机械制造工艺学课程设计- CA6140法兰盘831004机械加工工艺及4×φ9孔钻床夹具设计（全套图纸）

机械制造工艺学课程设计- CA6140法兰盘831004机械加工工艺及4×φ9孔钻床夹具设计（全套图纸） 长 沙 学 院 CHANGSHA UNIVERSITY 课程设计 法兰盘机械加工工艺 设 计 题 目: 49mm×,及加工孔夹具设计 系 部: 机电工程系 专 业: 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名: 班 级: 机械三班 学号 同 组 者: 职称 教授 指导教师姓名: 职称 副教授 最终评定成绩: 长沙学院教务处 二?一一年二月制 长沙学院课程设计鉴定表 机械设计制造 姓名 刘赞 学号 2009011327 专业 班级 3 车床法兰盘机械加工工艺 设计题目 指导教师 及加工孔夹具设计 49mm×, 指导教师意见: 该同学在设计过程中，工作态度 (好，良好，中，差) 设计工作量 (饱满，基本符合要求，未达到设计要求) 工艺设计 (很好，合理，基本合理，不符合要求) 夹具设计 (很好，合理，基本合理，不符合要求) 工作图纸和共有卡质量 (很好，基本符合要求，差) 其效果图和动画 (很好，基本符合要求，差) 自评分 互评分 老师评分 评定等级: 教师签名: 日期: 答辩小组意见: 评定等级: 答辩小组长签名: 日期: 教研室意见: 教研室主任签名: 日期: 系(部)意见: 系主任签名: 日期: 说明 课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类; 机械制造技术基础 课程设计任务书 题目:设计 法兰盘 零件的机械加工工艺规程 49mm×, 加工孔 工序的专用机床夹具。 及 设计要求:熟练使用计算机辅助(软件自选)，独立完成 (1) 毛坯图、零件,毛坯合图各一张(3或4号图CAD出图，手工图为 2号) (2) 关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4号图，CAPP出图) (3) 指定工序夹具装配图一张(2或3号图，CAD出图可拼接) (4) 夹具部分零件图1,2张(图幅自定) (5) 设计 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 (一份，>10页，正文五号字，含插图) 以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。 原始资料:零件图样，生产纲领，每月班次、生产条件等。 班级 机械3班 学生 指导教师 2012年 07月 5 日 课程设计 摘 要 在机械制造各行业中，无论是在机械加工，装配，检验，还是在焊接，热处理等冷，热工艺中，以及运输工作中都大量采用夹具。它不但保证产品优质，高产，低成本，充分发挥现有设备的潜力，以便工人掌握复杂或精密零件加工技术，而且也减轻繁重的体力劳动。因此，机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。 为此，在本次夹具课程设计时，选择了CA6140车床上法兰盘加工的夹具设计。在张老师的指导下和同学的帮助下，通过通过查阅相关夹具设计书籍，对夹具设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 进行分析和选择。然后借助CAD绘图软件完成夹具的总体设计。我们可根据法兰盘零件要求对其进行加工工艺的设计，使其从一个铸造毛坯件变成一个符合要求的成品。在加工工艺过程中，每道工序都会有不同的加工方法和夹具。每道加工工序所设计的夹具，可以节省加工时间，提高生产效率，进而获得更好的效益。 关键词: 关键词:机械;夹具;法兰盘;钻孔 全套图纸等，加q174320523 各专业都有 I 课程设计 目 录 摘要 .......................................................... I 第一部分 法兰盘加工工艺规程 第1章 零件的分析 ............................................. 1 1.1零件的作用 ........................................................................................................... 1 1.2零件的工艺分析 ................................................................................................... 1 第2章 工艺规程设计 .......................................... 2 2.1 确定毛坯 ................................................................................................................ 2.1.1毛坯材料 ....................................................................................................... 2 2.1.2毛胚尺寸公差 ............................................................................................... 