法蘭盤的專用夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

PAGE5-河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工裝夾具課程設(shè)計(jì)說明書 題目：法蘭盤的專用夾具設(shè)計(jì)姓名：張曉龍專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造班級：機(jī)制0903 學(xué)號：0101090306 指導(dǎo)教師：劉吉彪2011年11月目錄前言 -3-1.零件的分析 -4-1.1零件的作用 -4-1.11零件的工藝分析 -4-1.2計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 -5-2.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) -5-2.1確定毛坯的制造形式 -5-2.2基面的選擇 -5-2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 -5-2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 -5-2.3工件表面加工方法的選擇 -6-2.4制定工藝路線 -6-2.4.1工藝路線方案一 -7-2.4.2工藝路線方案二 -7-2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 -8-2.5確立切削用量及基本工時 -9-3.夾具設(shè)計(jì) -12-3.1設(shè)計(jì)要求 -12-3.2定位誤差分析： -12-3.3鉆削力的計(jì)算： -13-3.5夾緊力計(jì)算： -13-3.6夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡要說明 -13-3.6.1底座 -13-3.6.2固定導(dǎo)向件 -14-3.6.3鉆套、襯套的選擇 -14-3.6.4夾緊機(jī)構(gòu) -15-結(jié)束語 錯誤!未定義書簽。參考文獻(xiàn) -16-2.3工件表面加工方法的選擇本零件的加工面有個圓、內(nèi)孔端面車槽等，材料為HT200。參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》，其加工方法選擇如下：（1）外圓面:公差等級為IT6～I(xiàn)T8，表面粗糙度為0.8，采用粗車半精車磨削的加工的方法。（2）φ20內(nèi)孔：公差等級為IT7 ～I(xiàn)T8,表面粗糙度為1.6，采用鉆擴(kuò)絞精絞的加工方法，倒角用45°車刀加工。（3）φ外圓面：公差等級為IT13～I(xiàn)T14,表面粗糙度為0.4，采用粗車半精車磨削的加工的方法。（4）φ90外圓面：未表注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用粗車半精車磨削的加工的方法。（5）槽3×2：未表注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13,表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為粗車。（6）φ100突臺右端面：未表注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用粗車半精車磨削的加工方法。（7）φ90突臺距離軸線34mm的平面：未表注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用粗銑精銑的加工方法。（8）φ90突臺距離軸線24mm的平面：未表注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用粗銑精銑磨削的加工方法。（9）4×φ9孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為鉆絞。（10）φ4的孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為12.5，采用的加工方法為鉆削。（11）φ6的孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為鉆絞。2.4制定工藝路線制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.4.1工藝路線方案一工序一鑄造毛坯。工序二時效處理，刷油漆。工序三車端面及外圓，以為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床。工序四以外圓面為基準(zhǔn)，鉆通孔，先用鉆的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到的尺寸。工序五以外圓面為基準(zhǔn)，粗車、外圓，并導(dǎo)，和。工序六以外圓面為基準(zhǔn)，并倒，和工序七以內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車左端面和右端面和保證跳動在0.03內(nèi),并車槽。工序八右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序九以剛銑的平面定位,,利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24工序十以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆的通孔,再擴(kuò)到孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。工序十一以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個孔。工序十二再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度。工序十三刻字刻線。工序十四鍍锘。工序十五檢測入庫。2.4.2工藝路線方案二工序一鑄造毛坯。工序二時效處理，刷油漆。工序三車端面及外圓，以為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床。工序四以外圓面為基準(zhǔn)，粗車、外圓，并導(dǎo)，和。工序五以外圓面為基準(zhǔn)，鉆通孔，先用鉆的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到的尺寸。以外圓面為基準(zhǔn)，粗車、外圓，并導(dǎo)，和。工序六以外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo)，和。工序七內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車左端面和右端面和保證跳動在0.03內(nèi),并車槽。工序八右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序九以剛銑的平面定位,,利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24。工序十以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆的通孔,再擴(kuò)到孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。工序十一以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4×孔。工序十二用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度。工序十三刻字刻線。工序十四鍍锘。工序十五檢測入庫。雖然工序都是十三步，但第一個方案更為合理，外圓和Φ90的端面有跳動要就高，而且精度要求高，所以多次加工表面是精度、粗糙度的要求和有跳動的要求是必須的，因此第一個方案更合理。選擇第一個方案。2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定CA6140車床法蘭盤，零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（，端面）。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取φ45，φ100端面長度余量均為4（均為雙邊加工）車削加工余量為：粗車2mm精車0.7mm2.內(nèi)孔工序尺寸加工余量：鉆孔

