4 1 所示為法蘭盤(pán)零件圖進(jìn)行分析 法蘭盤(pán) 生產(chǎn)規(guī)模為大等批量生產(chǎn) 法蘭盤(pán)零件的鉆銷(xiāo)的時(shí)候 某些尺寸已經(jīng)在前工序 按圖紙的要求加工完畢 鉆銷(xiāo)本道工序要求在鉆床 Z525 立式鉆床上加工 3 12mm 孔 法蘭盤(pán)的本道工序需要設(shè)計(jì)一專(zhuān)用夾具 實(shí)現(xiàn)鉆床夾具鉆銷(xiāo)加工 以便法蘭盤(pán)滿足零件圖上的 3 12 直孔的各項(xiàng)精度加工要求 法蘭盤(pán)右端臺(tái)階較小 但是數(shù)量較多 可以采用頂針固定右端已達(dá)到限制 自由度的作用 其中法蘭盤(pán)右端面作為加工的粗基準(zhǔn) 可以達(dá)到限制 完全自 由度為 和 同時(shí) 限制 和 法蘭盤(pán)的車(chē)削共有 X Y 和 四個(gè)Z XY Z Z 加工的切削自由度受到限制 鉆孔加工的時(shí)候 V 形塊限制 和 Z 的自由度要求 內(nèi)孔限制 3 個(gè)自由度 并且起到定位的作用 3 20 公差孔選擇用銷(xiāo)來(lái)定位 這樣可以保證法蘭盤(pán)鉆孔 3 12 直孔的正確鉆銷(xiāo)加工的位置 1 根據(jù)法蘭盤(pán)主要夾緊力 由 V 形塊和法蘭盤(pán)削邊銷(xiāo)提供裝夾方向 法蘭盤(pán)加工加緊力 由 V 形塊加緊提供 定位由內(nèi)孔軸心定位 由于是法蘭盤(pán) 側(cè)面外圓提供夾緊力 故法蘭盤(pán)需要對(duì) V 形塊 施加較大的力給法蘭盤(pán)的外圓 面達(dá)到加緊的作用 為使法蘭盤(pán)工件裝夾穩(wěn)定 防止法蘭盤(pán)產(chǎn)生共振現(xiàn)象 不 圖 4 1 法蘭盤(pán)三維夾具結(jié)構(gòu) 18 穩(wěn)定的現(xiàn)象 可以進(jìn)行法蘭盤(pán)自定位支承 在法蘭盤(pán)鉆削過(guò)程中 容易加工的 時(shí)候產(chǎn)生較大的加工軸向力 夾具的下面設(shè)一法蘭盤(pán)輔助支承 以減少法蘭盤(pán) 工件產(chǎn)生變形 2 法蘭盤(pán)工件以左端面 作為第一定位基準(zhǔn) 可以限制五個(gè)自由度的作用 即 X Y 和 又由于法蘭盤(pán) V 形塊加緊限制了 Z 向的自由度 故法 Z 蘭盤(pán)加工的 6 個(gè)自由度可以全部被限制 3 由于法蘭盤(pán)工件的法蘭盤(pán)生設(shè)計(jì)形狀和法蘭盤(pán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 法蘭盤(pán)定位基 準(zhǔn)仍采用右端面 法蘭盤(pán)右端面屬于大平面 與法蘭盤(pán)的左端面相互接觸 可 以分別限制了自由度 X 以及 Y 向只要有點(diǎn) 三個(gè)方向上都可以限制自由度 Z 又因?yàn)?V 形塊加緊可以很好的限制了 Z 和 方向上的三個(gè)方向上自由度 Y 收到限制 這樣才可以保證法蘭盤(pán)零件的定位方向可靠 法蘭盤(pán)加工定位的夾具方案比較 上述的三種定位方案 可以看出它們對(duì) 于法蘭盤(pán)是的加工的優(yōu)缺點(diǎn) 三種設(shè)計(jì)的方案在加工的時(shí)候都可以滿足 法蘭 盤(pán)定位基準(zhǔn)和法蘭盤(pán)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在法蘭盤(pán)定位上的額相重合的原則 這是它們?cè)?法蘭盤(pán)的加工定位上的主要優(yōu)點(diǎn) 方案一設(shè)計(jì)和方案二設(shè)計(jì)分別在法蘭盤(pán)的中 心軸線處 采用了法蘭盤(pán)削邊銷(xiāo)和法蘭盤(pán)長(zhǎng)圓柱銷(xiāo) 均出現(xiàn)了法蘭盤(pán)局部過(guò)定 位現(xiàn)象 但還是可以滿足法蘭盤(pán)切削以及鉆銷(xiāo)加工要求的 但需要加上法蘭盤(pán) 加工的自位支承 增加了法蘭盤(pán)專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的復(fù)雜性 法蘭盤(pán)夾具夾具設(shè)計(jì) 中前兩種方案設(shè)計(jì)中的 V 形塊 都需要提供對(duì)法蘭盤(pán)較大的夾緊力的作用 而 設(shè)計(jì)方案三對(duì)法蘭盤(pán)的夾緊力 由開(kāi)口墊圈 V 形塊加緊 且有法蘭盤(pán)輔助支 承存在 這樣的設(shè)計(jì)方案沒(méi)出現(xiàn)法蘭盤(pán)過(guò)定位現(xiàn)象 也不需要提供法蘭盤(pán)自定 位支承 并且可以滿足法蘭盤(pán)加工精度的設(shè)計(jì)要求 使一次鉆銷(xiāo)安裝 能同時(shí) 加工出 3 個(gè)孔的加工 4 2 法蘭盤(pán)鉆床夾具定位誤差分析 首先 在對(duì)法蘭盤(pán)鉆削夾具進(jìn)行相應(yīng)的夾具定位誤差分析之前 對(duì)法蘭盤(pán) 鉆削已經(jīng)選定的方案工作原理 