2 2.1.3毛坯的技术要求 ........................................................................................... 2 2.1.4毛坯外形确定 ............................................................................................... 2 2.2基面的选择 ........................................................................................................... 3 2.2.1粗基准的选择 ............................................................................................... 3 2.2.2精基准的选择 ............................................................................................... 3 2.3制定工艺路线 ....................................................................................................... 4 2.3.1表面加工方法的确定 .................................................................................... 4 2.3.2工序的集中与分散 ....................................................................................... 5 2.3.3工艺路线的拟定 ........................................................................................... 5 2.3.4路线的分析与选择........................................................................................ 6 2.4工序尺寸和机械加工余量的确定 ........................................................................ 7 2.4.1工序尺寸的选择 ......................................................................................... 7 4.2 机械加工余量的确定 ................................................................................... 9 2. 2.5切削用量和基本工时的确定 .............................................................................. 10 第二部分 夹具设计 第3章 法兰盘上孔工序的夹具设计 ...................... 15 49mm×, 3.1 问题提出............................................................................................................ 15 3.2 定位方案的选择与比较 .................................................................................... 15 3.3 切削力及夹紧力的计算 .................................................................................... 16 3.4 选择钻头磨钝 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 耐用度 ................................................................................. 17 3.5 确定切削用量和基本时间 ................................................................................. 17 3.6 定位误差的分析 ................................................................................................ 18 3.7 夹紧元件强度校核 ............................................................................................ 18 3.8夹具体的结构设计 ............................................................................................. 