毕业设计-法兰盘加工工艺及夹具设计

1、工艺学是研究机械加工工艺技术和夹具设计为主的技术学科，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。本次毕业设计研究的课题是法兰盘加工工艺及夹具的设计，主要内容如下：首先，对零件进行分析，主要是零件作用、结构和工艺的分析，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。根据零件图提出的具体加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸。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，制定工艺路线方案，通常情况下制定两种以上的工艺路线方案，通过工艺方案的比较分析，再确定出可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求

2、得到合理保证的工艺路线方案。第三步，根据已经确定的工艺路线，选择加工设备及工艺装备，再确定每一工步的切削用量及时间定额。第四步，设计工序即一钻法兰盘4mm斗孔的夹具。先提出夹具设计任务，选择定位基准，再确定夹具结构方案，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。最后，把整个设计过程整理为设计说明书和图纸，至此整个设计基本完成。关键词：法兰盘；加工工艺；夹具设计。AbstractTechnologyisthestudyofmachiningfixturedesigntechnologyandtechnology-baseddisciplines,withaverypractical,requ

3、iringclosecontactwiththelearningprocessshouldbeproductivepractice,butitalsohasastrongandcomprehensive.Theissueisthegraduationofflangeandfixturedesignprocess,thefollowingkeyelements:First,theanalysisofparts,mainlytheroleofparts,structuralandprocessanalysis,partbypartanalysistounderstandthebasicsituat

4、ion,Theprocessanalysistoknowthemachiningsurfaceandmachiningrequirements.Accordingtothespecificpartdrawingprocessingrequirements,todeterminethemanufactureofblankformsanddimensions.Thesecondstep,thechoiceofthebasesurfacetodeterminetheprocessingofcoarseandfinereferencebase.Accordingtothechosenbenchmark

5、,thedevelopmentprocessrouteprograms,usuallytwoormoreoftheprocesslinedevelopmentprogram,throughtheprocessofcomparativeanalysisoftheprogram,andthendeterminethegeometrycanmakethepartshape,sizeandlocationaccuracyofareasonableaccuracyandothertechnicalrequirementsprogramstoensuretheprocessroute.Thethirdst

6、ep,accordingtoprocessrouteshavebeenidentified,selecttheprocessingequipmentandprocessequipment,andthendeterminetheamountofeachprocessstepofcuttingandtimefixedfortherough.Thefourthstep,thedesignprocess-4mmFlangedrillinginclinedholesofthefixture.Topresentthefixturedesigntask,selectlocatingdatum,andthen

7、determinethefixturestructuresolution,andthenbegancuttingforce,clampingforcecalculationandanalysisofpositioningerror.Finally,theprocessoffinishingtheentiredesignspecificationsanddrawingsforthedesign,bringingthewholedesignisbasicallycompleted.Keywords：Flange;ProcessingTechnology;FixtureDesign.第1章绪论1.1

8、 机械加工工艺的发展现状随着机械制造业的发展和科学技术的进步，机械制造工艺的内涵和面貌下不断发生变化，近一二十年的技术进展主要表现在以下几方面：(1)常规工艺的不断优化常规工艺的方向是实现高效化、精密化、强韧化、轻量化，以形成优质高效、低耗少污染的先进实用工艺为主要目标，同时实现工艺设备、辅助工艺、工艺材料、检测控制系统的成套工艺服务，使优化工艺易于为企业所采用。(2)新兴加工方法的不断出现和发展新兴加工方法包括精密加工、细微加工、特种加工及高密度能加工、新硬材料加工技术、表面功能性覆盖技术和复合加工，以适应机械产品更新换代对制造工艺提出的更高、更新的制造模式。(3)自动化等高新技术与工艺的紧

9、密结合微电子、计算机和自动化技术与工艺及设备相结合，使传统工艺面貌产生显著、本质的变化，如生产线自动控制、在线检测自适应控制、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助家具设计、计算机辅助装配工艺设计和智能制造系统等。1.2 现代机械加工工艺的发展现状机械制造是国民经济发展和各部门科技进步的基础。在现代化条件下机械制造的发展方向是：开发工艺可行性广、能保证各种原料消耗最少、可靠性和自动化精度高的新一代技术。机械制造工艺及其实现组织形成的发展趋势，在很大程度上取决于机器结构的发展方向和它的技术使用特征。机器制造中的科技进步将促进以计算机和生产全盘自动化为基础的工序少和能源节约的工艺的建立推广。机器制造工

