法兰盘零件的加工工艺及钻床夹具设计（全套CAD图纸+设计说明书）
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法兰盘
加工
工艺
钻床
夹具
设计
全套
cad
- 资源描述：
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1.1零件的作用
题目所给的零件是法兰盘，在机构中起连接作用。零件上Φ5孔由螺栓连接。
1.2零件的工艺分析
零件的材料为45钢，为此以下是法兰盘需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：
（1）Φ36，Φ15，Φ5孔几螺纹。
（2）法兰盘上下两面。
（3）法兰盘中心轴线与Φ40孔的轴线有Φ0.02mm的圆柱度要求。
由上面分析可知，可粗车外圆定位，一次装夹满足圆柱度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
- 内容简介：
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课 程 设 计 题 目： 课程设计说明书 1 一、设计题目 (学生空出，由指导教师填写 ) 二、 原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型 :中批或大批大量生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程综合卡片 (参附表 1) 1 张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张 (4) 夹具装配图 1 张 (5) 夹具体零件图 1 张 (6) 课程设计说明书 (5000 8000 字 ) 1 份 说明书主要包括以下内容（章节） 目录 摘要（中外 文对照的，各占一页） 零件工艺性分析 机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案综合评价与结论 体会与展望 参考文献 列出参考文献 (包括书、期刊、报告等， 10 条以上 ) 课程设计说明书一律用 、纵向打印 . 四、进度安排 (参考 ) (1) 熟悉零件 ,画零件图 2 天 (2) 选择工艺方案 ,确定工艺路线 ,填写工艺过程综合卡片 5 天 (3) 工艺装备设计 (画夹 具装配图及夹具体图 ) 9 天 (4) 编写说明书 3 天 (5) 准备及答辩 2 天 课程设计说明书 2 指导教师评语 成 绩： 指导教师 日 期 课程设计说明书 3 摘 要 机械制造工艺学课程设计 是在 我们学完了大学的全部基础课 、 技术基础课以及大部 分专业课之后进行的 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位 。 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力， 为今后参加祖国的 “ 四化 ” 建设打下一个良好的基础。 关键词： 拔叉；工艺规格设计；定位夹紧；夹具设计 课程设计说明书 4 he on we s as as of is a we on to is an to it in we a to us to on of of of is we on to go of of is an to it an in we of I am I to to on be in an in to a me a 程设计说明书 5 序言 大三下学期我们进行了机械制造基础课的学习，并且也进行过金工实习。为了巩固所学知识，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课 程的进行一次深入的综合性的总复习 ,也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,我们进行了本次课程设计。 通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。 课程设计说明书 6 目 录 1、零件的分析 件的作用 件的工艺分析 2、 确定毛坯 定毛坯种类： 制铸件毛坯图 3、工艺规程设计 4 确定切削用量及时间定额 2 定切削用量。 2 5、 夹具设计 8 题的提出 9 具设计 9 6 设计总结 0 参考文献 1 课程设计说明书 7 1、零件的分析 件的作用 题目所给的零件是法兰盘，在机构中起连接作用。零件上 5 孔由螺栓连接。 