課程設(shè)計(jì)--設(shè)計(jì)法蘭盆零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工序夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容</p><p>　?。?）確定生產(chǎn)類(lèi)型，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析；</p><p>　　（2）確定毛坯種類(lèi)及制造方法，繪制毛坯圖（零件——毛坯合圖）；</p><p>　?。?）擬定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程，選擇各工序加工設(shè)備及工藝裝備（刀具、夾具、量具和輔

2、具）；</p><p>　　（4）確定工序尺寸及公差，各工序切削用量，畫(huà)出工序簡(jiǎn)圖；</p><p>　?。?）填寫(xiě)工藝頭文件，包括工藝過(guò)程卡片（或工藝卡片）、工序卡片（可只填寫(xiě)部分主要工序的工序卡片；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)某一工序的夾具，繪制夾具裝配圖和主要零件圖3～5張；</p><p>　?。?）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</p&

3、gt;<p>　　說(shuō)明書(shū)內(nèi)頁(yè)應(yīng)首先寫(xiě)明設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)內(nèi)容，接著是摘要、目錄、正文、參考文獻(xiàn)，最后是心得體會(huì)表。心得體會(huì)可以 談?wù)務(wù)n程設(shè)計(jì)的收獲及體會(huì)。</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù)</p><p>　　（1）毛坯圖：1張；</p><p>　?。?）機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片：1套；</p><p>　?。?）機(jī)械

4、加工工序片：3～4張；</p><p>　?。?）機(jī)床夾具裝配圖：1張；</p><p>　?。?）夾具主要零件圖（包括夾具體）：3～5張；</p><p>　?。?）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：1份。</p><p>　　三、課程設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的工作</p><p><b>　?。?）封面</b><

5、;/p><p><b>　?。?）任務(wù)書(shū)</b></p><p>　?。?）內(nèi)容摘要及關(guān)鍵詞</p><p>　?。?）工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)</p><p>　　1）原始資料、生產(chǎn)條件。</p><p>　　2）零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)工藝性，主要加工表面和主要技術(shù)要求的分析。</p>&l

6、t;p><b>　　3）確定生產(chǎn)類(lèi)型。</b></p><p>　　4）毛坯的選擇與毛坯圖的繪制及說(shuō)明。</p><p>　?。?）工藝規(guī)程文件（機(jī)械加工的工藝過(guò)程卡及工序卡片）。</p><p>　?。?）專用夾具的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1）夾具的功用；</b></p&g

7、t;<p>　　2）不同設(shè)計(jì)方案分析比較和確定設(shè)計(jì)方案；</p><p>　　3）定位分析與定位誤差計(jì)算；</p><p>　　4）夾具工作原理或或動(dòng)作原理、結(jié)構(gòu)示意圖；</p><p>　　5）夾緊力計(jì)算與強(qiáng)度校核；</p><p>　　6）夾具使用說(shuō)明、特點(diǎn)及有待改進(jìn)處。</p><p>　　四、課程

8、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排</p><p>　　五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)</p><p>　　[1]孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[2]李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1993</p><p>　　[3]崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社，1993</p&g

9、t;<p>　　[4]王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1987</p><p>　　[5]黃如林主編.切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[6]薛源順主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[7]崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12<

10、;/p><p>　　[8]陳于萍，高曉康主編.互換性與測(cè)量技術(shù).北京高等教育出版社，2005.</p><p>　　[9]司乃鈞，許德珠主編.熱加工工藝基礎(chǔ). 高等教育出版社，1991</p><p>　　[10]張龍勛主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)及習(xí)題.機(jī)械工業(yè)出版社，1999.11</p><p>　　[11]艾興，肖詩(shī)綱主編.切削用量簡(jiǎn)

11、明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　發(fā)出任務(wù)書(shū)日期： 20 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名：</p><p>　　計(jì)劃完成日期： 20 年 月 日 教學(xué)單位責(zé)任人簽章：</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)