10、艺组织的远景发展的概念是考虑在集管理、信息和技术为一体的基础上建立全盘自动化工厂，将最终产品的各个加工阶段连接起来。这时，在科技发展现阶段的自动化工厂将不是无人企业。由人服务和管理的体系和机器会发挥作用。新的智能型和集成型的生产手段与高度熟练的工作人员相结合，将在市场需求变化的条件下假造出满足技术和社会经济需求的先决条件。在现今的发达国家中，毛坯生产的发展趋势表明，今后毛坯生产发展方向是力图在经济合理的范围内，使毛坯接近成品零件的尺寸形状。这可降低金属消耗量，减少加工余量和毛坯及铁屑的运输费用，这样就可提高生产率，降低零件的加工成本。对于毛坯生产，其特点主要是扩大新的先进的节约资源的工艺过程运

11、用领域。采用电子技术管理切削加工过程，提高了对毛坯质量精度的要求。这将使其加工工艺得到必要的完善。在不久的将来，精密金属摸铸造和压力铸造将取代砂型铸造。有前途的制取毛坯的方法将会得到发展，其中包括等静压法、金属的压力喷射成型挤压、精密冲压、预热推挤方法等。金属切削加工将被比较经济的制取零件的方法所取代（如冷推挤法）。但由于所使用的设备昂贵，以及工件必须经过再次退火，使得这种方法只能在零件生产规模不少于100万件时，经济上才是合算的。在金属切削机床上加工工艺的发展趋势，是扩大采用先进的工艺过程和提高加工自动化的程度。提高生产率，降低切削加工成本，在很大程度上取决于刀具和刀具材料的技术可行性。高速

12、钢和烧结合鸨硬质合金，由于价格相对较低，工具制造简单，耐磨性好，强度高，所以促使其得到了广泛的使用。新型切削材料的使用有助于增大切削用量，提高生产率，扩大经济效益。使粉末冶金高速钢工具，并且用物理沉积法涂上耐磨涂层，是很有发展前途的。对于钢件的半精加工和精加工，采用以碳化钛、碳氮化钛为基的无鸨硬质合金。用细颗粒硬质合金代替高速钢，可提高加工生产指标率。在加工韧性材料时，涂层硬质合金获得了越来越广泛的应用。用化学气相沉积方法得到的陶瓷涂层的应用，可使切削速度大大提高，而这种切削速度在以前只有用矿物陶瓷切削刀具或金属陶瓷才能达到。在加工淬火钢，尤其是铳齿和拉削方面，以及有色金属和合金的加工，非金属

13、材料的加工，使用硬质合金也是有发展前途的。在硬质合金刀片上镶上人造材料一多品立方氮化硼，可用于加工硬度达HRC68勺锲铭钢或铭锲铝钢，其切削速度可达130m/min。在加工研磨性强的轻金属和非金属材料时，则采用多品金刚石。用碳化硅纤维增强的氧化物陶瓷，用于加工锲合金、渗碳和热处理后的钢以及灰铸铁。氮化硅陶瓷在广泛的切削速度范围下使用（达1000m/min）o氮化硅陶瓷现在用于灰铸铁、高温合金的加工，因为它有较高的抗扩散磨损的能力。陶瓷结合剂的立方氮化硼砂轮、多孔砂轮和数控机床用的砂轮，具有寿命长、磨削性能稳定的特点。今后在磨削中将使用优质的加入合金成分的刚玉砂轮、用球形刚玉制造的砂轮、高纯度单

