毕业设计-法兰盘加工工艺及夹具设计

1、工艺学是研究机械加工工艺技术和夹具设计为主的技术学科，具有很强的实践性，要 求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性。本次毕业设计研究的课题是法兰盘加工工艺及夹具的设计，主要内容如下:首先，对零件进行分析，主要是零件作用、结构和工艺的分析，通过零件分析可以了 解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的 具体加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸。第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制 定工艺路线方案，通常情况下制定两种以上的工艺路线方案，通过工艺方案的比较分析， 再确定出可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度

2、等技术要求得到合理保证的工艺路 线方案。第三步，根据已经确定的工艺路线，选择加工设备及工艺装备，再确定每一工步的切 削用量及时间定额。第四步，设计工序钻法兰盘4mm斜孔的夹具。先提出夹具设计任务，选择定位 基准，再确定夹具结构方案，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。最后，把整个设计过程整理为设计说明书和图纸，至此整个设计基本完成。关键词：法兰盘；加工工艺；夹具设计。AbstractTech no logy is the study of machi ning fixture desig n tech no logy and tech no logy-based disci pli

3、nes, with a very p ractical, requiri ng close con tact with the lear ning p rocess should be p roductive p ractice, but it also has a strong and comp rehe nsive.The issue is the graduati on of flange and fixture desig n p rocess, the follow ing key eleme nts:First, the an alysis of p arts, mainly th

4、e role of p arts, structural and p rocess an alysis, part by part an alysis to un dersta nd the basic situati on, The p rocess an alysis to know the mach ining surface and machining requirements. According to the specific part drawing processing requireme nts, to determ ine the manu facture of bla n

5、k forms and dime nsions.The sec ond ste p, the choice of the base surface to determ ine the p rocess ing of coarse and fine referenee base. According to the chosen benchmark, the development process route p rograms, usually two or more of the p rocess line devel opment p rogram, through the p rocess

6、 of comp arative an alysis of the p rogram, and the n determ ine the geometry can make the part sha pe, size and locati on accuracy of a reas on able accuracy and other tech ni cal requireme nts p rograms to en sure the p rocess route.The third step, according to process routes have been identified,

7、 select the processing equipment and p rocess equipment, and the n determ ine the amount of each p rocess ste p of cutt ing and time fixed for the rough.The fourth ste p, the desig n p rocessn - 4mm Fla nge drilli ng in cli ned holes of the fixture. To present the fixture design task, select locatin

8、g datum, and then determine the fixture structure solution, and then began cutting force, clamping force calculation and analysis of positioning error.Fin ally, the p rocess of fini shi ng the en tire desig n sp ecificati ons and draw ings for the desig n, bringing the whole desig n is basically com

9、p leted.Keywords： Fla nge; P rocess ing Tech no logy; Fixture Desig n.第1章 绪论1.1机械加工工艺的发展现状随着机械制造业的发展和科学技术的进步，机械制造工艺的内涵和面貌下不断发生变 化，近一二十年的技术进展主要表现在以下几方面:(1) 常规工艺的不断优化常规工艺的方向是实现高效化、精密化、强韧化、轻量化，以形成优质高效、低耗少污染的先进实用工艺为主要目标，同时实现工艺设备、辅助工艺、工艺材料、检测控制系 统的成套工艺服务，使优化工艺易于为企业所采用。(2) 新兴加工方法的不断出现和发展新兴加工方法包括精密加工、细微加工、

10、特种加工及高密度能加工、新硬材料加工技 术、表面功能性覆盖技术和复合加工，以适应机械产品更新换代对制造工艺提出的更高、 更新的制造模式。(3)自动化等高新技术与工艺的紧密结合 微电子、计算机和自动化技术与工艺及设备相结合，使传统工艺面貌产生显著、本质的变 化，如生产线自动控制、在线检测自适应控制、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助家 具设计、计算机辅助装配工艺设计和智能制造系统等。1.2现代机械加工工艺的发展现状机械制造是国民经济发展和各部门科技进步的基础。在现代化条件下机械制造的发展 方向是：开发工艺可行性广、能保证各种原料消耗最少、可靠性和自动化精度高的新一代 技术。机械制造工艺及其实现组

