法兰盘地加工工艺标准规范标准设计毕业材料

1、H分类号：TH1222017届本科生毕业设计法兰盘的加工工艺设计作者姓名：何峥学号:2013080825学院：机械与电子工程学院专业：机械制造及其自动化指导教师姓名：王楠指导教师职称：助教2017年5月法兰盘通常是盘状的金属零件，它主要用于机械工程的连接环节。伴随着我国法兰盘行业的迅速发展，法兰盘的应用范围越来越广，而法兰盘作为一种连接零件，人们对它的精确度要求很高，对于材质的选取也很讲究，本文以一典型结构法兰盘为例，首先进行零件分析，了解要制造的零件的基本情况，然后根据零件的加工要求选择毛坯的材质，再计算加工余量，进而确定毛坯的尺寸，然后根据各加工面的需求，选择加工方法，制定工艺路线，根据零

2、件形状以及精度要求选择适用的机床以及刀具，再计算出各切削用量，完成该法兰盘的数控加工编程，最后根据整体需求完成夹具的选择，最终完成了一个比较基本的法兰盘加工工艺设计。关键词：法兰盘；加工余量；工艺路线；数控编程ABSTRACTThe flange is usually disc-sha ped metal p arts, it is mai niy used for conn ect ing links in mecha ni cal engin eeri ng. With the rapid devel opment of Chin as in dustry of flan ge, flan

3、ge is app lied more and more widely, and as a flange conn ect ing p arts, the accuracy is very high, is also very imp orta nt to select material in in this paper, a typ ical structure of flange as an exa mp le, the first part an alysis, un dersta nd the basic situatio n of manu factured p arts, then

4、 according to the machining requirements of the choice of blank material, then calculate the machining allowanee, and then determine the size of the blank, and then accordi ng to the manu facturi ng of the dema nd, choice of p rocess ing methods, the devel opment of p rocess routes, accord ing to pa

5、rt The sha pe and accuracy for mach ine tool and cutt ing tool, the n calculate the amount of cutt ing, NC mach ining p rogram ming of the flan ge, accordi ng to the overall dema nd for comp lete fixture selectio n, the final compi eti on of the p rocess of a more basic flange desig n.Key words: Fla

6、nge; Machining allowanee; Process line; NC programming1.零件的分析1.1法兰盘的作用1.2法兰盘的种类1.3法兰盘的零件图2.毛坯的选择2.1毛坯的材料选择2.2毛坯尺寸的选取2.3加工余量的计算3.工艺规程的设计3.1工艺路线的拟定3.2机床和刀具的选择3.3切削用量的确定3.4数控加工编程4.夹具设计4.1专用夹具的设计4.2通用夹具结论参考文献附录1620212022232426绪论在法兰盘的制造历史中，首次出现法兰盘是在1809年时，由英国人Erchardt提出的，而法兰盘的采用推广直到二十世纪初才被推广。 我国是在上世纪三十年代

7、开始 运用法兰进行铸造，首先是日本在我国开辟法兰盘市场， 紧接着韩国以及欧洲各个国 家也都接踵而至，应市场需求以及政策支持，大量的工厂以及个体加工作坊都开始大批量的生产法兰盘，我国的法兰盘市场在此推动下发展速度与日俱增，目前已经拥有 高度机械化以及自动化的法兰铸造机， 并且出现大量法兰的机械生产车间。 基本上所 有的铸造合金都可以用于法兰铸造法生产。随着行业发展法兰盘的铸造工艺也愈发成 熟，最小内径可达8毫米，最大直径可达3米，最长的铸件能达到8米，法兰铸件的 重量范围也能从几公斤到十几吨。目前我国全行业绝大多数国有企业完成了改制或民营化，规模以上法兰盘企业 中，国有企业仅剩9家，民营企业成为