14、晶刚砂轮、高强度耐热人造单晶刚石的复合材料砂轮。磨料的新型结合剂的开发将扩大高磨削的可能性。除了上述传统切削加工方法之外，还有范围更广泛的非金属加工方法：电物理和电化学加工方法；微塑性变形尺寸加工法以及将两种以上物理本质各不相同的加工方法合在一起的复合加工方法（化学反应，电腐蚀和磨粒加工等）。这些非传统方法的合理应用领域，是在那些采用传统切削方法不经济或在技术上不可能实现的那些工序。这样，切削加工由于具有广泛的工艺可行性，所以它在使用机床的加工方法中仍会占有优先地位。电加工法，冷、热挤压，粉末冶金都只能在某些特殊领域部分地取代切削加工。而激光加工具有相当广阔的发展前途，在不久的将来将取代工件外

15、形切割和通孔钻削。近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，具加工机理白理论研究极其困难，通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取

16、，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式加工工艺，它在占电火花成形机床总数95%Z上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CADCAPPffiCAM原理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CA陈统问世。通常只能采用手工的方法或部分借助于CADS型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初步的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和

17、加工经验作为知识存储起来，建立描述特种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。1.3 机床夹具的发展趋势夹具最早出现在18世纪后期，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度。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。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%fc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

18、大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约有数千甚至近万套夹具；另一方面，在多种生产的企业中，每隔35年就要更新50%-80%fc右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10%-20%fc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(FMS等新加工技术应用，对机床夹具提出了如下新的要求：(1)能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；(2)能装夹一组具有相似性特征的工件；(3)能适用于精密加工的高精度机床夹具；(4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；(5)采用以液压站为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高生产率；(6)提高

19、机床夹具的标准化程度。1.4现代机床夹具的发展趋势夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展。(1)高精机床加工精度提高，降低定位误差，提高加工精度对夹具制造精度要求更高高精度夹具定位孔距精度高达5pm1夹具支承面垂直度达到0.01mm/300mmn平行度高达0.01mm/500mmn彳惠国demmeler(戴美乐)公司制造4m长、2m宽孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为0.03mm精密平口钳平行度和垂直度5um以内；夹具重复安装定位精度高达5um瑞士EROWZA性夹具重复定位精度高

20、达25um3机床夹具精度已提高到微米级，世界知名夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，适应不同行业需求和经济性，夹具有不同型号，以及不同档次精度标准供选择。(2)高效提高机床生产效率，双面、四面和多件装夹夹具产品越来越多。减少工件安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断推陈出新。新型电控永磁夹具，加紧和松开工件只用12秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。缩短机床上安装与调整夹具时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具安装与校正。采用美国Jergens(杰金斯)公司球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定

21、位和锁紧机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率作用。(3)模块、组合夹具元件模块化是实现组合化基础。利用模块化设计系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发基点。省工、省时，节材、节能，体现各种先进夹具系统创新之中。模块化设计为夹具计算机辅助设计与组装打下基础，应用CADK术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具切削过程，既能为用户提供正确、合理夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正着手创建夹具

22、专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发公共平台，争取实现夹具设计与服务通用化、远程信息化和经营电子商务化。(4)通用、经济夹具通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式夹具系统，一次性投资比较大，夹具系统可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler(戴美乐)公司孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少配套元件，即能组装成多种多样焊接夹具。元件功能强，使夹具通用性好，元件少而精，配套费用低，经济实用才有推广应用价值。目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和

23、生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在,柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械

24、夹紧节省90%-95%勺时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。当加工一长型铝合金零件时，刀具通过时旋转油缸可快速让开，刀具通过后可快速复位。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变，从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。1.5法兰盘发展现状和趋势图1.1法兰盘图1.2数控龙门铳床上的法兰盘图1.3小段龙门铳床上的法兰盘法兰盘由英国传入我国，早期的工人将Flange音译为法兰。法兰盘在我国机械行业、建筑行业和水利水电行业应用及其广泛，自上世纪90年代以来，日本在我国开辟法兰市场之后，紧接着韩国和欧美等国也蜂拥而至

