法兰盘加工工艺及铣侧面[保证尺寸34.5mm]夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 目 录 序 言 . 错误 !未定义书签。 一 . 零 件 的 分 析 . 2 件的作用 . 2 件的工艺分析 . 2 二 . 工 艺 规 程 设 计 . 3 定毛坯的制造形式 . 3 面的选择 . 3 定工艺路线 . 3 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 的确定 . 5 定切削用量及基本工时 . 7 三 . 夹 具 设 计 .题的提出 .具设计 .位误差分析 .具设计及操作的简要说明 . . 总 结 . . 参 考 文 献 . 言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年 的大学生活中占有重要的地位。 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1 能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言，我希望通过本次课程设计 对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加生产实践打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚存在许多不足之处，恳请各位老师予以指教。 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 一、零件的分析 （ 一）零件的作用 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 题目所给的零件是法兰盘（见附图 1），其为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠该法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。 （二）零件的工艺分析 法兰盘共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分 述如下： 1以 80孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 62 80个 36 0+ 52及退刀槽，三个互成 120的 2以 这一组加工表面包括：三个互成 120的 梯孔，一个侧面 C,一个平面 D。 这两组表面之间有着一定的位置要求，主要是： 62 端面的径向圆跳动公差为 由以上分析可知，对于这两 组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 材料为 虑到法兰主要承受静压力，因此选用铸件。 （二）基面的选择 基面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，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。 按照有关粗基准的选择原则（如果必须首先保证工件上欲加工表面与不加 工表面之间的位置要求，则应以不加工表面为粗基准），孔 62 端面有 选择 52为粗基准，利用三爪自定心卡盘加持外圆 A，并且使卡盘端面紧靠 样可以消除所有六个自由度，达到完全定位。 （ 2）精基准的选择。主要应考虑基准重合的问题。当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，此处不再重复。 （三）制订工艺路线 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保证。在生产纲领已确定为大批生产的条 件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 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 、精车外圆 80车倒角，车两个槽 64，车外圆52刀槽及倒角，车端面 A。 工序 2 扩孔 62 孔 36 0+绞孔 62 孔 36 0+序 3 车两个槽 孔 62 角。 工序 4 镗刀镗 工序 5 铣 80 工序 6 钻三个孔 三个孔 11。 工序 7 拉槽 6 6。 工序 8 磨外圆 80外圆 52 工序 9 铣侧面保证尺寸 序 10 铣平面保证尺寸 54工序 11 表面处理，检验入库。 2工艺路线方案二 工序 1 粗车 80圆柱面，车 120外圆柱面，车 80 车外圆 80车 62 车 62 螺纹两个密封槽 64。 工序 2 车 52面，车端面 A，车 52角及退刀槽，钻孔 36 0+车孔 36 0+ 工序 3 钻三个孔 三个孔 11。 工序 4 拉槽 6 6。 工序 5 镗刀镗 工序 6 铣侧面保证尺寸 序 7 铣平面保证尺寸 54 工序 8 磨外圆 80外圆 52 工序 9 表面处理，检验入库。 3工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一选择对孔 36 0+、绞），对 62 采取先扩后绞。 在加工过程中，要进行七次装夹，用五套夹具，共八道工序。方案二选择对孔 36 0+ 62 加工过程中，要进行六次装夹，用五套夹具，共七道工序。相比之下，方案工序更为简单。买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 在工序安排中，装夹次数越多，定位次数越多，造成的定位误差也就越大，而且所用工时会越多。而且方案一没能完成车螺纹 此以外，方案二的 1、 2工序可合并为一个工序，两个方案都没有考虑到零件毛坯为铸件，因而在所有机加工之前，应先安排除砂工序。综合考虑以上各方面，对方案进行改进， 改进后的具体工艺方案确定如下： 工序 1 除砂。 工序 2 粗车 80圆柱面，车 120外圆柱面，车 80 车外圆 80车 62 车 62 螺纹两个密封槽 64。（以 52圆柱面为粗基准，采用三爪卡盘夹持 52 车 52面，车端面 A，车 52圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔 36 0+车孔 36 0+以 80用三爪卡 盘夹持 80 工序 3 钻三个通孔 11，钻三个孔 沉头孔 端面 工序 4 拉槽 6 6。 工序 5 镗刀镗 工序 6 铣侧面保证尺寸 序 7 铣平面保证尺寸 54序 8 磨外圆 80外圆 52 工序 9 表面处理，检验入库。 将以上内容一并填入工艺过程卡片，见附表 1。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “法兰盘”零件材料为 度为 170坯的重量为 产类型为大 批生产，采用铸件。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1外圆表面（ 80 52 120） 外圆 80面粗糙度要求 差等级为 6 级，查机械加工技术手册（以下简称手册）表 3用先车（只能达 7 级精度），然后再磨（可达 6 级精度）。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为 2Z=2车双边余量为 2Z=1手册 15567),选用磨削的双边余量为 2Z= 外圆 52面粗糙度要 求为 差等级为 6级，查手册表 3用先车，然后再磨。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为 2Z=2车双边余量为 2Z=1手册 15567),选用磨削的双边余量为 2Z= 外圆 120，选用粗车的双边余量为 2Z=2 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 2内孔表面（ 62 36 0+ 内孔 62 手册表 3采取先粗车再精车。