8、一支生力军；已经有几家法兰盘公司在国内外成功上市，利用资本市场资金实现企业的发展；有几家超过10亿元的法兰盘企业集团成立，兼备重组趋势显现；一批企业争相进行大规模的技术改造， 添置现代化工艺 装备，搬迁扩建，完成了企业脱胎换骨的改造，建造试验台架；“十一五”期间法兰 盘行业开发了一大批具有自主知识产权的新产品。 百万千瓦核电站法兰盘国产化取得 了重大突破，核电法兰盘国产化率已经由 4年前的6%提高到75%以上；天然气长输管线全焊接管线球阀48%以下全焊接管线球阀可以全部实现国产化；“十一五”期间我国火电法兰盘的制造水平和产品质量有了大幅度的提高，为亚临界、超临界和超超 临界火电机组提供了大量法

9、兰盘。预测今后几年，法兰盘市场每年的增长率为20%左右。但市场竞争更加激烈，并呈现两极化特点。一般通用法兰盘的竞争将更加激烈， 许多法兰盘企业参与同一个项 目的竞争；高端法兰盘市场将逐步被少数几家骨干法兰盘企业集团所垄断；但是，由 于法兰盘行业的集中度极低，资源分散，大量的资源一定时期内仍然存在于低端法兰 盘领域，生产能力又极其不均衡，靠市场竞争的优胜劣汰，法兰盘行业的重组兼并必 然到来，但是需要一个较长的过程。随着行业装备条件、技术水平的不断提高，我国关键法兰法兰盘产品也在向更高层次发展。国内法兰盘行业的总体水平将大大提升， 盘技术将逐步得到突破，中国将成为优质法兰盘的生产制造和出口国。1.

10、 零件的分析1.1法兰盘的作用法兰盘又称法兰或者突缘，通常是指在一个盘状物体，周边开上几个固定用的孔 用于连接其它零件。人们普遍把它用来使管子之间相互连接，大多连接于管端处。法兰盘可由浇铸而成，也可由螺纹连接或者焊接构成。 法兰盘上有孔眼，可在两法兰盘 之间用螺栓串联，使法兰盘之间紧连。法兰盘之间是用衬垫完成密封的，垫片放置于 两法兰盘密封面之间，当螺母被上紧之后，垫片表面的压力达到一定的承受数值， 垫 片就会产生变形，从而填满密封面上原有的凹凸不平，进一步完成法兰盘之间的密封。法兰盘的连接在工程中使用方便，其连接作用能够承受比较大的压力， 是管道施工中 的常用的连接方式之一，而平时我们并没有

11、过多看见法兰盘是因为在家庭管道的使用 中，管道很直径小，而且都是低压，这种管道连接通常使用更为简易的螺纹连接或是 热熔连接，基本不会使用法兰盘连接，但如果在一个锅炉房或者是在生产现场的话, 管道连接应该都是使用法兰盘的。1.2法兰盘的种类法兰盘是一种非常常见的零件，它的分类方式很多，常用的有以下三种:1）按所连接的部件可分为：容器法兰、管法兰;2）按结构形式可分为：平焊板式、平焊环松套式、卷边松套式、对焊卷边松套式、对焊环松套式、对焊式、带颈螺纹连接式、整体式及法兰盖;3）按连接方式可分为：板式平焊法兰、带颈平焊法兰、带颈对焊法兰、承插焊法兰、螺纹法兰、法兰盖、带颈对焊环松套法兰、平焊环松套法

12、兰、环槽面法兰、大 直径平板法兰、大直径高颈法兰、八字盲板、对焊环松套法兰、旋转法兰、锚固法兰、 堆焊/覆焊法兰。法兰盘的应用范围很广，在很多行业都有所涉及，所以按照行业标准法兰盘有了 不同的分类，按照行业标准法兰盘分为以下 3大类:1）按化工行业标准分：整体法兰、螺纹法兰、板式平焊法兰、带径对焊法兰、带颈平焊法兰、承插焊法兰、对焊环松套法兰、平焊环松套法兰、衬里法兰盖、法兰 盖。2）按石化行业标准分：螺纹法兰、对焊法兰、平焊法兰、承插焊法兰、松套法兰、法兰盖。3）按机械行业标准分：整体法兰、对焊法兰、板式平焊法兰、对焊环板式松套法兰、平焊环板式松套法兰、翻边环板式松套法兰、法兰盖。80和16

