CA6140車床法蘭盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

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On the lathe, it is used to connect the main shaft and the chuck. The main problem encountered in machining is that some surface roughness requirements are high, and the position precision is extremely high.This design mainly includes the following several aspects: first of all, analyses the function of parts and manufacturability, and combining with the machining of parts every aspect request, blank dimensions and the manufacturing method of the parts. Then choose the appropriate datum, determine the processing of datum and crude benchmark, according to the choice of benchmark, make two or more process route, choose the most reasonable that a process route. Then, according to the selected process route, select the production process used in measuring tool, cutting tool and machine tool, and cutting parameter of each process used is determined. Finally, design the fixture for the drill phi 6 hole and the fixture used for milling phi 90. Design fixture, according to the requirement of parts processing and technical requirements, combine the design principle and method of fixture design, make the fixture design plan. To meet at the same time, the machining accuracy of reasonable install, clamping, and further considering the connection of parts, design reasonable structure to achieve the relative movement between parts, then choose the right material. In order to ensure the roughness of the surface, high speed and low feed are required, and the position precision of the hole is guaranteed by the drill sleeve. Keywords：flange，processing technic，fixture design，positioning，clamp目 錄摘 要Abstract第1章 緒論11.1選題背景11.2 選題目的和意義11.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11.4 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容2第2章 零件分析42.1零件的作用42.2零件的結(jié)構(gòu)42.3零件的工藝性分析4第3章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)63.1確定毛坯的制造形式63.2基準(zhǔn)的選擇63.2.1粗基準(zhǔn)的選擇63.2.2精基準(zhǔn)的選擇73.3表面加工方法的選擇73.4制定工藝路線83.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定93.6確定切削用量及基本工時(shí)12第4章 鉆6孔夾具設(shè)計(jì)164.1 設(shè)計(jì)時(shí)注意的問(wèn)題164.2 夾具設(shè)計(jì)164.3 定位誤差分析174.4 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明17第5章 銑100面夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)185.1 問(wèn)題的提出185.2 定位基準(zhǔn)的選擇185.3切削力及夾緊力計(jì)算185.4定位誤差分析205.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明20致 謝25參考文獻(xiàn)26第1章 緒論1.1選題背景法蘭盤是一種金屬零件，并且在這個(gè)金屬零件的周圍有一些用來(lái)和其他零件進(jìn)行連接的孔。它主要是用來(lái)連接兩根管子，法蘭盤上面有孔，可以裝上螺栓，讓兩個(gè)法蘭緊密連接起來(lái)。法蘭之間用襯墊密封起來(lái)。它可以焊接構(gòu)成，也可以澆鑄而成或者由螺紋連接來(lái)構(gòu)成。