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为 2Z=2手册 9401),选用精车的双边余量为 2Z= 内孔 36 0+手册表 3为 9 级公差要求，查手册表 3采取先钻孔后精车。根据其尺寸，选用钻孔的双边余量为 2Z=手册 9401),选用精车的双边余量为 2Z= 3外圆端面加工余量及公差（ 802面） 外圆 80面粗糙度要求为 向无公差要求。查手册表 3粗铣的表面粗糙度为 达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1外圆 52向无公差要求。查手册表 3粗车的表面粗糙度为 达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为 Z=14. 向无公差要求。查手册表 3粗车的表面粗糙度可达 而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为 Z=15端面 A 端面 向无公差要求。公差等级为 6级，查手册表 3用先车，然后再磨。根 据其尺寸，选用粗车的余量为 Z=1车余量为 Z=手册 15567),选用磨削的余量为 Z= 6. 侧面 C,平面 D 平面 D 距内孔 36 中心的距离为 54公差要求，表面粗糙度要求为 算得其需切削量为 6 据手册 用一次铣削成型。侧面 6中心的距离为 面粗糙度要求为 差为 200m，查机械制图表 为 12 级公差要求，计算得其需切削量为 根据手册 分四次铣削成型。 （五）确定切削用量及基本工时 工序： 除砂 工序： 粗、精车 80圆柱面，车 120 外圆柱面，车 80面及倒角，车 粗车 62 车 62 螺纹 两个密封槽 64。（以 52用三爪卡盘夹持 52 车 52端面 A，粗、精车 52角及退刀槽，钻孔 36 0+车孔 36 0+以 80柱面为精基准，采用三爪卡盘夹持 80 工件材料： 50,金属模铸造。 加工要求：车外圆 80车倒角，表面粗糙度要求为 6 级公差要求；车两买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 个槽 外圆 52刀槽及倒角，表面粗糙度要求为 6级公差要求；车端面 A，表面粗糙度要求为 机床： 刀具： 圆车刀、高速钢螺纹车刀，刀杆尺寸为 16 25 切削用量： 1. 粗车 801） 进给量 f 根据手册表 8当刀杆尺寸为 1625件直径为 80f=r 取 f=r 2）计算切削速度 根据手册表 8切削速度的计算公式为（寿命选 60T） V m/中： 58, x=y=m=正系数见手册表 8 所以 58 =m/3) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 80)=286(r/4)切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/41+1)/286 2. 精车外圆 801）进给量 f 根据手册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据手册表 8 02m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 102/(80)=406(r/4)切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/40+1)/406 3. 车 120外圆柱面 1）进给量 f 根据手册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据手册表 8 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 5m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 85/(120)=225(r/4)切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/15+1)/225 4. 车 801）进给量 f 根据手册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据手册表 8 05m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 105/(80)=418(r/4)切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/40+1)/418 5. 车 1）进给量 f 根据手册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据手册表 8 5m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 35/(675(r/4)切削工时 根据手册 表 8 l+y+ )/)/675 6. 粗车 62 1）进给量 f 根据手册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据手册表 8 06m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 106/(60)=560(r/4)切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/40+1)/560 7. 精车 62 及倒角 1）进给量 f 根据手册表 8 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 取 f=0.4(mm/r) 2）切削速度 根据手册表 8 12(m/3) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 112/(60)=590(r/4) 切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/40+1)/590 64 采用高速钢螺纹车刀 ，规定粗车螺纹时走刀次数为 i=4;精车螺纹时，走刀次数为 i=t=以进给量 f=r. 1) 切削速度 根据手册表 8 粗车螺纹时： 1m/车螺纹时： 5m/) 确定机床主轴转速 粗车螺纹时： 000 d)=1000 21/(64)=105(r/精车罗纹时： 000 d)=1000 35/(64)=174(r/3)切削工时 根据手册表 8 粗车螺纹时： l+y+ ) i/15+1) 4/(105 精车螺纹时： l+y+ ) i/15+1) 2/(174 9. 车两个密封槽 64 1）进给量 f 根据手册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据手册表 8 4m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 84/(64)=418(r/4)切削工时 根据手册表 8 (l+y+ )/ (2+1)/418 10. 车 521）进给量 f 根据手册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据手册表 8 0m/) 确定机床主轴转速 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 000 d)=1000 90/(52)=551(r/4)切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/10+1)/551 1）进给量 f 根据手册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据手册表 8 2m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 82/(120)=218(r/4)切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/35+1)/218 12. 