法蘭盤工藝規(guī)程設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書題目 法蘭盤16.5孔的夾具設(shè)計(jì) 分院、專業(yè) 機(jī)械運(yùn)載學(xué)院 班級(jí) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 成績 2014 年 1 月 8 日沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院1 零件工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1 零件的作用1.2 零件的技術(shù)要求1.3 零件的工藝分析2 確定毛坯 、繪制毛坯簡圖2.1選擇毛坯2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量3.擬定XXX工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇3.3加工階段的劃分3.4工序的集中與分散3.5工序順序的安排3.6確定加工路線4 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用5 加工余量、工序尺寸和公差的確定6 夾具設(shè)計(jì)6.1問題的提出6.2夾具設(shè)計(jì)6.2.1 定位方案6.2.

2、2 夾緊機(jī)構(gòu)6.2.3 夾具與機(jī)床聯(lián)接元件7設(shè)計(jì)體會(huì)8參考文獻(xiàn)1. 零件圖工藝性分析1.1零件的作用法蘭盤是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強(qiáng)度的一種零件。本法蘭盤是回轉(zhuǎn)面和平面的結(jié)合，內(nèi)部由階梯孔和螺紋孔組成，其要求有較高的耐磨性，較高的強(qiáng)度和回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。1.2零件的技術(shù)要求 1）法蘭盤本身精度：外圓80尺寸公差等級(jí)IT11，表面粗糙度Ra為1.6m，52尺寸公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度Ra為1.6m，120尺寸公差等級(jí)IT14，表面粗糙度Ra為3.2m，內(nèi)孔62公差等級(jí)為IT7，36尺寸公差等級(jí)IT6，65表面粗糙度Ra為1.6m，距離36為34.5的平面公差等級(jí)IT13。 2）位置

3、精度，內(nèi)孔62相對(duì)于基準(zhǔn)面A、B的跳動(dòng)量要求為0.04。 3）加工此零件時(shí)，應(yīng)盡量統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，減少裝夾次數(shù)，這樣有利于保證零件的加工精度。1. 3零件的工藝分析 此法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)較為簡單，但零件精度要求高，零件選用材料HT150，該材料用于強(qiáng)度要求不高的一般鑄件，不用人工實(shí)效，有良好的減振性，鑄造性能好。對(duì)法蘭盤的基本要求是高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，因而安排法蘭盤加工過程應(yīng)考慮到這些特點(diǎn)。 2. 確定毛胚、繪制毛胚簡圖2.1選擇毛坯1、根據(jù)零件材料HT150確定毛坯為鑄件，由于要加工與36的孔中心線距離分別為54和34.5的兩平面，若毛坯外型

4、鑄成120的外圓，材料浪費(fèi)太嚴(yán)重，因此將兩平面直接鑄出。且3-11和3-16.5的內(nèi)孔不鑄出，均在鉆床上鉆出后加工。2. 由于本零件要求生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，毛坯鑄造方法選用金屬型鑄造（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P4表1.2-1），鑄造的毛坯尺寸公差等級(jí)為8級(jí)（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P6表1.2-5），選擇錯(cuò)型值為0.7（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P6表1.2-4）。2.2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量對(duì)于批量生產(chǎn)的鑄件加工余量（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P7表1.2-7），初步將本零件的加工余量定為5mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.8. 3擬定零件的工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇先以8

5、0為基準(zhǔn)加工52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面和120的外圓，再以52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)加工左端部分，再以外圓定位加工內(nèi)孔和螺紋，以36的內(nèi)孔、6X6的半圓槽和長度為60的右端面定位鉆孔、擴(kuò)孔。3.2各面、孔加工方法的確定該零件是法蘭盤，中批量生產(chǎn)。由于此零件較為簡單，但精度要求較高，為保證加工精度和表面粗糙度的要求，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，由于該法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，根據(jù)具體需要初步確定的加工方法有車、銑、磨、鏜、鉆等。3.4加工階段的劃分加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段3.4工序的集中與分散本著先粗后精、先主后次、基準(zhǔn)先行、先面后孔的原則