12、，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求。 </p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類(lèi)型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選

13、擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來(lái)。</p><p>　　. 關(guān)鍵詞 工藝規(guī)程，毛坯設(shè)計(jì)，零件圖，專用夾具.</p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　目錄</b><

14、/p><p>　　第1章 零件的分析 ………………………………………………………… 1</p><p>　　1.1零件的作用……………………………………………………………… 1 </p><p>　　1.2零件的工藝分析………………………………………………………… 1</p><p>　　第2章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖…………

15、………… 2</p><p>　　第3章 選擇加工方法，制定工藝路線………………………………… 4</p><p>　　3.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)……………………………………………………… 4</p><p>　　3.1.1基面的選擇………………………………………………………… 4</p><p>　　3.1.2粗基面的選擇…………………

16、…………………………………… 4</p><p>　　3.1.3精基面的選擇……………………………………………………… 4</p><p>　　3.2制定機(jī)械加工工藝路線………………………………………………… 4</p><p>　　3.2.1工藝路線方案一…………………………………………………… 4</p><p>　　3.2.2

17、工藝路線方案二…………………………………………………… 5</p><p>　　3.3工藝方案的比較與分析………………………………………………… 5</p><p>　　第4章 確定切削用量………………………………………………………… 6</p><p>　　4.1加工軸面φ320………………………………………………………… 6</p>&

18、lt;p>　　4.2加工軸面φ248及其倒圓角R21……………………………………… 6</p><p>　　4.3加工軸面φ190及其倒圓角R14及倒角C7…………………………… 6</p><p>　　4.4加工內(nèi)孔φ209………………………………………………………… 6</p><p>　　4.5 加工內(nèi)孔φ101、φ90………………………………

19、………………… 7</p><p>　　4.6加工內(nèi)孔3×φ12、3×φ17.5、3×φ20、3×φ12………………… 7</p><p>　　第5章 夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 8</p><p>　　5.1、定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………… 8</p

20、><p>　　5.2、切削力的計(jì)算：……………………………………………………… 8</p><p>　　5.3、夾緊力的計(jì)算：……………………………………………………… 9</p><p>　　心得體會(huì) ………………………………………………………………………… 10</p><p>　　第1章 零件的分析</p>&l

21、t;p><b>　　1.1零件的作用</b></p><p>　　據(jù)資料可知，該零件（法蘭）是管子與管子之間相互連接的零件，用于管端之間的連接，或者是用于兩個(gè)設(shè)備之間的連接。其中孔φ20是用于兩法蘭間的螺栓緊連。</p><p>　　1.2零件的工藝分析</p><p>　　由零件圖可知，該零件材料為MT45（即45鋼），強(qiáng)度較高，塑性和

22、韌性尚好，用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件，以及對(duì)心部強(qiáng)度要求不高的表面淬火零件。水淬時(shí)有形成裂紋的傾向，形狀復(fù)雜的零件應(yīng)在熱水或油中淬火。焊接性差。</p><p>　　由零件圖可知，此零件為軸類(lèi)零件，所以此零件的是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)為軸的中心線。</p><p>　　該零件的主要加工面可分為兩組：</p><p><b>

23、;　　外圓軸面</b></p><p>　　這一組加工表面包括：外圓車(chē)φ320、φ248、φ190和倒圓角R21、R14及倒角C7；以及φ320的端面和φ147的端面。</p><p><b>　　2、經(jīng)中心軸內(nèi)孔</b></p><p>　　這一組加工表面包括：φ209的端面及其倒角和內(nèi)孔φ101、φ90的階梯內(nèi)孔，其中φ90的孔

24、尺寸一定的公差要求，其中上偏差為0.054，下偏差為0。</p><p>　　這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：軸外圓與中心軸孔的同軸度公差為0.10；</p><p>　　這兩組的加工表面有著一定的形狀要求，主要是:軸外圓及中心孔的圓柱度公差為0.02；</p><p>　　由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有