2mm擴(kuò)孔

0.125mm鉸孔

0.035mm精鉸

0mm3.其他尺寸鑄造得到由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。取余量為：7mm因此可以確定毛坯的尺寸（毛坯圖）2.5確立切削用量及基本工時序三以外圓為粗基準(zhǔn)，粗車外圓及其右端面。1.加工條件工件材料：HT200,σb=0.16GPaHB=190~241,鑄造。加工要求：粗車外圓，尺寸保證到。機(jī)床：CA6140車床。刀具：YT5確定加工時間：由于余量為8mm，因此分二次切削，吃刀深度為=4mm查《切削用量簡明手冊》，進(jìn)給量f=0.4mm/r（表1.4）計(jì)算切削速度，耐用度t=45min===161m/min(2.70m/s)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ===15.72r/s(935r/min)按機(jī)床取=900r/min=15r/s實(shí)際切削速度為v=15r/s車外圓時==15.3s(0.26min)車端面工時=0.17min工序四查《切削用量簡明手冊》，進(jìn)給量f=0.36mm/rd取16mm時v=14m/min根據(jù)z5215鉆床說明書，可考慮選擇，故取鉆、擴(kuò)孔時==2.65min鉸孔時取工序五車削條件和參數(shù)跟工序I一致=工序六：=工序七：刀號YG6查手冊余量為0.6mm取f=0.56mm/rn=根據(jù)CA6140選實(shí)際切削速度工序八：由于銑的量為21mm故要三次粗銑，一次精銑分別為工序九：由圖可知余量為11mm，故可分二次粗銑，一次精銑工序十：查手冊，知鉆孔時，鉆的鉆頭孔：查手冊去標(biāo)準(zhǔn)值鉸孔時、、、、、、取工序十一：由于鉆4個孔，先用的鉆頭鉆，然后再鉸孔鉆孔時：、鉸孔時：、由于速度是一樣的所以查表可知道取工序十二：、兩外圓面，和、兩端面，使其達(dá)到所要求的粗糙度。1選擇砂輪：GB46ZR1A6P2切許用量的選擇：N砂=1500、V砂=27.5軸向進(jìn)給量工件速度徑向進(jìn)給量雙行程3切削工時工序十三：刻字子形高5，刻線寬3，深0.5。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知加工時間為t=10min工序十三：將φ外圓無光鍍锘。鍍鉻包括除油，脫脂，電鍍。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知加工時間為t=3min工序十四：終檢入庫。3.夾具設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)在第10工序—鉆4×φ9的孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z5125立鉆床，刀具為φ8.4麻花鉆和φ9絞刀。此道工序主要考慮的是如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。3.2定位誤差分析：（1）定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為一平面一短銷，該定位短銷的尺寸與公差規(guī)定和本零件在工作時的尺寸與公差配合，即。（2）由于存在兩平面配合，由于零件的表面粗糙度為，因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為定位尺寸公差的確定。（3）工件的孔尺寸要求不高，同軸度的誤差主要有鉆套和襯套的不同同軸度引起的,襯套的同軸度小于0.005，鉆套的同軸度小于0.005而零件要求的最大同軸度為0.01定位尺寸公差的確定。夾具的主要定位元件是一根定位短軸一個定位塊，公差現(xiàn)定與本零件在工作時與其相配的軸的尺寸與公差配合,即，定位軸與零件的最大間隙為max=0.05-0=0.05而零件要求的最小偏差為min=0.045-0=0.045因此最大間隙滿足精度要求.3.3鉆削力的計(jì)算：刀具選用高速鋼材料查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表1-2-8、、在計(jì)算切削力時，要考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)Ｋ＝式中——基本安全系數(shù)，=1.5——加工性質(zhì)系數(shù)，=1.1——刀具鈍化系數(shù)，=1.1——斷續(xù)切削系數(shù),=1.1于是F1=KP=1.5×1.1×1.1×1.1×1195.8N=2387N3.5夾緊力計(jì)算：氣缸選用φ100mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓力為p＝0.4MPa時，氣缸推力為3900N。因此N已大于所需的2387N的夾緊力，故本夾具可安全工作。3.6夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡要說明3.6.1底座底座使用HT200的鑄造成型，進(jìn)行時效處理，消除內(nèi)應(yīng)力，具有較好的抗壓強(qiáng)度，剛度和抗振性。在四角有U型槽，與T型螺釘配合使用，將夾具固定在工作臺上。3.6.2固定導(dǎo)向件固定導(dǎo)向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成，退后處理，保證尺寸的穩(wěn)定性，且在裝配后修正尺寸，保證夾具的精度。焊接件制造方便，生產(chǎn)周期短，成本低。3.6.3鉆套、襯套的選擇因?yàn)闉橹信可a(chǎn)，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套，材料為T10A。查機(jī)械手冊，鉆套與襯套之間采用配合，襯套與鉆模之間采用配合。當(dāng)鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉(zhuǎn)動及退刀時脫出。3.6.4夾緊機(jī)構(gòu)夾緊使用氣動推動移動軸，使工件上移，工件的φ90圓的上表面與導(dǎo)向件相接觸，并夾緊。由于工件所需的夾緊力并不大，所以直接夾緊未采用其他的機(jī)構(gòu)。如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時，為了提高勞動生產(chǎn)效率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊方式。而且考慮到環(huán)保，所以選用氣動源夾緊。氣動反應(yīng)速度快，環(huán)保，但工作壓力小，所以氣缸體積大。本工序?yàn)殂@鉸加工，由于夾緊方向?yàn)榇怪毕蛏?，要克服零件和移動軸所受重力，可以在適當(dāng)?shù)奶岣邏嚎s空氣的工作壓力（由0.4MPa增至0.5MPa）,以增加氣缸推力?？偨Y(jié)通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考問題和解決問題的能力。樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，掌握了零件產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。通過設(shè)計(jì)，使我能熟悉地查找和應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊、圖冊和規(guī)范，熟悉有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，以完成一個工程技術(shù)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)方面所必須具備的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練。同時，我還學(xué)會了許多Word的操作知識，CAD的操作能力也得到了很大的提高。在這次設(shè)計(jì)也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法，讓我們更好地理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。同時，也要感謝劉老師對我的關(guān)心和幫助。本設(shè)計(jì)是在劉老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下順利完成。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。在此再向幫助過我的老師和同學(xué)致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn)［1］《機(jī)械加工工藝手冊》孟少農(nóng)主編機(jī)械工業(yè)出版社，1991［2］《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明》手冊李益民主編機(jī)械工業(yè)出版社，1993［3］《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》崇凱主編化學(xué)工業(yè)出版社，1