件的工艺分析 零件的材料为 45 钢，为此以下是法兰盘需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： （ 1） 36， 15， 5 孔几螺纹。 （ 2） 法兰盘上下两面。 （ 3） 法兰盘中心轴线与 40孔的轴线有 圆柱度要求。 由上面分析可知， 可粗车外圆定位 ， 一次装夹满足圆柱度要求 。再根据各加工方法的经 济精度及机床所能 达到的位置精度， ，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 2、确定毛坯 定毛坯种类： 毛坯的种类有：铸件、锻件、型材、焊接件及冲压件。确定毛坯种类和制造方法时，在考虑零件的结构形状、性能、材料的同时，应考虑与规定的生产类型（批量）相适应。对应锻件，应合理确定其分模面的位置，对应铸件应合理确定其分型面及浇冒口的位置，以便在粗基准选择及确定定位和夹紧点时有所依据 零件材料为 45 钢 。 根据零件形状及工作环境，选用型材。 课程设计说明书 8 制铸件毛坯图 毛坯图 3、工艺规程设计 择定位基准： 定位基准分为精基准、粗基准及辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面做为定位基准 (粗基准 )。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准 (精基准 )。为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。 选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又要考虑零件的特征 、设计基准 及加工方法 ，根据粗、精基准的选择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。 通常在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保 证达到精度要求并把各个表面加工出来，即先 选择零件表面最终加工所用精基准和中间工序所用的精基准 ，然后再考虑选择合适的 最初工序的粗基准把精基准面加工出来 （ 1） 粗基准的选择 ：以零件 外圆 为主要的定位粗基准 。 课程设计说明书 9 （ 2） 精基准的选择 ：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的 外圆 为主要的定位精基准。 定工艺路线 零件机械加工工艺过程是工艺规程设计的中心问题。其内容主要包括：选择定位基准、安排加工顺序、确定各工序所用机床设备和工艺装备等。 零件的结构、技术特点和生 产批量将直接影响到所制定的工艺规程的具体内容和详细程度，这在制定工艺路线的各项内容时必须随时考虑到。 以上各方面与零件的加工质量、生产率和经济性有着密切的关系，“优质、岗产、低耗”原则必须在此化解中得到统一的解决。因此，设计时应同时考虑几个方案，经过分析比较，选择出比较合理的方案。根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采 专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺 设计简明手册第 20 页表 择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序 1 粗车 40 端面，粗车 55 外圆，钻 14 孔。 工序 2 粗车 36 端面，粗车 55 外圆，粗车 36 内孔及倒角。 工序 3 精车 40 外圆，精车 40 端面，精车 15 内孔。 工序 4 铣去零件非外轮廓部分。 工序 5 钻 5 孔及 孔，攻 纹，扩 20 的孔，铰 120锥面。 工序 6 磨削 40 外圆， 36 内圆， 15 内圆。 工序 7 磨厚 12端平面。 工序 8 清洗。 工序 9 终检 课程设计说明书 10 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 （ 1） 、圆柱表面工序尺寸 ： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 加工表面 加工内容 加工余量 精度等级 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 课程设计说明书 11 （ 2） 、平面工序尺寸 ： 工序号 工序内容 加工余量 基本尺寸 经济精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 36孔 14 刀镗 21 削 36 40车 5 车 1 削 40 15孔 14 14 刀镗 削 15 程设计说明书 12 1 粗车 40 端平面 2 0 粗车 55右侧平面 2 粗车 36右侧平面 2 0 精车 40端平面 0 精车 36端平面 0 粗铣外轮廓 3 23 12 0 磨 40端端面 2 6 0 确定切削用量及时间定额 定切削用量。 