25、關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。</p><p>　　第2章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖</p><p>　　根據(jù)零件材料確定毛坯為MT45(即45號(hào)鋼)，生產(chǎn)類(lèi)型為中批量，可采用模鍛鍛造毛坯。此外，未消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。</p><p>　　由查表法查得文獻(xiàn)的得知，

26、該鍛件的的尺寸。如圖3.1所示：</p><p><b>　　圖3.1 毛坯圖</b></p><p>　　第3章 選擇加工方法，制定工藝路線</p><p>　　3.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1基面的選擇</p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的

27、選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。</p><p>　　3.1.2粗基面的選擇</p><p>　　根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，再結(jié)合此次所設(shè)計(jì)的零件；應(yīng)以選φ208軸面為粗基準(zhǔn)面。</p><p>　　3.1.3精基面的選擇</p><p>　　精

28、基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ90孔作為精基準(zhǔn)。</p><p>　　3.2制定機(jī)械加工工藝路線</p><p>　　3.2.1工藝路線方案一</p><p>　　工序1

29、 車(chē)、半精車(chē)φ320左端面并倒角C1</p><p>　　工序2 車(chē)、半精車(chē)φ320、φ248和φ248至φ206之間的倒圓角R21的軸面</p><p>　　工序3 車(chē)、半精車(chē)φ190右端面并倒角C1</p><p>　　工序4車(chē)、半精車(chē)φ190、φ190至φ176之間的倒角C7和φ176至φ148之間的倒圓角的軸面 <

30、/p><p>　　工序5 鏜、半精鏜φ90、φ101、φ209內(nèi)孔，及φ209的倒角C6</p><p>　　工序7 精鏜φ90、φ101內(nèi)孔</p><p>　　工序8 鉆3×φ12、3×φ17.5、3×φ20、3×φ12孔</p><p>　　工序9

31、 擴(kuò)3×φ20、3×φ17.5孔</p><p>　　3.2.2工藝路線方案二</p><p>　　工序1 車(chē)、半精車(chē)φ320的左端面</p><p>　　工序2 鏜、半精鏜φ90、φ101、φ209內(nèi)孔，及φ209的倒角C6</p><p>　　工序3 精鏜φ90、φ101內(nèi)

32、孔</p><p>　　工序4 車(chē)、半精車(chē)φ190右端面</p><p>　　工序5 車(chē)、半精車(chē)φ320、φ248、φ190軸面</p><p>　　工序6 車(chē)、半精車(chē)φ248至φ206之間的軸面R21、φ190至φ176之間的軸面C7和φ176至φ148之間軸面R14</p><p>　　工序7

33、 鉆3×φ12、3×φ17.5、3×φ20、3×φ12孔</p><p>　　工序8 擴(kuò)3×φ20、3×φ17.5孔</p><p>　　3.3工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述所制定的兩個(gè)工藝方案的有自身的特點(diǎn)：兩個(gè)方案都是先加工面再加工這一原則進(jìn)行加工的并且都是以軸面

34、的中心軸為基準(zhǔn)加工出內(nèi)孔面。其中方案1是先把整個(gè)工件的軸表面分兩部分先后裝夾兩次先加工出來(lái)的，工序不集中 ，然后再把內(nèi)孔面加工出來(lái)，最后是加工小孔；方案2是先裝夾軸面把內(nèi)孔面一次性加工出來(lái)，然后再裝夾內(nèi)孔面加工外面，最后加工其余的孔。既減少了裝夾次數(shù)，還符合基準(zhǔn)重合原則；因此，選擇方案1是比較合理的。</p><p><b>　　第4章確定切削用量</b></p><p&

35、gt;　　切削用量包括背吃刀量ap、進(jìn)給量f和切削速度v。以下是對(duì)各工序的步驟的切削用量的確定</p><p>　　4.1加工軸面φ320</p><p>　　查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P433 得知：ap=2.5mm, f=0.8～1.2mm/r,取f=0.81mm/r , 查《金屬切削手冊(cè)》知V=70～90 m/min取V=80 m/min . </p><p&g

