0029-法蘭盤加工工藝及鉆床夾具設計（全套CAD圖）,法蘭盤,加工,工藝,鉆床,夾具,設計,全套,cad 課 程 設 計 題 目： 課程設計說明書 一、設計題目(學生空出，由指導教師填寫) 　　 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn) 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張 (2) 毛坯圖 1張 (3) 機械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張 (4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張 (4) 夾具裝配圖 1張 (5) 夾具體零件圖 1張 (6) 課程設計說明書(5000～8000字) 1份 說明書主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)） ①目錄 ②摘要（中外文對照的，各占一頁） ③零件工藝性分析 ④機械加工工藝規(guī)程設計 ⑤指定工序的專用機床夾具設計 ⑥方案綜合評價與結(jié)論 ⑦體會與展望 ⑧參考文獻 列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，10條以上) 課程設計說明書一律用A4紙、縱向打印. 四、進度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說明書 3天 (5) 準備及答辯 2天 指導教師評語 成 績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘 要 機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術(shù)基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術(shù)基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。 關(guān)鍵詞： 拔叉；工藝規(guī)格設計；定位夾緊；夾具設計 Abstract The machine manufacture technology curriculum design was carried on after we studied university's complete basic course ,the technical basic course as well as the majority of professional courses .This is a thorough comprehensive total review before we carry on the graduation project to studies various curricula ,also is an apply theory to reality training, therefore, it holds the important status in we four years university life. The machine manufacturing craft learns a course design to make us to carry on after finishing learn all foundation lessons, lesson and greatly part of professional lessons of the technique foundation of university.This is that we are before carry on graduation design to once go deep into of each course learn of synthetic always review, is also an ories to contact actual training, therefore, it occupies an important position in we the university of four years the life. I am personal but speech, I hope to pass this course design to oneself will carry on the work for be engaged in an adaptability training in the future, toughen oneself to analyze a problem, problem-solving ability from it, lay the next and good foundation for the "four turn" construction that aftertime attends a motherland. Key words: Fork-lever; Craft specification design; The localization clamps; Jig design.rk-lever; Craft specification design; The localization clamps; Jig design 序言 大三下學期我們進行了《機械制造基礎》課的學習，并且也進行過金工實習。為了鞏固所學知識，并且在我們進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的進行一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,我們進行了本次課程設計。 