法兰盘零件的机械加工

1、攀 枝 花 学 院学生课程设计说明书题 目: “法兰盘”零件的机械加工 工艺规程及工艺装备设计 学生姓名: 黄雪锋 学 号: 200410627170 所在院系: 机电工程学院 专 业: 机械设计制造及自动化 班 级: 04级先进制造班 指导老师: 党玉春 职 称: 副教授 2007年12月27日绪 论机械制造工艺学课程设计是在学完了机械设计制造工艺学、进行了生产实习之后的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生通过机械制造工艺学课程设计，应在下述各方面得到锻炼：（1）能熟练运

2、用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的时间知识，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）提高结构设计能力。学生通过设计借据（或量具）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、经济合理而能保证加工的夹具的能力。（3）学会使用手册及图表资料。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，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。由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，恳

3、请老师给予指导目 录绪 论 要图加扣扣1781930178一、零件的分析2 1.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析2二、工艺规程设计3 2.1 确定毛坯的制造形式3 2.2 基面的选择3 2.3 制定工艺路线32.3.1 工艺路线方案一42.3.2 工艺路线方案二52.3.3 最终工艺路线6三、夹具设计73.1 问题的提出73.2 夹具设计7 3.2.1 定位基准的选择7 3.2.2 切削力及夹紧力的计算7 3.2.3 定位误差的分析8 3.2.4 夹具设计及操作的简要说明9参考资料10致 谢10 一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的法兰盘。主要是用来安装在机床

4、上，起到导向的作用使机床实现进给运动，零件上精度要求较高的两个平面用以装配，。（二）零件的工艺分析由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。同时保证它们之间的跳动要求和尺寸要求等。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中承受交变载荷及冲击性载荷不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。（二）基面的选择（2）精基准的选择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）制定工艺路线虽然工艺路线二的工序仍然是十一步，但多次加工表面，是精度要求和粗糙度

5、的要求和有跳动的要求，另外表面是多次加工的基准，方案一中在加工其外圆表面的同时进行了导角，工序较为集中，也方便装夹，在一定程度上提高了生产效率。所以选择第一个方案。3最终工艺路线三、夹具设计（一）问题的提出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。本次设计加工6H9mm孔的钻床夹具，本夹具将用于Z3025B型摇臂钻床，刀具材料为高速钢，在法兰盘的45外圆表面上加工孔。利用本夹具主要用来加工6H9mm，这个孔内表面的粗糙度要求为，在加工前先加工4mm孔，且法兰盘的45h6mm外圆表面和90mm段两侧平面均已经过半精加工。加工6H9mm孔的整个过程包括钻、扩、铰三步，因此本

6、工序的加工精度容易保证，主要考虑如何定位夹紧以节省操作时间提高生产率。（二）、夹具设计定位基准的选择由零件图知，6H9mm孔对90mm段右侧端面有一定的位置度要求，为了减少定位误差，以90mm段右侧端面为主要定位基准面，以45h6mm外圆表面和90mm段一侧小平面为辅助定位面，共限制个自由度，其中与6H9mm孔轴线同方向的自由度被重复限制，但起到增强定位稳定性的作用，因此这一定位方案可行。为了提高加工效率，缩短辅助时间，将钻套设计成快换钻套。切削力及夹紧力计算钻mm孔时切削量最大，切削力和加紧力也最大，这里只考虑钻mm孔时的切削力和加紧力。刀具：高速钢麻花钻，mm。钻孔时的轴向力查表1-2-7

7、文献1，由于工件所受加紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切削力作用下沿90mm段较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力为： ， 摩擦系数查4表3-19，=0.25。 安全系数 ，式中 K基本安全系数1.5；K加工状态系数1.2；K刀具钝化系数1.5，由文献4表3-20查得；K切削特点系数1.0；K考虑加紧动力稳定性系数1.3。L=20mm, H=42mm, l=34mm查表3-26文献4，知d=10mm的螺栓许用加紧力，因10mm钩型螺栓长度小于所需夹紧长度，为方便加紧，选用16mm的钩型夹紧螺栓夹紧，夹紧螺母上钻一16mm斜孔使之成为可快速拆装的螺母 且定位套在45h6mm外圆段的

8、定位套对工件有辅助支撑作用，使支撑更加稳定，因此选用该螺栓加紧足以满足加紧要求。定位误差分析 夹具的主要定位元件为定位套，该定位套是根据零件定位方案设计的专用件，各定位面加工后对6H9mm孔的轴向位置偏差影响可以忽略不计。钻孔位置主要由钻套钻模板引导，因此孔的位置加工偏差主要由钻套中心位置尺寸偏差决定。查文献4表3-17，普通精度的钻模板上固定的衬套中心位置尺寸的极限偏差取0.05mm0.3mm,因此孔的位置偏差可以保证。夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。夹具体上钻套采用快换形式提高了加工生产效率。同时，在定位和夹紧方面采用的是带有螺栓连接的定位心轴和快速螺旋夹紧机构，该夹紧机构是螺母螺孔内又斜钻了孔，其孔径略大雨螺纹外径。螺母斜向沿着光孔套入螺杆，然后将螺母摆正，使螺母的螺纹与螺杆（即：定位心轴）啮合，再略为拧动螺母，便可夹紧工件。快速旋转夹紧机构同样的提高了加工生产效率。在用定位心轴定位时，采用的是间隙配合心轴，心轴工作部分按基孔制h6、g6或f7制造。此设计在装卸工件时较方便，缩短了加工时的辅助时间。根据该法兰盘结构特点设计的定位套一次限制5个自由度，外加一定位支承板