機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-角法蘭加工工藝規(guī)程及鉆孔夾具設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-4"\h\z\t"a章節(jié)0,1"20719第1章零件分析 零件分析全套圖紙加V信153893706或扣33463894111.1角法蘭零件作用法蘭是一種用于機(jī)械連接的元件，是由軸承、管道和閥門(mén)等設(shè)備組成的流體輸送系統(tǒng)不可或缺的配件之一。法蘭具有連接緊密、拆裝方便、密封性強(qiáng)、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文將對(duì)法蘭的作用及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。一、作用連接：法蘭可以連接管道、閥門(mén)、泵和容器等設(shè)備。通過(guò)螺絲或螺母等固定法蘭的方式，可以將不同的設(shè)備、管道或零部件緊密地連接在一起。密封：法蘭采用面密封的原理，能夠有效地保證連接處不會(huì)漏氣、漏水或漏油等情況。密封效果好，可以確保生產(chǎn)過(guò)程中的安全穩(wěn)定運(yùn)行。支撐：法蘭可以作為管道或設(shè)備的支撐部件，能夠提高管道或設(shè)備的穩(wěn)定性，減少因受力而導(dǎo)致的震動(dòng)和變形等問(wèn)題。方便拆卸：法蘭拆卸簡(jiǎn)單方便，適用于需要經(jīng)常清洗、檢修或更換的設(shè)備和管道，也方便維修人員進(jìn)行維護(hù)。二、優(yōu)點(diǎn)可靠性：法蘭采用面密封的原理，連接緊密性強(qiáng)，能夠確保流體輸送系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。并且在高溫或高壓工作條件下仍能穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)濟(jì)性：法蘭制造成本相對(duì)較低，通過(guò)螺絲或螺母等固定方式裝配簡(jiǎn)單，能夠提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。安裝方便：法蘭在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了拆卸、清洗、檢修和更換等因素，具有良好的可操作性，能夠降低人力、物力和時(shí)間成本。通用性：法蘭采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，符合多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，可以與各種不同品牌的設(shè)備和管道進(jìn)行配合使用。連接范圍廣：法蘭應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，能夠連接各種材質(zhì)、規(guī)格和類(lèi)型的設(shè)備和管道，如鋼鐵、化工、石油、天然氣、電力和水利等領(lǐng)域。多樣化選擇：法蘭的種類(lèi)和規(guī)格非常多，可以根據(jù)不同需求選擇適合的法蘭類(lèi)型和規(guī)格，能夠滿足各種生產(chǎn)工藝流程和客戶需求。1.2角法蘭零件的工藝分析圖1-1角法蘭零件圖角法蘭所有加工表面現(xiàn)分述如下：1.Φ70端面粗糙度Ra12.52.Ф35端面粗糙度Ra12.53.Ф35孔粗糙度Ra12.54.B向面粗糙度Ra12.55.3Ф7孔粗糙度Ra12.56.3Ф12沉孔粗糙度Ra12.57.Ф10孔粗糙度Ra12.58.Ф12孔粗糙度Ra12.5

第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式角法蘭零件材料為HT200。由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.3-1知，毛坯鑄造形式為鑄造，鑄件等級(jí)CT8～10，加工余量等級(jí)MA-G。2.2基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。1.粗基準(zhǔn)選擇原則①如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。②如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。③如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。④選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。⑤粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。由粗基準(zhǔn)選擇原則及角法蘭零件知，選用Ф70外圓作為定位粗基準(zhǔn)。2精基準(zhǔn)選擇的原則①用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。②當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。③當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。④為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。⑤有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。由精基準(zhǔn)選擇原則及角法蘭零件知，選用Φ70端面、Φ35孔和Φ7孔作為定位精基準(zhǔn)。2.3制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)。最終工藝路線方案：工序01：鑄造工序02：時(shí)效處理工序03：車(chē)Φ70端面；車(chē)Φ35端面；車(chē)Φ35孔工序04：鉆3Φ7孔；锪3Φ12深7沉孔工序05：銑B向面工序06：鉆Φ10深20孔；擴(kuò)Φ12深15孔工序07：去毛刺工序08：檢驗(yàn)至圖紙求工序09：包裝、入庫(kù)2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定鑄造出來(lái)的毛坯精度等級(jí)IT9，加工余量等級(jí)MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知。1.Φ70端面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，加工余量為MA-G級(jí)。粗糙度Ra12.5，一步銑削即可滿足其精度要求。2.Φ35端面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，加工余量為MA-G級(jí)。粗糙度Ra12.5，一步車(chē)削即可滿足其精度要求。3.Φ35孔的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，加工余量為MA-G級(jí)。