通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時，在課程設計過程中，我們認真查閱資料，切實地鍛煉了我們自我學習的能力。另外，在設計過程中，經(jīng)過老師的悉心指導和同學們的熱心幫助，我順利完成了本次設計任務。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正。 目 錄 1、零件的分析 7 1.1零件的作用 7 1.2零件的工藝分析 7 2、確定毛坯 7 2.1、確定毛坯種類： 7 2.2、繪制鑄件毛坯圖 8 3、工藝規(guī)程設計 8 4確定切削用量及時間定額 12 4.1，確定切削用量。 12 5、 夾具設計 18 5.1問題的提出 18 5.2夾具設計 18 6 設計總結(jié) 20 參考文獻 21 1、零件的分析 1.1零件的作用 題目所給的零件是法蘭盤，在機構(gòu)中起連接作用。零件上Φ5孔由螺栓連接。 1.2零件的工藝分析 零件的材料為45鋼，為此以下是法蘭盤需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： （1）Φ36，Φ15，Φ5孔幾螺紋。 （2）法蘭盤上下兩面。 （3）法蘭盤中心軸線與Φ40孔的軸線有Φ0.02mm的圓柱度要求。 由上面分析可知，可粗車外圓定位，一次裝夾滿足圓柱度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2、確定毛坯 2.1、確定毛坯種類： 毛坯的種類有：鑄件、鍛件、型材、焊接件及沖壓件。確定毛坯種類和制造方法時，在考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、性能、材料的同時，應考慮與規(guī)定的生產(chǎn)類型（批量）相適應。對應鍛件，應合理確定其分模面的位置，對應鑄件應合理確定其分型面及澆冒口的位置，以便在粗基準選擇及確定定位和夾緊點時有所依據(jù) 零件材料為45鋼。根據(jù)零件形狀及工作環(huán)境，選用型材。 2.2、繪制鑄件毛坯圖 毛坯圖 3、工藝規(guī)程設計 3.1選擇定位基準： 定位基準分為精基準、粗基準及輔助基準。在最初加工工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面做為定位基準(粗基準)。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(精基準)。為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準，用以定位。 選擇定位基準時，既要考慮零件的整個加工工藝過程，又要考慮零件的特征、設計基準及加工方法，根據(jù)粗、精基準的選擇原則，合理選定零件加工過程中的定位基準。 通常在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，即先選擇零件表面最終加工所用精基準和中間工序所用的精基準，然后再考慮選擇合適的最初工序的粗基準把精基準面加工出來 （1）粗基準的選擇：以零件外圓為主要的定位粗基準。 （2）精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的外圓為主要的定位精基準。 3.2制定工藝路線 零件機械加工工藝過程是工藝規(guī)程設計的中心問題。其內(nèi)容主要包括：選擇定位基準、安排加工順序、確定各工序所用機床設備和工藝裝備等。 零件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點和生產(chǎn)批量將直接影響到所制定的工藝規(guī)程的具體內(nèi)容和詳細程度，這在制定工藝路線的各項內(nèi)容時必須隨時考慮到。 以上各方面與零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性有著密切的關(guān)系，“優(yōu)質(zhì)、崗產(chǎn)、低耗”原則必須在此化解中得到統(tǒng)一的解決。因此，設計時應同時考慮幾個方案，經(jīng)過分析比較，選擇出比較合理的方案。根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序1粗車φ40端面，粗車φ55外圓，鉆φ14孔。 工序2粗車φ36端面，粗車φ55外圓，粗車φ36內(nèi)孔及倒角。 工序3精車φ40外圓，精車φ40端面，精車φ15內(nèi)孔。 工序4銑去零件非外輪廓部分。 工序5鉆φ5孔及φ2.5的孔，攻M3螺紋，擴φ20的孔，鉸120錐面。 工序6 磨削φ40外圓，φ36內(nèi)圓，φ15內(nèi)圓。 工序7磨厚12mm兩端平面。 工序8清洗。 工序9終檢 3.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 （1）、圓柱表面工序尺寸： 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 ф36IT5 鉆孔 14 IT8 ф 12.041 15.620 車刀鏜 21 IT6 ф 3.2 19.784 22.433 磨削 0.3 IT5 ф 0.8 0.139 0.304 ф40IT6 粗車 5 IT8 ф 3.2 4.321 6.73 精車 1 IT7 ф 1.6 0.894 1.210 磨削 0.3 IT6 ф 0.8 0.280 0.352 ф15IT6 鉆孔 14 IT59 ф 3.2 13.347 16.295 車刀鏜 0.85 IT7 ф 1.6 0.732 1.03 磨削 0.15 IT6 ф 0.8 0.139 0.246 （2）、平面工序尺寸： 工序號 工序內(nèi)容 加工余量 基本尺寸 經(jīng)濟精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 1 粗車φ40 端平面 2.2 15.8 12 2.12 3.63 1 粗車φ55右側(cè)平面 3.3 3.5 12 2.68 4.24 2 粗車φ36右側(cè)平面 2.3 13.3 12 2.812 3.213 3 精車φ40端平面 0.5 12.8 8 0.362 0.633 3 精車φ36端平面 0.5 12.3 9 0.347 0.628 3 粗銑外輪廓 3 23 12 2.989 3.563 7 磨φ40端端面 0.3 12 6 0.257 0.372 4確定切削用量及時間定額 4.1，確定切削用量。 