法兰盘工艺及夹具设计

机械制造工艺教学实习报告题目序号：法兰盘专业：班级：学号学生姓名：xxx指导教师姓名：xxx日期：xxxx.xx.xx评定成绩：1机械制造工艺教学实习报告指导教师评语从教学实习工作态度、工作量，实习报告结构、数据处理、论点论据，工艺过程卡片、工序卡片内容和格式，图纸质量及存在不足等方面的综合评语：指导教师评阅成绩（按百分制评分）：；是（否）参加了统一答辩，得分。总评成绩为（按五级评分制评分）。指导教师:（签名）年月日2一、教学实习的目的：机械制造工艺教学实习是在学完了该课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求学生全面地综合运用本课程及其它有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程设计、机床夹具设计。其目的如下：1）培养学生运用机械制造工艺课程基本理论，实践知识及有关课程知识，结合生产实习中遇到的具体加工问题，初步掌握制订零件加工工艺规程的方法，机床夹具的设计与选型。2）要求学生熟练掌握机械零件工艺性的分析、毛坯的选择和制造；掌握零件加工时粗、精基准的选择原则，加工余量、切削用量、工序尺寸的选择和计算；掌握工时定额的计算及其意义；掌握夹具的设计过程中的定位、夹紧及切削力的估算、定位误差的分析；熟悉工艺方案工艺性和经济性的评价等内容。3）培养学生熟悉并运用机械设计手册、规范及图表资料的能力，熟悉机械制造工艺过程卡片与工序卡片等技术文件的编写；4）培养学生独立分析和解决问题的能力和严谨的工作态度。二、教学实习题目：设计题目参考赵家齐主编，机械工业出版社出版的《械制造工艺学课程设计手册》附录，“机械制造工艺学课程设计题目“法兰盘831004”3目录1.工艺分析.........................................................................42.1确定毛坯的制造形式...................................................42.2基面的选择..................................................................42.3制定工艺路线...............................................................52.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定...............82.5确定切削用量及基本工时..........................................102.6工序误差分析.............................................................313夹具的设计...................................................................323.1定位基准选择.............................................................323.2切削力加紧力计算.....................................................323.3定位误差分析.............................................................33教学实习总结...................................................................35参考文献...........................................................................3641.工艺分析法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20045.00为中心,包括:两个Φ12.034.0100mm的端面,尺寸为Φ0017.045mm的圆柱面,两个Φ90mm的端面及上面的4个Φ9mm的透孔.Φ06.045mm的外圆柱面及上面的Φ6mm的销孔,Φ90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面.这组加工表面是以Φ20045.00mm为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,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.2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于零件年产量为1000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，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，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。1）粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二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。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取Φ45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。52.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。一.工艺路线方案一工序1粗铣Φ20孔两端面工序2钻、粗铰孔Φ20工序3粗铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序4精铣Φ20孔两端的端面工序5精绞Φ20的孔工序6粗车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，粗车B面与Φ90的右端面工序7半精车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，半精车B面与Φ90的端面，对Φ100、Φ90、Φ45的圆柱面倒角，倒Φ45两端的过度圆弧，车退刀槽，车Φ20内孔两端的倒角工序8精车Φ100外圆面，精车B面，精车Φ90的右端面，精车Φ45的圆柱面工序9精铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面工序10钻4-Φ9透孔工序11钻Φ4孔，钻铰Φ6的销孔工序12磨Φ45、Φ100的外圆工序13磨Φ90外圆柱面上距离轴线28mm的平面工序14磨B面工序15刻字划线工序16Φ100外圆无光镀铬工序17检查入库二.