再做一下詳細(xì)的說(shuō)明 該法蘭盤(pán)鉆削夾具用于立式鉆床來(lái)完成加工 法蘭盤(pán)鉆削上 3 12 直孔 法蘭盤(pán)鉆削工件以端面以及內(nèi)孔面 通過(guò)外圓的 V 型塊等來(lái)實(shí)現(xiàn)定位 轉(zhuǎn)動(dòng)手 柄的加緊力的作用 在手柄加緊情況下 作用下使 V 形塊在向左運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)法 19 蘭盤(pán)鉆削的加緊 內(nèi)孔公差配合下實(shí)現(xiàn)定位作用 通過(guò)孔 20 的定位銷(xiāo)的作用 使得零件不在轉(zhuǎn)動(dòng) 這樣能夠很好的確保 3 12 孔的位置精度達(dá)到圖紙的要求 其余法蘭盤(pán)鉆削各孔按同樣的定位原則可以完成同樣的方法依次進(jìn)行對(duì)孔 3 12 斜孔和 3 17 5 的鉆銷(xiāo)加工 了解了法蘭盤(pán)鉆削該專(zhuān)用夾具的工作原理 設(shè)計(jì)原則之后 將對(duì)此法蘭盤(pán)鉆削夾具在使用過(guò)程中的加工定位誤差 做如下 分析計(jì)算 1 3 個(gè) 12 孔均布排列 該法蘭盤(pán)鉆削誤差 主要存在于裝夾裝置的精度等級(jí)問(wèn)題 在加工完其中 的一個(gè)孔后 不需轉(zhuǎn)動(dòng)夾具體的相關(guān)角度來(lái)加工其它一個(gè)孔 通過(guò)一次的裝夾 后 可以同時(shí)鉆銷(xiāo)完成 3 個(gè)孔的加工 法蘭盤(pán)鉆削定位夾緊后 通過(guò)法蘭盤(pán)鉆 削鉆頭產(chǎn)生的軸向力 會(huì)使法蘭盤(pán)工件發(fā)生傾斜等現(xiàn)象 這樣即便有輔助支承 一會(huì)又不確定因素的存在 而法蘭盤(pán)鉆削輔助支承 在實(shí)際上的產(chǎn)生的外力很 小 只有 V 型 Kauai 的加緊使得本身就會(huì)使法蘭盤(pán)鉆削工件產(chǎn)生固定的作用 故需要法蘭盤(pán)鉆削在設(shè)置輔助支承 應(yīng)注意考慮到這一方面的情況 對(duì)均布的 12mm 的 3 個(gè)孔的加工有很重要的作用及意義 為保證法蘭盤(pán)鉆削三孔中心距 需要 V 型塊可靠的實(shí)現(xiàn)夾緊力 法蘭盤(pán)鉆 削夾緊力 應(yīng)足夠大 以防止法蘭盤(pán)鉆削工件產(chǎn)生傾斜或法蘭盤(pán)鉆削加工過(guò)程 中的法 蘭盤(pán)鉆削扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象 由于法蘭盤(pán)鉆削加工的公差 較大 在法蘭盤(pán)鉆削夾具制造過(guò)程中 應(yīng)稍加考慮 將 會(huì)消除法蘭盤(pán)鉆削這方面的存在的問(wèn)題 將產(chǎn)生法蘭盤(pán)鉆削的誤差為 其法 蘭盤(pán)鉆削夾角為 法蘭盤(pán)鉆削鉆孔平面的尺寸為 22mm 左右 具體參照?qǐng)D紙要 求 法蘭盤(pán)鉆削定位誤差為 制造誤差 ZZ 1 法蘭盤(pán)鉆削 中心線定位方式 中心線定位實(shí)現(xiàn) 128mm 位置精度 取 m05 3 2 m04 2 2 法蘭盤(pán)鉆削 V 型塊裝夾的內(nèi)外圓同軸度誤差分析 查表 P297 故 8 3 mDW 142 06 05 8 04 125 222225423 故可以滿足法蘭盤(pán)鉆削其加工精度 法蘭盤(pán)鉆削孔表面粗糙度假定為 Ra3 2 由于法蘭盤(pán)鉆削鉆孔的公差等級(jí)能達(dá)到一般的鉆銷(xiāo)等級(jí) IT12 IT 11 53 0214 0 20 其中粗超度要求 Ra 值為大概可以確定為 Ra25 Ra12 5 故法蘭盤(pán)鉆削鉆孔遠(yuǎn)遠(yuǎn) 不能達(dá)到假定的參數(shù)要求 Ra3 2 故法蘭盤(pán)鉆削需進(jìn)一步采用鉸孔加工 來(lái)保 證精度等級(jí)要求 而法蘭盤(pán)鉆削孔又是一個(gè)不通孔 需要法蘭盤(pán)鉆削鉸孔 法 蘭盤(pán)鉆削定位方案仍為帶 V 型塊的夾具定位 進(jìn)行法蘭盤(pán)鉆削鉸孔后便能滿足 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求 4 3 確定法蘭盤(pán)夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對(duì)法蘭盤(pán)夾具體的設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)基本要求 1 應(yīng)該法蘭盤(pán)保持精度和法蘭盤(pán)的加工穩(wěn)定性 在法蘭盤(pán)夾具體表面重要的面的選擇和加工 如法蘭盤(pán)的安裝接觸位置精 度等 安裝法蘭盤(pán)表面的 V 型塊夾緊安裝情況特定的 法蘭盤(pán)加劇要有足夠的 裝夾精度 法蘭盤(pán)和夾具之間的位置精度裝夾穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的夾具體 