11、织形成的发展趋势，在很大程度上取决于机器结构的发展方 向和它的技术使用特征。机器制造中的科技进步将促进以计算机和生产全盘自动化为基础 的工序少和能源节约的工艺的建立推广。机器制造工艺组织的远景发展的概念是考虑在集管理、信息和技术为一体的基础上建 立全盘自动化工厂，将最终产品的各个加工阶段连接起来。这时，在科技发展现阶段的自 动化工厂将不是无人企业。由人服务和管理的体系和机器会发挥作用。新的智能型和集成 型的生产手段与高度熟练的工作人员相结合，将在市场需求变化的条件下假造出满足技术 和社会经济需求的先决条件。在现今的发达国家中，毛坯生产的发展趋势表明，今后毛坯生产发展方向是力图在经 济合理的范围

12、内，使毛坯接近成品零件的尺寸形状。这可降低金属消耗量，减少加工余量 和毛坯及铁屑的运输费用，这样就可提高生产率，降低零件的加工成本。对于毛坯生产, 其特点主要是扩大新的先进的节约资源的工艺过程运用领域。采用电子技术管理切削加工 过程，提高了对毛坯质量精度的要求。这将使其加工工艺得到必要的完善。在不久的将来，精密金属摸铸造和压力铸造将取代砂型铸造。有前途的制取毛坯的方 法将会得到发展，其中包括等静压法、金属的压力喷射成型挤压、精密冲压、预热推挤方法等。金属切削加工将被比较经济的制取零件的方法所取代（如冷推挤法）。但由于所使 用的设备昂贵，以及工件必须经过再次退火，使得这种方法只能在零件生产规模不

13、少于 100 万件时，经济上才是合算的。在金属切削机床上加工工艺的发展趋势，是扩大采用先进的工艺过程和提高加工自动 化的程度。提高生产率，降低切削加工成本，在很大程度上取决于刀具和刀具材料的技术 可行性。高速钢和烧结合钨硬质合金，由于价格相对较低，工具制造简单，耐磨性好，强 度高，所以促使其得到了广泛的使用。新型切削材料的使用有助于增大切削用量，提高生产率，扩大经济效益。使粉末冶金 高速钢工具，并且用物理沉积法涂上耐磨涂层，是很有发展前途的。对于钢件的半精加工和精加工，采用以碳化钛、碳氮化钛为基的无钨硬质合金。用细颗粒硬质合金代替高速钢，可提高加工生产指标率。在加工韧性材料时，涂层硬质合金获

14、得了越来越广泛的应用。用化学气相沉积方法得到的陶瓷涂层的应用，可使切削速度大大 提高，而这种切削速度在以前只有用矿物陶瓷切削刀具或金属陶瓷才能达到。在加工淬火 钢，尤其是铣齿和拉削方面，以及有色金属和合金的加工，非金属材料的加工，使用硬质 合金也是有发展前途的。在硬质合金刀片上镶上人造材料一多晶立方氮化硼，可用于加工硬度达HRC68I勺镍铬 钢或铬镍钼钢，其切削速度可达130m/mi n。在加工研磨性强的轻金属和非金属材料时，则 米用多晶金刚石。用碳化硅纤维增强的氧化物陶瓷，用于加工镍合金、渗碳和热处理后的钢以及灰铸铁。氮化硅陶瓷在广泛的切削速度范围下使用（达 1000m/min）。氮化硅陶瓷