19 3.9夹具操作设计及操作说明 .................................................................................. 20 II 课程设计 3.10 夹具装配图 ...................................................................................................... 21 第4章 设计心得 体会 针灸治疗溃疡性结肠炎昆山之路icu常用仪器的管理名人广告失败案例两会精神体会 .......................................... 22 参考文献 ..................................................... 23 附录 附表:法兰盘加工工序总流程工艺卡和钻4Xφ9加工工艺卡 附图:零件图、零件毛坯合图、夹具装配图和夹具零件图 III 课程设计 第一部分 法兰盘加工工艺规程 1 课程设计 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 我们所要设计夹具的零件是CA6140车床上的法兰盘。CA6140车床上的法兰盘为盘类零件，它安装在车床上，主要作用是表明刻度，起导向并使机床实现纵向进给。车床的变速箱固定在车床的主轴箱上，主要依靠法兰盘来定心。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，以保证主轴的三个轴承孔同心，使齿轮准确啮合。 1.2 零件的工艺分析 车床法兰盘是一个回转体零件，法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加 ，0.045,0.120工表面以mm为中心 ,包括:两个mm的端面, 尺寸为mm的圆柱面,,20,100,45,0,0.340.017 0,90,9,6两个mm的端面及上面的4个mm的透孔. mm的外圆柱面及上面的mm的,45,0.6 ,90销孔, mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面. ，0.045这组加工表面是以mm为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它,200 的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面。 2 课程设计 第2章 工艺规程设计 2.1 确定毛坯 2.1.1 毛坯材料 法兰盘零件的材料为HT200，生产类型中批量，考虑零件的铸造性能要好，并且在 结构比较简单，故可选择铸件毛坯。 运行过程中所受冲击不大，其 2.1.2 毛胚尺寸公差 由于是中批量生产，毛坯制造选方法采用型材中的热轧，由工艺人员手册查得，热轧尺寸公差等级为IT14—16，毛胚尺寸公差为1—2.5，表面粗糙度12.5—63。 2.1.3毛坯的技术要求 1.铸件必须经过时效处理; 2.铸件不得有气孔、砂眼等铸造缺陷。 2.1.4毛坯外形确定 图2.1 法兰盘毛毛坯图 3 课程设计 2.2 基准的选择 工艺规程设计中，基面选择是其重要步骤之一。基面选择得是否正确与合理，可直接影响到零件的加工质量和生产率。 2.2.1 粗基准的选择 对于加工零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准 ,45选择原则，现选取直径为mm外圆柱面作为粗基准。在车床上用三角卡盘夹紧工件，限制它的六个自由度，达到完全定位。 2.2.2 精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。在工件精基准的选择过程中，主要应该考虑其基准重合原则。当设计基准与工序基准不重合时，我们应该进行尺寸换算。法兰盘的外圆Φ45既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则。其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。 4 课程设计 2.3 制定工艺路线 制定工艺路线的发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 2.3.1表面加工方法的确定 根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度。确定各表面的加工方法如下: 表 2.1 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 加工方案 备注 右端面 IT19 6.3 车 左端面 IT9 6.3 车 ,45外圆 IT12 0.8 车，磨 ,100外圆 IT7 0.8 车，磨 ,90外圆 IT7 0.4 车，磨 宽3x2mm退刀槽 IT13 25 车 距中心线24mmIT7 0.4 铣，磨 端面 距中心线34mmIT9 3.2 铣 端面 ,20钻孔 IT13 0.8 钻，铰，镗 ,,46钻孔 IT13 25 钻，扩 4x9,钻孔 IT13 25 钻 5 课程设计 2.3.2 工序的集中与分散 ,100,90该零件选用工序集中原则安排法兰盘的加工工序，端面mm、mm的外圆面 ,454x9,和B面都以mm的外圆柱面定位一次装夹完成加工，mm孔利用专用夹具以一圆柱面和两个平面定位一次装夹加工完成。