工艺方案二工序1粗车Φ100mm端面，粗车Φ100mm外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面工序2粗车Φ45端面及外圆柱面工序3钻粗绞Φ20的内孔工序4半精车Φ100的端面及外圆面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，对Φ100、Φ90的外圆柱面进行倒角，车Φ45两端的过渡6圆弧，车Φ20孔的左端倒角工序5半精车Φ45的端面及外圆柱面，车Φ20孔的右端倒角，车Φ45的倒角，车3*2的退刀槽工序6精车Φ100的端面及外圆面，精车B面工序7精车Φ45端面及外圆柱面工序8精绞Φ20的孔工序9钻4—Φ9透孔工序10钻Φ4孔，钻绞Φ6孔工序11铣Φ90圆柱面上的两个平面工序12磨B面工序13磨Φ90外圆柱面上距离轴线28mm的平面工序14划线刻字工序15Φ100外圆无光镀铬工序16检查三.工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一采用同时铣削加工两个端面，可以提高效率，而方案二采用车削端面，可以保证精度，方案一的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案二车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与Φ20轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用Φ20孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如下:工序1粗车Φ100端面及外圆柱面,粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面工序2粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面工序3钻、扩、粗铰Φ20的孔工序4钻Φ4孔，再钻Φ6孔工序5半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角工序6半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，车3*2退刀槽，车Φ45的倒角，车Φ20内孔的右端倒角工序7精车Φ100的端面及外圆，精车B面工序8精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面工序9精绞Φ20的孔工序10磨Φ100、Φ45的外圆柱面工序11钻4—Φ9透孔7工序12铣Φ90mm圆柱面上的两个平面工序13磨B面工序14磨Φ90mm外圆柱面上距离轴线28mm的平面工序15划线刻字工序16Φ100mm外圆无光镀铬工序17检查以上加工方案大致看来还是合理的.但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,主要表现在工序Ⅳ钻Φ4mm孔，再钻Φ603.00mm孔由于在设计夹用夹具时要以Φ90mm圆柱面上的一个平面来定位,所以应把铣Φ90mm圆柱面上的两个平面这一道工序放在钻Φ4孔，再钻Φ603.00mm孔工序前.并且工序Ⅲ与工序Ⅴ序可并为一个工序,否则就有点繁琐.因此最后确定的加工工艺路线如下：工序1粗车Φ100端面及外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面工序2粗车Φ45端面及外圆柱面，粗车Φ90的端面工序3钻、扩、粗绞Φ20的孔工序4粗铣Φ90圆柱面上的两个平面工序5半精车Φ100的端面及外圆柱面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，车Φ100、Φ90外圆柱面上的倒角，车Φ45两端过渡圆弧，车Φ20孔的左端倒角工序6半精车Φ45的端面及外圆柱面，半精车Φ90的端面，车3*2退刀槽，车Φ45圆柱面两端的倒角，车Φ20内孔的右端倒角工序7精车Φ100的端面及外圆，精车B面工序8精车Φ45的外圆，精车Φ90的端面工序9精绞Φ20的孔工序10精铣Φ90圆柱面上的两个平面工序11钻、绞4-Φ9的孔工序12钻Φ4孔，钻、绞Φ6孔工序13磨Φ100、Φ45的外圆柱面工序14磨B面工序15磨Φ90外圆柱面上距离轴线28mm的平面工序16刻线刻字工序17镀铬8工序18检测入库2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT200，硬度200HBS，毛坯重量约为1.4KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1.Φ0017.045mm外圆表面此外圆表面为IT6级，参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量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精车外圆0.6450.017Φ0017.045半精车外圆1.445.60.1Φ01.06.45粗车外圆347+0.3Φ1.02.047毛坯5500.5Φ5.05.0502.外圆表面Φ12.034.0100mm参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量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精车外圆0.6100-0。46Φ12.034.0100半精车外圆1.4100．6粗车外圆4102毛坯61060.8Φ8.08.01063．B面中外圆柱面参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量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精磨外圆0.245-0.6Φ12.034.0459粗磨外圆0.845.2半精车外圆146粗车247毛坯601061Φ10614．孔Φ20045.00mm参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工