法蘭盤夾具設(shè)計

1、目錄一、序言2二、零件分析21零件的作用22零件的工藝分析2三、工藝規(guī)程設(shè)計31確定毛坯的制造形式32基面的選擇33制定工藝路線34毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量55確定各道工序的切削用量及基本工時5四、夾具的設(shè)計151問題的提出152夾具設(shè)計15五、三維建模.16五、設(shè)計總結(jié)21六、參考文獻(xiàn)22一、序言機(jī)械制造裝備課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我的大學(xué)生活中占有重要的地位。通過本次課程設(shè)計，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉：1、能熟練運(yùn)

2、用機(jī)械制造課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。2、 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3 、學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。此次設(shè)計的是CA6140車床法蘭盤及夾具設(shè)計。首先，對工件進(jìn)行分析得出工藝路線；再著重進(jìn)行夾具的設(shè)計，其中包括定位的設(shè)計、夾緊力的設(shè)計，夾緊和定位原件的選擇。由于能力所限，設(shè)計尚存在許多不足之處，懇請老師予以指教。二、零

3、件分析1、零件的作用題目所給的零件是法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。2、零件的工藝分析法蘭盤零件，要求鉆孔6和4，保證尺寸，進(jìn)行夾具設(shè)計，生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)。以零件心軸和一端面定位，夾緊另外一端面。用快換鉆套保證孔6和4的位置，即尺寸。三、工藝規(guī)程設(shè)計1、確定毛坯的制造形式零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是中批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型，采用方法為砂模機(jī)器造型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與

4、零件的形狀盡量接近。2、基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（如果必須首先保證工件上欲加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選擇45外表面B為粗基準(zhǔn)，利用三爪自定心卡盤加持最右端外圓45，并且使卡盤端面緊靠右端面，這樣可以消除所有六個自由度，達(dá)到完全定位。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。3、制定工藝路線制

5、定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。（1） 工藝路線方案一工序1粗車 100mm柱體左右端面及外圓外圓留有余量。以右端45 mm為粗基準(zhǔn)。工序2鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。工序3粗車45，90的外圓，粗車各端面，粗車90的倒角，粗車3x2的槽，R5的圓角。以20為精基準(zhǔn)。工序4半精車90外圓及各端面，車槽3×2，R5的圓角。工序5半精車100左右端面

6、及外圓，精車100的左端面。工序6粗銑90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。工序7鉆 4×9孔。工序8鉆4孔，鉸 6孔。工序9磨削100的右端面，90外圓及左右端面，45外圓。工序10磨削外圓面 100， 90 。工序11刻字刻線。工序12鍍鉻。工序13檢測入庫。(2 )工藝路線方案二工序1鉆、擴(kuò)、鉸20的孔，以右端45的外圓為粗基準(zhǔn)。工序2粗車100外圓，B面，90外圓及右側(cè)面，3x2槽，45外圓。粗車零件左右端面工序3粗車零件左右端面，并倒20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。工序4半精車100外圓，90外圓。工序5半精車零件左端面。工序6精車100外圓，并倒100，90的倒

7、角。工序7精車零件右端面。工序8粗銑90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。工序9 鉆 4×9孔。工序10鉆4孔，鉸 6孔。工序11磨削90外圓及右側(cè)45外圓。工序12拋光B面。工序13刻字畫線。工序14鍍鉻。工序15檢測入庫。(3)工藝方案的比較與分析上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二考慮以20孔為精加工基準(zhǔn)，而方案一則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔 20mm，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。4、毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量 由于本零件材料為灰鑄鐵，由工藝手冊得，毛坯為雙側(cè)加工，MA為G，加工精度為8到10級，這里

8、選取9級。則，由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表得：零件沿軸線方向的加工余量為：=5mm100徑向加工余量為6mm，軸向加工余量為=5mm90徑向加工余量為=5mm，軸向加工余量為=5mm45徑向加工余量為=5mm由機(jī)械零件工藝性手冊表：2-64得：100，90柱體圓角為：R=2mm；右端45的圓角為：R=4mm； 5、確定各道工序的切削用量及基本工時工序1 ：鉆，擴(kuò)，鉸20孔加工條件：工件材料：HT200 硬度170241HB，取190HB，機(jī)器砂型鑄造。加工要求：鉆，擴(kuò)，鉸20孔機(jī)床：Z3040型搖臂鉆床(1)鉆 18孔1）刀具選擇：查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊選用 18高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。2）切

