法兰盘的机械加工工艺规程及铣距Φ90mm两侧平面的工序专用夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 序 言 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性， 本次课程设计的课题是 床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选 好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 最后，设计第 七 道工序 铣距 90心线 24 34侧平面 的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（ 床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未 来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 一、零件的分析 件的作用 题目所给定的零件是 床上的法兰盘， 主要是用来安装在机床上，起到导向的作用使机床实现进给运动，零件上精度要求较高的两个平面用以装配， 4 个孔是用于连接其他机构或零件的。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 100 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 20 20 定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。 该零件年产量为 4000 件，设其备品率 为 4% ，机械加工废品率 为 1% ，则该零件的年生产纲领为：N=+)=40001(1+4%+1%)=4200(件 /年 )，查表可知该产品为中批生产。 件的工艺分析 法兰盘是一回转体零件 ,法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要 求。现分述如下： 圆为中心的加工表面 ： 这一组加工表面包括： 45圆 、 端面及倒角； 100圆，过度倒圆 20内孔及其左端倒角 圆为中心的加工表面 ： 这一组加工表面包括： 端面， 90圆，端面，倒角 槽 32； 内孔的右端倒角 3. 以 20 孔为中心加工表面 ： 这一组加工表面包 括： 45面； 100面，侧面； 90 45度圆角 46 它们之间有一定的位置要求，主要是： （一） 左端面与 20 （二） 右端面与 20中心轴线的跳动度为 （三） 4520 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 二、工艺规程设计 定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 零件材料为 于零件年产量为 4200 件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，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，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 准的选择 基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有 甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 1） 粗基准的选择 选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取外圆柱面和端面作为粗基 准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的 5 个自由度，达到完全定位。 2）精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。以 20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，此处不在重复。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，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 1： 粗车 45车右端面，车槽 32车、 半精车外圆，车右端倒角。 工序 2： 粗车 100端面，粗车 90精车 100端面、 90车外圆 45100 半精车外圆 4510090 100 半精车 45 工序 3： 精车 100 90 工序 4： 钻、扩、粗铰、精铰孔 20工序 5： 粗铣、精铣 900 工序 6： 钻 4、铰 6 工序 7： 钻 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 工序 8： 磨削外圆面 100 90 工序 9： 磨削 B 面， 及 45圆面、 10090 工序 10： B 面抛光。 工序 11： 100 工序 12： 100 工序 13： 检测入库。 2）工艺路线方案二 工序 1 粗车 100圆，粗车 B 面 工序 2 钻中心孔 18孔 铰 精绞 20工序 3 粗车右 45圆， 90 工序 4 半精车 100圆，半精车 B 面并倒角 精车 90 20左侧倒角 序 5 半精车右 45端面，倒角 精车 90 切槽 32车 201 工序 6 精车 100圆，精车 B 面 ， 车过渡圆角 序 7 粗铣、精铣 90工序 8 钻 4工序 9 钻 4、铰 6工序 10 磨削 B 面 工序 11 磨削外圆面 10090序 12 磨削 904侧平面 工序 13 金刚石车 4590工序 14 B 面抛光 工序 15 100工序 16 100工序 17 检测入库。 3）工艺方案的比较与分析 面是多次加工的基准，方案一中在加工其外圆表面的同时进行了导角，工序较为集中，也方便装夹，在一定程度上提高了生产效率。而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，由于各端面及外圆柱面都与 20 线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用孔 20 定位基准，故选 用方案二。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据上述原始资料及加工工艺，参照实用机械加工工艺手册分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （单位 加工表面 工序（或工步）名称 工序（或工步）余量 工序（或工步）基本尺寸 工序（或工步） 经济精度 工序（或工步） 尺寸及其偏差 表面粗糙度（ 公差等级 公差 右端面 粗车 3 坯 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 90 突台右端 精车 1 1 精车 车 坯 3 44 4 槽 3 2 粗车 2Z=9 41 1 坯 2Z=9 50 0 45 外圆 磨削 2Z=5 45 精车 2Z= 车 2Z= 坯 2Z=5 50 50 内孔 20 铰 2Z=0 20 2Z= 2Z=18 18 18 坯 实心 100 左端面 精车 Z=1 1 精车 车 坯 3 94 4 100 外圆 磨削 2Z=00 100 精车 2Z= 车 2Z= 坯 2Z=5 105 2 105 100 右端面 磨削 Z=1 1 精车 Z=车 