法兰工艺及钻3-12孔夹具设计 铣缺口弧面[2副]【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 摘 要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 法兰加工工艺 及其铣 钻 3孔 的夹具是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其 它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 he of of of 33 3 is in of to of of of of is to of of of as at of of to in 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 二 . 工艺规程设计 3 3 3 3 序尺寸及毛坯尺寸的确定 4 6 三 夹具设计 11 弧夹具 11 题的提出 11 位基准的选择 11 削力及夹紧力计算 11 位误差分析 14 具设计及操作简要说明 14 3 孔夹具 15 题的提出 15 位基准的选择 15 削力及夹紧力计算 16 位误差分析 17 具设计及操作简要说明 17 总 结 19 致 谢 20 参考文献 21 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 1 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的 产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 法兰加工工艺 及其铣 钻 3孔 的夹具是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并 设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 买文档送全套 纸，交流 14951605 2 1. 零件的分析 从 法兰 的零件图上可以看出，它共有七组加工表面，现分述如下： 20、 752内孔 20右端面、 74外圆面和端面 6宽 3槽、 652孔、沉孔 37深 10 买文档送全套 纸，交流 14951605 3 2. 工艺规程设计 零件材料为 件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用板料，铸造精度为 8 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 基面的选择的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出 ，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，选择 74外圆面作为定位粗基准。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集 中在提高生产率。除此以外，还应当考买文档送全套 纸，交流 14951605 4 虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 具体方案如下： 工序 01： 铸件 工序 02： 时效处理 工序 03： 粗车 120、 75圆面及端面 工序 04： 粗车 32内孔 工序 05： 粗车 120右端面、 74外圆面和端面 工序 06： 粗车 66宽 3槽、粗车 65序 07： 铣 形槽 工序 08：钻 32孔、锪沉孔 37深 10 工序 09： 精车 32孔和倒角 序 10： 精车 120左端面、 75工序 11： 车宽 2 槽 和倒角 序 12：精车 66宽 3槽 工序 13： 去毛刺 工序 14：检验至图纸要求 工序 15：入库 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 拨盘 零件材料为 产类型为成批生产，采用铸造， 8级精度组。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 1. 120、 75加工余量 120、 75制造精度 工余量等级买文档送全套 纸，交流 14951605 5 机械制造工艺设计简明手册表 边余量 Z=面粗糙度 机械制造工艺设计简明手册表 步车削（即粗车 精车）可满足其精度要求。 粗车 单边余量 Z=车 单边余量 Z=. 32内孔 的加工余量 32内孔 ，制造精度 工余量等级 机械制造工艺设计简明手册表 边余量 Z=面粗糙度 机械制造工艺设计简明手册表 步车削（即粗车 精车）可满足其精度要求。 粗车 单边余量 Z=车 单边余量 Z=20右端面、 74外圆面和端面的加工余量 120右端面、 74外圆面和端面， 制造精度 工余量等级 机械制造工艺设计简明手册表 边余量 Z=面粗糙度 机械制造工艺设计简明手册表 步车削方可满足其精度要求。 6宽 3槽的加工余量 66宽 3槽的加工余量不大，故采用实心铸造。 5 65制造精度 工余量等级 机械制造工艺设计简明手册表 单边余量 Z=面粗糙度 机械制造工艺设计简明手册表买文档送全套 纸，交流 14951605 6 经过一步车削即可满足其精度要求。 10 110制造精度 工余量等级 机械制造工艺设计简明手册表 边余量 Z=面粗糙度 机械制造工艺设计简明手册表 经过粗镗 精镗两步方满足其精度要求。 粗镗 单边余量 Z=镗 单边余量 Z=加工余量 工余量小，故采用实心铸造。 2孔、沉孔 37深 10 32孔、沉孔 37深 10的加工余量不大，故采用实心铸造。 根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸见图 坯简图。 买文档送全套 纸，交流 14951605 7 确定切削用量及基本工时 工序 07： 铣 形槽 （ 1）加工条件： 工件材料： 工要求： 形槽 机床：卧式铣床 具：采用三面刃铣刀 量具：游标卡尺 （ 2）计算铣削用量 1） 决定每次进给量及切削速度 根据 卧式铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 836610010001000 rd vn s 按机床标准选取500 r m 00 500661 0 00 w 当500r/ 按机床标 准选取 4002） 计算工时 切削工时： 0 ， ， ， 则机动工时为 买文档送全套 纸，交流 14951605 8 m i 2021 8：钻 32孔、锪沉孔 37深 10 工步一： 钻 32孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， 20 时， 。