9、削用量選擇：查切削用量手冊得：f=r,再由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊C365L車床進(jìn)給量取f =r。查切削用量簡明手冊取V =13m/min，=230r/min，按機(jī)床選取n =238r/m,故=18m/min。3)計算基本工時：T=（L+L1+L2）/(f×n)=。(2)擴(kuò) 孔1）刀具選擇：選用 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。2）確定切削用量：查切削用量簡明手冊得：f=r,再由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊C365L車床進(jìn)給量取f =r。擴(kuò)孔時的切削速度，由現(xiàn)代機(jī)械制造工藝流程設(shè)計實(shí)訓(xùn)教程得公式：擴(kuò)=（1/21/3）鉆 查切削用量簡明手冊取VC =s=min，Vc=（1/21/3）VC =min，=9

10、3140r/min，按機(jī)床選取n =136r/m,故=min 。 3)計算基本工時：T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/×136)=。其中L=91，L1=14,L2=2。(3)鉸20 1）刀具選擇：20高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀2）確定切削用量：背吃刀量ap=。由切削用量簡明手冊表 f=r,取f=由切削用量簡明手冊表得 =min，= r/min按機(jī)床選取 =136 r/min。所以實(shí)際切削速度=min。3)計算基本工時：T=(L+L1+L2)/(f*n) =工序2 ：粗車100外圓、車B面，車90外圓及右側(cè)面、3x2槽、45外圓。加工條件：機(jī)床選擇：CA6140

11、車床刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 刀具2：刀片材料為高速鋼，成型車刀，刀桿尺寸30x45刀具3：刀片才；材料高速鋼，切斷車刀，刀桿尺寸16x25（1）粗車100外圓 1）選擇刀具：選擇刀具11)確定背吃刀量a 粗車的余量為，一次走刀完成，即a =。2)確定進(jìn)給量：查切削用量簡明手冊：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =，則進(jìn)給量為 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =r。選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：根據(jù)切削用量簡明手冊表，取車刀后面最大磨損量為。焊接車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V ：根據(jù)切削用量簡明手冊= m/min，

12、=172 r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速（機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表8）選擇與172r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =200r/min,則實(shí)際切削速度V = min。4）計算基本工時：按機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊公式計算：T=。（2）粗車 90外圓 1）選擇刀具：用刀具22）確定背吃刀量：粗車外圓ap=。3)確定進(jìn)給量：由切削用量簡明手冊HT200，刀桿尺寸16 x25，,工件直徑為90mm，則f= mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =r。由切削用量簡明手冊表查取后刀面磨損最大限度為，焊接耐用度T=60mm。4)確定切削速度Vc：根據(jù)切削用量簡明手冊表，=44 m/mi

13、n= r/min，按CA6140車床轉(zhuǎn)速 選擇與min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V = m/min。5)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=。(3)粗車45 外圓 選擇刀具11）確定切削深度：粗車外圓，一次走刀，則ap=。2)確定進(jìn)給量：由切削用量手冊，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=,工件直徑為45mm，則f=r。再由簡明手冊表3查取f =r。 3)確定切削速度Vc：根據(jù)切削用量手冊表查?。? m/min。=399 r/min按CA6140車床說明書，選擇與399r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =400r/min,

14、則實(shí)際切削速度V = min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =。(4)成型車刀加工B面1）確定切削深度：一次走刀，則ap=。T=120min2)確定進(jìn)給量：f=r。取f =r。3)確定切削速度Vc：根據(jù)切削用量手冊表查?。? m/min= r/min，按CA6140車床說明書，選擇與min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =125r/min,則實(shí)際切削速度V =min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =。(5)車90右端面及3x2槽1)確定切削深度：一次走刀，則ap=。2)確定進(jìn)給量：由切削用量手冊表，

