畢業(yè)設計指導-法蘭盤工藝設計研究

1、摘要機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基 礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的這是我們在 進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復 習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大 學生活中占有重要的地位。機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎 課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的這是我們在 進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復 習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大 學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來 將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問 題、解決問題的能力，

2、為今后參加祖國的“四化”建設打下 一個良好的基礎。關鍵詞：拔叉；工藝規(guī)格設計；定位夾緊；夾具設計abstractthe machine manufacture technology curriculum design was carried on after we studied university complete basic course ,the technical basic course as well as the majority of professional courses this is a thorough comprehensive total review befo

3、re we carry on the graduation project to studies various curricula ,also is an apply theory to reality training, therefore, it holds the important status in we four years university life.the machine manufacturing craft learns a course design to make us to carry on after finishing learn all foundatio

4、n lessons, lesson and greatly part of professional lessons of the technique foundation of university.this is that we are before carry on graduation design to once go deep into of each course learn of synthetic always review, is also an ories to contact actual training, therefore, it occupies an impo

5、rtant position in we the university of four years the life.i am personal but speech, i hope to pass this course design to oneself will carry on the work for be engaged in an adaptability training in the future, toughen oneself to analyze a problem, problem-solving ability from it, lay the next and g

6、ood foundation for the *'four turnn construction that aftertime attends a motherlandkey words: forkever; craft specification design; the localization clamps; jig design.rk-lever; craft specification design; the localization clamps; jig design/p s大三下學期我們進行了機械制造基礎課的學習，并 且也進行過金工實習。為了鞏固所學知識，并月在我們進行

7、畢業(yè)設計之前對所學各課程的進行一次深入的綜合性的總復 習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，我們進行了本次課 程設計。通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次 適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同 時，在課程設計過程中，我們認真查閱資料，切實地鍛煉了 我們自我學習的能力。另外，在設計過程中，經(jīng)過老師的悉 心指導和同學們的熱心幫助，我順利完成了本次設計任務。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師 給予批評指正。1、零件的分析51. 1零件的作用51. 2零件的工藝分析52、確定毛坯52.1、確定毛坯種類：52.2、繪制鑄件毛坯圖63、工藝規(guī)程設計64確定切削用量及

8、時間定額104. 1,確定切削用量。105、夾具設計165. 1問題的提出175.2夾具設計176設計總結18參考文獻191、零件的分析1.1零件的作用題目所給的零件是法蘭盤，在機構中起連接作用。零件上5孔 由螺栓連接。1.2零件的工藝分析零件的材料為45鋼，為此以下是法蘭盤需要加工的表面以及加工 表面z間的位置要求：(1) 36,15,5孔幾螺紋。(2) 法蘭盤上下兩面。(3) 法蘭盤屮心軸線與40孔的軸線有0. 02nini的圓柱度要求。 由上面分析可知，可粗車外圓定位，一次裝夾滿足圓柱度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，所以根 據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可

9、保證。2、確定毛坯2.1、確定毛坯種類：毛坯的種類有：鑄件、鍛件、型材、焊接件及沖壓件。確定毛坯 種類和制造方法時，在考慮零件的結構形狀、性能、材料的同時，應 考慮與規(guī)定的生產(chǎn)類型(批量)相適應。對應鍛件，應合理確定其分 模面的位置，對應鑄件應合理確定其分型而及澆冒口的位置，以便在 粗基準選擇及確定定位和夾緊點時有所依據(jù)零件材料為45鋼。根據(jù)零件形狀及工作環(huán)境，選用型材。22、繪制鑄件毛坯圖毛坯圖3. 工藝規(guī)程設計3. 1選擇定位基準：定位基準分為精基準、粗基準及輔助基準。在最初加工工序中， 只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面做為定位基準（粗基準）。在后續(xù)工序屮, 則使用已加工表面作為定位基準（精基準

10、）。為了使工件便于裝夾和易 于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準，用以定位。選擇定位基準吋，既要考慮零件的整個加工工藝過程，又要考慮 零件的特征、設計基準及加工方法，根據(jù)粗、精基準的選擇原則，合 理選定零件加工過程中的定位基準。通常在制定工藝規(guī)程i寸，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達 到精度要求并把各個表面加工出來，即先選擇零件表面最終加工所用 精基準和中間工序所用的精基準，然后再考慮選擇合適的最初工序的 粗基準把精基準面加工出來（1）粗基準的選擇：以零件外圓為主要的定位粗基準。(2)精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便, 依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，

