法兰盘加工工艺规程及夹具设计

1、LOGO法兰盘加工工艺规程及夹具的设计法兰盘加工工艺规程及夹具的设计 答辩人：答辩人：XXXXXXXXXXXX班级：班级：XXXXXXXXXX XXXXXXXXXX 指导教师：指导教师：XXXXXX 主要内容主要内容 总结总结 5加工工艺的设计加工工艺的设计3专用夹具的设计专用夹具的设计4课题背景及意义课题背景及意义1夹具现状、发展趋势夹具现状、发展趋势2一、课题背景及意义一、课题背景及意义l CA6140CA6140车床法兰盘是盘类零件，在车床上起连车床法兰盘是盘类零件，在车床上起连接主轴与卡盘的作用。主要作用是标明刻度，实现接主轴与卡盘的作用。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。纵向进给。

2、l 机械制造业是国民经济的支柱产业，其直接影机械制造业是国民经济的支柱产业，其直接影响到国民经济各部门的发展。其中，夹具在机械制响到国民经济各部门的发展。其中，夹具在机械制造业中占有重要地位。其起到保证产品质量，提高造业中占有重要地位。其起到保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，扩大机床适用范围等作用生产率，减轻劳动强度，扩大机床适用范围等作用。l 通过本次毕业设计，提高了我的绘图能力，加通过本次毕业设计，提高了我的绘图能力，加强了我的独立分析解决问题的能力，巩固了我的专强了我的独立分析解决问题的能力，巩固了我的专业知识。业知识。二、夹具的现状、发展趋势二、夹具的现状、发展趋势u机床夹具的现

3、状机床夹具的现状 夹具最早出现在夹具最早出现在1818世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 有关统计表明，目前的中、小批多品种生产的工件品种已占工件有关统计表明，目前的中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的种类总数的85%85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在

4、具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3 3、4 4年左右就要更新年左右就要更新50-80%50-80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10-20% 10-20% 左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（性制造系统（FMSFMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了

5、如下新的要求：的要求： 能迅速而方便的装备新产品的投产，以备缩短生产周期，降低生产能迅速而方便的装备新产品的投产，以备缩短生产周期，降低生产成本；成本； 二、夹具的现状、发展趋势二、夹具的现状、发展趋势 能装夹一组具有相似特征的工件；能装夹一组具有相似特征的工件； 能适用于精密加工的高精度机床夹具；能适用于精密加工的高精度机床夹具； 能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动动 强度和提高劳动生产率；强度和提高劳动生产率； 提高机床夹具的标准化程

6、度。提高机床夹具的标准化程度。u机床夹具的发展趋势机床夹具的发展趋势 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。和柔性化等四个方面。 三、法兰盘加工工艺的设计三、法兰盘加工工艺的设计1 1、零件结构功用分析、零件结构功用分析 法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯孔一种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯孔和螺纹孔组成，其要求有较高的耐磨性，较高的强度和回转和螺纹孔组成，其要求有较高的

7、耐磨性，较高的强度和回转稳定性。稳定性。 三、法兰盘加工工艺的设计三、法兰盘加工工艺的设计 2 2、零件技术条件的分析、零件技术条件的分析 法兰盘本身精度的分析；法兰盘本身精度的分析； 位置精度要求，位置精度要求，内孔内孔6262相对于基准面相对于基准面A A、B B的跳动量要求为的跳动量要求为0.040.04。 加工此零件时，应尽量统一定位基准，减少装夹次数，这样有加工此零件时，应尽量统一定位基准，减少装夹次数，这样有利于保证零件的加工精度。利于保证零件的加工精度。 3 3、零件结构工艺性分析、零件结构工艺性分析 此法兰盘是由回转面和平面组成，由零件图可知，该零件结构较此法兰盘是由回转面和平

8、面组成，由零件图可知，该零件结构较为简单，但零件精度要求高，零件选用材料为简单，但零件精度要求高，零件选用材料HT150HT150，该材料用于强度，该材料用于强度要求不高的一般铸件，不用人工时效，有良好的减振性，铸造性能好要求不高的一般铸件，不用人工时效，有良好的减振性，铸造性能好。对法兰盘的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，。对法兰盘的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排法兰盘加工过程应考虑到这些特点。因而安排法兰盘加工过程应考虑到这些特点。 三、法兰盘加工工艺设计三、法兰盘加工工艺设计4 4、毛坯类型、毛坯类型 根据零件材料根据零件材料HT150HT150

9、确定毛坯为铸件，由于本零件要求生产批量确定毛坯为铸件，由于本零件要求生产批量为中批量生产，而且零件加工的轮廓尺寸不大，毛坯铸造方法选为中批量生产，而且零件加工的轮廓尺寸不大，毛坯铸造方法选用金属型铸造（查机械制造工艺学资料用金属型铸造（查机械制造工艺学资料 表表3.3-3.43.3-3.4），铸造的毛），铸造的毛坯尺寸公差等级为坯尺寸公差等级为8 8级（查机械加工工艺手册表级（查机械加工工艺手册表3.1-243.1-24），选择），选择错型值为错型值为0.70.7（查机械加工工艺手册表（查机械加工工艺手册表3.1-233.1-23）。）。5 5、基准的选择、基准的选择 粗基准的选择：要考虑如何

10、分配各加工表面的余量；要粗基准的选择：要考虑如何分配各加工表面的余量；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；定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；定位可靠，便于装夹；粗基准一般不应被重复使用。位可靠，便于装夹；粗基准一般不应被重复使用。 精基准的选择：基准重合原则；基准统一原则；自为精基准的选择：基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；互为基准原则；定位可靠，便于装夹。基准原则；互为基准原则；定位可靠，便于装夹。 三、法兰盘加工工艺的设计三、法兰盘加工工艺的设计6 6、机加工工艺路线的确定、机加工工艺路线的确定 加工方法的分析确定加工方法的分析确定 该零件是法