法蘭的聯(lián)接是兩個(gè)法蘭和一個(gè)墊片以及一些個(gè)螺母和螺栓所構(gòu)成的。兩個(gè)法蘭的密封面中間放置有墊片，當(dāng)螺母被擰緊，墊片表面的比壓在達(dá)到一定的數(shù)值的時(shí)候，墊片就會(huì)產(chǎn)生形變，然后就把密封面上不平的地方填滿，這樣的話連接就會(huì)變得更加可靠。目前有一些零部件本身就帶有法蘭盤，這也是屬于一種法蘭連接。法蘭連接是管道施工的用到的一種非常重要的連接方法。法蘭連接使用起來(lái)非常方便，而且它能夠承受特別大的壓力。所以在工業(yè)管道中，法蘭連接應(yīng)用的越來(lái)越多。最近幾年全球法蘭領(lǐng)域的市場(chǎng)容量逐漸增大，產(chǎn)銷規(guī)模也隨著大幅增加，價(jià)格更是居高不下。目前中國(guó)的法蘭產(chǎn)量在亞洲排名第一，法蘭采用先進(jìn)的技術(shù)和工藝，向著高質(zhì)量、高性能的方面發(fā)展。1.2 選題目的和意義進(jìn)行本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要意義有：（1）學(xué)習(xí)法蘭盤加工工藝設(shè)計(jì)的一般方法，了解和掌握法蘭盤整體設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程和計(jì)算方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力，有助于學(xué)生設(shè)計(jì)思想的養(yǎng)成，尤其是計(jì)算的能力和總體設(shè)計(jì)的能力。（2）綜合自己所學(xué)的課程和查閱的課外書(shū)籍等資料和生產(chǎn)實(shí)踐學(xué)到的知識(shí)去解決和分析加工工藝以及夾具設(shè)計(jì)問(wèn)題，讓所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)得到進(jìn)一步的鞏固和深化。（3）通過(guò)計(jì)算和畫(huà)圖，學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、查看圖冊(cè)、查找規(guī)范、查閱手冊(cè)來(lái)解決設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀法蘭盤最開(kāi)始是英國(guó)傳過(guò)來(lái)的，法蘭盤在我國(guó)的水利水電領(lǐng)域、機(jī)械領(lǐng)域以及建筑領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。在1990年之后，日本首先在我國(guó)開(kāi)辟了法蘭的市場(chǎng)，然后歐美一些國(guó)家也逐漸地進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng)，這就造成了我國(guó)法蘭市場(chǎng)的市場(chǎng)份額大幅度增加。過(guò)去這幾年來(lái)，在法蘭盤的制造和研發(fā)領(lǐng)域，我國(guó)取得了不小的成績(jī)，因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)鏈以及市場(chǎng)的影響，并且政府還給予了大力支持，大量的法蘭盤成品在個(gè)人作坊以及大工廠大量的生產(chǎn)出來(lái)了。1.4 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（1）讀圖。根據(jù)零件的零件圖中的尺寸以及技術(shù)要求，檢查圖是否足夠準(zhǔn)確、合理，還有就是工藝方面要求是否能真正達(dá)到。 （2）繪圖。用AUTOCAD繪制零件的二維圖。 （3）確定毛坯的種類。根據(jù)零件的實(shí)際結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)綱領(lǐng)進(jìn)行毛坯的選擇 ，大部分情況下零件圖上已經(jīng)規(guī)定了毛坯的種類。 （4）確定零件的加工路線。也就是決定零件各個(gè)加工部位的加工順序，通過(guò)查閱資料確定各個(gè)工序所用到的加工設(shè)備以及使用的刀量具等。 （5）進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)。重點(diǎn)解決的技術(shù)問(wèn)題 （1）確定這個(gè)法蘭盤的工作環(huán)境，進(jìn)行零件圖的審核以及毛坯的選擇。 （2）擬定詳細(xì)的加工路線。 （3）查閱有關(guān)的資料確定每個(gè)工序的進(jìn)給速度、切削用量。預(yù)期成果設(shè)計(jì)合理的工藝路線和夾具，并進(jìn)行強(qiáng)度的校核。1.實(shí)驗(yàn)方法和步驟（1）知道零件的作用，再對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。（2）確定毛坯的制造方法、尺寸及形狀。（3）工藝設(shè)計(jì)。選擇定位的基準(zhǔn)、選擇零件表面加工的方法、制定加工的工藝路線，確定加工用到的各種設(shè)備以及輔助工具，并確定每一個(gè)工序的切削用量和基本加工工時(shí)。2.可能遇到的問(wèn)題及解決方法（1）機(jī)械加工精度達(dá)不到要求產(chǎn)品的質(zhì)量直接由機(jī)械設(shè)備的加工精度決定，只有在合理的工藝流程下使用高精度的設(shè)備，才能保證零件的質(zhì)量，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還有許多的因素會(huì)影響到加工的精度。比如機(jī)械設(shè)備發(fā)生磨損會(huì)使加工精度變低，使用的刀具和夾具也會(huì)造成一定的誤差，所以我們要想保證零件的精度達(dá)到要求，就要分析精度的各種影響因素，然后制定相應(yīng)的解決方法。