CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计_毕业设计.pdf

CA6140 车床法兰盘加工工艺规程 及夹具设计专业名称：机械工程及自动化CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计摘要本毕业设计论文详细介绍了 CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹 具设计的全过程。论文主要内容分为两大部分：第一部分是车床法兰盘加工工艺的 设计，主要包括零件的工艺性分析、毛坯的选择、定位基准的选择、机械加工工艺路线的确定；第二部分是第8号工序夹具的设计，主要 包括设计任务的分析、定位方案的确定、定位误差的分析，切削力、夹紧力的计算，夹紧方案以及夹具体部分结构形式的设计，最后通过 前面的设计方案画出各零件图和装配图。其中专用夹具的设计是本次 毕业设计的重点。本夹具满足工件的加工精度要求，性能良好、操作简便安全、结 构工艺性好，提高了生产率，降低了劳动成本。关键词：法兰盘机械加工工艺夹具设计-I-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计AbstractThis thesis introduces the CA6140 lathe flange machining process planning and fixture design process.The main content of this thesis is divided into two parts:the first part is the design of processing lathe flange,determine the main parts of the process analysis,including the choice of blank,localization datum choice,machining process;the second part is the design of No.eighth working procedure jig,mainly including the design task analysis,positioning scheme,the position error analysis,the calculation of cutting force,clamping force,clamping scheme and design specific folder structure,finally,the design scheme to draw the part drawing and assembly drawing.The design of special fixture is the focus of this graduation design.The fixture satisfy the requirements of machining accuracy,good performance,simple and safe operation,good structure technology,improve productivity,reduce labor costs.Keywords：Flange plate,Mechanical,P rocessing technic,Grip design-ii-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计目录摘要.IAbstract.II目录.III前言.11零件的分析.21.1 零件结构功用分析.21.2 零件技术条件分析.21.3 零件结构工艺性分析.21.4 毛坯类型.31.5 毛坯余量确定.31.6 基准的选择.32机加 工工艺路线确定.42.1 加工方法分析确定.42.2 加工顺序的安排.42.3 定位基准选择.52.4 加工阶段的划分说明.52.5 主要加工工序简图.52.6 工序尺寸及其公差确定.112.7 设备及其工艺装备确定.183夹具的设计.183.1 机床夹具的概述.183.1.1 机床夹具的概念.183.1.2 机床夹具的组成.183.1.3 机床夹具的分类.193.1.4 机床夹具的作用.203.1.5 夹具设计的基本要求.21-III-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计3.1.6 现代机床夹具的发展方向.213.2 设计要求的分析.223.3 定位方案的确定.223.3.1 定位元件的确定.233.4 定位误差的分析计算.233.5 刀具导向和对刀方案的确定.243.6 夹紧方案的确定.243.6.1 钻削力、夹紧力的计算.243.6.2 夹紧装置的选择确定.263.7 夹具体的结构设计.263.7.1 夹具体毛坯的结构与类型的确定.263.7.2 夹具体外形尺寸的确定.273.8 其他元件的设计确定.27结论.28致谢.30参考文献.31-IV-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计前言专用夹具是指在制造加工过程中使工件定位和夹紧保证加工精度 的特殊工具。众所周知，夹具是提供支撑和夹紧工件的工艺设备。夹 具能消除制造过程中由于个体标注、定位和频繁检查引起的误差，使 工件质量保持基本一致，从而提高生产效率，提高产品质量。由于这 些不可替代的功能和优势，夹具广泛运用于工厂的实际生产。夹具设 计的是否合理，直接影响工件的质量、产量和加工成本。只有正确应 用夹具设计的基本原理和知识，熟练掌握夹具的设计方法，才能设计 出合理的夹具。一个优良的夹具必须满足下列基本要求：保证工件的 加工精度，提高生产率、降低成本、提高经济性，操作方便、省力和 安全，便于排屑，结构工艺性要好等。