11、兰盘，中批量生产。由于此零件较为简单，但精度该零件是法兰盘，中批量生产。由于此零件较为简单，但精度要求较高，为保证加工精度和表面粗糙度的要求，应尽量减少装要求较高，为保证加工精度和表面粗糙度的要求，应尽量减少装夹次数，统一定位基准，由于该法兰盘是由回转面和平面组成，夹次数，统一定位基准，由于该法兰盘是由回转面和平面组成，根据具体需要初步确定的加工方法有车、铣、磨、镗、钻等。根据具体需要初步确定的加工方法有车、铣、磨、镗、钻等。 加工顺序的安排加工顺序的安排 本着先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排本着先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度加工顺序

12、，逐步提高加工精度 。 加工阶段的划分加工阶段的划分 加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。 四、专用夹具的设计四、专用夹具的设计1 1、机床夹具的概念、机床夹具的概念 各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称为机床夹具。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称为机床夹具。2 2、机床夹具的组成、机床夹具的组成 定位元件。定位元件的作用是是工件在夹具中占据正确的位定位元件。定位元件的作用是是工件在夹具中占据正确的位置。置。 夹紧装置夹紧装置 。夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在。夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保

13、证工件在加工过程中受到外力加工过程中受到外力( (切削力等切削力等) )作用时不离开已经占据的正确位作用时不离开已经占据的正确位置。置。 对刀或导向装置。对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元对刀或导向装置。对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。件的正确位置。 连接元件。连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。连接元件。连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。 夹具体。夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元夹具体。夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。件连接成一个整体。 其他元件或装置。它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或其他元件或装置。它

14、们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。元件。四、专用夹具的设计四、专用夹具的设计3 3、夹具设计的基本要求、夹具设计的基本要求 保证工件的加工精度。保证工件的加工精度。 提高生产效率，降低成本。提高生产效率，降低成本。 操作方便、省力和安全操作方便、省力和安全。 便于排屑。便于排屑。 结构工艺性要好。结构工艺性要好。4 4、夹具的设计步骤、夹具的设计步骤 明确设计任务明确设计任务 钻钻3-113-11孔，深度为孔，深度为15.515.5，并扩，并扩3-16.53-16.5孔，深度为孔，深度为10.2510.25，无其它技术要求，该工序在摇臂钻床上加工，零件属中批量生产无其它技术要求，该工序

15、在摇臂钻床上加工，零件属中批量生产。为了提高劳动生产率，保证加工质量，需要为该工序设计专用。为了提高劳动生产率，保证加工质量，需要为该工序设计专用夹具。夹具。 四、专用夹具的设计四、专用夹具的设计夹具结构方案的设计夹具结构方案的设计 定位方案及定位元件的确定定位方案及定位元件的确定 根据该工件的加工要求可知该工序必须限制工件五个自由度，即根据该工件的加工要求可知该工序必须限制工件五个自由度，即x x移动、移动、y y移动、移动、x x转动、转动、y y转动、转动、z z转动，但为了方便的控制刀具的转动，但为了方便的控制刀具的走刀位置，还应限制走刀位置，还应限制z z移动一个自由度，因而工件的六

16、个自由度都移动一个自由度，因而工件的六个自由度都被限制，由分析可知要使定位基准与设计基准重合。选以被限制，由分析可知要使定位基准与设计基准重合。选以3636的内的内孔和长度为孔和长度为6060的右端面及长度为的右端面及长度为34.534.5的平面为定位基准。因此定位的平面为定位基准。因此定位元件为两个平面和一个定位销。元件为两个平面和一个定位销。 对刀方案及导向元件的确定对刀方案及导向元件的确定 由于本工序主要是钻孔和扩孔，所以采用衬套和可换钻套组合来由于本工序主要是钻孔和扩孔，所以采用衬套和可换钻套组合来引导钻头加工。引导钻头加工。 四、专用夹具的设计四、专用夹具的设计钻模板结构如图所示：钻

17、模板结构如图所示：四、专用夹具的设计四、专用夹具的设计 夹紧方案的确定夹紧方案的确定 由于本工序为先钻由于本工序为先钻1111孔，然后在扩至孔，然后在扩至16.516.5。考虑该生产。考虑该生产 类型为中批量生产，夹具夹紧机构不宜复杂，为保证加紧可靠，类型为中批量生产，夹具夹紧机构不宜复杂，为保证加紧可靠， 用螺旋压板夹紧机构。即由螺栓、螺母、垫圈、压板等元件组用螺旋压板夹紧机构。即由螺栓、螺母、垫圈、压板等元件组 成的夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单，制造方便，夹紧行程成的夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单，制造方便，夹紧行程 不受限制且夹紧可靠，所以在手动夹紧装置中被广泛使用不受限制且夹紧可靠，所以在手动夹紧装置中被广泛使用。夹夹 紧装置移动压板如图所示：紧装置移动压板如图所示： 四、专用夹具的设计四、专用夹具的设计 夹具体的设计夹具体的设计 本夹具体采用半开式结构铸造夹具体。铸造的优点是可铸造本夹具体采用半开式结构铸造夹具体。铸造的优点是可铸造出各种复杂形状，其工艺性好，并且具有较好的抗压强度、出各种复杂形状，其工艺性好，并且具有较好的抗压强度、刚度和抗震性；该夹具体材料为刚度和抗震性；该夹具体材料为HT150HT150，铸造后需经时效处理，铸造后需经时效处理。具体结构如图所示：。具体结构如图所示： 四、专用夹具的设