（2）零件的表面質(zhì)量達(dá)不到要求零件的表面質(zhì)量會(huì)對(duì)零件的使用壽命以及性能產(chǎn)生直接的影響。零件表面質(zhì)量的主要影響因素是原材料的性能和切削用量，原材料是選好的，所以主要就是切削用量，要合理的確定切削用量。3.過(guò)去的學(xué)習(xí)、研究基礎(chǔ)之前我們有進(jìn)行過(guò)減速器、變速器的設(shè)計(jì)，對(duì)零件的加工工藝以及夾具的設(shè)計(jì)有了一定的基礎(chǔ)，知道都該查閱哪些資料，以及設(shè)計(jì)的基本原則。機(jī)械零件的設(shè)計(jì)可劃分為四個(gè)階段：計(jì)劃設(shè)計(jì)，這個(gè)時(shí)間段的目標(biāo)是編制設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；方案設(shè)計(jì)，這階段的目的是對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行分析；技術(shù)設(shè)計(jì)，這個(gè)階段的主要任務(wù)是繪制零件圖、裝配圖；試制試驗(yàn)，這個(gè)階段的任務(wù)是制定工藝卡片、性能分析報(bào)告、實(shí)驗(yàn)方案以及制定改善的措施。現(xiàn)有儀器設(shè)備現(xiàn)有的儀器設(shè)備主要有數(shù)控機(jī)床，各種刀具、量具等。4.設(shè)計(jì)環(huán)境及協(xié)作條件公司為我們提供了電腦，讓我們進(jìn)行電腦繪圖。如果我們有什么不懂的，也可以在車間直接問(wèn)師傅，那些師傅都在這行干了好多年，能為我們提供很多的幫助。20第2章 零件分析2.1零件的作用CA6140車床上的法蘭盤是一種盤狀零件，它的應(yīng)用主要還是在臥式車床上。這類車床的主軸箱上固定著變速箱，通過(guò)這個(gè)法蘭盤來(lái)實(shí)現(xiàn)定心的作用。主軸上的中間軸承上的外圓和這個(gè)法蘭盤互相匹配，同時(shí)這個(gè)外圓還和變速箱箱體上的孔相匹配，這樣就能使主軸的各個(gè)軸承孔的中心線重合，這樣就能使齒輪正確的嚙合。這個(gè)法蘭盤的位置在該車床絲杠的尾部，它主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)縱向的進(jìn)給并且把刻度標(biāo)明。在這個(gè)法蘭盤的100的外圓上有刻度線，這是通過(guò)它來(lái)和刻度盤上的刻度相互對(duì)齊，這樣就能直接讀出調(diào)整的數(shù)值；45的外圓上鉆有底部4，頂部6的孔，用它來(lái)實(shí)現(xiàn)精確的定位。法蘭盤中間的20通孔是用來(lái)讓傳遞力矩的軸通過(guò)，它本身只承受了非常小的作用力。 2.2零件的結(jié)構(gòu)這個(gè)法蘭盤是鑄件經(jīng)過(guò)加工而得到的，有四個(gè)螺紋孔，它們是用來(lái)結(jié)合螺釘?shù)?，從而連接，為了使連接可靠還利用了凹槽，對(duì)各個(gè)棱角進(jìn)行了倒角處理讓接觸變得更加容易，進(jìn)行拋光處理、無(wú)光鍍鉻讓零件接觸的地方粗糙度達(dá)到要求、外觀也變得更加精美。2.3零件的工藝性分析這個(gè)法蘭盤一共有兩處待加工表面1）以45外圓為中心的加工表面該組加工的表面有：100-0.34-0.12 ，90，45-0.60的外輪廓，100-0.34-0.12的兩個(gè)端面，還有就是90左端面和它的倒角，以及45-0.60上的過(guò)渡倒角，200+0.045的中心孔和它左端的倒角。2）以20為中心的加工表面這一組加工的表面有：90左右端面和它的兩個(gè)側(cè)面，以及同軸的4和60+0.03的孔，45-0.0170的外部輪廓以及它右邊的倒角，32的槽，200+0.045中心孔右端的倒角，還有45-0.0170的右端面。為了保證重要表面粗糙度達(dá)到要求，并且避免加工時(shí)切削量較大造成工件的變形或者劃傷已經(jīng)加工的表面，所以整個(gè)工藝的過(guò)程應(yīng)該分為粗加工以及精加工。在整個(gè)加工的過(guò)程中，不管是粗加工的階段還是精加工的階段，都要遵循“先面后孔”的原則，在加工時(shí)應(yīng)該先加工一組表面，然后把這組表面作為精基準(zhǔn)加工其它的表面。第3章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式 在進(jìn)行毛坯的選擇的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)考慮到車床在運(yùn)行過(guò)程中有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止以及啟動(dòng)等多種狀態(tài)，零件在實(shí)際工作的過(guò)程中經(jīng)常要承受交變載荷和沖擊性載荷。因?yàn)樵摲ㄌm盤的年產(chǎn)量達(dá)到了中批量的生產(chǎn)水平，并且輪廓的尺寸較小，為了提高生產(chǎn)率以及保證了加工的精度以后，毛坯采用鑄造成型的鑄造方法。為了使零件可靠的工作，確定了毛坯的材料為HT200.零件的外形并不算復(fù)雜，所以毛坯的形狀應(yīng)該盡可能的和零件的形狀接近，在我們把加工余量決定之后才能夠把零件毛坯的尺寸確定下來(lái)。3.2基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。如果我們選擇了比較合理的基準(zhǔn)，那么保證加工的產(chǎn)品的質(zhì)量就能達(dá)到我們的要求，并且我們的生產(chǎn)速度也會(huì)得到加快。不然，加工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，嚴(yán)重的會(huì)造成大量零件報(bào)廢，造成很大的的損失。