36、t;　　4.2加工軸面φ248及其倒圓角R21</p><p>　　粗車(chē)：查 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.6～0.9mm/r 結(jié)合CA6140說(shuō)明書(shū)取ap=2.5mm,f=0.71 mm/r .查 《金屬切削手冊(cè)》知V=70～90 m/min取V=75 m/min 則n=1000Vc/ d =341.22r/min由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/min 故實(shí)際切削速

37、度V=n d/1000=320×3.14×70/1000=70.34m/min .</p><p>　　半精車(chē)：查 《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P433 得知：</p><p>　　Ap=0.9mm,f=0.25～0.35mm/r 取f=0.30 mm/r 取V=120m/min .</p><p>　　4.3加工軸面φ190及其倒圓角R14及倒

38、角C7</p><p>　　粗車(chē)：d=95 確定進(jìn)給量f：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.6～0.9mm/r 取f=0.71 查《金屬切削手冊(cè)》知V=70～90 m/min取V=75 m/min 則n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/min 故實(shí)際切削速度V=n d/1000=320×3.14×70/100

39、0=70.34m/min 取pa=2.5mm . </p><p>　　半精車(chē)：查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P433 得知：f=0.4～0.5mm/r 取f=0.45,ap=0.9mm 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：V=1.667～2.17m/s 取V=1.8m/s.</p><p>　　粗鏜：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-13知ap=4.5mm，查《金屬

40、切削手冊(cè)》知f=0.27mm/r， V=127.17m/min。</p><p>　　半精鏜：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-13知ap= 1.5，查《金屬切削手冊(cè)》f=0.15mm/r；知V=117m/min。</p><p>　　4.5 加工內(nèi)孔φ101、φ90</p><p>　　粗鏜：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 增訂組編上海

41、科學(xué)出版社表10-13知ap=4.5mm，查《金屬切削手冊(cè)》知f=0.27mm/r， V=127.17m/min。</p><p>　　半精鏜：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-13知ap= 1.5，查《金屬切削手冊(cè)》知f=0.15mm/r； V=117m/min。</p><p>　　精鏜：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 增訂組編上海科學(xué)出版社表10-13知a

42、p=0.1mm，f=0.13～0.3mm/r查《金屬切削手冊(cè)》知f=0.13mm/r；V=135.6m/min。</p><p>　　4.6加工內(nèi)孔3×φ12、3×φ17.5、3×φ20、3×φ12</p><p>　　轉(zhuǎn)孔：查《簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)》P294知：pa=d/2=15mm取 f=0.35mm/r ；v=0.33 m/s；鉸孔：查《簡(jiǎn)明加工工

43、藝手冊(cè)》表11-20知：f=0.3～0.65mm/r，取f=0.3 mm/r ；v=0.833 ～0.383m/s ，取v =0.60 m/s pa=0.1mm.</p><p><b>　　第5章 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　夾具用來(lái)鉆Ф20及Ф12的孔，有一定的形位公差要求，但同時(shí)應(yīng)考慮提高生產(chǎn)率；因此設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)本夾具有一定的形位要求，還應(yīng)裝夾方便。本

44、夾具使用在Z3032型搖臂鉆床上，選用以螺栓連接為施力機(jī)構(gòu)的專用夾具。</p><p>　　5.1、定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　由零件圖可知孔Ф20及Ф12自身形位公差要求，經(jīng)過(guò)尺寸鏈計(jì)算，選用Ф148左端面作為基準(zhǔn)；采用螺栓連接為施力機(jī)構(gòu)的專用夾具夾緊便于裝卸。</p><p>　　5.2、切削力的計(jì)算：</p><p>　　軸向力

45、： </p><p><b>　　其中：=20，</b></p><p>　　則： 軸向力 F=1658N</p><p><b>　　扭矩：</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　則：M=0.884N*m