25、，导致我国法兰市场的份额大增。近几年来，我国在法兰的制造领域和研发领域取得了一定的突破，因产业链和市场的影响，加上政策的支持，大量的工厂和个人加工作坊开始大批量的生产和销售法兰成品。经调查发现，近几年全球在法兰方面的市场容量联创新高，产销规模大幅增加，价格也居高不下。由此导致的研究领域在开发法兰产品方面也加快了步伐，各种类型和功能的法兰产品层出不穷。第2章零件的分析2.1 零件的作用及结构分析法兰（Flange）又称法兰盘或者突缘，通常是指在一个类似盘状的金属体色的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西的一种零件。主要用来使管子与管子相互连接的，连接于管端；可用于连接其它零件或可用于增加其他零

26、件强度的一种零件。法兰上有孔眼，可穿螺栓，使两法兰紧连。法兰问用衬垫密封。它可由浇铸而成，也可由螺纹连接或焊接构成。法兰联接由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成，垫片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。法兰连接使用方便，能够承受较大的压力，是管道施工的重要连接方式。本次设计题目给定的法兰盘（三维图见图2.1,二维视图详见附件1）在数控机床里起支承和导向作用，是回转体零件，本法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯和螺纹孔组成，此零件的结构较简单，但是零件的精度要求高，有良好的减振性，铸造性能好。要求有较高的耐磨性

27、，较高的强度和回转稳定性。图2.1法兰盘三维视图2.2 零件的生产纲领和生产类型根据设计题目给定的条件：年产量3500件，设具备品率6%机械加工废品率2%现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求如下：铸件应消除内应力；未注明铸造圆角R2R3;铸件表面不得有粘砂、多肉、裂痕等缺陷；铸件表面倒角为1X45;去毛刺、锐边倒钝；材料：HT15Q质量：1.34kg(轻型零件)。年生产纲领为：N=Qn(1)(1)=3500X(1+6%)X(1+2%)=3785ft/年(式2.1)查表可知该产品为中批生产。2.3 零件的工艺分析本法兰盘其材料为HT15Q质量为1.34kgo该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热

28、性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。(1)法兰盘的精度要求外圆：80h11mm公差等级为IT11,表面粗糙度Ra1.6u成1201mm未注公差尺寸，表面粗糙度Ra3.2um；52g6mm,公差等级为IT6,表面粗糙度Ra1.6um=圆孔：3600.02mm公差等级为IT7,表面粗糙度Ra1.6um,与521.029mm同轴度0.04;620.015mm公差等级为IT6,表面粗糙度Ra1.6um；65mm未注公差尺寸，表面粗糙度Ra1.6um=螺纹：M641.5mm普通细牙螺纹，公差等级为IT6,表面粗糙度为Ra3.2um切面：大圆切面与1201的轴心线距离34.50.40mm公差等

29、级为IT11,表面粗糙度为Ra3.20(2)法兰盘的位置精度端面：52-0.029mm右端面距8000019mm左端面60mm表面粗糙度为Ra3.2um；V.VJD-V.VID.1201右端面距80h11左端面47mm表面粗糙度为Ra1.6un1201mm左端面距右端面15mm表面粗糙度为Ra3.2unr1切面：大圆切面与1201mm的轴心线距离34.50.40mm斜孔：4mmfL轴线与52-0.029轴线夹角为45,且距离120外圆面33mm第3章零件毛坯的选择3.1 确定毛坯的制造形式毛坯的制造形式应根据生产批量的大小，零件的形状和尺寸，零件的受力情况，工厂现有的设备和技术经济性等因素来决

30、定。本次设计加工的零件是“法兰盘”，年产量为中批，材料为HT15Q为了使铸件的加工余量小以保证加工精度，一模多用(模可以重复使用，减少造模时间)以提高生产效率，所以选用金属型浇注。由于零件形状并不复杂，所以毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，只铸除内孔36mm62mm其余孔不铸出。止匕外,为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。3.2 确定整体机械加工余量及形状查阅10P38表2.2-4、表2.2-3可得零件材料为HT15Q采用金属型浇注时，铸件尺寸公差等级采用CT9,机械加工余量等级为MA-Ga,同时根据个加工表面铸件机械加工余量如下表：表3.1各表面铸件机械加工余量表 面基本尺寸(mrm加工余