由于本零件在加工 12 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 7812 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ， 故实际切削速度为 m 00 400121 0 00 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ， 则机动工时为 m i 0 362021 沉孔 37深 10 1、加工条件 买文档送全套 纸，交流 14951605 9 加工材料 : 度 200220件。 工艺要求：孔径 d=17孔，精度 13,用乳化液冷却。 机床：选用 2、选择钻头 选择高速钢锪刀，其直径 d=173选择切削用量 （ 1）选择进给量 f 按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表 铸铁硬度 200H 有 。 （ 2）计算切削速度 根据切削用量手册表 铸铁硬度 b =200 220 0 /f m m r , m 0m 00 时，切削速度的修正系数为： ， ，0.1 故 m i n/i n/4 6 8/51 0 0 01 0 0 0 0 根据 钻床技术资料（见简明手册表 选择 n=500r/ 。 4计算基本工时 买文档送全套 纸，交流 14951605 10 根据公式 式中， l=10切量及超切量由切削用量手册表 ，计算得， L=（ 10+ 故有： t= 、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需买文档送全套 纸，交流 14951605 11 要设计专用夹具。 由指导老师的分配，决定设计 工序 07： 铣 形槽的铣床夹具；工序 08：钻 32孔、锪沉孔 37深 10的钻床夹具。 形槽的铣床夹具 题的提出 本夹具主要用于铣 形槽，精度要高不高，故设计夹具时，精度则不予考虑。 位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定 的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。选择 32 孔及其端面 作为定位基准。 削力及夹紧力计算 （ 1）刀具： 采用三面刃铣刀 机床： 由 3 所 列公式 得 买文档送全套 纸，交流 14951605 12 查表 8 得其中： 修正系数 0.1C q X y u 8 z=24 0 代入上式，可得 F= 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K=4321 1K 为基本安全系数 K 为加工性质系数 K 为断续切削系数 以 所需夹紧力，查表 5 得， WK安全系数K=6543210 表得： K= =计算 K，取 K=轴部分由 表得夹紧力为 11350N WK =28375N 由上计算得 此采用该夹紧机构工作是可靠的。 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切买文档送全套 纸，交流 14951605 13 削手册得： 钻削力 式（ 5 钻削力矩 式（ 5 式中： D=12 m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m （ 2） 夹紧力的计算 由夹紧方案可知，夹紧力与切削力垂直 由表 3 1 2 1 f= 得 34N 又 K= L=38 H=58 可得 864N 可知螺栓夹紧机构完全可以达到要求 定位误差分析 买文档送全套 纸，交流 14951605 14 一面一心轴定位误差 移动时基准位移误差 m （式 5 式中： 1d 套筒孔的最大偏差 1D 套筒孔的最小偏差 1 套筒定位孔与外圆面最小配合间隙 代入（式 5： m =0 9 0 0 6 =具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床 夹具选择了心轴、快换垫圈和螺母等组成的夹紧机构夹紧工件。本工序为铣切削余量小，镗削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。 买文档送全套 纸，交流 14951605 15 3 孔夹具设计 题的提出 本夹具主要用于钻 3 孔，精度要高不高，故设计夹具时，精度则不予考虑。 位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度） 要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。选择 32 孔及其端面 作为定位基准。 买文档送全套 纸，交流 14951605 16 削力及夹紧力计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得： 钻削力 式（ 5 钻削力矩 式（ 5 式中： D=12 m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m （ 2） 夹紧力的计算 由夹紧方案可知，夹紧力与切削力垂直 由表 3 1 2 1 f= 得 34N 又 K= L=38 H=58 可得 864N 买文档送全套 纸，交流 14951605 17 可知螺栓夹紧机构完全可以达到要求 定位误差分析 一面一心轴定位误 差 移动时基准位移误差 m （式 5 式中： 1d 套筒孔的最大偏差 1D 套筒孔的最小偏差 1 套筒定位孔与外圆面最小配合间隙 代入（式 5： m =0 9 0 0 6 =具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了心轴、快换垫圈和螺母等组成的夹紧机构夹紧工件。本工序为钻切削余量小，钻削力小， 所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。 买文档送全套 纸，交流 14951605 18 买文档送全套 纸，交流 14951605 19 总 结 课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的课程设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 我们踏入毕业设计打下了好的基础。 课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该 更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使