13、01.3法兰盘的零件图本次设计我选取的是一个比较基本的法兰盘零件，这个法兰盘是由 圆柱体组成，外圆柱 16（均布六个14通孔，对称分布，内圆柱 8（上有一小槽用来 放置橡胶圈。该法兰盘结构简单，孔多刚性较好。图1-1法兰盘零件图2. 毛坯的选择2.1毛坯的材料选择本次制作的法兰盘外形结构比较简单， 刚度要求高，而铸造法兰盘的内部组织疏 松，如果选用铸造法兰盘的话，该零件的强度、精度难以保证；锻制法兰盘成本过高, 而且在颈交接处很容易发生应力集中， 影响该零件的强度；好在轧制法兰盘的组织分 布均匀，金属晶粒排列整齐严密，零件成型快，成本低，零件质量好。所以本次毛坯选择45钢材料的轧制毛坯，毛坯的

14、尺寸会根据各工序的加工余量以 及总加工余量来确定。2.2毛坯尺寸的选取毛坯选用16407的45钢圆柱材料。61图2-1毛坯尺寸图2.3加工余量的计算80右端面=2 mm160左端面=10 mm160右端面=2 mm 160 外圆=2Z=4mm80外圆=2Z=80 mm粗车 80右端面尺寸=42-1.5=40.5mm；半精车 80右端面尺寸=40.5-0.5=40mm；粗车 80外圆尺寸=160-2 ：39=82mm；半精车 80外圆尺寸=82-2)0.8=80.4mm;精车 80外圆尺寸=80.4-2 (X2=80mm；粗车 160 外圆尺寸=164-2 t.4=161.2mm ；半精车 16

15、0外圆尺寸=161.2-2 (X6=160mm ；粗车 160右端面尺寸=27-1=26 mm ；半精车 160右端面尺寸=26-0.8=25.2 mm ；精车 160右端面尺寸=25.2-0.2=25mm；粗车 160左端面尺寸=25-9.5=15.5mm；半精车 160左端面尺寸=15.5-0.5=15mm；选用材料为45#钢，16407的毛坯。3. 工艺规程的设计3.1工艺路线的拟定 3.1.1加工方法的选择本零件的加工面有外圆、内孔、端面等，材料为45#钢。参考机械制造工艺及计算机辅助工艺设计表 2 4、表25、表2 6等，其加工方法选择如下:1) 80 mm右端面：未注公差等级，根据

16、 GB180079规定公差为IT8,表面粗糙度为Ra3.2 m，采用的加工方法为粗车 f半精车。2) 160mm外圆面：未注公差等级，根据 GB180079规定公差为IT8，表面粗糙度为Ra3.2 m，采用粗车半精车的加工方法，倒角用车刀加工。3) 80 mm外圆面：未注公差等级，根据 GB180079规定公差为IT8,表面粗糙度为Ra1.6 m,采用粗车-半精车-精车的加工方法，倒角用车刀加工。4) 80mm的槽：未注公差等级，根据 GB180079规定公差为IT13，采用的加工方法为车槽。5)160 mm左端面：未注公差等级，根据 GB180079规定公差为IT8，表面粗糙度为Ra3.2

17、m，采用的加工方法为粗车半精车。6)160 mm右端面：未注公差等级，根据 GB180079规定公差为IT8，表面粗糙度为Ra1.6 m，米用粗车f半精车f精车的加工方法。7)14mm孔：未注公差等级，根据 GB1800 79规定公差为IT13，表面粗糙度为Ra12.5 m，采用的加工方法为钻孔。3.1.2制定工艺路线方案工序I粗车毛坯右端面和外圆,粗车 80mm外圆，半精车 80 m m右端面和外圆，半精车 160mm圆柱体右端面,车 80mm倒角，精车 80mm外圆和 160mm右端面，车160mm的倒角，半精车160mm外圆，车 80 mm外圆的槽;工序n粗车160 mm左端面和外圆，半

18、精车160mm左端面和外圆;工序m钻削14 mm的孔;检测入库。3.2机床和刀具的选择 3.2.1机床的选择机床的种类很多，依用途和功能区可分为多种，其中:1）普通车床的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、 小批生产和修配车间。2）转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的 一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。3）自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料, 重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产。4）多刀半自动车床有单轴