Z=4 坯 Z=3 44 4 45 外圆 磨削 2Z=5 45 精车 2Z= 车 2Z= 坯 2Z=5 50 50 90 突台左端 磨削 Z= 精车 Z=车 Z=坯 Z=3 11 90 外圆 磨削 2Z=0 90 精车 2Z= 车 2Z= 坯 2Z=5 95 95 4 孔 铰 2Z= 4 2Z= 坯 实心 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 6 孔 铰 2Z= 6 2Z= 坯 2Z=4 4 4 90（左）两侧面 精铣 8 8 铣 9 9 坯 32 90 0 90 右侧面 磨削 4 4 坯 孔 钻 2Z=9 9 9 坯 实心 定切削用量及基本工时 工序 1 粗车 100 端面及外圆柱面，粗车 B 面，粗车 90 的外圆柱面 工件材料： b=220 砂型铸造 机床： 刀具：采用刀片材料为 杆尺寸 16K=90 ,0=15 , 0=12 ,=计算切削用量 (1) 粗车 100面 1) 已知毛坯长度方向的加工余量为 3+虑的模铸拔模斜度，) 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册中表 刀杆尺寸为 16 25 5及工件直径为 100 时， f =r 按 床说明书（见切削手册）取 f =r 3) 计算切削速度，按切削手册表 削速度的计算公式为 (寿命 T=60m/其中：42, m=正系数削手册表 即 所以 c 4258.6(m/4)确定机的主轴转速 04r/机床说明书 (见工艺手册表 与 504r/近的机床转速为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 480r/00r/选取80r/以实际切削速度 v=110r/ 5) 切削工时，按工艺手册表 L=2 20100 =401l =22l =0, 3l=0 tm=40=(2) 粗车 100圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度 1) 切削深度，单边余量 Z=2二次切除。 2) 进给量， 根据机械加工工艺手册取 f=r 3)计算切削速度 132m/)确定机床主轴转速 20r/机床说明书 (见工艺手册表 420r/近的机床转速为480r/选取 480r/以实际切削速度 000 m 5 010 00 48 010 0 m5) 检验机床功率 主切削力削手册表 示公式计算 cF其中 2985，1.0， 650(= 50600(= 985 150 ) 切削时消耗功率106x W) 由实用机械加工工艺手册表 7 床说明书可知， 速为 480r/以机床功率足够，可以正常加工。 6) 校验机床进给系统强度 已知主切削力削 手册表 示公式计算pF其中 1940，0.9，0.6， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 650(= 50220(= 以 940 150 03(N) 而轴向切削力 fF其中 2880，1.0，0.5， 650( = 50220( = k =向切削力 880 150 42(N) 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数 =切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为 F= (cF+442+03)=442+机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为 3530N(见切削手册表 机床进给系统可正常工 作。 7)切削工时： t=其中 l=10 1l =4 1l =2以 t=410 3)粗车 1) 切削深度。单边余量 Z=2 15055 =次切除 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 中：42, m=正系数削手册表 即 所以 42 26m/) 确定机的主轴转速 106 1261000 378r/机床说明书 (见工艺手册表 与 378r/近的机床转速为400r/选取00r/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 所以实际切削速度000 m 3 310 00 40 010 6 m5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=30 tm=i= 15=工序 2 钻、扩、铰 20 的中心孔 (1) 钻 18机床： 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10取高速钢钻头 1)进给量 据切 削手册表 10铸铁 ， D= 18时， 取 f=r 2)切削速度 根据机械加工工艺手册表 10 10得 V=35m/3)确定机床主轴转速 18 351000 机床说明书 (见工艺手册表 与 选取55r/ 所以实际切削速度 000 m 5518 m4)削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=911l =10 2l =4 tm=05=(2) 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 钻钻3121(式中的钻f、钻v 加工实心孔进的切削用量。现已知 钻f=r(切削手册 )表 钻v=切削手册 )表 1) 进给量 取 f=r 按机床选取 r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 2) 切 削速度 v= 3) 定机床主轴转速 机床说明书 (见工艺手册 表 与 选取75r/ 所以实际切削速度 000 m 0 27 m4) 削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=911l =10 2l =4 tm=(3) 粗 绞孔至 绞孔至 20 ) 进给量 取 f=r 按机床选取 r 2) 削速度 按切削手册选取 v= 3) 定机床主轴转速 20 机床说明书 (见工艺手册表 与 选取75r/ 所以实际切削速度 000 m 0 27 520 m4) 工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=911l =7 2l =3 tm=工序 3 粗车 45 端面及外圆柱面，粗车 90 右 端面 机床： 刀具：采用刀片的材料为 杆尺寸 16 25K=90 ,0=15 , 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 0=12 ,=1) 粗车 面 1) 切削深度。