该法兰盘的生产类型为批量生产(6000件)，为了提高生产效率;运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩减辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了多个表面，有利于保证各加工面之间的相对位置要求。 2.3.3 工艺路线的拟定 (1) 工艺路线方案一 ，0.12，0工序一 下料，以为粗基准，车两端面及外圆，选用CA6140机床。 ,100,45,0.017,0.34 ，0，0.045,16工序二 以外圆面为基准，钻通孔，先用钻的钻头钻孔，再,45,20,0.017，0 ，0.045铰孔达到的尺寸。 ,20，0 ，0，0.12,90工序三 以外圆为基准，粗车、外圆，倒1.545，:和145，:角。 ,100,45,0.017,0.34 ，0.12745，:145，:工序四 以外圆面为基准，倒，和角。 ,100,0.34 ，0.045，0.12，0,90工序五 内孔为基准精车左端面和右端面和保证跳,100,20,45，0,0.34,0.017 动在0.03内,并车32，的退刀槽。 工序六 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。 工序七 以刚铣的平面定位,,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24。 ,4,6工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻的通孔,再圹孔到 孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。 049×,工序九 以外圆为基准面,利用专用夹具,钻孔。 ,45,0.017 工序十 用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度。 工序十一 划线刻字。 ,100工序十二 外圆无光镀铬。 工序十三 检查入库。 6 课程设计 (2) 工艺路线方案二 ，0.12，0工序一 下料，以为粗基准，车两端面及外圆，选用CA6140机床。 ,100,45,0.017,0.34 ，0，0.12,90工序二 以外圆面为基准，粗车、外圆，并导和1.545，:,100,45,0.017,0.34 。 145，: ，0，0.045,16 以外圆面为基准，钻通孔，先用钻的钻头钻孔，再工序三,45,20,0.017，0 ，0.045铰孔达到的尺寸。 ,20，0 ，0.12工序四 以外圆面为基准，导，和。 745，:145，:,100,0.34 ,90，0.045，0.12，0工序五 以内孔为基准精车左端面和右端面和保证,100,20,45，0,0.017,0.34 内,并车的退刀槽。 跳动在0.03以32， 工序六 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面。 工序七 以刚铣的平面定位,,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24。 ,4,6工序八 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻的通孔,再圹孔到 孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。 0,9工序九 以外圆为基准面,利用专用夹具,钻4个孔。 ,45,0.017 工序十 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度。 工序十一 划线刻字。 ,100工序十二 外圆无光镀铬。 工序十三 检查入库。 2.3.4 工艺路线的分析与比较 上述两个工艺方案的特点在于:方案一和方案而虽然都有十三道工序，但是对于加 ，0工过程中多次加工表面有精度、粗糙度和跳动的要求，并且在方案一中连续以,45,0.017 ，0的圆柱面为定位基准，可以减少加工时间，提高生产效率，所以选择第一个方,45,0.017 案。 7 课程设计 2.4 工序尺寸、机械加工余量的确定 2.4.1选择工序尺寸 0(1) mm外圆表面 ,45,0.017 此外圆表面为IT6级，参照[9]《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量: 表2.2 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 0精车外圆 0.6 45 0.017 ,45,0.017 0半精车外圆 1.4 45.6 0.1 ,45.6,0.1 ，0.1粗车外圆 3 47 +0.3 ,47,0.2 ，，0.5毛坯 5 50 0.5 ,50,,0.5 ,0.12 (2) 外圆表面mm ,100,0.34 参照[9]《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量: 表2.3 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 ,0.12精车外圆 0.6 100 -0。