6、安排加工順序，逐步提高加工精度，先以外圓80為粗基準(zhǔn)粗車52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面、長度方向?yàn)?0的右端面和120的外圓，調(diào)頭裝夾以52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)粗車80的外圓、長度方向?yàn)?0的左端面和長度方向?yàn)?5的左端面，再以粗車后的外圓80為精基準(zhǔn)半精車52的外圓、和120的外圓粗鏜，半精鏜36的內(nèi)孔，以52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)粗鏜62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的內(nèi)孔，繼續(xù)半精鏜65、62、及4X0.5的槽，車出M64X1.5的螺紋，以外圓80為基準(zhǔn)粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面，以36的內(nèi)孔、62.4內(nèi)孔和長度為60的右端

7、面及34.5的平面定位鉆3-11和3-16.5的孔，然后擴(kuò)3-16.5的孔，然后在繼續(xù)鉆出18和4的孔，磨80的外圓和長度為60和15的左端面，磨52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角，以52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)精鏜62的孔，以80的外圓為基準(zhǔn)精鏜36的內(nèi)孔，然后用浮動(dòng)鏜刀塊精鏜36的內(nèi)孔并加工出6X6的半圓槽。3.5工序的順序安排1、鑄 鑄造、清理2、熱處理 正火3、粗車52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面、長度為60的右端面、120 的外圓 4、粗車80的外圓、長度方向?yàn)?0的左端面和長度方向?yàn)?5的左端面5、半精車52的外圓和120的外圓、粗鏜36的

8、內(nèi)孔、半精鏜36的內(nèi)孔6、粗鏜62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的內(nèi)孔、半精鏜65、62及4X0.5的槽、車出M64X1.5的螺紋7、粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面8、鉆3-11的孔 、擴(kuò)3-16.5的孔9、鉆出18和4的孔10、熱處理：退火11、去毛刺（在所有側(cè)面去除機(jī)械加工所留下的毛刺）、12、清洗吹凈在乳化液中清洗法蘭盤，保證沒有鐵削、油污和其他贓物，清洗時(shí)間不少于3min，清洗的同時(shí)通入壓縮空氣以提高清洗效果，清洗后用壓縮空氣吹凈零件，并用擦布擦凈表面。13、檢驗(yàn)14、表面淬火15、磨80的外圓和長度為60和15的左端面、磨52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面并

9、切出3X0.5的槽然后倒角 16、精鏜62的孔17、精鏜36的內(nèi)孔18、用浮動(dòng)鏜刀塊精鏜36的內(nèi)孔并加工出6X6的半圓槽19、去毛刺吹凈20、檢驗(yàn)3.6.確定工藝路線4.工序尺寸及其公差確定52工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄571.8571.8 粗車 54.2 2.8 0.04654.7 半精車 52.4 1.8 0.01952.9 磨削 52 0.4 0.0195280工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄851.8851.8 粗車 80.4 4.6 0.22 80.4 磨削 80 0.4 0.19 80120工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄1251.8125

10、1.8 粗車 121.5 3.5 1 121.5 半精車 120 1.5 212062工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄571.8571.8 粗鏜 60 3 0.19 60 半精鏜 61.5 1.5 0.074 61.5 精鏜62 0.5 0.036265工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 57 粗鏜 764 半精鏜 165 62.4工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 57 粗鏜 5.462.436工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄311.8311.8 粗鏜 33.1 2.1 0.16 33.1 半精鏜 34.6 1.5 0.1 34.6精鏜35.61 0.039 35.6浮動(dòng)鏜刀塊精

11、鏜36 0.40.02 3615工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 20 粗車 4.515.5 磨削 0.51560工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 65 粗車 4.660.4 磨削 0.46011工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 111116.5工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 1111 擴(kuò) 5.516.518工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 18184工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 444.機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用所用的設(shè)備有：CA6140、立式銑床、搖臂鉆床、清洗機(jī)、檢驗(yàn)臺(tái)、外圓磨床。夾具有：三爪卡盤、虎鉗、鉆直孔專用夾具、鉆斜孔專用夾具、磨床專用夾具。刀具有：90度車刀、車用鏜刀、銑刀、11、4、18、16.