11、以粗加工后的外圓為主 要的定位精基準。32制定工藝路線零件機械加工工藝過程是工藝規(guī)程設計的中心問題。其內(nèi)容主要 包括：選擇定位基準、安排加工順序、確定各工序所用機床設備和工 藝裝備等。零件的結構、技術特點和生產(chǎn)批量將直接影響到所制定的工藝規(guī) 程的具體內(nèi)容和詳細程度，這在制定工藝路線的各項內(nèi)容吋必須隨時 考慮到。以上各方面與零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性有著密切的關系, “優(yōu)質(zhì)、崗產(chǎn)、低耗”原則必須在此化解中得到統(tǒng)一的解決。因此， 設計u寸應同吋考慮幾個方案，經(jīng)過分析比較，選擇出比較合理的方案。 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方 法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定

12、的情況下，可以考慮采專用 工卡具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟 效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造工藝設計簡明手冊 第20頁表1.4-7, 1. 4-8. 1. 4-11,選擇零件的加工方法及工藝路線 方案如下：工序1粗車©40端面，粗車4>55外圓，鉆©14孔。工序2粗車© 36端面，粗車4)55外圓，粗車4)36內(nèi)孔及倒角。工序3精車©40外圓，精車4)40端面，精車4)15內(nèi)孔。工序4銃去零件非外輪廓部分。工序5鉆4)5孔及© 2. 5的孔，攻m3螺紋，擴4)20的孔，較120° 錐面。工序

13、6磨削©40外圓，4)36內(nèi)圓，4)15內(nèi)圓。工序7磨厚12mm兩端平面。工序8清洗。工序9終檢3.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定(1) 、圓柱表面工序尺寸：加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級工序尺寸表 面粗糙 度工序余量最小最大前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表 面的各個加工工序的加工余量如下：巾361t5鉆孔141t8（1）v 4 _+0.03914.7（）12.04115.620乍刀鎮(zhèn)21it6巾35.7o°°，63. 219.78422.433磨 削0. 3it5“ 36；00110. 80. 1390. 304巾40it6粗車5

14、it8d）41.3爲3. 24. 3216. 73精 車1it7巾40.3-ooi61. 60. 8941. 210磨 削0. 3it6* 40嘗0. 80. 2800. 352巾15it6鉆孔14it593. 213.34716.295乍刀鎮(zhèn)0. 85it7巾14.87181. 60. 7321. 03磨 削0. 15it6* 15fu0. 80. 1390. 246（2）、平面工序尺寸:工序號工 序內(nèi) 容加 工余 量基 木尺 寸經(jīng) 濟精 度工序 尺寸偏差工序余量最小最大1粗 車e40xmj平面2.215.8120-0.0182.123.631粗 車e 55右 側平面3.33.5120-0.

15、122.684.242粗 車e 36右 側平 面2.313.3120-0.01822.8123.2133精 車4) 40端 平面0.512.880-0.01820.3620.6333精 車e 36端 平面0.512.390-0.0430.3470.6283粗銃外 輪廓323120-0.0212.9893.5637磨0 40亠山2.lu2而怖 而0.31260-o.q430.2570.3724確定切削用量及時間定額4.1,確定切削用量。工序1粗車巾40端面，粗車巾55外圓及巾40外圓，鉆巾15孔。該工序分四個工步：工步1,初車(1)40端面；工步2,粗車巾 55外圓；工步3 ,巾40外圓；工步4

16、,鉆巾15孔。(1) 背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量為ap1=2. 2mm,工步2的背吃刀量為ap 2二2.5mm,工步3的背吃刀量為ap3=3. 3mm,工步4的背吃刀量為ap4 = 14mm.(2) 進給量的確定 查表 5-2,5-22 f . =0. 7mm/r,f2=0.7mm/r, f3=0.7mm/r, f3=0.7mm/r, f4=0.02mm/r.(3 )切削速度的計算 查表5-2 v i =60m/mi n,有公式r 1 l ooov5-l,n二7td工步l1000v_ 1000x60 n 1 _ _ 3.14x40=478r/min,取 n=450r/min,vi 二n7

17、rd1000=57m/min；工步2looov 1000x60/ .日 “c /二二二 347r/imn,取 n 二 450i7m in2 7id 3.14x50 工步3ntid1000=77m/min；looov 1000x60.o z . 耐 /i" / n, =478r/min,n=450r/min3 nd 3.14x40工步 4v=20m/minv3 = =57m/min；3 1000looovn4切 牒55in,取 n=4505in,十牆=20m/min；工序2 -粗車(1)36端面，粗車t)55外圓，用車刀纟堂巾36內(nèi)孔及 倒角。該工序分三個工步：都以外圓定位，工步1,粗

