法蘭盤加工工藝規(guī)程及其夾具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p>　　學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題 目： 設(shè)計(jì)“法蘭盤”零件的機(jī)械 </p><p>　　加工工藝規(guī)程及其夾具 </p><p>　　學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： </p><p>　　所在院(系)： 機(jī)電工程學(xué)院 </p&g

2、t;<p>　　專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： 職稱： </p><p><b>　　序言</b></p><p>

3、;　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。</p><p>　　就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好

4、的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　序言</b></p><p>　　1 零件的分析…………………………………………………………………………………1</p>&

5、lt;p>　　1.1 零件的作用………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.2零件的工藝分析…………………………………………………………………………1</p><p>　　2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………2</p><p>　　2.1 確定毛坯的制造形式………………………

6、……………………………………………2</p><p>　　2.2 基面的選擇………………………………………………………………………………2</p><p>　　2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………2</p><p>　　2.2.2精基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………2</p><

7、;p>　　2.3 制定工藝路線……………………………………………………………………………2</p><p>　　2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………………………………4</p><p>　　2.5 確立切削用量及基本工時(shí)………………………………………………………………4</p><p>　　3 夾具設(shè)計(jì)…………………………………………

8、…………………………………………8</p><p>　　3.1 定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………8</p><p>　　3.2 切削力及夾緊力計(jì)算……………………………………………………………………8</p><p>　　3.3 定位誤差分析……………………………………………………………………………9</p><

9、;p>　　3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明……………………………………………………………………9</p><p>　　參考資料………………………………………………………………………………………10</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………………………11</p><p><b>　　1 零件的分析</b&

10、gt;</p><p><b>　　1.1 零件的作用</b></p><p>　　題目所給的零件是CA6140車床的法蘭盤。主要是用來(lái)安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　零件的工藝分析</b></p><p>　　CA6140車床的法蘭盤共有八處加工表面，

11、其間有一定位置要求。分述如下：</p><p>　　1.以φ100為基準(zhǔn)面，加工，的右端面。</p><p>　　2. 以端面為基準(zhǔn)，車、、外圓，并導(dǎo) 。由于孔與有跳動(dòng)的要求，所以要以端面為基準(zhǔn)。</p><p>　　3．要以孔為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，使其達(dá)到要求。</p><p>　　4．以端面為基準(zhǔn)，先用的鉆頭鉆孔，然后再用鏜刀鏜孔。&l

12、t;/p><p>　　由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組</p><p><b>　　2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。<

13、;/p><p><b>　　2.2 基面的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。</p><p>　　2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加

14、工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取孔外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　2.2.2精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。</p><p>　　2.3 制定工藝路線</p><p>　　制

15、定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p><b>　　工藝路線方案一</b></p><p>　　工序一 以為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床，粗車右端面及外圓，倒

16、角，車槽，粗車外圓及其左右端面，粗車及右端面。</p><p>　　工序二 以外圓面為基準(zhǔn)，粗車左端面及粗車外圓，并倒。</p><p>　　工序三 以外圓面為精基準(zhǔn)，精車及其左右端面，精車，精車及其左右端面和的外圓。保證左端面，右端面和的外圓的跳動(dòng)在0.03內(nèi)。</p><p>　　工序四　以外圓面為基準(zhǔn)，鉆鏜通孔，先用鉆的鉆頭鉆孔，粗鏜孔及倒角，再精鏜孔。<

17、;/p><p><b>　　工序五 鉆通孔。</b></p><p>　　工序六 以左端面和內(nèi)孔定位,利用兩個(gè)端面夾緊,銑兩端面。</p><p>　　工序七 以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)孔</p><p>　　工序八 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊, 擴(kuò)工序五鉆的孔到孔,保證尺寸為L(zhǎng)=7,再鉸孔使其達(dá)到所要

18、求的精度。</p><p><b>　　工藝路線方案二</b></p><p>　　工序一 以為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床，粗車右端面及外圓，倒角，車槽，粗車外圓及其左右端面，粗車及右端面。</p><p>　　工序二 以外圓面為基準(zhǔn)，粗車左端面及粗車外圓，并倒。</p><p>　　工序三 以外圓面為基準(zhǔn)，鉆鏜通孔，

19、先用鉆的鉆頭鉆孔，粗鏜孔及倒角，再精鏜孔。</p><p>　　工序四　以外圓面為精基準(zhǔn)，精車及其左右端面，精車，精車及其左右端面和的外圓。保證左端面，右端面和的外圓的跳動(dòng)在0.03內(nèi)。</p><p>　　工序五　以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)孔</p><p>　　工序六 以左端面和內(nèi)孔定位,利用兩個(gè)端面夾緊,銑兩端面。</p><p&g