粗糙度Ra12.5，一步車(chē)削即可滿足其精度要求。4.B向面的加工余量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，重要特性，加工余量為MA-G級(jí)。一步銑削即可滿足其精度要求。5.Φ7孔的加工余量Φ7孔尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造。粗糙度Ra12.5，一步鉆削即可滿足其精度要求。6.Φ12沉孔的加工余量Φ12沉孔尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造。粗糙度Ra12.5，一步鉆削即可滿足其精度要求。7.Φ10孔的加工余量Φ10孔尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造。粗糙度Ra12.5，一步鉆削即可滿足其精度要求。8.Φ90右端面的加工余量Φ12沉孔尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造。粗糙度Ra12.5，一步鉆削即可滿足其精度要求。其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。圖2-1角法蘭毛坯圖2.5確定切削用量及基本工時(shí)工序03：車(chē)Φ70端面；車(chē)Φ35端面；車(chē)Φ35孔工步一：車(chē)Φ70端面1.確定切削深度Φ70端面，單邊加工余量Z=3.0mm，由零件圖知，表面粗糙度Ra12.5，再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步粗車(chē)即可滿足其精度要求，故2.確定進(jìn)給量根據(jù)表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型臥式車(chē)床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.81mm/r3.確定切削速度切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均見(jiàn)表1.28），故=500.80.650.811.15m/min≈24m/min≈109r/min按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=100r/min4.確定車(chē)Φ70端面的基本時(shí)間為試切附加長(zhǎng)度，依據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2-2知，式中=5.5mm，=4mm，，=0.81mm/r，=100r/min，=24m/min，走刀次數(shù)=1則工步二：車(chē)Φ35端面1.確定切削深度Φ35端面，單邊加工余量Z=3.0mm，由零件圖知，表面粗糙度Ra12.5，再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步粗車(chē)即可滿足其精度要求，故2.確定進(jìn)給量根據(jù)表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型臥式車(chē)床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.81mm/r3.確定切削速度切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均見(jiàn)表1.28），故=500.80.650.811.15m/min≈24m/min≈218r/min按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=200r/min4.確定車(chē)Φ35端面的基本時(shí)間為試切附加長(zhǎng)度，依據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2-2知，式中=5.5mm，=4mm，，=0.81mm/r，=200r/min，=24m/min，走刀次數(shù)=1則工步三：車(chē)Φ35孔1.確定切削深度Φ35孔，單邊加工余量Z=2.5mm，由零件圖知，表面粗糙度Ra12.5，再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步粗車(chē)即可滿足其精度要求，故2.確定進(jìn)給量根據(jù)表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型臥式車(chē)床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.81mm/r3.確定切削速度切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均見(jiàn)表1.28），故=500.80.650.811.15m/min≈24m/min≈218r/min按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=200r/min4.確定車(chē)Φ35孔的基本時(shí)間為試切附加長(zhǎng)度，依據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2-2知，走刀長(zhǎng)度式中=5.0mm，=4mm，，=0.81mm/r，=200r/min，=24m/min，走刀次數(shù)=1則工序04：鉆3Φ7孔；锪3Φ12深7沉孔工步一：鉆3Φ7孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=3則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：锪3Φ12深7沉孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，盲孔時(shí)，走刀次數(shù)i=3則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序05：銑B向面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①?zèng)Q定銑削深度表面粗糙Ra12.5，一步銑削即可滿足其精度要求，故②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)立式銑床X52K說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?90當(dāng)＝190r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：走刀長(zhǎng)度，，，走刀次數(shù)則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序06：鉆Φ10深20孔；擴(kuò)Φ12深15孔工步一：鉆Φ10深20孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，盲孔時(shí)，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)Φ12深15孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，盲孔時(shí)，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為