因此，基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該在保證加工精度的前提下使得定位簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，夾緊盡可能可靠，加工盡可能方便一些，夾具的結(jié)構(gòu)也盡可能簡(jiǎn)單一些。3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇實(shí)際上就是對(duì)第一步加工時(shí)用到的定位基準(zhǔn)進(jìn)行選擇，這樣就方便為之后的各個(gè)工序選擇合適的精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的有兩個(gè)原則：首先是要思考該怎樣合理的分配各個(gè)面的加工余量；然后要思考如何才能達(dá)到加工面與不加工面之間的尺寸和相互位置的要求。這兩點(diǎn)一般是不能同時(shí)做到的，不過(guò)對(duì)于一般回轉(zhuǎn)類的零件而言，選擇外圓作為精基準(zhǔn)就可以了。對(duì)于這個(gè)法蘭盤來(lái)說(shuō)，它的每個(gè)表面都要進(jìn)行加工，所以要想每個(gè)表面都能夠有足夠多的加工余量，這時(shí)粗基準(zhǔn)就要選擇加工余量最小的那一個(gè)面，結(jié)合以上幾點(diǎn)，最后加工的粗基準(zhǔn)選擇為45的端面以及外圓柱面。在裝夾的時(shí)候，使用三爪夾盤夾緊零件，通過(guò)限制該零件全部自由度，從而實(shí)現(xiàn)完全定位的效果。3.2.2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)就是以加工過(guò)的表面進(jìn)行定位的基準(zhǔn)，故以中心孔20為基準(zhǔn)加工表面。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇的時(shí)候主要應(yīng)該考慮工序基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否重合，如果這個(gè)基準(zhǔn)并不重合，這時(shí)我們還應(yīng)該進(jìn)行尺寸的換算。為了使加工的零件的精度達(dá)到要求，并且工件的裝夾足夠穩(wěn)定、可靠，裝夾還盡可能的方便，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該遵循下面這些原則：1）基準(zhǔn)重合原則；2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；3)互為基準(zhǔn)原則；4)自為基準(zhǔn)原則。考慮以上原則和零件的尺寸和加工要求，選用20的中心孔和100的左端面作為精基準(zhǔn)，來(lái)限制零件的自由度，進(jìn)行其他表面的加工。3.3表面加工方法的選擇這個(gè)法蘭盤的待加工表面有外圓輪廓、端面、側(cè)面、內(nèi)控、槽、倒角、圓角等，該零件的材料是HT200.參考機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.46、表1.47、表1.48，其加工方法選擇如下：加工步驟加工表面表面粗糙度公差等級(jí)加工方法1100的外圓面0.8IT7粗車半精車磨削，用車刀加工倒角。2100的左端面0.8IT7粗車半精車精車3100的右端面0.4IT8粗車半精車磨削445的外圓面0.4IT6粗車半精車磨削590外圓0.4IT6粗車半精車磨削，倒角用車刀加工690突臺(tái)右端面1.6IT7粗車半精車精車790突臺(tái)左端面0.4IT8粗車半精車磨削890的距離軸線34mm的平面3.2IT8粗銑精銑990的距離軸線24mm的平面0.4IT7粗銑精銑磨削1032的槽12.5IT11粗車1145的外圓面0.8IT7粗車半精車磨削，用車刀加工倒角1245的右端面12.5IT8粗車1320的內(nèi)孔1.6IT8鉆擴(kuò)鉸，用車刀加工倒角144孔12.5IT11鉆156孔3.2IT10鉆鉸1649的孔12.5IT11鉆3.4制定工藝路線（1）方案一：工序1零件毛坯鑄造成型工序2人工時(shí)效，熱處理工序3粗車100的左端面和這個(gè)外圓面,粗車45的左圓柱面，粗車90外圓面工序4鉆、擴(kuò)20孔至圖樣尺寸工序5粗車45mm端面，粗車45mm外圓，粗車90右端面工序6半精車100mm端面，半精車100mm外圓，半精車45左圓柱面，半精車90外圓，車100，90外圓倒角C1.5，20孔左端倒角C1工序7半精車45端面、45外圓、90右端面，切退刀槽32mm，車45右端倒角C7及20右端倒角C1工序8精車100端面、外圓、45mm左外圓，車過(guò)渡倒角R5工序9粗銑距中心線34mm的平面、距中心線24mm的平面，精銑距中心線34mm的平面、距中心線24mm的平面工序10鉆、擴(kuò)、鉸49mm孔工序11鉆、擴(kuò)6mm孔工序12磨削45mm做外圓面工序13磨削100mm外圓、90mm外圓工序14精磨90mm側(cè)面工序15精車45右外圓，90右側(cè)面工序16鍍鉻工序17檢測(cè)入庫(kù) （2）方案二：工序1零件毛坯鑄造成型。工序2人工時(shí)效。工序3 粗車45的右端面，粗車90的右側(cè)面，粗車右45的外圓柱面，粗車90的外圓柱面。工序4 粗車100的左端面，粗車90的左側(cè)面，粗車100的外圓柱面，粗車左45的外圓柱面，粗車100的右端面。工序5鉆、擴(kuò)、鉸20孔并車孔左端的倒角。工序6半精車100的左右端面、90的左端面，精車100的左端面以及9的左端面。半精車外圓45、90、100、半精車45柱體的過(guò)度倒圓。車100圓柱面上的倒角C1.5。工序7半精車、精車90右端面。車32的槽。倒C645和C145角。工序8精車100的左端面、90的右端面工序9粗銑、精銑90柱體的兩側(cè)面。工序10鉆4孔，鉸6孔。工序11鉆490孔。工序12磨削外圓柱面、100的右端面、90的右端面、90的左端面。工序13磨削100的外圓面，90的外圓面。工序14磨削距離軸線距離為24mm的側(cè)平面。