20、t;　　工序七 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆的通孔,再擴(kuò)孔到孔,保證尺寸為L(zhǎng)=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。</p><p>　　綜合考慮零件的常規(guī)工藝、表面粗糙度要求和加工質(zhì)量，所以選擇第一個(gè)方案。</p><p>　　2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“CA6140車床法蘭盤”，零件材料為HT200，硬度190

21、～210HB，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。</p><p>　　據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p>　　外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（，端面）。</p><p>　　查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱《工藝手冊(cè)》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面長(zhǎng)度余量均為4（均為雙邊加工）。

22、</p><p><b>　　車削加工余量為：</b></p><p><b>　　粗車 3mm</b></p><p><b>　　精車 0.5mm</b></p><p><b>　　2. 內(nèi)孔</b></p><p><

23、b>　　工序尺寸加工余量：</b></p><p><b>　　鉆孔2mm</b></p><p><b>　　粗鏜 0.2 mm</b></p><p><b>　　精鏜 0mm</b></p><p>　　3. 其他尺寸鑄造得到</p>&l

24、t;p>　　由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。</p><p><b>　　取余量為：4mm</b></p><p>　　2.5 確立切削用量及基本工時(shí)</p><p>　　工序Ⅰ：以外圓為粗基準(zhǔn)，粗車外圓及其右端面，由于余量為8mm，因此次切削，吃刀深度分別為=

25、4mm和3mm。</p><p>　　查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，進(jìn)給量f=0.4mm/r （表1.4）計(jì)算切削速度，耐用度t=45min</p><p>　　===161m/min (2.70m/s)</p><p><b>　　確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　===15.72r/s (935r/min)&

26、lt;/p><p>　　按機(jī)床取=900r/min=15r/s</p><p>　　實(shí)際切削速度為v=15r/s =127.17m/min </p><p>　　粗車右端面時(shí)：吃刀深度=4mm，==0.08min</p><p>　　車外圓時(shí)：==0.125min</p><p>　　倒角時(shí)：吃刀深度為=4mm，==

27、0.03min</p><p>　　車槽時(shí)：吃刀深度為=2mm，==0.01min</p><p>　　粗車外圓及其左右端面時(shí)：吃刀深度為=3mm，==0.03min</p><p>　　粗車及右端面時(shí)：吃刀深度為=3mm，==0.09min</p><p>　　（在本工序未注明的進(jìn)給量f和機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速分別為0.4mm/r和900r/min）

28、</p><p>　　工序II：車削條件和參數(shù)跟工序I一致</p><p>　　粗車左端面時(shí)：吃刀深度為=4mm，==0.15min</p><p>　　粗車外圓時(shí)：吃刀深度為=4mm，==0.03min</p><p>　　并倒時(shí)：吃刀深度為=2.5mm，==0.02min</p><p>　　工序III：以外圓面為

29、精基準(zhǔn)，選用刀號(hào)YG6，余量為1mm，查手冊(cè)</p><p>　　=0.5mm，取f=0.15mm/r，=1200r/min 。</p><p>　　精車外圓時(shí)：v=377m/min ，==0.12min</p><p>　　精車及其左右端面時(shí)：v=377m/min ，==0.64min</p><p>　　精車外圓時(shí)：v=170m/min

30、，==0.40min</p><p>　　精車及其左右端面時(shí)：v=340m/min，==0.28min</p><p>　　精車的外圓時(shí)：v=170m/min ，==0.48min</p><p>　　并保證左端面，右端面和的外圓的跳動(dòng)在0.03內(nèi)。</p><p>　　工序IV：查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選取進(jìn)給量f=0.36mm/r，d取1

31、6mm時(shí)，v=14m/min，</p><p>　　根據(jù)z525鉆床說(shuō)明書(shū)，鉆可考慮選擇，故取</p><p>　　粗鏜孔時(shí)：吃刀深度為=0.45mm，==1.16min</p><p>　　倒角時(shí)：吃刀深度為=0.45mm，==0.02min</p><p>　　再精鏜孔時(shí)：吃刀深度為=0.1mm，==2.32min</p>

32、<p>　　工序V：用鉆頭鉆通孔，鉆孔時(shí)：選用，查手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　工序VI：由圖可知零件左邊余量為11mm，故可分二次粗銑，一次精銑，分別取，</p><p><b>　　選用， </b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　，