31、量 等级加工余量(mrm说明M1、M560F3.0端面M2 M615F3.0端面M820F3.0端面M352F5外圆面M4120F5外圆面M780F5外圆面K136F2内圆面K262F2内圆面K362.4F1.6内圆面查阅10P44表2.2-6可得：金属型铸造成批生产铸件最小孔直径一般为10205mm故内孔36mm62mm铸出，而孔18mm3-16.5mm3-11mm4mm均不铸出。为简化零件铸造工艺，缩短铸造周期，同时结合以下因素分析：(1)圆角半径的确定对于砂型及金属型铸件一般统一用R3或R5,本零件的铸造圆角半径为R3;62 0.015mm的同轴度有影响。对加工0.02(2)对加工孔0m

32、m52g6mm、3-16.5mm3-11mmi勺同轴度有影响。3.3确定铸件的加工表面尺寸及偏差6250.4（f）57 0.4郎 0.4图3.1 毛坯图根据铸件表面的机械加工余量，确定铸件各表面基本尺寸及偏差，见表3.2。毛坯结构尺寸见图3.1,三维视图见图3.2.表3.2各表面铸件基本尺寸及偏差表面加工余量零件尺寸铸件基本尺寸偏差铸件尺寸M13.060660.5660.5M53.0M23.015210.5210.5M63.0M13.020260.5260.5M83.0M35.052570.4570.4M45.01201250.41250.4M75.080850.4850.4K12.03634

33、0.4340.4K22.062600.4600.4K31.662.4600.4600.4图3.2法兰盘毛坯结构三维视图第4章工艺规程的设计4.1 基面的选择定位基准的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择的正确与合理，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，更有可能造成零件大批报废，使生产无法正进行的情况。4.1.1 选择粗基准因为法兰盘可看作盘类或轴类零件，按照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准）

34、。同时，52g6外圆既是精度最高又是壁厚最薄的表面，为保证加工要求。周选52g6外圆及右端面为粗基准。4.1.2 选择精基准法兰盘的外圆52g6既是装配基准，又是设计基准。根据零件图的设计基准来制定工艺的精基准。由于零件的设计基准为52g6,所以在设计工艺方案时以52g6外圆为精基准来加工各外圆表面，以52g6右端面为精基准来加工其他端面。这可避免由于基准不重合而产生的误差，选用外圆52g6为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。4.2 拟定工艺过程4.2.1 选择表面加工方法法兰盘的加工面有外圆、内孔、端面、槽及小孔等。材料为HT15Q查阅10P20表1.4-6、表1.4-7、表1.4-8可得

35、其加工方法如下表4.1。表4.1各加工表面加工方法及相关信息加工表面工序工步名称工序工步余量工序工步基本尺寸工序工步经济精度工步尺寸及偏差表面粗糙度公差等级公差52右端面粗车Z=3-IT130.30630.156.3毛坯Z=3-回5120右端面精车Z=0.813IT70.030131.6Z=1.012.2IT90.07413.83.2粗车Z=1.211.2IT110.1114.816.3毛坯Z=310-1.0160.525表4.1 （续）52外圆向精车2Z=0.852IT60.019521.62Z=1.052.81IT90.074:52.8:3.2粗车2Z=3.253.8IT110.19053

36、.86.3毛坯2Z=557-0.8570.425120左端面Z=1.0151IT90.043:15.8:3.2粗车Z=2.016IT110.1117.86.3毛坯Z=318-1.0210.525120外圆向粗车2Z=5120IT100.141206.3毛坯2Z=5125-1.01250.5同80左端面Z=1.032IT90.06247.83.2粗车Z=2.033IT110.16049.86.3毛坯Z=335-1.01530.52580外圆向精车2Z=0.880IT60.019801.62Z=1.080.8IT90.07480.83.2粗车2Z=3.281.81IT110.19:81.86.3毛

37、坯2Z=585-0.8850.425孔36精车2Z=0.0436IT60.016361.62Z=0.7635.96:IT80.03935.963.2粗车2Z=1.235.2IT110.1635.26.3毛坯2Z=234-1.0340.525槽3X0.5切槽2Z=1511IT140.1615112.5毛坯2Z=657-1.0570.525孔62精车2Z=0.262IT60.015621.62Z=0.861.8IT110.07461.83.2粗车2Z=1.061IT130.191616.3毛坯2Z=260-1.0600.525孔62.4精车2Z=0.262.4IT60.01962.41.62Z=0

