法兰盘钻孔夹具设计说明书.docx

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1、法兰盘钻孔夹具设计目录第1章绪论3第2章 零件的结构工艺性分析52.1 零件的作用82.2 零件的工艺性分析8第3章工艺规程设计103.1确定毛坯的制造形式102.3 基准的选择102.3.1 粗基准的选择102.3.2 精基准的选择112.4 工艺路线的拟定112.4.1 选择加工方法112.4.2 划分加工阶段122.4.3 安排加工顺序122.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定142.6 确定切削用量及基本工时18第4章夹具设计与分析244.1 问题的提出244.2 夹具设计244.2.1 夹具结构和类型的选取244.2.2 夹具定位元件的选择254.2.3 钻套的设计264.2

2、.4 钻模板设计274.2.5 夹具体（底座）的设计284.2.6 其他装置284.2.7 夹紧装置的设计计算29_4.2.8切削力计算314.2.9 机床夹具精度校核324.2.10 绘制夹具总图354.2.11 拆分夹具零件图错误!未定义书签。第5章全文总结35参考文献36致谢37第1章绪论法兰盘类零件是在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西，此类零件在机械行业拥有非常重要的地位，其加工质量和精度直接影响一台机器的运作。因此，进行法兰盘类零件加工工艺的研究，对于整个机械行业而言，有着举足轻重的地位。在提高工件加工质量的基础上同时提高生产效率是大部分机械零件工艺设计的

3、准则，法兰盘类零件也是如此。一个合格的零件工艺规程，应该首先要求保证零件设计的尺寸和精度，其次要尽量合理地运用现有的工作条件，尽量减少辅助时间，提高生产效率。夹具的设计需要注意其精度对被加工工件精度的影响，务必确保使用夹具能够保证设计精度。本设计均以上述各原则为基准进行。由于专业知识有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师、同学给予指出。第2章零件的结构工艺性分析1.1 零件的作用CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明

4、刻度，实现纵向进给。2. 2零件的工艺性分析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420；35 nlm的孔为中心，包括：（1）100二屋mm的外圆柱面及左右端面，尺寸为6 45?ooi7i的圆柱面，690田田的外圆柱面、左右端面及上面的4个。9nlm的透孔，4）45%6mm的外圆柱面及.上面的6 6mm 6 4mm的孔,和24mm的两个平面。6 90i端面上距离中心线分别为34mm图2-2 CA6140车床法兰盘零件图零件各表面之间位置精度要求主要是：(1)4)100mm左端面与020mm孔中心轴的跳动度为0.03 ； (2) 4)90mm右端面与620mm孔中心轴线的跳动度为

5、0.03 ； (3)。45兀17mm的外圆与620mm孔中心轴线的圆跳动公差为0.03 。经过以上对加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，以此保证它们的位置精度。第3章 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,由于该零件主要承受静压力，因此选用铸件。并且生产批量给定为中批生产，零件轮廓尺寸不大，毛坯结构比较简单，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，故采用金属模铸造，内孔不铸出，单件浇注。金属模浇铸有生产率高，单边余量小，结构细密等优点。这从提高生产率，保证加工精度方面考虑也是应该的。3. 2基准的选择基准选择

6、是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。因此，定位基面的选择应该在保证加工精度的前提下使定位简单准确，加紧可靠，加工方便，夹具结构简单。3. 2.1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，但对于一般的回转类零件来说，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

7、都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选择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“45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上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。3. 2. 2精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。主要以20mm内孔和100mm外圆左端面为精基准。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。3. 3工艺路线的拟定工艺方案的拟定原则是：“优质、高产、低耗:3.1.1 选择加工方法选择加工方法，要首先考虑主要表面的加工方法，后考虑次要表面的。要先决定最终加工方法，再决定前面一系列加工方法。根据对被加工

8、零件加工表面的精度和粗糙度要求，零件的结构和被加工表面的形状、大小等具体条件，选取最经济合理的加工方案。查现代制造工艺基础川表1.2、表1.3、表1.4,选择各表面加工方法如下：表3-1各表面所需加工方法表面零件表面粗糙度加工方法*5。07外圆表面Ra=0. 8毛坯一粗车一半精车一精车例004是外圆表面Ra=l. 6毛坯一粗车一半精车一精车一刻字划线一镀铭。90外圆表面Ra=6. 4毛坯一粗车一半精车一精车。45?0 6外圆表面Ra=0. 4毛坯一粗车一半精车一粗磨一精磨一抛光刎004二右端面Ra=0. 4毛坯一粗车一半精车一粗磨一精磨一抛光090左端面Ra=0. 4毛坯一粗车一半精车一粗磨一