毕业设计是我们在学完大学的全部课程后进行的，是对我们大学 四年年学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的 训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并 结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决实际问题，初步具备 了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的加工工艺规程 的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成 夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及 编写技术文件等基本技能的一次综合实践机会。因此，它在我们大学 生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己 未来将从事的工作进行一次综合训练，从中锻炼自己分析问题，解决 问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指 教。-1-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计1零件的分析1.1 零件结构功用分析法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯孔和螺 纹孔组成，其要求有较高的耐磨性，较高的强度和回转稳定性。1.2 零件技术条件分析1.法兰盘本身精度：外圆6 80 0-0.019尺寸公差等级IT1L表面粗糙度R a为1.6um,4)52-0.0 1-0.029尺寸公差等级为IT6,表面粗糙度R a为 1.6um,4)120 0-0.22尺寸公差等级IT14,表面粗糙度R a为3.2um,内孔6 620.023公差等级为IT7,4)36+0.025 0尺寸公差 等级IT6,6 65表面粗糙度R a为L6uni,距离636+0.025 0为 34.5-0.30-0.80的平面公差等级IT13o2.位置精度，内孔6620.0 23相对于基准面A、B的跳动量要求为 0.04o3.加工此零件时，应尽量统一定位基准，减少装夹次数，这样有 利于保证零件的加工精度。1.3 零件结构工艺性分析此法兰盘是由回转面和平面组成，由零件图可知，该零件结 构较为简单，但零件精度要求高，零件选用材料HT150,该材料 用于强度要求不高的一般铸件，不用人工时效，有良好的减振 性，铸造性能好。对法兰盘的基本要求是高强度、高韧性、高耐 磨性和回转平稳性，因而安排法兰盘加工过程应考虑到这些特 点。-2-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计1.4 毛坯类型1、根据零件材料HT150确定毛坯为铸件，由于要加工与6 361产的孔中心线距离分别为54和34.5：的两平面，若毛坯外 型铸成6 120的外圆，材料浪费太严重，因此将两平面直接铸出。且 3-611和3-616.5的内孔不铸出，均在钻床上钻出后加工。2.由于本零件要求生产批量为中批量生产，而且零件加工的轮廓 尺寸不大，毛坯铸造方法选用金属型铸造（查机械制造工艺学资料表 3.3-3.4）,铸造的毛坯尺寸公差等级为8级（查机械加工工艺手册表 3.1-24）,选择错型值为0.7（查机械加工工艺手册表3.23）。1.5 毛坯余量确定对于批量生产的铸件加工余量（查机床夹具课程设计指导手册 P 38表2-11）,初步将本零件的加工余量定为5mm,毛坯尺寸偏差由 表3.21查得为1.8。（机械加工工艺手册）1.6 基准的选择基准选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以 提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至还会造成零件大批报 废，使生产无法正常进行。1、粗基准的选择：要考虑如何分配各加工表面的余量；要 考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求；定位可靠，便于装夹；粗基准一般不应被重复使用。2、精基准的选择：基准重合原则；基准统一原则；自为 基准原则；互为基准原则；定位可靠，便于装夹。-3-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计2机加工工艺路线确定2.1 加工方法分析确定该零件是法兰盘，中批量生产。由于此零件较为简单，但精 度要求较高，为保证加工精度和表面粗糙度的要求，应尽量减少 装夹次数，统一定位基准，由于该法兰盘是由回转面和平面组 成，根据具体需要初步确定的加工方法有车、铳、磨、链、钻 等。2.2 加工顺序的安排本着先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工 顺序，逐步提高加工精度，先以外圆680 0-0.019为粗基准粗车652-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面、长度方向 为60的右端面和61201的外圆，调头装夹以652-0.01-0.0 29的 外圆、长度方向为15的右端面为基准粗车6 80 0-0.019的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面，再以粗车后 的外圆6 80 0-0.019为精基准半精车6 52-0.01-0.029的外 圆、和6 120 0-0.22的外圆粗链，半精链6 36+0.025 0的内 孔，以。52-0.0 1-0.029的外圆、长度方向为15的右端面为基准 粗镇 662.4、4)620.0 23 6 65、及 4X0.5 的槽、6 58 的内孔，继续 半精镇6 65、4)620.0 23 及4X0.5的槽，车出M64X1.5的螺纹，以 外圆680 0-0.019为基准粗铳长度为54的左端面和长度为34.5二震 的两平面，以6 36+0.025 0的内孔、6 62.4内孔和长 度为60的右端面及34.5的平面定位钻3-611和3-4)16.5的孔，然 后扩3-4)16.5的孔，然后在继续钻出6 18和64的孔，磨6 80 0-0.019的外圆和长度为60和15的左端面，磨652-0.0 1-0.029 的外圆、长度方向为15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角，以6 52-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面为基准精锤6-4-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计620.0 23的孔，以680 0-0.0 19的外圆为基准精-6 36+0.0250的内孔，然后用浮动链刀块精链6 36+0.025 0的内孔并加工出 6X6的半圆槽。