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1、机械制造工艺与夹具课程设计说明书设计题目： 法兰盘的钻床夹具设计 学院： 机械工程学院 专业： 机械设计制造及自动化 班级： 六 班 指导教师： 冯凭 学生姓名： 郑鑫 2010 年 8 月 30 日 2机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计法兰盘零件的加工工艺规程生产类型： 批量生产内容：1. 产品零件图 1 张2. 产品夹具图 1 张3. 产品夹具装配图 1 张4. 机械加工工艺过程卡片 1 套5. 机械加工工序卡片 1 套6. 课程设计说明书 1 份 3目 录前言1一、零件的分析2（一） 、零件的作用2（二） 、零件的工艺性分析2(三)、主要技术要求2二、确定毛坯2(一)、确定毛坯的种类
2、2三、工艺规程设计3 (一)、定位基准的选择3 (二)、工艺路线的拟定3(三)、选择加工设备和工艺设备5(四)、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5四、时间定额计算6五、夹具设计7六、设计心得9参考文献9 4前言机械制造工艺学课程是在学完了机械制造工艺学包括机床夹具设计和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上的一个教学环节。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的全面的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在今年的学习中占有重要的地位。我个人的感想是，希望经历了这次课程的设计，对自己的将来所从事的工作，进行一次适应性的训练，通过这次课程设计锻炼自己的分析问题，解决问题的能力，
3、为毕业后的工作打下一个良好的基础。由于自己的理论知识的不完善，实践能力的缺乏，设计之中不免有一些不合理的地方，恳请老师能够给予指教批评。 5第一章 零件的分析（一）零件的作用上紧定螺丝，以达到内圈周向、轴向固定的目的 但因为内圈内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。（二）零件的工艺分析该零件为法兰盘，安装定位，形状一般，精度要求并不高，零件的主要技术要求分析如下：(1)由零件图可知，零件的底座底面、内孔、端面有粗糙度要求，其余的表面精度要求较高，也就是说其余的表面需要加工。底座底面的精度为 Ra3.2、内孔、端面及内孔的精度要求均为 Ra1.6。法兰盘在工作时，静力平衡。(2)铸件要求
4、不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及疲劳度，在静力的作用下，不至于发生意外事故。（三）主要技术要求零件调质 HRC55-60、锐边倒钝，未注倒角 145、表面做防锈处理（发蓝） 。1) 从零件图上可知主要的加工难点在与 9 外圆与 65+0.018 0 内孔的加工，表面粗糙度为 Ra1.6um 以及它们之间同轴度（ 0.01）的 6要求。2) 零件总长的要求保证尺寸 650.05，同时两端面的粗糙度为Ra3.2um。3) 除了保证尺寸在公差范围之内同时保证表面粗糙度 Ra3.2um 即可。4）保证 39 通孔的尺寸要求，其定位尺寸为自由公差只要满足要求即可，同时保证表面粗糙度 Ra
5、3.2um。第二章 确定毛坯初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主， 采用专用工装。确定毛坏种类：零件材料为 HT15-32，考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，生产类型为中批生产，故选择砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为 9。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。第三章 工艺规程的设计（一）定位基准的选择根据零件图纸及零件的使用情况分析，知 45H7 的孔，法兰盘端面、顶面等均需正确定位才能保证。故对基准的选择应予以分析。（1）粗基准的选择 7按
6、照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准。根据零件图所示，故应选法兰盘底座上表面为粗基准，以此加工轴承底座底面以及其它表面。(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，以粗加工后的端面为主要的定位精基准，即以法兰盘的上底面为精基准。根据粗，精基准选择原则，确定此加工工序的基准如下：（1）钻 3-9 孔：工件上表面和 45 内孔为定位基准。（二） 工艺路线的拟定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,可以考虑采用万能机床床配以专用工卡
7、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。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工艺路线方案：工序 1：粗铣大孔两端端面工序 2：粗铣小孔两端端面工序 3：扩大孔工序 4: 半精镗中间孔工序 5：钻 3- 9 孔工序 6：铣法兰盘侧平面 8工序 7：铣半圆槽工序 8: 去毛刺工序 9： 检查工序 10：若某道工序有误返工工艺方案的分析：工艺路线是按照工序集中原则组织工序，优点是工艺路线短，减少工件的装夹次数，可减少机床数量、操作人员数量和生产面积还可减少生产计划和生产组织工作并能生产率高。易于保证加工面相互位置精度，使需要的机床数量少，减少工件工序
8、间的运输，减少辅助时间和准备终结的时间，同时产量也较高，同时在为了保证45+0.027 0 内孔和 9 孔的相互位置精度，采用了互为基准的原则，能达到零件间所标的精度。零件的加工要求就整体来说，其精度并不高，若采用工序分散（方案二）法，其加工经济性并不是很好。但在选择方案的时候，还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工、夹、量具等。故本次设计选择此方案。根据工序方案一制定出详细的工序划分如下所示：工序 工序内容1 粗铣大孔 45 上端面2 粗铣小孔 9 上端面3 粗铣大孔 45 下端面4 粗铣小孔 9 下端面 95 扩大孔 52.5mm,半精镗中间孔 45mm6 钻 3-9mm 孔7铣
9、法兰盘侧平面（距中心工序尺寸38mm）8 铣半圆槽 R15mm9 去毛刺10 检查11 若某道工序有误返工为了修正由于粗基准重复使用而产生的定位误差，同时也照顾了原有的加工路线中装夹方便的特点，因此最后的加工工艺路线确定如下：根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡及工序卡片。见附表10：机械加工工艺过程卡；附表 2090；机械加工工序卡。（三）选择加工设备和工艺设备1 机床的选择：工序 001004 均为铣平面，可采用 X51 立式铣床。工序 005 采用镗床。工序 006 采用钻床。工序 07,08 采用铣床，可采用 X51 立式铣床。工序 09 采用铣断机床。 102 选择夹具：该法兰盘的
10、生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。3 选择刀具：在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔 52.5h7，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。4 选择量具：小头孔、大孔均采用极限量规。5 其他：对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定法兰盘零件材料为 HT15-32，硬度为 HBS 230250，根据上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量，查机械制造工艺设计简明手册 （简称工艺手册 ） ，分别确定各加工表面的加工余量，工序尺寸及公差如下：工序 工序内容 单边余量(m
11、m)工序尺寸(mm)表面粗糙度Ra(m)1 粗铣大孔上端面 1.5 65 3.22 粗铣小孔上端面 1 14 3.23 粗铣大孔下端面 1.5 65 3.24 粗铣小孔下端面 1 14 3.2 115扩大孔半精镗中间孔2；1.5 52.5；45 3.2；1.66 钻 3-9 孔 4.5 9 6.37 铣法兰盘侧平面 2.5 38 3.28 铣半圆槽 3 15 3.29 去毛刺 10 检查 11 若某道工序有误返工 机械加工余量及机床刚度校验工序 6：钻 3-9 的孔该孔先由高速钢钻头钻出底孔，钻孔：工序尺寸为 9由文献 表 8-69 取钻孔的进给量 F=0.25mm/r 由文献 表 8-71 求)3( )3(得钻孔时的切削速度为 V=0.35m/s=21m/min 由此算出转速为：n= =743.1r/min。按钻床的实际转速为 780r/min。则实dv10921x际切削速度为 V= = =22.04m/min。由表 8-78 得 F=588.6xd0
