電機法蘭J機械加工工藝規(guī)程及夾具設計【鏜φ55.5φ60孔】

電機法蘭J機械加工工藝規(guī)程及夾具設計【鏜φ55.5φ60孔】,鏜φ55.5,φ60孔,電機,機電,法蘭,機械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設計,60 江蘇工程職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）任務書 2014年 10月09 日 學 生 姓 名 專業(yè) 機械制造與設計 班級 12機械2 聯(lián)系方式 指 導 教 師 職稱 副教授，高工 工作 單位 江蘇工程職業(yè)技術學院 聯(lián)系方式： 電話及E-mail 設計（論文）題目： 電機法蘭工藝與夾具設計 任務、目的與要求： 繪制電機法蘭的CAD圖紙及立體圖；確定電機法蘭的加工工藝路線；根據(jù)電機法蘭的加工工藝路線，填寫機械加工工藝卡片和機械加工工序卡片。根據(jù)機械加工工藝卡片和機械加工工序卡片，編寫數(shù)控加工程序；制作電機法蘭的機械設計說明書。 要求所繪圖紙要符合國家通用標準，圖紙內容清晰明了。工藝路線及選材既要符合理論，又要聯(lián)系實際，設計的路線計算數(shù)值要準確。機械加工工藝卡片和機械加工工序卡片，內容完整、清晰。數(shù)控加工程序設計要符合加工實際，沒有邏輯錯誤。論文寫作要條理清晰、層次分明、內容完整、布局合理。 參考資料： [1] 艾興. 切削用量簡明手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2006 [2] 蘭建設. 機械制造工藝與夾具. 北京：機械工業(yè)出版社，2002 [3] 曲彩云. 機械加工切削數(shù)據(jù)手冊第三版第一卷. 北京：機械工業(yè)出版社，1989 [4] 熊萬武. 機械制造工藝標準應用手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1997 [5] 李益民. 機械設計與制造工藝簡明手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1993 [6] 上海金屬切削協(xié)會. 金屬切削手冊. 上海：科學技術出版社，2009 [7] 王平嶂. 機械制造工藝與刀具. 北京：清華大學出版社，1998 [8] 吳宗澤. 機械設計師手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2002 進度安排： 自2014年9月28 日起至2014年11 月22 日止，共計8周。具體安排如下： 1、調研、搜集資料，論文提綱或設計方案確定 2014年9月28 日— 2014年10月7日 2、完成論文初稿或初步設計，通過第二次檢查 2014年10月7日—2014年10月13日 3、修改并完善畢業(yè)設計（論文），通過第三次檢查，定稿、裝訂2014年11月20日 4、通過畢業(yè)設計（論文）審核，準備答辯 2015年5 月 20日 5、其他 教研室審核 教學系審核 江蘇工程職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）過程檢查情況記錄表 學生姓名：嚴浩 學號12026218系：機電工程學院 班級：12機械2 題目：電機法蘭工藝與夾具設計 指導老師： 肖慧 檢查指導順序 檢查指導內容 檢查指導意見 指導教師 簽 名 檢查指導 日 期 第一次 （開題檢查） 檢查學生的設計開題方案或論文提綱，并對是否同意開題提出意見 第二次 （初稿檢查） 審閱學生論文初稿或初步設計，提出修改意見 第三次 （論文設計 完善） 審閱學生完成的設計（論文）對二稿提出修改、完善意見 第四次 （正稿核定） 審核學生的設計（論文）正稿，提出定稿意見 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 10 下料 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 壓力機 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鍛造毛坯145#X145#X30mm 壓力機 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 20 銑 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X5032 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 14.74 7.37 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑上下平面，表面見光即可。 游標卡尺，面銑刀 900 20 1.0 4.1 1 5.6 1.77 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 30 銑 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X5032 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 13.2 13.2 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 精銑上下表面至尺寸140X140mm. 