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工装 夹具 法兰盘 10 45 端面 设计

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沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 1 前言 机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。 机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计 。 在机械制造厂的生产过程中 ,用来安装工件使之固定在正确位置上 ,完成其切削加工 、检验、装配、焊接等工作 ,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位 置，可以保证加工精度。 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于： 实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 2 生产纲领 工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。 如 5 万件以上夹具复杂用全自动化的设备， 5000 件小批量生产用手动设备。 产条件 本夹具用于在 C 620车床上加工法兰盘的 90端。工件以 20 0+及大端面为定位基 准，采用一面一销实现五点定位，夹紧由旋转式气缸拉动三个夹爪来实现 件工艺分析 本次课设是要为此图中的 法兰盘设计车床夹具。 技术要求 1， 刻字字形高 5刻线宽 ， 3， 100外圆无光镀铬 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 3 0 . 4 0 60 . 80 . 0 3 0 3 3 23 12 8 0 . 31 . 5 4 5 1 . 5 4 5 9 184 14 4 5 1 4 5 4 5 3 4 2 4688 . 9 状和位置、表面粗糙度等总体要求，它决定了工沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 4 件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据 ,本工件放置方法应如图 1序图给出了零件本工序的工序基准、已 加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面决定了机床夹具的方位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要定六个自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是选择机床、刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。 831251 3 778788 3 12 5沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 5 构 在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。 根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。 设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均应符合六点定位原理。 由于该零件的加工是钻 230孔内表面作为定位面，属孔定位类型，因此本次设计采用的定 位机构为圆柱销与大平面相结合。圆柱销定位的形式很多，短圆柱销定位限制 Y， 制两个自由度；长圆柱销定位限制工件的 Y， 制四个自由度；两个短圆柱销与长圆柱销相同。大平面限制 X， 方向的移动。装夹工件时，通过工件孔和心轴接触表面的弹性变形夹紧工件。本次设计的定位选用的是短销与平面相结合，分别限制工件的 X、 方向的旋转自由度。心轴定位的特点为结构简单、制造容易、夹紧可靠，自锁性好，夹紧动作慢、效率低。 的：使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏，同时保证加工精度。 2 确定 ： 1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。 2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。 3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。 3 选择 ： 1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。 2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。 3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 6 抗振性。 4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。 4. 选择夹紧机构： 设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则： 1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。 2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。 3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构 4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。 5)夹 紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。 6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。 