工序1粗車ф40端面，粗車ф55外圓及ф40外圓，鉆ф15孔。 該工序分四個工步：工步1，初車ф40端面；工步2，粗車ф55外圓；工步3 ，ф40外圓；工步4，鉆ф15孔。 （1） 背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量為ap=2.2mm, 工步2的背吃刀量為ap=2.5mm, 工步3的背吃刀量為ap=3.3mm, 工步4的背吃刀量為ap=14mm. （2） 進給量的確定 查表5-2 ,5-22 f=0.7mm/r, f=0.7mm/r, f=0.7mm/r, f=0.7mm/r, f=0.02mm/r. （3） 切削速度的計算 查表5-2 v=60m/min,有公式5-1,n= 工步1 n===478r/min,取n=450r/min,v==57m/min; 工步2 n===347r/min,取n=450r/min,v==77m/min; 工步3 n===478r/min,取n=450r/min,v==57m/min; 工步4 v=20m/min n===455r/min,取n=450r/min,v==20m/min; 工序2 ---粗車ф36端面，粗車ф55外圓，用車刀鏜ф36內(nèi)孔及倒角。 該工序分三個工步：都以外圓定位，工步1，粗車ф36端面，工步2，粗車ф55外圓，工步3，用車刀鏜ф36內(nèi)孔，分三次走刀。 （1） 背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量為ap=2.3mm, 工步2的背吃刀量為ap=2.5mm, 工步3的背吃刀量為ap=7mm。 （2） 進給量的確定 查表5-2 ,因為采用15YT硬質(zhì)合金車刀，得f=0.7r/min。 （3） 切削速度的計算 查表5-2 v=75m/min,由公式5-1,n= 工步1 n===434r/min,取n=450r/min,v==78m/min; 工步2 n===434r/min,取n=450r/min,v==78m/min; 工步3 n===663r/min,取n=750r/min,v==85m/min; 工序3—精車ф40端面，精車ф40外圓，精車ф15孔。 該工序分三個工步：都以外圓定位，工序1，精車ф40端面，工序2，精車ф40外圓，工序3，精車ф15孔。 （1） 背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量為ap=0.5mm, 工步2的背吃刀量為ap=0.5mm, 工步3的背吃刀量為ap=0.85mm。 （2） 進給量的確定 查表5-2 ,因為采用15YT硬質(zhì)合金車刀，得f=0.7r/min。 （3） 切削速度的計算 查表5-2 v=75m/min,有公式5-1,n= 工步1 n===600r/min,取n=750r/min,v==94m/min; 工步2 n===600r/min,取n=750r/min,v==94m/min; 工步3 n===1592r/min,取n=1400r/min,v==66m/min; 工序4—粗銑零件非外輪廓部分。該工序有一個工步：以ф40端端面定位銑外輪廓。 （1） 背吃刀量的確定 ap=4mm。 （2） 進給量的確定 由表5-7，按機床功率5-10kw，工件夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量為0.08mm/z. （3） 切削速度的計算 由表5-9，按鑲齒銑刀，d/z=8/10的條件選取，銑削速度v=44.9m/min.由公式5-1,n=， n===178.65r/min,參照表4-15 x51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速取160 r/min v==40.2m/min; 工序5—鉆ф5的孔及ф2.5的孔，攻M3螺紋，擴ф20的孔，鉸120錐面。該工序分四個工步：采用專用夾具定位， 工步1，鉆ф5的孔及ф2.5的孔，工步2，攻M3螺紋，工步3，擴ф20的孔，工步4，鉸120錐面。 （1） 背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量為ap=5mm, 工步2 由表2-39查得M3x1mm的螺紋在加工前底空直徑為ф2.5 mm，因此背吃刀量為ap=3-2.5=0.5mm, 工步3的背吃刀量為ap=6mm, 工步4的背吃刀量為ap=3mm. （2） 進給量的確定 查表5-22 ,f=0.7 mm /r。 對工步2，攻螺紋的進給量為螺距，所以f2= 1mm /r。 （3） 切削速度的計算 查表5-22按材料45鋼選取， v=22m/min,有公式5-1,n= 工步1 鉆ф5孔： n===1400r/min,取n=1220r/min,v==19m/min; 鉆ф2.5孔： n===2800r/min,取n=3150r/min,v==24.7m/min; 工步2由表5-37取v=5m/min n===530.7r/min,取n=620r/min, v ==5.8m/min; 工步3 n===350r/min,取n=460r/min,v==28.9m/min; 工步4 n===259r/min,取n=460r/min,v==39m/min; 工序6---磨削ф40外圓，磨削ф36內(nèi)圓及ф15內(nèi)圓。 