12、5鉆頭、砂輪、切斷刀。量具有：千分尺、游標(biāo)卡尺、專用卡規(guī)、專用通規(guī)、止規(guī)。5加工余量、工序尺寸和公差的確定（1） 粗車52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面、長度為60的右端面、120時(shí)：（T1=T輔 T2=T機(jī) T3=T工 T4=T休）（車刀刀桿尺寸BXH取20X30）切削用量：ap=10.85 由表5.3-1得：f=0.9mm/r 由表5.3-20查得 v=46m/min 則n=318x46/57=256.63=257r/mm工時(shí)定額：由表3.3-1得：裝夾工件時(shí)間為0.08min由表3.3-2得：松開卸下工件時(shí)間為0.06min，由表3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為：（0.02+0.03）X18

13、+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min由表3.3-4得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.1+0.15+0.08+0.1=0.43minT1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時(shí)間分別為：T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min則T總=T1+T2+T3+T4+T基=73.84min（2）粗車80的外圓、長度方向?yàn)?0的左端面和長度方向?yàn)?5的左端面：切削用量：（車刀刀桿尺寸BXH取25X25）ap=4.6 ，由表5.3-1得f=0.8，由表5.3-20查得v=

14、53m/min，則n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min工時(shí)定額：由表3.3-1得：裝夾工件時(shí)間為0.08min由表3.3-2得：松開卸下工件時(shí)間為0.06min，由表3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為：0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+（0.03+0.02+0.03+0.02）X9=1.16min由表3.3-4得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.1+0.09+0.08=0.27minT1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min由表5.4-1得機(jī)動(dòng)時(shí)間為：T2=（0.04+0.03）X3=0.21min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時(shí)

15、間分別為：T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16min則T總=T1+T2+T基+T3+T4=75.94（3）半精車52的外圓和120的外圓、粗鏜36的內(nèi)孔、半精鏜36的內(nèi)孔：切削用量：（刀尖圓弧半徑取0.5）ap=3由表5.3-2得：f=0.15mm/r 由表5.3-20得：v=100m/min 則n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min工時(shí)定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15minT基=135x5/578x0.15x3=2.29minT總1=T1+T2+T

16、3+T4+T基=74.79min粗鏜36的內(nèi)孔：切削用量：ap=2.1 由表5.3-3得f=0.3mm/r由表5.3-20得v=110m/min 則n=318v/d=318x110/31=1129r/min工時(shí)定額：（同上）T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7minT總2=76.64min半精鏜36的內(nèi)孔：切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/33=1108r/min工時(shí)定額：（同

17、上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=1minT總3=76.47min則T總=227.9min(4) 粗鏜62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的內(nèi)孔、半精鏜65、62及4X0.5的槽、車出M64X1.5的螺紋時(shí)：切削用量： ap=7 由表5.3-3得f=0.5mm/r 由表5.3-20得v=67m/min 則n=318v/d=318x67/57=374r/min工時(shí)定額：（同上）T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min T基=lz/nfap=1

18、45x5/374x0.5x7=0.55minT總1=T1+T2+T3+T4+T基=78.35min 半精鏜65、62及4X0.5的槽時(shí)：切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min工時(shí)定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=100x5/590x0.15x1.5=3.77minT總2=80.27min車出M64X1.5的螺紋：切削用量：ap=1.6 由表5.3-1得f=1.2mm/r 由表5.3-20得v=70m/min則n=3

19、18v/d=318x70/62=359r/min工時(shí)定額：T1=0.74min T2=0.07min T3=56min T4=15minT基= lz/nfap=50X5/359X1.2X1.6=0.36 minT總3=71.83min 則T總=230.45min(5) 粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面：切削用量：ap=2.5 由表6.3-2得f=0.25mm/r 由表6.3-21得v=120m/min 則n=318v/d=318x120/112=341r/min工時(shí)定額：由表6.4-1得T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120X0.25=2.2 min由表3.3-7得操

20、作時(shí)間為0.5 min 由表3.3-8得測(cè)量工件時(shí)間為0.24minT1=1.98min T3=51min T4=15minT基=lz/nfap=300X5/341X0.25X2.5=7.04minT總=75.02min(6) 鉆3-11的孔：切削用量：ap=15 由表7.3-1得f=0.6mm/r 由表7.3-11得 v=12m/min n=318v/d=318x12/11=347r/min工時(shí)定額：T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12 min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)T基=15X11/347X0.6X15=0.05

