法兰盘零件机械加工工艺与夹具设计说明书.doc
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1、毕 业 设 计 (论 文) 专 业 机械设计制造与其自动化 班 级 学生姓名 学 号 课 题 法兰盘工艺规程与专用夹具计算机辅助设计指导教师 摘要 工艺学是以研究机械加工工艺技艺与夹具设计为主技术学科,具有很强的实践性,要求学习过程中应紧密联系实践生产,同时它又具有很强的综合性。 本次毕业设计的课题是法兰盘机械加工工艺与其专用夹具设计,主要内容如下: 首先,对零件进行分析,主要是零件的作用分析与工艺分析,通过零件分析可以了解零件的基本情况,而工艺分析可以了解零件的加工表面与加工要求,根据零件图提出的加工要求,确定毛坯的制造形式与尺寸。 第二步,进行基面的选择,确定加工过程中的粗基准与精基准。根
2、据选好的基准,制定工艺路线,通常制定两种以上的工艺路线,通过工艺方案的比较与分析,再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度与位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步,根据已选定的工艺路线,确定每一步的切削用量与切削工时,并选择合适的机床与刀具。对于粗加工还要校核机床功率。 最后,设计第三道工序钻法兰盘孔的夹具。先提出设计问题,再选择定位基准,然后开始切削力与夹紧力的计算与定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述,整个设计基本完成。关键词 加工工艺;夹具设计Abstract A specialized main specialized course that “mec
3、hanical manufacturing engineering is studied ”is machinery ,rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline ,have very strong practicality ,require that should contact production practices closely in the learning process ,at the same time it has comprehensive
4、the very strong one the subject of this graduation project is flange processing technology rules and special-purpose jig of a certain process are designed ,the main content is as follows:First of all ,analysis ,it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part, though
5、part analysis can find out about basic situation of part, and craft analysis may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size. The second step
6、,carry on the choice the base ,confirm thick datum and precise datum in the processing course .According to the datum chosen,make the craft route ,usually make the craft route of more than two kinds ,With analysis through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such spe
7、cification requirements as the Precision of geometry form , size of the part and precision of position , etc. Get a kind of process of the rational assurance s. The third step ,according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour ,choose
8、suitable lathe and cutter. To rough machining ,will check the power of the lathe .Finally ,design the third process-the jig getting into the hole of the ring flange . Put forward the question of designing first ,and then choose to orient the datum , then the localization error . Then put the design