15、现在用于灰铸铁、 高温合金的加工，因为它有较高的抗扩散磨损的能力。陶瓷结合剂的立方氮化硼砂轮、多孔砂轮和数控机床用的砂轮，具有寿命长、磨削性 能稳定的特点。今后在磨削中将使用优质的加入合金成分的刚玉砂轮、用球形刚玉制造的砂轮、高纯度单晶刚砂轮、高强度耐热人造单晶刚石的复合材料砂轮。磨料的新型结合剂 的开发将扩大高磨削的可能性。除了上述传统切削加工方法之外，还有范围更广泛的非金属加工方法：电物理和电化 学加工方法；微塑性变形尺寸加工法以及将两种以上物理本质各不相同的加工方法合在一 起的复合加工方法（化学反应，电腐蚀和磨粒加工等）。这些非传统方法的合理应用领域, 是在那些采用传统切削方法不经济或在

16、技术上不可能实现的那些工序。这样，切削加工由于具有广泛的工艺可行性，所以它在使用机床的加工方法中仍会占 有优先地位。电加工法，冷、热挤压，粉末冶金都只能在某些特殊领域部分地取代切削加 工。而激光加工具有相当广阔的发展前途， 在不久的将来将取代工件外形切割和通孔钻削。近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等 诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难 ，通常很难用简单的解析式来表达。近年来, 虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实

17、际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加 工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机 理的实验统计方 法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其 限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式 加工工艺，它在占电火花成形机床总数 95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CAD CAPF和CAM原理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系统问世。通常只能采用手工的方法或

18、部分借助于CAD造型、部分生成复 杂电极的三维型面数据。随着模糊数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成 熟发展，人们开始尝试利用这一技术 来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、 效率、经济性等实验模型，并得到了初步的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例 和加工经验作为知识存储起来，建立描述特种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已 经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的 工艺规程和虚拟加工奠定基础。1.3机床夹具的发展趋势夹具最早出现在18世纪后期，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可 靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效

19、率，减轻了劳动的强度。随着科学技术的不断进步,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总 数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与35年就要竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的 工厂里，约有数千甚至近万套夹具；另一方面，在多种生产的企业中，每隔 更新50%80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 10%20%左右。特别是近年来, 数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统( FMS等新加工技术应用，对机床夹具 提出了如下新的要求:

20、(1)(2)(3)(5)(6)能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本;能装夹一组具有相似性特征的工件； 能适用于精密加工的高精度机床夹具;能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;采用以液压站为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高生产率; 提高机床夹具的标准化程度。1.4现代机床夹具的发展趋势夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环 保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展。(1)高精机床加工精度提高，降低定位误差，提高加工精度对夹具制造精度要求更高 高精度夹具定位孔距精度高达

21、7; 5卩m夹具支承面垂直度达到0.01mm/300mm平行度高达0.01mm/500mm德国demmeler (戴美乐)公司制造4m长、2m宽孔系列组合焊接夹具平台， 其等高误差为± 0.03mm精密平口钳平行度和垂直度 5um以内；夹具重复安装定位精度高 达± 5um瑞士 EROW柔性夹具重复定位精度高达 25um机床夹具精度已提高到微米级, 世界知名夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，适应不同行业需求和经济性，夹具 有不同型号，以及不同档次精度标准供选择。(2)高效提高机床生产效率，双面、四面和多件装夹夹具产品越来越多。减少工件安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口

22、钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快 速夹紧功能部件不断推陈出新。新型电控永磁夹具，加紧和松开工件只用12秒，夹具(杰金斯)公司球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧机床工作台上，球锁装夹 系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率作用。(3) 模块、组合夹具元件模块化是实现组合化基础。利用模块化设计系列化、标准化 夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发基点。省工、省时，节材、节能，体现各种先进夹具系统创新之中。模块化设计为夹具计算机辅助设计与组装打下基础，应 用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计， 为用户三维实

23、体组装夹具。模拟仿真刀具切削过程，既能为用户提供正确、合理夹具与元 件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断改进和完善夹具系统。组合夹具分 会与华中科技大学合作，正着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具 产品咨询与开发公共平台，争取实现夹具设计与服务通用化、远程信息化和经营电子商务 化。(4) 通用、经济夹具通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式夹具系统，一次性投资比较大，夹具系统可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好， 夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler (戴美乐)公司孔系列 组合焊接夹具，仅用品种、规格很少配套元件

