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1、目 录目 录 序序 言言.1 第一章 零件分析第一章 零件分析.1 一零件的功用分析.1 二零件的工艺分析.1 第二章 机械加工工艺规程的制定第二章 机械加工工艺规程的制定.2 一、 确定毛坯制造形式.2 二、 选择定位基准.2 三、 选择加工方法.2 四、 制定工艺路线.2 五、机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定.4 六、工序设计.7 七、确定切削用量.9 第三章 专用夹具的设计第三章 专用夹具的设计.14 一、接受设计任务、明确加工要求.14 二、确定定位方案、选择定位元件.14 三、确定夹紧方案、设计夹紧机构.14 四、切削力及夹紧力计算.14 五、夹具体设计.16 六、夹具体精度分析
2、.16 七、绘制夹具装配图，标注有关尺寸及技术要求.16 八、夹具设计及操作的简要说明.17 第四章 设计小结第四章 设计小结.17 参考文献参考文献.18 机械制造工艺学课程设计 第 0 页 0 序 言序 言 课程设计是我们在学完大学的全部课程后进行的.是我们对大学四年的学习 的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练.这次设计使我们 能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识.独立 地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件，床法兰盘的工 艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具 结构设计的能力。也是熟悉和运用有
3、关手册、图表等技术资料及编写技术文件等 基本技能的一次实践机会。 因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个 人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理， 从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。对未来的工作发展打下一个良好的基 础。 第一章 零件分析第一章 零件分析 一零件的功用分析一零件的功用分析 题目所给的零件是法兰盘，法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。 二零件的工艺分析二零件的工艺分析 从零件图看，法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以20 mm为中心 ,包括:两个100mm的端面,尺寸为45mm的圆柱面,两个 0.045 0 -0.12 0
4、.34- 0 0.6- 90mm 的端面及上面的 4 个9mm 的透孔.45mm 的外圆柱面及上面的6mm 的 0 0.6- 销孔，90mm 端面上距离中心线分别为 34mm 和 24mm 的两个平面.其中标有表面 粗糙度的表面有 ： B 面，下端面，45mm 圆柱面，20内圆柱面，90mm 0 0.6- 0.045 0 的左右端面等。 其 中 B面 和 90mm右端面粗 糙度要求最高，公 差等级达到IT5 级，为 R 0.4m。 a 20mm 孔 为 0.045 0 整个的设计基 准。从位置关 系来看，B 面的 下端面要与 20mm 垂直。 0.045 0 这组加工表面是以20mm 为中心,
5、其余加工面都与它有位置关系,可以先 0.045 0 机械制造工艺学课程设计 第 1 页 1 加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后 再加工其它加工表面。 第二章 机械加工工艺规程的制定第二章 机械加工工艺规程的制定 一、确定毛坯制造形式一、确定毛坯制造形式 零件材料为 HT200，由于零件是中匹量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故采 用金属模铸造。法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进 行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。 二、选择定位基准二、选择定位基准 定位基准的选择是工艺规程制定中的重要工作， 它是工艺路线是否正确合理
6、的前提。正确与合理的选择定位基准，可以确保加工质量、素缎工艺工程、简化 工艺装备结构与种类、提高生产效率。 1.粗基准的选择 选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准， 以便为后续的工序 提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量；二 要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。 这两个要求常常是 不能兼顾的。但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对 本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量。应选加 工余量最小的面为粗基准，这就是粗基准选择原则里的余量足够原则。现选取 45mm 外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上
7、用带有子口的三爪卡盘夹住工件 消除工件的六个自由度，达到完全定位。 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，此处不在重复。 三、选择加工方法三、选择加工方法 1. 面的加工 面的加工方法有很多，有车，铣，刨，磨，拉等。对于上下端面和90 距 离轴线为 24 和 30mm 的 2 个平面，粗糙度要求较高。前者可以用车床车，后面可 以用铣床铣，然后精沙精磨达到要求；后者在铣床洗后再到磨床精磨。对于圆柱 面，因为法兰盘是回转体零件，所以圆柱面用车床加工，精车后，用磨床达到要 求的粗糙度。 2孔的加工 孔的加工方法有钻、扩、镗
8、、拉、磨等。对于中心通孔，先采用钻 18mm 的 孔然后在扩再粗精铰达到要求的精度，49mm 透孔也是采用钻出来的。 四、制定工艺路线四、制定工艺路线 机械制造工艺学课程设计 第 2 页 2 制定工艺路线是工艺人员制定工艺规程时最重要的工作， 也是体现工业师工 艺水平的重要方面。 其原则是， 在合理保证零件的集合形状、 尺寸精度、 位置精度、 表面质量的前提下，尽可能提高生产率，降低生产成本，取得较好的经济效益。 工艺路线一如下：工艺路线一如下： 1 粗车100mm 端面，粗车100mm 外圆柱面，粗车 B 面，粗车90 的外 圆柱面 ； 2 粗车45 端面及外圆柱面 ； 3 钻粗绞20 的内
9、孔 ； 4 半精车100 的端面及外圆面，半精车 B 面，半精车90 的外圆柱面， 对100、 90的外圆柱面进行倒角， 车45两端的过渡圆弧车 20 孔的左端倒角 ； 5 半精车45 的端面及外圆柱面， 车20 孔的右端倒角， 车45 的倒角 车 3*2 的退刀槽 ； 6 精车100 的端面及外圆面，精车 B 面 ； 7 精车45 端面及外圆柱面 ； 8 精绞20 的孔 ； 9 钻 49 透孔 ； 10 钻4 孔钻绞6 孔 ； 11 铣90 圆柱面上的两个平面 ； 12 磨 B 面； 13 磨90 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 ； 14 100 外圆无光镀铬； 工艺路线二如下：工艺路
10、线二如下： 1、粗铣20 孔两端面 ； 2、钻、粗铰孔20 ； 3、粗铣90 外圆柱面上平行于轴线的两个平面； 4、精铣20 孔两端的端面 ； 5、精绞20 的孔 ； 6、粗车45、90、100 的外圆粗车 B 面与90 的右端面 ； 7、 半精车45、 90、 100的外圆， 半精车B面与90的端面， 对 100、 90、45 的圆柱面倒角，倒45 两端的过度圆弧，车退刀槽车 20 内孔两端的倒角； 8、精车100 外圆面，精车 B 面，精车90 的右端面，精车45 的圆柱面 9、精铣90 外圆柱面上平行于轴线的两个平面 ； 10 、钻 4-9 透孔； 11 、钻4 孔钻铰6 的销孔； 12
11、 、磨45、100 的外圆； 13 、磨90 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面； 14 、磨 B 面 ； 15 、刻字划线 ； 16 、 100 外圆无光镀铬； 工艺方案的比较与分析 方案一采用车削端面，可以保证精度。方案二的效率虽高但精度不能保证， 机械制造工艺学课程设计 第 3 页 3 应把保证精度放在首位。 故选用方案一车削两端面。 由于各端面及外圆柱面都与 20 轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用20 孔为定位基 准。经过比较修改后的具体工艺过程如下： 1、粗车100mm 圆柱左端面，外圆，粗车 B 面； 2、钻20mm 孔，先钻18mm，然后扩孔19.8mm，然后粗铰到 19.95mm，最后精铰20mm； 3、粗车45mm 圆柱外圆、右端面和90mm 外圆、右端面；