15、f=r。根據(jù)CA6140機(jī)床說明書（見工藝手冊表）取f= mm/r。3)確定切削速度Vc：根據(jù)切削用量手冊表查?。? m/min，= r/min。按CA6140車床說明書，選擇與min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =50r/min,則實(shí)際切削速度。V = min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =。工序3粗車零件左右端面，并倒20孔的倒角，零件右端45度倒角加工條件：機(jī)床選擇：CA6140車床刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， (1)粗車零件左端面，即粗車 100左端面1）確定切削用量ap =。2)確定進(jìn)給量：查切削用量簡明手冊：

16、取進(jìn)給量為 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表查取）進(jìn)給量取f =r。根據(jù)切削用量簡明手冊表，取車刀后面最大磨損量為。焊接車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度Vc ：根據(jù)切削用量簡明手冊表= m/min=149 r/min。按CA6140說明書，選擇與149r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =53m/min。4）計算基本工時：按機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊公式計算：T= 。(2)粗車零件右端面1）確定切削用量ap =。2)確定進(jìn)給量：查切削用量簡明手冊：取進(jìn)給量為 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明

17、手冊表查取）進(jìn)給量取f =r。根據(jù)切削用量簡明手冊，取車刀后面最大磨損量為。焊接車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V ：根據(jù)切削用量簡明手冊表=14 m/min=89r/min按CA6140說明書，選擇與89r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =100r/min,則實(shí)際切削速度V =min。4）計算基本工時：按機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊公式計算：T= 工序4半精車100外圓、B面，90外圓、45外圓機(jī)床選擇：CA6140車床刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 刀尖圓弧半徑。(1)半精車100外圓 用刀具11)確定背吃刀量：半車的余量為，一次走刀完成，即a =。2)確定進(jìn)給量

18、：查切削用量簡明手冊表：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =，表面粗糙度為，刀尖圓弧半徑，則進(jìn)給量為 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度Vc ：根據(jù)切削用量簡明手冊表= m/min= r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速（機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表8）選擇與min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V = min。4）計算基本工時：按機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊公式計算：T=半精車 90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量： 半精車外圓ap=。2) 確定進(jìn)給量：由切削用量簡明手冊表，HT2

19、00，刀桿尺寸16 x25，表面粗糙度為，刀尖圓弧半徑,工件直徑為90mm，則f= mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =r，車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度Vc：根據(jù)切削用量簡明手冊表，=min= r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速 選擇與min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實(shí)際切削速度V = m/min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=。(3)半精車45 外圓 選擇刀具11）確定切削深度：粗車外圓，一次走刀，則ap=。2)確定進(jìn)給量：由切削用量手冊，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=,工件直

20、徑為45mm，表面粗糙度為，刀尖圓弧半徑，則f=r。再由簡明手冊表3查取f =r。 3)確定切削速度V：根據(jù)切削用量手冊表查?。? m/min=min按CA6140車床說明書，選擇與min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =710r/min,則實(shí)際切削速度V = min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n) =。工序5 半精車零件左端面，即100左端面加工條件：機(jī)床選擇：CA6140車床刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 刀尖圓弧半徑。(1) 半精車100左端面1)確定背吃刀量：半精車的余量為，一次走刀完成，即a =。2)確定進(jìn)給量：查切削

21、用量簡明手冊表：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =，表面粗糙度為，刀尖圓弧半徑，則進(jìn)給量為 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V ：根據(jù)切削用量簡明手冊表，= m/min。= r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速（機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表8）選擇與min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V = min。4）計算基本工時：按機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊公式計算：T=。工序6 精車100外圓，并倒90，100的倒角1)確定背吃刀量a； 半車的余量為，一次走刀完成，即a =。2)確定進(jìn)給量：查切

