法兰盘1加工工艺设计及夹具（含全套CAD图纸）
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法兰盘
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XX 学 院本科毕业论文（设计）题目 法兰盘 1 加工工艺设计作者 学院 机械工程学院专业 机械设计制造及其自动化学号指导教师二一五 年 四 月 二十三 日摘 要本次设计的主要内容是法兰盘 1 加工工艺设计，法兰盘主要是与其它零件配对使用，其主要加工表面及控制位置为 外圆和 内孔。由零件要求分析可知，保670k730H证 外圆和 内孔尺寸的同时应该尽量保证其同轴度，这对于后工序装配和总670k730H成使用上来说都有重要影响。所以，工序安排时，采取以 大外圆粗定位夹紧加工60k后，对 内孔进行镗削加工同时成型。因其粗糙度为 Ra3.2，可通过粗镗、半精镗满足。对于钻 孔时，主要以法兰盘的 定位，控制其自由度，以达到加工出1670k来的产品满足要求并且一致性好的目的。本文的研究重点在于通过对法兰盘的工艺性和力学性能分析，对加工工艺进行合理分析，选择确定合理的毛坯、加工方式、设计高效、省力的夹具，通过实践验证，最终加工出合格的法兰盘零件。关键词：法兰盘；加工余量；工艺；夹具ABSTRACTEnable producing the target in process of production raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.At present, part of the processing of domestic have begun to close to the machine tool, but also need to clamp the workpiece, that is to say, although the technology has been greatly improved but his nature has not changed much, on the flip side, because of his skill and precision is high, so a high quality tool holder of machine tools is an absolute necessity. As everyone knows, because our technology in the unceasing development, technical requirements for processing of the knife is also more and more high, before an ordinary lathe is clamped four tool, and now there is a large number of will not meet the work requirements, therefore, tool holder part can clamp the tool also needs our staff to develop.KEYWORDS:fixture multi-function; Die forging links; Group technology;clipping tight目录摘要 .IABSTRACT.II第一章 绪论 .1第二章 零件的分析 .52.1 零件的作用.52.2 零件的工艺分析.5第三章 确定毛坯，绘制毛坯图、零件图 .83.1 确定毛坯的制造形式及材料.83.2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.8第四章 工艺规程设计 .104.1 定位基准的选择.104.2 制定工艺路线.104.3 选择加工设备及刀、夹、量具.144.4 确定切削用量及基本工时 .164.4.1 粗车70 左端外圆及端面 .174.4.2 调头装夹，粗车、精车右端70k6 外圆及端面 .204.4.3 粗车沟槽 2X0.5.204.4.4 铣 R30 圆弧至尺寸. 194.4.5 粗镗、半精镗60H11 内孔至尺寸 .194.4.6 粗镗62 内孔 .204.4.7 粗镗、半精镗30H7 内孔 .204.4.8 钻 3-11 直孔.204.4.9 铣 3-18 深 10 盲孔.20第五章 镗孔夹具的设计.265.1 定位基准的选择.265.2 定位误差的分析.265.3 切削力及夹紧力 的计算.205.4 镗套与衬套的设计.275.5 夹紧元件及动力装置确定.285.6 夹具设计及操作的简要说明.28小 结 .28致 谢 .29参考文献 .30湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）0第一章 绪论本文首先对法兰盘的零件进行分析，通过对法兰盘进行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了法兰盘的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。第二章 零件的分析2.1 夹具的发展史题目所给的零件是法兰盘，而法兰一般是盘状物，上面钻或铣有直孔或者是螺纹孔，其作用是用来与其它部件进行连接的。电机上的法兰主要有两类，一个是“法兰盘”，一般指电机的端盖，是用来支撑电机的转子、安放轴承、有时也起对电机密封保护的作用。另一个是“小法兰”，一般是指轴承盖，用来固定和防护轴承的，而本课题的任务就是”法兰盘加工工艺设计“。