2.3 定位基准选择先以6 80 0-0.019为基准加工6 52-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面和6 120 0-0.22的外圆，再以小52-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面为基准加工左端 部分，再以外圆定位加工内孔和螺纹，以。36+0.025 0的内孔、6X6的半圆槽和长度为60的右端面定位钻孔、扩孔。2.4 加工阶段的划分说明加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。2.5 主要加工工序简图1、铸 铸造、清理2、热处理 正火3、粗车6 52-0.0 1-0.029的外圆、长度方向为15的右端 面、长度为60的右端面、6 120 0-0.22的外圆图L1工序图CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计4、粗车680 0-0.019的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面图1.2工序图5、半精车6 52-0.0 1-0.029的外圆和6 120 0圆、粗镇636+0.025 0的内孔、半精镇0 36+0.025-0.22的夕卜0的内孔图1.3工序图-6-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计6、粗锋 6 62.4、6 620.023、6 65、及 4X0.5 的槽、6 58 的内 孔、半精链6 65、6 620.0 23及4X0.5的槽、车出M64X1.5的螺纹图1.4工序图-S90/S LX79工“As粒7、粗铳长度为54的左端面和长度为34.5北喘 的两平面图1.5工序图-7-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计8、钻3-6 H的孔、扩3-616.5的孔图1.6工序图9、钻出6 18和64的孔图1.7工序图-8-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计10、热处理：退火11、去毛刺（在所有侧面去除机械加工所留下的毛刺）12、清洗吹净在乳化液中清洗法兰盘，保证没有铁削、油污和其他赃物，清洗时间不少于3min,清洗的同时通入压缩空气以提高清洗效 果，清洗后用压缩空气吹净零件，并用擦布擦净表面。13、检验14、表面淬火15、磨6 80 0-0.0 19的外圆和长度为60和15的左端面、磨6 52-0.0 1-0.029的外圆、长度方向为15的右端面并切出 3X0.5的槽然后倒角图1.8工序图16、精像。620.0 23的孔-9-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计及！0图1.9工序图17、精链6 36+0.025 0的内孔-10-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计 图L 10工序图18、用浮动链刀块精链6 36+0.025 0的内孔并加工出6X6的半 圆槽图1.11工序图19、去毛刺吹净20、检验2.6 工序尺寸及其公差确定4)52-0.01-0.029-11-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计表1.1工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸6 571.8。571.8粗车6 54.22.8IT134)54.2 0-0.46半精车6 52.41.8IT116 52.4 0-0.19磨削6 520.4IT66 52 0.0 1-0.0 29680 0-0.019表1.2工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸6 851.84)851.8粗车68 2.32.7IT136 8 2.3 0-12-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计-0.54半精车4)8 0.51.8IT114)8 0.5 0-0.22磨削6 800.5IT64)80 0-0.0196 120 0-0.22表1.3工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸61251.861251.8粗车4)121.83.2IT134)121.8 0-0.63半精车01201.8IT116 120 0-0.226 62 0.023表1.4工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定-13-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸6 571.84)571.8粗健6603IT116 60+0.190半精链661.51.5IT9661.5+0.0740精健6 620.5IT86 62 0.0 236 65表1.5工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路线工序余量工序尺寸铸6 57粗链7664半精镇16656 62.4表1.6工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定-14-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计工艺路线工序余量工序尺寸铸6 