24、，即能组装成多种多样焊接夹具。元件功能 强，使夹具通用性好，元件少而精，配套费用低，经济实用才有推广应用价值。目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部 件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日 俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在 对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当 然，在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配 置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要， 现在, 柔性专机、

25、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越 来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额使用液压夹具的主要优势是能节省 夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省 90%- 95%勺时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。当加工一长型铝合金零件时，刀具通过时旋转油缸可快速让开，刀具通过后可快速复 位。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位 和夹紧过程中保持恒定不变，从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。1.5法兰盘发展现状和趋势法兰盘由英国传入我国，早期的工人将Flange

26、音译为法兰。法兰盘在我国机械行业、建筑行业和水利水电行业应用及其广泛，自上世纪90年代以来，日本在我国开辟法兰市场之后，紧接着韩国和欧美等国也蜂拥而至，导致我国法兰市场的份额大增。近几年来，我国在法兰的制造领域和研发领域取得了一定的突破，因产业链和市场的影响，加上政策的支持，大量的工厂和个人加工作坊开始大批量的生产和销售法兰成品。经调查发现，近几年全球在法兰方面的市场容量联创新高，产销规模大幅图1.1法兰盘增加，价格也居高不下。由此导致的研究领域在开发法兰产品方面也加快了步伐，各种类型和功能的法兰产品层出不穷。< J图1.3小段龙门铳床上的法兰盘图1.2数控龙门铳床上的法兰盘第2章零件的

27、分析2.1零件的作用及结构分析法兰（Flange）又称法兰盘或者突缘，通常是指在一个类似盘状的金属体色的周边开 上几个固定用的孔用于连接其它东西的一种零件。主要用来使管子与管子相互连接的，连 接于管端；可用于连接其它零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。法兰上有孔眼， 可穿螺栓，使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。它可由浇铸而成，也可由螺纹连接或焊接 构成。法兰联接由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成，垫片放在两法兰密封面之 间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平 处，使联接严密不漏。法兰连接使用方便，能够承受较大的压力，是管道施工的重要连接 方式。本

28、次设计题目给定的法兰盘（三维图见图2.1，二维视图详见附件1）在数控机床里起 支承和导向作用，是回转体零件，本法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯和螺纹孔 组成，此零件的结构较简单，但是零件的精度要求高，有良好的减振性，铸造性能好。要 求有较高的耐磨性，较高的强度和回转稳定性。I hp2.2零件的生产纲领和生产类型根据设计题目给定的条件：年产量 3500件，设其备品率6%机械加工废品率2%现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求如下：铸件应消除内应力；未注明铸造圆角R2R3;铸件表面不得有粘砂、多肉、裂痕等缺陷；铸件表面倒角为1X 45°去毛刺、锐边倒钝；材料：HT150质量：1.

29、34kg (轻型零件)。年生产纲领为:N=Qn (1)(1) =3500X (1+6%)X( 1+2%)=3785件/年( 式 2.1)查表可知该产品为中批生产。2.3零件的工艺分析本法兰盘其材料为HT150质量为1.34kg。该材料具有较高的强度、 及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。耐磨性、耐热性(1)法兰盘的精度要求外圆： 80h11mm公差等级为IT11，表面粗糙度 Ra1.6um差尺寸，表面粗糙度 Ra3.2um52g6mm,公差等级为IT6，表面粗糙度 Ra1.6um120± 1mm未注公圆孔：36o°.°2mm公差等级为IT7，表面粗糙度R

30、a1.6um,与 52-*0.0；0mm同轴度0.04 ;62 0.015mm公差等级为IT6，表面粗糙度 Ra1.6um65mm未注公差尺寸,表面粗糙度Ra1.6um 螺纹：M64 1.5 mm普通细牙螺纹，公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra3.2um 切面：大圆切面与120± 1的轴心线距离34.5 0.20mm公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra3.2。(2)法兰盘的位置精度端面：52-0.010 mm右端面距8O°o.o19 mm左端面60mm表面粗糙度为Ra3.2um；120± 1右端面距 80h11左端面47mm表面粗糙度为 Ra1.6um120