3 6 01461258339选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。 螺栓螺母夹紧机构的特点：结构简单，制造方便加紧可靠施力范围大；自锁性能好操；扩力比 80 以上，行程 S 不受限制； 加紧工作慢，效力低。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 7 向装置的选择 导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等， 车 床夹具中钻头的导向采用钻 套，钻套有固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套四种。 这些装置均已标准化，可按标准选择。 综上分析，本次设计采用 固定导向套加工工件 ，来提高其工作的连续性和其工作效率。 选择导向装置： 导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择。 用于车 床零件加工的 是可 换钻套装置 。换钻套时，只需将钻套逆时针转动，当缺口转到螺钉位置时即可取出，换套方便迅速。 车 夹具中的钻套 ,除要求它引导钻头 ， 钻出正确的孔外 ，还要求它能在装卸时快而准确。一般在工厂中使用较多的 是可换 钻套 ， 虽然这种钻套具有 可 换的优点 ， 但在制造上较复杂 ； 由于采用螺钉来压紧 ,所以占面大 ，而又增加制造步骤。 车 模板与支柱之间用开口销连接。 床夹具的总体形式 机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。 夹具的组成归纳为 ： 1） 定位元件及定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置。 2）夹紧元件及夹紧装置 用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。 3） 导向及对刀元件 用于确定工件与刀具相互位置的元件。 4） 动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生 产率，常采用气动、液动等动力装置。 5） 夹具体用于将各种元件装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。 6） 其他元件及装置 根据加工需要来设置的元件或装置。 定夹具体 ： 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 8 夹具体上一般不设定位和定向装置，特别是台钻、立钻和摇臂钻上使用时，但夹具体底板上一般都设有翻边或留一些平台面，以便夹具在机床工作台上固定。夹具体一般是设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊形状），保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体，并于机床可靠联接。 定联接体 ： 联接体是将导向装置与夹具体联 接的工件，设计时主要考虑联接体的刚性，合理布置联接体的位置，给定位元件、夹紧机构留出空间。此夹具体的联接装置通过内六角螺栓和圆柱销来定位，考虑到刚性问题，在相对应的位置上在用一个联接体支承钻套板，同样用内六角螺栓定位。 具体的总体设计图 : 3 6 制夹具零件图 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 9 4 5 1 4 5 1 4 5 4 189 11 . 5 4 5 1 . 5 4 5 2 8 0 . 3 3 13 2R 0 3 0 3 81 . 6 4 2 4688 . 9 通 件图应按制图标准绘制。视图尽可能与装配图上的位置一致。 :1 绘制。 位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。 尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整 。 法兰盘 制夹具装配图 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 10 3 6 ： 比例 绘制，用局部剖视图完整清楚地表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理。 双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。 构。 接体、螺钉等），将夹具各组成元件联成一体。 此机床夹具要用到的零件如下： （ 1） 缸体 （ 2） 连接体 （ 3） 螺栓 （ 4） 螺栓 （ 5） 轴 （ 6） 法兰盘 （ 7） 轴 （ 8） 螺钉 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 11 （ 9） 螺栓 （ 10） 套筒 合、公差等 (1)夹具的外形 轮廓 尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。 (2)夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。 (3)夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及 公差。 (4)夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。 (5)各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。 注 的技术要求 (1)定位元件的定位面间相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面与夹具安装基面 、定向基面间 的 相互 位置精度。 (3)定位表面与导向元件 工作面 间 的 相互 位置精度。 (4)各 导向元件 的 工作面间的 相互 位置精度。 (5)夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向工作面与该基准面间的位置精度。 