33、</b></p><p>　　由于零件的右邊銑削余量為21mm ，故采用三次粗銑，一次精銑，分別取，， </p><p><b>　　選用，，</b></p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　， </b></p><

34、p>　　工序VII：擴(kuò)通孔到，再鉸孔到達(dá)所要求的精度查手冊(cè)，鉆時(shí)：選用 </p><p><b>　　查手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p><b>　　鉸孔時(shí)：，</b></p><p>　　工序VIII ：由于鉆4個(gè)孔，先用的鉆頭鉆，然后再鉸孔</p><p><b>　　鉆孔時(shí)

35、：、</b></p><p><b>　　鉸孔時(shí)：、</b></p><p>　　由于速度是一樣的所以</p><p><b>　　查表可知道取</b></p><p>　　=0.04 mm ， =0.05 mm</p><p><b>　　3 夾具設(shè)

36、計(jì)</b></p><p>　　3.1 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　由零件圖知，由于左端面和右側(cè)端面有一定的位置度要求，為了減少定位誤差，以左端面為主要定位基準(zhǔn)面，以內(nèi)孔穿芯軸為輔助定位面，在右側(cè)端面用夾緊螺母夾緊，再以螺釘鎖定法蘭盤沿芯軸方向的旋轉(zhuǎn)自由度，這一定位方案夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，裝夾方便可靠且容易拆卸工件，固可行。</p><p>　　3.2

37、 切削力及夾緊力計(jì)算</p><p>　　刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀，， 其中，</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　其中，水平分力：</b></p><p><b>　　垂直分力：</b></p><p>

38、　　在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。</p><p><b>　　安全系數(shù) ，</b></p><p>　　式中 K————基本安全系數(shù)1.2；K————加工性質(zhì)系數(shù)1.1；K————刀具鈍化系數(shù)1.1，</p><p>　　K————斷續(xù)切削系數(shù)1.0；</p><p><b>　　所以，

39、</b></p><p>　　查文獻(xiàn)[4]表3-26，知d=12mm的螺栓許用加緊力。由于φ12mm鉤型螺栓長(zhǎng)度小于所需夾緊長(zhǎng)度，所以為方便夾緊，選用φ16mm的鉤型夾緊螺栓夾緊，因此選用該螺栓加緊足以滿足夾緊要求。</p><p>　　3.3 定位誤差分析</p><p>　　夾具的主要定位元件為芯軸，該芯軸的尺寸公差規(guī)定為本零件在工作時(shí)與其相配的尺寸

40、與公差相同。</p><p>　　由于該芯軸是根據(jù)零件定位方案設(shè)計(jì)的專用件，各定位面加工后對(duì)φ20H7mm孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計(jì)。因此銑邊時(shí)的位置加工偏差主要由芯軸中心位置尺寸偏差決定。查文獻(xiàn)[4]表3-17，普通精度位置尺寸的極限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此銑邊的位置偏差可以保證。</p><p>　　3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明</p

41、><p>　　在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不是手動(dòng)夾緊，因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動(dòng)夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢(shì)必要增大氣缸直徑，而這樣將使整個(gè)夾具過(guò)于龐大。因此，應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該夾緊機(jī)

42、構(gòu)的擴(kuò)力比；三是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由增至），以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具總的結(jié)構(gòu)還比較緊湊。</p><p>　　夾具有裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀（與塞尺配合使用）。</p><p>　　銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖見(jiàn)附圖。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

43、<p>　　[1]、趙家齊等 ，《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987</p><p>　　[2]、王小華，《機(jī)床夾具圖冊(cè)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[3]、吳圣莊，《金屬切削機(jī)床概論》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993</p><p>　　[4]、王先逵，《機(jī)械制造工藝學(xué)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200

44、2 </p><p>　　[5]、席偉光，《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，北京：高等教育出版社，2002</p><p>　　[6]、李波，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，重慶教育出版社，1998</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)將近一個(gè)月的忙碌和學(xué)習(xí)，本次課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的課程設(shè)計(jì)，由

45、于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有老師您的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 </p><p>　　感謝我的指導(dǎo)老師周教授。您平日里工作繁忙，但在我做課程設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從講解到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。在本次的課程設(shè)計(jì)中我也學(xué)到了不少關(guān)于零件加工工藝規(guī)程的編制和夾具設(shè)計(jì)的思路和技巧。</p>