31、77; 1 mm左端面距右端面15mm表面粗糙度为 Ra3.2um切面：大圆切面与 120± 1 mm的轴心线距离34.5 0.20mm斜孔：4mm孔轴线与52-0.010轴线夹角为45°，且距离 120外圆面33mm第3章 零件毛坯的选择3.1确定毛坯的制造形式毛坯的制造形式应根据生产批量的大小，零件的形状和尺寸，零件的受力情况，工厂现有的设备和技术经济性等因素来决定。本次设计加工的零件是“法兰盘”，年产量为中批，材料为HT15Q为了使铸件的加工余量小以保证加工精度，一模多用(模可以重复使 用，减少造模时间)以提高生产效率，所以选用金属型浇注。由于零件形状并不复杂，所以毛

32、坯形状可以与零件的形状尽量接近， 只铸除内孔 36mm 62mm其余孔不铸出。此外,为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。3.2确定整体机械加工余量及形状查阅10P38表2.2-4、表2.2-3可得零件材料为HT15Q采用金属型浇注时，铸件尺 寸公差等级采用CT9,机械加工余量等级为MA-G级，同时根据个加工表面铸件机械加工余 量如下表:表3.1各表面铸件机械加工余量H4in/*表 面基本尺寸(mm加工余量等级加工余量(mm说明M1、M560F3.0端面M2 M615F3.0端面M820F3.0端面M352F5外圆面M4120F5外圆面M780F5外圆面K136F2内圆面K262F2内圆面K3

33、62.4F1.6内圆面查阅10P44表2.2-6可得：金属型铸造成批生产铸件最小孔直径一般为10205mm故内孔 36mm 62mm铸出，而孔 18mm 3- 16.5mm 3- 11mm 4mm均不铸出。为简化零件铸造工艺，缩短铸造周期，同时结合以下因素分析：(1)圆角半径的确定对于砂型及金属型铸件一般统一用R3或R5,本零件的铸造圆角半径为R3;(2)对加工孔0.020 mm 52g6mm、62 °.015mm的同轴度有影响。对加工3-16.5mm 3- llmmt勺同轴度有影响。3.3确定铸件的加工表面尺寸及偏差根据铸件表面的机械加工余量，确定铸件各表面基本尺寸及偏差，见表3.

34、2。毛坯结构尺寸见图3.1，三维视图见图3.2.()34±0.4(60±0.4(85±0.4()125±0.4$57±0.4图3.1 毛坯图5 o+±o表3.2各表面铸件基本尺寸及偏差表面加工余量零件尺寸铸件基本尺寸偏差铸件尺寸M13.06066± 0.566± 0.5M53.0M23.01521± 0.521 ± 0.5M63.0M13.02026± 0.526± 0.5M83.0M35.05257± 0.457± 0.4M45.0120125±

35、; 0.4125± 0.4M75.08085± 0.485± 0.4K12.03634± 0.434± 0.4K22.06260± 0.460± 0.4K31.662.460± 0.460± 0.4图3.2法兰盘毛坯结构三维视图rt第4章工艺规程的设计4.1基面的选择定位基准的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有可能造成零件大批报废，使生产无法正进行的情况。4.1.1选择粗基准因为法兰盘可看作盘类或轴类零件，

36、按照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件 有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准）。同时,52g6外圆既是精度最高又是壁厚最薄的表面，为保证加工要求。固选 52g6外圆及右端面为粗基准。4.1.2选择精基准法兰盘的外圆 52g6既是装配基准，又是设计基准。根据零件图的设计基准来制定工 艺的精基准。由于零件的设计基准为52g6,所以在设计工艺方案时以52g6外圆为精基准来加工各外圆表面，以52g6右端面为精基准来加工其他端面。这可避免由于基准不重 合而产生的误差，选用外圆52g