粗车 521）进给量 f 根据手 册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据手册表 8 05m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 105/(52)=643(r/4)切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/10+1)/643 13. 精车 521）进给量 f 根据手册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据 手册表 8 25m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 125/(52)=765(r/4)切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/10+1)/765 14. 钻孔 36 0+）进给量 f=r (见手册表 10) 2）切削速度 0(m/ (见手册表 10 3) 确定机床 主轴转速 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 000 d)=1000 40/(36)=350(r/4) 切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/2/(350 15. 精车孔 36 0+）进给量 f 根据手册表 8 取 f=r 2）切削速度 根据手册表 8 08m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 108/(36)=950(r/4)切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/40+1)/950 工序： 钻三个通孔 11，钻三个孔 沉头孔 床：摇臂钻床 刀具：高速钢钻头 切削用量： 1. 钻三个通孔 11 刀具材料：高速钢。 1）进给量 f=r (见手册表 10) 2）切削速度 0(m/ (见手册表 10 3) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 40/(11)=1150(r/4)切削工时 根据手册表 8 *(l+y+ )/5/(1150 2. 钻三个阶梯孔 刀具材料：高速钢。 1）进给量 f=r (见手册表 10) 2）切削速度 0(m/ (见手册表 10 3) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 40/(770(r/4) 切削工时 根据手册表 8 (l+y+ )/(770 0.1(2. 惚沉头孔 序： 拉槽 6 6 机床：卧式拉床 文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 刀具：高速钢拉刀 切削用量： 1）进给量 f 根据手册表 8 取 f=）切削速度 根据手册表 12 0m/) 确定机床行程数 ns=z/f=0 4)切削工时 根据手册表 8 (l+ ) 10002 30 20/30=(工序： 用镗刀镗 刀具半径为 3床为 f=r,切削速度则 V=100m/1000V/ d=(1000 100)/ 58=584r/m=(l+(n f)=(2 16+2)/(584 序：铣平面保证尺寸 54 机床：立式铣床 具：镶齿三面刃铣刀（高速钢） 切削用量： 1）进给量 f=r (见手册表 13) 2）切削速度 0(m/ (见手册表 13 3）切削深度 (见手册 4) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 20/(100)=65(r/5) 切削工时 根据手册表 8 l+y+ )/8/(65 工序：铣侧面保证尺寸 34。 5 1）进给量 f=r (见手册 表 13) 2）切削速度 0(m/ (见手册表 13 3）切削深度 由于该工序余量较大（ 所以分四次铣削成型。 根据手册 常铸铁件铣削深度为 5以，前三次选用 四次选用 4) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 20/(100)=65(r/买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 5) 切削工时 根据手册表 8 (l+y+ )/00 4/(65 工序： 磨外圆 80外圆 52 机床：外圆磨床 具：根据表 155用 32 125型砂轮。 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 46#，硬度为中软 1级，陶瓷结合剂， 6号组织， 平型砂轮，其尺寸为 200 32 125(D B D)。 切削用量： 1. 磨外圆 80）工件速度 5m/ 见手册表 15 2) 进给量 轴向 径向 行程 (见手册表 13) 3）切削深度 ) 砂轮速度 v=35m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 35/(200)=57(r/6）加工工时 000中， L 加工长度， 40单面加工余量， K 系数， 工作台轴向移动速度； 工作台往返一次砂轮径向进给量。 40 1000 = 2. 磨外圆 52）工件速度 5m/ 见手册表 15 2) 进给量 轴向 径向 行程 (见手册表 13) 3）切削深度 ) 砂轮速度 v=35m/) 确定机床主轴转速 000 d)=1000 35/(200)=57(r/6）加工工时 000文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 =2 10 1000 = 工序： 表面处理，检验入库。 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工序卡片，见附表 2 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 三 . 夹 具 设 计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计通用夹具。经过与老师协商，决定设计第七道工序 铣侧面保证尺寸 夹具将用于 具为高速钢镶齿三面刃铣刀。 题 的提出 在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。 具设计 1 定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择端面，侧面为基准（自由度限制数为 3 个），配合以两个菱形销（自由度限制数为 3个）。 2 切削力和卡紧力计算 本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 修正系数查机械加工工艺手册 ( 90210=向力 0 扭矩 由于扭矩很小，计算时可忽略。 验算螺栓强度： M P n 45钢的强度为 450度满足 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。 位误差分析 本工序采用侧面夹紧，使用端面，两菱形销定位，而工件自重会始终靠近凸 台，当然工件有一定的误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 钻套选用快换钻套 13差为 形销选用 13。偏差为 。 销钉孔选用 10差为 文档送全套