46 ,100,0.34半精车外圆 1.4 100(6 粗车外圆 4 102 ，,0.8毛坯 6 106 0.8 ,106,,0.8 (3) B面中外圆柱面 8 课程设计 参照[9]《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量: 表2.4 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 ,0.12精磨外圆 0.2 45 -0.6 ,45,0.34粗磨外圆 0.8 45.2 半精车外 1 46 圆 粗车 2 47 ，，毛坯 60 106 1 ,1061,, ，0.045 (4) 孔mm ,200 参照[9]《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量 表2.5 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 ，0.045铰孔 0.2 20 +0.045 ,200 ，0.1扩孔 0.9 19.8 +0.1 ,190 ，0.6钻孔 9 18 +0.6 ,180毛坯 10 0 (5) mm的端面 ,45,0.017 01.按照[8]《工艺手册》表6-28，铸件重量为2.8kg，mm端面的单边加工余,45,0.017 M1量为2.0,3.0，取Z=2.0mm，铸件的公差按照表6-28，材质系数取，复杂系数 ，0.7S,0.82取，则铸件的偏差为; 2.精车余量:单边为0.2mm(见[9]《实用机械加工工艺手册》中表3.2-2)，精车公差既为零件公差-0.08; 3.半精车余量:单边为0.6mm(见[9]《实用机械加工工艺手册》中表11-27)，半精车公差的加工精度为IT9，因此可以知道本工序的加工公差为-0.12mm; 4.粗车余量:粗车的公差余量(单边)为Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm; 粗车公差:现在规定本工步(粗车)的加工精度为IT11级，因此，可以知道本 9 课程设计 工序的加工公差为-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因 此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加 工余量及最小加工余量之分; 2.4.2 机械加工余量的确定 0(1) 端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差 ,45mm,0.017 尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图: 毛坯名义尺寸96? 最大余量 最小余量 91最大余量 加工方向最大余量 最小余量 最小余量 精车半精车精 车 图5.1 由图可以知道: 毛坯名义尺寸为:94+2=96(mm) 毛坯的最大尺寸:96+0.7=96.7(mm) 毛坯的最小尺寸:96-0.8=95.2(mm) 粗车后最大尺寸:94+1.2=95.2(mm) 粗车后最小尺寸:95.2-0.32=94.88(mm) 半精车后最大尺寸:94+0.6=94.6(mm) 半精车后最小尺寸:94.6-0.12=94.48(mm) 精车后尺寸为94mm 10 课程设计 (2) 加工余量计算 表2.6 加工余量计算表 工序 铸造毛坯 粗车 半精车 精车 加工尺寸 及公差 最大 96.7 95.2 94.6 加工前尺 寸 最小 95.2 94.88 94.48 加工后尺最大 96.7 95.2 94.6 94.04 寸 最小 95.2 94.88 94.48 93.96 加工余量 2 1.2 0.6 0.2 ，0.7加工公差 -0.32 -0.12 -0.08 ,0.8 因此可以确定毛坯的尺寸(毛坯图如附图)。 2.5 确定切削用量和基本工时 ，0.12，0工序一:以,100外圆为粗基准，粗车外圆及其右端面。 ,45,0.34,0.017 1.加工条件 工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。 ,55,47加工要求:粗车mm外圆，尺寸保证到mm。 机床:CA6140车床。 刀具:YT5 2.确定加工时间:由于余量为8mm，因此分二次切削，吃刀深度为=4mm ap 查[6]《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r (表1.4) 计算切削速度，耐用度t=45min cv,kvxymvvv=(2.1)tafp (1 11 课程设计 292x0.810.81.54161m/min (2.70m/s)，，,0.180.150.3=4540.4，， ((、9 确定机床主轴转速: 1000vns=(2.2)d,, 10002.70， ==15.72r/s (935r/min) 3.1455， 按机床取=900r/min=15r/s，实际切削速度为v=15r/s nw 车外圆时 415，，,,,,, 2stm1= (0.26min) 150.4， 车端面时 tm2 lll，，，25552，，123ts,,,10(0.17min)m2(2.3) nf,，150.4w 地方()——,,工序二: 查[6]《切削用量简明手册》，进给量f=0.36mm/r d取16mm时， v14m/min, vvkkkkm,,,,,,，,140.811.2/mintTvcvlvtv 1000v，100014tnr,,,222.9/min ,，d3.14160 根据z525钻床说明书，可考虑选择 nr,272/minc 故取， nr,272/minfmmr,0.27/c 钻、扩孔时 ll，,t,m1(2.4)nfc 9110， ，,22.65min= 2720.27， 铰孔时a,0.1， ，vm,9.6/min fmm,0.27/minpc 1000v10009.6，tn,,,153 (2.5) ,，，203.1420 取r/min n,195c 12 课程设计 ，9110t,,1.9minm2 ，1950.27 工序三: 车削条件和参数跟工序一相同 9414545，，，，，，,,222.60.36minstm = 150.4， 工序四:基本工时为 (71)2，，t,,1.20.03minsm = 150.4， 工序五:刀号YG6 查手册[6]余量为0.6mm 0.6amm,,0.3p 2 f0.56mm/r, 取 ， vm,90/minc ，100090n,,r640/min ，3.1445 根据CA6140 选 nr,710/minc 实际切削速度 ,Dn3.144.5710，，cvm,,,100/minc 10001000 ，，41933()()t,,0.21minm ，7100.56 工序六: 由于铣的量为21mm， 故要三次粗铣和一次精铣，分别为: aamm,,8amm,4amm,1pp12p3p4，， ffmmr,,0.36/f,0.25f,0.18zz12z3z4 ，， vvm,,110/minv,220v,140cc12c3c4 ，， 90tt,,,0.82min12 110 90t,,0.64min3 140 90t,,0.41min4 220 工序七: 由图可知余量为11mm，故可分二次粗铣和一次精铣，分别为: tt,,0.82mint,0.41min123 13 课程设计 ,4,6工序八: 先用钻头钻通孔，再圹孔到，再铰孔以达到所要求的精度 ,5.4,4查手册，知钻孔时，钻的钻头孔: fmmr,0.42fmmr,0.611 100014，rn,,743 min3.146， 查手册去标准值 nr,680min1 铰孔时 fmmr,0.28Z,0.2Y,0.5C,109X,0.1M,0.3T,1803vvvv，，，，，， 0.2，15.66mmmC,，,,0.8991vs0.30.10.5min ，，1800.30.6 1000V，10009cr,,,n4783,min， d3.1460 取 nr,545min3L，,LL，,，,12.557575，，，3120.16mint,，，,，，,m 6800.426800.425450.28 nfnfnf，，，112233 ,8.4,9工序九: 由于钻4个孔，先用的钻头钻，然后再铰孔 钻孔时:， fmmr,0.81Vm,10minc1 铰孔时:， fmmr,0.62Vm,10minc1 由于速度相同，所以 1000，V100010，cnr,,,330min, d3.149， 查表可知道取 nr,392min ，，8585t,，，,，,40.160.210.37minm ，，3920.813920.62 ，0，0，0.12,90工序十:磨、两外圆面，和、两端面，使其达到所,100,45,45,0.017,0.6,0.34 要求的粗糙度。 1.选择砂轮 型号: GB46ZR1A6P 2.切许用量的选择: ， N1500min砂,rV27.5min砂,r 14 课程设计 轴向进给量 fBmm,,0.520a 工件速度 vms,0.166w 径向进给量双行程。 fmm,0.015r 3. 切削工时 2LbZbKts,,,601min (2.6) m wBr 1000VffZ式中 D---被加工直径 b----加工宽度 Z--单边加工余量 b K---系数 V---工作台移动速度 --工作台往返一次砂轮轴向进给量 fa --工作台往返一次砂轮径向进给量 fa 15 课程设计 第二部分 夹具设计 16 课程设计 第3章 法兰盘上孔工序的夹具设计 4X9mm, 3.1 问题提出 490mm×,，此平面的形位公差和表面要求均较高，无特殊要求，本夹具主要用来钻 0且加工此孔时圆柱面、两端面及距中心线34mm的端面都已加工出来，可用,45mm,0.017 来作为此工序的定位面。因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计比较简单实用的专用夹具。孔的定位精度一般，加工精度可由钻床保证。 在设计夹具时应考虑以下几个问题: (1)怎样限制零件的自由度。圆柱套限制4个自由度，平面限制3个自由度，由 另外一面保证位置度。 (2)怎样夹紧。设计夹具由一活动顶盘和一平面夹紧工件。 (3)怎样使夹具使用合理，便于装卸。 3.2 定位方案的选择与比较 3.2.1 定位方案一 ,100mm以1个圆柱面和2个平面定位。圆柱面定位限制4个自由度，距中心线24mm ,90mm的面定位限制1个自由度，的右端面定位限制1个自由度，这样定位限制了工件的6个自由度，达到完全定位。定位原理图如图7.1所示。 图7.1 工件定位方案一 17 课程设计 3.2.2 定位方案二 ,20mm 以圆孔和两端面定位。用心轴穿过中心孔限制了4个自由度，再配合距中 ,90mm心线的面和的右端面定位各限制1个自由度来实现定位。 24mm 图7.2 工件定位方案二 3.2.3 定位方案比较 ,45mm经比较两个方案可知，方案一较好，因为的圆周面加工精度较高，可以很好的保证加工精度。另外，方案一更便于拆卸，故在这两种方案中选择方案一。 3.3 切削力及夹紧力的计算 选用钻床为Z515 f0.05mm/r,(查,4,P545表2.4-38) V0.75m/s, (查,4,P547表2.4-41) 1000，0.75，601000vc ===7165.6r/min (2.1) ns2,,dw ,2900r/min按机床说明，取 nw 故实际切削速度: n,,29002dwV,==18.212m/min (2.2) 10001000 18 课程设计 l9切削工时: = t,,0.062minfn0.052900， 钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查,6,P77表2.32 yFfz 轴向力:= (2.3) ,,,fCdkFF0Ff 其中，, , ,600,0.95,1.0,0.7CKZYFFFF 0.71=× ，,0.95140.02NF6002，f0.05 yMMz 扭矩: = (2.4) ,,,fMCdkCM0M 0.8 ，0.950.1055Nm,,，0.3050.05MC ,VMCC 功率: (2.5) ,PC30d0 0.105518.212， ,0.032Kw,PC302， 3.4 选择钻头磨钝标准耐用度 据[6]《切削用量简明手册》表2.12;知钻头的磨钝限度为0.4~0.8。 