19、、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件, 其生产率比普通车床提高35倍。5）仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高1015倍。有多刀架、多 轴、卡盘式、立式等类型。6）立式车床的主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横粱或立柱上移动。适用于 加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分 为单柱和双柱两大类。7）铲齿车床在车削的同时，刀架周期地作径向往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面。通常带有铲磨附件，由单独电

20、动机驱动的小砂轮铲磨齿面。8）专门车床是用于加工某类工件的特定表面的车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、 车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。9）联合车床主要用于车削加工，但附加一些特殊部件和附件后，还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工，具有 一机多能”的特点，适用于工程车、船舶或移动修理站 上的修配工作。10）数控车床是数字程序控制车床的简称， 它集通用性好的万能型车床、 加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆 盖面最广的一种数控机床。为了加工精确，保证要求，本次加工选用数控车床。本零件从外形来看，属于回转体，所以各端面外圆表面可一在车床上加工。由于精度

21、等要求不是特别高，且生产 类型为小批生产，所以选择CK3221型号，FANUC 01 MATE系统。为了达到各孔的位置要求和降低生产成本，钻削孔的加工选择在数控加工中心上加工。 初步确定为3 轴立式加工中心，FANUC OI MATE 系统。3.2.2刀具的选择车削：由于本零件精度要求一般毛坯为45钢刚度不是太高，参考切削用量简明 手册表1.3、金属切削原理与刀具表24表411所以粗车选用硬质合金钢车刀牌号YT5，半精车和精车选用硬质合金钢车刀，牌号YT15。选择刀杆横截面BXH为16X?5o前刀面形状：粗车和精车均选择平面型。粗车前角选12后角选8,精车车刀前角15后角7。主偏角：精车车刀选

22、75,粗车车刀选70副偏角:精车车刀8, 粗车车刀13刃倾角：精车车刀1粗车车刀-2 刀尖圆弧半径：精车车刀0.5, 粗车车刀1.2。钻削：根据各孔的加工精度，参考机械制造工艺设计简明手册确定各孔的刀具？14mm直柄麻花钻。车槽：刀头与刀身对称，宽3mm切槽刀。刀具在车床的代号：T1粗车刀，T2精车刀，T3切槽刀。刀具在加工中心的代号：T414m m直柄麻花钻。3.3切削用量的确定 3.3.1粗车3.3.1.1粗车毛坯的端面和外圆1）根据上述加工余量得ap= 1.5mm。2）根据金属切削原理与刀具表4-13,当刀杆尺寸为1625 mm2 , ap 25mm2，ap 3mm,以及工件直径为140

23、mm时，f =0.81.2mm/r，根据实际情况车床CK3221取f=0.9mm/r。3）计算切削速度，按切削用量手册表 1.27,切削速度的计算公式为:Cv.v Tmafv kv(3-3)其中：T=30min, Cv=235, Xv=0.18, yv =0.8, m=0.2。修正系数 kv查切削用量手册表1.28,得:kMv =1.25, ksv =0.8 , kkv=1.04 , kkrv =0.92 , kBv =0.97将数值代入式（3-3）得:235v 300.22 0.180.9 0.8X1.25 8 X.04 0.92 .97=106.4 min4）确定机的主轴转速:1000v

24、n=nd型4242.9r/minn 140按实际情况得n =240r/min，所以实际切削速度v=100m/min。5）检验机床功率，根据金属切削原理与刀具表3-6查得单位切削力P 1962 N/mm2，所以切削功率Pm为:Pm P aP f v 1962 2 O.9 100 5.89kw1000 1000 60车床CK3221型电动机功率为Pe 7.5kw。若机床传动效率2 黑 7.36PE所以机床电动机满足切削加工的要求。m 0.8，贝U：v=106.4r/min，fn=型豊空 282.38“ minndn 120按实际情况得n =280r/min。7）当工件直径为切削到100 mm，根据

25、上述得切削速度v=106.4mmin , f=0.9mm/r , ap=2mm,确定机的主轴转速:n= 1064338.85r/minndn 100按实际情况得n =338r/min。8）切削工时，根据机械制造工艺设计简明手册表 6-1得:垢=丄+上_nwf nw2f riwsf(3-4)其中 h = l2 =3 =38.5mm,将数值代入式（3-4）得:tm=11+10+8=29s3.3.2半精车3.3.2.1.半精车 80端面1）根据上述加工余量得ap = 0.5mm。2）根据图1-1得表面粗糙度Ra3.2 m，查金属切削原理与刀具表4-14 得 f=0.250.3mm/r，根据实际情况车