对于不同的机床夹具，对于夹具的具体结构和使用要求，应进行具体分析，订出具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类的夹具图样资料。 写标题栏和零件明细表 ： 每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。 完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例 等。 完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。 1)保证加工精度 这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 12 2)夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加 工。 3)安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。 4)排屑顺畅 机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。 5)机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 13 差分析 位误差 工件的加工误差，是指工件加工后在尺寸，形状和位置三个方面偏离理想工件的大小，它是由三部分因素产生的 ： 1） 工件在夹具中的定位、夹紧误差。 2） 夹具带着工件安装在机床上， 夹具 相对机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置误差，也称对定误差。 3） 加工过程中 误差，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。 其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。 生定位误差的原 因 夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去，所产生定位误差称之为基准转换误差。 在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。 1）定位基准面与定位元件表面的形状误差。 2）导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差，以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。 3） 夹具在机床上的安装误差，即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的位 置误差。 4）夹紧力使工件与定位元件间的位置误差，以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件等元件的磨损。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 14 位误差的计算 项主要是定位孔 30定位销 30间隙产生， 配图标注尺寸为 差为 18知最大间隙为 于标准钻套，精度较高，此项可以忽 略。 生中心距误差 e，由下式求出 ： e=( H/2 + h + b ) 刀具与钻套的配合为 30H7/知 H=36h=20, B=30求得 e= 由于上述各项都是按最大误差计算，实际上各项也不可能同时出现最大值，各误差 方向也很可能不一致，因此，其最和误差可按概率法求和： 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 15 总结 在这次历时 两 个礼拜的课程设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。 让我认识到了仔细认真的重要性。 这次课程设计让我们更能注意到细枝末节。这次课设使我对机床 夹具设计有了更深刻的理解，特别使其中的技术要求。同时感觉到了细节的重要性。有时候我们我们错的并不是理论，而是我们很容易忽略的线型和该删掉的线我们没有删掉。作为一个设计者不仅应掌握良好的专业知 识，有一个认真仔细的心态，还有有一个冷静的心态，遇到问题不能慌乱，不知所措 首先 根据工件的加工要求，我选择了车 床，因此加工方向式垂直与水平面的。然后工件主要定位部分为直径为 30长销小平面定五个自由度。虽然没有满足六个自由度的要求，但是不影响机床夹具的工作。因为被加工件需要钻 2个孔不限制 后是将定位销和支承板固定在夹具体上，利用销定位、螺柱、螺母和内六角螺钉进行定位、夹紧。这样将工件稳固的夹紧在机床上，能更方便，准确的进行钻孔加工。通过以上这些步骤，此机床夹具 可以正常工作，此项设计方案可实施 。 通过精度验算可知，此项机床夹具可施行。工件的定位、夹紧符合要求。 在设计的过程中，虽然感觉到了我的不足之处，但是我也学到了不少东西 。 在一定程度上，使我对以前学习过的东西有了加深理解和熟练操作。 课程设计是机械专业学习的一个重要的、总结性的理论和实践相结合的教学环节，是综合运用所学知识和技能的具体实践过程。通过本次夹具设计，我对所学的专业知识有了更深刻的理解和认识。课程设计内容源于生产实践，使得课程设 计和实践得到了充分的结合，有利于培养解决工程实际问题的能力。上学期在沈飞 进工厂 实习或参观的时候对夹具也有所了解，而这次课程设计的经历，使我对夹具有了更深刻的认识 我们在这次的学习实践中看到了自己的不足，同时发现到自己的一个不足，意味着我们成长了一点，如果我们每天成长一点点，那么我们会稳扎稳打的走向成功。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 16 致谢 为期两周的课程设计转眼就过去了 。 通 过这两个星期的课程设计 ， 使我综合的运用了几年所学的专业知识 。 在 课程设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。 首先，感谢学校给我们提供这次难得的实习 机会，这让我真切的体会到理论与实际相结合的意义，为我今后的机械制造技术设计思路奠定了基础。