游標卡尺，面銑刀 360 8.88 5 2.0 2 0.5 1.7 3 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 40 銑 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X5032 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.3 0.3 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑左右平面，表面見光即可。 游標卡尺，面銑刀 300 20 0.5 10 1 0.2 0.1 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 50 銑 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X5032 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.3 0.3 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑四周4-C5倒角。 游標卡尺，面銑刀 300 20 0.5 10 1 0.2 0.1 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 60 銑 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X5032 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.3 0.3 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑凸臺。 游標卡尺，面銑刀 300 20 0.5 10 1 0.2 0.1 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 70 銑 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X5032 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.3 0.3 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 精銑凸臺到位。 游標卡尺，面銑刀 300 20 0.5 10 1 0.2 0.1 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 80 鏜 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鏜床 T716A 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.3 0.3 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗鏜孔 游標卡尺，鏜刀YG3X 300 20 0.5 10 1 0.2 0.1 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 90 鏜 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鏜床 T716A 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.3 0.3 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 精鏜孔至尺寸。 游標卡尺，鏜刀YG3X 300 20 0.5 10 1 0.2 0.1 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 100 鉆 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z3050 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.3 0.3 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆攻頂部端面2-M5孔。 游標卡尺，∮4.2鉆頭，M5絲攻 300 20 0.5 10 1 0.2 0.1 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 110 鉆 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z3050 夾具編號 夾具名稱 切削液 鉆孔夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.3 0.3 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆攻上平面8-M8孔。 