2.2 零件的工艺分析（1）以主视图为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：法兰盘的外圆面的车削加工，70 外圆以及70k6 外圆的镗削加工以及60H11内孔的镗削加工，30H7 内孔的镗削加工。其中30H7 内孔的表面粗糙度要求为，60H11 内孔表面粗糙度要求为 ，其余加工表面的粗糙度均为mRa2.3 mRa3.6。51（2）以左视图为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：孔的钻削加工， 盲孔的铣削加工，3183湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）1以下是该法兰盘的零件图。图 1-1 法兰盘零件图主视图 图 1-2 法兰盘图左视图湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）2第三章 确定毛坯，绘制毛坯图、零件图3.1 确定毛坯的制造形式及材料“法兰盘”零件材料采用铸造。法兰材料为 HT200，需表面电镀处理，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用铸造的形式，从而提高劳动生产率，降低成本。3.2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定3.2.1 70k6 外圆的加工余量根据工序要求，法兰盘的70k6 外圆的加工分粗、半精镗加工。各工步余量如下：粗镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7-23。其余量值规定为2.16.5mm，现取 5mm。 表 7-27 粗镗时厚度偏差取-0.28mm。半精镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7-24。其余量值规定为0.81.0mm，现取 1mm。毛坯的基本尺寸为 70+2.5+2.5=75mm。根据实用机械制造工艺设计手册表 2-5，铸件尺寸公差等级选用 CT7，可得毛坯尺寸公差为 1.6mm。毛坯的名义尺寸为：70+2.5+2.5=75mm毛坯最小尺寸为：75-0.8=74.2mm毛坯最大尺寸为：75+0.8=75.8mm粗镗后最大尺寸为：75.8-1-1=73.8mm粗镗后最小尺寸为：74.2-1-1=72.2mm板精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即70mm。3.2.2、30H7 内孔的加工余量，根据工序要求，该孔的加工分为粗镗、半精镗两个工序完成，各工序余量如下：粗镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7-13，其余量值为 2.0mm;精镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7-13，其余量值为 0.3mm。毛坯的基本尺寸分别为：毛坯基本尺寸为 30-2-1-0.3=26.7；根据实用机械制造工艺设计手册表 2-5，HT200 尺寸公差等级选用 CT7，可得湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）3毛坯尺寸公差为 1.1mm。毛坯名义尺寸为 30-2-1-0.3=26.7；毛坯最大尺寸为 26.7+0.55=27.25；毛坯最小尺寸为 26.7-0.55=25.15；粗镗工序尺寸为 28；精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即30H7；3.2.3、两端面的加工余量根据工序要求，两端面的加工只要粗车一个工序完成，各工序余量如下：粗车：参照实用机械制造工艺设计手册表 7-13，其余量值为 2.5mm；毛坯的基本尺寸分别为：毛坯基本尺寸为 45-2-1.3=41.7mm；根据实用机械制造工艺设计手册表 2-5，HT200 尺寸公差等级选用 CT7，可得毛坯尺寸公差为 1.1mm。毛坯名义尺寸为 41.7-2-1.3-0.3=38.1mm；毛坯最大尺寸为 41.7mm+0.55=42.25mm；毛坯最小尺寸为 42.25mm-0.55=41.75mm；粗车后工序尺寸为 45mm；第四章 工艺规程设计4.1 定位基准的选择 4.1.1、粗基准的选择：粗基准选择应当满足以下要求：A、保证各重要支承孔的加工余量均匀；B、保证法兰盘的内壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择法兰盘的主要面作为定位基准。即以法兰盘的两个端面作为粗基准来限制工件的四个自由度，再以另一个面作为定位基准来限制第五个自由度。这样就能够很好地保证工件的定位，从而达到了加工各个工序的目的。4.1.2、精基准的选择：从保证法兰盘孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证法兰盘零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从法兰盘零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）4至于前后端面，虽然它是法兰盘箱体的装配基准，但因为它与法兰盘箱体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。4.2、制定工艺路线对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。法兰盘体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以底面作为定位基准来加工顶面，然后已经铣削好的顶面为基准来加工底面。第二个工序是铣削加工法兰盘零件的四侧端面及倒角 C3。