从 次课程设计中能让我们学习到一些课本中不能引起我们注意的细节东西，感谢学校为我们提供的宝贵学习机会！ 我非常感谢我的指导教师 张海华 老师和张福老师。 两周来，我时刻体会着两位老师 严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风， 不论天气有多么的炎热，都会在我们身边细心指导。在课外时间，我们 不明白一些设计的问题和有关画图方面的问题时，每次去老师那里，老师都会在百忙之中给我们足够的时间去问问题，有时还会和我坐下来一起讨论设计 的方案。当我的提出的方案不是经济实用的时候老师会细心讲解给予更好的意见。 整个过程，两位老师都倾注了大量的心血。正是在老师科学、严谨的指导下，我的课程设计才能顺利进行，这篇论文也才得以顺利完成。两位老师 不仅在学习上对我严格要求， 在我们的思想行为上都给予了教育与指导。 这次课程设计虽然我完成的不是很成熟，但是通过老师的帮助和自己的努力完成课程设计还是让我有一种自豪感，这是我自己真的去思考，设计，查询资料得来的成果。在这次课程设计结束的时候，我感到有一种轻松感，不是因为课程设计不用再做了，而是因为我从这次课程设计 中获得了知识，有所学、有所用。更加知道我们将来能做什么，会做什么，该做什么。让我们对行业有了了解，让我们对自己的未来有了规划。 感谢两位老师的细心指导！ 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 17 参考文献 1 作者：吴宗泽，罗圣国，书名机械设计课程设计手册，出版者：高等教育出版社，出版年： 1999， 引用部分起止页： 37 46。 2 作者：李庆余，书名机械制造装备设计，出版者：机械工业出版社，出版年：2008年，版次： 2 版 3 作者：张海华，书名机械制造装备设计指导书 ，出版者：机械工程系，引用部分起止 页： 44 46 页。 4 作者：薛源顺，书名机床夹具图册 ，出版者：机械工业出版社， 出版年2003年，版次： 1 版 1 序言 . 1 零件的分析 . 2 （一） 零件的作用 . 2 （二） 零件的工艺分析 . 2 工艺规程设计 . 3 (一 )确定毛坯的制造形式 . 3 （二）基面的选 择 . 3 （三）制定工艺路线 . 4 . 4 . 5 3. 工艺方案的比较与分析 . 6 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 . 7 （五）确定切屑用量及基本工时 . 8 参考文献 . 33 序言 机械制造工艺课程设计是在我们 基本 完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，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。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践 知识，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，保证零件的加工质量。 2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 加强 使用 软件 及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识 ，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。 能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于 王大承教授和其他老师 的悉心指导，还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在我们小组成员的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解， 也了 解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力，和团体合作精神，学会包容和让解。及 在此，十分感谢 王大承教授 的 2 细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。 本说明书主要是 式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明 ,由于本身及小组成员能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢 ！ 本说明书主要是 式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明 ,由于本身及小组成员能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给 予指正，谢谢 ！ 零件的分析 （一） 零件的作用 式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。 零件是 式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的 100 外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为 上部为 定位孔，实现精确定位。法兰盘中部 的通孔则给传递力矩的94 标明通过，本身没有受到多少力的作用。 （二） 零件的工艺分析 床法兰盘共有两组加工的表面。 先分述如下： 1 以 这一组加工表面包括：一个 的孔及其倒角；一个 0100外圆及其倒角； 外圆及其倒角； 90 外圆及其倒角； 外圆及其倒角； 90 两端面（分别距离 轴为244 0100左端面和 90右端面； 94 通孔。 90右端面为加工表面。 这一组加工表面包括： 0100右端面； 90左端面； 右端面； 23 退刀槽； 4和 孔。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求： （ 1） 0100左端面与 轴形位公差 3 （ 2） 90 右端面与 轴形位公差 （ 3） 孔轴线与 90 右端面位置公差 时与 轴线垂直相交，并且与 90 端洗平面（距离 轴线为 24直。 