机械制造技术课程设计-法兰盘加工工艺及铣斜面夹具设计.docx

目录ABSTRCT3序言1一零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析3二.工艺规程设计42.1 确定毛坯的制造形式42.2 基面的选择42.3 制定工艺路线52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.5 确定切削用量及基本工时7三夹具设计I13.1 机床夹具的分类、基本组成及功用I13.2 机床专用夹具设计的基本要求123.3 工件的夹紧及夹紧装置123.4 确定其他装置和夹具体143.5 工件定位误差的分析，最终确定结构方案15总结18致谢20参考文献21机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。法兰盘的加工工艺规程及其夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。-零件的分析1.1零件的作用法兰盘的作用：法兰是管子与管子之间相互连接的零件，用于管端之间的连接;也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝扣连接）法兰、焊接法兰和卡夹法兰。法兰都是成对使用的,低压管道可以使用丝接法兰，四公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封垫，然后用螺栓紧固。不同压力的法兰厚度不同，它们使用的螺栓也不同。水泵和阀门，在和管道连接时，这些器材设备的局部，也制成相对应的法兰形状，也称为法兰连接。凡是在两个平面周边使用螺栓连接同时封(5)粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取右端面和外圆作为定位基准，。精基准的选择应满足以下原则：(1)“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。(2) “基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。(3) “自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。(4)“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。(4) 所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的内孔孔和一端面为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算,在此不再重复。2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。制定以下工艺方案:1锻造锻造2热处理淬火3铳粗精铳左端面4铳粗精铳右端面5乍车外圆6乍车内孔7钻钻3.中11的孔，与忽孔3.中178钻钻2-M10的螺纹孔，攻丝9钻钻中6的深孔10铳铳180外圆的垂直面，距中心8511铳铳180外圆的斜面距中心12m,23mm12依必检验13入库入库2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由锻造可直接获得。2、法兰盘的端面由于法兰盘端面要与其他接触面接触，查相关资料知余量留2mm比较合适。3、法兰盘的孔毛坯为空心，锻造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为2mm2.5 确定切削用量及基本工时工序：铳左端面1 .选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铳刀，刀片采用YG8,ap=.5nm,J0=35fwn,v=125wmin,z=4<>2 .决定铳削用量1）决定铳削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap=1.5nn2）决定每次进给量及切削速度根据X51型铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出fz=0.2mm/齿，则按机床标准选取乙,=750r/mindnw_×50×750IOOO1000当nw=750rmin时fm=fw=0.2×4×750=600w?/r按机床标准选取fn=600Aww/r3）计算工时切削工时：/=85帆1=9/m?,h=3"n,则机动工时为750x0.2工序：铳斜面1 .选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铳刀，刀片采用YG8,ap=.5nm,J0=20tntn,v=IOO/7?/min,Z=4。2 .