工序15鍍鉻。工序16檢測(cè)入庫(kù)。上面兩種加工工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二是先粗加工毛坯的表面，是按照加工的原則來(lái)加工的，就是先粗加工，再半精加工，最后精加工。在鉆20的中心孔時(shí)確定了基準(zhǔn)，確?？椎男挝还?，不過(guò)加工孔20的順序有一定的影響，同時(shí)因?yàn)榱慵袔讉€(gè)面與20有圓跳動(dòng)的要求，并且在后面的加工會(huì)對(duì)它的精度的產(chǎn)生影響，這樣很難保證它們的位置的準(zhǔn)確性。而第一種工藝路線方案中效率較高，而且位置精度較易保證。工序的安排比較合理，因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)是重合的，這樣就能使零件待加工的表面的質(zhì)量和粗糙度達(dá)到加工要求。3.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定這個(gè)零件的材料是HT200.它的硬度為180-199HBS，零件的毛坯的重量大概是2kg，零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn)，毛坯的制造方法為鑄造。根據(jù)上面的資料，確定各個(gè)面的加工的余量，以及工序尺寸和毛坯尺寸：1）100的外圓表面參考實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)來(lái)確定各個(gè)工序尺寸和加工余量：工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精車外圓0.51000.24100-0.34-0.12半精車外圓1.5100.50.30100.5-0.300粗車外圓41020.6102-0.30+0.30毛坯61061.6106-0.8+0.82）45右外圓表面此外圓表面的公差等級(jí)為IT6級(jí)，參考實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各個(gè)工序尺寸和加工余量：工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精磨外圓0.2450.01745-0.0170精車外圓0.445.20.03945.2-0.0390半精車外圓1.445.60.145.6-0.10粗車外圓3470.347-0.2+0.1毛坯5501.050-0.5+0.53)90的外圓表面參考實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)來(lái)確定各個(gè)工序尺寸和加工余量：工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精車外圓0.5900.690-0.60半精車外圓1.590.50.790.5-0.4+0.3粗車4921.092-0.5+0.5毛坯6962.096-1.0+1.0 4）45的外圓表面參考實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)來(lái)確定各個(gè)工序尺寸和加工余量：工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精車外圓0.6450.645-0.60半精車外圓1.445.60.747-0.4+0.3粗車2471.047-0.5+0.5毛坯4492.049-1.0+1.05）100的左端面參考實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)來(lái)確定各個(gè)工序尺寸和加工余量：工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精車端面02910.691-0.60半精車端面0.891.20.791.2-0.4+0.3粗車2921.092-0.5+0.5毛坯3940.694-0.606）100的右端面和90的左端面參考實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)來(lái)確定各個(gè)工序尺寸和加工余量：工序名稱工序余量精車0.2半精車0.8粗車2毛坯3 7）90的右端面參考實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)來(lái)確定各個(gè)工序尺寸和加工余量：工序名稱工序余量精車0.2半精車0.8粗車2毛坯3 8）90的圓柱面上和20孔中心線距離為34mm的平面參考實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)來(lái)確定各個(gè)工序尺寸和加工余量：工序名稱工序余量半精銑0.7粗銑10.3毛坯11 9）90的圓柱面上和20孔中心線距離為24mm的平面參考實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)來(lái)確定各個(gè)工序尺寸和加工余量：工序名稱工序余量精磨0.06精銑0.15半精銑0.7粗銑20.1毛坯2110）45的右端面a)根據(jù)工藝手冊(cè)表6-28，鑄件的重量大概為2kg，45-0.0170mm面的單邊的加工余量應(yīng)該在2.0到3.0之間，取Z=3.0mm,之后鑄件的公差可以根據(jù)這個(gè)表得出，材質(zhì)系數(shù)為M1，復(fù)雜系數(shù)為S2，所以鑄件偏差為-0.8+0.17；b）精車余量：?jiǎn)芜呌嗔渴?.2mm，根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)中的表3.2-2，精車公差就是零件公差，也就是0.017mm；c）半精車余量：?jiǎn)芜呌嗔渴?.8mm，根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)中的表11-27，這道工序的加工公差是0.1mm；d）粗車的余量：粗車的單邊的公差余量為Z=3.0-0.8-0.2=2mm；粗車公差：我們現(xiàn)在把粗車這一步的加工精度定為IT11級(jí)，因此，我們可以知道本工序的加工公差是0.16mm，但是由于毛坯以及之后的每一個(gè)工步的加工都會(huì)有加工公差，因此我們確定的加工余量實(shí)際上就是理論上的加工余量，加工余量又可以分為最小加工余量和最大加工余量之分。