38、.862.21IT110.074162.23.2粗车2Z=1.461.4IT130.01961.46.3毛坯2Z=2.460-1.0600.525孔65车2Z=2.6651IT90.074165I毛坯2Z=560-1.0600.525沟槽4X0.5切槽2Z=1.063IT130.062603.2毛坯2Z=3601-1.0600.525键槽6X5铳Z=5-IT130.01-12.5毛坯Z=5.748-0.02-25孔3-11钻2Z=1111:IT120.1811r12.5毛坯实心-孔3-16.5钻2Z=16.516.5IT120.1816.512.5毛坯实心-25孔18钻2Z=1818IT120

39、.18118r12.5毛坯实心-25孔4钻2Z=44IT120.1246.3毛坯实心-25面8粗铳654IT120.3546.3毛坯8.2562.5-1.062.50.525面9精铳1.534.5IT110.2134.513.2粗铳2436IT120.25366.3毛坯2862.5-1.062.50.5254.2.2确定工艺过程方案制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状、尺寸精度、位置精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。零件加工表面代号见图4

40、.1图4.1 零件加工表面代号示意图工艺路线方案一：工序I:钻、扩、粗较、精较36mnfl至图样尺寸。工序H:粗车、半精车、精车52m浒口120mnfi体右端面；粗车、半精车、精车52mm和120mmz卜圆；车52mm120mmi体的右端面外圆倒角1450。工序出：车槽3x0.5mm工序IV:粗车、半精车、精车 80m浒口 120mnft体左端面；粗车、半精车、精车 80mm外圆；车80mm120mmi体的右端面外圆倒角1450。工序V:钻58mnfL;钻、扩、粗较、精较62mmI。工序VI:钻、扩、粗较、精较M64K1.5mm车M64X1.5mm左端的内圆倒角1300。工序VH：车62mmF

41、L内白槽4x1.5mm工序U:粗铳、精铳36mmfL内6x5mm勺凹槽。工序IX:钻120mmi体右端面的18mmfL;钻3-11mmL;钻3-16.5mm?t孔。工序X:钻4mm斗孔。工序XI:磨削80mm52mm圆面；磨削120mms端面。工序刈：粗铳、精铳C面，即120mma两切除侧面至图样尺寸。工艺X田：检测入库。工艺路线方案二：工序I:粗车、半精车、精车52mmffi120mmi体右端面；粗车、半精车、精车52mm和120mmz卜圆；车52mm120mmi体的右端面外圆倒角1450。工序H:车槽3X0.5mm工序田：粗车、半精车、精车80mmffi120mmi体左端面；粗车、半精车、

42、精车80mm外圆；车80mm120mmi体的右端面外圆倒角1450。工序IV:钻、扩、粗较、精较36mmfl至图样尺寸。工序V:钻58mmfL;钻、扩、粗较、精较62mmI。工序VI:钻、扩、粗较、精较螺纹M64X1.5mm车螺纹M64X1.5mm&端内圆倒角1300。工序VH:车62mmFl内白槽4x1.5mm工序U:粗铳、精铳36mmfL内6x5mm勺凹槽。工序IX:粗铳、精铳C面，即120mma两切除侧面至图样尺寸。工序X:钻120mmi体左端面的18mmFl;钻3-11mmL;钻3-16.5mm?t孔。工序XI:钻4mm斗孔。工序刈：磨削80mm52mm圆面；磨削120右端面。工艺X田

43、：检测入库。4.2.3 工艺方案的分析与比较上述两种工艺方案的特点在于:方案一是从工件右端加工至左端,以52mmz卜圆作为粗基准加工36mmi及52mm120mmfe端面,又以孔为精基准加工外圆52mmf口120mm而方案二同样以52mn#圆作为粗基准加工右端面和外圆，调头装夹之后以80mm粗基准加工36mmi58mm62mmf口螺纹M64X1.5mm这样有助于保证各孔的同轴度。方案一采用先加工孔18mm3-11mm3-16.5mm及斜孔4mmi磨削加工，最后进行C面铳削加工；而方案则采用先铳削C面再孔加工，最后进行磨削加工。一是先铳削C进再进行孔加工要保证孔位置的难度较大，二是铳削完C面后在