决定铳削用量4）决定铳削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap=1.5mn5）决定每次进给量及切削速度根据X51型铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出z=02z/齿，则按机床标准选取n.v=1500r/min当*=1500rmin时fm=fzztw-0.2×4×1500=1200mtn/r按机床标准选取fm=1200mm/r6）计算工时切削工时：I=85mm,1=9mm,I2=3w,则机动工时为85+9+31200M).2=0.4min工序：钻6孔机床：Z525立式钻床刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻6D进给量取f=0.13mmr2）切削速度V=2434mmin.取V=15mmin3）确定机床主轴转速IOOOvrns=-=Jtdw1(XX)×15×61190rmin与1190rmin相近的机床转速为1200r/min。现选取nv=1200rmin（所以实际切削速度V怒二夕$=5）切削工时，按工艺手册表621。60+4h3=o.429min1200x0.13工序：钻中11的孔机床：Z525立式钻床刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻111）进给量取f=0.13mmr2）切削速度V=2434mmin.取V=15mmin3）确定机床主轴转速IOOOvr1000×25F/.ns=-=723rmn兀dxv×11与723rmin相近的机床转速为700rmin0现选取,r=700rmin<>5）切削工时，按工艺手册表6.2-1。二I+1+"i；其中1=6Omin;1=4mm;I2=3mm;1.1 +4t1o.73min700x0.13夹具设计一个机床的机械械制造工艺系统由机床、工件、刀具和夹具组成。机床夹具是用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具具有一个正确的位置，并在加工过程中保证这个位置不变，可以看出夹具在机械加工中占有很重要的地位，尤其是在中小批量生产时更是大量采用机床夹具，它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。所以，机床夹具设计是装备设计中的一项重要工作。1.2 机床夹具的分类、基本组成及功用机床夹具按其使用范围可分为以下五种基本类型：通用夹具、专用夹具，通用可调整夹具和组成夹具，组合夹具，随行夹具。机床夹具的基本组成，根据功用一般可分为：（1）定位元件或装置，用以确定工件在夹具中的正确位置；（2）刀具导向元件或装置，用以引导刀具或用以调整刀具相对二工件的位置；（3）夹紧元件或装置，用以夹紧元件；（4）连接元件，用以确定夹具在机床上的正确位置并与机床相连接；（5）夹具体，用以连接各夹具元件及装置，使之成为一个整体，并通过它将夹具安装在机床上;（6）其他元件及装置，如分度装置、安全防护装置、防错装置等。机床夹具的功用一般为：（1）保证加工质量；（2）提高生产率，降低成本；（3）扩大机订工艺范围，做到一级多能；（4）平衡各工序时间，以便组织流水生产；（5）减轻工人劳动强度，保证生产安全。1.3 机床专用夹具设计的基本要求机床专用夹具设计的基本要求可以概括为如下几个方面：（I）保证工件加工精度这是夹具设计的最基本的要求，其关键是正确地确定定位方案、夹紧方案、刀具导向方式及合理确定夹具的技术要求。必要时应进行误差分析与计算。（2）夹具结构方案应与生产纲领相适用在大批量生产时应尽量采用快速、高效夹具结构，如多件夹紧、联动夹紧等，以缩短辅助时间；对于中、小批量生产，则要求在满足夹具功能的前提下,尽量使夹具结构简单、制造方便，以降低夹具制造成本。（3）操作方便、安全、省力如采用气动、液压等夹紧装置，以减轻工人劳动强度，并可较好地控制夹紧力。夹具操作位置应符合工人操作习惯，必要时应有安全防护装置，以确保使用安全。（4）便于排屑切屑积集在夹具中，会破坏工件的正确定位；切屑带来的大量热量会引起夹具和工件的热变形；切屑在清理又会增加辅助时间。切屑积集严重时，还会损伤刀具甚至引发工伤事件。故排屑问题在夹具设计中必须给以充分注意，在设计高效机床和自动线夹具时尤为重要。（5）有良好的结构工艺性设计的夹具要便于制造、检验、装配、调整、维修等。1.4 工件的夹紧及夹紧装置在机械加工过程中，工件受到切削力、离心力、重力、惯性力等的作用，为了保证在这些外力的作用下，工件仍在夹具中保持已有点位元件所确定的加工位置，而不致发生振动或位移。因此，一般夹具都必须设置一定的夹紧装置将工件可靠固定。夹紧装置的组成夹紧装置有两部分：力源装置和夹紧机构。力源装置是产生夹紧作用力的装置。来自人力的，称为手动加紧;来自动力装置的，如气动、液压、电动等，成为机动夹紧。夹紧机构用来接受和传递作用力，使之变为夹紧力并执行夹紧任务。对夹紧装置的基本要求夹紧机构的设计或选用是否正确合理，直接影响到加工质量与生产率。因此，对夹紧装置提出如下基本要求。（1）在夹紧过程中应能保持工件定位时所获得的正确位置。（2）夹紧可靠和适当。夹紧机构一般要有自锁作用，保证在加工过程中不会产生松动或振动。夹紧工件时，不允许工件产生不适当的变形和表面损伤。（3）夹