57粗健5.4662.46 36+0.0 25 0表1.7工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路 线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸4)311.84)311.8粗健6 33.12.1IT11033.1+0.160半精链6 34.61.5IT106 34.6+0.10精健6 35.61IT8035.6+0.03-15-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计9 0浮动锋 刀块精镜6 360.4IT7036+0.025015表L8工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路线工序余量工序尺寸铸20粗车4.515.5磨削0.51560表1.9工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路线工序余量工序尺寸铸65粗车4.660.4-16-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计磨削0.4604)11表1.10工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路线工序余量工序尺寸钻114)11416.5表1.11工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路线工序余量工序尺寸钻114)11扩5.5616.5618表1.12工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路线工序余量工序尺寸钻18618-17-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计64表1.13工序尺寸、公差、工序余量及基本尺寸的确定工艺路线工序余量工序尺寸钻4642.7 设备及其工艺装备确定所用的设备有：CA6140、立式铳床、摇臂钻床、清洗机、检验 台、外圆磨床。夹具有：三爪卡盘、虎钳、钻直孔专用夹具、钻斜孔专用夹具、磨床专用夹具。刀具有：90度车刀、车用键刀、铳刀、611、6 4、618、0 16.5钻头、砂轮、切断刀。量具有：千分尺、游标卡尺、专用卡规、专用通规、止规。3夹具的设计3.1 机床夹具的概述3.1.1 机床夹具的概念各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称为机床夹具。3.1.2 机床夹具的组成1、定位元件。定位元件的作用是是工件在夹具中占据正确的位-18-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计置。2、夹紧装置。夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在 加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确位置。3、对刀或导向装置。对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元 件的正确位置。4、连接元件。连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。5、夹具体。夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元 件连接成一个整体。6、其他元件或装置。它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或 元件。3.1.3 机床夹具的分类机床夹具的种类很多，形状千差万别，可以从不同的角度对机床 夹具进行分类。按夹具的使用特点分类通用夹具。通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于 加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铳床 上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生 产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。其缺点是夹具的加工精度不高，较难装夹形状复杂的工件。专用夹具。专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计 的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高 的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当 产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批 量较大的生产中。可调夹具。其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以 调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹 具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明 确，适用范围更广一些。可调夹具在多品种、小批量生产中得到广泛 的应用。组合夹具。组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制好-19-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活 多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品 的试制和单件小批生产。拼装夹具。