26、床 CK3221 取 f =0.28mm/r。3）计算切削速度，按根据上述条件查金属切削原理与刀具表4-15 选6）当工件直径为切削到120 mm，根据上述得切削速度 =0.9mm/r， ap=2mm，确定机的主轴转速:v=130m/min 160m/min。4）确定机床的主轴转速:1000v n=n(Wv504.89621.41 ” minn 82按实际情况得n =600r/min，所以实际切削速度v=154m/min。5）切削工时，根据机械制造工艺设计简明手册表6-1得:(3-5)其中I =0.5mm，将数值代入式（3-5）得:tm=0-2S3.322.半精车 80夕卜圆1）根据上述得加工

27、余量ap= 0.8mm。2）根据图1-1得表面粗糙度Ra3.2 m，金属切削原理与刀具表4-14查得f=0.250.3mm/r，根据实际情况车床 CK3221 取 f =0.25mm/r。3）计算切削速度，按根据上述条件查金属切削原理与刀具表4-15 选v=130m/min 160m/min。4）确定机床的主轴转速:1000v n=n(Wv504.89621.41r/minn 82按实际情况得n =600”口巾，所以实际切削速度v=154m/min。5）切削工时，根据机械制造工艺设计简明手册表6-1得:(3-6)其中I =38.5mm，将数值代入式（3-6）得:tm=15.4s1.10得半精查

28、经金属切削原理与刀具表 4-14, 4-15,切削用量手册表车的时候参数都属于同一范围内，得半精车时机床的主轴转速，切削速度统一为n =600i7min，v=154m/min。3.3.3精车3.331精车 80外圆和 160右端面1）根据上述加工余量得ap= 0.2mm。2）根据图1-1得表面粗糙度Ra1.6 m，查金属切削原理与刀具表4-14可得f =0.080.2mm/r，根据实际情况车床 CK3221取f =0.1 mm/r。3）计算切削速度，按根据上述条件查切削用量手册表1.10选v=250m/min。4）确定机床的主轴转速:n=輕 990.27r/minnd n 80.4按实际情况得

29、n =990r/min，所以实际切削速度v=250m/min。5）切削工时，根据机械制造工艺设计简明手册表6-1得:(3-7)亠+上nwf n w2f其中 li=38.5mm, l2=0.2mm，将数值代入（3-7）得:tm=23+0.12=23.12s查金属切削原理与刀具表 4-14, 4-15，切削用量手册表1.10得精车的时候参数都属于同一范围内，得精车时机床的主轴转速，切削速度统一为n=990i7min，v=250m/min。3.3.4钻削3.3.4.1钻14的孔1）进给量的确定根据切削用量手册表 2.7,设计的孔的加工要求为IT13，材料的强度b 800MPa，do 14mm，得 f

30、 0.31 0.37口口1。根据切削用量手册表 2.8，当620MPab 840MPa，d。14mm，钻头强度允许的进给量f 0.65mm/r，根据实际情况得f 0.35mm/r。2）切削速度的确定根据切削用量手册表2.14，得加工材料45#钢的b属于加工属性的第6类,do 14mm，切削用量手册表 2.13,选出v=12m/min。3）确定钻头的转速-严=型272.98“ minndVn 14实际钻头转速取n=270r/min。4）切削工时，根据机械制造工艺设计简明手册表6-1得:(3-8)tm=-1-nw其中l =15mm，将数值代入式（3-8）得:tm=9.5s表3-1切削用量主轴转速S

31、/(r;mi n)进给量f/（mmr）车削速度W（m min）背吃刀量ap/（mm）粗车毛坯外圆和端面2000.91001.5粗车 160外圆2000.91002粗车 140外圆2400.91002粗车 120外圆2800.91002粗车 100外圆3380.91002半精车端面和外圆6000.281540.5半精车 80外圆6000.251540.8半精车 160右端面6000.251540.8精车 80外圆9900.12500.2精车 160右端面9900.12500.2车槽6000.025.652钻孔2700.351273.4数控加工编程00001工序1G99 T1 M08;粗车端面和外