法蘭盤(pán)夾具 體的材料應(yīng)該應(yīng)該合理 材料經(jīng)過(guò)時(shí)效處理等 熱處理要退火等來(lái)處理達(dá)到夾 具的設(shè)計(jì)要求 2 法蘭盤(pán)夾具應(yīng)具有足夠的設(shè)計(jì)強(qiáng)度和設(shè)計(jì)剛度 一些外力變形和外力振動(dòng)影響法蘭盤(pán)的加工時(shí)不允許的 夾具體的零件的 圖 4 2 法蘭盤(pán)夾具裝配圖 21 設(shè)計(jì)應(yīng)有足夠的設(shè)計(jì)厚度 設(shè)計(jì)的剛度可以適當(dāng)加固 3 法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具結(jié)構(gòu)的方法和法蘭盤(pán)使用應(yīng)該配合合理 夾較大法蘭盤(pán)工件的外觀外圓面 保證不能夾傷 避免復(fù)雜的結(jié)構(gòu) 法蘭 盤(pán)和夾具之間的相互位置 以及相互的精度與法蘭盤(pán)每個(gè)表面的精度要求不能 受到影響 所以應(yīng)特別注意法蘭盤(pán)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中 應(yīng)處理的法蘭盤(pán)工件 法蘭 盤(pán)夾具結(jié)構(gòu) 應(yīng)能減小法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具的體積減輕重量 設(shè)計(jì)的夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng) 該簡(jiǎn)單 4 法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具應(yīng)便于鉆銷(xiāo)的鐵屑去除 在法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)加工過(guò)程中 該夾具能夠?qū)㈣F屑繼續(xù)在夾具旁邊在積累 如 果出現(xiàn)不及時(shí)清除鐵屑等情況 法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)產(chǎn)生的切削熱的積累 會(huì)破壞夾具 自身的定位精度 也會(huì)破壞法蘭盤(pán)的鉆銷(xiāo)定位精度 甚至發(fā)生報(bào)廢等事故 因 此 在這個(gè)法蘭盤(pán)的喧囂過(guò)程中的鐵屑盡量不多 可適當(dāng)增加法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)的定 位裝置和法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)的夾緊表面之間的距離 可以增加的鐵屑排出和去除的空 間 對(duì)法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的有利之處 5 法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具安裝應(yīng)牢固 結(jié)構(gòu)可靠 法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具安裝在所有通過(guò)法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo) 安裝法蘭盤(pán)表面和法蘭盤(pán)相 應(yīng)的表面接觸或法蘭盤(pán)實(shí)現(xiàn)的 當(dāng)法蘭盤(pán)裝夾安裝在重力的中心 法蘭盤(pán)夾具 應(yīng)盡可能低 法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)的夾具底部通常是中空的結(jié)構(gòu) 法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具的形狀 取決于法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具布局和法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具和 法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)連接 在因此法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具必須有足夠的夾具強(qiáng)度和夾具的剛度 在法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)加工過(guò)程中的切屑 形成的有一部分會(huì)自動(dòng)的落在夾具 所以法 蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 必須考慮設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于向外排出鐵屑 