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。 工艺规程设计 (一 )确定毛坯的制造形式 1 零件材料为 虑零件在机床运行过程中所 受冲击不大，零件结构又比较简单， 零件年产量 为50 万 是大批量 ,，设其备品率为 4%，机械加工废品率为 1%，则该零件的年生产纲领为： N=+备品率 + 机械加工废品率 )=50 1(1+4%+1%)= (件 /年 )。 而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。 要求铸件壁厚不小于最小壁厚。对于砂型铸造各类铸造合金铸件的最小壁厚，铸件的内壁厚度应小于外壁厚。 金属型铸件最小壁厚：铸件轮廓尺寸 200 200 灰铸铁 6 们零件的最小轮廓尺寸是 8 已经符合要求。 铸件的壁很厚，则不宜铸出，直接用机械加工成孔反而方便，对中心线位置要求高的孔不宜指出，这是因为铸出后很难保证中心度精确，用钻头扩孔无法纠正其中心位置。我的零件是最小的孔是 ，还有 和 94 。我这几个孔都没有铸造出来，这也是我们注意的一点！我选择的铸造的粗糙度是 7初步选择 的加工余量 件缺陷层 300缺，粗糙度 200 ， 还根据铸造机械加工余量的估算公式： 计算出来的结果加工余量A=过相关资料的总结的加工余量 0100的外圆的加工余量 A=6他加工面都是 A=5 符合 100或 100以下的铸件 ,结构简单 ,经济合理性为成批 大量生产 我就选择金属型铸造 。 总之 :零件形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 ,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。 （二）基面的选择 工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜 4 提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 （ 1）粗基准的选择。对于 法兰盘 零件而言 可归为轴类零件 ，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表 面要求相 互 位置精度较高的不加工表面作粗基准。 选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的 残迹和飞边。 根据这个基准选择原则，现选取右边 外圆 45 及 90 的右端面 的不加工外轮廓表面作为粗基准， 利用三爪卡盘夹紧 45 外圆可同时削除 五个自由度，再以 90 的右端面定位可削除一个自由度。 对外圆 0100、 、 90 和 （ 共两块 V 形 块加紧 ，限制 个自由度， 底面两块支撑板 定位面限制 1 个自由度， 使缺少 定位， 不过是可以靠两个 V 形块 来加紧力来约束轴的扭转力， 然后进行 钻 削 ）的的加工，这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。 （ 2）精基准的选择。 以 为精基准加工表面。 这一组加工表面包括： 0100右端面； 90 左端面； 右端面； 23 退刀槽； 4和 孔。因为 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。 （三）制定工艺路线 制定工艺路线得出发点，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，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，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。 一 工艺路线方案一 工序 00 粗车左端面。 2、粗车 90左侧面。 3、粗车 100外圆。 4、粗车左 45外圆。 5、 100粗车 右 端面 。 工序 1、粗车 右 45右端面。 2、粗车 90 右侧面。 3、粗车右 45 外圆。 4、粗车 90 外圆。 工序 钻、扩、粗铰、精铰 孔并车孔左端的倒角。 工序 1、半精车 0100左、右端面、 2、 90 左端面，精车 0100左端面、 90 左端面。半精车外圆 、 90 、 0100、 4、半精车 柱体的过度倒圆。 5、车 0100柱体上的倒角 5 工序 1、半精车、精车 90 右端面。 2、车 槽 3 2。 3、倒角 45和 45。 工序 精车 0100左端面、 90 右端面 工序 粗铣、精铣 90 柱体的两侧面。 工序 钻 4孔，铰 6孔。 工序 钻 94 孔。 工序 磨削 外圆面、 0100右端面、 90 左端面。 工序 磨削外圆面 0100， 90 。 工序 磨削 90 突台距离轴线 24 工序 刻字刻线。 工序 镀铬。 工序 检测入库。 工序 粗车 0100柱体左端面。 工序 粗加工 20孔 1、钻中心孔 18。 2、扩孔 工序 粗车 100 柱体右端面，粗车 90 柱体左端面， 半精车 100左、右端面、 90左端面，精车 100左端面、 90 左端面，粗车外圆 45 、 100、 90，半精车外圆 45 、 90、 100、，车 100柱体的倒角，车 45 柱体的过度倒圆。 工序 粗车、半精车、精车 90右端面，车槽 3 2，粗车、半精车外圆 外圆及倒角。 工序 1 、粗铰 2、精铰 20。 工序 精车 0100左端面、 90 右端面。 工序 铣 90 上两平面 1、粗铣两端面。 2、精铣两端面 。 工序 钻 4 孔，铰 6孔 工序 钻 4 9透孔 工序 磨右 45外圆， 外圆 100，外圆 90。 磨 即 左 45外圆面、 100右端面、 90左端面 工序 磨 90 上距轴心 24 平面 工序 6 工序 刻字刻线 工序 100 外圆镀铬 工序 检验入库 3. 工艺方案的比较与分析 上述两种工艺方案的特点在于：方案一是 先粗加工表面的毛 坯 ，基本按照加工原则来加工的，先粗加工 半精 加工 精加工。给钻 孔确定基准，确保孔的行位公差， ，同时零件 要求很高的，在后面的加工会对它的精度的影响，并且 4. 左端面和90 右端面 要与 轴有一定位置公差，这样很难保证它们的位置的准确性。 