9、精磨一抛光0100叱三左端面Ra=1.6毛坯一粗车一半精车一精车。9（）右端面Ra=1.6毛坯一粗车一半精车一精车4520 017右端面Ra=6. 3毛坯一粗车一半精车020*)45 内孔|Ra=l. 6毛坯一钻一扩一粗较f精较距中心34nun表面Ra=3. 2毛坯一粗铳一精铳距中心24mm表面Ra=0. 4毛坯一粗铳一精铳一磨3.1.2 划分加工阶段工艺路线一般可划分为以下几个阶段：a）粗加工阶段：主要任务是去除各表面较大量的加工余量，获得较高生产率。b）半精加工阶段：为主要表面的精加工作准备。c）精加工阶段：保证各主要表面达到图纸规定的质量要求。d）光整加工阶段：主要针对精度很高、表面粗糙

10、度值很小，或零件图纸有特殊要求的情况。考虑到既能使零件的技术要求得以保证，又要使工序集中来提高生产率，将加工过程大致划分为“毛坯一粗加工一半精加工一精加工”几个阶段。3.1.3 3. 3安排加工顺序遵循“先粗后精、先主后次、先基面后其他”的原则，结合已经选择的加工方法和划分的加工阶段，拟定出两套工艺路线方案，并经过分析比较从中选出较佳方案。（1）工艺路线方案一工序5 铸造毛坯工序10粗车4100mm柱体左右端面及外圆工序15粗车45, 90的外圆，45、90右端面，90的倒角工序20钻、扩、粗较、精较力20mm孔，车孔左端的倒角工序25半精车90外圆及右端面，车槽3X2, R5的圆角工序30半

11、精车4100左右端面及外圆，精车4100的左端面工序35粗铳90的左端面；粗铳、精铳90柱体右侧面工序40钻449孔工序45钻力4孔，钱力6孔工序50磨削力100的右端面，力90外圆及左右端面，力45外圆工序55磨削力100与490外圆面工序60 B面抛光工序65划线、刻字工序70去毛刺工序754100外圆柱面镀铭镀铭工序80终捡(2)工艺路线方案二工序5铸造毛坯工序10粗车100左端面及外圆柱面，粗车B面，粗车用90外圆柱面，钻力20孑L,扩620孑L,粗钱力20孑L,精钱力20孑L工序15粗车645右端面，粗车690外圆柱面，粗车645外圆端面工序20半精车4100端面，半精车4100外圆

12、柱面，半精车B面，半精车4)90外面柱面工序25半精车45端面，半精车45外圆柱面，半精车90右端面工序30精车6100右端面，精车6100外圆柱面，精车690外圆柱面工序35精车45外圆柱面，精车090右端面，车020右侧倒角，车3x2退刀槽工序40粗铳距中心34和24的平面，精铳距中心34和24的平面工序45钻4x9孔工序50钻”4孔，扩“6孔工序55粗磨B面，精磨B面工序60磨距中心24平面工序654100柱面左侧倒角，车645过渡圆弧R5,490柱面右侧倒角，力20右侧倒角工序70 B面抛光工序75划线、刻字工序80去毛刺工序854100外圆柱面镀铭镀铭工序90终捡(3)工艺方案的比较

13、与分析上述两种工艺方案的特点在于：方案二考虑以4)20孔为精加工基准，而方案一则是从右端面开始加工到左端面，然后再钻用20孔，这时则很难保证其圆跳动等精度要求。因此选择方案二作为加工工艺路线比较合理。3.4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HT200,硬度190HBS,毛坯重量约为2.8KG,生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，参照机械加工工艺手册，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：(单位mm)1)645,7外圆表面工序名称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车0.6450.017* 45,017半精车1.

14、445.60. 0396 45.6?oo39粗车2470.3小47号毛坯4491.0* 49*2) “100：外圆表面工序名称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车0.51000. 24小半精车1.5100. 50. 30* 1005%0粗车2.51020.6小目毛坯4.5104.51.66 104.5 %3) B面(1)45)6外圆表面工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差磨0.6450.6* 45 -半精车1.445.60. 76 45.6%粗车2471.06 47%毛坯4492.0649-4) B面中两个端面工序名称工序余量精磨0. 1粗磨0.8半精车1粗车1.6毛坯3.55) 4)2045 孔工序名称工序余量工序基本尺寸口序尺寸的公差工序尺寸及公差精钱