游標卡尺，∮6.8鉆頭，M8絲攻 300 20 0.5 10 1 0.2 0.1 江蘇工程職業(yè)技術學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 電機法蘭 零件名稱 電機法蘭 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 120 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.3 0.3 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉗工去工件毛刺，飛邊 角磨機 江蘇工程職業(yè)技術學院 電機法蘭加工工藝及夾具設計 畢 業(yè) 設 計（論 文） 設計題目： 電機法蘭加工工藝及夾具設計 專 業(yè)： 機械設計與制造 班 級： 學 號： 姓 名： 指導老師： 起訖日期 2014年10月1日～2015 年5月15 日 1 摘 要 本畢業(yè)論文主要講的是電機法蘭零件加工工藝的分析，設計鏜孔夾具的設計過程。首先進行零件的分析，利用CAD、繪出零件圖，分析結構特點，接著確定零件主要加工要求然后進行工藝規(guī)程及夾具設計，確定毛坯利用CAD畫毛坯圖，確定定位基準，制定工藝路線，計算切削余量，最后再做夾具設計。在設計的時候應該選擇定位基準和夾緊方案，選用合適的定位元件和夾緊裝置，接著進行定位誤差的分析、計算切削力及夾緊力，判斷夾具設計的合理性。 關鍵詞：電機法蘭，定位，工藝過程，夾具 I 目 錄 摘 要 I 1、緒 論 1 1.1 機械加工工藝概述 1 1.2機械加工工藝流程 1 1.3夾具概述 1 1.4機床夾具的功能 1 1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 1 1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 2 1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 3 2、零件的分析 4 2.1零件的作用 5 2.2零件的工藝分析 6 3、確定毛坯、畫毛坯圖—零件合圖 7 3.1確定毛坯的制造形式及材料 8 3.2確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 9 4、工藝規(guī)程設計 10 4.1定位基準的選擇 11 4.2制定工藝路線 12 4.3選擇加工設備及刀、夾、量具 13 4.4 確定切削用量及基本工時 14 5、鏜孔夾具的設計 15 5.1定位基準的選擇 16 5.2定位誤差的分析 17 5.3切削力及夾緊力的計算 18 5.4鏜套與襯套的設計 19 5.5夾緊元件及動力裝置確定 20 5.6夾具設計及操作的簡要說明 21 II 小 結 22 致 謝 23 參考文獻 24 III 1 緒 論 電機法蘭加工工藝及夾具設計是我在學完推機械設計與制造的專業(yè)課，進行的一次實習的機會。這次的畢業(yè)論文設計我運用了許多的機械設計與制造的專業(yè)課知識。推理技術進行夾具方案設計，提高夾具設計的設計質量提高我們的識圖，制圖，運算與編寫技術文件等基本技能，為以后擁有一個沒好的未來打下良好的基礎。在做這次畢業(yè)論文的時候能力有限，缺乏經(jīng)驗在這當中還有許多不足的地方，希望老師點評指導。 1.1 機械加工工藝 用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程。 1.2機械加工工藝流程 用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。先分析圖紙，根據(jù)圖紙制定加工工藝流程。一般工藝流程包括選材、下料、調直、劃線、粗加工、半精加工、熱處理、精加工為成品。根據(jù)零件的結構和圖紙要求，可能還有裝夾定位、裝配組合、防腐、包裝等。工藝規(guī)程的步驟：生產(chǎn)的類型，對零件的工藝分析，毛坯的選擇，確定工藝路線，零件的余量，加工零件是用的工具，填寫數(shù)據(jù)。在做工藝規(guī)程時要調整前面所做的內容，這樣才能夠提高效益。如果發(fā)生了意外要及時的進行改善確保能夠順利的完成。 1.3夾具概述 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 1.4機床夾具的功能 主要的功能是工件的定位及夾緊。 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 2 1 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學技術的發(fā)展社會生產(chǎn)力的提高，它從輔助的工具發(fā)展到工藝齊全的工具。 1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 減少生產(chǎn)周期，降低成本；能夠裝夾有特性的工件；能夠加工精度高的工件；提高生產(chǎn)率；提高標準化程度。 1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 主要是四個方面：一精密化、二高效化、三柔性化、四標準化。 2 2 零件的分析 2.1 零件的作用： 題目所給的零件是電機法蘭。法蘭，是flange的中文翻譯。電機上的法蘭主要有2類，一個是“大法蘭”，一般指電機的端蓋，是用來支撐電機的轉子、安放軸承、有時也起對電機密封〔保護〕的作用。另一個是“小法蘭”，一般是指軸承蓋，用來固定和防護軸承的，而本課題的任務就是”電機法蘭加工工藝及夾具設計“。 2.2 零件的工藝分析： （1）以φ55.5軸承位端面為主要加工的表面。 這一組加工表面包括： 電機法蘭的四個側面的銑削加工，四個倒角的加工以及 8-M8螺紋孔的加工，其中 四個側面的表面粗糙度要求為，8-M8螺紋孔的表面粗糙度要求為。 （2）以外圓的加工面為主要加工表面。 這一組加工表面包括： 、孔的鏜削加工，。以及外圓的銑削加工。 以下是該電機法蘭的零件圖。 圖2.1 電機法蘭零件圖 3 確定毛坯、畫毛坯圖—零件合圖 4 3.1 確定毛坯的制造形式及材料： “電機法蘭”零件材料采用45鋼制造。法蘭材料為45鋼，需表面電鍍處理，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用壓力機下料。 3.2 確定加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸： 3.2.1 頂面和底面的加工余量 通過分析電機法蘭的各個工序，我們可以得知，加工上、下平面的時是需要經(jīng)過粗銑、半精銑得到的，所以各個工序的加工余量具體分配如下： 根據(jù)標準，當材料為鍛件，且為45#鋼時，粗銑的加工余量為2.1-3.5mm,根據(jù)實際情況，在這里，我們取2.5mm.其厚度偏差我們取-0.28mm。 同樣地，根據(jù)標準，當材料為鍛件，且為45#鋼時，精銑的加工余量為0.8-1.0mm,根據(jù)實際情況，在這里，我們去1mm.其厚度偏差我們取-0.28mm。 所以通過計算可知：毛坯尺寸為：140+2.5+2.5=145mm。 經(jīng)查表文獻1可得，由于工件為45#鋼，根據(jù)標準，鍛件的選用尺寸公差為6級，于是就有電機法蘭毛坯的尺寸公差為1.5mm。 根據(jù)以上分析可知：電機法蘭毛坯件的理論尺寸經(jīng)計算得：130+2.5+2.55=135mm 電機法蘭毛坯件的理論最小尺寸經(jīng)計算得：135-0.8=134.2mm 電機法蘭毛坯件的理論最大尺寸經(jīng)計算得：135+0.8=135.8mm 電機法蘭毛坯件的理論經(jīng)過粗銑后的最大尺寸經(jīng)計算得：135.8-1-1=133.8mm 電機法蘭毛坯件的理論經(jīng)過粗銑后的最小尺寸經(jīng)計算得：134.2-1-1=132.2mm 電機法蘭經(jīng)過半精銑后，尺寸與圖示相符。 3.2.2 孔的加工余量 粗鏜：見文獻1表7-13，其余量值為：2.0mm 精鏜：見文獻1表7-13，其余量值為：0.3mm 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ55.5-2-1-0.3=φ52.5mm； 根據(jù)文獻1表2-5，電機法蘭的尺寸公差等級為7級，由于工件為45#鋼，根據(jù)標準，鍛件的選用尺寸公差為6級，于是就有大法蘭座毛坯的尺寸公差為1.1mm。 電機法蘭毛坯件的名義尺寸為φ55.5-2-1-0.3=φ52.5； 電機法蘭毛坯件的最大尺寸為φ52.5+0.55=φ53.5； 電機法蘭毛坯件的最小尺寸為φ52.5-0.55=φ51.5； 粗鏜加工零件的工序尺寸為φ57.5； 精鏜加工零件后與零件圖尺寸相同，即：； 3.2.3 φ60孔的加工余量 根據(jù)工序要求，φ60孔的加工分為粗鏜、半精鏜兩個工序完成，各工序余量如下： 粗鏜：見文獻1表7-13，其余量值為2.0mm； 半精鏜：見文獻1表7-13，其余量值為1.3mm； 毛坯的基本尺寸分別為： 電機法蘭的毛坯基本尺寸為φ60-2-1.3=φ56.7mm； 根據(jù)文獻1表2-5，由于工件為45#鋼，根據(jù)標準，鍛件的選用尺寸公差為6級，于是就有大法蘭座毛坯的尺寸公差為1.1mm。 電機法蘭毛坯的名義尺寸為φ60-2-1.3-0.3=φ56.4mm； 電機法蘭毛坯的最大尺寸為φ56.4mm+0.55=φ56.95mm； 電機法蘭毛坯的最小尺寸為φ56.4mm-0.55=φ55.85mm； 粗鏜加工零件的工序尺寸為φ58mm； 半精鏜加工零件的工序尺寸為φ60mm； 3.2.4 凸臺的加工余量 根據(jù)工序要求，凸臺的加工分為粗銑、精銑兩個工序完成，各工序余量如下： 粗銑：見文獻1表7-13，其余量值為3.0mm； 精銑：見文獻1表7-13，其余量值為1.5mm； 毛坯的基本尺寸分別為： 電機法蘭的毛坯基本尺寸為φ72-3-1.5=φ67.5mm； 根據(jù)文獻1表2-5，由于工件為45#鋼，根據(jù)標準，鍛件的選用尺寸公差為6級，于是就有大法蘭座毛坯的尺寸公差為1.1mm。 電機法蘭毛坯的名義尺寸為φ72+3+1.5+0.3=φ76.8mm； 電機法蘭毛坯的最大尺寸為φ76.8mm+0.55=φ77.35mm； 電機法蘭毛坯的最小尺寸為φ76.8mm-0.55=φ76.25mm； 粗鏜加工零件的工序尺寸為φ75mm； 精銑加工零件的工序尺寸為φ73.5mm； 4 工藝規(guī)程設計 4.1 定位基準的選擇： 4.1.1 粗基準的選擇： 選擇粗基準時應滿足兩個要求： 1、保證加工零件各支承孔的加工余量的均勻； 2、保證電機法蘭內壁有一定的間隙。 為了滿足上面的倆個要求，選擇電機法蘭的主要面作為定位基準。首先得把電機法蘭的兩個端面作為粗基準來限制工件的四個自由度，接著把另一個面作為定位基準來限制第五個自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達到了加工各個工序的目的。 4.1.2 精基準的選擇： 精基準的選擇應該要保證電機法蘭零件在整個加工過程中基本能夠用統(tǒng)一的基準定位來確定。 雖然前后端面是電機法蘭箱體的裝配基準，但因為前后端面和電機法蘭箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊等方面有一定的困難，所以不予采用。 4.2 制定工藝路線 對于大批量生產(chǎn)的零件，首先是加工統(tǒng)一的基準。