由于顶平面加工完成后一直到法兰盘体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。后续工序安排应当遵循先面后孔的原则。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段后分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 的含 0.4%1.1%苏打及c9080.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 。mg20根据以上分析过程，现初步拟定法兰盘加工工艺路线如下；方案一：铸造毛坯 5012X时效、涂漆工序 10 粗车70 左端外圆及端面工序 20 调头装夹，粗车、精车右端70k6 外圆及端面工序 30 粗车沟槽 2X0.5工序 40 铣 R30 圆弧至尺寸。工序 50 粗镗、半精镗60H11 内孔至尺寸。工序 60 粗镗62 内孔工序 70 粗镗、半精镗30H7 内孔。工序 80 钻 3-11 直孔工序 90 铣 3-18 深 10 盲孔工序 100 去毛刺倒棱角。湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）5工序 110 检验工序 120 入库方案二：铸造毛坯 5012X时效、涂漆工序 10 粗车70 左端外圆及端面工序 20 调头装夹，粗车、精车右端70k6 外圆及端面工序 30 粗车沟槽 2X0.5工序 40 铣 R30 圆弧至尺寸。工序 50 粗镗、半精镗60H11 内孔至尺寸。工序 60 粗镗62 内孔工序 70 粗镗、半精镗30H7 内孔。工序 80 铣 3-18 深 10 盲孔工序 90 钻 3-11 直孔工序 100 去毛刺倒棱角。工序 110 检验工序 120 入库方案三：铸造毛坯 5012X时效、涂漆工序 10 粗车70 左端外圆及端面工序 20 调头装夹，粗车、精车右端70k6 外圆及端面工序 30 粗车沟槽 2X0.5工序 40 铣 R30 圆弧至尺寸。工序 50 粗镗、半精镗60H11 内孔至尺寸。工序 60 粗镗、半精镗30H7 内孔。工序 70 粗镗62 内孔工序 80 铣 3-18 深 10 盲孔工序 90 钻 3-11 直孔工序 100 去毛刺倒棱角。工序 110 检验工序 120 入库湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）6其中，方案二的工艺路线虽能方便工人安装加工，但在装夹加工过程中会对零件已加工好表面造成破坏，造成零件损失；方案三，能加工出所要的零件，但加工时对零件的装夹和拆卸较频繁，时间耽搁较长，生产率下降；所以，综合选定，方案一可用。4.3、选择加工设备及刀、夹、量具由图样分析，该图样需要车削外圆，在这里我们在车轮廓时选用外圆车刀。而镗削加工时我们可以选择内孔镗刀，量具可选用 0-150mm 为 75-100mm 的测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等。4.4 确定切削用量及基本工时4.4.1 粗车70 左端外圆及端面1） 确定背吃刀量 。由于粗加工单边余量为 1.3mm 可在一次走刀内完成，故pam75.02）确定进给量 。根据查切削用量简明手册得，刀杆尺寸为 ，f mHB2516以及工件直径为 时map342rf/5.0按 CK6140 车床说明书选择mf/3.确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据 CK6140 车床说明书，其进给机构允许的进给力 。NF350max当钢的强度 ， ， ， ，MPab8106p4rf/75.04k（预计）时，进给力为 。min/5vc NFf182切削时 的修正系数为 ， ， 故实际进给力为fF.voFfk.sk1.krFff2由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故选 的进rmf/5.0给量可用。3）确定切削速度 cv当用 硬质合金车刀加工 钢料， ，15YTMPab703p3，切削速度rmf/4.0min/109t湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）74）选择车刀磨钝标准以及刀具寿命根据查切削用量简明手册得，车刀后刀面最大磨损量取为 1.4mm，因为车刀的材料为硬质合金，所以车刀的寿命 T=60min。5）确定车削速度 和每分钟进给量cvfv根据切削用量简明手册表 1.27 与 1.28 中公式计算： =8.88m/min；10ndvc根据一下公式，可得： 10375= 机 动Tmin;23.019*5./20*nfL4.4.2 调头装夹，粗车、精车右端70k6 外圆及端面本工序为车70k6 外圆及端面的工序，我们选择机床：普通车床 CA6140，功率 P=13kw；刀具：选用高速钢外圆车刀， 查 机械制造工艺设计简明手册3.139，刀具数据如下：d=16 20z25wd1)车削进宽度的选择根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册3.127 可知12 这里取 1.5ea2)选择进给量经过查表可知： 0.23 f 0.5pa3)选择车削的速度经查表可知 0.6/3/minvs所以： 10619/in.4vnrd4)计算切削时间查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.415 可知：湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）8122.0.51926037580zmfppLTanlDlL所以， 190.65minzmTf5)计算车削力根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ： 0.83.650.839.1zzefpFCadaz式中： 01.526zefad.5pza所以， 0.83.650.8391zzefpFCadz.0.83.252N6)校核机床功率查切削用量简明手册表 3.28 有.93.6.81310FvPkw所以，机床的功率足够；4.4.3 粗车沟槽 2X0.5已知加工材料为 HT200，铸件，有外皮，机床为 CA6140 型普通车床，工件装卡在专用车床夹具中。湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）91）确定背吃刀量 。由于粗加工单边余量为 1.75mm 可在一次走刀内完成，故pamp75.12）确定进给量 。根据查切削用量简明手册得，刀杆尺寸为 ，f mHB2516以及工件直径为 时map3402rf/.按 CA6140 车床说明书选择mf/5.0确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据 CK6140 车床说明书，其进给机构允许的进给力 。NF350max当钢的强度 ， ， ， ，MPab8106p4rf/7.04k（预计）时，进给力为 。min/5vc NFf182切削时 的修正系数为 ， ， 故实际进给力为fF.voFfk.sfk1.krFff 0182由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故选 的进rmf/5.0给量可用。3）确定切削速度 cv当用 硬质合金车刀加工 钢料， ，15YTMPab7063p3，切削速度rmf/4.0min/109t4）选择车刀磨钝标准以及刀具寿命根据查切削用量简明手册得，车刀后刀面最大磨损量取为 1.4mm，因为车刀的材料为硬质合金，所以车刀的寿命 T=60min。5）确定车削速度 和每分钟进给量cvfv根据切削用量简明手册表 1.27 与 1.28 中公式计算： 10ndc=8.88m/min； 375根据一下公式，可得：湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）10=机 动Tmin;3.019*5./20*nfL4.4.4 铣 R30 圆弧至尺寸（1）、铣削宽度的选择查机械制造工艺设计简明手册表 3.127 有半精铣 这里取1ea21.5ea（2）、铣削每齿给量的选择查机械制造工艺设计手册表 328 有0.3fa（3）、铣削深度的选择查机械制造工艺设计手册表 329 有0.5pa（4）、铣削速度的选择查机械制造工艺设计手册表 330 有0.6/3/minvs所以： 106192/in.4vnrd（5） 计算切削时间查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.415 可知：122.0.36192.6580zmfppLTanlDlL所以， 159.73min26zmTf（6）计算铣削力湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）11查机械制造工艺设计手册表 325 有 ：0.83.650.839.1zzefpFCadaz式中： 01.536zefad.5pza所以， 0.83.650.8391zzefpFCadz.851652N4.4.5 粗镗、半精镗60H11 内孔至尺寸机床：T6113 卧式镗床刀具：硬质合金钢刀具 YG3X切削深度 ：pam2进给量 ：根据实际工况，我们通过 实用机械工艺简明手册中2.4-66，刀杆伸f出长度取 ，切削深度为 。因此确定进给量20 rmf/6.0切削速度 ：由实用机械工艺简明手册中，可以知道 4-66，取Vin/15/.s机床主轴转速 ： ，取in/5.607914.30rdV in/60rm5.实际切削速度 ： sm/2.0即 36/min.6/0rr工作台每分钟进给量 ：mf in/360.fn被切削层长度 ：l19刀具切入长度 ： mtgtgkarp 4.52)32(刀具切出长度 ： 取2l5l行程次数 ：i1湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）12机动时间 ：1jt min79.01364.51921mjfl4.4.6 粗镗62 内孔切削深度 =2mm，毛坯孔径 。pa0进给量 ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度取f，切削深度为 。因此确定进给量 。m20m2rmf/35.0切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66 取Vin/1/35.0s机床主轴转速 ，由式（ 1.1）有：n，取i/06.24.10 rd in/30r实际切削速度 ，由式（1.2）有：V smndV/34.0615.24.0工作台每分钟进给量 ： 式（1.7）mf in/35.mf被切削层长度 ：l60刀具切入长度 ： 式（1.6）1 tgtgkarp 4.230)2(刀具切出长度 ： 取2l53ml2行程次数 ：i机动时间 ，由式（1.5）有：1jt min6.0154.6021mjflt4.4.7 粗镗、半精镗30H7 内孔切削深度 ： ,进给量 ：根据参考文献7机械加工工艺手册表pam2.f2.4-66，刀杆伸出长度取 ，切削深度为 。