44、磨床上进行磨削120右端面时比较困难。比较而言方案一中工序IX、工序X、工序XI、工序刈比方案二更合理。综上所诉，方案一和方案各有二优缺点，所以结合两种方案的工艺特点进行修改具体工艺过程如下：工序I:以80mmfc端面和外圆面定位，三爪卡盘夹紧：粗车面M1面M2（即52mm和120mm&端面）；粗车面M3面M4即52mnf口120mn#圆面）；粗车孔K1（即36mm孔）。图4.2工序I加工示意图工序H:以粗车的52mn#圆面及120mm&端面定位，专用夹具夹紧：粗车面M5面M6（即80mmF口120mm端面）；粗车面M7（即80mm#圆面）；粗车孔K2、孔K3（即62mnfL62.4mm孔）。

45、图4.3 工序n加工示意图0844017.8-0.116.3V工序田：以粗车的80mmfc端面和外圆面定位，三爪卡盘夹紧：半精车面M2即120mm右端面）；半精车面M3（即52mn#圆面）；半精车孔K1（即36mmL）。9图4.4 工序出加工示意图08 cm 3工序IV:以半精车的52mm#圆面及120mm右端面定位，专用夹具夹紧：半精车面M5面M6（即80mnffi120mrnfc端面）；半精车面M7（即80mn#圆面）；半精车孔K2、孔K3（即62mmI、62.4mmJL）;车圆弧Y1形成面M8（即圆弧R3）。40047.80.062O8GJ04/n-n9图4.5工序IV加工示意图工序V:

46、以半精车的80mmfc端面和外圆面定位，三爪卡盘夹紧：精车面M2即120mm右端面）；精车面M3（即52mmz卜圆面）；切槽C1（即槽3X0.5mm）;精车孔K1（即36mm）倒角 D1、D2（即 52mm120mm&端面外圆倒角1 450）3 X0.5X45图4.6工序V加工示意图80mm左端面和半精车的62.4mm孔定位，专用夹具夹紧：钻工序VI:以半精车的小孔K6（即4mM、孔）图4.7 工序V1加工示意图12.5V工序即：以精车的120m的卜圆面及右端面定位，专用夹具夹紧：钻孔K4、物钻孔K5(即3-11mnfL3-16.5mmM孔)。12.5图4.8工序口加工示意图工序Vffl:以精

47、车的80mm左端面和120mm#圆面定位，专用夹具夹紧：钻盲孔 K7（即120mmt体左端面的18mmlT孔）。图4.9 工序皿加工示意图36mm图4.10工序IX加工示意图工序IX:以精车的80mmz卜圆面和左端面定位，专用夹具夹紧：铳键槽C4（即孔内6X5mmS槽）。工序X:以精车的80mmfc端面和外圆面定位，专用夹具夹紧：粗铳面M8面M9（即120mmt圆盘距轴线54mmf口34.5mmW面）；精铳面M9（即120mmt圆盘距轴线34.5mm切面）；D6D7去毛刺。图4.11工序X加工示意图工序XI:以精车的52mW卜圆面及120mm右端面定位，专用夹具夹紧：精车面M762.4mmJL

48、及 65mnfL);（即80mn#圆面）；精车孔K2、孔K&K8（即62mmI、切沟槽C2（即4X0.5mm勾槽）。4/nnw5ol9on-n-d-2019I oQn-n-QO910BA046工序刈：以精车的52mn#圆面及120mm&端面定位，专用夹具夹紧：倒角D3D4D5(即80mm120mm&端面1450外圆倒角及62.4mm孔内圆倒角)；车螺纹L1(即M64X1.5mmg纹)。图4.13工序刈加工示意图工序xin：检测入库4.3 加工设备和工艺装备的选择4.3.1 机床的选择(1)工序I、H、m、IV、V、XI、刈是车削加工。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，又是回转体，固直在车