因此，加工統(tǒng)一的基準也就是電機法蘭加工的第一個工序。 具體的是先以底面作為定位基準來加工頂面，以及四個側面。第二個工序是銑削加工電機法蘭零件的四個倒角C5。 安排的工序應當遵循先面后孔的原則。 按以上敘述原則應先加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面垂直。 所以，實際采用的工藝方案是先加工支承孔系，然后以支承孔來加工端面，這樣容易保證圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差符合要求。 零件加工的工序完成后，把工件清洗干凈。清洗干凈后用壓縮空氣吹干凈。要能夠保證零件內部的雜質、鐵屑、砂粒等殘留量小于或等于。 根據(jù)上面的分析過程，初步擬定電機法蘭加工工藝的路線如下； 方案一： 毛坯壓力機下料, 對毛坯進行正火處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位, 工序2：粗銑加工、半精銑加工四個倒角C5; 工序3：粗銑加工、精銑加工四個側面。 工序4：粗鏜孔mm。 工序5：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位。 工序6：粗鏜孔mm。 工序7：半精鏜加工孔，深度至圖紙尺寸14mm。 工序8：銑削圓凸臺。 工序9：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。 工序10：清洗加工零件， 工序11：檢查零件， 工序12：入庫， 方案二： 毛坯壓力機下料, 對毛坯進行正火處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位, 工序2 粗銑加工、精銑加工四個側面。 工序3：粗銑加工、精銑加工上下平面; 工序4：粗銑加工、半精銑加工、精銑加工四個倒角C5; 工序5：銑削圓凸臺。 工序6：粗鏜孔mm 工序7：半精鏜加工孔，深度至圖紙尺寸14mm。 工序8：粗鏜孔mm。 工序9：精鏜孔，深度至圖紙尺寸10mm。 工序10：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。 工序11：清洗加工零件， 工序12：檢查零件， 工序13：入庫， 方案三： 毛坯壓力機下料, 對毛坯進行正火處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位, 工序2：粗銑和半精銑四個倒角C5; 工序3：粗銑和精銑四個側面。 工序4：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。 工序5：粗鏜孔mm 工序6：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位, 工序7：粗鏜孔mm 工序8：半精鏜孔，保證深度尺寸14mm到位, 工序9：銑削圓凸臺。 工序10：清洗加工零件， 工序11：檢查零件， 工序12：入庫， 方案四： 毛坯壓力機下料, 對毛坯進行正火處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位, 工序2：粗銑和半精銑四個倒角C5; 工序3：粗銑和精銑四個側面。 工序4：銑削圓凸臺。 工序5：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。 工序6：粗鏜孔mm 工序7：半精鏜孔，保證深度尺寸14mm到位, 工序8：粗鏜孔mm 工序9：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位, 工序10：清洗加工零件， 工序11：檢查零件， 工序12：入庫， 有上述幾種零件加工工藝路線方案分析確定，首先分別經(jīng)粗、精銑加工上頂面即140X140MM面,接著繼續(xù)以頂面，底面為定位基準，粗銑加工、精銑加工零件四邊側面和倒角，保證至圖紙尺寸140X140mm。接著銑削圓凸臺到位，鏜mm、到位，最后以四個側面及底面作為定位基準鉆、攻8-M8螺紋孔。 其中，方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過程中會對零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失，方案三，能加工出我們所需要的零件，但加工時對零件的裝夾和拆卸比較麻煩，時間還又比較長，生產(chǎn)率下降；因此，選用方案一。 4.3 選擇加工設備刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，因此加工設備以通用機床（數(shù)控銑床）為主，輔以少量專用機床（搖臂鉆床）。其生產(chǎn)方式以通用機床（數(shù)控銑床）和專用機床（搖臂鉆床）為主，專用機床為輔助生產(chǎn)線。 考慮到加工零件的定位夾緊和夾具結構設計等問題，采用數(shù)控銑床。選擇加工零件的刀具直徑D為φ400mm的C類可轉位面銑刀、專用夾具和游標卡尺。 臥式鏜床選用T613式鏜床，及鏜刀YG3X。 4.4 確定切削用量及基本工時 工序3：粗、精銑上平面 機床：數(shù)控銑床 本工序為粗銑上下平面，半精銑上下平面的工序，所選刀具為硬質合金端銑刀。銑刀直徑d=80mm,寬度L=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)文獻12表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工材料為45#，=145MPa，硬度為160—180HBS，鍛件，有外皮。