22、削用量簡明手冊表：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =，表面粗糙度為，刀尖圓弧半徑，則進(jìn)給量為 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V ：根據(jù)切削用量簡明手冊表，= m/min= r/min按CA6140車床轉(zhuǎn)速（機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表8）選擇與min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實(shí)際切削速度V = min。4）計算基本工時：按機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊公式計算：T=。工序7精車零件左端面，即100左端面1)確定背吃刀量：半車的余量為，一次走刀完成，即a =。2)確定進(jìn)給量：查切削用量簡明手冊表

23、：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =，表面粗糙度為，刀尖圓弧半徑，則進(jìn)給量為 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =r。車刀耐用度T=60mm。3)確定切削速度V： 根據(jù)切削用量簡明手冊表，= m/min，= r/min按CA6140車床轉(zhuǎn)速（機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表8）選擇與min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實(shí)際切削速度V = min。4）計算基本工時：按機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊公式計算：T=。工序8粗銑90左右側(cè)面，精銑90右側(cè)面加工條件：機(jī)床的選擇：X62W，功率，裝夾系統(tǒng)剛性好；刀具的選擇：銑刀材料為YG6，由ap=8，ae=1

24、121mm，根據(jù)工藝手冊表28，銑刀選擇為80110mm；由切削手冊表6-7選擇刀具如下：粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀，Z=10；精銑刀為細(xì)齒圓柱形銑刀，Z=14，圓柱銑刀壽命為180min。(1)粗銑左側(cè)面，粗銑刀具1）切削用量：ap=8，ae=11mm ，一次完成2）確定進(jìn)給量： 由切削手冊表當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取=取=z。3）確定切削速度Vc： 由切削手冊表3,27，=min=min根據(jù)X61W機(jī)床說明書(見切削手冊表取主軸轉(zhuǎn)速n =475r/min.則實(shí)際切削速度為Vc =min當(dāng)n =475r/min時,工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度fm=fz&

25、#215;z×n機(jī)=×10×475=1140mm/min.，X62W機(jī)床說明書(見切削手冊表取fm=950mm/min4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=(38+5)/950= min。(2) 粗銑右側(cè)面，粗銑刀具1）切削用量：ap=8，ae=10mm，倆次完成。2）確定進(jìn)給量： 由切削手冊表當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取=取=z。3)確定切削速度Vc ：由切削手冊表3,27，=min=min，根據(jù)X61W機(jī)床說明書(見切削手冊表取主軸轉(zhuǎn)速n =600r/min.則實(shí)際切削速度為Vc =min，當(dāng)n =600r/min時,

26、工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度fm=fz×z×n機(jī)=×10×600=1440mm/min.，X62W機(jī)床說明書(見切削手冊表取fm=950mm/min。4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=+5+38)/950= min。(3)精銑右側(cè)面 精銑刀具1）切削用量： ap=8，ae=1mm ，一次完成2）確定進(jìn)給量： 由切削手冊表當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取=取=z。3）確定切削速度Vc: 由切削手冊表3,27,=min,=min根據(jù)X61W機(jī)床說明書(見切削手冊表取主軸轉(zhuǎn)速n =1180r/min.則實(shí)際切削速度為

27、Vc min，當(dāng)n =1180r/min時,工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度fm=fz×z×n機(jī)=×14×1180=2832mm/min.，X62W機(jī)床說明書(見切削手冊表取fm=1180mm/min。4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=+5)/1180=。工序9鉆4×9孔1)刀具選擇：選用9高速鋼,錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。2）確定切削用量：4個孔共走四次刀。由切削用量手冊f=r,由鉆床取 f =r.由切削用量手冊，取V查=s=min，則n= r/min由鉆床說明書，取n機(jī)=850r/min,故 。3）計算基本工時：其中L1=8，L2=0，L=84，T= =。工序10鉆 4mm孔，鉸6mm孔機(jī)床選擇：選用Z525型搖臂鉆床。(1)鉆 4mm孔1)刀具選擇：由工藝手冊選用 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。2)確定切削用量：查切削用量手冊f=r,由鉆床取f=r.由切削用量手冊取V =s=min=197r/m，由Z525鉆床取n =1700r/min.，故Vc=21m/min。3)基本工時：L1=10，L2=0，L=，T= 。(2)鉸 6孔1）刀具選擇：6高速鋼