18、車4)36端面，工 步2,粗車巾55外圓，工步3,用車刀鐐巾36內(nèi)孔，分三次走刀。(1) 背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量為ap1=2. 3mm,工步2的背吃刀量為ap2=2. 5mm,工步3的背吃刀量為ap3 = 7mn)o(2) 進給量的確定 查表5-2 ,因為采用15yt硬質(zhì)合金車 刀,得 f=0. 7r/mino(3) 切削速度的計算 查表5-2 v=75m/min,由公式l=10065-1,n二70.1工步11000v_ 1000x75nd 3.14x55=434r/min,取 n=450r/min,v鶴=78m/min工步21000v_ 1000x75nd 3.14x55=434r

19、/min,取 n=450r/m i nv2htudiooo=78m/min；工步3二663r/min,取 n二750r/minv85ra/min;_ iooov_ 1000x753 7id 3.14x36工序3精車d)40端面，精車d) 40外圓，精車d) 15孔。該工序分三個工步：都以外圓定位，工序1,精車巾40端面，工 序2,精車d)40外圓，工序3,精車4)15孔。(1) 背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量為ap,=o. 5mm,工步2的背吃刀量為ap2=0. 5mm,工步3的背吃刀量為ap 3二0. 85mm。(2) 進給量的確定 查表5-2 ,因為采用15yt硬質(zhì)合金車 刀,得 f=0

20、. 7r/mino(3) 切削速度的計算 查表5-2 v=75m/min,有公式r 1 oooi；5-1,n二7u.i工步11000v_ 1000x75ml 3.14x40=600r/min,取 n=750r/min,v工步21000v_ 1000x757id 3.14x40=600r/min,取 n = 750r/mi nv = t=94m/min;工步3艷二！22匹二592/55,取371(13.14x15mrdn=1400r/min,v ?二=66m/min；-1000工序4粗銃零件非外輪廓部分。該工序有一個工步：以"40端 端面定位銃外輪廓。(1) 背吃刀量的確定ap二4mm

21、。(2) 進給量的確定 由表5-7,按機床功率5-10kw,工件夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量為 0. 08mm/z.(3) 切削速度的計算 由表5-9,按鑲齒銃刀，d/z=8/10 的條件選取，銃削速度v=44 9m/min. |±1公式5-1, n=j_222l,7idn= 1000r= 1000x44.9 =1?8 65r/min>參照表 什巧x51型立式銃床的 7td 3.14x80主軸轉(zhuǎn)速取 160 r/min v=-=40. 2m/min；1000工序5鉆(l)5的孔及4)2.5的孔，攻m3螺紋，擴巾20的孔，較120°錐面。該工序分四個工

22、步：采用專用夾具定位，工步1,鉆巾5的孔及d)25的孔，工步2,攻m3螺紋，工步3, 擴巾20的孔，工步4,狡120°錐面。(1) 背吃刀量的確定工步1的背吃刀量為ap1=5mm,工 步2 由表2-39查得m3xlmni的螺紋在加工前底空直徑為d) 2. 5 mm,因此背吃刀量為ap2=3-2. 5=0. 5mm,工步3的背吃刀量為 ap 3=6mm,工步4的背吃刀量為ap 4 =3mm.(2) 進給量的確定 查表5-22 ,f=0. 7 mm /ro 對工步2, 攻螺紋的進給量為螺距，所以f2二lmni /ro(3) 切削速度的計算 查表5-22按材料45鋼選取，v=22m/min

23、,有公式 5t , nnd 1000i>工步1 鉆d) 5孔:10061000x22/.的 1.n7id/.n= 1400r/min,取 n=1220r/min, v=19m/nnn；7id 3.14x51000鉆巾2. 5孔：1005 1000x22=2800r/min,取 7id 3.14x2.5n=3150r/min, v=-=24. 7m/min；1000n=二工步2由表5-37取v=5m/min1000v1000兀5 _qn _ z .麗 / n9 = 530. 7r/min,取 n=620r/min, v 7id 3.14x3二 n7ld 二5 8m/min；1000工步31

24、000 vn3 =7id佶tin,取n=460r/min, v 3 =28-9m/min:工步41000v_7id1000x22 二259r/min,取 n二460r/min,3.14x27= =3wmin工序6-磨削巾40外圓，磨削（1）36內(nèi)圓及4）15內(nèi)圓。該工序分三個工步：工步1,磨削40外圓，工步2,磨削巾36內(nèi)圓，工步，磨削巾15內(nèi)圓。工步1,磨削深度0. 25mm,砂輪轉(zhuǎn)速35m/s, 工步2,磨削深度0. 25mm,砂輪轉(zhuǎn)速25m/s,工件速度25m/s. 工件速度25m/s.工步3,磨削深度0. 075mm,砂輪轉(zhuǎn)速25m/s,工件速度25m/s.工序7磨削12需mm右端平面