11）孔20參考實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)來(lái)確定各個(gè)工序尺寸和加工余量：工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精銑01200.045200+0.045鉸孔0.219.90.08419.9-0.021+0.063擴(kuò)孔1.719.71.019.70+0.1鉆孔18180.6180+0.6毛坯2003.6確定切削用量及基本工時(shí)把的外圓作為粗基準(zhǔn)，粗車的外圓和它的右端面。1. 加工條件工件材料：HT200,許用應(yīng)力b =0.16GPa 硬度為HBS=190241,毛坯方法為鑄造。加工要求：粗車的外圓，尺寸保證到。機(jī)床：CA40車床。刀具：YT5確定加工時(shí)間：工序：確定加工所用的時(shí)間，因?yàn)橛嗔渴?mm，所以應(yīng)該二次切削，背吃刀度是=4mm 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，進(jìn)給量f=0.4mm/r （表1.4）計(jì)算切削速度，耐用度t=45min=161m/min (2.70m/s)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：=15.72r/s (935r/min)按機(jī)床取=900r/min=15r/s因此實(shí)際的切削速度是v=15r/s 車外圓所用的=15.3s (0.26min)車端面時(shí)工序II根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，確定進(jìn)給量為f=0.36mm/rd取16mm時(shí)v=14m/min 參考z525鉆床的說(shuō)明書(shū)，選擇，故取 鉆、擴(kuò)孔時(shí)= =2.65min鉸孔時(shí) 取 工序III 車削的條件以及參數(shù)和工序I一樣 =工序IV =工序V 刀號(hào)YG6 查手冊(cè) 余量為0.6mm 取f=0.56mm/r n=根據(jù)CA6140 選實(shí)際切削速度工序VI 因?yàn)橐还惨?1mm 所以要分三次粗銑，然后一次精銑 分別為 工序VII 從零件圖中可以知道這個(gè)工序的余量是11mm，因此我們應(yīng)該分為二次粗銑，和一次精銑 工序：首先用鉆頭鉆透孔，之后壙孔到，最后鉸孔到達(dá)精度要求查手冊(cè)，知鉆孔時(shí)，鉆的鉆頭孔： 查手冊(cè)去標(biāo)準(zhǔn)值 鉸孔時(shí)、 取 工序：要鉆4個(gè)孔，首先用的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔 鉆孔時(shí)：、 鉸孔時(shí)：、 由于速度是一樣的所以 查表可知道取 工序：車的外圓面、的外圓面，以及的端面、端面，并且讓它的粗糙度達(dá)到要求。1選擇砂輪： GB46ZR1A6P2切許用量的選 N砂=1500、 V砂=27.5 軸向進(jìn)給量 工件速度 徑向進(jìn)給量 雙行程第4章 鉆6孔夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)用來(lái)加工6H9mm孔的夾具，這個(gè)夾具用在Z3025B型的搖臂鉆床上，刀具的材料選擇高速鋼，在該法蘭盤的外圓表面上加工孔。4.1 設(shè)計(jì)時(shí)注意的問(wèn)題這個(gè)夾具是用來(lái)加工6H9mm的孔，而這個(gè)孔的內(nèi)表面的粗糙度的要求為3.2，在加工前先加工mm孔，且法蘭盤的45h6mm外圓表面和90mm段兩側(cè)平面均已經(jīng)過(guò)半精加工。加工6H9mm孔的整個(gè)過(guò)程包括鉆、擴(kuò)、鉸三步，因此本工序的加工精度容易保證，主要考慮如何定位夾緊以節(jié)省操作時(shí)間提高生產(chǎn)率。4.2 夾具設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖知，6H9mm孔對(duì)90mm段右側(cè)端面有一定的位置度要求，為了減少定位誤差，以90mm段右側(cè)端面為主要定位基準(zhǔn)面，以45h6mm外圓表面和90mm段一側(cè)小平面為輔助定位面，共限制個(gè)自由度，其中與6H9mm孔軸線同方向的自由度被重復(fù)限制，但起到增強(qiáng)定位穩(wěn)定性的作用，因此這一定位方案可行。為了提高加工時(shí)的效率，可以把鉆套設(shè)計(jì)為快換鉆套，并且把鉆模板也設(shè)計(jì)為鉸鏈?zhǔn)降模@樣就可以翻轉(zhuǎn)從而方便裝卸工件。切削力及夾緊力計(jì)算鉆4mm的孔時(shí)，吃刀量量越大，這使得夾緊力和切削力也會(huì)變得越大，所以這時(shí)候我們只需要觀察在鉆4mm的孔的時(shí)候的夾緊力和切削力。這里用到的刀我們選擇為4mm的高速鋼麻花鉆。鉆孔時(shí)的軸向力查 文獻(xiàn)表15-31， 因?yàn)榱慵艿降膴A緊力的方向和切削力的方向是垂直的，這時(shí)候?yàn)榱吮苊饬慵谇邢髁Φ淖饔孟掳l(fā)生移動(dòng)，要讓該零件離開(kāi)基準(zhǔn)面的夾緊力如下： ， 摩擦系數(shù)通過(guò)查4表3-19得，=0.25。 安全系數(shù) ，式中 K基本安全系數(shù)1.5；K加工狀態(tài)系數(shù)1.2；K刀具鈍化系數(shù)1.5，K切削特點(diǎn)系數(shù)1.0；K考慮加緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù)1.3。