4 4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 本次設(shè)計(jì)的法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具設(shè)計(jì) 用移動(dòng)夾緊手柄加緊 V 型塊 大平面等 可以定位不同的自由度 實(shí)現(xiàn)定位六個(gè)自由度的作用 此時(shí)法蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)夾具雖 然有過(guò)定位的情況 但面是經(jīng)鉆銷(xiāo)加工的時(shí)候 過(guò)定位是允許的 不會(huì)造成法 蘭盤(pán)鉆銷(xiāo)的影響 22 23 總結(jié) 要掌握零件加工工藝以及制造過(guò)程 共同性規(guī)律的發(fā)展和和解決夾具中具 體工藝設(shè)計(jì)的問(wèn)題 學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)和運(yùn)用的能力 在夾具設(shè)計(jì)的復(fù)雜性 就 不是一門(mén)設(shè)計(jì)的課程所能解決的問(wèn)題 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中 可能需要通過(guò)多門(mén)相 關(guān)知識(shí) 相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)合對(duì)不同學(xué)科的學(xué)習(xí) 掌握機(jī)械設(shè)計(jì)中的加工工藝在其 內(nèi)在的設(shè)計(jì)的基本規(guī)律 完成多門(mén)學(xué)科的綜合學(xué)習(xí) 組成全面地對(duì)加工工藝的 分析和對(duì)書(shū)本知識(shí)的運(yùn)用 才能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造工藝過(guò)程的基本內(nèi)容的學(xué)習(xí) 最終才能圓滿完成了這次夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 通過(guò)本次不用設(shè)計(jì)的夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容 讓我了解到機(jī)械夾具設(shè)計(jì)的生產(chǎn)零 件過(guò)程 在這個(gè)過(guò)程中需要解決的不同類(lèi)型和諸多的加工問(wèn)題 從本次的夾具 設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)了 專(zhuān)業(yè)型的很多知識(shí)自己的不足之處 遇到的困難和艱苦之處 讓我屢次鼓勵(lì)自己需要樹(shù)立信心 在別人的幫助和自己的決心下完成畢業(yè)設(shè)計(jì) 任務(wù) 在本次的夾具的設(shè)計(jì)的最后 發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)夾具的內(nèi)容中仍存在一些技術(shù)性 的額有問(wèn)題 反復(fù)不斷的糾正和修改 最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的夾具設(shè)計(jì) 24 參考文獻(xiàn) 1 肖可主編 機(jī)械零件加工工藝概述 2 版 甘肅 化學(xué)工業(yè)出版社 2003 2 陳科元 張恒博 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 第二版 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 3 張明科 現(xiàn)代機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上海 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 4 李揚(yáng)帆 機(jī)床零件加工設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 國(guó)防工業(yè)出版社 2003 5 葉大萌主編 機(jī)械制圖 M 武漢 華中科技大學(xué)出版社 2013 6 華中工學(xué)院 寧夏工業(yè)大學(xué) 金屬切削原理及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 下冊(cè) 北京 北京科學(xué)技術(shù)出版社 1998 7 薛浩楠主編 機(jī)床夾具和輔具設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 8 孔璇 祝成峰 蘇暢主編 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