拼装夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既 要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位 移到下一个工位，进行不同工序的加工。此类夹具更适合在数控机床上 使用。按使用的机床分类。由于各类机床自身工作特点和结构形式各 不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的 机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铳床夹具、钻床夹具、链床夹 具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。按夹紧的动力源分类。根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可 分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力 夹具、真空夹具等。3.1.4 机床夹具的作用1、保证加工精度，稳定加工质量。用夹具装夹工件时，工件相对 于刀具及机床的安装位置均已确定，因而工件在加工过程中的位置精 度不会受到各种主观因素以及操作者技术水平的影响，可使一批工件 的加工精度趋于一致，加工质量稳定。2、缩短辅助时间，提高劳动生产率。使用夹具装夹工件方便、快 速，工件不需要划线找正，可显著的减少辅助工时；工件在夹具中装 夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可 使用多件、多工位装加工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，有效的 提高劳动生产率。3、扩大机床的使用范围，实现“一机多能”。在批量不大、工件 种类和规格较多，机床类型有限的生产条件下，可以通过设计机床夹 具，改变机床的工艺范围，实现“一机多能”。例如，在普通铳床上 安装专用夹具铳削成形表面；在车床的溜板上或在摇臂钻床上安装链 模可以加工箱体孔系等。4、改善工人的劳动条件，降低生产成本。在批量生产中使用夹具 后，工件的装卸比较方便、省力、安全，采用扩力机构、气动夹紧，-20-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计都能改善工人的劳动条件。又由于劳动生产率提高，使用技术等级较 低的工人以及废品率下降等原因，明显的降低了生产成本。夹具制造 成本分摊在一批工件上，每个工件增加的成本是极少的，远远小于由 于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量越大，使用夹具所产生的 经济效益就越显著。3.1.5 夹具设计的基本要求1、保证工件的加工精度。2、提高生产效率，降低成本。3、工艺性能好。4、使用性能好。5、经济性好。3.1.6 现代机床夹具的发展方向1、标准化。机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：以及各类通用夹具、组合 夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于 缩短生产准备周期，降低生产总成本。2、精密化。随着机械产品精密度的日益提高，势必相应提高了对 夹具的精密度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度 的多齿盘，其分度精度可达0.1;用于精密车削的高精度三爪自定心 卡盘，其定心精度为5 um。3、高效化。高效化：高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时 间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高 效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例 如，在铳床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床 上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为90 0 0 r/min的 条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。4、柔性化。机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床 夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可 变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔 性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹-21-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批 量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结 构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。3.2 设计要求的分析由第8号工序图可知此工序的加工精度要求不高，具体加工要求 如下：钻3-4）11孔，深度为15.5,并扩3-6 16.5孔，深度为 10.25,无其它技术要求，该工序在摇臂钻床上加工，零件属中批量生 产。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要为该 工序设计专用夹具。3.3 定位方案的确定根据该工件的加工要求可知该工序必须限制工件五个自由度，即 X移动、y移动、X转动、y转动、Z转动，但为了方便的控制刀具的 走刀位置，还应限制z移动一个自由度，因而工件的六个自由度都被 限制，由分析可知要使定位基准与设计基准重合。选以6 36+0.025 0的内孔和长度为60的右端面及长度为34.5的平面为定位基准。