32、圆G97 S200 M03;G0 X168 Z2;G1 Z-1.5 F0.9;X-1;G1 Z0;G0 X161;G1 Z-43.5 F0.9;G0 X164;Z0;G90 X161 Z-41 F0.9:粗车车削循环至 80外圆X157;X153;X149;X145;X141;G0 X143 Z-39;G97 S240 M03;G90 X137 Z-41 F0.9;X137;X133;X129;X125;X121;G0 X123 Z-39;G97 S280 M03;G90 X117 Z-41 F0.9;X113;X109;X105;X101;G0 X103 Z-39;G97 S338 M03

33、F0.9;G90 X97 Z-41 F0.9;X93;X89;X85;X81;G0 X83 Z100;T2 M08;半精车端面和外圆G97 S600 M03;G1 Z-2;X-1;G0 Z0;X161 Z-41;G01 X160 Z-43.5;G0 X164 Z-1;X83;半精车80外圆G90 X80.2 Z-41 F0.25;G0 X162;半精车160右端面G94 X160 Z-41.8 F0.25;G0 Z-40.8;X159;G1 X160 Z-43;GO X85;G90 X80 Z-41.8 F0.1;精车80外圆GO X161;G94 X160 Z-42 F0.1;精车160右端

34、面G0 Z-1;X79;G1 X82 Z-3;G0 X100 Z100;T3 M08;切槽G97 S600 M03;G0 X85 Z-12;G01 X77 F0.02;G04 P1000;G01 X85;G0 X100 Z100;M09;M05;M30O0002工序2G99 T1 M08;G97 S200 M03;G0 X166 Z0;粗车端面G1 X161 Z-24 F0.9;粗车外圆G0 X163 Z0;G94 X161 Z-2 F0.9;粗车循环端面Z-4;Z-6;Z-8;Z-9.5;GO X180 Z1OO;T2 M.8;G97 S600 M03;GO X161 Z-8;半精车端面G9

35、4 X161 Z-10 F0.28;GO Z-8;半精车外圆G1 X160 Z-24.5 F0.28;GO X180 Z100;M09;M05;M30O0003工序3G92 XO YO Z80;T4 M06;钻削14孔S270 M03 M08;G91 G99 G81 XO Y60 Z-20 R-75 F94.5;X-51.96 Y-30;Y-60;X51.96 Y-30;X51.96 Y30;Y60;G90 G80 XO YO Z80;M05;M304. 夹具设计4.1专用夹具的设计 4.1.1夹具的作用夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广 泛地运用于机械加工

36、，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造 业中，易于保证加工精度，并使一批工件的加工精度稳定。缩短铺助时间，提高劳动 生产率，降低生产成本。减轻工人的操作强度，降低对工人的技术要求。扩大机床的 工艺范围，实现一机多能。减少生产准备时间，缩短新产品试制周期。4.1.2夹具的选择专用夹具分为手动夹紧、气动夹紧及液压夹紧三种方式。手动夹紧：是针对较小 的零件、切削余量不大，批量不大而采用的夹紧方法，手动夹紧经济性好，操作方便。气动夹紧：夹紧力基本恒定，夹紧动作迅速，省力，但由于空气是压缩的，因此夹紧 刚性差。液压夹紧：油液能够传递较大的压力，抗震性较强，能维持较好的夹紧刚度， 但采用

37、时，必须有一套动力装置及各种泵阀等辅助装置， 另外密封性能要求较高。综 上所述，考虑到实际情况，及经济性等诸多因素，最终选用气动夹紧方案。由于考虑 到零件的回转性，零件本体质量较高所以斜楔式夹紧机构。4.1.3定位基准的选择本夹具用于车削零件表面，工件以底平面限制三个自由度、侧面为定位基准。4.1.4切削力及夹紧力的计算4.1.4.1切削力刀具：硬质合金刀具查金属切削原理与刀具表 3-2,表3-5得车削力计算公式:(4-1)Fc9.81CFcapFcfyFc(60Vc)nFcKFcN式中：错误!未找到引用源。一车削力;Cfc 车削力系数，270；ap 背吃刀量，1.5mm ；f 进给量，0.9