因此确定进给量02rf/35.0切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取：Vin/8.19/3.s机床主轴转速 ，由式（ 1.1）有n，取mi/3.265.4.01rd in/250r实际切削速度 ，由式（1.2）有： V smndV/31.61.34.0湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）13工作台每分钟进给量 ，由式（1.7）有：mf min/5.87203.fnm被切削层长度 ：l60刀具切入长度 ，由式（1.6）有：1 tgtgkalrp 430.1)2(1 刀具切出长度 ： 取2l53l42行程次数 ：i机动时间 ，由式（1.5）有：1jt min7.015.8746021mjflt切削深度 ： pam8.0进给量 ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度取f，切削深度为 。因此确定进给量m202rf/28.0切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取Vmin/18/3.0s机床主轴转速 ，由式（ 1.2）有：n，取i/0.27.4.10 rd min/250r实际切削速度 ，由式（1.2）有： V sndV/32.617.4.30工作台每分钟进给量 ，由式（1.7）有：mf in0528.fm被切削层长度 ：l60刀具切入长度 ，由式（1.6）有：1 mtgtgkalrp .30.)3(1 刀具切出长度 ： 取2l53l42行程次数 ：i机动时间 ，由式（1.5）有：1jt in96.01745.36021mjflt4.4.8 钻 3-11 直孔工件材料为 HT200 铸铁。孔的直径为 11mm，表面粗糙度 12.5。加工机床为Z3050，加工工序为钻，加工刀具为：钻孔 11mm。确定进给量 根据参考文献7表 28-10 可查出 ，由于孔f 0.25.31/fmr表湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）14深度比 ， ，故 。查0/3/12.5ld1.0lfk(0.25.31).025.31/f mr表Z3050 立式钻床说明书，取 。23/mr根据参考文献7表 28-8，钻头强度所允许是进给量 。由于机床进给机构.7/fr允许的轴向力 （由机床说明书查出），根据参考文献7表 28-9，允许的max15690FN进给量 。.8/fr由于所选进给量 远小于 及 ，故所选 可用。fff确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据表 28-15，由插入法得：v mP，17/minv表 4732N表，5.69TNM表 1.5PkW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表 28-3， ， ，故0.8v.75lv17/in.7512(/min)v表 0 9/in rd表查 Z3050 机床说明书，取 。实际切削速度为15/inr0297.3/mi10mv由参考文献7表 28-5， ，故.MFTk4732.4732()FN51.69051.69TN校验机床功率 切削功率 为mP/)mMPnk表（1.25(9/28)1.02WkW机床有效功率 4.365E mkP故选择的钻削用量可用。即， ， ，012dm0.2/fr19/inr7.35/minv相应地湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）15， ，4732FN51.69Tm0.82PkW4.4.9 铣 3-18 深 10 盲孔（1）、铣削深度的选择查机械制造工艺设计简明手册表 3.127 可知：粗铣： 38 这里取 3ea（2）、铣削每齿进给量的选择查机械制造工艺设计手册表 328 329 可知：0.10.3 这里取 0.2 1fapa（3）、铣削速度的选择查机械制造工艺设计手册表 330 可知：V = 0.40.6 m/s 这时取 0.5m/s = 30m/min100159/min3.46vnrd查机械制造工艺设计实用手册表 1151取 10/inr由于是粗铣，故整个铣刀盘不必铣过整个工件查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.415 可知：122.0.615259330zmfppLTanlDlL所以， .1minzTf查机械制造工艺设计手册表 325 有 ：0.83.650.89.zzefpFCadaz式中：湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）1603.26zefCFad1z所以， 0.83.650.839.zefpFCadaz.8216136.N第五章 镗孔夹具的设计本夹具主要用来 和 内孔。这些孔表面粗糙度要求分别为160H73Ra 。并作为左右端面垂直度的基准，其质量直接影响左右端面的精度。因此在m2.3本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。5.1 定位基准的选择由零件图可知 和 内孔分别在同一轴线上，由于在镗孔之前外圆已160H73经进行了车削加工，所以选择外圆表面作为定位基准面，并且以已经车削出的外圆面同样作为定位基准来对工件进行定位，限制工件的自由度，这样工件就170别限制了自由度，从而达到了定位的目的。5.2 定位误差分析工件的工序基准为两外圆表面定位，本夹具是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的移动压板保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与压板中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为:Td=Dmax-Dmin ；本工序采用两个移动压板，一个 V 型块定位，工件始终靠近定位轴的一面，而定位轴的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）17定位轴正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。