（见图1.12工序图）图1.12工序图120CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计3.3.1 定位元件的确定1、选择定位元件由于本工序以6 36+0.025 0的内孔和长度为60的右端面及长 度为34.5的平面为定位基准，所以夹具上相应的定位元件选为两个平 面和 一个定位销。2、确定定位元件的尺寸、极限偏差本工序的加工精度要求不高，由于其定位孔的尺寸为。36+0.025 0,并且定位销与定位孔的配合为H7/g6,所以定位销的尺寸为6 36 0-0.016(如附件图所示)3、定位销 材料为20钢，按GB/T699-1999的规定；热处 理渗碳深度为0.8-1.2mm,淬火55-60 HR C；其他技术条件按 JB/T8 0 44-1999 的规定。3.4 定位误差的分析计算分析加工尺寸4)490.0 5mm的定位误差：1、工序基准与定位基准重合，所以B=0;2、定位基准相对限位基准固定单边移动，定位基准移动方向和加 工尺寸在同一方向。根据 丫=1/2俗。+3*)cos&得 Y;l/2(0.0 25+0.0 16)=0.0 2mm3、定位误差为 ZD=ZY=0.0 2mm 0.0 3mm由此分析可知定位误差小于加工工序尺寸公差的1/3,所以该 定位方案合理。-23-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计3.5 刀具导向和对刀方案的确定由于本工序主要是钻孔和扩孔，所以采用衬套和可换钻套组合来 引导钻头加工。3.5.1 衬套、钻套、钻模板的确定1、衬套 型号为JB/T8 0 45.4-1999；材料为T10 A按 GB/T1298-198 6的规定；热处理淬火60-64HR C；其他技术条件按 JB/T8 0 44-1999的规定。（具体尺寸见附件图）2、可换钻套型号为GB/T2264-1991；材料为T10 A按 GB/T1298-1986的规定；热处理淬火60-64HR C；其他技术条件按 JB/T8 0 44-1999的规定。（具体尺寸见附件图）3、钻模板材料为45；热处理为淬火30-35HR C；具体结 构尺寸见附件图。4、钻套配用螺钉型号为JB/T8 0 45.5-1999；材料为45钢按 GB/T699-1999的规定；热处理淬火34-40 HR C；其他技术条件按 JB/T8 0 44-1999 的规定。3.6 夹紧方案的确定由于本工序为先钻6 11孔，然后在扩至6 16.5。考虑该生产类型 为中批量生产，夹具夹紧机构不宜复杂，为保证加紧可靠，采用螺旋 压板夹紧机构。即由螺栓、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机 构。螺旋夹紧机构结构简单，制造方便，夹紧行程不受限制且夹紧可 靠，所以在手动夹紧装置中被广泛使用。3.6.1 钻削力、夹紧力的计算1、钻削力的计算由简明机床夹具手册查得钻削力矩计算公式为 M=0.21d2f-8Kp；与=（HB/150）06 o-24-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计由于刀具材料为高速钢，工件材料为灰铸铁，所以Kp=(190/150)06=1.125；由机械加工工艺手册查得进给量 f=0.3mm/r,由工序要求可知d=llmmo由此可得 M=0.21X112 X0.3X1.125=8.6(N m)2、夹紧力的计算采用将移动压板置于工件的两侧如图所示，其中F2为工件 压紧力，为螺母压紧力，两者的关系为Z a(F)=0,-F2X56+FX28=0 得 Fi=2 F2o由于钻孔所需的夹紧力比扩孔大，因此只需计算钻孔条件下 的夹紧力，钻削力矩M使工件转动，因此夹紧机构应有足够大的摩擦 力矩。F2 F128图1.13移动压板受力分析图钻削时，压板与工件接触处受力分析如图所示，由机械设 计手册查得铸铁与钢的摩擦因素P=0.25；所以由2加=0,2XF2X49X u=M得F 2=8.6/0.0 98/0.25=351N因而螺母的压紧力F】二2 F2=702No夹紧力的计算公式为Fj=K F计，F计就是叫,由简明机床夹 具手册查得K=2.6,所以实际所需夹紧力Fj=K F计=18 25.2N。由由 简明机床夹具手册查得螺母M12的夹紧力为538 0 N远元大于 18 25.2NoM F20B4 9CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计3.6.2 夹紧装置的选择确定1、移动压板 材料为45钢按GB/T699-1999的规定；热处理 35-40 HR C；其他技术条件按JB/T8 0 44-1999的规定。（具体结构尺 寸见附件图）3、双头螺柱 GB/T8 98-198 8 M12X60材料为35钢按GB/T699-1999的规定；热处理35-40 HR C；其他技术条件按JB/T8 0 44-1999的规定。4、螺母GB/T6170 M12 材料为45钢按GB/T699-1999的规 定；热处理35-40 HR C；其他技术条件按JB/T8 0 44-1999的规定。5、垫圈 GB/T8 48 12 材料为45钢按GB/T699-1999的规 定；热处理40-45HR C；其他技术条件按JB/T8 0 44-1999的规定。3.7 夹具体的结构设计夹具体设计的基本要求：应有适当的精度和尺寸稳定性。为使 夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹 具体要进行退火处理。应有足够的强度和刚度。夹具体应有足够的 壁厚，刚度不足处可适当增设加强筋。应有良好的结构工艺性和使 用性。应便于排除切屑。在机床上的安装应稳定可靠。3.7.1 夹具体毛坯的结构与类型的确定本夹具体采用半开式结构铸造夹具体。铸造的优点是可铸造出各 种复杂形状，其工艺性好，并且具有较好的抗压强度、刚度和抗震 性；该夹具体材料为HT150,铸造后需经时效处理。-26-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计3.7.2 夹具体外形尺寸的确定由由简明机床夹具手册查得铸造结构夹具体壁厚为20 mm,加 强筋厚度为16nl叫高度为56mm。