21、min由表3.3-9得裝夾工件的時(shí)間為0.17 min由表3.3-10得松卸工件的時(shí)間為0.15 min由表3.3-11得操作時(shí)間為0.4 min由表3.3-12得測(cè)量工件的時(shí)間為0.04min則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總1=62.81min 擴(kuò)3-16.5的孔： 切削用量：ap=10 由表7.3-2得f=0.6mm/r 由表7.3-12得v=25.1m/min則n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min工時(shí)定額：由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min【lf=(dm-d

22、w)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】由表3.3-9得裝夾工件時(shí)間為0.17min 由表3.3-10的松卸工件時(shí)間為0.15min由表3.3-11得操作機(jī)床時(shí)間為0.42 min 由表3.3-12得測(cè)量工件時(shí)間為0.05minT1=0.79min T3=47min T4=15min T基=10x16.5/484x0.6x10=0.06minT總2=62.89 min T總=125.7 min（7）鉆出18和4的孔切削用量：ap=11 由表7.3-1得f=0.8mm/r 由表7.3-11得 v=13m/min n=318v/d=318x13/18=230r/min工時(shí)

23、定額：鉆18深2的孔：T2=Lw+Lf+Lt/fn=2+5.29+0/0.8X230=0.04 min (Lf=dm/2cotkr=18/2cot120=5.29)T基=2X18/230X0.8X2=0.1 min鉆4深11的孔：T2=Lw+Lf+Lt/fn=11+1.18+0/0.8X230=0.07 min (Lf=dm/2cotkr=4/2cot120=1.18)T基=11X4/230X0.8X11=0.02 min由表3.3-9得裝夾工件的時(shí)間為0.17 min由表3.3-10得松卸工件的時(shí)間為0.15 min由表3.3-11得操作時(shí)間為0.4 min由表3.3-12得測(cè)量工件的時(shí)間為

24、0.04min則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總=62.99min（8）磨80的外圓和長度為60和15的左端面：切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/80=88r/min工時(shí)定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時(shí)間為0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作時(shí)間為0.35min 由表3.3-16得測(cè)量工件時(shí)間為0.08minT1=0.51min T3=60min T4=15min T基=108x0.4/88x0.4x0.4=3.09minT總1=78.6min磨52的外

25、圓、長度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/52=135r/min工時(shí)定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時(shí)間為0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作時(shí)間為0.35min 由表3.3-16得測(cè)量工件時(shí)間為0.21minT1=0.64min T3=60min T4=15min T基=103x0.4/135x0.4x0.4=1.91minT總2=77.55min T總=156.15min(9) 精鏜62的孔：切削用量：ap=0.5 由表5.3-3得f=0.1

26、5mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min工時(shí)定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=70x5/590x0.15x0.5=7.9minT總=84.4min(10) 精鏜36的內(nèi)孔：切削用量：ap=1由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=123m/min 則n=318v/d=318x123/36=1087r/min工時(shí)定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/108

27、7x0.15x1=1.53minT總=77min(11) 用浮動(dòng)鏜刀塊精鏜36的內(nèi)孔切出6X6的半圓槽：切削用量：ap=0.4 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=140m/min 則n=318v/d=318x140/36=1237r/min工時(shí)定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1237x0.15x0.4=3.37minT總=78.84min6夾具設(shè)計(jì)6.1.問題的提出由工序圖可知此工序的加工精度要求不高，具體加工要求如下：鉆33-16.5孔，無其它技術(shù)要求，該工序在搖臂鉆床上加工，零件屬中批量生產(chǎn)。6.2夾具設(shè)計(jì)定位方案根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件五個(gè)自由度，即x移動(dòng)、y移動(dòng)、x轉(zhuǎn)動(dòng)、y轉(zhuǎn)動(dòng)、z轉(zhuǎn)動(dòng)，但為了方便的控制刀具的走刀位置，還應(yīng)限制z移動(dòng)一個(gè)自由度，因而工件的六個(gè)自由度都被限制，由分析可知要使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。選以36的內(nèi)孔和長度為60的右端面及長度為34.5的平面為定位基準(zhǔn)。（見工序圖）6.2夾緊機(jī)構(gòu)1、選擇定位元件：由于本工序的定位面是36的內(nèi)孔和長度為60的右端面及長度為34.5的平面，所以夾具上相應(yīng)的定位元件選為兩個(gè)平面和一個(gè)芯