9、course in order as the drawing .Through the summary of the above ,design and finish basically entirely.Keywords:Process the craft; The tongs design目录摘要2Abstract3目录41.绪 论51.1 毕业设计的目的51.2 毕业设计内容8 1.2.1、毕业设计题目6、毕业设计的内容6 1.3 毕业设计要求8 注意事项92. 法兰盘加工工艺规程的编制9 2.1 计算生产纲领,确定生产类型9 审查零件图样的工艺性 10零件的结构分析10零件的技术要求分
10、析10 2.3. 选择毛坯10 2.3.1铸件尺寸公差11 2.3.2铸造机械加工余量113. 工艺规程的设计 3.1 定位基准的选择123.2 零件表面的加工方法选择123.3 制定工艺路线.134. 确定机床设备16 4-1选择机床16 4-2选择夹具 16 4-3选择量具175.确定工序尺寸196. 确定切削用量与基本时间217.机床夹具设计48 结束语55参考文献:561. 绪论 毕业设计对于每一位即将进入社会工作的大学生来说都是一件非常重要的事,它对我们以后走上工作岗位很有帮助。对于我们机械专业的学生,经过四年的学习,具有部分专业上的理论知识,而现在正是一次检验,所以我以法兰盘零件为
11、例,对它的加工工艺过程与专用夹具进行设计。它可以把以前所学的知识加以综合运用,起到巩固学到的知识的作用,从而提高分析,解决问题的能力。所以,认真的完成毕业设计对于我们每一位大学生是很具有十分重要的意义。机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量,机械加工余量的大小,不仅影响机械零件的毛坯尺寸,而且也影响工艺装备的尺寸,设备的调整,材料的消耗,切削用量的选择,加工工时的多少。因此,正确的确定机械加工余量,对于节约金属材料,降低刀具损耗,减少工时,从而降低产品制造成本,保证加工质量具有十分重要的意义。夹具是一种装夹工件的工艺装备,它的主要功用是实现工件的定位与夹紧,使工件加工时相对于机床、刀具有正确
12、的位置,以保证工件的加工精度。分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具与检验夹具等。专用夹具的设计是为了特殊加工工序的技术要求的加工,而机械加工夹具的设计也是此次设计的一个重点。1.1 毕业设计的目的通过毕业设计培养学生制定零件机械加工工艺规程与分析工艺问题的能力,以与设计机床夹具的能力。再设计过程中,学生应熟悉有关标准与设计资料,学会使用有关手册与数据库。1、能熟练运用机械制造技术基础中的基本理论以与在生产实践中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以与工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。2、提高结构设计能力。学生通过夹具设计的训练,应获得根据被加工零件的加工要求,
13、设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。3、学会使用手册、图表与数据库资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处,能够做到熟练使用。1.2 毕业设计内容1.2.1、毕业设计题目毕业设计题目:法兰盘零件机械加工工艺规程与专用夹具计算机辅助设计 图 1 法兰盘三维图 图2 法兰盘零件图1.2.2、毕业设计的内容毕业设计包括编制工艺规程、设计夹具与编写课程设计说明书三部分内容。(1) 编制工艺规程工艺规程额编制只要包括以下四个内容: 零件工艺分析。抄画零件图,熟悉零件的技术要求,找出加工表面大的成型方法。 确定毛坯。选择毛坯制造方法,确定毛坯余量,画出毛坯图。 拟定工艺路线。确定加
14、工方法,选择加工基准,安排加工顺序,划分加工阶段,选取加工设备与工艺装备。 进行工艺计算,填写工艺文件。计算加工余量、工序尺寸,选择、计算切削用量,确定加工工时,填写机械加工工艺过程综合卡片与机械加工工序卡片。(2) 夹具设计夹具设计主要进行下面三个方面的工作: 夹具方案的确定。根据工序内容的要求,确定定位元件,选择夹紧方式,布置对刀、导引件,设计夹具体。 夹具总体设计。绘制夹具结构草图、绘制夹具总装图,拆画夹具体零件图。夹具计算。定位误差的计算,夹紧力的计算。(3)课程设计说明书。内容包括:课程设计封面、课程设计任务书、目录、正文(绪论、工艺规程与夹具设计的基本理论、计算过程、设计结果)、参