37、6为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。4.2拟定工艺过程4.2.1选择表面加工方法法兰盘的加工面有外圆、内孔、端面、槽及小孔等。材料为HT15Q查阅10P20表1.4-6、表1.4-7、表1.4-8可得其加工方法如下表 4.1。表4.1各加工表面加工方法及相关信息加工表面工序工 步名 称工序工 步余 量工序工 步基本 尺寸工序工步经济精 度工步尺寸及偏差表面 粗糙度公差 等级公 差52右端面粗车Z=3-IT130.3063 ± 0.156.3毛坯Z=325120右端面精车Z=0.813IT70.030131.6半精车Z=1.012.2IT90.07413.83.2粗车Z=1.211

38、.2IT110.1114.86.3毛坯Z=310-1.016± 0.525表4.1 （续）52外圆面精车2Z=0.852IT60.019521.6半精车2Z=1.052.8IT90.07452.83.2粗车2Z=3.253.8IT110.19053.86.3毛坯2Z=557-0.857± 0.425120左端面半精车Z=1.015IT90.04315.83.2粗车Z=2.016IT110.1117.86.3毛坯Z=318-1.021 ± 0.525120外圆面粗车2Z=5120IT100.141206.3毛坯2Z=5125-1.0125± 0.52580

39、左端面半精车Z=1.032IT90.06247.83.2粗车Z=2.033IT110.16049.86.3毛坯Z=335-1.053 ± 0.52580外圆面精车2Z=0.880IT60.019801.6半精车2Z=1.080.8IT90.07480.83.2粗车2Z=3.281.8IT110.1981.86.3毛坯2Z=585-0.885± 0.425孔 36精车2Z=0.0436IT60.016361.6半精车2Z=0.7635.96IT80.03935.963.2粗车2Z=1.235.2IT110.1635.26.3毛坯2Z=234-1.034± 0.525

40、槽3X 0.5切槽2Z=151IT140.165112.5毛坯2Z=657-1.057± 0.525孔62精车2Z=0.262IT60.015621.6半精车2Z=0.861.8IT110.07461.83.2粗车2Z=1.061IT130.19616.3毛坯2Z=260-1.060± 0.525孑 L 62.4精车2Z=0.262.4IT60.01962.41.6半精车2Z=0.862.2IT110.07462.23.2粗车2Z=1.461.4IT130.01961.46.3毛坯2Z=2.460-1.060± 0.525孔65车2Z=2.665IT90.0746

41、51.6毛坯2Z=560-1.060± 0.525沟槽4X 0.5切槽2Z=1.063IT130.062603.2毛坯2Z=360-1.060± 0.525键槽6X 5铣Z=5-IT130.01-12.5毛坯Z=5.748-0.02-25孔 3-11钻2Z=1111IT120.181112.5毛坯实心-孔3-16.5钻2Z=16.516.5IT120.1816.512.5毛坯实心-25孔18钻2Z=1818IT120.181812.5毛坯实心-25表4.1 （续）孔4钻2Z=44IT120.1246.3毛坯实心-25面8粗铣654IT120.3546.3毛坯8.2562.5

42、-1.062.5 ± 0.525面9精铣1.534.5IT110.234.53.2粗铣2436IT120.25366.3毛坯2862.5-1.062.5 ± 0.5254.2.2确定工艺过程方案制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状、尺寸精度、位置精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。零件加工表面代号见图4.1。K3D4M4M7M6C1D5/L1K1K8C3D3M5D2M2M3D1M1/ /Y1K7K6M8K4K5M9D6/