第3章鉆床夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。設(shè)計(jì)第4道工序06：鉆Φ10深20孔；擴(kuò)Φ12深15孔夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為Φ10麻花鉆、Φ12擴(kuò)孔鉆。3.1問(wèn)題的提出本夾具主要用于鉆Φ10深20孔；擴(kuò)Φ12深15孔，粗糙度Ra12.5，精度要求不高，為此，主要考慮提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。3.2定位元件及夾緊元件的選擇采用已加工過(guò)的我們采用已經(jīng)加工過(guò)的Φ70端面、Φ35孔和Φ7孔定位，定位分析：Ф70端面作為第一定位基準(zhǔn)，與定位銷(xiāo)相配合，限制三個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)；Ф35孔作為第二定位基準(zhǔn)，與定位銷(xiāo)相配合，限制兩個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Y軸移動(dòng)；Ф7孔作為第三定位基準(zhǔn)，與B型固定式定位銷(xiāo)相配合，限制一個(gè)自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位。3.3切削力和夾緊力的計(jì)算由鉆Φ10孔的工時(shí)計(jì)算知，，=0.28mm由《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3知即所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K=2.153，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5孔軸部分由M6螺母鎖緊，查表得夾緊力為1903N夾緊力遠(yuǎn)大于鉆削力，故夾緊可靠3.4定位誤差分析1、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差（式3-1）式中：————定位銷(xiāo)孔的最大偏差————定位銷(xiāo)孔的最小偏差————定位銷(xiāo)與定位銷(xiāo)最小配合間隙代入（式3-1）得：=0.052mm+0+0.12mm=0.172mm2、轉(zhuǎn)角誤差（式3-2）式中：——定位銷(xiāo)孔的最大偏差——定位銷(xiāo)孔的最小偏差——定位銷(xiāo)孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙——B型固定式定位銷(xiāo)孔的最大偏差——B型固定式定位銷(xiāo)孔的最小偏差——B型固定式定位銷(xiāo)孔與B型固定式定位銷(xiāo)最小配合間隙其中：則代入（式3-2）得：則：≈0.063°3.5夾具設(shè)計(jì)的基本要求夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)率和加工成本。因此對(duì)設(shè)計(jì)的夾具，提出以下幾點(diǎn)基本要求。1.能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術(shù)要求。若工件達(dá)不到加工技術(shù)要求，成為廢品，則夾具設(shè)計(jì)是失敗的，該夾具不能用與生產(chǎn)。2.操作簡(jiǎn)單，便于工件安裝，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省工件安裝時(shí)間，降低輔助工時(shí)，保證高的生產(chǎn)效率。3.具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀?。為保證上述基本要求，夾具的生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)按下面程序進(jìn)行：夾具生產(chǎn)任務(wù)書(shū)—夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—使用、制造部門(mén)會(huì)簽——夾具制造——夾具驗(yàn)收——生產(chǎn)使用。夾具生產(chǎn)任務(wù)書(shū)是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)需要而提出的。任務(wù)書(shū)中包含內(nèi)容有設(shè)計(jì)理由、使用車(chē)間、使用設(shè)備，該夾具所使用工件工序的工序圖并在工序圖上要標(biāo)明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基準(zhǔn)、夾緊點(diǎn)。這是設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)，也是驗(yàn)收制造夾具的依據(jù)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人根據(jù)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、進(jìn)行誤差計(jì)算，以確定出合理方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，要會(huì)同使用部門(mén)、制造部門(mén)就夾具的結(jié)構(gòu)合理性、結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行審核、會(huì)簽、交付制造。制成的夾具要同設(shè)計(jì)人員。工藝人員、使用部門(mén)、制造部門(mén)共同進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)確認(rèn)夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產(chǎn)率、操作方便、安全，就可交付生產(chǎn)車(chē)間使用。3.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇由螺母、圓墊圈、移動(dòng)壓板、調(diào)節(jié)支承、螺桿和彈簧組成夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂@削余量小，鉆削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。

致謝這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到