15、考资料。1.3 毕业设计要求(1)工艺规程设计的基本要求机械加工工艺规程是指导生产的重要文件。因此制定机械加工工艺规程应满足如下基本要求: 应保证零件的加工质量,达到设计图纸上提出的各项技术要求。在保证质量的前提下,能尽量提高生产率与降低消耗。同时要尽量减轻工人的劳动强度。 在充分利用现有生产条件的基础上,尽可能采用国内外先进工艺技术。 工艺规程的内容,应正确、完整、统一、清晰。工艺规程编写,应规范化、标准化。工艺规程的格式与填写方法以与所用的术语、符号、代号等应符合相应标准、规定。(2)夹具设计的基本要求设计的夹具在满足工艺要求,有利于实现优质、高产、低耗,改善劳动条件的同时,还应满足下列要
16、求: 所设计夹具必须结构性能可靠、使用安全、操作方便。 所设计夹具应具有良好的结构工艺性,便于制造、调整、维修,且便于切削的清理、排除。 所设计夹具,应提高其零部件的标准化、通用化、系列化。夹具设计必须保证图纸清晰、完整、正确、统一。1、设计中制图按照标准、规范进行。2、正确填写加工工艺过程中的工艺卡片。3、工序简图应标注的四个部分:(1)定位符号与定位点数;(2)夹紧符号与指向的夹紧面;(3)加工表面,用粗实线画出加工表面,并标上加工符号,其中 该工序的加工表面为最终工序的表面时,加工符号上应标注粗糙度数值。其他工序不标粗糙度数值;(4)工序尺寸与公差查表获得标准、正确地。2.1 计算生产纲
17、领、确定生产类型 法兰盘,该产品年产量为100台,设其备品率为5%,机械加工废品率为1%。现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求(1) 铸件应消除内应力。(2) 未注明铸造圆角R2R3。(3) 铸件表面不得有粘砂、多肉、裂痕等缺陷。(4) 铸件表面倒角为145。(5) 去毛刺、锐边倒钝。(6) 材料HT150。N=Qn(1+a%+b%) =1001(1+5%+1%)件/年 =106件/年法兰盘年产量106件/年,先通过计算,该零件质量约为1.34kg。根据教材表3-3生产类型与生产纲领的关系。可确定其生产类型为小批量量生产。注:一般零件质量小于100kg为中型零件,大于100kg为重型零件。
18、因法兰盘质量为1.34kg。故该法兰盘属于轻型零件。、审查零件图样的工艺性2.2.1、零件的结构分析法兰盘在数控机床里起支承与导向作用,是回转体零件。由外圆、圆孔、端面构成主要表面。用F面定位,三个螺栓固定,实现法兰盘的正确连接。3-16.5孔既为螺栓连接孔。.2、零件的技术要求分析由图知,其材料为HT150,质量为1.34kg。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性与减震性,适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。 外圆 80h11,Ra =1.6m; 120m; m 圆孔 ,与其 端面C与端面E距离60mm;A面与C面距离47mm, m; 大圆切面与的轴心线距离; 斜孔4与52g6轴线夹脚为。、
19、选择毛坯 根据零件材料HT150确定为铸件,又已知零件生产纲领为106件/年。该零件质量为1.3Kg。可知,其生产纲领小批量生产。毛坯的铸造方法选用永久型铸造型。此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效。2.3.1、铸件尺寸公差铸件尺寸公差为12级,又由于是小批量生产,毛坯制造采用永久型铸造。公差等级为CT9级(机械制造工艺设计简明手册P38),选取铸件错箱 值为0.1mm。2.3.2、铸造机械加工余量 对大批量生产的铸件加工余量中查机械制造工艺补充教材P359360得,选取等级精度为3级。铸造方位图 3法兰盘毛坯图表1 加工余量表零件尺寸(mm)单面加工余量(mm)铸件尺寸(mm)尺寸偏差
20、(mm)3627525962494980861201261523475560683、工艺规程的设计3.1、定位基准的选择精基准的选择法兰盘的外圆既是装配基准,又是设计基准。为避免由于基准不重合而产生的误差,选用外圆为定位基准,即遵循“基准重合”的原则。具体而言,即选外圆与A端面作为精基准。粗基准的选择由于法兰盘全部表面都需要加工,而外圆既是精度最高又是壁厚最薄的表面,为保证加工要求。固选外圆与A端面为粗基准。3.2、零件表面加工方法选择法兰盘的加工面又外圆、内孔、端面、槽与小孔等。材料为HT150,参考机械制造工艺设计简明手册有关资料,其加工方法如下:,需 粗车-半精车-精车(表1.4-6)。
21、120,需 粗车-半精车。,需: 粗车-半精车-精车62.4mm、622,毛坯孔已铸出。根据表1.4-7加工方法可采取:粗镗-半精镗-精镗。,毛坯已锻出。根据表1.4-7加工方法可采取:粗镗-半精镗-精镗-拉孔(或磨孔)等都能满足加工要求。由于加工62.4mm、2用镗孔加工方法,固选用:粗镗-半精镗-精镗。、Rz50的端面:粗车-半精车-精车。要求Ra32的端面:粗车-半精车。要求Ra250的端面:粗车即可(表1.4-8)。槽;槽宽与槽深的公差等级分别为IT13与IT14,表面粗糙度分别为Rz50,需采用:(参考表1.4-8)。、精度等级为IT6,攻螺纹即可。3-11的内圆表面粗糙度为Rz50
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