該工序分三個工步：工步1，磨削ф40外圓，工步2，磨削ф36內(nèi)圓，工步，磨削ф15內(nèi)圓。 工步1，磨削深度0.25mm，砂輪轉(zhuǎn)速35m/s，工件速度25m/s. 工步2，磨削深度0.25mm，砂輪轉(zhuǎn)速25m/s，工件速度25m/s. 工步3，磨削深度0.075mm，砂輪轉(zhuǎn)速25m/s，工件速度25m/s. 工序7---磨削mm右端平面。 該工序有一個工步，以ф36端端面定位。 （1） 磨削深度0.3mm （2） 切削用量的選擇 查表5-35 取工件運動速度v=10m/min,f=0.065mm/r （3） 切削速度的選擇 v=10m/min, 由公式5-1,n= n===265r/min,取n=300r/min,v==11m/min; 4.2．時間定額的計算 （1）工序1---粗車ф40端面，粗車ф55外圓及ф40外圓，鉆ф15孔。 該工序分四個工步：工步1，初車ф40端面；工步2，粗車ф55外圓；工步3 ，ф40外圓；工步4，鉆ф15孔。 工步1 t=i=x1=0.1min=6.0s 工步2 t=i=x1=0.08min=4.8s 工3 步 t=i=x1=0.03min=1.8s 工步4 t=i=x1=0.29min=17.3s (2) 工序2---粗車ф36端面，粗車ф55外圓，用車刀鏜ф36內(nèi)孔及倒角。該工序分三個工步：都以外圓定位，工步1，粗車ф36端面，工步2，粗車ф55外圓，工步3，用車刀鏜ф36內(nèi)孔，分三次走刀。 工步1 t=i=x1=0.1min=6.0s 工步2 t=i=x1=0.08min=6.4s 工3 步 t=i=x3=0.13min=7.8s (3)工序3---精車ф40端面，精車ф40外圓，精車ф15孔。 該工序分三個工步：都以外圓定位，工序1，精車ф40端面，工序2，精車ф40外圓，工序3，精車ф15孔 工步1 t=i=x1=0.01min=0.6s 工步2 t=i=x1=0.06min=3.6s 工3 步工序4—粗銑零件非外輪廓部分。該工序有一個工步：以ф40端端面定位銑外輪廓。 t=i=x1=0.34min=20.46s （5）鉆ф5的孔及ф2.5的孔，攻M3螺紋，擴ф20的孔，鉸120錐面。該工序分四個工步：采用專用夾具定位， 工步1，鉆ф5的孔及ф2.5的孔，工步2，攻M3螺紋，工步3，擴ф20的孔，工步4，鉸120錐面。 工步1 鉆三個ф5孔： t=3*i=3*x1=0.24min=14.4 s 鉆三個ф2.5孔： t=3*i=3*x1=0.12min=7.2 s 工步2 : t=（+）i=（+）x1=0.04min=2.4s 工步3: t=i=x1=0.341min=20.4s 工步4:t=i=i=x1=0.1min=6s 5、 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設計第5道工序——鉆孔的床鉆床夾具。本夾具將用于Z512鉆床，刀具為直柄短麻花鉆，絲錐。 5.1問題的提出 本夾具主要用來鉆3個ф5的孔及加工M3的螺紋，道工序已經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應該考慮如何提高精度，在此基礎上在一定程度上提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 5.2夾具設計 （1）、定位基準選擇 考慮工件的加工結(jié)構(gòu)，以ф40外圓和一個定位銷定位，ф40外圓為主要定位。 同時考慮到生產(chǎn)率要求不是很高，故可以采用手動夾緊。 （2）、夾緊力計算 因為夾緊與切削力方向一致，鉆ф5孔時切削力較小，夾緊力只需防止工件在加工過程中產(chǎn)生振動和轉(zhuǎn)動。 由《切削手冊》表3.28查得夾緊力公式F= 其中，--考慮傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)軸摩擦損失時的傳動效率。 --螺紋升角。 d--螺紋中徑。 --螺紋摩擦角。 5.3、定位誤差分析 前幾道工序中已經(jīng)使工件尺寸達到要求，零件定位尺寸為，與定位銷的配合尺寸為，由相關(guān)手冊查得，定位孔尺寸為，因此可以求得其最大間隙為，滿足精度要求。所以能滿足精度要求. 5.4．夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，由于是中批量生產(chǎn)，故采用手動夾緊即可滿足要求。由于本工序處于加工的最后階段，故對精度有較高的要求，必須保證刀具與工件的相對位置精度。 夾具裝配圖及夾具體零件圖分別見圖。 夾具裝配圖 6 設計總結(jié) 為期三周的機械制造工藝學課程設計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導下，得以順利完成本次課程設計，課程設計作為《機械制造工藝學》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性。 本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設計等方面的知識。 通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。 由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！ 參考文獻 [1] 趙家奇,機械制造工藝學課程設計指導書2版 機械工業(yè)出版社,2000.10. 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