43、D7C4图4.1 零件加工表面代号示意图Z工序n：粗车、半精车、精车52mn和 120mn柱体右端面；粗车、半精车、精车 52mm工艺路线方案一:钻、扩、粗铰、精铰36mn孔至图样尺寸。和 Omm外圆；车52mm 120mn柱体的右端面外圆倒角1 45° 。工序m：车槽 3X0.5mm工序W:粗车、半精车、精车 80mnffi 120mn柱体左端面；粗车、半精车、精车 80mm外圆；车 80mm 120mn柱体的右端面外圆倒角1 45°。工序V:钻58mmFL;钻、扩、粗铰、精铰工序W :钻、扩、粗铰、精铰 M64< 1.5mm 车M64X 1.5mm左端的内圆倒角1

44、 300。工序皿GZmmfL内的槽 4< 1.5mm工序毗:粗铣、精铣 BGmm孔内6<5mm的凹槽。工序K:钻 120mmi体右端面的 amm孔；钻3- 11mn孔；钻3- 16.5mm沉孔。工序X:钻 4mn斜孔。工序幻:磨削 80mm 52mn外b圆面；磨削 120mn右端面。工序刘:粗铣、精铣C面，即120mma两切除侧面至图样尺寸。工序刘:磨削 80mm SZmm外圆面；磨削 120右端面。工艺xm：检测入库。工艺路线方案二:工序I:粗车、半精车、精车120mn柱体右端面；粗车、半精车、精车52mm工序n：工序m：和 120mn外圆；车车槽 3<0.5mm粗车、半精

45、车、精车外圆；车 80mm52mm80mn和120mn柱体的右端面外圆倒角1 450。120mn柱体左端面；粗车、半精车、精车120mmi体的右端面外圆倒角1 450。80mm工序W:36mm孔至图样尺寸。工序V:钻 Samm孔；钻、扩、粗铰、精铰 62mn孔。工序钻、扩、粗铰、精铰螺纹M64X 1.5mm车螺纹M64X 1.5mm左端内圆倒角1300。工序皿车 62mm孔内的槽4< 1.5mm工序町粗铣、精铣 BGmm孔内6<5mm的凹槽。工序K:粗铣、精铣C面，即120mma两切除侧面至图样尺寸。工序X:钻 120mmi体左端面的 amm孔；钻3- 11mn孔；钻3- 16.5

46、mm沉孔。工序幻:钻 4mn斜孔。工艺xm：检测入库。4.2.3工艺方案的分析与比较上述两种工艺方案的特点在于:方案一是从工件右端加工至左端,以 SZmm外圆作为粗基准加工36mn孔及 52mm120mm右端面，又以孔为精基准加工外圆52mm和 120mm而方案二同样以52mm外 圆作为粗基准加工右端面和外圆， 调头装夹之后以 80mm为粗基准加工 36mn孔 58mmGZmm和螺纹M64X 1.5mm这样有助于保证各孔的同轴度。方案一采用先加工孔18mm 3- 11mm 3- 16.5mm及斜孔 4mn后磨削加工，最后 进行C面铣削加工；而方案则采用先铣削 C面再孔加工，最后进行磨削加工。一

47、是先铣削C面再进行孔加工要保证孔位置的难度较大，二是铣削完C面后在磨床上进行磨削120 右端面时比较困难。比较而言方案一中工序K、工序X、工序幻、工序刘比方案二更合理。综上所诉，方案一和方案各有二优缺点，所以结合两种方案的工艺特点进行修改具体 工艺过程如下:52mm36mm工序I:以 80mn左端面和外圆面定位，三爪卡盘夹紧：粗车面M1面M2（即 和 120mm&端面）；粗车面M3面M（即 52mn和 120mn外卜圆面）；粗车孔K1（即孔）。图4.2 工序I加工示意图M5工序n：以粗车的 52mn外圆面及 120mm&端面定位，专用夹具夹紧：粗车面62.4mm孔）。7117.