而 方 案二 钻孔保证底座平面度，不过钻头的下钻时不能准确定位，会影响 的位置公差，从而也影响后面加工的 0100左端面和 90 右端面 的端面跳动。不过在方案二中 粗钻扩和铰是分开加工， 粗铰 2、精铰 20，放在 精车 0100左端面、 90 右端面 前面，这样确保 0100左端面和 90 右端面 要与 轴有一定位置公差。我们小组综合的方案如下： 工序 粗车 零件 左端 1、 100粗车左端面。 2、粗车 90 左侧面。 3、粗车 100外圆。 4、粗车左 45 外圆。 5、 100粗车右 端面 。 工序 粗车 零件 右端 1、粗车 右 45右端面。 2、粗车 90 右侧面。 3、粗车右 45 外圆。 4、粗车 90 外圆。 工序 粗加工 20孔 1、钻中心孔 18。 2、扩孔 序 半精车 零件 左端 1、半精车 100左端面。 2、半精车 90左 侧面 。 3、半精车 100外圆。 4、半精车左 45 外圆。 5、半精车 90 外圆并倒角 6、车过渡圆角 7、半精车 100右侧面 。 8、 倒角 工序 半精车 零件 右端 1、半精车 右 45。 2、半精车 90右侧面。 3、半精车右 45 外圆。右端面 4、 倒角 5、切槽 32 。 工序 精加工 20孔 1、粗铰 2、精铰 20。 工序 精车 7 1、精车 100左端面。 2、倒角 1 20）。 3、 精车 90 右侧面 。 4、倒角 1 20）。 工序 铣 90上两平面 1、粗铣两端面。 2、精铣两端面 工序 钻 4孔，铰 6孔 工序 钻 4 9透孔 工序 磨外圆 100， 右 45外圆 ， 外圆 90。 磨 即 左 45 外圆面、 100右端面、 90 左端面 工序 磨 90 上距轴心 24面 工序 面抛光 工序 字刻线 工序 100外圆镀铬 工序 检验入库 。 总 工艺方案的分析 ：我们的总方案基本克服 了一二方案的缺点，继承它们的优点。可以做到 先粗加工 半精加工 精加工， 粗钻扩和铰是分开加工， 粗铰 2、精铰 20，放在 精车 0100左端面、 90 右端面 前面，这样确保 0100左端面和 90 右端面 要与 轴有一定位置公差。可以确保 加工面精度。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “床 法兰盘 ”；零件材料为 度 190 210皮重量 产类型大批量， 金属型 铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 车 100 外圆表面加工余量及公差。 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册 ）表 外圆表面长度余量均为 2Z=6为双边加工） 车 削加工余量为： 粗 车 : 2 精 车 : 2 8 精 车 : 2 差：径向的偏差为 0100 、 90 、 45 端面和 90 、 45 外圆表面加工余量 ： 粗 车 2 2 精 车 2 车 : 2 （ 20 ） 查工艺手册表 先钻出来直径是 18 工序尺寸加工余量： 钻孔 18孔 铰孔 铰 差：径向的偏差为 （ 9 ） 一次性加工完成，加工余量为 2Z=9量： 粗铣： 9 中心轴为 34 精铣： 2 铣： 18离 中心轴为 24 精铣： 3 他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 （五）确定切屑用量及基本工时 工序 9 (一 )100 左端面 （ 1）选择刀具 选用 93偏头端面车刀，参看机械制造工艺设计简明手册车床选用 塔 式车床，中心高度 210看切削用量简明手册选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为 10，后角为 6，主偏角 93 ,副偏角为 10 ,刀尖角圆弧半径 倾角为 10。 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 即切深 粗车的余量为 2于刀杆截面取最大吃刀深度 6以一次走刀完成即 （ b）确定进给量 f 查切削用量简明手册：加工材料 刀刀杆尺寸为 16 25 2、工件直径 100削深度进给量为 r。再根据 床及机械制造工艺设计简明手册表 3 查取横向进给量取 f =r。 (c)选择磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明手册表 车刀后刀面最大磨损量为 接车刀耐用度 T=60 (d) 确定切削速度 V 根据切削用量简明手册表 用 质合金车刀加工 180199 2f =r，查出 V =s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册表 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 数 为 ： 190/修正后的 V = V =60 =44m/中： 刀具材料改变时切削速度的修正系数。 刀具耐用度改变时切削速度的修正系数。 切削方式改变时切削速度的修正系 数。 车刀主偏角改变时切削速度的修正系数。 工件材料的强度和硬度改变时切削速度的修正系数。 毛胚表面状态改变时切削速度的修正系数。 则： n = 1000V/（ D） =140r/ 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 140r/近似 的机床转速 n 10 =136r/实际切削速度 V = (e)校验机床功率 车削时功率 P 可由切削用量简明手册表 得：在上述各条件下切削 功率 P = 于实际车削过程使用条件改变，根据切削用量简明手册表 削功率修正系数为： K r 其中： 主偏角变化时切削力的修整系数。 车刀前角变化时切削力的修整系数。 K 刃倾角变化时切削力的修整系数。 车刀刀尖圆弧半径变化时切削力的修整系数。 则：修整后的 P = P K 据 床当 n =136r/，车床主轴允许功率 P m=所选的切削用量可在 加工。 （ f）校验机床进给机构强度 车削时的进给力 由切削用量手册查表得 140N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册查得车削过程的修正系数： : 1140 000N 根据 切削用量简明手册 ),进给机构的进给力 100N(横向进给 )因 所选的 f =r 进给量可用。 