38、mm/r ；Vc 切削速度，1.67m/s ；KkKoFKf 切削力的修正系数，0.92, 1.0, 1.0;XFc,yFc,车削力指数 1.0, 0.75, -0.15。将以上数据代入式（4-1）中，得:Fc = 9.81 270 1.510.90.75(60 1.67) 0.15 1 1 0.921692.75N4.142夹紧力查机床夹具设计P69,金属切削原理与刀具表32查得车削所需夹紧力计算公式:2 _ 2(4-2)V 6r3Wo KW K式中：Wo 实际夹紧力;K 安全系数1.5;W 理论夹紧力;工件与支撑面之间的摩擦系数，0.3;d 工件最大直径，160mm;r 回转半径，80mm

39、 ；Fz 扭矩,135.36N/m ；Fy 径向力1269.56N。将以上数据代入式(4-2)中,得:1.5W 1.5则所需夹紧力Wo =3546.53N2 2(135.361269.56J 160T 6 8030.33546.53N查机床夹具手册P71,查得斜楔式夹紧机构夹紧力的计算公式:W QNtan 1 2tan 2(4-3)式中：W 产生的夹紧力;Q 外作用力，1692.75N;楔角，10 ;1夹具体与斜楔之间的摩擦角4;将以上数据代入式（4-3）中，得：1692.752工件与斜楔之间的摩擦角5 0(4-4)W ； 4818.53Ntan（45 ） 2tan5计算得出W=4818.53

40、N大于所需夹紧力3546.53N，故本夹具可安全工作。4.2通用夹具为了达到各孔的位置要求和降低生产成本，钻削孔的加工选择在数控加工中心上加工，夹具用虎口钳。车外圆与端面选择在数控车床上完成， 夹具是车床中的三爪卡盘。结论这次毕业设计的任务分为两部分： 一是设计法兰盘的加工工艺；二是通过该零件 的加工工艺设计进行夹具的设计。设计零件的加工工艺包括零件作用、 结构和工艺，确定毛坯制造和尺寸，工件工对于夹具的艺路线的制订，选择加工设备，最后计算每一工步的切削用量及时间。设计，先要确定设计方案，方案将直接决定夹具设计的成功与否。 所以必须对方案进 行分析，确定最佳方案。然后要选择主要的定位尺寸，确定

41、定位误差和计算夹紧力。在选择夹紧方案时，要注意提高生产速率。考虑到本次加工零件的批量和零件结构, 最终采用气动夹紧方式。总之，本次毕业设计使我对工艺基础理论和夹具结构设计方法有了更深入的理 解，对零件工艺设计的过程有了具体的了解， 并且也让我对大学里学到的专业知识的 进行了复习和巩固，我相信在以后的工作中，这次毕业设计会让我受益无穷。当然, 我的毕业设计中仍然有相当多的不足， 我发现了不少自己在专业方面的不足， 明白了 实际和理论的差距，从而让自己以后要更加倍努力的学习。毕业设计结束了，大学四年的学习也即将到头，但这仅仅是人生一个崭新的开始。我的知识储备，尤其是在机械专业方面的学习仅仅才打下了

42、一个基础， 学海无涯，以 后仍然有许多问题等待着我去研究，探索。所以，在以后的工作学习生活中，我仍然 会刻苦努力学习掌握专业知识，并且在实际中加以应用。12345789101112131415161718参考文献阳复建.法兰数字化制造 CAD系统的开发D.兰州理工大学，2011.杨竣中.基于Android平台数控车床应用软件的设计与实现D.北京交通大学，2015.胡凤兰.互换性与技术测量M.北京:高等教育出版社，2005.2周开勤.机械零件手册M.（第5版），北京：高等教育出版社，2001李益民.机械制造工艺设计简明手册M.北京:机械工业出版社，2010.1郝桐生.理论力学M.（第3版），北京：高等教育出版社，2003.9郑甲红.机械原理M.北京：机械工业出版社,聂毓琴.材料力学M.北京:机械工业出版社,孙志礼.机械设计M.沈阳:东北大学出版社,2006.12004.2200