工序 1 粗车 40端面，粗车 55外圆及 40外圆，钻 15孔。 课程设计说明书 13 该工序分四个工步：工步 1， 初车 40 端面；工步 2，粗车55 外圆；工步 3 ， 40 外圆；工步 4，钻 15 孔。 （ 1） 背吃刀量的确定 工步 1 的背吃刀量为 工步 2 的 背 吃 刀 量 为 =工步 3 的 背 吃 刀 量 为工步 4 的背吃刀量为 14（ 2） 进 给 量 的 确 定 查表 55f 1 =r, r, r, r, r. （ 3） 切 削 速 度 的 计 算 查表 5-2 v 1 =60m/公式5-1,n=000工步 1 000=01000 78r/ n=450r/100057m/工步 2 000=01000 47r/ n=450r/100077m/工步 3 n3=000=01000 78r/ n=450r/00057m/工步 4 v=20m/000=01000 55r/ n=450r/100020m/工序 2 6 端面 ，粗车 55 外圆，用车刀镗 36 内孔及倒角。 该工序分三个工步：都以外圆定位，工步 1，粗车 36 端面，工步 2，粗车 55 外圆，工步 3，用车刀镗 36 内孔，分三次走刀。 （ 1） 背吃刀量的确定 工步 1 的背吃刀量为 工步 2 的背吃刀量为 工步 3 的背吃刀量为 （ 2） 进给量的确定 查表 5因为采用 15质合金车刀，得 f= （ 3） 切削速度的计算 查表 5-2 v=75m/由公式课程设计说明书 14 5-1,n=000工步 1 000=51000 34r/ n=450r/100078m/工步 2 000=51000 34r/ n=450r/100078m/工步 3 n3=000=51000 63r/ n=750r/00085m/工序 3 精车 40 端面，精车 40 外圆，精车 15 孔。 该工序分三个工步：都以外圆定位，工序 1， 精车 40 端面，工序 2，精车 40 外圆，工序 3，精车 15 孔。 （ 1） 背吃刀量的确定 工步 1 的背吃刀量为 工步 2 的 背 吃 刀 量 为 =工步 3 的 背 吃 刀 量 为 （ 2） 进给量的确定 查表 5因为采用 15质合金车刀，得 f= （ 3） 切削速度的计算 查表 5-2 v=75m/有公式5-1,n=000工步 1 000=51000 00r/ n=750r/100094m/工步 2 000=51000 00r/ n=750r/100094m/工步 3 n3=000=51000 592r/n=1400r/00066m/工序 4 粗铣零件非外轮廓部分。该工序有一个工步：以 40 端端面定位铣外轮廓。 （ 1） 背吃刀量的确定 （ 2） 进给量的确定 由表 5机床功率 5件课程设计说明书 15 夹 具 系 统 刚 度 为 中 等 条 件 选 取 ， 该 工 序 的 每 齿 进 给 量 z. （ 3） 切削速度的计算 由表 5镶齿铣刀， d/z=8/10的条件选取，铣削速度 v=-1,n=000， n=000=照表 4立式铣床的主轴转速取 160 r/ v=1000工序 5 钻 5 的孔及 孔，攻 纹，扩 20 的孔，铰1200 锥面。 该工序分四个工步：采用专用夹具定位， 工步 1，钻 5 的孔及 孔，工步 2，攻 纹，工步 3，扩 20 的孔，工步 4，铰 1200 锥面。 （ 1） 背吃刀量的确定 工步 1 的背吃刀量为 5工步 2 由表 2得 螺纹在加工前底空直径为 2.5 此背吃刀量为 工步 3 的背吃刀量为工步 4 的背吃刀量为 3（ 2） 进给量的确定 查表 5f=0.7 r。 对工步 2，攻螺纹的进给量为螺距，所以 1r。 （ 3） 切削速度的计算 查表 5材料 45 钢选取， v=22m/公式 5-1,n=000工步 1 钻 5 孔： n=000=21000 400r/ n=1220r/v=100019m/钻 ： n=000=21000800r/n=3150r/v=1000工步 2 由表 5 v=5m/000=1000 n=620r/=1000工步 3 课程设计说明书 16 n3=000=21000 50r/n=460r/000工步 4 000=21000 59r/ n=460r/100039m/工序 60 外圆，磨削 36 内圆及 15 内圆。 