具体结构尺寸见附件图。3.8 其他元件的设计确定1、支承钉 材料为T8按GB/T1298-198 6的规定；热处理：55-60 HR C；其他技术条件按JB/T8 0 44-1999的规定。（具体结构尺 寸见附件图）2、菱形螺母M8型号JB/T8 0 0 4.6-1999；材料为45钢按 GB/T699-1999的规定；热处理35-40 HR C；其他技术条件按 JB/T8 0 44-1999的规定。（具体结构尺寸见附件图）3、双头螺柱 GB/T8 98-198 8 M8 X40材料为35钢按GB/T699-1999的规定；热处理35-40 HR C；其他技术条件按JB/T8 0 44-1999的规定。-27-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计结论论文首先简述对法兰盘的零件图进行了工艺性分析，分析了零件的 结构功用、零件的技术要求、零件的结构工艺性，并且选择确定了毛 坯类型和毛坯余量。然后论文叙述了机械加工工艺路线的确定，其中包括机加工方法 的分析确定、加工顺序的安排、定位基准的选择、加工阶段的划分说 明、主要加工工序简图、工序尺寸及其公差的确定。最后论文重点阐述了夹具的设计，这也是本次毕业设计的最重要 的部分，包括机床夹具的概述、设计要求的分析、定位方案的分析及 定位元件的确定、刀具的对刀方案及导向元件的确定、夹紧方案及夹 紧装置的确定、夹具体及其他元件的结构设计等。总的来说，此次毕业设计圆满完成了任务书规定的各项要求。通 过本次毕业设计使我更深入的了解了机械加工技术、机械制造工艺 学、机床夹具设计等重要理论知识，并且学会了如何运用理论知识去 解决实际问题，最终能运用所学知识成功的分析中等难度的零件图，并且拟定该零件的机械加工工艺路线，同时还可以为该零件某个加工 工序设计专用夹具。本次毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业，它既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又是为今后走向社会 的实际操作应用铺垫了一个良好开端；它能够培养和提高设计者独立 分析和解决问题的能力，是我在校期间向学校所交的最后一份综和性 作业。通过此次毕业设计，我不仅把所学的理论知识融会贯通，而且 还丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开 拓了视野，认识了将来机床夹具的发展方向，使自己在专业知识方面 和动手能力方面有了质的飞跃。最后我认为知识必须通过应用才能实 现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回 事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。当然，这次设计的机床夹具还只是一个初级产品，还有诸多不足 之处，还可以从以下几方面进一步完善：（1）将手动螺旋夹紧换为机动夹紧。-28-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计（2）将六角螺母换为带手柄的螺母。手柄螺母操作更简单方便，可以大大提高劳动生产率，更高 效。（3）将移动压板换为旋转压板。最后敬请各位专家、老师和同学对论文和今后的研究工作提出宝 贵的指导意见和建议。-29-CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计致谢本论文是在谭安平老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃 的科学态度、严谨的教学精神、精益求精的工作作风、深深地感染和 激励着我。从课题的选择到设计任务的最终完成，谭老师都始终给予 我细心的指导和不懈的支持。在此谨向谭老师致以诚挚的感谢和崇高 的敬意。做毕业设计也是一个新学习和检验学习知识的过程，充分将 自己所学习的知识应用于实际的设计中，温故而知新，有助于我们更 好的掌握所学的内容。在此次论文写作中，我去图书馆查资料，在网上搜集资料，经过 数天的精心准备，最终在谭安平老师的指导下我终于把论文底稿初步 定了下来。在此要感谢所有曾在论文写作期间对我提供一臂之力的同 学和朋友以及老师。最后再次感谢我的指导老师，他严谨细致、一丝 不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他循循善诱的教导和不拘 一格的思路给予我无尽的启迪。在这里请接受我诚挚的谢意。在设计 中我深刻的体会到无论做什么都要做一个自始自终的人，尽力把每一 个章节都做好，把每一步都走好，一切按照要求做，充分发挥自己的 空间想象和创造能力。虽然自己将要告别学生生活，但自己在以后工作中还要需要更加 的努力学习，自己在学校的书本上所学的知识还远远不能满足以后的 工作需要。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的 能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活 有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了 在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦本。最后，感谢成都理工大 学工程技术学院的各位老师四年来对我们的教育和培养，感谢学院能 给我们提供这次非常好的学习实践机会。-30-31-9李旦，王先逵.机械加工工艺手册M.机械工业.,20 0 6.网韩荣第.金属切削原理与刀具M.哈尔滨工业大学.,20 0 7.术.,20 0 7.7朱辉，唐保宁，陈大复.画法几何及工程制图M.上海科学技20 10.6刘品，陈军.机械精度设计与检测基础M.哈尔滨工业大学.,20 0 6.5吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.高等教育.，4吴拓.简明机床夹具设计手册M.化学工业.,20 10.学.,20 10.3周光万，唐克岩，高红莲.机械制造工艺学M.西南交通大20 10.2吴拓.机械制造工艺与机床夹具课程设计指