25、。該工序有一個工步，以（1）36端端面定位。（1）磨削深度0. 3mm（2）切削用量的選擇查表5-35取工件運動速度 v=l0m/mi n,f二0.065mm/r（3）切削速度的選擇v=10m/min,由公式5-1小二型*7ian=1000r_7id1000x103.14x12=265r/min,取 n=300r/min,v=njid1000=1lm/min；4.2.時間定額的計算（1）工序1-粗車（i）40端面，粗車（i）55外圓及（1）40外圓，鉆（i） 15孔。該工序分四個工步：工步1,初車小40端面；工步2,粗車巾 55外圓；工步3 ,巾40外圓；工步4,鉆巾15孔。工步130 + 4

26、.2 + 00.7x450xl=0. lmin=6. os工步 2 t 二屮+厶 i 二 18 + 4.5 + 4%二 0 08min=4. 8s fn0.7x450工3步t疔迸嚴込宓心。s工步"廠號 j冊討0. 2927. 3s(2)工序2-粗車(1)36端面，粗車巾55外圓，用車刀鋰巾36內(nèi) 孔及倒角。該工序分三個工步：都以外圓定位，工步1,粗車d)36端 面，工步2,粗車巾55外圓，工步3,用車刀鋰d)36內(nèi)孔，分三次走 刀。工步1t_/ + /j + /2730 + 4.3 + 00.7x450xl二0.lmin=6.os工步 2 t 二/ + 厶+厶 i二 18 + 4.5

27、 + 4%二0 08min=6t 4s fit0.7x450工3步t廠逬嚴i =籌鬻x3=0.13min=7.8s(3) 工序3-精車(i)40端面，精車d)40外圓，精車(i)15孔。 該工序分三個工步：都以外圓定位，工序1,精車d)40端面，工 序2,精車d)40外圓，工序3,精車d)15孔t 丄尸 1 亠 / + /+?2 1 + 25 + 0 a n 1 a工步 1 二!1 =xl=0 0 limn=0.6s) fn0.7x750丄 c / + /i + /2 °5 +2.5 + 0 = c o r工步 2 t .=!-1 二xl=0. 06min二3. 6s7 fn0.7x

28、450工3步工序4粗銃零件非外輪廓部分。該工序有一個工步：以 (1)40端端面定位銃外輪廓。/ + /| + /finzi=ii)xl=0-34min=20-46s(5)鉆d) 5的孔及(1)2. 5的孔，攻m3螺紋，擴(1)20的孔，錢120° 錐而。該工序分四個工步：采用專用夾具定位，工步1,鉆“ 5的孔及d)2.5的孔，工步2,攻m3螺紋，工步3, 擴巾20的孔，工步4,較120°錐面。工步1鉆三個巾 5 孔：t 二3*/ + 厶+厶 i二3*43 + 35 + 3x二0. 24min=14. 47fn0.1x1400鉆三個4)2.5孑l：t嚴*z + z 4- z2

29、i 二 3*4.5 + 2.25 + 30.1x2800xl=0. 12min=7. 2工步2 :9 + 2 + 2 卜 9 + 2 + 2)620劉620x1xl=0. 04min=2.4s工步3：fn9 + 3.5 4-30.1x460xl二0. 341min=20.4s工步3.5 +10.1x460xl=0. lmin=6s5、夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要 設計專用夾具。經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設計第5道工序 鉆孔的床鉆床夾具。本夾具將用于z512鉆床，刀具為直柄短 麻花鉆，絲錐。5. 1問題的提出木夾具主要用來鉆3個d)5的孔及加工m3的螺紋，道工 序己經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，因此要保證 加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應該考慮如何提 高精度，在此基礎上在一定程度上提高勞動生產(chǎn)率，降低勞 動強度。5. 2夾具設計(1)、定位基準選擇考慮工件的加工結構，以d)40外圓和一個定位銷定位，4)40外圓為主要定 位。同時考慮到牛產(chǎn)率要求不是很高，故可以釆用手動夾緊。(2)、夾緊力計算因為夾緊與切削力方向一致，鉆孔時切削力較小，夾緊力只需防止工件 在加工過程中產(chǎn)生振動和轉(zhuǎn)動。由切削手冊表3.28查得夾緊