该工序分三个工步：工步 1，磨削 40 外圆，工步 2，磨削 36内圆，工步，磨削 15 内圆。 工步 1，磨削深度 轮转速 35m/s，工件速度 25m/s. 工步 2，磨削深度 轮转速 25m/s，工件速度 25m/s. 工步 3，磨削深度 轮转速 25m/s，工件速度 25m/s. 工序 72 端平面。 该工序有一个工步，以 36 端端面定位。 （ 1） 磨削深度 2） 切 削 用 量 的 选 择 查表 5 工 件 运 动 速 度v=10m/f=r （ 3） 切削速度的选择 v=10m/由公式 5-1,n=000n=000=01000 65r/ n=300r/v=100011m/间定额的计算 （ 1）工序 1 40 端面，粗车 55 外圆及 40 外圆，钻15 孔。 该工序分四个工步：工步 1， 初车 40 端面；工步 2，粗车55 外圆；工步 3 ， 40 外圆；工步 4，钻 15 孔。 工步 1 tj=1 i= x 步 2 tj=1 i= x 3 步 tj=fn 1 i=x 程设计说明书 17 工步 4 tj=fn 1 i=813 x 2) 工序 26 端面，粗车 55 外圆，用车刀镗 36 内孔及倒角。该工序分三个工步 ：都以外圆定位，工步 1，粗车 36 端面，工步 2，粗车 55 外圆，工步 3，用车刀镗 36 内孔，分三次走刀。 工步 1 tj=fn 1 i=x 步 2 tj=fn 1 i=x 3 步 tj=fn 1 i=104 x 3)工序 3 40 端面，精车 40 外圆，精车 15 孔。 该工序分三个工步：都以外圆定位，工序 1， 精车 40 端面，工序 2，精车 40 外圆，工序 3，精车 15 孔 工步 1 tj=fn 1 i=x 步 2 tj=fn 1 i= x 3 步工序 4 粗铣零件非外轮廓部分。该工序有一个工步：以 40 端端面定位铣外轮廓。 tj=1 i=1230 5）钻 5 的孔及 20的孔，铰 1200锥面。 该工序分四个工步：采用专用夹具定位， 工步 1，钻 5 的孔及 孔，工步 2，攻 纹，工步 3，扩 20 的孔，工步 4，铰 1200 锥面。 工步 1 钻三个 5 孔： *fn 1 i=3* x 4.4 s 课程设计说明书 18 钻三个 ： *fn 1 i=3* x .2 s 工步 2 : fn 1 +021fn ） i=（1620 229 x+1620 229 x） 步 3: tj=fn 1 i=x 步 4:tj= i=5.3 xs 5、 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，需要设计专用夹具。经过与老师协商，决定设计第 5 道工序 钻孔的 床 钻床 夹具。本夹具将用于 床，刀具为 直柄短麻花钻，丝锥 。 课程设计说明书 19 题的提出 本夹具主要用来钻 3 个 5 的孔及加工 螺纹 ，道工序已经是加工的最后阶段，而且是中批量生产，因此要保证加工的精度，所以，本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。 具设计 （ 1） 、定位基准选择 考虑工件的加工结构， 以 40外圆和一个定位销定位， 40外圆为主要定位。 同时考虑到生产率要求不是很高，故可以采用手动夹紧。 （ 2） 、 夹紧力计算 因为夹紧与切削力方向一致，钻 5孔时切削力较小，夹紧力只需防止工件在加工过程中产生振动 和转动。 由切削手册表 得 夹紧 力公式 21 ld lm 位误差分析 前几道工序中已经使工件尺寸达到要求，零件 定位 尺寸为 ，与定位销的配合尺寸为67400 由相关手册查得，定位孔 尺寸为 40 ，因此可以求得其最大间隙为 3 m a x ， 满 足精度要求。所以能满足精度要求 . 具设计及操作的简要说明 课程设计说明书 20 如前所述，由于是中批量生产，故采用手动夹紧即可满足要求。由于本工序处于加工的最后阶段，故对精度有较高的要求，必须保证刀具与工件的相对位置精度。 夹具装配图及夹具体零件图分别见 图。 各活动部件动作灵活，不允许有卡死现象。各主要装配件装配前配合面应用煤油清洗。技术要求王华威辽宁工程技术大学机 0 7 - 1 班 2 0 号碳素弹簧钢钢钢渗 碳 ， 淬 火 5 5 - 6 0222222111：1法兰盘钻床夹具定位销工件
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