49、床上进行车加工。查阅10P141表4.2-2可得：工序I、H、m、IV、V、XI选用型号为C365L转塔式车床，中心高度=210mm工序刈选用型号为CK613纵控车床，主电动机功率4kW0(2)工序VI、VUVffl是钻4mm、孔、3-11mnfL、3-16.5mmJL及18mm勺盲孔，可采用立式钻床加工。查阅10P149表4.2-14可得：选用型号为Z525立式钻床，最大钻孔直径25mm主电动机功率2.8kW,机床效率0.81。(3)工序IX是铳削6X5mm1槽，可采用立式铳床加工。查阅10P159表4.2-35可得:选用型号为X51立式铳床进行加工，主轴孔径25mm主轴中心线至床身垂直导轨

50、面距离270mm工序X是铳大圆盘切面，可采用卧式铳床进行铳平面加工。查阅7P111表3.30可得：选用型号为XA5302卧式铳床，最大纵线行程680mm进给机构允许的最大抗力15000N,进给电动机功率1.7kW,机床效率0.75。4.3.2 夹具的选择零件法兰盘加工过程中工序VI钻小孔4mm需要用专用夹具(详见第五章夹具的设计)，工序I、田、V采用通用夹具三爪卡盘，其他各工序使用专用夹具。4.3.3 刀具的选择(1)车床上加工刀具的选择在车床上加工的工步一般都选用硬质合金车刀，加工铸件类零件采用YG类硬质合金。查阅10P77表3.1-1和P78表3.1-2可得：端面及倒角选用900偏头端面车

51、刀，粗、半精加工及倒角为硬质合金YG6精加工为硬质合金YGX6前刀面形状为平面带倒棱型，主偏角r二90,副偏角；=10,前角。=10,后角。=8,刃倾角s=10,刀尖角圆弧半径r=0.50查阅10P77表3.1-1和P78表3.1-2可得：外圆面选用900焊接式直头外圆车刀，粗、半精加工为硬质合金YG6精加工为硬质合金YGX6刀片厚度5mmYG6硬质合金，前刀面带倒棱形，主偏角r二900,前角0=100,后角0=60,副偏角；二80,刃倾角s二100,刀尖角圆弧半径r=0.5mm车孔时选用硬质合金YG6内圆车刀，r=900,0=60,r=0.5mm查阅10P77表3.1-1和P78表3.1-2

52、可得：切槽时为提高生产率及经济性，可选用900硬质合金YG6切槽刀，前刀面形状为平面带倒棱型，刀杆尺寸16m由25mm刀片厚度取3mm,主偏角,二900,副偏角；二30,前角0=100,后角0=80,刃倾角s=00,刀尖角圆弧半径r=0.20.5mm查阅17P191图8-11可得：内螺纹加工选用硬质合金YG61通三角内螺纹车刀。查阅10P77表3.1-1和P78表3.1-2可得：圆弧R3选用YG60弧车刀加工。(2)钻床上加工孔时刀具的选择查阅7P44表2.1和P46表2.2得：钻3-11mmi选直柄高速钢麻花钻，标准，为定值，d0=11mmL=100mm,2=1150,21=750,b=7m

53、ma0=150,=550,b=1mml=2mm钻3-16.5mmJL选直柄高速钢麻花钻，双锥、修磨横刃、棱带，d0=16.5mmL=100mm=300,2=115,21=750,b=7mma0=15,=55,b=2mml=4mm钻4mmiI孔选直柄高速钢麻花钻，标准，为定值，d0=4mmL=60mm2=115,21=750,b=7mma0=150,=550,b=1miml=2mm钻18mm勺盲孔，选直柄高速钢麻花钻，双锥、修磨横刃、棱带，d0=18mm,L=150mm=300,2=1150,21=750,b=7mma0=150,=550,b=2miml=4mm(3)铳床上铳键槽刀具的选择根据铳削宽度ae=6mm铳削深度ap=20mm查阅10P99表3.1-27和P101表3.1-39可得：选用高速钢锥柄立铳刀，d=6mmL=94mml=24mmZ=4。(4)铳床上铳大圆盘切面刀具的选择查阅10P107表3.1-40及7P8