取 （中等级）即 ：尺寸偏差为m3.08由16机床夹具设计手册可得：1 、定位误差（两个垂直平面定位）：当 时；侧面定位支承钉离底平面距9离为 ，侧面高度为 ；且满足 ；则：hH2hmtgWD068.)(22 、夹紧误差 ，由式（2.11）有： cos)(minaxyj其中接触变形位移值：式（2.16）SNcHBKRkmnZaZy 014.8.9)(1yj 02.cos、磨损造成的加工误差： 通常不超过Mj5.、夹具相对刀具位置误差： 取AD01.误差总和： mwj 30586.从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。5.3 切削力及夹紧力的计算由于两种大小的孔切削力各不相同，因此选择最大孔的切削力为标准。镗刀材料： （硬质合金镗刀）XYG3刀具的几何参数： 60K10s12由参考实用机械工艺简明手册中查表 可得：3圆周切削分力公式： 式（3.1）PpCKfaF75.09式中 map2rf/.式（3.2）rpsopkKK查表 得： 取 3nmHB)150(1754.0n由表 可得参数： 94.pk .opK1sp0.rpK即： )(4.26NFC湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）18同理：径向切削分力公式 ： 式（3.3）PpPKfaF75.09.42式中参数： 7.0pkK .1ops0.1rp即： )(5.493NFP轴向切削分力公式 ： 式（3.4）Ppffa4.03式中参数： 1.pko.1spK0.rp即： )(62.73f根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：式（3.5）FKj安全系数 K 可按下式计算：式（3.6）6543210式中： 为各种因素的安全系数，见 简明机床夹具设计手册表 ，6 13可得：23 73.10.12.0. C212PK6.5.f所以，由式（3.5）有： )(104NFKCj5.2Pj)(69fj5.4 镗套与衬套的设计根据工艺要求此镗孔夹具为 和 内孔，所以本次采用的镗套为160H736090，镗套用衬套选用 6080。选用镗套如图所示:湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）19图 4-2 镗套其结构参数如下表：表 4-1 镗套基本结构参数Dd H 公称尺寸 允差12Dh1Cm1r60 45 75-0.012-0.02790 85 18 25 40 40 3衬套选用镗套用衬套其结构如图所示：图 4-3 衬套其机构参数如下表：表 4-2 镗套用衬套结构参数湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）20d D公称尺寸 允差H公称尺寸 允差C 175+0.022045 85+0.039+0.0203 15.5 夹紧元件及动力装置的确定根据设计要求保证夹具一定的先进性且夹紧力并不是很大，所以采取螺旋夹紧装置。工件在夹具体上安装后，通过 V 型块固定，活动压板在上面将工件夹紧。整个压紧装置大致图如下：图 4-4 法兰盘镗孔夹具夹紧装置湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）215.6 夹具设计及操作的简要说明镗孔的夹具，装卸工件时，通过松开压板的螺母，将压板旋转一定的角度打开，从而将工件取出来，当要装进工件时，将工件放在 V 型块上面，然后将压板压紧工件，再把螺母锁定，这样就限制住了工件的自由度，能够进行镗孔加工了。图 4-5 镗孔夹具装配图湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）22小 结这段时间以来，通过查阅各种需要用到的资料，和以往老师们传授的知识，通过日以继夜的计算和绘图，到如今论文总算完成了，心里充满了各种感想。觉得做一门学问，真的不容易，需要花费很多的时间和精力在上面，只有这样，才能做得更好，才能使论文得到大家都认可。做到这里，论文总算完成了，我觉得做一个零件的夹具设计，首先需要了解这个零件的作用以及使用场合，然后就是它的加工工艺，根据它最重要的加工工艺位置来做相对应的夹具，这样就很容易找到做夹具的切入点，通过定位基准，精基准的选择，从而设计出合理的有效的工装夹具，这样也便于实际生产。湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）23致 谢时间过得真快，转眼就要到了毕业的时候了，心里感概很多，在论文完成之际，我要向我的导师表示由衷的感谢！感谢您这四年对我们的谆谆教导，您不仅在学习学业上给我以精心的指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀支持和理解，给予我人生的启迪，使我在顺利地完成专科阶段的学业同时，也学到了很多有用的做人的道理，明确了人生目标。知道自己想要什么，知道以后的人生目标是什么，通过这几年的学习，让我知道了我们亲爱的导师严谨求实的治学态度，锐意创新的学术作风，认真加负责，公而忘私的敬业精神，豁达开朗的宽广胸怀，平易近人。经过近半年努力的设计与计算，通过查找了各类的夹具，编程手册论文终于可以
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