3.5 确定切削用量和基本时间 ,9,8.4由于钻4个孔，先用的钻头钻，然后再铰孔 fmmr,0.81Vm,10min1c 钻孔时:， fmmr,0.62Vm,10min1c 铰孔时:， 由于速度相同，所以 1000，V100010，cn,,,330minr, (2.6) d3.149， 查表可知道取 nr,392min ，，8585t,，，,，,40.160.210.37minm ，，3920.813920.62 19 课程设计 3.6 定位误差分析 定位元件尺寸及公差的确定:夹具的主要定位元件为一平面和一圆孔面，该定位圆 ,0.017,45,45,0.040孔面的尺寸与公差规定和法兰盘的圆柱面在工作时的尺寸与公差配合，即。 0.4,m由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为，因此需要与配合平面要求粗糙1.6,m。 度 3.7夹紧元件强度校核 加紧元件(顶盘和钻模板上的销钉及活结螺栓)的受力分析:当压紧工件时，钻模 FFjj板上的销钉和活结螺栓受夹紧力作用产生向上的压应力;顶盘受夹紧力作用产生向 下的压应力。两个压应力方向相反。 应力的计算公式: Fj ,, (2.7) ,2d4 顶盘所受压应力: F182j,1,,,0.077Mpa 3.14,22d，5544 活结螺栓所受压应力: F182j,2,,,6.24Mpa 3.14,22，d644 顶盘所受压应力远小于活结螺栓所受压应力，验算活结螺栓的强度 由第四强度理论，可知活结螺栓预紧状态下的计算应力: 222,,,,，,，，,36.24306.24Mpa C, ,Mpas活结螺栓的材料为45钢，查表得屈服强度为=450 ，取安全系数n=1.9 则许用挤压应力: ,450s,,,Mpa> 强度满足要求，安全。 237,,,,,Cn1.9 20 课程设计 3.8 夹具体的结构设计 3.8.1 夹具体的支撑座设计 图7.3 夹具体底座 3.8.2 翻盖式钻模板设计 图7.4 盖模板 21 课程设计 3.8.3 钻孔的导向装置设计 图7.5 导向装置图 7.9 夹具操作设计及操作说明 工件的装夹时，先拧松星型螺母，打开钻模板，将工件套入钻模板圆孔并工件距中心线24mm的端面贴紧钻模板的挡板，带着工件关闭钻模板，套上星型螺母并拧紧。调整工件位置，保证定位要求，扭手柄将工件加紧，装夹完毕。 钻孔完成后，反扭手柄将顶盘降低，放松工件。再拧松星型螺母，打开钻模板，取出工件。夹具体采用翻板式结构，使得装夹更方便。 22 课程设计 7.10夹具总体图 图7.6 夹具装配总图 23 课程设计 第四章 设计心得与体会 为期两周的夹具课程设计结束了，这次加工工艺夹具课程设计不仅检验了我自2009年进入长沙学院3年以来所学习的知识，也让我知道如何去搞好设计(包括查阅资料，请求老师指导或则跟同学交流等)。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行对法兰盘零件工艺分析和对钻4XΦ9这道工序加工夹具的设计，虽然走过一些弯路，但经过自己的不懈努力和老师的帮助下，最总完成了工艺分析和夹具的设计。这过程让我掌握了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 和标准。 在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。 在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧。在我的夹具设计中，我选择了一圆一端面作为主要定位，用齿轮齿条来加紧工件，并且夹具体采用翻盖式结构，这样更有利于工件的初装。 在这次设计过程中，特别要感谢张志强老师，他耐心的给我们指导，不辞厌烦的给我们指点错误并且提出更好的改进方法，我从中真的受益匪浅。夹具设计虽然是一个小小的设计，但如果我们用心去做，去查阅资料，去询问老师同学，我们同样也能学到很多的东西。这次课程设计也为我即将面对的毕业设计打下一定基础。 24 课程设计 参考文献 [1].徐瀚.机械设计手册第3卷.北京:机械工业出版社，1991 [2].骆素君.机械课程设计简明手册.化学工业出版社，2006 [3].李世昌，李旦，高航.机械制造技术基础.高等教育出版社，2007 [4].朱耀祥，浦林祥.现代夹具设计手册.机械工业出版社，2009 [5].朱冬梅，胥北澜.画法几何及机械制图.北京:高等教育出版社，2000.12:198-222 [6].艾兴,肖诗纲.切削用量手册.北京:机械工业出版社，1995:74-86. [7] 任青剑，贺敬宏.机械零件课程设计.西安:陕西科学技术出版社,2003:66-93 [8] 张耀宸.机械加工工艺设计实用手册. 北京:航空工业出版社，1993:853-927 [9] 孟少农.机械加工工艺手册.第一卷. 北京:机械工业出版社，1996 [10] 朱冬梅，胥北澜.画法几何及机械制图. 北京:高等教育出版社，2000.12:198-200 25