综上，此工步的切削用量为： 2f =r, n =136r/V = （ 3）计算基本工时： 按机械制造工艺设计简明手册表 7公式计算：刀具行程长度 L= (2+2+ 其中： 刀具切入长度。 刀具切出长度。 试切附加长度。 由 于车削实际端面 1=42=23=0： L=（ 106+4+2+0=59 T= L i /(f n)=59 1 (136)=（其中 i 为进给次数。） (二 )90 左端面 （ 1）选择刀具：与粗车 100 左端面同一把。 11 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 车的余量为 2于刀杆截面取最大吃刀深度为 6以一次走刀完成即 (b) 确定进给量 f 查切削用量简明手册：加工材料 刀刀杆尺寸为 16 25 2 、工件直径 90削深度2进给量为 .8 mm/r。再根据 床及机械制造工艺设计简明手册表 3 查取横向进给量取 f =r。 (c) 确定切削速度 V： 根据切削用量简明手册表 用 质合金车刀加工 180199 f =r，查出 V =s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量手册表 得切削速度的修正系数为：190/修正后的 V = V =60 =44m/： n =1000V/ D=155r/ 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 155r/n =136r/实际切削速度 V = 综上，此工步的切削用量为： 2f =mm/r, n =136r/V = （ 3）计算基本工时： L=（ d +2+(其中 d=95mm,01=4 2= =(95 50)/2+4+0+0= L i /(f n)=1 (136)= （三 )100 外圆 （ 1）选择刀具： 90焊接式直头外圆车刀，刀片厚度 5质合金，前刀面带倒棱形，主偏角 90，前角 10，后角 6，副偏角 8，刃倾角 10，刀尖圆弧直径 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 粗车外圆，加工余量为 径值 )，一次走刀，则 12 (b)确定进给量 由切削用量简明手册 杆尺寸 16 25 2， 件直径为 100 f=.2 mm/r。再由机械制造工艺设计简明手册表 3 查取 f =mm/r。 (c) 选择刀具磨钝标准及耐用度 由 切削用量手册表 取后刀面磨损最大限度为 .0 接耐用度 T=60 (d) 确定切削速度 V： 根据切削用量简明手册表 取： V=s(由 180199f =r、车刀为 质 合 金 查 得 ), 由 于 实 际 车 削 过 程 使 用 条 件 的 改 变 ， 查 取 切 削 速 度 修 正 系 数 ：190/修正后的 V = V =60=49.5 m/： n = 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 近 的机床转速 n =183r/实际切削速度 V = 综上，此工步的切削用量为： a =f =mm/r, n =183r/V = (3)计算基本工时： T=（ L+2+ i/(f n)=(12+3+3+0) 1/(183)= 其中 L=12 i=1 (四 )45 外圆 （ 1）选择刀具：与粗车 100 外圆同一把。 （ 2）确定切削用量 （ a）确定背吃刀量 粗车外圆加工余量 2径值），一次走刀， （ b）确定进给量： 由切削用量简明手册材料 杆 16 25 2，工件直径 50 ，切深 2 f 为 r,由 机械制造工艺设计简明手册 r. （ c）确定切削速度 V: 查切削用量简明手册表 12， 质合金加工 180,mm,f=r 有 V=s,修正系数： 190/修正后的 ： 13 V = V 60 ： n=350r/标准 322r/ 综上 ： 2mm,r,322r/机 = (3)计算工时 T=（ L+2+ i/(f n)=(30+5+5+0) /（ 322） =(五 ) 100 右端面 (1） 选择刀具 ： 与粗车 100 左端面同一把。 （ 2） 确定切削用量 : （ a） 确定背吃刀量 粗车的余量为 2于刀杆截面取最大吃刀 深度为 6以一次走刀完成即 a =2 (b)确定进给量： 查切削用量简明手册：加工材料 刀刀杆尺寸为 16 25 2 、工件直径 100削深度 2进给量为 .2 mm/r。再根据 床及机械制造工艺设计简明手册表 3查取横向进给量取 f =r。 (c)确定切削速度 V： 根据切削用量简明手册表 用 质合金车刀加工 180199 2f =r，查出 V =s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册表 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 数 为 ： 190/修正后的 V = V =60 =44m/： n =140r/ 机械制造工艺设计简 明手册表 2）选择与 140r/n =136r/实际切削速度 V = 综上，此工步的切削用量为： 2f =mm/r, n =136r/V = （ 3）计算基本工时： L=（ d +2+(其中 d=101 mm,6 1=4 2=) =(101 46)/2+4+0+0= L i /(f n)=1 (136)= 14 工序 （一） 45 右端面 (1)选择刀具 与粗车 100 左端面的刀具相同。 (2)确定切削用量： （ a）确定背吃刀深度 粗车加工余量为 次走刀完成，则取 （ b）确定进给量 f: 根据切削用量手册加工材料 刀刀杆尺寸 16 25 2 工件直径 45削深度 23进给量为 r,再根据 床及机械制造工艺设计简明手册查取横向进给量 r。 （ c） 确定切削速度 V： 根据切削用量手册表 12当用 180 1992c= 实 际 车 削 过 程 使 用 条 件 改 变 ， 各 修 正 系 数 ：190/修正后的 V = V60 n= 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 择与 r/近转速为 322r/实际切削速度 3)计算基本工时 刀具行程长度 L= (2+2+中 , , L=50/2+4+2=31所以 T=L i