故選擇=8°，=+5°。 已知銑削寬度=13mm，銑削深度mm。機床為數(shù)控立式銑床，工件裝在虎口鉗中。 （Ⅰ）確定每齒進給量 根據(jù)文獻12表3.5，當使用YG6，銑床功率為7.5Kw（文獻12表3.30） ，采用對稱銑，故取 （Ⅱ）選擇銑刀磨鈍標準以及刀具壽命 根據(jù)文獻12表3.7和表3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，由于銑刀的直徑d=80mm，故銑刀的壽命T=180min。 （Ⅲ）確定銑削速度和每分鐘進給量 根據(jù)文獻12表3.27中公式計算： 公式中 =245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=80,=50,=2.3,=1.0。 =91.16m/min = =326.90r/min 根據(jù)文獻12表3.30，數(shù)控銑床主軸轉速表，選擇n=300r/min，縱向進給量=235mm/min。 實際切削速度和每齒進給量分別為 = =75.36m/min = =0.08mm/z (Ⅳ)檢驗機床功率 根據(jù)文獻12表3.24，當，，，z=10,，近似。 根據(jù)數(shù)控銑床說明書機床主軸允許的功率為，， 故，因此選擇切削用量采用，即 ，，n=300r/min，m/min，。 2）基本工時計算 公式中，l=140mm，根據(jù)文獻12表3.26，對稱安裝銑刀入切量及超切量，則L=152mm。 精銑 本工序為精銑上下平面的工序，所選刀具為硬質合金端銑刀。銑刀直徑d=100mm,寬度L=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)文獻12表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工材料為45#，=145MPa，硬度為160—180HBS，鍛件，有外皮。故選擇=8°，=+5°。 已知銑削寬度=13mm，銑削深度mm。機床為數(shù)控立式銑床，工件裝在虎口鉗中。 （Ⅰ）確定每齒進給量 根據(jù)文獻12表3.5，當使用YG6，銑床功率為7.5Kw（文獻12表3.30） ，采用對稱銑，故取 （Ⅱ）選擇銑刀磨鈍標準以及刀具壽命 根據(jù)文獻12表3.7和表3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，由于銑刀的直徑d=80mm，故銑刀的壽命T=180min。 （Ⅲ）確定銑削速度和每分鐘進給量 根據(jù)文獻12表3.27中公式計算： 公式中 =245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=80,=50,=2.3,=1.0。 =91.16m/min = =326.90r/min 根據(jù)文獻12表3.30，數(shù)控銑床主軸轉速表，選擇n=300r/min，縱向進給量=235mm/min。 實際切削速度和每齒進給量分別為 = =75.36m/min = =0.08mm/z (Ⅳ)檢驗機床功率 根據(jù)文獻12表3.24，當，，，z=10,，近似。 根據(jù)數(shù)控立式銑床說明書機床主軸允許的功率為，， 故，因此選擇切削用量采用，即 ，，n=300r/min，m/min，。 2）基本工時計算 公式中，l=70mm，根據(jù)文獻12表3.26，對稱安裝銑刀入切量及超切量，則L=82mm。 工序4粗銑、精銑凸臺 本工序為粗銑、精銑凸臺的工序,我們選擇機床：數(shù)控銑床 XK7132，功率P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)選擇進給量 經(jīng)查表可知 0.3 3)選擇速度 經(jīng)查表可知： 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 5)計算銑削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠 工序5：粗鏜,φ55.5、精鏜孔，保證尺寸精度到位。 機床：T613臥式鏜床 刀具：硬質合金鋼刀具YG3X (1)粗、精鏜孔 粗鏜孔 通過查表可知，鏜孔深度為； 查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。所以我們可以知道，鏜刀的進給量； 切削速度：通過查找相關設計手冊和規(guī)范，可知： 由表可知，機床主軸轉速的計算公式為：，有 于是就有機床的切削速度： = 計算每分鐘進給量： 切削的長度l的計算： 計算刀具的切入長度： 計算刀具的切出長度： 有 計算行程次數(shù)： 計算機動時間： 精鏜 孔 通過查表可知，鏜孔深度為； 查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。于是就有：鏜刀的進給量； 切削速度：通過查找相關手冊可知 由表可知，機床主軸轉速的計算公式為：，有 于是就有機床的切削速度： = 計算每分鐘進給量： 切削的長度l的計算： 計算刀具的切入長度： 計算刀具的切出長度： 有 計算行程次數(shù)： 計算機動時間： 5 鏜孔夾具的設計 在本畢業(yè)論文里夾具主要用來粗鏜加工、精鏜加工，的孔。這些孔表面粗糙度要求分別為RaRa。并作為左右端面垂直度的基準，其質量直接影響左右端面的精度。