单边余量 Z=) 计算切削速度 中：42, m=正系数 削手册表 以 60 342 87m/) 确定机床主轴转速 50 1871000 553r/机床说明书 (见工艺手册表 与 553r/近的机床转速为600r/选取00r/ 所以实际切削速度000 m 410 00 60 050 m5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=25 1l =4 2l =2 tm=i=(2) 粗车 圆柱面 1) 切削深度 单边余量为 Z= 分两次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 中：42, m=正系数削手册表 以 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 60 3 42 9m/) 确定机床主轴转速 x 753r/机床说明书 (见工艺手册表 与 753r/近的 机床转速为750r/选取50r/ 所以实际切削速度000 m 5050 5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=41 1l =4 2l =0 tm=i=(3) 粗车 901) 切削深度 单边余量为 Z= 一次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 中：42, m=正系数削手册表 以 60 342 22m/) 确定机床主轴转速 90 1221000 431r/机 床说明书 (见工艺手册表 与 431r/近的机床转速为480r/选取80r/ 所以实际切削速度000 m 351000 48090 m5) 切削工时，按工艺手册表 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 tm=i ;其中 l=24590=1l =4 2l =0tm=i=工序 4 半精车 100 端 面及外圆柱面，半精车 B 面，半精车 90 外圆柱 面，车 100、 90 外圆柱面上的倒角 20 孔左端倒角 1) 半精车 100面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册表 f r 机床主轴转速480r/以切削工时 tm=40 (2) 半精车 100圆柱面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略 进给量 f 根据机械加工工艺手 册表 f=r 主轴转速 80r/以切削工时 tm=3) 半精车 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册表 f r 机床主轴转速400r/tm=i ;其中 l=30mm tm=i= 15=工序 5 半精车 45 的端面及外圆柱面，半精车 90 的端面，车 3刀槽， 车 45 圆柱面 右 端的倒角 20 内孔的右端倒角 1) 半精车 1) 切削深度 单边余量 Z=) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 3) 计算切削速度 中：42, m=正系数削手册表 所以 60 342 87m/) 确定机床主轴转速 53r/机床说明书 (见工艺手册表 与 553r/近的机床转速为600r/选取00r/ 所以实际切削速度 000 m 1 810 00 60 050 m5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=251l =4 2l =2tm=i= 1=(2) 半精车 1) 切削深度 单边余量为 Z= 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度中：42, m=正系数削手册表 以 60 342 6m/) 确定机床主轴转速 50 961000 578r/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 按机床说明书 (见工艺手册表 与 578r/近的机床转速为600r/选取00r/ 所以实际切削速度000 m 410 00 60 050 m5)切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=411l =4 2l =0tm=i=(3) 半精车 901) 切削深度 单边余量为 Z= 一次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 中：42, m=正系数削手册表 以 60 342 34m/)确定机床主轴转速 90 1341000 458r/机床说明书 (见工艺手册 表 458r/近的机床转速为480r/选取80r/ 所以实际切削速度000 m 351000 48090 m5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=24590= 1l =4 2l =0 i=工序 6 精车 100 的端面及外圆，精车 B 面 ，车过渡圆角 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 (1) 精车 100面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册表 f r 机床主轴转速480r/以切削工时 tm=40 (2)精车 100圆柱面 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略 进给量 f 根据机械加工工艺手册表 f=r 主轴转速 80r/以切削工时 tm=3) 精车 粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册表 f r 机床主轴转速480r/tm=i ;其中 l=30mm tm=i= 15=序 7 粗、精铣 90 圆柱面上的两个平面 (1) 粗 铣距中心线 34平面。 机床： 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10用硬质合金 镶齿套面铣刀 铣刀寿命 T=180,B=40 1) 削深度 20所以有) 给量 查机械加工工艺师手册表 10表 10 ,进给量f= 按机床行选取 f= 3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10 10得 V=115s. 即 V=) 定机床主轴转速 100 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 按机床 说明书 (见工艺手册表 6与 选取 所以实际切削速度000 m 0 m当，工作台的每分钟进给量mf=10 7.5(mm/ 查机床说明书有0(mm/5) 削工时，按工艺手册表 =6090=1.5( 045=铣两次的总时间为 2) 粗铣距中心线 24平面。 机床： 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10用硬质合金 镶齿套面 铣刀 铣刀寿命 T=180,B=40/ 1) 切削深度 40所以有) 进给量 查机械加工工艺师手册表 10表 10 ,进给量f= 按机床行选取 f= 3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10 10得 V=115s. 即 V=) 确定机床主轴转速 100 机床说明书 (见工艺手册表 6与 选取 所以实际切削速度 000 m 0 m当，工作台的每分钟进给量mf=10 7.5(mm/查机床说明书有0(mm/5) 切削工时，按工艺手册表 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 tm=6090=1.5( 铣 4 次的总时间为 463) 精铣上两平面 1) 切削深度 查机械加工工艺师手册表 10) 进给量 查机械加工工艺师手册表 10表 10机床行选取 f= 3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10 10得 V=190s. 即 V=) 确定机床主轴转速 100 机床说明书 (见工艺手册表 6与 选取 所以实际切削速度000 m m当，工作台的每 分钟进给量mf=10 5(mm/ 查机床说明书有0(mm/5)切削工时，按工艺手册表 tm=8090= 铣 2 次的总时间为 2序 8 钻、绞