48、80.111丿/ / / /h/90 00896.3+4©9+4飞©IF049.8o.i638图4.3 工序n加工示意图工序m：以粗车的 80mn左端面和外圆面定位，三爪卡盘夹紧：半精车面M（即 120mm 右端面）；半精车面M3（即 52mn外圆面）；半精车孔K1 （即 36mn孔）。图44工序山加工示意图13.8-0.043工序w：以半精车的52mm外圆面及 120mm右端面定位，专用夹具夹紧：半精车面M5面M6（即卩 80mn和120mn左端面）；半精车面M7（即 80mn外圆面）；半精车孔K2、孑L K3 （即 62mn孔、62.4mm孔）；车圆弧丫1形成面M8 （

49、即圆弧R3）。015.80.043工序V:以半精车的右端面）；精车面M3（即倒角 D1、D2（即 52mmil4h2e_!rZ4+00eZ-1_203740"047.8o.o62图4.5工序w加工示意图80mn左端面和外圆面定位，三爪卡盘夹紧：精车面M（即 120mm52mn外卜圆面）;切槽C1（即槽3X 0.5mm）;精车孔K1（即 36mm）120mn右端面外圆倒角450）。图4.6 工序V加工示意图20.20 0'63X0.59 0 0 -51X45°0130.018<132/其余V以半精车的80mm左端面和半精车的62.4mm孔定位，专用夹具夹紧：钻小

50、孔K6 （即4mmJ、孔）。工序皿3工序W加工示意图图4.7以精车的120mn外圆面及右端面定位，专用夹具夹紧：钻孔 K4、锪钻孔K5（即 3- 11mn孔、3-16.5mm沉孔）。Z3-616.523入3-611图4.#工序四加工示意图工序毗：以精车的 80mm左端面和 120mn外圆面定位，专用夹具夹紧：钻盲孔 K7（即 120mn柱体左端面的 18mn盲孔）。12.5/图4.#工序K加工示意图工序K:以精车的 80mn外圆面和左端面定位，专用夹具夹紧：铣键槽C4（即卩36mm孔内6X5mn键槽）。1612.5工序X:以精车的 80mn左端面和外圆面定位，专用夹具夹紧：粗铣面M8面M9（即

51、120mn大圆盘距轴线54mn和34.5mm切面）；精铣面M9（即 120mr大圆盘距轴线34.5mm切面）;D6 D7去毛刺。/.图4.11工序X加工示意图工序幻：以精车的 52mm外卜圆面及 120mm右端面定位,专用夹具夹紧：精车面 M7（即 80mn外卜圆面）；精车孔K2、孑L K3 K8 （即 62mn孔、62.4mm孔及 65mn孔）；切沟槽C2 （即4X 0.5mm沟槽）。4X0.549AUO工序曲 以精车的 52mm外卜圆面及 120mm右端面定位，专用夹具夹紧：倒角D3 D4D5 (即卩80mm 120mm&端面1 45°外圆倒角及 62.4mm孔内圆倒角)

52、；车螺纹L1 (即M64X 1.5mm螺纹)。1 X45°zV3图4.13工序刘加工示意图1X45°1X60°工序xm：检测入库4.3加工设备和工艺装备的选择4.3.1机床的选择其余(1)工序I、n、m、w、v、幻、刘是车削加工。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，又是回转体，固宜在车床上进行车加工。查阅10P141表4.2-2可得：工序I、u、m、w、v、幻选用型号为 C365L转塔式车床， 号为CK6136数控车床，主电动机功率 4 kWo(2)工序W、毗是钻 4mmd、孔、3- 11mn孔、中心高度=210mm工序刘选用型3-16.5mm孔及 18mn的盲孔,可采用立式钻床加工。查阅10P149表4.2-14可得：选用型号为Z525立式钻床，最大钻孔直径25mm主电动机功率2.8kW,机床效率0.81。 工序K是铣削6X 5mn键槽，可采用立式铣床加工。查阅10P159表4.2-35可得:选用型号为X51立式铣床进行加工，主轴孔径25mm主轴中心线至床身垂直导轨面距离270mm工序X是铣大圆盘切面，可采用卧式铣床进行铣平面加工。查阅7P111表3.30可得：选用型号为 XA5302卧式铣床