在加工工序時應該考慮如何保證零件加工尺寸精度要求及表面粗糙度要求，還有就是要提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 5.1 定位基準的選擇 從加工零件的圖紙上可知兩側和分別在同一軸線上，由于在鏜孔之前上平面已經(jīng)進行了銑削加工，所以選擇上下兩個側面作為定位基準面，并且以已經(jīng)銑削加工出的外圓作為定位基準來對工件進行定位，限制加工工件的自由度，這樣加工工件就被限制了自由度，從而達到了定位的目的。 5.2 定位誤差分析 工件的工序基準為四邊四個側面定位，通過對沿著中心軸線鏜削加工的內孔進行鏜削加工，此時可求出孔心在接觸點與壓板中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ； 本夾具采用大法蘭座的外圓為定位基準，利用兩個光面壓板對稱壓著大法蘭座零件來進行大法蘭座多個自由度的限制，并且限位狀態(tài)良好，能夠滿足工序要求，這樣就很好地對工件進行了定位，從而很方便地對大法蘭座零件進行鏜削加工。 由相關機械加工手冊可知： 1 、分析定位誤差：在的前提下；夾具體距離定位孔距離為，高度為；有： 2 、分析夾緊誤差 ，由以上公式，我們知道： 于是就是接觸誤差的位移值為： ⑶、根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知：通常不超過 ⑷、相對誤差的分析：有 分析誤差的總數(shù)累加之和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5.3 切削力及夾緊力的計算 由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標準。 在這里我們采用硬質合金鏜刀。其具體參數(shù)為： 由相關手冊和規(guī)范可得： 計算圓周切削分力： 式（3.1） 式中 通過查找相關圖表： 可得 因此有： 有： 同樣地，計算徑向切削分力的公式位 ： 其中： 有： 計算軸向切削分力的公式為： 其中： 即： 因此有： 通過以下公式來計算安全系數(shù)： 式中： 因此，有： 5.4 鏜套與襯套的設計 根據(jù)工藝要求此鏜孔夾具為鏜斜孔的φ55.5和φ60孔，所以本次采用的鏜套為60×45，鏜套用襯套選用75×45。 選用鏜套如圖所示: 圖5.1 鏜套 其結構參數(shù)如下表： 表5.1 基本結構參數(shù) d H D 公稱尺寸 允差 60 45 75 -0.012 -0.027 90 85 18 2．5 40 40 3 襯套選用鏜套用襯套其結構如圖所示： 圖5.2 襯套 其機構參數(shù)如下表： 表5.2 鏜套用襯套結構參數(shù) d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 75 +0.022 0 45 85 +0.039 +0.020 3 1 5.5 夾緊元件及動力裝置的確定 根據(jù)設計要求保證夾具一定的先進性且夾緊力并不是很大，所以采取螺旋夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后，通過推動移動壓板將工件夾緊。 整個壓緊裝置大致圖如下： 圖5.3 電機法蘭鏜孔夾具夾緊裝置 5.6 夾具設計及操作的簡要說明 鏜孔的夾具，裝卸工件時，通過定位軸將工件的工藝孔放入兩個定位銷中，保證工件的定位，然后將移動壓板轉移到工件上方，通過壓板，將工件夾緊，然后鏜桿引導可以對工件進行加工，加工完成后仍然通過將工件取走。 圖5.4 鏜孔夾具裝配圖 小 結 通過這次畢業(yè)論文，使我充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也是從其中得到新的啟發(fā)和感受。 在這次畢業(yè)論文設計過程中，我主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關的信息。在電機法蘭的加工工藝及工裝設計的時候，不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師和同學的指導和幫助，才能夠在這次畢業(yè)論文設計中少走了一些彎路，順利的完成了這電機法蘭體的工藝分析與加工設計。 致 謝 在這次畢業(yè)論文中，首先設計感謝老師和同學的幫助，我才能順利地完成畢業(yè)論文設計。 在畢業(yè)論文設計過程中，我遇到很多不明白的地方，老師指導我去查找相關的資料，并且講解其中各種方案的優(yōu)劣使得我選用更好的。在查資料或繪圖時，會遇到不清楚的地方，老師和同學都能夠及時的幫助我，從而確保我這次畢業(yè)論文做好。 最后，我向幫助我的老師和同學說一聲謝謝。這雖然是我第一次做畢業(yè)論文設計，但是還是使我收獲到好多的東西，讓我更加了解機械設計的流程和應注意的事項，使我終身受益。最后，我忠心的向幫助我的老師和同學說一聲謝謝。 參考文獻 [1] 王紹?。畽C械制造工藝設計手冊．哈爾濱工業(yè)大學出版社，1995：35~50 [2] 龔定安，蔡建國．機床夾具設計原理．陜西科技大學出版社，1981：84~90 [3] 黃克孚，王光逵．機械制造工程學．機械工業(yè)出版社，1992：25~36 [4] 邱宣懷,機械設計．高等教育出版社，2002：33~65 [5] 李哲．夾具設計手冊．機械工業(yè)出版社，1993：40~55 [6] 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