L=20mm, H=42mm, l=34mm查文獻(xiàn)4中的表3-26，可以知到d=10mm的螺栓的許用加緊力為，由于10mm的鉤型螺栓的長(zhǎng)度比實(shí)際中需要的夾緊長(zhǎng)度要小一些，所以這里為了讓夾緊變得更加方便，我們可以選擇16mm的鉤型螺栓。為了讓支撐變得更可靠，我們可以在這個(gè)夾緊螺母上面鉆一個(gè)16mm的斜孔，這樣這個(gè)夾緊螺母就是一個(gè)可以快速拆裝的定位套，這個(gè)定位套同時(shí)還對(duì)零件起到了輔助支撐的作用，所以我們選擇這個(gè)螺栓加緊是可以滿足零件的加緊要求的。4.3 定位誤差分析 該鉆床夾具的主要定位元件是定位套，這個(gè)定位套是根據(jù)零件的定位方案設(shè)計(jì)的，有了這個(gè)定位套之后，各個(gè)定位面加工后對(duì)6H9mm的孔的軸向位置偏差的影響就會(huì)變的非常小。鉆孔的位置基本上是依靠鉆模套來(lái)引導(dǎo)的，所以孔的位置的加工偏差也基本是根據(jù)鉆套的中心位置的尺寸偏差的大小來(lái)決定的。根據(jù)文獻(xiàn)3的表4-20，普通精度的鉆模板上固定的襯套中心位置尺寸的極限偏差取0.05mm,所以孔的位置的偏差可以保證。4.4 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明 夾具體上的鉆模板采用的鉸鏈形式以及采用的快速鉆套都使加工的效率得到了增加。依照這個(gè)法蘭盤的各個(gè)方面的特點(diǎn)所設(shè)計(jì)出來(lái)的這個(gè)定位套可以限制零件的5個(gè)自由度，同時(shí)還有定位支承板限制了2個(gè)自由度，這樣不僅滿足了我們的定位要求，同時(shí)還可以使定位更加可靠。夾緊裝置采用的是鉤形夾緊螺栓，這樣也更方便我們實(shí)際進(jìn)行操作。第5章 銑100面夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)工序銑100平面的夾具。本夾具將用于組合機(jī)床，對(duì)工件對(duì)銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑刀。5.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用來(lái)距中心線100平面，此平面的形位公差和表面要求均較高，無(wú)特殊要求，且加工此平面時(shí)mm 軸的外端面及20孔的內(nèi)表面都已加工出來(lái)，可用來(lái)作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)可以設(shè)計(jì)選用比較簡(jiǎn)單的夾具。5.2 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，待加工平面對(duì)20的軸線有平行度要求，對(duì)100的底端面有垂直度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為20孔的中心線。本設(shè)計(jì)選用以20孔的內(nèi)表面和的底端面為主要定位基面，另選用100mm的上端面作為輔助定位基準(zhǔn)。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計(jì)選擇采用螺紋夾緊的方式。5.3切削力及夾緊力計(jì)算刀具：鑲齒三面刃銑刀 d=80mm由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P 可查得 銑削扭矩 M切向力 切削功率 Pm=2Mn10(kw)式中：C=558.6x=1 y=0.8 d=80k=0.9f=0.13 n=1450所以當(dāng)銑距中心軸線24mm和34mm面時(shí)有： =19.65(Nm) =491.35(N) Pm=2x19.65x1450x10=178.97(kw) 因?yàn)槭菍?duì)銑加工，故：M=19.65x2=39.3(Nm) F=491.35x2=982.7N Pm=178.97x2=357.94(kw)如上所述，本設(shè)計(jì)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)不公結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長(zhǎng)升角又小，所以螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是手動(dòng)夾緊中用得最多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。根據(jù)夾緊狀態(tài)下螺桿的受力情況和力矩平衡條件 FL= F= 式中 F夾緊力(N) F作用力(N) L作用力臂(mm) d螺桿直徑 螺紋升角 螺紋處摩擦角. 螺桿端部與工件間的摩擦角. 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm)所以有F= =3075.73N顯然 F=3075.73N982.7N=F故本夾具可安全工作。5.4定位誤差分析夾具的主要定位元件為支撐板和定位銷。支撐板尺寸與公差都是選取的標(biāo)準(zhǔn)件，其公差由標(biāo)準(zhǔn)件決定，并且在夾具裝配后的技術(shù)要求統(tǒng)一磨，支撐板的定為表面與夾具體底面平行度誤差不超過(guò)0.02；定位銷選取標(biāo)準(zhǔn)件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的 垂直度誤差不超過(guò)0.02。夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個(gè)自由度,另一端面限制三個(gè)自由度,繞銑刀軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無(wú)須限制。因零件對(duì)形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件，故定位誤差在此可忽略。5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不采用手動(dòng)夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。但由于本夾具是應(yīng)用于組合機(jī)床上，兩銑刀同時(shí)工作的對(duì)銑加工，夾具尺寸不能很大，如果采用機(jī)動(dòng)夾緊，夾具勢(shì)必過(guò)于復(fù)雜和龐大，本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，考慮簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用, 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),操作非常簡(jiǎn)單,先擰松夾緊螺母,稍旋轉(zhuǎn)彎頭壓板，將工件放置在夾具支撐板上，由定位銷定位,再將壓板旋轉(zhuǎn)復(fù)位，擰緊螺母達(dá)到夾緊要求即進(jìn)行銑削加工.本工序采用的是專用的組合機(jī)床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀來(lái)銑側(cè)端面，因而不需要很大的夾緊力，而且可以采用長(zhǎng)柄扳手，只需擰松兩個(gè)夾緊螺母即可，因而工人的勞動(dòng)強(qiáng)度不大。致謝為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼就過(guò)去了。通過(guò)這一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我綜合的運(yùn)用了幾年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)自己在實(shí)際的設(shè)計(jì)中還是有許多的不足之處，并且自己的知識(shí)中還存在著許許多多的問(wèn)題，而且自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)還是比較少，造成設(shè)計(jì)所花的時(shí)間比較多，把理論應(yīng)用到實(shí)踐中的能力還需要加強(qiáng)。首先，我要感謝學(xué)校給了我們這次機(jī)會(huì)，這對(duì)于我們來(lái)說(shuō)很難得，我真正的體會(huì)到理論與實(shí)際結(jié)合是多么的有意義，這為我以后的設(shè)計(jì)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在這一次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我學(xué)習(xí)到書(shū)本中一些我們平時(shí)并不會(huì)怎么關(guān)注的知識(shí)，雖然以前我們沒(méi)怎么看，但是它對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)實(shí)在是很重要。我非常感謝我的指導(dǎo)教師趙秋芳老師。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的這一個(gè)學(xué)期，老師總是主動(dòng)讓我們?nèi)フ宜?，向她匯報(bào)我們的進(jìn)展情況，還問(wèn)我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了什么問(wèn)題，并且耐心的幫助我們一一解答。老師都會(huì)在百忙之中給我們足夠的時(shí)間去問(wèn)問(wèn)題，有時(shí)還會(huì)和我坐下來(lái)一起討論設(shè)計(jì)的方案。當(dāng)我的提出的方案并不能應(yīng)用到實(shí)際中的時(shí)候老師不僅會(huì)細(xì)心講解還會(huì)給我更好的意見(jiàn)。整個(gè)過(guò)程，老師傾注了大量的心血。在老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，我的這份畢業(yè)設(shè)計(jì)才能夠順利的進(jìn)行，這篇論文才能夠順利的完成。老師在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)我嚴(yán)格比較要求，并且在我們的思想行為上也給進(jìn)行了教育和指導(dǎo)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然我完成的不是很成熟，但是通過(guò)老師的幫助和自己的努力去完成畢業(yè)設(shè)計(jì)真的是一件很開(kāi)心的事，因?yàn)檫@是我自己先思考，再進(jìn)行設(shè)計(jì)以及查詢各種有關(guān)資料所取得的成果。為期一個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)快要結(jié)束了，我覺(jué)得自己學(xué)到了好多東西，感覺(jué)這些東西對(duì)于我以后的工作也會(huì)有不小的幫助。更加知道我們將來(lái)能做什么，會(huì)做什么，該做什么。讓我們對(duì)行業(yè)有了了解，讓我們對(duì)自己的未來(lái)有了規(guī)劃。感謝老師的細(xì)心指導(dǎo)！參考文獻(xiàn)1Alex 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日注：綜合評(píng)定成績(jī)=成績(jī)1*0.3+成績(jī)2*0.3+成績(jī)3*0.4